CN1721501A - 稀土发光材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种稀土发光材料,第一部分发光材料基于通式Sr4-xAl14O25:Eux或Sr10(PO4)6Cl2:Eu,第二部分发光材料是ZnS:Cu,Al或Ba1-xMg1-yAl10O17:EuxMny(y=0.3~0.4),第三部分发光材料以Eu3+为激活剂,基于通式Y2O2S:Eu或CaS:Eu;三者的配比分别为30-45%、30-45%、10-30%;本发明的有益效果是:通过紫光、紫外光发光二极管转换组合成超高亮度的白光发射。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光材料,尤其涉及一种通过紫外、紫光发光二极管(LED)高效转换成超高亮度白光的稀土发光材料。
背景技术
白光LED具有节能、无污染、长寿命、低工作电压等突出的优点,在照明产业中极具发展潜力,是21世纪光源开发的主要方向之一;它将逐步取代白炽灯、日光灯和节能灯,应用于普通照明领域。
半导体p-n结的电致光机理决定了单只LED不可能产生具有连续光谱的白光,也不能产生两种以上的高亮度单色光。目前,LED实现白光的方法主要是:以YAG:Ce黄色荧光粉为发光源,通过440~470nm的蓝光LED芯片激发,使其产生白光;用该方法获得的白光LED色温比较高,在5000K~15000K,显色指数Ra=80左右,或更低;YAG:Ce荧光粉在应用中的另一个问题是:随工作温度改变其发射光谱会发生色漂移和发光效率波动。
而对致力进入照明领域的白光LED,更需要发光材料在更高能量的紫外、紫光激发下有较高的发光效率。这是因为紫光(尤其是紫外)的能量比蓝光要高,制备出的白光LED的光效可进一步提高;同时还可根据需要制备出不同色温或不同颜色的LED产品。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种稀土发光材料,旨在解决上述荧光粉的缺陷。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明由三部分组成:第一部分发光材料基于通式Sr4-xAl14O25:Eux或Sr10(PO4)6Cl2:Eu,第二部分发光材料是ZnS:Cu,Al或Ba1-xMg1-yAl10O17:EuxMny(y=0.3~0.4),第三部分发光材料以Eu3+为激活剂,基于通式Y2O2S:Eu或CaS:Eu;三者的配比分别为30-45%、30-45%、10-30%。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过紫光、紫外光发光二极管转换组合成超高亮度的白光发射。
具体实施方式
下面结合与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
实施例1
本发明第一部分为发蓝光的多铝酸锶或氯磷酸锶发光材料,以Eu2+为激活剂;所述的多铝酸锶的主发射波长在460~520之间;所述的氯磷酸锶的发射波长在420~460之间;第二部分为发绿光的硫化锌或多铝酸钡镁发光材料;所述的硫化锌的主发射波长在510~540之间;所述的多铝酸钡镁的主发射波长在510~530之间;第三部分为发红光的硫氧化钇或硫化钙发光材料,所述的硫氧化钇的主发射波长在610~650之间;所述的硫化钙的主发射波长在630~660之间;三者的配比分别为30%、45%、25%。
实施例2
同实施例1;其中:三者的配比分别为45%、30%、25%。
实施例3
同实施例1;其中:三者的配比分别为35%、35%、30%。
实施例4
同实施例1;其中:三者的配比分别为45%、45%、10%。
实施例5
同实施例1;其中:三者的配比分别为40%、40%、20%。
其中:Sr4-xAl14O25:Eux的制备方法有如下二种方法:
第一种方法:
按下列计量称取原料试剂
SrCO3 (分析纯) 580g
Al2O3 (荧光级) 720g
Eu2O3 (4N) 14g
H3BO3 (分析纯) 4g
将上述原料充分混合均匀后,装入Al2O3坩埚,在氮气-氢气气氛中1400~1550℃灼烧2h,冷却,取出粉碎,即得该光转换材料晶体粉末,在360~420nm光波激发下发出蓝绿光;
第二种方法:
按下列计量称取原料试剂
Sr(NO3)2 (分析纯) 8.3g
Al(NO3)3·9H2O (分析纯) 52.5g
Eu2(NO3)3 (Eu2O3用HNO3) 0.27g
(NH2)2CO (分析纯) 30g
H3BO3 (分析纯) 0.4g
将上述原料在石英器皿中加少量水溶解,并加热适量蒸发至厚糊状,置于900℃的炉子中燃烧5min,取出冷却后,转移至Al2O3坩埚,再于1200℃在氮气-氢气气氛中还原2h,冷却取出,即得该光转换材料晶体粉末;
Sr4-xAl14O25:Eux是发蓝绿光的稀土发光材料,由二价Eu激活的多铝酸锶,主发射波长在460~520nm之间,可以被370~410nm长波紫外线和紫光高效激发;氯磷酸锶的发射波长在420~460之间,可以被370~410长波紫外光和紫光高效激发;
