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包括一個(gè)輻射源和一種熒光材料的照明系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:3777016閱讀:213來源:國知局

專利名稱::包括一個(gè)輻射源和一種熒光材料的照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明一般地涉及一種照明系統(tǒng),包括一個(gè)輻射源和一種熒光材料,熒光材料包括一種熒光體(phosphor)。本發(fā)明還涉及一種用于這種照明系統(tǒng)的熒光體,以及制造這種熒光體的方法。更具體的,本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng)和一種包括焚光體的萸光材料,用于基于發(fā)出紫外或藍(lán)色輻射的輻射源通過發(fā)光降頻變換(luminescentdownconversion)和附加顏色混合產(chǎn)生包括白光的特殊彩色光。尤其考慮使用發(fā)光二極管作為輻射源。
背景技術(shù)
:最近,進(jìn)行了通過使用發(fā)光二極管作為輻射源制造白光發(fā)射照明系統(tǒng)的多種嘗試。當(dāng)使用紅、綠和藍(lán)光發(fā)射二極管的配置產(chǎn)生白光時(shí),遇到這樣一個(gè)問題,即由于發(fā)光二極管的色調(diào)、亮度和其它因素的變化而不能產(chǎn)生期望色調(diào)的白光。為了解決這個(gè)問題,到目前為止開發(fā)了多種照明系統(tǒng),利用包括熒光體的熒光材料將發(fā)光二極管的顏色轉(zhuǎn)換以提供可見白光照明。以前的白光照明系統(tǒng)特別是基于三色(RGB)方法,即混合三種顏色,也就是紅色、綠色和藍(lán)色,此時(shí),輸出光的后面的成分可由萸光體或LED的初級發(fā)射所提供,或在第二種簡化的解決方案中,基于二色(BY)方法,即混合黃色和藍(lán)色,此時(shí),輸出光的黃色次級成分可由黃色熒光體所提供,并且藍(lán)色成分可由菱光體或藍(lán)光LED的初級發(fā)射所提供。特別如美國專利5998925所披露的二色方法,使用結(jié)合有}^4/5012:Ce(K4G-Ce)熒光體的InGaN半導(dǎo)體藍(lán)光發(fā)射二極管。熒光體涂覆在InGaNLED上,并且由該LED發(fā)射的部分藍(lán)光通過該熒光體轉(zhuǎn)變?yōu)辄S光。來自該LED的另一部分藍(lán)光透射通過該焚光體。從而,這個(gè)系統(tǒng)既發(fā)射由LED發(fā)出的藍(lán)光,也發(fā)射由熒光體發(fā)出的黃光。由觀察者察覺到,藍(lán)色和黃色發(fā)射頻帶混合為白色光,具有典型的在70帶中間(mid70ties)內(nèi)的CRI和在約6000K到約8000K范圍內(nèi)的色溫Tc。根據(jù)US5998925的LED—個(gè)問題在于,對于真彩色再現(xiàn),"白色"輸出光具有不期望的色平衡。對于真彩色再現(xiàn),性能系數(shù)是彩色再現(xiàn)指數(shù)(CRI)。彩色再現(xiàn)指數(shù)(CRI)測量是一種相對測量,即照明系統(tǒng)的彩色再現(xiàn)與黑體(blockbody)輻射器的彩色再現(xiàn)相比如何。如果由照明系統(tǒng)照明的一組測試色彩的彩色坐標(biāo)與由黑體輻射器照射的相同測試色彩的坐標(biāo)相同,那么CRI等于100。由于色彩通常用于為人們在視覺環(huán)境中提供不同的信息,所以真彩色再現(xiàn)是重要的。對于行駛在公路上或隧道內(nèi)的汽車的駕駛員來說,作為視覺信息的提供者,色彩具有特別重要的作用。例如,能夠在隧道內(nèi)的白色和黃色車道標(biāo)記之間進(jìn)行辨別是非常重要的,因?yàn)橹朗欠裨试S變換車道是至關(guān)重要的。然而,在公路上或在隧道內(nèi)由低CRI的燈進(jìn)行照明,難于在路面上的白色和黃色車道標(biāo)記之間進(jìn)行辨別。顏色識別中的另一個(gè)重要方面在于,表面色的紅色應(yīng)當(dāng)識別為紅色。特別是因?yàn)橛捎趯t色進(jìn)行編碼對應(yīng)于重要的含義,例如危險(xiǎn)、禁止、停止和消防。因此,從安全的觀點(diǎn)出發(fā),改進(jìn)視覺環(huán)境的重點(diǎn)在于一種增強(qiáng)紅色表面的照明。在上述二色輻射型的基于二色(BY)的光源用于這種情形的情況下,遇到的問題在于,由于在可見光譜(64孓700nm范圍)的紅色區(qū)域內(nèi)的不足,所以降低了識別紅色的可能性,而紅色是用于危險(xiǎn)指示的重要顏色。在輸出白光內(nèi)的紅色不足,導(dǎo)致被照明的紅色物體與它們在具有良好平衡色彩特性的白光的條件下相比,在顏色上表現(xiàn)為不夠強(qiáng)烈。才艮據(jù)具有兩個(gè)發(fā)射頻帶紅色在590-630nm和藍(lán)色在420-480nm的二色(BY)方法,對于二色燈光鐠,能夠提高效率并且進(jìn)一步提高彩色再現(xiàn)能力。這些波長接近于用于限定顏色的CIE三色激勵(lì)函數(shù)的峰值。不幸的是,迄今為止還尚不知道哪一種紅色發(fā)射熒光體,其在5卯-630nm范圍內(nèi)具有發(fā)射峰值波長,表現(xiàn)出充足的效率和穩(wěn)定性,并且還容易制造。因此,需要提供由接近uv至藍(lán)色范圍內(nèi)的輻射源激發(fā)并且在可見的黃色至紅色范圍內(nèi)發(fā)射的新熒光體。一般目的的照明系統(tǒng)的期望特性還包括在經(jīng)濟(jì)成本下的高亮度。
發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明提供一種照明系統(tǒng),包括一個(gè)輻射源和一種熒光材料,熒光材料包括至少一種熒光體,熒光體能吸收輻射源發(fā)出的部分光并且發(fā)出波長與所吸收光波長不同的光;其中所述至少一種熒光體是一種通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EUzOaXb的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基珪酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中1^x22,3S少《7,0.001<zS0.09,0.005<a《0.05,0.01<6《0.3;EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,及x是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。根據(jù)本發(fā)明的一種照明系能夠提供色彩上良好平衡的合成白色輸出光。特別的,該合成白色輸出光與常用的燈相比在紅色范圍內(nèi)具有較大的發(fā)射量。對于要求真彩色再現(xiàn)的應(yīng)用,這一特性使得該裝置是理想的。本發(fā)明的這些應(yīng)用尤其包括交通照明、街道照明、安全照明和自動(dòng)工廠的照明,以及交通工具的信號照明。特別期望用作輻射源使用的是發(fā)光二極管。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一方面,一種白光照明系統(tǒng)包括一個(gè)作為輻射源的藍(lán)光發(fā)射二極管和一種包括至少一個(gè)熒光體的熒光材料,藍(lán)光發(fā)射二極管具有在420至480nm范圍內(nèi)的峰值發(fā)射波長,萸光體是一種通式為EaxSiyN2/3x"/3y:EUzOaXh的銪(n)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)畫activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中1SXS2,3Sy《7,0.03<z《0.09,0.005<aS0.05,0.01<6^0.3;EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而x是從氟、氯、溴和殃的組中選擇的至少一種卣素。這樣的照明系統(tǒng)將在工作過程中提供白光。由LED發(fā)射的藍(lán)光激發(fā)熒光體,使其發(fā)射黃光。由LED發(fā)射的藍(lán)光透射通過熒光體,并且與由熒光體發(fā)射的黃光混合。觀察者察覺到的藍(lán)光與黃光的混合為白光。一個(gè)基本的要素是,銪(n)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)型的黃色至紅色熒光體是寬頻帶的,使得它們還具有在整個(gè)光譜區(qū)域足夠比率(proportion)的發(fā)射。