因此本發明係關於以下通式(1)之化合物, (M
1 3-x/2
M
2 x/2
)(Al
5-x-y
Ga
y
)Mn
x
O
12
(1) 其中以下各者適用於所用符號及指數: M
1
係選自由Y、Gd、Dy及Lu組成之群及此等金屬之混合物; M
2
係選自由Li、Na、K及Rb組成之群及此等金屬中之兩者或多於兩者之混合物; 0 < x < 3.00;以及 0 ≤ y ≤ 1.00。 在上述通式(1)中,M
1
為三重荷電金屬原子(M
1
)
3+
。M
2
為單一荷電金屬原子(M
2
)
+
。Al及Ga分別各呈三重荷電金屬原子Al
3+
或Ga
3+
之形式,且Mn呈四重荷電金屬原子Mn
4+
之形式,而氧呈O
2-
之形式,補償化合物中之正電荷。 根據本發明的經Mn
4+
活化之磷光體為已摻雜有Mn
4+
及選自由Li、Na、K及Rb組成之群及此等金屬中之兩者或多於兩者之混合物的鹼金屬(M
2
)
+
的石榴石磷光體。在通式(1)中,在石榴石晶格中兩個Mn
4+
離子取代兩個Al
3 +
離子且一個(M
2
)
+
離子取代一個(M
1
)
3+
離子。 根據本發明之化合物藉由使用(M
2
)
2
CO
3
用於共摻雜獲得,其中M
2
為Li、Na、K或Rb或此等金屬中之兩者或多於兩者之混合物。 此處所描述之共摻雜有Mn
4+
及(M
2
)
+
之所有石榴石磷光體在介於600 nm與750 nm之間的紅色光譜區域中具有發射頻帶且具有高光致發光量子產量。 根據本發明之化合物可通常在紫外線及/或約250 nm至約550 nm、較佳約300 nm至約400 nm之藍色光譜區域中激發,且通常藉由約600 nm至約750 nm之紅色光譜區域中之發射最大值發射,意指覆蓋紅色光譜區域。 在本申請案之上下文中,UV光指示發射最大值介於100 nm與389 nm之間的光,紫色光指示發射最大值介於390 nm與399 nm之間的光,藍色光指示發射最大值介於400 nm與459 nm之間的光,青色光指示發射最大值介於460 nm與505 nm之間的光,綠色光指示發射最大值介於506 nm與545 nm之間的光,黃色光指示發射最大值介於546 nm與565 nm之間的光,橙色光指示發射最大值介於566 nm與600 nm之間的光且紅色光指示發射最大值介於601 nm與750 nm之間的光。 在本發明之一較佳實施例中,M
1
為Y、Lu或Y與Lu之混合物。在一更佳實施例中,M
1
為Y或Lu。在一尤佳實施例中,M
1
為Lu。 根據本發明之化合物較佳含有Al或Al與至多20原子%之Ga的組合。 在本發明之一較佳實施例中,以下各者適用於通式(1)中之指數x:0 < x ≤ 2.00,尤佳0 < x ≤ 1.00,尤佳0 < x ≤ 0.50,更佳0 < x ≤ 0.10且最佳0 < x ≤ 0.05。 以下各者較佳適用於通式(1)中之指數y:0 ≤ y ≤ 0.50,尤佳y = 0。 M
2
較佳選自由Li、Na及K組成之群及此等金屬中之兩者或多於兩者之混合物。 在本發明之一尤佳實施例中,若干上述優先選擇同時適用,無論其是否為較佳、尤佳、更佳及/或最佳特徵。 因此對於通式(1)之化合物給定特定優先選擇,對於通式(1)以下各者適用: M
1
係選自由Y、Lu組成之群及此等金屬之混合物; M
2
係選自由Li、Na及K組成之群及此等金屬中之兩者或多於兩者之混合物; 0 < x ≤ 0.50,較佳0 < x ≤ 0.10,尤佳0 < x ≤ 0.05;以及 0 ≤ y ≤ 0.50,較佳y = 0。 根據本發明之化合物可較佳在其表面上塗佈有另一種化合物,如下所述。 本發明此外係關於用於製備通式(1)之化合物之方法,包含以下步驟: a) 製備包含M
1
、M
2
、Al、Mn及視情況Ga之溶液; b) 添加檸檬酸或酒石酸; c) 乾燥溶液;以及 d) 在高溫下煅燒所得固體。 製備步驟a)中之溶液藉由在含水介質中溶解含有M
1
、M
2
、Al、Mn及視情況Ga之鹽進行。鹽可以任何所需序列連續或同時添加於步驟a)中。鹽可呈固體或呈溶液添加。步驟b)中添加檸檬酸或酒石酸在步驟a)中添加所有鹽之後進行。在步驟b)中較佳使用檸檬酸。 在製備通式(1)之化合物之方法中,對於步驟a)中之(M
1
)
3+
離子所採用之鹽較佳為相對應氧化物(M
1
)
2
O
3
。氧化物較佳溶解於酸的水溶液中,諸如,例如硝酸。 此外,步驟a)中之離子(M
2
)
+
較佳以相對應碳酸鹽(M
2
)
2
CO
3
之形式採用。其他水可溶M
2
鹽亦可採用,諸如,例如M
2
鹵化物,選自M
2
F、M
2
Cl、M
2
Br及M
