[發明專利]一種低色溫石榴石基的熒光發光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110363619.5
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102492424A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 尤洪鵬;賈永超
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;H01L33/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明屬于發光材料技術領域，特別涉及一種低色溫石榴石基的熒光發光材料及其制備方法。

背景技術

白光發光二極管(LED)是一種將電能轉化為可見光的半導體器件，具有無毒、壽命長、高效節能、群固態、工作電壓低、抗震性強及安全性好等優點，目前已經在液晶顯示器背光源、指示燈、普通照明燈諸多領域得到應用，并將取代目前使用的各式燈泡和熒光燈成為新一代綠色照明光源，對節能、環保、提高人民的生活質量等方面具有廣泛而深遠的意義。

現有技術公開了多種白光LED的調配方法，主要包括以下三種：

(1)多晶片混光技術：分別把紅、藍和綠三晶片或藍光和黃光雙晶片固定于同一封裝體內部，再經由調整各晶片的電流大小，調整各晶片的出光量來控制混光比例，以達到混成白光的目標；

(2)以紫外光LED激發均勻混合的藍色、綠色和紅色熒光粉，使其激發出一定比例的三原色進行混光從而輸出白光；

(3)在藍光LED的周圍充混有黃光YAG(Yttrium?Aluminum?Garnet)熒光粉，并使用波長為400～530nm的藍光LED，發出光線激發黃光YAG熒光粉產生黃色光，同時也與原本的藍光混合，進而形成藍黃混合的二波長白光。

其中，第(3)種方式具有方法簡單、成本低廉的優點，是較為常用的方法。目前，現有技術一般以摻雜鈰離子的釔鋁石榴石(YAG:Ce³⁺)熒光材料與藍光LED結合通過補色原理實現白光。但是，該種熒光粉的發射光譜中紅色成分不足，色溫較高。

為了增強發射光譜中紅光成分以得到色溫較低的白光，Phys.Status?Solidi?A(2005，202，1727)公開了一種采用藍色LED芯片激發綠色熒光粉和紅色熒光粉從而產生白光的方法。但是，該方法中使用的紅色熒光粉為氮化物基熒光粉，綠色熒光粉為氮氧化物基熒光粉，兩者的性質存在差異，在應用中會出現色溫漂移現象；而且該方法涉及的氮化物基發光材料的制備條件苛刻、工業成本高。因此，研發得到可以由藍光有效激發、發射光譜覆蓋綠光和紅光區的單基質發光材料是熒光發光材料研究中的難點。

發明內容

有鑒于此，本發明解決的技術問題在于提供一種熒光發光材料及其制備方法，本發明提供的熒光發光材料發射光譜覆蓋綠光和紅光區，由藍光激發可以得到色溫穩定且色溫較低的白光。

本發明提供了一種熒光發光材料，具有式(I)所示的原子比：

A_3-xCe_xD_5-2yG_yMn_yO₁₂??(I)；

式(I)中，A為稀土元素；

D為B、Al和Ga中的一種或多種；

G為Si、Ge和Sn的中一種或多種；

0＜x≤0.30；

0＜y≤0.25。

優選的，所述A為Y、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的一種或多種。

本發明還提供了一種所述熒光發光材料的制備方法，包括以下步驟：

將含A的化合物、含D的化合物、含G的化合物、含Ce的化合物和含Mn的化合物混合，得到混合物；將所述混合物在還原氣氛中焙燒，得到熒光發光材料。

優選的，所述含A的化合物為含A的氧化物、硝酸鹽、氫氧化物、鹵化物和碳酸鹽中的一種或多種。

優選的，所述含D的化合物為含D的氧化物、氫氧化物和含氧酸鹽中的一種或兩種。

優選的，所述含G的化合物為含G的氧化物、氫氧化物和含氧酸中的一種或兩種。

優選的，所述含Mn的化合物為含Mn的氧化物、鹵化物、碳酸鹽和硝酸鹽中的一種或多種。

優選的，所述含Ce的化合物為含Ce的氧化物、鹵化物、碳酸鹽和硝酸鹽中的一種或多種。

優選的，所述混合物還包括氟化物助熔劑。

優選的，所述焙燒的溫度為1400℃～1700℃，所述焙燒的時間為1h～20h。