[发明专利]一种用于白光LED的高热稳定性的荧光粉

说明书

一种用于白光LED的高热稳定性的荧光粉，属于发光材料领域，满足化学式为Ba₁₉Li₂Mg(PO₄)₁₄:xDy³⁺,0.01Tm³⁺其中0.005≤x≤0.06，通过固相高温烧结法制备，得到了荧光粉，通过Tm³⁺和Dy³⁺的共掺杂实现了白光发射。同时，本发明制备的荧光粉还表现出优异的热稳定性，当温度上升到235℃时，Tm³⁺和Dy³⁺共掺杂荧光粉的发射强度仍保持室温发射强度的80~91%。

技术领域

本发明提供一种用于白光LED的高热稳定性的荧光粉，属发光材料制备应用技术领域。

背景技术

白光LED(WLED)与传统照明光源相比表现出许多优势，如转换效率高、环保、寿命长等。目前，商用白光LED的效率可达到30%左右，是白炽灯效率的6倍。到目前为止，白光LED可以通过多种方法实现。其中一种方法是采用黄色发光荧光粉YAG：Ce³⁺搭配蓝色发光的InGaN芯片。这种方法的缺点是最终光谱中缺乏红色成分，因此这种类型的白光LED通常存在显色指数（CRI，Ra80）差和相关色温高（CCT4500K）的问题。此外，由近紫外LED芯片激发的蓝色、绿色和红色发光荧光粉（三色荧光粉）也可用于制造白光LED。但是，这样的白光LED有以下缺点：稳定性低，光衰减不一致造成的颜色漂移，以及不同荧光粉之间的重吸收。因此，可调色荧光粉的紫外下的白光LED得到了广泛的关注。到目前为止，已经报道了许多基于稀土和过渡金属离子间能量转移的单相荧光粉，如Ca₄Y₆(SiO4)₆O:Ce³⁺,Eu²⁺，Ca₇Mg(SiO₄)₄:Ce³⁺,Tb³⁺等。但是，对于单相白光发射荧光粉来说，有一个严重的问题就是热稳定性不达标。众所周知，热稳定性对于荧光粉的实际应用至关重要，是荧光粉的发光强度和显色性的保证。

三价Dy³⁺也是备受关注的稀土离子之一。具有⁴f₉电子构型的Dy³⁺可以在480和575nm处分别显示出蓝光和黄光发射，这是由其⁴F_9/2-⁶H_13/2和⁴F_9/2-⁶H_15/2转变而产生的。但由于其过渡对周围环境非常敏感。因此，为了获得所需的白光发射，往往需要通过共掺杂其他离子来调节Dy³⁺掺杂荧光粉的黄光和蓝光(Y/B)的发射。

发明内容

1.为了解决上述问题，一种用于白光LED的高热稳定性的荧光粉。本发明提供了一种荧光粉，其化学式为Ba₁₉Li₂Mg(PO₄)₁₄: xDy³⁺, 0.01Tm³⁺其中0.005≤x≤0.06及其制备方法，Dy³⁺在Ba₁₉Li₂Mg(PO₄)₁₄中占据了低对称环境下的Ba²⁺晶体位点。由于Tm³⁺离子在蓝色区域的强发射以及Tm³⁺和Dy³⁺离子之间的能量传递，因此通过Tm³⁺和Dy³⁺的共掺杂实现了白光发射。同时，本发明制备的荧光粉还表现出优异的热稳定性，当温度上升到235℃时，Tm³⁺和Dy³⁺共掺杂荧光粉的发射强度仍保持初始发射强度的80~91%。