[go: up one dir, main page]

RU2500716C1 - Материал желтого послесвечения, способ его получения и светоизлучающее диодное устройство с его использованием - Google Patents

Материал желтого послесвечения, способ его получения и светоизлучающее диодное устройство с его использованием Download PDF

Info

Publication number
RU2500716C1
RU2500716C1 RU2012112045/04A RU2012112045A RU2500716C1 RU 2500716 C1 RU2500716 C1 RU 2500716C1 RU 2012112045/04 A RU2012112045/04 A RU 2012112045/04A RU 2012112045 A RU2012112045 A RU 2012112045A RU 2500716 C1 RU2500716 C1 RU 2500716C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
less
material according
yellow
afterglow material
yellow afterglow
Prior art date
Application number
RU2012112045/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012112045A (ru
Inventor
Хунцзе ЧЖАН
Мин ЧЖАН
Чэнюй ЛИ
Кунь ЧЖАО
Хао Чжан
Original Assignee
Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд.
Чанчунь Инститьют Оф Эпплайд Кемистри, Чайниз Экедеми Оф Сайенсиз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд., Чанчунь Инститьют Оф Эпплайд Кемистри, Чайниз Экедеми Оф Сайенсиз filed Critical Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд.
Publication of RU2012112045A publication Critical patent/RU2012112045A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2500716C1 publication Critical patent/RU2500716C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/77744Aluminosilicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/851Wavelength conversion means
    • H10H20/8511Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
    • H10H20/8512Wavelength conversion materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Изобретение относится к люминисцентным материалам и их применению в светоизлучающих диодных устройствах. Предложен материал желтого послесвечения, имеющий химическую формулу aY2O3·bAl2O3·cSiO2:mCe·nB·xNa·yP, где a, b, c, m, n, x и y являются коэффициентами, причем a не меньше 1, но не больше 2, b не меньше 2, но не больше 3, c не меньше 0,001, но не больше 1, m не меньше 0,0001, но не больше 0,6, n не меньше 0,0001, но не больше 0,5, x не меньше 0,0001, но не больше 0,2, и y не меньше 0,0001, но не больше 0,5, причем Y, Al и Si являются основными элементами, а Ce, B, Na и P являются активаторами. Предложен также способ получения заявленного материала, а также светоизлучающее диодное устройство с его использованием. Технический результат - возможность изготовления светодиодов переменного тока из люминисцентных материалов. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 табл., 6 ил., 14 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к материалу желтого послесвечения и к способу его получения, а также к светоизлучающему диодному устройству с его использованием, в частности - к материалу желтого послесвечения, в котором в качестве люминесцирующих ионов использованы трехвалентные ионы Ce, а B, Na и P - в качестве примесных центров (дефектов), а также к светоизлучающему диодному устройству постоянного и/или переменного тока с использованием люминесцентного материала, обладающего послесвечением.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Причиной феномена послесвечения является то, что материалы обладают примесными уровнями, эти примесные уровни захватывают дырки или электроны на стадии активации, после активации электроны и дырки медленно высвобождаются вследствие теплового движения при комнатной температуре и совместно выделяют энергию, что приводит к феномену послесвечения. Если материалы нагревают, то электроны и/или дырки быстро высвобождаются с примесных уровней, что приводит к излучению материалом яркой термолюминесценции. Материалы с зелено-желтым длительным послесвечением часто описывают в современной литературе, тогда как количество сообщений о материалах желтого послесвечения мало. В публикации CN 1324109 C описаны материал желтого послесвечения на основе Y2O2S, активируемый трехвалентным титаном, не содержащим редкоземельного активатора, и способ его получения, а в публикации CN 100491497 C описан люминесцентный материал длительного послесвечения на основе силиката щелочноземельного металла, активируемый Eu2+. На основании систематических исследований люминесцентных материалов длительного послесвечения, содержащих редкоземельные металлы, мы выдвинули и подтвердили следующую научную гипотезу относительно люминесцентных материалов, обладающих послесвечением: примесный уровень соответствующей глубины может быть создан в люминесцентном материале, который не обладает свойством послесвечения, но обладает превосходными люминесцентными свойствам, за счет целенаправленного воздействия на примесный центр, так что примесный уровень может эффективно накапливать внешнюю световую энергию, а затем эта накопленная энергия постепенно выделяется под действием внешнего теплового возбуждения и передается люминесцирующим ионам, в результате чего возникает феномен послесвечения. Описано, что большинство люминесцентных порошков, обладающих послесвечением, обладают хорошими свойствами послесвечения после добавления в материалы коактивных ионов, образующих примесные центры (например, в патентах Китая CN 1152114 C, CN 1151988 C и 200610172187.9.
