[發明專利]天然礦物凹凸棒石制備黃色熒光粉Sr3SiO5:M1,M2(M1=Ce3+或Eu2+,M2=Li+或Ba2+)

有效

• 申請號: 201310015159.6
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103923644A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 劉偉生;王文杰
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明所屬領域為無機礦物材料應用，具體為利用一種天然無機礦物凹凸棒石合成白光LED用黃色熒光粉Sr₃SiO₅∶M₁，M₂(M₁＝Ce³⁺或Eu²⁺，M₂＝Li⁺或Ba²⁺)的方法。

背景技術：

凹凸棒黏土簡稱凹土，又名坡縷石，是一種含水富鎂鋁的硅酸鹽礦物，典型的化學式為Mg₅Si₈O₂₀(OH)₂(OH₂)₄·4H₂O，結構獨特，單根纖維晶的直徑在20～70nm左右，長度約為0.5～5μm，是一種天然的一維納米材料，具有諸多優異性能，是一種具有特殊結構和功能的重要非金屬黏土礦物，被稱為“千土之王，萬用之土”。產品不僅涉及化工、機械、能源、汽車、輕工、冶金、建材等傳統行業，而且進入以信息、生物、航空航天、海洋開發、新材料和新能源為代表的高技術產業。隨著新的應用要求不斷出現，其應用范圍也將進一步拓寬。我國凹土礦產資源豐富，價格低廉，但研究起步比較晚，其研發、生產和加工水平比較落后，凹土產品主要應用在比較低端的行業(初級產品和一些低附加值產品)。因此，開發高技術含量、多樣化、能滿足不同行業需求的凹土產品，將是我國凹土行業發展的方向。

白光光發射二極管以高效、節能、環保和長壽命等特點受到人們的廣泛關注，已被看作可以取代傳統照明光源的新型固態光源，成為當今照明領域的研究熱點。目前，獲取白光LED的途徑大約有三種，即光轉換型、多色組合型和多量子阱型。光轉換型是指將光轉換材料涂在LED上，部分吸收LED發射的藍光產生與藍光互補的555nm的黃光，利用透鏡原理將互補的黃光和藍光混合以得到白光；或者將若干種光轉換材料涂在產生近紫外發射的LED上，全部吸收LED的發射產生紅、綠、藍發射，從而復合得到白光發射。綜合技術、工藝、生產成本等因素的影響，目前最有可能實現產業化的是光轉換型白光LED，光轉換材料的研究也是當今發光材料研究領域中前沿課題。已商品化的白光LED的主流方案是利用GaN藍光半導體芯片激發產生550nm黃光的摻Ce³⁺釔鋁柘榴石[Y₃Al₅O₁₂∶Ce³⁺(YAG)∶Ce³⁺]熒光粉，藍光和黃光混合獲得白光，但所合成的白光色溫偏高，顯色指數低。如果能將熒光粉的黃光向長波紅移，會獲得暖白色的白光，從而提高白光LED的顯色性?；赮AG∶Ce³⁺熒光粉存在的缺陷，白光LED用新型熒光粉的研究成為當前的重要任務。

硅酸鹽體系熒光粉具有激發光譜范圍寬(240～500nm)、發射光譜范圍寬(430～630nm)并連續可調、光轉換效率高且耐老化等優異性能，非常適用于近紫外芯片或藍光芯片，甚至是藍綠色芯片所激發的白光LED。Park研究組報道的Sr₃SiO₅∶Eu²⁺，Ba²⁺(Park?J?K，Kim?C?H，Park?S?H，et?al.Appl?Phys?Lett，2004，84：1647-1649)、Sr₃SiO₅∶Eu²⁺(Park?J?K，Choi?K?J，Yeon?J?H，et?al.Appl?Phys?Lett，2006，88：043511)和Jang研究組報道的Sr₃SiO₅∶Ce³⁺，Li⁺(Jang?H?S，Jeon?D?Y.?Appl?Phys?Lett，2007，90：041906)等硅酸鹽材料，用405nm或者460nm的LED芯片激發這種熒光粉可以得到白光LED，該類材料與YAG:Ce相比，發射峰更靠近長波方向，因此，對制備暖色調白光LED器件十分有利。