2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 1 - Beschreibung LEUCHTSTOFF, OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES LEUCHTSTOFFS Es werden ein Leuchtstoff und ein optoelektronisches Bauelement angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffs angegeben. Es ist unter anderem eine Aufgabe einen Leuchtstoff mit einer erhöhten Effizienz anzugeben. Ferner weist der Leuchtstoff eine bessere Lichtqualität auf. Weitere Aufgaben sind ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Leuchtstoffs mit einer erhöhten Effizienz sowie ein optoelektronisches Bauelement mit einer erhöhten Effizienz bereitzustellen. Es wird ein Leuchtstoff angegeben. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Leuchtstoff die allgemeine Formel: EA4-x-a-dSEx+aM1-b-cSi19-y-x-3cAly+x+3cN29-y+a-3b-2dOy-a+3b+2d:A, auf, wobei gilt: - 0 ≤ d ≤ 1; - 0 ≤ x+a+d ≤ 4; - 0 ≤ b+c < 1; - 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; - 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; und - 2*(4-x-a-d) + 3*(x+a) + 3* (1-b-c)+ 4*(19-y-x-3c) + 3*(y+x+3c)-3*(29-y+a-3b-2d)-2*(y-a+3b+2d) = 0. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtstoffs ist SE ausgewählt aus der Gruppe der dreiwertigen Seltenerdelemente oder Kombinationen daraus. Seltenerdelemente umfassen vorliegend die chemischen Elemente der dritten Nebengruppe des Periodensystems sowie die Lanthanoide. Seltenerdelemente
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 2 - sind vorliegend in der Regel ausgewählt aus der Gruppe gebildet durch Scandium, Yttrium, Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium. Mit dem Begriff „Wertigkeit“ in Bezug auf ein bestimmtes Element ist vorliegend gemeint, wie viele Elemente mit einfacher entgegengesetzter Ladung in einer chemischen Verbindung benötigt werden, um einen Ladungsausgleich zu erzielen. Somit umfasst der Begriff „Wertigkeit“ die Ladungszahl des Elements. Dreiwertige Elemente sind Elemente mit der Wertigkeit drei. Dreiwertige Elemente sind häufig in chemischen Verbindungen dreifach positiv geladen und besitzen eine Ladungszahl von +3. Ein Ladungsausgleich in einer chemischen Verbindung kann beispielsweise über ein Element, das dreifach negativ geladen ist, oder durch drei Elemente, die einfach negativ geladen sind, stattfinden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist EA ausgewählt aus Ca, Sr, Ba, Zn oder Kombinationen daraus. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist M ausgewählt aus Sc, Y, Lu, Tm, Er, Ho oder Kombinationen daraus. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist A ausgewählt aus Ce, Eu, Mn, Bi, Tb, Dy, Ni, Cr, Er oder Kombinationen daraus. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtstoffs ist A ein Aktivator-Element. Das Aktivator-Element verändert die elektronische Struktur des Wirtsgitters insofern, dass
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 3 - elektromagnetische Strahlung mit einem Anregungsspektrum von dem Leuchtstoff absorbiert wird und einen elektronischen Übergang in dem Aktivator-Element anregt, der unter Aussenden von elektromagnetischer Strahlung mit einem Emissionsspektrum wieder in den Grundzustand übergeht. Das Aktivator-Element, das in das Wirtsgitter eingebracht ist, ist so für die wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften des Leuchtstoffs verantwortlich. Mit dem Begriff „wellenlängenkonvertierend“ ist vorliegend gemeint, dass eingestrahlte elektromagnetische Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs, vorliegend mit dem Anregungsspektrum oder ersten Wellenlängenbereich, in elektromagnetische Strahlung eines anderen, bevorzugt längerwelligen Wellenlängenbereichs, vorliegend des Emissionsspektrums oder zweiten Wellenlängenbereichs, umgewandelt wird. In der Regel absorbiert eine wellenlängenkonvertierende Komponente elektromagnetische Strahlung eines eingestrahlten Wellenlängenbereichs, wandelt diese durch elektronische Vorgänge auf atomarer und/oder molekularer Ebene in elektromagnetische Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs um und sendet die umgewandelte elektromagnetische Strahlung wieder aus. Insbesondere wird reine Streuung oder reine Absorption vorliegend nicht als wellenlängenkonvertierend verstanden. Hier und im Folgenden werden Leuchtstoffe anhand von Summenformeln beschrieben. Die in den Summenformeln aufgeführten Elemente liegen dabei in geladener Form vor. Hier und im Folgenden sind mit Elementen und/oder Atomen in Bezug auf die Summenformeln der Leuchtstoffe somit Ionen in Form von Kationen und Anionen gemeint, auch wenn dies nicht explizit angegeben ist. Dies gilt auch für Elementsymbole,
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 4 - wenn diese der Übersichtlichkeit halber ohne Ladungszahl angegeben werden. Es ist bei den angegebenen Summenformeln möglich, dass der Leuchtstoff weitere Elemente beispielsweise in Form von Verunreinigungen aufweist. Zusammengenommen weisen diese Verunreinigungen höchstens 5 Mol-%, insbesondere höchstens 1 Mol-%, bevorzugt höchstens 0,1 Mol-% auf. Der Leuchtstoff liegt in der Regel nach außen hin ungeladen vor. Das bedeutet, dass im Leuchtstoff nach außen hin ein vollständiger Ladungsausgleich zwischen positiven und negativen Ladungen bestehen kann. Es ist aber auch möglich, dass der Leuchtstoff formell in geringem Maße keinen vollständigen Ladungsausgleich besitzt. Gründe hierfür sind beispielsweise Verunreinigungen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Leuchtstoff ein Gemisch auf. Das Gemisch umfasst beispielsweise unter anderem die allgemeine Formel EA4-x-a-dSEx+aM1-b-cSi19-y-x- 3cAly+x+3cN29-y+a-3b-2dOy-a+3b+2d:A. Weitere Bestandteile des Gemisches können beispielsweise Edukte sein, welche bei der Herstellung des Leuchtstoffs nicht reagiert haben, Verunreinigungen und/oder Nebenphasen, welche bei der Reaktion gebildet wurden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Leuchtstoff die allgemeine Formel EA4-x-a-dSEx+aM1-b-cSi19-y-x-3cAly+x+3cN29-y+a-3b- 2dOy-a+3b+2d:A auf, wobei - EA ausgewählt ist aus Ca, Sr, Ba, Zn oder Kombinationen daraus, - SE ausgewählt ist aus der Gruppe der dreiwertigen Seltenerdelemente oder Kombinationen daraus,
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 5 - - M ausgewählt ist aus Sc, Y, Lu, Tm, Er, Ho oder Kombinationen daraus, - A ausgewählt ist aus Ce, Eu, Mn, Bi, Tb, Dy, Ni, Cr, Er oder Kombinationen daraus, - 0 ≤ d ≤ 1; - 0 ≤ x+a+d ≤ 4; - 0 ≤ b+c < 1; - 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; und - 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; und - 2*(4-x-a-d) + 3*(x+a) + 3* (1-b-c)+ 4*(19-y-x-3c) + 3*(y+x+3c)-3*(29-y+a-3b-2d)-2*(y-a+3b+2d) = 0. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Leuchtstoff frei von einwertigen Ionen wie zum Beispiel Natriumionen, Kaliumionen und/oder Lithiumionen. Das heißt der Leuchtstoff weist keine einwertigen Ionen auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtstoffs gilt 0 ≤ d ≤ 1; 0 ≤ x+a+d ≤ 4; 0 ≤ b+c < 1; 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; und 2*(4-x-a-d) + 3*(x+a) + 3* (1-b-c)+ 4*(19-y-x-3c) + 3*(y+x+3c)-3*(29-y+a-3b-2d)-2*(y-a+3b+2d) = 0. Gemäß zumindest einer Ausführungsform gilt x + a = 0. Mit anderen Worten ist kein SE in dem Leuchtstoff vorhanden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform gelten 0 < y + x + 3c < 19 und/oder 0 < y – a + 3b + 2d < 19. Gemäß zumindest einer Ausführungsform gelten 0 < y + x + 3c < 19 und/oder 0 < y – a + 3b + 2d < 10.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 6 - Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst A Cer oder besteht aus diesem Element. Cer liegt dabei insbesondere in der Form Ce3+ vor. Bevorzugt steht A für das Element Cer. Bei Eu-aktivierten Leuchtstoffen tritt bereits ab niedrigen Bestrahlungsstärken um 100 mW/mm² Quenching auf, die zu einer Verringerung der Quanteneffizienz führen können. Quenching bedeutet hier und im Folgenden das Vorliegen von Prozessen, die zwar zur Absorption eines Photons des ersten Wellenlängenbereiches führen, jedoch ohne das anschließende Aussenden eines Photons des zweiten Wellenlängenbereiches bzw. Emissionsspektrums. Das Photon des ersten Wellenlängenbereichs löst dadurch keine Übergänge im sichtbaren Spektralbereich aus, sondern wird in Gitterschwingungen umgewandelt. Dies führt zur Verringerung der Effizienz. Das Quenching kann beispielsweise durch eine interne Konversion oder einen Energieübertrag zum Beispiel auf das Wirtsgitter hervorgerufen werden. Herkömmliche Anwendungen von Leuchtstoffen arbeiten teilweise bei deutlich höheren Bestrahlungsstärken als 100 mW/mm2. Leuchtstoffe, die Ce3+ als Aktivator-Element aufweisen, zeigen geringeres Quenching selbst bei höheren Bestrahlungsstärken. Daher ist der Einsatz von Ce3+ als Aktivator-Element A vorteilhaft. Ein angeregter Zustand von Ce3+ hat eine typische Lebensdauer von üblicherweise unter 100 Nanosekunden. Die typische Lebensdauer des angeregten Zustands von Eu2+ liegt hingegen üblicherweise im Bereich von 1 bis 10 Mikrosekunden. Aufgrund der geringeren Lebensdauer des angeregten Zustands von Ce weist ein Leuchtstoff mit Ce als Aktivator-Element ein niedrigeres Quenching bei hohen Bestrahlungsstärken auf. So zeigt der herkömmliche Leuchtstoff Y3Al5O12:Ce3+ erst über einer Bestrahlungsstärke von 10 W/mm² nennenswertes strahlungsinduziertes Quenching. Der Einsatz der
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 7 - herkömmlichen Leuchtstoffe (Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+ oder β- SiAlON:Eu2+ ist ebenso auf niedrige Bestrahlungsstärken beschränkt. Das Maximum der Emission ist hierbei bei ca. 0,7 W/mm2 Bestrahlungsstärke aufgrund von Sättigungs- und Quenchingeffekten erreicht. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtstoffs weist A einen molekularen Anteil zwischen einschließlich 0,01% und einschließlich 15% bezogen auf EA, SE und M auf. Mit anderen Worten sind zwischen einschließlich 0,01% und einschließlich 15% der Atompositionen von EA, SE und/oder M mit dem Element A besetzt. Bevorzugt weist A einen molekularen Anteil zwischen einschließlich 0,01% und einschließlich 5% bezogen auf EA, SE und M auf. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform umfasst EA Sr. Beispielsweise besteht EA aus Strontium. Strontium liegt insbesondere in der Form Sr2+ vor. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform umfasst SE und/oder M Yttrium. Das Yttrium liegt insbesondere in der Form Y3+ vor. Beispielsweise besteht SE aus Yttrium. Beispielsweise besteht M aus Yttrium. Hierbei liegen die Elemente SE und EA kristallografisch auf den gleichen Lagen und das Element M liegt auf einer weiteren Lage. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Leuchtstoff die Formel EA4-mY1-n(Si,Al)19(N,O)29:Ce3+ auf. EA ist ausgewählt aus Ca, Sr, Ba, Zn oder Kombinationen daraus. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Leuchtstoff die Formel Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+auf, wobei
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 8 - - 0 ≤ t ≤ 19; - t ≥ 2m; - t ≥ 3n; - 0 ≤ m ≤ 3; - 0 ≤ o ≤ 3; - 0 ≤ n ≤ 1; - 0 ≤ p ≤ 1; - 0 ≤ m + o < 4; - 0 ≤ n + p < 1; - 0 ≤ t + 2o +3p ≤ 10; und - 2*(4-m-o) + 3*(1-n-p) + 4*(19-t+2m+3n) + 3*(t-2m-3n)- 3*(29-t-2o-3p)-2*(t+2o+3p)=0 ist. Bevorzugt liegt m zwischen einschließlich 0 und einschließlich 1. Weiter bevorzugt liegt o zwischen einschließlich 0 und einschließlich 1. In einer anderen Schreibweise weist der Leuchtstoff die Formel Sr4-mY1-n(Si,Al)19(N,O)29:Ce3+ auf. Der Leuchtstoff ist bei dieser Ausführungsform also frei von einwertigen Elementen wie beispielsweise Kalium, Natrium und Lithium. Der Leuchtstoff wandelt bevorzugt elektromagnetische Strahlung im UV- bis blauen Wellenlängenbereich in elektromagnetische Strahlung im blau-grünen bis grünen Wellenlängenbereich um. Der Leuchtstoff konvertiert auch bei hohen Bestrahlungsstärken effizient die elektromagnetische Strahlung. Der Wellenlängenbereich der emittierten elektromagnetischen Strahlung ist unter anderem von der Anregungswellenlänge abhängig. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Leuchtstoff ein Wirtsgitter auf umfassend eine Struktur mit einer
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 9 - trigonalen Raumgruppe. Insbesondere umfasst der Leuchtstoff ein kristallines beispielsweise keramisches Wirtsgitter. Bei dem Leuchtstoff handelt es sich beispielsweise um ein keramisches Material. Das kristalline Wirtsgitter ist in der Regel insbesondere aus einer sich dreidimensional periodisch wiederholenden Elementarzelle aufgebaut. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Elementarzelle um die kleinste, die Symmetrie des Kristalles wiederspiegelnde wiederkehrende Einheit des kristallinen Wirtsgitters. Die Elemente EA, SE, M, Al, N, Si, O und A besetzen darin jeweils bevorzugt festgelegte, symmetrische Plätze, sogenannte Atompositionen, innerhalb der dreidimensionalen Elementarzelle des Wirtsgitters. Gemäß zumindest einer Ausführungsform kristallisiert der Leuchtstoff in der trigonalen Raumgruppe P3. Dies entspricht der Nummer 143. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst eine Kristallstruktur des Wirtsgitters des Leuchtstoffs miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder. Insbesondere ist die Kristallstruktur des Wirtsgitters des Leuchtstoffs ein Gerüst(nitrido)silikat bzw. gehört zu der Gruppe der Gerüst(nitrido)silikate. Beispielsweise weist die Kristallstruktur ausschließlich miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder auf. Die (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder weisen in der Regel eine Tetraederlücke auf. Die Tetraederlücke ist ein Bereich im Inneren des jeweiligen Tetraeders. Beispielsweise wird mit dem Begriff „Tetraederlücke“ der Bereich im Inneren des
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 10 - Tetraeders bezeichnet, der frei bleibt, wenn in die Ecken des Tetraeders sich berührende Kugeln gesetzt werden. Bevorzugt spannen die N,O-Atome den (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder auf, wobei sich in der Tetraederlücke des durch die N,O-Atome aufgespannten (Si,Al)(N,O)4-Tetraeders das Si,Al-Atom befindet. In anderen Worten sind die Tetraeder um das Si,Al- Atom zentriert. Insbesondere haben alle Atome, die das Tetraeder aufspannen einen ähnlichen Abstand zu dem Si,Al- Atom, dass sich in der Tetraederlücke befindet. Eckenverknüpft bedeutet, dass zumindest zwei der (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder über eine N,O-Ecke miteinander verknüpft sind. Die beiden (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder sind dabei eckenverknüpft. Bevorzugt ist hierbei das N,O-Atom ein gemeinsames N,O-Atom der eckenverknüpften (Si,Al)(N,O)4- Tetraeder. Mit anderen Worten ist das N,O-Atom, das die (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder miteinander verknüpft, bevorzugt sowohl Teil des (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder als auch Teil eines weiteren (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder. Beispielsweise sind alle vier Ecken mit jeweils einer Ecke eines anderen (Si,Al)(N,O)4-Tetraeders verknüpft. Die eckenverknüpften (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder bilden ein Tetraedernetz aus. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Kristallstruktur des Wirtsgitters des Leuchtstoffs eine erste Schicht und eine zweite Schicht auf, wobei die erste Schicht und die zweite Schicht (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder aufweisen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die erste Schicht Dreierringe auf. Die Dreierringe weisen drei miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder auf. Mit anderen Worten bilden drei miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 11 - Tetraeder einen Dreierring. Drei Dreierringe sind so miteinander eckenverknüpft, dass sie eine Neunereinheit bilden, in deren Zentrum sich ein erster Sechserring befindet. Mit anderen Worten wird der erste Sechserring durch je zwei (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder der drei Dreierringe gebildet. Befindet sich der Sechserring in der ersten Schicht, wird er als erster Sechserring bezeichnet. In einer Schnittdarstellung ist die Form des ersten Sechserrings der gebildeten Neunereinheit ein Dreieck. Gemäß zumindest einer Ausführungsform befindet sich in der Mitte des ersten Sechserrings ein Kanal. Der Kanal ist bevorzugt frei von (Si,Al)(N,O)4-Tetraedern und/oder Ionen. Der Kanal kann auch als Tetraederfehlstelle bezeichnet werden. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die erste Schicht eine Vielzahl von Neunereinheiten auf. Die Neunereinheiten sind jeweils miteinander über Ecken verknüpft. Dabei sind jeweils drei Ecken der Neunereinheit mit Ecken weiterer Neunereinheiten verknüpft. In anderen Worten, sind die drei Ecken des Dreiecks des ersten Sechserrings mit weiteren Ecken weiterer Dreiecke verknüpft. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Schicht unter anderem Einheiten aus vier miteinander eckenverknüpften (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder auf. Diese Vierereinheit wird aufgebaut durch einen (Si,Al)(N,O)4- Tetraeder im Zentrum der Einheit, der von drei weiteren eckenverknüpften (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder umgeben ist. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Schicht als weiteres Strukturelement sechs miteinander