ZnS:Cu,Al的发光材料是发绿光的硫化锌,以Cu,Al为激活剂;主发射波长在510~540nm之间,可以被370~410nm长波紫外线和紫光高效激发;所述的多铝酸钡镁的主发射波长在510~530之间,可以被370~410长波紫外光和紫光高效激发。
Y2O2S:Eu的稀土发光材料是发红光的硫氧化钇,以三价Eu为激活剂,主发射波长在610~650nm之间,可以被370~410nm长波紫外线和紫光高效激发。硫化钙的主发射波长在630~660之间,其发射波长为440~500之间。
通过以下步骤对本发明进行配制
第一步:选料 首先准确测定三种稀土发光材料的发射光谱,根据所测光谱选择需用的三种稀土发光材料。
第二步:按不同比例进行配料,其配制比例如表
编号 | 原料名称 | 波长 | 配比 |
1 | Y2O2S:Eu | 610~650nm | 30-45 |
2 | ZnS:Cu,Al | 510~540nm | 30-45 |
3 | Sr4-xAl14O25:Eux | 460~520nm | 10-30 |
第三步:将适用的三种稀土发光材料按不同的配制比例进行混合处理,使其产生白色发光材料,并准确测定其光谱和色座标。
用本发明制作的白色发光材料应用到LED装置中,通过紫光LED芯片激发,所产生的LED白光效果如下表:
波段 | 目视色泽 | CIE | |
X | Y | ||
370-375 | 纯白 | 0.321-0.340 | 0.341-0.370 |
375-380 | 纯白 | 0.318-0.335 | 0.352-0.384 |
380-385 | 纯白 | 0.297-0.312 | 0.363-0.391 |
Claims (4)
1.一种稀土发光材料,其特征在于:由三部分组成:第一部分发光材料基于通式Sr4-xAl14O25:Eux或Sr10(PO4)6Cl2:Eu,第二部分发光材料是ZnS:Cu,Al或Ba1-xMg1-yAl10O17:EuxMny(y=0.3~0.4),第三部分发光材料以Eu3+为激活剂,基于通式Y2O2S:Eu或CaS:Eu。
2.根据权利要求1所述的稀土发光材料,其特征在于:第一部分为发蓝光的多铝酸锶或氯磷酸锶发光材料,以Eu2+为激活剂;所述的多铝酸锶的主发射波长在460~520之间;所述的氯磷酸锶的发射波长在420~460之间;第二部分为发绿光的硫化锌或多铝酸钡镁发光材料;所述的硫化锌的主发射波长在510~540之间;所述的多铝酸钡镁的主发射波长在510~530之间;第三部分为发红光的硫氧化钇或硫化钙发光材料,所述的硫氧化钇的主发射波长在610~650之间;所述的硫化钙的主发射波长在630~660之间。
3.根据权利要求1或2所述的稀土发光材料,其特征在于:三者的配比分别为30-45%、30-45%、10-30%。
4.根据权利要求3所述的稀土发光材料,其特征在于:三者的配比分别为40%、40%、20%。
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CNA2004100527995A CN1721501A (zh) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | 稀土发光材料 |
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CNA2004100527995A CN1721501A (zh) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | 稀土发光材料 |
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Publication Number | Publication Date |
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CN1721501A true CN1721501A (zh) | 2006-01-18 |
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ID=35912114
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CN (1) | CN1721501A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101372618B (zh) * | 2007-08-21 | 2011-11-30 | 三星Sdi株式会社 | 白色荧光粉、包括其的发光器件、以及显示器 |
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2004
- 2004-07-14 CN CNA2004100527995A patent/CN1721501A/zh active Pending
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