[发明专利]适于发射白光的稀土配位聚合物荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备发射白光的稀土配位聚合物荧光粉的方法，属于荧光材料技术领域。

背景技术

在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们当下及未来面临的一个重大问题。作为一种半导体固体发光器件，白光发光二极管(Light Emitting Diodes,简称LED)有着寿命长、光效高、能耗低等优点而备受关注。白光LED是继荧光灯、白炽灯和高压灯发展起来的第四代新型的照明固态照明光源。满足了目前各国所倡导的节能环保、“绿色低碳”的政策，被视为21世纪的绿色照明光源，已获得世界各国政府的大力支持，并寄予厚望。

目前，实现白光LED主流方式是采用荧光粉配合LED芯片的单芯片方式。通过引入荧光粉，只需要一种芯片(蓝光或紫外光LED芯片)就可以产生白光，所以荧光粉是影响白光LED器件性能的关键材料之一。白光LED用荧光粉属于光致发光荧光粉。但与节能灯不同，白光LED要求荧光粉在更低能量的紫外或者蓝光激发下有较高的发光效率。因此，普通的灯用荧光粉不适用，必须开发新型高效的白光LED用荧光材料。

稀土元素的原子均具有未充满的受到外界屏蔽的4f5d电子组态，因而具有丰富的电子能级，能够产生多种辐射吸收和发射。在20世纪70年代，人们就已经开始把稀土元素作为激活剂引入荧光粉。目前，在所有的白光荧光粉中，大家公认效率最佳的仍是日亚化学利用蓝光LED芯片搭配的YAG：Ce(Y₃Al₅O₁₂:Ce)荧光粉，目前商品化的白光LED荧光粉多属这种组合。此外，欧司朗光电半导体(Osram Opto Semiconductors)所研发的黄光荧光粉TAG(Tb₃Al₅O₁₂:Ce)在用于白光LED中的表现则为逊色。在这些荧光粉中他们都利用了铈离子(Ce³⁺)的宽带发射特征，然而在实际应用中，由于严重缺乏红光部分，造成了白光LED产品显色性不好，难以满足低色温照明的需求。之后，Philips-Lumileds公司采用460nm蓝光，与绿光SrGa₂S₄：Eu²⁺以及红光SrS：Eu²⁺荧光粉搭配，研发出了显色系数(Ra)为82～87，色温为3,000～6,000K的白光荧光粉。但这些荧光粉多属硫化物体系，稳定性较差，很大程度上也会造成白光LED产品质量的下降。