專(zhuān)利名稱(chēng)：用紫光二極管轉(zhuǎn)換成發(fā)白光的稀土發(fā)光材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光與顯示領(lǐng)域，涉及到一種用紫光二極管轉(zhuǎn)換成白光的新型稀土發(fā)光材料。
背景技術(shù)：
目前半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅使紅、藍(lán)、綠光二極管商品化，而且產(chǎn)品的成本在不斷的下降。現(xiàn)今白光LED器件多是由發(fā)紅、藍(lán)、綠光二極管組成，在用于顯示器件輔助光源，照明光源中，其體積大，三色光降不同，影響照明效果，且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服背景技術(shù)由紅、藍(lán)、綠光三色二極管形成的白色光源的缺點(diǎn)，提供一種優(yōu)于藍(lán)光二極管轉(zhuǎn)換成白光的用紫光二極管轉(zhuǎn)換成發(fā)白光的新型稀土發(fā)光材料。
本發(fā)明提供利用結(jié)構(gòu)式(1)M2-xSiO2-yEux2+·Ny和結(jié)構(gòu)式(2)為(Ca，Sr)3-z(PO4)2·SrCl2·6H2OEuz2+組分的物料按重量百分比稱(chēng)重，將上述兩種物料分別經(jīng)充分混勻研磨后裝入各自的Al2O3坩堝；結(jié)構(gòu)式(1)在氫氮或碳?xì)夥罩幸?000-1450℃高溫?zé)Y(jié)1-3小時(shí)，結(jié)構(gòu)式(2)在氫氮或碳?xì)夥罩幸?000-1400℃高溫?zé)Y(jié)1-3小時(shí)，分別從各自的Al2O3坩堝中取出結(jié)構(gòu)式(1)及(2)合成的發(fā)光材料，冷卻并分別粉碎、過(guò)篩而得到發(fā)黃光和發(fā)藍(lán)光的晶體粉末，將上述兩種發(fā)黃光和發(fā)藍(lán)光的晶體粉末以5-50％的重量百分比混合后形成混合材料，再經(jīng)紫光二極管照射混合材料，使混合材料吸收紫光后發(fā)出白光，則完成了本發(fā)明將紫光二極管的紫光轉(zhuǎn)換成白光的稀土發(fā)光材料制備。M2-x是堿土金屬元素，Ny是B2O3或H2BO3。在結(jié)構(gòu)式(1)中元素量x和y的取植范圍選擇0.05≤x≤0.2，，0.01≤y≤0.15，在結(jié)構(gòu)式(2)中元素量z的取植范圍選擇0.005≤z≤0.2。
采用本發(fā)明紫光二極管照射的發(fā)光材料制成的發(fā)白光二極管克服了背景技術(shù)由三個(gè)單獨(dú)的紅、藍(lán)、綠二極管混合形成白光的體積大，三色光降不同，影響照明效果，且成本高的缺點(diǎn)，本發(fā)明紫光二極管轉(zhuǎn)換成白光的發(fā)光材料不同于用藍(lán)光二極管轉(zhuǎn)換成白光的發(fā)光材料，利用本發(fā)明制成發(fā)白光的二極管、顯示器件、輔助光源、照明光源其體積小、成本低、發(fā)光效率高、性能穩(wěn)定、顯色性高。從圖1中可以看出兩種發(fā)黃光和發(fā)藍(lán)光的晶體粉末混合后的發(fā)光材料其激發(fā)光譜(A)為370nm-430nm、發(fā)射光譜(B)的發(fā)光主峰為460nm和575nm，可將發(fā)黃光的和發(fā)藍(lán)光的晶體粉末混合后涂布在發(fā)紫光二極管的管芯上經(jīng)紫光照射則轉(zhuǎn)換成白光。本發(fā)明提供的用紫光二極管轉(zhuǎn)換成發(fā)白光的稀土發(fā)光材料優(yōu)于藍(lán)光二極管轉(zhuǎn)換成白光的材料，是又一代新型的發(fā)白光的固體節(jié)能、無(wú)毒害的綠色照明光源。


圖1是本發(fā)明稀土發(fā)光材料的激發(fā)光譜圖2是本發(fā)明稀土發(fā)光材料的發(fā)射光譜
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例如下本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)式(1)為M2-xSiO2-yEux2+·Ny和結(jié)構(gòu)式(2)為(Ca，Sr)3-z(PO4)2·SrCl2·6H2OEuz2+，結(jié)構(gòu)式(1)中的M2-x是堿土金屬元素，它可選擇為Sr，Ca，Ba元素，結(jié)構(gòu)式(1)的發(fā)光峰值為575nm左右，見(jiàn)圖1中(A)，在結(jié)構(gòu)式(1)中元素量x和y的取植范圍選擇0.05≤x≤0.2，0.01≤y≤0.15，Ny是助熔劑可選擇B2O3或H2BO3。在結(jié)構(gòu)式(2)中發(fā)光峰值為460nm，結(jié)構(gòu)式(2)中元素量Z的取植范圍選擇0.005≤Z≤0.2。
本發(fā)明的第一部分結(jié)構(gòu)M2-xSiO2-yEux2+·Ny是發(fā)黃光晶體發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)式(1)，根據(jù)結(jié)構(gòu)式(1)按下列計(jì)算量稱(chēng)取試劑物料實(shí)例1 SrCO3(4N) 70.201％CaCO3(4N) 4.201％BaCO3(4N) 6.201％SiO2(4N)16.530％B2O3(AR) 0.195％Eu2O3(4N) 2.672％將上述稱(chēng)取的物料經(jīng)研磨混均后，裝入Al2O3坩堝；在氫氮或碳?xì)夥罩薪?jīng)1000℃或1100℃或1200℃或1300℃或1450℃高溫?zé)Y(jié)1小時(shí)、2小時(shí)、2.5小時(shí)、3小時(shí)取出，冷卻后粉碎過(guò)篩既得到外觀呈發(fā)黃光的晶體粉末。上述4N、AR為化學(xué)試劑的純度。