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 12 - eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder auf, welche einen zweiten Sechserring bilden. Der zweite Sechserring unterscheidet sich unter anderem von dem ersten Sechserring dadurch, dass sich der zweite Sechserring in der zweiten Schicht befindet. Der zweite Sechserring ist beispielsweise über die Vierereinheit mit weiteren zweiten Sechserringen über gemeinsame Ecken verknüpft. Jede Vierereinheit ist über gemeinsame Ecken mit drei zweiten Sechserringen verknüpft. Ein zweiter Sechserring ist wiederum mit drei Vierereinheiten verknüpft. Es entstehen Neunerringe, welche durch sechs (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder von drei zweiten Sechserringen und drei (Si,Al)(N,O)4-Tetraedern der drei Vierereinheiten gebildet sind. Bevorzugt weist die zweite Schicht zumindest einen zweiten Sechserring aus (Si,Al)(N,O)4-Tetraedern und zumindest einen Neunerring aus (Si,Al)(N,O)4-Tetraedern auf. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das (Nitrido)silikatgerüst des Leuchtstoffs ausschließlich aus eckenverknüpften (Si,Al)(N,O)4-Tetraedern gebildet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Gerüststruktur aus abwechselnden ersten und zweiten Schichten aufgebaut. Die erste und die zweite Schicht sind über gemeinsame (Si,Al)(N,O)4-Tetraederecken miteinander verbunden. Pro Elementarzelle befinden sich insgesamt zwei Schichten, eine erste und eine zweite Schicht. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die erste Schicht erste Lücken und die zweite Schicht zweite Lücken und dritte Lücken auf und in den ersten Lücken sind EA-Ionen oder SE- Ionen eingebettet und in den zweiten Lücken der zweiten Schicht sind EA-Ionen und/oder SE-Ionen, sowie M-Ionen eingebettet.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 13 - Insbesondere befinden sich in den ersten Lücken ausschließlich EA-Ionen oder SE-Ionen. Die EA-Ionen können durch SE-Ionen ersetzt werden. Durch die Substitution der SE- Ionen auf die gleiche Lage der EA-Ionen entsteht eine Mischbesetzung in dem Leuchtstoff. Beispielsweise befinden sich in der ersten Schicht ausschließlich EA-Ionen, bevorzugt Strontium-Ionen. Die ersten Lücken unterscheiden sich von den Kanälen der ersten Schicht. Die Kanäle in der ersten Schicht befinden sich in der Mitte eines ersten Sechserrings. In anderen Worten befindet sich der Kanal in der Mitte von drei Dreierringen. Die ersten Lücken befinden sich in der Mitte von drei miteinander eckenverknüpften Neunereinheiten. Mit anderen Worten, werden drei Neunereinheiten mit im Zentrum liegenden ersten Sechserringen über Eckenverknüpfung miteinander verknüpft, wodurch sich in der Mitte eine erste Lücke bildet. Die erste Lücke wirkt in einer Schnittdarstellung wie ein Dreieck. Beispielsweise befinden sich drei EA-Ionen und/oder SE-Ionen in den ersten Lücken. Insbesondere befinden sich in den zweiten Lücken sowohl EA- Ionen und/oder SE-Ionen. In den dritten Lücken befinden sich insbesondere M-Ionen. Beispielsweise befinden sich ausschließlich in den zweiten Lücken Strontium- als auch Y- Ionen. Insbesondere befinden sich die EA-Ionen in den zweiten Lücken in den Neunerringen. Die M-Ionen befinden sich insbesondere in den dritten Lücken der zweiten Sechserringen. Die EA-Ionen können durch SE-Ionen substituiert sein. Die A- Ionen, beispielsweise Cer, besetzen statistisch verteilt bevorzugt die gleichen Positionen wie die SE-Ionen und/oder M-Ionen und EA-Ionen. Somit können sie sich in den ersten, zweiten und dritten Lücken befinden.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 14 - Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die zweiten Lücken für das EA-Ion eine Vollbesetzung auf. Alternativ kann die Lage des EA-Ions auch teilbesetzt sein. Die EA-Ionen und die SE-Ionen besetzen kristallografisch insbesondere die gleichen Lagen. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform sind in den dritten Lücken des zweiten Sechserrings die M-Ionen, beispielsweise Y-Ionen, angeordnet. Hierbei ist insbesondere das M-Ion, beispielsweise Yttrium-Ion, fünffach von N,O-Ionen koordiniert. Dies ist aufgrund des Ionenradius des Yttrium- Ions bedingt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform absorbiert der Leuchtstoff elektromagnetische Strahlung im nahen ultravioletten bis blauen Spektralbereich. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist der Leuchtstoff zwischen einschließlich 350 nm und einschließlich 470 nm anregbar. Beispielsweise absorbiert der Leuchtstoff elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von ungefähr 405 nm, von ungefähr 440 nm oder von ungefähr 448 nm. Andere Wellenlängen zur Anregung des Leuchtstoffs sind denkbar. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Leuchtstoffs sendet der Leuchtstoff elektromagnetische Strahlung aus. Die ausgesendete elektromagnetische Strahlung lässt sich in Form eines Emissionsspektrums beschreiben. Das Emissionsspektrum weist einen Emissionspeak mit einem Emissionsmaximum auf, das zwischen einschließlich 450 Nanometer bis einschließlich 550 Nanometer liegt. Beispielsweise ist das Emissionsmaximum des Leuchtstoffs bei einer Anregung von 440 nm oder 448 nm
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 15 - zwischen 504 nm und 550 nm. Bei einer Anregungswellenlänge von 405 m befindet sich das Emissionsmaxium in einem Bereich zwischen 459 nm und 499 nm. Das Emissionsmaximum des Leuchtstoffs liegt bei einer Anregungswellenlänge von 405 nm bei ungefähr 479 nm und bei einer Anregungswellenlänge von 440 nm bei ungefähr 524 nm und bei einer Anregungswellenlänge von 448 nm bei ungefähr 530 nm. Bei dem Emissionsspektrum handelt es sich um die Intensitätsverteilung der vom Leuchtstoff emittierten elektromagnetischen Strahlung nach Anregung mit elektromagnetischer Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs. Üblicherweise wird das Emissionsspektrum in Form eines Diagramms dargestellt, bei dem eine spektrale Intensität oder ein spektraler Strahlungsfluss pro Wellenlängenintervall („spektrale Intensität/spektraler Strahlungsfluss“) der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung in Abhängigkeit der Wellenlänge λ dargestellt ist. Mit anderen Worten stellt das Emissionsspektrum eine Kurve dar, bei der auf der x-Achse die Wellenlänge und auf der y-Achse die spektrale Intensität oder der spektrale Strahlungsfluss aufgetragen ist. Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine Dominanzwellenlänge (λDom) der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung zwischen einschließlich 470 nm und einschließlich 575 nm. Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine Dominanzwellenlänge (λDom) der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung bei einer Anregungswellenlänge von 440 nm oder 448 nm zwischen
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 16 - einschließlich 520 Nanometer und einschließlich 575 Nanometer. Beispielsweise liegt die Dominanzwellenlänge bei einer Anregungswellenlänge von 440 nm bei etwa 540 nm und die Dominanzwellenlänge bei einer Anregungswellenlänge von 448 nm bei etwa 555 nm. Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt eine Dominanzwellenlänge (λDom) der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung bei einer Anregungswellenlänge von 405 Nanometer zwischen einschließlich 479 Nanometer und einschließlich 519 Nanometer. Beispielsweise liegt die Dominanzwellenlänge bei einer Anregungswellenlänge von 405 nm bei etwa 499 nm. Mit Vorteil ist die Dominanzwellenlänge im blaugrünen bis grünen Wellenlängenbereich. Zur Bestimmung der Dominanzwellenlänge der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung wird in dem CIE-Normdiagramm, ausgehend vom Weißpunkt durch den Farbort der elektromagnetischen Strahlung, eine gerade Linie gezogen. Der Schnittpunkt der geraden Linie mit der das CIE- Normdiagramm begrenzenden Spektralfarblinie bezeichnet die Dominanzwellenlänge der elektromagnetischen Strahlung. Mit anderen Worten ist die Dominanzwellenlänge die monochromatische Wellenlänge, die denselben Farbeindruck erzeugt wie eine polychromatische Lichtquelle. Die Dominanzwellenlänge ist also die Wellenlänge, die vom menschlichen Auge wahrgenommen wird. Im Allgemeinen weicht die Dominanzwellenlänge von der Wellenlänge des Emissionsmaximums ab.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 17 - Gemäß zumindest einer bevorzugten Ausführungsform liegt eine Halbwertsbreite der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung zwischen einschließlich 50 nm und einschließlich 125 nm. Bevorzugt weist die Halbwertsbreite der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung einen Bereich von einschließlich 80 nm bis einschließlich 110 nm auf. Besonders bevorzugt weist die Halbwertsbreite der von dem Leuchtstoff ausgesandten elektromagnetischen Strahlung einen Bereich von einschließlich 80 nm bis einschließlich 100 nm auf. Beispielsweise liegt die Halbwertsbreite bei etwa 90 nm. Der Begriff Halbwertsbreite bezieht sich auf eine Kurve mit einem Maximum, wie etwa das Emissionsspektrum, wobei die Halbwertsbreite die Breite desjenigen Bereichs auf der x- Achse ist, der zu den beiden y-Werten korrespondiert, die der Hälfte des Maximums entsprechen. Es ist weiterhin ein optoelektronisches Bauelement angegeben. Der Leuchtstoff ist insbesondere zur Verwendung in einem optoelektronischen Bauelement geeignet und vorgesehen. Merkmale und Ausführungsformen, die lediglich in Verbindung mit dem Leuchtstoff und/oder dem Verfahren ausgeführt sind, können auch bei dem optoelektronischen Bauelement ausgebildet sein und jeweils umgekehrt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements, umfasst das optoelektronische Bauelement einen Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs von einer Strahlungsaustrittsfläche aussendet.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 18 - Bei dem Halbleiterchip handelt es sich zum Beispiel um einen Leuchtdiodenchip oder einen Laserdiodenchip. Bevorzugt weist der Halbleiterchip eine epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone auf, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Hierzu weist die aktive Zone beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfachquantentopf- oder besonders bevorzugt eine Mehrfachquantentopfstruktur auf. Bevorzugt sendet der Halbleiterchip im Betrieb elektromagnetische Strahlung aus dem ultravioletten Spektralbereich und/oder aus dem sichtbaren Spektralbereich, besonders bevorzugt aus dem blauen Spektralbereich, aus. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optoelektronische Bauelement ein Konversionselement mit einem hier beschriebenen Leuchtstoff auf, der elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung des Emissionsspektrums umwandelt. Bevorzugt handelt es sich bei dem ersten Wellenlängenbereich ganz oder teilweise um das Anregungsspektrum des Leuchtstoffs. Der Leuchtstoff wandelt elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs vollständig oder teilweise in elektromagnetische Strahlung des Emissionsspektrums um. Das Konversionselement weist beispielsweise neben dem hier beschriebenen Leuchtstoff ein Matrixmaterial auf, indem der Leuchtstoff in Form von Partikeln eingebettet ist. Das Matrixmaterial ist bevorzugt aus der Gruppe der Polysiloxane, Epoxide, Gläser und Hybridmaterialien ausgewählt. Beispielsweise ist in dem Matrixmaterial ein oder mehrere
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 19 - weitere Leuchtstoffe eingebettet. Bevorzugt sind die weiteren Leuchtstoffe rot oder gelb emittierende Leuchtstoffe. Die weiteren Leuchtstoffe sind beispielsweise Granatleuchtstoffe oder Nitridleuchtstoffe. Besonders bevorzugt ist der Granatleuchtstoff ein YAG-Leuchtstoff mit der chemischen Formel Y3Al5O12:Ce3+ oder ein LuAG-Leuchtstoff der chemischen Formel Lu3Al5O12:Ce3+. Die Nitridleuchtstoffe wandeln bevorzugt blaue Primärstrahlung in rote Sekundärstrahlung um. Bei dem Nitridleuchtstoff kann es sich beispielsweise um ein Erdalkalisiliziumnitrid, ein Oxynitrid, ein Aluminiumoxynitrid, ein Siliziumnitrid oder ein Sialon handeln. Beispielsweise handelt es sich bei dem Nitridleuchtstoff um (Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu2+ (CASN). Besonders bevorzugt sind die weiteren Leuchtstoffe aus der folgenden Gruppe ausgewählt: Ce3+ dotierte Granate wie YAG und LuAG, beispielsweise (Y, Lu,Gd,Tb)3(Al1-x,Gax)5O12:Ce3+; Eu2+ dotierte Nitride, beispielsweise (Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+, Sr(Ca,Sr)Si2Al2N6:Eu2+ (SCASN), (Sr,Ca)AlSiN3*Si2N2O:Eu2+, (Ca,Ba,Sr)2Si5N8:Eu2+, SrLiAl3N4:Eu2+, SrLi2Al2O2N2:Eu2+; Ce3+ dotierte Nitride, beispielsweise (Ca,Sr)Al(1-4x/3)Si(1+x)N3:Ce; (x = 0,2 – 0,5); Eu2+ dotierte Sulfide, (Ba,Sr,Ca)Si2O2N2:Eu2+, SiAlONe, Nitrido-Orthosilikate (z.B. AE2-x-aRExEuaSi1-yO4-x-2yNx), Orthosilikate (Ba,Sr,Ca)2SiO4:Eu2+; Chlorosilikate (z.B. Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+); Mn4+ dotierte Fluoride, beispielsweise (K,Na)2(Si,Ti)F6:Mn4+; Eu2+ bzw Ce3+ dotierte Litho-Silikate, wie (Li,Na,K,Rb,Cs)(Li3SiO4):E mit E als Eu2+, Ce3+, bzw. (Sr,Li)Li3AlO4:Eu2+ oder SrLi3AlO4:Eu2+. Weitere mögliche Materialien für die Leuchtstoffe sind insbesondere die folgenden aluminiumhaltigen und/oder siliziumhaltigen Leuchtstoffpartikel:
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 20 - (Ba 2+ 1-x-ySrxCay)SiO4:Eu (0 ^ x ^ 1, 0 ^ y ^ 1), (Ba1-x- S 2+ 2+ y rxCay)3SiO5:Eu (0 ^ x ^ 1, 0 ^ y ^ 1), Li2SrSiO4:Eu , Oxo- Nitride wie (Ba Sr Cay)Si2O 2+ 1-x-y x 2N2:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), SrSiAl O N :Eu2+, Ba -xC 2+ 2 3 2 4 axSi6ON10:Eu (0 ^ x ^ 1), (Ba1- xSrx)Y2Si2Al2O2N5:Eu2+ (0 ^ x ^ 1), SrxSi(6-y)AlyOyN(8-y):Eu2+ (0,05 ^ x ^ 0,5; 0,001 ^ y ^ 0,5), Ba 2+ 2+ 3Si6O12N2:Eu , Si6-zAlzOzN8-z:Eu (0 ^ z ^ 0,42), M S 2+ x i12-m-nAlm+nOnN16-n:Eu (M = Li, Mg, Ca, Y; x = m/v; v = Wertigkeit von M, x ^ 2), M 3+ xSi12-m-nAlm+nOnN16-n:Ce , AE2-x-aRExEuaSi1-yO4-x-2yNx (AE = Sr, Ba, Ca, Mg; RE = Seltenerdmetallelemente), AE2-x-aRExEuaSi1-yO4-x-2yNx (AE = Sr, Ba, Ca, Mg; RE = Seltenerdmetallelemente), Ba 2+ 3Si6O12N2:Eu oder Nitride wie La3Si6N11:Ce3+, (Ba1-x-ySrxCay)2Si5N8:Eu2+, (Ca1-x- Sr Ba )AlSi 2+ y x y N3:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), Sr(Sr1- Ca )Al Si N :Eu2+ (0 ^ 3+ x x 2 2 6 x ^ 0,2), Sr(Sr1-xCax)Al2Si2N6:Ce (0 ^ x ^ 0,2) SrAlSi 2+ 2+ 4N7:Eu , (Ba1-x-ySrxCay)SiN2:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), (Ba1-x-ySrxCay)SiN2:Ce3+ (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), (Sr1- Ca )LiAl3N4:Eu2+ (0 ^ x ^ 1 2+ x x ), (Ba1-x-ySrxCay)Mg2Al2N4:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), (Ba1-x-ySrxCay)Mg3SiN4:Eu2+ (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1). Gemäß zumindest einer Ausführungsform besteht das Konversionselement aus dem hier beschriebenen Leuchtstoff. Beispielsweise ist der Leuchtstoff als Keramik ausgebildet. Beispielsweise wandelt das Konversionselement die elektromagnetische Strahlung des Halbleiterchips lediglich teilweise in elektromagnetische Strahlung des Emissionsspektrums um, während ein weiterer Teil der elektromagnetischen Strahlung des Halbleiterchips von dem Konversionselement transmittiert wird. Das optoelektronische Bauelement sendet in diesem Fall bevorzugt Mischlicht aus,
