[發明專利]藍光LED激發的無機熒光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110004054.1
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102127438A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 余錫賓;許博;劉潔;宋超
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 楊杰民

技術領域

本發明屬于熒光材料，具體地說是一種藍光LED激發的無機熒光材料及其制備方法。

背景技術

1993年人們實現了藍色GaN-LED技術上的突破，繼而白色LED被推向市場，與傳統照明光源相比，白光LED有著體積小、能耗少、響應快、壽命長、無污染等許多優點，迅速地被廣泛應用，喻為第四代照明光源。但是由于藍光LED的光轉換材料的吸收峰要求位于420～470nm，能夠滿足這一要求的熒光材料非常少；而且由于吸收強度低，這類熒光材料的探求相當的困難。現有技術可被藍光激發的無機熒光材料品種少；僅為稀土石榴石、硫代鎵酸鹽、堿土硫化物、堿土金屬鋁酸鹽、鹵磷酸鹽、鹵硅酸鹽以及氟砷(鍺)酸鎂等幾類。其中硫化物發光效率高，但性能不穩定，逸出的硫化物毒化芯片和電極，而且使用昂貴的氧化鎵，制備復雜。銪Eu²⁺激活的鋁酸鍶，類似商用綠色長余輝熒光體，顆粒大于10μm以上，易潮解，熒光粉呈堿性，易腐蝕芯片等材料。其它材料只能被≤450nm以下的藍光激發，且效率不高。

由于現有技術的無機熒光材料具有品種少；性能不穩定；逸出的物質毒化芯片和電極；制備復雜；價格昂貴等缺點，所以發明一種安全無毒，化學性質穩定、易長期保存、熒光性能穩定的無機熒光材料；以及成本低廉、工藝簡便，節能環保又易于工業化生產的制備方法是十分必要的。

發明內容

本發明的目的是提供提供一種藍光LED激發的色純度較高的LiY(MoO₄)₂:nPr無機熒光材料，材料粒徑均勻微細、化學、光學與熱性能穩定，可作為紅光及白光LED照明和顯示器中的三基色的來源。

本發明的另一目的是提供一種成本低廉、工藝簡便，節能環保又易于工業化生產的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種藍光LED激發的無機熒光材料，以鉬酸釔鋰、鉬酸鑭鋰為基質，摻雜有銀、鐠，鑭中的一種或幾種；化學表達式為：Li_1-xY_1-n-y(MoO₄)₂:nPr，xAg，yLa(0.005≤n≤0.05，0.05≤x≤0.10，0.05≤y≤0.50)。

藍光LED激發的無機熒光材料制備方法，步驟如下：

(1)準確稱取化學計量的釔鹽、鑭鹽、銀鹽、堿性金屬鹽、中性鹽和鉬酸鹽于研缽中；

(2)向步驟(1)研缽中加入無水乙醇，室溫條件下，研磨混合均勻，收集入坩堝中；

(3)將步驟(2)坩堝放入馬弗爐升溫800℃-1000℃，空氣氣氛燒結4-8h，取出、冷卻至室溫、研磨，得目標產物。

步驟(1)釔鹽為氧化釔，鉬酸鹽為鉬酸銨；無機鹽為乙酸銀、氧化鐠和氧化鑭的一種或是幾種的任意混合物。

步驟(2)中無水乙醇的加入量為混合鹽質量的10-50％。

步驟(1)中研缽為瑪瑙研缽；步驟(2)中坩堝為剛玉坩堝或瓷坩堝。

步驟(3)中優選溫度為950℃；優選時間為4h。

本發明的要點是：

藍光LED激發的無機熒光材料，其組成由以下通式表示：Li_1-xY_1-n-y(MoO₄)₂:nPr，xAg，yLa。本發明的無機熒光材料中，LiY(MoO₄)₂作為基質，Pr所造成的晶格缺陷為發光中心，而少量銀離子和鑭的存在可以與釔鋰基質形成共熔體，改善晶格對稱性。

本發明的制備方法為：將化學計量的釔鹽、鉬酸鹽等于研缽中充分研磨混合均勻，放入馬弗爐800-1000℃燒結4-8h后，研磨制得到目標產物。

本發明所述的化學計量數是把方程式用待定系數法配平得到的系數，即化學計量數。

本發明摻雜無機鹽是乙酸銀、氧化鐠和氧化鑭的一種或是幾種的任意混合物。本發明使用乙酸銀和氧化鑭作為共熔體，調整晶格對稱性，從而改善熒光性能，改變其光色。本發明在空氣氣氛燒結優選溫度為950℃；優選時間為4h。

本發明制備的藍光LED激發的無機熒光材料在430-500nm的區間有很強的吸收，在606-650nm有很強的發射，且可根據應用需要調節其光色性。本發明無機熒光材料的熱穩定性好，經過多次重復高溫處理后，熒光性能仍保持不變。

與現有技術相比，本發明具有以下特點：