氧代次氮基铍硅酸盐磷光体的制作方法

本发明总体上涉及pcled、pcled阵列、包括pcled或pcled阵列的光源、以及包括pcled阵列的显示器。

背景技术：

1、半导体发光二极管和激光二极管(在本文中统称为“led”)是当前可用的最有效的光源之一。led的发射光谱通常在由该器件的结构和由其构成的半导体材料的成分所确定的波长处表现出单一的窄峰。通过合适地选择器件结构和材料体系，led可以被设计为在紫外、可见、或红外波长处来操作。

2、led可以与吸收由led发射的光并作为响应发射更长波长的光的一种或多种波长转换材料(在本文中一般称为“磷光体”)组合。对于这种磷光体转换led(“pcled”)，由led发射的被磷光体吸收的光的份额取决于由led发射的光的光路上的磷光体材料的量，例如取决于设置在led上或led周围的磷光体层中磷光体材料的浓度以及该层的厚度。可以将磷光体转换led设计为使得由led发射的所有光都被一种或多种磷光体吸收，在该情况下，来自pcled的发射完全来自磷光体。在这种情况下，例如，可以选择磷光体以在狭窄的光谱区域内发射光，该光不由led直接有效地生成。替代地，可以将pcled设计为使得由led发射的光的仅一部分被磷光体吸收，在该情况下，来自pcled的发射是由led发射的光和由磷光体发射的光的混合。通过合适地选择led、磷光体、和磷光体成分，可以将这样的pcled设计成发射例如具有期望的色温和期望的显色属性的白光。

3、pcled的技术和商业应用包括在显示器、矩阵和光引擎中的使用，所述显示器、矩阵和光引擎包括：机动车自适应前灯，增强现实(ar)显示器，虚拟现实(vr)显示器，混合现实(mr)显示器、智能眼镜以及用于移动电话、智能手表、监控器和电视的显示器，以及用于移动电话中相机的闪光灯照明。取决于矩阵或显示器尺寸及其每英寸像素的要求，这些架构中的各个led像素可以具有几平方毫米下至几平方微米的面积。led矩阵/显示器可以例如通过将各个像素从施主衬底转移并附接到控制器背板或电子板来实现，或者通过单片方法制造，其中单片集成的led像素阵列被加工成施主外延晶片上的led模块，并且然后被转移并附接到控制器背板。

4、用于液晶显示器的背光通常采用包含绿色和红色磷光体的组合的pcled。为了实现大的色域，重要的是具有fwhm尽可能小的绿色磷光体。掺eu的β-sialon是一种广泛应用于显示技术中的绿色磷光体。被讨论用于显示器应用的另一种窄带绿色发射磷光体是srsi2o2n2:eu。

5、β-sialon的已知问题是低蓝光吸收，其受限于可以被晶格结合的低eu浓度、因较高eu浓度的浓度猝灭、以及在深绿色光谱范围内发射的可靠性问题。其他窄带绿色发射体(诸如srsi2o2n2:eu)在应用条件下表现出低的光热稳定性和可靠性。

技术实现思路

1、本说明书公开了由以下化学式表征的可选取代的氧代次氮基铍硅酸盐(oxonitridoberyllosilicate)光致发光组合物(即磷光体)

2、ae1-x-y-uay+ube1-y-z-vby+z+vsi1-zalzo1-vn2+v:eux,ceu，

3、其中ae＝ba、sr、ca、mg；a＝li、na、k、rb；0≤x≤0.1；0≤u≤0.1；0<(x+u)；0≤y≤1；0≤z≤1；(y+z+v)≤1；且(x+y+u)≤1。

4、该磷光体家族的成员(例如，ba1-xbesion2:eux)可以在例如正交晶系晶体结构中结晶，并且可以例如在用蓝色或更短波长的光激发时发射窄带绿光。例如，峰值发射可以在520nm至530nm的范围内，其中半峰全宽小于或等于50nm、或者小于或等于45nm。更一般地，例如，峰值发射可以在500nm至560nm的范围内，其中半峰全宽小于或等于55nm。