Люминесцентный материал Y3Al5O12:Ce3+ был описан на странице 53 тома 11 журнала Appl. Phys. Lett. в 1967 г.; этот материал обладает желтой люминесценцией, причем длина волны, на которую приходится самая сильная люминесценция, равна 550 нм, а время жизни флуоресценции меньше 10 нс. Получение светодиодов с белым цветом свечения с использованием желтой люминесценции Y3Al5O12:Ce3+ и синего цвета свечения нитрида галлия было описано на странице 417 номера 64 журнала Appl. Phys. А в 1997 г. Не сообщалось о том, что Y3Al5O12:Ce3+ обладает люминесцентным послесвечением.
В настоящее время светодиоды используют для освещения, отображения информации, подсветки фона и в других областях; они признаны наиболее перспективным осветительным устройством следующего поколения в связи с экономией энергии, долговечностью, отсутствием загрязнения окружающей среды и другими преимуществами и привлекают к себе широкое внимание. Предлагают различные решения для получения светодиодов белого свечения, среди которых сочетание светодиодного чипа синего свечения и флуоресцентного порошка желтого свечения для обеспечения излучения белого света является наиболее зрелым техническим решением для получения светодиодов белого свечения. Однако при практическом применении интенсивность люминесценции светодиодных чипов синего свечения и флуоресцентного порошка снижается по мере роста температуры устройств во время их работы, причем снижение интенсивности люминесценции флуоресцентного порошка является более выраженным, что мешает использованию светодиодов. В стандартных светодиодах в качестве возбуждающей энергии используют постоянный ток. Однако бытовые силовые установки, промышленные/коммерческие или общественные силовые установки в настоящее время обычно работают на переменном токе, поэтому светодиоды необходимо снабжать выпрямительным трансформатором для преобразования переменного тока в постоянный в случае их использования для освещения и других целей, чтобы обеспечить нормальную работу светодиодов. В процессе преобразования переменного тока в постоянный потери энергии достигают 15-30%, стоимость преобразующего оборудования значительна, его установка требует больших трудозатрат и времени, а эффективность невысока. В Патенте Китая CN 100464111 C описана светодиодная лампа переменного тока, в которой светодиодные чипы с различными цветами излучения подсоединены к источнику переменного тока параллельно; отмечено, что светодиодные чипы различного цвета образуют белый свет и специфическую схему (например, чипы красного, зеленого и синего свечения) и не связаны с люминесцентным порошком. В Патенте США US 7,489,086,B2 описано светодиодное устройство на переменном токе и светоизлучающее устройство с использованием такого светодиодного устройства; в патенте также уделено внимание структуре электрической схемы, а люминесцентным порошком по-прежнему остается традиционный Y3Al5O12:Ce3+ порошок. До настоящего времени в литературе не было сведений об изготовлении светодиодов переменного тока из люминесцентных материалов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема, которая должна была быть решена посредством настоящего изобретения, состоит в том, чтобы предложить новый материал желтого послесвечения, обеспечивающий новую возможность выбора в области материалов с послесвечением, в частности - в области технического применения светодиодов.
Материал желтого послесвечения согласно настоящему изобретению имеет следующую химическую формулу:
aY2O3·bAl2O3·cSiO2:mCe·nB·xNa·yP,
где a, b, c, m, n, x и y являются коэффициентами, причем a не меньше 1, но не больше 2, b не меньше 2, но не больше 3, с не меньше 0,001, но не больше 1, m не меньше 0,0001, но не больше 0,6, n не меньше 0,0001, но не больше 0,5, x не меньше 0,0001, но не больше 0,2, и y не меньше 0,0001, но не больше 0,5.
В материале желтого послесвечения согласно настоящему изобретения использованы ионы трехвалентного Ce в качестве люминесцирующих ионов, а B, Na и P в качестве примесных центров. При возбуждении ультрафиолетовым излучением и видимым светом материал согласно настоящему изобретению излучает яркое желтое послесвечение.
Изобретение также обеспечивает способ получения материала желтого послесвечения, и этот способ включает в себя следующие стадии: равномерное смешивание исходных материалов в соответствии с молярным соотношением, спекание исходных материалов при 1200-1700°C в течение 1-8 часов в восстанавливающей атмосфере однократно или несколько раз, предпочтительно - при 1400-1600°C в течение 2-5 часов.
Изобретение также обеспечивает светоизлучающее диодное устройство постоянного тока, в котором использован материал желтого послесвечения, и на Фиг.1 приведена схема базового светодиодного модуля светоизлучающего устройства. Поскольку материал согласно настоящему изобретению обладает эффектом термолюминесценции, то этот материал может компенсировать температурное гашение, происходящее при использовании традиционного люминесцентного порошка при достижении устройством высокой рабочей температуры, что поддерживает общую люминесценцию светоизлучающего диодного устройства во время его эксплуатации на относительно стабильном уровне.
