[發明專利]一種近紫外光激發的高量子效率綠色熒光粉及其制備方法

在審

• 申請號: 202210502805.0
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114806573A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 霍見生;周建邦;張秋紅;李俊豪;倪海勇
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院資源利用與稀土開發研究所
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79;H01L33/50
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

本發明公開了一種近紫外光激發的高量子效率綠色熒光粉及其制備方法。一種近紫外光激發的高量子效率綠色熒光粉，其化學組成表示式為：Ca₃Lu_2?x?yCe_xTb_ySi₆O₁₈，其中0≤x≤0.12，0≤y≤0.70。本發明提出的綠色熒光粉是首次在Ca₃Lu₂Si₆O₁₈基質中同時摻入Ce和Tb離子，利用Ce作為敏化劑將能量高效的傳遞給Tb激發出高亮度的綠光，與近紫外芯片匹配良好，且這種綠色熒光粉發光效率高，量子效率達到96.4％，可用于白光照明領域。

技術領域

本發明涉及發光材料技術領域，尤其涉及一種近紫外光激發的高量子效率綠色熒光粉及其制備方法。

背景技術

新型光源白光LED具有節能、綠色環保、壽命長、體積小、發光效率高等諸多優點，在照明和顯示領域有著巨大的應用前景。目前，商用白光LED主要的實現方式是在藍光芯片上涂覆YAG:Ce³⁺黃色熒光粉，通過透過熒光粉的藍光以及被激發熒光粉發出的黃光疊加來實現白光。然而，由于缺少紅光成分，導致器件的顯色指數較低、色溫較高。近來，近紫外激發型白光LED的方案備受青睞。該方案采用三基色(紅、綠、藍)混合熒光粉涂在能產生近紫外發射的芯片上，三基色熒光粉全部吸收芯片的發射并被激發出紅、綠、藍發射光，從而復合得到白光。發光性能只由熒光粉本身所決定，因此其顯色指數高，色溫低，穩定性好。

然而當前市場上的綠色熒光粉發光效率比較低，例如商用(Ba,Sr)₂SiO₄:Eu²⁺綠色熒光粉(專利號CN103194220A)的量子效率為70％左右，要達到同樣的發光要求，就必須加入更多的綠色熒光粉，增加了生產成本。因此，尋找一種與近紫外芯片匹配良好，發光效率高的綠色熒光粉，降低近紫外激發型白光生產成本，成為本領域的技術人員函需解決的一個問題。

發明內容

本發明提供了提供了一種近紫外光激發的高量子效率綠色熒光粉及其制備方法，本發明在Ca₃Lu₂Si₆O₁₈基質中同時摻入Ce和Tb離子，利用Ce作為敏化劑將能量高效的傳遞給Tb激發出高亮度的綠光，與近紫外芯片匹配良好，且這種綠色熒光粉發光效率高，量子效率達到96.4％，用于解決現有技術中綠色熒光粉發光效率低，亮度低的問題。

本發明的目的是提出了一種近紫外光激發的高量子效率綠色熒光粉，其化學組成表示式為：Ca₃Lu_2-x-yCe_xTb_ySi₆O₁₈，其中0≤x≤0.12，0≤y≤0.70。

本發明提出的特定化學結構式的綠色熒光粉能被330nm近紫外光有效激發，發射為中心波長在544nm綠光，發光效率高。

優選地，化學組成表示式中x和y滿足以下條件：x＝0.08，0.30≤y≤0.70。

本發明還保護上述近紫外光激發的高量子效率綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟：

S1：按照化學組成表示式Ca₃Lu_2-x-yCe_xTb_ySi₆O₁₈中各元素摩爾計量比分別稱取含鈣化合物、含镥化合物、含鈰化合物、含鋱化合物和含硅化合物作為原料，將原料和助熔劑研磨混合均勻，得到混合物；

S2：將S1所得混合物在還原氣氛下燒結，燒結結束后冷卻至室溫；

S3：將S2所得的高溫燒結產物研磨成粉，即得到所述熒光粉。