[发明专利]白光LED用稀土发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土发光材料及其制备方法，特别涉及一种白光LED用近紫外光和蓝光有效激发的稀土发光材料及其制备方法。

背景技术

近年来，白光LED因其体积小、寿命长、耗能少、安全稳定性好，对环境无污染等特点被业内人士誉为第四代固态照明而备受关注，并得到了快速发展和广泛应用。目前实现白光LED的方式主要有三种，商业化的实现白光LED的途径是用蓝色LED芯片激发YAG:Ce黄色荧光粉，蓝光和黄光组合得到白光，但这种白光中缺少红色光谱成分，光源的显色指数较低，而色温较高。近期研究最多的近紫外LED芯片激发三基色荧光粉得到白光这种方式，可以实现高质量白光，但其存在的问题是红色荧光粉的转换效率及亮度均较低，远远低于蓝、绿色荧光粉，难以满足高性能器件的应用需求，因此有必要开发能够被近紫外光和蓝光有效激发的新型红色发光粉。

目前，商业化的基于蓝光LED芯片激发的红色荧光粉仍然局限在硫化物和氮化物体系。硫化物体系效率较低，化学稳定性差，易产生H2S气体而腐蚀LED芯片；氮化物体系虽然克服了硫化物的上述缺点而显示出较好的性能，但是其较高的价格使大多数LED封装厂商无法承受而限制了其应用。因此开发出一种稳定性高，价格低，能够被近紫外光/蓝光有效激发的红色荧光粉被业界深切关注。

由于MoO₄^2-和WO₄^2-的特殊性质，以钼酸盐和钨酸盐为基质的材料，在白光LED荧光粉的研制中越来越受到重视。

如中国专利专利号为ZL03123790.8的发明专利公开了一种红色荧光粉，固溶体的通式为A_xB_yC_2-2y(MO₄)_2-(y-x)/2:zD，其中A为Li、Na和K的一种或多种使用，B为Eu、Y、Gd和Lu的一种或多种使用，但必须有Eu，C为Mg、Ca和Sr的一种或多种，D为LiF、NaF和KFr的一种或多种，M为Mo或W；固溶体中0.1≤x≤1.0，0.4＜y≤1.0，0≤z≤1.0，x≤y。

上述专利通过固相法合成。

中国专利专利号为ZL200310101629.7的发明专利公开了一种LED用红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源，红色荧光粉的通式为A_aMO_b:Eu_xR_y，其中A为Mg，Ca，Sr，Ba，Zn，Cd和Ag的一种或几种；M为Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr和Hf的一种或几种；R为Ce，Pr，Nd，Sm，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Cu和Mn的一种或几种；0.1≤a≤0.4，1＜b＜20，0.0001＜x＜0.5，0≤y＜0.5。

上述专利将相应的原料的单质、化合物或相应的盐类及其助溶剂混磨均匀后，通过高温合成，后处理制成。

中国专利公开号为CN101619214A的发明专利公开了一种白钨矿物相红色荧光粉及其制备方法，红色荧光粉的化学式为LiKGd_2-xEu_x(MoO₄)₄，其中0.1≤x≤1.9。该荧光粉通过将各金属元素的氧化研磨混合，加入A1F₃作为助熔剂，再研磨混合后于200-350℃焙烧后研磨，再于800-900℃进行焙烧、研磨、过筛、超声分散、水洗、干燥。该荧光粉其在400nm左右波段的激发波长扫描形态不好，红光的发光强度有限。

由以上专利可以看出，目前在红色荧光粉的组成虽然不同，但主要通过固相法制备，固相法制备相对比较简单，但原材料的混合程度较差，导致原料的有效利用率较低，发光强度相对较差。

因此，特别需要一种白光LED用稀土发光材料及其制备方法，已解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种白光LED用稀土发光材料及其制备方法，克服现有技术存在上述的问题，在近紫外光(394nm)和蓝光(465nm)区间均具有高水平的激发平台，发射峰值位于613nm左右的红光，与近紫外LED芯片和蓝光LED芯片输出波长匹配性好，可应用在白光LED及其它发光领域。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：