Изобретение также обеспечивает светоизлучающее диодное устройство переменного тока, в котором использован материал желтого послесвечения, и на Фиг.2 изображена схема базового светодиодного модуля такого светоизлучающего устройства. Из рисунка можно видеть, что вход переменного тока может быть осуществлен за счет параллельного соединения двух обратных светодиодов. Поскольку материал желтого послесвечения согласно настоящему изобретении обладает характеристиками люминесценции послесвечения, то при использовании этого материала в светоизлучающем диодном устройстве переменного тока послесвечение люминесцентного порошка может компенсировать более слабую люминесценцию светодиодов из-за снижения тока при изменении его направления, поддерживая таким образом стабильный световой выход устройства в течение цикла переменного тока.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Фиг.1 является принципиальной схемой базового светодиодного модуля светоизлучающего диодного устройства постоянного тока;
Фиг.2 является принципиальной схемой базового светодиодного модуля светоизлучающего диодного устройства переменного тока;
Фиг.3 представляет собой спектр возбуждения образца 2;
Фиг.4 представляет собой спектр фотолюминесценции образца 2;
Фиг.5 представляет собой спектр послесвечения образца 2; и
Фиг.6 представляет собой спектр термолюминесценции образца 2.
Изобретение далее будет подробно проиллюстрировано на основании предпочтительных вариантов его осуществления в форме примеров. Однако приведенные ниже примеры не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения, и все технологии, осуществлены на основании содержания изобретения, должны быть включены в объем настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Материал желтого послесвечения согласно настоящему изобретению имеет следующую химическую формулу:
aY2O3·bAl2O3·cSiO2:mCe·nB·xNa·yP,
где a, b, c, m, n, x и y являются коэффициентами, причем a не меньше 1, но не больше 2, b не меньше 2, но не больше 3, с не меньше 0,001, но не больше 1, m не меньше 0,0001, но не больше 0,6, n не меньше 0,0001, но не больше 0,5, x не меньше 0,0001, но не больше 0,2, и y не меньше 0,0001, но не больше 0,5.
Предпочтительно a не меньше 1,3, но не больше 1,8, b не меньше 2,3, но не больше 2,7, c не меньше 0,001, но не больше 0,5, m не меньше 0,01, но не больше 0,3, n не меньше 0,01, но не больше 0,3, x не меньше 0,01, но не больше 0,1, и y не меньше 0,01, но не больше 0,5.
Более предпочтительно a не меньше 1,3, но не больше 1,5, b не меньше 2,3, но не больше 2,5, c не меньше 0,01, но не больше 0,5, m не меньше 0,01, но не больше 0,3, n не меньше 0,1, но не больше 0,3, x не меньше 0,02, но не больше 0,1, и y не меньше 0,2, но не больше 0,3.
Наиболее предпочтительно:
1,45Y2O3·2.5Al2O3·0,01SiO2:0,24Ce·0,05B·0,1Na·0,2P или
1,45Y2O3·2,5Al2O3·0,5SiO2:0,01Ce·0,3B·0,02Na·0,3P
В материале желтого послесвечения согласно настоящему изобретения использованы ионы трехвалентного Ce в качестве люминесцирующих ионов, а B, Na и P в качестве примесных центров. При возбуждении ультрафиолетовым излучением и видимым светом материал согласно настоящему изобретению излучает яркое желтое послесвечение.
В материале желтого послесвечения согласно настоящему изобретению в качестве исходных материалов использованы оксиды Y, Al, Si, Ce, Na, B и P или элементарные вещества и соединения, которые могут образовывать оксиды при высокой температуре.
Способ получения материала желтого послесвечения включает в себя следующие стадии: равномерное смешивание исходных материалов в соответствии с молярным соотношением, спекание исходных материалов при 1200-1700°C в течение 1-8 часов в восстанавливающей атмосфере однократно или несколько раз, предпочтительно - при 1400-1600°C в течение 2-5 часов.
Материал желтого послесвечения согласно настоящему изобретению имеет длину волны возбуждения в диапазоне от 200 до 500 нм и длину волны максимального излучения в диапазоне от 530 до 570 нм. Материал может накапливать энергию, полученную от ультрафиолетового излучения и/или видимого света и затем испускать желтое послесвечение при комнатной температуре или излучать термолюминесценцию при нагревании, пик люминесцентного и термолюминесцентного излучения лежит в диапазоне от 530 до 570 нм, а пиковая температура термолюминесценции лежит в диапазоне от 60 до 350°C.
