[發明專利]一種鋇共摻鈰、鋰激活的硅酸鹽橙黃熒光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 200910097486.4
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101531902A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 沈常宇;金尚忠;楊翼;周文俊
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于稀土發光材料技術領域，具體涉及一種鋇共摻鈰、鋰激活的硅酸鹽橙黃熒光 粉及其制備方法。

背景技術

白光LED被稱為第四代照明光源，它具有具有高效、節能、環保、耐振動、低電壓驅動、 以及不會造成環境污染等。白光LED的形式主要有三種：紅、綠、藍(RGB)多LED芯片組合 型白光LED，有機白光LED和熒光下轉換型白光LED。

紅、綠、藍(RGB)多LED芯片組合型白光LED是指將不同色光(一般為紅、綠、藍)的 LED按一定方式排布集合成一個發白光的LED模塊。目前主要用于戶外、戶內顯示屏以及LCD 和TV等的背光源。這種白光LED的優點是發光效率較高，顯色性好、壽命長，由于不需要熒 光粉進行波長轉換，發光效率高。但其缺點也較多：由于三種顏色LED的量子效率各不相同， 各單個LED芯片的性能不一樣，因此會帶來輸出光的不穩定性造成其色穩定性較差；為了保 持顏色的穩定，常常需要IC芯片控制和相對復雜的外圍監控和反饋系統進行補償，加上其光 學方面的設計，其封裝難度較大，且成本很高，是普通白光LED的數倍。

有機白光LED一般采用真空沉淀多層有機聚合物電致發光薄膜，分別摻雜紅、綠和藍熒光 染料而得到白光，也可將三基色染料分別沉淀進不同的量子阱中，利用有機多量子阱電致發 光器件得到白光；但由于有機材料的不穩定性和壽命短等問題而限制了有機白光LED的進一步 發展。

目前使用最多和應用范圍最廣的是熒光下轉換型白光LED，它是用藍光(或紫光)LED芯 片發出藍光或紫光，然后去激發其他發光材料產生紅光和綠光(或紅、綠、藍光)混合形成 白光。最成熟也是商品化的白光LED就是LED藍光芯片加YAG黃色熒光粉構成。采用這種方 法具有技術成本較低、驅動電路設計簡易、生產容易、色穩定性較好、工藝重復性好和耗電 量低等優點；但這種藍黃光混合的白光LED缺失紅光部分，光譜不夠寬，因而有很難發出具 有高顯色性白光(Ra≤85)，同時還會產生Halo效應(有方向性的LED出光和熒光粉的散射 光角分布不一樣)等缺陷，同時容易出現藍背景。

當前白光LED的水平，無論在性能還是在發光成本上均與普通照明光源存在一定差距，為 使白光進入通用照明市場，還需要進一步提高顯色指數。而其顯色性較低的主要原因就是其發 射光譜在紅光區域的光強太弱。因此，改善現有YAG熒光粉或尋找發射光譜較寬的替代YAG 的其它熒光粉以提高顯色性成為當前半導體照明方向的重要的課題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可被近紫外或藍光激發的、發射波長在530nm-680nm之間的 橙黃光熒光粉及其制備方法。該熒光粉可以作為近紫外或者藍光LED芯片激發的白光LED的 橙黃光組分，或者是近紫外、藍光激發的顯示器件的發光材料。

本發明提供的銪激活的堿土金屬硅酸鹽熒光粉，其組成成分可由下述化學式表示： Ba_xSr_3-x-2ySiO₅:yCe³⁺，yLi⁺。其中0＜x＜0.5，0＜y＜0.05。

本發明的熒光粉可以被紫外、紫光或藍光激發，其激發波段范圍為330nm-460nm，其 中有兩個激發峰值波長為350nm和420nm。發射波段范圍為530nm-680nm之間，峰值波長為 590nm，發射光看起來為橙黃色。

本發明提供的上述鋇共摻鈰、鋰激活的硅酸鹽橙黃熒光粉，包括以下步驟：

1)按化學式Ba_xSr_3-x-2ySiO₅:yCe³⁺，yLi⁺。(其中0＜x＜0.5，0＜y＜0.05)稱取二氧化硅 SiO₂(A.R.)(A.R.表示分析純)、碳酸鈣BaCO₃(A.R.)、碳酸鍶SrCO₃(A.R.)、碳 酸鋰Li₂CO₃(A.R.)，氧化鈰Ce₂O₃(A.R.)，為了保證準確性，先將所試用試劑在 120℃烘箱中放置8小時，然后將這些組分充分混勻；