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,本發(fā)明提供一種白光照明系統(tǒng),包括一個(gè)作為輻射源的藍(lán)光發(fā)射二極管和一種熒光材料,其中藍(lán)光發(fā)射二極管具有在420至480nm范圍內(nèi)的峰值發(fā)射波長,熒光材料包括一種通式為EaxSiyN2/3x+4,3y:EUzOaX^的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)國activatedhalogeno-oxonitridosilicate)以及至少一種第二熒光體,其中1^x22,3《少《7,0.001<z《0.09,0.005<aS0.05,o.oi<"03;EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。當(dāng)熒光材料包括銪(n)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)的萸光體與至少一種第二熒光體的一種萸光體混合物時(shí),可以進(jìn)一步改進(jìn)根據(jù)本發(fā)明的白光照明系統(tǒng)的彩色再現(xiàn)。特別的,熒光材料可以是一種熒光體混合物,包括通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno曙oxonitridosilicate)和一個(gè)紅色熒光體,其中1SxS2,3《少《7,0.001<z《0.09,0.005<aS0.05,0.01<6《0.3;EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。這種紅色熒光體可以從包括Eu(U)激活的熒光體組中選擇、可以從組(Ca^SrgS:Eu(其中0^"l)*(Sivx_yBaxCay)2-zSi5-aAlaN8-aOa:Eiiz(其中0"<5,0<"1,0^1和0<"1)中選擇。可選擇的,熒光材料可以是一種熒光體混合物,包括通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(n)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)隱activatedhalogeno-oxonitridosilicate)和一個(gè)黃色至綠色萸光體,其中1SK2,0.001<zS0.09,0.005<a《0.05,0.01<^0.3;EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種鹵素。這種黃色至綠色萸光體可以從包括(BauSrx)2Si04:Eu(其中o"sl)、SrGa2S4:Eu、SrSi2N202:Eu、Ln3Al5012:Ce和YAG隱Ce的組中選擇。與LED的藍(lán)光和根據(jù)本發(fā)明的銪(n)激活囟代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)隱activatedhalogeno畫oxonitridosilicate)型焚光體的黃色至紅色光一起,這種包括附加熒光體的萸光材料的發(fā)射光譜具有適當(dāng)?shù)牟ㄩL以獲得高質(zhì)量的白光,在要求的色溫下具有良好的彩色再現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,提供一種白光照明系統(tǒng),其中輻射源是選自在200至420nm的UV范圍內(nèi)具有峰值波長發(fā)射的發(fā)光二極管,熒光材料包括至少一個(gè)通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(D)激活卣代-氧代次氮基珪酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno曙oxonitridosilicate)的熒光體與一個(gè)第二焚光體,其中l(wèi)^"2,3《少《7,0.001<z《0.09,0.005<a《0.05,0.01<Z>《0.3;EA是從4丐、頓和鏈的纟且中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。特別的,熒光材料可以包括一種白光發(fā)射熒光體混合物,其包括通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(II)激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)和一個(gè)藍(lán)色熒光體,其中1《K2,3《_y《7,0.001<z《0.09,0.005<a《0.05,o.oi<Z^o.3;EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種鹵素。這種藍(lán)色熒光體可以從包括BaMgAl化Ou:Eu、Ba5Si04(Cl,Br)6:Eu、CaLn2S4:Ce、(Sr,Ba,Ca)5(P04)3Cl:Eu和LaSi3Ns:Ce組中選擇。本發(fā)明的第二方面提供一種提供紅色至黃色光的照明系統(tǒng)。本發(fā)明的應(yīng)用包括安全照明以及交通工具和交通的信號照明。尤其考慮的是一種黃色至紅色光照明系統(tǒng),其中輻射源選自藍(lán)光發(fā)射二極管,其在400至480nm范圍內(nèi)具有峰值波長的發(fā)射,并且熒光材料包括至少一個(gè)通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(II)激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)的焚光體,其中1《K2,3《_y<7,0.001<z《0.09,o.oo5<t^o.05,o.oi<6《o.3;EA是從鉤、鋇和鏈的組中選擇的至少一種堿土金屬,而x是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種面素。還要考慮的是一種黃色至紅色光照明系統(tǒng),其中輻射源選自藍(lán)光發(fā)射二極管,其具有在200至420nm的UV范圍內(nèi)具有峰值波長發(fā)射,并且熒光材料包括至少一個(gè)通式為EaxSiyN^+物:EUzOaXb的銪(II)激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)國activatedhalogeno國oxonitridosilicate)的焚光體,其中l(wèi)《x《2,3《少《7,0.00l<z^0.09,0.005<a^0.05,0.01<6《0.3;EA是從鉀、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而x是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種熒光體,能夠吸收輻射源發(fā)出的部分光并且發(fā)射波長與所吸收光波長不同的光;其中所述熒光體是一種通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(n)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中l(wèi)《"2,3《_y《7,0.001<z《0.09,0.005<a《0.05,0.01<6《0.3;EA是從4丐、銅和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而x是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種面素。該熒光材料能夠由具有從200到420nm波長的UV-A發(fā)射譜線激發(fā),但是還能由具有約400nm到480nm波長范圍的藍(lán)光發(fā)射二極管發(fā)射的藍(lán)光以更高效率激發(fā)。從而,該熒光材料具有理想的特性,用于將一個(gè)氮化鎵半導(dǎo)體發(fā)光元件所產(chǎn)生的藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)榘坠狻_@些熒光體是寬頻帶發(fā)射器,其中由于可見發(fā)射很寬使得不存在可見發(fā)射主要處于80nm波長范圍。這些銪(n)激活卣代-氧代次氮基珪酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)型熒光體在可見光譜的紅色到黃色光譜范圍內(nèi)發(fā)射一個(gè)寬頻帶,具有可以高達(dá)卯%的非常高的總轉(zhuǎn)換效率。