WO2017092849A1 - Mn-activated phosphors - Google Patents

Mn-activated phosphors Download PDF

Info

Publication number
WO2017092849A1
WO2017092849A1 PCT/EP2016/001938 EP2016001938W WO2017092849A1 WO 2017092849 A1 WO2017092849 A1 WO 2017092849A1 EP 2016001938 W EP2016001938 W EP 2016001938W WO 2017092849 A1 WO2017092849 A1 WO 2017092849A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phosphors
light
compound according
light source
emission
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/001938
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Holger Winkler
Thomas Juestel
Claudia SUESSEMILCH
Matthias Mueller
Original Assignee
Merck Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent Gmbh filed Critical Merck Patent Gmbh
Publication of WO2017092849A1 publication Critical patent/WO2017092849A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7706Aluminates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials

Definitions

  • the present invention relates to Mn + -activated garnet phosphors, a process for their preparation and their use as
  • Conversion phosphors or in light sources in particular in phosphorus-converted light-emitting devices, such as pc-LEDs (phosphor converted light emitting devices).
  • the present invention further relates to an emission-converting material comprising the conversion phosphor according to the invention, and to a light source which contains the conversion phosphor according to the invention or the emission-converting material.
  • Another object of the present invention is a
  • Lighting unit which is a light source with the conversion phosphor according to the invention or the invention
  • the Mn + -activated garnet phosphors according to the invention are particularly suitable for producing warm-white light in solid-state light sources.
  • inorganic phosphors have been developed to provide emitting screens, X-ray amplifiers, and radiation
  • RGB LEDs red + green + blue LEDs
  • white light is generated by mixing the light of three different emitting in the red, green and blue spectral light emitting diodes.
  • the systems UV LED + RGB phosphor in which a UV emitting semiconductor (primary light source) emits the light to the environment in which three different phosphors (conversion phosphors) are excited to emit in the red, green and blue spectral range.
  • a UV emitting semiconductor primary light source
  • three different phosphors conversion phosphors
  • two different phosphors can be used which emit yellow or orange and blue.
  • Primary light source emits, for example, blue light, which excites one or more phosphors (conversion phosphors) to emit light in the yellow area, for example. By mixing the blue and the yellow light, white light is created. Alternatively, two or more phosphors emitting, for example, green or yellow and orange or red light may be used.
  • Binary complementary systems have the advantage of being able to produce white light with only one primary light source and, in the simplest case, only one conversion phosphor.
  • the best known of these systems consists of an indium-aluminum-gallium-nitride chip as a primary light source emitting light in the blue spectral region, and a cerium-doped yttrium-aluminum garnet (YAG: Ce) as a conversion phosphor, which is excited in the blue region and emit light in the yellow spectral range.
  • YAG cerium-doped yttrium-aluminum garnet
  • improvements in the color rendering index as well as the stability of the color temperature are desirable.
  • other garnet phosphors of the general formula (Y, Gd, Lu, Tb) 3 (Al, Ga, Sc) 50i 2: Ce are known for this use.
  • Garnet phosphors are special because of their high stability to air and moisture
  • the binary-complementary systems therefore require a yellow converter when using a blue-emitting semiconductor as the primary light source.
  • fluorescent light to reflect white light.
  • green and red emitting conversion phosphors can be used.
  • a semiconductor emitting in the violet spectral region or in the near UV spectrum is used as the primary light source, then either an RGB phosphor mixture or a dichroic mixture must be used
  • Conversion luminescent material for light sources in particular for pc LEDs for producing warm white light.
  • a major disadvantage of using a primary light source with a broadband emitting Ce 3+ -doped garnet phosphor or an LED with a dichroic spectrum is their dependence of the color reproduction of the color temperature.
  • low color temperatures T c ⁇ 5000 K
  • sufficiently high color rendering CRI> 80
  • red-emitting phosphors with high absorption in the blue, violet or UV spectral range, with a high quantum efficiency and a high Lumen equivalent are provided.
  • red emitting phosphors Disadvantage of these previously used red emitting phosphors is their relatively low stability, which is partly due to the sensitivity to hydrolysis of the sulfidic or nitridic host lattice and partly due to the redoxability of the Eu 2+ activator.
  • the lumen equivalent of 200 to 270 lm / W is not as high as that of Eu 3+ phosphors with 280 to 360 Im W due to the broad emission band.
  • garnet phosphors have been proposed, which are characterized by a lower
  • JP 2009/079094 discloses garnet phosphors which are co-doped with Mn 2+ in addition to the Ce 3+ doping. Charge compensation takes place via the simultaneous incorporation of silicon instead of aluminum in the host lattice.
  • a disadvantage of the known garnet phosphors described above over the Mn 4+ -activated garnets of the present invention is that LEDs with high color rendering at low
  • Color temperatures (CCT ⁇ 4000 K) can not be realized because the red spectral component is missing.
  • Object of the present invention is therefore to phosphors
  • a further object of the present invention is to provide red phosphors which have a higher proportion of the emission in the red spectral region than the phosphors known from the prior art, or which have an emission spectrum with an emission maximum shifted to the longer wavelength range in comparison to conventional phosphors , This allows warm white pc LEDs with high color rendering at low
  • Color temperatures (CCT ⁇ 4000 K) can be realized.
  • Another object of the present invention is to provide red phosphors that are well known in the art
  • the present invention by providing a Mn 4+ -activated phosphor can be solved.
  • present invention are garnet phosphors doped with Mn + and an alkali metal selected from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals.
  • the present invention thus relates to a compound of the following general formula (1),
  • M 1 is selected from the group consisting of Y, Gd, Dy and Lu and mixtures of these metals;
  • M 2 is selected from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals;
  • M 1 is a triply charged one
  • M 2 is a singly charged metal atom (M 2 ) + .
  • Al and Ga are in each case present as triply charged metal atoms Al 3+ and Ga 3+ and Mn is present as a fourfold charged metal atom Mn 4+ , while oxygen in the form of O 2 " compensates for the positive charges in the compound.
  • the Mn 4+ -activated phosphors according to the invention are:
  • Garnet phosphors selected with Mn 4+ and an alkali metal (M 2 ) + from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals are doped.
  • Mn 4+ ions replace two Al 3+ ions and one (M 2 ) + ion (M 1 ) 3+ ion in the garnet crystal lattice.
  • the compounds according to the invention are obtained by the use of (M 2 ) 2CÜ 3 for co-doping, where M 2 is Li, Na, K or Rb and a mixture of two or more of these metals.
  • All of the Mn + and (M 2 ) + co-doped garnet phosphors described here have emission bands in the red spectral range between 600 and 750 nm and have a high photoluminescence quantum yield.
  • the compounds according to the invention are usually in the ultraviolet and / or blue spectral range from about 250 to about 550 nm,
  • the red spectral range preferably from about 300 to about 400 nm, excitable and usually emit with an emission maximum in the red spectral range of about 600 to about 750 nm, thereby covering the red spectral range.
  • UV light is defined as light whose emission maximum lies between 100 and 389 nm, when violet light denotes light whose emission maximum lies between 390 and 399 nm, and blue light denotes light of which
  • Emission maximum between 566 and 600 nm and is such as red light whose emission maximum is between 601 and 750 nm.
  • MY Lu or a mixture of Y and Lu.
  • M 1 is Y or Lu.
  • M 1 is Lu.
  • the compound of the invention preferably contains Al or a combination of Al with up to 20 atom% of Ga.
  • index x in the general formula (1) 0 ⁇ x 2.00, more preferably 0 ⁇ x -i 1, 00, more preferably 0 ⁇ x ⁇ 0.50, more preferably 0 ⁇ x ⁇ 0.10, and most preferably 0 ⁇ x 0.05.
  • index y in the general formula (1) preferably:
  • M 2 is selected from the group consisting of Li, Na and K and mixtures of two or more of these metals.
  • M 1 is selected from the group consisting of Y, Lu and mixtures of these metals;
  • M 2 is selected from the group consisting of Li, Na and K and mixtures of two or more of these metals;
  • the compound of the invention may preferably be coated on its surface with another compound, as below
  • Another object of the present invention is a process for preparing a compound according to the general formula (1), comprising the following steps: a) Preparation of a solution containing M 1 , M 2 , Al, Mn and
  • the solution in step a) is prepared by dissolving salts which contain M 1 , M 2 , Al, Mn and optionally Ga in an aqueous medium.
  • the salts in step a) can be added either successively in any order or simultaneously.
  • the salts can be added either as solids or as solutions.
  • the addition of the citric or tartaric acid in step b) takes place after the addition of all the salts in step a).
  • the use of citric acid in step b) is preferred.
  • the corresponding oxide (M 1 ) 2O3 is preferably used in step a) as salt for the ion (M 1 ) 3+ .
  • the oxide is preferably dissolved in an aqueous acid such as nitric acid.
  • the ion (M 2 ) + in step a) is preferably in the form of
  • M 2 halides selected from M 2 F, M Cl, M 2 Br and M 2 I.
  • Suitable for Al in step a) are various salts, such as, for example, nitrate (Al (NO 3) 3), acetate (Al (OAc) 3) or other water-soluble Al salts. Preference is given to the nitrate salts. If the compound according to the invention contains Ga, this becomes
  • Element in step a) is preferably used in the form of the nitrate (Ga (NO 3) 3), acetate (Ga (OAc) 3) or oxalate (Ga 2 (C 2 O-i) 3).
  • Mn is preferably used in step a) in the form of water-soluble manganese salts, for example Mn halides selected from MnF 2, MnCb, MBr 2 and Mn, manganese acetate ( ⁇ ( ⁇ ) or manganese oxalate (MnC 2 O-r 2 H 2 O)) of manganese oxalate
  • the solution in step a) is preferably an acidic solution.
  • first (M) 2O3 is dissolved in an acid, preferably in nitric acid, more preferably in dilute nitric acid.
  • the other salts are dissolved in demineralized water and then the previously dissolved (M) 2O3 is added. It follows the addition of
  • the dissolution of the starting compounds can be carried out at room temperature or elevated temperature.
  • the release of the starting compounds is carried out at room temperature or elevated temperature.
  • step c) The drying of the mixture in step c) is preferably carried out at elevated temperature, more preferably in a temperature range of 70 to 170 ° C, more preferably in a temperature range of 110 to 150 ° C. After drying in step c), a precursor compound is obtained which already contains all the phosphor present in the invention
  • the calcining of the solid in step d) of the process according to the invention is preferably carried out in two steps.
  • the first calcination step is carried out in air or under oxidizing conditions.
  • Preferred here is a reaction time of 0.5 to 10 h, more preferably from 1 to 5 h, most preferably from 2 to 4 h, and a temperature in the range of 800 to 1300 ° C, particularly preferably from 900 to 1 100 ° C, most preferably from 950 to 1050 ° C.
  • the precalcined product from the first calcination step is cooled and comminuted, for example, crushed, before being subjected to the second calcination step.
  • the second calcination step is preferably carried out in air or under oxidizing conditions. Preference is given here to a reaction time of from 1 to 1.5 h, particularly preferably from 2 to 10 h, very particularly preferably from 3 to 5 h, and a temperature in the range from 1400 to 1800 ° C., more preferably from 1500 to 1700 ° C., most preferably between 1550 and 1650 ° C.
  • the calcining can be carried out, for example, so that the resulting mixtures are introduced in a high-temperature furnace, for example in a chamber furnace.
  • a reaction vessel for example, a corundum crucible with lid is suitable.
  • the compounds according to the invention are comminuted after the second calcination step, for example by mortars.
  • the inventive compounds according to the invention are comminuted after the second calcination step, for example by mortars.
  • Suitable for this purpose are all the coating methods known to the person skilled in the art according to the prior art and used for phosphors.
  • Suitable materials for the coating are, in particular, metal oxides and nitrides, in particular earth metal oxides, such as Al 2 O 3, and earth metal nitrides, such as AlN, and also SiO 2.
  • the coating for example by fluidized bed process or be carried out wet-chemically.
  • Suitable coating methods are known, for example, from JP 04-304290, WO 91/10715, WO
  • the aim of the coating can be a higher stability of the phosphors, for example against air or moisture.
  • the goal can also be an improved coupling and decoupling of light by a suitable choice of the surface of the coating and the
  • Yet another object of the present invention is the use of the compound of the invention as a phosphor or conversion luminescent material, in particular for the partial or complete conversion of ultraviolet and / or blue light of a light emitting diode in light with a longer wavelength.
  • the compounds of the invention are therefore also referred to as phosphors.
  • a further subject of the present invention is therefore an emission-converting material comprising a compound according to the invention.
  • the emission-converting material may consist of the compound according to the invention and would in this case be equated with the term "conversion luminescent substance" as defined above It may also be preferred that the emission-converting material according to the invention contains, in addition to the compound according to the invention
  • Conversion phosphors contains.
  • the emission-converting material according to the invention preferably contains a mixture of at least two conversion phosphors, at least one of which is a compound according to the invention. It is particularly preferred that the at least two conversion phosphors are phosphors which emit light with mutually complementary wavelengths.
  • the compounds according to the invention are used in small amounts, they already give good LED qualities.
  • the LED quality is doing with usual parameters, such as the Color
  • CIE Correlated Color Temperature
  • Lumen equivalents or absolute lumens or the color point in CIE x and y coordinates described.
  • the Color Rendering Index is a familiar, non-standard photometric size, which the color fidelity of an artificial light source with that of sunlight or and
  • Correlated Color Temperature is a photometric quantity with unit Kelvin which is familiar to the person skilled in the art. The higher the numerical value, the higher the blue component of the light and the colder the white light of an artificial radiation source appears to the viewer.
  • the CCT follows the concept of the black light emitter, whose color temperature describes the so-called Planckian curve in the CIE diagram.
  • the lumen equivalent is a photometric quantity known to those skilled in the art with the unit Im / W, which describes how large the photometric luminous flux in lumens of a light source is at a certain radiometric radiation power with the unit Watt. The higher the lumen equivalent, the more efficient a light source is.
  • the lumen is a photometrical photometric quantity which is familiar to the person skilled in the art and describes the luminous flux of a light source, which is a measure of the total visible radiation emitted by a radiation source. The larger the luminous flux, the brighter the light source appears to the observer.
  • CIE x and CIE y represent the coordinates in the familiar CIE standard color diagram (in this case normal observer 1931), which describes the color of a light source.
  • the excitability of the phosphors according to the invention extends over a wide range, ranging from about 250 to about 550 nm, preferably from about 300 to about 400 nm. Usually, the maximum of the excitation curve is between 325 and 375 nm.
  • Another object of the present invention is a light source containing at least one primary light source and at least one compound of the invention.
  • the maximum emission of the primary light source is usually in the range of about 250 to about 550 nm, preferably in the range of about 300 to about 400 nm. Particularly preferred is a range between 325 and 375 nm, wherein the primary radiation partially or completely by the inventive
  • Phosphor is converted into longer-wave radiation.
  • the primary light source is a luminescent arrangement based on ZnO, TCO (transparent conducting oxide), ZnSe or SiC or else an arrangement based on an organic light-emitting layer (OLED).
  • OLED organic light-emitting layer
  • Light source is the primary light source is a source that shows electroluminescence and / or photoluminescence. Furthermore, the primary light source can also be a plasma or discharge source. Corresponding light sources according to the invention are also referred to as light-emitting diodes or LEDs.
  • the phosphors according to the invention can be used individually or as a mixture with suitable phosphors which are familiar to the person skilled in the art.
  • suitable phosphors which are familiar to the person skilled in the art.
  • Corresponding phosphors which are suitable in principle for mixtures are, for example:
  • Ba x Sri -x F 2 Eu 2+ (where 0 ⁇ x ⁇ 1), BaSrMgSi 2 0 7 : Eu 2+ , BaTiP 2 0 7 ,
  • CaAl 2 O 4 Tb 3+ , Ca 3 Al 2 Si 3 Oi 2 : Ce 3+ , Ca 3 Al 2 Si 3 Oi 2 : Ce 3+ ,
  • CaGa 2 S 4 Mn 2+ , CaGa 2 S: Pb 2+ , CaGeO 3 : Mn 2+ , Cal 2 : Eu 2+ in SiO 2 , Cal 2 : Eu 2+ , Mn 2+ in SiO 2l
  • CaLaB0 4 Eu 3+ , CaLaB 3 0 7 : Ce 3+ , Mn 2+ ,
  • Ca 5 (PO) 3 F Sb 3+
  • Ca 5 (PO 4 ) 3 F Sn + , ⁇ -Ca 3 (PO) 2 : Eu 2+ , ⁇ -Ca 3 (PO 4 ) 2 : Eu 2+
  • Ca 2 P 2 O Eu 2+
  • Ca 2 P 2 O 7 Eu +
  • CaP 2 0 6 Mn 2+
  • a-Ca 3 (P0) 2 Sn 2+
  • ⁇ -Ca 3 (PO 4 ) 2 Sn + , ⁇ -Ca 2 P 2 O 7 : Sn, Mn, ⁇ -Ca 3 (PO) 2 : Tr
  • CaS Bi 3+
  • CaSiO 3 Pb + , Mn 2+ , CaSiO 3 : Ti 4+ , CaSr 2 (PO 4 ) 2 : Bi 3+ ,
  • CeMgAlnOi 9 Ce: Tb, Cd 2 B 6 On: Mn 2+ , CdS: Ag + , Cr, CdS: In, CdS: In,
  • GdNb0 Bi 3+, Gd 2 02S: Eu 3+, Gd 2 0 2 Pr 3+, Gd202S: Pr, Ce, F, Gd 2 0 2 S: Tb 3+, Gd 2 Si0 5: Ce 3+, KAIiiOi 7 : TI + , KGanOi 7 : Mn 2+ , K 2 La 2 Ti 3 Oio: Eu, KMgF 3 : Eu 2+ , KMgF 3 : Mn 2+ , K 2 SiF 6 : Mn 4+ , LaAl 3 B40i 2 : Eu 3+ , LaAIB 2 O 6 : Eu 3+ , LaAIO 3 : Eu 3+ , LaAlO 3 : Sm 3+ , LaAsO 4 : Eu 3+ , LaBr 3 : Ce 3+ , LaB0 3 : Eu 3+ , LaCI 3 : Ce 3+ .
  • La 2 O 3 Bi 3+ , LaOBr: Tb 3+ , LaOBr: Tm 3+ , LaOCl: Bi 3+ , LaOCl: Eu 3+ , LaOF: Eu 3+ , La 2 0 3 : Eu 3+ , La 2 0 3 : Pr 3+ , La 2 O 2 S: Tb 3+ , LaP0 4 : Ce 3+ , LaP0 4 : Eu 3+ ,
  • LaSi0 3 Cl Ce 3+
  • LaSiO 3 Cl Ce 3+
  • Tb 3+ LaV0 4 : Eu 3+
  • La 2W 3 Oi 2 Eu 3+
  • LiAIF 4 Mn 2+ , LiAl 5 O 8 : Fe 3+ , LiAlO 2 : Fe 3+ , LiAlO 2 : Mn 2+ , LiAl 5 O 8 : Mn 2+ ,
  • Li2CaP207 Ce 3+, Mn 2+, LiCeBa Si4Oi4 4: Mn 2+, LiCeSrBa 3 Si40i 4: Mn 2+,
  • Mg 3 Si0 3 F 4 Ti 4+ , MgSO 4 : Eu 2+ , MgS0 4 : Pb + , MgSrBa 2 Si 2 O 7: Eu 2+ ,
  • MgSrP 2 0 7 Eu 2+
  • MgSr 5 (PO 4 ) 4 Sn 2+
  • MgSr 3 Si 2 O 8 Eu 2+ , Mn 2+ ,
  • SrGa 2 S 4 Eu 2+
  • SrGa 2 S 4 Pb +
  • Srln 2 0 4 Pr 3+ , Al 3+
  • (Sr, Mg) 3 (PO 4 ) 2 Sn
  • SrMgSi 2 O 6 Eu 2+
  • Sr2MgSi207 Eu +
  • Sr3MgSi208 Eu 2+
  • SrMoO 4 U
  • ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ 2 ⁇ 3+ , YAl 3 B 4 Oi 2: Ce 3+ , YAl 3 B 4 0i 2: Ce 3+ , Mn, YAl 3 B 4 Oi 2 : Ce 3+ , Tb 3+ , YAl 3 B Oi 2 Eu 3+ , YAl 3 B 4 O 2 : Eu 3+ , Cr 3+ , YAl 3 B40i 2: Th + , Ce 3+ I Mn 2+ ,
  • YAI0 3 Ce 3+, Y3AI 5 0i 2: Ce 3+, Y3AI 5 O 2: Cr 3+, YAlO 3: Eu 3+, Y3AI 5 O 2: Eu 3r, Y4AI 2 0 9: Eu 3+, Y3AI 5 Oi 2 : Mn 4+ , YAlO 3 : Sm 3+ , YAlO 3 : Tb 3+ , Y 3 Al 5 Oi 2: Tb 3+ , YAsO 4 : Eu 3+ , YBOs: Ce 3+ , YB0 3 : Eu 3 + , YF 3 : Er 3+ , Yb 3+ , YF 3 : Mn 2+ ,
  • YF 3 Mn 2+ , Th 4+ , YF 3 : Tm 3+ , Yb 3+ , (Y, Gd) B0 3 : Eu, (Y, Gd) B0 3 : Tb,
  • Zn 0 .4Cdo.6S Ag, Zn 0 .6Cd 0 .4S: Ag, (Zn, Cd) S: Ag, Cl, (Zn, Cd) S: Cu, ZnF 2 : Mn 2+ , ZnGa 2 0 4 , ZnGa 2 O 4 : Mn 2+ , ZnGa 2 S 4 : Mn 2+ , Zn 2 Ge0 4 : Mn 2+ , (Zn, Mg) F 2 : Mn 2+ , ZnMg 2 (P0 4 ) 2 : Mn 2 + , (Zn, Mg) 3 (PO 4 ) 2 : Mn 2+ , ZnO: Al 3+ , Ga 3+ , ZnO: Bi 3+ ,
  • Zn 2 Si0 Mn + , Zn 2 SiO: Mn + , As 5+ , Zn 2 SiO: Mn, Sb 2 O 2 , Zn 2 SiO: Mn 2+ , P, Zn 2 SiO 4 : Ti 4+ , ZnS: Sn 2+ , ZnS: Sn, Ag, ZnS: Sn 2+ , Li + , ZnS: Te, Mn, ZnS-ZnTe: Mn 2+ , ZnSe: Cu + , Cl and ZnWO 4 .
  • the compound according to the invention shows particular advantages in the mixture with other phosphors of other fluorescent colors or when used in LEDs together with such phosphors.
  • the compounds according to the invention are preferably used together with green-emitting phosphors. It has been shown that the optimization of illumination parameters for white LEDs succeeds particularly well when the inventive compounds are combined with green-emitting phosphors.
  • the compound according to the invention in a further preferred embodiment of the invention, it is preferred to use the compound according to the invention as the sole phosphor.
  • the compound of the invention shows by the broad emission spectrum with a high proportion of red even when used as a single phosphor very good results.
  • the phosphors are arranged on the primary light source, that the red emitting phosphor is substantially illuminated by the light of the primary light source, while the green emitting
  • Substance is substantially illuminated by the light that has already passed through the red emitting phosphor or was scattered by this. This can be realized by mounting the red emitting phosphor between the primary light source and the green emitting phosphor.
  • the phosphors or phosphor combinations according to the invention can be present as bulk material, powder material, thick or thin layer material or self-supporting material, preferably in the form of a film. Furthermore, it may be embedded in a potting material.
  • Phosphors or phosphor combinations according to the invention can be used either in a resin (eg epoxy or silicone resin) as
  • Potting material may be dispersed, or may be placed directly on the primary light source, or spaced therefrom, depending on the application (the latter arrangement also incorporates "remote phosphor technology”).
  • the advantages of "remote phosphor technology” are Known and expert eg in the following publication: Japanese J. of Appl. Phys. Vol. 44, no. 21 (2005), L649-L651.
  • the optical coupling between the phosphor and the primary light source is realized by a light-conducting arrangement.
  • the primary light source is installed at a central location and this is optically coupled to the phosphor by means of light-conducting devices, such as light-conducting fibers. In this way, the lighting requirements adapted lights can only be made of one or more different phosphors, the one to
  • a strong primary light source at a convenient location for the electrical installation and to install without further electrical wiring, but only by laying fiber optics at any location lights of phosphors, which are coupled to the light guide.
  • a lighting unit in particular for the backlight of display devices, characterized in that it contains at least one light source according to the invention, and a display device, in particular liquid crystal display device (LC display), with a backlight, characterized in that it contains at least one illumination unit according to the invention.
  • the particle size of the phosphors according to the invention is usually between 50 nm and 30 ⁇ m for use in LEDs, preferably between 1 and 20 ⁇ m.
  • the phosphors can also be converted into any external forms, such as spherical particles, platelets and structured materials and ceramics. According to the invention, these forms are combined under the term "shaped body.”
  • the shaped body is preferably a "phosphor body”.
  • Another object of the present invention is thus a molding containing the phosphors of the invention.
  • the compounds according to the invention can be prepared more simply and more efficiently than the garnet phosphors known from the prior art.
  • the compounds according to the invention have an emission spectrum with a high proportion of red and they have a high photoluminescence quantum yield.
  • the TQi / 2 values of the compounds according to the invention are usually in the range of more than 500 K.
  • the phase formation of the samples was checked by X-ray diffractometry.
  • the X-ray diffractometer Miniflex II of the company Rigaku with Bragg-Brentano geometry was used.
  • the emission spectra were recorded with a fluorescence spectrometer from Edinburgh Instruments Ltd., equipped with a mirror optics for powder samples, at an excitation wavelength of 450 nm.
  • the excitation source used was a 450 W Xe lamp.
  • the spectrometer was equipped with a cryostat from Oxford Instruments (MicrostatN2). Nitrogen was used as the coolant.
  • Reflectance spectra were measured with a fluorescence spectrometer from Edinburgh Instruments Ltd. certainly. The samples were placed in a BaS04 coated Ulbricht sphere and measured. Reflectance spectra were recorded in a range of 250 to 800 nm.
  • the white standard used was BaS0 4 (Alfa Aesar 99.998%).
  • Xe lamp served as an excitation source.
  • the excitation spectra were recorded with a fluorescence spectrometer from Edinburgh Instruments Ltd., equipped with a mirror optics for powder samples, at 550 nm. As a source of inspiration was a
  • Example 3 Production and measurement of LEDs using the phosphors
  • a mass of mLS (in g) of the phosphor listed in the respective LED example is weighed and mixed with nrtsiiikon (in g) of an optically transparent silicone and then homogeneously mixed in a planetary centrifugal mixer, so that the phosphor concentration in the total mass o_s (in % By weight).
  • the resulting silicone-phosphor mixture is applied by means of an automatic dispenser on the chip of a blue semiconductor LED and cured with heat.
  • the reference LED listed in the present examples for LED characterization was filled with pure silicone without phosphor.
  • the blue semiconductor LEDs used have a
  • the light-technical characterization of the LEDs is carried out with a spectrometer from the company Instrument Systems - spectrometer CAS 140 and an associated integrating sphere ISP 250.
  • the spectrum thus obtained of the light emitted by the LED is used to calculate the color point coordinates CIE x and y.
  • Table 1 Composition and properties of the manufactured reference LED, LED A and LED B.
  • Figure 1 powder X-ray diffractogram for Cu-K a radiation of
  • Figure 2 powder X-ray diffractogram for Cu-K a radiation of
  • FIG. 4 excitation spectrum of
  • FIG. 11 Spectrum of the LED A containing
  • FIG. 12 Spectrum of the LED B containing ⁇ 2.9875 ⁇ 0 . ⁇ 25 ⁇ 4 , 975 ⁇ , ⁇ 25 ⁇ 2.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

