TW202134404A - 螢光材料 - Google Patents

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江德生
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富源磁器股份有限公司
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本發明實施例揭露一種螢光材料，以化學式表示為 Mg(1-z)MnzAl(2-y)SnyO4：xB3+，其中x為0.001至0.1的數值，y為0.001至0.1的數值，z為0.001至0.1的數值。

Description

螢光材料
本發明內容實施例是有關於一種螢光材料，特別是有關於一種綠光螢光材料。
隨著科技的進步，螢光材料現今已廣泛的應用在生 活中。由於人類生活模式的變遷，發光材料需要持續地研究和發展，以因應市場需求。從冷陰極燈管(CCFL)、電漿平面顯示器(PDP)、液晶平面顯示器(LCD)、有機發光二級體平面顯示器(OLED)、電致發光平面顯示器(ELD)到白光發光二極體(LED)等裝置，都有螢光材料應用於其中。
螢光材料之特性與其應用產品品質息息相關，例如，發光效率、發光半幅寬(FWHM)、發光壽命或發光量子產率等。然而目前的螢光材料仍需持續改良以滿足產業對於上述特性的需求，例如，綠光螢光材料。
在本發明的各種實施例中，提出一種可以發出綠光的螢光材料，以化學式表示為Mg(1-z)MnzAl(2-y)SnyO4：xB3+，其中x為0.001至0.1的數值，y為0.001至0.1的數值，z為0.001至0.1的數值。
在本發明的多個實施例中，x大於或等於0.001，但小於或等於0.05。
在本發明的多個實施例中y大於或等於0.001，但小於或等於0.05。
在本發明的多個實施例中，z大於或等於0.02，但小於或等於0.08。
在本發明的多個實施例中，x為0.01、0.02、0.03或0.04，y為0.01、0.02、0.03或0.04，z為0.03、0.04、0.05或0.06。
在本發明的多個實施例中，上述螢光材料對於波長525nm之放射光存在一激發頻譜(excitation spectrum)，此激發頻譜在波長為約435nm至約475nm之間具有一第一激發峰值。
在本發明的多個實施例中，上述激發頻譜在波長為約400nm至約435nm之間具有一第二激發峰值，其中第二激發峰值的強度小於第一激發峰值的強度。
在本發明內容的多個實施例中，上述激發頻譜在波長為約435nm至約475nm之間具有最大值。
在本發明內容的多個實施例中，上述螢光材料在波長約450nm之藍光激發下，產生一放射光譜(emission spectrum)，此放射光譜在波長為約500nm至約550nm之間具有一放射光峰值。
在本發明內容的多個實施例中，上述放射光譜在波長為約500nm至約550nm之間具有最大放射光強度。
以下將以實施方式對上述之說明做詳細的描述，並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。
100:比較例之激發頻譜
200:實施例之激發頻譜
300:比較例之放射光譜
400:實施例之放射光譜
為使本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，請詳閱以下的詳細敘述並搭配對應的圖式。
第1圖為據本發明之實施例及比較例的激發頻譜。
第2圖為根據本發明之實施例及比較例的放射光譜。
在實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或複數個。關於本文中所使用之「約」、「大約」或「大致」的用語一般通常係指數值之誤差或範圍約百分之二十以內，較佳地是約百分之十以內，更佳地則是約百分五之以內。
本發明提供一種螢光材料，可以化學式表示為Mg(1-z)MnzAl(2-y)SnyO4：xB3+，其中x為0.001至0.1的數值，y為0.001至0.1的數值，z為0.001至0.1的數值。
根據本發明實施方式，x較佳為大於或等於0.001，但小於或等於0.05的數值，例如為0.01、0.02、0.03或0.04。
根據本發明實施方式，y較佳為大於或等於0.001，但小於或等於0.05的數值，例如為0.01、0.02、0.03或0.04。
根據本發明實施方式，z較佳為大於或等於0.02，但小於或等於0.08的數值，例如為0.03、0.04、0.05或0.06。
根據本發明各種實施方式的螢光材料，具有特殊的放射光特性，以波長約為450nm的藍光激發本發明的螢光材料，可使本發明的螢光材料放射出綠光區段的放射光譜。更具體來說，放射光譜的波長範圍為約500nm至約600nm。在某些實施方式中，放射光譜在波長為約500nm至約550nm處具有最大發光強度。
本發明多個實施例的螢光材料有摻雜錳、錫及硼。在一些實施例中，與未摻雜錫的螢光材料比較，摻雜錫的螢光材料提供更強的發光強度。下面結合實施例與比較例，對本發明做進一步詳細說明。
比較例-合成Mg0.95Mn0.05Al2O4：2wt% H3BO3之螢光材料：
將氧化鎂、氧化鋁及氧化錳依Mg0.95Mn0.05Al2O4化學式之比例混合，以上述混合物的重量為基數(Basis)，另外加2wt%氫氧化硼混合後， 置入球磨罐中，並加入適量乙醇為介質以輔助混合。然後，利用球磨機研磨混合約8至10小時，再將所得到混合漿料進行乾燥而得到前驅粉體。然後，將上述前驅粉體置入高溫爐中，以約1450℃的持溫溫度下進行煆燒約5小時，煆燒時的環境氣體為氮氣與氫氣的混合氣，而製得比較例的螢光材料。
實施例-合成Mg0.95Mn0.05Al1.98Sn0.02O4：2wt% H3BO3之螢光材料：
將氧化鎂、氧化鋁、氧化錳及氧化錫依Mg0.95Mn0.05Al1.98Sn0.02O4化學式之比例混合，以上述混合物的重量為基數(Basis)，另外加2wt%氫氧化硼混合後，置入球磨罐中，並加入適量乙醇為介質以輔助混合。然後，利用球磨機研磨混合約8至10小時，再將所得到混合漿料進行乾燥而得到前驅粉體。然後，將上述前驅粉體置入高溫爐中，以約1450℃的持溫溫度下進行煆燒約5小時，煆燒時的環境氣體為氮氣與氫氣的混合氣，而製得實施例的螢光材料。
值得注意的是，比較例之螢光材料有摻雜錳及硼，而實施例的螢光材料除了有摻雜錳及硼之外，還摻雜了錫作為發光中心之一。
第1圖為上述比較例及實施例之螢光材料對於波長525nm放射光的激發頻譜(excitation spectrum)，其中比較例的螢光材料的激發頻譜標示為「100」，實施 例的螢光材料的激發頻譜標示為「200」，縱座標為525nm之放射光強度，橫座標為波長。
由第1圖可知，比較例之螢光材料及實施例之螢光材料在約350nm至約475nm範圍中具有4個激發波峰，其中在波長為約435nm至約475nm之間具有第一激發峰值，在波長為約400nm至約435nm之間具有第二激發峰值。值得注意的是，實施例之激發頻譜200的強度皆大於比較例之激發頻譜100。此外，第一激發峰值(約435nm至約475nm)的強度高於第二激發峰值(約400nm至約435nm)的強度。換言之，以波長為約450nm的藍光作為激發光，可以讓螢光材料產生較佳的放射光(波長525nm)強度。
第2圖為以波長約450nm為激發光激發比較例及實施例之螢光材料所得到的放射光譜(emission spectrum)，其中比較例之放射光譜標示為「300」，實施例之放射光譜標示為「400」，縱座標為放射光強度，橫座標為放射光波長。由第2圖可知，上述比較例及實施例在波長為約500nm至約550nm之間(約525nm)具有放射光峰值。更重要的是，實施例之螢光材料具有更大的發光強度，此結果與第1圖的結果相符。
由第1圖及第2圖可知，螢光材料Mg0.95Mn0.05Al(2-y)SnyO4：xB3+的組成，可以大幅提升螢光材料的發光強度。根據本發明的實施方式，可以藉由在螢光材料中摻雜「錫」，調整螢光材料的發光強度。
綜上所述，在此揭露的綠光螢光材料除了具有更佳的發光強度之外，此綠光螢光材料可以採用一般製程方法得到，具有低成本的優勢。
雖然本發明內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明內容，任何熟習此技藝者，於不脫離本發明內容的精神和範圍內，當可作各種的變動與潤飾，因此本發明內容的保護範圍當視後附的申請專利範圍及其均等方案所界定者為準。
Figure 109108460-A0101-11-0001-1
300:比較例之放射光譜
400:實施例之放射光譜

