[发明专利]紫光LED转换白光用稀土红色发光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光与显示技术领域，涉及到一种红色发光材料及其制备方法。

背景技术

由于半导体(发光二极管LED)技术的快速发展，白光LED由于其高光效，高显色性、 环保、寿命长等诸多优点已成为世界各国研究的焦点。蓝光LED转换白光的技术已趋于成 熟，而下一代的紫光LED转换白光的技术已在兴起。为了进一步提高紫光LED转换白光 的发光效率、显色指数等，使其达到商品实用化，一方面需要对紫光LED芯片技术进行改 进，另一方面需要提高转换白光所用的稀土三基色红，蓝，绿发光材料的性能，特别是红 色发光材料的发光效率、稳定性的改进提高。目前已有的稀土激活的红色发光材料如CaS: Eu³⁺，SrCaS:Eu³⁺，Y₂O₂S:Eu³⁺，SrSiO₄:Eu³⁺等性能不稳定，影响其发光性能。目前，已在研 制的稀土激活的红色发光材料，如：中山大学、北京有色院等研制的稀土激活的硼酸盐、 钨酸盐等。本发明涉及一类新型稀土Eu³⁺离子激活，并掺入适量的敏化剂Tb、Pb共激活 的碱土金属钼酸盐红色发光材料，这类发光材料具有发光效率高、稳定性好、显色性高、 合成工艺简单等优点，是可用于紫光LED转换白光用途的高效发光材料。

发明内容

本发明的紫光LED转换白光所用的稀土红色发光材料，其结构式为： M_4-3a-3b-2c·(MoO₄)₂:R_a·R_b·N_c。

本发明的技术方案如下：

①物料选取：根据化学结构式M_4-3a-3b-2c·(MoO₄)₂:R_a·R_b·N_c，当M为Li，R_a为稀土Eu元素时， R_b为稀土Tb元素时，N_c为金属Pb元素时，按其重量百分比称取高纯度如下物料：

Li₂CO₃：5％-40％    Eu₂O₃：7％-45％

MoO₃：40％-65％     Tb₄O₇：0.2％-5％

PbO：0.1％-4％

②将上述称取的物料经研磨混均后，装入氧化铝坩埚加盖放入高温炉中在空气中 400-600℃烧结1-2小时。

③冷却后取出研细，再装入氧化铝坩埚中加盖，放入高温炉中空气中700-1000℃烧结2-3 小时，冷却取出研细得到在365nm和紫光LED激发下发出明亮红光的晶体粉末。将其与 发绿、蓝光的稀土发光材料按一定比例混合后涂在紫光LED管芯上即可发出白光。

本发明的紫光LED转换白光用稀土三基色发光材料中的红色发光材料，其结构式： M_4-3a-3b-2c·(MoO₄)₂:R_a·R_b·N_c，(1)M为碱金属Li元素，R_a为稀土激活剂Eu元素，R_b为稀土 敏化剂Tb元素，N_c为金属敏化剂Pb元素，(2)结构式中a的取值范围0.1≤a≤1，b的取值 范围0.01≤b≤0.07，c的取值范围0.001≤c≤0.03。

本发明的紫光LED转换白光用稀土三基色发光材料中的红色发光材料优点在于：

①稀土Eu元素为激活剂，敏化剂为稀土Tb和金属Pb元素，使其激活剂Eu的发光效率 得到显著提高。

②高光效、显色性好、工艺简单。

附图说明

图1为实例1高温煅烧后所得的新型红色荧光粉，在近紫外光(λ＝400nm)激发下的 红光发射光谱图。

图2为稀土三基色绿色荧光粉、蓝色荧光粉及红色荧光粉(实例一)按比例(2∶5∶9) 混合，在近紫外光(λ＝400nm)激发下所得白光(色坐标为x＝0.297，y＝0.36)的发射光谱图。