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 21 - dass sich aus elektromagnetischer Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs und elektromagnetischer Strahlung des Emissionsspektrums zusammensetzt. Beispielsweise sendet das elektromagnetische Bauelement weißes Licht aus. Das optoelektronische Bauelement ist insbesondere zur Verwendung in Weißlicht-LED‘s in Hintergrundbeleuchtungen für Bildschirme geeignet. Außerdem finden diese optoelektronischen Bauelemente als Weißlicht-LEDs mit höheren Farbwiedergabeindex, Human Centric Lighting oder für den Einsatz bei höheren Bestrahlungsstärken aufgrund des geringeren Flux-Quenchings Verwendung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Konversionselement zumindest einen weiteren Leuchtstoff, der elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines weiteren Wellenlängenbereichs konvertiert. Das bedeutet, dass beispielsweise der weitere Leuchtstoff ebenso in dem gleichen Konversionselement wie der erste Leuchtstoff eingebettet ist. Alternativ kann der weitere Leuchtstoff auch in einem weiteren Konversionselement angeordnet sein, welche sich auf dem Konversionselement befindet. Der weitere Leuchtstoff konvertiert bevorzugt elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs, welche sich von dem Emissionsspektrum unterscheidet. Insbesondere sendet der weitere Leuchtstoff gelbes und/oder rotes Licht aus. Der Leuchtstoff kann mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Merkmale und Ausführungsformen, die lediglich in Verbindung mit dem Leuchtstoff und dem
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 22 - optoelektronischen Bauelement ausgeführt sind, können auch bei dem Verfahren ausgebildet sein und umgekehrt. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Leuchtstoffs mit der allgemeinen Formel EA4-x-a-dSEx+aM1-b-cSi19-y-x-3cAly+x+3cN29-y+a-3b-2dOy-a+3b+2d:A, wobei - EA ausgewählt ist aus Ca, Sr, Ba, Zn oder Kombinationen daraus, - SE ausgewählt ist aus der Gruppe der dreiwertigen Seltenerdelemente oder Kombinationen daraus, - M ausgewählt ist aus Sc, Y, Lu, Tm, Er, Ho oder Kombinationen daraus, - A ausgewählt ist aus Ce, Eu, Mn, Bi, Tb, Dy, Ni, Cr, Er oder Kombinationen daraus, - 0 ≤ d ≤ 1; - 0 ≤ x+a+d ≤ 4; - 0 ≤ b+c < 1; - 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; - 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; - 2*(4-x-a-d) + 3*(x+a) + 3* (1-b-c)+ 4*(19-y-x-3c) + 3*(y+x+3c)-3*(29-y+a-3b-2d)-2*(y-a+3b+2d) = 0. ist, umfasst das Verfahren die Schritte - Bereitstellen einer stöchiometrischen Zusammensetzung von Edukten, - Homogenisieren der Edukte zur Herstellung eines Reaktionsgemenges, und - Erhitzen des Reaktionsgemenges auf eine Temperatur zwischen einschließlich 1500 °C und einschließlich 2000 °C. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem ersten Schritt des Verfahrens eine stöchiometrische Zusammensetzung der Edukte homogenisiert. Dies kann
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 23 - beispielsweise in einem Handmörser, einer Mörsermühle, einer Kugelmühle, einem Mehrachsmischer oder ähnlichem erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das entstandene Reaktionsgemenge aus den Edukten in einen Tiegel überführt. Der Tiegel kann beispielsweise Korund, Wolfram, Molybdän oder Tantal aufweisen. Das Reaktionsgemenge wird gemäß zumindest einer Ausführungsform in einem weiteren Schritt auf eine Temperatur zwischen einschließlich 1500 °C und einschließlich 2000 °C, bevorzugt zwischen 1650 °C und 1850 °C erhitzt. Die Temperatur wird dabei für einschließlich 1 Stunde bis einschließlich 20 Stunden gehalten. Das Erhitzen findet unter Stickstoffatmosphäre oder reduzierender Atmosphäre, beispielsweise Formiergas, bei normalem oder erhöhtem Druck statt. Die Formiergasatmosphäre weist beispielsweise ein Gemisch aus Stickstoff oder Argon mit bis zu 10 % Wasserstoff auf oder ist aus einem solchen Gemisch gebildet. Nach erfolgter Reaktion und Abkühlung wird das Produkt in einem Handmörser vermahlen. Dies kann beispielsweise in einem Handmörser, einer Mörsermühle und einer Kugelmühle erfolgen. Bevorzugt wird das Reaktionsgemenge unter N2-Atmosphäre bei 20 bar und bei einer Temperatur von 1750 °C für vier Stunden erhitzt. Besonders bevorzugt wird das Reaktionsgemenge unter N2-Atmosphäre bei Normaldruck und bei einer Temperatur von 1650 °C für 4 Stunden erhitzt. Anschließend wird insbesondere das Reaktionsgemenge abgekühlt und in einem Handmörser vermahlen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Edukte ausgewählt aus der folgenden Gruppe: Yttriumverbindung,
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 24 - Strontiumverbindung, Siliziumverbindung, Cerverbindung, Aluminiumverbindung und Kombinationen daraus. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Edukte ausgewählt aus der folgenden Gruppe: Yttriumnitrid, Yttriumoxid, Strontiumnitrid, Strontiumsubnitrid, Strontiumcarbonat, Strontiumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Ceroxid, Cernitrid, Cerfluorid und Kombinationen daraus. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Reaktionsgemenge bei Normaldruck erhitzt. Eine Idee des vorliegenden Leuchtstoffs ist es, den Anteil von Yttrium zu dem Anteil des Gerüstbildners, beispielsweise Silizium auf 1:19 zu reduzieren. Dadurch wird mit Vorteil ein selten vorkommendes, teures Element in dem Leuchtstoff reduziert. Mit anderen Worten wird der Seltenerdanteil pro Masse Leuchtstoff auf 8 Prozent reduziert. Ferner eignet sich der Leuchtstoff besonders gut bei hohen Bestrahlungsstärken, da nur geringe Quenchingeffekte auftreten. Der hier beschriebene Leuchtstoff ist für den blaugrünen bis grünen Spektralbereich sehr gut geeignet und trägt zu effizienteren und/oder einfacheren und damit günstigeren Lösungen für die Anwendung bei. Der hier beschriebene Leuchtstoff emittiert blau-grünes bis grünes Licht und kann bei hohen Bestrahlungsstärken eingesetzt werden. Darum eignet er sich besonders gut in einem optoelektronischen Bauelement in der Hintergrundbeleuchtung von Bildschirmen. Durch die schmale Halbwertsbreite und den hohen CIE-y-Wert erreicht man gleichzeitig eine bessere Farbsättigung und eine größere Abdeckung des Farbraums als mit
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 25 - handelsüblichen grün emittierenden Granatleuchtstoffen möglich ist. Ferner bietet sich die Möglichkeit zum Einsatz in einer 2- Leuchtstoff-Konversionslösung um hohe CRI (Color Rendering Index) bei gleichzeitig hohen R9-Werten zu erreichen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Leuchtstoffs des optoelektronischen Bauelements und des Verfahrens ergeben sich aus den folgenden, in Verbindung mit den Figuren, beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Figur 1 einen schematischen Ausschnitt einer ersten Schicht einer Kristallstruktur eines Wirtsgitters eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 2 eine Vierereinheit als ein Strukturmerkmal einer zweiten Schicht einer Kristallstruktur eines Wirtsgitters eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 3 einen schematischen Ausschnitt einer zweiten Schicht einer Kristallstruktur eines Wirtsgitters eines Leuchtstoffs mit einer Vierereinheit und einem zweiten Sechserring als Strukturmerkmale gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 4 die Verknüpfung von der ersten Schicht und der zweiten Schicht zu einer Gerüststruktur eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel,
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 26 - Figur 5 einen schematischen Ausschnitt einer ersten Schicht einer Kristallstruktur eines Wirtsgitters eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 6 einen schematischen Ausschnitt einer zweiten Schicht einer Kristallstruktur eines Wirtsgitters eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 7 Emissionsspektren eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel, Figur 8 Emissionsspektren eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel und zwei Vergleichsbeispielen, Figuren 9, 10 und 11 jeweils eine schematische Schnittdarstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel, Figuren 12 und 13 jeweils simulierte LED-Emissionsspektren mit dem Leuchtstoff gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel und einem Vergleichsbeispiel, und Figur 14 eine schematische Schnittdarstellung verschiedener Verfahrensstadien eines Verfahrens zur Herstellung eines Leuchtstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gleiche, gleichartige oder gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 27 - Der Leuchtstoff 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt in Form von Partikeln vor. Beispielsweise weisen die Partikel eine Korngröße zwischen einschließlich 0,2 Mikrometer und einschließlich 100 Mikrometer auf (nicht explizit gezeigt). Der Leuchtstoff 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 gehorcht der Formel EA4-x-a-dSEx+aM1-b-cSi19-y-x-3cAly+x+3cN29-y+a-3b-2dOy- a+3b+2d:A Insbesondere gehorcht der Leuchtstoff 1 der Summenformel Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+. Das Wirtsgitter umfasst eine Struktur mit einer trigonalen Raumgruppe. Der Leuchtstoff 1 kristallisiert in der trigonalen Raumgruppe P3. Die Kristallstruktur des Wirtsgitters des Leuchtstoffs 1 umfasst miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2. Die Kristallstruktur weist eine erste Schicht 4 auf und die erste Schicht 4 weist (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 auf. Die erste Schicht weist Dreierringe 20 auf. Die Dreierringe 20 weisen drei miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 auf. Mit anderen Worten bilden drei miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 einen Dreierring 20. Drei Dreierringe 20 sind so miteinander eckenverknüpft, dass sie eine Neunereinheit 23 mit einem ersten Sechserring 17 im Zentrum bilden. Mit anderen Worten wird der erste Sechserring 17 durch je zwei (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 der drei Dreierringe 20 gebildet. In der Mitte des ersten Sechserrings 17 befindet sich ein Kanal 21. Der Kanal 21 ist bevorzugt frei von Tetraedern und/oder Ionen. Beispielsweise ist der Kanal 21 eine Tetraederfehlstelle. Die erste Schicht 4 weist eine Vielzahl von Neunereinheiten 23 und damit von ersten Sechserringen 17 auf. Die Vielzahl von Neunereinheiten 23 sind jeweils miteinander über gemeinsame Ecken 3
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 28 - verknüpft. Dabei sind jeweils drei Ecken der Neunereinheit 23 mit Ecken 3 weiterer Neunereinheiten 23 verknüpft. In der Figur 2 ist ein Ausschnitt einer Kristallstruktur eines Wirtsgitters eines Leuchtstoffs 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Figur 2 zeigt einen Teil der zweiten Schicht 5 der Kristallstruktur. Die zweite Schicht 5 weist unter anderem eine Vierereinheit 22 aus vier miteinander eckenverknüpften (Si,Al)(N,O)4-Tetraedern 2 auf. Die vier miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 weisen eine Fehlordnung hinsichtlich der N,O-Positionen auf. Die beiden rechten Figuren der Figur 2 zeigen zwei geordnete Varianten die sich lediglich in deren genauen Ausrichtung der fehlgeordneten N,O-Positionen unterscheiden. Innerhalb der Vierereinheit 22 befindet sich ein (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 im Zentrum. Dieser ist eckenverknüpft mit drei weiteren (Si,Al)(N,O)4-Tetraedern 2. In der Figur 3 ist die zweite Schicht 5 der Kristallstruktur des Leuchtstoffs 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die zweite Schicht 5 weist zusätzlich zur Vierereinheit 22, sechs miteinander eckenverknüpfte (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 auf, welche einen zweiten Sechserring 18 bilden. Der zweite Sechserring 18 ist mit den Vierereinheiten 22 verknüpft. Jede Vierereinheit 22 ist über gemeinsame Ecken mit drei zweiten Sechserringen 18 verknüpft. Ein zweiter Sechserring 18 ist wiederum mit drei Vierereinheiten 22 verknüpft. Es entstehen Neunerringe 19, welche durch dreimal zwei (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 der zweiten Sechserringe 18 und je einem (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 2 der drei Vierereinheiten 22 gebildet sind. Somit weist die zweite Schicht 5 zweite Sechserringe 18 und Neunerringe 19 auf.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 29 - In der Figur 4 ist ein Teil der ersten Schicht 4 und der zweiten Schicht 5 der Kristallstruktur des Leuchtstoffs 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die erste Schicht 4 und die zweite Schicht 5 bilden eine Gerüststruktur 6. Die erste Schicht 4 und die zweite Schicht 5 sind über gemeinsame (Si,Al)(N,O)4-Tetraederecken miteinander zu einer Gerüststruktur verbunden. Dabei befinden sich pro Elementarzelle insgesamt zwei Schichten übereinander entlang der kristallografischen c-Achse, eine erste Schicht 4 und eine zweite Schicht 5. In der Figur 5 ist die erste Schicht 4 der Kristallstruktur des Leuchtstoffs 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die erste Schicht 4 weist erste Lücken 71 auf und in den ersten Lücken 71 der ersten Schicht 4 sind EA-Ionen oder SE- Ionen 8 eingebettet. Die ersten Lücken 71 befinden sich in der Mitte dreier miteinander eckenverknüpfter Neunereinheiten 23. Es sind beispielsweise drei EA-Ionen 8, bevorzugt Strontium-Ionen, in je einer ersten Lücke 71 der ersten Schicht 4 eingebettet. In der ersten Schicht 4 befinden sich ausschließlich EA-Ionen oder SE-Ionen 8, bevorzugt Strontium- Ionen. Die Kanäle 21 im Zentrum der ersten Sechserringe 17 in der ersten Schicht 4 sind frei von Ionen und (Si,Al)(N,O)4- Tetraeder 2. In der Figur 6 ist ein Ausschnitt der zweiten Schicht 5 der Kristallstruktur des Leuchtstoffs 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die zweite Schicht 5 weist zweite Lücken 72 und dritte Lücken 73 auf. In den zweiten Lücken 72 sind EA-Ionen oder SE-Ionen 8 und in den dritten Lücken 73 M-Ionen 9 eingebettet. Bevorzugt sind in den zweiten Lücken 72 der zweiten Schicht 5 Strontium-Ionen
