[發明專利]一種適用于近紫外光激發的單一相白光熒光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201210194640.1
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN102732251A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 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: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明涉及發光技術領域，具體涉及一種適用于近紫外光激發的單一相白光熒光粉及其制備方法。

背景技術

白光發光二極管（簡寫白光LED）具有高效節能、綠色環保、體積小、壽命長、抗震性好等優點，被認為是替代傳統照明器件的新光源，也是國際照明領域研究的熱點。

目前，白光LED主要通過LED芯片和熒光粉轉換的方案實現。這包括兩種方法：一種是藍光LED芯片和熒光粉有機組合，在藍光LED芯片上涂敷熒光粉，熒光粉將藍光轉化成綠、紅以內的可見光，從而與透出的部分藍光合成白光。應用最廣泛的是釔鋁石榴石Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺黃色熒光粉，由于LED的藍光直接參與白光的合成，所以器件的顏色隨熒光粉的涂層厚度及驅動電壓而變化，色彩重現力較差。

另一種是紫外光芯片和熒光粉有機組合，包括紅、綠、藍三基色熒光粉的組合或發射紅、綠、藍三基色的單一熒光粉。熒光粉將紫外光轉換成紅、綠、藍等可見光，由此直接合成白光。由于人眼對近紫外光不敏感，合成白光LED的顏色只由紅、綠、藍三基色熒光粉決定，因此色彩穩定，重現力強，是白光LED發展的方向。

由于熒光粉混合的方法存在著配比調控問題而影響色彩還原性；不同熒光粉之間還存在再吸收問題，會導致整體發光效率降低。因此，全色發射的單一白光熒光粉成為一種新的研究趨勢。

2004年，韓國人研制了組成為Sr₃MgSi₂O₈：Eu²⁺，Mn²⁺的單一白光熒光粉（Jong?Su?Kim，Pyung?Eun?Jeon等，應用物理快報，85卷（17）期，3696頁）。

2006年，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所張家驊、孫曉園等研制了組成為Eu_xySr_y-xyMgSi_zO_2z+y+1的單一白光熒光粉（中國專利，專利號為200510016743.9）。

發明內容

為了解決現有技術中的三基色熒光粉混合存在的再吸收和配比調控問題而影響流明效率和色彩還原性能的缺陷，本發明提供一種適用于近紫外光激發的單一相白光熒光粉及其制備方法。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種適用于近紫外光激發的單一相白光熒光粉，該單一相白光熒光粉的化學式為：Ba_9-x-yEu_xMn_ySc_2-zCe_z(SiO₄)₆，其中，x、y、z為摩爾分數，x、y、z的取值范圍分別是：0.03≤x≤0.20；0.05≤y≤0.30；0.02≤z≤0.15。

本發明還提供了該單一相白光熒光粉的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

a.以含有Ce的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或鹵化物，Eu的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或鹵化物，Sc的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或鹵化物，Mn的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或鹵化物，Si的氧化物和Ba的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或鹵化物為原料，按上述單一相白光熒光粉的化學式中各物質的化學計量比，計算稱取上述各原料，進行研磨混合；

b.將上述混合料置入剛玉坩堝中，放入高溫爐內，在CO或H₂還原條件下焙燒，焙燒溫度為1050℃-1350℃，焙燒時間為2-4小時，自然冷卻后研磨即得所述單一相白光熒光粉。