[發明專利]一種單一基質白光熒光粉及其制造方法和所制發光器件

有效

• 申請號: 201010210281.5
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101880528A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 葉信宇;廖春發;楊幼明;聶華平;張貴富
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79;H01L33/50
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及涉及一種適于紫外或紫光LED激發的單一基質白光熒光粉及其制造方法和所制成的發光器件。

技術背景

白光LED作為一種新型的照明器件，具有高效節能(相同照明效果比傳統光源節能80％以上)、壽命長(長達5萬小時)、無汞無污染、可平面封裝等許多其他光源無可比擬的優點，已在指示燈、信號燈、移動通訊設備等領域有廣泛應用，并且有望取代白熾燈、熒光燈而進入照明領域。

按照白光產生的途徑，白光LED可分為三種類型：熒光粉轉換型；多芯片組合型；單芯片多量子阱型。目前熒光粉轉換型白光LED實際產生白光的主要途徑，這種方案又可分為三種：(1)藍光LED+黃色熒光粉(YAG:Ce³⁺)來實現白光；(2)藍光LED+紅綠熒光粉來構成白光；(3)用紫外或紫光LED+紅綠藍三色(RGB)熒光粉來合成白光。目前InGaN藍光芯片上涂敷黃色熒光粉(Re_1-r，Sm_r)₃(Al_1-s，Ga_s)₅O₁₂:Ce(簡稱YAG:Ce，見美國專利US5998925)已實現商品化，但這種組合存在色溫偏高、顯色指數差、發光效率低等缺點。用紫外或紫光芯片激發三基色熒光粉來實現白光的制作方案可以克服上述“黃藍”組合型白光LED的缺點。但是多相熒光粉組合的涂敷工藝會因為某個單色熒光粉的問題，導致整個白光LED流明效率下降，甚至發生色漂移。紫外或紫光LED激發單一基質白光熒光粉克服了上述問題，也避免了紅、綠、藍三基色配比調控和再吸收問題。因此，紫外或紫光LED激發單一基質白光熒光粉具有重要的應用前景。

已見報道的單一相硅酸鹽白光熒光粉有：2004年，Kim等研制了Sr₃MgSi₂O_g:Eu²⁺和Sr₃MgSi₂O₈:Eu²⁺，Mn²⁺的兩種單一相白光熒光粉[J.S.Kim，P.E.Jeon，Y.H.Park等，Appl.Phys.Lett.，2004，85(17)：3696.]。2006年，田一光等發明了一種以MO·aAl₂O₃·bSiO₂·eL:dX為主要成分的熒光粉[專利號申請號200610167935.4，授權公告號CN100554373C]；張家驊等研制了組成為Eu_xySr_y-xySi_zO_2z+y+1的單一相白光熒光粉[專利號200510016743.9，授權公告號CN100404639C]；楊志平等合成了Ca₂SiO₃Cl₂:Eu²⁺藍白色發光材料[楊志平，劉玉峰，李雪清，發光學報，2006，27(4)：629-632.]。2007年，Kim等報道了X₃MgSi₂O₈:Eu²⁺，Mn²⁺(X＝Ba，Sr，Ca)白色熒光粉[J.S.Kim，A.K.Kwon，Y.H.Park等，J.Lumin.，2007，122-123：583]；Sun等研究發現2SrO·MgO·xSiO₂:Eu²⁺中，調整樣品SiO₂含量可以調制發光[X.Y.Sun，J.H.Zhang，X.Zhang等，J.Lumin.，2007，122-123：955]。2008年，He等報道了LED用白色熒光粉Mg_0.1Sr_1.9SiO₄:Eu²⁺[H.He，R.L.Fu，X.F.Song等，J.Lumin.，2008，128(3)：489]；Zhang等報道了Li₂SrSiO₄:0.01Eu，xCe白光熒光粉[X.L.Zhang，H.He，Z.S.Li等，J.Lumin.，2008，128(12)：1876]。Shen等報道了Ba₂MgSi_2-xAl_xO₇:0.1Eu²⁺，0.1Mn²⁺白光熒光粉[C.Y.Shen，Y.Yang，S.Z.Jin，等，Opt.Int.J.Light?Electron.Opt.2008，doi：10.1016/j.ijleo.2008.05.009]。2009年，張霞等研制了組成為Sr_5-m-nSi_zO_n(SiO₄)₂Cl₂:Eu²⁺_m的近紫外光激發下單一相白光熒光粉[專利申請號200910067076.5，公開號CN101565620A]；楊志平等研究了Ca₁₀(Si₂0₇)₃Cl₂:Eu²⁺，Mn²⁺白色發光材料特性[楊志平，李盼來，王志軍等，科學通報，2009，54(13)：1855.]。