銪(II)激活卣代-氧代次氮基珪酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)型熒光體的其它重要特性包括1)在典型的裝置工作溫度下(例如,801C)對發(fā)光熱猝熄(thermalquenching)的抵抗;2)不存在與裝置結(jié)構(gòu)中使用的封裝樹脂的干擾反應(yīng);3)適當(dāng)?shù)奈涨€以最小化可見光鐠內(nèi)的死區(qū)吸收(deadabsorption);4)在裝置的工作壽命期間的瞬時(shí)穩(wěn)態(tài)的發(fā)光輸出;以及,5)熒光體激發(fā)和發(fā)射特性的合成控制調(diào)整。這些銪(II)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)型焚光體還可以包括鐿、衫和其它包括陽離子混合物的陽離子,作為共同激發(fā)劑。特別的,本發(fā)明涉及一種通式為Ea2Si5N8:EuzOaFb的特定熒光體成分,其中0.001<,0.005<a《0.05,0.01<Z)《0.3,并且EA是從4丐和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,其顯示出80-卯%的高量子效率,在370nm到470nm范圍內(nèi)的60~80%的的高吸收率,具有大約5卯nm的峰值波長的發(fā)射光譜,以及由于熱猝熄導(dǎo)致的從室溫到100'C的發(fā)光輸出的10%以下的低損耗。一種通式為Ea2Si5N8:EiizOaFb的特定熒光體成分,其中0.001<z^0.09,0.005<a《0.05,0.01<6^0.3,并且EA是從4丐和鏈的纟且中選擇的至少一種堿土金屬,當(dāng)將接近450nm(LED)的藍(lán)色光譜與接近580nm(熒光體)的黃色光譜的混合認(rèn)為是白色光源時(shí),該焚光體成分是特別有價(jià)值的,白色光源關(guān)于根據(jù)真彩色再現(xiàn)的二色輻射型的優(yōu)化顯示了最高的效率。這些熒光體可以具有一個(gè)涂層,該涂層從包括由元素鋁、鈧、釔、鑭、釓和镥的氟化物和正磷酸鹽以及鋁、釔和鑭的氧化物以及鋁的氮化物的構(gòu)成的組中選擇。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種制造通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno國oxonitridosilicate)的方法,其中l(wèi)《x《2,3s_y《7,0.001<z《0.09,0.005<a《0.05,0.01<6《0.3;EA是從鉤、頓和鏈的纟且中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素,所述方法包括步驟a)混合初始物料以制備一種混合物,所述初始物料來自至少一種含氧堿土金屬原始化合物、從包括氮化珪和二酰亞胺珪(silicondiimide)的組中選擇的至少一種硅氮化合物、從包括氟化銪、氯化銪、溴化銪和碘化銪的組中選擇的至少一種由化銪、和從包括碳和硅的組中選擇的一種還原化合物,和b)將所得到的混合物傳輸?shù)揭粋€(gè)密閉反應(yīng)器中,并且在一種由氮和氫組成的混合氣體的還原空氣的條件下熱處理該混合物。這種制造方法提供的熒光體具有增加的晶體尺寸。使用這種上述助熔劑(flux)制造的熒光體材料獲得了出色的發(fā)光特性。使用這種熒光體材料的照明系統(tǒng)具有改進(jìn)的發(fā)光效率。圖1示出了包括一個(gè)本發(fā)明的熒光體的二色白LED燈的示意圖,熒光體設(shè)置在一個(gè)LED結(jié)構(gòu)所發(fā)射光的路徑上。圖2示出了由CuKa輻射測量的Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)的XRD特性曲線。圖3示出了Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)的激發(fā)和發(fā)射光鐠。圖4示出了一個(gè)照明源的光譜輻射,該照明源包括一個(gè)藍(lán)光LED以及(Ba,Sr)SisN8:Eu,0,F(xiàn)和YAG-Ce作為焚光材料。圖5示出了在CommissioninternationaldeI'Eclairage("CIE")的色度圖中的一個(gè)白光LED輻射的坐標(biāo),該白光LED包括一個(gè)468nm的藍(lán)光LED以及Ba2Si5N8:Eu,0,F加SrSi2N202:Eu作為熒光材料。具體實(shí)施方式本發(fā)明的焦點(diǎn)在于在包括一個(gè)輻射源的照明系統(tǒng)的任一結(jié)構(gòu)中作為一個(gè)熒光體的銪(n)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno畫oxonitridosilicate),輻射源包括但不P艮于,》文電燈、熒光燈、LED、LD和X-射線管。這里所使用的術(shù)語"輻射"包括在電磁波譜的UV、IR和可見區(qū)域中的輻射。雖然認(rèn)為本熒光體用于廣泛的照明陣列,但是本發(fā)明描述特別參照并特別應(yīng)用于發(fā)光二極管,尤其是UV和藍(lán)光發(fā)射二極管。根據(jù)本發(fā)明的熒光材料包括作為熒光體的一種銪(n)激活鹵代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)。該熒光體符合通式EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb,其中1SjcS2,3《y^7;0.001<z《0.09,0.005<a《0.05,0.01<6《0.3;Ea是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。這類熒光材料是基于一種氧和卣代次氮基硅酸鹽(oxygenandhalogen-substitutednitridosilicate)的激發(fā)發(fā)光。通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的熒光體,其中"x《2,3s少《7,0.001<z^0.09,0.005<a《0.05,0.01<6《0.3,包括一種主要成分為娃和氮的主晶格。它還包括氧和一種卣素。主晶格應(yīng)該具有一種由在一個(gè)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的(N-Si-N-)和(O-Si-N)單元組成的結(jié)構(gòu),其中氮和氧或囟素從四面包圍珪。主晶格中氧和卣素的加入增加了共價(jià)鍵和配位場分裂的比例。結(jié)果,這導(dǎo)致了激發(fā)和發(fā)射頻帶偏移到與基礎(chǔ)的次氮基硅酸鹽晶格相比更長的波長。在三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,引入有例如堿土金屬以及銪(n)的金屬離子和最終的一種共同激發(fā)劑。優(yōu)選的,堿土金屬選自釣、鍶和鋇。那些材料的主晶格可以是一個(gè)六元素(2陽離子)面代-氧代次氮基娃酸鹽(halogeno-oxonitridosilicate),例如銪(n)激活鍶氟代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)曙activatedstroniumfluoro畫oxonitridosilicate)Sr2Si5N8:Eu,0,F,或者可以包括超過六元素,例如銪(II)激活鍶-鈞氟代-氧代次氮基硅鹽(eur叩ium(II)-activatedstrontium-calciumfluoro-oxonitridosilicate),例如(Ca,Sr)2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)。特別的,作為基礎(chǔ)主晶格內(nèi)的共同激發(fā)劑,三價(jià)稀土金屬離子替換二價(jià)堿土金屬是可能的。當(dāng)用例如是釤和鐿的稀土金屬Re替換堿土金屬Ea時(shí),比例優(yōu)選的在0.2:0.8到0.8:0.2的范圍內(nèi)。銪(n)的比例z優(yōu)選的在o.ooi〈z〈o.09的范圍內(nèi)。當(dāng)銪(n)的比例z為o.ooi或更低時(shí),因?yàn)橛射B(n)陽離子而導(dǎo)致的光致發(fā)光的被激發(fā)的中心數(shù)量的減少,所以亮度降低,并且當(dāng)比例z大于0.09時(shí),發(fā)生密度猝熄(densityquenching)。