CN103571473B - 一种发光装置及所含红色荧光体 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置及所含红色荧光体。该发光装置至少包含激光光源和红色荧光体。激光光源波长为394-396nm，464-466nm或534-536nm范围中的任一波长；该红色荧光体组成为aAxO·bRe2O3·c(R，M)yOz:dEu，其中，A元素为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Li、Na和K中一种或一种以上元素；Re元素为La、Gd、Lu、Sc和Y中的一种或一种以上元素；R元素为W和Mo中的一种或两种元素；M为P、V、Si、Ge、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；其中，0≤a＜1，0≤b＜1，0＜c≤3，0.05≤d≤0.5，a和b不同时为0，x＝1或2，y＝1或2，z＝2、3、4或5。本发明的发光装置具有激发光源稳定、激发光源对红色荧光体激发效率高的优点。本发明的红色荧光体具有发光效率高、温度特性优良、成本低廉等优点。

Description

一种发光装置及所含红色荧光体
技术领域
本发明涉及一种发光装置及所含红色荧光体。
背景技术
随着新型照明及显示技术的迅速发展，要求光源亮度不断增加。除目前普遍使用的高强气体放电灯以及发展较为迅速的LED光源，以激光作为激发光源激发荧光体所产生高亮度的光源技术备受业界关注。
激光光源具有激发波长及光色性能稳定、激发能量高、能量转化效率高、转换后光的亮度高等优点，以激光光源作为激发源的高亮度光源在图像投影装置的数据投影仪上显示了极好的发展前景。
卡西欧计算机株式会社在其一系列中国专利申请中(专利申请号分别为：201010220799、201010221400、201110072396和201110078035)提到了以激光作为激发光的光源装置及荧光层，但均未涉及具体的荧光层中荧光体的组成及性能。
一般来说，在红色、绿色和蓝色光源中，红色光源的发光亮度最低，这同时也是影响由上述三者组合成白光光源的整体亮度的重要因素之一，其中，寻求具有优良光转换效率及亮度的红色荧光体及与其高效匹配的激发源至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光装置，其具有激发光源稳定及能量高、转换后光的亮度高等优点。
本发明另一目的在于提供一种用于上述发光装置制造的红色荧光体，其可被激光高效激发并发射红色荧光，且温度特性优良、成本低廉。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种发光装置，该装置至少包含激光光源和红色荧光体，该红色荧光体的组成为：aAxO·bRe2O3·c(R，M)yOz:dEu，其中，A元素为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Li、Na和K中的一种或一种以上元素；Re元素为La、Gd、Lu、Sc和Y中的一种或一种以上元素；R元素为W和Mo中的一种或两种元素；M元素为P、V、Si、Ge、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；其中，0≤a＜1，0≤b＜1，0＜c≤3，0.05≤d≤0.5，a和b不同时为0，x＝1或2，y＝1或2，z＝2、3、4或5。
本发明的激光光源波长为394-396nm、464-466nm或534-536nm。
优选地，所述的激光光源波长为394-396nm或464-466nm。
优选地，所述的激光光源波长为394-396nm。
优选地，所述的激光光源波长为464-466nm。
本发明的发光装置还可以含有被所述激光光源激发发光的其他荧光体，所述其他荧光体为下列荧光体中一种或一种以上：(Y，Gd，Lu，Tb)3(Al，Ga)5O12:Ce、(Mg，Ca，Sr，Ba)2SiO4:Eu、α-SiAlON:Eu、β-SiAlON:Eu、Ca3(Sc，Mg)2Si3O12:Ce、(Ca，Sr，Ba)MgAl10O17:Eu、(Ca，Sr，Ba)Si2O2N2:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、(Sr，Ca)2Si5N8:Eu和(Sr，Ca，Ba)Al SiN3:Eu。
本发明所提供的红色荧光体的组成为：aAxO·bRe2O3·c(R，M)yOz:dEu，其中，A元素为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Li、Na和K中的一种或一种以上元素；Re元素为La、Gd、Lu、Sc和Y中的一种或一种以上元素；R元素为W和Mo中的一种或两种元素；M元素为P、V、Si、Ge、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；其中，0≤a＜1，0≤b＜1，0＜c≤3，0.05≤d≤0.5，a和b不同时为0，x＝1或2，y＝1或2，z＝2、3、4或5。
其中，优选地，所述A元素为Ca和Sr中的一种或两种元素。
优选地，所述A元素为Ca和Sr中的一种或两种，且同时含有Li、Na和K中的任意一种元素。
优选地，所述Re元素为Gd、Lu和Y中的一种或一种以上元素。
优选地，所述的Re元素为Gd、Lu和Y中的一种或一种以上元素，A元素为Li、Na和K中的任意一种元素。
本发明的红色荧光体可为粉末状、薄膜、层状或片状，该红色荧光体也可以加工成含有该荧光体的发光树脂、硅胶、塑料、玻璃、陶瓷等光转换材料，再与激光辐射源组合形成发光器件，这些发光器件可用在照明或显示领域。
本发明的红色荧光体在使用过程中，可以处于静止被激发状态，也可以是处于旋转被激发状态。
