Люминофор для световых источников (варианты)

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЛЮМИНОФОР ДЛЯ СВЕТОВЫХ ИСТОЧНИКОВ (ВАРИАНТЫ)(71) Заявители Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси Учреждение Белорусского государственного университета Научноисследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Малашкевич Георгий Ефимович Шевченко Гвидона Петровна Фролова Елена Владимировна Третьяк Евгений Владимирович(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) 1. Люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий и кислород, отличающийся тем, что дополнительно содержит лантан при следующем соотношении элементов (1-)3512 и 5-60 мас.сверх 10023, гдесоставляет 0,005-0,100. 2. Люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий, лютеций и кислород, отличающийся тем, что дополнительно содержит лантан при следующем соотношении элементов (1-)3512 и 5-60 мас.сверх 100(1-)23, гдесоставляет 0,005-0,100, асоставляет 0,1-0,9. 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 иттрийалюминиевого граната, используемому в двухкомпонентных светодиодных источниках освещения. Известен приготовленный золь-гель методом люминофор состава (1-)3512,где 0,003-0,015 1. Недостатками известного люминофора являются относительно коротковолновое положение полосы люминесценции (длина волны, соответствующая ее максимуму,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. 16315 1 2012.08.30 Известен желтый люминофор состава (1-)3(1-)233,3, гдеодин или более элементов, выбранных из группы, состоящей из ,и 00,1 00,512, когда 0 либо- один или более элементов, выбранных из группы,и , или 12, когда 1-10 мол(, ) и 0,5-4 моля на 1 моль состава среды-хозяина 2. 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 люминофор для световых источников состава (1)3(, )512,где, ,и/или 00,5- 00,1 3. Недостатками известного люминофора являются относительно коротковолновое положение максимума полосы его люминесценции (550-575 нм), невысокое значение полуширины этой полосы (117129 нм) и высокие температура и длительность синтеза (1450-1550 С и 6 часов),что ограничивает 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. Наиболее близким к заявляемому люминофору по технической сущности является люминофор для световых источников состава (1-)3512 и (5-60 мас.сверх 100 )(1-)23, где 0,005-0,10,01-0,1 4. Основным недостатком прототипа является высокая стоимость лютеция, что резко снижает конкурентоспособность такого люминофора. Задачей предполагаемого изобретения является создание высокодисперсного люминофора для световых источников с положением максимума полосы люминесценции при 590 нм, но не содержащего дорогостоящего лютеция. Использование подобного люминофора в двухкомпонентном источнике освещения с синим светодиодом позволит значительно понизить стоимость такого источника освещения. Для решения поставленной задачи люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий и кислород, дополнительно содержит лантан при следующем соотношении (1-)3512 и 5-60 массверх 100 )23, гдесоставляет 0,0050,100. Люминофор для световых источников, содержащий алюминий, иттрий, церий, лютеций и кислород, дополнительно содержит лантан при следующем соотношении(1-)3512 и 5-60 мас.сверх 100(1-)23, гдесоставляет 0,005-0,100 составляет 0,1-0,9. Предлагаемый люминофор для световых источников получали следующим образом. Пример 1 В водные 0,1 М растворы азотнокислых солей иттрия и алюминия, смешанные в соответствии со стехиометрией, добавляли навеску (3)362 в необходимом соотношении к замещаемому иону 3 и затем медленно осаждали в раствор аммиака при постоянном перемешивании до 7,5-8. Полученный осадок промывали дистиллированной водой до -7,0, пептизировали и добавляли к нему в виде водной суспензии высокодисперсный 23. Полученную смесь перемешивали, отделяли осадок центрифугированием, высушивали и термообрабатывали на воздухе при 950 С в течение двух часов, после чего прокаливали в восстановительной атмосфере при 1000 С в течение 20 мин. Пример 2 В водные 0,1 растворы азотнокислых солей иттрия и алюминия, смешанные в соответствии со стехиометрией, добавляли навеску (3)362 в необходимом соотношении к замещаемому иону 3 и затем медленно осаждали в раствор аммиака при 2 16315 1 2012.08.30 постоянном перемешивании до 7,5-8. Полученный осадок промывали дистиллированной водой до -7,0, пептизировали и добавляли к нему в виде водной суспензии высокодисперсный сложный оксид (1-)23. Полученную смесь перемешивали,отделяли осадок центрифугированием, высушивали и термообрабатывали на воздухе при 950 С в течение двух часов, после чего прокаливали в восстановительной атмосфере при 1000 С в течение 20 мин. Использование более дешевых ингредиентов вместо 23 и коллоидно-химического способа получения предлагаемого люминофора для световых источников обеспечивает ему значительно более низкую стоимость при сохранении высокой однородности и малых размеров формирующихся частиц (подавляющая доля этих частиц имеет размер 80 нм). Уменьшение в предлагаемом люминофоре для световых источников концентрации оксидов редких земель (23 или (1-)23) 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 снижению интенсивности люминесценции. Уменьшение концентрацииниже заявляемой нецелесообразно из-за низкой интенсивности люминесценции, а ее увеличение выше заявляемой из-за значительного ослабления люминесценции в результате концентрационного тушения. Составы предлагаемого люминофора, эффективная полуширина полосы люминесценции (эф), измеряемая как отношение ее интегральной интенсивности к максимальной, и длина волны , соответствующая максимуму этой полосы, сведены в таблицу.обСостав эф, нм , нм разца 1(0,9950,005)351210 мас.сверх 100(0,10,9)23 148 589 7 Прототип 135-143 583-593 На фигуре изображены нормированные к максимальной интенсивности квантовые спектры люминесценции (кривая 1) и ее возбуждения (кривая 2) образца 3. Видно, что предлагаемый люминофор для световых источников приблизительно на 10 превосходит прототип по максимальному значению эффективной полуширины полосы люминесценции и характеризуется практически одинаковым положением максимума этой полосы. Размер его зерна и условия синтеза идентичны с прототипом, однако благодаря замещению дорогостоящего оксида лютеция на более дешевые ингредиенты его стоимость значительно ниже. Это преимущество предлагаемого люминофора для световых источников значительно повышает его конкурентоспособность. Источники информации 1. .-., .-., .--//. - 2007. - . 29. - Р. 1138-1142. 2.2007/018345 1. 3.7063807 2, 2006. 4. РБ 12457 1, 2009. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4