[發明專利]一種石榴石結構的全光譜熒光轉換材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011189489.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112251227A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 張樂;邵岑;康健;邱凡;趙超;陳浩
• 申請（專利權）人: 新沂市錫沂高新材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;H01L33/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

本發明公開了一種石榴石結構的全光譜熒光轉換材料及其制備方法，該熒光轉換材料的化學通式是Ba_aY_bLu_cCe_dAl_eGa_fSi_gO₁₂，0.85≤a≤1.15，0b≤2.0，0.2≤c≤2.0，0.03≤d≤0.15，0.5≤e≤2.5，0.5≤f≤2.5，0.8≤g≤1.2，a+b+c+d＝3，e+f+g＝5；首先分別配制Y_3?dCe_dAl₅O₁₂以及Ba_aLu_3?a?dCe_dAl_5?f?gGa_fSi_gO₁₂原料粉體，再分別球磨、干燥、過篩、煅燒，再將煅燒后的Y_3?dCe_dAl₅O₁₂粉體以及Ba_aLu_3?a?dCe_dAl_5?f?gGa_fSi_gO₁₂粉體按照化學式Ba_aY_bLu_cCe_dAl_eGa_fSi_gO₁₂進行配比稱量，真空攪拌，干燥后置于還原氣氛下煅燒，即得到目標產物。本發明制備的全光譜熒光轉換材料光轉換效率高、化學穩定性好、激發和發射光譜范圍寬，制備方法簡單，易于工業化生產。

技術領域

本發明涉及LED用熒光轉換材料制備技術領域，具體涉及一種石榴石結構的全光譜熒光轉換材料及其制備方法。

背景技術

自藍光LED芯片問世以來，利用低成本的LED芯片實現高品質的白光照明輸出成為眾多科研學者不斷追求的目標。當今世界，采用熒光轉換材料實現高品質白光照明輸出的白光LED器件以其制備成本低、能耗低、壽命長、環境友好等優勢已經成為應用最為廣泛的照明燈具。

但是，隨著人們對高品質健康生活的不斷追求以及對藍光危害潛在風險的擔憂，使得白光LED照明器件需要在顯色指數、藍光利用率等技術領域不斷實現突破。然而，對于單一藍光LED芯片的白光光源來說，其顯色指數遠遠低于多芯片三基色LED白光照明光源。造成這種現象的根本原因在于，單一藍光LED芯片的激發光源的白光輸出光譜中，缺少紅光成分。

為此，國內學者通過采用引入單一紅光成分的方式來提升單一藍光LED芯片照明器件的顯色指數。中國專利(申請號201910313255.6)提出對硅酸鹽體系紅光熒光粉的改性技術實現高品質的白光輸出；中國專利(申請號201610749624.2)制備了一種全光譜熒光粉獲得了能夠滿足不同照明領域應用需求的高效白光。雖然，這些熒光轉換材料實現了高品質的白光輸出，但是通過該方式制備的白光LED器件無法對藍光進行有效的利用。

因此，對于現有的熒光轉換材料基質改進與開發，以得到能夠與藍光激發LED芯片相匹配的熒光粉對單一藍光芯片的白光LED照明器件的發展具有重要的意義。

發明內容

本發明目的之一是克服現有技術的不足，提供一種藍光利用率高、化學穩定性和溫度猝滅特性好、激發和發射范圍寬的白光LED用石榴石結構的全光譜熒光轉換材料。

本發明目的之二是提供一種上述石榴石結構的全光譜熒光轉換材料的制備方法。該制備方法簡單、易于操作、設備成本低并且企業能夠在現有的產線上實現大規模生產。