密度猝熄是指發(fā)射密度的降低,當(dāng)加入的以增加熒光材料亮度的激活介質(zhì)的濃度升高而超過一個(gè)最佳水平時(shí),發(fā)生密度幹熄。這些銪(II)激活囟代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)萸光體對電磁波傳的高能部分比對該光鐠的可見部分更為敏感。具體的,根據(jù)本發(fā)明的熒光體特別易由UV發(fā)射譜線激發(fā),UV發(fā)射諳線具有在200到420nm范圍內(nèi)的波長,但由具有從400到480nm波長的藍(lán)光發(fā)射元件發(fā)射的LED光激發(fā)具有的更高效能。因此,該發(fā)光材料具有理想的特性,用于將氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)榘坠?。對制造本發(fā)明的銪(II)激活囟代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)熒光體的方法沒有特別的限制,并且通過焙燒(firing)提供銪(II)激活由代-氧代次氮基硅酸鹽熒光材料的金屬化合物的混合物,能夠制造所述銪(II)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽熒光體。然而,特別優(yōu)選的制造這些熒光體的方法包括步驟a)混合初始物料以制備一種混合物,初始物料來自至少一種含氧堿土金屬原始化合物、從包括氮化硅和二酰亞胺硅(silicondiimide)的組中選擇的至少一種氮化硅化合物、從包括氟化銪、氯化銪、溴化銪和碘化銪的組中選擇的至少一種齒化銪、和從包括碳和硅的組中選擇的一種還原化合物,和b)將所得到的混合物傳輸?shù)揭粋€(gè)密閉反應(yīng)器中,并且在一種由氮和氫組成的混合氣體的還原空氣的條件下熱處理該混合物。優(yōu)選的,含氧堿土金屬原始化合物是碳酸鹽,例如CaC03、SrC03和BaC03。初始物料具有99.9%或更高的高純度,并且可以優(yōu)選的使用具有l(wèi)OOnm或更小的平均粒度的微粒形式。為了增加微晶尺寸,可在初始物料粉末中加入一種助熔劑成分。該助熔劑在固相反應(yīng)中作為一種溶劑,并且雖然它不與目標(biāo)氧化物進(jìn)行反應(yīng),但是它通過生成很少量的熔料,增強(qiáng)了物質(zhì)移動(dòng),并且增強(qiáng)了反應(yīng)。常用的助熔劑可以用于此目的,常用的助熔劑例如是堿金屬卣化物、堿土金屬卣化物以及例如氟化釣、氟化鍶或氟化鋇的類似物。那些化合物優(yōu)選的引入到初始物料粉末的單個(gè)顆粒中,或覆蓋在初始物料粉末上。當(dāng)將上述助熔劑成分引入到初始物料粉末中時(shí),由于作為反應(yīng)加強(qiáng)劑的助熔劑的效果,在同樣的加熱條件下可以獲得高結(jié)晶氧化物粉末??梢酝ㄟ^常用方法去除助熔劑成分,例如在生成氧化物粉末后清洗。首先,利用任意已知的各種混合方法,例如球磨機(jī)、V形混合器、攪拌器以及類似等,通過干法和/或濕法過程,充分的混合初始物料,即至少一種含氧堿土金屬原始化合物、至少一種氮化硅化合物、至少一種卣化銪和一種還原化合物??蛇x擇的,至少一種含氧堿土金屬原始化合物和至少一種銪原始化合物可以首先溶解在一種水溶劑中。隨后可以干燥并煅燒所溶解的原始化合物,以產(chǎn)生一種包括摻雜銪的含氧堿土金屬原始化合物的粉末。例如,沉淀出的粉末可以包括(Sr,Ba)C03:Eu(ffl),其隨后在有碳元素存在的情況下以例如10001C的適當(dāng)溫度下利用去碳酸基進(jìn)行分解,以生成(Sr,Ba)O:Eu(m)。隨后將該粉末與一種包括卣化堿土金屬和至少一種氮化硅化合物、至少一種卣化銪以及一種還原化合物的粉末混合,以生成第一復(fù)合粉末混合物。如果期望,其它的初始物料也可以加入到第一復(fù)合粉末混合物中。此外,如果期望,也可以使用其它的初始物料的組合。例如,可以沉淀初始物料的氳氧化物,并且隨后對其進(jìn)行分解以生成初始物料的氧化物,其隨后與A1F"昆合從而生成混合的第一粉末。隨后,在適當(dāng)?shù)娜萜髦幸?000到1600"C進(jìn)行大約2到IO小時(shí),優(yōu)選的是以1S00TC進(jìn)行6小時(shí),燒制或焙燒該混合的第一粉末,以生成一個(gè)燒結(jié)體或燒結(jié)塊。優(yōu)選的,容器是一個(gè)氧化鋁坩堝。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面,氧化鋁坩堝設(shè)置在一個(gè)第二容器中,例如一個(gè)大坩堝或其它類型的容器,第二容器包含碳基的燃料,例如活性炭。隨后分別覆蓋兩個(gè)容器,并將它們放置在爐中,或鄰近于其它適當(dāng)?shù)臒嵩?,并且它們的溫度上升?000到16001C,蒸發(fā)至少一部分燃料以產(chǎn)生微弱的還原空氣,還原空氣包括碳,例如二氧化碳和/或一氧化碳空氣。即使第一坩堝是覆蓋的,還原空氣也滲入笫一坩堝,從而加強(qiáng)了還原過程。木炭的量不是決定性的,并且可以包括從第二容器容積的1/10(分?jǐn)?shù))到1/2。上述步驟的順序可以隨需改變。混合初始物料的方法通常是球磨方法,然而它不限于此,并且也能夠采用其它混合方法,包括手工混合或其它形式的干混,只要該方法能夠使得初始物料均勻混合。所獲得的混合物放置在一個(gè)耐熱容器中,例如一個(gè)氧化鋁坩堝或一個(gè)鎢制船形器皿,并且隨后在一個(gè)電爐中燒制,電爐例如是高頻爐或微波爐。優(yōu)選的,熱處理溫度范圍從1300到17001C。燒制空氣沒有特別的限制,并且例如優(yōu)選的在還原空氣中實(shí)施燒制,例如還原空氣包括例如是氮和氬及類似的惰性氣體和0.1到10容積百分比的氫氣。碳可以加入到初始物料中作為另外的還原劑。基于不同的條件,例如容器中裝載的混合物的量、燒制溫度和產(chǎn)品出爐的溫度,確定燒制周期,但是一般在6到14個(gè)小時(shí)的范圍內(nèi)。通過使用例如球磨機(jī)、噴射磨以及類似等,可以研磨通過上述方法獲得的熒光材料。此外,可以進(jìn)行清洗和分類。為了進(jìn)一步增強(qiáng)得到的粒狀熒光體的結(jié)晶度(cristallinity),建議進(jìn)行再次燒制。例如,由Sr2SisN8:Eu,0,F(xiàn)代表的優(yōu)選化合物之一通過所述方法生產(chǎn),其中碳酸鍶、碳、二酰亞胺硅和氟化銪(in)作為初始物料,稱量并混合以獲得2:2:5:8:0.05:0.27:0.09的Sr:Si:N:O:F:Eu的摩爾比,隨后進(jìn)行燒制。本發(fā)明中的熱處理過程在由氮和氫組成的還原空氣的條件下進(jìn)行,其中Eu(m)還原為Eu(n)。在本發(fā)明的熱處理過程中,熱處理溫度范圍從1300到1700X:。當(dāng)熱處理溫度低于1300TC時(shí),不發(fā)生所需的全固態(tài)反應(yīng),或者所得到的熒光體的顆粒尺寸太??;反之,當(dāng)反應(yīng)溫度高于17001C時(shí),盡管反應(yīng)完全,但是所得到的熒光體顆粒尺寸太大而不能應(yīng)用在LED中。最優(yōu)選的熱處理過程的溫度是從1550到1650TC。通過在乙醇中分散多種粉末,所述粉末包括1.227mol的碳酸鉤、5.018mol的氮化珪、2.456mol的碳和0.025mol的氟化銪,制備許多銪激活氟代陽氧代次氮基娃酸鉤(europium-activatedcalciumfluoro-oxonitridosilicate)粉末。以這種比例混合這些粉末以制備對應(yīng)于通式為Ca2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)的熒光體粉末。干燥該漿液,并且漿將混合粉末壓制形成具有1.3cm的直徑和0.75cm高的圓柱狀片形元件(pellets)。在氮/氫(95:5)的條件下,使用高頻爐和具有大約1600t:的峰值溫度的溫度曲線,在鎢制船形器皿中對這些片形元件燒結(jié)大約120分鐘。通過在乙醇中分散包括1.394mol的碳酸鍶、5.816mol的氮化硅、2.789mol的活性炭和0.058mol的氟化銪的粉末,,制備一些列的銪激活氟代-氧代次氮基珪酸鏈(europium-activatedstronitiumfluoro-oxonitridosilicate)粉末。以這樣的比例混合這些粉末以制備對應(yīng)于通式為Sr2SisN8:Eu,0,F(xiàn)的熒光體粉末。干燥該液漿,并且將混合的粉末壓制形成具有1.3cm的直徑和0.75cm高的圓柱狀片形元件。在氮/氫(95:5)的條件下,使用高頻爐和具有大約1600TC的峰值溫度的溫度曲線,在鴒制船形器皿中對這些片形元件燒結(jié)大約120分鐘。由于它們的卣代-氧代次氮基硅酸鹽(halogeno-oxonitridosilicate)結(jié)構(gòu),熒光體Ea2SisN8:Eu,0,F(xiàn)耐熱、耐光和耐潮濕。