[發(fā)明專利]一種藍光激發(fā)的鋁酸鹽基紅色熒光材料及其制備方法與應用

有效

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• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104087299A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 傅仁利;蔣維娜;顧席光;張鵬飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

????本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術領域，尤其是涉及一種藍光激發(fā)的鋁酸鹽基紅色熒光材料及其制備方法與應用。?

背景技術

????白光LED具有體積小、發(fā)熱量低、耗電量小、壽命長、反應速度快、環(huán)保無污染、可平面封裝等優(yōu)點，被稱為繼白熾燈、熒光燈后的第四代光源。?

白光LED的實現方式主要有三種途徑：（1）多色LED組合法，將發(fā)紅、綠、藍光三色LED組合產生白光，此法可隨意調整顏色，但供電復雜，成本較高；（2）利用紫外LED芯片激發(fā)紅、綠、藍光熒光粉合成白光，此法顯色性最佳，但目前效率較低；（3）藍光LED芯片和可被藍光有效激發(fā)的YAG:Ce³⁺黃色熒光粉組合實現白光，此法相對成本較低，效率較高。目前采用藍光InGaN芯片涂覆YAG:Ce³⁺黃色熒光粉所形成的白光LED，制備工藝成熟，產品穩(wěn)定，已經進入了特殊照明領域。但是，這種組合方式的最大不足是顯色指數偏低，難以滿足室內照明和要求高顯色指數的場合，主要原因是YAG:Ce³⁺光譜中紅光波段發(fā)射較弱。因此，需要在“藍光LED芯片+黃色熒光粉”的基礎上，加入可被藍光芯片激發(fā)的紅色熒光粉以補充光譜中的紅色成分。?

????目前正在研究和得到應用的可被藍光激發(fā)的紅色熒光粉的種類并不多見，主要有堿土金屬硫化物體系和氮化物體系，但是硫化物紅粉化學性質不穩(wěn)定，易潮解，而氮化物熒光粉的合成通常需要高溫、高壓等苛刻條件，對生產設備的要求很高，不利于工業(yè)化生產。?

因此，這就要求人們在對現有紅色熒光粉性能進行改進的同時，還要不斷尋找新的基質，開發(fā)新組分的白光LED用紅色熒光粉。2009年，Im等人在專利文獻1中首次報道了Ce³⁺摻雜的LaSr₂AlO₅的新型鋁酸鹽黃色熒光粉LaSr₂AlO₅:Ce³⁺在450nm藍光激發(fā)下，可發(fā)射出峰值為556nm的寬帶光譜，此熒光粉具有很好的化學和熱穩(wěn)定性，以及較高的光轉換效率和光色穩(wěn)定性，但對溫度和驅動電流的變化不敏感，而LaSr₂AlO₅為四面體結構，空間點群為I4/mcm，晶格中存在一個La³⁺和兩個不同的Sr²⁺晶體格位，是一種適用于稀土離子摻雜的穩(wěn)定的基體材料，但將該材料應用于白光LED領域，至今仍未見報道。?

發(fā)明內容

針對上述技術分析和存在的問題，提供方法簡單、性能穩(wěn)定的藍光激發(fā)的鋁酸鹽基紅色熒光材料及其制備方法及其應用，本發(fā)明是這樣實現的：?

一種藍光激發(fā)的鋁酸鹽基紅色熒光材料，具有如下分子式M¹_1-xM²₂AlO₅:xEu，式中按原子摩爾數計量，0.005≤x≤1.0；

??M¹為的La或Gd中的至少一種，M²為Sr或Ca中的至少一種；M¹為三價，M²為二價，Eu為二價。

?????優(yōu)選的，本發(fā)明中，所述藍光激發(fā)的鋁酸鹽基紅色熒光材料具有如下分子式：La_1-xSr₂AlO₅:xEu，式中按原子摩爾數計量，0.005≤x≤1.0。?

???優(yōu)選的，本發(fā)明中，具有如下分子式：La_1-x-yGd_ySr₂AlO₅:xEu，式中按原子摩爾數計量，0.005≤x≤1.0，0＜y≤0.2。?

???優(yōu)選的，本發(fā)明中，所述藍光激發(fā)的鋁酸鹽基紅色熒光材料，具有如下分子式：La_0.5-yGd_ySr₂AlO₅:0.5Eu式中按原子摩爾數計量，0＜y≤0.2。?

???優(yōu)選的，本發(fā)明中，所述藍光激發(fā)的鋁酸鹽基紅色熒光材料，具有如下分子式：La_1-xSr_2-zCa_zAlO₅:xEu，式中按原子摩爾數計量，0.005≤x≤1.0，?0＜z≤1.5。?