[发明专利]制备硅酸盐荧光粉的方法及由其所制得的硅酸盐荧光粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备具通式(Ba_2-x-yM_x)SiO₄:Eu_y(0≤2-x-y＜2.0、0≤x＜2.0、0＜y＜0.5、且M为Mg、Ca或Sr或它们的任意比例组合)硅酸盐荧光粉的方法及由其所制得的硅酸盐荧光粉；尤其涉及一种使用与所欲硅酸盐荧光粉具相同通式的荧光粉为晶种，以制备硅酸盐荧光粉的方法及由此所制得的硅酸盐荧光粉。

背景技术

白色发光二极管因兼具省电与环保特点而被喻为“绿色照明光源”。基于节约减碳及持续发展的环保意识，目前世界先进国家均逐渐将传统照明设备淘汰成白光发光二极管。早期的白光发光二极管是由多种不同波长的发光二极管组合而成，然而，该类装置存在体积过大、发光效率不彰、混色不均等缺点，难以应用在需高照度的照明装置上。

就发光原理而言，现今的白光发光二极管大多由一单波长的发光源(发光二极管芯片)及至少一种可被该发光源激发的荧光粉所组成，其中荧光粉所发射的荧光可与发光源的发射光(未被荧光粉吸收的)混色成白光。就结构而言，在白光发光二极管中，先将荧光粉与一如环氧树脂的封装材料混合成一封装胶体，而后以该胶体包覆一发光源，形成一白光发光二极管。

目前荧光粉的种类相当有限。日本日亚(Nichia)化学公司在美国专利US 5,998,925A中揭露一种铈掺杂钇铝石榴石(Cerium-doped yttrium aluminum garnet；YAG:Ce)荧光粉，其可受蓝光发光二极管(如氮化镓二极管)激发并发射出波长约550纳米的黄光，该黄光进一步与未被吸收的蓝光混色成白光。然而，单使用YAG:Ce的白光发光二极管因缺乏完整的全光谱波段，因此在演色性及色温上不及传统照明装置。除YAG:Ce荧光粉外，丰田合成公司在美国专利US 6,943,380B2及US 6,809,347B2中另揭露一系列硅酸盐荧光粉，可产生蓝绿色、黄绿色及黄色的荧光。其中，发黄光的硅酸盐荧光粉的发光效率可与YAG:Ce匹配，而发绿光的硅酸盐荧光粉则可与蓝光LED及红色荧光粉搭配，以提供具全光谱波段的白色发光二极管。因此，目前业界皆视硅酸盐荧光粉为除YAG:Ce荧光粉外的另一主流。

目前大多采固态反应法以制作硅酸盐荧光粉，如前述美国专利US 6,809,347B2中所揭露的工艺。在固态反应法中，主要依所欲荧光粉通式中的元素比例秤取所需前驱物并经研磨混合后，再于还原气氛中对该前驱物进行热处理，以提供所欲荧光粉。但此工艺所合成的荧光粉普遍具较差的耐热性及耐湿性，且在发光强度上仍有改良的空间。

鉴于此，本发明提供一种新颖的制备硅酸盐荧光粉的方法，其是通过晶种的应用来改良以传统固态反应法所制得硅酸盐荧光粉的特性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种制备硅酸盐荧光粉的方法，该硅酸盐具通式(Ba_2-x-yM_x)SiO₄:Eu_y，其中0≤2-x-y＜2.0、0≤x＜2.0、0＜y＜0.5、且M为Mg、Ca或Sr或它们的任意比例组合，该方法包含提供一前驱物以及烧结该前驱物，其中该前驱物包含一该硅酸盐荧光粉的晶种。

本发明的另一目的在于提供一种由前述方法所制得的硅酸盐荧光粉，相较于以未使用晶种的传统固态反应法所制得的硅酸盐荧光粉，本发明所提供的硅酸盐荧光粉具有增强的耐热性及耐湿性，且发光强度可提高约2％至10％。

为让本发明之上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以部分具体实施方式以进行详细说明。

附图说明

图1所示为比较例的硅酸盐荧光粉的扫描式电子显微镜影像；

图2所示为实施例的硅酸盐荧光粉的扫描式电子显微镜影像；

图3所示为实施例及比较例的硅酸盐荧光粉的激发光谱及放射光谱；

图4所示为实施例及比较例的硅酸盐荧光粉的热特性趋势图；以及

图5所示为实施例及比较例的硅酸盐荧光粉的耐湿性趋势图。

具体实施方式

以下将具体地描述根据本发明的部分具体实施方式；在不背离本发明的精神下，本发明尚可以多种不同形式的态样来实践，不应将本发明保护范围解释为限于说明书所陈述的具体实施方式。此外，除非文中有另外说明，在本说明书中(尤其是在权利要求书中)所使用的“一”、“该”及类似用语应理解为包含单数及复数形式。