[发明专利]红光荧光材料及其制备方法、应用、白光LED设备

说明书

技术领域

本发明涉及白光发光二极管技术领域，特别涉及一种红光荧光材料及其制备方法、应用、白光LED设备。

背景技术

白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种新型光源，具有体积小、节能、环保、寿命长等优点，目前已广泛应用于各类照明设备和显示设备。常用的实现白光LED的方法有两种：一种是利用蓝光GaInN芯片激发Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG)荧光材料发射黄光，黄光与GaInN芯片的蓝光混合形成白光，这种方法产生的白光缺少红光成分，因此存在稳定性差、光衰严重、显色指数低、色温高等缺陷，影响白光LED的光效和寿命(参考文献：[1]Ma M X,Zhu D C,Zhao C,Han Ta,Tu M J.Effect of Sr²⁺-doping on structure and luminescence properties of BaAl₂Si₂O₈:Eu²⁺phosphors.Optics Communications,2012,5(285):665–668.[2]Zhao C,Ma M X,Han T,Cao S X,Zhu D C.Microstructure and Luminescence Characteristics of Y_xAl₅O₁₂:Ce³⁺Phosphor.Chinese Journal Of Luminescence,2011,9(32):874-877)；另一种是利用近紫外LED芯片(发光波长位于355～405nm波段范围的LED)激发红、绿、蓝三基色荧光材料发射红光、绿光和蓝光，红光、绿光和蓝光混合形成白光，这种白光LED具有显色性好、色坐标受各种因素影响小、颜色稳定等优点，是白光LED的发展方向。

目前用于白光LED的红光荧光材料为以铕(Eu)为发光中心，以硅酸盐、钨钼酸盐、铝酸盐或者氮(氧)化物等化合物为基质的荧光体。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的红光荧光材料发光效率较低，制约了白光LED的发展。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供一种发光效率高的红光荧光材料及其制备方法和应用，以及基于该红光荧光材料的白光LED设备。

具体而言，包括以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种红光荧光材料，所述红光荧光材料的化学式为Ca_1-x-y-zMg_yMO₃:xEu³⁺,zPr³⁺，其中0＜x+y+z＜1，M为Si或者W。

具体地，作为优选，所述红光荧光材料的化学式中，0.3≤x+y+z≤0.6。

具体地，作为优选，所述红光荧光材料的化学式中，0.08≤x≤0.14，0.2≤y≤0.4，0.01≤z≤0.04。

第二方面，本发明实施例提供一种红光荧光材料的制备方法，所述制备方法包括：制备含有Ca²⁺、Mg²⁺、Eu³⁺、Pr³⁺以及Si⁴⁺或者W⁶⁺的前驱物；将所述前驱物与助熔剂混合后进行煅烧即得所述红光荧光材料；以Si⁴⁺或者W⁶⁺的化学计量数为1计，Ca²⁺、Mg²⁺、Eu³⁺以及Pr³⁺的化学计量比为(1-x-y-z):x:y:z，其中，0＜x+y+z＜1。

具体地，作为优选，所述Ca²⁺、Mg²⁺、Eu³⁺以及Pr³⁺的化学计量比中，0.3≤x+y+z≤0.6。

具体地，作为优选，所述Ca²⁺、Mg²⁺、Eu³⁺以及Pr³⁺的化学计量比中，0.08≤x≤0.14，0.2≤y≤0.4，0.01≤z≤0.04。