Обратимся к Фиг.1, на которой приведена блок-схема базового модуля светоизлучающего диодного устройства постоянного тока с использованием материала желтого послесвечения согласно настоящему изобретению. Поскольку во время использования светоизлучающее диодное устройство имеет температуру в диапазоне от 60 до 200°C, то яркость традиционного YAG:Ce3+ люминесцентного порошка будет снижаться из-за высокой температуры, поэтому яркость светоизлучающего диодного устройства постепенно снижается, а люминесценция становится синей. Поскольку материал согласно настоящему изобретению способен генерировать термолюминесценцию при нагревании и испускать желтую флуоресценцию при возбуждении светом от светодиодных чипов синего свечения, то при использовании материала согласно настоящему изобретению в светоизлучающем диодном устройстве можно получить светодиодное освещение белым светом за счет синего света и желтого света. Однако, поскольку материал согласно настоящему изобретению обладает эффектом термолюминесценции при повышении температуры устройства, а энергия, накопленная в примесном центре, способна выделяться в форме люминесценции при нагревании, то материал может компенсировать температурное гашение, происходящее при использовании традиционного YAG:Ce3+ люминесцентного порошка, когда устройство находится при высокой температуре, поддерживая общую люминесценцию светоизлучающего диодного устройства во время его эксплуатации на относительно стабильном уровне.
Обратимся к Фиг.2, на которой приведен схематический чертеж базового модуля светоизлучающего диодного устройства переменного тока с использованием материала желтого послесвечения согласно настоящему изобретению. На рисунке видно, что вход переменного тока можно осуществить посредством параллельного соединения двух обратных светодиодов. Люминесценция, полученная посредством параллельного соединения двух обратных светодиодов, также испытывает периодические изменения яркости из-за периодичности переменного тока, что неблагоприятно влияет на применения данного устройства. Поскольку материал желтого послесвечения обладает характеристиками люминесценции послесвечения, то когда материал используют в светоизлучающем диодном устройстве переменного тока, послесвечение люминесцентного порошка может компенсировать люминесценцию светодиодов, ослабленную из-за падения тока во время изменения цикла тока, поддерживая стабильный световой выход устройства во время цикла переменного тока.
Далее изобретение будет описано на основании предпочтительных вариантов его осуществления, но приведенные ниже примеры не следует рассматривать как ограничивающие изобретение. Специалист в данной области техники должен понимать, что можно осуществить различные модификации, замены и изменения в соответствии с технической идеей изобретения.
Примеры 1-12
Оксид иттрия, оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид церия, бикарбонат натрия, борную кислоту и моноаммония фосфат тщательно смешивали в соответствии с составом смеси, приведенным в Таблице 1, и спекали при 1550°C в течение 4 часов в атмосфере, состоявшей из смеси водорода и азота, с получением готового продукта после измельчения, просеивания, протравливания и промывания водой и спиртом. Затем фосфоресцирующий продукт помещали в базовое устройство, такое как осветительное устройство постоянного и/или переменного тока, изображенное на Фиг.1 или Фиг.2, для получения светоизлучающего диодного устройства.
Y2,94Ce0,06Al5O12 получали с использованием такого же процесса, как в случае контрольного образца.
Таблица 1
Содержание компонентов смеси в образце (моль)
Образец Иттрия оксид Оксид алюминия Диоксид кремния Диоксид церия Борная кислота Натрия бикарбонат Моноаммония фосфат
Контрольный образец 1,47 2,5 0 0,06 0 0 0
1 1,5 2,6 0,01 0,1 0,05 0,1 0,2
2 1,45 2,5 0,01 0,24 0,05 0,1 0,2
3 1 2,05 0,001 0,0001 0,1 0,002 0,01
4 1,2 2,2 0,005 0,05 0,06 0,0001 0,08
5 1,85 2,7 0,12 0,008 0,0065 0,05 0,004
6 2 2,95 1 0,2 0,3 0,04 0,04
7 1,45 2,5 0,002 0,6 0,15 0,03 0,3
8 1,45 2,5 0,5 0,01 0,3 0,02 0,3
9 1,45 2,5 0,01 0,3 0,5 0,01 0,0001
10 1,75 3 0,01 0,34 0,02 0,06 0,4
11 1,15 2 0,014 0,18 0,25 0,003 0,26
12 1,4 2,45 0,02 0,15 0,0001 0,2 0,5
Пример испытания 1. Температурные характеристики люминесценции материала согласно настоящему изобретению
Все образцы и контрольный образец согласно Таблице 1 помещали в нагревательный прибор с регулируемой температурой и возбуждали с помощью светодиода с длиной волны излучения, равной 460 нм. Яркость измеряли измерителем яркости при различных температурах. Результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2
Образец 25°C 80°C 150°C 200°C
Контрольный образец 100 100 100 100
1 99 105 110 110
2 105 110 115 110
3 94 103 110 115
4 93 108 105 108
5 93 103 106 106
6 95 105 105 108
7 90 102 106 105
8 102 106 110 111
9 106 108 110 109
10 99 110 105 106
11 90 102 103 105
12 98 105 110 110
Из Таблицы 2 можно видеть, что яркость материала желтого послесвечения согласно настоящему изобретению больше, чем яркость люминесцентного порошка Y2,94Ce0,06Al5O12 согласно предшествующему уровню техники, при рабочей температуре светоизлучающего диодного устройства (>80°C), таким образом он способен решить проблемы с термическим гашением яркости, имеющиеся у светоизлучающих диодных устройств постоянного тока согласно предшествующему уровню техники.
