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暖白光发光二极管和薄膜及其红光荧光粉制造技术

技术编号:3169653 阅读:243 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术系关于一种红光荧光粉,其系以锶铝酸盐为基础,铕为激活剂,其特征在于:其化学当量方程式为:(SrO)↓[4](∑Me↑[+2]O)↓[1]Al↓[2]O↓[3]∶Eu,其中,Me↑[+2]=Mg及/或Ca及/或Ba。本发明专利技术还揭露一种该红光荧光粉的制法以及使用该荧光粉的暖白光发光二极管。此外,本发明专利技术还揭露一种使用该红光荧光粉的多层聚乙烯薄膜。

【技术实现步骤摘要】
暖白光发光二极管和薄膜及其红光荧光粉专利技术所属
本专利技术系关于一种电子
,尤指一种与广义上被称之为'固态光源'(Solid state lighting)的照明技术有关的红光荧光粉及使用该荧光粉的暖白光发光二极管。C先前技术在这一技术基础上已经制造出了日常和景观用 的照明设备,甚至还有工业用的大功率照明设备。 这些照明设备的色温较低,TS 3500K,属于'暖白光 照明'。如果色温T〉4600K,那么这种半导体设备就 属于'冷白光'。第一种红光荧光粉属于列帕尔德(Lepard)荧 光粉,其方程式为MenS:Eu+2,其中Men=Ca+2, Sr+2 或者B^2。第二种类型的荧光粉是AnBw (AD=Zn,Cd, B^S,Se,Te)化合物,或者它们的互熔 固体化合物,如(ZnS)o.4(CdS)o.^Ag。这两种荧光粉 在现如今的应用是非常有限的1.Mens硫化物的 化学稳定性很低,在空气里很快就分解了; 2.AnBw 化合物的主要成分中含有毒性很强的镉。自1965年第一种以(Y,Eu),V04正钒酸盐为基质 的稀土元素荧光粉(请参照Handbook of Phosphors Press NY, 1999)被发现,红光荧光粉开始成批量生产制造。这种荧光粉的近紫外激发波长为?1=365 nm, 由于质量好,效能高,这种荧光粉得到广泛的使用。接着出现了 Y2(V.Eu或者Gd2CV.Eu类型的氧化 物荧光粉,其紫外激发波长为)1=254 nm。由于该荧 光粉的稳定性和效能都非常高,所以至今都被广泛 地应用在效能为ti=50流明/瓦的光源上。后来专利技术 了硫氧化物荧光粉,总方程式为(SLn)202S,其中 SLn=Y,La,Gd,Eu,Tb,Sm。在它的基础上产生了新型 的阴极荧光粉,X-光荧光粉,及激光荧光粉(请参照 N.P. Soschin,等人的俄罗斯专利第1603763号, 01.12.1988)。尽管得到广泛的应用,但这种以钇-镧-钆-铕硫化物为基础的红光荧光粉有一个实质性的 缺陷波长为X=616, 626和708 nm的红光只有在 波长为X,=365 405 nm的近紫外光次能带上才能被激 发发光。所以这种荧光粉只可以用在X=395 rim的半 导体光源上,不适合用蓝光半导体异质结激发。这 种以(Y,Eu)202S为基础的荧光粉,其缺点在俄罗斯 专利第2064482号中已有描述(请参照N.P. Soschin, 等人的俄罗斯专利第2064482号,18.04.1991)。后来人们试图制造被蓝色异质结激发,发红光 的荧光粉。在一系列的关于新型氮化物荧光粉 CaSiAlN3:Ce的文章(请参照Hanz Luo Jiang et and Materials Science and Engineering MSB 115118)中详 细地记述了这些实验。但是CaSiAlN3:Ce这种材料 在生产中很复杂,因为它的光输出量低,价格又非 常昂贵°本案的专利技术人曾采用了不久前发表的专利(请参照N.P.Soschin.大功率白光半导体)中所述的 Sr5Al208:Eu+s荧光粉作为样本,但是,其专利技术人在讲述荧光粉的合成时,既没有正确地给出荧光粉的 成分,又没有明确指出主要的激活剂Eu可实现的氧化态。另外,其专利技术人也没有指明化合物的晶格 类型以及SrO、八1203两者的浓度比值范围,诚属美 中不足之处。
技术实现思路
为解决上述己知技术的缺点,本专利技术的主要目 的系提供一红光荧光粉及使用该荧光粉的暖白光发 光二极管,其可消除上述的缺点。为解决上述已知技术的缺点,本专利技术的另一目 的系提供一红光荧光粉及其制法,该制法使用合成 法制取荧光粉,该荧光粉被紫外光,紫色光,蓝色 光,浅蓝色以及蓝-绿色光短波激发,在X-600 650 nm的范围内宽带发射红光。为解决上述已知技术的缺点,本专利技术的另一目 的系提供一种配制高量子输出和高效能的荧光粉。为解决上述已知技术的缺点,本专利技术的另一目 的系提供一种制作颗粒度达到1 1.5微米的超细荧 光粉,该荧光粉的应用方向有两个暖白光发光二 极管和温室以及暖房里的光转换农膜。为达到上述目的,本专利技术提供一种红光荧光粉, 其系以锶铝酸盐为基础,铕为激活剂,其特征在于7其化学当量方程式为(SrO)4(SMeO^Al203: Eu,其 中,Me+2-Mg及/或Ca及/或Ba。为达到上述的目的,本专利技术提供一种红光荧光 粉的制法,其用以制作本专利技术所述的红光荧光粉, 其包括下列步骤锶和铝氧化物在加热时相互之间 发生热作用;使用Sr(OH)2*8H20或Ba(OH)2'8H20 氢氧化物成分作为原始的锶和钡化合物; Mg(CH3COO)24H20和Ca(CH3COO)22H20氢氧化 物醋酸盐作为原始的镁和铐化合物;以及这些氢氧 化物醋酸盐是按照化学计量从氢氧化物铝酸盐 Al(OH)3混合物中取得的。为达到上述目的,本专利技术提供一种暖白光发光 二极管,其具有一 In-Ga-N异质结为基质,并且在 该In-Ga-N异质结的表面覆盖有以钇铝石榴石为基 础的荧光粉层,其特征在于该钇铝石榴石成分中 附加了本专利技术所述的红光荧光粉。为达到上述目的,本专利技术提供一种多层聚乙烯 薄膜,其用于温室或暖房中,其是以高压聚乙烯以 及它的衍生物为基础,其成分中含有无机荧光粉, 该薄膜的特征在于;该薄膜中采用了本专利技术所述的 红光荧光粉。实施方式首先,本专利技术的目的在于消除上述荧光粉及使 用该荧光粉的暖白光发光二极管的缺点。为了达到 这个目标,本专利技术的红光荧光粉系以锶铝酸盐为基础,铕为激活剂,其特征在于其化学当量方程式为(SrO)4(SMe+2())!Al203: Eu,其中,Me+2=Mg及/ 或Ca及/或Ba。其中,该激活剂铕有两种氧化程度Eu和Eu。该激活剂铕的不同氧化程度的铕离子的比值为 [Eu+2]/[Eu+3] = l:10 l:l。该na族中主要的阳离子成分的浓度为0.025 S Mg+2S 0.90, 0.001^Ca+2S0.50, 0.001£Ba+2^0.50, [Mg]+[Ca]+Ba]=l 。该荧光粉的激发光谱最大值位于390^X^550 nm范围上,激发光谱最大值和频带上的电荷转移有 关,Eu+s和0'2离子之间发生电荷转移,形成电荷组 合体Eu+2+0_10该荧光粉在波长小于460nm的短波辐射激发下 在橙-红区域发光,A>585 nm。以下阐释本专利技术的荧光粉的物理-化学实质。首先指出,为了取代制作不易的(SrO)sAl203,本专利技术 提出另一种架构的荧光粉成分 一个SrO被替换为 金属氧化物之和,SMe+20= aMgO+bCaO+cBaO,a+b+c=l。在不破坏该荧光粉的晶格架构中整体电荷平衡 的同时,本专利技术在晶格架构中建立一个控制荧光粉性能,如亮度,比色参数,细度参数的体系。本发 明所提出的这种体系也就是指化学元素周期表中除 SrO以外,其它IIa族氧化物元素的总和。我们知道, 氧化态为+2的金属其离子半径是不同的,Mg的离子半径为TMg=0.58A, Ca的离子半径为TCa=1.05A,Ba的离子半径为TBa-1.20A。不同数量的这些元素加入IIa族元素荧光粉成分中进行组合,IIa本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种红光荧光粉,其系以锶铝酸盐为基础,铕为激活剂,其特征在于:其化学当量方程式为(SrO)↓[4](∑Me↑[+2]O)↓[1]Al↓[2]O↓[3]:Eu,其中,Me↑[+2]=Mg及/或Ca及/或Ba。