The present invention relates to Mn-activated garnet phosphors, a method for the production thereof and the use thereof as conversion phosphors. The present invention also relates to an emission-converting material comprising at least the conversion phosphor according to the invention, and to the use thereof in light sources, in particular pc-LEDs (phosphor-converted light-emitting devices). The invention further relates to light sources, in particular pc-LEDs, and lighting units, which contain a primary light source and the conversion phosphor according to the invention or the emission-converting material.

Description

Mn-aktivierte Leuchtstoffe  Mn-activated phosphors
Die vorliegende Erfindung betrifft Mn +-aktivierte Granatleuchtstoffe, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als The present invention relates to Mn + -activated garnet phosphors, a process for their preparation and their use as
Konversionsleuchtstoffe bzw. in Leuchtmitteln, insbesondere in Phosphorkonvertierten lichtemittierenden Vorrichtungen, wie pc-LEDs (phosphor converted light emitting devices). Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein emissionskonvertierendes Material enthaltend den erfindungsgemäßen Konversionsleuchtstoff, sowie eine Lichtquelle, die den erfindungsgemäßen Konversionsleuchtstoff oder das emissionskonvertierende Material enthält. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Conversion phosphors or in light sources, in particular in phosphorus-converted light-emitting devices, such as pc-LEDs (phosphor converted light emitting devices). The present invention further relates to an emission-converting material comprising the conversion phosphor according to the invention, and to a light source which contains the conversion phosphor according to the invention or the emission-converting material. Another object of the present invention is a
Beleuchtungseinheit, die eine Lichtquelle mit dem erfindungsgemäßen Konversionsleuchtstoff oder dem erfindungsgemäßen Lighting unit, which is a light source with the conversion phosphor according to the invention or the invention
emissionskonvertierenden Material enthält. Die erfindungsgemäßen Mn +- aktivierten Granatleuchtstoffe eignen sich insbesondere zur Erzeugung von warm-weißem Licht in Festkörperlichtquellen. Contains emission-converting material. The Mn + -activated garnet phosphors according to the invention are particularly suitable for producing warm-white light in solid-state light sources.
Seit mehr als 100 Jahren werden anorganische Leuchtstoffe entwickelt, um emittierende Bildschirme, Röntgenverstärker und Strahlungs- bzw. For more than 100 years, inorganic phosphors have been developed to provide emitting screens, X-ray amplifiers, and radiation
Lichtquellen spektral so anzupassen, dass sie Anforderungen des jeweiligen Anwendungsgebietes möglichst optimal erfüllen und gleichzeitig möglichst wenig Energie verbrauchen. Dabei sind die Art der Anregung, d.h. die Natur der primären Strahlungsquelle und das erforderliche Spectrally adapt light sources so that they meet the requirements of the respective field of application as optimally as possible and at the same time consume as little energy as possible. The nature of the excitation, i. the nature of the primary radiation source and the required
Emissionsspektrum von entscheidender Bedeutung für die Auswahl der Wirtsgitter und der Aktivatoren. Emission spectrum of crucial importance for the selection of host lattices and activators.
Insbesondere für Fluoreszenzlichtquellen für die Allgemeinbeleuchtung, also Niederdruckentladungslampen und Leuchtdioden, werden ständig neue Leuchtstoffe entwickelt, um die Energieeffizienz, Farbwiedergabe und Stabilität weiter zu erhöhen. Especially for fluorescent light sources for general lighting, ie low-pressure discharge lamps and light-emitting diodes, new phosphors are constantly being developed in order to further increase energy efficiency, color rendering and stability.
Um durch die additive Farbmischung weiß emittierende anorganische LEDs (Light Emitting Diodes) zu erhalten, gibt es prinzipiell drei verschiedene Ansätze: Die RGB LEDs (rot + grün + blau LEDs), bei denen weißes Licht durch Mischung des Lichtes dreier verschiedener im roten, grünen und blauen Spektralbereich emittierender Leuchtdioden erzeugt wird. To obtain white emitting inorganic LEDs (light emitting diodes) through additive color mixing, there are basically three different approaches: The RGB LEDs (red + green + blue LEDs), where white light is generated by mixing the light of three different emitting in the red, green and blue spectral light emitting diodes.
Die Systeme UV LED + RGB Leuchtstoff, bei denen ein im UV- Bereich emittierender Halbleiter (Primärlichtquelle) das Licht an die Umgebung abgibt, in der drei verschiedene Leuchtstoffe (Konversionsleuchtstoffe) angeregt werden, im roten, grünen und blauen Spektralbereich zu emittieren. Alternativ können zwei verschiedene Leuchtstoffe verwendet werden, die gelb oder orange und blau emittieren. The systems UV LED + RGB phosphor, in which a UV emitting semiconductor (primary light source) emits the light to the environment in which three different phosphors (conversion phosphors) are excited to emit in the red, green and blue spectral range. Alternatively, two different phosphors can be used which emit yellow or orange and blue.
(3) Komplementäre Systeme, bei denen ein emittierender Halbleiter (3) Complementary systems where an emitting semiconductor
(Primärlichtquelle) beispielsweise blaues Licht abgibt, das einen oder mehrere Leuchtstoffe (Konversionsleuchtstoffe) anregt, im beispielsweise gelben Bereich Licht zu emittieren. Durch Mischung des blauen und des gelben Lichts entsteht dann weißes Licht. Alternativ können zwei oder mehrere Leuchtstoffe verwendet werden, die beispielsweise grünes oder gelbes und orange oder rotes Licht emittieren.  (Primary light source) emits, for example, blue light, which excites one or more phosphors (conversion phosphors) to emit light in the yellow area, for example. By mixing the blue and the yellow light, white light is created. Alternatively, two or more phosphors emitting, for example, green or yellow and orange or red light may be used.
Binär-komplementäre Systeme haben den Vorteil, dass sie mit nur einer Primärlichtquelle und - im einfachsten Fall - mit nur einem Konversionsleuchtstoff in der Lage sind, weißes Licht zu produzieren. Das Bekannteste dieser Systeme besteht aus einem Indium-Aluminium-Gallium-Nitrid-Chip als Primärlichtquelle, der Licht im blauen Spektralbereich abgibt, und einem Cer-dotierten Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Ce) als Konversionsleuchtstoff, der im blauen Bereich angeregt wird und Licht im gelben Spektralbereich abgibt. Verbesserungen des Farbwiedergabe-Indexes sowie der Stabilität der Farbtemperatur sind jedoch wünschenswert. Auch weitere Granatleuchtstoffe der allgemeinen Formel (Y,Gd,Lu,Tb)3(AI,Ga,Sc)50i2:Ce sind für diese Verwendung bekannt. Granatleuchtstoffe sind aufgrund der hohen Stabilität gegenüber Luft und Feuchtigkeit von besonderem Binary complementary systems have the advantage of being able to produce white light with only one primary light source and, in the simplest case, only one conversion phosphor. The best known of these systems consists of an indium-aluminum-gallium-nitride chip as a primary light source emitting light in the blue spectral region, and a cerium-doped yttrium-aluminum garnet (YAG: Ce) as a conversion phosphor, which is excited in the blue region and emit light in the yellow spectral range. However, improvements in the color rendering index as well as the stability of the color temperature are desirable. Also, other garnet phosphors of the general formula (Y, Gd, Lu, Tb) 3 (Al, Ga, Sc) 50i 2: Ce are known for this use. Garnet phosphors are special because of their high stability to air and moisture
Interesse. Interest.
Die binär-komplementären Systeme benötigen also bei Verwendung eines blau emittierenden Halbleiters als Primärlichtquelle einen gelben Konver- sionsleuchtstoff, um weißes Licht wiederzugeben. Alternativ können grün und rot emittierende Konversionsleuchtstoffe verwendet werden. Verwendet man alternativ dazu als Primärlichtquelle einen im violetten Spektralbereich oder im nahen UV-Spektrum emittierenden Halbleiter, so muss entweder eine RGB-Leuchtstoffmischung oder eine dichromatische The binary-complementary systems therefore require a yellow converter when using a blue-emitting semiconductor as the primary light source. fluorescent light to reflect white light. Alternatively, green and red emitting conversion phosphors can be used. Alternatively, if a semiconductor emitting in the violet spectral region or in the near UV spectrum is used as the primary light source, then either an RGB phosphor mixture or a dichroic mixture must be used
Mischung aus zwei Konversionsleuchtstoffen, die komplementäres Licht emittieren, verwendet werden, um weißes Licht zu erhalten. Bei der Mixture of two conversion phosphors, which emit complementary light, used to obtain white light. In the
Verwendung eines Systems mit einer Primärlichtquelle im violetten oder UV-Bereich und zwei komplementären Konversionsleuchtstoffen können Leuchtdioden mit einem besonders hohen Lumenäquivalent bereitgestellt werden. Ein weiterer Vorteil einer dichromatischen Leuchtstoffmischung ist die geringere spektrale Wechselwirkung und der damit verbundene höhere "Package Gain" („Packungsdichte"). Using a system with a primary light source in the violet or UV range and two complementary conversion phosphors, light emitting diodes with a particularly high lumen equivalent can be provided. Another advantage of a dichromatic phosphor mixture is the lower spectral interaction and the associated higher "package gain".
Deshalb gewinnen heute insbesondere anorganische fluoreszierende Verbindungen, die im ultravioletten und/oder blauen Spektralbereich angeregt werden können, eine immer stärkere Bedeutung als Therefore, in particular inorganic fluorescent compounds which can be excited in the ultraviolet and / or blue spectral range are becoming increasingly important today
Konversionsleuchtstoffe für Lichtquellen, insbesondere für pc-LEDs zur Erzeugung warm-weißen Lichts. Conversion luminescent material for light sources, in particular for pc LEDs for producing warm white light.
Ein wesentlicher Nachteil der Verwendung einer Primärlichtquelle mit einem breitbandig emittierenden Ce3+-dotierten Granatleuchtstoff bzw. einer LED mit einem dichromatischen Spektrum (blau + gelb-orange) ist deren Abhängigkeit der Farbwiedergabe von der Farbtemperatur. Geringe Farbtemperaturen (Tc< 5000 K) lassen sich aufgrund des Fehlens tiefroter Spektralanteile zudem nicht mit einer genügend hohen Farbwiedergabe (CRI > 80) realisieren. A major disadvantage of using a primary light source with a broadband emitting Ce 3+ -doped garnet phosphor or an LED with a dichroic spectrum (blue + yellow-orange) is their dependence of the color reproduction of the color temperature. In addition, low color temperatures (T c <5000 K) can not be achieved with sufficiently high color rendering (CRI> 80) due to the absence of dark red spectral components.
Es besteht daher ständig Bedarf an neuen Konversionsleuchtstoffen, die im ultravioletten oder blauen Spektralbereich angeregt werden können und Licht im sichtbaren Bereich, insbesondere im roten Spektralbereich abgeben. Vorrangige Ziele sind daher die Erweiterung des There is therefore a constant need for new conversion phosphors which can be excited in the ultraviolet or blue spectral range and emit light in the visible range, in particular in the red spectral range. Priority objectives are therefore the extension of the
Produktspektrums, die Verbesserung der Farbwiedergabe weißer LEDs und die Realisierung trichromatischer LEDs. Dazu müssen grün-, gelb- und rot-emittierende Leuchtstoffe mit hoher Absorption im blauen, violetten oder UV-Spektralbereich, mit einer hoher Quantenausbeute und einem hohen Lumenäquivalent bereitgestellt werden. Eine Reihe von geeigneten rotemittierenden Leuchtstoffen, wie z.B. (Ca,Sr)S:Eu, (Ca.Sr.Ba^SisNeiEu und (Ca,Sr)AISiN3:Eu bzw. Mischungen dieser Leuchtstoffe wurden hierzu schon in einer Vielzahl von Patentanmeldungen vorgeschlagen. Ein Product spectrum, improving the color rendering of white LEDs and the realization of trichromatic LEDs. For this purpose, green, yellow and red-emitting phosphors with high absorption in the blue, violet or UV spectral range, with a high quantum efficiency and a high Lumen equivalent are provided. A number of suitable red-emitting phosphors, such as (Ca, Sr) S: Eu, (Ca.Sr.Ba ^ SisNeiEu and (Ca, Sr) AISiN3: Eu or mixtures of these phosphors have already been proposed for this purpose in a large number of patent applications. One
Nachteil dieser bisher eingesetzten rot emittierenden Leuchtstoffe ist deren relativ geringe Stabilität, was teilweise auf die Hydrolyseempfindlichkeit der sulfidischen bzw. nitridischen Wirtsgitter und teilweise auf die Redoxiabilität des Eu2+-Aktivators zurückzuführen ist. Zudem ist das Lumenäquivalent mit 200 bis 270 Im/W aufgrund der breiten Emissionsbande nicht so hoch, wie man es von Eu3+-Leuchtstoffen mit 280 bis 360 Im W kennt. Disadvantage of these previously used red emitting phosphors is their relatively low stability, which is partly due to the sensitivity to hydrolysis of the sulfidic or nitridic host lattice and partly due to the redoxability of the Eu 2+ activator. In addition, the lumen equivalent of 200 to 270 lm / W is not as high as that of Eu 3+ phosphors with 280 to 360 Im W due to the broad emission band.
Als Alternativen zu den sulfidischen und nitridischen Leuchtstoffen wurden Granatleuchtstoffe vorgeschlagen, die sich durch eine geringere As alternatives to the sulfidic and nitridic phosphors, garnet phosphors have been proposed, which are characterized by a lower
Hydrolyseempfindlichkeit auszeichnen. Distinguish hydrolysis sensitivity.
So sind beispielsweise aus der JP 2009/079094 Granatleuchtstoffe bekannt, welche zusätzlich zu der Ce3+-Dotierung mit Mn2+co-dotiert sind. Der Ladungsausgleich erfolgt hier über den gleichzeitigen Einbau von Silicium statt Aluminium im Wirtsgitter. For example, JP 2009/079094 discloses garnet phosphors which are co-doped with Mn 2+ in addition to the Ce 3+ doping. Charge compensation takes place via the simultaneous incorporation of silicon instead of aluminum in the host lattice.
Die CN 101694862 A beschreibt lithiumhaltige Fluoreszenzleuchtstoffe der chemischen Formel: Lia(Gdi-xYx)3Al5+aOi2+2a:TR mit 0 < a < 1 ,0; 0,1 < x < 0,5; und TR = Ce, Pr, Eu, Dy, Tb, Sm, Mn, Ti oder Fe, die in LEDs zur Erzeugung von warm-weißem Licht eingesetzt werden. CN 101694862 A describes lithium-containing fluorescent phosphors of the chemical formula: Li a (Gdi -x Yx) 3Al5 + aOi2 + 2a: TR with 0 <a <1, 0; 0.1 <x <0.5; and TR = Ce, Pr, Eu, Dy, Tb, Sm, Mn, Ti or Fe, which are used in LEDs to produce warm white light.
Aus der WO 2012/045393 A1 sind Mn4+-akti vierte Leuchtstoffe der allgemeinen Formel Lu3-x-zAxAl5-y-zScyOi2:MnzCaz (mit A = Y, Gd oder Tb; 0 < x < 2,90; 0 < y < 0,50; und 0,005 < z < 0,05) bekannt. Ferner werden Verfahren zur Herstellung der Mn4+-akti vierte Leuchtstoffe sowie deren Verwendung als Konversionsleuchtstoffe in Leuchtmitteln beschrieben. From WO 2012/045393 A1 are Mn 4+ -akti fourth phosphors of the general formula Lu3-x-zA x Al5-y-zSc y Oi2: Mn z Ca z (with A = Y, Gd or Tb; 0 <x < 2.90, 0 <y <0.50, and 0.005 <z <0.05). Furthermore, methods for producing the Mn 4+ -activated fourth phosphors and their use as conversion phosphors in lamps are described.
