專利名稱：用紫光二極管將發(fā)光材料變換成白色發(fā)光的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于發(fā)光與顯示技術領域，涉及一種用紫外光二極管通過波長變換組合成能發(fā)射出白色光的發(fā)光方法。
背景技術：
目前由于半導體技術的快速發(fā)展，能夠發(fā)紅、藍、綠光的二極管已商品化，并且產品成本、價格在不斷下降。目前白色LED器件多是由發(fā)紅、藍、綠三色二極管組成，并在三只三色二極管的外部由三只單獨的紅、藍、綠光混合形成白光，用于顯示器件輔助光源、照明光源其體積大、成本較高，發(fā)光效率低。
中國專利97191656X報道了一類波長變換澆注材料，該發(fā)明利用發(fā)光材料和透明環(huán)氧樹脂制成波長變換的澆注材料，它用紫光、藍光、綠光的發(fā)光體制成電致發(fā)光器件，這個專利公開的背景技術部分還引述了日本特許JP-07176794-A中描述的一種白光平面光源。對于EL器件及LED器件的波長變換技術而言，它敘述了澆注涂布等器件制造工藝，還敘述了波長變換材料或者說可產生波長變換的材料。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了克服背景技術由紅、藍、綠三色二極管形成白光光源的缺點，本發(fā)明提供結構式(1)為Y3-xMaAl5-aO12Rex-b·Nb和結構式(2)為Ca8Zn(SiO4)Cl2Ce3+組份的物料按一定重量百分比稱重，將上述兩種物料分別經研磨、混合后裝入各自的Al2O3坩堝，結構式(1)在氮氫或碳氣氛中以1250℃-1500℃高溫燒結1-3小時，結構式(2)在氮氫或碳氣氛中以800℃-1250℃高溫燒結1-3小時，分別取出結構式(1)及結構式(2)合成的發(fā)光材料后冷卻，并分別粉碎、過篩即得到的發(fā)黃光和發(fā)藍光的晶體粉末，上述兩種發(fā)黃光和發(fā)藍光的晶體粉末料以一定的比例混合形成混合材料，再經紫光二極管照射混合材料并對其進行波長變換從而形成白光發(fā)光。在結構式(1)中選擇x、a、b的范圍為0.1≥x≥0，0.5≥a≥0.05，0.05≥b≥0。結構式(1)中的激活劑Ce選擇的范圍為0.001≥Ce≥0.05。
本發(fā)明采用紫光二極管照射的發(fā)光材料克服了背景技術由三個單獨的紅、藍、綠二極管混合后形成白光的缺點，提供了一種用紫光二極管將發(fā)光材料變換成用于顯示器件、輔助光源、照明光源使其體積小、成本較低、發(fā)光效率高的白色發(fā)光方法。從圖1中可以看出兩種發(fā)黃光和發(fā)藍光的晶體粉末料混合后的發(fā)光材料在380nm光激發(fā)下可產生380-700nm可見白光?？蓪l(fā)黃光和發(fā)藍光的晶體粉末料混合后涂布在發(fā)紫外光二極管的芯上并轉換成白光，使用該發(fā)光材料涂制的發(fā)白光二極管轉換效率高，顯色性好，是新一代固體節(jié)能、無汞毒害的綠色照明光源。


圖1示出了發(fā)黃光和發(fā)藍光的晶體粉末料混合后，在380nm紫外光的發(fā)射下的發(fā)射光譜。
具體實施例方式本發(fā)明采用的結構式(1)為Y3-xMaAl5-aO12Rex-b·Nb和結構式(2)為Ca8Zn(SiO4)Cl2Ce3+。結構式(1)中M可取代部分Al，共激活劑n可取代部分激活劑Re，并且選擇0.1≥x≥0，0.5≥a≥0.05，0.05≥b≥0，激活劑Re可以選用Ce，Dy，Tb，Sn，Rr，Pm等，激活劑Ce的選擇取值為0.001≥Ce≥0.05，；共激活劑N可以是Mn，Sn，Se，Bi和Cd等Y可以被La，Gd，Lu等稀土元素部分取代；M可以是Ga，Ge，W，V，B，P等可以部分置換Al的元素，也可加入電荷補償劑即堿金屬或堿土金屬氟、氯化物。
本發(fā)明的實施例如下第一部分結構式(1)Y3-xMaAl5-aO12Rex-b·Nb是發(fā)黃光晶體粉末的制備，按下列計量稱取試劑物料實施例1Y2O3(4N)325.84克；Al2O3(光譜純)127.45克；CeO2(4N)8.66克； MnCO3(AR)2.30克；NaF2(AR)0.84克；將上述稱取的物料經研磨混勻后，裝入Al2O3坩堝，在氮氫或碳氣氛中1250℃-1500℃燒結1-3小時，取出后冷卻，粉碎過篩即可得到外觀呈黃色的晶體粉末。