該熒光體粉末具有粉末X射線衍射(Cu,Koc線)的特性,其示出形成了的所有化合物。圖3示出了Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)的X射線衍射數(shù)據(jù)。使用產(chǎn)生具有365nm峰值波長的紫外光的汞燈激發(fā)燒結(jié)的熒光體。使用MinoltaCS-100-A型光度計(jì)測量熒光體的光致發(fā)光。當(dāng)使用電磁波譜的UV-A或藍(lán)色范圍的輻射激發(fā)時(shí),每個(gè)銪(II)激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)畫activatedhalogeno國oxonitridosilicate)型熒光體發(fā)射黃色到紅色熒光。在附隨本說明書的附圖的圖3中,給出了Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)的激發(fā)和發(fā)射光譜。當(dāng)使用468nm波長的輻射激發(fā)時(shí),發(fā)現(xiàn)這些銪(n)激活囟代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)畫activatedhalogeno-oxonitridosilicate)熒光體產(chǎn)生了寬頻帶發(fā)射,具有625nm的峰值波長和高達(dá)750nm的尾端發(fā)射。從激發(fā)光譜中,還清楚使用大約325nm和468nm波長的輻射能夠有效的激發(fā)這些銪(II)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)焚光體。優(yōu)選的,根據(jù)本發(fā)明的銪(n)激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)畫activatedhalogeno-oxonitridosilicate)型熒光體可以涂有由一種或多種化合物構(gòu)成的薄的均勻保護(hù)層,所述化合物從由元素鋁、鈧、釔、鑭、釓和镥的氟化物和正磷酸鹽,鋁、釔和鑭的氧化物以及鋁的氮化物形成的組中選擇。保護(hù)層的厚度通常從0.001到0.02pm,并且因此薄得可以由輻射源的輻射所穿透,而沒有實(shí)質(zhì)的能量損失。例如可以通過使用濕法涂覆工藝進(jìn)行氣相沉積,在熒光體顆粒上施加這些材料的涂覆。本發(fā)明還涉及一種包括一個(gè)輻射源和一種包括熒光材料的照明系統(tǒng),熒光材料包括至少一種通式為(RHaEAaSi4N6+aC^(X的銪激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium-activatedhalogeno曙oxonitridosilicate),其中l(wèi)s;c《2,3《少《7,0.00l<r《0.09,0.005<a《0.05,0.01<Z^0.3,EA是從釣、鋇和鍶中選擇的至少一種堿土金屬。輻射源包括半導(dǎo)體光輻射發(fā)射器和其它響應(yīng)于電激發(fā)而發(fā)射光輻射的裝置。半導(dǎo)體光輻射發(fā)射器包括發(fā)光二極管(LED)芯片、發(fā)光聚合物(LEP)、有機(jī)發(fā)光裝置(OLED)、聚合物發(fā)光裝置(PLED)等。此外,還考慮使用例如那些在放電燈和熒光燈中發(fā)現(xiàn)的發(fā)光元件,例如汞低壓和高壓放電燈、硫放電和基于分子輻射體的放電燈作為具有本發(fā)明的熒光體化合物的發(fā)射源。。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,輻射源是發(fā)光二極管。在本發(fā)明中考慮包括一個(gè)LED和一種銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)萸光體化合物的照明系統(tǒng)的任一構(gòu)造,優(yōu)選的具有附加的其它已知的熒光體,當(dāng)由如上詳細(xì)說明的發(fā)射初級UV或藍(lán)光的LED照射時(shí),可以結(jié)合附加的熒光體獲得特定顏色或白色的光?,F(xiàn)在將描述如圖1所示的包括一個(gè)輻射源和一種熒光材料的照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。圖1示出了具有包括熒光材料的涂層的一個(gè)芯片型發(fā)光二極管的示意圖。該裝置包括一個(gè)芯片型發(fā)光二極管(LED)1作為輻射源。發(fā)光二極管塊體設(shè)置在一個(gè)反射體杯鉛框(leadframe)2中。塊體1通過接合線7連接到笫一端子6,并且直接連接到第二電端子6。反射體杯的凹槽內(nèi)填充有一種含有根據(jù)本發(fā)明的熒光材料4、5的涂覆材料,從而形成一個(gè)嵌入在反射杯體內(nèi)的涂層。可以單獨(dú)或以混合物形式施加熒光體。涂覆材料典型的包括一種聚合物3,用于封裝熒光體或熒光體混合物。在這個(gè)實(shí)施例中,熒光體或熒光體混合物應(yīng)當(dāng)相對于密封劑表現(xiàn)出高穩(wěn)定性。優(yōu)選的,聚合物是光學(xué)透明的,以防止明顯的光散射。在LED工業(yè)中已知多種用于制造LED燈的聚合物。在一個(gè)實(shí)施例中,聚合物從包括環(huán)氧樹脂和硅酮樹脂的組中選擇。通過將熒光體混合物加入到聚合物前體的液體中,進(jìn)行密封。例如,熒光體混合物可以是一種粒狀粉末。將熒光體顆粒引入到聚合物前體液體內(nèi)導(dǎo)致形成漿液(即一種顆粒的懸浮液)。聚合時(shí),通過密封將熒光體混合物剛性地固定置于適當(dāng)位置。在一種實(shí)施例中,熒光材料和LED塊體密封在聚合物中。透明的涂覆材料可以包括光漫射顆粒,方便的稱作漫射體。這種漫射體例如是礦物填料,特別是CaF2、Ti02、Si02、CaCOs或BaS04或可可代替的有機(jī)顏料。這些材料可以以單獨(dú)的形式加入到上述樹脂中。操作中,為塊體提供電能以激發(fā)它們。當(dāng)激發(fā)時(shí),塊體發(fā)射初級光,例如藍(lán)光。所發(fā)射的部分初級光完全或部分的由涂層內(nèi)的熒光材料吸收。熒光材料隨后發(fā)射次級光,即具有較長峰值波長的轉(zhuǎn)換光;發(fā)射(特別是具有顯著的紅色部分)。;發(fā)射的n:k光的剩余未被吸收的部分與次級光一起穿過熒光層。封裝在一個(gè)通常的方向上導(dǎo)引未被吸收的初級光和次級光作為輸出光。因此,輸出光是復(fù)合光,包括從模(die)中發(fā)射的初級光和從熒光材料層中發(fā)射的次級光。黑體點(diǎn)(BBL)給出了在不同溫度處對應(yīng)于一個(gè)黑體的色點(diǎn)。由于認(rèn)為從黑體發(fā)出的顏色是白色,并且白光通常是燈所需要的,所以通常希望一個(gè)發(fā)光燈的發(fā)光材料所發(fā)出的光的色點(diǎn)落在或接近CommissioninternationaldeI'Eclairage("CIE")的色度圖內(nèi)的BBL。圖5示出了一個(gè)色度圖,對應(yīng)于白光發(fā)射二極管具有在BBL上高亮的五個(gè)色溫點(diǎn),白光發(fā)射二極管的發(fā)射光譜在圖4中給出。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)照明系統(tǒng)的輸出光的色溫或色點(diǎn)將根據(jù)與初級光相比的次級光的光譜分布和強(qiáng)度進(jìn)行改變。首先,通過適當(dāng)?shù)倪x擇發(fā)光二極管,可以改變初級光的色溫或色占其次,通過適當(dāng)?shù)倪x擇發(fā)光材料中的熒光體、其粒子尺寸和其濃度,可以改變次級光的色溫和色點(diǎn)。此外,這些選擇有利于在發(fā)光材料中使用熒光體混合物,作為其結(jié)果的是能夠有利于更為精確的設(shè)置期望的色調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,輸出光可以具有一個(gè)光譜分布,使其表現(xiàn)為"白"光。在一個(gè)第一實(shí)施例中,通過選擇一個(gè)發(fā)光材料,能夠便于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)白光發(fā)射照明系統(tǒng),使得由藍(lán)光發(fā)射二極管發(fā)射的藍(lán)色輻射轉(zhuǎn)換到補(bǔ)充的波長范圍,從而形成二色白光。