磷光體組合物及其照明設(shè)備的制作方法

本發(fā)明大體上涉及可應(yīng)用于例如照明系統(tǒng)的磷光體組合物。本發(fā)明還涉及采用這些磷光體及其共混物的照明設(shè)備。

背景技術(shù)：

磷光體(phosphor)是吸收電磁波譜的一部分中的輻射能并且發(fā)射電磁波譜的另一部分中的輻射能的發(fā)光材料。一類重要的磷光體包括具有極高化學(xué)純度和受控組成的結(jié)晶無機(jī)化合物，其中加入少量其他元素(稱為“活化劑”)以將其轉(zhuǎn)化為有效的熒光材料。所發(fā)射輻射的顏色可部分地通過活化劑和無機(jī)化合物的幾種組合來控制。大多數(shù)有用和眾所周知的磷光體響應(yīng)通過可見光范圍外的電磁輻射的激發(fā)，而在電磁波譜的可見光部分中的發(fā)射輻射(本說明書中也稱為光)。磷光體可用于發(fā)光二極管(led)中，例如以生成一般可能無法由led本身獲得的有色光發(fā)射(coloredemissions)。

發(fā)光二極管(led)是通常用作其他光源例如白熾燈的替代物的半導(dǎo)體發(fā)光體。led生成的光和磷光體生成的光的組合可用于產(chǎn)生白光。最流行的白色led基于發(fā)射藍(lán)光的gainn芯片。發(fā)射藍(lán)光的led涂覆有磷光體或磷光體共混物，其包括發(fā)射紅光、發(fā)射綠光和發(fā)射藍(lán)光的磷光體，所述磷光體將一些藍(lán)色輻射轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)色，例如黃綠色發(fā)射光。來自磷光體和led芯片的組合光提供具有色點(diǎn)的白光，所述色點(diǎn)具有相應(yīng)顏色坐標(biāo)(ccx和ccy)和相關(guān)色溫(cct)，并且組合光的光譜分布提供通過顯色指數(shù)(cri)測量的顯色能力。

目前通過所謂的“白色led”實(shí)現(xiàn)“白光”的生成，所述“白色led”通過采用藍(lán)色led與具有式y(tǒng)3al5o12：ce³⁺的稱為“yag”的發(fā)射黃綠光的鈰摻雜的釔鋁石榴石(yttriumaluminumgarnet)結(jié)合而構(gòu)成。yag已在歷史上用于這些照明系統(tǒng)中，因?yàn)槠湓谒{(lán)光激發(fā)下的高量子效率以及在黃色光譜區(qū)域中具有峰值的寬發(fā)射光譜?；趛ag的照明系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是其相對較差的顯色性能和高色溫。例如，當(dāng)在這種當(dāng)前使用的白色led下照明物體時(shí)，物體顏色看起來與由自然光產(chǎn)生的顏色稍微不同。

用于led的磷光體組合物期望有效地吸收藍(lán)色輻射，以高量子效率發(fā)射，并且在升高的溫度下在光輸出方面是穩(wěn)定的。盡管在過去幾年中已提出了許多磷光體，但適合于led的磷光體的范圍是有限的。因此，需要在白光發(fā)射固態(tài)照明系統(tǒng)中產(chǎn)生改善的顯色性的磷光體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了磷光體組合物，其中所述磷光體組合物包含至少10原子％的溴；硅、鍺或其組合；氧；金屬m，其中m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合；以及包含銪(europium)的活化劑。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了磷光體組合物，其中所述磷光體組合物包含：具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相、或這些相中的兩個(gè)或更多個(gè)的組合；其中m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合；其中z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；其中x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且其中a是包含銪(eu)的活化劑，并且n是0至2的數(shù)目。

在另外一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了照明設(shè)備，其中所述照明設(shè)備包括光源；以及輻射聯(lián)接至所述光源的磷光體材料，其中所述磷光體材料包含至少10原子％的溴；硅、鍺或其組合；氧；金屬m，其中m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合；以及包含銪的活化劑。

在另外一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了照明設(shè)備，其中所述照明設(shè)備包括光源；以及輻射聯(lián)接至所述光源的磷光體材料。在該實(shí)施例中，磷光體材料包含具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相、或這些相中的兩個(gè)或更多個(gè)的組合，其中m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合；其中z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；其中x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且其中a是包含銪(eu)的活化劑，并且n是0至2的數(shù)目。

附圖說明

當(dāng)參考附圖閱讀下述詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將得到更好地理解，其中在附圖自始至終相同的符號表示相同的部件，其中：

圖1為示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的照明設(shè)備的橫截面圖。

圖2為示意性示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的照明裝置的橫截面圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一說明性實(shí)施例的磷光體組合物的激發(fā)和發(fā)射光譜。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)說明性實(shí)施例的磷光體組合物的激發(fā)和發(fā)射光譜。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)說明性實(shí)施例的磷光體組合物的激發(fā)和發(fā)射光譜。

具體實(shí)施方式

如說明書和權(quán)利要求書全部所使用的，近似術(shù)語可應(yīng)用于修飾可允許改變而不導(dǎo)致與其相關(guān)的基本功能的改變的任何定量表示。相應(yīng)地，由術(shù)語例如“約”修飾的值并不限于所指定的精確值。在一些情況下，近似術(shù)語可對應(yīng)于用于測量該值的儀器的精確度。

除非上下文另有明確說明，否則在下述說明書和所附的權(quán)利要求書中，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該/所述”包括復(fù)數(shù)指示物。