Пример испытания 2. Характеристики послесвечения материала согласно настоящему изобретению
Все образцы и контрольный образец согласно Таблице 1 возбуждали с помощью светодиода с длиной волны максимального излучения, равной 460 нм, в течение 15 минут и измеряли после свечения с помощью измерителя послесвечения, оборудованного фотоумножителем. Результаты приведены в Таблице 3.
Таблица 3
Образец Яркость через 0 секунд Яркость через 30 секунд Яркость через 1 минуту
Контрольный образец 0 0 0
1 100 100 100
2 120 118 116
3 86 80 81
4 90 91 90
5 70 74 70
6 65 63 63
7 104 105 106
8 110 112 110
9 88 80 81
10 80 85 81
11 75 71 70
12 65 60 65
Для значений яркости, приведенных в Таблице 3, в качестве эталона принят образец 1. Поэтому значение люминесценции послесвечения контрольного образца, которое было ниже нижнего предела измерения испытательного прибора, равного 1 мкд/м2, и которое невозможно было измерить, было принято за 0.
На Фиг.3 изображен спектр возбуждения образца 2, на Фиг.4 изображен спектр фотолюминесценции образца 2. Фиг.3 и Фиг.4 демонстрируют, что материал согласно настоящему изобретению излучает желтую флуоресценцию при возбуждении ультрафиолетовым излучением или видимым светом. Фиг.5 является спектром послесвечения образца 2, который демонстрирует, что люминесценция послесвечения материала согласно настоящему изобретению является желтой. Фиг.6 является спектром термолюминесценции образца 2, который демонстрирует, что материал согласно настоящему изобретению обладает феноменом термолюминесценции при нагревании до температур выше 60°C.
Поскольку частота стандартного переменного тока равна 50 Гц, т.е. период равен 20 мс, направление тока не изменяется, и изменение тока длится в течение 10 мс, т.е. в течение полупериода. В таблице 5 приведены значения яркости послесвечения в течение 10 мс, полученные с помощью высокоскоростного ПЗС, способного давать 300 изображений в секунду, при возбуждении образца 2 с использованием светодиода с максимальным излучением при длине волны, равной 460 нм, в течение 15 минут, после чего возбуждение прекращали. Результаты приведены в Таблице 4.
Таблица 4
3,33 мс 6,66 мс 9,99 мс
Контрольный образец 2 1 1
Образец 2 1527 1510 1505
Из Таблицы 4 можно видеть, что материал согласно настоящему изобретению обладает люминесценцией послесвечения, тогда как люминесцентный порошок Y2,94Ce0,06Al5O12 согласно предшествующему уровню техники не обладает люминесценцией послесвечения. Числа, приведенные в Таблице 4, показывают, что люминесцентный материал согласно настоящему изобретению обладает более сильной люминесценцией послесвечения в течение цикла переменного тока, и он может эффективно компенсировать снижение интенсивности люминесценции, вызванное снижением тока. Значение послесвечения контрольного образца обусловлено шумом прибора, и им можно пренебречь.
Числа, приведенные в Таблицах со 2 по 4, показывают, что материал согласно настоящему изобретению, в отличие от материала Y2,94Ce0,06Al5O12, обладает характеристиками люминесценции послесвечения, которые подтверждены документально, и светоизлучающие диодные устройства постоянного и/или переменного тока на основе базового модуля (изображенного на Фиг.1 и Фиг.2) с использованием материала желтого послесвечения согласно настоящему изобретению обладают явной новизной и изобретательским уровнем.

Claims (10)

1. Материал желтого послесвечения, имеющий следующую химическую формулу:
aY2O3·bAl2O3·cSiO2:mCe·nB·xNa·yP,
где a, b, c, m, n, x и y являются коэффициентами, причем a не меньше 1, но не больше 2, b не меньше 2, но не больше 3, c не меньше 0,001, но не больше 1, m не меньше 0,0001, но не больше 0,6, n не меньше 0,0001, но не больше 0,5, x не меньше 0,0001, но не больше 0,2 и y не меньше 0,0001, но не больше 0,5.
2. Материал желтого послесвечения по п.1, отличающийся тем, что в его химической формуле a не меньше 1,3, но не больше 1,8, b не меньше 2,3, но не больше 2,7, c не меньше 0,001, но не больше 0,5, m не меньше 0,01, но не больше 0,3, n не меньше 0,01, но не больше 0,3, x не меньше 0,01, но не больше 0,1 и y не меньше 0,01, но не больше 0,5.