2
I。 多種鹽適合於步驟a)中之Al,諸如,例如硝酸鹽(Al(NO
3
)
3
)、乙酸鹽(Al(OAc)
3
)或其他水可溶Al鹽。較佳為硝酸鹽。 若根據本發明之化合物含有Ga,則此元素在步驟a)中較佳以硝酸鹽(Ga(NO
3
)
3
)、乙酸鹽(Ga(OAc)
3
)或草酸鹽(Ga
2
(C
2
O
4
)
3
)之形式採用。 Mn在步驟a)中較佳以水可溶錳鹽之形式採用,諸如,例如Mn鹵化物,選自MnF
2
、MnCl
2
、MnBr
2
及MnI
2
,乙酸錳(Mn(OAc)
2
)或草酸錳(MnC
2
O
4
∙2H
2
O)。尤佳為使用草酸錳(MnC
2
O
4
∙2H
2
O)。 步驟a)中之溶液較佳為酸性溶液。在步驟a)中,若首先(M
1
)
2
O
3
溶解於酸中,較佳硝酸中,尤佳稀硝酸中則為較佳的。同時,其他鹽溶解於脫礦質水中,且先前溶解之(M
1
)
2
O
3
隨後添加。此之後為步驟b)中添加檸檬酸或酒石酸,較佳檸檬酸。 起始化合物之溶解可在室溫或高溫下進行。起始化合物之溶解較佳藉由50℃至120℃、更佳80℃至100℃之升溫進行。 步驟c)中混合物之乾燥較佳在高溫下進行,尤佳在70℃至170℃之溫度範圍下,更佳在110℃至150℃之溫度範圍下。在步驟c)中之乾燥之後,獲得前驅體化合物,其已以相對應化學計量比率含有存在於根據本發明之磷光體中的所有金屬。此確保磷光體與Mn
4+
及M
2
之均一及全面摻雜。前驅體化合物隨後藉由步驟d)中之煅燒轉化成根據本發明之磷光體。 根據本發明之方法之步驟d)中固體的煅燒較佳在兩個步驟中進行。 此處之第一煅燒步驟在空氣中或在氧化條件下進行。此處給定優先選擇,反應時間為0.5 h至10 h,尤佳1 h至5 h,極其較佳地2 h至4 h,及在800℃至1300℃範圍內之溫度,尤佳900℃至1100℃,極其較佳地950℃至1050℃。 在本發明之一較佳實施例中,來自第一煅燒步驟之預煅燒產品在其進行第二煅燒步驟之前經冷卻且粉碎,例如在研缽中磨碎。 第二煅燒步驟較佳在空氣中或在氧化條件下進行。此處給定優先選擇,反應時間為1 h至15 h,尤佳2 h至10 h,極其較佳地3 h至5 h,及在1400℃至1800℃範圍內之溫度,尤佳介於1500℃與1700℃之間,極其較佳地介於1550℃與1650℃之間。 煅燒可例如藉由使獲得之混合物引入至高溫鍋爐中,例如腔室鍋爐中進行。適合之反應容器為例如具有封蓋之剛砂坩堝。 在第二煅燒步驟之後,根據本發明之化合物較佳經搗碎,例如藉由在研缽中研磨。 在另一實施例中,根據本發明之化合物可經塗佈。適合於此目的的為熟習此項技術者自先前技術已知且用於磷光體的所有塗佈方法。特定而言,適用於塗佈之材料為金屬氧化物及氮化物,尤其鹼土金屬氧化物(諸如Al
2
O
3
)及鹼土金屬氮化物(諸如AlN),以及SiO
2
。此處塗佈可例如利用流化床方法或利用濕式化學方法進行。適合之塗佈方法揭示於例如JP 04-304290、WO 91/10715、WO 99/27033、US 2007/0298250、WO 2009/065480及WO 2010/075908中。塗佈之目標一方面可為磷光體例如對空氣或濕氣之更高穩定性。然而,目標亦可為經由適當選擇塗佈表面及塗佈材料之折射率改良光之耦接進及耦接出。 本發明仍此外係關於根據本發明之化合物作為磷光體或轉換磷光體之用途,尤其用於將來自發光二極體之紫外線及/或藍色光部分或完全轉換成更長波長的光。 因此,根據本發明之化合物亦稱為磷光體。 因此,本發明此外係關於一種包含根據本發明之化合物的發射轉換材料。發射轉換材料可由根據本發明之化合物組成且在此情況下將等效於上文所定義之術語「轉換磷光體」。根據本發明之發射轉換材料亦包含除根據本發明之化合物以外的其他轉換磷光體亦可為較佳的。在此情況下,根據本發明之發射轉換材料較佳地包含至少兩種轉換磷光體之混合物,其中其至少一者為根據本發明之化合物。至少兩種轉換磷光體尤佳為發射具有與彼此互補的波長之光的磷光體。 若根據本發明之化合物以少量採用,則其已產生良好LED品質。此處藉助於習知參數描述LED品質,諸如,例如顯色指數(CRI)、相關色溫(CCT)、流明當量或絕對流明或CIE x及CIE y座標中之色點。 顯色指數(CRI)為熟悉此項技術者熟悉的無因次照明量,其將人工光源之彩色重現忠實性與日光或燈絲光源(後兩者CRI為100)之彩色重現忠實性進行比較。 相關色溫(CCT)為熟習此項技術者熟悉的照明量,單位為克耳文(Kelvin)。數值愈高,光之藍色含量愈大,且對觀測者呈現之來自人工輻射源的白光愈冷。