如本說明書所使用的，術(shù)語“可”和“可以是”指示在一組情況下發(fā)生的可能性；擁有指定的性質(zhì)、特征或功能；和/或通過表達(dá)與所限定動詞相關(guān)的能力、容量或可能性中的一種或多種來限定另一個(gè)動詞。相應(yīng)地，“可”和“可以是”的使用指示修飾的術(shù)語顯然適當(dāng)、能夠或適合于指示的能力、功能或使用，同時(shí)考慮到在一些情況下修飾的術(shù)語有時(shí)可能不是適當(dāng)、能夠或適合的。例如，在一些情況下，事件或能力可被預(yù)期，而在其他情況下事件或能力不會發(fā)生-這種區(qū)別由術(shù)語“可”和“可以是”來捕獲。

如本說明書所使用的，術(shù)語“磷光體”或“磷光體材料”或“磷光體組合物”可用于表示單一磷光體組合物以及兩種或更多種磷光體組合物的共混物。如本說明書所使用的，術(shù)語“燈”或“照明設(shè)備”或“照明系統(tǒng)”指任何可見光和/或紫外光源，其包括在通電時(shí)產(chǎn)生光發(fā)射的至少一個(gè)發(fā)光元件，例如磷光體材料或發(fā)光二極管。

術(shù)語“取代”和“摻雜”指在材料中添加一定量的元素。通常，材料中的元素在這種添加時(shí)被另一種元素部分或完全替換。應(yīng)當(dāng)注意本說明書描述的磷光體可寫成例如m5si2o7br4：a。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，這種類型的符號意指磷光體包括組成m5si2o7br4，其中一種或多種元素a已摻雜到組合物內(nèi)。包括在“a”中的元素在本說明書中稱為“摻雜劑”和/或“活化劑”。

術(shù)語“標(biāo)稱式”(nominalformula)指用于表示標(biāo)稱組成的經(jīng)驗(yàn)式。組合物的標(biāo)稱式可寫成表示特定化學(xué)計(jì)量的化學(xué)式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，通過用一個(gè)或多個(gè)原子取代與明確指示的化學(xué)計(jì)量的偏差由標(biāo)稱式及其相關(guān)的標(biāo)稱組成表示。

本說明書描述了提供不同顏色的光發(fā)射的磷光體組合物和共混物。另外，本發(fā)明還描述了磷光體組合物和共混物在led和其他光源中的用途。磷光體組合物適用于產(chǎn)生可用于將led裝置的藍(lán)色輻射轉(zhuǎn)換成綠色或橙紅色輻射的顏色可調(diào)諧的發(fā)射光譜。所生成的可見光的顏色取決于磷光體材料的特定組分。磷光體材料可僅包括單一磷光體組合物，或者兩種或更多種基本顏色的磷光體的共混物，例如具有黃色和紅色磷光體中的一種或多種的特定混合物，以發(fā)射所需顏色(色調(diào))的光。本說明書描述了磷光體組合物，及其結(jié)合用于將led生成的紫外(uv)、紫色或藍(lán)色輻射轉(zhuǎn)換成用于一般照明或其他目的的所需顏色的光的技術(shù)和設(shè)備。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是磷光體組合物，其中所述磷光體組合物包含至少10原子百分比(％)的溴；硅、鍺或其組合；氧；金屬元素m和活化劑。在這些實(shí)施例中，m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合。在這些實(shí)施例中，磷光體組合物包含銪作為活化劑。

如前所述，磷光體組合物包含至少10原子％的溴(br)。在一些實(shí)施例中，磷光體組合物還包含另外的鹵素組分。在這些實(shí)施例中，另外的鹵素組分包含氯、氟、碘或其組合。在一些實(shí)施例中，溴與另外的鹵素組分的比率大于約1∶1。例如，磷光體組合物的一個(gè)說明性實(shí)施例包含15原子百分比的br和至少5原子百分比的cl、f或i。在一些實(shí)施例中，組合物包含至少18原子百分比的br和至少2原子百分比的另外的鹵素，例如cl、f和i。

此外，磷光體組合物摻雜有活化劑離子。如本說明書所使用的，術(shù)語“活化劑離子”指當(dāng)摻雜在磷光體中時(shí)形成發(fā)光中心的離子(例如eu²⁺)。本說明書所述的磷光體組合物包括包含銪(eu)的活化劑。在一些實(shí)施例中，磷光體組合物用二價(jià)銪(eu²⁺)活化。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，磷光體組合物還包含錳、錫、鉻、鉍、鉛、銻、鑭系元素或其組合作為活化劑。在一些實(shí)施例中，可在m位點(diǎn)上引入mn²⁺離子，以經(jīng)由從eu²⁺到mn²⁺的能量轉(zhuǎn)移來增加發(fā)射顏色的色域。可在m位點(diǎn)上引入其他活化劑以產(chǎn)生更適合于從基于汞的熒光燈獲得的254nm激發(fā)的磷光體。組合物可包含可在m位點(diǎn)上取代的活化劑離子mn²⁺、mn⁴⁺、ce³⁺、sn²⁺、bi³⁺、sb³⁺、cr³⁺、pb²⁺或其組合。

在一些實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且n是0至2的數(shù)目；并且a是包含銪的活化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式m5z2o7br4：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；并且活化劑a是銪。所述組合物還可包含錳、錫、鉻、鉍、鉛、銻、鑭系元素或其組合。

在一些實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式m5si2o7(br4-nxn)：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；x包括選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且n為0至2的數(shù)目；并且a是包含銪的活化劑。在某些實(shí)施例中，該組合物還包含可在m位點(diǎn)上取代的一種或多種另外的活化劑離子mn²⁺、mn⁴⁺、ce³⁺、sn²⁺、bi³⁺、sb³⁺、cr³⁺、pb²⁺或其組合。在一些實(shí)施例中，作為四價(jià)離子si⁴⁺駐留在晶格中的主晶格的硅部分替換為ge⁴⁺或具有4⁺價(jià)的任何其他陽離子。在其中n為零(0)的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述磷光體組合物包含具有標(biāo)稱式m5si2o7br4：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；并且活化劑a包括銪。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)n不為零(0)，例如n為一(1)時(shí)，磷光體組合物包含具有標(biāo)稱式m5si2o7br3x：a的相。在該實(shí)施例中，磷光體組合物包含至少一種另外的鹵素，例如f、cl或i。在另外一個(gè)例子中，當(dāng)n為二(2)時(shí)，磷光體組合物包含具有標(biāo)稱式m5si2o7br2x2：a的相，并且在該實(shí)施例中，磷光體組合物包含選自f、cl或i的另外的鹵素。