在這種情況下,通過包括銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosmcate)熒光體的發(fā)光材料產(chǎn)生黃光。此外,可以附加的使用一個(gè)第二紅色焚光材料,以改進(jìn)這個(gè)照明系統(tǒng)的彩色再現(xiàn)。使用其發(fā)射最大值位于400到480mn的一個(gè)藍(lán)色LED,獲得特別好的效果。特別考慮到銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)的激發(fā)光鐠,發(fā)現(xiàn)最佳值位于445到468nm。通過將無機(jī)發(fā)光材料(Ba,Sr)2SisN8:Eu,0,F與用于生成發(fā)光轉(zhuǎn)換封裝或?qū)拥墓铇渲旌?,能夠特別較佳的實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的白光發(fā)射照明系統(tǒng)。一個(gè)由468nmlnGaN發(fā)光二極管發(fā)射的部分藍(lán)色輻射由無機(jī)發(fā)光材料(Ba,Sr)2SisN8:Eu,0,F(xiàn)移位到黃色光譜區(qū)域,并且最終移位到根據(jù)藍(lán)色補(bǔ)充著色的波長區(qū)域。人類觀察者將藍(lán)色初級光和黃光發(fā)射熒光體的次級光的混合察覺為白光。在這種情況下,因此所產(chǎn)生的白光的色調(diào)(在CIE色度圖內(nèi)的色點(diǎn))可以通過適當(dāng)選擇熒光體進(jìn)行關(guān)于混合物和濃度的改變,見表2。表1:白光LED的色點(diǎn)x,y和彩色再現(xiàn)(Ra8),白光LED包括一個(gè)藍(lán)光發(fā)射模(462nm)和一個(gè)黃色熒光體Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)作為色溫T的函數(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>所述白光照明裝置具有如圖2所示的基本在CIE色度圖的一個(gè)黑體點(diǎn)處的彩色坐標(biāo)。圖5、6、和7示出了這樣一種照明系統(tǒng)的發(fā)射光鐠,所述照明系統(tǒng)包括一個(gè)具有462nm初級光發(fā)射的藍(lán)光發(fā)射InGaN模和作為菱光材料的Sr2SisN8:Eu,0,F(xiàn),它們一起形成了一個(gè)傳遞高質(zhì)量白色色覺的完整光鐠。對應(yīng)于不同涂覆厚度的相關(guān)色點(diǎn)為在色溫Te-2960K、CRI=76處x-0.454、"0.433;在色溫Te-3720K、CRI=84處x=0.382、y=0.349;以及在色溫Tc=5490K、CRI=80處x-0.332、y=0.290。當(dāng)與由Shimizu等的現(xiàn)有技術(shù)LED(圖8)產(chǎn)生的白色輸出光的光譜分布比較,光譖分布中的明顯區(qū)別在于峰值波長的移位,其在可見光譜的紅色區(qū)域內(nèi)。因此,與由Shimizu等的現(xiàn)有技術(shù)LED產(chǎn)生的輸出光相比,由本照明系統(tǒng)產(chǎn)生的白色輸出光具有明顯的紅色附加在一個(gè)第二實(shí)施例中,通過選擇一個(gè)發(fā)光材料,能夠便于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)白光發(fā)射照明系統(tǒng),使得由藍(lán)光發(fā)射二極管發(fā)射的藍(lán)色輻射轉(zhuǎn)換到補(bǔ)充的波長范圍,從而形成多色白光。在這種情況下,通過發(fā)光材料產(chǎn)生黃光,發(fā)光材料包括一種含有銪激活卣代-氧代次氮基珪酸鹽(europium國activatedhalogeno-oxonitridosilicate)焚光體和一種第二萸光體的多種熒光體的混合物。通過紅色和綠色寬頻帶發(fā)射器熒光體,與一個(gè)藍(lán)光發(fā)射LED和一個(gè)黃光到紅光發(fā)射銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)熒光體一起4吏用,具有更高彩色再現(xiàn)的白光發(fā)射可能覆蓋整個(gè)光譜范圍。有益的第二熒光體和它們的光學(xué)特性概括在下面的表2中<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>發(fā)光材料可以是兩種熒光體的混合物,即一種黃色到紅色銪激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)焚光體以及一種從包括(CaLxSrx)S:Eu(其中osj^1)和(SrVx.yBaxCay)2jSis.aAlaN8.aOa:EUz(其中o"<5,0<x《l,os;^1,0<z《0.09)的組中選擇的紅色熒光體。發(fā)光材料可以是兩種熒光體的混合物,即一種黃色到紅色銪激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)焚光體以及一種從包括(BaLxSr^SiO^Eu(其中os"l)、SrGa2S4:Eu、SrSi2N202:Eu、Ln3Als012:Ce和YAG-Ce的組中選擇的黃色到綠色熒光體。發(fā)光材料可以是三種熒光體的混合物,即一種黃色到紅色銪激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)熒光體、一種從包括(CauSrx)S:Eu(其中o《j^1)和dyBaxCay)2-zSi5-aAlaN8-aOa:Eiiz(其中0"<5,0<"1,0^1,0<^0.09)的組中選擇的紅色菱光體、以及一種從包括(Ba^xSrx)2SKVEu(其中osjc《1)、SrGa2S4:Eu、SrSi2N202:Eu、Ln3Als012:Ce和YAG-Ce的組中選擇的黃色到綠色熒光體。在給出的實(shí)施例中,通過將包括三種熒光體混合物的無機(jī)發(fā)光材料與用于生成發(fā)光轉(zhuǎn)換封裝或?qū)拥墓铇渲旌?,能夠特別優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)白光發(fā)射照明系統(tǒng)。第一熒光體(1)是黃光發(fā)射卣代-氧代次氮基硅酸鹽Sr2SisN8:Eu,0,F(xiàn),第二熒光體(2)是紅光發(fā)射的CaS:Eu,以及第三熒光體(3)是SrSi2N202:Eu型綠光發(fā)射熒光體。462nmInGaN發(fā)光二極管發(fā)射的一部分藍(lán)色輻射由無機(jī)發(fā)光材料Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)移位到黃色光鐠區(qū)域,并且因此移位到關(guān)于藍(lán)色補(bǔ)充著色的波長區(qū)域。462nmInGaN發(fā)光二極管發(fā)射的另一部分藍(lán)色輻射由無機(jī)發(fā)光材料CaS:Eu移位到紅色光譜區(qū)域。462nmInGaN發(fā)光二極管發(fā)射的又一部分藍(lán)色輻射由無機(jī)發(fā)光材料SrSi2N202:Eu移位到綠色光鐠區(qū)域。人類觀察者將藍(lán)色初級光和熒光體混合物的多色次級光的混合察覺為白光。在這種情況下,因此所產(chǎn)生的白光的色調(diào)(在CIE色度圖內(nèi)的色點(diǎn))可以通過適當(dāng)選擇熒光體進(jìn)行關(guān)于混合物和濃度的改變。在一個(gè)第三實(shí)施例中,通過選擇發(fā)光材料,能夠便于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)白光發(fā)射照明系統(tǒng),使得由UV發(fā)光二極管發(fā)射的UV輻射轉(zhuǎn)換到補(bǔ)充的波長范圍,從而形成二色白光。在這種情況下,通過發(fā)光材料產(chǎn)生黃色和藍(lán)色光。通過包括銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)熒光體的發(fā)光材料產(chǎn)生黃光。通過包括從具有BaMgAllo017:Eu、BasSi04(Cl,Br)6:Eu、CaLn2S4:Ce、(Sr,Ba,Ca)5(P04)3Cl:Eu和LaSi3Ns:Ce的組中選擇的一種蘭色熒光體的發(fā)光材料產(chǎn)生藍(lán)光。配合發(fā)射最大值位于300到420nm的一個(gè)UVA發(fā)光二極管,可獲得特別好的效果。特別考慮到卣代-氧代次氮基硅酸鹽(halogeno-oxonitridosilicate)的激發(fā)光鐠,發(fā)現(xiàn)最佳值位于365nm。