TWI491708B - 硼磷酸鹽磷光體及光源 - Google Patents

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Description

硼磷酸鹽磷光體及光源
本發明係關於可應用於各種技術應用(諸如螢光燈、有色光發光二極體或白光發光二極體以及其他使用磷光體以將特別是近紫外線轉換成可見光之裝置)之有效率的無機硼磷酸鹽磷光體。此外，本發明係關於包含有效率的無機硼磷酸鹽磷光體之光源。
波長轉換磷光體材料在固態照明產業中扮演著關鍵的角色，就如同其曾於螢光燈中扮演關鍵角色。可藉由數種方法實現在磷光體轉換LED(pc-LED)系統中之白光LED照明：第一種方法為將InGaN基底藍光LED晶片(於455 nm和465 nm間發射藍光)與黃磷光體結合，即，YAG:Ce3+ 或EA2 SO4 :E2+ 基底材料。然而，當將以此熟知且確立的方法所得之白光LED使用於一般照明時，其具有不良演色性(color rendering)之缺點；以及當將其使用於背光照明時，其具有色域小之缺點。第二種方法為將藍光LED晶片與發射綠光之磷光體(λmax530 nm)以及發射紅光之磷光體(λmax>600 nm)結合，而非僅與單一發射黃光之磷光體結合。此二種磷光體自InGaN晶片吸收藍光並將其轉換成綠光及紅光，之後藉由色彩混合，產生具有較高演色性及較大色域之白光。但在此二種方法中，pc-LED之最終色溫(CCT)以及色度座標強烈地取決於藍光晶片之發射特徵。因此，為達到相似的CCT，僅能使用可獲得藍光晶片的一部份。第三種方法為使用近紫外線LED晶片加上發射藍光、綠光及紅光之磷光體。相較於前二種方法，第三種方法提供較佳的演色性及大範圍之色溫以及獨立色度座標。此技術方法之缺點係在生命周期期間之色度偏移，其係由三種不同磷光體之不同老化速率所造成。
亦有為提供被近紫外線輻射光源激發並發射可見光之磷光體之試驗，特別是無須與其他磷光體結合即可發射白光之單一磷光體。其發射光譜係由三原色(藍、綠及紅)所組成且涵蓋從400 nm至700 nm的整個可見範圍。某些試驗記載如下：
在Park等人發表於Appl. Phys. Lett.第82卷(2004)第2931-2933頁；Solid state comm.第136卷(2005)第504頁之文獻中，提出具有通式EA3 MgSi2 O8 ：Eu2+ ，Mn2+ (EA=Sr，Ba)之磷光體。此磷光體展現三個發射帶，其峰值為422 nm、505 nm及620 nm。442及505 nm發射係源自於Eu2+ ，而620 nm發射係源自於Mn2+ 。將400 nm發射晶片與EA3 MgSi2 O8 ：Eu2+ ，Mn2+ (EA=Sr，Ba)之磷光體結合所製得之白光發光二極體展現暖白光，及對於相較於商用之藍光驅動(blue-pumped)之YAG：Ce3+ 之輸入功率，其展現較高演色性指數(color rendering index)及較高色穩定性。然而，此白光LED具有低發光效率及差的長期穩定性。
在J. Electrochem. Soc.第155卷(2008)第J 193-J 197頁；Electrochem. Solid state lett.第11卷[2](2008) E1，發射白光之磷光體已被證實為EA3 MgSi2 O8 ：Eu2+ ，Mn2+ (EA=Sr，Ba)以及EA2 SiO4 ：Eu2+ (EA=Ba，Sr)之混合物。實際上，峰值在於505 nm之發射帶係源自EA2 SiO4 ：Eu2+ (EA=Ba，Sr)而非EA3 MgSi2 O8 ：Eu2+ ，Mn2+ (EA=Sr，Ba)。
在Lakshminarasimhan等人發表於J. electrochem. Soc.第152卷[9](2005) H152之文獻中，提出式Sr2 SiO4 ：Eu，Ce系統。此系統顯現低效率及差穩定性。
在Chang等人發表於Appl. Phys. Lett.第90卷(2007)161901)之文獻中，式Ca2 MgSi2 O7 :Eu,Mn之系統。此系統亦顯現低效率及差穩定性。
