[發明專利]一種高顯色指數的白色熒光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110361137.X
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113072942B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 余雪;李子洋;王婷;王清遠;馮威;王少卿;郭龍超;趙峰
• 申請（專利權）人: 成都大學
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 天津煜博知識產權代理事務所(普通合伙) 12246
• 代理人: 朱維

本發明公開了一種高顯色指數的白色熒光材料及其制備方法，屬于稀土發光材料技術領域。本發明高顯色指數的白色熒光材料，化學式為La_1?x?yGaO₃:xA,yB，其中A為Mn⁴⁺，B為Dy³⁺或Sm³⁺，0x≤0.15，0≤y≤0.15。本發明顯色指數高，可與近紫外以及藍光LED芯片匹配，且合成方法簡單，易于工業化生產；熒光粉化學穩定性好，熱穩定性高，具有基于LaGaO₃基質發射的藍光，摻雜離子B發射的黃光和錳離子發射的紅光而形成的三基色白色發光，可在白光LED中得到應用。

技術領域

本發明涉及一種高顯色指數的白色熒光材料及其制備方法，屬于稀土發光材料技術領域。

背景技術

半導體發光二極管器件(LED)的誕生為照明的發展做出了重大貢獻。LED由于具有低能耗、高效率、長壽命等特點，與以往的白熾燈、節能燈等常用照明光源相比有著顯著的優勢。目前以LED為主的新一代照明體系的白光實現方式有以下幾種：第一，通過將不同顏色的LED芯片(通常是紅綠藍三基色)集成并混合成白光。但不同芯片的偏壓不同，電路控制要求較高，成本很高。第二種是借鑒熒光燈的照明原理，在LED芯片表面涂覆熒光材料，獲得白光。如1996年日本年日本日亞公司首先研制出發黃光的釔鋁石榴石(YAG)熒光粉，配合藍光LED得到高效率的白光光源。藍光激勵YAG熒光粉，部分藍光被熒光粉吸收而激發出黃光，其余部分藍光同黃光混合成白光。這種白光實現方式成本較低，是目前廣泛采用的方式，然而這一獲取白光的途徑因缺少紅光成分，顯色指數不高，且色溫較高，不能得到暖白光。

利用近紫外LED激發紅、綠、藍三基色熒光粉混合可實現白光發射，但高色溫輸出以及不同基質的三基色熒光粉的熱穩定性的差異，導致很難獲得長期穩定的白光輸出。目前市場上尚缺乏性能優異的，基于近紫外二極管的白光照明LED用三基色熒光粉。

發明內容

針對有技術中發射光譜的紅光成分少而使其顯色指數偏低，不能合成單一白光的問題，本發明提供一種高顯色指數的白色熒光材料及其制備方法，本發明白色熒光粉具有基于LaGaO₃基質發射的藍光、摻雜離子B發射的黃光和錳離子發射的紅光而形成的三基色白色發光。

一種高顯色指數的白色熒光材料，其特征在于：化學式為La_1-x-yGaO₃:xA,yB，其中A為Mn⁴⁺，B為Dy³⁺或Sm³⁺，0x≤0.15，0≤y≤0.15，白色熒光材料為Mn⁴⁺激活的熒光粉；

所述高顯色指數的白色熒光材料的制備方法，具體步驟如下：

(1)將含鑭化合物、含鎵化合物、含錳化合物和含B的化合物研磨混勻得到混合粉料；其中B為Dy³⁺或Sm³⁺；

(2)將步驟(1)的混合粉料置于溫度為1100-1450℃、空氣氛圍中煅燒4-8h，冷卻至室溫，研磨即得高顯色指數的白色熒光材料；

所述步驟(1)研磨時加入乙醇，乙醇的加入量為含鑭化合物、含鎵化合物、含錳化合物和含B的化合物的總質量的3-4倍；

所述含鑭化合物為碳酸鑭、硝酸鑭、氯化鑭、氧化鑭、氫氧化鑭、草酸鑭或醋酸鑭；

所述含鎵化合物為碳酸鎵、硝酸鎵、氯化鎵、氧化鎵、氫氧化鎵、草酸鎵或醋酸鎵；

所述含錳化合物為碳酸錳、硝酸錳、氯化錳、氧化錳、氫氧化錳、草酸錳或醋酸錳；

所述含B的化合物為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、氫氧化物、草酸鹽或醋酸鹽。

本發明的有益效果：