[发明专利]一种LED用单组份多波长全色白光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料，特别是涉及一种可用于近紫外LED的单组份、多波长、全色白光的发光材料。具体涉及一种能有效被近紫外光激发，并发射出四波长或双波长的单组份白光材料。

背景技术

现在白光LED市场上的主导产品是由黄色荧光粉YAG:Ce与蓝光LEDs封装而成的双基色白光LEDs。但是此类白光LEDs在低色温区显色指数较低，无法满足大规模的照明需求，原因是其白光中只有黄光与蓝光成分，而红色的成分较少。随着紫光LED芯片的波长进一步往短波方向移，以及近紫外LED芯片的效率进一步提高，由近紫外光LED芯片激发的蓝(460nm)、绿(525nm)、橙(590nm)、红(640nm)等组成的四波长白光，在保持发光效率为306lm/W时，其显色指数仍高达95(L.Zhang，X.Guo，T.Liang，X.L.Gu，Q.M.Lin，G.D.Shen，Color rendering and luminous efficacy of trichromatic and tetrachromatic LED-based white LEDs，Microelectronics  J.38(1)，2007，1-6)。

同时，研究者们开发了许多能应用于近紫外光LED的蓝光材料(Y.Y.Jung，J.H.Kim，Y.C.Kang，Luminescence enhancement of Eu-doped calcium magnesium siliicate blue phosphor for UV-LED application，J.Lumin.129(6)，2009，615-619；X.G.Zhang，X.P.Tang，J.L.Zhang，H.H.Wang，J.X.Shi，M.L.Gong，Luminescent properties of Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺ as blue phosphor for NUV light-emitting diodes，Powder Technol.204(2-3)，2010，263-267.)、绿光材料(Y.Chen，J.Wang，X.G.Zhang，G.G.Zhang，M.L.Gong，Q.Su，An intense green emitting LiSrPO₄:Eu²⁺，Tb³⁺ for phosphor-converted LED，Sensor.Actuat.B：Chem.148(1)，2010，259-263；W.J.Park，Y.H.Song，D.H.Yoon，Synthesis and luminescent characteristics of Ca_2-xSr_xSiO₄:Eu²⁺ as a potential green-emitting phosphor for near UV-white LED applicatiohs，Mater.Sci.Engin.173(1-3)，2010，76-79.)与红光材料(F.B.Cao，Y.W.Tian，Y.J.Chen，L.J.Xiao，Q.Wu，Luminescence investigation of red phosphorsCa_0.54Sr_0.34-1.5xEu_0.08Sm_x(MoO₄)_y(WO₄)_1-y for UV-white LED device，J.Lumin.129(6)，2009，585-588；T.Y.Kim，S.H.Kang，Potential red phosphor for UV-white LED device，J.Lumin.122-123，2007，964-966.)，将这些三基色荧光粉按一定配比混合可得到用于近紫外LED的白光材料，但是在实际应用工作中，不同光的发光材料配粉与混料是一道复杂的工艺，还可能产生自吸收，降低发光效率。因此，如果能在同一组份中实现多波长白光，就可以大大简化生产工序，降低生产成本。尽管人们努力开发单组份白光材料，如通过共掺杂方式，而事实上往往因为不同激活离子之间产生交叉弛豫或浓度猝灭，使得总体发光效率减弱或材料根本不发光。