CCT遵循黑體輻射器之概念,黑體輻射器之色溫在CIE圖中描述所謂普朗克曲線(Planck curve)。 流明當量為熟習此項技術者熟悉的照明量,單位為lm/W,其描述在特定輻射量測輻射功率(單位為瓦特(watt))下光源之測光光通量(以流明為單位)之量值。流明當量愈高,光源愈有效。 流明為熟習此項技術者熟悉的測光照明量,其描述光源之光通量,該光通量為由輻射源發射之總體可見光輻射之量度。光通量愈大,對觀測者呈現之光源愈亮。 CIE x及CIE y表示熟習此項技術者熟悉的標準CIE色彩圖(此處標準觀測器1931)中之座標,藉助於CIE x及CIE y描述光源之色彩。 上述所有量均可使用熟習此項技術者已知的方法由光源之發射光譜計算。 根據本發明之磷光體的可激發性在廣泛範圍上延伸,其延伸約250 nm至約550 nm,較佳約300 nm至約400 nm。激發曲線之最大值通常介於325 nm與375 nm之間。 本發明此外係關於包含至少一個主光源及至少一個根據本發明之化合物之光源。本文之主光源的發射最大值通常在約250 nm至約550 nm之範圍內,較佳在約300 nm至約400 nm之範圍內。介於325 nm與375 nm之間的範圍為尤佳的,其中主輻射藉由根據本發明之磷光體部分或充分轉換成更長波長輻射。 在根據本發明之光源之一較佳實施例中,主光源為發光氮化銦鋁鎵,尤其式In
i
Ga
j
Al
k
N之氮化銦鋁鎵,其中0 ≤ i、0 ≤ j、0 ≤ k且i + j + k = 1。 此類型之光源之可能形式為熟習此項技術者已知。此等可為各種結構之發光LED晶片。 在根據本發明之光源的另一較佳實施例中,主光源為基於ZnO、TCO (透明傳導氧化物)、ZnSe或SiC之發光配置或基於有機發光層(OLED)之配置。 在根據本發明之光源的另一較佳實施例中,主光源為呈現電致發光及/或光致發光之源。主光源此外亦可為電漿源或放電源。 根據本發明之相對應光源亦稱為發光二極體或LED。 根據本發明之磷光體可單獨地經採用或作為與熟習此項技術者熟悉的適合之磷光體的混合物經採用。原則上適用於混合物之相對應磷光體為例如: Ba
2
SiO
4
:Eu
2+
、BaSi
2
N
2
O
2
:Eu、BaSi
2
O
5
:Pb
2+
、Ba
3
Si
6
O
12
N
2
:Eu、Ba
x
Sr
1-x
F
2
:Eu
2+
(其中0 ≤ x ≤ 1)、BaSrMgSi
2
O
7
:Eu
2+
、BaTiP
2
O
7
、(Ba,Ti)
2
P
2
O
7
:Ti、BaY
2
F
8
:Er
3+
,Yb
+
、Be
2
SiO
4
:Mn
2+
、Bi
4
Ge
3
O
12
、CaAl
2
O
4
:Ce
3+
、CaLa
4
O
7
:Ce
3+
、CaAl
2
O
4
:Eu
2+
、CaAl
2
O
4
:Mn
2+
、CaAl
4
O
7
:Pb
2+
,Mn
2+
、CaAl
2
O
4
:Tb
3+
、Ca
3
Al
2
Si
3
O
12
:Ce
3+
、Ca
3
Al
2
Si
3
O
12
:Ce
3+
、Ca
3
Al
2
Si
3
O
12
:Eu
2+
、Ca
2
B
5
O
9
Br:Eu
2+
、Ca
2
B
5
O
9
Cl:Eu
2+
、Ca
2
B
5
O
9
Cl:Pb
2+
、CaB
2
O
4
:Mn
2+
、Ca
2
B
2
O
5
:Mn
2+
、CaB
2
O
4
:Pb
2+
、CaB
2
P
2
O
9
:Eu
2+
、Ca
5
B
2
SiO
10
:Eu
3+
、Ca
0.5
Ba
0.5
Al
12
O
19
:Ce
3+
,Mn
2+
、Ca
2
Ba
3
(PO
4
)
3
Cl:Eu
2+
、CaBr
2
:Eu
2+
於SiO
2
中、CaCl
2
:Eu
2+
於SiO
2
中、CaCl
2
:Eu
2+
,Mn
2+
於SiO
2
中、CaF
2
:Ce
3+
、CaF
2
:Ce
3+
,Mn
2+
、CaF
2
:Ce
3+
,Tb
3+
、CaF
2
:Eu
2+
、CaF
2
:Mn
2+
、CaGa
2
O
4
:Mn
2+
、CaGa
4
O
7
:Mn
2+
、CaGa
2
S
4
:Ce
3+
、CaGa
2
S
4
:Eu
2+
、CaGa
2
S
4
:Mn
2+
、CaGa
2
S
4
:Pb
2+
、CaGeO
3
:Mn
2+
、CaI
2
:Eu
2+
於SiO
2
中、CaI
2
:Eu
2+
,Mn
2+
於SiO
2
中、CaLaBO
4
:Eu
3+
、CaLaB
3
O
7
:Ce
3+
,Mn
2+
、Ca
2
La
2
BO
6
.
