本发明专利技术是关于一种发光物质，是有关于含有铅及／或铜掺杂的化合物的发光物质，用以激发出紫外光或可见光。发光物质由一个或多于一个的铝酸盐型态、硅酸盐型态、锑酸盐型态、锗酸盐或锗酸盐－硅酸盐型态及／或磷酸盐型态的化合物组成。据此，本发明专利技术分别利用能够让发光带转换至更长或更短波长的铅和铜来替代碱土离子。含有铜及／或铅的发光化合物具有改善的发光特性，且其对于水、湿气及其它极性溶剂具有改善的稳定性。本发明专利技术所提供的铅及／或铜掺杂的发光化合物具有约从２，０００Ｋ到８，０００Ｋ或１０，０００Ｋ的高色温范围，且其现色指数超过９０。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含有稀土元素的发光物质，特别是涉及一种含有铅及/或铜掺杂的化合物的发光物质，用以激发出紫外线以及可见光。
技术介绍
藉由铅和铜活化的材料已知被用作短波长激发，例如，从一盏低压水银灯激发短波，譬如被铅活化的二硅酸钡(Keith H.Butler，宾夕法尼亚州立大学出版社1980年，S.175)，被铅活化的正硅酸盐(Keith H.Butler，宾夕法尼亚州立大学出版社1980年，S.181)，被铅活化的镁黄长石(akermanite)，或被Pb2+活化的偏硅酸钙(Ca-metasilicate)。通常，在254纳米的光线激发下，这种铅活化的磷光体的发光带的最大值是位于290纳米和370纳米之间。被铅活化的二硅酸钡是目前被使用于日光灯的一种紫外线发光磷光体(U.V.emitting phosphor)。铅在基态1S0有两个外部电子。该基态的电子组态是d10s2，以使得最低的激态具有d10sp的组态。在自由离子(free ion)中，被激发的sp组态具有3P0、3P1、3P2、和1P1四个能阶，其可藉由介于165.57纳米(3P0)至104.88纳米(1P1)之间的波长进行激发。激态能阶1S0和激态能阶1P1之间的转换允许所有的选择规则。当激态能阶1S0和激态能阶3P0之间只允许以最低对称性(lowest symmetry)进行转换时，激态能阶1S0和激态能阶3P1以及激态能阶3P2之间只允许在某些情况下进行转换。然而，藉由180纳米和370纳米之间的波长进行激发会发出同样的光。藉由大于370纳米的波长进行激发是不可能的。另外，已有发光物质具有铅，用以作为主晶格成分。在“Bernhardt，H.J.，Phys.Stat.Sol.(a)，91，643，1985”中描述了含有MoO42-核心的钼酸盐磷。PbMoO4在360纳米的光激发条件之下，其会在室温下发出红光，且发光的最大值是位于620纳米处。然而，前述的发光并不是由铅本身所造成的。在钼酸盐里，发光特性不是由金属离子M2+(M2+MoO4，其中M2+＝Ca、Sr、Cd、Zn、Ba、Pb等)所造成的。此处，MoO42-离子的缺陷中心与O2-离子的空位结合似乎是原因所在。然而，由于Pb2+离子可稳定主晶格，故Pb2+离子会影响其发光特性。如同一个熟悉的例子，以钨酸盐(Ca，Pb)WO4作为混和晶体可发出很强的绿光，其具有75％的高量子输出(Blasse，G.，Radiationless processesin luminescent materials，in Radiationless Processes，DiBartolo，B.，Ed.Plenum Press，New York，1980，287)。在250纳米激发条件下，PbWO4会发出蓝光，而在313纳米激发条件下，PbWO4具有一橙色光发光带，这可能是由肖特基缺陷(Schottky defects)或杂质离子所引起的(PhosphorHandbook，edited under the Auspice of Phosphor Research Society，CRCPress New York，1998，S 205)。在发光最大值位于490纳米的正磷酸盐中，铜是用以作为一价的活化剂(Wanmaker，W.L.and Bakker，C.，J.Electrochem.Soc.，106，1027，1959)。一价铜的基态是一个满壳层3d10，即能阶1S0。在激发后的最低激发组态是3d94s。这种组态具有3D和1D二个能阶。