【技术特征摘要】
1.一种红光荧光粉,其系以锶铝酸盐为基础,铕为激活剂,其特征在于其化学当量方程式为(SrO)4(∑Me+2O)1Al2O3:Eu,其中,Me+2=Mg及/或Ca及/或Ba。2. 如权利要求1所述的红光荧光粉,其中该激活 剂铕有两种氧化程度£11+2和£11+3。3. 如权利要求2所述的红光荧光粉,其中该激活剂铕的不同氧化程度的铕离子的比值为 [Eu+2]/[Eu+3]=l:10~l:l。4. 如权利要求1所述的红光荧光粉,其中该IIa 族中主要的阳离子成分的浓度为0.025^Mg^^ 0.90, 0.00HCa+2£0.50, 0.001^Ba+、0.50, [Mg]+[Ca]+Ba]=l。5. 如权利要求1所述的红光荧光粉,其激发光谱 最大值位于人=390~550 nm范围上,激发光谱最大值 和频带上的电荷转移有关,Eu和C^离子之间发生 电荷转移,形成电荷组合体Eu+VO一1。6. 如权利要求1所述的红光荧光粉,其中该荧光 粉在波长小于460nm的短波辐射激发下在橙-红区域 发光,人〉585誰。7. —种红光荧光粉的制法,其用以制作如权利 要求l所述的红光荧光粉,其包括下列步骤锶和铝氧化物在加热时相互之间发生热作用; 使用Sr(OH)2.8H20或Ba(OH)2.81120氢氧化物成分作为原始的锶和钡化合物;Mg(CH3COO)2.4H20和Ca(CH3COO)2'2H20氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:索辛纳姆罗维鸿蔡绮睿
申请(专利权)人:罗维鸿
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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