[发明专利]一种白光LED用硼酸盐蓝色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种白光LED用硼酸盐蓝色荧光粉及其制备方法。该荧光粉的化学表示式为Na_3‑2xMMg(BO₃)₃：xEu²⁺，其中，x为0.001～0.1，M为Zr或Hf。制备时，按化学式Na_3‑2xMMg(BO₃)₃：xEu²⁺的化学计量比称取相应的原料，所述原料分别为钠的无机盐、含M的氧化物、镁的无机盐、硼酸和氧化铕，其中，x＝0.001～0.1；将所述原料的均匀混合物在还原气氛下于高温炉内高温烧结后缓慢冷却到室温，得到硼酸盐蓝色荧光粉。本发明所得蓝色荧光粉的发射峰值位于470nm附近，分散性好、颗粒度均匀、化学稳定性好和发光效率高，其激发带覆盖紫外和紫光区域，能作为白光LED用蓝色荧光粉，并且，原料价廉、易得、制备温度低。

技术领域

本发明涉及一种白光LED用硼酸盐蓝色荧光粉及其制备方法，属于稀土发光材料技术领域。

背景技术

白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、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，是未来照明市场上的主流产品。

目前出现了各种各样的白光LED制备方法，其中蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合、蓝光LED芯片与红色和绿色荧光材料组合、紫光LED芯片与三基色荧光材料组合这三种方法以价格低、制备简单成为制备白光LED的主要方法。蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合是研究最早也是最成熟的方法，制备的白光LED发光效率已经远远超过白炽灯，但是显色指数低，色温高，不能作为室内照明使用。为了提高白光LED的显色性，各国科学家研发了蓝光LED芯片与红、绿色荧光材料组合和紫光LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光材料组合另外两种实现白光LED的方法。

目前InGaN芯片的发射波长已经移至近紫外区域，能为荧光粉提供更高的激发能量，进一步提高白光LED的光强。由于紫外光不可见，紫外激发白光LED的颜色只能由荧光粉决定，因此颜色稳定，显色指数高，使用近紫外InGaN芯片和蓝、黄荧光粉或者与三基色荧光粉组合来实现白光的方案成为目前白光LED行业发展的重点。蓝色荧光粉是该方案中不可缺少的成分。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的白光LED用硼酸盐蓝色荧光粉及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明白光LED用硼酸盐蓝色荧光粉的化学表示式为Na_3-2xMMg(BO₃)₃：xEu²⁺，其中，x为0.001～0.1，M为Zr或Hf。

本发明硼酸盐蓝色荧光粉的制备方法包括：

按化学式Na_3-2xMMg(BO₃)₃：xEu²⁺的化学计量比称取相应的原料，所述原料分别为钠的无机盐、含M的氧化物、镁的无机盐、硼酸和氧化铕，其中，x＝0.001～0.1；将所述原料的均匀混合物在还原气氛下于高温炉内高温烧结后缓慢冷却到室温，得到硼酸盐蓝色荧光粉。

进一步地，本发明所述烧结的温度为800～1050℃，烧结时间为3～7小时。

进一步地，本发明所述钠的无机盐为碳酸钠。

进一步地，本发明所述镁的无机盐为碳酸镁。

进一步地，本发明所述含M的氧化物为氧化锆或氧化铪。

进一步地，本发明所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。