[發(fā)明專利]一種釩酸鹽綠色熒光粉、制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310081418.5
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN103113891A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃彥林;陶正旭;關(guān)瑩;秦琳;袁蓓玲;韋之豪;徐傳艷
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/69
• 分類號(hào): C09K11/69;C01G31/00;H01L33/50
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無機(jī)熒光發(fā)光材料，特別涉及一種在近紫外光激發(fā)下發(fā)射綠色熒光的熒光粉，它可應(yīng)用于紫外-近紫外型白光LED中，屬于無機(jī)發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(LED)?作為第四代光源，被眾多研究者視為二十一世紀(jì)的照明新光源。熒光粉轉(zhuǎn)化白光LED由于具有高發(fā)光效率、長壽命、低能耗以及對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，近來被廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、照相機(jī)、電腦、手機(jī)、游戲機(jī)等顯示屏的背光源以及普通照明。熒光粉作為白光LED的重要組成部分，對于改善該類LED的發(fā)光效率、使用壽命、色溫、顯色指數(shù)等性能指標(biāo)具有重要的意義。

自1996年第一只白光LED問世以來，發(fā)展迅速，發(fā)光效率不斷提高，有望取代白熾燈、熒光燈和高壓汞燈等傳統(tǒng)的照明光源，稱為二十一世紀(jì)最具發(fā)展前景的綠色照明光源。目前，白光LED的制備技術(shù)主要有兩種：一是將紅、綠、藍(lán)三種單色LED組合產(chǎn)生白光，此方法可隨意調(diào)整顏色，但供電復(fù)雜，成本較高；其二是用LED激發(fā)其他發(fā)光材料混合形成白光，即用藍(lán)光LED配合發(fā)黃光的熒光粉，藍(lán)光LED配合發(fā)紅光和綠光的熒光粉或者用近紫外LED去激發(fā)紅、綠、藍(lán)三種熒光粉，該方法不管是在可行性、實(shí)用性還是商品化方面都優(yōu)于第一種方法，所以它獲得了很快的發(fā)展。最早商業(yè)化的白光LED是日本的Nichia公司運(yùn)用GaN基LED芯片所發(fā)出的藍(lán)光（約450nm）來激發(fā)稀土熒光粉YAG(Y₃Al₅O₁₂):Ce³⁺發(fā)黃光。當(dāng)前InGaN芯片的發(fā)射波長已經(jīng)藍(lán)移到近紫外區(qū)，能夠?yàn)闊晒夥厶峁└叩募ぐl(fā)能量。紫外或近紫外LED與三基色熒光粉的組合，其顯色性最好，熒光材料發(fā)光效率較低。因此開發(fā)新型高效的、熱穩(wěn)定性好的紅色、綠色和藍(lán)色熒光粉是提高白光LED發(fā)光質(zhì)量的關(guān)鍵。

目前，可用于近紫外(360～410nm)型白光LED(NUV-LED)用的綠色熒光粉還不多。其中，研究較多的是硅酸鹽基綠色熒光粉，主要以高溫固相法為主。如中國發(fā)明專利CN101948689A和CN101948687A公開的技術(shù)，?CN01029230A?公開了一種氮氧化物綠色熒光粉，與紅色氮化物熒光粉Sr₂Si₅N₈匹配制造出高顯色性低色溫的白光LED。該方法具有操作簡便、工藝簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但高溫固相法合成溫度高、煅燒保溫時(shí)間長，物相雜且顆粒粗大，形貌不規(guī)則。后續(xù)的粉碎工藝會(huì)引起熒光粉發(fā)光性能和使用性能的大幅下降。然而，釩酸鹽作為無機(jī)熒光材料具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，同時(shí)也是具有高發(fā)光效率的熒光合成材料，且有較高的結(jié)晶性和可見光透過性，是一種比較優(yōu)良的發(fā)光材料，可較好地應(yīng)用在近紫外型白光LED用的熒光粉，如中國發(fā)明專利CN102517008A公開了一種堿土金屬焦釩酸鹽藍(lán)綠色熒光粉，該藍(lán)綠色熒光粉為銪摻雜的堿土焦釩酸鹽，其化學(xué)表達(dá)式為M_2-xV₂O₇:Eu²⁺_x，式中M表示為堿土金屬中的一種或兩種離子的組合，0.005?≤x?≤0.2。該發(fā)明的堿土焦釩酸鹽藍(lán)綠色熒光粉能被250～350納米紫外光激發(fā)，發(fā)出高效的主發(fā)射峰在480～520納米范圍可調(diào)的藍(lán)綠色熒光粉。但是該類熒光粉需要在H₂+N₂、CO等還原氣氛之中合成的，在合成過程中H₂+N₂和CO?等還原氣體不可能完全徹底地滲透到合成的熒光粉粉體之中，使熒光粉的激活離子不能充分地還原為Eu²⁺，嚴(yán)重影響到熒光粉的發(fā)光；還由于還原使用的CO氣體具有毒害，H₂+N₂還原氣體具有危險(xiǎn)性，操作不當(dāng)可以引起爆炸，因此，其生產(chǎn)受到了一定的限制。

目前，與近紫外白光LED相匹配的自激活釩酸鹽綠色熒光粉未見公開和報(bào)道。因此，提供一種不需要添加激活離子，且制備條件安全、環(huán)保的綠色熒光粉，具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種制備條件安全、環(huán)保，制備工藝簡單，產(chǎn)品成本降低、結(jié)晶度高、發(fā)光質(zhì)量好，無需其他離子激活，在近紫外激發(fā)下具有綠光發(fā)射的釩酸鹽熒光粉、制備方法及其應(yīng)用。