[发明专利]一种白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及应用于半导体照明的荧光粉，尤其是涉及一种可被近紫外光LED芯片有效激发而发白光的发射光谱范围宽、显色指数高、制作工艺简单的白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

目前WLED 的实现方式主要通过蓝光LED激发荧光粉（YAG：Ce³⁺）发射黄光，剩余的蓝光透射出来与荧光粉发射的黄光互补混合产生白光。但是由于白光是由荧光粉的黄色荧光与LED芯片的蓝光混合而成，缺乏红光成分，导致色彩还原性差，显色指数低（Ra≤85）。同时，器件的发光颜色会随驱动电压和荧光粉涂层厚度的变化而变化。为了克服蓝光芯片型白光LED的不足，以近紫外光芯片激发蓝绿红三基色的单一相荧光粉实现白光LED成为国内外学者研究的热点。为获得红、绿和蓝光发射而混合成白光的荧光粉，寻找合适的发光离子和荧光粉基质是关键。对于Ba₂Ca(BO₃)₂荧光粉基质，单掺杂的报道已经很多了，双掺的有郭崇峰课题组报道的Ba₂Ca(BO₃)₂：Ce³⁺，Mn²⁺荧光粉，它的发射峰在420nm，480nm和625nm（e_x=345nm）；宋恩海等人制备的红绿双色荧光粉Ba₂Ca(BO₃)₂：Eu²⁺，Mn²⁺的发射峰分别在514 nm和613 nm(e_x = 360 nm) ；还有潘再法课题组研制的Ba₂Ca(BO₃)₂：Ce³⁺，Eu²⁺，Na⁺ 蓝绿双色荧光粉，它在345 nm紫外光激发下发射出410 nm和525 nm两个宽带发射峰。但Ba₂Ca(BO₃)₂基质在近紫外光LED芯片有效激发下同时发出红、绿和蓝三色光而混合成白光还未见报道。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种新型的发射光谱范围宽、显色指数高、制作工艺简单的白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉及其制备方法。

所述的一种白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉，其特征在于所述荧光粉的化学表达式为：

Ba_2-x-y-wCa_1-z(BO₃)₂：xCe³⁺, yEu²⁺, zMn²⁺, wM⁺

式中：M为Li⁺、Na⁺、K⁺中的一种或一种以上的混合离子；x、 y、z、w为相应掺杂离子的摩尔分数，x、y、z、w取值范围分别为：0.001< x < 0.2，0.001< y < 0.2，0.001< z< 0.2，0.001< w < 0.2。

所述的一种白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉，其特征在于x、y、z、w取值范围分别为：0.02≤x≤0.15，0.01≤y≤0.1，0.002≤z<0.12，0.02≤w≤0.15。

所述的一种白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉，其特征在于x、y、z、w取值范围分别为：0.04≤x≤0.1，0.02≤y≤0.06，0.004≤z<0.08，0.04≤w≤0.1。

所述的一种白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉，其特征在于x、y、z、w取值范围分别为：0.05≤x≤0.06，0.03≤y≤0.04，0.006≤z<0.007，0.06≤w≤0.08。

所述的一种白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉，其特征在于荧光粉的原料为含Ba、Ca、B、Eu、Ce、Mn和M的化合物。

所述的一种白光LED用三激活剂碱土硼酸盐荧光粉，其特征在于含Ba、Ca、Eu、Ce、Mn和M的化合物为含Ba、Ca、Eu、Ce、Mn和M各自对应的氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硼酸盐或有机酸盐，含B的化合物为氧化硼、硼酸或硼酸盐中的任意一种。