[发明专利]荧光材料、可见光发光装置与紫外光发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光材料，更特别涉及此种材料在发光装置中的应用。

背景技术

无机荧光材料(Phosphors)，其激发与发光等特性多由“主体材料(Host materials)”、“活化剂/发光中心(Activators)”及其它“掺杂物(Dopants)”等组成因素决定，即不同的主体材料或掺杂物所组成的荧光材料，可能具有不同的发光特性，而“组成”自然也成为调控荧光材料光电特性的最重要因素。其中，无机荧光材料的主体材料多数由硫化物(Sulfides)、氧化物(Oxides)、硫氧化物(Oxysulfides)与其它复合氧化物(Complex oxides；Silicates、Aluminates、Phosphates etc)所组成，近年来则有逐渐向氮化物(Nitrides)与氮氧化物(Oxynitrides)发展的趋势。至于活化剂/发光中心则主要以过渡元素(Transition metal elements)或稀土族元素(Rare-earth elements)的离子为主。

未来光源的应用具有低汞/无汞的环保要求，因此高效率的氙准分子灯(Xe₂*excimer lamp)与发光二极管(Light emitting diode；LED)都可能成为未来的主要光源。然而实际应用时，为符合放射波长的特性需求，不论氙准分子灯或发光二极管，均需搭配荧光材料进行光转换的作用，才能实现应用的目的。氙准分子灯主要的放射波长为172nm的真空紫外光(Vacuum ultra violet、VUV)，通过适当荧光材料的光转换作用，可放射UV-C(波长介于200nm至280nm)，以应用于杀菌(Disinfection)或净化(Purification；TOC reduction)等领域。发光二极管具有窄波段的放射特性，倘若结合适当荧光材料的光转换作用，则可制作白光LED而应用于照明与显示等用途。不论如何，氙准分子灯与发光二极管对于荧光粉的需求均相当殷切。然而，目前能应用于氙准分子灯的紫外光放射荧光粉相当少见，而能应用于LED的荧光粉又受到现有专利的束缚，因此新型荧光粉的开发属于极重要的研究任务。

发明内容

本发明的一个实施方式提供一种荧光材料，其具有化学式如下：M(M’_1-y-zEu_yMn_z)(M”_1-xPr_x)(PO₄)₂；其中M为一价金属元素，且M为Li、Na、K或其组合物；M’、Eu及Mn为二价金属元素，且M’为Ca、Sr、Ba、Mg、Zn或其组合物；M”及Pr为三价金属元素，且M”为Sc、Y、La、Lu、Al、Ga、In或其组合物；0≤x≤0.2；0≤y≤0.1；0≤z≤0.2；并且x+y+z≠0。

本发明的一个实施方式提供一种紫外光发光装置，包括激发光源以及上述荧光材料，其中激发光源的放射波长介于140nm至240nm。

本发明的一个实施方式提供一种可见光发光装置，包括激发光源以及上述荧光材料，其中激发光源的放射波长介于250nm至450nm。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式中紫外光发光装置的示意图；

图2为本发明的一个实施方式中可见光发光装置的示意图；

图3为本发明的一个实施方式中KCa(Y_0.9Pr_0.1)(PO₄)₂的X光射线衍射图谱(XRD)；

图4为本发明的一个实施方式中KCa(Y_0.9Pr_0.1)(PO₄)₂的激发光谱及放射光谱(PLE/PL)；

图5为本发明的一个实施方式中KCa(Y_1-xPr_x)(PO₄)₂在不同Pr³⁺活化剂掺杂比例(x分别为0.01、0.02、0.05、0.1及0.15)下的放射光谱图；

图6为本发明的一个实施方式中KCa(Y_1-xPr_x)(PO₄)₂在不同Pr³⁺活化剂掺杂比例及波长为172nm的激发光源下，在253nm的放射强度分布图；