[发明专利]一种单基质三基色用于LED白光的硅酸盐荧光材料及其制备方法

说明书

一种单基质三基色用于LED白光的硅酸盐荧光材料及其制备方法，按照Ca₂Y_{8‑x‑y‑z}(SiO₄)₆O₂:xEu³⁺,yBi³⁺,zTb³⁺，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5，0＜z≤0.5中的配比将原料和激活剂，混合，得到混合料；向混合料中滴入乙醇，研磨混合，直至物料混合均匀后进行烧制反应即可。在单一基质中利用添加三种或三种以上的激活剂，通过近紫外光激发，可以同时发射蓝、绿以及红光，本发明的材料可用于白光LED及相关显示、照明器件。本发明制备方法简单，原料成本廉价，制备的材料物化性能稳定，发光性能良好，色温可控，是今后理想的白光LED用荧光粉候选材料。

技术领域

本发明属于荧光材料领域，具体涉及一种单基质三基色用于LED白光的硅酸盐荧光材料及其制备方法。

背景技术

世界性的能源危机导致人们对节能环保材料越来越关注。发光二极管LED(light-emitting diode)由于在节能和寿命方面表现了巨大的潜能。在照明领域，白光LED由于其高光效，低能耗，长寿命，无污染等诸多优点，成为本世纪最有前途的照明技术。白光LED相对于传统的白炽灯、荧光灯具有节能(低电压、低电流启动)、环保(无汞，废弃物可回收)、长寿命(大于100 000h)、耐震动、不易损坏、瞬时启动和快响应等优点，因此白光LED是LED产业中最被看好的新兴产品，被认为是有望替代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源的第四代照明光源。基于单色光LED的发展，1997年提出了组合红、绿、蓝(RGB)三基色LED芯片以合成白光固态照明光源的方案雏形。目前，商业化的白光LED器件的实现方式主要有两种：一种是在GaInN蓝光芯片上涂覆以Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺为代表的黄色荧光粉，利用荧光粉的黄光和芯片的蓝光而复合形成白光。这种器件的发光颜色随荧光粉厚度以及驱动电流的变化而变化，色彩还原性、发色稳定性差、显色指数低、对显示物体颜色高的场合无法使用。第二种是在近紫外(350～410nm)芯片上涂覆红、绿、蓝三基色荧光粉，调和荧光粉发出的三基色光而得到白光。该器件的显色效果只由荧光粉决定而受芯片的影响很小，因此其显色指数较好。但是由于混合的三种荧光粉之间存在颜色再吸收以及配比调控问题，使得器件的流明效率和色彩还原性受到较大影响。而且由于三基色芯片发光的衰减速率不一致，导致其发出的白光色度不纯。因此这种方法合成的白光LED在实际应用中所占的份额非常小。因此近紫外激发的转换荧光粉(激发波长350～450nm)的发光材料日益受到人们的重视，开发新型的LED用发光材料成为光致发光材料领域的热点问题。综上所述，寻找良好的基质材料以及相适应的激活剂进而制备发光性能优异的LED用荧光材料具有重大的科学和现实意义。

发明内容

针对上述现有荧光材料的不足，本发明的目的是提供一种单基质三基色用于LED白光的硅酸盐荧光材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种单基质三基色用于LED白光的硅酸盐荧光材料，该硅酸盐荧光材料的化学式为：Ca₂Y_8-x-y-z(SiO₄)₆O₂:xEu³⁺,yBi³⁺,zTb³⁺，其中，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5，0＜z≤0.5。

本发明进一步的改进在于，该硅酸盐荧光材料的化学式为：Ca₂Y_8-x-y-z(SiO₄)₆O₂:xEu³⁺,yBi³⁺,zTb³⁺，其中，0.01≤x≤0.5，0.01≤y≤0.5，0.01≤z≤0.5。