绿色荧光粉体制造技术

技术编号:9030187 阅读:159 留言:0更新日期:2013-08-14 21:58
一种绿色荧光粉体,在一烧结温度T的一合成反应环境下所制成,该绿色荧光粉体其通式为(Gd,Sr)3-x-yMxAl2O7:Ry,0≤x≤1,0<y≤0.3;其中,M为二价的钙、钡或两者的混合元素,R为镧系金属类的元素,且(Gd,Sr)3-x-y为GdzSr3-x-y-z,0<z<3-x-y的表示式。此种荧光粉可被紫外光所激发,其放光范围为绿色光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种绿色荧光粉体,尤其涉及一种通式为(Gd,Sr)3_x_yMxAl207:Ry, l,0<y^0.3 ;其中,M为二价的钙、钡或两者的混合元素,R为镧系金属类的元素,且(Gd,Sr)3_x_y为GdzSr3_x_y_z,0 < ζ < 3-χ-γ的表示式的绿色荧光粉体。
技术介绍
随着节能减碳的环保意识高涨,世界各国日渐重视白光发光二极管(Lightemitting diode ;LED)的发展,并以之逐渐取代传统的照明设备。白光发光二极管具许多的优点,例如:体积小、耗电量低(为传统白巾只灯泡之十分之一)寿命长、发光效率高、反应速度快等优点,目前已被应用于显示器、号志灯、照明等,由于全球能源短缺及节能减碳倍受重视,发光二极管可有效解决传统照明所无法克服之问题,在未来将成为最重要的照明设备之一。日本日亚化学公司于1996年提出藉由蓝光LED激发铈掺杂的钇铝石榴石(Cerium-doped yttrium aluminum garnet ;YAG:Ce)突光粉产生黄色突光,此黄色突光粉和蓝光混合可以产生白光(专利号U.S.5,998,925),然而此种白光发光二极管为冷白光,然而其放光范围缺乏红光部份,使其演色性较低,因此目前白光发光二极管除使用蓝色二极管搭配黄色荧光粉外,亦有蓝光二极管搭配绿色、红色荧光粉以及紫外光发光二极管(Ultraviolet light emitting diode, UV-LED)搭配蓝绿红三色突光粉等混成白光方式,其中UV-LED搭配三色荧光粉具有较佳的演色性,故开发适合紫外光激发的蓝色、绿色与红色荧光粉为目前重要的研究课题。I975 年 Fava 与 Flem 于 Materials Research Bulletin (vol.10, p.75)期刊发表Gd2SrAl2O7的结构,其属于一种Sr3Ti2O7的结构类型,空间群为14/_,其晶体结构以四面体构成,属于一层状结构,而Zvereva等人于1994年于Russian Journal of GeneralChemistry (vol.74, p.655)揭露Gd3+与Sr2+于晶体中具相同的格位,其同时占有两个不同晶格位置,配位数分别为12配位和9配位,而配位原子皆为氧原子。此种晶体化合物虽易于制成,却无激发绿光的特性。本专利技术人基于多年研发荧光粉的专业以及多次实验的经验,于(Gd,Sr)3_xMxAl207系统中,其中O彡1,M为二价的钙或钡或两者的混合元素,于(Gd,Sr) 3-xMx的晶格位置中掺入活化剂镧系元素R,即产生(Gd,Sr)3_x_yMxAl207:Ry,其中若R为铕离子时,此化合物以紫外光激发,将会放出绿色荧光。
技术实现思路
本专利技术的目的,旨在提供一种以紫外光激发,而放出绿色荧光的绿色荧光体。为达此目的,本专利技术的绿色荧光粉体,在一烧结温度T的一合成反应环境下所制成,该绿色荧光粉体其通式为(Gd,Sr) 3_x_yMxAl207:Ry,0彡x彡l,0<y<0.3 ;其中,M为二价的钙、钡或两者的混合元素,R为镧系金属类的元素,且(Gd,Sr)3_x_y为GdzSr3_x_y_z,0 < ζ< 3-x-y的表示式。该绿色荧光粉体可被波长为300 450nm的光激发,且该绿色荧光粉体的放射波长为400 700nm。其中,该烧结温度T为1500 1700°C。且该合成反应环境包含4及队。于一实施例中,该烧结温度T为1600°C,且该合成反应环境的H2与队比例为H2 ^ 10%, N2 ^ 90%。通过上述设计,本专利技术提供一种新颖铝酸盐类化合物,有效吸收紫外光波段的光波,并激发放射绿光波段的光波。