通式m5si2o7(br4-nxn)：a例如m5si2o7br4：eu⁺²的磷光體組合物可產(chǎn)生可用于將led裝置的藍(lán)色輻射向下轉(zhuǎn)換(down-converting)為例如綠色或橙紅色輻射的顏色可調(diào)諧的發(fā)射光譜。m、x、a和n如上所述如上所述。m5si2o7(br4-nxn)中的eu²⁺發(fā)射波長可從綠色發(fā)射調(diào)諧為紅色發(fā)射。例如，由于晶體場中的變化，可通過用ba²⁺取代sr²⁺將發(fā)射顏色從綠色調(diào)諧為紅色。在具體組合物中，eu²⁺發(fā)射是這樣的，使得其可替換在藍(lán)色led裝置中一般應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)yag磷光體。

有利地，具有標(biāo)稱式m5si2o7(br4-nxn)：a的磷光體組合物產(chǎn)生在約480納米至約650納米的相對窄的波長范圍內(nèi)的發(fā)射光譜。與常規(guī)石榴石磷光體(例如，釔鋁石榴石-y3al5o12：ce³⁺)相比較，發(fā)射光譜在黃色區(qū)域中被抑制并且朝向藍(lán)色區(qū)域偏移。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，磷光體組合物的峰值發(fā)射存在于約520納米至約620納米的波長范圍內(nèi)。在特定實(shí)施例中，峰值發(fā)射存在于從約530納米到約580納米的波長范圍內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)金屬m陽離子的原子量和鹵素的原子量的比率，可將式m5si2o7br4：a的磷光體的發(fā)射波長從515nm調(diào)諧為640nm。例如，對于磷光體組合物sr5si2o7br4：eu²⁺，取決于取代sr²⁺的ca²⁺或ba²⁺的量，可調(diào)諧磷光體的發(fā)射顏色，這是由于活化劑離子改變晶體場。晶體場可通過陽離子取代和陰離子取代兩者改變。在一些實(shí)施例中，磷光體組合物具有在約515納米至約640納米的波長范圍內(nèi)的峰值發(fā)射。在一個(gè)具體實(shí)施例中，磷光體組合物具有在約530納米至約570納米的波長范圍內(nèi)的峰值發(fā)射。

在一個(gè)實(shí)施例中，磷光體組合物sr5si2o7br4：eu²⁺具有在約515納米至約640納米的波長范圍內(nèi)的峰值發(fā)射。組合物sr5si2o7br4：eu²⁺的激發(fā)-發(fā)射光譜在圖3中示出。包含標(biāo)稱式sr5si2o7br4：eu²⁺的磷光體組合物的發(fā)射光譜顯示在550nm附近的峰。

如上述實(shí)施例中所述的包含式m5si2o7br4：a的磷光體組合物吸收近uv或藍(lán)色區(qū)域(約350nm至約470nm的波長范圍)內(nèi)的輻射并發(fā)射綠光。該磷光體組合物可用于不同的目的，例如開發(fā)在550nm附近發(fā)射的綠色光的led。通常，綠色led與藍(lán)色或紅色led相比較是無效率的。用二價(jià)銪活化的通式為m5si2o7br4：a的磷光體組合物可顯示出在550nm附近更有效的綠色發(fā)射，其可用于替換常規(guī)的綠色led。因此，這些磷光體組合物可用于照明設(shè)備中，以生成適合于一般照明和其他目的的光。在一些實(shí)施例中，磷光體組合物可用于照明設(shè)備中，以生成用于應(yīng)用例如玩具、交通燈、背光等的綠光。在一些實(shí)施例中，磷光體組合物可與其他磷光體組合(在共混物中)用于產(chǎn)生白光。

常規(guī)的石榴石磷光體(例如，yag)產(chǎn)生黃綠色發(fā)射(峰值發(fā)射～580nm)。當(dāng)這些石榴石與紅光發(fā)射磷光體在共混物中組合使用以產(chǎn)生白光時(shí)，紅綠對比度(也可稱為紅綠分離)不是非常好，因?yàn)槭袷邳S色區(qū)域中的有效發(fā)射。形成鮮明對比的是，相對于常規(guī)的石榴石磷光體，本發(fā)明的磷光體組合物具有產(chǎn)生更窄和藍(lán)移(blue-shifted)的發(fā)射的優(yōu)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，具有在藍(lán)-綠色區(qū)域(530nm-540nm)中的發(fā)射的磷光體可用于產(chǎn)生具有更好顏色對比的共混物。例如，用二價(jià)銪活化的通式m5si2o7br4：a的磷光體組合物可與led照明系統(tǒng)中的合適的紅光發(fā)射磷光體組合。

