[發(fā)明專利]一種白光LED用熒光粉及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010281327.2
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN102002362A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉凡;柯于勝;賀龍飛;彭久紅;辜子英;李永繡
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;H01L33/50;F21V9/10;F21Y101/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 薛端石;施秀瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及白光LED用紅色熒光粉及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管LED(light-emitting?diode)是一種新型固態(tài)照明電光源，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、壽命超長、體積小、抗沖擊、發(fā)光響應(yīng)快和工作電壓低等優(yōu)點，在指示燈、信號燈等領(lǐng)域早已得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在白光LED現(xiàn)在已經(jīng)開始向白熾燈、熒光燈在照明領(lǐng)域中的穩(wěn)固地位發(fā)起強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，有望逐步取而代之，因而呈現(xiàn)出巨大的市場前景。

白光LED產(chǎn)生白光主要有兩條途徑：第一種是將紅、綠、藍(lán)三種LED組合產(chǎn)生白光；第二種是用LED去激發(fā)光轉(zhuǎn)換熒光粉混合形成白光，這種途徑有兩種實現(xiàn)方案，其中比較成熟的方法是藍(lán)光LED芯片與YAG:Ce黃色熒光粉搭配來實現(xiàn)白光發(fā)射(美國專利5998925)，但由于缺乏紅色光，復(fù)合得到的白光為冷白光，因此，該方案仍需添加適當(dāng)?shù)募t色熒光粉來提高其顯色指數(shù)，另一種方案則是用近紫光LED芯片(390-410nm)與紅/綠/藍(lán)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(lán)光芯片。而現(xiàn)有的紅色熒光粉的有效激發(fā)范圍多數(shù)在短波UV區(qū)域，在近紫外和藍(lán)光下的激發(fā)效率低。因此，研制高效穩(wěn)定的近紫外光和藍(lán)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(yōu)異的可被近紫外光或藍(lán)光LED芯片激發(fā)的紅色熒光粉，尤其是能同時被近紫外光和藍(lán)色LED激發(fā)的紅粉還處于研究階段。

在白光LED用紅色熒光粉的報道中，能夠在發(fā)光強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面都達(dá)到應(yīng)用要求的還很少見。例如：有人試圖將Y₂O₂S:Eu³⁺應(yīng)用于WLED領(lǐng)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(fā)下發(fā)光效率低，化學(xué)性能不穩(wěn)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(dǎo)致整個器件的失效。在文獻(xiàn)和專利報道中涉及的幾類主要的可望用于白光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(wěn)定性高發(fā)光效率好而受到重視，如：Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺，SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺，但這類材料的基質(zhì)合成需要在高溫(1600-1700℃)高氮氣或氨氣壓力(10atm)下完成，對生產(chǎn)設(shè)備的要求非常苛刻。