[发明专利]一种白光LED用硅酸盐蓝色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土发光材料技术领域，尤其是涉及一种白光LED用硅酸盐蓝色荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，是未来照明市场上的主流产品。

目前出现了各种各样的白光LED制备方法，其中蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合、蓝光LED芯片与红色和绿色荧光材料组合、紫光LED芯片与三基色荧光材料组合这三种方法以价格低、制备简单成为制备白光LED的主要方法。蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合是研究最早也是最成熟的方法，制备的白光LED发光效率已经远远超过白炽灯，但是显色指数低，色温高，不能作为室内照明使用。为了提高白光LED的显色性，各国科学家研发了蓝光LED芯片与红、绿色荧光材料组合和紫光LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光材料组合另外两种实现白光LED的方法。

目前InGaN芯片的发射波长已经移至近紫外区域,能为荧光粉提供更高的激发能量，进一步提高白光LED的光强。由于紫外光不可见,紫外激发白光LED的颜色只能由荧光粉决定，因此颜色稳定，显色指数高，使用近紫外InGaN芯片和蓝、黄荧光粉或者与三基色荧光粉组合来实现白光的方案成为目前白光LED行业发展的重点。蓝色荧光粉是该方案中不可缺少的成分。

LED用蓝色荧光粉主要分为几大体系：硫化物荧光粉、铝酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉、磷酸盐荧光粉和硅基氮(氧)化物荧光粉。硫化物蓝色荧光粉如CaLaGa₃S₆O：Eu²⁺。铝酸盐蓝色荧光粉如BaMgAl₁₀O₁₇：Eu²⁺。硅酸盐蓝色荧光粉如：MSiO₄：Eu²⁺(M＝Ca、Sr、Ba)、Y₂SiO₅：Ce³⁺、SrAl₂Si₂O₈：Eu²⁺、M₃MgSi₂O₈：Eu²⁺(M＝Ba、Sr)等。磷酸盐荧光粉如LiSrPO₄：Eu²⁺、KSrPO₄：Eu²⁺和SrMg₂(PO₄)₂：Eu²⁺等。硅基氮(氧)化物蓝色荧光粉如BaSi₂O₂N₂：Eu²⁺、Ca₂Si₅N₈：Ce³⁺和Ba₂Si₅N₈：Ce³⁺等。

发明内容

本发明的目的是提供一种烧结温度低，合成工艺简单的白光LED用硅酸盐蓝色荧光粉及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种白光LED用硅酸盐蓝色荧光粉，具有如下化学表示式：Na₂(Ca_0.5Sr_0.5-x)(SiO₄)：xEu²⁺，其中，x为0.001～0.10。本发明硅酸盐蓝色荧光粉的制备方法包括如下步骤：按化学式Na₂(Ca_0.5Sr_0.5-x)(SiO₄)：xEu²⁺的化学计量比称取相应的原料，所述原料分别为碳酸钠、碳酸钙、碳酸锶、二氧化硅和氧化铕，其中x为0.001～0.10；研磨混匀得到混合物；将该混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1250～1350℃条件下烧结3～7小时，后冷却到室温得到所述硅酸盐蓝色荧光粉。

进一步地，本发明所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。