3. Материал желтого послесвечения по п.2, отличающийся тем, что в его химической формуле a не меньше 1,3, но не больше 1,5, b не меньше 2,3, но не больше 2,5, c не меньше 0,01, но не больше 0,5, m не меньше 0,01, но не больше 0,3, n не меньше 0,1, но не больше 0,3, x не меньше 0,02, но не больше 0,1 и y не меньше 0,2, но не больше 0,3.
4. Материал желтого послесвечения по п.3, отличающийся тем, что он имеет следующую химическую формулу:
1,45Y2O3·2.5Al2O3·0,01SiO2:0,24Ce·0,05B·0,1Na·0,2P или
1,45Y2O3·2,5Al2O3·0,5SiO2:0,01Ce·0,3B·0,02Na·0,3P.
5. Материал желтого послесвечения по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что длина волны возбуждения материала желтого послесвечения лежит в диапазоне от 200 до 500 нм, а длина волны максимального излучения лежит в диапазоне от 530 до 570 нм.
6. Материал желтого послесвечения по п.5, отличающийся тем, что пик термолюминесценции материала желтого послесвечения лежит в диапазоне длин волн от 530 до 570 нм, а температура, на которую приходится пик термолюминесценции, лежит в диапазоне от 60 до 350°C.
7. Способ получения материала желтого послесвечения по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что включает в себя следующие стадии: взвешивание оксидов элементов или материалов, способных образовывать оксиды при высокой температуре, в молярном соотношении в качестве исходных материалов; равномерное смешивание и последующее спекание исходных материалов при температуре от 1200 до 1700°C в восстанавливающей атмосфере.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что температура спекания лежит в диапазоне от 1400 до 1600°C, а время спекания равно 2-5 ч.
9. Применение материала желтого послесвечения по любому из пп.1-4 для изготовления светоизлучающего диодного устройства.
10. Светоизлучающее диодное устройство, содержащее светодиодный чип и люминесцентный порошок, отличающееся тем, что люминесцентный порошок является материалом желтого послесвечения по любому из пп.1-4, а длина волны излучения светодиодного чипа лежит в диапазоне от 240 до 500 нм.
RU2012112045/04A 2009-09-21 2009-11-09 Материал желтого послесвечения, способ его получения и светоизлучающее диодное устройство с его использованием RU2500716C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103073573A CN101705095B (zh) 2009-09-21 2009-09-21 黄光余辉材料及其制备方法和使用它的led照明装置
CN200910307357.3 2009-09-21
PCT/CN2009/074860 WO2011032328A1 (zh) 2009-09-21 2009-11-09 黄光余辉材料及其制备方法和使用它的led照明装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012112045A RU2012112045A (ru) 2013-10-27
RU2500716C1 true RU2500716C1 (ru) 2013-12-10

Family

ID=42375352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012112045/04A RU2500716C1 (ru) 2009-09-21 2009-11-09 Материал желтого послесвечения, способ его получения и светоизлучающее диодное устройство с его использованием

Country Status (12)

Country Link
US (4) US9045689B2 (ru)
EP (2) EP2835409B1 (ru)
JP (1) JP5324707B2 (ru)
KR (1) KR101406914B1 (ru)
CN (1) CN101705095B (ru)
AU (1) AU2009352649B2 (ru)
BR (1) BR112012006264A2 (ru)
CA (1) CA2773846C (ru)
ES (2) ES2524268T3 (ru)
PL (2) PL2835409T3 (ru)
RU (1) RU2500716C1 (ru)
WO (1) WO2011032328A1 (ru)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101705095B (zh) * 2009-09-21 2011-08-10 四川新力光源有限公司 黄光余辉材料及其制备方法和使用它的led照明装置
CN102194970B (zh) 2010-03-12 2014-06-25 四川新力光源股份有限公司 脉冲电流驱动的白光led照明装置
MX2013005202A (es) * 2010-03-30 2013-11-20 Changchn Inst Of Applied Chemistry Chinese Academy Of Sciences Dispositivo de corriente alterna de led blanco.
