CN113388390A - 荧光材料 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例揭露一种荧光材料，以化学式表示为Mg(1‑z)MnzAl(2‑y)SnyO4:xB3+，其中x为0.001至0.1的数值，y为0.001至0.1的数值，z为0.001至0.1的数值。本发明的荧光材料具有更佳的发光强度。
Description
技术领域
本发明内容实施例是有关于一种荧光材料，特别是有关于一种绿光荧光材料。
背景技术
随着科技的进步，荧光材料现今已广泛的应用在生活中。由于人类生活模式的变迁，发光材料需要持续地研究和发展，以因应市场需求。从冷阴极灯管(CCFL)、电浆平面显示器(PDP)、液晶平面显示器(LCD)、有机发光二级体平面显示器(OLED)、电致发光平面显示器(ELD)到白光发光二极管(LED)等装置，都有荧光材料应用于其中。
荧光材料的特性与其应用产品质量息息相关，例如，发光效率、发光半幅宽(FWHM)、发光寿命或发光量子产率等。然而目前的荧光材料仍需持续改良以满足产业对于上述特性的需求，例如，绿光荧光材料。
发明内容
在本发明的各种实施例中，提出一种可以发出绿光的荧光材料，以化学式表示为Mg(1-z)MnzAl(2-y)SnyO4:xB3+，其中x为0.001至0.1的数值，y为0.001至0.1的数值，z为0.001至0.1的数值。
在本发明的多个实施例中，x大于或等于0.001，但小于或等于0.05。
在本发明的多个实施例中y大于或等于0.001，但小于或等于0.05。
在本发明的多个实施例中，z大于或等于0.02，但小于或等于0.08。
在本发明的多个实施例中，x为0.01、0.02、0.03或0.04，y为0.01、0.02、0.03或0.04，z为0.03、0.04、0.05或0.06。
在本发明的多个实施例中，上述荧光材料对于波长525nm的放射光存在激发频谱(excitation spectrum)，此激发频谱在波长为约435nm至约475nm之间具有第一激发峰值。
在本发明的多个实施例中，上述激发频谱在波长为约400nm至约435nm之间具有第二激发峰值，其中第二激发峰值的强度小于第一激发峰值的强度。
在本发明内容的多个实施例中，上述激发频谱在波长为约435nm至约475nm之间具有最大值。
在本发明内容的多个实施例中，上述荧光材料在波长约450nm的蓝光激发下，产生放射光谱(emission spectrum)，此放射光谱在波长为约500nm至约550nm之间具有放射光峰值。
在本发明内容的多个实施例中，上述放射光谱在波长为约500nm至约550nm之间具有最大放射光强度。
以下将以实施方式对上述的说明做详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
为使本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，请详阅以下的详细叙述并搭配对应的图式。
图1为据本发明的实施例及比较例的激发频谱。
图2为根据本发明的实施例及比较例的放射光谱。
【主要元件符号说明】
100：比较例的激发频谱
200：实施例的激发频谱
300：比较例的放射光谱
400：实施例的放射光谱
具体实施方式
在实施方式与申请专利范围中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则「一」与「该」可泛指单一个或复数个。关于本文中所使用的「约」、「大约」或「大致」的用语一般通常是指数值的误差或范围约百分之二十以内，较佳地是约百分之十以内，更佳地则是约百分之五以内。
本发明提供一种荧光材料，可以化学式表示为Mg(1-z)MnzAl(2-y)SnyO4:xB3+，其中x为0.001至0.1的数值，y为0.001至0.1的数值，z为0.001至0.1的数值。
根据本发明实施方式，x较佳为大于或等于0.001，但小于或等于0.05的数值，例如为0.01、0.02、0.03或0.04。
根据本发明实施方式，y较佳为大于或等于0.001，但小于或等于0.05的数值，例如为0.01、0.02、0.03或0.04。
根据本发明实施方式，z较佳为大于或等于0.02，但小于或等于0.08的数值，例如为0.03、0.04、0.05或0.06。
根据本发明各种实施方式的荧光材料，具有特殊的放射光特性，以波长约为450nm的蓝光激发本发明的荧光材料，可使本发明的荧光材料放射出绿光区段的放射光谱。更具体来说，放射光谱的波长范围为约500nm至约600nm。在某些实施方式中，放射光谱在波长为约500nm至约550nm处具有最大发光强度。
本发明多个实施例的荧光材料有掺杂锰、锡及硼。在一些实施例中，与未掺杂锡的荧光材料比较，掺杂锡的荧光材料提供更强的发光强度。下面结合实施例与比较例，对本发明做进一步详细说明。
比较例-合成
Mg0.95Mn0.05Al2O4:2wt％H3BO3的荧光材料：
将氧化镁、氧化铝及氧化锰依Mg0.95Mn0.05Al2O4化学式的比例混合，以上述混合物的重量为基数(Basis)，另外加2wt％氢氧化硼混合后，置入球磨罐中，并加入适量乙醇为介质以辅助混合。然后，利用球磨机研磨混合约8至10小时，再将所得到混合浆料进行干燥而得到前驱粉体。然后，将上述前驱粉体置入高温炉中，以约1450℃的持温温度下进行煅烧约5小时，煅烧时的环境气体为氮气与氢气的混合气，而制得比较例的荧光材料。
