螢光粉體、其製造方法及其應用

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

099134140

專利證號

I 523935

專利獲證名稱

螢光粉體、其製造方法及其應用

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2016/03/01

技術說明

本發明是以鎢酸鹽類之MLa2WO7(M=Ba, Sr)作為螢光體之主體晶格材料，以三價之Eu3+、Er3+、Dy3+、Sm3+ 、Tm3+、Ce3+等(以RE3+代表)稀土離子分別摻雜於主體晶格之中，作為活化劑取代La3+位置，所形成之MLa2WO7:RE3+(M=Ba, Sr)螢光粉體可在不同的RE3+摻雜濃度下，產生不同的放光光譜，並具有高強度及高色純度之螢光放光性質。 在BaLa2WO7：Eu3+螢光體發光性質中，當Eu3+離子摻雜濃度低時由於會產生高能階的5D3,2之藍光、綠光躍遷與低能階的5D1,0之黃光、紅光躍遷(圖1)，因此在CIE色度座標上能位於白光位置(圖2)。隨Eu3+離子摻雜濃度之提高，位於616 nm的5D07F1紅光特性峰逐漸變成最強的峰值，並在摻雜濃度到達20 mol%時達到最強的放射強度，此時的發光強度，比起商業用ZnS:Mn2+螢光粉約高出百分之三十(圖3)。 BaLa2WO7：Er3+螢光粉之發光能帶分佈於520~560nm，產生高強度的綠光放射，此放射與商業ZnS:Cu,Cl螢光粉比較，其強度約高出百分之七十 (圖6)。摻雜Dy3+、Sm3+ 、Tm3+等稀土離子所形成之MLa2WO7(M=Ba, Sr) 螢光粉，亦能產生各種不同色系之光譜。例如，Dy3+產生近白光的放光(圖7)、Sm3+ 產生橘紅光的放光(圖8)以及Tm3+產生藍光的放光。 本發明所製備之螢光體粉體具備各種色系，包括綠色：Er3+，紅色Eu3+，近白色：Dy3+，橘紅色：Sm3+ ，藍色Tm3+等，適合以UV-LED或是藍光LED做為激發光源，最佳激發波長位於350~480 nm之間，此等粉體具有發展成為白光LED照明系統用螢光粉之潛力。 The synthesis and photoluminescence properties of MLa2WO7(M=Ba, Sr)，phosphors doped with various rare earth ions have been investigated. The chromaticity coordinate of BaLa2WO7 : Eu3+ phosphors varies with the Eu3+-doped concentrations from blue, white, to red. The intensity of the emission from 5D0 →7F2 is stronger than 5D0 →7F1, and is about 30% higher than commercial phosphors, ZnS:Mn2+. For the BaLa2WO7 : Er3+ phosphors the emission intensity is almost 80% higher than commercial phosphors, Zns:Cu,Cl. There are two regions in the excitation spectra of BaLa2WO7 doped Ln3+ phosphor(Ln3+ = Eu3+、Er3+、Dy3+、Sm3+ 、Tm3+、Ce3+); one is assigned from charge transfer state(CTS) band at about 330nm, and the others are from intra4f transitions in 350 to 500 nm. The excitation wavelength of the phosphors and the emission wavelengths of the LED (350~480 nm) have closely overlapped, which provides the potential as the LED converted phosphors in solid state lighting technology.

備註

本部(收文號1090031211)同意該校109年5月29日成大技轉字第1095600304號函申請終止維護專利(成大)

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