[发明专利]一种LED用硅酸盐基红色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种LED用硅酸盐基红色荧光粉及其制备方法，其以新型磷灰石结构的硅酸盐Ba₂Y₄La₄(SiO₄)₆O₂作为初始基质，通过加入发光离子Eu³⁺离子，并调整La³⁺离子和Y³⁺离子的比例，得到红色荧光粉Ba₂(Y_xLa_yEu_1‑x‑y)₈(SiO₄)₆O₂，其中x+y1；该荧光粉的特点是通过调整Y³⁺离子和La³⁺离子的相对含量调控Eu³⁺离子的配位环境，从而获得较好的发光性能。本发明提供的红色荧光粉在近紫外激发下能发出617～619 nm范围内明亮的红光，所述荧光粉发光效率高，热稳定性好，余晖时间短，物化性能稳定，制备原料廉价易得，方法简单易重复，有利于工业化生产，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体涉及一种三价铕离子Eu³⁺激活的新型硅酸盐基磷灰石结构红色荧光粉及其制备方法，可在LED中作为红色荧光粉使用。

背景技术

WLED由于其环保节能，结构简单，显色性能好以及亮度高，寿命长，响应快等优点被认为是下一代最理想的固态照明光源。现代LED技术主要是将GaInN蓝光LED芯片与黄色荧光粉YAG:Ce³⁺结合，但是这种LED由于缺乏红光成分而导致其显色指数(CRI)偏低，色温(CCT)偏高，而越来越难满足照明的需求。随着发光二极管的飞速发展，人们开发了一种更加有效的LED实现方案，即利用近紫外芯片(NUV, 370-410 nm)结合RGB三基色(红，绿和蓝)荧光粉，这种方案显色指数高，且荧光粉选择性广，具有明显的优势。但是相对于蓝色荧光粉 (BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺)和绿色荧光粉 (Ba₂SiO₄:Eu²⁺)来说，与近紫外芯片匹配的红色荧光粉的发展还不够成熟。虽然经过科研人员不断努力，发展出了氮化物基红色荧光粉，但其较高的制备成本以及苛刻的条件限制了它们的应用，另外近年来研究较多的Mn⁴⁺掺杂氟化物红色荧光粉在近紫外吸收效率并不高，热稳定性和抗湿性较差，且制备过程中的HF对环境有较大危害。因此开发色纯度高，价格低廉，发光性能好的新型氧化物红色荧光粉具有重大意义，也已经成为了WLED领域的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有LED中色温偏冷的缺点，提供一种成本低廉，制备工艺简单，使用范围广泛，性能稳定的LED用硅酸盐基红色荧光粉及其制备方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种LED用硅酸盐基红色荧光粉，其特征在于：所述红色荧光粉的化学式为Ba₂(Y_xLa_yEu_1-x-y)₈(SiO₄)₆O₂，其中x+y1。

所述红色荧光粉的激发光谱在390～400nm之间，其在近紫外激发下能发出617～619 nm范围内明亮的红光。

上述LED用硅酸盐基红色荧光粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：按照Ba : (Y_xLa_yEu_1-x-y) : Si摩尔比为1 : 4 : 3分别称取含有钡离子Ba²⁺的化合物，钇离子Y³⁺的化合物，镧离子La³⁺的化合物，铕离子Eu³⁺的化合物，硅离子Si⁴⁺的化合物；