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 30 - eingebettet. Die zweiten Lücken 72 befinden sich in der Mitte der Neunerringe 19. Die dritten Lücken 73 befinden sich in der Mitte der zweiten Sechserringe 18. Die Strontium-Ionen befinden sich dabei in den zweiten Lücken 72 der Neunerringe 19. Die M-Ionen 9, bevorzugt Y-Ionen sind in den dritten Lücken 73 der zweiten Sechserringe 18 eingebettet. In den zweiten Lücken 72 der Neunerringe 19 sitzt bevorzugt ein EA- Ion 8, vorliegend das Strontrium-Ion, und in den dritten Lücken 73 der zweiten Sechserringe 18 sitzt bevorzugt ein M- Ion 9, vorliegend das Y-Ion. Das Aktivator-Ion A besetzt statistisch verteilt die gleichen Positionen wie die EA-, SE- oder M-Ionen, bevorzugt Y- und Strontium-Ionen, und kann sich in der ersten Schicht 4 und in der zweiten Schicht 5 befinden. Die Struktur von Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+ wurde anhand eines Einkristalls mittels Einkristallröntgenbeugung bestimmt. Die Gitterparameter, kristallografischen Daten sowie die grundlegenden Güteparameter der röntgenografischen Bestimmung sind in der Tabelle 1 zusammengefasst. Für die Strukturbestimmung wurden ausschließlich Si-Lagen für die Tetraederzentren, sowie N- Lagen für die Ecken der Tetraeder verwendet, da die Si- und Al-Ionen beziehungsweise N- und O-Ionen eine annähernd gleiche Elektronendichte aufweisen und somit im Rahmen einer Röntgeneinkristallstrukturanalyse nicht unterscheidbar sind. EDX-Analysen deuten auf den Einbau geringer Mengen an Al und O hin. Prinzipiell könnten allerdings alle Si-Lagen eine Si- /Al-Mischbesetzung aufweisen. Bei den N-Lagen könnten alle endständigen oder zweifach verbrückenden Lagen eine N,O- Mischbesetzung oder eine reine O-Besetzung aufweisen. Diese Lagen sind in der Tabelle 2 mit [1] oder [2] gekennzeichnet.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 31 - Bei allen weiteren N-Lagen handelt es sich um dreifach verbrückende Lagen. Diese sind mit [3] gekennzeichnet. Darüber hinaus wäre eine Mischbesetzung der Sr-Lagen mit anderen zweiwertigen oder dreiwertigen Kationen in Abhängigkeit der Zusammensetzung denkbar. Tabelle 1: Kristallografische Daten von Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+. Summenformel Sr3,87Y0,13(Si,Al)19(N,O)29 Kristallsystem Trigonal Raumgruppe P3 (Nr. 143) a / Å 12,1185(4) c / Å 4,8697(3) Zellvolumen/ Å3 619,34(6) T / K 296(2) Strahlung Cu-Kα (λ = 1,542 Å) Messrange 4,2 < θ < 72,3 −14 ≤ h ≤ 14 −14 ≤ k ≤ 14 −6 ≤ l ≤ 6 Anzahl aller Reflexe 1637 Unabhängige Reflexe 1360 Anzahl der Parameter 121 4,506/−3,319 0,1039/0,1228 0,2474/0,2577
1,089 Für den Leuchtstoff 1 mit der Summenformel Sr4-m-oY1-n-pSi19- t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+ sind weiterhin kristallografische Lageparameter bekannt, die in Tabelle 2 wiedergegeben sind. Tabelle 2: Kristallographische Lageparameter von Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+. Name Atom- Wyckoff- X y z Besetz- Uiso typ Lage ung *Uani
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 32 - Sr01 Sr 3d 0,5546(3) 0,4457(3) 0,7166(9) 1 0,0208(8)* Sr02 Sr 1a 1 1 0,25(2) 0,87 0,46(5)* Y01 Y 1b 1/3 2/3 0,201(12) 0,13 0,016(14)* Si01 Si 3d 0,3316(10) 0,410(1) 0,213(17) 1 0,012(2)* Si02 Si 3d 0,5898(11) 0,6681(10) 0,2127(18) 1 0,013(2)* Si03 Si 3d 09976(10) 0,7557(10) 0,723(2) 1 0,018(2)* Si04 Si 3d 0,7589(11) 0,7557(10) 0,724(2) 1 0,018(2)* Si05 Si 1c 2/3 1/3 0,213(4) 1 0,020(4)* Si06 Si 3d 0,8183(12) 0,6380(11) 0,213(3) 1 0,025(3)* Si07 Si 3d 0,5075(11) 0,7536(11) 0,715(2) 1 0,022(3)* N01 N[3] 1b 1/3 2/3 0,761(16) 1 0,042(18) N02 N[2] 3d 0,478(3) 0,520(3) 0,177(7) 1 0,022(7) N03 N[2] 3d 0,840(3) 0,919(4) 0,713(8) 1 0,026(8) N04 N[3] 3d 0,861(4) 0,722(4) 0,559(10) 1 0,042(10) N05A N[2] 3d 0,743(5) 0,482(5) 0,355(11) 0,5 0,005(10) N05B N[2] 3d 0,743(5) 0,487(5) 0,08(1) 0,5 0,002(9) N06 N[3] 3d 0,554(5) 0,775(5) 0,104(10) 1 0,045(10) N07 N[3] 3d 0,728(5) 0,686(5) 0,068(10) 1 0,049(11) N08 N[3] 3d 0,959(4) 0,689(4) 0,068(9) 1 0,04(1) N09 N[3] 3d 0,605(6) 0,685(6) 0,588(13) 1 0,076(17) N10 N[3] 3d 1,080(7) 0,689(7) 0,591(15) 1 0,09(2) N11A N[1] 1c 2/3 1/3 -0,14(2) 0,5 0,007(17) N12A N[1] 1c 2/3 1/3 0,53(2) 0,5 0,02(2) Die Figur 7 zeigt zwei Emissionsspektren E1 und E2 eines Leuchtstoffs 1 gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel bei Anregung mit elektromagnetischer Strahlung eines Anregungsspektrums im UV- oder blauen Wellenlängenbereich. Der Leuchtstoff 1 wurde bei einer Wellenlänge von 405 nm und 440 nm angeregt. Das Emissionsspektrum ist die spektrale Intensität I der von dem Leuchtstoff 1 ausgesandten elektromagnetischen Strahlung in Abhängigkeit der Wellenlänge λ. Das Emissionsspektrum ist in einem Wellenlängenbereich von einschließlich 450 bis
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 33 - einschließlich 700 Nanometer abgebildet. Das Emissionsspektrum E1 weist bei einer Anregungswellenlänge von 405 Nanometern eine Dominanzwellenlänge λDom von 499 Nanometer auf. Eine spektrale Halbwertsbreite (FWHM) beträgt 57 Nanometer. Das Emissionsspektrum ist auf der kurzwelligen Seite bedingt durch den Messaufbau durch einen Filter abgeschnitten. Dadurch könnte die spektrale Halbwertsbreite in Realität größer sein. Ein Emissionsmaximum λmax beträgt 479 Nanometer. Das Emissionsspektrum E2 weist bei einer Anregungswellenlänge von 440 Nanometer eine Dominanzwellenlänge λDom von 540 Nanometer auf. Eine spektrale Halbwertsbreite beträgt 90 Nanometer und ein Emissionsmaximum λmax beträgt 524 Nanometer. Ein Emissionsspektrum weist bei einer Anregungswellenlänge von 448 Nanometer eine Dominanzwellenlänge λDom von 555 Nanometer auf. Eine spektrale Halbwertsbreite beträgt 89 Nanometer und ein Emissionsmaximum λmax beträgt 530 Nanometer. Die genannten spektralen Daten sind in den Tabellen 3 und 4 zusammengefasst. Es ist deutlich eine Verschiebung der Emissionskurve in Abhängigkeit von der Anregungswellenlänge zu erkennen. Tabelle 3: Spektrale Daten für Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+. Anregung bei Anregung bei 405 nm 440 nm Dominanzwellenlänge 499 nm 540 nm λdom Emissionsmaximum λmax 479 nm 524 nm Halbwertsbreite FWHM 57 nm (cut-off) 90 nm In der Figur 8 ist das Emissionsspektrum E-VB1 des Vergleichsbeispiels YAGaG:Ce und das Emissionsspektrum E-VB2 des Vergleichsbeispiels ß-SiAlON:Eu sowie das
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 34 - Emissionsspektrum E3 des Ausführungsbeispiels des Leuchtstoffs 1 mit der Summenformel Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m- 3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+ in einem Wellenlängenbereich von einschließlich 400 Nanometer bis einschließlich 900 Nanometer dargestellt. Die Anregungswellenlänge beträgt hierbei 448 Nanometer. Das Emissionsspektrum E3 des Leuchtstoffs 1 ist als durchgezogene Linie dargestellt. Das Emissionsspektrum E- VB1 des Vergleichsleuchtstoffs YAGaG:Ce als gepunktete Linie und das Emissionsspektrum E-VB2 des Vergleichsleuchtstoffs ß- SiAlON:Eu als gestrichelte Linie dargestellt. Die spektralen Daten sind in der Tabelle 4 zusammengefasst. Tabelle 4: Spektrale Daten für Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+, Ausführungsbeispiel 2, Vergleichsbeispiel 1 (YAGaG:Ce) und Vergleichsbeispiel 2 (ß-SiAlON:Eu) bei Anregung mit 448 nm . Sr4-m-oY1-n-pSi19- YAGaG:Ce ß- t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- Anregung SiAlON:Eu 3pOt+2o+3p:Ce3+, bei Anregung Anregung bei 448 nm 448 nm bei 448 nm Dominanzwellenlänge 555 nm 559 nm 552 nm λdom Emissionsmaximum 530 nm 526 nm 534 nm λmax Halbwertsbreite 89 nm 116 nm 55 nm FWHM CIE-x 0,337 0,360 0,316 CIE-y 0,569 0,558 0,648 Figur 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines optoelektronischen Bauelements 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel, das einen Halbleiterchip 11 aufweist, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs von einer Strahlungsaustrittsfläche 12 aussendet. Der Halbleiterchip 11 umfasst eine aktive Schichtenfolge und einen aktiven Bereich (hier nicht explizit
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 35 - gezeigt) der zur Erzeugung der Primärstrahlung dient. Bei der Primärstrahlung handelt es sich um elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs. Bevorzugt handelt es sich um elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen im sichtbaren Bereich beispielsweise im blauen Spektralbereich. Im Strahlengang der von dem Halbleiterchip 11 emittierten elektromagnetischen Strahlung im ersten Wellenlängenbereich ist ein Konversionselement 13 angeordnet. Das Konversionselement 13 ist dazu eingerichtet, die elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs zu absorbieren und zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung des Emissionsspektrums zu konvertieren. Insbesondere weist das Emissionsspektrum eine längere Wellenlänge auf als der absorbierte erste Wellenlängenbereich. Das Konversionselement 13 weist einen Leuchtstoff 1 mit der allgemeinen Formel EA4-x-a-dSEx+aM1-b-cSi19-y-x-3cAly+x+3cN29-y+a-3b-2dOy- a+3b+2d:A auf. Insbesondere kann das Konversionselement 13 den Leuchtstoff 1 mit der Formel Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- 3pOt+2o+3p:Ce3+ aufweisen. Der Leuchtstoff 1 kann in ein Matrixmaterial eingebettet sein. Das Matrixmaterial ist beispielsweise ein Silikon, ein Polysiloxan, ein Epoxidharz oder ein Glas. Alternativ kann das Konversionselement 13 frei von einem Matrixmaterial sein. In diesem Fall kann das Konversionselement 13 aus dem Leuchtstoff 1 beispielsweise aus einer Keramik des Leuchtstoffs 1 bestehen.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 36 - Alternativ kann das Konversionselement 13 zumindest einen weiteren Leuchtstoff 1 aufweisen. Der weitere Leuchtstoff 1 konvertiert elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines weiteren Wellenlängenbereichs. Der weitere Leuchtstoff kann beispielsweise die elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung des gelben und/oder roten Wellenlängenbereichs konvertieren. Der weitere Leuchtstoff kann beispielsweise ein (Sr,Ca)AlSiN3:Eu und/oder YAGaG:Ce sein. Weitere Leuchtstoffe oder Kombinationen von Leuchtstoffen sind denkbar. Der Halbleiterchip 11 und das Konversionselement 13 sind in einer Ausnehmung 15 eines Gehäuses 14 eingebettet. Zur besseren Stabilisierung und zum Schutz des Halbleiterchips 11 und des Konversionselements 13 kann die Ausnehmung 15 des Gehäuses 14 mit einem Verguss 16 gefüllt sein und der Halbleiterchip 11 und das Konversionselement 13 sind vollständig vom Verguss 16 umhüllt. Das Konversionselement 13 kann wie in Figur 9 gezeigt im direkten mechanischen Kontakt auf dem Halbleiterchip 11 angeordnet sein. Insbesondere bildet dabei die Strahlungsaustrittsfläche 12 die gemeinsame Fläche zwischen dem Konversionselement 13 und dem Halbleiterchip 11. Alternativ können sich weitere Schichten wie beispielsweise Klebeschichten zwischen Halbleiterchip 11 und dem Konversionselement 13 befinden. Gemäß dem in Figur 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Konversionselement 13 mit einem Abstand zum Halbleiterchip 11 angeordnet. In diesem Fall kann ein Verguss 16 zwischen dem Halbleiterchip 11 und dem Konversionselement
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 37 - 13 angeordnet sein. Alternativ kann die Ausnehmung 15 zwischen dem Halbleiterchip 11 und dem Konversionselement 13 auch frei von einem Verguss 16 oder weiteren Schichten oder Bauteilen sein. Gemäß dem in Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Konversionselement 13 in einer Ausnehmung 15 angeordnet. Der Halbleiterchip 11 ist in das Konversionselement 13 eingebettet. Das Konversionselement 13 weist den Leuchtstoff 1 und das Matrixmaterial, welches beispielsweise Silikon ist, auf. Weitere Leuchtstoffe können in das Konversionselement 13 eingebracht sein. Die Figuren 12 und 13 zeigen jeweils simulierte LED- Emissionsspektren von Leuchtstofflösungen. Die Leuchtstofflösung des Emissionsspektrums SE1 weist den Leuchtstoff 1, vorliegend Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- O :Ce3+ 3p t+2o+3p , und den zusätzlichen Rotleuchtstoff (Sr,Ca)AlSiN3:Eu auf. Das simulierte LED-Spektrum SE2 weist die Leuchtstofflösung aus dem Vergleichsleuchtstoff YAGaG:Ce und dem zusätzlichen Rotleuchtstoff (Sr,Ca)AlSiN3:Eu auf. Die Farbtemperatur in der Figur 12 beträgt 4000 K und die Farbtemperatur der Figur 13 beträgt 5000 K. Die relative Intensität I ist gegen die Wellenlänge λ in Nanometer aufgetragen. Hier wurden sowohl für die Leuchtstofflösungen aus Leuchtstoff 1 und dem Rotleuchtstoff (Sr,Ca)AlSiN3:Eu sowie für die Vergleichsleuchtstofflösung aus YAGaG:Ce und dem Rotleuchtstoff (Sr,Ca)AlSiN3:Eu LED-Emissionsspektren simuliert. Die Dominanzwellenlänge des blau emittierenden Halbleiterchips 11 betrug 458 Nanometer. Unter Verwendung der
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 38 - Leuchtstofflösung 1 erreicht man einen CRI- von 90 und einen R9-Wert von ungefähr 50, wie sie beispielsweise für die Anwendung im Retailbereich gefordert sind. Der R9-Wert beschreibt die Sättigung von Rottönen. Je höher dieser Wert liegt desto gesättigter wirkt ein Rotton auf den Betrachter. Das Vergleichs-LED-Spektrum SE2 erreicht CRI-Werte von kleiner 90 und R9-Werte von kleiner 30 und kann daher nicht für den Retailbereich, wo eine besonders naturgemäße Farbwiedergabe gefordert ist, eingesetzt werden. In Tabelle 5 sind die optischen Daten der simulierten LED- Emissionsspektren der Leuchtstofflösung aufweisend den Leuchtstoff 1 Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+ gemäß dem Ausführungsbeispiel und den Rotleuchtstoff (Sr,Ca)AlSiN3:Eu sowie eine Vergleichsbeispiel- Leuchtstofflösung aus dem Vergleichsleuchtstoff YAGaG:Ce und dem Rotleuchtstoff (Sr,Ca)AlSiN3:Eu gegenübergestellt. Der blau emittierende Halbleiterchip 11 weist eine Dominanzwellenlänge von 458 Nanometern auf. Tabelle 5: Vergleich von Lösungen für die Weißlichterzeugung mit CRI > 90 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Leuchtstoffs als grüner Komponente und CRI < 90 unter Verwendung eines handelsüblichen YAGaG:Ce als grüner Komponente. Leuchtstofflösung Leuchtstofflösung 1: Vergleichsbeispiel Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt- 1: 2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+ YAGaG:Ce + (Sr,Ca)AlSiN:Eu + (Sr,Ca)AlSiN:Eu Farbtemperatur CCT 4000 K 5000 K 4000 K 5000 K Farbwiedergabe CRI 90 90 86 87 R9 46 54 22 27 Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 14 wird in einem ersten Verfahrensschritt S1 eine stöchiometrische Zusammensetzung von Edukten bereitgestellt. Die Edukte können eine Yttriumquelle zum Beispiel Yttriumnitrid, Yttriumoxid; eine Strontiumquelle, zum
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 39 - Beispiel Stontiumnitrid, Strontiumsubnitrid, Strontiumoxid oder Strontiumcarbonat; eine Siliziumquelle, zum Beispiel Siliziumnitrid oder Siliziumoxid; eine Aluminiumquelle, zum Beispiel Aluminiumnitrid oder Aluminiumoxid und einen Aktivator zum Beispiel Cer in Form von Ceroxid, Cernitrid oder Cerfluorid aufweisen. Die Edukte werden unter Schutzgasatmosphäre eingewogen und innig vermengt. Dies kann in einem Handmörser, einer Mörsermühle, einer Kugelmühle, einem Mehrachsmischer oder Ähnlichem erfolgen. In einem nächsten Schritt S2 wird das Reaktionsgemenge auf eine Temperatur zwischen einschließlich 1500 °C und einschließlich 2000 °C erhitzt. Bevor es erhitzt wird, wird die Homogenisierung der vermischten Edukte in einem Tiegel überführt. Dieser kann zum Beispiel aus Korund, Wolfram, Molybdän oder Tantal bestehen. Die maximale Synthesetemperatur wird dabei für 1 Stunde bis 20 Stunden gehalten. Die Glühung findet unter Stickstoffatmosphäre oder reduzierender Atmosphäre, zum Beispiel Formiergas, bei Normal- oder erhöhtem Druck statt. Beispielsweise werden die Edukte unter N2-Atmosphäre bei 20 bar und 1750 °C oder unter N2-Atmosphöre bei Normaldruck und 1650 °C für 4 Stunden zur Reaktion gebracht. In einem nächsten Schritt S3 wird das Reaktionsgemenge nach der Abkühlung in einem Handmörser vermahlen. Dies kann zum Beispiel wieder in einem Handmörser, einer Mörsermühle oder einer Kugelmühle erfolgen. Die Tabelle 6 fasst die Einwaage der Edukte zusammen, die für die Herstellung eines Leuchtstoffs 1 mit der Summenformel Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m- 3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+ gemäß einem Ausführungsbeispiel eingesetzt wurden.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 40 - Tabelle 6: Einwaage für die Synthese von Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce3+. Sr3N2 SrN2 YN SrCO3 AlN Si3N4 SiO2 CeO2 Ausführungs- - 2,850 5,023 8,491g 2,021 11,530 - 0,085 beispiel 1 g g g g g und 2 Ausführungs- 2,756 - 0,741 - 1,770 3,365 1,297 0,071 beispiel 3 g g g g g g Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102024104050.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 41 - Bezugszeichenliste 1 Leuchtstoff 2 (Si,Al)(N,O)4-Tetraeder 3 Ecke 4 erste Schicht 5 zweite Schicht 6 Gerüststruktur 71 erste Lücke 72 zweite Lücke 73 dritte Lücke 8 EA-Ionen und/oder SE-Ionen 9 M-Ionen 10 optoelektronisches Bauelement 11 Halbleiterchip 12 Strahlungsaustrittsfläche 13 Konversionselement 14 Gehäuse 15 Ausnehmung 16 Verguss 17 erster Sechserring 18 zweiter Sechserring 19 Neunerring 20 Dreierring 21 Kanal 22 Vierereinheit 23 Neunereinheit I Intensität λ Wellenlänge E1 Emissionsspektrum Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- 3pOt+2o+3p:Ce3+, Anregung 405 nm E2 Emissionsspektrum Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- 3pOt+2o+3p:Ce3+, Anregung 440 nm E3 Emissionsspektrum Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- 3pOt+2o+3p:Ce3+, Anregung 448 nm
