單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法
2023-10-08 22:24:04 1
專利名稱：單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法
技術領域：
本發明涉及光電材料技術領域，尤其是一種單基質三光本徵發射螢光體由近紫外或深藍光激發產生的紅綠藍三光進行強度比的調製方法。
背景技術：
新一代白光二極體(LED)重要技術之一是採用近紫外光(380～410nm)的GaN基管芯激發螢光粉的白光合成模式，這類白光LED的顏色決定於螢光粉，是提高外部量子效率和白光顯色性的重要途徑。採用的螢光粉通常採用紅、綠、藍三種基質的螢光粉混合而成，這種不同基質的混合螢光體之間存在顏色再吸收、顆粒大小和化學、熱穩定性失配、流明效率和色彩還原性不理想等問題。
採用單一基質具有紅、綠、藍三光本徵發射的螢光體可解決上述紅、綠、藍三種不同基質螢光粉的混合中產生的問題，在公開發明專利(CN 1775905A)中敘述了一種具有這樣特徵的白光二極體矽酸鹽單基質螢光體。但是，根據白光的不同照明和顯示用途，對白光的色溫如冷白、暖白和顯色性需要，要求對單基質發射的三光發射特性如紅綠藍三光強度比，進而對白光亮度和色坐標能夠進行精細調整。
發明內容本發明的目的在於提供一種近紫外或藍光激發的矽酸鹽單基質白光螢光體三光發射強度比的調製劑和調製方法。
本發明公開了一種單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其特徵在於所說的螢光體(Ca，Sr，Ba)3MgSi2O8:Eu2+，Pr3+，Mn2+中，加入以元素周期表中的第三主族元素為調製劑X；在波長為380nm～420nm光激發下，螢光體上同時發射波長為460-470nm，560-580nm和620-650nm的三基色光，合成白光。
本發明的單基質三光本徵發射矽酸鹽螢光體的優點是，螢光體的紅、藍、綠三光強度比可以隨摻入的色彩調整劑種類和數量的改變，從而達到調整白光的色坐標、亮度和顯色指數的目的。
以下將結合本發明的實施例參照附圖1進行詳細敘述。
圖1是在400納米波長光激發下，當Al的摩爾數為0和0.1時，產品的發射光譜圖譜。
具體實施方式本發明的單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其螢光體的成分可以為(Ca，Sr，Ba)3-x-yMgSi2-rO8:xEu2+，yPr3+，zMn2+，rX，其中按摩爾數量計，0.1≤x≤0.3，0.0≤y≤0.4，0.2≤z≤0.6，0.2≤r≤0.6；調製劑X是元素周期表中第三主族元素中離子中的一種或兩種或兩種以上元素的組合，各調製元素的比例按均分計量。按照化學式的比例，採用含量為99～99.9％的矽溶膠、硝酸鎂、硝酸鋇、硝酸鍶和硝酸銪、硝酸鐠、硝酸鎂配製稀土複合溶膠，再在該溶膠中加入調製劑X；加入有調製劑的稀土複合溶膠，經過噴霧制粒，在N2+H2或氨分解氣體或煤氣中灼燒而成。
調製劑X可以是元素周期表中第三主族元素中離子中的硼、鋁、鎵、銦。在製備稀土複合溶膠的單基質螢光體的前驅溶膠中，加入調製劑X硼、鋁、鎵和銦的氧化物或硝酸鹽。調製劑X硼、鋁、鎵和銦以三價離子狀態存在於螢光體。
下面的實例是為了進一步闡明本發明的工藝過程特徵而非限制本發明。
實例1按螢光體的化學式Ba2.7MgSi2-rO8:0.2Eu2+，0.1Pr3+，0.4Mn2+，rX計，配製稀土複合溶膠；取X＝Al，r＝0.2，鋁離子以擬薄水鋁石形式加入，混合後進行機械攪拌，形成摻雜複合溶膠，溶膠靜置1小時；用噴霧方法得到幹凝膠顆粒；在水平管式爐內的N2+8％H2混合弱還原氣氛下灼燒得到螢光體。附圖1中為實例1產品是在400納米波長光激發下，當Al的摩爾數為0和0.1時，產品的發射光譜圖譜。
