[發(fā)明專利]一種熒光材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610123925.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN105670614B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張日光;周天亮;朱小清;林勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波升譜光電股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/64
• 分類號(hào): C09K11/64;H01L33/50
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熒光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

依靠熒光粉轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)白光LED主要有以下幾種方式：

1)多芯片LED。將RGB三基色LED芯片封裝在一起來產(chǎn)生白光。利用RGB三色LED組合構(gòu)成白光LED的技術(shù)是最高效的，避免了熒光粉發(fā)光轉(zhuǎn)換過程中斯托克斯位移造成的能量損失，可獲得最高的發(fā)光效率，同時(shí)可分開控制3種不同的光色LED的光強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)全彩變色的效果。但該方法制成的白光LED的各個(gè)光色隨驅(qū)動(dòng)電流和溫度變化不一致，隨時(shí)間的衰減速度也不相同，且其散熱問題也比較突出，生產(chǎn)成本居高不下。

2)三基色熒光粉轉(zhuǎn)換LED。三基色熒光粉轉(zhuǎn)換LED可以在較高發(fā)光效率的前提下，有效地提升LED的顯色性，它具有較高的光視效能和顯色指數(shù)。三基色白光LED實(shí)現(xiàn)的常用方法是，利用紫外光(UV)LED激發(fā)一組可被紫外光有效激發(fā)的黃、綠、藍(lán)(RGB)三基色熒光粉，其特點(diǎn)為光譜的可見光部分完全由熒光分產(chǎn)生。不過，它存在以下缺點(diǎn)：電光轉(zhuǎn)化效率較低；粉體混合較困難，有待研發(fā)高效率的熒光粉；封裝材料在紫外光照射下容易老化，壽命較短，存在紫外線泄露的隱患；高效功率型UVLED不易制備。

3)黃色熒光粉轉(zhuǎn)化LED。目前藍(lán)光GaN芯片+摻雜Ce³⁺、發(fā)黃光的釔鋁石榴石(Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺，YAG)熒光粉是最常見的二基色熒光粉轉(zhuǎn)換LED。當(dāng)然適當(dāng)?shù)靥砑蛹t色及綠色熒光粉，可以適當(dāng)提高此類白光LED的顯示性。

總的來說，黃色熒光粉轉(zhuǎn)化白光LED是目前商業(yè)上最成熟、最容易實(shí)現(xiàn)的白光LED技術(shù)，其具有耗能小、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)而引起了人們的廣泛關(guān)注。在該裝置中，GaN發(fā)出的藍(lán)色光激發(fā)了YAG而得到黃色光，未被吸收的藍(lán)光和黃光復(fù)合得到白光，因此在藍(lán)光或紫光激發(fā)下發(fā)黃光的YAG熒光粉是目前使用量最大的一類熒光粉。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種熒光材料及其制備方法，該熒光材料可將藍(lán)光或紫光轉(zhuǎn)化為黃光。

本發(fā)明提供了一種熒光材料，如式(I)所示：

M_2-xCe_xAl₃Si₃O_12+xF_1-x(I)；

其中，0＜x＜1；所述M為Mg、Ca、Sr與Ba中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述x為0.02～0.98。

本發(fā)明還提供了一種熒光材料的制備方法，包括：

A)將M前驅(qū)體、Ce前驅(qū)體、Al前驅(qū)體、Si前驅(qū)體與F前驅(qū)體混合，進(jìn)行高溫固相反應(yīng)，得到熒光材料；

所述M前驅(qū)體、Ce前驅(qū)體、Al前驅(qū)體、Si前驅(qū)體與F前驅(qū)體中M、Ce、Al、Si與F的摩爾比為(2-x)∶x∶3∶3∶(1-x)；0＜x＜1；所述M為Mg、Ca、Sr與Ba中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述M前驅(qū)體、Ce前驅(qū)體、Al前驅(qū)體、Si前驅(qū)體與F前驅(qū)體的純度均不低于99.5％。

優(yōu)選的，所述步驟A)具體為：

將M前驅(qū)體、Ce前驅(qū)體、Al前驅(qū)體、Si前驅(qū)體與F前驅(qū)體混合，壓片后，在還原氣氛中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，得到熒光材料。

優(yōu)選的，所述M前驅(qū)體為M的碳酸鹽、M的氧化物、M的磷酸鹽、M的草酸鹽、M的硝酸鹽與M的氟化物中的一種或多種；

所述Ce前驅(qū)體為Ce的碳酸鹽、Ce的氧化物、Ce的磷酸鹽、Ce的草酸鹽、Ce的硝酸鹽與Ce的氟化物中的一種或多種；

所述Al前驅(qū)體為Al的碳酸鹽、Al的氧化物、Al的磷酸鹽、Al的草酸鹽、Al的硝酸鹽與Al的氟化物中的一種或多種；

所述Si前驅(qū)體為Si的碳酸鹽、Si的氧化物、Si的磷酸鹽、Si的草酸鹽、Si的硝酸鹽與Si的氟化物中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述還原氣氛為氨氣或氮?dú)浠旌蠚怏w。

優(yōu)選的，所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為1450℃～1650℃；所述高溫?zé)Y(jié)的時(shí)間為12～20h。

優(yōu)選的，所述高溫?zé)Y(jié)的壓力為12～20個(gè)大氣壓。

本發(fā)明還提供了一種白光LED，包括熒光材料。