5
:Pb
2+
、Ca
2
MgSi
2
O
7
、Ca
2
MgSi
2
O
7
:Ce
3+
、CaMgSi
2
O
6
:Eu
2+
、Ca
3
MgSi
2
O
8
:Eu
2+
、Ca
2
MgSi
2
O
7
:Eu
2+
、CaMgSi
2
O
6
:Eu
2+
,Mn
2+
、Ca
2
MgSi
2
O
7
:Eu
2+
,Mn
2+
、CaMoO
4
、CaMoO
4
:Eu
3+
、CaO:Bi
3+
、CaO:Cd
2+
、CaO:Cu
+
、CaO:Eu
3+
、CaO:Eu
3+
,Na
+
、CaO:Mn
2+
、CaO:Pb
2+
、CaO:Sb
3+
、CaO:Sm
3+
、CaO:Tb
3+
、CaO:Tl、CaO:Zn
2+
、Ca
2
P
2
O
7
:Ce
3+
、α-Ca
3
(PO
4
)
2
:Ce
3+
、β-Ca
3
(PO
4
)
2
:Ce
3+
、Ca
5
(PO
4
)
3
Cl:Eu
2+
、Ca
5
(PO
4
)
3
Cl:Mn
2+
、Ca
5
(PO
4
)
3
Cl:Sb
3+
、Ca
5
(PO
4
)
3
Cl:Sn
2+
、β-Ca
3
(PO
4
)
2
:Eu
2+
,Mn
2+
、Ca
5
(PO
4
)
3
F:Mn
2+
、Ca
5
(PO
4
)
3
F:Sb
3+
、Ca
5
(PO
4
)
3
F:Sn
2+
、α-Ca
3
(PO
4
)
2
:Eu
2+
、β-Ca
3
(PO
4
)
2
:Eu
2+
、Ca
2
P
2
O
7
:Eu
2+
、Ca
2
P
2
O
7
:Eu
2+
,Mn
2+
、CaP
2
O
6
:Mn
2+
、α-Ca
3
(PO
4
)
2
:Sn
2+
、β-Ca
3
(PO
4
)
2
:Sn
2+
、β-Ca
2
P
2
O
7
:Sn,Mn、α-Ca
3
(PO
4
)
2
:Tr、CaS:Bi
3+
、CaS:Bi
3+
,Na、CaS:Ce
3+
、CaS:Eu
2+
、CaS:Cu
+
,Na
+
、CaS:La
3+
、CaS:Mn
2+
、CaSO
4
:Bi、CaSO
4
:Ce
3+
、CaSO
4
:Ce
3+
,Mn
2+
、CaSO
4
:Eu
2+
、CaSO
4
:Eu
2+
,Mn
2+
、CaSO
4
:Pb
2+
、CaS:Pb
2+
、CaS:Pb
2+
,Cl、CaS:Pb
2+
,Mn
2+
、CaS:Pr
3+
,Pb
2+
,Cl、CaS:Sb
3+
、CaS:Sb
3+
,Na、CaS:Sm
3+
、CaS:Sn
2+
、CaS:Sn
2+
,F、CaS:Tb
3+
、CaS:Tb
3+
,Cl、CaS:Y
3+
、CaS:Yb
2+
、CaS:Yb
2+
,Cl、CaSc
2
O
4
:Ce、Ca
3
(Sc,Mg)
2
Si
3
O
12
:Ce、CaSiO
3
:Ce
3+
、Ca
3
SiO
4
Cl
2
:Eu
2+
、Ca
3
SiO
4
Cl
2
:Pb
2+
、CaSiO
3
:Eu
2+
、CaSiO
3
:Mn
2+
,Pb、CaSiO
3
:Pb
2+
、CaSiO
3
:Pb
2+
,Mn
2+
、CaSiO
3
:Ti
4+
、CaSr
2
(PO
4
)
2
:Bi
3+
、β-(Ca,Sr)
3
(PO
4
)
2
:Sn
2+
Mn
2+
、CaTi
0
.
9
Al
0
.
1
O
3
:Bi
3+
、CaTiO
3
:Eu
3+
、CaTiO
3
:Pr
3+
、Ca
5
(VO
4
)
3
Cl、CaWO
4
、CaWO
4
:Pb
2+
、CaWO
4
:W、Ca
3
WO
6
:U、CaYAlO
4
:Eu
3+
、CaYBO
4
:Bi
3+
、CaYBO
4
:Eu
3 +
、CaYB
0
.
8
O
3
.
7
:Eu
3+
、CaY
2
ZrO
6
:Eu
3+
、(Ca,Zn,Mg)
3
(PO
4
)
2
:Sn、(Ce,Mg)BaAl
11
O
18
:Ce、(Ce,Mg)SrAl
11
O
18
:Ce、CeMgAl
11
O
19
:Ce:Tb、Cd
2
B
6
O
11
:Mn
2+
、CdS:Ag
+
,Cr、CdS:In、CdS:In、CdS:In,Te、CdS:Te、CdWO
4
、CsF、Csl、CsI:Na
+
、CsI:Tl、(ErCl
3
)
0.25
(BaCl
2
)
0
.
75
、GaN:Zn、Gd
3
Ga
5
O
12
:Cr
3+
、Gd
3
Ga
5
O
12
:Cr,Ce、GdNbO
4
:Bi
3+
、Gd
2
O
2
S:Eu
3+
、Gd
2
O
2
Pr
3+
、Gd
2
O
2
S:Pr,Ce,F、Gd
2
O
2
S:Tb
3+
、Gd
2
SiO
5
:Ce
3+
、KAI
11
O
17
:Tl
+
、KGa
11
O
17
:Mn
2+
、K
2
La
2
Ti
3
O
10
:Eu、KMgF
3
:Eu
2+
、KMgF
3
:Mn
2+
、K
2
SiF
6
:Mn
4+
、LaAl
3
B
4
O
12
:Eu
3+
、LaAlB
2
O
6
:Eu
3+
、LaAlO
3
:Eu
3+
、LaAlO
3
:Sm
3+
、LaAsO
4
:Eu
