[發明專利]鋁酸鹽類化合物熒光粉

無效

• 申請號: 201110289437.8
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102925145A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 呂格維;沈士超;陳松昇;黃冠維;朱政屹;劉如熹
• 申請（專利權）人: 東貝光電科技股份有限公司
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種熒光粉材料，特別涉及一種可改善其光學性質的以Si/O元素部分取代Al/F元素的鋁酸鹽類化合物熒光粉。

背景技術

隨著文明的演進以及節能減碳環保意識的增強，目前各國正逐步地以發光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)取代傳統光源，因發光二極管具有體積小、耗電量低(為白幟燈泡之十分之一、日光燈之二分之一)、壽命長、發光效率佳、操作反應速度快等優點，可解決傳統光源難以克服的問題，因此目前已應用在號志燈、汽車光源、顯示器等組件，由于其符合現今強調的綠色環保概念，被譽為二十一世紀之“綠色照明光源”。

日本日亞(Nichia)化學公司于1996年提出藉由藍光LED激發鈰摻雜的釔鋁石榴石(Cerium-doped?yttrium?aluminum?garnet；YAG:Ce)熒光粉產生黃色熒光，其與藍光混合后可產生冷白光，此為第一顆白光二極管，然而由于此白光缺乏紅光成分，故其演色性低，且此專利為日亞專利所限制。由于白光二極管須具全光譜波段放光才能達到高演色性以及理想色溫，除藍光二極管搭配YAG以及紅色熒光粉之外，亦有藍光二極管搭配綠色、紅色熒光粉以及UV-LED搭配藍綠紅三色熒光粉等混成白光方式，其中若要產生理想的色溫(暖白光)，UV-LED搭配三色熒光粉具有較佳的放光效率，故開發適合紫外光激發的藍色、綠色、紅色熒光粉為目前首要的研究課題。

目前熒光粉相關的研究除新主體晶格的開發外，在主體晶格中摻雜其它元素取代原本的主體晶格元素藉以改善發光性亦為常見的研究方向，例如Duan等人于2011年在Chemistry?of?material期刊上(Chemistry?Materials，dx.doi.org/10.1021/cm103495j)發表Re₂Si₄N₆C(RE＝Lu，Y，Gd)系列熒光粉的研究，即使用RE/C取代原本于MRESi₄N₇中的M/N(M＝Ba，Sr，Ca)，利用C元素的共價性以及其較剛性的鍵結特性藉以改善主體晶格的穩定性，故藉由不同元素的取代以調適熒光粉發光性質以及穩定性亦為目前主要的研究目標。

Yu等人于1997年在Cement?and?Concrete?Research期刊上(Cement?Concrete?Res，1997，27，1439-1449)發表Ca₁₂Al₁₄O₃₂F₂的制備方式以及單晶結構，其結構以[AlO₄]的四面體構成，其單位晶胞屬正方晶系，空間群為I43d，四面體之間以氧原子作為橋接，鈣原子與六個氧及一個氟原子配位，屬七配位，由于結構中形成的空缺格位由氟原子填補，此晶體相較于Ca₁₂A₇結構將更具穩定性，適合應用于熒光粉。

發明內容

本發明的目的，旨在提供一種更具穩定性的熒光粉。

本發明的次一目的，旨在提供一種可增進演色性的熒光粉。

本發明的另一目的，旨在提供一種簡化的制作方法以及降低熒光粉的成本。

為達上述目的，本發明揭示的鋁酸鹽類化合物熒光粉，是在燒結溫度T及燒結壓力P的條件下以固態反應法合成，其配方為Ca_aSr_bBa_cAl_dSi_eO_fF_gR_h，其中10≤a+b+c+h≤12(0≤a＜12；0≤b＜12；0≤c＜12；0＜h≤1)、12＜d+e≤14(12≤d＜14；0＜e≤2)、30≤f≤34；、0＜g≤2，R為鑭系金屬類元素，作為熒光粉的發光中心。其中，此固態反應法所使用的燒結溫度T為1000～1400℃，燒結壓力Y為0.1～0.9MPa。該熒光粉可被波長為200～400nm的發光二極管激發，且其放射波長為400-700nm。其中，鑭系金屬元素R為Ce、Eu、Pr、Nd、Sm、Tb、Er、Yb、Dy其中之一，以導致不同范圍的放光。