Патент на изобретение №2396302
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ЛЮМИНОФОР ДЛЯ СВЕТОВЫХ ИСТОЧНИКОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к фотолюминофорам, предназначенным для преобразования излучения синих светодиодов в желто-красную область спектра с целью получения результирующего белого света, в частности к легированному церием люминофору на основе иттрий-алюминиевого граната, используемому в двухкомпонентных светодиодных источниках освещения. Описывается люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий, лютеций и кислород при следующем соотношении: (Y1-xCex)3Al5O12 и 5-60 мас.% сверх 100% (Lu1-yCey)2О3, где х=0,005-0,1; y=0,01-0,1. Изобретение обеспечивает создание высокодисперсного люминофора с положением максимума полосы люминесценции при
Изобретение относится к фотолюминофорам, служащим для преобразования излучения синих светодиодов в желто-красную область спектра с целью получения результирующего белого света. В частности, к легированному церием люминофору на основе иттрий-алюминиевого граната, используемому в двухкомпонентных светодиодных источниках освещения. Известен приготовленный золь-гель методом люминофор состава (Lu1-xCex)3Al5O12, где х=0,003-0,015 (H.-L.Li, X.-J.Liu, L.-P.Huang. “Luminescent properties of LuAG:Ce phosphors with different Ce contents prepared by a sol-gel combustion method”. Optical Materials (2007), vol.29, p.1138-1142). Недостатками известного люминофора являются относительно коротковолновое положение полосы люминесценции (длина волны, соответствующая ее максимуму, Известен желтый люминофор состава (Gd1-xTbx)3(Ga1-yQy)2Al3Oz:aCe3+, bB3+, где Q – один или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Si, Al и Sc; 0 Известен желтый люминофор состава Ca1-xAlSi4N7:Eux, где 0,001 Наиболее близким к заявляемому люминофору по технической сущности является люминофор для световых источников состава (Tb1-x-yRExCey)3(Al,Ga)5O12, где RE=Y, Gd, La и/или Lu; 0 Задачей предлагаемого изобретения является создание высокодисперсного люминофора с положением максимума полосы люминесценции при Для решения поставленной задачи люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий, лютеций и кислород, содержит эти компоненты при следующем соотношении: (Y1-xCex)3Al5O12 и (5-60 мас.% сверх 100%) (Lu1-yCey)2O3, где x=0.005-0,1; y=0,01-0,1. Предлагаемый люминофор получали следующим образом. Водные 0,1М растворы азотнокислых солей иттрия и алюминия смешивали в соответствии со стехиометрией, добавляли навеску Ce(NO3)3 в необходимом соотношении к замещаемому иону Y3+ и медленно осаждали аммиаком при постоянном перемешивании до рН=7.5-8. Полученный осадок промывали дистиллированной водой до рН-7,0 и к нему добавляли в виде водной суспензии высокодисперсный Lu2O3, активированный ионами Се3+. Полученную смесь перемешивали, отделяли осадок центрифугированием, высушивали и термообрабатывали первоначально на воздухе при T Использование коллоидно-химического способа получения предлагаемого люминофора обеспечивает высокую однородность и малые размеры формирующихся частиц (подавляющая доля этих частиц имеет размер примерно 80 нм), что позволяет значительно снизить температуру и длительность термообработки по сравнению с прототипом. Уменьшение в предлагаемом люминофоре концентрации (Lu1-yCey)2O3 ниже заявляемой не обеспечивает существенного увеличения в спектре люминесценции доли «красных» квантов по сравнению с (Y1-xCex)3Al5O12, а увеличение этой концентрации сверх заявляемой ведет к значительному снижению квантового выхода люминесценции. Уменьшение концентрации Ce ниже заявляемой нецелесообразно из-за низкой интенсивности люминесценции, а ее увеличение выше заявляемой – из-за ослабления люминесценции в результате концентрационного тушения. Составы предлагаемого люминофора, полуширина полосы люминесценции (
На чертеже изображены нормированные к максимальной интенсивности «квантовые» спектры люминесценции (кривая 1) и ее возбуждения (кривая 2) образца 3. Видно, что предлагаемый люминофор по сравнению с прототипом имеет более широкую полосу люминесценции и более длинноволновое положение ее максимума. Кроме того, размер его зерен составляет примерно 80 нм, а синтез осуществляется при значительно более низких температурах термообработки и с меньшей продолжительностью последней. Эти преимущества предлагаемого люминофора при использовании его в двухкомпонентном источнике освещения с синим светодиодом позволят получить результирующий «теплый» белый свет с более высоким индексом цветопередачи и повысить равномерность светорассеяния. Малый размер зерен люминофора позволяет снизить энергозатратность синтеза, а при прессовании получать более плотные слои. Кроме того, использование предлагаемого люминофора в тонкослойных экранных покрытиях позволит существенно увеличить их разрешающую способность.
Формула изобретения
Люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий, лютеций и кислород, отличающийся тем, что содержит эти компоненты при следующем соотношении:
РИСУНКИ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
=590 нм при снижении температуры и длительности его синтеза. Использование такого люминофора в двухкомпонентном источнике освещения с синим светодиодом позволяет получить результирующий «теплый» белый свет с высоким индексом цветопередачи, повысить равномерность светорассеяния и снизить затраты энергии при синтезе. 1 ил., 1 табл.
505 нм) и небольшая полуширина этой полосы (
x
образ-ца