[發(fā)明專利]一種基于氟鋯酸鹽的白光LED用紅光材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710442847.9
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107033891B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 潘躍曉;席陸青;劉桂;張磊;潘鑫;侯喜梅
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發(fā)明公開了一種基于氟鋯酸鹽的白光LED用紅光材料及其制備方法。該材料的化學組成為Na₅Zr_2?2xF₁₃:xMn⁴⁺，其中x＝0.1～8.0mol％，以固體NaF、K₂MnF₆與HF、H₂ZrF₆水溶液為原料，在常溫下攪拌反應3～12小時，抽濾，自然晾干，得到白色粉體。產(chǎn)品在紫外燈下發(fā)明亮紅光，其最大的激發(fā)帶位于藍光區(qū)域，能用于GaN藍光芯片，其發(fā)射光譜由6個位于紅色區(qū)域的尖峰組成。該材料可能應用于二基色白光LED，以提高其顯色指數(shù)。產(chǎn)品不含稀土，制備方法簡單，適于工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED用紅光材料，特別是涉及一種基于氟鋯酸鹽的白光LED用紅光材料及其制備方法；該材料激發(fā)波長位于藍光區(qū)域，發(fā)射波長位于紅光區(qū)域。

背景技術(shù)

白光二極管(W-LED，white-light-emitting diode)固體照明相對于傳統(tǒng)的照明技術(shù)具低能耗、發(fā)光效率高、無污染等優(yōu)點，已經(jīng)成為人們的研究熱點。目前世界各國研究比較活躍的實現(xiàn)白光途徑主要是熒光轉(zhuǎn)換型，即用單個LED芯片和熒光粉組合發(fā)光。當前商業(yè)化的白光LED運用GaN基LED芯片激發(fā)黃色熒光粉YAG:Ce，但這類白光LED因其缺少紅光區(qū)域的光譜，導致其顯色指數(shù)較低，通常小于70，無法滿足大規(guī)模的高端照明需求。

為了提高其顯色指數(shù)，一個有效的辦法就是在白光LED器件中添加適當?shù)募t光熒光粉，增強器件的紅光發(fā)射。因此，美國專利6649946披露了以氮化物作為紅色熒光材料，該氮化物的化學式為M₂Si₅N₈:Eu與MSi₇N₁₀:Eu，可受420-470nm的藍紫光激發(fā)，而發(fā)射出紅光。目前，性能較好的白光LED用紅光熒光粉主要為稀土摻雜的氮化物材料，如M₂Si₅N₈:Eu²⁺(M＝Ca,Sr,Ba)，MSiN₂:Eu²⁺(M＝Sr，Ba，Mg)以及CaAlSiN₃:Eu²⁺等。但是該類紅光熒光粉的發(fā)射為寬帶發(fā)射，相當一部分發(fā)射光譜處于深紅(＞650nm)范圍，而人眼對這部分發(fā)光是極不敏感的，使得器件的輻射光視效能(Luminous Efficacy of Radiation，LER)大幅降低且成本較高。Mn⁴⁺離子處于八配位的晶格環(huán)境中時，其發(fā)射光譜為峰值在630nm左右的窄帶發(fā)射，能夠有效匹配藍光芯片應用于白光LED。