Die WO 2014/177247 A1 zeigt Granatleuchtstoffe der allgemeinen Formel M3-xCex(Al5-y-z-wGazScw)MnyOi2-yHaly (mit M = Y, Gd, Lu und/oder Tb; Hai = F, Cl, Br und/oder I; 0 < x < 0,3; 0 < y < 0,2; 0 < z < 1 ,0; und 0 < w < 1 ,0). Diese mit Ce3+ und Mn2+ co-dotierten Granatleuchtstoffe weisen Emissionsbanden im grünen bzw. gelben/orangen Spektralbereich zwischen 520 und 600 nm auf. WO 2014/177247 A1 shows garnet phosphors of the general formula M3- x Ce x (Al5-yz-wGazScw) Mn y Oi2-yHaly (where M = Y, Gd, Lu and / or Tb; Hai = F, Cl, Br and / or I; 0 <x <0.3; 0 <y <0.2; 0 <z <1, 0; and 0 <w <1, 0). These have Ce 3+ and Mn 2+ co-doped garnet phosphors have Emission bands in the green or yellow / orange spectral range between 520 and 600 nm.
Ein Nachteil der oben beschriebenen bekannten Granat-Leuchtstoffe gegenüber den Mn4+-aktivierten Granaten der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass LEDs mit hohen Farbwiedergaben bei niedrigen A disadvantage of the known garnet phosphors described above over the Mn 4+ -activated garnets of the present invention is that LEDs with high color rendering at low
Farbtemperaturen (CCT < 4000 K) nicht realisiert werden können, da der rote Spektralanteil fehlt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Leuchtstoffe zu Color temperatures (CCT <4000 K) can not be realized because the red spectral component is missing. Object of the present invention is therefore to phosphors
entwickeln, die eine rote Lumineszenz aufweisen und sich insbesondere für den Einsatz in Hochleistungs-pc-LEDs zur Erzeugung warm-weißen Lichts eignen. Dies ermöglicht dem Fachmann eine größere Auswahl an develop, which have a red luminescence and are particularly suitable for use in high-power pc LEDs for generating warm white light. This allows the person skilled in the art a greater choice
geeigneten Materialien zur Herstellung weiß emittierender Vorrichtungen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von roten Leuchtstoffen, die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Leuchtstoffen einen höheren Anteil der Emission im roten Spektralbereich aufweisen, bzw. die ein Emissionsspektrum mit einem gegenüber herkömmlichen Leuchtstoffen in den längerwelligen Bereich verschobenen Emissionsmaximum aufweisen. Hierdurch können warmweiße pc-LEDs mit hohen Farbwiedergabewerten bei niedrigen suitable materials for the production of white emitting devices. A further object of the present invention is to provide red phosphors which have a higher proportion of the emission in the red spectral region than the phosphors known from the prior art, or which have an emission spectrum with an emission maximum shifted to the longer wavelength range in comparison to conventional phosphors , This allows warm white pc LEDs with high color rendering at low
Farbtemperaturen (CCT < 4000 K) realisiert werden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellungen von roten Leuchtstoffen, die sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Color temperatures (CCT <4000 K) can be realized. Another object of the present invention is to provide red phosphors that are well known in the art
Leuchtstoffen einfacher und effizienter synthetisieren lassen. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, rote Leuchtstoffe bereitzustellen, die eine geringe Hydrolyseempfindlichkeit und eine geringe Redoxlabilität aufweisen. Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Aufgaben der Make phosphors easier and more efficient to synthesize. Further, it is an object of the present invention to provide red phosphors which have low sensitivity to hydrolysis and low redox stability. Surprisingly, it was found that the tasks of
vorliegenden Erfindung durch die Bereitstellung eines Mn4+-aktivierten Leuchtstoffs gelöst werden. Die Mn4+-aktivierten Leuchtstoffe der present invention by providing a Mn 4+ -activated phosphor can be solved. The Mn 4+ -activated phosphors of
vorliegenden Erfindung sind Granatleuchtstoffe, die mit Mn + und einem Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K und Rb sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle, dotiert sind. Diepresent invention are garnet phosphors doped with Mn + and an alkali metal selected from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals. The
Erfinder haben überraschenderweise gefunden, dass geeignete Y-, Gd-, Dy- und/oder Lu-haltige Granatleuchtstoffe mit einem Emissionsmaximum im roten Spektralbereich, hoher Photolumineszenz-Quantensaubeute sowie geringer Hydrolyseempfindlichkeit und Redoxlabilität erhalten werden, wenn man zusätzlich zur Mn +-Dotierung ein Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K und Rb sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle, als Co-Dotanden einsetzt. Der Einbau des einwertigen Alkalimetalls M2 erfolgt auf den Gitterplätzen des dreiwertigen Y, Gd, Dy und/oder Lu. Die Dotierung mit Alkalimetallen gestattet eine einfache und effiziente Synthese, da sich Alkalimetalle gut in die Surprisingly, inventors have found that suitable Y, Gd, Dy- and / or Lu-containing garnet phosphors having an emission maximum in the red spectral range, high photoluminescent quantum energy and low sensitivity to hydrolysis and Redoxlabilität be obtained if, in addition to the Mn + doping an alkali metal selected from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals, used as co-dopants. The incorporation of the monovalent alkali metal M 2 takes place on the lattice sites of the trivalent Y, Gd, Dy and / or Lu. The doping with alkali metals allows a simple and efficient synthesis, since alkali metals are good in the
Granatstruktur einbauen lassen. Have garnet structure installed.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine Verbindung der folgenden allgemeinen Formel (1), The present invention thus relates to a compound of the following general formula (1),
(M 3-x/2M2x/2)(Al5-x-yGay)MnxOi2 (1) wobei für die verwendeten Symbole und Indizes gilt: (M 3-x / 2M 2 × / 2 ) (Al 5 -x- y Ga y ) M nx O 2 (1) where the following applies to the symbols and indices used:
M1 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Y, Gd, Dy und Lu sowie Mischungen dieser Metalle; M 1 is selected from the group consisting of Y, Gd, Dy and Lu and mixtures of these metals;
M2 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K und Rb sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle; M 2 is selected from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals;
0 < x < 3,00; und 0 <x <3.00; and
0 < y < 1 ,00. 0 <y <1, 00.
In der obigen allgemeinen Formel (1) ist M1 ein dreifach geladenes In the above general formula (1), M 1 is a triply charged one
Metallatom (M1)3+. M2 ist ein einfach geladenes Metallatom (M2)+. AI und Ga liegen jeweils als dreifach geladene Metallatome Al3+ bzw. Ga3+ vor und Mn liegt als vierfach geladenes Metallatom Mn4+ vor, während Sauerstoff in Form von O2" die positiven Ladungen in der Verbindung ausgleicht. Metal atom (M 1 ) 3+ . M 2 is a singly charged metal atom (M 2 ) + . Al and Ga are in each case present as triply charged metal atoms Al 3+ and Ga 3+ and Mn is present as a fourfold charged metal atom Mn 4+ , while oxygen in the form of O 2 " compensates for the positive charges in the compound.
Die erfindungsgemäßen Mn4+-aktivierten Leuchtstoffe sind The Mn 4+ -activated phosphors according to the invention are
Granatleuchtstoffe, die mit Mn4+ und einem Alkalimetall (M2)+, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K und Rb und Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle, dotiert sind. In der allgemeinen Formel (1 ) ersetzen zwei Mn4+-lonen zwei AI3+-lonen und ein (M2)+-lon ein (M1)3+-lon im Granat-Kristallgitter. Garnet phosphors selected with Mn 4+ and an alkali metal (M 2 ) + from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals are doped. In the general formula (1), two Mn 4+ ions replace two Al 3+ ions and one (M 2 ) + ion (M 1 ) 3+ ion in the garnet crystal lattice.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden durch die Verwendung von (M2)2CÜ3 zur Co-Dotierung erhalten, wobei M2 Li, Na, K oder Rb sowie eine Mischung aus zwei oder mehreren dieser Metalle ist. The compounds according to the invention are obtained by the use of (M 2 ) 2CÜ 3 for co-doping, where M 2 is Li, Na, K or Rb and a mixture of two or more of these metals.
Alle hier beschriebenen mit Mn + und (M2)+ co-dotierten Granatleuchtstoffe weisen Emissionsbanden im roten Spektralbereich zwischen 600 und 750 nm auf und haben eine hohe Photolumineszenz-Quantenausbeute. All of the Mn + and (M 2 ) + co-doped garnet phosphors described here have emission bands in the red spectral range between 600 and 750 nm and have a high photoluminescence quantum yield.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind üblicherweise im ultravioletten und/oder blauen Spektralbereich von etwa 250 bis etwa 550 nm, The compounds according to the invention are usually in the ultraviolet and / or blue spectral range from about 250 to about 550 nm,
vorzugsweise von etwa 300 bis etwa 400 nm, anregbar und emittieren üblicherweise mit einem Emissionsmaximum im roten Spektralbereich von etwa 600 bis etwa 750 nm, wodurch der rote Spektralbereich abgedeckt wird. preferably from about 300 to about 400 nm, excitable and usually emit with an emission maximum in the red spectral range of about 600 to about 750 nm, thereby covering the red spectral range.
Im Kontext dieser Anmeldung wird als UV-Licht solches Licht bezeichnet, dessen Emissionsmaximum zwischen 100 und 389 nm liegt, als violettes Licht solches Licht bezeichnet, dessen Emissionsmaximum zwischen 390 und 399 nm liegt, als blaues Licht solches Licht bezeichnet, dessen In the context of this application, UV light is defined as light whose emission maximum lies between 100 and 389 nm, when violet light denotes light whose emission maximum lies between 390 and 399 nm, and blue light denotes light of which
Emissionsmaximum zwischen 400 und 459 nm liegt, als cyan-farbenesEmission maximum between 400 and 459 nm, as cyan
Licht solches, dessen Emissionsmaximum zwischen 460 und 505 nm liegt, als grünes Licht solches, dessen Emissionsmaximum zwischen 506 und 545 nm liegt, als gelbes Licht solches, dessen Emissionsmaximum zwischen 546 und 565 nm liegt, als orange Licht solches, dessen Such a light whose emission maximum lies between 460 and 505 nm, as green light, whose emission maximum lies between 506 and 545 nm, as yellow light, whose emission maximum lies between 546 and 565 nm, as orange light, of which
Emissionsmaximum zwischen 566 und 600 nm liegt und als rotes Licht solches, dessen Emissionsmaximum zwischen 601 und 750 nm liegt. Emission maximum between 566 and 600 nm and is such as red light whose emission maximum is between 601 and 750 nm.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist M Y, Lu oder eine Mischung aus Y und Lu. In einer stärker bevorzugten Ausführungsform ist M1 Y oder Lu. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist M1 Lu. Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Verbindung AI oder eine Kombination von AI mit bis zu 20 Atom-% Ga. In a preferred embodiment of the invention MY, Lu or a mixture of Y and Lu. In a more preferred embodiment, M 1 is Y or Lu. In a particularly preferred embodiment, M 1 is Lu. The compound of the invention preferably contains Al or a combination of Al with up to 20 atom% of Ga.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gilt für den Index x in der allgemeinen Formel (1 ): 0 < x 2,00, besonders bevorzugt 0 < x -i 1 ,00, besonders bevorzugt 0 < x < 0,50, stärker bevorzugt 0 < x < 0, 10 und am stärksten bevorzugt 0 < x 0,05. In a preferred embodiment of the invention, for the index x in the general formula (1): 0 <x 2.00, more preferably 0 <x -i 1, 00, more preferably 0 <x <0.50, more preferably 0 <x <0.10, and most preferably 0 <x 0.05.
Für den Index y in der allgemeinen Formel (1) gilt vorzugsweise: For the index y in the general formula (1), preferably:
0 < y <, 0,50. Besonders bevorzugt ist y = 0. 0 <y <, 0.50. Particularly preferred is y = 0.
Vorzugsweise ist M2 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na und K sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle. Preferably, M 2 is selected from the group consisting of Li, Na and K and mixtures of two or more of these metals.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gelten mehrere der oben genannten Bevorzugungen gleichzeitig, unabhängig davon, ob es sich um bevorzugte, besonders bevorzugte, stärker In a particularly preferred embodiment of the invention, several of the above-mentioned preferences apply simultaneously, regardless of whether they are preferred, particularly preferred, or more potent
bevorzugte und/oder am stärksten bevorzugte Merkmale handelt. preferred and / or most preferred features.
Besonders bevorzugt sind daher Verbindungen der allgemeinen Formel (1 ), für die folgendes gilt: Particular preference is therefore given to compounds of the general formula (1) in which the following applies:
M1 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Y, Lu und Mischungen dieser Metalle; M 1 is selected from the group consisting of Y, Lu and mixtures of these metals;
M2 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na und K sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle; M 2 is selected from the group consisting of Li, Na and K and mixtures of two or more of these metals;
0 < x < 0,50, vorzugsweise 0 < x < 0,10, besonders bevorzugt 0 < x < 0,05; und 0 <x <0.50, preferably 0 <x <0.10, more preferably 0 <x <0.05; and
0 < y < 0,50, vorzugsweise y = 0. 0 <y <0.50, preferably y = 0.
Die erfindungsgemäße Verbindung kann vorzugsweise auf ihrer Oberfläche mit einer anderen Verbindung beschichtet sein, wie weiter unten The compound of the invention may preferably be coated on its surface with another compound, as below
beschrieben wird. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel (1), umfassend die folgenden Schritte: a) Herstellung einer Lösung enthaltend M1, M2, AI, Mn und is described. Another object of the present invention is a process for preparing a compound according to the general formula (1), comprising the following steps: a) Preparation of a solution containing M 1 , M 2 , Al, Mn and
gegebenenfalls Ga;  optionally Ga;
b) Zugabe von Zitronensäure oder Weinsäure;  b) adding citric acid or tartaric acid;
c) Trocknen der Lösung; und  c) drying the solution; and
d) Kalzinieren des erhaltenen Feststoffes bei erhöhter Temperatur.  d) calcining the resulting solid at elevated temperature.
Die Herstellung der Lösung in Schritt a) erfolgt durch Auflösen von Salzen, die M1 , M2, AI, Mn und gegebenenfalls Ga enthalten, in einem wässrigen Medium. Dabei können die Salze in Schritt a) entweder nacheinander in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig zugegeben werden. Die Salze können entweder als Feststoffe oder als Lösungen zugegeben werden. Die Zugabe der Zitronen- bzw. Weinsäure in Schritt b) erfolgt nach der Zugabe aller Salze in Schritt a). Bevorzugt ist die Verwendung von Zitronensäure in Schritt b). The solution in step a) is prepared by dissolving salts which contain M 1 , M 2 , Al, Mn and optionally Ga in an aqueous medium. The salts in step a) can be added either successively in any order or simultaneously. The salts can be added either as solids or as solutions. The addition of the citric or tartaric acid in step b) takes place after the addition of all the salts in step a). The use of citric acid in step b) is preferred.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß der In the process for producing a compound according to the