下一个较高的组态3d94p提供了3P°，3F°，3D°，1F°，1D°和1P°六个能阶。由于电子的奇偶性(polarity)和自旋性(spin)，基态1S0和能阶1D或能阶3D之间的转换分别被禁止。在铜离子中，4p的晶体场能阶(crystal field level)的激发是被允许的。发光可藉由电子从晶体场奇态(crystal field odd state)直接返回基态而得到，或是藉由电子从多个从奇态(odd state)到一晶体场能阶的转换，与电子从3d94s组态的能阶3D或能阶1D返回基态的二次转换结合而得到。二价铜的基态有3d9的组态，即能阶2D5/2。在二价铜中，其中一个d电子可被激发到4s或4p轨域。最低的激发组态是具有4F、4P二个四重能阶以及2F、2D、2P和2G四个双重能阶的3d84s组态，其转换被禁止，故无法发光。较高的激发组态是具有4D°、4G°、4F°和4P°四个能阶的3d84p组态，其有可能产生光线。铜活化或共同活化(co-activated)的硫化磷光体(sulphide-phosphors)以为大众所熟知，且在商业上已被使用于阴极射线管中。发出绿光的ZnS:Cu，Al(其中，铜是用以作为活化剂，而Al是用以作为共同活化剂)在阴极射线管的应用中是非常重要。在硫化锌磷光体(Zinc-sulphide phosphors)中，根据活化剂和共同活化剂浓度的相对比例，发光物质可被分为五类(van Gool，W.，Philips Res.Rept.Suppl.，3，1，1961)。此处，发光核心是由深层的施体(donors)或深层的受体(acceptors)，或它们在最近邻处的结合体(association)所形成(Phosphor Handbook，edited under the Auspice of Phosphor ResearchSociety，CRC Press New York，1998，S.238)。藉由铜活化的正磷酸盐(Wanmaker，W.L.，and Spier，H.L.，JECS 109(1962)，109)和所有藉由铜活化的焦磷酸、矾硅酸盐、硅酸盐，和三价多磷酸盐在“Keith H.Butler，The Pennsylvania State University Press，1980，S.281”中有描述。然而，这些磷光体只用于短波长紫外光激发。由于它们不稳定的化学特性和温度属性，它们不能使用在日光灯里。作为富氧化合物(oxygen dominated compounds)中主晶格成分的铅和铜离子的影响尚未被描述，而富氧化合物是藉由诸如Eu2+、Ce3+和其它等稀土离子进行活化。可预期的是，作为主晶格成分的铅及/或铜的导入将会影响到发光光学特性，其与发光强度以及发光最大值的预定转换、色点、发光光谱的形状和晶格稳定性等相关。在激发波长大于360纳米的情况下，作为主晶格成分的铅离子及/或铜离子应该表现出获得改善后的发光特性。在该波长区域中，由于其电子组态的能阶，两种离子均不表现本身的发光转移(radiation transfer)，因此不会失去任何形式的发光激发光线。与主晶格中没有铅及/或铜掺杂的发光物质相比，具有铅及/或铜掺杂的发光物质表现出较佳的发光强度。此外，铅和铜掺杂的发光物质具有能够将发光波长转变到更高或到更低能量的效果。对于含有铅或铜的化合物，这些离子广义上是用以作为不起反应的活化剂。然而，使用这些离子会导致晶体场分裂(crystal field splitting)以及共价(covalency)方面的影响本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光物质，适用于紫外线与可见光激发，其特征在于该发光物质包括： 含有稀土元素及／或其它发光离子的铅及／或铜掺杂的化合物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈朵拉罗夫，瓦特涂斯，李贞勋，
申请(专利权)人：冈朵拉罗夫，瓦特涂斯，李贞勋，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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