[發明專利]一種窄帶綠光熒光粉及其制備方法和白光LED發光裝置

在審

• 申請號: 201810748727.6
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108913127A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 夏志國;趙鳴;廖泓旭
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;H01L33/50
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

一種用于顯示器件的窄帶綠光熒光粉及制備方法和LED發光裝置，屬于無機發光材料領域。綠光熒光粉化學組成式為Rb_xLi_ySiO_z:aEu²⁺，制備方法為：合成熒光粉的原材料采用各種堿金屬的碳酸鹽、堿土金屬的碳酸鹽、氧化硅或硅酸、稀土元素的氧化物。按照分子式Rb_xLi_ySiO_z:aEu²⁺中各元素的比例進行準確稱取原料，研磨混合均勻，在箱式爐400?550℃預燒2?6h，自然冷卻后取出研磨，再在N₂/H₂氣氛下600?1000℃下進行保溫3?12h，冷卻后做研磨、洗滌、過篩及烘干步驟的后處理。本發明窄帶綠光熒光粉發光強度高、色純度高，半高寬小、溫度猝滅特性良好、激發范圍寬，與現有技術中的窄帶紅光熒光粉組合，在藍光激發下可獲得一系列的高效白光，能夠滿足液晶顯示領域的需求，同時具有色域范圍廣、色溫均勻性好并且不易發生光衰的優點。

技術領域

本發明屬于無機發光材料技術領域；涉及一種用于顯示器件的窄帶綠光熒光粉及其制備方法和白光LED發光裝置。

背景技術

近年來，白光LED作為新型的固態光源，具有綠色、環保、長壽命等優勢，在照明和顯示領域已經得到了廣泛的應用。

目前白光LED的實現方式主要是芯片與熒光粉組合：(1)藍光LED芯片與黃色熒光粉組成；(2)藍光LED芯片與紅/綠色熒光粉組成；(3)近紫外LED芯片與紅綠藍三基色熒光粉組成。在照明領域，作為白光LED合成所需的紅、綠、藍三基色熒光粉，其單款熒光粉的性能(發光強度、峰值波長、半高寬等)直接決定了合成白光LED器件的光效和顯色指數；在液晶顯示LED背光源的實現過程中，熒光粉的性能(發光強度、色坐標、峰值波長、半高寬)直接決定液晶顯示的色域范圍。因此，熒光粉的發光性能直接影響并決定了白光LED器件的性能。

目前，應用于白光LED的熒光粉主要有鋁酸鹽、硅酸鹽和氮化物/氮氧化物、氟化物四大體系。其中，具有石榴石結構的鋁酸鹽YAG:Ce具有發光效率高、熱穩定性好和化學結構穩定等優點，是目前最為經典的液晶顯示用黃色熒光粉。而中低端液晶顯示用的綠色熒光粉主要以硅酸鹽熒光粉為主，高端顯示用的綠色熒光粉以β-sialon:Eu氮氧化物為主；照明用的紅色熒光粉以MAlSiN₃:Eu(M為Ca，Sr、Ba中一種或多種)為主，而液晶顯示LED背光源用的紅色熒光粉以K₂SiF₆:Mn為主。為提高液晶顯示的色域范圍，目前急需比β-sialon:Eu半高寬更小，色純度更純的窄帶綠光熒光粉。

發明內容

本發明目的之一是提供了一種發光強度高、色純度高，半高寬小、溫度猝滅特性良好、激發范圍寬的用于顯示器件的窄帶綠光熒光粉。

本發明目的之二是提供一種色域范圍大、色溫均勻性好并且不易發生光衰的白光LED發光裝置。

為實現上述目的，本發明用于顯示器件的窄帶綠光熒光粉以硅酸鹽為基質，以二價Eu為激活劑，所述熒光粉的分子式為：Rb_xLi_ySiO_z:aEu²⁺，，其中3＜x+y＜5，3.8≤z≤4.2，0.005≤a≤0.2。

優選地，本發明用于顯示器件的窄帶綠光熒光粉的化學組成式為Rb_xLi_ySiO_z:aEu²⁺，其中3.5＜x+y＜4.5，3.9≤z≤4.1，0.04≤a≤0.1。

更優選地，本發明用于顯示器件的窄帶綠光熒光粉的化學組成式為Rb_xLi_ySiO_z:aEu²⁺，其中3.8＜x+y＜4.2，z＝4，0.06≤a≤0.08。