[發明專利]熒光基板與其形成方法

有效

• 申請號: 201110456138.9
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103137836A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 邱國創;吳禹函
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/00;C09K11/80;C09K11/64
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

【技術領域】

本發明涉及納米熒光體，更特別地涉及將納米熒光體分散至基板中的方法。

【背景技術】

如何將熒光體分散于母材中，一直是本技術領域的重要課題。當熒光體的尺寸越小，其發光效率應越高。然而在實際應用上，納米級的熒光體極易聚集(aggregation)，反而比微米級的熒光體的發光效率低。

一般將熒光體分散于有機膠材中，再硬化有機膠材，此傳統作法所采用的熒光體為微米等級。若是將熒光體的尺寸縮小至納米級，則難以避免前述的熒光體聚集問題。

在美國專利US?7879258中，將固態的微米級(0.3μm至50μm)的YAG熒光體與固態的氧化鋁粉末混合后，燒結形成熒光基板，使YAG熒光體分散于氧化鋁中。然而，若是將納米級YAG熒光體與氧化鋁粉末混合，則難以避免前述的熒光體聚集問題，反而降低其發光效率。

綜上所述，目前亟需新的方法分散納米等級的熒光體，以進一步增加發光效率。

【發明內容】

本發明一實施例提供一種熒光基板的形成方法，包括：混合無機粉末、螯合劑、與金屬離子組合，使金屬離子組合通過螯合劑螯合至無機粉末的表面上；將表面螯合有金屬離子組合的無機粉末置于模具中燒結，使金屬離子組合形成納米熒光體于無機粉末的表面，并使表面具有納米熒光體的無機粉末粘結，以形成熒光基板。

本發明一實施例提供一種熒光基板，系由無機粉末粘結而形成，其中無機粉末的表面具有納米熒光體。

【附圖說明】

圖1至圖4是本發明一實施例中形成熒光基板的流程示意圖。

【主要附圖標記說明】

11～無機粉末；

13～螯合劑；

15～金屬離子組合；

21～模具；

31～納米熒光體；

33～熒光基板；

41～激發光源。

【具體實施方式】

本發明提供熒光基板的形成方法。如圖1所示，先混合無機粉末11、螯合劑13、與金屬離子組合15，使金屬離子組合15通過螯合劑13螯合至無機粉末11的表面上。混合方式可為將無機粉末11置于含有適當比例的金屬離子組合15的螯合劑13溶液中，進行攪拌、超聲波震蕩、或上述的組合。螯合劑13溶液的溶劑可為去離子水或酒精等。在本發明一實施例中，無機粉末11的尺寸介于100nm至800nm之間。若無機粉末11的尺寸過大，則易產生空孔缺陷。若無機粉末11的尺寸過小，則易產生團聚。

接著將表面螯合有金屬離子組合15的無機粉末11置于模具21中，如圖2所示。模具21可為平板狀、凸板狀、凹板狀、或任何適當的構形。

接著進行燒結步驟，使金屬離子組合15形成納米熒光體31于無機粉末11的表面，如圖3所示。此燒結步驟亦會氧化螯合劑13使其逸散，并粘結無機粉末11，以形成熒光基板33。

在本發明一實施例中，燒結步驟的溫度介于1600℃至1800℃之間。若燒結溫度過高，則使納米熒光體與無機粉末反應而產生第二相或雜相。若燒結溫度過低，則密度低且透明度不足。燒結步驟的氛圍為一般空氣燒結，氛圍壓力介于1至5大氣壓之間。若氛圍壓力過高，則產生第二相或雜相。形成于無機粉末11表面上的納米熒光體31的尺寸介于10nm至150nm之間。若納米熒光體31的尺寸過大，則發光效率低。若納米熒光體31的尺寸過小，則易團聚而無法有效分散于基板中。在本發明一實施例中，無機粉末11與納米熒光體31的重量比介于10∶90至40∶60之間。若無機粉末11的比例過高，則發光效率低且易產生光暈。若無機粉末11的比例過低，則透明度降低形成衍射。

如圖4所示，將激發光源41置于熒光基板33下，光線在穿過熒光基板33時將激發納米熒光體31，以發射可見光。舉例來說，當納米熒光體31為Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺時，激發光源41的波長介于340nm至360nm之間，可使納米熒光體31發射450nm至530nm的黃光。當納米熒光體31為Sr₃Al₂O₆:Eu²⁺時，激發光源41的波長介于450nm至480nm之間，可使納米熒光體31發射550nm至700nm之間。值得注意的是，若激發光源41的波長為紫外線時，應在熒光基板33的外側加上一片紫外線濾光層(未圖示)，以避免傷害使用者的眼睛。