专利名称：铝酸盐类化合物荧光粉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种荧光粉材料，特别涉及一种可改善其光学性质的以Si/Ο元素部分取代A1/F元素的铝酸盐类化合物荧光粉。
背景技术：
随着文明的演进以及节能减碳环保意识的增强，目前各国正逐步地以发光二极管(Light Emitting Diode, LED)取代传统光源，因发光二极管具有体积小、耗电量低(为白帜灯泡之十分之一、日光灯之二分之一)、寿命长、发光效率佳、操作反应速度快等优点，可解决传统光源难以克服的问题，因此目前已应用在号志灯、汽车光源、显示器等组件，由于其符合现今强调的绿色环保概念，被誉为二十一世纪之“绿色照明光源”。日本日亚(Nichia)化学公司于1996年提出藉由蓝光LED激发铈掺杂的钇铝石 槽石(Cerium-doped yttrium aluminum garnet ；YAG:Ce)突光粉产生黄色突光，其与蓝光混合后可产生冷白光，此为第一颗白光二极管，然而由于此白光缺乏红光成分，故其演色性低，且此专利为日亚专利所限制。由于白光二极管须具全光谱波段放光才能达到高演色性以及理想色温，除蓝光二极管搭配YAG以及红色荧光粉之外，亦有蓝光二极管搭配绿色、红色荧光粉以及UV-LED搭配蓝绿红三色荧光粉等混成白光方式，其中若要产生理想的色温(暖白光)，UV-LED搭配三色荧光粉具有较佳的放光效率，故开发适合紫外光激发的蓝色、绿色、红色荧光粉为目前首要的研究课题。目前荧光粉相关的研究除新主体晶格的开发外，在主体晶格中掺杂其它元素取代原本的主体晶格元素藉以改善发光性亦为常见的研究方向，例如Duan等人于2011年在Chemistry of material 期干丨J上(Chemistry Materials, dx. doi. org/10. 1021/cml03495 j)发表Re2Si4N6C (RE = Lu，Y，Gd)系列荧光粉的研究，即使用RE/C取代原本于MRESi4N7中的M/N(M = Ba, Sr，Ca)，利用C元素的共价性以及其较刚性的键结特性藉以改善主体晶格的稳定性，故藉由不同元素的取代以调适荧光粉发光性质以及稳定性亦为目前主要的研究目标。Yu 等人于 1997 年在 Cement and Concrete Research 期刊上(Cement ConcreteRes, 1997，27，1439-1449)发表Ca12Al14O32F2的制备方式以及单晶结构，其结构以[AlO4]的四面体构成，其单位晶胞属正方晶系，空间群为I43d，四面体之间以氧原子作为桥接，钙原子与六个氧及一个氟原子配位，属七配位，由于结构中形成的空缺格位由氟原子填补，此晶体相较于Ca12A7结构将更具稳定性,适合应用于突光粉。
发明内容
本发明的目的，旨在提供一种更具稳定性的荧光粉。本发明的次一目的，旨在提供一种可增进演色性的荧光粉。本发明的另一目的，旨在提供一种简化的制作方法以及降低荧光粉的成本。为达上述目的，本发明揭示的铝酸盐类化合物荧光粉，是在烧结温度T及烧结压力P的条件下以固态反应法合成，其配方为CaaSrbBacAldSieOfFgRh,其中10 ( a+b+c+h 彡 12 (O 彡 a < 12 ;0 彡 b < 12 ;0 彡 c < 12 ;0 < h 彡 I)、12 < d+e 彡 14 (12 彡 d