在一個(gè)說明性實(shí)施例中，當(dāng)包含具有式m5si2o7br4：eu²⁺的相的本說明書綠光發(fā)射磷光體組合物與紅光發(fā)射磷光體在共混物中組合使用時(shí)，與通過使用常規(guī)石榴石磷光體通常實(shí)現(xiàn)的性能相比較，采用這種磷光體共混物的基于led的照明系統(tǒng)/裝置產(chǎn)生具有改善的顯色性能的白光。與采用常規(guī)黃綠色石榴石的白色led相比較，當(dāng)在這些照明系統(tǒng)下觀察物體時(shí)，本說明書磷光體組合物(例如，sr5si2o7br4：eu²⁺)的黃色區(qū)域中的缺陷導(dǎo)致增加的紅綠色對比度(或增強(qiáng)的紅綠分離)。在一些實(shí)施例中，基于包括常規(guī)石榴石的共混物的紅綠對比度，采用本說明書磷光體組合物的共混物的紅綠對比度中的改善為至少約5％。在一些具體實(shí)施例中，紅綠對比度中的改善為至少約10％。另外，當(dāng)用于綠光發(fā)射裝置例如交通燈和背光中時(shí)，本說明書組合物的藍(lán)移綠光發(fā)射對顏色共混物提供了額外的優(yōu)點(diǎn)。

在一些其他實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且n是0至1的數(shù)目；并且a是包含銪的活化劑。在這些實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式m3zo4br2：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；并且活化劑a是銪。所述組合物還可包含錳、錫、鉻、鉍、鉛、銻、鑭系元素或其組合。

在一個(gè)實(shí)施例中，磷光體組合物包含具有標(biāo)稱式m3sio4(br2-nxn)：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且n是0至1的數(shù)目；并且a是包含銪的活化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，磷光體組合物包含具有標(biāo)稱式m3sio4br2：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；并且活化劑a包括銪。在一些實(shí)施例中，包含標(biāo)稱式m3sio4br2：a的組合物還可包含活化劑離子mn²⁺、mn⁴⁺、ce³⁺、sn²⁺、bi³⁺、sb³⁺、cr³⁺、pb²⁺或其組合。已觀察到磷光體組合物m3sio4br2：a的兩種不同相，例如分別如圖4和5中所示的單斜晶sr3sio4br2：eu²⁺和三斜晶sr9si3o12br6：eu²⁺。

在一個(gè)實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式sr3sio4br2：eu²⁺的相。在一些實(shí)施例中，主晶格的si⁴⁺可部分或完全替換為ge⁴⁺或具有4⁺價(jià)的任何其他陽離子。在一個(gè)實(shí)施例中，sr3sio4br2：eu²⁺的主晶格的si⁴⁺完全替換為ge⁴⁺，其中，來自主晶格的發(fā)射光改變，然而量子效率仍然保持高，如同si⁴⁺一樣。

在一些實(shí)施例中，包含具有標(biāo)稱式sr3sio4br2：eu²⁺的相的磷光體組合物還可摻雜有一種或多種另外的活化劑離子。例如，sr3sio4br2：eu²⁺的晶格還可包含活化劑離子mn²⁺、mn⁴⁺、ce³⁺、sn²⁺、bi³⁺、sb³⁺、cr³⁺、pb²⁺或其組合。

如圖4中所示，式sr3sio4br2：eu²⁺的磷光體是紅光發(fā)射磷光體，其在uv激發(fā)時(shí)給出以615nm為中心的寬發(fā)射譜帶。標(biāo)稱式sr3sio4br2：eu²⁺的紅光發(fā)射磷光體是化學(xué)穩(wěn)定的，并且提供低色溫。紅光發(fā)射磷光體sr3sio4br2：eu²⁺可單獨(dú)使用，或者與一種或多種其他磷光體例如黃光發(fā)射磷光體混合用于生成白光照明封裝(whitelightingpackage)。

紅色、綠色和黃色發(fā)射無機(jī)磷光體通常與高效率的基于gan的近uv或藍(lán)光發(fā)射led結(jié)合利用，以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)有色物體并提供期望的色溫的完整色域。在一些實(shí)施例中，紅光發(fā)射磷光體，例如sr3sio4br2：eu²⁺，與黃光發(fā)射和/或綠光發(fā)射磷光體組合，以產(chǎn)生“更暖”的白光。對于白光led，來自磷光體材料和led芯片的光的總量提供具有相應(yīng)顏色坐標(biāo)(x和y)和相關(guān)色溫(cct)的，并且其光譜分布提供通過顯色指數(shù)(cri)測量的顯色能力。紅光發(fā)射磷光體sr3sio4br2：eu²⁺及其與uv和可見光led芯片結(jié)合的共混物展示高量子效率，這可產(chǎn)生在任何給定cct下具有高cri的白光led。因此，可定制磷光體共混物以產(chǎn)生幾乎任何cct或色點(diǎn)，具有相應(yīng)的可接受cri。在一些例子中，額外的磷光體包括可改善顯色能力，盡管添加其他磷光體可在一定程度上降低系統(tǒng)效率。

在一些其他實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且n是0至1的數(shù)目；并且a是包含銪的活化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，組合物包含具有標(biāo)稱式m9z3o12br6：a的相，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；并且活化劑a是銪。在這些實(shí)施例中，組合物還包含錳、錫、鉻、鉍、鉛、銻、鑭系元素或其組合。

在一個(gè)實(shí)施例中，組合物包含式sr9si3o12br6：eu²⁺的磷光體。如圖5中所示，式sr9si3o12br6：eu²⁺的磷光體是三斜晶相，并且是在uv激發(fā)時(shí)給出以550nm為中心的寬發(fā)射譜帶的綠光發(fā)射磷光體。標(biāo)稱式sr9si3o12br6：eu²⁺的綠光發(fā)射磷光體是化學(xué)穩(wěn)定的，并且可單獨(dú)使用或者與一種或多種其他磷光體例如黃光發(fā)射和/或紅光發(fā)射磷光體組合用于生成白光。綠光發(fā)射無機(jī)磷光體sr9si3o12br6：eu²⁺通?？膳c高效率的基于gan的近uv或藍(lán)光發(fā)射led結(jié)合利用并形成色域。在一些實(shí)施例中，具有三斜晶相sr9si3o12br6：eu²⁺的綠色發(fā)射磷光體與黃光發(fā)射和/或綠色發(fā)射磷光體組合產(chǎn)生白光。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了磷光體組合物，其中所述組合物包含具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相、或者這些相中的兩個(gè)或更多個(gè)的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，磷光體組合物可包含具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相和具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相。在另一個(gè)實(shí)施例中，磷光體組合物可包含具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相和具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相。在另外一個(gè)實(shí)施例中，可存在包含具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相和具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相的磷光體組合物。在這些實(shí)施例中，m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合；其中z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；其中x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且其中a是包含銪(eu)的活化劑，并且n是0至2的數(shù)目。

