一种照明显示白光LED用荧光粉及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种照明显示白光LED用荧光粉及其制备和应用。该荧光粉的化学通式为Sr1‑

【技术实现步骤摘要】
一种照明显示白光LED用荧光粉及其制备和应用


[0001]本专利技术属于稀土发光材料
，涉及一种照明显示中白光LED用的荧光粉，是一种可被近紫外激发的绿色荧光粉；本专利技术还涉及该绿色荧光粉的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]荧光粉白光LED有着能效高、寿命长、结构紧凑和环境友好等优点，是继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯之后发展起来的第四代新型照明和显示光源。荧光粉能强烈吸收LED芯片发出的蓝光或近紫外光，并在可见光谱的红色、绿色或黄色区域有效地重新发射，通过不同颜色的荧光粉组合，便能使整个器件发出白光。在白光LED照明的应用中，工业化和商业化上主要使用蓝光LED芯片+黄色荧光粉的组合，但这种组合的白光LED会出现部分光谱不完整的问题，使得显色效果不佳。为了进一步改善白光LED照明的显色效果，出现了近紫外LED芯片+红绿蓝三种荧光粉的组合，这种组合基本能覆盖整个可见光区域的光谱，显色效果佳。但如果其中某种荧光粉因某种原因使其发射强度下降，就会使整个白光LED器件的亮度及显色效果下降。此外，人眼在可见光谱中对绿光区域尤为敏感，若是白光中的绿光部分减弱或缺失，则会使照明或显示的效果大打折扣。因此，绿色荧光粉对照明或显示白光质量起着至关重要的作用。热稳定性是评判荧光粉发光性能好坏的一个重要指标。一般地，荧光粉的发光强度会随着温度的升高而减弱，这种效应即热猝灭效应。由于照明或显示的白光或绿光不能因绿色荧光粉发射强度的减弱而劣化，因此白光LED中用的绿色荧光粉必须要有良好的热稳定性。
[0003]稀土掺杂的碱土金属正硅酸盐体系荧光粉是一类重要的发光材料，已有四十多年的研究历史，具有很好的发光性能，如激发和发射峰可调、发光强度高、发光颜色丰富、量子效率高等；且化学性质稳定、制备工艺简单、制造成本低廉，是白光LED用荧光粉的不二之选。已经商用的绿色荧光粉SrBaSiO4: Eu
2+
在近紫外到蓝光区域有较强的吸收，并且具有较强的发光强度，但其较低的热稳定性使其难以满足白光LED器件的实际应用需求，目前已逐步退出市场。因此，开发解决上述问题的高效白光LED用荧光粉具有十分重要的理论和实际意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种照明显示白光LED用绿色荧光粉，提高荧光粉热稳定性，满足高性能器件的应用需求。
[0005]本专利技术的另一个目的是提供一种上述绿色荧光粉的制备方法。
[0006]本专利技术的第三个目的是提供一种上述绿色荧光粉在照明显示用白光LED中的应用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种照明显示白光LED用绿色荧光粉，其化学通式为Sr1‑
x
‑
y
M
y
BaSiO4‑
y
F
y
: xEu
2+
，其中0.01≤x≤0.20，0.05≤y≤0.5，M 为 Na或K。
[0008]本专利技术所采用的另一个技术方案是：一种上述绿色荧光粉的制备方法，具体按以下步骤进行：1）按照化学通式Sr1‑
x
‑
y
M
y
BaSiO4‑
y
F
y
: xEu
2+
的化学计量比，分别称取各原料，其中，Sr通过碳酸盐、氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐或磷酸盐引入；Ba通过碳酸盐、氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐或磷酸盐引入；Eu通过碳酸盐、氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐或磷酸盐引入；Si通过氧化物引入；Na通过氟化物、氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐或磷酸盐引入；或者K通过氟化物、氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐或磷酸盐引入；充分混合所取的所有原料，形成混合物，研磨，得混合物料；2）将混合物料置于氧化铝坩埚内，常压下、还原气氛中先加热至900～1100℃保温0～2h，再升温至1000～1600℃，保温1～10h，随炉冷却至室温，得烧结产物；3）研磨烧结产物，过筛，制得照明显示用白光LED用绿色荧光粉。
