[发明专利]一种青色荧光粉及其制备方法和发光器件

说明书

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种青色荧光粉及其制备方法和发光器件。该青色荧光粉的成分可用NaRb_1‑2xEu_xMg₃Zn₂(Si₁₂O₃₀)所示的化学式表示，其中0x0.5。该荧光粉以Eu²⁺为激活剂，在紫外、紫光、蓝光激发下能产生主峰波长位于498 nm附近的青色光发射。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种青色荧光粉，特别涉及一种在紫外、紫光、蓝光激发下都能产生主峰波长位于498 nm附近的青色光发射的材料，并进一步公开其制备方法，以及包含该发光材料的发光器件。

背景技术

依靠LED转换实现白光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。作为目前商业上最成熟、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。不过由于黄色荧光粉转化LED的光谱中缺乏红光光谱和青绿光光谱(具体而言，就是荧光粉发出的黄色光谱与芯片发出的蓝色光谱部分之间的缺失部分)，此类LED的显色性较差，物体在此类光源照射下所呈现的颜色与物体在自然光(太阳光)照射下所呈现的颜色会有一定的偏差。

在黄色荧光粉中适当地添加(橙)红色及青绿色荧光粉，可以明显提高黄色荧光粉转化白光LED的显示性。

对于发青色光的荧光粉而言，目前，具备实用性的只有(Ba，Sr)Si₂O₂N₂:Eu²⁺(非专利文献1)可供选择。但(Ba，Sr)Si₂O₂N₂:Eu²⁺作为一种氮氧化物荧光粉，合成相对困难。

目前，NaRbMg₃Zn₂(Si₁₂O₃₀)还未见其关于在发光材料方面的公开报道或专利申请。通过在NaRbMg₃Zn₂(Si₁₂O₃₀)中适当地掺杂某些元素，从而使其成为一种能发青色光的荧光粉，系申请人首次发现。