本發(fā)明提供了制備磷光體組合物的方法，其中所述組合物包含至少10原子％的溴；硅、鍺或其組合；氧；金屬m和包含銪的活化劑。一種方法包括混合m的氧化物、碳酸鹽或溴化物，氧化硅，溴化銨和氧化銪，以形成混合物；并且在還原氣氛下在700-800℃之間的溫度下燒制所述混合物，其中m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，通過上述方法制備的磷光體是式m5si2o7(br4-nxn)：a的組合物，其中m包含zn、mg、ca、sr、ba、ge或其組合；x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且n是0至2的數(shù)目；并且a是包含銪的活化劑。在另外其他實(shí)施例中，通過所述方法制備的磷光體包括式m5si2o7br4：a或m3sio4br2：a或m9si3o12br6：a的組合物。

在第一步中，將組成成分化合物的粉末，例如m的氧化物、碳酸鹽或溴化物，氧化硅，溴化銨和氧化銪的粉末以適當(dāng)?shù)牧炕旌?。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬氧化物的量范圍為按重量計(jì)約28份至按重量計(jì)約70份。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化硅的量范圍為按重量計(jì)約8份至按重量計(jì)約45份。在一個(gè)實(shí)施例中，溴的量范圍為按重量計(jì)約20份至按重量計(jì)約50份。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化銪的量范圍為按重量計(jì)約0.5份至按重量計(jì)約4份。其他原始材料的比例如上所述原始材料的比例?；旌峡砂ㄍㄟ^本領(lǐng)域已知的任何研磨技術(shù)。

在下一步中，在還原氣氛(reducingatmosphere)下在高溫下燒制在第一步中形成的混合物。燒制可包括在高溫下加熱幾分鐘或幾小時(shí)。在一個(gè)實(shí)施例中，燒制在低于約800攝氏度的溫度下在還原環(huán)境中進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，燒制溫度范圍可為約700攝氏度至約800攝氏度。在一個(gè)實(shí)施例中，材料被熔融且結(jié)晶以形成有效的磷光體。

還原環(huán)境通常但不一定是含氮?dú)夥??？墒褂脷浜偷幕旌衔?，其含有按體積計(jì)90％的氮直至基本上純的氮。然而，通常，還原環(huán)境含有按體積計(jì)約90％至約99％的氮。燒制環(huán)境還可包括其他惰性氣體，例如氬。盡管可利用多種氣體的組合，但應(yīng)當(dāng)考慮工藝設(shè)計(jì)，并且如果多種載氣的使用不提供優(yōu)點(diǎn)或提供可忽略不計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，則在一些情況下可優(yōu)先僅利用氫和氮。

在一些實(shí)施例中，燒制步驟可包括一個(gè)或多個(gè)子步驟，其中所述子步驟中的一個(gè)或多個(gè)可通過例如使用不同的溫度或壓力和/或不同的環(huán)境來進(jìn)行。子步驟還可包括在燒制之前的子步驟中的一個(gè)或多個(gè)中研磨混合物。

本發(fā)明的一些實(shí)施例涉及包含磷光體材料的照明設(shè)備。磷光體材料包括如上述實(shí)施例中公開的磷光體組合物。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了照明設(shè)備，其中所述照明設(shè)備包括光源和輻射聯(lián)接至光源的磷光體材料。在這些實(shí)施例中，磷光體材料包含至少10原子％的溴；硅、鍺或其組合；氧；包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合的金屬m，和包含銪的活化劑。

在一些實(shí)施例中，照明設(shè)備的磷光體材料包含具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相。在一些其他實(shí)施例中，照明設(shè)備的磷光體材料包含具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相。在另外其他實(shí)施例中，照明設(shè)備的磷光體材料包含具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相。在這些實(shí)施例中，m包含zn、mg、ca、sr、ba或其組合；z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且n是0至2的數(shù)目；并且a是包含銪、錳、錫、鉻、鉍、鉛、銻和鑭系元素或其組合的活化劑。

在一些實(shí)施例中，照明設(shè)備包括輻射聯(lián)接至光源的磷光體材料，其中所述磷光體材料包含具有標(biāo)稱式m5z2o7(br4-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m3zo4(br2-nxn)：a的相、具有標(biāo)稱式m9z3o12(br2-nxn)3：a的相、或者這些相中的兩個(gè)或更多個(gè)的組合。m包含鋅(zn)、鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)、鋇(ba)或其組合；其中z包含硅(si)、鍺(ge)或其組合；其中x是選自氟(f)、氯(cl)、碘(i)或其組合的另外的鹵素，并且其中a是包含銪(eu)的活化劑，并且n是0至2的數(shù)目。

在一些實(shí)施例中，照明設(shè)備的磷光體材料還包含第二磷光體組合物。如所描述的，本說明書所述的磷光體組合物具有產(chǎn)生可用于將led裝置的藍(lán)色輻射向下轉(zhuǎn)換成綠色或橙紅色輻射的顏色可調(diào)諧發(fā)射光譜的優(yōu)點(diǎn)，其中還與第二磷光體組合物組合的磷光體組合物可形成有效的共混物，例如白光共混物。例如，當(dāng)如本說明書描述的綠光發(fā)射磷光體組合物與紅光發(fā)射磷光體在共混物中組合使用時(shí)，與通過使用常規(guī)石榴石通常實(shí)現(xiàn)的那種相比較，基于led的照明系統(tǒng)產(chǎn)生具有改善的顯色性能的白光。在一些實(shí)施例中，合適的第二磷光體的非限制性例子包括石榴石、氮化物和氮氧化物。

