[发明专利]一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法和白光LED发光装置

说明书

本发明公开一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法和白光LED发光装置，该窄带蓝光荧光粉的化学式为Ksubgt;2/subgt;Basubgt;1‑x/subgt;POsubgt;4/subgt;F:xEusupgt;2+/supgt;，其中0x≤0.03；原料中钾源为氢氧化钾、氧化钾或钾的碳酸盐，钡源为氢氧化钡、氧化钡或钡的碳酸盐，磷源为磷酸铵、磷酸一氢铵或磷酸二氢铵，氟源为氟化钾、氟化钡或氟化铵。将原料研磨后，分段烧结，碾碎烧结物，得蓝色荧光粉。本发明得到的窄带蓝光荧光粉发光强度高、激发范围较宽，发射范围窄、热稳定性良好，制备方法简单、易于操作、设备成本低、可工业化生产。它与现行技术中的绿光、红光荧光粉组合，在近紫外LED芯片的驱动下可获得一系列的高效白光，能够满足通用照明、背光源等领域对于不同类型光源的需求，同时具有色温均匀性好且不易光衰的优点。

技术领域

本发明属于固体发光材料技术领域；涉及一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法和白光LED发光装置。

背景技术

白光LED(light emitting diode)具有耗能低、稳定性高、响应时间短、寿命长、多色发光等优点，有望成为第四代人造光源取代现有的荧光灯。荧光转换型白光LED(pc-WLED)在通用照明、信号灯、LED背光源等诸多领域都有广泛的应用。荧光粉是pc-WLED的重要组成部分，并决定了LED装置的发光效率、显色指数和寿命等特性。

现有的白光LED的实现方式一般有如下几种：(1)蓝、绿、红三色的LED芯片(或者蓝色、黄色芯片)组装得到白光；(2)蓝光芯片和黄色荧光粉(或者绿色、红色)组合；(3)紫外芯片和蓝、绿、红三色荧光粉组合。由于成本低、组装简单、光色品质好等优势，后两种方式通常被采用去实现白光LED发光。由于蓝光芯片发出的强烈蓝光对人的健康和生理节律不利，紫外芯片和蓝、绿、红三色荧光粉的组合被广泛人为是一种具有潜力的策略。因此，开发近紫外激发的三基色荧光材料已经成为人们研究的重点。相应地，近紫外激发的、具有优异热稳定性的、高效蓝光荧光粉是制备高效率、高亮度近紫外驱动白光LED的关键。因此亟需开发一种近紫外激发的、具有优异热稳定性的、高效蓝光荧光粉。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种窄带蓝光荧光粉及其制备方法和白光LED发光装置，本发明提供的窄带蓝光荧光粉是一种近紫外激发的高效蓝光荧光粉，同时具有优异的热稳定性。

本发明采用的技术方案如下：

一种窄带蓝光荧光粉，所述窄带蓝光荧光粉的化学组成式为：K₂Ba_1-xPO₄F:xEu²⁺，其中0x≤0.03。

优选的，所述窄带蓝光荧光粉中：

钾源为氢氧化钾、氧化钾或钾的碳酸盐，钡源为氢氧化钡、氧化钡或钡的碳酸盐，磷源为磷酸铵、磷酸一氢铵或磷酸二氢铵，氟源为氟化钾、氟化钡或氟化铵。

优选地，x取值为0.015。

本发明还提供了一种窄带蓝光荧光粉的制备方法，包括如下过程：

将所述窄带蓝光荧光粉的原料进行预烧，之后随炉自然冷却至室温，得到中间体，所述窄带蓝光荧光粉的原料满足通式K₂Ba_1-xPO₄F:xEu²⁺的化学计量比，其中0x≤0.03；

将所述中间体研磨成粉末并压制成型，得到成型体；

将所述成型体在N₂与H₂的混合气氛中煅烧，之后冷却至室温，得到烧结体；

将所述烧结体研磨成粉末，得到所述的窄带蓝光荧光粉。