[發明專利]一種鉍摻雜鎢酸鹽紅色熒光粉及制備方法、應用

有效

• 申請號: 201610997434.2
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106753361B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 彭明營;韓瑾
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09K11/68
• 分類號: C09K11/68;H01L33/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

本發明公開了一種鉍摻雜鎢酸鹽紅色熒光粉，化學通式為Zn_1?xWO₄:xBi³⁺，其中x為摩爾分數，且0<x≤0.05。本發明還公開了該熒光粉的制備方法，按化學組成通式所稱取各元素相應的化合物；研磨混勻后在800?1200℃煅燒4?12h。該熒光粉可被250?410nm范圍內的紫外光有效激發，發光在450?850nm范圍之內，中心位于665nm，在紫外區有吸收，在藍光和綠光區無吸收，可用于制備近紫外LED芯片激發的白光LED器件。

技術領域

本發明涉及發光材料領域，特別涉及一種鉍摻雜鎢酸鹽紅色熒光粉及制備方法、應用。

背景技術

近年來，隨著氣候變化和環境問題日益顯現，人們正在尋找替代化石燃料不排放二氧化碳的能源。白光LED由于高效、緊湊、耐用以及環保等優越的性能而備受關注。白光LED的推廣使用非常重要，可以顯著地降低全球電力需求和化石燃料的使用，減少二氧化碳等溫室氣體的排放。目前，白光LED已廣泛地應用于日常照明，逐漸取代傳統的照明光源——白熾燈、熒光燈。

熒光粉轉換的白光LED(簡稱pc-WLEDs)被視為下一代新型照明光源。目前，白光LED器件通常采用藍光LED芯片和YAG:Ce熒光粉組合封裝而成。但是，這種組合由于缺少紅光成分，顯色指數偏低(Ra<80)，色溫偏高(Tc>7000K)，阻礙了它向其它一些應用領域拓展。此外，藍光LED芯片與YAG:Ce熒光粉的熱老化速率不同，隨著白光LED器件運行時間的延長，其發光將逐漸偏離白光。

為了解決上述問題，研究人員開始嘗試新的封裝方案，采用紫外-近紫外LED芯片(350-410nm)與紅、綠、藍三基色熒光粉組合產生白光。將若干種熒光粉涂在UV LED芯片上，芯片激發熒光粉形成紅、綠、藍發光，三色光相疊加得到白光。這種方案可以獲得顯色性高，色差小以及色溫可調的白光，克服藍光LED芯片和YAG:Ce熒光粉組合面臨的問題。新方案要求紅、綠、藍熒光粉必須在350-410nm有吸收，在可見光區無吸收，并且在可見光區高效發光。現有的熒光粉，尤其是紅色熒光粉，例如(Ba,Sr)₂Si₅N₈:Eu²⁺，(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu²⁺，(Sr,Ca)S:Eu²⁺，除了在紫外區有吸收之外，在藍光和綠光區也有吸收，部分藍色或綠色熒光粉的發光被紅色熒光粉重吸收，導致發光效率降低，難以滿足新方案要求。因此，開發在紫外區(特別是350-410nm)有吸收，在藍光或綠光區無吸收的紅色熒光材料是發光材料領域亟待解決的重大科技問題。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種鉍摻雜鎢酸鹽紅色熒光粉，在紫外區有吸收，在藍光和綠光區無吸收，在紅光區有發光。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種鉍摻雜鎢酸鹽紅色熒光粉，化學通式為Zn_1-xWO₄:xBi³⁺，其中x為摩爾分數，且0<x≤0.05。

一種鉍摻雜鎢酸鹽紅色熒光粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)按化學通式為Zn_1-xWO₄:xBi³⁺，其中x為摩爾分數，且0<x≤0.05，稱量含Zn元素的化合物、含W元素的化合物和含Bi元素的化合物，研磨混合均勻，得到混合物料；

(2)將步驟(1)得到的混合物料在800-1200℃煅燒4-12h，冷卻至室溫后，研磨即得鉍摻雜鎢酸鹽紅色熒光粉。

所述含Zn元素的化合物為氧化鋅、乙酸鋅或硝酸鋅。

所述含W元素的化合物為三氧化鎢或鎢酸銨。