[0009]还原气氛按体积百分比，由5%的氮气和95%的氢气组成。
[0010]本专利技术所采用的第三个技术方案是：一种上述铝荧光粉在以近紫外光为激发源的各种照明显示器件中的应用。近紫外光激发源包括近紫外LED芯片。
[0011]本专利技术荧光粉采用高温固相法制得，属碱土金属正硅酸盐体系，具有结晶度好、发光亮度强、发光效率高、物理化学性质稳定等优点，尤其是通过Na
+
、K
+
等阳离子调控后，具有良好的热稳定性；在近紫外光350～450 nm有很强的光吸收，激发峰峰值在410 nm左右，可被近紫外芯片有效激发，在近紫外光的激发下可以发射绿色的荧光，发射峰峰值在510～530 nm可调；对照明显示用的白光LED中的白光有非常好的贡献，这是因为当蓝光、红光和绿光组合得到白光时，使用发射峰在520 nm附近的绿光可以得到非常亮的白光，同时发射峰在510～530 nm的绿光可以在蓝光、绿光和红光的组合中表现出更清晰、更鲜艳的绿光成分，使得该荧光粉适用于以近紫外光为激发源的各种照明显示器件中。
[0012]本专利技术荧光粉解决了现有技术中的热稳定性所带来的问题，即现有的碱土金属正硅酸盐体系荧光粉热稳定性低的问题，以及热稳定性低带来的光转换和能量转换效率较低、发光的均匀度较差、绿光的缺失导致显色性较差等关键问题。荧光粉制备方法简单，易于操作，可控度高，性能稳定，易于产业化生产。
附图说明
[0013]图1为实施例1制得荧光粉的XRD图谱和标准图谱的对比图。
[0014]图2为实施例1制得荧光粉的激发光谱和发射光谱图。
[0015]图3为实施例1制得荧光粉的发射光谱随温度的变化图。
[0016]图4为实施例1制得荧光粉与现有技术中SrBaSiO4荧光粉的温度猝灭曲线对比图。
[0017]图5为实施例2制得荧光粉的XRD图谱和标准图谱图。
[0018]图6为实施例2制得荧光粉的激发光谱和发射光谱图。
[0019]图7为实施例2制得荧光粉与现有技术中SrBaSiO4荧光粉的温度猝灭曲线对比图。
[0020]图8为实施例3制得荧光粉的XRD图谱和标准图谱图。
[0021]图9为实施例3制得荧光粉的激发光谱和发射光谱图。
[0022]图10为实施例3制得荧光粉与现有技术中SrBaSiO4荧光粉的温度猝灭曲线对比图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0024]实施例1按照化学式Sr
0.68
Na
0.3
BaSiO
3.7
F
0.3
: 0.02Eu
2+
中各原料的化学计量比分别称取SrCO3、BaCO3、SiO2、Eu2O3和 NaF，将所取原料混合，形成混合物。充分研磨混合均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种照明显示白光LED用荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学通式为Sr1‑
x
‑
y
M
y
BaSiO4‑
y
F
y
: xEu
2+
，其中0.01≤x≤0.20，0.05≤y≤0.5，M为 Na或K。2.一种权利要求1所述照明显示白光LED用荧光粉的制备方法，其特征在于，该制备方法具体按以下步骤进行：1）按照化学通式Sr1‑
x
‑
y
M
y
BaSiO4‑
y
F
y
: xEu
2+
的化学计量比，其中M为Na或K，分别称取各原料，Sr通过碳酸盐、氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐或磷酸盐引入；Ba通过碳酸盐、氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐或磷酸盐引...

【专利技术属性】
技术研发人员：王育华，濑户孝俊，刘政强，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：