Люминофор для световых источников
Номер патента: 12457
Опубликовано: 30.10.2009
Авторы: Шевченко Гвидона Петровна, Малашкевич Георгий Ефимович, Коржик Михаил Васильевич
Текст
(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЛЮМИНОФОР ДЛЯ СВЕТОВЫХ ИСТОЧНИКОВ(71) Заявители Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Малашкевич Георгий Ефимович Шевченко Гвидона Петровна Коржик Михаил Васильевич(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий, лютеций и кислород, отличающийся тем, что содержит эти элементы в следующем соотношении (1-)512 и 5-60 мас.сверх 100(1-)23, гдесоставляет 0,005-0,100,а- 0,01-0,10. 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 (1-Сех)3 А 5 О 12,где х 0,003-0,015 (.-., .-., .--.(2007), . 29, . 1138-1142). Недостатками известного люминофора являются относительно коротковолновое положение полосы люминесценции (длина волны,соответствующая ее максимуму, ах 505 нм) и небольшая полуширина этой полосы(80 нм,2900 см-1). Эти недостатки не позволяют получить от двухкомпонентного источника освещения, состоящего из синего светодиода (450 нм) и известного люминофора, результирующий теплый белый свет. Известен желтый люминофор состава (1-)3(1-)233 ,3, гдеодин или более элементов, выбранных из группы, состоящей из ,и 00,1 0 у 0,512, когда у 0 либо- один или более элементов, выбранных из группы ,А и , или 12 у, когда 1-10 мол.(, ) и 0,5-4 моля на 1 моль соста 12457 1 2009.10.30 ва среды-хозяина (.2007/018345 1, 15.02.2007, МПК С 09 11/80). Основными недостатками известного люминофора являются относительно коротковолновое положение полосы люминесценции(540 нм) и, соответственно, невысокая доля квантов, излучаемых в желто-красной области спектра, что не позволяет получить от двухкомпонентного источника освещения результирующий теплый белый свет. Известен желтый люминофор состава 1-47, где 0,0010,15 (- ,-,2007169428, 05.07.2007, МПК С 09 11/64 09 11/08 01 33/00 09 11/64 09 11/08 01 33/00). Основным недостатком известного люминофора является невысокая полуширина полосы люминесценции 80 нм,2450 см-1, что не позволяет получить от двухкомпонентного источника освещения результирующий белый свет с высоким коэффициентом цветопередачи. Наиболее близким к заявляемому люминофору по технической сущности является люминофор для световых источников состава (Т 1 ЕхСеу)3(А 1, )512, где, , и/или 00,5- 0 у 0,1 (.7063807 2, 20.06.2006. МПК Н 05 В 33/14, 33/00). Недостатками прототипа являются относительно коротковолновое положение максимума полосы его люминесценции(ах 550-575 нм), невысокое значение полуширины этой полосы (117-129 нм) и высокие температура и длительность синтеза (Т 1450-1550 С и 6 часов). Эти недостатки ограничивают возможности получения от двухкомпонентного источника освещения результирующий теплый белый свет с высоким индексом цветопередачи, являются причиной высокой энергозатратности синтеза и не позволяют получать высокодисперсный люминофор. Задачей предлагаемого изобретения является создание высокодисперсного люминофора с положением максимума полосы люминесценции при 590 нм и снижение температуры и длительности его синтеза. Использование такого люминофора в двухкомпонентном источнике освещения с синим светодиодом позволит получить результирующий теплый белый свет с высоким индексом цветопередачи, повысить равномерность светорассеяния и снизить энергозатратность синтеза. Для решения поставленной задачи люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий, лютеций и кислород, содержит их при следующем соотношении (1-х)3 А 5 О 12 и 5-60 мас.сверх 100(1-у)23, гдесоставляет 0,005-0,1, а у - 0,01-0,1. Предлагаемый люминофор получали следующим образом. Водные 0,1 М растворы азотнокислых солей иттрия и алюминия смешивали в соответствии со стехиометрией, добавляли навеску Се(3)3 в необходимом соотношении к замещаемому иону 3 и медленно осаждали аммиаком при постоянном перемешивании до 7,5-8. Полученный осадок промывали дистиллированной водой до рН 7,0 и к нему добавляли в виде водной суспензии высокодисперсный 23, активированный ионами Се 3. Полученную смесь перемешивали, отделяли осадок центрифугированием, высушивали и термообрабатывали первоначально на воздухе при 900 С в течение 2,5 часов, а затем в восстановительных условиях при 1000 С в течение 1 часа. 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 (1-уСеу)2 О 3 ниже заявляемой не обеспечивает существенного увеличения в спектре люминесценции доли красных квантов по сравнению с (1-)3512, а увеличение этой концентрации сверх заявляемой ведет к значительному снижению квантового выхода люминесценции. Умень 2 12457 1 2009.10.30 шение концентрации Се 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 люминесценциии длина волны , соответствующая максимуму этой полосы, сведены в таблицу., нм образца нм 1(0,90,1)3512(60 мас.сверх 100 )(0,90,1)23 143 593 6 Прототип 117-129 550-575 На фигуре 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. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3
МПК / Метки
МПК: H05B 33/00, C09K 11/77
Метки: источников, люминофор, световых
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/3-12457-lyuminofor-dlya-svetovyh-istochnikov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Люминофор для световых источников</a>
Предыдущий патент: Способ получения кубического нитрида бора
Следующий патент: Люминесцирующее германатное стекло
Случайный патент: Рыхлитель для мелиоративных работ