5、由于活化剂离子(eu，ce)周围的o配体的电荷密度降低，be被b取代(即y+z+v>0)可以导致吸收带和发射带的蓝移。

6、用[b,al]对[be,si]的组合掺杂(即z>0)可以改善主晶格的化学稳定性。

7、ce将在蓝色光谱范围内发射，并且如果作为共掺杂剂被添加(即，x>0且u>0)，则可以有助于改善eu(ii)发射的光稳定性。

8、由于反应性中间产物的形成，与单价碱性原子共掺杂(即y+u>0)可以改善晶粒生长。

9、该磷光体家族的示例包括：

10、ba0.9sr0.05k0.015be0.5b0.5si0.5al0.5on2:eu0.02,ce0.015，

11、ba0.48na0.5be0.5b0.5sion2:eu0.02，

12、ba0.5sr0.49be0.5b0.5sio0.5n2.5:eu0.01，

13、sr0.99bsin3:eu0.01。

14、该磷光体家族的另外的示例包括ba1-xbesion2:eux，其中：例如，0<x≤0.10，或0<x≤0.04，或0.005≤x≤0.02，或x＝0.005，或x＝0.0075，或x＝0.01，或x＝0.02。

15、本说明书还公开了发光器件，其包括发射初级光的发光二极管和如上表征的可选取代的氧代次氮基铍硅酸盐磷光体，例如，所述可选取代的氧代次氮基铍硅酸盐磷光体被布置在从发光二极管输出的光的光路中，以吸收初级光并作为响应发射具有比初级光更长波长的次级光。

16、本文公开的磷光体和磷光体转换led可以用于例如上文背景技术部分中列出的各种器件和应用中。

17、当结合首先简要描述的所附附图来参照本发明的以下更详细的描述时，本发明的这些和其他实施例、特征和优点对于本领域技术人员将变得更加清楚。

技术特征：

1.一种光致发光组合物，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其中(y+z+v)>0。

3.根据权利要求2所述的光致发光组合物，其中z>0。

4.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其中x>0且u>0。

5.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其中(y+u)>0。

6.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其特征在于ba0.9sr0.05k0.015be0.5b0.5si0.5al0.5on2:eu0.02,ce0.015。

7.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其特征在于ba0.48na0.5be0.5b0.5sion2:eu0.02。

8.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其特征在于ba0.5sr0.49be0.5b0.5sio0.5n2.5:eu0.01。

9.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其特征在于sr0.99bsin3:eu0.01。

10.根据权利要求1所述的光致发光组合物，其特征在于在500nm至560nm处的峰值光致发光发射，具有≤55nm的半峰全宽。

11.一种光致发光组合物，其特征在于：

12.根据权利要求12所述的光致发光组合物，其中0<x≤0.04。

13.根据权利要求12所述的光致发光组合物，其中0.005≤x≤0.02。

14.根据权利要求12所述的光致发光组合物，其中x＝0.01。

15.根据权利要求12所述的光致发光组合物，其中x＝0.005。

16.根据权利要求12所述的光致发光组合物，其中x＝0.0075。

17.根据权利要求12所述的光致发光组合物，其特征在于在520nm至530nm处的峰值光致发光发射，具有≤50nm的半峰全宽。

18.根据权利要求18所述的光致发光组合物，其中所述半峰全宽≤45nm。

19.一种发光器件，包括：

20.根据权利要求20所述的发光器件，其中所述初级光具有蓝色峰值波长。

21.根据权利要求21所述的发光器件，其中所述次级光具有绿色峰值波长和≤50nm的半峰全宽。

22.一种显示系统，包括：

23.一种移动设备，包括：

技术总结
一种可选取代的氧代次氮基铍硅酸盐光致发光组合物(即磷光体)家族的特征在于化学式AE<subgt;1‑x‑y‑u</subgt;A<subgt;y+u</subgt;Be<subgt;1‑y‑z‑v</subgt;B<subgt;y+z+v</subgt;Si<subgt;1‑z</subgt;Al<subgt;z</subgt;O<subgt;1‑v</subgt;N<subgt;2+v</subgt;:Eu<subgt;x</subgt;,Ce<subgt;u</subgt;，其中AE＝Ba、Sr、Ca、Mg；A＝Li、Na、K、Rb；0≤x≤0.1；0≤u≤0.1；0<(x+u)；0≤y≤1；0≤z≤1；(y+z+v)≤1；且(x+y+u)≤1。这些磷光体可以用于磷光体转换LED，该磷光体转换LED可以有利地用于例如照明和显示应用中。

技术研发人员：T·吉夫特哈勒,P-J·施特罗贝尔,P·J·施密特,H-H·贝克特尔,W·施尼克
受保护的技术使用者：亮锐有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23