[发明专利]一种石榴石结构的全光谱荧光转换材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石榴石结构的全光谱荧光转换材料及其制备方法，该荧光转换材料的化学通式是Ba_aY_bLu_cCe_dAl_eGa_fSi_gO₁₂，0.85≤a≤1.15，0b≤2.0，0.2≤c≤2.0，0.03≤d≤0.15，0.5≤e≤2.5，0.5≤f≤2.5，0.8≤g≤1.2，a+b+c+d＝3，e+f+g＝5；首先分别配制Y_3‑dCe_dAl₅O₁₂以及Ba_aLu_3‑a‑dCe_dAl_5‑f‑gGa_fSi_gO₁₂原料粉体，再分别球磨、干燥、过筛、煅烧，再将煅烧后的Y_3‑dCe_dAl₅O₁₂粉体以及Ba_aLu_3‑a‑dCe_dAl_5‑f‑gGa_fSi_gO₁₂粉体按照化学式Ba_aY_bLu_cCe_dAl_eGa_fSi_gO₁₂进行配比称量，真空搅拌，干燥后置于还原气氛下煅烧，即得到目标产物。本发明制备的全光谱荧光转换材料光转换效率高、化学稳定性好、激发和发射光谱范围宽，制备方法简单，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及LED用荧光转换材料制备技术领域，具体涉及一种石榴石结构的全光谱荧光转换材料及其制备方法。

背景技术

自蓝光LED芯片问世以来，利用低成本的LED芯片实现高品质的白光照明输出成为众多科研学者不断追求的目标。当今世界，采用荧光转换材料实现高品质白光照明输出的白光LED器件以其制备成本低、能耗低、寿命长、环境友好等优势已经成为应用最为广泛的照明灯具。

但是，随着人们对高品质健康生活的不断追求以及对蓝光危害潜在风险的担忧，使得白光LED照明器件需要在显色指数、蓝光利用率等技术领域不断实现突破。然而，对于单一蓝光LED芯片的白光光源来说，其显色指数远远低于多芯片三基色LED白光照明光源。造成这种现象的根本原因在于，单一蓝光LED芯片的激发光源的白光输出光谱中，缺少红光成分。

为此，国内学者通过采用引入单一红光成分的方式来提升单一蓝光LED芯片照明器件的显色指数。中国专利(申请号201910313255.6)提出对硅酸盐体系红光荧光粉的改性技术实现高品质的白光输出；中国专利(申请号201610749624.2)制备了一种全光谱荧光粉获得了能够满足不同照明领域应用需求的高效白光。虽然，这些荧光转换材料实现了高品质的白光输出，但是通过该方式制备的白光LED器件无法对蓝光进行有效的利用。

因此，对于现有的荧光转换材料基质改进与开发，以得到能够与蓝光激发LED芯片相匹配的荧光粉对单一蓝光芯片的白光LED照明器件的发展具有重要的意义。

发明内容

本发明目的之一是克服现有技术的不足，提供一种蓝光利用率高、化学稳定性和温度猝灭特性好、激发和发射范围宽的白光LED用石榴石结构的全光谱荧光转换材料。

本发明目的之二是提供一种上述石榴石结构的全光谱荧光转换材料的制备方法。该制备方法简单、易于操作、设备成本低并且企业能够在现有的产线上实现大规模生产。