[发明专利]电致发光器件

权利要求书

1.一种电致发光器件，包括至少一个用于发射初级辐射的电致发光光源(2)，以及至少一个被布置在初级辐射的射线路径中的光转换元件(3)，用于部分地吸收初级辐射和发射次级辐射，所述初级辐射优选地具有200nm和490nm之间的波长，该光转换元件(3)在初级辐射的辐射方向(5)上具有膨胀，该膨胀小于光转换元件(3)中初级辐射的平均散射长度。

2.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于所述光转换元件是由这样的材料构成：该材料的密度介于光转换元件中理论材料密度的93％和99.5％之间。

3.如权利要求1或者2所述的电致发光器件，其特征在于次级辐射包括波长大于初级辐射的波长的一个或者多个光谱区域。

4.如前述权利要求的任何一项所述的电致发光器件，其特征在于光转换元件(3)中初级辐射的平均吸收长度小于初级辐射的平均散射长度，优选地小于光转换元件(3)在初级辐射的辐射方向(5)上的膨胀。

5.如前述权利要求的任何一项所述的电致发光器件，其特征在于光转换元件(3)包括基本平坦的第一表面(3a)以及第二表面(3b)，所述第一表面和电致发光光源(2)相对，所述第二表面具有用于改善来自光转换元件(3)的光外耦合的结构(6)。

6.如前述权利要求的任何一项所述的电致发光器件，其特征在于光转换元件(3)的至少背离电致发光光源(2)的侧面被外耦合元件(7)包围，该外耦合元件(7)具有至少一种折射率n_A＞1.3的材料。

7.如权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于光转换元件(3)具有折射率n_C，以及|n_C-n_A|＞0.1。

8.如前述权利要求的任何一项所述的电致发光器件，其特征在于光转换元件(3)将75％和90％之间，优选地80％和85％之间的初级辐射转换成次级辐射。

9.如前述权利要求的任何一项所述的电致发光器件，其特征在于所述光转换元件(3)在初级辐射的辐射方向(5)上具有至少50μm的膨胀。

10.如前述权利要求的任何一项所述的电致发光器件，其特征在于所述光转换元件(3)的材料包括至少一种来自下述材料构成的组中的材料：

-(M^I_1-x-yM^II_xM^III_y)₃(Al_1-zM^IV_z)₅O₁₂其中M^I＝(Y，Lu)；M^II＝(Gd，La，Yb)；M^III＝(Tb，Pr，Ce，Er，Nd，Eu)以及M^IV＝(Gd，Sc)，且0≤x≤1；0≤y≤0.1以及0≤z≤1-(M^I_1-x-yM^II_xM^III_y)₂O₃

其中M^I＝(Y，Lu)；M^II＝(Gd，La，Yb)；M^III＝(Tb，Pr，Ce，Er，Nd，Eu，Bi，Sb)，且0≤x≤1以及0≤y≤0.1-(M^I_1-x-yM^II_xM^III_y)S_1-zSe_z

其中M^I＝(Ca，Sr，Mg，Ba)；M^II＝(Ce，Eu，Mn，Tb，Sm，Pr，Sb，Sn)以及M^III＝(K，Na，Li，Pb，Zn)，且0≤x≤0.01；0≤y≤0.05以及0≤z≤1

-(M^I_1-x-yM^II_xM^III_y)O

其中M^I＝(Ca，Sr，Mg，Ba)；M^II＝(Ce，Eu，Mn，Tb，Sm，Pr)以及M^III＝(K，Na，Li，Pb，Zn)，且0≤x≤0.1以及0≤y≤0.1-(M^I_2-xM^II_xM^III₂)O₇

其中M^I＝(La，Y，Gd，Lu，Ba，Sr)；M^II＝(Eu，Tb，Pr，Ce，Nd，Sm，Tm)以及M^III＝(Hf，Zr，Ti，Ta，Nb)，且0≤x≤1，

-(M^I_1-xM^II_xM^III_1-yM^IV_y)O₃

其中M^I＝(Ba，Sr，Ca，La，Y，Gd，Lu)；M^II＝(Eu，Tb，Pr，Ce，Nd，Sm，Tm)；M^III＝(Hf，Zr，Ti，Ta，Nb)以及M^IV＝(Al，Ga，Sc，Si)，且0≤x≤0.1以及0≤y≤0.1。

11.一种制造如权利要求1所述的电致发光器件中的光转换元件(3)的方法，其包括下述步骤：

在还原条件下，在1700℃和1750℃之间的温度下烧结光转换元件的材料，所述烧结持续2和8小时之间的时间，或者在真空中，在1700℃和1750℃之间的温度下使用烧结辅助剂烧结光转换元件的材料，所述烧结持续10和24小时之间的时间，所述烧结辅助剂优选地为氧化镁或者氧化硅，其量有关于所述材料的陶瓷主相在500和1000ppm之间，

-在0.5和2.0kbar之间的压力下，在氩气气氛中，在1700℃和1750℃之间的温度下持续烧结光转换元件的材料进行9和11个小时之间，

-在含氧的气氛中，优选地在空气中，在1200℃和1400℃之间的温度下，将光转换元件的材料退火，所述退火持续2和20小时之间的时间。