當(dāng)磷光體材料包括兩種或更多種磷光體的共混物時(shí)，根據(jù)所需光輸出的特征的需求，例如色溫而變，磷光體共混物中的每個(gè)磷光體各自的比率可能變化。磷光體共混物中每種磷光體的相對量可根據(jù)光譜權(quán)重(spectralweight)來描述。光譜權(quán)重是每種磷光體促成裝置的整體發(fā)射光譜的相對量。所有單個(gè)磷光體的光譜權(quán)重量和來自led源的任何殘余光泄漏(bleed)應(yīng)該加起來為100％。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，共混物中的上述磷光體各自具有范圍為約1％至約95％的光譜權(quán)重。

磷光體共混物中每種磷光體的相對比例可這樣加以調(diào)節(jié)，使得當(dāng)它們的發(fā)射被共混并且用于照明裝置中時(shí)，在cie(國際照明委員會(internationalcommissiononillumination))色度圖上產(chǎn)生具有預(yù)定ccx和ccy值的可見光。如所述的，產(chǎn)生白光的共混物是特別期望的。該白光，可例如具有在約0.25至約0.55范圍內(nèi)的ccx值和在約0.25至約0.55范圍內(nèi)的ccy值。用于制備磷光體共混物的磷光體可通過混合組成成分化合物的粉末來產(chǎn)生。

在一個(gè)實(shí)施例中，光源可以是半導(dǎo)體輻射源，例如如圖1中所示的發(fā)光二極管(led)12、或有機(jī)發(fā)光裝置(oled)。術(shù)語“輻射聯(lián)接”意指源和磷光體這樣定位，使得磷光體可容易地接收來自源的輻射。在一些實(shí)施例中，來自光源的輻射被傳輸?shù)搅坠怏w材料，并且磷光體發(fā)射不同波長的輻射。來自光源的光和從磷光體材料發(fā)射的光的組合可用于產(chǎn)生所需顏色發(fā)射或白光。例如，白光發(fā)射led裝置可基于藍(lán)光發(fā)射inganled芯片。藍(lán)光發(fā)射led芯片可涂覆有磷光體組合物或磷光體共混物，以將一些藍(lán)色輻射轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)色，例如綠色發(fā)射或白色發(fā)射。

照明設(shè)備的非限制性例子包括用于通過發(fā)光二極管(led)激發(fā)的裝置例如熒光燈、陰極射線管、等離子體顯示裝置、液晶顯示器(lcd)，uv激發(fā)裝置例如在彩色燈、用于背光照明的燈、液晶系統(tǒng)、等離子體屏幕、氙激發(fā)燈中，以及uv激發(fā)標(biāo)記系統(tǒng)。這些用途意欲為僅是示例性的而不是詳盡的。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的照明設(shè)備10。照明設(shè)備在本說明書中被稱為燈，其中燈10包括發(fā)光二極管(led)芯片12和電附接到led芯片的導(dǎo)線(leads)14。導(dǎo)線14給led芯片12提供電流，并因此促使其發(fā)射輻射。led芯片12可以是任何半導(dǎo)體藍(lán)色或紫外光源，例如基于具有式inigajalkn的氮化物化合物半導(dǎo)體(其中0≤i；0≤j；0≤k和i+j+k＝1)，具有大于約250nm且小于約550nm的發(fā)射波長。更具體地，芯片12可以是具有從約300nm到約500nm的峰值發(fā)射波長的近uv或藍(lán)光發(fā)射led。這種led是本領(lǐng)域已知的。在照明設(shè)備10中，磷光體材料(如下所述)設(shè)置在led芯片12的表面上，并且輻射聯(lián)接至芯片12。磷光體材料可通過本領(lǐng)域已知的任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄔO(shè)置在led12上。由led芯片12發(fā)射的光與由磷光體材料發(fā)射的光混合，以產(chǎn)生所需的發(fā)射(由箭頭24指示)。

盡管本說明書討論的本發(fā)明的示例性結(jié)構(gòu)的一般討論針對基于無機(jī)led的光源，但應(yīng)當(dāng)理解，除非另有說明，否則led芯片可替換為有機(jī)光發(fā)射結(jié)構(gòu)或其他輻射源，并且對led芯片或半導(dǎo)體的任何提及僅代表任何適當(dāng)?shù)妮椛湓础?/p>

參考圖1，led芯片12可封裝在包封led芯片和封裝材料20的封套18內(nèi)。led芯片12可被封裝材料20包封。封裝材料20可以是低溫玻璃，或者熱塑性或熱固性聚合物，或者如本領(lǐng)域已知的樹脂例如硅酮或環(huán)氧樹脂。在可替代實(shí)施例中，燈10可僅包含密封劑，不含外封套18。

燈10的不同結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域已知的。例如，在一些實(shí)施例中，磷光體材料可散布在密封劑材料內(nèi)，而不是直接設(shè)置在led芯片12上。在一些其他實(shí)施例中，磷光體材料可涂覆在封套的表面上，而不是在led芯片上方形成。此外，在一些實(shí)施例中，燈可包括多個(gè)led芯片。殼體18和密封劑20就由led芯片12和磷光體材料22產(chǎn)生的光的波長而言是透明的，即基本上是光學(xué)透射的。然而，如果led芯片12發(fā)射在uv光譜內(nèi)的光，則密封劑20可僅對來自磷光體材料22的光是透明的。在一些其他實(shí)施例中，基于led的照明設(shè)備10可包括密封劑20，不含外殼體18。在該應(yīng)用中，led芯片12可由包裝導(dǎo)線16、或由安裝到包裝導(dǎo)線16的基座(未示出)支撐。就圖1而言討論的這些不同結(jié)構(gòu)可與位于任何兩個(gè)或所有三個(gè)位置或者任何其他合適位置的磷光體材料組合，例如與封套分開或集成到led中。此外，可在結(jié)構(gòu)的不同部分中使用不同的磷光體共混物。

