[发明专利]一种紫外激发白光的LED用荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，涉及发光二极管用单一基质荧光粉及其制备方法。

背景技术

近年来，随着发光波长范围在350~410nm紫外LED芯片的出现，为白光LED用荧光粉提供了新的发展空间。由于紫外光对肉眼不可见，紫外激发型白光LED的颜色只由荧光粉决定，因此所得到的白光具有颜色稳定、流明效率高等优点。紫外激发白光的LED有两种组合：一种是紫外LED 芯片+红绿蓝荧光粉，另一种是紫外LED芯片+单一基质白色荧光粉。前者因荧光粉各自的光衰和驱动电流不一样，所得到的白光不稳定。而后者完全可以克服以上缺点，并且成本较低。因此，紫外激发白光的LED用单一基质白光荧光粉成为近年来荧光粉的研究热点。（Kim S K,Jeon P E,Park Y H,Chio J C,Park H L,Kim G C,Kim T W.White-light generation through ultraviolet-emitting diode and white-emitting phosphor.Appl.Phys.Lett.,2004,85(17):3696;Guo N,Huang Y J,Yang M,Song Y H,Zheng Y H,You H P.A tunable single-component warm white-light Sr₃Y(PO₄)₃:Eu²⁺,Mn²⁺phosphor for white-light emitting diodes.Phys.Chem.Chem.Phys.2011,13:15077-15082;Zhang J,Wang Y H,Zhang F,Huang Y.Single-Phase White-emitting Ca₈MgGd(PO₄)₇:Ln³⁺,Mn²⁺(Ln³⁺=Ce³⁺,Tb³⁺,and Dy³⁺)for Mercury-Free Lamps.J.Electrochem.Soc.2011,158(4):J110-J114）。

钒酸盐基质是一种性能优良的紫外激发白光的LED用单一基质荧光粉的发光材料。钒酸盐基质发光材料因具有合成温度较低、化学稳定性和热稳定性较好、发光强度高等优点而在显示显像、高压汞灯、X射线增感屏以及激光材料等领域得到广泛的应用。日本研究人员“Photoluminescence property of vanadates M₂V₂O₇(M:Ba,Sr and Ca)”（Nakajima T,Isobe M,Tsuchiya T，Ueda Y,Manabe T.Opti.Mater.2010,32:1618-1621.）一文中报道采用制备了对称性较低的偏钒酸盐系列M₂V₂O₇（M=Ba，Sr和Ca）荧光粉，该文献指出：采用高温固相法在750℃退火24小时合成三斜晶系的M₂V₂O₇（M=Ba，Sr和Ca）荧光粉，其激发光谱在320nm~370nm区间有很宽的紫外峰，可以被紫外LED有效激发。在353nm的紫外光激发下，测得该荧光粉发射光谱的强发射峰位于400nm~700nm之间的可见光。尽管该文献所报道的单一基质荧光粉M₂V₂O₇，其制备方法简单；但由于红光部分相对较弱而使得显色指数偏低，而且只有一种烧结温度以及烧结时间过长，难以认定最佳的烧结温度，并且用于制备的原材料碳酸盐在750℃下难以完全分解，从而大大地降低了荧光粉的发光强度。

发明内容