[发明专利]一种发射主峰变化可调的荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光材料及其制备方法，特别涉及一种LED照明/显示等应用领域的荧光材料及其制备方法。

背景技术

白光LED是一种高效、节能、环保的新型固态绿色照明技术，被誉为21世纪第四代照明光源。白光LED的实现方案主要有：1)采用红、绿、蓝三基色芯片制备高显色性白光LED；2)采用InGaN蓝光LED激发钇铝石榴石结构Y₃Al₅O₁₂:Ce(YAG:Ce³⁺)黄色荧光粉；3)采用UV-LED激发红、绿、蓝荧光粉制备高显色性白光LED。从目前白光LED照明发展技术趋势来看，白光LED实现方式主要以荧光转化为主，即通过蓝光LED(450～470nm)激发黄色荧光粉YAG:Ce，(Ba，Sr)SiO₄:Eu²⁺，即蓝光LED+黄色荧光粉；或紫外LED(380～400nm))激发蓝色、绿色和红色荧光粉，即紫光LED+RGB荧光粉组合获得白光LED。因此，荧光材料性能优劣对白光LED的光效、光衰及显色性等起到了至关重要的作用。

CN201110309206.9公开了一种高温固相法制备钇铝石榴石结构YAG:Ce稀土荧光粉的方法，按照Y₃Al₅O₁₂:Ce荧光粉化学式摩尔比称取Y₂O₃或Gd₂O₃或它们的混合物、Al₂O₃或Ga₂O₃或它们的混合物、CeO₂及助熔剂，在高温炉还原性气氛中焙烧2～6小时，得到YAG:Ce稀土荧光粉。

CN201110132661.6公开了一种LED荧光粉，该荧光粉是以铈、铬离子或者Ce+Cr共掺为激活中心的石榴石相材料，其元素至少一种从Y和稀土中选取，至少有一种从Al、Ga、In、Sc、V中选取，在基质中引入元素钒有利于荧光效率的改善，钒的引入有助于改善基质掺杂的晶格完整性，同时，钒掺杂能对基质中的发光中心起到荧光敏化作用，而铬的引入更能带来600nm以上丰富的红色荧光成分，改善荧光粉的显示性。

CN201110186964.6公开了一种硅酸盐黄橙色荧光粉，用通式Sr_2-x-y-zLu_yBa_zSiO₄:xEu²⁺表示的材料组成，式中x为铕原子的摩尔数，y为镥原子的摩尔数，z为钡原子的摩尔数，0.005≤x≤0.15，0.01≤y≤0.15，0≤z≤1.5。在460nm蓝光激发下，其发射光谱为位于470～700nm的带状谱线，随着钡掺入量的增加，中心波长在515～570nm之间移动。

上述CN201110309206.9，CN201110132661.6的LED用荧光粉属铝酸盐YAG:Ce体系；CN201110186964.6属硅酸盐(Sr，Ba)₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉，CN201110132661.6的荧光粉添加了有毒元素铬作为发光离子。

目前，人们使用的照明光源白炽灯和荧光灯的色温一般都低于6000K，因低色温光线具有穿透雾和水汽的能力强、光线柔和、路面反射率高等诸多优点，然而商用YAG:Ce荧光粉的发射光谱，发射主峰只能达到560nm，红光成分较少，导致白光LED器件的色温偏高(6000～8000K)，显色指数偏低(＜80)。因此，需要通过添加橙色、红色荧光粉来提高白光LED的显色性。尽管硅酸盐荧光粉(Sr，Ba)₂SiO₄:Eu²⁺具有发射主峰515～570nm变化可调特点，但是硅酸盐材料体系荧光粉存在较大的光衰，热稳定性低等缺点，特别是红光部分只能达到570nm左右，远远不能满足提高白光LED显色性的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种白光LED照明/显示用绿色、黄色、橙色发射主峰变化可调，在蓝光LED激发下具有较高的发光效率、波长530～585nm的荧光材料及其制备方法。