在J. Lin等人發表於Adv. Mater.第17卷(2005)，第2974-2978頁之文獻中，顯示可同時發射藍光(445 nm)、綠光(515 nm)及紅光(624 nm)之單一磷光體。其CIE座標座落於(0.31,0.34)，非常接近於標準白光發射之(0.33,0.33)。其主體晶格(host lattice)為在高溫下並不非常穩定之有機化合物。
WO 2006/111568 A2顯示具有非固定組成之非化學計量之發射白光化合物。
近來，在找尋新穎的功能性材料中，含有硼酸基及磷酸基作為基本結構單元之硼磷酸鹽亦受到關注。在最近這數年間，合成並結構性特徵化許多硼磷酸鹽。就發光性而言，大多研究著重於研究MBPO5 (M=Ca,Sr,Ba)，(Ba,Sr)3 BP3 O12 ，及(Ba,Sr)6 BP5 O20 Ba3 BPO7 主體晶格中之稀土離子之發光特性。
DE 1 927 455展現諸如用於低壓水銀放電燈(discharge lamps)之Ba0.995 Eu0.005 BPO5 及Sr0.99 Eu0.01 BPO5 之硼酸磷酸磷光體。此等Eu2+ 活化MBPO5 磷光體展現在UV至藍光範圍，具有最大值在385 nm至400 nm(取決於存在之鹼土族金屬)的寬發射帶。
DE 29 00 989 A1展現用於低壓水銀放電燈之具有通式Ba3-p Eup BP3 O12 之硼酸磷酸磷光體。此等磷光體展現具有最大波長範圍為490 nm至520 nm之綠光發射帶。
在Appl. Phys B第86卷(2007)，第647-651頁，Eu2+ 活化(Ba,Sr)6 BPO5 O20 磷光體展現具有波長範圍在470 nm至510 nm內之藍綠光發射。
Zhao等人於2009年發現新種類的硼磷酸鹽，即KMBP2 O8 (M=Ba,Sr)(Inorg. Chem.第48卷(2009)第6623-6629頁)。至今，此等主體晶格中之稀土離子之發光特性仍未被報導。此主體晶格之主要結構特性與其他硼磷酸鹽化合物之主要結構特性相似，即PO4 四面體以及BO3 三角形/BO4 四面體之網路。
WO 2009/036425 A1展現用於小型螢光燈之磷光體摻合物，其包含LaPO4 :Ce3+ ,Tb3+ ；Y2 O3 :Eu3+ ；Sr6 BP5 O20 :Eu2+ 及Mg4 GeO5.5 F:Mn4+ 。
本發明之目標是提供可被近紫外線輻射光源激發並發射可見光之改良磷光體，特別是，無須與其他磷光體結合即可發射白光之單一磷光體。進一步目標為提供適當光源。
藉根據申請專利範圍第1項之本發明之磷光體及根據申請專利範圍第10項之本發明之光源達成此等目標。
另人意外地，單一Eu2+ 活化KMBP2 O8 (M=Ba、Sr、Ca)磷光體在近紫外光激發下展現具有高發光效率之白光。因為其他所有硼磷酸鹽磷光體從未展現此等發光特性，且因為對於活化劑Eu2+ 而言，僅有一個可用的結晶位置，所以此行為是超乎預期的。此外，此等磷光體顯現可與YAG:Ce3+ 之熱穩定性比擬的高熱穩定性。可藉由改變KMBP2 O8 主體晶格中之Eu2+ 濃度或Ba、Sr及Ca間之比例以調整Eu2+ 摻雜KMBP2 O8 磷光體之發光特性(例如峰中心、色座標及半高寬(FWHM))。Eu2+ 的濃度可大範圍變化。可藉增加Eu2+ 的濃度以使Eu2+ 摻雜KMBP2 O8 磷光體之發射帶向較長波長範圍偏移。而可藉以Sr2+ 置換Ba2+ 以使Eu2+ 摻雜KMBP2 O8 磷光體之發射帶向較短波長範圍偏移。此外，亦可藉這樣的置換方式大幅改良其發光效率。亦可藉由以Ca2+ 置換Ba2+ 達到相同效果。在所有Eu2+ 摻雜的磷光體中，預期的是Eu2+ 會取代具有八重氧配位(8-fold oxygen coordination)的M2+ 結晶位置。
本發明揭示受稀土離子活化(較佳是Eu2+ 離子)之新穎硼磷酸鹽磷光體。
本發明之磷光體轉換輻射。對此，其在電磁光譜之第一波長範圍中吸收輻射並在電磁光譜之第二波長範圍中發射輻射。該電磁光譜之第一波長範圍與電磁光譜之第二波長範圍不同。
