[发明专利]一种掺铕的锶铝硅系复合荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土发光材料制造技术领域，特别涉及一种掺铕的锶铝硅系复合荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED是一种将电能转化为白光的固态半导体器件，具有效率高、体积小、寿命长、安全、电压低、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，已在背光源、显示、汽车、商业和特殊照明等领域得到广泛应用。

目前，实现白光LED有多种方案。一种是多芯片型白光LED。这种方案需要多套与之相对应的控制电路，导致成本显著提高；由于各芯片的衰减速率及寿命各不相同，导致形成的白光光色随时间而产生变化，造成白光LED寿命大打折扣。另一种是单芯片型白光LED。这种方法是利用紫外或蓝光LED芯片上涂覆一定的荧光粉，通过荧光粉的转换产生白光。这种方案大大简化了白光LED的装置，节约了成本。其中蓝光芯片激发红、绿色荧光粉和紫外或近紫外芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉这两种方式由于显色性好，具有更为广阔的发展前景。特别是紫外或近紫外芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉这种方式由于色彩丰富、显色性更好，色温可在2500～10000K范围内任意配制，并可以突破日本专利的封锁，是目前国内外的研究热点。

稀土掺杂荧光材料与相应的非稀土荧光材料相比，其发光效率及光色等性能都更胜一筹。而且我国是稀土的资源和生产大国，在我国发展稀土荧光材料的研究具有强大的资源优势。目前稀土荧光粉主要是针对单色荧光粉的研制，再通过各荧光粉的混合达到发白光的效果。本发明采用一种化学配方而同时形成两种不同晶体，在紫外或近紫外LED芯片激发下通过稀土元素铕掺杂能够发射两至三种不同颜色的可见光，通过调整化学组分和焙烧温度可改变两种晶体的发光强度，从而调整混合光的发光性能，可用于白光LED器件中。

发明内容

本发明的目的是提出一种掺铕的锶铝硅系复合荧光粉及其制备方法，其材料组成特征在于，其化学组成为(Xwt％)(Sr_1-yEu_yAl₂Si₂O₈)·(100-Xwt％)(Sr_2-yEu_yAl₂SiO₇)，其中X＝30～70，y＝0.01～0.05。其制备方法具体步骤如下：

1)按化学组成式(Xwt％)(Sr_1-yEu_yAl₂Si₂O₈)·(100-Xwt％)(Sr_2-yEu_yAl₂SiO₇)，其中X＝30～70，y＝0.01～0.05为计量依据，准确称取一定比例的锶的化合物、铝的化合物和铕的化合物溶解于一定量的去离子水或酸中，形成溶液，再与由正硅酸乙酯跟一定比例的去离子水、无水乙醇配成的稳定溶液相混合；然后加酸，调整至适当的pH值，加热并持续搅拌形成溶胶。

2)将所得溶胶置于烘箱中烘干，形成干凝胶；再在550℃下煅烧，得到粉末。

3)将上述粉末经过湿磨、烘干后，在高温炉中焙烧，冷却后将粉块粉碎过200目筛，即得掺铕的锶铝硅系复合荧光粉。

本发明中所说的锶的化合物为硝酸锶、氯化锶、氧化锶或氢氧化锶，铝的化合物为硝酸铝、氯化铝、氧化铝或氢氧化铝，铕的化合物为硝酸铕、氯化铕、氧化铕或氢氧化铕。

本发明中加酸调整至形成溶胶时的pH值为1～4。

本发明中的粉末经湿磨、烘干后，在高温炉中的焙烧温度为1000～1500℃。

在本发明所得掺铕的锶铝硅系复合荧光粉中，采用一种化学配方而同时形成两种不同晶体，通过对稀土元素铕的激发能够发射两至三种不同颜色的可见光，通过调整化学组分和焙烧温度可改变两种晶体的发光强度，从而调整混合光的发光性能，可用于白光LED器件中。

附图说明

图1(64wt％)(Sr_0.99Eu_0.01Al₂Si₂O₈)·(36wt％)(Sr_1.99Eu_0.01Al₂SiO₇)荧光粉的发射光谱。