CN102443392A - 荧光粉之成分及其合成方法及使用此荧光粉的电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出荧光粉的成分、荧光粉的合成方法以及使用此荧光粉的电子装置。所述荧光粉具有下列化学式：Al1-x-y(N:Si)xCey，其中，0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005。所述荧光粉吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且所放射出的蓝光的最大放射强度的波长范围(峰值)实质上介于380nm至440nm。
Description
技术领域
本发明为有关一种荧光粉之成分及其合成方法以及使用此荧光粉的电子装置。
背景技术
随着光电技术发展，荧光粉已被使用于多种电子产品中，以使所述电子产品显示彩色影像或发射出特定的色光。
以场发射式显示器及电浆显示器为例，设置于这些显示器内的荧光粉材料于受到带电粒子(例如：电子束或电浆离子)的撞击后可被激发而放射出可见光，进而使显示器能够显示出彩色影像。以应用于荧光灯管或是类似发光装置为例，设置于这些发光装置中的荧光粉材料于吸收短波长光后可被激发而放射出长波长光(可见光)，进而使发光装置放射出特定的色光。
无论是应用于显示器还是发光装置中，如何制备出能够放射出特定色光的荧光粉已在积极研发当中。
发明内容
本发明提供一种荧光粉的成分及其合成方法以及使用此荧光粉的电子装置，所述荧光粉可放射出蓝色光线。
本发明提出一种荧光粉之成分。所述荧光粉具有下列化学式：Al1-x-y(N:Si)xCey，其中，0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005。所述荧光粉吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且所放射出的蓝光的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。
本发明提出一种电子装置，其包含相对应设置的电极以及设置于所述相对应设置的电极之间荧光粉，其中所述荧光粉具有下列化学式：Al1-x-y(N:Si)xCey，其中，0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005。所述荧光粉吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且所放射出的蓝光的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。
本发明提出一种荧光粉的合成方法，其包括将氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铈(CeO2)以及以碳为主成份的材料混合以形成混合物。接着，将所述混合物进行煅烧程序，以形成荧光粉，其中所述荧光粉具有下列化学式：Al1-x-y(N:Si)xCey，其中，0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005。
本发明的荧光粉具有下列化学式：Al1-x-y(N:Si)xCey，其中，0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005。所述荧光粉吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且所放射出的蓝光的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。因此，其可以应用于荧光灯管、发光装置、显示装置等电子装置之中。
为让本发明的上述特征及优点更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的荧光粉的吸收光线以及放射光线的波长与强度的关系图；
图2是根据本发明一实施例的荧光粉的晶相图；
图3是根据本发明的实施例的荧光粉于不同温度的下的放射光线的强度的关系图；
图4是根据本发明一实施例的使用此荧光粉的电子装置的示意图；
图5是根据本发明一实施例的荧光粉的合成方法流程图。
其中，附图标记：
100、102：电极
200：荧光粉
S10、S20：步骤
具体实施方式
图5为根据本发明一实施例的荧光粉的合成方法流程图。请参照图5，本实施例的荧光粉的合成方法首先进行步骤S10，即进行混合研磨步骤。步骤S10包括将氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铈(CeO2)以及以碳为主成份的材料混合以形成一混合物。上述的以碳为主成份的材料较佳的是碳，但本发明不限于此，根据其它实施例，其亦可以采用其它含有碳的材料。
在所述混合物中，以重量百分比描述，较佳的为，氮化铝(AlN)的比例约为93.15％，氮化硅(Si3N4)的比例约为5.61％，氧化铈(CeO2)的比例约为1.03％，且以碳为主成份的材料的比例约为0.21％。
在将氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铈(CeO2)以及以碳为主成份的材料混合以形成混合物之后，可进一步对所述混合物进行研磨步骤，以使上述各成分更充分均匀混合。
之后，进行步骤S20，进行高温煅烧程序。在步骤S20中，对已经过研磨混合的混合物进行高温煅烧程序。在此，所述煅烧程序的温度介于摄氏约1500度至摄氏约2100度之间，较佳的是约摄氏2050度。所述煅烧程序的压力介于约0.1MPa至约1.0MPa之间，较佳的是约0.92MPa。所述煅烧程序的时间为约1小时至约10小时，较佳的是约为4小时。
承上所述，于进行上述的煅烧程序时，所述混合物中的以碳为主成份的材料中的碳原子会与氧化铈(CeO2)中的氧原子反应而形成二氧化碳气体。因此，当于进行上述的煅烧程序之后，即可得到蓝色荧光粉产物：Al1-x-y(N:Si)xCey，其中0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005。根据一较佳实施例，上述的x约为0.05，且y约为0.0025。
特别是，所述荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey)于吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且所放射出的蓝光的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。如图1所示，波峰A为荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey)所吸收的紫外线波段，且此紫外线波段的中心波峰约为342nm。波峰B为荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey)所放射出的蓝光波段，且所述蓝光波段的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。上述的蓝光波段(波峰B)的中心波峰约为420nm，其中的中心波峰是指发光强度最强的那一个点即峰顶。