<14 ;0<6彡2)、30彡€彡34;、0<8彡2，1 为镧系金属类元素，作为荧光粉的发光中心。其中，此固态反应法所使用的烧结温度T为1000 1400°C，烧结压力Y为O. I O. 9MPa。该荧光粉可被波长为200 400nm的发光二极管激发，且其放射波长为400_700nm。其中，镧系金属元素R为Ce、Eu、Pr、Nd、Sm、Tb、Er、Yb、Dy其中之一，以导致不同范围的放光。本发明所揭示的荧光粉，可被芯片波长为200 400nm的紫外光激发，更可通过Si/Ο部分取代A1/F进行结构微调，通过放光中心配位环境的改变，调变镧系金属在晶格中不同价数的存在比例，进而控制其光学性质，且其放光范围可同时涵盖蓝绿光以及红光，搭配UV-LED合成白光可增进其演色性，使用较少种类的粉体亦可简化制作过程以及降低成本，极具应用潜力及学术价值。
图1，为本发明较佳实施例㈧ (E)其X光粉末的衍射图谱；图2，为本发明较佳实施例㈧ (E)的放射光谱图；图3A，为本发明较佳实施例㈧ (E)的激发光谱图(一)；图3B，为本发明较佳实施例㈧ (E)的激发光谱图(二)；图4，为本发明较佳实施例(A) (E)的色度坐标图。
具体实施例方式以下结合附图、实施例和试验数据，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。本发明的铝酸盐类化合物荧光粉是以固态反应法制备而成，其烧结温度T为1000 1400°C，且烧结压力P为O. I O. 9MPa。以化学式CaaSrbBaeAldSieOfFgRh表示，其中10 ( a+b+c+h 彡 12 (O 彡 a < 12 ;0 彡 b < 12 ;0 彡 c < 12 ;0 < h 彡 I)、12 < d+e 彡 14 (12 彡 d
<14 ;0 < e彡2)、30彡f彡34 ;、0 < g彡2，其中R为镧系金属元素Ce、Eu、Pr、Nd、Sm、Tb、Er、Yb、Dy 其中之一。本发明较佳实施例(A) (E) % Ca11 9Al14_xSix032+xF2_x:Eu0 ! (x =O. 1、0. 2、0. 3、0. 5、0. 6)样品，配方如下表所示
权利要求
1.一种铝酸盐类化合物荧光粉，是在烧结温度T及烧结压力P的条件下以固态反应法合成，其配方为 CaaSrbBacAldSieOfFgRh,其中 10 ( a+b+c+h 彡 12 (O 彡 a < 12 ;0 彡 b < 12 ;.O 彡 c < 12 ;0 < h 彡 I)、12 < d+e 彡 14(12 彡 d < 14 ;0 < e 彡 2)、30 彡 f 彡 34 ;、0<g^ 2，其中R为镧系金属元素。
2.如权利要求I所述的荧光粉，其特征在于所述镧系金属元素R为Ce、Eu、Pr、Nd、Sm、Tb、Er、Yb、或 Dy 中的一种。
3.如权利要求I所述的荧光粉，其特征在于所述固态反应法的烧结温度T为1000 .1400。。。
4.如权利要求I所述的荧光粉，其特征在于所述固态反应法的烧结压力P为O.I .O.9MPa。
5.如权利要求I所述的突光粉，其特征在于所述突光粉能被波长为200 400nm的发光二极管激发。
6.如权利要求I所述的突光粉，其特征在于所述突光粉的放射波长为400 700nm。
全文摘要
本发明公开了一种铝酸盐类化合物荧光粉及其制备方法，并发现以Si/O元素部分取代Al/F元素可改善其光学性质，此铝酸盐荧光粉的通式为CaaSrbBacAldSieOfFgRh，其中R为选自镧系金属类元素中的一种。此外，本发明所公开的荧光粉，可通过Si/O部分取代Al/F元素进行结构微调，改变荧光粉体中镧系金属不同价数的存在比例，藉以调控其放光性质。
文档编号C09K11/64GK102925145SQ20111028943
公开日2013年2月13日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年8月12日
发明者吕格维, 沈士超, 陈松昇, 黄冠维, 朱政屹, 刘如熹 申请人:东贝光电科技股份有限公司