2023PF01062 12. Februar 2025 P2023,1280 WO N - 42 - E-VB1 Emissionsspektrum Vergleichsbeispiel YAGaG:Ce, Anregung 448 nm E-VB2 Emissionsspektrum Vergleichsbeispiel ß-SiAlON:Eu, Anregung 448 nm SE1 simuliertes LED-Spektrum mit Leuchtstoff 1 und (Sr,Ca)AlSiN3:Eu SE2 simuliertes LED-Spektrum mit YAGaG:Ce und (Sr,Ca)AlSiN3:Eu S1 Verfahrensschritt 1 S2 Verfahrensschritt 2 S3 Verfahrensschritt 3
2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 1 - Description L UMBROID, OPTOELECTRONIC COMPONENT, METHOD FOR PRODUCING A L UMBROID A phosphor and an optoelectronic component are specified. Furthermore, a method for producing a phosphor is specified. One object is to specify a phosphor with increased efficiency. Furthermore, the phosphor has better light quality. Further objects are to provide a method for producing such a phosphor with increased efficiency and an optoelectronic component with increased efficiency. A phosphor is specified. According to at least one embodiment, the phosphor has the general formula: EA4-xa-dSEx+aM1-b-cSi19-yx-3cAly+x+3cN29-y+a-3b-2dOy-a+3b+2d:A, where : - 0 ≤ d ≤ 1; - 0 ≤ x+a+d ≤ 4; - 0 ≤ b+c <1; - 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; - 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; and - 2*(4-xad) + 3*(x+a) + 3*(1-bc) + 4*(19-yx-3c) + 3*(y+x+3c) - 3*(29-y+a-3b-2d) - 2*(y-a+3b+2d) = 0. According to at least one embodiment of the phosphor, RE is selected from the group of trivalent rare earth elements or combinations thereof. Rare earth elements in the present case include the chemical elements of the third subgroup of the periodic table as well as the lanthanides. Rare earth elements 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 2 - are in this case generally selected from the group formed by scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium. The term "valence" in relation to a specific element refers to how many elements with a singly opposite charge are needed in a chemical compound to achieve charge balance. Thus, the term "valence" includes the charge number of the element. Trivalent elements are elements with a valence of three. Trivalent elements are often triply positively charged in chemical compounds and have a charge number of +3. Charge balancing in a chemical compound can, for example, take place via an element that is triply negatively charged or via three elements that are singly negatively charged. According to at least one embodiment, EA is selected from Ca, Sr, Ba, Zn or combinations thereof. According to at least one further embodiment, M is selected from Sc, Y, Lu, Tm, Er, Ho or combinations thereof. According to at least one embodiment, A is selected from Ce, Eu, Mn, Bi, Tb, Dy, Ni, Cr, Er or combinations thereof. According to at least one embodiment of the phosphor, A is an activator element. The activator element changes the electronic structure of the host lattice in such a way that 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 3 - electromagnetic radiation with an excitation spectrum is absorbed by the phosphor and excites an electronic transition in the activator element, which returns to the ground state by emitting electromagnetic radiation with an emission spectrum. The activator element, which is incorporated into the host lattice, is thus responsible for the wavelength-converting properties of the phosphor. The term "wavelength-converting" in this case means that radiated electromagnetic radiation of a specific wavelength range, in this case the excitation spectrum or first wavelength range, is converted into electromagnetic radiation of another, preferably longer wavelength range, in this case the emission spectrum or second wavelength range . Typically, a wavelength-converting component absorbs electromagnetic radiation of one incident wavelength range, converts it through electronic processes at the atomic and/or molecular level into electromagnetic radiation of a different wavelength range, and re-emits the converted electromagnetic radiation. In particular, pure scattering or pure absorption is not understood here as wavelength-converting. Here and below, phosphors are described using molecular formulas. The elements listed in the molecular formulas are present in charged form. Here and below, elements and/or atoms in relation to the molecular formulas of the phosphors thus refer to ions in the form of cations and anions, even if this is not explicitly stated. This also applies to element symbols. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 4 - if these are given without a charge number for the sake of clarity. With the given molecular formulas, it is possible that the phosphor comprises further elements, for example in the form of impurities. Taken together, these impurities amount to a maximum of 5 mol%, in particular a maximum of 1 mol%, preferably a maximum of 0.1 mol%. The phosphor is generally uncharged towards the outside. This means that there can be complete charge balance between positive and negative charges in the phosphor towards the outside. However, it is also possible that the phosphor formally does not have complete charge balance to a small extent. Reasons for this include impurities. According to at least one embodiment, the phosphor comprises a mixture. The mixture comprises, for example, among others, the general formula EA 4-xad SE x+a M 1-bc Si 19-yx- 3c Al y+x+3c N 29-y+a-3b-2d O y-a+3b+2d :A. Further components of the mixture can be, for example, reactants that did not react during the production of the phosphor, impurities and/or secondary phases that were formed during the reaction. According to at least one embodiment, the phosphor has the general formula EA 4-xad SE x+a M 1-bc Si 19-yx-3c Al y+x+3c N 29-y+a-3b- 2d O y-a+3b+2d :A, where - EA is selected from Ca, Sr, Ba, Zn or combinations thereof, - SE is selected from the group of trivalent rare earth elements or combinations thereof, 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 5 - - M is selected from Sc, Y, Lu, Tm, Er, Ho or combinations thereof, - A is selected from Ce, Eu, Mn, Bi, Tb, Dy, Ni, Cr, Er or combinations thereof, - 0 ≤ d ≤ 1; - 0 ≤ x+a+d ≤ 4; - 0 ≤ b+c <1; - 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; and - 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; and - 2*(4-xad) + 3*(x+a) + 3*(1-bc)+ 4*(19-yx-3c) + 3*(y+x+3c)-3*(29-y+a-3b-2d)-2*(y-a+3b+2d) = 0. According to a further preferred embodiment, the phosphor is free of monovalent ions such as sodium ions, potassium ions and/or lithium ions. This means that the phosphor has no monovalent ions. According to at least one embodiment of the phosphor, 0 ≤ d ≤ 1; 0 ≤ x+a+d ≤ 4; 0 ≤ b+c <1; 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; and 2*(4-xad) + 3*(x+a) + 3*(1-bc)+ 4*(19-yx-3c) + 3*(y+x+3c)-3*(29-y+a-3b-2d)-2*(y-a+3b+2d) = 0. According to at least one embodiment, x + a = 0. In other words, no SE is present in the phosphor. According to at least one embodiment, 0 < y + x + 3c < 19 and/or 0 < y - a + 3b + 2d < 19. According to at least one embodiment, 0 < y + x + 3c < 19 and/or 0 < y - a + 3b + 2d < 10. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 6 - According to at least one embodiment, A comprises cerium or consists of this element. Cerium is present in particular in the form Ce 3+ . Preferably, A represents the element cerium. In Eu-activated phosphors, quenching occurs even at low irradiances of around 100 mW/mm², which can lead to a reduction in quantum efficiency. Here and in the following, quenching means the presence of processes that lead to the absorption of a photon in the first wavelength range, but without the subsequent emission of a photon in the second wavelength range or emission spectrum. The photon in the first wavelength range therefore does not trigger transitions in the visible spectral range, but is converted into lattice vibrations. This leads to a reduction in efficiency. The quenching can be caused, for example, by an internal conversion or an energy transfer, for example to the host lattice. Conventional applications of phosphors sometimes operate at significantly higher irradiances than 100 mW/mm². Phosphors that contain Ce 3+ as an activator element exhibit lower quenching even at higher irradiances. Therefore, the use of Ce 3+ as activator element A is advantageous. An excited state of Ce 3+ has a typical lifetime of usually less than 100 nanoseconds. The typical lifetime of the excited state of Eu 2+ , in contrast, is usually in the range of 1 to 10 microseconds. Due to the shorter lifetime of the excited state of Ce, a phosphor with Ce as the activator element exhibits lower quenching at high irradiances. For example, the conventional phosphor Y 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ only shows significant radiation-induced quenching above an irradiance of 10 W/mm² . The use of 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 7 - Conventional phosphors (Sr,Ba)Si 2 O 2 N 2 :Eu 2+ or β-SiAlON:Eu 2+ are also limited to low irradiances. The maximum emission is reached at approximately 0.7 W/mm2 irradiance due to saturation and quenching effects. According to at least one embodiment of the phosphor, A has a molecular fraction of between 0.01% and 15% inclusive, based on EA, SE and M. In other words, between 0.01% and 15% inclusive of the atomic positions of EA, SE and/or M are occupied by the element A. Preferably, A has a molecular fraction of between 0.01% and 5% inclusive, based on EA, SE and M. According to at least one further embodiment, EA comprises Sr. For example, EA consists of strontium. Strontium is present in particular in the form Sr 2+ . According to at least one further embodiment, SE and/or M comprises yttrium. The yttrium is present in particular in the form Y 3+ . For example, SE consists of yttrium. For example, M consists of yttrium. Here, the elements SE and EA are crystallographically located on the same layers and the element M is located on a further layer. According to at least one embodiment, the phosphor has the formula EA 4-m Y 1-n (Si,Al) 19 (N,O) 29 :Ce 3+ . EA is selected from Ca, Sr, Ba, Zn or combinations thereof. According to at least one embodiment, the phosphor has the formula Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce 3+ , where 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 8 - - 0 ≤ t ≤ 19; - t ≥ 2m; - t ≥ 3n; - 0 ≤ m ≤ 3; - 0 ≤ o ≤ 3; - 0 ≤ n ≤ 1; - 0 ≤ p ≤ 1; - 0 ≤ m + o <4; - 0 ≤ n + p <1; - 0 ≤ t + 2o +3p ≤ 10; and - 2*(4-mo) + 3*(1-np) + 4*(19-t+2m+3n) + 3*(t-2m-3n)- 3*(29-t-2o-3p)-2*(t+2o+3p)=0. Preferably, m is between 0 and 1 inclusive. More preferably, o is between 0 and 1 inclusive. In another notation, the phosphor has the formula Sr 4-m Y 1-n (Si,Al) 19 (N,O) 29 :Ce 3+ . In this embodiment, the phosphor is therefore free of monovalent elements such as potassium, sodium, and lithium. The phosphor preferably converts electromagnetic radiation in the UV to blue wavelength range into electromagnetic radiation in the blue-green to green wavelength range. The phosphor efficiently converts the electromagnetic radiation even at high irradiances. The wavelength range of the emitted electromagnetic radiation depends, among other things, on the excitation wavelength. According to at least one embodiment, the phosphor has a host lattice comprising a structure with a 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 9 - trigonal space group. In particular, the phosphor comprises a crystalline, for example, ceramic host lattice. The phosphor is, for example, a ceramic material. The crystalline host lattice is generally composed in particular of a three-dimensionally periodically repeating unit cell. In other words, the unit cell is the smallest recurring unit of the crystalline host lattice that reflects the symmetry of the crystal. The elements EA, SE, M, Al, N, Si, O, and A each preferentially occupy defined, symmetrical sites, so-called atomic positions, within the three-dimensional unit cell of the host lattice. According to at least one embodiment, the phosphor crystallizes in the trigonal space group P3. This corresponds to number 143. According to at least one embodiment, a crystal structure of the host lattice of the phosphor comprises corner-sharing (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra. In particular, the crystal structure of the host lattice of the phosphor is a framework (nitrido)silicate or belongs to the group of framework (nitrido)silicates. For example, the crystal structure exclusively comprises corner-sharing (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra. The (Si,Al)(N,O)4 tetrahedra generally have a tetrahedral gap. The tetrahedral gap is a region in the interior of the respective tetrahedron. For example, the term “tetrahedral gap” refers to the region in the interior of the 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 10 - tetrahedron that remains free when touching spheres are placed at the corners of the tetrahedron. The N,O atoms preferably span the (Si,Al)(N,O)4 tetrahedron , with the Si,Al atom located in the tetrahedral gap of the (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedron spanned by the N,O atoms. In other words, the tetrahedra are centered around the Si,Al atom. In particular, all atoms that span the tetrahedron have a similar distance to the Si,Al atom that is located in the tetrahedral gap. Corner-sharing means that at least two of the (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra are connected to each other via an N,O vertex. The two (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra are vertex-shared. Preferably, the N,O atom is a common N,O atom of the corner-shared (Si,Al)(N,O)4 tetrahedra. In other words, the N,O atom that links the (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra is preferably part of both the (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedron and another (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedron. For example, all four vertices are each linked to a vertex of another (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedron. The corner-shared (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra form a tetrahedral network. According to at least one embodiment, the crystal structure of the host lattice of the phosphor comprises a first layer and a second layer, wherein the first layer and the second layer comprise (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra. According to at least one embodiment, the first layer comprises three-membered rings. The three-membered rings comprise three (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra sharing corners. In other words, three (Si,Al)(N,O) 4 - 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 11 - Tetrahedron a three-membered ring. Three three-membered rings are