CN105567234B (zh) * 2013-04-19 2017-12-22 四川新力光源股份有限公司 氮氧化物发光材料及其制备方法和应用、包含该氮氧化物的荧光粉以及由其制成的led光源
WO2015114958A1 (ja) * 2014-01-28 2015-08-06 シャープ株式会社 発光ダイオード駆動装置及び照明装置
JP6832277B2 (ja) * 2014-11-11 2021-02-24 ルミレッズ ホールディング ベーフェー セラミックガーネットを有する照明装置
EP3262696B1 (en) * 2015-02-23 2019-06-12 Koninklijke Philips N.V. White phosphor converted led with stable flux output versus temperature
CN104748052A (zh) * 2015-03-28 2015-07-01 顾钰锋 太阳能路灯
CN106281320A (zh) 2015-05-21 2017-01-04 隆达电子股份有限公司 荧光粉、其制备方法及包含其发光装置与背光模块
CN106244143B (zh) 2015-06-04 2019-08-27 隆达电子股份有限公司 具有优选方向的荧光粉、其制备方法及包含其的发光元件封装结构
TWI564367B (zh) 2015-11-16 2017-01-01 隆達電子股份有限公司 氟化物螢光粉、其製備方法及包含其之發光裝置與背光模組
TWI575058B (zh) 2016-01-06 2017-03-21 隆達電子股份有限公司 螢光粉、其製備方法、調控其晶相的方法、及使其產生相轉變的方法
TWI652329B (zh) 2016-10-19 2019-03-01 隆達電子股份有限公司 含有片狀結晶體之氟化物螢光粉及其製造方法與應用
TWI615458B (zh) 2016-10-28 2018-02-21 隆達電子股份有限公司 波長轉換膜片及應用其之發光裝置與顯示器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2203211A1 (de) * 1972-01-24 1973-08-02 Standard Elektrik Lorenz Ag Verfahren zur herstellung eines bei erregung mit kathodenstrahlen gelb-leuchtenden leuchtstoffes extrem kurzer nachleuchtdauer
CN1362465A (zh) * 2000-12-30 2002-08-07 大连路明发光科技股份有限公司 新型长余辉材料
RU2194736C2 (ru) * 2000-12-05 2002-12-20 Сощин Наум Пинхасович Фотолюминофор со сверхдлительным послесвечением
RU2315078C2 (ru) * 2004-10-18 2008-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Люминифор-Платан" (ООО НПК "Люминофор-Платан") Фотолюминофоры для коротковолновых светоизлучающих диодов (сид)
US7489086B2 (en) * 2004-02-25 2009-02-10 Lynk Labs, Inc. AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8602518A (nl) * 1986-10-08 1988-05-02 Philips Nv Luminescerend lanthaan en/of gadolinium bevattend aluminosilikaat- en/of aluminoboraatglas en luminescerend scherm voorzien van een dergelijk glas.
JP2979984B2 (ja) * 1994-11-29 1999-11-22 日亜化学工業株式会社 残光性蛍光体
ES2230623T3 (es) * 1997-03-26 2005-05-01 Zhiguo Xiao Material luminiscente de silicato con postluminiscencia de larga duracion y procedimiento de fabricacion del mismo.
CN1163569C (zh) * 2000-03-09 2004-08-25 北京浩志科技发展有限公司 超长余辉荧光体材料以及制备方法和应用
CN1151988C (zh) 2001-05-25 2004-06-02 中国科学院长春应用化学研究所 硼硅锌红色、绿色、黄色长余辉玻璃的制备方法
CN1152114C (zh) 2001-10-26 2004-06-02 中国科学院长春应用化学研究所 蓝紫色、绿色硅铝锌体系长余辉发光材料的制备方法
KR101100467B1 (ko) * 2003-03-13 2011-12-29 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 인광 효과를 가진 발광 변환 led 및 상기 led의 사용 방법
TWI359187B (en) * 2003-11-19 2012-03-01 Panasonic Corp Method for preparing nitridosilicate-based compoun
DE10360546A1 (de) * 2003-12-22 2005-07-14 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Leuchtstoff und Lichtquelle mit derartigem Leuchtstoff
CN1324109C (zh) 2004-03-19 2007-07-04 浙江大学 不含稀土激活剂的黄光长余辉磷光材料及制备方法
CN100412158C (zh) * 2004-08-25 2008-08-20 南京工业大学 蓝光激发的白光荧光粉及其用途、制造工艺和制造装置
CN100491497C (zh) 2005-01-12 2009-05-27 孙家跃 一种长余辉黄色荧光体及其制备方法
CN100464111C (zh) 2005-03-04 2009-02-25 吕大明 交流led照明灯
JP4866558B2 (ja) * 2005-03-10 2012-02-01 シチズン電子株式会社 画像撮影用照明装置
CN100560688C (zh) * 2005-09-23 2009-11-18 大连路明发光科技股份有限公司 长余辉发光材料及其制造方法
US20090166586A1 (en) * 2005-10-28 2009-07-02 Visionglow Ip Pty Ltd. Long After-Glow Photoluminescent Material
CN100590173C (zh) * 2006-03-24 2010-02-17 北京有色金属研究总院 一种荧光粉及其制造方法和所制成的电光源
JP4883086B2 (ja) 2006-07-04 2012-02-22 株式会社ニコン 顕微鏡装置
WO2008061403A1 (fr) * 2006-11-20 2008-05-29 Sichuan Sunfor Light Co., Ltd. Matière photoluminescente à longue émission rémanente coactivée contenant plusieurs métaux du groupe des terres rares