實例2按螢光體的化學式(Ba，Ca)2.7MgSi2-rO8:0.2Eu2+，0.1Pr3+，0.4Mn2+，rX計，其中Ba和Ca的數量按均等計量，配製稀土複合溶膠；取X＝B+Al，r＝0.6，硼和鋁按數量均等計，硼離子以硼酸形式加入，鋁離子以硝酸鋁或擬薄水鋁石形式加入，混合後進行機械攪拌，形成摻雜複合溶膠，溶膠靜置1小時；用噴霧方法得到幹凝膠顆粒；在水平管式爐內的N2+8％H2混合還原氣氛下灼燒得到螢光體。由本實例得到的產品的發射光譜特徵與圖1中的任一曲線的波長峰值相同。
實例3按螢光體的化學式Ca2.4MgSi2-rO8:0.4Eu2+，0.2Pr3+，0.4Mn2+，rX計，配製稀上複合溶膠；取X＝Al+B+Ga+In，r＝0.4，其中Al，B，Ga和In佔的比例分別為95％，3％，1％和1％。鋁(Al)離子以擬薄水鋁石和納米氧化鋁按鋁為均等數量加入；硼(B)離子以硼酸形式加入；鎵(Ga)以氧化鎵(Ga2O3)的形式加入；銦(In)以氧化銦(In2O3)的形式加入；混合後進行機械攪拌，形成摻雜複合溶膠，溶膠靜置1小時；用噴霧方法得到幹凝膠顆粒；在水平管式爐內的N2+8％H2混合還原氣氛下灼燒得到螢光體。
權利要求
1.一種單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其特徵在於所說的螢光體(Ca，Sr，Ba)3MgSi2O8:Eu2+，Pr3+，Mn2+中，加入以元素周期表中的第三主族元素為調製劑X；在波長為380nm～420nm光激發下，螢光體上同時發射波長為460-470nm，560-580nm和620-650nm的三基色光，合成白光。
2.按照權利要求1所述的單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其特徵在於所說的螢光體的成分為(Ca，Sr，Ba)3-x-yMgSi2-rO8:xEu2+，yPr3+，zMn2+，rX，其中按摩爾數量計，0.1≤x≤0.3，0.0≤y≤0.4，0.2≤z≤0.6，0.2≤r≤0.6；調製劑X是元素周期表中第三主族元素中離子中的一種或兩種或兩種以上元素的組合。
3.按照權利要求2所述的單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其特徵在於所說的調製劑X是元素周期表中第三主族元素中離子中的硼、鋁、鎵、銦。
4.按照權利要求1或2所述的單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其特徵在於按照化學式的比例，採用含量為99～99.9％的矽溶膠、硝酸鎂、硝酸鋇、硝酸鍶和硝酸銪、硝酸鐠、硝酸鎂配製稀土複合溶膠，再在該溶膠中加入調製劑X；加入有調製劑的稀土複合溶膠，經過噴霧制粒，在N2+H2或氨分解氣體或煤氣中灼燒而成。
5.按照權利要求3所述的單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其特徵在於在製備稀土複合溶膠的單基質螢光體的前驅溶膠中，加入調製劑X硼、鋁、鎵和銦的氧化物或硝酸鹽。
6.按照權利要求3或5所述的單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法，其特徵在於所說的調製劑X硼、鋁、鎵和銦以三價離子狀態存在於螢光體。
全文摘要
本發明是關於一種單基質三光本徵發射螢光體的光譜調製方法。屬於光電信息材料技術領域。這種矽酸鹽螢光體在波長為380nm～420nm光激發下，可同時發射波長為460－470nm，560－580nm和620－650nm的三基色光，合成白光。螢光體的化學式為(Ca，Sr，Ba)
文檔編號H01L33/00GK1974717SQ20061013034
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月18日 優先權日2006年12月18日
發明者王達健, 陸啟飛, 馬亮, 顧鐵成, 於文惠, 張紅梅, 李雪徵, 劉凌雲 申請人:天津理工大學