corner-linked to one another in such a way that they form a nine-membered unit, in the center of which is a first six-membered ring . In other words, the first six-membered ring is formed by two (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra of each of the three three-membered rings. If the six-membered ring is located in the first layer, it is referred to as the first six-membered ring. In a sectional view, the shape of the first six-membered ring of the formed nine-membered unit is a triangle. According to at least one embodiment, a channel is located in the center of the first six-membered ring. The channel is preferably free of (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra and/or ions. The channel can also be referred to as a tetrahedral defect. According to at least one further embodiment, the first layer has a plurality of nine-membered units. The nine units are each linked to each other via corners . In this case, three corners of the nine unit are linked to corners of further nine units. In other words, the three corners of the triangle of the first six-ring are linked to further corners of further triangles. According to at least one further embodiment, the second layer has, among other things, units consisting of four (Si,Al)(N,O)4 tetrahedra shared by each other via corners. This four-unit is constructed by a (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedron in the center of the unit, which is surrounded by three further (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra shared by each other via corners. According to at least one further embodiment, the second layer has, as a further structural element, six interconnected 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 12 - corner-sharing (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra, which form a second six-membered ring. The second six-membered ring differs from the first six-membered ring, among other things, in that the second six-membered ring is located in the second layer. For example, the second six-membered ring is linked to other second six-membered rings via the four-membered unit via shared corners. Each four-membered unit is linked to three second six-membered rings via shared corners. A second six-membered ring is in turn linked to three four-membered units. Nine-membered rings are formed, which are formed by six (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra of three second six-membered rings and three (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra of the three four-membered units. The second layer preferably has at least one second six-ring made of (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra and at least one nine-ring made of (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra. According to at least one embodiment, the (nitrido)silicate framework of the phosphor is formed exclusively from corner-sharing (Si,Al)(N,O)4 tetrahedra. According to at least one embodiment, a framework structure is constructed from alternating first and second layers . The first and second layers are connected to one another via common (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedral corners. There are a total of two layers per unit cell: a first and a second layer. According to at least one embodiment, the first layer has first gaps, and the second layer has second gaps and third gaps. EA ions or RE ions are embedded in the first gaps, and EA ions and/or RE ions, as well as M ions, are embedded in the second gaps of the second layer . 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 13 - In particular, the first gaps contain exclusively EA ions or SE ions. The EA ions can be replaced by SE ions. By substituting the SE ions at the same position as the EA ions, a mixed population is created in the phosphor. For example, the first layer contains exclusively EA ions, preferably strontium ions. The first gaps differ from the channels in the first layer. The channels in the first layer are located in the center of a first six-ring. In other words, the channel is located in the center of three three-rings. The first gaps are located in the center of three corner-sharing nine-units. In other words, three nine-units with the first six-rings located in the center are linked together via corner sharing, forming a first gap in the center . The first gap appears like a triangle in a sectional view. For example, three EA ions and/or RE ions are located in the first gaps. In particular, both EA ions and/or RE ions are located in the second gaps. The third gaps are particularly rich in M ions. For example, strontium and Y ions are found exclusively in the second gaps. In particular, the EA ions are located in the second gaps in the nine-membered rings. The M ions are located particularly in the third gaps of the second six-membered rings. The EA ions can be substituted by RE ions. The A ions, for example cerium, statistically preferentially occupy the same positions as the RE ions and/or M ions and EA ions. Thus, they can be found in the first, second, and third gaps. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 14 - According to at least one embodiment, the second gaps for the EA ion are fully occupied. Alternatively, the position of the EA ion can also be partially occupied. The EA ions and the SE ions crystallographically occupy, in particular, the same positions. According to at least one further embodiment , the M ions, for example Y ions, are arranged in the third gaps of the second six-membered ring . In this case , the M ion, for example the yttrium ion, is five-fold coordinated by N,O ions . This is due to the ionic radius of the yttrium ion. According to at least one embodiment, the phosphor absorbs electromagnetic radiation in the near ultraviolet to blue spectral range. According to at least one further embodiment, the phosphor is excitable between 350 nm and 470 nm inclusive. For example, the phosphor absorbs electromagnetic radiation with a wavelength of approximately 405 nm, approximately 440 nm, or approximately 448 nm. Other wavelengths for exciting the phosphor are conceivable. According to at least one embodiment of the phosphor, the phosphor emits electromagnetic radiation. The emitted electromagnetic radiation can be described in the form of an emission spectrum. The emission spectrum has an emission peak with an emission maximum that lies between 450 nanometers and 550 nanometers inclusive. For example, the emission maximum of the phosphor is at an excitation of 440 nm or 448 nm. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 15 - between 504 nm and 550 nm. At an excitation wavelength of 405 nm, the emission maximum is in a range between 459 nm and 499 nm. The emission maximum of the phosphor is at an excitation wavelength of 405 nm at approximately 479 nm and at an excitation wavelength of 440 nm at approximately 524 nm and at an excitation wavelength of 448 nm at approximately 530 nm. The emission spectrum is the intensity distribution of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor after excitation with electromagnetic radiation of the first wavelength range. The emission spectrum is usually represented in the form of a diagram in which a spectral intensity or a spectral radiant flux per wavelength interval (“spectral intensity/spectral radiant flux”) of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor is plotted as a function of the wavelength λ. In other words, the emission spectrum represents a curve in which the wavelength is plotted on the x-axis and the spectral intensity or the spectral radiant flux is plotted on the y-axis. According to at least one embodiment, a dominant wavelength (λ Dom ) of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor lies between 470 nm and 575 nm inclusive. According to at least one embodiment, a dominant wavelength (λ Dom ) of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor at an excitation wavelength of 440 nm or 448 nm lies between 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 16 - including 520 nanometers and 575 nanometers inclusive. For example, the dominant wavelength at an excitation wavelength of 440 nm is approximately 540 nm, and the dominant wavelength at an excitation wavelength of 448 nm is approximately 555 nm. According to at least one embodiment, a dominant wavelength (λ Dom ) of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor at an excitation wavelength of 405 nanometers is between 479 nanometers and 519 nanometers inclusive. For example, the dominant wavelength at an excitation wavelength of 405 nm is approximately 499 nm. The dominant wavelength is advantageously in the blue-green to green wavelength range. To determine the dominant wavelength of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor , a straight line is drawn in the CIE standard diagram, starting from the white point and passing through the chromaticity coordinate of the electromagnetic radiation. The intersection of the straight line with the spectral color line delimiting the CIE standard diagram denotes the dominant wavelength of the electromagnetic radiation. In other words, the dominant wavelength is the monochromatic wavelength that produces the same color impression as a polychromatic light source. The dominant wavelength is therefore the wavelength perceived by the human eye. In general, the dominant wavelength differs from the wavelength of the emission maximum. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 17 - According to at least one preferred embodiment, a half-width of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor is between 50 nm and 125 nm inclusive. The half-width of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor preferably has a range from 80 nm to 110 nm inclusive. The half-width of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor particularly preferably has a range from 80 nm to 100 nm inclusive. For example, the half-width is approximately 90 nm. The term half-width refers to a curve with a maximum, such as the emission spectrum, the half-width being the width of that region on the x-axis which corresponds to the two y-values which correspond to half the maximum. An optoelectronic component is also specified. The phosphor is particularly suitable and intended for use in an optoelectronic component. Features and embodiments that are implemented solely in connection with the phosphor and/or the method can also be implemented in the optoelectronic component, and vice versa. According to at least one embodiment of the optoelectronic component, the optoelectronic component comprises a semiconductor chip that, during operation, emits electromagnetic radiation of a first wavelength range from a radiation exit surface. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 18 - The semiconductor chip is, for example, a light-emitting diode chip or a laser diode chip. The semiconductor chip preferably has an epitaxially grown semiconductor layer sequence with an active zone configured to generate electromagnetic radiation. For this purpose, the active zone has, for example, a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure, or particularly preferably a multiple quantum well structure. During operation, the semiconductor chip preferably emits electromagnetic radiation from the ultraviolet spectral range and/or from the visible spectral range, particularly preferably from the blue spectral range. According to a further embodiment, the optoelectronic component has a conversion element with a phosphor described here, which converts electromagnetic radiation of the first wavelength range into electromagnetic radiation of the emission spectrum. The first wavelength range is preferably wholly or partially the excitation spectrum of the phosphor. The phosphor converts electromagnetic radiation of the first wavelength range completely or partially into electromagnetic radiation of the emission spectrum. The conversion element comprises, for example, in addition to the phosphor described here, a matrix material in which the phosphor is embedded in the form of particles. The matrix material is preferably selected from the group of polysiloxanes, epoxides, glasses, and hybrid materials. For example, the matrix material contains one or more 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 19 - further phosphors are embedded. The further phosphors are preferably red- or yellow-emitting phosphors. The further phosphors are, for example, garnet phosphors or nitride phosphors. The garnet phosphor is particularly preferably a YAG phosphor with the chemical formula Y 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ or a LuAG phosphor with the chemical formula Lu 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ . The nitride phosphors preferentially convert blue primary radiation into red secondary radiation. The nitride phosphor can be, for example, an alkaline earth metal silicon nitride, an oxynitride, an aluminum oxynitride, a silicon nitride or a sialon. For example, the nitride phosphor is (Ca,Sr,Ba)AlSiN 3 :Eu 2+ (CASN). The further phosphors are particularly preferably selected from the following group: Ce 3+ doped garnets such as YAG and LuAG, for example (Y, Lu, Gd, Tb) 3 (Al 1-x , Ga x ) 5 O 12 :Ce 3+ ; Eu 2+ doped nitrides, for example (Ca, Sr)AlSiN 3 :Eu 2+ , Sr(Ca, Sr)Si 2 Al 2 N 6 :Eu 2+ (SCASN), (Sr, Ca)AlSiN 3 *Si 2 N 2 O:Eu 2+ , (Ca, Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 :Eu 2+ , SrLiAl 3 N 4 :Eu 2+ , SrLi 2 Al 2 O 2 N 2 :Eu 2+ ; Ce 3+ doped nitrides, for example (Ca,Sr)Al(1-4x/3)Si(1+x)N3:Ce; (x = 0.2 – 0.5); Eu 2+ doped sulfides, (Ba,Sr,Ca)Si 2 O 2 N 2 :Eu 2+ , SiAlONe, nitrido-orthosilicates (e.g. AE 2-xa RE x Eu a Si 1-y O 4-x-2y N x ), orthosilicates (Ba,Sr,Ca) 2 SiO 4 :Eu 2+ ; Chlorosilicates (e.g. Ca 8 Mg(SiO 4 ) 4 Cl 2 :Eu 2+ ); Mn 4+ doped fluorides, for example (K,Na) 2 (Si,Ti)F 6 :Mn 4+ ; Eu 2+ or Ce 3+ doped litho-silicates, such as (Li,Na,K,Rb,Cs)(Li 3 SiO 4 ):E with E as Eu 2+ , Ce 3+ , or (Sr,Li)Li 3 AlO 4 :Eu 2+ or SrLi 3 AlO 4 :Eu 2+ . Other possible materials for the phosphors include, in particular, the following aluminum-containing and/or silicon-containing phosphor particles: 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 20 - (Ba 2+ 1-x-ySrxCay)SiO4:Eu (0 ^ x ^ 1, 0 ^ y ^ 1), (Ba1-x- S 2+ 2+ y rxCay)3SiO5:Eu (0 ^ x ^ 1, 0 ^ y ^ 1), Li2SrSiO4:Eu, oxo- nitrides such as (Ba Sr Cay)Si2O 2+ 1-xy x 2N2:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), SrSiAl ON :Eu2+, Ba -xC 2+ 2 3 2 4 axSi6ON10:Eu (0 ^ x ^ 1), (Ba1- xSrx)Y2Si2Al2O2N5:Eu2+ (0 ^ x ^ 1), SrxSi(6-y)AlyOyN(8-y):Eu2+ (0.05 ^ x ^ 0.5; 0.001 ^ y ^ 0.5), Ba 2+ 2+ 3Si6O12N2:Eu , Si6-zAlzOzN8-z:Eu (0 ^ z ^ 0.42), MS 2+ x i12-m-nAlm+nOnN16-n:Eu (M = Li, Mg, Ca, Y; x = m/v; v = valence of M, x ^ 2), M 3+ xSi12-m-nAlm+nOnN16-n:Ce , AE 2-xa RE x Eu a Si 1-y O 4-x-2y N x (AE = Sr, Ba, Ca, Mg; RE = rare earth metal elements), AE 2 -xa RE x Eu a Si 1 - y O 4 - x - 2y N 5 N 8 :Eu 2+ , (Ca 1-x- Sr Ba )AlSi 2+ yxy N3:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), Sr(Sr1- Ca )Al Si N :Eu2+ (0 ^ 3+ xx 2 2 6 x ^ 0.2), Sr(Sr1-xCax)Al2Si2N6:Ce (0^x ^0.2) SrAlSi 2+ 2+ 4N7:Eu , (Ba1-x-ySrxCay)SiN2:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), (Ba1-x-ySrxCay)SiN2:Ce3+ (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), (Sr1- Ca )LiAl3N4:Eu2+ (0 ^ x ^ 1 2+ xx ), (Ba1-x-ySrxCay)Mg2Al2N4:Eu (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1), (Ba1-x-ySrxCay)Mg3SiN4:Eu2+ (0 ^ x ^ 1; 0 ^ y ^ 1). According to at least one embodiment, the conversion element consists of the phosphor described here. For example, the phosphor is in the form of a ceramic. For example, the conversion element only partially converts the electromagnetic radiation from the semiconductor chip into electromagnetic radiation of the emission spectrum, while another portion of the semiconductor chip's electromagnetic radiation is transmitted by the conversion element. In this case, the optoelectronic component preferentially emits mixed light. