[发明专利]适用于蓝光LED激发的深红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源

说明书

技术领域

本发明涉及一类可被蓝光LED有效激发，窄带发射，适用于制造低色温高显色指数白光LED的深红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源。

背景技术

白光LED，即白色发光二极管，已经成为新一代照明和显示光源的代表，在节能、环保等方面都有着传统白炽灯和荧光灯无法比拟的优势，具有工作电压低、耗能少、性能稳定、寿命长等优点。目前，商品化白光LED采用蓝光LED+黄色荧光粉方案，如YAG:Ce等，具有发光效率较高、生产工艺成熟、成本低廉等优点。但是，蓝光LED+黄色荧光粉方案所得到的白光光谱中缺少有效的红色成分，对饱和红色的显色效果很差，特别是器显色指数中R₉值很小甚至为负，存在着色温偏高(6400～13000K)、显色指数偏低(Ra＜80)的问题，仅适合于光源质量要求不高的场所，而在大量的要求高显色指数和低色温的场所，如室内照明、商场、博物馆、与色彩有光的实验室、工厂等，难以得到推广。

提高蓝光LED+黄色荧光粉方案的显色指数并降低其色温的主要手段之一是往黄色荧光粉中添加可被蓝光或黄光激发的红色荧光粉，以增加光谱中的红色成分。目前常用的红色荧光粉有碱土金属硫化物，如(Ca_1-x，Sr_x)S:Eu²⁺，和氮化物，如CaAlSiN₃:Eu²⁺，两大类。其中硫化物荧光粉物化性能很不稳定，易潮解产生腐蚀性强的H₂S，容易腐蚀LED中的各种材料，致使LED器件性能严重受损；氮化物荧光粉虽然较稳定，但制备流程复杂，需要还原性气氛，生产条件苛刻，成本很高，不利于大规模生产应用。并且，硫化物和氮化物红色荧光粉都是宽带发射，其半峰宽约100nm，不但增加了各色荧光粉配料时的复杂性，而且有大量的发射处于人眼极不敏感的光谱区域(波长大于650nm)，使得白光LED的流明效率降低。

本发明涉及一类可被蓝光LED有效激发，窄带发射，可用于制造低色温高显色指数白光LED的深红色荧光粉。该荧光粉物化性能稳定，可以被430～490nm的蓝光有效激发，并发出窄带深红色荧光。其制备流程简单、易操作、成本低，制备过程无污染、无毒害、绿色环保。该荧光粉可以满足白光LED降低色温、提高显色指数等要求，用其制造的白光LED可满足各种要求高显色指数和低色温场所的照明需要，用其制造的各种彩色LED可满足特殊领域，如显示、指示灯等的需要。

发明内容

本发明的目的之一是提供一类可被蓝光LED有效激发，窄带发射，适用于制造低色温高显色指数白光LED和彩色LED的深红色荧光粉。

本发明的另一目的是提供一种该荧光粉的制备方法，该方法具有制备流程简单、易操作、低成本，制备过程无污染、无毒害、绿色环保等特点。

本发明的再一目的是提供一种由该荧光粉制成的电光源。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明制备的一类可被蓝光LED有效激发，发射窄带深红色荧光的荧光粉，该材料的化学式为：AT_1-x-y(MO₄)₂:Pr_x，R_y，其中：A为碱金属离子Li⁺，Na⁺，K⁺中的至少一种；T为La³⁺，Bi³⁺，Gd³⁺，Y³⁺中的至少一种；M为W⁶⁺，Mo⁶⁺中的至少一种；R为Ce³⁺，Sm³⁺，Eu³⁺，Tb³⁺，Dy³⁺，Yb³⁺，Cr³⁺，Fe³⁺中的至少一种；0.0001≤x≤0.5；0.0001≤y≤0.5。

所述的蓝光LED的发射光谱范围介于430～490nm。

本发明所述的荧光粉的制备方法，包括下述步骤：

(1)以权利要求1中所述材料AT_1-x-y(MO₄)₂:Pr_x，R_y中A、T、M、R的氧化物、碳酸盐或硝酸盐为原料，按照上述材料的化学计量比称取，并充分研磨；

(2)将步骤(1)得到的混合物进行高温烧结；

(3)经后处理过程，得到深红色荧光粉。