[發(fā)明專利]一種鏑銩共摻硅磷鋁酸鹽白光熒光粉及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210526692.4
• 申請日: 2012-12-08
• 公開（公告）號: CN103074059A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 王吉有;王劍波;段蘋
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: C09K11/71
• 分類號: C09K11/71
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域：

本發(fā)明是關于一種鏑銩共摻硅磷鋁酸鹽白光熒光粉及其制備方法，屬于發(fā)光材料領域。?

背景技術：

白光發(fā)光二極管(LED)與傳統(tǒng)的照明光源相比較，有節(jié)能、高效、體積小、壽命長，?響應速度快、驅動電壓低、抗震動等優(yōu)點，受到世界各國的廣泛關注。在技術角度講，有兩種方法可以得到白色LED光源。一種是將紅、綠、藍三種單色LED組合產(chǎn)生白光；第?二種是用LED芯片去激發(fā)其他發(fā)光材料混合形成白光，即用藍光LED激發(fā)發(fā)黃光的熒光粉，或用近紫外LED去激發(fā)紅、綠、藍三種熒光粉。第一種方法將紅、綠、藍單色LED?組合產(chǎn)生白光具有效率高、可以動態(tài)調節(jié)色溫、顯色性好等優(yōu)點，但三種顏色LED的正向電壓和光輸出不同，另外他們的溫度特性和光維持特性也不相同，它必須具備光輸出信號取樣和反饋功能，進行動態(tài)控制，以便所發(fā)出的白光的色度點的坐標保持不變，因而對電路設計的要求較高。從目前發(fā)展趨勢看，將LED芯片與熒光粉組合，利用LED芯片的發(fā)?射光激發(fā)熒光粉并混合形成白光的方法，在可行性、實用性和商品化方面第二種方法都優(yōu)于第一種方法。因此，高性能的光轉換熒光粉成為其中的關鍵材料。由InGaN藍色二極管涂覆黃色熒光粉YAG:Ce³⁺的方法制備的白光LED由于缺乏紅色成分導致顯示指數(shù)偏低（CRI，Ra=75)，色溫偏高(CCT=7756K)（參考文獻1：X.Q.Piao,T.Horikawa,?et?al.,Appl.Phys.Lett.88(2007)161908），由于熒光粉的退化，隨使用時間的增加，色坐標還偏移。為了獲得具有合適顯色指數(shù)的白光發(fā)光材料，需要在材料中增加紅色發(fā)光成分（參考文獻2：Jong?Seong?Bae?Won?and?Jung?Hyun?Jeon,?Appl.phys.B.95（2009）715），即把YAG:Ce³⁺與某些紅色發(fā)光粉混合制備白光LED，但兩種不同基質的發(fā)光材料的時間衰減情況不同，則隨著熒光粉的使用，其綜合發(fā)光的顏色會有所變化，導致色溫?改變。因此，我們需要一種單基質的白光發(fā)光材料。申請?zhí)?01010292829的專利申請文本《一種深紫外線LED用單基質白光熒光粉及其制備方法》（申請日期：2010年9月25日，公開日：2011年4月6日，公開號：102002363A）報道了一種LED用單基質白光熒光粉，但其激發(fā)波長位置處于深紫外的320nm-330nm，對激發(fā)光源要求較高。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種可被紫外和紫光激發(fā)的、發(fā)射白光的單基質硅磷鋁酸鹽熒光粉。該熒光粉可作為近紫外和藍光激發(fā)的白光LED?的發(fā)光粉，或被用作紫外和紫光激發(fā)的顯示器件的發(fā)光材料。?

本發(fā)明提供一種鏑銩共摻硅磷鋁酸鹽白光熒光粉，其具體制備步驟如下：(1)按化學式A_3(1-x-y)Al₂P₂Si₂O₁₅:Dy_3x,Tm_3y，其中，A是Ca,Ba之一，0.01≤x≤0.15，0.01≤y≤0.15。稱取需要量的總原料：總原料為碳酸鈣和碳酸鋇之一、氧化鏑、氧化銩、氧化鋁、磷酸二氫銨和二氧化硅，再稱取總原料質量3％～5％的助熔劑H₃BO₃，將這些組分研磨，混和均勻；(2)將上述混合物裝入剛玉坩堝，并置于高溫馬弗爐內(nèi)，反應溫度為1300～1400℃，反應時間為3～5小時；(3)樣品隨馬弗爐自然降到室溫后，將燒結物破碎至所需粒度，即得到所需產(chǎn)物。?

根據(jù)本發(fā)明可以得到具有化學式A_3(1-x-y)Al₂P₂Si₂O₁₅:Dy_3x,Tm_3y，其中，A是Ca,Ba之一，0.01≤x≤0.15，0.01≤y≤0.15的熒光粉，該熒光粉能被紫外和紫光激發(fā)。在350nm光源的激發(fā)下，熒光粉可以呈現(xiàn)白色發(fā)光，隨著摻雜離子鏑和銩濃度的變化，發(fā)光顏色在白光范圍內(nèi)變化。因此，將本發(fā)明的熒光粉可用做白光LED用發(fā)光粉，也可以作為制備紫外或紫光激發(fā)的顯示器件的發(fā)光材料。?

附圖說明：

圖1鏑銩共摻硅磷鋁酸鹽白光熒光粉的激發(fā)光譜（虛線）和發(fā)光光譜（實線）?

圖2?鏑銩共摻硅磷鋁酸鹽白光熒光粉的色坐標?