allgemeinen Formel (1) wird in Schritt a) als Salz für das Ion (M1)3+ vorzugsweise das entsprechende Oxid (M1)2O3 eingesetzt. Das Oxid wird vorzugsweise in einer wässrigen Säure, wie beispielsweise Salpetersäure, gelöst. general formula (1), the corresponding oxide (M 1 ) 2O3 is preferably used in step a) as salt for the ion (M 1 ) 3+ . The oxide is preferably dissolved in an aqueous acid such as nitric acid.
Weiterhin wird das Ion (M2)+ in Schritt a) bevorzugt in Form des Furthermore, the ion (M 2 ) + in step a) is preferably in the form of
entsprechenden Carbonats (M2)2CO3 eingesetzt. Es können auch andere wasserlösliche M2-Salze eingesetzt werden, wie beispielsweise M2- Halogenide, ausgewählt aus M2F, M CI, M2Br und M2I. corresponding carbonate (M 2 ) 2CO3 used. It is also possible to use other water-soluble M 2 salts, for example M 2 halides selected from M 2 F, M Cl, M 2 Br and M 2 I.
Für AI eignen sich in Schritt a) verschiedene Salze, wie beispielsweise Nitrat (AI(NO3)3), Acetat (AI(OAc)3) oder andere wasserlösliche AI-Salze. Bevorzugt sind die Nitratsalze. Wenn die erfindungsgemäße Verbindung Ga enthält, so wird dieses Suitable for Al in step a) are various salts, such as, for example, nitrate (Al (NO 3) 3), acetate (Al (OAc) 3) or other water-soluble Al salts. Preference is given to the nitrate salts. If the compound according to the invention contains Ga, this becomes
Element in Schritt a) bevorzugt in Form des Nitrats (Ga(N03)3), Acetats (Ga(OAc)3) oder Oxalats (Ga2(C2O-i)3) eingesetzt. Element in step a) is preferably used in the form of the nitrate (Ga (NO 3) 3), acetate (Ga (OAc) 3) or oxalate (Ga 2 (C 2 O-i) 3).
Mn wird in Schritt a) bevorzugt in Form von wasserlöslichen Mangansalzen, wie beispielsweise Mn-Halogenide, ausgewählt aus MnF2, MnCb, MBr2 und Mn , Manganacetat (Μη(ΟΑ ) oder Manganoxalat (MnC2O-r2H2O), eingesetzt. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Manganoxalat Mn is preferably used in step a) in the form of water-soluble manganese salts, for example Mn halides selected from MnF 2, MnCb, MBr 2 and Mn, manganese acetate (ηη (ΟΑ) or manganese oxalate (MnC 2 O-r 2 H 2 O)) of manganese oxalate
(MnC2O4-2H2O). (MnC 2 O 4 -2H 2 O).
Die Lösung in Schritt a) ist bevorzugt eine saure Lösung. Bevorzugt wird in Schritt a) zunächst (M )2O3 in einer Säure, vorzugsweise in Salpetersäure, besonders bevorzugt in verdünnter Salpetersäure, gelöst. Parallel werden die anderen Salze in demineralisiertem Wasser gelöst und anschließend wird das zuvor gelöste (M )2O3 zugegeben. Es folgt die Zugabe von The solution in step a) is preferably an acidic solution. Preferably, in step a) first (M) 2O3 is dissolved in an acid, preferably in nitric acid, more preferably in dilute nitric acid. In parallel, the other salts are dissolved in demineralized water and then the previously dissolved (M) 2O3 is added. It follows the addition of
Zitronensäure oder Weinsäure, vorzugsweise von Zitronensäure, in Schritt b). Citric acid or tartaric acid, preferably citric acid, in step b).
Das Lösen der Ausgangsverbindungen kann bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Lösen der The dissolution of the starting compounds can be carried out at room temperature or elevated temperature. Preferably, the release of the
Ausgangsverbindungen unter Erwärmen auf 50 bis 120 °C, stärker bevorzugt auf 80 bis 100 °C. Starting compounds with heating at 50 to 120 ° C, more preferably at 80 to 100 ° C.
Das Trocknen der Mischung in Schritt c) erfolgt bevorzugt bei erhöhter Temperatur, besonders bevorzugt in einem Temperaturbereich von 70 bis 170 °C, stärker bevorzugt in einem Temperaturbereich von 110 bis 150 °C. Nach dem Trocknen in Schritt c) wird eine Vorläuferverbindung erhalten, die bereits alle in dem erfindungsgemäßen Leuchtstoff vorhandenen The drying of the mixture in step c) is preferably carried out at elevated temperature, more preferably in a temperature range of 70 to 170 ° C, more preferably in a temperature range of 110 to 150 ° C. After drying in step c), a precursor compound is obtained which already contains all the phosphor present in the invention
Metalle in dem entsprechenden stöchiometrischen Verhältnis enthält. Contains metals in the corresponding stoichiometric ratio.
Hierdurch wird eine einheitliche und vollständige Dotierung des As a result, a uniform and complete doping of the
Leuchtstoffs mit Mn + und M2 sichergestellt. Die Vorläuferverbindung wird anschließend durch das Kalzinieren in Schritt d) in den erfindungsgemäßen Leuchtstoff überführt. Phosphor with Mn + and M 2 ensured. The precursor compound is then converted into the phosphor of the invention by calcination in step d).
Das Kalzinieren des Feststoffs in Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bevorzugt in zwei Schritten durchgeführt. Dabei wird der erste Kalzinierungsschritt an Luft bzw. unter oxidierenden Bedingungen durchgeführt. Bevorzugt ist hier eine Reaktionszeit von 0,5 bis 10 h, besonders bevorzugt von 1 bis 5 h, ganz besonders bevorzugt von 2 bis 4 h, und eine Temperatur im Bereich von 800 bis 1300 °C, besonders bevorzugt von 900 bis 1 100 °C, ganz besonders bevorzugt von 950 bis 1050 °C. The calcining of the solid in step d) of the process according to the invention is preferably carried out in two steps. The first calcination step is carried out in air or under oxidizing conditions. Preferred here is a reaction time of 0.5 to 10 h, more preferably from 1 to 5 h, most preferably from 2 to 4 h, and a temperature in the range of 800 to 1300 ° C, particularly preferably from 900 to 1 100 ° C, most preferably from 950 to 1050 ° C.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das vorkalzinierte Produkt aus dem ersten Kalzinierungsschritt abgekühlt und zerkleinert, beispielsweise gemörsert, bevor es dem zweiten Kalzinierungsschritt unterworfen wird. In a preferred embodiment of the invention, the precalcined product from the first calcination step is cooled and comminuted, for example, crushed, before being subjected to the second calcination step.
Der zweite Kalzinierungsschritt wird bevorzugt an Luft bzw. unter oxidierenden Bedingungen durchgeführt. Bevorzugt ist hier eine Reaktionszeit von 1 bis 1 5 h, besonders bevorzugt von 2 bis 10 h, ganz besonders bevorzugt von 3 bis 5 h, und eine Temperatur im Bereich von 1400 bis 1800 °C, besonders bevorzugt zwischen 1500 und 1700 °C, ganz besonders bevorzugt zwischen 1550 und 1650 °C. The second calcination step is preferably carried out in air or under oxidizing conditions. Preference is given here to a reaction time of from 1 to 1.5 h, particularly preferably from 2 to 10 h, very particularly preferably from 3 to 5 h, and a temperature in the range from 1400 to 1800 ° C., more preferably from 1500 to 1700 ° C., most preferably between 1550 and 1650 ° C.
Das Kalzinieren kann beispielsweise so durchgeführt werden, dass die erhaltenen Mischungen in einem Hochtemperaturofen, beispielsweise in einem Kammerofen, eingebracht werden. Als Reaktionsgefäß eignet sich beispielsweise ein Korund-Tiegel mit Deckel. The calcining can be carried out, for example, so that the resulting mixtures are introduced in a high-temperature furnace, for example in a chamber furnace. As a reaction vessel, for example, a corundum crucible with lid is suitable.
Es ist bevorzugt, wenn die erfindungsgemäßen Verbindungen nach dem zweiten Kalzinierungsschritt zerkleinert werden, beispielsweise durch Mörsern. In einer weiteren Ausführungsform können die erfindungsgemäßen It is preferred if the compounds according to the invention are comminuted after the second calcination step, for example by mortars. In a further embodiment, the inventive
Verbindungen beschichtet werden. Hierfür eignen sich alle Beschichtungs- verfahren, wie sie gemäß dem Stand der Technik dem Fachmann bekannt sind und für Leuchtstoffe angewandt werden. Geeignete Materialien für die Beschichtung sind insbesondere Metalloxide und Nitride, insbesondere Erdmetalloxide, wie AI2O3, und Erdmetallnitride, wie AIN, sowie S1O2. Dabei kann die Beschichtung beispielsweise durch Wirbelschichtverfahren oder nasschemisch durchgeführt werden. Geeignete Beschichtungsverfahren sind beispielsweise bekannt aus JP 04-304290, WO 91/10715, WO Compounds are coated. Suitable for this purpose are all the coating methods known to the person skilled in the art according to the prior art and used for phosphors. Suitable materials for the coating are, in particular, metal oxides and nitrides, in particular earth metal oxides, such as Al 2 O 3, and earth metal nitrides, such as AlN, and also SiO 2. In this case, the coating, for example by fluidized bed process or be carried out wet-chemically. Suitable coating methods are known, for example, from JP 04-304290, WO 91/10715, WO
99/27033, US 2007/0298250, WO 2009/065480 und WO 2010/075908. Das Ziel der Beschichtung kann einerseits eine höhere Stabilität der Leuchtstoffe, beispielsweise gegen Luft oder Feuchtigkeit, sein. Ziel kann aber auch eine verbesserte Ein- und Auskopplung von Licht durch geeignete Wahl der Oberfläche der Beschichtung sowie der 99/27033, US 2007/0298250, WO 2009/065480 and WO 2010/075908. On the one hand, the aim of the coating can be a higher stability of the phosphors, for example against air or moisture. The goal can also be an improved coupling and decoupling of light by a suitable choice of the surface of the coating and the
Brechungsindizes des Beschichtungsmaterials sein. Refractive indices of the coating material.
Nochmals ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindung als Leuchtstoff oder Konversionsleuchtstoff, insbesondere zur teilweisen oder vollständigen Konversion von ultraviolettem und/oder blauem Licht einer Leuchtdiode in Licht mit größerer Wellenlänge. Yet another object of the present invention is the use of the compound of the invention as a phosphor or conversion luminescent material, in particular for the partial or complete conversion of ultraviolet and / or blue light of a light emitting diode in light with a longer wavelength.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden daher auch als Leuchtstoffe bezeichnet. The compounds of the invention are therefore also referred to as phosphors.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein emissionskonvertierendes Material umfassend eine erfindungsgemäße Verbindung. Das emissionskonvertierende Material kann aus der erfindungsgemäßen Verbindung bestehen und wäre in diesem Fall mit dem oben definierten Begriff "Konversionsleuchtstoff ' gleichzusetzen. Es kann auch bevorzugt sein, dass das erfindungsgemäße emissionskonvertierende Material neben der erfindungsgemäßen Verbindung noch weitere A further subject of the present invention is therefore an emission-converting material comprising a compound according to the invention. The emission-converting material may consist of the compound according to the invention and would in this case be equated with the term "conversion luminescent substance" as defined above It may also be preferred that the emission-converting material according to the invention contains, in addition to the compound according to the invention
Konversionsleuchtstoffe enthält. In diesem Fall enthält das erfindungsgemäße emissionskonvertierende Material vorzugsweise eine Mischung aus mindestens zwei Konversionsleuchtstoffen, wobei mindestens einer davon eine erfindungsgemäße Verbindung ist. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die mindestens zwei Konversionsleuchtstoffe Leuchtstoffe sind, die Licht mit zueinander komplementären Wellenlängen emittieren. Conversion phosphors contains. In this case, the emission-converting material according to the invention preferably contains a mixture of at least two conversion phosphors, at least one of which is a compound according to the invention. It is particularly preferred that the at least two conversion phosphors are phosphors which emit light with mutually complementary wavelengths.
Werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in geringen Mengen eingesetzt, so ergeben sie bereits gute LED-Qualitäten. Die LED-Qualität wird dabei mit üblichen Parametern, wie beispielsweise den Color If the compounds according to the invention are used in small amounts, they already give good LED qualities. The LED quality is doing with usual parameters, such as the Color
Rendering Index (CRI), die Correlated Color Temperature (CCT), Lumenäquivalente oder absolute Lumen bzw. den Farbpunkt in CIE x und y Koordinaten, beschrieben. Rendering Index (CRI), the Correlated Color Temperature (CCT), Lumen equivalents or absolute lumens or the color point in CIE x and y coordinates described.
Der Color Rendering Index (CRI) ist eine dem Fachmann geläufige, einheitslose lichttechnische Größe, welche die Farbwiedergabetreue einer künstlichen Lichtquelle mit derjenigen des Sonnenlichtes bzw. und The Color Rendering Index (CRI) is a familiar, non-standard photometric size, which the color fidelity of an artificial light source with that of sunlight or and
Filamentlichtquellen vergleicht (die beiden zuletzt genannten besitzen einen CRI von 100). Comparing filament light sources (the latter two have a CRI of 100).
Die Correlated Color Temperature (CCT) ist eine dem Fachmann geläufige, lichttechnische Größe mit der Einheit Kelvin. Je höher der Zahlenwert, desto höher ist der Blauanteil des Lichts und desto kälter erscheint dem Betrachter das Weißlicht einer künstlichen Strahlungsquelle. Die CCT folgt dem Konzept des Schwarzlichtstrahlers, dessen Farbtemperatur die sogenannte Planck'sche Kurve im CIE Diagramm beschreibt. Correlated Color Temperature (CCT) is a photometric quantity with unit Kelvin which is familiar to the person skilled in the art. The higher the numerical value, the higher the blue component of the light and the colder the white light of an artificial radiation source appears to the viewer. The CCT follows the concept of the black light emitter, whose color temperature describes the so-called Planckian curve in the CIE diagram.
Das Lumenäquivalent ist eine dem Fachmann geläufige lichttechnische Größe mit der Einheit Im/W, die beschreibt, wie groß der photometrische Lichtstrom in Lumen einer Lichtquelle bei einer bestimmten radiometrischen Strahlungsleistung mit der Einheit Watt, ist. Je höher das Lumenäquivalent ist, desto effizienter ist eine Lichtquelle. The lumen equivalent is a photometric quantity known to those skilled in the art with the unit Im / W, which describes how large the photometric luminous flux in lumens of a light source is at a certain radiometric radiation power with the unit Watt. The higher the lumen equivalent, the more efficient a light source is.
Das Lumen ist eine dem Fachmann geläufige, photometrische lichttechnische Größe, welche den Lichtstrom einer Lichtquelle, der ein Maß für die gesamte von einer Strahlungsquelle ausgesandte sichtbare Strahlung ist, beschreibt. Je größer der Lichtstrom, desto heller erscheint die Lichtquelle dem Beobachter. The lumen is a photometrical photometric quantity which is familiar to the person skilled in the art and describes the luminous flux of a light source, which is a measure of the total visible radiation emitted by a radiation source. The larger the luminous flux, the brighter the light source appears to the observer.
