[發明專利]用于白光LED的紅色磷光體及其制備方法

無效

• 申請號: 200910066528.8
• 申請日: 2009-02-16
• 公開（公告）號: CN101486907A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 李斌;叢妍;岳淑美;劉艷紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所
• 代理人: 趙炳仁

技術領域

本發明涉及用于制備白光LED的紅色磷光體，特別是一種可在394nm紫外光和464nm藍光的激發下，能夠獲得紅光發射的非晶體系磷光體及其制備方法。

背景技術

自從1994年Nakamura第一次制備出InGanN藍光二極管(LED)之后，人們就投入大量的精力用于白光LED的研發。白光LED在固體照明領域中有諸多優點，如高效率，低能耗，高可靠性以及壽命長等。白光LED的商業化已經通過470nm的藍光LED與寬帶發射的YAG:Ce³⁺的黃光磷光體的復合得到了實現。但是這種復合得到的白光LED由于紅光成分的缺乏，使得得到的白光具有較差的顯色指數。另外一個途徑得到白光的就是通過用近紫外發光LED作為激發光源與紅、綠、藍三基色相復合。無論哪種方法，要想得到色飽和度較好的白光，都需要有波長較長的紅光成分。到目前為止，常見的白光LED用紅色磷光體的研究主要集中在氮化物上，氮化物具有高的發光效率和好的熱穩定性，使其成為具有應用潛力的白光LED用紅色熒光粉。但是，氮化物的合成非常的難，使這類磷光體的發展受到了束縛。因此，尋找易合成的，高效的紅色熒光粉成為白光LED發展的迫切需要。

發明內容

本發明的目的是為了克服目前用于制備白光LED的熒光粉存在的上述缺陷，提出一種性能優越的用于白光LED的紅色磷光體及其制備方法，為制備白光LED提供較理想的熒光材料。

本發明用于白光LED的紅色磷光體，是以CdO-Al₂O₃-SiO₂為基質、Eu³⁺為激活劑的非晶體，其化學結構式為：xCdO-yAl₂O₃-zSiO₂:nEu³⁺，式中x為2～4；y為0.5～2；z為6～10；n為0.1-0.4。

本發明磷光體，它在受到紫外光394nm和藍光464nm的激發之后，能夠獲得Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂的特征發射，在610nm的位置得到紅光發射。這兩種特殊位置的激發(394nm和464nm)剛好與近紫外和藍光發光二極管的發射位置相符合。因此，該種磷光體能夠與紫外和藍光發光二極管相復合得到色純度較高的白光LED。

該磷光體的發光位置位于610nm的紅光區域(色坐標為x＝0.6209，y＝0.3461)，與YAG:Ce³⁺相比較，所復合得到的白光LED具有更好的色純度。并且該磷光體的發光強度較高，與傳統的Y₂O₃:Eu³⁺紅色商用熒光粉比較，在394nm和464nm位置的激發下，亮度是商用Y₂O₃:Eu³⁺亮度的3倍。并且該磷光體的熱穩定性非常好，在從室溫加熱到130℃的過程中，亮度增長到初始亮度值的116％。各種結果表明，該磷光體可廣泛應用于白光LED的制備。

本發明磷光體的制備方法，包括以下步驟：

a.以Cd(NO₃)₂·4H₂O，Al(NO₃)₃·9H₂O，TEOS和Eu(NO₃)₃為原料，按xCdO-yAl₂O₃-zSiO₂:nEu³⁺結構式設定的各組分化學計量比稱取上述原材料；

b.先將Cd(NO₃)₂·4H₂O，Al(NO₃)₃·9H₂O和TEOS溶于乙醇中，然后在攪拌下加入水和硝酸進行水解，調節pH值為2-3；

c.再向步驟b制得的溶液中加入Eu(NO₃)₃，攪拌至得到透明溶膠后，在50～60℃下烘干得到干凝膠；