[發明專利]制備用于pcLED的由原硅酸鹽組成的發光體的方法

無效

• 申請號: 200880011321.4
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101652451A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: H·溫克勒;T·沃斯格羅內;G·羅斯;W·特夫斯;S·特夫斯
• 申請（專利權）人: 默克專利有限公司;里泰克LLL有限公司
• 主分類號: C09K11/77
• 分類號: C09K11/77
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本發明涉及濕化學法制備由銪(II)摻雜的原硅酸鹽，優選堿土金屬原硅 酸鹽組成的磷光體，并涉及該磷光體作為用于白色LED或所謂的按需選 色(colour-on-demand)應用的LED轉換磷光體的用途。

按需選色概念指的是借助使用一種或多種磷光體的pcLED產生具有 特定顏色位置的光。該概念例如用于制作某些企業圖案設計，例如用于公 司發光標識、商標等。

目前，發射基于光譜的UV光區或藍色區激發的藍綠光、黃綠光至橙 色光的磷光體變得比以往更重要。這是由于該磷光體可以用于發射白光的 裝置。特別地，鈰摻雜的石榴石磷光體(YAG:Ce)以各種方式被使用(參見 例如EP?862794、WO?98/12757)。然而，它們具有的缺點是它們僅在低于 560nm的發射最大值具有足夠高的效率。因此，純YAG:Ce磷光體與藍光 二極管(450-490nm)的組合只能用于產生色溫為6000-8000K且顏色再現低 (顏色再現指數Ra的典型值為70-75)的冷白光顏色。這對應用潛力有極大 限制。一方面，在一般照明中使用白光源時對燈的顏色再現質量通常具有 較高要求，另一方面，消費者，尤其是歐洲和北美的消費者更喜歡色溫為 2700-5000K的較暖的光顏色。

WO?00/33389此外尤其公開了Ba₂SiO₄:Eu²⁺作為發光體轉換來自藍光 LED的光的用途。然而，該磷光體發射的最大值在505nm，這意味著不可 能使用這類組合可靠地產生白光。

前些年已經研究了用于白光LED的硅酸鹽磷光體(參見WO 02/11214、WO?02/054502)。此外已知這些磷光體可以用于氣體放電燈(參 見K.H.Butler“Fluorescent?Lamp?Phosphors”Pennsylvania?Univ.Press， 1980)。另外，T.L.Barry，J.Electrochen.Soc.1968，1181記載了，均勻 固體二元混合物(Ca，Sr)₂SiO₄:Eu已被系統研究。這些磷光體通過固態擴散 方法(混合&燒灼(firing)法)制備，其中混合各粉末狀氧化原料，研磨該混 合物，然后在爐中在高達1500℃的溫度下在任選還原氣氛中煅燒該經研磨 的粉末若干天。結果，形成了在形態、粒度分布和基體體積中發光活化劑 離子分布方面具有不均一性的磷光體粉末。此外，通過傳統方法制備的這 些磷光體的形態、粒度分布和其它特性僅能困難地調節并難以再現。因此 這些粒子具有很多缺點，例如，特別是LED芯片被這些具有非最佳和不 均一的形態和粒度分布的磷光體的不均勻涂覆，這導致由于散射的高工藝 損失。在這些LED的制備中還出現其它損失，這些損失是由于LED芯片 的磷光體涂層不僅不均一，而且還不能從LED復制到LED。這導致在同 一批內也會出現從pcLED發射的光的顏色位置不同。

LED硅酸鹽磷光體單獨或以混合物形式用于藍色或UV?LED基體中 以獲得比YAG:Ce系列更高的CRI。然而在實踐中，傳統硅酸鹽磷光體沒 有顯示出比YAG:Ce磷光體更高的效率和照度。另外，據報道(參見T.L. Barry，J.Electrochem.Soc.1968，1181)，一些具有高鋇濃度的磷光體在 使用中存在水解敏感的問題。這些缺陷導致硅酸鹽磷光體的效率降低。

DE?102005051063A1公開了通過濕化學法(濕磨法和濕篩法)使用無 水有機溶劑如乙醇(以去除純化工藝中留下的大部分水)制備的具有改進的 發射效率的硅酸鹽基磷光體。

因此，本發明的目的是提供制備用于白光LED或按需選色應用的堿 土金屬原硅酸鹽磷光體的方法，所述磷光體不具有一種或多種上述缺點并 產生暖白光。

驚人地，該目的通過經由濕化學法制備堿土金屬原硅酸鹽磷光體而實 現，其中可有兩種工藝方案。

本發明因此涉及一種制備式I磷光體的方法：

Ba_wSr_xCa_ySiO₄:zEu²⁺(I)

其中w+x+y+z＝2且0.005＜z＜0.5，

該方法的特征在于：