实施例-合成
Mg0.95Mn0.05Al1.98Sn0.02O4:2wt％H3BO3的荧光材料：
将氧化镁、氧化铝、氧化锰及氧化锡依Mg0.95Mn0.05Al1.98Sn0.02O4化学式的比例混合，以上述混合物的重量为基数(Basis)，另外加2wt％氢氧化硼混合后，置入球磨罐中，并加入适量乙醇为介质以辅助混合。然后，利用球磨机研磨混合约8至10小时，再将所得到混合浆料进行干燥而得到前驱粉体。然后，将上述前驱粉体置入高温炉中，以约1450℃的持温温度下进行煅烧约5小时，煅烧时的环境气体为氮气与氢气的混合气，而制得实施例的荧光材料。
值得注意的是，比较例的荧光材料有掺杂锰及硼，而实施例的荧光材料除了有掺杂锰及硼之外，还掺杂了锡作为发光中心之一。
图1为上述比较例及实施例的荧光材料对于波长525nm放射光的激发频谱(excitation spectrum)，其中比较例的荧光材料的激发频谱标示为「100」，实施例的荧光材料的激发频谱标示为「200」，纵坐标为525nm的放射光强度，横坐标为波长。
由图1可知，比较例的荧光材料及实施例的荧光材料在约350nm至约475nm范围中具有4个激发波峰，其中在波长为约435nm至约475nm之间具有第一激发峰值，在波长为约400nm至约435nm之间具有第二激发峰值。值得注意的是，实施例的激发频谱200的强度皆大于比较例的激发频谱100。此外，第一激发峰值(约435nm至约475nm)的强度高于第二激发峰值(约400nm至约435nm)的强度。换言之，以波长为约450nm的蓝光作为激发光，可以让荧光材料产生较佳的放射光(波长525nm)强度。
图2为以波长约450nm为激发光激发比较例及实施例的荧光材料所得到的放射光谱(emission spectrum)，其中比较例的放射光谱标示为「300」，实施例的放射光谱标示为「400」，纵坐标为放射光强度，横坐标为放射光波长。由图2可知，上述比较例及实施例在波长为约500nm至约550nm之间(约525nm)具有放射光峰值。更重要的是，实施例的荧光材料具有更大的发光强度，此结果与图1的结果相符。
由图1及图2可知，荧光材料Mg0.95Mn0.05Al(2-y)SnyO4:xB3+的组成，可以大幅提升荧光材料的发光强度。根据本发明的实施方式，可以借由在荧光材料中掺杂「锡」，调整荧光材料的发光强度。
综上所述，在此揭露的绿光荧光材料除了具有更佳的发光强度之外，此绿光荧光材料可以采用一般制程方法得到，具有低成本的优势。
虽然本发明内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明内容，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明内容的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明内容的保护范围当视后附的申请专利范围及其均等方案所界定者为准。
Claims (10)
1.一种荧光材料，其特征在于，以化学式表示为Mg(1-z)MnzAl(2-y)SnyO4:xB3+，其中x为0.001至0.1的数值，y为0.001至0.1的数值，z为0.001至0.1的数值。
2.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，其中x大于或等于0.001，但小于或等于0.05。
3.根据权利要求2所述的荧光材料，其特征在于，其中y大于或等于0.001，但小于或等于0.05。
4.根据权利要求3所述的荧光材料，其特征在于，其中z大于或等于0.02，但小于或等于0.08。
5.根据权利要求4所述的荧光材料，其特征在于，其中x为0.01、0.02、0.03或0.04，y为0.01、0.02、0.03或0.04，z为0.03、0.04、0.05或0.06。
6.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，其中该荧光材料对于波长525nm的放射光存在激发频谱，该激发频谱在波长为约435nm至约475nm之间具有第一激发峰值。
7.根据权利要求6所述的荧光材料，其特征在于，其中该激发频谱在波长为约400nm至约435nm之间具有第二激发峰值，其中该第二激发峰值的强度小于该第一激发峰值的强度。
8.根据权利要求6所述的荧光材料，其特征在于，其中该激发频谱在波长为约435nm至约475nm之间具有最大值。
9.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，其中该荧光材料在波长约450nm的蓝光激发下，产生放射光谱，该放射光谱在波长为约500nm至约550nm之间具有放射光峰值。
10.根据权利要求9所述的荧光材料，其特征在于，其中该放射光谱在波长为约500nm至约550nm之间具有最大放射光强度。
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