本發明之硼磷酸鹽磷光體是以二價稀土金屬離子活化。其以下列通式表示：
AM1-x REx BP2 O8
符號A表示至少一種單價鹼金屬離子。符號M代表至少一種二價金屬離子。符號RE為至少一種二價離子，其係選自於包含稀土金屬及Pb、Sn、Cu及Mn之群組。無論如何，RE包含至少一種二價稀土金屬離子，其係做為活化劑使用。變數x受限於0<x<1。
較佳地，RE包含至少Eu之二價稀土金屬離子，亦即Eu2+ 做為活化劑使用。
在進一步較佳具體實例中，RE包含至少Sm或Yb之二價稀土金屬離子，亦即Sm2+ 或Yb2+ 做為活化劑使用。
較佳地，RE進一步包含選自包含Ce、Yb、Tb、Gd、Dy及Sm之群組之至少一種二價離子，其係作為共活化劑使用。另一方式或補充性地，RE進一步包含選自包含Pb、Sn、Cu及Mn之群組之至少一種二價離子，其係作為共活化劑使用。
較佳地，變數x小於或等於0.2；以及更佳地，其小於或等於0.1。
在較佳具體實例中，符號A表示至少一種單價鹼金屬離子，其係選自包含Li、K、Na、Rb及Cs之群組；或更佳地，其係選自包含Li、K及Na之群組。
較佳地，符號M代表至少一種二價金屬離子，其係選自包含Ca、Sr、Ba、Be、Mg及Zn；或更佳地，其係選自包含Ca、Sr及Ba之群組。
在本發明之較佳具體實例中，該磷光體以下式表示：
AM1-x REx BP2 O8
其中A=Li、K、Na、Rb及/或Cs；及其中M=Ca、Sr、Ba、Be、Mg及/或Zn。
在本發明之磷光體之進一步較佳具體實例中，符號A代表鉀K。進一步，符號M表示至少一種二價金屬離子，其係選自包含Ca、Sr、Ba及Zn之群組。RE包含至少一種二價稀土金屬離子做為活化劑使用，其係選自包含Eu、Sm、及Yb之群組，以及包含至少一種二價離子，其係選自於包含Pb、Cu及Mn之群組。在此具體實例中，變數x小於或等於0.1。
在本發明之進一步具體實例中，M代表鈣、鋇、鍶或此三種元素之組合，得到以下數式中之一者：
ABa1-x Eux BP2 O8 ；
ABa(1-x-y )Sry Eux BP2 O8 ；及
ABa(1-x-z) Caz Eux BP2 O8 ；
其中，0≦y≦1.0及0≦z≦0.3。
較佳地，A為至少一種單價鹼金屬離子，其係選自包含Li、K及Na之群組。進一步，M代表Ba。RE表示Eu。變數x為較小於或等於0.1。所得到之通式為：
ABa1-x Eux BP2 O8 。
在該具體實例中，A較佳為K，得到通式：KBa1-x Eux BP2 O8 ，其中變數x更佳為小於或等於0.08。
在本發明之另一具體實例中，符號A代表至少一種單價鹼金屬離子，其係選自包含Li、K及Na之群組。進一步，M係由Ba及Sr所組成。RE表示Eu。所得到之通式為：
ABa(1-x-y) Sry Eux BP2 O8 ，
其中x≦0.1，0<y<1.0及(x+y)<1.0。在此具體實例中，A較佳為K，得到通式為：KBa(1-x-y) Sry Eux BP2 O8 ，其中變數x更佳為小於或等於0.08及y更佳為小於或等於0.4，其中(x+y)≦0.5。
在本發明之另一具體實例中，符號A代表至少一種單價鹼金屬離子，其係選自包含Li、K及Na之群組。進一步，M係由Ba及Ca所組成。RE表示Eu。所得到之通式為：
ABa(1-x-z) Caz Eux BP2 O8 ，
其中x≦0.1及0<z≦0.3。在此具體實例中，A較佳為K，得到通式為：KBa(1-x-z) Caz Eux BP2 O8 ，其中變數x更佳為小於或等於0.08及其中(x+z)≦0.3。
本發明之磷光體展現在250 nm至420 nm的波長範圍中之強激發帶。自該處，第一波長範圍較佳在250 nm至420 nm的範圍間；或更佳地，在300 nm至370 nm的範圍間
第二波長範圍較佳為整個可見光譜，特別是在400 nm至700 nm的範圍間，至少在420 nm至600 nm的範圍間。第二波長之峰中心較佳係在450 nm至480 nm之間。
