一種白光和背光源led用螢光粉及其製備方法
2023-05-10 01:21:56 2
專利名稱：一種白光和背光源led用螢光粉及其製備方法
技術領域：
本發明屬於LED光源技術領域，具體涉及一種LED用螢光粉及其的製備方法。
背景技術：
發光二極體(LED)是一類新型的發光器件，它具有發光效率高，響應速度快，性能穩定，壽命長，工作電壓低，環保節能，抗衝擊等諸多優點，被公認為第四代光源。在普通照明，指示燈，顯示屏，道路交通等方面的應用正在大規模的展開。目前，實現白光LED的方法通常是在藍光LED上塗覆螢光粉。螢光粉吸收藍光後發射出黃光，與剩餘的藍光混合形成白光。比如美國專利5998925報導了(YGd)3(Al1Ga)5O12, 這種發光材料具有發光效率高，化學性能穩定等優點，被廣泛應用於目前的LED封裝領域。但由於黃光缺少紅色成分的光譜，故封裝後的白光顯色性比較低，色溫很高，不能滿足日常照明的需要。也有使用能被藍光LED激發而發射出綠光和紅光的螢光粉，紅光，綠光和藍光混合形成白光。美國專利6294800報導了在藍光LED激發下能發射綠光的一種綠色螢光粉=Ca8Mg (SiO4)4Cl2 :EuMn。其發射主峰在540納米，但其化學穩定性不夠好，發光強度也不能滿足要求。因此化學性能穩定，發光效率高的綠色螢光粉是亟待解決的問題。
發明內容
本發明的目的在於提供一種化學性能穩定、發光效率高的白光和背光源LED用螢光粉及其製備方法和應用。本發明提供的白光和背光源LED用螢光粉，其結構式為(Al-xMnx)3Si04X2，其中A 為鹼土元素中的一種或其中的幾種，X為滷素中的一種或其中的幾種，0.0001 SxS 1。
本發明提供的上述螢光粉的製備方法，具體步驟如下
所採用的原料為上述分子式中的金屬(Mn)原料為Mn的氧化物或氫氧化物或能產生相應氧化物的鹽類；S^2 原料為S^2或能生產S^2任何化合物；鹼土元素A 原料為鹼金屬或鹼土金屬滷化物中的一種或或其中的幾種；滷素X 原料為滷素或其鹽類中的一種或或其中的幾種。另外有助溶劑硼酸或硼酸鹽，助溶劑的量為上述原料總重量的 0. 01%—10%。按結構式中原子配比，稱取原料；把原料和助溶劑均勻混合，放在坩堝內，在還原氣氛中或惰性氣體中進行高溫灼燒，灼燒溫度在1350-1650攝氏度之間，灼燒時間為2-10 小時；然後冷卻，再經過破碎，球磨，水洗，烘乾，過200目篩網，即得到一種藍光激發的白光和背光源LED用螢光粉。其在藍光LED激發下，發射波長從515到585納米之間變化。本發明的優點
1、採用助溶劑法改變螢光粉的發射波長，從515納米到585納米都連續可控。2、採用助溶劑法，降低了反應溫度，節約能源。製造方法簡易，易於操作，無汙染， 成本低。本發明提供的螢光粉可用於製作白光LED和背光源LED器件。具體來說，將該螢光粉塗覆在LED上，得到白光，製成各種白光LED器件；或者，將該螢光粉塗覆在背光源LED 上，製成各種背光源LED器件。
圖1為實施例1的螢光粉發射光譜圖。
具體實施例方式下面通過實施例進一步描述本發明。實施例1
按上述分子式，稱取0. 9摩爾的SrCO3, 0. 1摩爾的MnCO3, 2摩爾的SrCl2, 0. 01wt% NH4C1,1摩爾的SiO2,均勻混合。混合後的原料放在坩堝內，在氮氫混合氣體中反應，灼燒溫度在1350攝氏度，灼燒時間為5小時，冷卻，經過破碎，球磨，水洗，烘乾，過200目篩網， 得到所述螢光粉。其發射光譜圖如圖1所示，可用於製作白光LED和背光源LED器件。實施例2
按上述分子式，稱取0. 9摩爾的BaCO3, 0. 1摩爾的MnCO3, 2摩爾的SrCl2,0. 01wt% NH4F, 1摩爾的SiO2，均勻混合。混合後的原料放在坩堝內，在氮氫混合氣體中反應，灼燒溫度在1650攝氏度，灼燒時間為3小時，冷卻，經過破碎，球磨，水洗，烘乾，過200目篩網，得到一種藍光激發的白光和背光源LED用螢光粉。得到所述螢光粉。其發射光譜圖類似圖1 所示，可用於製作白光LED和背光源LED器件。實施例3