本发明的优点在于：
本发明采用激光光源作为激发源，其具有激发波长纯正、强度及波长稳定、能量高等优点，本发明涉及的红色荧光体aAxO·bRe2O3·c(R，M)yOz:dEu在近紫外波段(394-396nm)，蓝光波段(464-466nm)和黄光波段(534-536nm)有三处明显的特征激发峰，因而该红色荧光粉可与上述波段的激光激发源组成亮度高、发光性能稳定的发光装置。
附图说明
图1为本发明实施例1涉及的荧光物质的激发光谱。
图2为本发明实施例1涉及的荧光物质的发射光谱。
具体实施方式
实施例1
以465nm波长的激光光源为激发源、0.9CaO·MoO4:0.1Eu为红色荧光体组成发光装置，其发光强度见表1，红色荧光体的激发光谱如图1所示、发射光谱如图2所示。由表1和图1-2可以看出，该红色荧光体可被激光光源有效激发，并发出红光，两者可以匹配组成一种发光装置。
实施例2-40
以465nm波长的激光光源为激发源、以表1中所列相应组成的红色荧光体组成发光装置，其发光强度见表1。
实施例41-48
以表1中所列波长的激光光源为激发源，以0.9CaO·MoO4:0.1Eu为红色荧光体组成发光装置，其发光强度见表1。
实施例49
以465nm波长的激光光源为激发源、0.9CaO·MoO4:0.1Eu为红色荧光体以及(Y，Gd，Lu，Tb)3(Al，Ga)5O12:Ce组成发光装置，其色坐标为(0.4883，0.4687)、色温为2765。
表1实施例1-48的红色荧光体的化学式、激光光源及其发光强度
  实施例   发光装置组成   相对强度(％)
  实施例1   465nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   119
  实施例2   465nm激光光源+红色荧光体0.8CaO·0.1SrO·MoO4:0.10Eu   115
  实施例3   465nm激光光源+红色荧光体0.6CaO·0.3SrO·MoO4:0.10Eu   113
  实施例4   465nm激光光源+红色荧光体0.35CaO·0.5SrO·MoO4:0.15Eu   109
  实施例5   465nm激光光源+红色荧光体0.15CaO·0.6SrO·MoO4:0.25Eu   111
  实施例6   465nm激光光源+红色荧光体0.2CaO·0.6SrO·WO4:0.20Eu   110
  实施例7   465nm激光光源+红色荧光体0.1CaO·0.7SrO·WO4:0.20Eu   109
  实施例8   465nm激光光源+红色荧光体0.8SrO·WO4:0.20Eu   107
  实施例9   465nm激光光源+红色荧光体0.7CaO·0.1ZnO·WO4:0.20Eu   105
  实施例10   465nm激光光源+红色荧光体0.65CaO·0.15BaO·WO4:0.20Eu   103
  实施例11   465nm激光光源+红色荧光体0.6CaO·0.2MgO·WO4:0.20Eu   104
  实施例12   465nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·0.7MoO4·0.3WO4:0.1Eu   118
  实施例13   465nm激光光源+红色荧光体0.85CaO·0.5MoO4·0.5WO4:0.15Eu   116
  实施例14   465nm激光光源+红色荧光体0.85CaO·0.3MoO4·0.7WO4:0.15Eu   114
  实施例15   465nm激光光源+红色荧光体0.95CaO·0.025Na2O·MoO4:0.05Eu   112
  实施例16   465nm激光光源+红色荧光体0.93CaO·0.035K2O·MoO4:0.07Eu   109
  实施例17   465nm激光光源+红色荧光体0.90CaO·0.05Li2O·MoO4:0.10Eu   111
  实施例18   465nm激光光源+红色荧光体0.85CaO·0.075Li2O·MoO4:0.15Eu   114
  实施例19   465nm激光光源+红色荧光体0.80CaO·0.1Li2O·MoO4:0.20Eu   119
  实施例20   465nm激光光源+红色荧光体0.80CaO·0.1Li2O·WO4:0.20Eu   116
  实施例21   465nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·0.9MoO4·0.05V2O5:0.1Eu   115
  实施例22   465nm激光光源+红色荧光体0.85CaO·0.85MoO4·0.075P2O5:0.15Eu   108
  实施例23   465nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·0.95MoO4·0.05SiO2:0.1Eu   109
  实施例24   465nm激光光源+红色荧光体0.85CaO·0.925MoO4·0.075GeO2:0.15Eu   102
  实施例25   465nm激光光源+红色荧光体0.8CaO·0.90MoO4·0.1ZrO2:0.2Eu   99
  实施例26   465nm激光光源+红色荧光体0.7CaO·0.85MoO4·0.15HfO2:0.3Eu   95
  实施例27   465nm激光光源+红色荧光体0.95Gd2O3·3MoO4:0.5Eu   109
  实施例28   465nm激光光源+红色荧光体0.85Gd2O3·0.1LuO3·3MoO4:0.5Eu   111
  实施例29   465nm激光光源+红色荧光体0.65Gd2O3·0.3LuO3·3MoO4:0.5Eu   113
