[發明專利]一種黃橙-橙紅色熒光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310438149.3
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103589424A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 慈志鵬;黃德冰;陳友三;魏嵐;李堯;王育華
• 申請（專利權）人: 廈門通士達新材料有限公司
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;C09K11/66;C09K11/71;C09K11/80
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

技術領域

本發明涉及一種用于照明LED的熒光材料及其制備方法。

背景技術

傳統的照明光源包括白熾燈和熒光燈。最先普及的是白熾燈，因其效能的原因大量地被熒光燈替代。然而就熒光燈而言，由于其含有微量的Hg對環境并不友好；同時，這些傳統光源的能效相對較低、壽命相對較短，不利于節能經濟的發展。自上世紀末，GaN基藍光發光二極管(LED)技術突破后，LED應用已從顯示領域發展到背光照明、裝飾照明、交通信號照明，并已開始進入以白光LED（WLEDs）為主的普通照明應用。與傳統的照明技術相比，WLEDs具有顯著的優勢：包括體積小、耗電量低、發熱量小、壽命長、環保等優點。

藍光激發的WLEDs是在藍光LED芯片上涂覆可以吸收藍光的黃色熒光粉，使其發射的黃光與剩余的藍光復合而形成白光。目前國際上商業應用最廣泛的WLEDs技術是采用黃色熒光粉（如日本日亞化學公司具有專利技術的(Y_1-aGd_a)₃(Al_1-bGa_b)₅O₁₂:Ce³⁺，簡稱YAG:Ce）與藍色LED芯片結合的方法實現的。該方法雖然可獲得高效的白光LED光源，但該光源由于缺乏紅色成分，所以存在顯色指數偏低、色溫偏高(>5500K)以及高溫光衰嚴重等缺點，難以滿足普通照明“暖白光”的需求。目前，科研工作者一方面在努力增加YAG:Ce發射光譜的紅色成分，一方面在積極開發新型的黃橙-橙紅色熒光材料，以此來解決“暖白光”照明的問題。

發明內容

針對上述白光照明LED方案中，黃色熒光粉缺乏紅色光譜，顯色指數偏低、色溫偏高、及高溫光衰嚴重的問題，本發明提出一種黃橙-橙紅色熒光材料，及其制備方法，其技術方案如下：

一種黃橙-橙紅色熒光材料，其化學組成式為：

(Sr_0.995-x-y-zCa_xBa_yN_z)₂(Si_1-bM_b)O₄:0.01Eu²⁺,其中：

1)當M為Al、B、Ga、In或Ti中的一種或幾種時，N為Sc、Y、La或Gd中一種或幾種，且0.15≤x≤0.5,0≤y≤0.03，0≤z≤0.04,0≤b≤0.08；

2)當M為Ge時，0.15≤x≤0.5，0≤y≤0.03，z=0,0≤b≤0.08；

3)當M為P時，N為Li、Na或K中一種或幾種，0.15≤x≤0.5，0≤y≤0.03，0≤z≤0.04,0≤b≤0.08。

本方案的優選者有：

熒光材料其基本結構為α’-Sr₂SiO₄組成的正交晶體結構者；

分子式中的其中的Si可以被B、Al、Ga、Ge、P部分取代,所取代的摩爾百分比為0～8%；

熒光材料在發射光譜中發射波長范圍為500nm-700nm，在激發光譜中激發波長范圍為300nm-500nm者。

作為黃橙-橙紅色熒光材料基本方案的制備方法，包括下步驟：

1)按照(Sr_0.995-x-y-zCa_xBa_yN_z)₂(Si_1-bM_b)O₄:0.01Eu²⁺中的元素比例，分下列三種情況稱取原料：：

①當M為Al、B、Ga、In或Ti中一種或幾種時，N為Sc、Y、La或Gd中一種或幾種，0.15≤x≤0.5,0≤y≤0.03，0≤z≤0.04,0≤b≤0.08，各原料包括：

含有Sr、Ca或Ba的氧化物、碳酸鹽、草酸鹽中的一種或幾種;

含N的單質、氧化物、能夠轉化為氧化物的化合物中的一種或幾種；

含Si的氧化物、能夠轉化為氧化物的化合物中的一種或幾種；

含M的氧化物、能夠轉化為氧化物的化合物中的一種或幾種；

含Eu的單質、氧化物或硝酸鹽中的一種或幾種。

②當M為Ge時，0.15≤x≤0.5，0≤y≤0.03，z=0,0≤b≤0.08，按各元素化學計量比計算并稱取各原料，其中該原料包括：