[發明專利]藍光激發的橙紅光磷光體及制備方法與余輝二極管

無效

• 申請號: 200710151098.0
• 申請日: 2007-12-17
• 公開（公告）號: CN101186819A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 王達健;張紅梅;袁志好;張培新;陸啟飛;于文惠;顧鐵成
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;H01L33/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

【技術領域】

本發明涉及光電顯示材料和器件技術領域，特別是一種藍光激發的橙紅光磷光體及制備方法與用這種磷光體和藍光GaN基芯片封裝的橙紅光余輝二極管。

【背景技術】

發出波長為460納米藍光的GaN基半導體芯片已經得到商業應用，該芯片與藍光激發下的以YAG:Ce³⁺為主要成分的熒光體配合，產生波長為560納米的橙黃光，藍光與黃光組合，形成白光，是目前GaN基半導體技術應用的主流。通常，這一類白光二極管不具有長余輝發光特性，即，關掉電源，就不發光。

在一些特定的情況下，例如遇到火災或突然停電的情況下，人員的緊急疏散需要肉眼可見的指示光源，還有一些大型重要設備，遇到故障或突然停電，對設備的緊急處理，也需要具有肉眼可見的指示光源。一些具有長余輝特性的無機磷光體材料在這種場合極其有用，過去這些材料使用最多的是發射藍光或藍綠光的長余輝磷光涂料或者是磷光發光板或發光帶，這些磷光材料的載體采用有機涂料或塑料材質，通常還要用紫外光照射足夠時間，才能夠被高效率地激發，顯然，這一類長余輝材料的使用受到激發光源和應用場合的限制。為了與目前的商業藍光GaN基芯片配合，需要研究開發能夠被芯片發射的波長為460納米藍光的激發的長余輝磷光體，用來封裝具有長余輝磷光特性的二極管。

用藍光激發的長余輝磷光體可以發射白色或其它顏色，從余輝二極管用于指示用途方面考慮，采用橙紅光磷光體更具有可辨示的視覺效果。

【發明內容】

本發明的目的是為了解決現有技術的問題，而提供一種藍光激發的橙紅光磷光體及制備方法與用這種磷光體和藍光GaN基芯片封裝的橙紅光余輝二極管。

本發明為解決上述問題所采用的方案是設計一種藍光激發的橙紅光磷光體。其特征在于所述磷光體的成分為A_aSr_3-Al₂O₆:bEu，cDy³⁺，dD，式中：A＝Zn，是二價離子，Eu以二價離子存在，D是硼元素，a、b、c和d是原子摩爾數，數值范圍為0.0≤a≤0.1，0.0≤b≤0.1，0.0≤c≤0.1，0.0≤d≤0.1。

本發明還公開了上述藍光激發的橙紅光磷光體的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：

1)配制復合鋁溶膠：采用擬薄水鋁石顆粒，按照磷光體的化學計量比成分，稱量加入磷光體其它成分；按固∶液體積比＝1∶10-20加入去離子水，攪拌下，用濃度為30％的硝酸水溶液滴定到pH＝1-2，攪拌得到復合鋁溶膠；

2)噴霧干燥：在壓縮空氣溫度110℃～200℃，干燥空氣量100～200m³/h，物料流1～2L/h下進行噴霧，得到干凝膠顆粒；

3)微波燒成：上述干凝膠顆粒在溫度600-800℃下預燒，時間3-6小時，自然冷卻后得到預燒粉；再放入工業微波爐，在1300-1500℃下，在N₂+5％H₂混合氣體中燒成3-12小時，得到磷光體。

本發明還公開了利用藍光激發的橙紅光磷光體封裝的余輝二極管，其特征在于所述藍光激發的橙紅光磷光體與藍紫光或藍光GaN基芯片一起封裝，可以得到余輝為橙紅光的二極管。

本發明的有益效果是：橙紅光余輝磷光體能夠被商業GaN基芯片發射的藍光有效激發；磷光體采用以納米擬薄水鋁石顆粒為鋁源的噴霧-微波熱解法制備，具備批量制造；用這種磷光體與芯片封裝后的二極管，即使突然關掉二極管的電源，原來發射的橙紅光也能延續30分鐘以上，顏色由橙紅光演變到紅光，可為人眼可見，起到緊急狀態下短時指示并進行應急處理的目的。

【附圖說明】

圖1是本發明技術的工藝流程圖；

圖2是實施例1磷光體的激發光譜和發射光譜圖；

圖3是實施例2磷光體的激發光譜和發射光譜圖；

圖4是實施例3磷光體的的激發光譜和發射光譜圖；

圖5是用這種磷光體和芯片封裝的二極管結構示意圖。

【具體實施方式】

本發明還提供了一種采用納米擬薄水鋁石顆粒調制復合硅溶膠的方法和噴霧-微波燒成制造橙紅光磷光體的方法，以及用這種橙紅光磷光體與藍光GaN基芯片封裝的余輝為橙紅光的二極管。

【具體實施方式】

本發明按照提供的熒光體成分，通過復合鋁溶膠配制，噴霧造粒、微波高溫燒成和二極管封裝幾個步驟，最終制成橙紅光余輝二極管。其中：

1)復合鋁溶膠的配制