[發(fā)明專利]紫光LED轉換白光用紅色稀土發(fā)光材料及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810051155.2
• 申請日: 2008-09-12
• 公開（公告）號: CN101348714A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 劉益春;張昕彤;劉玉學;趙成久
• 申請（專利權）人: 東北師范大學
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79;H01L33/00
• 代理公司: 長春市東師專利事務所
• 代理人: 劉延軍;趙軍

技術領域：

本發(fā)明屬于發(fā)光與顯示技術領域，具體涉及到一種紫光LED轉換白光用新型紅色稀土發(fā)光材料。

背景技術：

目前由于半導體技術的快速發(fā)展，除了藍光LED轉換白光的技術已趨于成熟，而紫光LED轉換白光的技術已在興起。為了進一步改進提高紫光LED轉換白光的發(fā)光效率、顯色指數等，使其達到商品實用化，除了紫光LED芯片技術的改進外，其主要是轉換白光用稀土三基色紅，藍，綠發(fā)光材料的性能提高，特別是紅色稀土發(fā)光材料的發(fā)光效率、穩(wěn)定性的改進提高。而目前已有的紅色稀土發(fā)光材料如CaS:Eu²⁺，SrCaS:Eu²⁺，Y₂O₂S:Eu₂₊，SrSiO₄:Eu²⁺等性能不穩(wěn)定，影響其發(fā)光性能。目前，已在研制的紅色稀土發(fā)光材料，如：中山大學、北京有色院等研制的稀土激活的鉬酸鹽、鎢鉬酸鹽等。而本發(fā)明由新型稀土激活堿土金屬硅鉬酸鹽紅色發(fā)光材料、發(fā)光效率高、穩(wěn)定性好，合成工藝簡單、無毒、無污染，是一種高效型發(fā)光材料。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的是提供一種紫光LED轉換白光的新型稀土紅色發(fā)光材料。

紫光LED轉換白光用紅色稀土發(fā)光材料的制備方法如下：

①物料選取根據化學結構式M·N_1-a-b(MoO₄)_2-x(SiO₄)_x:Ra·Rb，其中M為Li或K，或Ba，N_1-a-b為Na，Ra為Eu元素，Rb為Tb元素時，按其重量百分比稱取高純度如下七種物料：

Li₂CO₃或K₂CO₃或Li?₂CO₃和Ba₂CO₃或K₂CO₃和Ba₂CO₃-3.188-2.926

MoO₃-85.824-81.824????Na₂CO₃-3.219-2.953

SiO₂-5.910-5.648??????Eu₂O₃-5.754-5.493

NH₄F-0.05-0.04????????Tb₄O₇-0.055-0.050

②將上述稱取的物料經研磨混均后，裝入氧化鋁坩堝加蓋放入高溫爐中在空氣中600-900℃燒結2-3小時。

③冷卻后取出粉碎，再裝入氧化鋁坩堝中加蓋，放入高溫爐中空氣中600-900℃燒結2-4小時，冷卻取出研細得到在365nm和紫光LED激發(fā)下發(fā)出明亮的紅光的晶體粉末。將其與發(fā)綠、藍光的稀土發(fā)光材料按常規(guī)比例混合后涂在紫光LED管芯上即可發(fā)出白光。

本發(fā)明的紫光LED轉換白光的稀土紅色發(fā)光材料其特征在于其結構式：M·N_1-a-b(MoO₄)_2-x(SiO₄)_x:Ra·Rb，(1)Ra為稀土激活劑Eu，Rb為稀土共激活劑Tb，M為堿金屬Li或K或堿土金屬Ba，N_1-a-b為堿金屬Na.(2)結構式中x的取值范圍1≥x≥0，a的取值范圍1≥a≥0.05，b的取值范圍0.05≥b≥0，也可加入定量的NH₄F來降低合成溫度和減少氧產生聲子能量損失，提高發(fā)光效率穩(wěn)定性。

優(yōu)點：本發(fā)明的紫光LED轉換白光的稀土紅色材料其特征在于：

①采用Si元素即可取代部分Mo元素，使其發(fā)光效率和穩(wěn)定性得到提高并降低了原材料成本。

②稀土Eu元素為激活劑，Tb元素為共激活劑，使其Eu的發(fā)光效率得到提高。

③NH₄F作為助溶劑降低合成溫度，同時減少聲子能量造成的損失，提高了材料的發(fā)光效率和穩(wěn)定性能。

具體實施方式：

實例1