[发明专利]一种白光LED用绿色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绿色荧光发光材料，特别涉及一种在近紫外光激发下发射绿色荧光的荧光粉，它可应用于紫外-近紫外型白光LED中，属于荧光材料技术领域。

背景技术

在全球能源危机、环保要求不断提高的形势下，采用寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的半导体LED照明已被世界公认为一种节能环保的主要途径。白光LED作为一种新型固态照明技术，它被誉为21世纪必然取代高能耗的白炽灯和易污染环境的汞蒸气激发的荧光灯的新一代照明光源，在节能的绿色照明领域越来越受到人们的关注。

自1996年第一只白光LED问世以来，发展迅速，发光效率不断提高，有望取代白炽灯、荧光灯和高压汞灯等传统的照明光源，称为二十一世纪最具发展前景的绿色照明光源。目前，白光LED的制备技术主要有三种：一是红、绿、蓝三色LED的组合，此方法可随意调整颜色，但供电复杂，成本较高；其二是蓝光LED与YAG(Y₃Al₅O₁₂):Ce³⁺黄色荧光粉组合，这种方法相对成本较低，效率较高，但由于缺乏红色成分，显色指数较差，同时，由于蓝光LED芯片的光转换材料的吸收峰要求位于波长420～470nm，能够满足这一要求的荧光材料非常少，吸收强度也不是很大，寻找这类荧光材料有相当的困难，所以LED芯片的波长随着制造工艺的发展，越来越往短波方向移动，使得“近紫外(360～410nm)型白光LED(NUV-LED)”成为目前研究最活跃的一个系统；第三是紫外或近紫外LED与三基色荧光粉的组合，此法显色性最好，但目前荧光材料发光效率较低，因此，开发新型高效的、热稳定性好的红色、绿色和蓝色荧光粉是提高白光LED发光质量的关键。

目前，研究最多的一类NUV-LED用绿色荧光粉是正硅酸盐体系M₂SiO₄:Eu²⁺( M =Ca, Sr, Ba)，其中，主要是针对荧光粉Ba₂SiO₄:Eu²⁺进行了一系列的研究工作，结果表明：该荧光粉在近紫外光激发下发射峰值位于505 nm宽带谱，而且其激发光谱很宽，正好与近紫外光芯片匹配的很好，与NUV-LED芯片结合得到的绿光LED的色坐标为x=0.1904, y=0.4751；实验证实Sr²⁺取代基质中的Ba²⁺时，随着Ba/Sr比率的改变，其发射峰红移至569nm，且能更有效的被近紫外光激发；在BaSrSiO₄:Eu²⁺体系以NH₄Cl作为助溶剂或者通过共掺Y³⁺, Ce³⁺, Ho³⁺等离子，其发光强度也有显著的提高，另外，通过改变合成条件如温度等，也可以提高荧光粉M₂SiO₄:Eu²⁺的发光强度。