[发明专利]一种具有β-碳酸钾构型的硼酸盐荧光粉及其制备方法

说明书

本发明属于发光材料技术领域，公开了一种具有β‑碳酸钾构型的硼酸盐荧光粉及其制备方法，所述荧光粉的化学式表示为：(K_a‑mM¹_m)(M²_b‑nCe_n)B₂O₆，其中M¹选自Na或Li，M²选自Lu或Y；2.85≤a≤3.15，0.95≤b≤1.05，0≤m≤0.2，0.0001≤n≤0.1。本发明的荧光粉的激发峰值波长位于380～420nm波段，发射峰值波长小于470nm且光色性能在在453～462nm范围可调，发光效率高。本发明的硼酸盐荧光粉的原料便宜易得，且合成温度低，制备工艺简单，不需要特殊的反应设备，工业化生产方便。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，更具体地，涉及一种具有β-碳酸钾构型的硼酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

发光二极管(LED)具有白炽灯、日光灯等传统照明灯具无法比拟的节能、环保、长寿命等优点而被广泛应用于照明和背光源显示领域。在照明领域，相比于传统的蓝光芯片组合荧光粉实现的白光LED，近紫外芯片组合三基色荧光粉获得的白光LED具有更高的显色指数、更低的色温和更均匀的光色性能等优势而受到广泛关注。

就当前技术而言，近紫外LED芯片仅在效率高的380-420nm波段可实现商用，而小于380nm波段的芯片效率低，难以提上商用日程。目前，氮化物M₂Si₅N₈:Eu²⁺(M＝Ca,Sr,Ba)、CaAlSiN₃:Eu²⁺红粉，硅酸盐M₂SiO₄:Eu²⁺(M＝Sr,Ba)、氮氧化物β-SiAlON:Eu²⁺绿粉均能被该波段高效率激发而实现商用。然而，蓝粉至今依然面临严重的问题：一是，传统的铝酸盐BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺蓝粉激发峰值波长(～340nm)过短，在该波段的激发效率低；二是，有一些氧化物近紫外荧光粉能够被该波段有效激发，但发射峰值波长过长(470nm)，例如Ba₉Lu₂Si₆O₂₄:Ce³⁺(λ_ex＝400nm,λ_em＝490nm)，BaZrSi₃O₉:Eu²⁺(λ_ex＝405nm,λ_em＝475nm)。换而言之，而能够被380-420nm波段激发且发射峰值波长小于470nm的蓝粉仍然缺乏，甚至鲜有报道，主要原因在于，该类荧光粉斯托克斯位移小，从技术上难以实现，而将其实现则依赖于特殊的材料体系。因此，探索和开发出激发峰值波长位于380～420nm波段的蓝色荧光粉(λ_em470nm)是近紫外白光LED高品质照明器件发展的迫切内在需求，具有重要意义。