附图说明图1为本专利技术较佳实施例Gd2Sra97Al2O7= Euatl3的X光粉末绕射图谱;图2为本专利技术较佳实施例Gd2Sra97Al2O7= Euatl3的激发光谱图;图3为本专利技术较佳实施例Gd2Sra97Al2O7= Euatl3的放射光谱图;图4为本专利技术较佳实施例Gd2Sra97Al2O7 = Euatl3的色度坐标图。具体实施例方式本专利技术的绿色荧光粉体的通式为(Gd,Sr)3_x_yMxAl207:Ry,0彡x彡l,0<y彡0.3;其中,M为二价的钙、钡或两者的混合元素,R为镧系金属类的元素,选自Ce,Eu,Pr, Nd, Sm,Tb,Er,Yb,Dy其中之一或两者以上的混合元素,例如,当镧系金属元素为两者以上的混合元素时,可表示为 RlylR2y2R3y3...,其中 O < yl 彡 0.3、0 < y2 彡 0.3、0 < y3 彡 0.3、...,而(Gd,Sr) 3_x_y为GdzSr3_x_y_z,O < ζ < 3-χ-γ的表示式,而该绿色荧光粉体在制作时,是在一烧结温度T为1500 1700°C,以及包含H2及N2之一合成反应环境下热固合成。于一较佳 实施例中,本专利技术铝酸盐类化合物的配方为(Gd,Sr)3_x_yMxAl207:Ry,其中M为钙与钡的混和元素,R为镧系元素Eu铕离子,且X = O、y = 0.03。本实施例制备使用的起始物为Gd203、SrC03、CaC03、BaCO3、Al2O3与Eu2O3,将上述各起始物置于研钵中研磨均匀混合后,置于管状炉在1600°C、氢气(10%)/氮气(90%)还原气氛下烧结10小时,即可得产物,其制作过程简单,适于大量生产。请参阅图1,为本专利技术较佳实施例Gd2Sra97Al2O7 = Euatl3的X光粉末绕射图谱,如图中所示,本专利技术较佳实施例的(Gd, Sr) 3-x-yMxAl207:Ry(x = O, y = 0.03),样品以X光粉末绕射图谱鉴定其晶相纯度,其鉴定结果与已知结构的标准Gd2SrAl2O7图谱比对相符合(JCPDSfile NO:00-076-0075),可证实所合成的样品为纯相。请参阅图2,为本专利技术较佳实施例Gd2Sra97Al2O7 = Euatl3的激发光谱图。图中的较佳实施例样品是固定放射波长为513nm的光波,故可得知本专利技术较佳实施例适合以300nm至450nm的光源予以激发,符合紫外光发光二极管的激发波长范围。请参阅图3,为本专利技术较佳实施例Gd2Sra 97A1207: Eu0 03的放射光谱图。如图中所示,本专利技术铝酸盐类化合物的绿色荧光体于激发波长365nm下,可发现放射光谱图中于513nm具一波峰,故乃绿色发光的荧光粉,且该绿色荧光粉体的放射波长范围为400 700nm。请参阅图4,为本专利技术较佳实施例Gd2Sra97Al2O7 = Euatl3的色度坐标图。本专利技术较佳实施例(Gd,Sr)3_x_yMxAl207:Ry(x = 0,y = 0.03)于激发波长365nm下的放射光谱数据,以国际照明委员会制定的色度坐标图进行公式换算,得其放光的色度坐标为(0.2466,0.4476)并标示于色度坐标图上,如图4所示,本专利技术较佳实施例的放光属绿光范围。综上所述,本专利技术提供一种绿光荧光体,为新颖的铝酸盐类化合物,有效吸收300 450nm波长的光波,并激发放射400 700nm的光波。以上这些实施例仅是范例性的,并不本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种绿色荧光粉体,在一烧结温度T的一合成反应环境下所制成,该绿色荧光粉体其通式为(Gd,Sr)3?x?yMxAl2O7:Ry,0≤x≤1,0<y≤0.3;其中,M为二价的钙、钡或两者的混合元素,R为镧系金属类的元素,且(Gd,Sr)3?x?y为GdzSr3?x?y?z,0<z<3?x?y的表示式。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:王筱姗黄冠维刘如熹沈士超吕格维
申请(专利权)人:东贝光电科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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