[发明专利]蓝色发光材料及其制备方法、白光LED

说明书

本申请涉及一种蓝色发光材料及其制备方法、白光LED。该蓝色发光材料的化学通式为A_aD_bE_dM_e:xCe³⁺；其中，A选自Ca元素、Sr元素和Ba元素中的至少一种，D选自Al元素、Ga元素和In元素中的至少一种，E选自B元素，M包括O元素，且，0.8≤a≤1.1，0.9≤b≤1.1，0.9≤d≤1.1，3.8≤e≤4.2，0＜x≤0.2。本申请的蓝色发光材料可实现发射波长在400～450nm波段间发光强的特点，因此丰富了该波段的蓝色荧光粉种类，而且其发射光谱峰值波长具有较好的可调控性，热稳定好，因此，当该蓝色发光材料用于白光LED器件中时，不仅容易实现全光谱照明，而且可以提高器件的流明效率。

技术领域

本申请属于发光材料技术领域，尤其涉及一种蓝色发光材料及其制备方法、白光LED。

背景技术

荧光粉是发光二极管(LED)的重要组成部分，近年市场涌现出了各种商业荧光粉，诸如黄色荧光粉YAG:Ce³⁺、黄绿色荧光粉LuAG:Ce³⁺以及红色荧光粉Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺、CaAlSiN₃:Eu²⁺等。当前LED白光输出的主流方式的发射光谱在480～510nm的蓝绿光(青色光)以及660～720nm深红波段缺失较为严重，而且发出的光谱分布不均匀，尤其是在短波蓝光区域能量比较集中，存在“富蓝化”问题，这可能会对人类的“司辰节律”造成负面影响，以上两种不足严重限制了LED健康发展及应用。

针对白光LED存在的问题，有研究者们提出“类太阳光全光谱”LED照明的概念，即：白光LED由中等显色指数(CRI：70-80)向高显色指数(CRI＞90)甚至全光谱方向迈进。目前，完全模拟太阳光的全光谱的白光LED技术尚不能完全实现，虽然使用YAG:Ce³⁺黄粉、SCASN:Eu²⁺氮化物红粉和BaSi₂O₂N₂:Eu²⁺青色荧光粉组合蓝色芯片封装后其显色指数可以达到95，且R12大于95；但是，该蓝光芯片激发方式获得的白光光谱相对太阳光在短波方向(～430nm)和长波方向(～700nm)仍没有得到有效弥补，严格意义上还不是全光谱照明。因此，开发近紫外激发的蓝、青、绿、红荧光粉具有重要的实用价值，在上述介绍的几款商业荧光粉中，基本满足近紫外芯片激发，但是合适的实用性蓝色荧光粉屈指可数。因此，寻找实用性蓝色荧光粉是实现全光谱照明的关键任务之一。

近年，紫外光激发、蓝光发射的荧光粉得到发展，铝酸盐BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺(BAM)是一种目前商用的荧光转换型蓝色荧光粉，由于其激发带与近紫外InGaN芯片的激发光谱相匹配，现已应用于近紫外光激发的白光LED。虽然BAM蓝色荧光粉的激发带位于250～420nm近紫外区，且为宽带激发，但由于其在400nm附近的发光强度急剧下降(参见Blue emittingBaMgAl₁₀O₁₇:Eu with a blue body color,Journal of Luminescence,2003,104,137-143)，且其热稳定性较差，导致较弱的蓝光发射，造成白光LED光谱在短波蓝光区域缺失，较难实现全光谱照明，同时基于近紫外芯片激发的白光LED器件流明效率较低，因此，影响器件的性能。

发明内容

本申请的目的在于提供一种蓝色发光材料及其制备方法、白光LED，旨在解决如何提供一种热稳定好、且短波蓝光区域发光强的蓝色发光材料的技术问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：