本發明之磷光體可在紫外光輻射下充分激發並發射藍光或白光。此外，此磷光體顯現可與YAG:Ce3+ 之熱穩定性比擬的高熱穩定性。
由於所述之發光特徵，根據本發明之磷光體可作為輻射轉換劑使用，將紫外線(250 nm至420 nm)轉換成將可被該磷光體發射之較長波長之可見光，較佳在藍光至橘光光譜。
可將本發明之磷光體用於光源，例如在白光發射光源。或者，可將此磷光體用於光伏打電池，溫室箔(greenhouse foil)或溫室玻璃(greenhouse glasses)中。在此等應用中，太陽光形成電磁光譜中之第一波長範圍之輻射。經磷光體發射之輻射將分別被導至光伏打電池及溫室中之植物。
本發明之光源包含本發明之磷光體及可在電磁光譜中之第一波長範圍中發射輻射之輻射發射元件。該磷光體將經發射之第一波長範圍中之輻射轉換成第二波長範圍中之輻射。該輻射發射元件係作為該磷光體之激發源。該光源發射至少在該磷光體之第二波長範圍中之輻射。
在本發明之光源之特別具體實例中，為改良光源之效能，該光源包含至少一種發射紅光、黃光、綠光及/或藍光之進一步磷光體。
較佳地，本發明之光源係藉由以下所形成：螢光燈、發射有色光LED、發射白光LED或基於紫外光雷射或紫光雷射激發之應用。
較佳地，該輻射發射元件係藉由以下所形成：高壓放電電漿或低壓放電電漿、紫外線無機發光二極體(LED)或紫-藍無機發光二極體(LED)、或雷射或雷射二極體。可以LED形成該輻射發射元件。此包含不同種類之無機LED，諸如SMD、頂部發光LED(top-LED)及側視LED，其具有塑膠或陶瓷體及併入發射第一波長範圍(特別是，UV-A及紫-藍)之輻射之光發射元件。
根據本發明之發光硼磷酸鹽磷光體可藉由組份元素之氧化物混合物之高溫固態反應或可經加熱被轉換為對應氧化物之化合物之高溫固態反應製備。大體上，以兩步驟加熱該起始混合物是有利的。在各加熱操作後之冷卻後，需要使所得之產物粉末化。最後加熱操作通常係在還原氣氛(即70% N2 -30% H2 )下進行以得到處於所要二價狀態的銪。
以下以些許實施例更詳盡地描述合成條件。該等實施例描述(但不作為限制地)典型條件及材料。熟習該項技術者可發現某些獲得磷光體之不同的方法，例如，以其他可分解鹽類取代原料，例如以草酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽取代碳酸鹽；使用其他混合方法，諸如球磨、振動磨及其他；高溫固態反應之在溫度、氣氛及持續期間上之變異、溶膠-凝膠方法或噴霧熱裂解法之施用上之變異及其他。
實施例1
以1.380 g K2 CO3 、4.020 g BaCO3 、0.106 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。將該等原料在瑪瑙研缽內秤重並均勻混合。將此混合物置於氧化鋁坩堝中。將經氧化鋁盤覆蓋之坩堝在爐中、空氣中400℃下加熱4小時。在冷卻及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70% N2 -30%H2 流動氣氛中、900℃下將產物熱操作8小時。在經冷卻及粉末化後，獲得具有以KBa0.97 Eu0.03 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。關於X光繞射圖，該結晶粉末似乎具有KBaBP2 O8 相之結構。
實施例2
以1.380 g K2 CO3 、2.644 g BaCO3 、0.886 g SrCO3 、0.106 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。該混合物在爐中、空氣中400℃下加熱4小時。在冷卻及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70% N2 -30%H2 流動氣氛、900℃下將產物熱操作10小時。在經冷卻及粉末化後，獲得具有以KBa0.67 Sr0.30 Eu0.03 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。關於X光繞射圖，該結晶粉末似乎具有KBaBP2 O8 相之結構。在340 nm激發下，該樣品之發光強度為實施例1之樣品之發光強度的135%。