在一個(gè)第四實(shí)施例中,通過選擇發(fā)光材料,能夠便于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)白光發(fā)射照明系統(tǒng),使得由一個(gè)uv發(fā)光二極管發(fā)射的uv輻射轉(zhuǎn)換到補(bǔ)充的波長范圍,從而形成多色白光,例如通過附加的如籃、綠和紅的三色點(diǎn)組。在這種情況下,通過發(fā)光材料產(chǎn)生黃到紅及綠色和藍(lán)色光。另外,還可以附加使用一個(gè)第二紅色熒光材料,以改進(jìn)這個(gè)照明系統(tǒng)的彩色再現(xiàn)。具有更高彩色再現(xiàn)的白光發(fā)射,通過一起使用藍(lán)色和綠色寬頻帶發(fā)射器熒光體以及一個(gè)UV發(fā)射LED和一個(gè)黃光到紅光發(fā)射銪激活卣代-氧代次氮基娃酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)熒光體,可能覆蓋整個(gè)光譜范圍。發(fā)光材料可以是三種熒光體的混合物,即一種黃色到紅色銪激活囟代-氧代次氮基娃酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)焚光體、一種從包括BaMgAl!。0":Eu、Ba5Si04(Cl,Br)6:Eu、CaLn2S4:Ce、(Sr,Ba,Ca)5(P04)3Cl:Eu和LaSi3N5:Ce的組中選擇的藍(lán)色熒光體、以及一種從包括(Ba^xSrx)2Si04:Eu(其中o"《l)、SrGa2S4:Eu、SrSi2N202:Eu、Ln3Al5012:Ce和YAG-Ce的組中選擇的黃色到綠色熒光體。在這種情況下,因此所產(chǎn)生的白光的色調(diào)(在CIE色度圖內(nèi)的色點(diǎn))可以通過適當(dāng)選擇焚光體進(jìn)行關(guān)于混合物和濃度改變。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面,考慮一種照明系統(tǒng),其發(fā)射具有一種光譜分布的輸出光,使得其表現(xiàn)為"黃色到紅色,,光。包括銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)作為焚光體的萸光材料特別適于作為一種黃光元件用于由一個(gè)初級UVA或藍(lán)光輻射源例如一個(gè)UVA發(fā)射LED或藍(lán)光發(fā)射LED激勵(lì)。隨后能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)照明系統(tǒng)在電磁光譜的黃色到紅色區(qū)域內(nèi)的發(fā)射。在一個(gè)笫五實(shí)施例中,通過選擇發(fā)光材料,能夠便于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)黃光發(fā)射照明系統(tǒng),使得由藍(lán)光發(fā)光二極管發(fā)射的藍(lán)色輻射轉(zhuǎn)換到補(bǔ)充的波長范圍,以形成二色黃光。在這種情況下,通過包括一種銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno畫oxonitridosilicate)焚光體的發(fā)光材料,產(chǎn)生黃光。使用其發(fā)射最大值位于400到430nm的一個(gè)藍(lán)光二極管,獲得特別好的效果。特別考慮到卣代-氧代次氮基硅酸鹽(halogeno-oxonitridosilicate)的激發(fā)光譜,發(fā)現(xiàn)最佳值位于445到465nm。通過將過量的無機(jī)發(fā)光材料Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)與用于生成發(fā)光轉(zhuǎn)換封裝或?qū)拥墓铇渲旌?,能夠特別優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)黃光發(fā)射照明系統(tǒng)。由462nmInGaN發(fā)光二極管發(fā)射的部分藍(lán)色輻射由無機(jī)發(fā)光材料Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)移位到黃色光譜區(qū)域,并且因此移位到關(guān)于藍(lán)色補(bǔ)充著色的區(qū)域。人類觀察者將藍(lán)色初級光和黃光萸光體的過量次級光的混合察覺為黃光。LED熒光體系統(tǒng)的顏色輸出對于熒光體層的厚度非常敏感,即如果一個(gè)熒光體層厚,并且包括過量的黃色銪激活卣代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)焚光體,那么更少量的藍(lán)光將穿過厚熒光層。復(fù)合的LED焚光體系統(tǒng)隨后將表現(xiàn)為黃色到紅色,因?yàn)樗蔁晒怏w的黃色到紅色次級光所支配。因此,萸光體層的厚度是影響系統(tǒng)顏色輸出的關(guān)鍵變量。在這種情況下,因此所產(chǎn)生的黃光的色調(diào)(在CIE色度圖內(nèi)的色點(diǎn))可以通過適當(dāng)選擇熒光體進(jìn)行關(guān)于混合物和濃度的改變。在一個(gè)第六實(shí)施例中,通過選擇發(fā)光材料,能夠便于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)白光發(fā)射照明系統(tǒng),使得由一個(gè)UV發(fā)射二極管發(fā)射的UV輻射完全轉(zhuǎn)換到單色的黃色到紅色光。在這種情況下,通過發(fā)光材料產(chǎn)生黃色到紅色光。通過將無機(jī)發(fā)光材料Sr2Si5N8:Eu,0,F(xiàn)與用于生成發(fā)光轉(zhuǎn)換封裝或?qū)拥墓铇渲旌?,能夠特別優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)黃光發(fā)射照明系統(tǒng)。由462nmInGaN發(fā)光二極管發(fā)射的部分藍(lán)色輻射由無機(jī)發(fā)光材料Sr2Si5N8:Eu,0,F移位到黃色光譜區(qū)域。人類觀察者將UVA初級輻射和黃光發(fā)射熒光體的次級光的混合察覺為黃光。在這種情況下,因此所產(chǎn)生的白光的色調(diào)(在CIE色度圖內(nèi)的色點(diǎn))可以通過適當(dāng)選擇焚光體進(jìn)行關(guān)于混合物和濃度的改變。權(quán)利要求1、照明系統(tǒng),包括一個(gè)輻射源和一種熒光材料,熒光材料包括至少一種能吸收輻射源發(fā)射的部分光并且發(fā)射波長與所吸收光的波長不同的光的熒光體,其中所述至少一種熒光體是一種通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中1≤x≤2;3≤y≤7;0.001<z≤0.09,0.005<a≤0.05,0.01<b≤0.3,EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,以及X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種鹵素。2、根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng),其中所述輻射源是一個(gè)發(fā)光二極管。3、根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng),其中輻射源從在400nm至480nm范圍內(nèi)具有峰值波長的發(fā)射的發(fā)光二極管中選擇,并且其中熒光材料包括一種通式為EaxSiyN2/3x+4/3y:EuzOaXb的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基珪酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中1《K2;3Sy^7;0.001<z《0.09,0.005<a《0.05,0.01<6《0.3,EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。4、根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng),其中所述輻射源從在400至480nm范圍內(nèi)具有峰值波長的發(fā)射的發(fā)光二極管中選擇,并且所述熒光材料包括一種通式為EaxSiyN2&"EiizOaXb的銪(n)激活鹵代-氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)以及——個(gè)第二焚光體,其中1《K2;3^_y^7;0.001<zS0.09,0.005<a《0.05,ooi<6so.3,EA是從鉀、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種鹵素。