[发明专利]用于白光LED的荧光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于荧光材料科学的技术领域，具体涉及一种可被紫外、近紫外和蓝光有效激发的用于白光LED的荧光材料及制备方法。

背景技术

白光LED是发出的光色为白色的发光二极管，白光由多个波长的光构成。其具有效率高、使用耗能少、低压电源、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点。白光LED自1977年研发以后，经过几十年的发展白光LED在发光效率等诸多方面取得了长足的进展。如今其在我们生活中得到了广泛的应用，如车灯、照明、LCD显示和屏幕背光。然而，当前其还是主要用于屏幕显示，也由于其制造成本稍高，对温度要求敏感，所以想要替代现有光源仍需一定的改进。白光LED通常采用两种方法形成，一种是通过“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光，根据人们对可见光的研究，人眼睛所能见的白光，至少需两种光的混合，即蓝色光和黄色光或者蓝色光、绿色光和红色光的模式。上述两种模式的白光，都需要蓝光，所以摄取蓝色光的方法已成为制造白光的关键，即所谓的蓝光技术；第二种是多种单色光混合方法，即通过不同的色彩的LED发光二极管，利用其驱动电压、发光输出、温度特性及寿命各不相同的特点来产生白光。目前普遍采用蓝光LED加YAG荧光粉的方式制作白光LED，虽然其制作工艺较为简单，技术成本较低，但其显色指数也相对较低。采用近紫外的LED加RGB三基色荧光粉理论上可以获得任意色温及较高显色指数的白光LED，但目前用于紫外LED荧光粉的技术尚未成熟。并且目前可应用于白光LED的荧光材料有的吸收波长范围窄导致转换效率低，有的稳定性差，如含N的掺Eu荧光材料虽然激发带宽但其发射带也宽，满足不了高性能器件的需要，所以研发一种用于背景光用途的新型高效荧光材料具有一定研究和实际应用价值。

发明内容

本发明的目的在于为了解决目前用于白光LED的荧光材料有的吸收波长范围窄导致转换效率低，有的稳定性差，如用于白光LED的含N的掺Eu荧光材料激发带宽但其发射带也宽，满足不了高性能器件的需要等问题，而提供一种激发带覆盖200~500 nm范围，发射带较窄即半高宽狭窄，并可被可被紫外、近紫外和蓝光有效激发的用于白光LED的荧光材料。

本发明的目的还提供了一种用于白光LED的荧光材料的制备方法。

为实现本发明目的，本发明采取以下技术方案，

一种用于白光LED的荧光材料，其化学表达式为AM^IM^ⅡM^ⅢO₆:cR，其中，所述的A为Na，Li，K，Ag中的一种或其组合；

M^I为Ca，M g，Sr，Ba，Zn，Pb中的一种或其组合；

M^Ⅱ为Ti，Zr，Si，Ge中的一种或其组合；

M^Ⅲ为Nb，Ta，V中的一种或其组合；

O为氧元素；

c表示R与AM^ⅠM^ⅡM^ⅢO₆的物质的量之比为c:1，且0.001 ≤ c ≤ 0.75；

R为Pr，Sm，Eu，Tb，Dy，Mn，Bi中的一种或其组合。

所述的荧光材料进一步为Na_1-xA_xCaTiNbO₆:cPr(A=Li、K或Ag，0 ≤ x ≤ 1)、

NaCa_1-x M^I _xTiNbO₆:cPr(M                                                =Mg、Sr、Ba、Zn或Pb，0 ≤ x ≤ 1)、

NaCaTi_1-x M^Ⅱ_xNbO₆:cPr(M^Ⅱ=Zr、Si或Ge，0 ≤ x ≤ 1)、

NaCaTiNb_1-x M^Ⅲ_xO₆:cPr(M^Ⅲ=Ta、或V，0 ≤ x ≤ 1)、

或NaCaTiNbO₆:cR₁、cR₂(R₁，R₂=Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Mn或Bi) 。