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 21 - that is composed of electromagnetic radiation of the first wavelength range and electromagnetic radiation of the emission spectrum. For example, the electromagnetic component emits white light. The optoelectronic component is particularly suitable for use in white-light LEDs in backlights for screens. Furthermore, these optoelectronic components are used as white-light LEDs with higher color rendering indices, human-centric lighting, or for use at higher irradiances due to the lower flux quenching. According to at least one embodiment, the conversion element comprises at least one further phosphor that converts electromagnetic radiation of the first wavelength range into electromagnetic radiation of a further wavelength range. This means that, for example, the further phosphor is also embedded in the same conversion element as the first phosphor. Alternatively, the further phosphor can also be arranged in a further conversion element, which is located on the conversion element. The further phosphor preferably converts electromagnetic radiation of the first wavelength range into electromagnetic radiation of the third wavelength range, which differs from the emission spectrum. In particular, the further phosphor emits yellow and/or red light. The phosphor can be produced using the method described below. Features and embodiments that are only described in connection with the phosphor and the 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 22 - optoelectronic component can also be formed in the method and vice versa. According to one embodiment of the method for producing a phosphor with the general formula EA 4-xad SE x+a M 1-bc Si 19-yx-3c Al y+x+3c N 29-y+a-3b-2d O y-a+3b+2d :A, where - EA is selected from Ca, Sr, Ba, Zn or combinations thereof, - SE is selected from the group of trivalent rare earth elements or combinations thereof, - M is selected from Sc, Y, Lu, Tm, Er, Ho or combinations thereof, - A is selected from Ce, Eu, Mn, Bi, Tb, Dy, Ni, Cr, Er or combinations thereof, - 0 ≤ d ≤ 1; - 0 ≤ x+a+d ≤ 4; - 0 ≤ b+c <1; - 0 ≤ y+x+3c ≤ 19; - 0 ≤ y-a+3b+2d ≤ 10; - 2*(4-xad) + 3*(x+a) + 3*(1-bc)+ 4*(19-yx-3c) + 3*(y+x+3c)-3*(29-y+a-3b-2d)-2*(y-a+3b+2d) = 0., the process comprises the steps of - providing a stoichiometric composition of reactants, - homogenizing the reactants to produce a reaction mixture, and - heating the reaction mixture to a temperature between 1500 °C and 2000 °C inclusive. According to at least one embodiment of the process, in a first step of the process, a stoichiometric composition of the reactants is homogenized. This can 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 23 - for example, in a hand mortar, a mortar mill, a ball mill, a multi-axis mixer, or the like. According to one embodiment of the process, the resulting reaction mixture of the reactants is transferred into a crucible. The crucible can comprise, for example, corundum, tungsten, molybdenum, or tantalum. According to at least one embodiment, the reaction mixture is heated in a further step to a temperature between 1500°C and 2000°C, preferably between 1650°C and 1850°C. The temperature is maintained for 1 hour up to and including 20 hours. The heating takes place under a nitrogen atmosphere or a reducing atmosphere, for example forming gas, at normal or elevated pressure . The forming gas atmosphere comprises, for example, a mixture of nitrogen or argon with up to 10% hydrogen, or is formed from such a mixture. After the reaction has taken place and the product has cooled, it is ground in a hand mortar. This can be done, for example, in a hand mortar, a mortar mill, or a ball mill. The reaction mixture is preferably heated under an N2 atmosphere at 20 bar and at a temperature of 1750°C for four hours. Particularly preferably, the reaction mixture is heated under an N2 atmosphere at atmospheric pressure and at a temperature of 1650°C for four hours. Subsequently, the reaction mixture is cooled and ground in a hand mortar. According to at least one embodiment, the reactants are selected from the following group: yttrium compound, 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 24 - Strontium compound, silicon compound, cerium compound, aluminum compound, and combinations thereof. According to at least one embodiment, the reactants are selected from the following group: yttrium nitride, yttrium oxide, strontium nitride, strontium subnitride, strontium carbonate, strontium oxide, silicon nitride, silicon oxide, aluminum nitride, aluminum oxide, cerium oxide, cerium nitride, cerium fluoride, and combinations thereof. According to at least one embodiment, the reaction mixture is heated at atmospheric pressure. One idea of the present phosphor is to reduce the proportion of yttrium to the proportion of the framework former, for example, silicon, to 1:19. This advantageously reduces a rarely occurring, expensive element in the phosphor . In other words, the rare earth content per mass of phosphor is reduced to 8 percent. Furthermore, the phosphor is particularly well-suited for high irradiances, as only minimal quenching effects occur. The phosphor described here is very well suited for the blue-green to green spectral range and contributes to more efficient and/or simpler, and thus more cost-effective, solutions for the application. The phosphor described here emits blue-green to green light and can be used at high irradiances. Therefore, it is particularly well-suited for use in an optoelectronic component in the backlighting of screens. Due to the narrow half-width and the high CIE y value, better color saturation and a larger coverage of the color space can be achieved than with 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 25 - commercially available green-emitting garnet phosphors. Furthermore, the possibility of use in a two- phosphor conversion solution is offered in order to achieve high CRI (Color Rendering Index) with simultaneously high R9 values. Further advantageous embodiments and developments of the phosphor, the optoelectronic component, and the method emerge from the following exemplary embodiments described in conjunction with the figures. Shown are: Figure 1 a schematic section of a first layer of a crystal structure of a host lattice of a phosphor according to an embodiment, Figure 2 a four-unit as a structural feature of a second layer of a crystal structure of a host lattice of a phosphor according to an embodiment, Figure 3 a schematic section of a second layer of a crystal structure of a host lattice of a phosphor with a four-unit and a second six-ring as structural features according to an embodiment, Figure 4 the linkage of the first layer and the second layer to a framework structure of a phosphor according to an embodiment, 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 26 - Figure 5 shows a schematic section of a first layer of a crystal structure of a host lattice of a phosphor according to an exemplary embodiment, Figure 6 shows a schematic section of a second layer of a crystal structure of a host lattice of a phosphor according to an exemplary embodiment, Figure 7 shows emission spectra of a phosphor according to an exemplary embodiment, Figure 8 shows emission spectra of a phosphor according to an exemplary embodiment and two comparative examples, Figures 9, 10 and 11 each show a schematic sectional illustration of an optoelectronic component according to a respective exemplary embodiment, Figures 12 and 13 each show simulated LED emission spectra with the phosphor according to a respective exemplary embodiment and a comparative example, and Figure 14 shows a schematic sectional illustration of various method stages of a method for producing a phosphor according to an exemplary embodiment. Identical, similar, or functionally identical elements are provided with the same reference numerals in the figures. The figures and the relative sizes of the elements depicted in the figures are not to be considered to scale. Rather, individual elements, particularly layer thicknesses, may be exaggerated for clarity and/or clarity. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 27 - The phosphor 1 according to one embodiment is in the form of particles. For example, the particles have a grain size of between 0.2 micrometers and 100 micrometers inclusive (not explicitly shown). The phosphor 1 according to the embodiment of Figure 1 obeys the formula EA 4-xad SE x+a M 1-bc Si 19-yx-3c Al y+x+3c N 29-y+a-3b-2d O y- a+3b+2d:A In particular, the phosphor 1 obeys the empirical formula Sr 4-mo Y 1-np Si 19-t+2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ . The host lattice comprises a structure with a trigonal space group. The phosphor 1 crystallizes in the trigonal space group P3. The crystal structure of the host lattice of the phosphor 1 comprises corner-sharing (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2. The crystal structure has a first layer 4, and the first layer 4 comprises (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2. The first layer comprises three-membered rings 20. The three-membered rings 20 comprise three corner-sharing (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2. In other words, three corner-sharing (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2 form a three-membered ring 20. Three three-membered rings 20 are corner-sharing to form a nine-membered unit 23 with a first six-membered ring 17 at the center. In other words, the first six-membered ring 17 is formed by two (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2 of each of the three three-membered rings 20. A channel 21 is located in the center of the first six-membered ring 17. The channel 21 is preferably free of tetrahedra and/or ions. For example, the channel 21 is a tetrahedral defect. The first layer 4 has a plurality of nine-membered units 23 and thus of first six-membered rings 17. The plurality of nine-membered units 23 are each connected to one another via common corners 3. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 28 - linked. In this case, three corners of the nine-unit 23 are each linked to corners of three further nine-units 23. Figure 2 shows a section of a crystal structure of a host lattice of a phosphor 1 according to an exemplary embodiment. Figure 2 shows part of the second layer 5 of the crystal structure. The second layer 5 has, among other things, a four-unit 22 consisting of four (Si,Al)(N,O)4 tetrahedra 2 sharing corners. The four (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2 sharing corners exhibit disorder with regard to the N,O positions . The two right-hand figures in Figure 2 show two ordered variants that differ only in the precise orientation of the disordered N,O positions. Within the four-unit 22, a (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedron 2 is located at the center. This tetrahedron is corner-shared with three further (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2. Figure 3 shows the second layer 5 of the crystal structure of the phosphor 1 according to an exemplary embodiment. In addition to the four-unit 22, the second layer 5 has six corner-shared (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2, which form a second six-ring 18. The second six-ring 18 is linked to the four-units 22. Each four-unit 22 is linked to three second six-rings 18 via common corners. A second six-ring 18 is in turn linked to three four -units 22. Nine-rings 19 are formed, which are formed by three times two (Si,Al)(N,O)4 tetrahedra 2 of the second six-rings 18 and one (Si,Al)(N,O)4 tetrahedron 2 each of the three four-ring units 22. Thus, the second layer comprises 5 second six-rings 18 and nine-rings 19. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 29 - Figure 4 shows a part of the first layer 4 and the second layer 5 of the crystal structure of the phosphor 1 according to an embodiment. The first layer 4 and the second layer 5 form a framework structure 6. The first layer 4 and the second layer 5 are connected to one another via common (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedral corners to form a framework structure. In this case, there are a total of two layers per unit cell one above the other along the crystallographic c-axis: a first layer 4 and a second layer 5. Figure 5 shows the first layer 4 of the crystal structure of the phosphor 1 according to an embodiment. The first layer 4 has first gaps 71, and EA ions or SE ions 8 are embedded in the first gaps 71 of the first layer 4. The first gaps 71 are located in the middle of three corner-sharing nine-units 23. For example, three EA ions 8, preferably strontium ions, are each embedded in a first gap 71 of the first layer 4. The first layer 4 contains exclusively EA ions or SE ions 8, preferably strontium ions. The channels 21 in the center of the first six-rings 17 in the first layer 4 are free of ions and (Si,Al)(N,O) 4 tetrahedra 2. Figure 6 shows a section of the second layer 5 of the crystal structure of the phosphor 1 according to an exemplary embodiment. The second layer 5 has second gaps 72 and third gaps 73. EA ions or SE ions 8 are embedded in the second gaps 72, and M ions 9 are embedded in the third gaps 73. Preferably, strontium ions are present in the second gaps 72 of the second layer 5 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 30 - embedded. The second gaps 72 are located in the middle of the nine-rings 19. The third gaps 73 are located in the middle of the second six-rings 18. The strontium ions are located in the second gaps 72 of the nine-rings 19. The M ions 9, preferably Y ions, are embedded in the third gaps 73 of the second six-rings 18. In the second gaps 72 of the nine-rings 19 there is preferably an EA ion 8, in this case the strontrium ion, and in the third gaps 73 of the second six-rings 18 there is preferably an M ion 9, in this case the Y ion. The activator ion A occupies the same positions as the EA, SE or M ions, preferably Y and strontium ions, and can be located in the first layer 4 and in the second layer 5. The structure of Sr 4-mo Y 1-np Si 19-t+2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ was determined from a single crystal by single crystal X-ray diffraction. The lattice parameters, crystallographic data and the basic quality parameters of the X-ray determination are summarized in Table 1. For the structure determination , only Si layers were used for the tetrahedral centers and N layers for the corners of the tetrahedra, since the Si and Al ions or N and O ions have approximately the same electron density and are therefore indistinguishable in a single crystal X-ray structure analysis. EDX analyses indicate the incorporation of small amounts of Al and O. In principle, however, all Si layers could have a mixed Si/Al occupancy. In the N layers, all terminal or doubly bridging layers could have a mixed N/O occupancy or a pure O occupancy. These layers are marked [1] or [2] in Table 2. