[发明专利]一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法与应用。所述荧光粉的化学通式为Ksubgt;2/subgt;Basubgt;x/subgt;Srsubgt;2‑x/subgt;(POsubgt;4/subgt;)subgt;2/subgt;:yEusupgt;2+/supgt;，其中，0.5≤x≤1.75，0.001≤y≤0.1；所述窄带是指半高宽低于45nm。该荧光粉具有窄的发射谱带、高量子效率和高热稳定性，与现有的红光荧光粉和绿光荧光粉组合，在紫外光或近紫外光的激发下可以获得高显色指数、高光效和色温可调的白光，使用该蓝光荧光粉制备的白光LED发光装置，能够满足照明和显示领域对具有高显色性能、高流明效率和色温稳定性光源的需求，可作为稀土发光材料应用于照明和显示领域。

技术领域

本发明属于稀土发光材料制备技术领域，具体涉及一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法与应用。

背景技术

白光LED具有高效节能、绿色环保、响应速度快、体积小、使用寿命长和安全可靠等优点，已经广泛地被应用于照明和显示背光源等领域。目前获得白光LED的方法主要有两种，一种是采用蓝光InGaN芯片激发YAG:Ce³⁺黄光荧光粉以实现白光发射。采用该方式得到的LED器件的光谱缺少红光成分，因而色温较高，显色指数较低(Ra＝70～80)，并且抗热猝灭性也较差。另一种是采用近紫外芯片(365～410nm)激发红、绿、蓝三基色荧光粉，可以实现具有较高显色指数的白光发射，但由于绿色和红色荧光粉会对蓝光荧光粉所发出的蓝光产生再吸收作用，导致该类型器件的光电转换效率通常较低，因此提升蓝光荧光粉的发光效率是进一步改善该类型器件光电转换效率的关键手段。并且，当白光LED器件温度较高时，会出现发光效率显著下降和色温偏移等发光质量问题，这对荧光粉的抗热猝灭性能提出新的要求。目前，BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺(BAM)是一种常用的商业蓝光荧光粉，其发射谱的峰值波长为453nm，然而其半高宽较宽(约为60nm)、外量子效率仍有待提高(文献报导值约为41％～69％)、且存在热猝灭性(在150℃时发射强度约下降10％)。另外，随着背光显示领域的技术革新，对荧光粉的色纯度提出了更高要求，迫切需要开发高性能的、半高宽低于45nm的窄带发射荧光粉。随着市场对高功率LED照明器件、高色域LED显示背光源等的需求，现有技术中的荧光粉尚没有兼具窄带蓝光发射、高发光效率和高热稳定性的性能优良的荧光粉产品。因此，开发一种可以被近紫外光激发且发光效率高、热稳定性好的窄带蓝光荧光粉，对进一步提升白光LED器件性能具有重要意义。

CN108300467A公开了一种白光LED用蓝光荧光粉，其化学通式为K₂BaCa(PO₄)₂:Eu²⁺，其发射峰波长为460nm，发射谱的半高宽较宽(约为75nm)，色纯度较低；且最佳激发波长为265nm，与近紫外芯片不匹配，用365nm近紫外光激发时发光强度降低过半。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法与应用，该制备方法简单，设备成本低，能耗低且绿色环保，所得蓝光荧光粉发光效率高、化学稳定性好、色纯度高、热稳定性高，将此蓝光荧光粉用于制备白光LED发光装置上显色指数高，色温可调。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种窄带蓝光荧光粉，所述荧光粉的化学通式为K₂Ba_xSr_2-x(PO₄)₂:yEu²⁺，其中，x为钡离子Ba²⁺替代锶离子Sr²⁺的摩尔数，0.5≤x≤1.75，y为稀土二价铕离子Eu²⁺掺杂的摩尔百分比，0.001≤y≤0.1；所述窄带是指半高宽低于45nm。

作为改进的是，所述x的取值范围为0.5≤x≤1.25，所述y的取值范围为0.01≤y≤0.06。