[发明专利]一种可用于白色发光二极管的荧光粉及其合成方法与应用

说明书

一种可用于白色发光二极管的荧光粉及其合成方法与应用，属于白色发光二极管技术领域。所述荧光粉的基质为CaYGaOsubgt;4/subgt;，激活离子包括Smsupgt;3+/supgt;，其中Smsupgt;3+/supgt;在CaYGaOsubgt;4/subgt;中掺杂摩尔分数为1~11%，荧光粉的激发光为404 nm的蓝光，发出光为550~750 nm的橙光，最佳掺杂浓度为1%Smsupgt;3+/supgt;；所述激活离子还包括Bisupgt;3+/supgt;，Bisupgt;3+/supgt;在CaYGaOsubgt;4/subgt;:1% Smsupgt;3+/supgt;中掺杂摩尔分数为3~7%。当Bisupgt;3+/supgt;在CaYGaOsubgt;4/subgt;:1% Smsupgt;3+/supgt;中掺杂摩尔分数为3%时，荧光粉的激发光为315 nm的近紫外光，发出光为350~750 nm的蓝光；当Bisupgt;3+/supgt;在CaYGaOsubgt;4/subgt;:1% Smsupgt;3+/supgt;中掺杂摩尔分数为7%时，荧光粉的激发光为315 nm的近紫外光，发出光为350~750 nm的白光。本发明合成的荧光粉具有合成简易，无毒无害，物理化学性质稳定，成本低廉，耐候性强，在长时间紫外和蓝光照射下，性能稳定等特点。

技术领域

本发明涉及白色发光二极管技术领域，具体涉及一种可用于白色发光二极管的荧光粉及其合成方法与应用。

背景技术

近年来，白光发光二极管（WLED）因为与传统照明相比具有体积小、环境友好、易于制造、工作时间长、效率高、节能等优点，所以被广泛研究以取代传统白炽灯和荧光灯。通常情况下，白光可以从由发光二极管芯片和合适的荧光粉组合而成的装置中产生，因此，WLED装置被称为荧光粉转换发光二极管。目前，有两种常用的WLED制备方法，一种是用Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (YAG)黄色荧光粉和蓝色InGaN发光二极管芯片合成的荧光粉转换发光二极管（pc-LEDs）器件，它可以实现最高的发光效率，但由于其在电致发光(EL)光谱中缺少红色成分，该器件的相对高的相关色温(CCT  4000 K)和差的显色指数(CRI  80)限制了它的先进性。另一种是近紫外光芯片与红绿蓝三色荧光粉组成。不过三色荧光粉之间有严重的重吸收问题，导致发光效率降低，制成的成品亮度低。而且因为人眼对红色光谱区域不保持高灵敏度，这个问题对于红色荧光粉更严重。无论选择哪种方法封装pc-WLEDs器件，荧光粉始终是其关键部分，因为荧光粉对器件的性能，如发光效率、临界电流、临界温度和热稳定性有很大影响。

发明内容

解决的技术问题：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种可用于白色发光二极管的荧光粉及其合成方法与应用，具有合成简易、无毒无害、物理化学性质稳定、成本低廉、耐候性强、在长时间紫外和蓝光照射下，性能稳定等优点。

技术方案：一种可用于白色发光二极管的荧光粉，所述荧光粉的基质为CaYGaO₄，激活离子包括Sm³⁺，其中Sm³⁺在CaYGaO₄中掺杂摩尔分数为1~11%。

作为优选，所述激活离子还包括Bi³⁺，Bi³⁺在CaYGaO₄:1% Sm³⁺中掺杂摩尔分数为3~7%。

作为优选，所述Sm³⁺在CaYGaO₄中掺杂摩尔分数为1%，所述Bi³⁺在CaYGaO₄中掺杂摩尔分数为3%或7%。