在一些實(shí)施例中，照明設(shè)備可以是與led組合的熒光燈或緊湊型熒光燈(cfl)。例如，led生成的光和磷光體生成的光的組合可用于產(chǎn)生具有增強(qiáng)的顏色對比度的可見光。在這種情況下，led可安裝在熒光燈例如cfl燈的基座(base)中，以對由涂覆在燈10的玻璃封套上的磷光體組合物生成的光添加或補(bǔ)充在可見光譜的選擇波長區(qū)域(例如藍(lán)色區(qū)域的一部分)中的光。

在上述結(jié)構(gòu)的任何中，基于led的照明設(shè)備10還可包括散射或漫射所發(fā)射的光的多個(gè)顆粒(未示出)。這些散射顆粒一般嵌入在密封劑20中。散射顆?？砂ɡ缬蒩l2o3(氧化鋁)或tio2(二氧化鈦)制成的顆粒。散射顆?？捎行У厣⑸溆蒷ed芯片12發(fā)射的光，優(yōu)選具有可忽略不計(jì)的吸收量。

如前面所述的，磷光體材料還可包括另外的磷光體組合物以形成磷光體共混物，以其由照明設(shè)備產(chǎn)生白光。在一些實(shí)施例中，磷光體共混物可適用于白光發(fā)射led照明系統(tǒng)中。在一個(gè)實(shí)施例中，磷光體共混物包括如上所述的磷光體組合物(例如，通式m5si2o7br4：a的磷光體)，以及具有在約590納米至約680納米的波長范圍內(nèi)的峰值發(fā)射光的另外的磷光體組合物。

另外的磷光體可以是其為線發(fā)射體并生成紅光的復(fù)合鹵化物。合適的例子包括摻雜有mn⁴⁺的復(fù)合鹵化物，例如(na、k、rb、cs、nh4)2[(ti、ge、sn、si、zr、hf)x6]：mn⁴⁺等等。在某些情況下，磷光體共混物可包含紅色led。其他非限制性例子是用二價(jià)銪(eu²⁺)活化的發(fā)射紅光的氮化物/氮氧化物材料。

上文列出的磷光體并不預(yù)期作為限制性。與本發(fā)明的磷光體組合物形成非反應(yīng)性共混物的任何其他商業(yè)和非商業(yè)的磷光體可在共混物中使用，并且視為在本發(fā)明技術(shù)的范圍內(nèi)。此外，可使用一些另外的磷光體，例如基本上不同于本說明書所述磷光體的那些的波長，且發(fā)射光遍及整個(gè)可見光譜區(qū)域的磷光體。這些另外的磷光體可在共混物使用以定制所得到的光的白色，并且產(chǎn)生具有改善的光質(zhì)量的光源。

當(dāng)磷光體材料包括兩種或更多種磷光體的共混物時(shí)，根據(jù)所需光輸出的特性，例如色溫，磷光體共混物中的每個(gè)磷光體各自的比率可能不同。磷光體共混物中每種磷光體的相對量可根據(jù)光譜權(quán)重來描述。光譜權(quán)重是每種磷光體促成裝置的整體發(fā)射光譜的相對量。所有單個(gè)磷光體的光譜權(quán)重量和來自led源的任何殘余光泄漏(residualbleed)應(yīng)該加起來為100％。

用于制備磷光體共混物的磷光體可通過混合組成成分化合物的粉末或通過本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)來制備。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，磷光體共混物中每種磷光體的相對比例可這樣加以調(diào)節(jié)，使得當(dāng)它們的發(fā)射被共混并且用于照明裝置或設(shè)備中時(shí)，在cie(國際照明委員會)色度圖上產(chǎn)生具有預(yù)定ccx和ccy值的可見光。

通過對于每種磷光體分配適當(dāng)?shù)墓庾V權(quán)重，可創(chuàng)建光譜共混物以覆蓋白色燈的顏色空間的相關(guān)部分。對于不同的所需cct和cri，可測定包括在共混物中的每種磷光體的適當(dāng)量。如所描述的，對于共混物可實(shí)現(xiàn)所需cct和cri，因?yàn)閬碜粤坠怏w材料和led芯片的光的總量提供具有相應(yīng)顏色坐標(biāo)(x和y)和cct的色點(diǎn)，并且可通過cri測量其光譜分布。因此，可定制磷光體共混物以產(chǎn)生幾乎任何cct或色點(diǎn)，具有相應(yīng)的可接受cri。

cri通常被定義為8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)顏色樣品(r1-8)的平均值，一般稱為一般顯色指數(shù)并且縮寫為ra，盡管在國際上指定了14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)顏色樣品，并且可計(jì)算更寬的cri(r1-14)作為其平均值。特別地，測量強(qiáng)紅色(strongred)的顯色性的r9值對于尤其是醫(yī)學(xué)性質(zhì)的一系列應(yīng)用是非常重要的。

本說明書所列出的通式各自獨(dú)立于所列出的每一個(gè)其他通式。具體地，可用作式中的數(shù)字占位符的a、x、n和其他變量與可在其他式或組合物中找到的a、x、n和其他變量的任何使用無關(guān)。