實施例3
以1.380 g K2 CO3 、3.236 g BaCO3 、0.300 g CaCO3 、0.106 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。該混合物在爐中、空氣中400℃下加熱6小時。在冷卻及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70% N2 -30%H2 流動氣氛、900℃下將產物熱操作12小時。在經冷卻及粉末化後，獲得具有以KBa0.82 Ca0.15 Eu0.03 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。關於X光繞射圖，該結晶粉末似乎具有KBaBP2 O8 相之結構。在340 nm激發下，該樣品之發光強度為實施例1之樣品之發光強度的126%。
實施例4
以1.106 g K2 CO3 、0.202 g Na2 CO3 、3.828 g BaCO3 、0.106 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。該混合物在爐中、空氣中400℃下加熱4小時。在冷卻以及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70%N2 -30%H2 流動氣氛、900℃下將產物熱操作9小時。在經冷卻以及粉末化後，獲得具有以K0.8 Na0.2 Ba0.97 Eu0.03 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。在340 nm激發下，該樣品之發光強度為實施例1之樣品之發光強度的120%。
實施例5
以1.106 g K2 CO3 、0.148 g Li2 CO3 、3.828 g BaCO3 、0.106 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。該混合物在爐中、空氣中400℃下加熱4小時。在冷卻以及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70%N2 -30%H2 流動氣氛、900℃下將產物熱操作9小時。在經冷卻以及粉末化後，獲得具有以K0.8 Li0.2 Ba0.97 Eu0.03 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。在340 nm激發下，該樣品之發光強度為實施例1之樣品之發光強度的80%。
實施例6
以1.382 g K2 CO3 、0.163 g ZnO、3.434g BaCO3 、0.106 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。該混合物在爐中、空氣中400℃下加熱4小時。在冷卻以及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70% N2 -30%H2 流動氣氛、900℃下將產物熱操作9小時。在經冷卻以及粉末化後，獲得具有以KBa0.87 Zn0.1 Eu0.03 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。在340 nm激發下，該樣品之發光強度為實施例1之樣品之發光強度的105%。
實施例7
