[發明專利]一種黃色長余輝發光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310069173.4
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103131415A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 王靜;李燁;李保紅;歐陽雨;蘇鏘
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 倪小敏

技術領域

本發明涉及長余輝發光材料領域，更具體地，涉及一種黃色長余輝發光材料及其制備方法。

背景技術

傳統的長余輝材料主要是硫化鋅（ZnS:Cu）以及堿土硫化物（CaS:Bi、Ca，SrS:Bi）熒光體等。稀土激活的硫化物長余輝發光材料雖具有體色鮮艷，弱光下吸收速度快，發光顏色多樣等優點，但仍存在傳統硫化物長余輝材料化學性質不穩定，在日光照射下會和空氣中的水反應釋放H₂S氣體等缺點。20世紀60年代，日本的研究人員發現了SrAl₂O₄:Eu²⁺的長余輝現象；20世紀90年代中期，科技工作者開發出了性能有顯著提高的新型SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺的綠光長余輝材料。與硫化物材料相比，鋁酸鹽長余輝材料具有發光效率高，余輝時間長，化學性質穩定，抗氧化性及溫度猝滅特性好，無放射性污染，生產工藝簡單，成本低等優點，在近十幾年來發展迅速。鋁酸鹽長余輝材料主要的缺點是發光顏色單調，發射光譜主要集中在440～520nm范圍內，遇水不穩定，常用包膜處理來提高其耐水性。

以硅酸鹽為基質的長余輝發光材料由于其良好的化學穩定性和熱穩定性，且原料二氧化硅價廉易得引起人們的興趣。張家驊等人在授權中國發明專利（ZL?200710056035.7）《橙黃色長余輝熒光粉及其制備方法》中，公開了一種硅酸鹽長余輝熒光粉，該專利是以Sr₃SiO₅為基質材料，單摻Eu²⁺離子或者雙摻雜Eu²⁺,?Dy³⁺離子形成的黃色長余輝材料。該專利材料制備方法簡單，原料成本低，但存在所發射的余輝光亮度較低的問題。隨后，湘潭大學的Kai?Dong等人在國外學術期刊上發表一篇文章“Enhancement?of?yellow?emission?and?afterglow?in?Sr3SiO5:?Eu2+,?Dy3+?by?adding?alkaline?earth?metal?fluorides”（J.?Mater.?Res.,?Vol.?27,?No.?19,?Oct?14,?2012），研究了組成為Sr₃-xSiO₅,?xMF₂:?Eu²⁺,?Dy³⁺?(0≤x≤0.15,?M:?Ba,?Sr,?Ca)的熒光粉，并發現堿土金屬氟化物的加入使其熒光發射強度增至Sr₃SiO₅:?Eu²⁺,?Dy³⁺熒光粉的2.3倍，余輝強度也有所增強。但是，該研究依然沒有解決余輝強度較弱的問題，且氟化物原料對人和環境有巨大的危害作用。

目前市場上的LED多是低壓直流器件，在日常的高壓交流電源（AC100～220V）下使用時要前置一個變壓驅動裝置，將交流（AC）變換成直流（DC）恒流源才能使用。交流LED可以直接被AC100～220V直接驅動，但致命的問題就是交流電產生的頻閃。

在上述專利內容和文獻的基礎上,?本發明公開了一種新型硅酸鹽長余輝發光材料及其制備技術，不僅原料易得，制備方法簡單，對環境無污染，更重要的是，與Sr₃SiO₅:?Eu²⁺,?Dy³⁺相比，本發明所公開的材料的長余輝發光強度可提高至其11.3倍。并且，該材料具有能在日光激發下產生較強的黃色余輝發射的特點。

????本發明所公開的稀土硅酸鹽黃色長余輝發光材料也可用于藍光芯片激發的交流白光LED上，有效控制交流LED的頻閃效應。LED和傳統光源相比，具有高效節能、綠色環保、使用時間長的優點。目前市場上的LED多是低壓直流器件，在日常的高壓交流電源（AC100～220V）下使用時要前置一個變壓驅動裝置，將交流（AC）變換成直流（DC）恒流源才能使用。交流LED可以直接被AC100～220V直接驅動，但致命的問題就是交流電產生的頻閃。本發明所公開的硅酸鹽長余輝熒光粉在電壓下降時,?可以將儲存的光能釋放出來，彌補截止區間的發光空白，從而有效緩解交流驅動LED的頻閃效應，是一種可用于交流白光LED上的高亮度黃色長余輝熒光粉。

發明內容