[發明專利]一種白光LED用鈮酸鹽基紅色熒光粉及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201010281312.6
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101962542A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 陳偉凡;彭久紅;柯于勝;徐招弟;辜子英
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;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: 薛端石;施秀瑾

技術領域

本發明屬于稀土發光材料技術領域，特別涉及白光LED用紅色熒光粉及其制備方法和應用。

背景技術

發光二極管LED(light-emitting?diode)是一種新型固態照明電光源，具有高效節能、綠色環保、壽命超長、體積小、抗沖擊、發光響應快和工作電壓低等優點，在指示燈、信號燈等領域早已得到廣泛應用，現在白光LED現在已經開始向白熾燈、熒光燈在照明領域中的穩固地位發起強有力的挑戰，有望逐步取而代之，因而呈現出巨大的市場前景。

白光LED產生白光主要有兩條途徑：第一種是將紅、綠、藍三種LED組合產生白光；第二種是用LED去激發光轉換熒光粉混合形成白光，這種途徑有兩種實現方案，其中比較成熟的方法是藍光LED芯片與YAG:Ce黃色熒光粉搭配來實現白光發射(美國專利5998925)，但由于缺乏紅色光，復合得到的白光為冷白光，因此，該方案仍需添加適當的紅色熒光粉來提高其顯色指數，另一種方案則是用近紫光LED芯片(390-410nm)與紅/綠/藍三基色熒光粉組合，紅色熒光粉起著舉足輕重的作用。

目前用于白光LED照明的芯片主要是390-410nm的近紫外光芯片和465nm左右的藍光芯片。而現有的紅色熒光粉的有效激發范圍多數在短波UV區域，在近紫外和藍光下的激發效率低。因此，研制高效穩定的近紫外光、藍光LED用紅色熒光粉顯得尤為重要。目前，市場上尚缺乏性能優異的可被近紫外光或藍光LED芯片激發的紅色熒光粉，尤其是能被近紫外光LED和藍色LED激發的紅粉還處于研究階段。

在LED用紅色熒光粉的報道中，能夠在發光強度和穩定性方面都達到應用要求的還很少見。例如：有人試圖將Y₂O₂S:Eu³⁺應用于WLED領域，然而，目前商用的紅色熒光粉Y₂O₂S:Eu³⁺存在諸多缺點：在近紫外光激發下發光效率低，化學性能不穩定，容易分解，壽命短，硫元素的析出會對芯片造成腐蝕性影響，從而導致整個器件的失效。在文獻和專利報道中涉及的幾類主要的可望用于LED的紅色熒光粉還有：Ca₃(VO₄)₂:Eu³⁺、YVO₄:Eu³⁺、Y₂O₃:Eu³⁺，Bi³⁺、CaO:Eu³⁺、CaMoO₄:Eu³⁺、(Gd，Y，Eu)₂(MoO₄)₃:Sm³⁺、(Sr，Ca)S:Eu²⁺、Ca₅(SiO₄)₂Cl₂:Eu²⁺、Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺等。其中稀土激活的氮氧化物的穩定性高發光效率好而受到重視，如：Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺，SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺，但這類材料的基質合成需要在高溫(1600-1700℃)高氮氣或氨氣壓力(10atm)下完成，對生產設備的要求非常苛刻。