[發明專利]一種近紫外LED用白光熒光粉的制備方法

無效

• 申請號: 200710047969.4
• 申請日: 2007-11-08
• 公開（公告）號: CN101148586A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 閆冰;雷芳
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C09K11/77
• 分類號: C09K11/77;H01L33/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于光學功能材料無機合成技術領域，具體涉及一種近紫外LED用白光熒光粉的制備方法。

背景技術

近幾年來，固體照明光源發光二極管(LED)由于其高效節能的特點，在日常生活中的應用日益增多，如背景照明、交通信號燈、全色顯示以及普通照明等，它將成為21世紀照明光源的重大革新。LED將繼第一代光源白熾燈，第二代光源熒光燈，第三代光源高強度氣體放電燈，成為第四代照明光源.目前，商用白光LED是用藍光InGaN管芯激發YAG:Ce³⁺黃色熒光粉，黃光和藍光混合以得到白光。該白光發射體系存在一定的不足，主要是二極管的工作溫度及電流改變后，管芯的藍光發射和YAG:Ce³⁺熒光粉的黃光發射都會產生一定的波長位移，從而導致其白光發射不穩定。為解決上述問題，國內外研究人員開始嘗試用發射350～410nm紫外光的InGaN管芯激發紅綠藍三基色混合熒光粉而產生白光，制成白光LED。然而，混合熒光粉之間存在顏色再吸收和配比調控問題，使流明效率和色彩還原性受到較大影響。因此，實現單一基質中的白光發射是解決混合熒光粉不足的一條有效途徑。設計并有效合成適用于紫外激發的新型白光材料具有廣闊的市場應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種近紫外LED用白光熒光粉的制備方法。

本發明提出的近紫外LED用白光熒光粉的制備方法，采用水熱反應直接一步合成微米鎢酸鹽高亮度白色發光體。該發光體在270nm紫外光激發下，可產生的467、590和611nm藍帶到紅帶發射光譜混合所產生的白色光。

本發明提出的近紫外LED用白光熒光粉的制備方法，其具體步驟如下：

(1)將稀土離子化合物和激活劑溶于濃硝酸中，加熱蒸干，用去離子水溶解所得稀土硝酸鹽，得到稀土硝酸鹽溶液；激活劑與稀土離子摩爾比為0.01～0.02，所用硝酸只是保證稀土氧化物完全溶解轉變為稀土的硝酸鹽，過量的硝酸可以加熱蒸發除去；

(2)將可溶性鎢酸鹽和表面活性劑溶解于去離子水中，得到鎢酸鹽溶液，備用，表面活劑性的加入量為稀土離子化合物、激活劑和可溶性鎢酸鹽總重量的0-30wt％；

(3)將步驟(1)得到的稀土硝酸鹽溶液加入到步驟(2)所得的鎢酸鹽溶液中攪拌，發生沉淀反應，磁力攪拌時間為25-60分鐘，得到白色沉淀；

(4)將步驟(3)所得的含有沉淀物的溶液作為前驅物加入到反應釜中，發生水熱反應，反應溫度為100-260℃，反應時間為24～72小時；

(5)將步驟(4)得到的反應產物冷卻至室溫，離心分離，并用去離子水洗滌(3～4次)，干燥，即得所需產物；

其中，所述稀土離子為Y³⁺、Gd³⁺、Lu³⁺或La³⁺中任一種。

本發明中，步驟(1)中所述稀土離子化合物為稀土離子氧化物，(如Y₂O₃(氧化釔)、Gd₂O₃(氧化釓)、Lu₂O₃(氧化镥)或La₂O₃(氧化鑭))、稀土離子硝酸鹽、稀土離子氯化物、稀土離子草酸鹽或稀土離子氫氧化物中任一種。

本發明中，步驟(1)中所述激活劑為氧化銪、碳酸銪、乙酸銪、氫氧化銪或草酸銪等中任一種。

本發明中，步驟(2)中所述可溶性鎢酸鹽為鎢酸胺、鎢酸鋰、鎢酸鈉或鎢酸鉀等中任一種。

本發明中，步驟(2)中所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、嵌段共聚物環氧乙烷-環氧丙烷-環氧丁烷(P123)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等中任一種。表面活性劑的加入可以調控產物的形貌，不加表面活性劑對發光的影響不是非常明顯。

本發明中，步驟(5)中所述干燥溫度為50-80℃，時間為12-72小時。

本發明采用水熱法在中低溫條件下合成出化學性能穩定，通過改變Eu³⁺離子的濃度，從而使發光顏色可調的白光熒光粉。反應物組成配比以RE_(2-x)WO₆∶Eu³⁺_x，Eu³⁺離子濃度為Eu³⁺/RE³⁺(RE³⁺＝Y³⁺/La³⁺/Gd³⁺/Lu³⁺)＝0.01-0.02。