另外，本实施例的荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey)的晶相图如图2所示。更详细的说明，图2为使用X光绕射方式以分析荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey)的晶相。在此，所分析的荧光粉为Al0.9475(N:Si)0.05Ce0.0025，其含有0.25％的铈(Ce)。由图2可知，本实施例所合成出的荧光粉(Al0.9475(N:Si)0.05Ce0.0025)为六方晶系，且本实施例的方法所合成出来的荧光粉(Al0.9475(N:Si)0.05Ce0.0025)为纯相。
图3为根据本发明的实施例的荧光粉于不同温度的下的放射光线的强度关系图。参照图3，横轴表示波长，纵轴表示发光强度。为验证温度的高低对荧光粉的放射强度所造成的影响，将本实施例的荧光粉(AlX(N:Si)xCey)分别放置于摄氏约25度、摄氏约50度、摄氏约100度、摄氏约150度、摄氏约200度、摄氏约250度以及摄氏约300度中一段时间，再分别量测荧光粉的放射强度。在此，是使用荧光粉Al0.9475(N:Si)0.05Ce0.0025来进行量测，所量测的放射强度是以约420nm为基准。
由图3可知，当荧光粉(Al0.9475(N:Si)0.05Ce0.0025)被放置在越高温度条件下时，放射强度会随之降低。而由图3可知，本实施例的荧光粉(Al0.9475(N:Si)0.05Ce0.0025)在受热至摄氏约300度后的放射强度仍具有荧光粉于摄氏约25度时约50％的放射强度。
承上所述，本实施例所提出的荧光粉(Al1-x-y(N:Si)XCey，0.03≤x≤0.07，0＜y≤0.005)于吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且所放射出的蓝光的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。而且由X光绕射分析可知，以本实施例所合成出的荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey，0.03≤x≤0.07，0＜y≤0.005)具有纯晶相。另外，本实施例的荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey，0.03≤x≤0.07，0＜y≤0.005)在受热至摄氏约300度后仍具有于摄氏约25度时约50％的放射强度。
由于本实施例所合成出的荧光粉于吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，因此其可应用于多种电子装置之中，如下所述。
图4为根据本发明一实施例的电子装置示意图。请参照图4，本实施例的电子装置包括相对应设置的电极100、102以及设置于相对应设置的电极100、102之间的荧光粉200。上述的电极100、102包括不透明导电材料、透明导电材料、或是其它合适的电极材料、或上述的二种材料的组合。上述的荧光粉200及如先前所述的荧光粉(Al1-x-y(N:Si)xCey，0.03≤x≤0.07，0＜y≤0.005)。
值得一提的是，根据一实施例，上述的电极100、102可以是分别设置于两相对向的基板上。根据另一实施例，上述的电极100、102是设置于同一基板上。
上述的电子装置例如是场发射显示器(FED)、发光二极管(LED)、等离子显示面板(PDP)或其它适用装置。
综上所述，本实施例所合成出的荧光粉吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且所放射出的蓝光的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。因此，其可以应用于荧光灯管、发光装置、显示装置等电子装置之中。
虽本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与修改，故本发明的保护范围当视后附的权利要求保护范围所界定者为准。
Claims (15)
1.一种荧光粉，其特征在于，具有下列化学式：
Al1-x-y(N:Si)xCey，
其中，0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005，
其中该荧光粉吸收一紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且该蓝光的最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。
2.如权利要求1所述的荧光粉，其特征在于，x约为0.05，且y约为0.0025。
3.如权利要求1所述的荧光粉，其特征在于，该紫外线波段的一中心波峰约为342nm，且该蓝光的一中心波峰约为420nm。
4.如权利要求1所述的荧光粉，其特征在于，该荧光粉受热至摄氏约300度后的放射强度约等于该荧光粉于摄氏25度时约50％的放射强度。
5.一种电子装置，其特征在于，包含：
一相对应设置的电极；以及
如权利要求1所述的荧光粉，设置于该相对应设置的电极之间。
6.一种荧光粉的合成方法，其特征在于，包括：
将氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化铈(CeO2)以及以碳为主成份的材料混合以形成一混合物；以及
将该混合物进行一煅烧程序，以形成一荧光粉，其中该荧光粉具有下列化学式：
Al1-x-y(N:Si)xCey，
其中，0.03≤x≤0.07，且0＜y≤0.005。
7.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，该煅烧程序的温度介于摄氏约1500度至摄氏约2100度之间。
8.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，该煅烧程序的压力介于约0.1MPa至约1.0MPa之间。
9.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，该煅烧程序的时间约为1至10小时。
10.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，还包括对该混合物进行一研磨步骤。
11.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，在该混合物中，以重量百分比描述，
氮化铝(AlN)的比例约为93.15％
氮化硅(Si3N4)的比例约为5.61％
氧化铈(CeO)的比例约为1.03％，且
以碳为主成份的材料的比例约为0.21％。
12.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，该荧光粉吸收紫外线波段的光线之后可放射出蓝光，且该蓝光的一最大放射强度的波长范围实质上介于380nm至440nm。
13.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，x为0.05，且y为0.0025。
14.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，该紫外线波段的一中心波峰约为342nm，且该蓝光的一中心波峰约为420nm。
15.如权利要求6所述的荧光粉的合成方法，其特征在于，该荧光粉受热至摄氏约300度后的放射强度约等于该荧光粉于摄氏25度时约50％的放射强度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120509 |