3+
、LaBr
3
:Ce
3+
、LaBO
3
:Eu
3+
、LaCl
3
:Ce
3+
、La
2
O
3
:Bi
3+
、LaOBr:Tb
3+
、LaOBr:Tm
3+
、LaOCl:Bi
3+
、LaOCl:Eu
3+
、LaOF:Eu
3+
、La
2
O
3
:Eu
3+
、La
2
O
3
:Pr
3+
、La
2
O
2
S:Tb
3+
、LaPO
4
:Ce
3+
、LaPO
4
:Eu
3+
、LaSiO
3
Cl:Ce
3+
、LaSiO
3
Cl:Ce
3+
,Tb
3+
、LaVO
4
:Eu
3+
、La
2
W
3
O
12
:Eu
3+
、LiAlF
4
:Mn
2+
、LiAl
5
O
8
:Fe
3+
、LiAlO
2
:Fe
3+
、LiAlO
2
:Mn
2+
、LiAl
5
O
8
:Mn
2+
、Li
2
CaP
2
O
7
:Ce
3+
,Mn
2+
、LiCeBa
4
Si
4
O
14
:Mn
2+
、LiCeSrBa
3
Si
4
O
14
:Mn
2+
、LiInO
2
:Eu
3+
、LiInO
2
:Sm
3+
、LiLaO
2
:Eu
3+
、LuAlO
3
:Ce
3+
、(Lu,Gd)
2
SiO
5
:Ce
3+
、Lu
2
SiO
5
:Ce
3+
、Lu
2
Si
2
O
7
:Ce
3+
、LuTaO
4
:Nb
5+
、Lu
1-x
Y
x
AlO
3
:Ce
3+
(其中0 ≤ x ≤ 1)、(Lu,Y)
3
(Al,Ga,Sc)
5
O
12
:Ce、MgAl
2
O
4
:Mn
2+
、MgSrAl
10
O
17
:Ce、MgB
2
O
4
:Mn
2+
、MgBa
2
(PO
4
)
2
:Sn
2+
、MgBa
2
(PO
4
)
2
:U、MgBaP
2
O
7
:Eu
2+
、MgBaP
2
O
7
:Eu
2+
,Mn
2+
、MgBa
3
Si
2
O
8
:Eu
2+
、MgBa(SO
4
)
2
:Eu
2+
、Mg
3
Ca
3
(PO
4
)
4
:Eu
2+
、MgCaP
2
O
7
:Mn
2+
、Mg
2
Ca(SO
4
)
3
:Eu
2+
、Mg
2
Ca(SO
4
)
3
:Eu
2+
,Mn
2
、MgCeAl
n
O
19
:Tb
3+
、Mg
4
(F)GeO
6
:Mn
2+
、Mg
4
(F)(Ge,Sn)O
6
:Mn
2+
、MgF
2
:Mn
2+
、MgGa
2
O
4
:Mn
2+
、Mg
8
Ge
2
O
11
F
2
:Mn
4+
、MgS:Eu
2+
、MgSiO
3
:Mn
2+
、Mg
2
SiO
4
:Mn
2+
、Mg
3
SiO
3
F
4
:Ti
4+
、MgSO
4
:Eu
2+
、MgSO
4
:Pb
2+
、MgSrBa
2
Si
2
O
7
:Eu
2+
、MgSrP
2
O
7
:Eu
2+
、MgSr
5
(PO
4
)
4
:Sn
2+
、MgSr
3
Si
2
O
8
:Eu
2+
,Mn
2+
、Mg
2
Sr(SO
4
)
3
:Eu
2+
、Mg
2
TiO
4
:Mn
4+
、MgWO
4
、MgYBO
4
:Eu
3+
、Na
3
Ce(PO
4
)
2
:Tb
3+
、Na
1
.
23
K
0
.
42
Eu
0
.
12
TiSi
4
O
11
:Eu
3+
、Na
1.23
K
0.42
Eu
0.12
TiSi
5
O
13
×xH
2
O:Eu
3+
、Na
1.29
K
0.46
Er
0.08
TiSi
4
O
11
:Eu
3+
、Na
2
Mg
3
Al
2
Si
2
O
10
:Tb、Na(Mg
2-x
Mn
x
)LiSi
4
O
10
F
2
:Mn (其中0 ≤ x ≤ 2)、NaYF
4
:Er
3+
,Yb
3+
、NaYO
2
:Eu
3+
、P46(70%) + P47 (30%)、β-SiAlON:Eu、SrAl
12
O
19
:Ce
3+
,Mn
2+
、SrAl
2
O
4
:Eu
2+
、SrAl
4
O
7
:Eu
3+
、SrAl
12
O
19
:Eu
2+
、SrAl
2
S
4
:Eu
2+
、Sr
2
B
5
O
9
Cl:Eu
2+
、SrB
4
O
7
:Eu
2+
(F,Cl,Br)、SrB
4
O
7
:Pb
2+
、SrB
4
O
7
:Pb
2+
,Mn
2+
、SrB
8
O
13
:Sm
2+
、Sr
x
Ba
y
Cl
z
Al
2
O
4-z/2
:Mn
2+
,Ce
3+
、SrBaSiO
4
:Eu
2+
、(Sr,Ba)
3
SiO
5
:Eu、(Sr,Ca)Si
2
N
2
O
2
:Eu、Sr(Cl,Br,I)
2
:Eu
2+
於SiO
2
中、SrCl
2
:Eu
2+
於SiO
2
中、Sr
5
Cl(PO
4
)
3
:Eu、Sr
w
F
x
B
4
O
6.5
:Eu
2+
、Sr
w
F
x
B
y
O
z
:Eu
2+
,Sm
2+
、SrF
2
:Eu
2+
、SrGa
12
O
19
:Mn
2+
、SrGa
2
S
4
:Ce
3+
、SrGa
2
S
4
:Eu
2+
、SrGa
2
S
4
:Pb
2+
、SrIn
2
O
4
:Pr
3+
,Al