實施例2Y2O3(4N) 319.60克；Gd2O3(4N)18.13克；Al2O3(光譜純)127.45克； CeO2(4N) 6.93克；MnCO3(AR) 1.15克NaF2(AR) 0.84克；燒結步驟同實施例1。
實施例3Y2O3(4N)333.06克； Al2O3(光譜純)122.35克；Ga2O3(4N)9.37克； CeO2(4N) 5.19克；MnCO3(AR)1.15克；NaF2(AR) 0.42克；燒結步驟同實施例1。
實施例4Y2O3(4N) 327.41克；Al2O3(光譜純)122.35克；Gd2O3(4N) 18.13克； Ga2O3(4N) 9.37克；CeO2(4N) 8.66克； MnCO3(AR) 2.30克；NaF2(AR) 0.84克； 燒結步驟同實施例1。
第二部分為結構式(2)Ca8Zn(SiO4)Cl2Ce3+發(fā)藍光的晶體粉末的制備按下列計量稱取試劑物料實施例1-1SiO2(GR) 60.3克； CaCO3(AR) 100.09克；CaCl2(AR)110.90克； ZnO(GR) 81.39克；CeCl2(5N)1.752克；將上述稱取的物料經研磨混勻后，裝入Al2O3坩堝，在氮氫或碳氣氛中1250℃-1500℃燒結1-3小時，取出后冷卻，粉碎過篩即可得到發(fā)藍光的晶體粉末。
實施例2-2SiO2(GR) 60.3克； CaCO3(AR)100.09克；CaCl2(AR)110.90克；ZnO(GR) 81.39克；CeCl2(5N)3.504克；燒制步驟條件同實施例1-1。
實施例3-3SiO2(GR) 60.3克； CaCO3(AR) 100.09克；CaCl2(AR) 110.90克；ZnO(GR)81.39克；CeCl2(5N) 5.240克；燒制步驟條件同實施例1-1。
最后將上述發(fā)藍光的晶體粉末以5％-50％的比例與發(fā)黃光的晶體粉末混合成兩種晶體粉末的混合材料，混勻后可于樹脂類的添加劑混均后涂布在紫光二極管芯上，紫光二極管管芯照射在混合的晶體粉末上并將混合晶體粉末變換成白色發(fā)光。
權利要求
1.用紫光二極管將發(fā)光材料變換成白色發(fā)光的方法，其特征在于采用結構式(1)為Y3-xMaAl5-aO12Rex-b·Nb和結構式(2)為Ca8Zn(SiO4)Cl2Ce3+組份的物料按一定重量百分比稱重，將上述兩種物料分別經研磨、混合后裝入各自的Al2O3坩堝，結構式(1)在氮氫或碳氣氛中以1250℃-1500℃高溫燒結1-3小時，結構式(2)在氮氫或碳氣氛中以800℃-1250℃高溫燒結1-3小時，分別取出結構式(1)及結構式(2)合成的發(fā)光材料后冷卻，并分別粉碎、過篩即得到的發(fā)黃光和發(fā)藍光的晶體粉末，上述兩種發(fā)黃光和發(fā)藍光的晶體粉末料以一定的比例混合形成混合材料，再經紫光二極管照射混合并對其進行波長變換從而形成白光發(fā)光。
2.根據權利要求1所述的成白色發(fā)光的方法，其特征在于采用在結構式(1)中x、a、b的選值范圍為0.1≥x≥0，0.5≥a≥0.05，0.05≥b≥0。
3.根據權利要求1所述的成白色發(fā)光的方法，其特征在于采用在結構式(1)中的激活劑Ce的選值范圍為0.001≥Ce≥0.05；
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)光與顯示技術領域,涉及一種用紫外光二極管通過波長變換組合成能發(fā)射出白色光的發(fā)光方法。本發(fā)明的采用紫光二極管照射的發(fā)光材料上克服了背景技術由三個單獨的紅、藍、綠二極管混合光后形成白光的缺點,提供一種用于顯示器件、輔助光源、照明光源使其體積小、成本較低、發(fā)光效率高的白色光發(fā)光方法。用Y
文檔編號C09K11/08GK1364848SQ0114051
公開日2002年8月21日 申請日期2001年9月18日 優(yōu)先權日2001年9月18日
發(fā)明者趙成久, 蔣大鵬, 申德振 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所