實(shí)例2 SrCO3(4N)70.201％CaCO3(4N)4.101％
BaCO3(4N) 6.100％SiO2(4N)16.530％B2O3(AR) 0.195％Eu2O3(4N) 2.873％燒結(jié)步驟同實(shí)列1。
實(shí)例3 SrCO3(4N) 70.00％CaCO3(4N) 4.201％BaCO3(4N) 6.201％SiO2(4N)16.530％B2O3(AR) 0.195％Eu2O3(4N) 3.073％燒結(jié)步驟同實(shí)列1。
第二部分為結(jié)構(gòu)式(2)(Ca，Sr)3-z(PO4)2·SrCl2·6H2OEuz2+組分，根據(jù)結(jié)構(gòu)式，發(fā)藍(lán)光的晶體粉末制備按下列計(jì)量稱(chēng)取試劑物料實(shí)列2-1SrCO3(4N) 24.826％CaCO3(4N) 22.353％(NH4)2HPO4(AR) 17.343％SrCl2·6H2O(AR) 35.016％Eu2O3(4N)0.462％將上述稱(chēng)取的物料經(jīng)研磨混均后，裝入Al2O3坩堝；在氫氮或碳?xì)夥罩薪?jīng)1000℃或1100℃或1200℃或1300℃或1400℃高溫?zé)Y(jié)1小時(shí)、2小時(shí)、2.5小時(shí)、3小時(shí)取出，冷卻后粉碎過(guò)篩既得到發(fā)藍(lán)光的晶體粉末。上述4N、AR為化學(xué)試劑的純度。
實(shí)列2-2CaCO3(4N) 22.046％SrCO3(4N) 24.776％(NH4)2HPO1(AR) 17.308％SrCl2·6H2O(AR) 34.947％Eu2O3(4N)0.923％燒結(jié)步驟同實(shí)列1。
實(shí)列2-3CaCO3(4N) 21.740％SrCO3(4N) 24.727％(NH4)2HPO4(AR) 17.274％SrCl2·6H2O(AR) 34.877％Eu2O3(4N)1.382％燒結(jié)步驟同實(shí)列1。
最后將上述發(fā)藍(lán)光的晶體粉末以5％或10％或20％或50％的重量比例與發(fā)黃光的晶體粉末混合后與樹(shù)脂類(lèi)的填加劑混勻后涂布在發(fā)紫光二極管管芯上，經(jīng)發(fā)紫光二極管照射后本發(fā)明的稀土發(fā)光材料轉(zhuǎn)換成白色發(fā)光。
權(quán)利要求
1.用紫光二極管轉(zhuǎn)換成發(fā)白光的稀土發(fā)光材料，其特征在于利用結(jié)構(gòu)式(1)M2-xSiO2-y:Eux2+·Ny和結(jié)構(gòu)式(2)為(Ca，Sr)3-Z(PO4)2·SrCl2·6H2O:EuZ2+組分的物料按重量百分比稱(chēng)重，將上述兩種物料分別經(jīng)充分混勻研磨后裝入各自的Al2O3坩堝；結(jié)構(gòu)式(1)在氫氮或碳?xì)夥罩幸?000-1450℃高溫?zé)Y(jié)1-3小時(shí)，結(jié)構(gòu)式(2)在氫氮或碳?xì)夥罩幸?000-1400℃高溫?zé)Y(jié)1-3小時(shí)，分別從各自的Al2O3坩堝中取出結(jié)構(gòu)式(1)及(2)燒結(jié)合成的發(fā)光材料，冷卻并分別粉碎、過(guò)篩而得到發(fā)黃光和發(fā)藍(lán)光的晶體粉末，將上述兩種發(fā)黃光和發(fā)藍(lán)光的晶體粉末以5-50％的重量百分比混合后形成混合材料，再經(jīng)紫光二極管照射混合材料，使混合材料吸收紫光后發(fā)出白光，則完成了本發(fā)明將紫光二極管的紫光轉(zhuǎn)換成白光的稀土發(fā)光材料制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所描述的用紫光二極管轉(zhuǎn)換成發(fā)白光的稀土發(fā)光材料，其特征在于M2-x是堿土金屬元素，Ny是B2O3或H2BO3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所描述的用紫光二極管轉(zhuǎn)換成發(fā)白光的稀土發(fā)光材料，其特征在于在結(jié)構(gòu)式(1)M2-xSiO2-y:Eux2+·Ny中元素量的取植范圍選擇0.05≤x≤0.2，0.01≤y≤0.15，在結(jié)構(gòu)式(2)(Ca，Sr)3-Z(PO4)2·SrCl2·6H2O:EuZ2+中元素量的取植范圍選擇0.005≤Z≤0.2。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種用紫光二極管轉(zhuǎn)換成發(fā)白光的稀土發(fā)光材料用結(jié)構(gòu)式(1)M
文檔編號(hào)C09K11/79GK1546604SQ200310115889
公開(kāi)日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者趙成久, 蔣大鵬, 申德振 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所, 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研