CIE x und CIE y stehen für die Koordinaten im dem Fachmann geläufigen CIE Normfarbdiagramm (hier Normalbeobachter 1931), mit denen die Farbe einer Lichtquelle beschrieben wird. CIE x and CIE y represent the coordinates in the familiar CIE standard color diagram (in this case normal observer 1931), which describes the color of a light source.
Alle oben aufgeführten Größen können mit dem Fachmann bekannten Methoden aus den Emissionsspektren der Lichtquelle berechnet werden. Die Anregbarkeit der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe erstreckt sich über einen weiten Bereich, der von etwa 250 bis etwa 550 nm, vorzugsweise von etwa 300 bis etwa 400 nm, reicht. Üblicherweise liegt das Maximum der Anregungskurve zwischen 325 und 375 nm. All the variables listed above can be calculated from the emission spectra of the light source using methods known to those skilled in the art. The excitability of the phosphors according to the invention extends over a wide range, ranging from about 250 to about 550 nm, preferably from about 300 to about 400 nm. Usually, the maximum of the excitation curve is between 325 and 375 nm.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Lichtquelle, die mindestens eine Primärlichtquelle und mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung enthält. Dabei liegt das Emissionsmaximum der Primärlichtquelle üblicherweise im Bereich von etwa 250 bis etwa 550 nm, vorzugsweise im Bereich von etwa 300 bis etwa 400 nm. Insbesondere bevorzugt ist ein Bereich zwischen 325 und 375 nm, wobei die primäre Strahlung teilweise oder vollständig durch den erfindungsgemäßen Another object of the present invention is a light source containing at least one primary light source and at least one compound of the invention. The maximum emission of the primary light source is usually in the range of about 250 to about 550 nm, preferably in the range of about 300 to about 400 nm. Particularly preferred is a range between 325 and 375 nm, wherein the primary radiation partially or completely by the inventive
Leuchtstoff in längerwellige Strahlung konvertiert wird. Phosphor is converted into longer-wave radiation.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtquelle handelt es sich bei der Primärlichtquelle um ein lumineszentes Indium- Aluminium-Gallium-Nitrid, insbesondere der Formel IniGajAlkN, wobei 0 < i, 0 < j, 0 < k, und i + j + k = 1 ist. In a preferred embodiment of the light source according to the invention, the primary light source is a luminescent indium-aluminum-gallium nitride, in particular of the formula IniGajAlkN, where 0 <i, 0 <j, 0 <k, and i + j + k = 1 is.
Dem Fachmann sind mögliche Formen von derartigen Lichtquellen bekannt. Es kann sich hierbei um lichtemittierende LED-Chips unterschiedlichen Aufbaus handeln. The person skilled in possible forms of such light sources are known. These may be light-emitting LED chips of different construction.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtquelle handelt es sich bei der Primärlichtquelle um eine lumineszente auf ZnO, TCO (transparent conducting oxide), ZnSe oder SiC basierende Anordnung oder auch um eine auf einer organischen lichtemittierenden Schicht basierende Anordnung (OLED). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßenIn a further preferred embodiment of the light source according to the invention, the primary light source is a luminescent arrangement based on ZnO, TCO (transparent conducting oxide), ZnSe or SiC or else an arrangement based on an organic light-emitting layer (OLED). In a further preferred embodiment of the invention
Lichtquelle handelt es sich bei der Primärlichtquelle um eine Quelle, die Elektrolumineszenz und/oder Photolumineszenz zeigt. Weiterhin kann es sich bei der Primärlichtquelle auch um eine Plasma- oder Entladungsquelle handeln. Entsprechende erfindungsgemäße Lichtquellen werden auch als Leuchtdioden oder LEDs bezeichnet. Light source is the primary light source is a source that shows electroluminescence and / or photoluminescence. Furthermore, the primary light source can also be a plasma or discharge source. Corresponding light sources according to the invention are also referred to as light-emitting diodes or LEDs.
Die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe können einzeln oder als Mischung mit geeigneten Leuchtstoffen, die dem Fachmann geläufig sind, eingesetzt werden. Entsprechende für Mischungen prinzipiell geeignete Leuchtstoffe sind beispielsweise: The phosphors according to the invention can be used individually or as a mixture with suitable phosphors which are familiar to the person skilled in the art. Corresponding phosphors which are suitable in principle for mixtures are, for example:
Ba2Si04:Eu2+, BaSi2N202:Eu,BaSi205:Pb2+, Ba3Si60i2N2:Eu, Ba 2 Si0 4 : Eu 2+ , BaSi 2 N 2 O 2 : Eu, BaSi 2 O 5: Pb 2+ , Ba 3 Si 60i 2 N 2 : Eu,
BaxSri-xF2:Eu2+ (mit 0 < x < 1), BaSrMgSi207:Eu2+, BaTiP207, Ba x Sri -x F 2 : Eu 2+ (where 0 <x <1), BaSrMgSi 2 0 7 : Eu 2+ , BaTiP 2 0 7 ,
(Ba,Ti)2P207:Ti, BaY2F8:Er3+,Yb+, Be2Si04:Mn2+, Bi4Ge3Oi2, CaAI204:Ce3+, CaLa407:Ce3+, CaAI204:Eu2+, CaAI2O4:Mn2+, CaAI407:Pb2+,Mn2+, (Ba, Ti) 2 P 2 O 7: Ti, BaY 2 F 8 : Er 3+ , Yb + , Be 2 Si0 4 : Mn 2+ , Bi4Ge 3 Oi 2 , CaAl 2 0 4 : Ce 3+ , CaLa 4 0 7 : Ce 3+ , CaAl 2 O 4 : Eu 2+ , CaAl 2 O 4 : Mn 2+ , CaAl 4 07: Pb 2+ , Mn 2+ ,
CaAI204:Tb3+, Ca3AI2Si3Oi2:Ce3+, Ca3AI2Si3Oi2:Ce3+, CaAl 2 O 4 : Tb 3+ , Ca 3 Al 2 Si 3 Oi 2 : Ce 3+ , Ca 3 Al 2 Si 3 Oi 2 : Ce 3+ ,
Ca3AI2Si30)2:Eu2+, Ca2B5O9Br:Eu2+, Ca2B509CI:Eu2+, Ca2B509CI:Pb2+, CaB204:Mn2+, Ca2B205:Mn2+, CaB204:Pb2+, CaB2P2O9:Eu2+, Ca 3 AI 2 SI30) 2: Eu 2+, CA2B 5 O 9 Br: Eu 2+, Ca 2 B 5 0 9 CI: Eu 2+, Ca 2 B 5 0 9 CI: Pb 2+, CaB 2 0 4 : Mn 2+, Ca 2 B 2 0 5: Mn 2+, CaB 2 0 4: Pb 2+, CaB 2 P 2 O 9: Eu 2+,
Ca5B2SiOi0:Eu3+, Ca0.5Bao.5Ali2Oi9:Ce3+,Mn2+, Ca2Ba3(P0 )3CI:Eu2+, CaBr2:Eu2+ in Si02, CaCI2:Eu2+ in Si02l CaCI2:Eu +,Mn2+ in Si02, CaF2:Ce3+, CaF2:Ce3+,Mn2+, CaF2:Ce3+,Tb3+, CaF2:Eu2+, CaF2:Mn2+, CaGa204:Mn2+, CaGa407:Mn2+, CaGa2S :Ce3+, CaGa2S4:Eu2+, Ca 5 B 2 SiOi 0 : Eu 3+ , Ca 0 .5Bao. 5 Ali 2 Oi 9 : Ce 3+ , Mn 2+ , Ca 2 Ba 3 (P0) 3 Cl: Eu 2+ , CaBr 2 : Eu 2+ in Si0 2 , CaCl 2 : Eu 2+ in Si0 2l CaCl 2 : Eu + , Mn 2+ in Si0 2 , CaF 2 : Ce 3+ , CaF 2 : Ce 3+ , Mn 2+ , CaF 2 : Ce 3+ , Tb 3+ , CaF 2 : Eu 2+ , CaF 2 : Mn 2+ , CaGa 2 O 4 : Mn 2+ , CaGa 4 O 7 : Mn 2+ , CaGa 2 S: Ce 3+ , CaGa 2 S 4 : Eu 2+ ,
CaGa2S4:Mn2+, CaGa2S :Pb2+, CaGe03:Mn2+, Cal2:Eu2+ in Si02, Cal2:Eu2+,Mn2+ in Si02l CaLaB04:Eu3+, CaLaB307:Ce3+,Mn2+, CaGa 2 S 4 : Mn 2+ , CaGa 2 S: Pb 2+ , CaGeO 3 : Mn 2+ , Cal 2 : Eu 2+ in SiO 2 , Cal 2 : Eu 2+ , Mn 2+ in SiO 2l CaLaB0 4 : Eu 3+ , CaLaB 3 0 7 : Ce 3+ , Mn 2+ ,
Ca2La2B06.5:Pb2+, Ca2MgSi207) Ca2MgSi207:Ce3+, CaMgSi206:Eu2+, Ca3MgSi208:Eu2+, Ca2MgSi207:Eu +, CaMgSi2O6:Eu2+,Mn2+, Ca 2 La 2 B0 6 .5: Pb 2+, Ca 2 MgSi 2 0 7) Ca 2 MgSi 2 0 7: Ce 3+, CaMgSi 2 0 6: Eu 2+, Ca 3 MgSi 2 0 8: Eu 2+ , Ca 2 MgSi 2 O 7 : Eu + , CaMgSi 2 O 6 : Eu 2+ , Mn 2+ ,
Ca2MgSi2O :Eu2+,Mn2+, CaMoO4, CaMo04:Eu3+, CaO:Bi3+, CaO:Cd2+, CaO:Cu+, CaO:Eu3+, CaO:Eu3+, Na+, CaO:Mn2+, CaO:Pb2+, CaO:Sb3+, CaO:Sm3+, CaO:Tb3+, CaO:TI, CaO:Zn +, Ca2P207:Ce3+, a-Ca3(P04)2:Ce3+, ß-Ca3(P04)2:Ce3+, Ca5(P04)3CI:Eu2+, Ca5(P04)3CI:Mn2+, Ca5(PO )3CI:Sb3+, Ca5(P0 )3CI:Sn2+, ß-Ca3(PO )2:Eu2+,Mn2+, Ca5(P04)3F:Mn2+, Ca 2 MgSi 2 O: Eu 2+ , Mn 2+ , CaMoO 4 , CaMoO 4 : Eu 3+ , CaO: Bi 3+ , CaO: Cd 2+ , CaO: Cu + , CaO: Eu 3+ , CaO: Eu 3+ , Na + , CaO: Mn 2+ , CaO: Pb 2+ , CaO: Sb 3+ , CaO: Sm 3+ , CaO: Tb 3+ , CaO: TI, CaO: Zn + , Ca 2 P 2 0 7 : Ce 3+ , α-Ca 3 (PO 4 ) 2 : Ce 3+ , β-Ca 3 (PO 4 ) 2 : Ce 3+ , Ca 5 (PO 4 ) 3 CI: Eu 2+ , Ca 5 ( P0 4 ) 3 Cl: Mn 2+ , Ca 5 (PO) 3 Cl: Sb 3+ , Ca 5 (P0) 3 Cl: Sn 2+ , β-Ca 3 (PO) 2 : Eu 2+ , Mn 2+ , Ca 5 (PO 4 ) 3 F: Mn 2+ ,
Ca5(P0 )3F:Sb3+, Ca5(P04)3F:Sn +, a-Ca3(PO )2:Eu2+, ß-Ca3(P04)2:Eu2+, Ca2P20 :Eu2+, Ca2P207:Eu +,Mn2+, CaP206:Mn2+, a-Ca3(P0 )2:Sn2+, ß-Ca3(PO4)2:Sn +, ß-Ca2P207:Sn,Mn, a-Ca3(PO )2:Tr, CaS:Bi3+, Ca 5 (PO) 3 F: Sb 3+ , Ca 5 (PO 4 ) 3 F: Sn + , α-Ca 3 (PO) 2 : Eu 2+ , β-Ca 3 (PO 4 ) 2 : Eu 2+ , Ca 2 P 2 O: Eu 2+ , Ca 2 P 2 O 7 : Eu + , Mn 2+ , CaP 2 0 6 : Mn 2+ , a-Ca 3 (P0) 2 : Sn 2+ , β-Ca 3 (PO 4 ) 2 : Sn + , β-Ca 2 P 2 O 7 : Sn, Mn, α-Ca 3 (PO) 2 : Tr, CaS: Bi 3+ ,
CaS:Bi3+,Na, CaS:Ce3+, CaS:Eu +, CaS:Cu+,Na+, CaS:La3+, CaS:Mn2+, CaS0 :Bi, CaS04:Ce3+, CaSO4:Ce3+,Mn2+, CaSO4:Eu2+, CaS0 :Eu2+,Mn2+, CaS04:Pb2+, CaS:Pb2+, CaS:Pb2+,CI, CaS:Pb2+,Mn2+, CaS r^Pb^.CI, CaS:Sb3+, CaS:Sb3+,Na, CaS:Sm3+, CaS:Sn2+, CaS:Sn2+,F, CaS:Tb3+, CaS:Tb3+,CI, CaS:Y3+, CaS:Yb2+, CaS:Yb2+,CI, CaSc204:Ce,Ca3(Sc,Mg)2Si30i2:Ce>CaSi03:Ce3+ > Ca3Si04Cl2:Eu2+, CaS: Bi 3+ , Na, CaS: Ce 3+ , CaS: Eu + , CaS: Cu + , Na + , CaS: La 3+ , CaS: Mn 2+ , CaSO 2: Bi, CaSO 4 : Ce 3+ , CaSO 4 : Ce 3+ , Mn 2+ , CaSO 4 : Eu 2+ , CaSO 2: Eu 2+ , Mn 2+ , CaSO 4 : Pb 2+ , CaS: Pb 2+ , CaS: Pb 2+ , CI, CaS : Pb 2+ , Mn 2+ , CaS r ^ Pb ^ .Cl, CaS: Sb 3+ , CaS: Sb 3+ , Na, CaS: Sm 3+ , CaS: Sn 2+ , CaS: Sn 2+ , F , CaS: Tb 3+ , CaS: Tb 3+ , CI, CaS: Y 3+ , CaS: Yb 2+ , CaS: Yb 2+ , CI, CaSc204: Ce, Ca 3 (Sc, Mg) 2Si30i2: Ce> CASI0 3: Ce 3+> Ca 3 Si0 4 Cl 2: Eu 2+,
Ca3Si04CI2:Pb2+, CaSi03:Eu +, CaSiO3:Mn2+,Pb, CaSi03:Pb2+, Ca 3 SiO 4 Cl 2 : Pb 2+ , CaSiO 3 : Eu + , CaSiO 3 : Mn 2+ , Pb, CaSiO 3 : Pb 2+ ,
CaSi03:Pb +,Mn2+, CaSi03:Ti4+, CaSr2(PO4)2:Bi3+, CaSiO 3 : Pb + , Mn 2+ , CaSiO 3 : Ti 4+ , CaSr 2 (PO 4 ) 2 : Bi 3+ ,
ß-(Ca,Sr)3(P04)2:Sn2+Mn +, CaTio.9Alo.iO3:Bi3+, CaTi03:Eu3+, CaTi03:Pr3+, Ca5(V04)3CI, CaW04l CaW04:Pb2+, CaW04:W, CasWOeiU, CaYAI04:Eu3+, CaYB04:Bi3+, CaYBO4:Eu3+, CaYBo.803.7:Eu3+, CaY2Zr06:Eu3+, β- (Ca, Sr) 3 (PO 4) 2 : Sn 2+ Mn + , CaTio. 9 Alo.iO3: Bi 3+ , CaTi0 3 : Eu 3+ , CaTi0 3 : Pr 3+ , Ca 5 (V04) 3CI, CaW0 4l CaW0 4 : Pb 2+ , CaW0 4 : W, CasWOeiU, CaYAI0 4 : Eu 3+ , CaYB0 4 : Bi 3+ , CaYBO 4 : Eu 3+ , CaYBo.80 3 .7: Eu 3+ , CaY 2 ZrO 6 : Eu 3+ ,
(Ca,Zn,Mg)3(P04)2:Sn, (Ce,Mg)BaAlnOi8:Ce, (Ce,Mg)SrAlnOi8:Ce, (Ca, Zn, Mg) 3 (PO 4) 2: Sn, (Ce, Mg) BaAlnOi 8 : Ce, (Ce, Mg) SrAlnOi 8 : Ce,
CeMgAlnOi9:Ce:Tb, Cd2B6On:Mn2+, CdS:Ag+,Cr, CdS:ln, CdS:ln, CeMgAlnOi 9 : Ce: Tb, Cd 2 B 6 On: Mn 2+ , CdS: Ag + , Cr, CdS: In, CdS: In,
CdS:ln,Te, CdS:Te, CdW04, CsF, Csl, Csl:Na+, Csl:TI, CdS: ln, Te, CdS: Te, CdW0 4 , CsF, CsI, CsI: Na + , CsI: TI,
(ErCI3)o.25(BaCI2)o.75, GaN:Zn, Gd3Ga5Oi2:Cr3+, GdsGasO^Cr.Ce, (ErCl 3 ) o.25 (BaCl 2 ) o.75, GaN: Zn, Gd 3 Ga 5 Oi 2: Cr 3+ , GdsGasO ^ Cr. Ce,
GdNb0 :Bi3+, Gd202S:Eu3+, Gd202Pr3+, Gd202S:Pr,Ce,F, Gd202S:Tb3+, Gd2Si05:Ce3+, KAIiiOi7:TI+, KGanOi7:Mn2+, K2La2Ti30io:Eu, KMgF3:Eu2+, KMgF3:Mn2+, K2SiF6:Mn4+, LaAI3B40i2:Eu3+, LaAIB2O6:Eu3+, LaAIO3:Eu3+, LaAI03:Sm3+, LaAs04:Eu3+, LaBr3:Ce3+, LaB03:Eu3+, LaCI3:Ce3+, GdNb0: Bi 3+, Gd 2 02S: Eu 3+, Gd 2 0 2 Pr 3+, Gd202S: Pr, Ce, F, Gd 2 0 2 S: Tb 3+, Gd 2 Si0 5: Ce 3+, KAIiiOi 7 : TI + , KGanOi 7 : Mn 2+ , K 2 La 2 Ti 3 Oio: Eu, KMgF 3 : Eu 2+ , KMgF 3 : Mn 2+ , K 2 SiF 6 : Mn 4+ , LaAl 3 B40i 2 : Eu 3+ , LaAIB 2 O 6 : Eu 3+ , LaAIO 3 : Eu 3+ , LaAlO 3 : Sm 3+ , LaAsO 4 : Eu 3+ , LaBr 3 : Ce 3+ , LaB0 3 : Eu 3+ , LaCI 3 : Ce 3+ .
La203:Bi3+, LaOBr:Tb3+, LaOBr:Tm3+, LaOCI:Bi3+, LaOCI:Eu3+, LaOF:Eu3+, La203:Eu3+, La203:Pr3+, La2O2S:Tb3+, LaP04:Ce3+, LaP04:Eu3+, La 2 O 3 : Bi 3+ , LaOBr: Tb 3+ , LaOBr: Tm 3+ , LaOCl: Bi 3+ , LaOCl: Eu 3+ , LaOF: Eu 3+ , La 2 0 3 : Eu 3+ , La 2 0 3 : Pr 3+ , La 2 O 2 S: Tb 3+ , LaP0 4 : Ce 3+ , LaP0 4 : Eu 3+ ,
LaSi03CI:Ce3+, LaSiO3CI:Ce3+,Tb3+, LaV04:Eu3+, La2W3Oi2:Eu3+, LaSi0 3 Cl: Ce 3+ , LaSiO 3 Cl: Ce 3+ , Tb 3+ , LaV0 4 : Eu 3+ , La 2W 3 Oi 2: Eu 3+ ,
LiAIF4:Mn2+, LiAI508:Fe3+, LiAI02:Fe3+, LiAI02:Mn2+, LiAI5O8:Mn2+, LiAIF 4 : Mn 2+ , LiAl 5 O 8 : Fe 3+ , LiAlO 2 : Fe 3+ , LiAlO 2 : Mn 2+ , LiAl 5 O 8 : Mn 2+ ,
Li2CaP207:Ce3+,Mn2+, LiCeBa4Si4Oi4:Mn2+, LiCeSrBa3Si40i4:Mn2+, Li2CaP207: Ce 3+, Mn 2+, LiCeBa Si4Oi4 4: Mn 2+, LiCeSrBa 3 Si40i 4: Mn 2+,
Liln02:Eu3+, LilnO2:Sm3+, LiLa02:Eu3+, LuAI03:Ce3+, (Lu,Gd)2SiO5:Ce3+, Lu2Si05:Ce3+, Lu2Si207:Ce3+, LuTa04:Nb5+, Lui-xYxAI03:Ce3+ (mit 0 < x < 1), (Lu,Y)3(AI,Ga,Sc)50i2:Ce,MgAl204:Mn2+, MgSrAli0Oi :Ce, MgB204:Mn2+, MgBa2(P04)2:Sn2+, MgBa2(PO4)2:U, MgBaP207:Eu +, MgBaP207:Eu2+,Mn2+, MgBa3Si208:Eu2+, MgBa(S04)2:Eu2+, Mg3Ca3(P04)4:Eu2+, MgCaP2O7:Mn2+, Mg2Ca(S04)3:Eu2+, Mg2Ca(S04)3:Eu2+,Mn2, MgCeAlnOi9:Tb3+, LilnO 2 : Eu 3+ , LilnO 2 : Sm 3+ , LiLaO 2 : Eu 3+ , LuAlO 3 : Ce 3+ , (Lu, Gd) 2 SiO 5 : Ce 3+ , Lu 2 SiO 5 : Ce 3+ , Lu 2 Si 2 O 3: Ce 3+ , LuTaO 4 : Nb 5+ , Lui -x YxAlO 3 : Ce 3+ (where 0 <x <1), (Lu, Y) 3 (Al, Ga, Sc) 50i 2: Ce, MgAl204: Mn 2+ , MgSrAli 0 Oi: Ce, MgB 2 O 4 : Mn 2+ , MgBa 2 (P0 4 ) 2: Sn 2+ , MgBa 2 (PO 4) 2 : U, MgBaP 2 0 7 : Eu + , MgBaP 2 07: Eu 2+ , Mn 2+ , MgBa 3 Si 2 O 8 : Eu 2+ , MgBa (SO 4 ) 2 : Eu 2+ , Mg 3 Ca 3 (PO 4) 4: Eu 2+ , MgCaP 2 O 7 : Mn 2+ , Mg 2 Ca (SO 4) 3: Eu 2+ , Mg 2 Ca (SO 4) 3 : Eu 2+ , Mn 2 , MgCeAl n Oi 9 : Tb 3+ ,
Mg4(F)Ge06:Mn2+, Mg4(F)(Ge,Sn)O6:Mn2+, MgF2:Mn2+, MgGa204:Mn2+, Mg8Ge2OiiF2:Mn +, MgS:Eu2+, MgSi03:Mn2+, Mg2Si04:Mn2+, Mg 4 (F) Ge 0 6 : Mn 2+ , Mg 4 (F) (Ge, Sn) O 6 : Mn 2+ , MgF 2 : Mn 2+ , MgGa 2 0 4 : Mn 2+ , Mg 8 Ge 2 OiiF 2 Mn + , MgS: Eu 2+ , MgSiO 3 : Mn 2+ , Mg 2 Si0 4 : Mn 2+ ,
Mg3Si03F4:Ti4+, MgSO4:Eu2+, MgS04:Pb +, MgSrBa2Si207:Eu2+, Mg 3 Si0 3 F 4 : Ti 4+ , MgSO 4 : Eu 2+ , MgS0 4 : Pb + , MgSrBa 2 Si 2 O 7: Eu 2+ ,
MgSrP207:Eu2+, MgSr5(P04)4:Sn2+, MgSr3Si208:Eu2+,Mn2+, MgSrP 2 0 7 : Eu 2+ , MgSr 5 (PO 4 ) 4: Sn 2+ , MgSr 3 Si 2 O 8 : Eu 2+ , Mn 2+ ,
Mg2Sr(S04)3:Eu2+, Mg2TiO4:Mn +, MgWO4, MgYB04:Eu3+, Mg 2 Sr (SO 4 ) 3 : Eu 2+ , Mg 2 TiO 4 : Mn + , MgWO 4 , MgYB0 4 : Eu 3+ ,
Na3Ce(P04)2:Tb3+, Nai.23Ko.42Eu0. i2TiSi4On:Eu3+, Na 3 Ce (PO 4 ) 2: Tb 3+ , Nai.23 Ko.42Eu 0 . i2TiSi4On: Eu 3+ ,
Nai.23Ko. 2Euo.i2TiSi50i3-xH2O:Eu3+, Nai.29Ko. 6Ero.o8TiSi4On:Eu3+, Nai.23Ko. 2Euo.i2TiSi50i3-xH2O: Eu 3+ , Nai.29Ko. 6Ero.o 8 TiSi4On: Eu 3+ ,
Na2Mg3AI2Si2Oio:Tb, Na(Mg2-xMnx)LiSi4OioF2:Mn (mit 0 < x < 2), Na 2 Mg 3 Al 2 Si 2 Oio: Tb, Na (Mg 2- x Mn x ) LiSi 4 OioF 2 : Mn (where 0 <x <2),
NaYF4:Er3+, Yb3+, NaYO2:Eu3+, P46(70%) + P47 (30%), ß- SiAION:Eu,SrAli20i9:Ce3+, Mn +, SrAI204:Eu2+, SrAI407:Eu3+, NaYF 4 : Er 3+ , Yb 3+ , NaYO 2 : Eu 3+ , P46 (70%) + P47 (30%), β-SiAION: Eu, SrAli20i 9 : Ce 3+ , Mn + , SrAl 2 04: Eu 2+ , SrAI 4 0 7 : Eu 3+ ,
SrAli2Oi9:Eu2+, SrAI2S4:Eu2+, Sr2B509CI:Eu2+, SrB407:Eu2+(F,CI,Br), SrB407:Pb2+, SrB407:Pb2+, Mn2+, SrB80i3:Sm2+,
Figure imgf000019_0001
Mn2+, Ce3+, SrBaSiO4:Eu2+, (8Γ, Β3)38ιΌ5:Ευ,(8Γ,θ3)8ί2Ν2θ2:Ευ, Sr(CI,Br,l)2:Eu2+ in S1O2, SrCI2:Eu2+ in S1O2, Sr5CI(PO4)3:Eu, SrwFxB4O6.5: u2+,
SrAli 2 Oi 9: Eu 2+, SrAI 2 S 4: Eu 2+, SR2b 5 0 9 CI: Eu 2+, SrB40 7: Eu 2+ (F, Cl, Br), SrB 4 0 7 : Pb 2+ , SrB 4 0 7 : Pb 2+ , Mn 2+ , SrB 8 0i 3 : Sm 2+ ,
Figure imgf000019_0001
Mn 2+ , Ce 3+ , SrBaSiO 4 : Eu 2+ , (8Γ, Β 3) 38ιΌ5: Ευ, (8Γ, θ 3) 8ί2Ν2θ 2 : Ευ, Sr (CI, Br, I) 2 : Eu 2+ in S1O 2, SrCl 2 : Eu 2+ in S1O 2, Sr 5 Cl (PO 4 ) 3: Eu, SrwFxB 4 O 6.5: u 2+ ,
SrwFxByOz:Eu2+,Sm2+ > SrF2:Eu2+, SrGai2Oi9:Mn2+, SrGa2S :Ce3+, SrwFxB y O z : Eu 2+ , Sm 2+ > SrF 2 : Eu 2+ , SrGai 2 Oi 9 : Mn 2+ , SrGa 2 S: Ce 3+ ,
SrGa2S4:Eu2+, SrGa2S4:Pb +, Srln204:Pr3+, Al3+, (Sr,Mg)3(PO4)2:Sn, SrMgSi2O6:Eu2+, Sr2MgSi207:Eu +, Sr3MgSi208:Eu2+, SrMoO4:U, SrGa 2 S 4 : Eu 2+ , SrGa 2 S 4 : Pb + , Srln 2 0 4 : Pr 3+ , Al 3+ , (Sr, Mg) 3 (PO 4 ) 2: Sn, SrMgSi 2 O 6 : Eu 2+ Sr2MgSi207: Eu +, Sr3MgSi208: Eu 2+, SrMoO 4: U,