5、根據(jù)權(quán)利要求4的照明系統(tǒng),其中所述第二熒光體是一個(gè)紅色熒光體,紅色熒光體從包括(Ca^Srx)S:Eu(其中0《"l)和(Sr^.yBaxCay)2—zSi5—aAlaN8—aOa:Euz(其中0"<5,0<"1,0《;;《1和0<"1)的組中選擇。6、根據(jù)權(quán)利要求4的照明系統(tǒng),其中所述第二熒光體是一個(gè)綠色熒光體,該綠色熒光體選自包括(Ba^Srx)2Si04:Eu(其中""l)、SrGa2S4:Eu、SrSi2N202:Eu、Ln3Als012:Ce和YAG-Ce的組中。7、根據(jù)權(quán)利要求l的照明系統(tǒng),其中所述輻射源是從在200nm至"Onm的UV范圍內(nèi)具有峰值波長的發(fā)射的發(fā)光二極管中選擇,并且其中所述熒光材料包括通式為EaxSiyN2,3x+,:EiizOaXb的銪(n)激活卣代-氧代次氮基珪酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中l(wèi)^x^2;3《少《7;o.ooi<z《0.09,0.005<a《0.05,0.01<Z^0.3,EA是從鉤、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而x是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素。8、根據(jù)權(quán)利要求1的照明系統(tǒng),其中所述輻射源是從在200nm至"0nm的UV范圍內(nèi)具有峰值波長的發(fā)射的發(fā)光二極管中選擇,并且其中所述熒光材料包括通式為EaxSiyN2,3x+物:EUzOaXb的銪(n)激活由代畫氧代次氮基娃酸鹽(europium(II)國activatedhalogeno-oxonitridosilicate)以及一個(gè)第二熒光體,其中is"2;3《少s7;0.001<z《0.09,0.005<a<0.05,0.01<6^0.3,EA是從鉤、鎖和鏈的纟且中選擇的至少一種堿土金屬,而x是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種面素。9、根據(jù)權(quán)利要求8的照明系統(tǒng),其中所述第二焚光體是一個(gè)從包括BaMgAllo017:Eu、Ba5Si04(Cl,Br)6:Eu、CaLn2S4:Ce、(Sr,Ba,Ca)5(P04)3Cl:Eu和LaSi3Ns:Ce的組中選擇的藍(lán)色焚光體。10、根據(jù)權(quán)利要求8的照明系統(tǒng),其中所述第二熒光體是一個(gè)從包括(C^Srx)S:Eu(其中0《"l)和(8^-^^"》2—zSi5.aAlaN8—aOa:Euz(其中0"<5,0<"1,02"1和0<"1)的組中選擇的紅色熒光體。11、根據(jù)權(quán)利要求8的照明系統(tǒng),其中所述第二萸光體是一個(gè)從包括(BaLxS"2Si04:Eu(其中o《"l)、SrGa2S4:Eu、SrSi2N202:Eu、Ln3Al5012:Ce和YAG-Ce的組中選擇的黃色到綠色熒光體。12、熒光體,其能夠吸收由輻射源發(fā)射的部分光并且發(fā)射出波長與所吸收光的波長不同的光,其中所述熒光體是一種通式為EaxSiyN2/3x""y:EUzOaXh的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中i《jc《2;3<少^7;0.001<z^0.09,0.005<a^0.05,0.01<6《0.3,EA是從鉤、4K和鏈的纟且中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種鹵素。13、根據(jù)權(quán)利要求12的熒光體,其中所述熒光體另外包括一種從包括鐿和衫的組中選擇的共同激發(fā)劑。14、根據(jù)權(quán)利要求12的熒光體,其中所述熒光體是一種通式為Ea2SisN8:EUzOaFb的銪激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中0.001<"0.09,0.005<a《0.05,0.01<6^0.3,EA是從釣和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬15、根據(jù)權(quán)利要求12的熒光體,其中該熒光體具有一個(gè)涂層,該涂層從包括元素鋁、鈧、釔、鑭、釓和镥的氟化物和正磷酸鹽,鋁、釔和鑭的氧化物以及鋁的氮化物的組中選擇。16、一種制備通式為EaxSiyN2,3x+4,v.EUzOaXh的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)畫activatedhalogeno-oxonitridosilicate)的方'法,其中1<^:《2;3《;/^7;o.ooi<z^o.09,0.005<a《0.05,0.01<Z>£0.3,EA是從鉤、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而x是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種卣素,所述方法包括a)混合初始物料以制備一種混合物,該初始物料來自至少一種含氧堿土金屬原始化合物、從包括氮化硅和二酰亞胺硅(silicondiimide)的組中選擇的至少一種氮化硅化合物、至少一種銪原始化合物、以及從包括碳和硅的組中選擇的一種還原化合物,和b)將所得到的混合物傳輸?shù)揭粋€(gè)密閉反應(yīng)器中,并且在一種由氮和氫組成的混合氣體的還原空氣的條件下熱處理該混合物。17、權(quán)利要求16的方法,其中含氧堿土金屬原始化合物是碳酸鹽。18、權(quán)利要求16的方法,其中初始物料還包括一種從堿土金屬的囟化物中選擇的助熔劑。19、權(quán)利要求16的方法,其中所述銪原始化合物是一種從包括氟化銪、氯化銪、溴化銪和碘化銪的組中選擇的卣化物。20、權(quán)利要求16的方法,其中銪原始化合物是一種摻雜銪(II)的堿土金屬氧化物。21、權(quán)利要求1的方法,其中熱處理溫度從1300到1700"C的范圍。全文摘要本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng),包括一個(gè)輻射源和一種熒光材料,熒光材料包括至少一種熒光體,該熒光體能吸收輻射源發(fā)出的部分光并且發(fā)射波長與所吸收光的波長不同的光;其中所述至少一種熒光體是一種通式為Ea<sub>X</sub>Si<sub>y</sub>N<sub>2/3x+4/3y</sub>:Eu<sub>z</sub>O<sub>a</sub>X<sub>b</sub>的黃光到紅光發(fā)射銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate),其中1≤x≤2;3≤y≤7;0.001<z≤0.09,0.005<a≤0.05,0.01<b≤0.3,EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種鹵素。本發(fā)明還涉及一種通式為Ea<sub>X</sub>Si<sub>y</sub>N<sub>2/3x+4/3y</sub>:Eu<sub>z</sub>O<sub>a</sub>X<sub>b</sub>的紅光到黃光發(fā)射的銪(II)激活鹵代-氧代次氮基硅酸鹽(europium(II)-activatedhalogeno-oxonitridosilicate)及其制造方法,其中1≤x≤2;3≤y≤7;0.001<z≤0.09,0.005<a≤0.05,0.01<b≤0.3,EA是從鈣、鋇和鍶的組中選擇的至少一種堿土金屬,而X是從氟、氯、溴和碘的組中選擇的至少一種鹵素。文檔編號C09K11/79GK101163775SQ200580017081公開日2008年4月16日申請日期2005年5月23日優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日發(fā)明者H·霍佩,P·施米特,T·祖斯特爾,W·施尼克,W·梅爾申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司;飛利浦拉米爾德斯照明設(shè)備有限責(zé)任公司
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