[發明專利]一種紫外光激發的發射波長可調磷酸鹽熒光粉

無效

• 申請號: 201410007341.1
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103756676A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 余華;季振國;陳雷鋒;鐘家松
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C09K11/71
• 分類號: C09K11/71
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及熒光粉領域，尤其涉及一種紫外光激發的發射波長可調磷酸鹽熒光粉。

背景技術

白光LED是一種將電能轉換為白光的固態半導體器件，又稱半導體照明，具有效率高、體積小、壽命長、安全、低電壓、節能、環保等諸多優點，被人們看成是繼白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈之后第四代照明光源，是未來照明市場上的主流產品。

目前實現白光LED普遍采用的是藍光LED芯片和發射黃光的熒光體混合形成白光LED，其原理是藍光LED激發熒光體產生與藍光互補的黃光，再利用透鏡原理將藍光、黃光予以混合，使人眼產生白光的視覺。目前這種熒光粉主要是由鈰激活的釔鋁石榴石，其化學式為Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺（美國專利5,998,925和歐洲專利862,794），激發光譜在460～470nm附近，能有效吸收氮化鎵GaN發光二極管的藍光，石榴石結構的熒光粉有化學性質穩定、亮度高、壽命長及發光效率高等特定。這種熒光粉制作的白光LED具有很高的流明效率，已經遠遠超過白熾燈，盡管采用藍光與黃色熒光粉組合在產生白光方面已經取得巨大成功，但該方法仍然存在明顯的缺點：色溫高、顯色性差等。

解決此問題可以用綠粉與紅粉來代替目前用的黃粉或者是用紫光或近紫外光芯片激發三基色熒光粉實現白光發射。但這兩種方法均混合紅、綠兩色或紅、綠、藍三基色熒光粉制得，由于混合物間存在顏色再吸收、配比調控及老化速率不同的問題，導致白光LED流明效率和色彩還原性受到較大影響，同時成本增加。

單基質白光熒光粉不存在顏色再吸收和配比調控問題，使白光LED?具有更佳的流明效率和色彩還原性，故此單基質白光熒光粉成為當前發光領域的研究熱點。目前單基質兩基色和三基色白光發射體系多采用Eu²⁺/Mn²⁺、Eu²⁺/Ce³⁺和Ce³⁺/Mn²⁺作為激活劑，由于存在多個發射中心，光譜分布難以調控及峰值強度比差異大，材料的顯色性差。

發射波長可調的單基質熒光粉多采用單一激活離子，可有效解決單基質白光熒光粉共激活劑的配比不合理，而導致光譜分布和峰值強度難調控的缺陷。而且，采用發射可調的單基質熒光粉封裝的白光LED器件，還可實現器件光色特性的可調，能滿足不同使用要求。

磷酸鹽是一種傳統的熒光粉基質材料，具有物化性能穩定，原料成本低和制備工藝簡單等優點。磷酸鹽熒光粉是性能優良的熒光粉之一，如報道的LiSrPO₄：Eu²⁺藍色熒光粉（Z.?C.?Wu,?J.?X.?Shi,?J.?Wang,?M.?L.?Gong,?and?Q.?Su,?J.?Solid?State?Chem.?179?(2006)?2356）比商用的藍色熒光粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺，具有高的吸收和轉換效率；KSrPO₄：Eu²⁺熒光粉（Y.?S.?Tang,?S.?F.?Hu,?C.?C.?Lin,?N.?C.?Bagkar,?and?R.?S.?Liu,?Appl.?Phys.?Lett.?90?(2007)?151108）比商用Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺熒光粉，具有高的熱穩定性。Ca₄(PO₄)₂O：Eu²⁺橙紅色熒光粉（ZL200710055669.0）比商用的氮（氧）化物紅色熒光粉，具有原料成本低和合成工藝簡單的特點。磷酸鹽藍色、綠色、黃色和橙紅色熒光粉目前均有報道，但發射波長可調的磷酸鹽熒光粉，尤其是適合紫外光芯片激發的發射波長可調磷酸鹽熒光粉還未見報道。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種紫外光激發的發射波長可調磷酸鹽熒光粉。

為實現上述發明目的，本發明所采取的技術方案是：

一種紫外光激發的發射波長可調磷酸鹽熒光粉，該熒光粉具有如下化學表示式：(Ca_3-x-yMg_x)(PO₄)₂：yEu²⁺，式中，x=0.11～0.411，y=0.005～0.20。