以1.382 g K2 CO3 、0.070 g Sm2 O3 、3.710g BaCO3 、0.140 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。該混合物在爐中、空氣中400℃下加熱4小時。在冷卻以及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70% N2 -30%H2 流動氣氛、900℃下將產物熱操作9小時。在經冷卻以及粉末化後，獲得具有以KBa0.94 Eu0.04 Sm0.02 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。在340 nm激發下，該樣品之發光強度為實施例1之樣品之發光強度的98%。
實施例8
以1.382 g K2 CO3 、0.078 g Yb2 O3 、3.710g BaCO3 、0.140 g Eu2 O3 、1.298 g H3 BO3 及4.601 g NH4 H2 PO4 組成一混合物。該混合物在爐中、空氣中400℃下加熱4小時。在冷卻以及粉末化後，在經覆蓋之氧化鋁坩堝中70% N2 -30%H2 流動氣氛、900℃下將產物熱操作9小時。在經冷卻以及粉末化後，獲得具有以KBa0.94 Eu0.04 Yb0.02 BP2 O8 所界定之組成之發光材料。在340 nm激發下，該樣品之發光強度為實施例1之樣品之發光強度的85%。
下表列有具有不同Eu2+ 摻雜濃度之Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 磷光體之發光特性：
下表列有具有不同Sr含量之Eu2+ 摻雜KBa1-y Sry BP2 O8 (0≦y≦1.0)磷光體之發光特性：
下表列有具有不同Ca含量之Eu2+ 摻雜KBa1-z Caz BP2 O8 (0≦z≦0.30)磷光體之發光特性：
藉由參考下列隨附圖式將更領會及更了解本發明之前述及其他特性及優點。
圖1顯示相較於KBaBP2 O8 之KBa1-x Eux BP2 O8 (x=0.05)，即KBa0.95 Eu0.05 BP2 O8 ，之典型粉末XRD圖譜。
圖2顯示KBa1-x Eux BP2 O8 (x=0.05)，即KBa0.95 Eu0.05 BP2 O8 ，之典型激發及發射光譜。
圖3顯示相較於YAG:Ce3+ ，Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 磷光體在405 nm激發下發光性與溫度之關係
圖4顯示具有在x=0.005至x=0.10範圍內之不同Eu2+ 摻雜濃度之KBa1-x Eux BP2 O8 磷光體發射光譜。
圖5顯示相較於KBaBP2 O8 及KSrBP2 O8 之KBa0.67 Ca0.3 Eu0.03 BP2 O8 ，KBa0.87 Ca0.1 Eu0.03 BP2 O8 及KBa0.77 Sr0.2 Eu0.03 BP2 O8 之典型XRD圖譜。
圖6顯示KBa0.97 Eu0.03 BP2 O8 ，KBa0.87 Sr0.1 Eu0.03 BP2 O8 ，KBa0.77 Sr0.2 Eu0.03 BP2 O8 ，KBa0.67 Sr0.3 Eu0.03 BP2 O8 及KSr0.97 Eu0.03 BP2 O8 之激發(插入)及發射光譜。
圖7顯示KBa0.97 Eu0.03 BP2 O8 ，KBa0.92 Ca0.05 Eu0.03 BP2 O8 ，KBa0.87 Ca0.1 Eu0.03 BP2 O8 ，KBa0.82 Ca0.15 Eu0.03 BP2 O8 及KBa0.67 Ca0.3 Eu0.03 BP2 O8 之激發(插入)及發射光譜。
圖8顯示Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 磷光體之發射光譜且當以Na部份取代K。
圖9顯示Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 磷光體之發射光譜且當以Li部份取代K。
圖10顯示Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 磷光體之發射光譜且當以Zn部份取代Ba。
