[发明专利]一种紫外光激发的绿光LED用荧光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光学功能材料无机合成技术领域，具体涉及一种紫外光激发的绿光LED用荧光粉的制备方法。

背景技术

随着发光二极管效率的迅速提高、成本的不断下降以及蓝色和绿色LED的突破，使LED成为当今世界上三基色完备的发光体系，LED正在由显示、指示器件向照明光源扩展；专家预计LED将成为继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明光源，并将引发照明领域的一场革命。对于LED或者PDP等显示器件，除了驱动电路外，发光材料是决定显示质量的关键因素。现阶段所用粉体大部分是由三基色灯用荧光粉发展而来。红粉一般为(Y，Gd)BO₃:Eu³⁺或Y₂O₃:Eu³⁺，绿粉为Zn₂SiO₄:Mn²⁺或BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺，蓝粉为BaMg Al₁₄O₂₃:Eu²⁺或BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺(BAM)。其中，绿粉对光通贡献最大，其亮度占总亮度的40％¹，可以说绿粉的亮度和效率决定了显示器的总体质量。目前常用的绿粉有Mn²⁺离子激活的(Ba，Mn)Al₁₂O₁₉，SrAl₁₂O₁₉:Mn²⁺，CaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺，ZnAl₁₂O₁₉:Mn²⁺，BaMgAl₁₄O₂₃:Mn²⁺，Zn₂SiO₄:Mn²⁺和以Tb³⁺激活的(Y，Tb)BO₃，LuBO₃:Tb³⁺，GdBO₃:Tb³⁺，YPO⁴:Tb³⁺等，这些绿粉也是PDPs用绿粉。其中(Ba，Mn)Al₁₂O₁₉虽然具有高的色纯度但是其流明效率低。(Y，Tb)BO₃有高的发光亮度但是色纯度低。Zn₂SiO₄:Mn²⁺较之二者在流明效率和色纯度上都好一些而且价格低廉，但是其余辉时间太长，容易在显示中产生拖尾，影响画质。为发展高性能的PDP及绿光LED荧光体材料，实现工艺-微结构-性能的可控，需要寻找激活中心和基质的最佳组合，探索最佳合成路线和制备条件以及激活离子的发光强度、发射波长等结构与性能的关系。在紫外激发下Tb³⁺激活的钨酸钆发光材料有很高的可见荧光发光效率。Tb³⁺由于受基质的影响较小，被广泛用作绿光荧光粉的发光中心。由Tb³⁺激活的发光材料由于有较好的发光亮度和光通效率等优点，成为三基色荧光粉中绿粉的主要激活中心。Tb³⁺的特征发射峰在545nm左右，源于Tb³⁺的⁵D₄-⁷F₅能级跃迁。Mn²⁺激活的绿粉余辉时间较长，且在相应绿粉器件的制作和使用过程中总易被氧化成更高价态的锰离子，从而降低发光效率，色坐标易产生偏移，而Tb³⁺激活的荧光粉在紫外激发下，其能量发射光谱带宽窄，性能稳定、量子效率高，引起越来越多的关注。同时，研究证明在许多材料中Gd³⁺在紫外光激发下对Tb³⁺有敏化作用，增强其发光。在本发明的荧光体钨酸钆中，钨酸根作为基质先吸收能量，再将部分能量传递给Gd³⁺，并在Gd³⁺之间传递，最后传给发光中心Tb³⁺，实现其高效发光。因此，Tb³⁺掺杂的钨酸钆作为绿光LED的发光材料具有很大的研究价值。

参考文献：