Claims (10)

  1. 一種螢光材料，以化學式表示為Mg(1-z)MnzAl(2-y)SnyO4：xB3+，其中x為0.001至0.1的數值，y為0.001至0.1的數值，z為0.001至0.1的數值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之螢光材料，其中x大於或等於0.001，但小於或等於0.05。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之螢光材料，其中y大於或等於0.001，但小於或等於0.05。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之螢光材料，其中z大於或等於0.02，但小於或等於0.08。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之螢光材料，其中x為0.01、0.02、0.03或0.04，y為0.01、0.02、0.03或0.04，z為0.03、0.04、0.05或0.06。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之螢光材料，其中該螢光材料對於波長525nm之放射光存在一激發頻譜，該激發頻譜在波長為約435nm至約475nm之間具有一第一激發峰值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之螢光材料，其中該激發頻譜在波長為約400nm至約435nm之間具有一第二激發峰值，其中該第二激發峰值的強度小於該第一激發峰值的強度。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之螢光材料，其中該激發頻譜在波長為約435nm至約475nm之間具有最大值。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之螢光材料，其中該螢光材料在波長約450nm之藍光激發下，產生一放射光譜，該放射光譜在波長為約500nm至約550nm之間具有一放射光峰值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之螢光材料，其中該放射光譜在波長為約500nm至約550nm之間具有最大放射光強度。
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