[發明專利]一種基于近紫外光激發的紅色熒光粉及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110180708.6
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102295928A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 張霞;張家驊;郝振東
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64;H01L33/50
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明屬于發光技術領域，具體涉及一種基于近紫外光激發的紅色熒光粉及其制備方法和應用。

背景技術

白光LED是一種環保、節能的綠色照明光源，與傳統的白熾燈、熒光燈相比，白光LED照明具有高效節能、壽命長、無(Hg、Pb)污染、工作電壓低、不易損壞等優點，憑借這些優點，白光LED成為照明領域的新寵。

實現白光LED有多種方法，其中藍光LED芯片/熒光粉，紫光LED芯片/熒光粉組合是實現白光LED的重要途徑，是半導體照明產業化的重點和主流。目前，市場上實用的白光LED是藍光管芯激發稀土摻雜的YAG:Ce黃光熒光粉，由于LED的藍光直接參與白光的合成，所以器件的發光顏色隨熒光粉的涂層厚度及驅動電壓而變化，盡管YAG:Ce黃光熒光粉的光轉換效率很高，但因發射波長535nm較短，得到的白光LED顯色指數偏低。因此，采用近紫外(370-410nm)管芯和可被近紫外光激發的紅、綠、藍三基色熒光粉組合實現白光LED成為研發的熱點，因人眼對近紫外光不敏感，這種方法實現白光LED的顏色只由三基色熒光粉決定，因此色彩穩定，重現力強，顯色指數高，是白光LED發展的方向。但能被370～410nm波長有效激發的紅色熒光粉很少，特別是綜合其物理化學、發光效率、熱穩定性后，能用于近紫外白光LED的紅色熒光粉就更加缺少。

目前的一些白光LED用紅色熒光材料，如Ca_4(1-x)O(PO4)₂:xEu²⁺(申請號為200610131687.8的中國專利)；(A_xM_1-x-y-zBi_yEu_z)MoO₄(申請號為200610131685.9的中國專利)；在370～410nm短波內的激發效率偏低。Jong?Su?Kim等人研制的Sr₃MgSi₂O₈:Eu²⁺，Mn²⁺單一相白光熒光粉(Appl.Phys.Lett.應用物理快報，85卷(17)期，3696頁，2004年)，構成白光的紅色成分發光效率也相對較低。日本人Xianqing?Piao等研制的Sr₂Si₅N₈:Eu(Appl.Phys.Lett.應用物理快報，88卷，161908頁，2006年)，該熒光粉性能穩定，發光效率高，但制備條件苛刻，需高溫高壓條件合成，所用金屬氮化物材料不易在空氣中存放，制備困難、成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于近紫外光激發的紅色熒光粉及其制備方法和應用，該熒光粉在300～420nm紫外光激發下，在600nm處有一寬帶紅光發射，可與近紫外管芯匹配，用于制備白光LED。

本發明基于近紫外光激發的紅色熒光粉，其化學式為：B_3-m-nAl₂O₅Cl₂:Eu²⁺_m，R³⁺_n，其中，B為Sr或Ba中的一種或兩種；R為Dy、Nd、Tm、Yb、Ho或Er中的一種；m、n為摩爾分數，m、n的取值范圍：0.03≤m≤0.30，0.001≤n≤0.08。