WO2008149442A1 (ja) * 2007-06-07 2008-12-11 Itakura, Masako 長残光蛍光体および長残光蛍光物
CN101126024B (zh) * 2007-09-07 2010-06-09 江苏博睿光电有限公司 一种白光发光二极管用荧光粉及其制备方法
US20090159915A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Shaul Branchevsky Led insert module and multi-layer lens
US8163203B2 (en) * 2008-02-27 2012-04-24 The Regents Of The University Of California Yellow emitting phosphors based on Ce3+-doped aluminate and via solid solution for solid-state lighting applications
JP5593492B2 (ja) * 2009-09-02 2014-09-24 太平洋セメント株式会社 長残光蛍光体
CN101705095B (zh) * 2009-09-21 2011-08-10 四川新力光源有限公司 黄光余辉材料及其制备方法和使用它的led照明装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2203211A1 (de) * 1972-01-24 1973-08-02 Standard Elektrik Lorenz Ag Verfahren zur herstellung eines bei erregung mit kathodenstrahlen gelb-leuchtenden leuchtstoffes extrem kurzer nachleuchtdauer
RU2194736C2 (ru) * 2000-12-05 2002-12-20 Сощин Наум Пинхасович Фотолюминофор со сверхдлительным послесвечением
CN1362465A (zh) * 2000-12-30 2002-08-07 大连路明发光科技股份有限公司 新型长余辉材料
US7489086B2 (en) * 2004-02-25 2009-02-10 Lynk Labs, Inc. AC light emitting diode and AC LED drive methods and apparatus
RU2315078C2 (ru) * 2004-10-18 2008-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Люминифор-Платан" (ООО НПК "Люминофор-Платан") Фотолюминофоры для коротковолновых светоизлучающих диодов (сид)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013505303A (ja) 2013-02-14
ES2593798T3 (es) 2016-12-13
EP2482341A1 (en) 2012-08-01
KR101406914B1 (ko) 2014-06-12
US20150267111A1 (en) 2015-09-24
US9045689B2 (en) 2015-06-02
KR20120062887A (ko) 2012-06-14
CN101705095A (zh) 2010-05-12
BR112012006264A2 (pt) 2016-05-31
US9695359B2 (en) 2017-07-04
JP5324707B2 (ja) 2013-10-23
EP2482341B1 (en) 2014-10-29
ES2524268T3 (es) 2014-12-04
WO2011032328A1 (zh) 2011-03-24
CA2773846C (en) 2015-08-11
PL2482341T3 (pl) 2015-02-27
CA2773846A1 (en) 2011-03-24
US20120181566A1 (en) 2012-07-19
US9695360B2 (en) 2017-07-04
US9611427B2 (en) 2017-04-04
US20150232754A1 (en) 2015-08-20
RU2012112045A (ru) 2013-10-27
EP2835409B1 (en) 2016-08-17
AU2009352649B2 (en) 2013-02-21
US20150232753A1 (en) 2015-08-20
AU2009352649A1 (en) 2012-04-19
EP2835409A3 (en) 2015-04-15
EP2835409A2 (en) 2015-02-11
EP2482341A4 (en) 2013-11-06
PL2835409T3 (pl) 2017-01-31
CN101705095B (zh) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2500716C1 (ru) Материал желтого послесвечения, способ его получения и светоизлучающее диодное устройство с его использованием
JP5005759B2 (ja) 蛍光粉及びその製造方法並びにそれを用いた発光器具
KR101072576B1 (ko) 고체 조명용 적색 형광체 및 그 제조방법
TWI657064B (zh) 螢光玻璃陶瓷材料、其製造方法及包括其的發光裝置
CN107129805B (zh) 一种铕离子掺杂的硅酸盐白光荧光粉及其制备方法
RU2524690C2 (ru) Осветительное устройство на белых светодиодах
CN105802618B (zh) 一种余辉可调发光材料及其制备方法和使用它的led照明装置
Lee et al. Emission characteristics of inorganic/organic hybrid white-light phosphor
RU2522461C2 (ru) Осветительное устройство на белых светодиодах, возбуждаемое импульсным током
JP4927907B2 (ja) 白色発光蛍光体およびその発光装置
CN103865531B (zh) 一种橙黄色氮化物荧光材料及其制备方法
CN104073257B (zh) 一种硫代硅酸盐荧光体及其应用
CN101705094A (zh) 用于半导体照明的近紫外激发蓝绿色荧光粉及其制备方法
TW200840856A (en) Green-emitting phosphors and process for producing the same
CN105295911B (zh) 一种ac‑led用镨掺杂钙钛矿型红色余辉发光材料及其制备方法
CN119331618A (zh) 一种富钠钛基石榴石红光荧光粉及其制备方法
CN119081688A (zh) 一种Eu3+掺杂的硼铝酸红橙色发光材料及其制备方法、应用
CN102888221A (zh) 一种led用荧光粉及其制备方法
胡小野 et al. Enhancement of photoluminescence of Ba_2SiO_4: Eu^(2+) by co-doping of La^(3+) or Y^(3+)
CN102643649A (zh) 一种紫外-蓝光led用绿色荧光粉及其制备方法和器件

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181110