  实施例30   465nm激光光源+红色荧光体0.55Gd2O3·0.4YO3·3MoO4:0.5Eu   110
  实施例31   465nm激光光源+红色荧光体0.45Gd2O3·0.5ScO3·3MoO4:0.5Eu   115
  实施例32   465nm激光光源+红色荧光体0.25Gd2O3·0.7LaO3·3MoO4:0.5Eu   107
  实施例33   465nm激光光源+红色荧光体0.95LaO3·3MoO4:0.5Eu   103
  实施例34   465nm激光光源+红色荧光体0.5Li2O·0.0.5Y2O3·2WO4:0.1Eu   117
  实施例35   465nm激光光源+红色荧光体0.5Li2O·0.075Gd2O3·2WO4:0.15Eu   115
  实施例36   465nm激光光源+红色荧光体0.5Li2O·0.1Lu2O3·2WO4:0.2Eu   116
  实施例37   465nm激光光源+红色荧光体0.5Na2O·0.125Lu2O3·2WO4:0.25Eu   106
  实施例38   465nm激光光源+红色荧光体0.5K2O·0.15Sc2O3·2WO4:0.3Eu   101
  实施例39   465n激光光源+红色荧光体0.5Li2O·0.1Lu2O3·0.5WO4·1.5MoO4:0.2Eu   115
  实施例40   465n激光光源+红色荧光体0.5Na2O·0.1Lu2O3·1.5WO4·0.5MoO4:0.2Eu   110
  实施例41   394nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   108
  实施例42   395nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   117
  实施例43   396nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   92
  实施例44   464nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   109
  实施例45   466nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   105
  实施例46   534nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   99
  实施例47   535nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   108
  实施例48   536nm激光光源+红色荧光体0.9CaO·MoO4:0.1Eu   95
表1中相对强度测试时，标准发光装置为465nm激光光源与所指定红色荧光体样品组成，其相对强度定为100％。

Claims (6)

1.一种发光装置，其特征在于，该装置至少包含激光光源和红色荧光体，该红色荧光体的组成为：aAxO·bRe2O3·c(R,M)yOz:dEu，其中，A元素为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Li、Na和K中的一种或一种以上元素；Re元素为La、Gd、Lu、Sc和Y中的一种或一种以上元素；R元素为W和Mo中的一种或两种元素；M元素为P、V、Si、Ge、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；其中，0≤a﹤1，0≤b﹤1，0＜c≤3，0.05≤d≤0.5，a和b不同时为0，x＝1或2，y＝1或2，z＝2、3、4或5，所述激光光源波长为394-396nm、464-466nm或534-536nm。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述的激光光源波长为394-396nm或464-466nm。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述的激光光源波长为394-396nm。
4.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述的激光光源波长为464-466nm。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还含有被所述激光光源激发发光的其他荧光体。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述其他荧光体为下列荧光体中一种或一种以上：(Y,Gd,Lu,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ce、(Mg,Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu、α-SiAlON:Eu、β-SiAlON:Eu、Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce、(Ca,Sr,Ba)MgAl10O17:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si2O2N2:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、(Sr,Ca)2Si5N8:Eu和(Sr,Ca,Ba)Al SiN3:Eu。
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