圖1：KBa1-x Eux BP2 O8 (x=0.05)之典型粉末XRD圖譜；
圖2：KBa1-x Eux BP2 O8 (x=0.05)之典型激發及發射光譜；
圖3：Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 磷光體發光性與溫度之關係；
圖4：具有不同Eu2+ 摻雜濃度之KBa1-x Eux BP2 O8 磷光體發射光譜；
圖5：Eu2+ 摻雜K(Ba,Sr)BP2 O8 及K(Ba,Ca)BP2 O8 磷光體之典型XRD圖譜；
圖6：具有不同Sr及Ba含量之Eu2+ 摻雜K(Ba,Sr)Eu0.03 BP2 O8 磷光體之激發(插入)及發射光譜；
圖7：具有不同Ca及Ba含量之Eu2+ 摻雜K(Ba,Ca)Eu0.03 BP2 O8 磷光體之激發(插入)及發射光譜；
圖8：以Na部份取代之Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 之發射光譜；
圖9：以Li部份取代之Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 之發射光譜；
圖10：以Zn部份取代之Eu2+ 摻雜KBaBP2 O8 之發射光譜。

Claims (10)

  1. 一種磷光體，其係在電磁光譜之第一波長範圍中吸收輻射並在電磁光譜之第二波長範圍中發射輻射，其中該磷光體為以二價稀土金屬離子活化且以下通式所表示之硼磷酸鹽：AM1-x REx BP2 O8 ；其中：‧A為至少一種單價鹼金屬離子，其係選自包含Li、K、Na、Rb及Cs之群組；‧M為至少一種二價金屬離子，其係選自包含Ca、Sr、Ba、Be、Mg及Zn之群組；‧RE為至少一種二價離子，其係選自於包含稀土金屬Eu、Sm及Yb以及Pb、Sn、Cu及Mn之群組，其中該二價稀土金屬離子Eu、Sm及/或Yb中至少一者係做為活化劑使用；以及‧0<x≦0.2。
  2. 根據申請專利範圍第1項之磷光體，其中RE至少包含Eu之二價稀土金屬離子，其係做為活化劑使用。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之磷光體，其中RE進一步包含選自於包含Yb及/或Sm之群組之至少一種二價離子，其係做為共活化劑使用。
  4. 根據申請專利範圍第1及2項中任一項之磷光體，其中A為K；其中M為選自包含Ca、Sr、Ba及Zn之群組之至少一種二價金屬離子；其中，RE包含選自包含Eu、Sm、及Yb之群組之至少一種二價稀土金屬離子，其係做為活化劑使用，以及包含選自於包含Pb、Cu及Mn之群組之至少一種二價離子；以及其中，x≦0.1。
  5. 根據申請專利範圍第2項之磷光體，其中A為選自包含Li、K及Na之群組之至少一種單價鹼金屬離子；其中M為Ba；其中RE為Eu；以及其中x≦0.1，得到通式：ABa1-x Eux BP2 O8 。
  6. 根據申請專利範圍第2項之磷光體，其中A為選自包含Li、K及Na之群組之至少一種單價鹼金屬離子；其中M係由Ba及Sr所組成；其中RE為Eu；以及其中x≦0.1、0<y<1.0及(x+y)<1.0，得到通式：ABa(1-x-y) Sry Eux BP2 O8 。
  7. 根據申請專利範圍第2項之磷光體，其中A為選自包含Li、K及Na之群組之至少一種單價鹼金屬離子；其中M係由Ba及Ca組成；其中RE為Eu；以及其中x≦0.1及0<z<0.3，得到通式：ABa(1-x-z) Caz Eux BP2 O8 。
  8. 根據申請專利範圍第1及2項中任一項之磷光體，其中該第一波長範圍係在250 nm至420 nm的範圍間。
  9. 根據申請專利範圍第1及2項中任一項之磷光體，其中該第二波長範圍為整個可見光譜。
  10. 一種光源，其包含根據申請專利範圍第1至9項中任一項之磷光體及在電磁光譜中之第一波長範圍中發射輻射之輻射發射元件。
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