3+
、(Sr,Mg)
3
(PO
4
)
2
:Sn、SrMgSi
2
O
6
:Eu
2+
、Sr
2
MgSi
2
O
7
:Eu
2+
、Sr
3
MgSi
2
O
8
:Eu
2+
、SrMoO
4
:U、SrO×3B
2
O
3
:Eu
2+
,Cl、β-SrO×3B
2
O
3
:Pb
2+
、β-SrO×3B
2
O
3
:Pb
2+
,Mn
2+
、α-SrO×3B
2
O
3
:Sm
2+
、Sr
6
P
5
BO
20
:Eu、Sr
5
(PO
4
)
3
Cl:Eu
2+
、Sr
5
(PO
4
)
3
Cl:Eu
2+
,Pr
3+
、Sr
5
(PO
4
)
3
Cl:Mn
2+
、Sr
5
(PO
4
)
3
Cl:Sb
3+
、Sr
2
P
2
O
7
:Eu
2+
、β-Sr
3
(PO
4
)
2
:Eu
2+
、Sr
5
(PO
4
)
3
F:Mn
2+
、Sr
5
(PO
4
)
3
F:Sb
3+
、Sr
5
(PO
4
)
3
F:Sb
3+
,Mn
2+
、Sr
5
(PO
4
)
3
F:Sn
2+
、Sr
2
P
2
O
7
:Sn
2+
、β-Sr
3
(PO
4
)
2
:Sn
2+
、β-Sr
3
(PO
4
)
2
:Sn
2+
,Mn
2+
(Al)、SrS:Ce
3+
、SrS:Eu
2+
、SrS:Mn
2+
、SrS:Cu
+
,Na、SrSO
4
:Bi、SrSO
4
:Ce
3+
、SrSO
4
:Eu
2+
、SrSO
4
:Eu
2+
,Mn
2+
、Sr
5
Si
4
O
10
Cl
6
:Eu
2+
、Sr
2
SiO
4
:Eu
2+
、SrTiO
3
:Pr
3+
、SrTiO
3
:Pr
3+
,Al
3+
、SrY
2
O
3
:Eu
3+
、ThO
2
:Eu
3+
、ThO
2
:Pr
3+
、ThO
2
:Tb
3+
、YAl
3
B
4
O
12
:Bi
3+
、YAl
3
B
4
O
12
:Ce
3+
、YAl
3
B
4
O
12
:Ce
3+
,Mn、YAl
3
B
4
O
12
:Ce
3+
,Tb
3+
、YAl
3
B
4
O
12
:Eu
3+
、YAl
3
B
4
O
12
:Eu
3+
,Cr
3+
、YAl
3
B
4
O
12
:Th
4+
,Ce
3+
,Mn
2+
、YAlO
3
:Ce
3+
、Y
3
Al
5
O
12
:Ce
3+
、Y
3
Al
5
O
12
:Cr
3+
、YAlO
3
:Eu
3+
、Y
3
Al
5
O
12
:Eu
3r
、Y
4
Al
2
O
9
:Eu
3+
、Y
3
Al
5
O
12
:Mn
4+
、YAlO
3
:Sm
3+
、YAlO
3
:Tb
3+
、Y
3
Al
5
O
12
:Tb
3+
、YAsO
4
:Eu
3+
、YBO
3
:Ce
3+
、YBO
3
:Eu
3+
、YF
3
:Er
3+
,Yb
3+
、YF
3
:Mn
2+
、YF
3
:Mn
2+
,Th
4+
、YF
3
:Tm
3+
,Yb
3+
、(Y,Gd)BO
3
:Eu、(Y,Gd)BO
3
:Tb、(Y,Gd)
2
O
3
:Eu
3+
、Y
1.34
Gd
0.60
O
3
(Eu,Pr)、Y
2
O
3
:Bi
3+
、YOBr:Eu
3+
、Y
2
O
3
:Ce、Y
2
O
3
:Er
3+
、Y
2
O
3
:Eu
3+
、Y
2
O
3
:Ce
3+
,Tb
3+
、YOCl:Ce
3+
、YOCl:Eu
3+
、YOF:Eu
3+
、YOF:Tb
3+
、Y
2
O
3
:Ho
3+
、Y
2
O
2
S:Eu
3+
、Y
2
O
2
S:Pr
3+
、Y
2
O
2
S:Tb
3+
、Y
2
O
3
:Tb
3+
、YPO
4
:Ce
3+
、YPO
4
:Ce
3+
,Tb
3+
、YPO
4
:Eu
3+
、YPO
4
:Mn
2+
,Th
4+
、YPO
4
:V
5+
、Y(P,V)O
4
:Eu、Y
2
SiO
5
:Ce
3+
、YTaO
4
、YTaO
4
:Nb
5+
、YVO
4
:Dy
3+
、YVO
4
:Eu
3+
、ZnAl
2
O
4
:Mn
2+
、ZnB
2
O
4
:Mn
2+
、ZnBa
2
S
3
:Mn
2+
、(Zn,Be)
2
SiO
4
:Mn
2+
、Zn
0.4
Cd
0.6
S:Ag、Zn
0.6
Cd
0.4
S:Ag、(Zn,Cd)S:Ag,Cl、(Zn,Cd)S:Cu、ZnF
2
:Mn
2+
、ZnGa
2
O
4
、ZnGa
2
O
4
:Mn
2+
、ZnGa
2
S
4
:Mn
2+
、Zn
2
GeO
4
:Mn
2+
、(Zn,Mg)F
2
:Mn
2+
、ZnMg
2
(PO
4
)
2
:Mn
2+
、(Zn,Mg)
3
(PO
4
)
2
:Mn
2+
、ZnO:Al
3+
,Ga
3+
、ZnO:Bi
3+
、ZnO:Ga
3+
、ZnO:Ga、ZnO-CdO:Ga、ZnO:S、ZnO:Se、ZnO:Zn、ZnS:Ag
+
,Cl
-
、ZnS:Ag,Cu,Cl、ZnS:Ag,Ni、ZnS:Au,In、ZnS-CdS (25-75)、ZnS-CdS (50-50)、ZnS-CdS (75-25)、ZnS-CdS:Ag,Br,Ni、ZnS-CdS:Ag
