[發明專利]一種白光LED用鋱摻雜鍺酸鹽綠色熒光粉及其制備方法

在審

• 申請號: 202010050022.4
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111154488A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 石建新;梁瓊云;李俊豪;吳明娒
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所(普通合伙) 44229
• 代理人: 姜若天

本發明公開了一種白光LED用鋱摻雜鍺酸鹽綠色熒光粉及其制備方法，其化學組成通式表示為：CaY_2?x?yLn_yGe₄O₁₂:xTb³⁺，其中，Ln為Sc、Gd、Lu和La中的一種或多種，x、y分別為摻雜離子摩爾比系數，取值范圍為：0.01≤x≤2.00，0≤y≤2.00。本發明以鍺酸鹽為基質，以Tb³⁺離子為激活離子，通過高溫固相法制備得到以鍺酸鹽為基質的鋱離子摻雜的綠色熒光粉。該綠色熒光粉的激發光譜覆蓋300~400nm波段，幾個主要激發峰在312nm、340nm、351nm、369nm和377nm附近，其發射光譜覆蓋450~650 nm范圍，主峰在487 nm、543nm、583nm和618nm附近，能夠在近紫外或藍光激發下發出綠光，發光強度高，化學性質穩定，發光效率高，適合白光LED使用。

技術領域

本發明涉及稀土發光材料技術領域，主要涉及一種稀土Tb³⁺ 離子摻雜鍺酸鹽綠色熒光材料及其制備方法。

背景技術

發光二極管LED (Light-Emitting Diode) 由于其具有發光效率高、壽命長、節能環保的優點，被視為一種新型的半導體照明光源，已廣泛應用于室內外照明、指示燈、信號燈等領域當中。在顯示領域LED也得到了廣泛的使用，包括廣告燈箱、顯示屏等。LED實現發光的方式主要是用近紫外芯片所發射的光線作為激發光，使熒光粉產生受激發射而發光。目前制備白光LED最為成熟的技術方案是采用藍光LED芯片與YAG黃光熒光粉共同封裝，已作為商業化的白光LED廣泛使用。另一種得到白光的方式是采用近紫外光芯片激發紅、綠、藍三種顏色發光材料，其發射覆蓋整個可見光區，白光顯色性更好，可實現低色溫的白光發射。

熒光粉的結構與性能對LED燈具發揮著重要的作用，需要開發不同發光顏色、發光效率高、熱猝滅效應小等性能的熒光粉來滿足燈具的需要。作為紫外-近紫外LED芯片激發紅、綠、藍色熒光粉，由于綠色熒光粉發光效率相對于其他兩種顏色的熒光粉來說發光效率比較低，所以會影響到整個LED的光通量。Tb³⁺作為一種良好的綠色熒光粉激活劑，具有很大的潛力。因此，為了拓寬白光LED的應用、促進LED產業的發展，研制近紫外芯片激發的發光性能好且化學穩定性好的鋱離子摻雜綠色熒光粉具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以鍺酸鹽為基質的鋱離子摻雜綠色熒光材料，在近紫外光的激發下，可發射出發光主峰在543 nm的綠色熒光，該熒光粉發光強度高，化學性質穩定。

本發明的另一目的在于提供上述鋱離子摻雜的綠色熒光材料的制備方法。該熒光粉利用鋱離子作為激活劑，采用高溫固相法，在溫和條件及空氣氣氛下，直接合成新型的鋱離子摻雜的綠色熒光粉。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種白光LED用鋱摻雜鍺酸鹽綠色熒光粉，其化學組成通式表示為：CaY_2-x-yLn_yGe₄O₁₂:xTb³⁺，其中，Ln為Sc、Gd、Lu和La中的一種或多種，x、y分別為摻雜離子摩爾比系數，取值范圍為：0.01≤x≤ 2.00，0≤y≤2.00。