[发明专利]一种荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，尤其涉及一种荧光材料及其制备方法。

背景技术

依靠荧光粉转换实现白光LED主要有以下几种方式：

1)多芯片LED。将RGB三基色LED芯片封装在一起来产生白光。利用RGB三色LED组合构成白光LED的技术是最高效的，避免了荧光粉发光转换过程中斯托克斯位移造成的能量损失，可获得最高的发光效率，同时可分开控制3种不同的光色LED的光强，实现全彩变色的效果。但该方法制成的白光LED的各个光色随驱动电流和温度变化不一致，随时间的衰减速度也不相同，且其散热问题也比较突出，生产成本居高不下。

2)三基色荧光粉转换LED。三基色荧光粉转换LED可以在较高发光效率的前提下，有效地提升LED的显色性，它具有较高的光视效能和显色指数。三基色白光LED实现的常用方法是，利用紫外光(UV)LED激发一组可被紫外光有效激发的黄、绿、蓝(RGB)三基色荧光粉，其特点为光谱的可见光部分完全由荧光分产生。不过，它存在以下缺点：电光转化效率较低；粉体混合较困难，有待研发高效率的荧光粉；封装材料在紫外光照射下容易老化，寿命较短，存在紫外线泄露的隐患；高效功率型UVLED不易制备。

3)黄色荧光粉转化LED。目前蓝光GaN芯片+掺杂Ce³⁺、发黄光的钇铝石榴石(Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺，YAG)荧光粉是最常见的二基色荧光粉转换LED。当然适当地添加红色及绿色荧光粉，可以适当提高此类白光LED的显示性。

总的来说，黄色荧光粉转化白光LED是目前商业上最成熟、最容易实现的白光LED技术，其具有耗能小、体积小、重量轻、结构紧凑等优点而引起了人们的广泛关注。在该装置中，GaN发出的蓝色光激发了YAG而得到黄色光，未被吸收的蓝光和黄光复合得到白光，因此在蓝光或紫光激发下发黄光的YAG荧光粉是目前使用量最大的一类荧光粉。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种荧光材料及其制备方法，该荧光材料可将蓝光或紫光转化为黄光。

本发明提供了一种荧光材料，如式(I)所示：

M_2-xCe_xAl₃Si₃O_12+xF_1-x(I)；

其中，0＜x＜1；所述M为Mg、Ca、Sr与Ba中的一种或多种。

优选的，所述x为0.02～0.98。

本发明还提供了一种荧光材料的制备方法，包括：

A)将M前驱体、Ce前驱体、Al前驱体、Si前驱体与F前驱体混合，进行高温固相反应，得到荧光材料；

所述M前驱体、Ce前驱体、Al前驱体、Si前驱体与F前驱体中M、Ce、Al、Si与F的摩尔比为(2-x)∶x∶3∶3∶(1-x)；0＜x＜1；所述M为Mg、Ca、Sr与Ba中的一种或多种。

优选的，所述M前驱体、Ce前驱体、Al前驱体、Si前驱体与F前驱体的纯度均不低于99.5％。

优选的，所述步骤A)具体为：

将M前驱体、Ce前驱体、Al前驱体、Si前驱体与F前驱体混合，压片后，在还原气氛中进行高温烧结，得到荧光材料。

优选的，所述M前驱体为M的碳酸盐、M的氧化物、M的磷酸盐、M的草酸盐、M的硝酸盐与M的氟化物中的一种或多种；

所述Ce前驱体为Ce的碳酸盐、Ce的氧化物、Ce的磷酸盐、Ce的草酸盐、Ce的硝酸盐与Ce的氟化物中的一种或多种；

所述Al前驱体为Al的碳酸盐、Al的氧化物、Al的磷酸盐、Al的草酸盐、Al的硝酸盐与Al的氟化物中的一种或多种；

所述Si前驱体为Si的碳酸盐、Si的氧化物、Si的磷酸盐、Si的草酸盐、Si的硝酸盐与Si的氟化物中的一种或多种。

优选的，所述还原气氛为氨气或氮氢混合气体。

优选的，所述高温烧结的温度为1450℃～1650℃；所述高温烧结的时间为12～20h。

优选的，所述高温烧结的压力为12～20个大气压。

本发明还提供了一种白光LED，包括荧光材料。