[發明專利]一種發紅光鎢酸鹽熒光粉

無效

• 申請號: 201310252704.3
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103320128A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 雷芳;李夢娜;施鷹;謝建軍;姜洪鑫
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明涉及一種發紅光的鎢酸鹽熒光粉，屬于發光材料技術領域。

背景技術

色純度高和發光強度大的熒光粉是照明和顯示領域的關鍵材料。目前商用發紅光熒光粉主要有兩種，其中摻Eu的Y₂O₂S化學穩定性差，所產生的SO₂不利于人體并且污染環境。另一種商用發紅光熒光粉是摻Eu的Y₂O₃，雖然化學穩定并且綠色環保，但是所使用的高純Y₂O₃價格昂貴，缺乏經濟性。另外，雖然與傳統白熾燈相比，1997年開始商業化的白光LED更加節能和環保，被譽為21世紀的綠色光源，但是其所需要的可被紫光或者藍光半導體芯片有效激發而產生紅光的熒光粉仍處于探索階段，從而導致目前商用藍光半導體芯片和黃色熒光粉YAG∶Ce組成的白光LED由于缺乏可見光的紅色部分，明顯偏離色平衡。

綜上所述，新型、價格低廉并且能高效發射紅光的熒光粉既可以用于傳統照明和顯示領域，也可以滿足新興白光LED的需求，具有很好的經濟價值。

近年來以鎢酸鹽為基質的發光材料已經成為國內外商用發光材料研發和知識產權申請的熱點之一，同時也是國內外學術性基礎研究的前沿課題之一。其中Eu摻雜的NaY(WO₄)₂人工單晶和粉體已有學術文獻報道，但是由于發光性能不理想等因素，無法取代商業發紅光熒光粉，因此僅停留在基礎研究階段，缺乏商業性應用的意義，而且迄今為止，國內外沒有以該鎢酸鹽為基礎研制的熒光粉的專利報道。

發明內容

本發明通過改造NaY(WO₄)₂化合物得到了一種新型熒光粉，化學式為Na_1-yLi_yY_1-xEu_x(WO₄)₂，其中x=0.01-1，y=0.01-0.5。所述的發紅光熒光粉，其特征在于使用不同原料提供所需的Na、Li、Y、Eu、W和O元素，并且使用化學合成方法制備，最終化學組成以及x和y取值滿足上式。該熒光粉在波長小于535nm的入射光激發下可獲得紅色發光，中心波長在614±10nm。

該熒光粉與NaY(WO₄)₂同構，但是構成單元大小和組成不一樣，因此表征化合物結構的X射線粉末衍射譜圖相對于NaY(WO₄)₂存在角度偏移（參見附圖1）。

本發明獲得的新型熒光粉可以在紫外光到藍光波長范圍內受激發射鮮艷的紅光，在激發光為380nm（商用LED藍光半導體芯片的發光波長）時，發光強度是商業發紅光熒光粉摻Eu的Y₂O₃的兩倍以上，并且發射光譜分布與之一致，即紅色光純凈（參見附圖2），因此屬于一種高效發紅光的熒光粉。

本發明獲得的發紅光熒光粉為了確保發光性能，必須對組成濃度進行限制，要求Li的濃度y值范圍是（0.01-0.5），而Eu由于與Y離子半徑相近，因此可變范圍較大，x值范圍是（0.01-1），上述范圍均不包括邊界值，比如Li的y值不能為零，其余依此類推。

本發明獲得的發紅光熒光粉物理與化學性質穩定，不需要特殊保護措施；熔點和分解點在1000℃以上，能承受器件加工中熱處理過程幾百攝氏度的烘烤；耐機械研磨，便于獲得合適粒徑的粉粒；可以通過固相合成法獲得，便于利用傳統熒光粉企業生產設備直接并且大量生產，降低設備改造成本。

本發明獲得的熒光粉既可以取代現有商業發紅光熒光粉用于傳統照明和顯示領域，也可以作為組裝白光LED的紅粉，尤其適用于藍光半導體芯片激發組成的白光LED。

附圖說明

圖1?Na_0.8Li_0.2Y_0.91Eu_0.09(WO₄)₂與鎢酸釔鈉（NaY(WO₄)₂）（ICDD?PDF#?48-0886）的X射線粉末衍射譜圖對比。