[發明專利]紫外光激發的白光發光二極管用單一相熒光粉

無效

• 申請號: 200710045887.6
• 申請日: 2007-09-13
• 公開（公告）號: CN101144014A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 孫康;李萬萬;劉霽
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;H01L33/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種發光材料技術領域的熒光粉，具體涉及一種紫外光激發的白光發光二極管用單一相熒光粉。

背景技術

半導體發光二極管(LED)由于其節能、環保、壽命長、體積小、反應快、耐沖擊的優異的性能被人們看成是繼白熾燈、熒光燈和高壓氣體放電燈之后第四代照明光源。白光LED作為照明光源極具潛力。1993年日本日亞化學公司Nakamura.S等率先在藍色氮化鎵(GaN)LED技術上突破，于1996年將發射黃光的Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)作為熒光粉，涂在發射藍光的GaN二極管上，制備出白光LED，并于1998年將其推向市場。但是其白光是由熒光粉的黃色熒光與LED的藍光混合而成，器件的發光顏色隨驅動電壓和熒光粉涂層厚度變化而變化，色彩還原性差，顯色指數低。為解決上述問題，采用近紫外光管芯激發三基色熒光粉實現白光LED的研發成為目前國際上該領域研發的熱點之一。由于視覺對近紫外光的不敏感性，這類白光LED的顏色只由熒光粉決定，因此，顏色穩定，色彩還原性和顯色指數高，被認為是新一代白光LED照明的主導。目前，與近紫外光管芯相匹配的白光熒光粉普遍采用混合紅、綠、藍三種基色熒光粉的辦法制得。由于混合物之間存在顏色再吸收和配比調控問題，流明效率和色彩還原性能受到較大影響，因此，研制出近紫外激發全色單一白光熒光粉具有重要的意義。

經對現有技術文獻的檢索發現，2005年，GE公司的Setlur等在《Journalof?The?Electrochemical?Society》(《電氣化學會雜志》，2005年12期H205-H208頁)發表了題為“Spectroscopic?Evaluation?of?a?White?Light?Phosphor?forUV-LEDs-Ca₂NaMg₂V₃O₁₂:Eu³⁺”(紫外發光二極管用白光熒光粉Ca₂NaMg₂V₃O₁₂:Eu³⁺的光譜性能研究)的文章，報道了一種適于紫外光激發的單一相白光熒光粉，其組成是：Ca₂NaMg₂V₃O₁₂:Eu³⁺。但是這種熒光粉的最佳激發波長在330nm左右，與現有管芯匹配度較差。

發明內容

本發明的目的在于現有技術存在的不足，提供一種紫外光激發的白光發光二極管用單一相熒光粉，其最佳激發波長在350nm左右。本發明在于利用E離子和釩酸根離子在250nm-380nm紫外光激發下發出的兩部分不同波長的光，通過調整x改變兩部分光的輻射強度從而調控光譜的分布。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明所述的紫外光激發的白光LED用單一相熒光粉，其結構式為：Li_1+xA_3-2xE_xDV₃O₁₂，其中：A為Ca、Sr、Ba中一種，E為Eu、Dy、Sm、Er中一種，D為Mg、Cu、Zn、Co中一種，0.01≤x≤0.1。

本發明上述的熒光粉在250nm-380nm紫外光激發下發出波長為450nm-650nm的光。

本發明上述的熒光粉，當A為Ca，E為Eu，D為Mg，0.03≤x≤0.05時，在250nm-380nm紫外光激發下發出白光。

本發明上述熒光粉，可以采用以下途徑制備：(1)按結構式：Li_1+xA_3-2xE_xDV₃O₁₂中的元素的單質、氧化物或相應鹽類為原料進行配料，這些原料都可以直接購買成熟產品。(2)將原料充分混勻后，置入剛玉坩鍋中，放入高溫爐，加熱后取出。(3)經粉碎、過篩、去雜、干燥后得到單一相熒光粉Li_1+xA_3-2xE_xDV₃O₁₂。

本發明的紫外光激發的白光LED用單一相熒光粉可應用于制備白光LED。