實(shí)例

下述實(shí)例僅作為說明性，并且不應(yīng)被解釋為對請求保護(hù)的本發(fā)明的范圍的任何種類的限制。

下述系列實(shí)例呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的參考磷光體的合成。還呈現(xiàn)了使用這些合成方法制備的磷光體的特性研究的比較分析。

實(shí)例1：磷光體材料的合成

材料：高純度碳酸鍶(srco3)、氧化硅(sio2)和氧化銪(eu2o3)(99.9％)以及高純度溴化銨(nh4br)(98+％)無需進(jìn)一步純化而使用。將所有原始材料通過325網(wǎng)目進(jìn)行篩分。

制備5克批次的磷光體的原材料、反應(yīng)物的重量(以克表示)和燒制溫度在下表1中列出。在每種情況下，在0.5％h2-99.5％n2氣氛的條件下，1％eu²⁺被摻雜在sr²⁺位點(diǎn)上。sio2的重量相對于吸收至粉末的水量調(diào)節(jié)。為了形成sr3sio4br2和sr9si3o12br6的化合物，使用相同量的原材料，最終燒制溫度基于其從單斜晶到三斜晶形的轉(zhuǎn)變而不同。對于sr9si3o12br6，在第二次燒制之前添加50％過量重量的nh4br。

表1：用于合成磷光體材料的反應(yīng)物和條件

將用于合成磷光體組合物的原材料(srco3、sio2和eu2o3)加入到塑料瓶內(nèi)，隨后在過量nh4br的存在下與ysg介質(zhì)共混并球磨1小時(shí)。隨后，將共混的粉末置于氧化鋁坩堝中，并在0.5％h2-99.5％n2氣氛下，在如表1中所示的“第一次燒制”溫度下燒制1小時(shí)。在燒制后，將粉末通過60網(wǎng)目篩過濾并再共混1小時(shí)，并且隨后在0.5％h2-99.5％n2氣氛下，在“第二次燒制”溫度(表1)下使該粉末進(jìn)行再燒制。收集產(chǎn)物磷光體并通過x射線衍射表征。

為了合成sr3sio4br2、sr9si3o12br6和sr5si2o7br4相，可改變原材料(srco3或srbr2)、保持時(shí)間(5小時(shí)至10小時(shí))、氣氛(0.5％h2或1％h2)或溫度，以合成相同的磷光體終末產(chǎn)物。

實(shí)例2：磷光體材料的特性(characterization)

將產(chǎn)物磷光體通過325網(wǎng)目進(jìn)行篩分，并且隨后通過x射線衍射進(jìn)行表征。在bragg-brentano幾何中使用具有cu-kα輻射的panalytical衍射儀獲得粉末x射線衍射圖案。根據(jù)bragg-brentano方法，使用銅(cu)作為陽極的kα線執(zhí)行x射線衍射研究。初始樣品顯示明亮的發(fā)射，并且x射線衍射(xrd)研究測定三個(gè)不同的相。所測定的相是本領(lǐng)域未知的，并且未執(zhí)行rietveld分析，因?yàn)槲窗l(fā)現(xiàn)合成的化合物與數(shù)據(jù)庫中存在的其他化合物的結(jié)構(gòu)相似性。

在廣泛開展索引光譜(indexthespectra)后，通過xrd檢測到的三個(gè)新相仍未被鑒定。隨后將關(guān)于每個(gè)相的純化粉末材料熔融并固化，以形成分別的單晶以分解結(jié)構(gòu)。在獲得純粉末的相后，將粉末在用作熔劑的過量srbr2中熔融。隨后將熔融的粉末在爐中以5℃/小時(shí)的速率緩慢冷卻。用乙醇洗滌過量的熔劑材料并收集晶體。通過緩慢冷卻，獲得足夠大以執(zhí)行單晶xrd的單晶，并且分別的相被測定為sr3sio4br2、sr9si3o12br6和sr5si2o7br4。

如圖3中所示，激發(fā)-發(fā)射光譜包含具有標(biāo)稱式sr5si2o7br4：eu²⁺的相的組合物，其中磷光體組合物(sr5si2o7br4：eu²⁺)在550nm附近發(fā)射光(如圖3中所示)?？梢钥闯?，該組合物具有更窄的發(fā)射譜，即認(rèn)為相對于商購可得的標(biāo)準(zhǔn)led磷光體，該組合物可提供更高的功效和所需顏色。

在上述實(shí)驗(yàn)中確定的另一種化合物是具有標(biāo)稱式sr3sio4br2：eu²⁺的單斜晶相，其中該晶體具有在晶體結(jié)構(gòu)中的三個(gè)不等晶軸伴隨一個(gè)傾斜交叉。如圖4中所示，對于標(biāo)稱式sr3sio4br2：eu²⁺的磷光體組合物，獲得在600nm附近的發(fā)射光譜。sr3sio4br2：eu²⁺化合物顯示了性紅色發(fā)射光特征。圖4說明了該磷光體相在450nm的峰值激發(fā)時(shí)顯示具有在590nm處的峰值的寬光譜。

在上述實(shí)驗(yàn)中確定的另一種組合物包括具有標(biāo)稱式sr9si3o12br6：eu²⁺的三斜晶體結(jié)構(gòu)，其中該晶體具有以傾斜角相交的三個(gè)不等晶軸。如圖5中所示，對于具有標(biāo)稱式sr9si3o12br6：eu²⁺的磷光體組合物，獲得在550nm附近的發(fā)射光譜。圖5說明了該磷光體相在350nm的峰值激發(fā)時(shí)發(fā)射具有在545nm處的峰值的寬光譜。

雖然本說明書僅示出且描述了本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多修改和變形。因此，應(yīng)理解所附權(quán)利要求預(yù)期覆蓋如落入本發(fā)明的真正精神內(nèi)的所有這些的修改和變形。