SrO-3B2O3:Eu2+,CI, ß-SrO-3B2O3:Pb2+, ß-SrO-3B203 :Pb2+,Mn2+, a-SrO-3B203:Sm2+, Sr6P5B02o:Eu)Sr5(P04)3CI:Eu2+ 1 Sr5(P04)3CI:Eu2+,Pr3+, Sr5(P04)3CI:Mn2+, Sr5(P0 )3CI:Sb3+,Sr2P207:Eu2+, ß-Sr3(P0 )2:Eu2+, Sr5(P04)3F:Mn2+,Sr5(P04)3F:Sb3+, Sr5(Pp )3F:Sb3+,Mn2+, Sr5(PO4)3F:Sn2+, Sr2P207:Sn2+, ß-Sr3(PO )2:Sn2+, ß-Sr3(P04)2:Sn2+,Mn2+(AI), SrS:Ce3+, SrS:Eu2+, SrS:Mn2+, SrS:Cu+,Na, SrSO4:Bi, SrSO :Ce3+, SrSO :Eu2+, SrS0 :Eu2+,Mn2+, Sr5Si4OioCl6:Eu2+, Sr2Si04:Eu2+, SrTi03:Pr3+, SrO-3B 2 O 3 : Eu 2+ , Cl, β-SrO-3B 2 O 3 : Pb 2+ , β-SrO-3B 2 0 3 : Pb 2+ , Mn 2+ , a-SrO-3B 2 0 3 : Sm 2+ , Sr 6 P 5 B 0 2 o: Eu ) Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ 1 Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ , Pr 3+ , Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl: Mn 2+ , Sr5 (P0) 3 Cl: Sb 3+, Sr2P20 7: Eu 2+, Sr-ß 3 (P0) 2: Eu 2+, Sr 5 (P0 4) 3F: Mn 2+, Sr 5 (P0 4) 3F : Sb 3+ , Sr 5 (Pp) 3 F: Sb 3+ , Mn 2+ , Sr 5 (PO 4 ) 3 F: Sn 2+ , Sr 2 P 2 O 7 : Sn 2+ , β-Sr 3 (PO) 2 : Sn 2+ , β-Sr 3 (PO 4 ) 2: Sn 2+ , Mn 2+ (Al), SrS: Ce 3+ , SrS: Eu 2+ , SrS: Mn 2+ , SrS: Cu + , Na, SrSO 4 : Bi, SrSO: Ce 3+ , SrSO: Eu 2+ , SrS 0: Eu 2+ , Mn 2+ , Sr 5 Si 4 OioCl 6: Eu 2+ , Sr 2 SiO 4 : Eu 2+ , SrTiO 3 : Pr 3+ ,
SrTi03:Pr3+,AI3+,SrY203:Eu3+, Th02:Eu3+, Th02:Pr3+, Th02:Tb3+, SrTi0 3 : Pr 3+ , Al 3+ , SrY20 3 : Eu 3+ , Th0 2 : Eu 3+ , Th0 2 : Pr 3+ , Th0 2 : Tb 3+ ,
ΥΑΙ3Β4θΐ2:Βί3+, YAI3B4Oi2:Ce3+, YAI3B40i2:Ce3+,Mn, YAI3B4Oi2:Ce3+,Tb3+, YAI3B Oi2:Eu3+, YAI3B40i2:Eu3+,Cr3+, YAI3B40i2:Th +,Ce3+ IMn2+, Β 3 Β4θΐ2: Βί 3+ , YAl 3 B 4 Oi 2: Ce 3+ , YAl 3 B 4 0i 2: Ce 3+ , Mn, YAl 3 B 4 Oi 2 : Ce 3+ , Tb 3+ , YAl 3 B Oi 2 Eu 3+ , YAl 3 B 4 O 2 : Eu 3+ , Cr 3+ , YAl 3 B40i 2: Th + , Ce 3+ I Mn 2+ ,
YAI03:Ce3+, Y3AI50i2:Ce3+, Y3AI5Oi2:Cr3+, YAIO3:Eu3+, Y3AI5Oi2:Eu3r, Y4AI209:Eu3+, Y3AI5Oi2:Mn4+, YAI03:Sm3+, YAI03:Tb3+, Y3AI5Oi2:Tb3+, YAs04:Eu3+, YBOs:Ce3+, YB03:Eu3+, YF3:Er3+,Yb3+, YF3:Mn2+, YAI0 3: Ce 3+, Y3AI 5 0i 2: Ce 3+, Y3AI 5 O 2: Cr 3+, YAlO 3: Eu 3+, Y3AI 5 O 2: Eu 3r, Y4AI 2 0 9: Eu 3+, Y3AI 5 Oi 2 : Mn 4+ , YAlO 3 : Sm 3+ , YAlO 3 : Tb 3+ , Y 3 Al 5 Oi 2: Tb 3+ , YAsO 4 : Eu 3+ , YBOs: Ce 3+ , YB0 3 : Eu 3 + , YF 3 : Er 3+ , Yb 3+ , YF 3 : Mn 2+ ,
YF3:Mn2+,Th4+, YF3:Tm3+,Yb3+, (Y,Gd)B03:Eu, (Y,Gd)B03:Tb, YF 3 : Mn 2+ , Th 4+ , YF 3 : Tm 3+ , Yb 3+ , (Y, Gd) B0 3 : Eu, (Y, Gd) B0 3 : Tb,
(Y,Gd)203:Eu3+, Yi.3 Gdo.6o03(Eu,Pr), Y2O3:Bi3+, YOBr:Eu3+, Y203:Ce, Y203:Er3+, Y203:Eu3+, Y203:Ce3+,Tb3+, YOCI:Ce3+, YOCI:Eu3+, YOF:Eu3+, YOF:Tb3+, Y203:Ho3+, Y202S:Eu3+, Y2O2S:Pr3+, Y2O2S:Tb3+, Y203:Tb3+, YP04:Ce3+, YPO4:Ce3+,Tb3+, YPO4:Eu3+, YP0 :Mn2+,Th4+, YP0 :V5+, Y(P,V)O4:Eu, Y2Si05:Ce3+, YTa04l YTaO4:Nb5+, YV0 :Dy3+, YVO :Eu3+, ZnAI204:Mn2+, ZnB204:Mn +, ZnBa2S3:Mn2+, (Zn,Be)2Si04:Mn2+, (Y, Gd) 2 0 3 : Eu 3+ , Yi. 3 Gdo.6o0 3 (Eu, Pr), Y 2 O 3 : Bi 3+ , YOBr: Eu 3+ , Y 2 0 3 : Ce, Y 2 0 3 : Er 3+ , Y 2 0 3 : Eu 3+ , Y 2 O 3 : Ce 3+ , Tb 3+ , YOCl: Ce 3+ , YOCl: Eu 3+ , YOF: Eu 3+ , YOF: Tb 3+ , Y 2 0 3 : Ho 3+ , Y 2 0 2 S: Eu 3+ , Y 2 O 2 S: Pr 3+ , Y 2 O 2 S: Tb 3+ , Y 2 0 3 : Tb 3+ , YPO 4 : Ce 3+ , YPO 4 : Ce 3+ , Tb 3+ , YPO 4 : Eu 3+ , YPO: Mn 2+ , Th 4+ , YPO: V 5+ , Y (P, V) O 4 : Eu, Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , YTaO 4l YTaO 4 : Nb 5+ , YVO: Dy 3+ , YVO: Eu 3+ , ZnAl 2 O 4 : Mn 2+ , ZnB 2 O 4 : Mn + , ZnBa 2 S 3 : Mn 2+ , (Zn, Be) 2 Si0 4 : Mn 2+ ,
Zn0.4Cdo.6S:Ag, Zn0.6Cd0.4S:Ag, (Zn,Cd)S:Ag,CI, (Zn,Cd)S:Cu, ZnF2:Mn2+, ZnGa204, ZnGa204:Mn2+, ZnGa2S4:Mn2+, Zn2Ge04:Mn2+, (Zn,Mg)F2:Mn2+, ZnMg2(P04)2:Mn2+, (Zn,Mg)3(P04)2:Mn2+, ZnO:AI3+,Ga3+, ZnO:Bi3+, Zn 0 .4Cdo.6S: Ag, Zn 0 .6Cd 0 .4S: Ag, (Zn, Cd) S: Ag, Cl, (Zn, Cd) S: Cu, ZnF 2 : Mn 2+ , ZnGa 2 0 4 , ZnGa 2 O 4 : Mn 2+ , ZnGa 2 S 4 : Mn 2+ , Zn 2 Ge0 4 : Mn 2+ , (Zn, Mg) F 2 : Mn 2+ , ZnMg 2 (P0 4 ) 2 : Mn 2 + , (Zn, Mg) 3 (PO 4 ) 2 : Mn 2+ , ZnO: Al 3+ , Ga 3+ , ZnO: Bi 3+ ,
ZnO:Ga3+, ZnO:Ga, ZnO-CdO:Ga, ZnO:S, ZnO:Se, ZnO:Zn, ZnS:Ag+,C|-, ZnS:Ag,Cu,CI, ZnS:Ag,Ni, ZnS:Au,ln, ZnS-CdS (25-75), ZnS-CdS (50-50), ZnS-CdS (75-25), ZnS-CdS:Ag,Br,Ni, ZnS-CdS:Ag+,CI, ZnS-CdS:Cu,Br, ZnS-CdS:Cu,l, ZnS:C|-, ZnS:Eu2+, ZnS:Cu, ZnS:Cu+,AI3+, ZnS:Cu+,C|-, ZnS:Cu,Sn, ZnS:Eu2+, ZnS:Mn2+, ZnS:Mn,Cu, ZnS:Mn2+,Te2+, ZnS:P, ZnS:P3 ,C|-, ZnS:Pb2+, ZnS:Pb2+,C|-, ZnS:Pb,Cu, Zn3(P04)2:Mn2+, ZnO: Ga 3+ , ZnO: Ga, ZnO-CdO: Ga, ZnO: S, ZnO: Se, ZnO: Zn, ZnS: Ag + , C | -, ZnS: Ag, Cu, Cl, ZnS: Ag, Ni , ZnS: Au, In, ZnS-CdS (25-75), ZnS-CdS (50-50), ZnS-CdS (75-25), ZnS-CdS: Ag, Br, Ni, ZnS-CdS: Ag + , CI, ZnS-CdS: Cu, Br, ZnS-CdS: Cu, I, ZnS: C | -, ZnS: Eu 2+ , ZnS: Cu, ZnS: Cu + , Al 3+ , ZnS: Cu + , C ZnS: Cu, Sn, ZnS: Eu 2+ , ZnS: Mn 2+ , ZnS: Mn, Cu, ZnS: Mn 2+ , Te 2+ , ZnS: P, ZnS: P 3 , C | -, ZnS: Pb 2+ , ZnS: Pb 2+ , C | -, ZnS: Pb, Cu, Zn 3 (P0 4 ) 2 : Mn 2+ ,
Zn2Si0 :Mn +, Zn2SiO :Mn +,As5+, Zn2SiO :Mn,Sb202, Zn2SiO :Mn2+,P, Zn2SiO4:Ti4+, ZnS:Sn2+, ZnS:Sn,Ag, ZnS:Sn2+,Li+, ZnS:Te,Mn, ZnS- ZnTe:Mn2+, ZnSe:Cu+,CI und ZnWO4. Zn 2 Si0: Mn + , Zn 2 SiO: Mn + , As 5+ , Zn 2 SiO: Mn, Sb 2 O 2 , Zn 2 SiO: Mn 2+ , P, Zn 2 SiO 4 : Ti 4+ , ZnS: Sn 2+ , ZnS: Sn, Ag, ZnS: Sn 2+ , Li + , ZnS: Te, Mn, ZnS-ZnTe: Mn 2+ , ZnSe: Cu + , Cl and ZnWO 4 .
Dabei zeigt die erfindungsgemäße Verbindung insbesondere Vorteile bei der Mischung mit weiteren Leuchtstoffen anderer Fluoreszenzfarben bzw. beim Einsatz in LEDs gemeinsam mit solchen Leuchtstoffen. Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Verbindungen zusammen mit grün emittierenden Leuchtstoffen eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei Kombination der erfindungsgemäßen Verbindungen mit grün emittierenden Leuchtstoffen die Optimierung von Beleuchtungsparametern für weiße LEDs besonders gut gelingt. In this case, the compound according to the invention shows particular advantages in the mixture with other phosphors of other fluorescent colors or when used in LEDs together with such phosphors. The compounds according to the invention are preferably used together with green-emitting phosphors. It has been shown that the optimization of illumination parameters for white LEDs succeeds particularly well when the inventive compounds are combined with green-emitting phosphors.
Entsprechende grün emittierende Leuchtstoffe sind dem Fachmann bekannt bzw. kann der Fachmann aus der oben aufgeführten Liste auswählen. Besonders geeignete grün emittierende Leuchtstoffe sind dabeiCorresponding green-emitting phosphors are known to the person skilled in the art or the person skilled in the art can select from the list given above. Particularly suitable green emitting phosphors are included
(Sr,Ba)2SiO4:Eu, (Sr,Ba)3SiO5:Eu, (Sr,Ca)Si2N2O2:Eu, BaSi2N202:Eu, (Lu,Y)3(AI,Ga,Sc)5Oi2:Ce, ß-SiAION:Eu, CaSc2O4:Ce, CaSc2O :Ce,Mg, Ba3Si6Oi2N2:Eu und Ca3(Sc,Mg)2Si3Oi2:Ce. Besonders bevorzugt sind Ba3Si6Oi2N2:Eu und Ca3(Sc,Mg)2Si3Oi2:Ce. (Sr, Ba) 2 SiO 4: Eu, (Sr, Ba) 3 SiO 5: Eu, (Sr, Ca) Si 2 N 2 O 2: Eu, BaSi 2 N 2 02: Eu, (Lu, Y) 3 (Al, Ga , Sc) 5Oi 2 : Ce, β-SiAION: Eu, CaSc 2 O 4 : Ce, CaSc 2 O: Ce, Mg, Ba 3 Si 6 O 2 N 2 : Eu and Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 2 : Ce. Particularly preferred are Ba 3 Si 6 Oi 2 N 2 : Eu and Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 Oi 2 : Ce.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, die erfindungsgemäße Verbindung als einzigen Leuchtstoff zu verwenden. Die erfindungsgemäße Verbindung zeigt durch das breite Emissionsspektrum mit hohem Rotanteil auch bei Verwendung als Einzel- leuchtstoff sehr gute Ergebnisse. In a further preferred embodiment of the invention, it is preferred to use the compound according to the invention as the sole phosphor. The compound of the invention shows by the broad emission spectrum with a high proportion of red even when used as a single phosphor very good results.
In nochmals einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, wenn die Leuchtstoffe so auf der Primärlichtquelle angeordnet sind, dass der rot emittierende Leuchtstoff im Wesentlichen von dem Licht der Primärlichtquelle angestrahlt wird, während der grün emittierende In yet another embodiment of the invention, it is preferred, when the phosphors are arranged on the primary light source, that the red emitting phosphor is substantially illuminated by the light of the primary light source, while the green emitting
Leuchtstoff im Wesentlichen von dem Licht angestrahlt wird, das bereits den rot emittierenden Leuchtstoff passiert hat bzw. von diesem gestreut wurde. Dies kann realisiert werden, indem der rot emittierende Leuchtstoff zwischen der Primärlichtquelle und dem grün emittierenden Leuchtstoff angebracht wird. Die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe bzw. Leuchtstoffkombinationen können als Schüttgut, Pulvermaterial, dickes oder dünnes Schichtmaterial oder selbstragendes Material, vorzugsweise in Form eines Films vorliegen. Ferner kann es in einem Vergussmaterial eingebettet sein. Die Substance is substantially illuminated by the light that has already passed through the red emitting phosphor or was scattered by this. This can be realized by mounting the red emitting phosphor between the primary light source and the green emitting phosphor. The phosphors or phosphor combinations according to the invention can be present as bulk material, powder material, thick or thin layer material or self-supporting material, preferably in the form of a film. Furthermore, it may be embedded in a potting material. The
erfindungsgemäßen Leuchtstoffe bzw. Leuchtstoffkombinationen können hierbei entweder in einem Harz (z. B. Epoxy- oder Siliconharz) als Phosphors or phosphor combinations according to the invention can be used either in a resin (eg epoxy or silicone resin) as
Vergussmaterial dispergiert, oder bei geeigneten Größenverhältnissen direkt auf der Primärlichtquelle angeordnet werden oder aber von dieser, je nach Anwendung, entfernt angeordnet sein (letztere Anordnung schließt auch die„Remote Phosphor Technologie" mit ein). Die Vorteile der „Remote Phosphor Technologie" sind dem Fachmann bekannt und z.B. der folgenden Publikation zu entnehmen: Japanese J. of Appl. Phys. Vol. 44, No. 21 (2005), L649-L651. Potting material may be dispersed, or may be placed directly on the primary light source, or spaced therefrom, depending on the application (the latter arrangement also incorporates "remote phosphor technology"). The advantages of "remote phosphor technology" are Known and expert eg in the following publication: Japanese J. of Appl. Phys. Vol. 44, no. 21 (2005), L649-L651.
In einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die optische Ankopplung zwischen dem Leuchtstoff und der Primärlichtquelle durch eine lichtleitende Anordnung realisiert wird. Dadurch ist es möglich, dass an einem zentralen Ort die Primärlichtquelle installiert wird und diese mittels lichtleitender Vorrichtungen, wie beispielsweise lichtleitenden Fasern, an den Leuchtstoff optisch angekoppelt ist. Auf diese Weise lassen sich den Beleuchtungswünschen angepasste Leuchten lediglich bestehend aus einem oder mehreren unterschiedlichen Leuchtstoffen, die zu einem In a further embodiment, it is preferred if the optical coupling between the phosphor and the primary light source is realized by a light-conducting arrangement. This makes it possible that the primary light source is installed at a central location and this is optically coupled to the phosphor by means of light-conducting devices, such as light-conducting fibers. In this way, the lighting requirements adapted lights can only be made of one or more different phosphors, the one to
Leuchtschirm angeordnet sein können, und einem Lichtleiter, der an die Primärlichtquelle angekoppelt ist, realisieren. Auf diese Weise ist es möglich, eine starke Primärlichtquelle an einen für die elektrische Installation günstigen Ort zu platzieren und ohne weitere elektrische Verkabelung, sondern nur durch Verlegen von Lichtleitern an beliebigen Orten Leuchten aus Leuchtstoffen, welche an die Lichtleiter gekoppelt sind, zu installieren. Can be arranged, and a light guide, which is coupled to the primary light source realize. In this way it is possible to place a strong primary light source at a convenient location for the electrical installation and to install without further electrical wiring, but only by laying fiber optics at any location lights of phosphors, which are coupled to the light guide.
Weitere Erfindungsgegenstände sind eine Beleuchtungseinheit, insbesondere zur Hintergrundbeleuchtung von Anzeigevorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine erfindungsgemäße Lichtquelle enthält, sowie eine Anzeigevorrichtung, insbesondere Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LC Display), mit einer Hintergrundbeleuchtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit enthält. Die Partikelgröße der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe beträgt für den Einsatz in LEDs üblicherweise zwischen 50 nm und 30 μηι, vorzugsweise zwischen 1 m und 20 pm. Further subjects of the invention are a lighting unit, in particular for the backlight of display devices, characterized in that it contains at least one light source according to the invention, and a display device, in particular liquid crystal display device (LC display), with a backlight, characterized in that it contains at least one illumination unit according to the invention. The particle size of the phosphors according to the invention is usually between 50 nm and 30 μm for use in LEDs, preferably between 1 and 20 μm.
Zum Einsatz in LEDs können die Leuchtstoffe auch in beliebige äußere Formen, wie sphärische Partikel, Plättchen und strukturierte Materialien und Keramiken, überführt werden. Diese Formen werden erfindungsgemäß unter dem Begriff„Formkörper" zusammengefasst. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Formkörper um einen„Leuchtstoffkörper". Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Formkörper enthaltend die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe. Die Herstellung und For use in LEDs, the phosphors can also be converted into any external forms, such as spherical particles, platelets and structured materials and ceramics. According to the invention, these forms are combined under the term "shaped body." The shaped body is preferably a "phosphor body". Another object of the present invention is thus a molding containing the phosphors of the invention. The production and
Verwendung entsprechender Formkörper ist dem Fachmann aus zahlreichen Publikationen geläufig. Use of corresponding shaped bodies is familiar to the person skilled in the art from numerous publications.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen die folgenden vorteilhaften Eigenschaften auf: The compounds according to the invention have the following advantageous properties:
1) Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Granatleuchtstoffen einfacher und effizienter herstellen. 1) The compounds according to the invention can be prepared more simply and more efficiently than the garnet phosphors known from the prior art.
2) Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen ein Emissionsspektrum mit hohem Rotanteil und sie weisen eine hohe Photolumineszenz- Quantenausbeute auf. 2) The compounds according to the invention have an emission spectrum with a high proportion of red and they have a high photoluminescence quantum yield.
3) Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen nur eine geringe 3) The compounds of the invention have only a small
thermische Löschung auf. So liegen die TQi/2-Werte der erfindungsgemäßen Verbindungen üblicherweise im Bereich von über 500 K.  thermal extinction on. Thus, the TQi / 2 values of the compounds according to the invention are usually in the range of more than 500 K.
4) Die hohe Temperaturstabilität der erfindungsgemäßen Verbindungen ermöglicht die Anwendung des Materials auch in thermisch hochbelasteten Lichtquellen. 4) The high temperature stability of the compounds of the invention allows the application of the material even in highly thermally stressed light sources.
