[发明专利]发射红光的发光材料和含有这类发光材料的光源

说明书

技术领域

本发明涉及发射红光的发光材料，除此之外，还涉及一种含有这类 荧光物质的光源，尤其LED。所述发光材料属于氧氮化物硅酸盐 (Oxinitridosilikate)类。

背景技术

至今为止，只有很少工业上可以使用的氧氮化物硅酸盐类的发光材 料，其发射红光并且是在光谱范围UV、蓝光至绿光可激发的。然而， 它的制备费用昂贵。一个实例是EP-A 1 153 101中描述的发射橘红光的 氮化物硅酸盐(Nitridosilikat)Ca2Si5N8:Eu。这种发光材料与高效绿 色或黄色发光材料例如(Sr，Ca)Si2O2N2:Eu和Y3(Al，Ga)5O12:Ce结 合，可以制备显色指数Ra小于80的寿命长的暖白色LED。

另一个实例是例如EP 1 150 361中已知的不太稳定的(Sr，Ca，Ba) S:Eu。

为了更好的显色性，需要稳定的深红或红色发光材料，然而，基于 上述荧光物质只能以复杂和昂贵的方式来制备。

发明内容

本发明的目的是提供发射红光的发光材料，尤其可以在典型的UV 和蓝-绿LED发射范围内被激发的、稳定和容易制造的发光材料。

上述目的通过权利要求1的区别特征来实现。从属权利要求中是尤 其有利的实施方案。

另一个目的是提供一种具有这类荧光物质的光源，尤其LED。

所述目的通过权利要求10的区别特征来实现。从属权利要求中是 尤其有利的实施方案。

具体地，本发明涉及一种发射红光的来自氧氮化物硅酸盐类的发光 材料，所述发光材料基本上具有EA3Si2O4N2:D结构，其中所述发光材 料包含组分EA＝Sr，Ba和/或Ca，单独或组合地，其中替代部分EA的 活性掺杂D由Eu构成。

优选这样的发光材料，在EA3Si2O4N2:D为(Sr1-x-y-zBayCaxEuz) 3Si2O4N2的表达方式中，Eu的比例为z＝0.01至0.10。

尤其单独地EA＝Sr或单独地EA＝Ca。

此外，本发明涉及一种具有初级辐射源的光源，其发射在光谱范围 的短波范围内在250至480nm的波长范围的辐射，其中所述辐射借助 于前述第一发光材料完全或部分转换成在可见光谱范围的次级更长波 长的辐射。

在此，作为初级辐射源尤其使用基于InGaN或InGaAlP的发光二 极管，或者基于低压或高压的放电灯，尤其是具有含铟填充的放电灯， 或者电致发光灯。

在一个优选的实施例中，所述初级辐射的一部分另外借助于其它发 光材料转换成长波辐射，其中尤其适当地选择和混合所述发光材料以产 生白光。在此尤其可以这样选择所述发光材料，使得光源的色温为至少 2000k，尤其2700至3500k。

对于这类光源可以这样达到高效率，即芯片发射的峰值波长在445 至475nm，尤其450至455nm范围内。

氧氮化物硅酸盐发射的峰值波长通常在595至650nm，尤其600 至630nm范围内。

由此可以规定这样的光源，所述光源的Ra达到至少88，尤其大于 90。

根据本发明还提供了一种用于制备上述高效发光材料的方法，所述 方法包括下列方法步骤：

a)提供原材料SiO₂和/或Si₃N₄、SrCO₃、BaCO₃、CaCO₃和Eu前 体，尤其Eu₂O₃，基本上以化学计算比例；

b)混合所述原材料，并且在使用熔剂的条件下煅烧；

c)其中所述混合物的煅烧在约1300至1700℃，优选1500至1600 ℃进行。

根据本发明的发光材料还可以与其它UV光源或蓝光光源例如分子 辐射器(例如In放电灯)、蓝光OLED相关联使用，或者与蓝光EL发 光材料结合使用。EL代表电致发光。

根据本发明的发光材料可以制备颜色稳定、有效的、基于转换LED 的LED模组或LED。其它应用领域是具有良好显色性的白色LED、选 色(Color-on-demand)LED或白色OLED。