[發明專利]一種近紫外光激發的白光LED用藍光熒光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201610893511.X
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN106590646B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 蔣自強;孫志華;于曉晨;段理;閔一桐;黃慈航;呂婉毓
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;H01L33/50;C01G25/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;王孝明

本發明提供了一種近紫外光激發的白光LED用藍光熒光粉及其制備方法，所述的藍光熒光粉的化學式為Ca_4?xZrGe₃O₁₂：xBi³⁺；其中，0.01≤x≤0.4。該方法的具體過程為：將含鈣化合物、含鋯化合物、含鉍化合物、含鍺化合物和助溶劑含硼化合物混合，在1300～1400℃下煅燒3～8h，冷卻即得熒光粉。本發明采用非稀土元素離子作為激活劑，采用不含稀土元素的鍺酸鹽作為基質材料，二者協同配合，獲得一種藍光熒光粉Ca_4?xZrGe₃O₁₂：xBi³⁺(0.01≤x≤0.4)，發出的藍光發色穩定，流明效率高，不含稀土元素，降低了藍色熒光粉居高不下的成本。

技術領域

本發明屬于無機光致發光材料領域，涉及近紫外光激發的白光LED，具體涉及一種近紫外光激發的白光LED用藍光熒光粉及其制備方法。

背景技術

白光LED由于具有節能、環保、體積小、長壽命、響應速度快、全固態、抗震性及安全性能好等諸多優點而被廣泛應用在照明和顯示領域。

目前，商業化的白光LED器件的實現方式主要有兩種：一種是在GaInN藍光芯片上涂覆以Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺為代表的黃色熒光粉，利用熒光粉的黃光和芯片的藍光而復合形成白光。這種器件的發光顏色隨熒光粉厚度以及驅動電流的變化而變化，色彩還原性、發色穩定性差，發光較刺眼，顯色指數低，對顯示物體顏色高的場合無法使用。第二種是在近紫外(350～410nm)芯片上涂覆紅、綠、藍三基色熒光粉，調和熒光粉發出的三基色光而得到白光。相比于第一種，這種器件的顯色效果只由熒光粉決定而受芯片的影響很小，因此其顯色指數較好。作為三基色熒光粉其中之一的藍色熒光粉，目前大多數是以二價銪離子或者三價鈰離子為激活劑，如BaMgAl₁₀O₁₇：Eu²⁺，CaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺以及Sc₄Al₆Si₃O₂₁：Ce³⁺等。由于銪和鈰都是稀土元素，相應原料的價格比較昂貴，導致熒光粉生產成本難以下降。

現有技術中還公開了一些稀土元素氧化物作為基質材料，同樣的，相應原料的價格比較昂貴，導致熒光粉生產成本難以下降。并且現有的一些稀土元素氧化物作為基質材料相比較復合鹽而言，其性能穩定性較差，逐漸被市場所淘汰。

對于無機光致發光材料領域的熒光粉而言，基質材料與激活劑之間的選擇性較高，不同的基質材料與不同的激活劑配合會產生不同波長的光，如果基質材料與激活劑的匹配不適當，在近紫外光的照射下甚至不會產生可見光，因此，尋找合適的基質材料與激活劑組成能夠發出特定波長的可見光的熒光粉是本領域從業人員長期探尋的方向。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于，提供一種近紫外光激發的白光LED用藍光熒光粉及其制備方法，在保證藍光熒光粉性能穩定的基礎上，摒棄稀土元素，從而解決現有的藍色熒光粉生產成本居高不下的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種近紫外光激發的白光LED用藍光熒光粉，所述的藍光熒光粉的化學式為Ca_4-xZrGe₃O₁₂：xBi³⁺；

其中，0.01≤x≤0.4。

本發明還具有如下區別技術特征：

優選的，所述的0.04≤x≤0.16。