Alle hier beschriebenen Erfindungsvarianten können miteinander kombiniert werden, sofern sich die jeweiligen Ausführungsformen nicht gegen- seitig ausschließen. Insbesondere ist es ausgehend von der Lehre dieser Schrift im Rahmen des routinemäßigen Optimierens ein naheliegender Vorgang, gerade verschiedene hier beschriebene Varianten zu kombinieren, um zu einer konkreten besonders bevorzugten Ausführungsform zu gelangen. Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung verdeutlichen und zeigen insbesondere das Ergebnis solcher exemplarischer Kombinationen der beschriebenen Erfindungsvarianten. Sie sind jedoch keinesfalls als limitierend zu betrachten, sondern sollen vielmehr zur Verallgemeinerung anregen. Alle Verbindungen oder Komponenten, die in den Zubereitungen verwendet werden, sind entweder bekannt und käuflich erhältlich oder können nach bekannten Methoden synthetisiert werden. Die in den Beispielen angegebenen Temperaturen gelten immer in °C. Es versteht sich weiterhin von selbst, dass sich sowohl in der Beschreibung als auch in den Beispielen die verwendeten Mengen der Bestandteile in den Zusammensetzungen immer zu insgesamt 100% addieren. Prozentangaben sind immer im gegebenen Zusammenhang zu sehen. All variants of the invention described here can be combined with one another, as long as the respective embodiments are not contradictory. exclude each other. In particular, starting from the teachings of this document in the context of routine optimization, it is an obvious process to combine just different variants described here in order to arrive at a concrete, particularly preferred embodiment. The following examples are intended to illustrate the present invention and in particular show the result of such exemplary combinations of the described variants of the invention. However, they are by no means to be considered limiting, but rather are intended to encourage generalization. All compounds or components used in the formulations are either known and commercially available or can be synthesized by known methods. The temperatures given in the examples always apply in ° C. It goes without saying that both in the description and in the examples, the amounts of ingredients used in the compositions always add up to a total of 100%. Percentages are always to be seen in the given context.
Beispiele Examples
Messmethoden measurement methods
Die Phasenbildung der Proben wurde mittels Röntgend iffraktometrie überprüft. Dafür wurde das Röntgendiffraktometer Miniflex II der Firma Rigaku mit Bragg-Brentano-Geometrie verwendet. Als Strahlungsquelle wurde eine Röntgenröhre mit Cu-Ka-Strahlung (λ = 0,15418 nm) verwendet. Die Röhre wurde mit einer Stromstärke von 15 mA und einer Spannung von 30 kV betrieben. Es wurde in einem Winkelbereich von 10 bis 80° mit 10° min~1 gemessen. The phase formation of the samples was checked by X-ray diffractometry. For this purpose the X-ray diffractometer Miniflex II of the company Rigaku with Bragg-Brentano geometry was used. The radiation source used was an X-ray tube with Cu-Ka radiation (λ = 0.15418 nm). The tube was operated with a current of 15 mA and a voltage of 30 kV. It was measured in an angle range of 10 to 80 ° with 10 ° min ~ 1 .
Die Emissionsspektren wurden mit einem Fluoreszenzspektrometer der Firma Edinburgh Instruments Ltd., ausgestattet mit einer Spiegeloptik für Pulverproben, bei einer Anregungswellenlänge von 450 nm aufgenommen. Als Anregungsquelle wurde eine 450 W Xe-Lampe verwendet. Zur temperaturabhängigen Messung der Emission wurde das Spektrometer mit einem Kryostat der Firma Oxford Instruments ausgestattet (MicrostatN2). Als Kühlmittel wurde Stickstoff eingesetzt. Reflexionsspektren wurden mit einem Fluoreszenzspektrometer der Firma Edinburgh Instruments Ltd. bestimmt. Dafür wurden die Proben in eine mit BaS04 beschichtete Ulbricht-Kugel platziert und vermessen. Reflexionsspektren wurden in einem Bereich von 250 bis 800 nm aufgenommen. Als Weißstandard wurde BaS04 (Alfa Aesar 99,998 %) verwendet. Eine 450 WThe emission spectra were recorded with a fluorescence spectrometer from Edinburgh Instruments Ltd., equipped with a mirror optics for powder samples, at an excitation wavelength of 450 nm. The excitation source used was a 450 W Xe lamp. For temperature-dependent measurement of the emission, the spectrometer was equipped with a cryostat from Oxford Instruments (MicrostatN2). Nitrogen was used as the coolant. Reflectance spectra were measured with a fluorescence spectrometer from Edinburgh Instruments Ltd. certainly. The samples were placed in a BaS04 coated Ulbricht sphere and measured. Reflectance spectra were recorded in a range of 250 to 800 nm. The white standard used was BaS0 4 (Alfa Aesar 99.998%). A 450 W
Xe-Lampe diente als Anregungsquelle. Xe lamp served as an excitation source.
Die Anregungsspektren wurden mit einem Fluoreszenzspektrometer der Firma Edinburgh Instruments Ltd., ausgestattet mit einer Spiegeloptik für Pulverproben, bei 550 nm aufgenommen. Als Anregungsquelle wurde eineThe excitation spectra were recorded with a fluorescence spectrometer from Edinburgh Instruments Ltd., equipped with a mirror optics for powder samples, at 550 nm. As a source of inspiration was a
450 W Xe-Lampe verwendet. 450 W Xe lamp used.
Beispiel 1 : Darstellung von Lu2,9875 ao,oi25AI4,975Mno,o250i2 Example 1: Preparation of Lu2.9875 ao, oi25AI 4 , 975Mno, o250i2
Für die Synthese von 6 mmol (5,1036 g) Lu2,9875Nao,oi25Al4,975Mno,o250i2 werden 8,9625 mmol (3,5665 g) LU2O3 in heißer verdünnter HNO3 gelöst. Parallel werden nacheinander 0,0375 mmol (0,0040 g) Na2C03, 29,8500 mmol (11 ,1977 g) AI(N03)3-9H20 und 0,1500 mmol (0,0268) Μη0204·2Η2Ο unter Erwärmen in demineralisiertem Wasser gelöst. Anschließend wird das zuvor gelöste LU2O3 sowie 96,0000 mmol (20,1735 g) ZitronensäureFor the synthesis of 6 mmol (5.1036 g) of Lu 2.9875 Na, Oi 25 Al 4.975 Mno, O 250 I 2, 8.9625 mmol (3.5665 g) of LU 2 O 3 are dissolved in hot dilute HNO 3. In parallel, 0.0375 mmol (0.0040 g) of Na 2 CO 3 , 29.8500 mmol (11, 1977 g) Al (NO 3 ) 3-9H 2 O and 0.1500 mmol (0.0268) ΜηO 2 are successively added 0 4 · 2Η 2 Ο dissolved in demineralized water while heating. Subsequently, the previously dissolved LU2O3 and 96.0000 mmol (20.1735 g) of citric acid
(C6H8O7 H2O) zugegeben. Die Lösung wird anschließend 2 h gerührt und danach bei 130 °C im Trockenschrank eingedampft. Der entstandene Schaum wird gemörsert und für 3 h bei 1000 °C sowie abschließend für 4 h bei 1600 °C in Luft kalziniert. Die Figuren 1 , 3, 5, 7, und 9 zeigen das zugehörige Pulver-Röntgendiffraktogramm sowie Anregungs-, Emissionsund Reflexionsspektren von Lu2,98 5Nao,oi25Al4,975Mno,o250i2. (C6H8O7 H2O) was added. The solution is then stirred for 2 h and then evaporated at 130 ° C in a drying oven. The resulting foam is mortared and calcined for 3 h at 1000 ° C and finally for 4 h at 1600 ° C in air. Figures 1, 3, 5, 7, and 9 show the associated powder X-ray diffractogram and excitation, emission and reflection spectra of Lu2,98 5Nao, oi25Al4,975Mno, o250i 2 .
Beispiel 2: Synthese von Υ2,9875 ο,οΐ25ΑΙ4)975 ηο,ο25θΐ2 Example 2: Synthesis of Υ2.9875 ο, οΐ25ΑΙ 4) 9 75 ηο, ο25θΐ2
Für die Synthese von 8 mmol (4,7496 g) Y2,9875Ko,oi25Al4,9 5Mno,o250i2 werden 1 1 ,9500 mmol (2,6984 g) Y2O3 in heißer verdünnter HNO3 gelöst.For the synthesis of 8 mmol (4.7496 g) Y2,9875Ko, oi25Al4,9 5Mno, o250i2 1 1, 9500 mmol (2.6984 g) Y2O3 dissolved in hot dilute HNO 3.
Parallel werden nacheinander 0,0500 mmol (0,0069 g) K2CO3, 39,8000 mmol (14,9303 g) AI(N03)3-9H2O und 0,2000 mmol (0,0358) MnC204-2H20 unter Erwärmen in demineralisiertem Wasser gelöst. Anschließend wird das zuvor gelöste Y2O3 sowie 128,0000 mmol (26,8980 g) Zitronensäure (06ΗβΟ7· Η2θ) zugegeben. Die Lösung wird anschließend 2 h gerührt und danach bei 130 °C im Trockenschrank eingedampft. Der entstandene Schaum wird gemörsert und für 3 h bei 1000 °C sowie abschließend für 4 h bei 1600 °C in Luft kalziniert. Die Figuren 2, 4, 6, 8, und 10 zeigen das zugehörige Pulver-Röntgendiffraktogramm sowie Anregungs-, Emissionsund Reflexionsspektren von Y2,9875Ko,oi25AU,975Mno,o250i2. In parallel, successively, 0.0500 mmol (0.0069 g) of K 2 CO 3, 39.8000 mmol (14.9303 g) of Al (NO 3 ) 3-9H 2 O and 0.2000 mmol (0.0358) of MnC 2 O 4 - 2H 2 0 dissolved under heating in demineralized water. Subsequently, the previously dissolved Y2O3 and 128.0000 mmol (26.8980 g) of citric acid (06ΗβΟ 7 · Η2θ) is added. The solution is then stirred for 2 h and then evaporated at 130 ° C in a drying oven. The resulting foam is crushed and held for 3 h at 1000 ° C and finally for 4 h Calcined at 1600 ° C in air. Figures 2, 4, 6, 8, and 10 show the associated powder X-ray diffractogram and excitation, emission and reflectance spectra of Y2.9875Ko, oi25AU, 975Mno, o250i2.
Beispiel 3: Herstellung und Messung von LEDs unter Verwendung der Leuchtstoffe Example 3: Production and measurement of LEDs using the phosphors
Allgemeine Vorschrift zur Herstellung und Messung von pc-LEDs:  General regulation for the production and measurement of pc-LEDs:
Eine Masse von mLS (in g) des im jeweiligen LED-Beispiel aufgeführten Leuchtstoffs wird abgewogen und mit nrtsiiikon (in g) eines optisch transparenten Silikons versetzt und anschließend in einem Planeten-Zentrifugalmischer homogen vermischt, so dass die Leuchtstoffkonzentration in der Gesamtmasse o_s (in Gew.-%) beträgt. Das so erhaltene Silikon- Leuchtstoff-Gemisch wird mit Hilfe eines automatischen Dispensers auf den Chip einer blauen Halbleiter-LED aufgebracht und unter Wärmezufuhr ausgehärtet. Die in den vorliegenden Beispielen für die LED-Charakterisierung aufgeführte Referenz-LED wurde mit reinem Silikon ohne Leuchtstoff befüllt. Die verwendeten blauen Halbleiter-LEDs weisen eine A mass of mLS (in g) of the phosphor listed in the respective LED example is weighed and mixed with nrtsiiikon (in g) of an optically transparent silicone and then homogeneously mixed in a planetary centrifugal mixer, so that the phosphor concentration in the total mass o_s (in % By weight). The resulting silicone-phosphor mixture is applied by means of an automatic dispenser on the chip of a blue semiconductor LED and cured with heat. The reference LED listed in the present examples for LED characterization was filled with pure silicone without phosphor. The blue semiconductor LEDs used have a
Emissionswellenlänge von 450nm auf und werden mit einer Stromstärke von 350 mA betrieben. Die lichttechnische Charakterisierung der LEDs erfolgt mit einem Spektrometer der Fa. Instrument Systems - Spektrometer CAS 140 und einer damit verbundenen Integrationskugel ISP 250. Emission wavelength of 450nm and are operated with a current of 350 mA. The light-technical characterization of the LEDs is carried out with a spectrometer from the company Instrument Systems - spectrometer CAS 140 and an associated integrating sphere ISP 250.
Charakterisiert wird die LED über die Ermittlung der The LED is characterized by the determination of the
wellenlängenabhängigen spektralen Leistungsdichte. Das so erhaltene Spektrum des von der LED emittierten Lichts wird zur Berechnung der Farbpunktkoordinaten CIE x und y verwendet. wavelength-dependent spectral power density. The spectrum thus obtained of the light emitted by the LED is used to calculate the color point coordinates CIE x and y.
Die Einwaagen der im jeweiligen Beispiel benutzten Leuchtstoffe und sonstigen Materialien sowie die Farbkoordinaten der erhaltenen LEDs gemäß der oben beschriebenen allgemeinen Vorschrift sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die zugehörigen LED-Spektren sind in den Figuren 11 und 12 dargestellt. Parameter Referenz LED A LED B The weights of the phosphors and other materials used in each example and the color coordinates of the resulting LEDs according to the general rule described above are summarized in Table 1. The associated LED spectra are shown in FIGS. 11 and 12. Parameter Reference LED A LED B
-LED  LED
mit Leuchtstoff aus Beispiel 1 : mit Leuchtstoff aus Beispiel 2: with phosphor from Example 1: with phosphor from Example 2:
LU2,9875Nao,0125AU,975Mno,0250l2 Υ2,9875Κθ,0125Αΐ4,975ΜΠθ,025θΐ2 rriLs /g - 5,54 5,58 LU2,9875Nao, 0125AU, 975Mno, 0250l2 Υ2.9875Κθ, 0125Αΐ4.975ΜΠθ, 025θΐ2 rriLs / g - 5.54 5.58
m Silikon 1 4,46 4,42  m silicone 1 4,46 4,42
CLS /Gew.- - 55,4 55,8  CLS /Gew.- - 55.4 55.8
%  %
CIE 1931 x 0,151 0,188 0,180  CIE 1931 x 0.151 0.188 0.180
CIE 1931 y 0,027 0,046 0,043  CIE 1931 y 0.027 0.046 0.043
Tabelle 1 : Zusammensetzung und Eigenschaften der hergestellten Referenz-LED, LED A und LED B.  Table 1: Composition and properties of the manufactured reference LED, LED A and LED B.
Beschreibung der Figuren Description of the figures
Figur 1 : Pulver-Röntgendiffraktogramm für Cu-Ka-Strahlung von Figure 1: powder X-ray diffractogram for Cu-K a radiation of
Lu2,9875Nao,oi25Al4,975Mno,o250i2 (Beispiel 1) (oben) mit dem Lu2,9875Nao, oi25Al4,975Mno, o250i2 (Example 1) (above) with the
Referenzbeugungsdiagramm für LU3AI5O12 (04-001-9996) (unten). Reference diffraction diagram for LU3AI5O12 (04-001-9996) (below).
Figur 2: Pulver-Röntgendiffraktogramm für Cu-Ka-Strahlung von Figure 2: powder X-ray diffractogram for Cu-K a radiation of
Y2,9875Ko,oi25AU,975Mno,o250i2 (Beispiel 2) (oben) mit dem Y2.9875Ko, oi25AU, 975Mno, o250i2 (Example 2) (above) with the
Referenzbeugungsdiagramm für Y3AI5O12 (04-017-6068) (unten). Reference diffraction diagram for Y3AI5O12 (04-017-6068) (below).
Figur 3: Anregungsspektrum von Lu2,98 5Nao,oi25Al4,9 5Mno,o250i2  Figure 3: Excitation spectrum of Lu2,98 5Nao, oi25Al4,9 5Mno, o250i2
(Beispiel 1) (AEm = 668 nm). (Example 1) (A Em = 668 nm).
Figur 4: Anregungsspektrum von  FIG. 4: excitation spectrum of
Y2,9875Ko,oi25AI4,975Mno,o250i2(Beispiel 2) (ÄEm = 672 nm). Y2,9875Ko, oi25AI 4, 975Mno, o250i2 (Example 2) (ÄEm = 672 nm).
Figur 5: Emissionsspektrum von Lu2,9875Nao,o-i25Al4,975Mno,o25Oi2  Figure 5: Emission spectrum of Lu2,9875Nao, o-i25Al4,975Mno, o25Oi2
(Beispiel 1 ) (λΕχ = 330 nm). (Example 1) (λ Εχ = 330 nm).
Figur 6: Emissionsspektrum von Y2,9875Ko,oi25Al4,975Mno,o250i2  Figure 6: Emission spectrum of Y2.9875Ko, oi25Al4.975Mno, o250i2
(Beispiel 2) (λΕχ = 330nm). (Example 2) (λ Εχ = 330 nm).
Figur 7: Reflexionsspektrum von Lu2,9875Nao,oi25Al4,975Mno,o25Oi2  Figure 7: Reflectance spectrum of Lu2,9875Nao, oi25Al4,975Mno, o25Oi2
(Beispiel 1) mit BaSO4 als Weißstandard. Figur 8: Reflexionsspektrum von Y2,9875Ko,oi25AU,975Mno,o25Oi2 (Example 1) with BaSO4 as white standard. Figure 8: Reflectance spectrum of Y2.9875Ko, oi25AU, 975Mno, o25Oi2
(Beispiel 2) mit BaSÜ4 als Weißstandard. (Example 2) with BaSÜ4 as white standard.
Figur 9: Emissionsspektren von Lu2,9875Nao,oi25Al4,975Mno,o250i2 Figure 9: Emission spectra of Lu2,9875Nao, oi25Al4,975Mno, o250i2
(Beispiel 1) (λεχ = 330 nm) bei T = 100 bis 500 K sowie sigmoidale Kurvenanpassung des Emissionsintegrals. (Example 1) (λεχ = 330 nm) at T = 100 to 500 K and sigmoidal curve fitting of the emission integral.
Figur 10: Emissionsspektren von Υ2,9β75Κο,οΐ25Αΐ4,975Μηο,ο25θΐ2 (Beispiel 2) (λΕχ = 330 nm) bei T = 100 bis 500 K sowie sigmoidale Kurvenanpassung des Emissionsintegrals. Figure 10: emission spectra of Υ2,9β75Κο, οΐ25Αΐ4,975Μηο, ο25θΐ2 (Example 2) (λ Ε χ = 330 nm) at T = 100 to 500 K and sigmoidal curve fitting of the emission integral.
Figur 11 : Spektrum der LED A enthaltend FIG. 11: Spectrum of the LED A containing
LU2,9875Nao,0125Al4,975 no,0250l2.  LU2,9875Nao, 0125Al4,975 no, 0250l2.
Figur 12: Spektrum der LED B enthaltend Υ2.9875Κ0.οΐ25ΑΙ4,975Μηο,ο25θΐ2. FIG. 12: Spectrum of the LED B containing Υ2.9875Κ 0 .οΐ25ΑΙ 4 , 975Μηο, ο25θΐ2.

