新型氮氧化物熒光粉技術——2016神燈獎申報技術

項目名稱：

新型氮氧化物熒光粉技術

申報單位：

山東盈光新材料有限公司

綜合介紹或申報理由：

相比傳統(tǒng)照明光源，白光LED具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長等諸多優(yōu)勢，越來越廣泛地應用到了人們生活的方方面面。白光LED的主要實現(xiàn)方式是熒光粉轉換法，所以，LED照明品質的提升很大程度上依賴于LED用熒光粉的發(fā)展水平。 目前，藍光芯片＋紅色熒光粉+黃（綠）色熒光粉的封裝模式，可以很容易實現(xiàn)不同色溫下Ra80~90顯指的白光LED。但是僅憑常規(guī)的紅粉和黃綠粉，要實現(xiàn)95以上超高顯指的白光LED卻并非易事，這主要是因為超高顯指的白光LED需要用低波段的黃綠粉搭配650nm及以上的高波段紅粉才有可能實現(xiàn)。紅粉不是問題，因為紅粉的最大波長可以達到660nm，可以滿足紅光部分的需求。然而現(xiàn)有常規(guī)綠粉的最短波長只能做到520nm左右， 520nm波段以下的藍綠光成分相對較為缺乏，封裝的結果是難以實現(xiàn)超高顯指白光LED。 山東盈光新材料有限公司針對此種情況，專門研發(fā)了此款峰值發(fā)射波長位于490nm左右的氮氧化物綠色熒光粉，用于彌補白光LED中520nm以下的藍綠光成分，搭配常規(guī)波段的黃綠粉和高波段的紅粉，可以輕松實現(xiàn)95及以上超高顯指白光LED。該型LED熒光粉的化學式為BaSi2O2N2:Eu2+，耐酸堿腐蝕，是一種物理化學性質非常穩(wěn)定的氮氧化物，具有發(fā)光亮度高、熱穩(wěn)定性好、熱淬滅溫度高等特性，非常適合白光LED封裝。同時，該型熒光粉也可以搭配藍光芯片，做成冰藍色LED，較硅酸鹽綠粉做出來的冰藍LED顏色更綠、藍害指數(shù)低等優(yōu)勢，是一種實現(xiàn)冰藍色LED的理想熒光粉材料。加之一些尚在開發(fā)中的潛在應用，490綠粉將具有廣闊的應用價值。

主要技術參數(shù)：

1、BaSi2O2N2:Eu2+純相，雜相含量低于0.5wt%;

2、激發(fā)波長覆蓋445~470nm的藍光芯片波段，在藍光的激發(fā)下，峰值發(fā)射波長位于490nm，半峰寬不超過40nm；

3、中值粒徑15±2μm；

4、熱淬滅溫度（發(fā)射光譜強度為常溫50%時的溫度）大于200℃，150℃時發(fā)射光譜強度大于常溫的85%。

與國內外同類產品或同類技術的比較情況：

國內外暫未發(fā)現(xiàn)同類LED熒光粉產品。

經濟評價分析：

按照公司飽和產能達產后，產品年銷售收入4000萬元，年平均利潤總額為2604.2萬元，年所得稅約合計589.4萬元，該項目生產能力的盈虧平衡點為12.66%，即每年能夠達到產能的12.66%即可保證盈利。該項目各項經濟財務指標較好，在經濟上是可行的，具有較好的經濟效益。

技術及工藝創(chuàng)新要點：

1、技術創(chuàng)新點。研究了Eu2+摻雜濃度對490綠粉發(fā)光性能的影響，得到了相應最佳的摻雜濃度；研究了助熔劑對490綠粉晶粒成形與長大的影響，得到了最佳的助熔劑類型以及最佳助熔劑濃度。

2、工藝創(chuàng)新點。系統(tǒng)研究了原材料、燒結爐、升溫曲線以及還原條件對490綠粉物相成形的影響，采用最佳的燒結條件，制備出了490綠粉純相，并達到量產的條件；系統(tǒng)研究了后處理工藝對490綠粉發(fā)光性能的改善和提高，通過球磨、酸洗等多種后處理程序，使490綠粉發(fā)光性能得到進一步提升，滿足白光LED封裝的需求。

實際運用案例和用戶評價意見：

1、實際運用案例一：采用該型490綠粉，搭配山東盈光的YGG540-15型黃綠粉和YGR660型紅粉，該方案可以實現(xiàn)暖白到正白95及以上顯指白光LED。

實際運用案例二：采用該型490綠粉，搭配455nm藍光芯片，可以實現(xiàn)不同冰藍色，顏色效果明顯優(yōu)于硅酸鹽綠粉方案，并且藍害指數(shù)更低，有益于保護人眼。

用戶評價意見。據用戶反饋，采用盈光公司的490綠粉方案，可以做到95及以上超高顯指白光LED燈，熒光粉的配比容易調控，存在的問題在于落BIN率較低。

獲獎、專利情況：

申報單位介紹：

山東盈光新材料有限公司成立于2011年，注冊資本金1000萬元，坐落于美麗的黃河入海口中心城市——東營。 盈光致力于科技強企建設，實施“產學研結合”的發(fā)展之路，成功探索出校企聯(lián)合發(fā)展的新模式，打造了完善的企業(yè)自主創(chuàng)新和成果轉化體系，順利將LED用黃色熒光粉（YAG類）、黃綠色熒光粉（GaYAG、LuAG類）、紅色熒光粉（氮化物類）項目進行了產業(yè)化轉化，產品的高光效，高穩(wěn)定性，一致性好、無污染、低衰減性能獲得了國家權威技術部門的肯定和國內外用戶的認可，為公司取得了良好的經濟效益和社會效益。 目前公司申請了多項省、市科技計劃項目，擁有發(fā)明專利2項，實用新型專利10項，逐步完善各類科技研發(fā)平臺的建設與運行，2015年被評為“東營市科技型企業(yè)”。 我公司目標成為國際國內重要的半導體照明光源材料制備與研發(fā)基地，不斷追求和探索，全力制造性能優(yōu)越、高效、高質的世界一流產品來回饋社會。

產品圖片：