+
,Cl、ZnS-CdS:Cu,Br、ZnS-CdS:Cu,I、ZnS:Cl
-
、ZnS:Eu
2+
、ZnS:Cu、ZnS:Cu
+
,Al
3+
、ZnS:Cu
+
,Cl
-
、ZnS:Cu,Sn、ZnS:Eu
2+
、ZnS:Mn
2+
、ZnS:Mn,Cu、ZnS:Mn
2+
,Te
2+
、ZnS:P、ZnS:P
3-
,Cl
-
、ZnS:Pb
2+
、ZnS:Pb
2+
,Cl
-
、ZnS:Pb,Cu、Zn
3
(PO
4
)
2
:Mn
2+
、Zn
2
SiO
4
:Mn
2+
、Zn
2
SiO
4
:Mn
2+
,As
5+
、Zn
2
SiO
4
:Mn,Sb
2
O
2
、Zn
2
SiO
4
:Mn
2+
,P、Zn
2
SiO
4
:Ti
4+
、ZnS:Sn
2+
、ZnS:Sn,Ag、ZnS:Sn
2+
,Li
+
、ZnS:Te,Mn、ZnS-ZnTe:Mn
2+
、ZnSe:Cu
+
,Cl及ZnWO
4
。 特定言之,當與其他螢光色彩之另外磷光體混合時,或與此類型之磷光體一起用於LED中時,根據本發明之化合物呈現優勢。根據本發明之化合物較佳與綠光磷光體一起採用。已發現尤其在使根據本發明之化合物與綠光磷光體組合時,白色LED之照明參數的優化尤其充分地成功。 相對應綠光磷光體為熟習此項技術者已知的或可由熟習此項技術者自上文給定之清單選擇。本文尤其適合之紅光磷光體為(Sr,Ba)
2
SiO
4
:Eu、(Sr,Ba)
3
SiO
5
:Eu、(Sr,Ca)Si
2
N
2
O
2
:Eu、BaSi
2
N
2
O
2
:Eu、(Lu,Y)
3
(Al,Ga,Sc)
5
O
12
:Ce、b-SiAlON:Eu、CaSc
2
O
4
:Ce、CaSc
2
O
4
:Ce,Mg、Ba
3
Si
6
O
12
N
2
:Eu及Ca
3
(Sc,Mg)
2
Si
3
O
12
:Ce。特別優選Ba
3
Si
6
O
12
N
2
:Eu及Ca
3
(Sc,Mg)
2
Si
3
O
12
:Ce。 在本發明之另一較佳實施例中,較佳使用根據本發明之化合物作為唯一磷光體。在用作唯一磷光體時根據本發明之化合物亦呈現極佳結果,此係因為具有高紅色含量之寬發射光譜。 在本發明之又另一實施例中,對於磷光體較佳以一種方式佈置於主光源上,該方式使得紅光磷光體基本上由來自主光源的光衝擊,而綠光磷光體基本上由已穿過紅光磷光體或已藉此散射之光衝擊。此可藉由使紅光磷光體安置於主光源與綠光磷光體之間實現。 根據本發明之磷光體或磷光體組合可呈寬鬆材料、粉末材料、厚層或薄層材料或自撐式材料之形式,較佳呈膜之形式。其可進一步嵌入於封裝材料中。本文根據本發明之磷光體或磷光體組合可分散於作為封裝材料之樹脂(例如環氧樹脂或聚矽氧樹脂)中,或在適合尺寸比率之情形下,直接配置於主光源上或者配置於自其之遠端,視應用而定(後一配置亦包括「遠端磷光體技術」)。遠端磷光體技術之優勢為熟習此項技術者已知的,且由(例如)以下公開案揭示:Japanese J. of Appl. Phys. 第44卷, 第21期(2005), L649-L651。 在另一實施例中,較佳的為藉由光導配置實現磷光體與主光源之間的光學耦接。此使得將主光源安裝於中心位置且藉助於光導裝置(諸如,例如光纖)光學耦接至磷光體成為可能。以此方式,有可能實現適合於發光希望之燈,其僅由一或多種不同磷光體組成,該一或多種不同磷光體可經配置以形成光螢幕及光波導,其耦接至主光源。以此方式,有可能將強主光源置放於有利於電氣安裝之位置,且將包含耦接至光波導之磷光體的燈安裝在任何所需位置處而無需另外電氣電纜線,但替代地僅藉由佈置光波導。 本發明另外係關於一種尤其用於顯示裝置之背光的照明單元,其特徵在於其包含至少一個根據本發明之光源,且係關於一種具有背光的顯示裝置,尤其液晶顯示裝置(LC顯示器),其特徵在於其包含至少一個根據本發明之照明單元。 根據本發明之用於LED中之磷光體的粒徑通常介於50 nm與30 µm之間,較佳介於1 µm與20 µm之間。 對於用於LED,磷光體亦可轉換成任何所需之外部形狀,諸如球狀顆粒、薄片及結構化材料及陶瓷。此等形狀根據本發明,概括於術語「成形體」之下。成形體較佳為「磷光體」。因此本發明另外係關於一種成形體,其包含根據本發明之磷光體。相對應成形體之生產及使用自大量公開案為熟習此項技術者所熟悉。 根據本發明之化合物具有以下有利性質: 1) 與自先前技術已知之石榴石磷光體相比,根據本發明之化合物可更簡單且有效地製備。 2) 根據本發明之化合物具有含高紅色含量之發射光譜且其具有高光致發光量子產量。 3) 根據本發明之化合物僅具有低熱淬滅。因此,根據本發明之化合物的TQ
1 / 2
值通常在高於500 K之區域中。 4) 根據本發明之化合物的高溫穩定性亦使得材料能夠用於具有高熱負荷之光源中。 本文所述之本發明之所有變體可彼此組合,只要對應的實施例不彼此排斥。特定言之,基於本說明書之教示,作為常規最佳化之一部分,精密組合本文中描述之多個變體以獲得特定尤佳實施例為顯而易見之操作。以下實例意欲說明本發明,且尤其展示所描述本發明變體之該等例示性組合之結果。然而,其決不應視為限制性的,而是替代地意欲刺激類化。用於製備之所有化合物或組分為已知且市售的或可藉由已知方法合成。實例中指示之溫度始終以℃為單位。此外,不言而喻,在實施方式且亦在實例兩者中,組合物中所使用之組分的量始終總計為100%。百分比資料應始終視為在給定連接中。