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 31 - All other N layers are triply bridging layers. These are marked with [3] . Furthermore, a mixed occupation of the Sr layers with other divalent or trivalent cations is conceivable, depending on the composition. Table 1: Crystallographic data of Sr 4-mo Y 1-np Si 19-t+2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ . Molecular formula Sr3.87Y0.13(Si,Al)19(N,O)29 Crystal system Trigonal Space group P3 (No. 143) a / Å 12.1185(4) c / Å 4.8697(3) Cell volume/Å 3 619.34(6) T / K 296(2) Radiation Cu-Kα (λ = 1.542 Å) Measurement range 4.2 < θ < 72.3 −14 ≤ h ≤ 14 −14 ≤ k ≤ 14 −6 ≤ l ≤ 6 Number of total reflections 1637 Independent reflections 1360 Number of parameters 121 4.506/−3.319 0.1039/0.1228 0.2474/0.2577 1.089 For the phosphor 1 with the molecular formula Sr 4-mo Y 1-np Si 19- t+2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ , further crystallographic position parameters are known, which are shown in Table 2. Table 2: Crystallographic position parameters of Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAl t-2m-3nN29-t-2o-3pO t+2o+3p:Ce 3+ . Name Atom Wyckoff X yz Occupation U iso type Position *U ani 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 32 - Sr01 Sr 3d 0.5546(3) 0.4457(3) 0.7166(9) 1 0.0208(8)* Sr02 Sr 1a 1 1 0.25(2) 0.87 0.46(5)* Y01 Y 1b 1/3 2/3 0.201(12) 0.13 0.016(14)* Si01 Si 3d 0.3316(10) 0.410(1) 0.213(17) 1 0.012(2)* Si02 Si 3d 0.5898(11) 0.6681(10) 0.2127(18) 1 0.013(2)* Si03 Si 3d 09976(10) 0.7557(10) 0.723(2) 1 0.018(2)* Si04 Si 3d 0.7589(11) 0.7557(10) 0.724(2) 1 0.018(2)* Si05 Si 1c 2/3 1/3 0.213(4) 1 0.020(4)* Si06 Si 3d 0.8183(12) 0.6380(11) 0.213(3) 1 0.025(3)* Si07 Si 3d 0.5075(11) 0.7536(11) 0.715(2) 1 0.022(3)* N01 N[3] 1b 1/3 2/3 0.761(16) 1 0.042(18) N02 N[2] 3d 0.478(3) 0.520(3) 0.177(7) 1 0.022(7) N03 N[2] 3d 0.840(3) 0.919(4) 0.713(8) 1 0.026(8) N04 N[3] 3d 0.861(4) 0.722(4) 0.559(10) 1 0.042(10) N05A N[2] 3d 0.743(5) 0.482(5) 0.355(11) 0.5 0.005(10) N05B N[2] 3d 0.743(5) 0.487(5) 0.08(1) 0.5 0.002(9) N06 N[3] 3d 0.554(5) 0.775(5) 0.104(10) 1 0.045(10) N07 N[3] 3d 0.728(5) 0.686(5) 0.068(10) 1 0.049(11) N08 N[3] 3d 0.959(4) 0.689(4) 0.068(9) 1 0.04(1) N09 N[3] 3d 0.605(6) 0.685(6) 0.588(13) 1 0.076(17) N10 N[3] 3d 1.080(7) 0.689(7) 0.591(15) 1 0.09(2) N11A N[1] 1c 2/3 1/3 -0.14(2) 0.5 0.007(17) N12A N[1] 1c 2/3 1/3 0.53(2) 0.5 0.02(2) Figure 7 shows two emission spectra E1 and E2 of a phosphor 1 according to an exemplary embodiment, each upon excitation with electromagnetic radiation of an excitation spectrum in the UV or blue wavelength range. The phosphor 1 was excited at a wavelength of 405 nm and 440 nm. The emission spectrum is the spectral intensity I of the electromagnetic radiation emitted by the phosphor 1 as a function of the wavelength λ. The emission spectrum is in a wavelength range from 450 to 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 33 - including 700 nanometers. The emission spectrum E1 exhibits a dominant wavelength λDom of 499 nanometers at an excitation wavelength of 405 nanometers . The spectral full width at half maximum (FWHM) is 57 nanometers. The emission spectrum is cut off on the short-wavelength side by a filter due to the measurement setup. As a result, the spectral full width at half maximum could be larger in reality. The emission maximum λmax is 479 nanometers. The emission spectrum E2 exhibits a dominant wavelength λDom of 540 nanometers at an excitation wavelength of 440 nanometers. The spectral full width at half maximum is 90 nanometers and the emission maximum λmax is 524 nanometers. The emission spectrum exhibits a dominant wavelength λ Dom of 555 nanometers at an excitation wavelength of 448 nanometers. The spectral full width at half maximum is 89 nanometers, and the emission maximum λ max is 530 nanometers. The spectral data are summarized in Tables 3 and 4. A shift in the emission curve depending on the excitation wavelength is clearly visible. Table 3: Spectral data for Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce 3+ . Excitation at excitation at 4 05 nm 440 nm Dominant wavelength 499 nm 540 nm λ dom Emission maximum λmax 479 nm 524 nm Half width FWHM 57 nm (cut-off) 90 nm Figure 8 shows the emission spectrum E-VB1 of the comparative example YAGaG:Ce and the emission spectrum E-VB2 of the comparative example ß-SiAlON:Eu as well as the 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 34 - Emission spectrum E3 of the exemplary embodiment of the phosphor 1 with the empirical formula Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m- 3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ in a wavelength range from 400 nanometers up to and including 900 nanometers. The excitation wavelength is 448 nanometers. The emission spectrum E3 of the phosphor 1 is shown as a solid line. The emission spectrum E-VB1 of the comparison phosphor YAGaG:Ce is shown as a dotted line, and the emission spectrum E-VB2 of the comparison phosphor ß-SiAlON:Eu is shown as a dashed line. The spectral data are summarized in Table 4. Table 4: Spectral data for Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce 3+ , embodiment 2, comparative example 1 (YAGaG:Ce) and comparative example 2 (ß-SiAlON:Eu) at excitation at 448 nm . Sr 4-mo Y 1-np Si 19- YAGaG:Ce ß- t +2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o- Excitation SiAlON:Eu 3 p O t+2o+3p :Ce 3+ , upon excitation Excitation at 448 nm 448 nm at 448 nm Dominant wavelength 555 nm 559 nm 552 nm λ dom Emission maximum 530 nm 526 nm 534 nm λ max Half width 89 nm 116 nm 55 nm FWHM C IE-x 0.337 0.360 0.316 CIE-y 0.569 0.558 0.648 Figure 9 shows a schematic sectional view of an optoelectronic component 10 according to a Embodiment comprising a semiconductor chip 11 which, during operation, emits electromagnetic radiation of a first wavelength range from a radiation exit surface 12. The semiconductor chip 11 comprises an active layer sequence and an active region (not explicitly 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 35 - shown) which serves to generate the primary radiation. The primary radiation is electromagnetic radiation of a first wavelength range. Preferably, it is electromagnetic radiation with wavelengths in the visible range, for example, in the blue spectral range. A conversion element 13 is arranged in the beam path of the electromagnetic radiation emitted by the semiconductor chip 11 in the first wavelength range. The conversion element 13 is configured to absorb the electromagnetic radiation of the first wavelength range and to convert it at least partially into electromagnetic radiation of the emission spectrum. In particular, the emission spectrum has a longer wavelength than the absorbed first wavelength range. The conversion element 13 has a phosphor 1 with the general formula EA 4-xad SE x+a M 1-bc Si 19-yx-3c Al y+x+3c N 29-y+a-3b-2d O y- a+3b+2d:A. In particular, the conversion element 13 can have the phosphor 1 with the formula Sr 4-mo Y 1-np Si 19-t+2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o- 3p O t+2o+3p :Ce 3+ . The phosphor 1 can be embedded in a matrix material. The matrix material is, for example, a silicone, a polysiloxane, an epoxy resin, or a glass. Alternatively, the conversion element 13 can be free of a matrix material. In this case, the conversion element 13 made of the phosphor 1 can, for example, consist of a ceramic of the phosphor 1. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 36 - Alternatively, the conversion element 13 can have at least one further phosphor 1. The further phosphor 1 converts electromagnetic radiation of the first wavelength range into electromagnetic radiation of a further wavelength range. The further phosphor can, for example, convert the electromagnetic radiation of the first wavelength range into electromagnetic radiation of the yellow and/or red wavelength range. The further phosphor can, for example, be a (Sr,Ca)AlSiN 3 :Eu and/or YAGaG:Ce. Further phosphors or combinations of phosphors are conceivable. The semiconductor chip 11 and the conversion element 13 are embedded in a recess 15 of a housing 14. For better stabilization and protection of the semiconductor chip 11 and the conversion element 13, the recess 15 of the housing 14 can be filled with a potting compound 16, and the semiconductor chip 11 and the conversion element 13 are completely encased by the potting compound 16. The conversion element 13 can be arranged in direct mechanical contact on the semiconductor chip 11, as shown in Figure 9. In particular, the radiation exit surface 12 forms the common surface between the conversion element 13 and the semiconductor chip 11. Alternatively, further layers, such as adhesive layers, can be located between the semiconductor chip 11 and the conversion element 13. According to the embodiment shown in Figure 10, the conversion element 13 is arranged at a distance from the semiconductor chip 11. In this case, a potting compound 16 can be arranged between the semiconductor chip 11 and the conversion element 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 37 - 13. Alternatively, the recess 15 between the semiconductor chip 11 and the conversion element 13 can also be free of a potting 16 or further layers or components. According to the exemplary embodiment illustrated in Figure 11, the conversion element 13 is arranged in a recess 15. The semiconductor chip 11 is embedded in the conversion element 13. The conversion element 13 has the phosphor 1 and the matrix material, which is, for example, silicone. Further phosphors can be introduced into the conversion element 13. Figures 12 and 13 each show simulated LED emission spectra of phosphor solutions. The phosphor solution of the emission spectrum SE1 comprises the phosphor 1, in this case Sr 4-mo Y 1-np Si 19-t+2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o- O :Ce3+ 3p t+2o+3p , and the additional red phosphor (Sr,Ca)AlSiN3:Eu. The simulated LED spectrum SE2 comprises the phosphor solution consisting of the reference phosphor YAGaG:Ce and the additional red phosphor (Sr,Ca) AlSiN3 :Eu. The color temperature in Figure 12 is 4000 K and the color temperature in Figure 13 is 5000 K. The relative intensity I is plotted against the wavelength λ in nanometers . Here, LED emission spectra were simulated for the phosphor solutions consisting of phosphor 1 and the red phosphor (Sr,Ca) AlSiN3 :Eu, as well as for the reference phosphor solution consisting of YAGaG:Ce and the red phosphor (Sr,Ca)AlSiN3:Eu . The dominant wavelength of the blue-emitting semiconductor chip 11 was 458 nanometers. Using the 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 38 - With phosphor solution 1, a CRI of 90 and an R9 value of approximately 50 are achieved, as required, for example, for applications in the retail sector. The R9 value describes the saturation of red tones. The higher this value, the more saturated a red tone appears to the viewer. The comparison LED spectrum SE2 achieves CRI values of less than 90 and R9 values of less than 30 and therefore cannot be used in the retail sector, where particularly natural color rendering is required. Table 5 compares the optical data of the simulated LED emission spectra of the phosphor solution comprising the phosphor 1 Sr 4-mo Y 1-np Si 19-t+2m+3n Al t-2m-3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ according to the exemplary embodiment and the red phosphor (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, as well as a comparative example phosphor solution comprising the comparative phosphor YAGaG:Ce and the red phosphor (Sr,Ca) AlSiN3 :Eu. The blue-emitting semiconductor chip 11 has a dominant wavelength of 458 nanometers. Table 5: Comparison of solutions for white light generation with CRI> 90 using the phosphor according to the invention as the green component and CRI < 90 using a commercially available YAGaG:Ce as the green component. Phosphor solution Phosphor solution 1: Comparative example Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt- 1: 2 m-3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ YAGaG:Ce + (Sr,Ca)AlSiN:Eu + (Sr,Ca)AlSiN:Eu Color temperature CCT 4000 K 5000 K 4000 K 5000 K Color rendering CRI 90 90 86 87 R9 46 54 22 27 In the method according to the embodiment of Figure 14, a stoichiometric composition of reactants is provided in a first method step S1. The reactants can be an yttrium source, for example yttrium nitride, yttrium oxide; a strontium source, for example 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 39 - Example stontium nitride, strontium subnitride, strontium oxide or strontium carbonate; a silicon source, for example silicon nitride or silicon oxide; an aluminum source, for example aluminum nitride or aluminum oxide and an activator, for example cerium in the form of cerium oxide, cerium nitride or cerium fluoride. The reactants are weighed in a protective gas atmosphere and thoroughly mixed. This can be done in a hand mortar, a mortar mill, a ball mill, a multi-axis mixer or the like. In a next step S2, the reaction mixture is heated to a temperature between 1500 °C and 2000 °C inclusive. Before heating, the mixed reactants are transferred to a crucible for homogenization. This crucible can be made of corundum, tungsten, molybdenum or tantalum, for example. The maximum synthesis temperature is maintained for 1 to 20 hours . Annealing takes place under a nitrogen or reducing atmosphere, such as forming gas, at atmospheric or elevated pressure. For example, the reactants are reacted under an N2 atmosphere at 20 bar and 1750 °C or under an N2 atmosphere at atmospheric pressure and 1650 °C for 4 hours. In the next step (S3), the reaction mixture is cooled and ground in a hand mortar. This can be done, for example, in a hand mortar, a mortar grinder, or a ball mill. Table 6 summarizes the weight of the reactants used for the production of a phosphor 1 with the molecular formula Sr 4-mo Y 1-np Si 19-t+2m+3n Al t-2m- 3n N 29-t-2o-3p O t+2o+3p :Ce 3+ according to an embodiment. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 40 - Table 6: Sample weight for the synthesis of Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o-3pOt+2o+3p:Ce 3+ . S r3N2 SrN2 YN SrCO3 AlN Si3N4 SiO2 CeO2 Embodiment - 2.850 5.023 8.491g 2.021 11.530 - 0.085 Example 1 ggggg and 2 Embodiment 2.756 - 0.741 - 1.770 3.365 1.297 0.071 Example 3 gggggg The features and embodiments described in conjunction with the figures can be combined with one another according to further embodiments, even if not all combinations are explicitly described. Furthermore, the embodiments described in conjunction with the figures can alternatively or additionally have further features in accordance with the description in the general part. The invention is not limited to these by the description based on the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature and any combination of features, including, in particular, any combination of features in the patent claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments. This patent application claims priority from German patent application 102024104050.5, the disclosure of which is hereby incorporated by reference. 2023PF01062 February 12, 2025 P2023,1280 WO N - 41 - List of reference symbols 1 phosphor 2 (Si,Al)(N,O)4 tetrahedron 3 corner 4 first layer 5 second layer 6 framework structure 71 first gap 72 second gap 73 third gap 8 EA ions and/or SE ions 9 M ions 10 optoelectronic component 11 semiconductor chip 12 radiation exit surface 13 conversion element 14 housing 15 recess 16 encapsulation 17 first six-ring 18 second six-ring 19 nine- ring 20 three-ring 21 channel 22 four-unit 23 nine-unit I intensity λ wavelength E1 emission spectrum Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- 3p O t+2o+3p :Ce 3+ , excitation 405 nm E2 emission spectrum Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- 3p O t+2o+3p :Ce 3+ , excitation 440 nm E3 emission spectrum Sr4-m-oY1-n-pSi19-t+2m+3nAlt-2m-3nN29-t-2o- 3p O t+2o+3p :Ce 3+ , excitation 448 nm 2023PF01062 12 February 2025 P2023,1280 WO N - 42 - E-VB1 Emission spectrum comparative example YAGaG:Ce, excitation 448 nm E-VB2 Emission spectrum comparative example ß-SiAlON:Eu, excitation 448 nm SE1 simulated LED spectrum with phosphor 1 and (Sr,Ca)AlSiN 3 :Eu SE2 simulated LED spectrum with YAGaG:Ce and (Sr,Ca)AlSiN 3 :Eu S1 Process step 1 S2 Process step 2 S3 Process step 3