Claims

Patentansprüche claims
Verbindung der allgemeinen Formel (1), Compound of the general formula (1),
(M13-x/2M2x/2)(Al5-x-yGay)MnxOl2 (1) wobei für die verwendeten Symbole und Indizes gilt: (M 1 3-x / 2 M 2 x / 2) (Al 5-x-y Ga y) M n x Ol 2 (1) where the following applies to the symbols and indices used:
M1 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Y, Gd, Dy und Lu sowie Mischungen dieser Metalle; M 1 is selected from the group consisting of Y, Gd, Dy and Lu and mixtures of these metals;
M2 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na, K und Rb sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle; M 2 is selected from the group consisting of Li, Na, K and Rb and mixtures of two or more of these metals;
0 < x < 3,00; und 0 <x <3.00; and
0 < y < 1 ,00. 0 <y <1, 00.
Verbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass M1 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Y und Lu sowie A compound according to claim 1, characterized in that M 1 is selected from the group consisting of Y and Lu and
Mischungen dieser Metalle. Mixtures of these metals.
Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass M1 Y oder Lu ist. Compound according to claim 2, characterized in that M 1 is Y or Lu.
Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass gilt: 0 < x -Ξ 2,00, besonders bevorzugt Compound according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the following applies: 0 <x -Ξ 2.00, more preferably
0 < x < 1 ,00, besonders bevorzugt 0 < x -S 0,50, stärker bevorzugt 0 < x < 0,10 und am stärksten bevorzugt 0 < x < 0,05. 0 <x <1.00, more preferably 0 <x -S 0.50, more preferably 0 <x <0.10, and most preferably 0 <x <0.05.
Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gilt: 0 < y < 0,50, vorzugsweise y = 0. Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass M2 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Li, Na und K sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle. Compound according to one or more of Claims 1 to 4, characterized in that the following applies: 0 <y <0.50, preferably y = 0. Compound according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that M 2 is selected from the group consisting of Li, Na and K and mixtures of two or more of these metals.
Verbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für die verwendeten Symbole und Indizes gilt: Compound according to Claim 1, characterized in that the following applies to the symbols and indices used:
M ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Y, Lu und M is selected from the group consisting of Y, Lu and
Mischungen dieser Metalle; Mixtures of these metals;
M2 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Na und K sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Metalle; M 2 is selected from the group consisting of Li, Na and K and mixtures of two or more of these metals;
0 < x < 0,50, vorzugsweise 0 < x -S 0,10, besonders bevorzugt 0 <x <0.50, preferably 0 <x -S 0.10, more preferably
0 < x < 0,05; und 0 <x <0.05; and
0 < y < 0,50, vorzugsweise y = 0. 0 <y <0.50, preferably y = 0.
Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung auf der Oberfläche mit einer anderen Verbindung beschichtet ist. A compound according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the compound is coated on the surface with another compound.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte: a) Herstellung einer Lösung enthaltend M1, M2, AI, Mn und Process for the preparation of a compound according to one or more of Claims 1 to 8, comprising the steps: a) Preparation of a solution comprising M 1 , M 2 , Al, Mn and
gegebenenfalls Ga;  optionally Ga;
b) Zugabe von Zitronensäure oder Weinsäure; b) adding citric acid or tartaric acid;
c) Trocknen der Lösung; und c) drying the solution; and
d) Kalzinieren des erhaltenen Feststoffes bei erhöhter Temperatur. d) calcining the resulting solid at elevated temperature.
Verwendung einer Verbindung nach einem oder mehreren der Use of a compound according to one or more of
Ansprüche 1 bis 8 als Leuchtstoff oder Konversionsleuchtstoff zur teilweisen oder vollständigen Konversion von ultraviolettem und/oder blauem Licht in Licht mit größerer Wellenlänge. Claims 1 to 8 as a phosphor or conversion luminescent material for the partial or complete conversion of ultraviolet and / or blue light into light having a longer wavelength.
11. Emissionskonvertierendes Material umfassend eine Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 und optional einen oder mehrere weitere Konversionsleuchtstoffe. 11. An emission-converting material comprising a compound according to one or more of claims 1 to 8 and optionally one or more further conversion phosphors.
12. Lichtquelle, enthaltend mindestens eine Primärlichtquelle und 12. Light source, comprising at least one primary light source and
mindestens eine Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 oder ein emissionskonvertierendes Material nach Anspruch 11.  at least one compound according to one or more of claims 1 to 8 or an emission-converting material according to claim 11.
13. Beleuchtungseinheit, enthaltend mindestens eine Lichtquelle nach 13. Lighting unit containing at least one light source
Anspruch 12.  Claim 12.
PCT/EP2016/001938 2015-12-01 2016-11-18 Mn-activated phosphors WO2017092849A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015015355.2 2015-12-01
DE102015015355.2A DE102015015355A1 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Mn-activated phosphors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017092849A1 true WO2017092849A1 (en) 2017-06-08

Family

ID=57354321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/001938 WO2017092849A1 (en) 2015-12-01 2016-11-18 Mn-activated phosphors

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102015015355A1 (en)
TW (1) TW201728745A (en)
WO (1) WO2017092849A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111269717A (en) * 2020-04-02 2020-06-12 常熟理工学院 Composite perovskite red fluorescent powder for white light LED and preparation method thereof
CN112262198A (en) * 2018-03-20 2021-01-22 礼泰克资产管理有限公司 Mn activated oxyhalides as conversion emitters for LED-based solid state light sources

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI732041B (en) * 2017-09-14 2021-07-01 美商現代照明解決方案公司 Composite materials having red emitting phosphors
CN108441218B (en) * 2018-05-21 2021-04-23 沈阳化工大学 Red fluorescent powder and preparation method thereof
EP3831911B1 (en) * 2019-12-05 2022-06-08 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Composite wavelength converter
CN115678556B (en) * 2022-10-17 2023-10-03 闽都创新实验室 Long-afterglow scintillation crystal and preparation method and application thereof

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991010715A1 (en) 1990-01-22 1991-07-25 Gte Laboratories Incorporated Phosphors with improved lumen output and lamps made therefrom
JPH04304290A (en) 1991-03-29 1992-10-27 Nichia Chem Ind Ltd Phosphor and its manufacture
WO1999027033A1 (en) 1997-11-26 1999-06-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diamond-like carbon coatings on inorganic phosphors
US20070298250A1 (en) 2006-06-22 2007-12-27 Weimer Alan W Methods for producing coated phosphor and host material particles using atomic layer deposition methods
JP2009079094A (en) 2007-09-25 2009-04-16 Toshiba Corp Phosphor and led lamp using it
WO2009065480A1 (en) 2007-11-22 2009-05-28 Merck Patent Gmbh Surface-modified phosphors
CN101694862A (en) 2009-10-27 2010-04-14 罗维鸿 Warm white light light-emitting diode (LED) and lithium matter fluorescent powder thereof
WO2010075908A1 (en) 2008-12-08 2010-07-08 Merck Patent Gmbh Surface-modified silicate fluorescent substances
WO2012045393A1 (en) 2010-10-06 2012-04-12 Merck Patent Gmbh Mn-activated phosphors
WO2014177247A1 (en) 2013-05-02 2014-11-06 Merck Patent Gmbh Phosphors

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006027133A1 (en) * 2006-06-12 2007-12-13 Merck Patent Gmbh Process for the preparation of garnet phosphors in a pulsation reactor
DE102013109313A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Leuchtstoffwerk Breitungen Gmbh Improved garnet phosphor and process for its preparation

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991010715A1 (en) 1990-01-22 1991-07-25 Gte Laboratories Incorporated Phosphors with improved lumen output and lamps made therefrom
JPH04304290A (en) 1991-03-29 1992-10-27 Nichia Chem Ind Ltd Phosphor and its manufacture
WO1999027033A1 (en) 1997-11-26 1999-06-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diamond-like carbon coatings on inorganic phosphors
US20070298250A1 (en) 2006-06-22 2007-12-27 Weimer Alan W Methods for producing coated phosphor and host material particles using atomic layer deposition methods
JP2009079094A (en) 2007-09-25 2009-04-16 Toshiba Corp Phosphor and led lamp using it
WO2009065480A1 (en) 2007-11-22 2009-05-28 Merck Patent Gmbh Surface-modified phosphors
WO2010075908A1 (en) 2008-12-08 2010-07-08 Merck Patent Gmbh Surface-modified silicate fluorescent substances
CN101694862A (en) 2009-10-27 2010-04-14 罗维鸿 Warm white light light-emitting diode (LED) and lithium matter fluorescent powder thereof
WO2012045393A1 (en) 2010-10-06 2012-04-12 Merck Patent Gmbh Mn-activated phosphors
DE102010047474A1 (en) * 2010-10-06 2012-04-12 Merck Patent Gmbh Mn-activated phosphors
WO2014177247A1 (en) 2013-05-02 2014-11-06 Merck Patent Gmbh Phosphors

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Remote Phosphor Technologie", JAPANESE J. OF APPL. PHYS., vol. 44, no. 21, 2005, pages L649 - L651
SINGH V ET AL: "Green luminescence and EPR studies on Mn-activated yttrium aluminum garnet phosphor", APPLIED PHYSICS B ; LASERS AND OPTICS, SPRINGER, BERLIN, DE, vol. 98, no. 2-3, 3 October 2009 (2009-10-03), pages 407 - 415, XP019779897, ISSN: 1432-0649 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112262198A (en) * 2018-03-20 2021-01-22 礼泰克资产管理有限公司 Mn activated oxyhalides as conversion emitters for LED-based solid state light sources
CN112262198B (en) * 2018-03-20 2023-04-04 礼泰克资产管理有限公司 Mn activated oxyhalides as conversion emitters for LED-based solid state light sources
CN111269717A (en) * 2020-04-02 2020-06-12 常熟理工学院 Composite perovskite red fluorescent powder for white light LED and preparation method thereof
CN111269717B (en) * 2020-04-02 2022-09-23 常熟理工学院 Composite perovskite red fluorescent powder for white light LED and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
TW201728745A (en) 2017-08-16
DE102015015355A1 (en) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2401342B1 (en) Nitridosilicates co-doped with zirconium and hafnium
EP2992068B1 (en) Phosphors
WO2017092849A1 (en) Mn-activated phosphors
US10125315B2 (en) Phosphors and phosphor-converted LEDs
EP3137576A1 (en) Phosphors
EP2324096B1 (en) Codoped 1-1-2 nitrides
EP2914688B1 (en) Eu-activated luminophores
EP2528991A1 (en) Luminescent substances
WO2014187530A1 (en) Phosphors
EP2872592A1 (en) Process for production of phosphors
WO2014094975A1 (en) Luminescent substances
WO2014094974A1 (en) Phosphors
EP3031302A1 (en) Luminescent substances
EP3768800B1 (en) Mn-activated oxidohalides as conversion luminescent materials for led-based solid state light sources
WO2018069195A1 (en) Mn4+-activated luminescence material as conversion luminescent material for led solid state light sources
EP3119852B1 (en) Samarium-doped terbiummolybdate
WO2020053381A1 (en) Blue-emitting phosphor compounds
WO2015104036A1 (en) Phosphors based on europium-doped alkaline earth metal silicon oxynitrides
WO2014032760A1 (en) Method for producing europium-doped phosphors

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16798408

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16798408

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1