按上述分子式，0.9摩爾的CaCO3, 0. 1摩爾的MnCO3, 2摩爾的CaCl2, 0. 01wt% H3B03, 1摩爾的SiO2，均勻混合。混合後的原料放在坩堝內，在氮氫混合氣體中反應，灼燒溫度在 1350攝氏度，灼燒時間為5小時，冷卻，經過破碎，球磨，水洗，烘乾，過200目篩網，得到所述螢光粉。其發射光譜圖類似圖1所示，可用於製作白光LED和背光源LED器件。實施例4
按上述分子式，稱取0. 99摩爾的SrCO3, 0.01摩爾的MnCO3，，2摩爾的CaCl2, 0. 01wt% SrF2,1摩爾的SiO2，均勻混合。混合後的原料放在坩堝內，在氮氫混合氣體中反應，灼燒溫度1500攝氏度，灼燒時間4小時，冷卻，經過破碎，球磨，水洗，烘乾，過200目篩網，得到所述螢光粉。其發射光譜圖類似圖1所示，可用於製作白光LED和背光源LED器件。實施例5
按上述分子式，0. 95摩爾的BaCO3, 0. 05摩爾的MnCO3, 2摩爾的CaCl2, 0. 01wt% NH4Br, 1摩爾的SiO2，均勻混合。混合後的原料放在坩堝內，在氮氫混合氣體中反應，灼燒溫度在1350攝氏度，灼燒時間為8小時，冷卻，經過破碎，球磨，水洗，烘乾，過200目篩網， 得到所述螢光粉。其發射光譜圖類似圖1所示，可用於製作白光LED和背光源LED器件。
權利要求
1.一種白光和背光源LED用螢光粉，其特徵在於該螢光粉的結構式為 (AhMnx) 3Si O4X2，其中，A為鹼土元素中的一種或幾種，X為滷素中的一種或幾種，0. 0001 彡 X 彡 1。
2.如權利要求1所述的白光和背光源LED用螢光粉的製備方法，其特徵在於原料所述分子式中的金屬Mn 原料為Mn的氧化物或氫氧化物或能產生相應氧化物的鹽類，Si02 :原料為Si02或能生產Si02任何化合物或單質，鹼土元素A 原料為鹼金屬或鹼土金屬滷化物中的一種或幾，滷素X 原料為滷素或其鹽類中的一種或幾種；助溶劑硼酸或硼酸鹽，助溶劑的量為原料總重量的0. 01%-10% ；按分子式中原子配比，稱取各原料；把原料和助溶劑均勻混合，放在坩堝內，在還原氣氛中或惰性氣體中進行高溫灼燒，灼燒溫度在1350-1650攝氏度之間，灼燒時間為2-10小時；然後冷卻，再經過破碎，球磨，水洗，烘乾，過200目篩網，即得到藍光激發的白光和背光源LED用螢光粉；其在藍光LED激發下，發射波長從515到585納米之間變化。
3.如權利要求1所述螢光粉在製備白光LED或背光源LED中的應用。
全文摘要
本發明屬於LED光源技術領域，具體涉及一種白光和背光源LED用螢光粉及其製備方法。該螢光粉的分子式為(A1-xMnx)3SiO4X2，其中A為鹼土元素中，X為滷素，0.0001≤x≤1。所用原料為金屬Mn的氧化物或氫氧化物或能產生相應氧化物的鹽類；SiO2或能生產SiO2任何化合物或單質；鹼金屬或鹼土金屬滷化物中的一種或幾種；銨鹽中的一種或幾種；助溶劑為硼酸或硼酸鹽。按配比把原料放在坩堝內，在還原氣氛中或惰性氣體中高溫灼燒反應；冷卻，經過破碎、球磨、水洗、烘乾、過篩，即得藍光激發的白光和背光源LED用螢光粉。本發明採用助溶劑法製備，反應溫度低，可節約能源；方法簡單，操作容易，無汙染，成本低。
文檔編號H01L33/00GK102391858SQ20111027754
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者周慶慶, 曾菲, 王晨, 祖利娟, 陳宗蓬 申請人:上海偲達弗材料科技有限公司