實例 量測方法
樣品之相構造藉助於X射線繞射測定法核對。為此目的,使用具有布拉格-布倫塔諾幾何形狀(Bragg-Brentano geometry)的Rigaku Miniflex II X射線繞射儀。所使用輻射源為具有Cu-Kα輻射(λ=0.15418 nm)之X射線管。該管在15 mA之電流強度及30 kV之電壓下操作。量測在10°至80°之角度範圍內以10°∙min
- 1
進行。 使用裝配有用於粉末樣品之鏡面光學器件的愛丁堡儀器有限公司(Edinburgh Instruments Ltd.)螢光光譜儀在450 nm之激發波長下記錄發射光譜。所使用激發源為450 W Xe 燈。對於發射之溫度依賴量測,光譜儀裝配有牛津儀器(Oxford Instruments)低溫恆溫器(MicrostatN2)。所採用之冷卻劑為氮氣。 反射光譜使用愛丁堡儀器有限公司螢光光譜儀測定。為此目的,將樣品置放於經BaSO
4
塗佈之烏布里息球(Ulbricht sphere)中且在其中量測。在250 nm至800 nm之範圍內記錄反射光譜。所使用白色標準為BaSO
4
(Alfa Aesar 99.998%)。將450 W Xe燈用作激發源。 激發光譜使用裝配有用於粉末樣品之鏡面光學器件的愛丁堡儀器有限公司螢光光譜儀在550 nm下記錄。所使用激發源為450 W Xe 燈。
實例 1 : 製備 Lu2 . 9875 Na0 . 0125 Al4 . 975 Mn0 . 025 O12
為合成6 mmol (5.1036 g)之Lu
2 . 9875
Na
0 . 0125
Al
4 . 975
Mn
0 . 025
O
12
,將8.9625 mmol (3.5665 g)之Lu
2
O
3
溶解於熱稀HNO
3
中。同時,將0.0375 mmol (0.0040 g)之Na
2
CO
3
、29.8500 mmol (11.1977 g)之Al(NO
3
)
3
·9H
2
O及0.1500 mmol (0.0268 g)之MnC
2
O
4
·2H
2
O在升溫下連續溶解於脫礦質水中。隨後添加先前溶解之Lu
2
O
3
及96.0000 mmol (20.1735 g)之檸檬酸(C
6
H
8
O
7
·H
2
O)。隨後攪拌溶液2 h且隨後在乾燥箱中在130℃下蒸發。在研缽中形成泡沫且在空氣中在1000℃下煅燒3 h,且最終在1600℃下煅燒4 h。圖1、圖3、圖5、圖7及圖9展示Lu
2 . 9875
Na
0 . 0125
Al
4 . 975
Mn
0 . 025
O
12
之相關X射線粉末繞射圖及激發光譜、發射光譜及反射光譜。
實例 2 : 合成 Y2 . 9875 K0 . 0125 Al4 . 975 Mn0 . 025 O12
為合成8 mmol (4.7496 g)之Y
2 . 9875
K
0 . 0125
Al
4 . 975
Mn
0 . 025
O
12
,將11.9500 mmol (2.6984 g)之Y
2
O
3
溶解於熱稀HNO
3
中。同時,將0.0500 mmol (0.0069 g)之K
2
CO
3
、39.8000 mmol (14.9303 g)之Al(NO
3
)
3
·9H
2
O及0.2000 mmol (0.0358 g)之MnC
2
O
4
·2H
2
O在升溫下連續溶解於脫礦質水中。隨後添加先前溶解之Y
2
O
3
及128.0000 mmol (26.8980 g)之檸檬酸(C
6
H
8
O
7
·H
2
O)。隨後攪拌溶液2 h且隨後在乾燥箱中在130℃下蒸發。形成之泡沫經研磨且在空氣中在1000℃下煅燒3 h,且最終在1600℃下煅燒4 h。圖2、圖4、圖6、圖8及圖10展示Y
2 . 9875
K
0 . 0125
Al
4 . 975
Mn
0 . 025
O
12
之相關X射線粉末繞射圖及激發光譜、發射光譜及反射光譜。
實例 3 : 生產及量測使用磷光體之 LED
用於生產及量測pc-LED之一般程序: 稱量出在各別LED實例中所指定之磷光體的質量m
phos
(以g為單位),添加m
silicone
(以g為單位)之光學透明聚矽氧,且隨後在行星離心混合器中均質地混合組分,因而總質量中磷光體濃度為c
phos
(以重量%為單位)。憑藉自動分配器將以此方式獲得之聚矽氧/磷光體塗覆於藍色半導體LED之晶片且經由供應加熱來固化。在本實例中指定用於LED表徵之參考LED填充有純聚矽氧,不含磷光體。藍色半導體LED之發射波長為450 nm且在350 mA之電流強度下操作。使用連接到到其上之儀器系統(Instrument Systems)CAS 140光譜儀及ISP 250累計球進行LED之光度表徵。LED藉由測定波長依賴光譜功率密度表徵。由LED發射之光之所得光譜用於計算色點座標CIE x及CIE y。 用於各別實例中之磷光體及其他材料之樣品重量及根據上文所述之一般程序獲得之LED的色彩座標概述於表1中。相關LED光譜描繪於圖11及圖12中。
表1:所生產之參考LED、LED A及LED B之組成及特性。