[发明专利]荧光基板与其形成方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及纳米荧光体，更特别地涉及将纳米荧光体分散至基板中的方法。

【背景技术】

如何将荧光体分散于母材中，一直是本技术领域的重要课题。当荧光体的尺寸越小，其发光效率应越高。然而在实际应用上，纳米级的荧光体极易聚集(aggregation)，反而比微米级的荧光体的发光效率低。

一般将荧光体分散于有机胶材中，再硬化有机胶材，此传统作法所采用的荧光体为微米等级。若是将荧光体的尺寸缩小至纳米级，则难以避免前述的荧光体聚集问题。

在美国专利US 7879258中，将固态的微米级(0.3μm至50μm)的YAG荧光体与固态的氧化铝粉末混合后，烧结形成荧光基板，使YAG荧光体分散于氧化铝中。然而，若是将纳米级YAG荧光体与氧化铝粉末混合，则难以避免前述的荧光体聚集问题，反而降低其发光效率。

综上所述，目前亟需新的方法分散纳米等级的荧光体，以进一步增加发光效率。

【发明内容】

本发明一实施例提供一种荧光基板的形成方法，包括：混合无机粉末、螯合剂、与金属离子组合，使金属离子组合通过螯合剂螯合至无机粉末的表面上；将表面螯合有金属离子组合的无机粉末置于模具中烧结，使金属离子组合形成纳米荧光体于无机粉末的表面，并使表面具有纳米荧光体的无机粉末粘结，以形成荧光基板。

本发明一实施例提供一种荧光基板，系由无机粉末粘结而形成，其中无机粉末的表面具有纳米荧光体。

【附图说明】

图1至图4是本发明一实施例中形成荧光基板的流程示意图。

【主要附图标记说明】

11～无机粉末；

13～螯合剂；

15～金属离子组合；

21～模具；

31～纳米荧光体；

33～荧光基板；

41～激发光源。

【具体实施方式】

本发明提供荧光基板的形成方法。如图1所示，先混合无机粉末11、螯合剂13、与金属离子组合15，使金属离子组合15通过螯合剂13螯合至无机粉末11的表面上。混合方式可为将无机粉末11置于含有适当比例的金属离子组合15的螯合剂13溶液中，进行搅拌、超声波震荡、或上述的组合。螯合剂13溶液的溶剂可为去离子水或酒精等。在本发明一实施例中，无机粉末11的尺寸介于100nm至800nm之间。若无机粉末11的尺寸过大，则易产生空孔缺陷。若无机粉末11的尺寸过小，则易产生团聚。

接着将表面螯合有金属离子组合15的无机粉末11置于模具21中，如图2所示。模具21可为平板状、凸板状、凹板状、或任何适当的构形。

接着进行烧结步骤，使金属离子组合15形成纳米荧光体31于无机粉末11的表面，如图3所示。此烧结步骤亦会氧化螯合剂13使其逸散，并粘结无机粉末11，以形成荧光基板33。

在本发明一实施例中，烧结步骤的温度介于1600℃至1800℃之间。若烧结温度过高，则使纳米荧光体与无机粉末反应而产生第二相或杂相。若烧结温度过低，则密度低且透明度不足。烧结步骤的氛围为一般空气烧结，氛围压力介于1至5大气压之间。若氛围压力过高，则产生第二相或杂相。形成于无机粉末11表面上的纳米荧光体31的尺寸介于10nm至150nm之间。若纳米荧光体31的尺寸过大，则发光效率低。若纳米荧光体31的尺寸过小，则易团聚而无法有效分散于基板中。在本发明一实施例中，无机粉末11与纳米荧光体31的重量比介于10∶90至40∶60之间。若无机粉末11的比例过高，则发光效率低且易产生光晕。若无机粉末11的比例过低，则透明度降低形成衍射。

如图4所示，将激发光源41置于荧光基板33下，光线在穿过荧光基板33时将激发纳米荧光体31，以发射可见光。举例来说，当纳米荧光体31为Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺时，激发光源41的波长介于340nm至360nm之间，可使纳米荧光体31发射450nm至530nm的黄光。当纳米荧光体31为Sr₃Al₂O₆:Eu²⁺时，激发光源41的波长介于450nm至480nm之间，可使纳米荧光体31发射550nm至700nm之间。值得注意的是，若激发光源41的波长为紫外线时，应在荧光基板33的外侧加上一片紫外线滤光层(未图示)，以避免伤害使用者的眼睛。