[发明专利]一种暖白光LED 用单一基质白光荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于LED荧光粉制备技术领域，涉及一种暖白光LED用单一基质白光荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED（Light Emitting Diode）具有无毒、高效节能、寿命长、全固态、工作电压低、抗震性及安全性好等诸多特点，取代了现有的白炽灯和荧光灯成为了新一代照明光源，被广泛应用于照明和显示领域。

目前，商业化的白光LED的实现主要有两种方案，一种是蓝色芯片激发黄色荧光粉，剩余蓝光与黄光复合发出白光，但器件的发光颜色随驱动电压和荧光体涂层厚度的变化而变化，色彩还原性差，显色指数低且不耐高温。另一种是紫外—近紫外(350～4l0nm)激发红绿蓝三基色荧光粉实现白光LED，然而，由于混合荧光粉之间存在颜色再吸收和配比调控问题，使得荧光粉的流明效率和色彩还原性受到较大影响。单一基质白光荧光粉作为新型荧光粉材料，由于颜色稳定，色彩还原性好等优点已成为研究热点，但其发光效率还相对较低，大多为冷白光（Tc＞6500K），因此研制适合近紫外激发的高效单一基质暖白光荧光粉具有十分重要的意义。

近年来，有关荧光粉的研究，已有大量文献报道，涉及的基质化合物主要有硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、钒酸盐、铝酸盐、钨酸盐等。其中，钨酸盐是典型的自激活的发光材料，发光光谱十分稳定，本征发光谱带很宽，占据可见光区域的大部分，钨酸盐中的阳离子强烈地影响发射带的位置。钨酸盐可以由某些杂质激活，这些杂质被掺入钨酸盐点阵中之后，可使其具有特殊性质的发光。因此，钨酸盐是一种发光性能优异的基质材料。

另外，随着LED产业的迅速发展，对其发光材料合成方法的研究也成为了热门。制备方法有高温固相法、燃烧合成法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、水热合成法等。目前，诸如溶胶-凝胶法、喷雾热解法、水热合成法等湿化学方法合成的物质杂相较多，发光效率较低。高温固相法是合成发光材料中的一种传统方法，这种方法工艺流程简单、操作方便，合成所得材料的晶体结构较完好，性能稳定，亮度高。迄今，大部分商业化的发光材料还是使用这一方法来制备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单一基质暖白光荧光粉及其制备方法，该方法采用高温固相烧结，制得的产品粒度均匀、结晶性能好、实现白光发射。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种暖白光LED用单一基质白光荧光粉，该白光荧光粉的组成表达式为NaLaMgWO₆:xTm³⁺，yTb³⁺，zSm³⁺，其中x=0.05～0.25，y=0.01～0.1，z=0.0025～0.05。

所述白光荧光粉的显色指数为73。

所述白光荧光粉的色温为3605K。

所述白光荧光粉的发射波长覆盖范围为450nm～670nm。

一种暖白光LED用单一基质白光荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

1）按照（0.5～2）:（0.5～2）:（0.5～2）：1：x/2：y/4：z/2的摩尔比，x=0.05～0.25，y=0.01～0.1，z=0.0025～0.05；分别称取Na₂CO₃、La₂O₃、Mg(NO₃)₂·6H₂O、WO₃，Tm₂O₃，Tb₄O₇和Sm₂O₃，混合后研磨均匀，得到混合粉体；

2）将混合粉体经固相烧结，得到暖白光LED用单一基质白光荧光粉NaLaMgWO₆:xTm³⁺，yTb³⁺，zSm³⁺，其中x=0.05～0.25，y=0.01～0.1，z=0.0025～0.05；

所述的固相烧结制度为：将混合粉体自室温起，以1～3℃/min速率升温至100～300℃，再以2～4℃/min速率升温至300～600℃，再以3～7℃/min速率升温至1000～1200℃，保温3～8h后冷却。

所述的固相烧结是将混合粉体置于氧化铝坩埚中，在电阻炉中进行烧结。

所述的冷却为随炉冷却。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：