[发明专利]一种白光LED用单相荧光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种白光LED用单相荧光材料及其制备方法和应用，由单相的固溶体组成，其分子式为Cs₂Sn_1‑x‑yTe_xBi_yCl₆，x取值范围为0x1，y取值范围为0.05≤y≤0.22；按设定摩尔比，将Cs源、Sn源、Te源、Bi源与盐酸混合后，经水热反应制得所述白光LED用单相荧光材料。本发明通过将各原料组份与盐酸混合后，在水热过程的高温和高压的作用下溶解反应，再以新的晶体结构析出，从而得到单相固溶体材料，用于制作发光器件。

技术领域

本发明属于无机发光材料技术领域，涉及一种白光LED用单相荧光材料及其制备方法和应用。

背景技术

发光二极管(LED)具有一系列优异的性能，例如光电转换效率高，绿色环保，使用寿命长，响应快等等，因此被认为是下一代照明和显示领域的新光源。其原理是半导体中被激发的电子从激发态跃迁回到基态会以光子的形式释放能量，从而发射出不同波长的光。

而目前主流的白光发光二极管(wLED)都是利用三基色原理，以蓝光芯片激发互补色(黄色)的荧光粉，最终混合得到白光。例如CN101838536A公开的白光用高性能YAG荧光粉的制造方法，以及CN106118635A公开的白光用硅酸盐黄色荧光粉的制备方法都是以蓝光LED芯片为基础，搭配发射黄光的荧光材料来混合得到白光，但是这类白光发光二极管(wLED)中的蓝光不仅作为一种白光合成光源，同时也作为黄光的激发光源，在电流改变的情况下将不可避免的出现蓝光与黄光不匹配进而导致色温变化的问题。此外，白光发光二极管(wLED)中两种组合光的光谱半高宽窄在整个可见光范围内的覆盖情况并不理想，从而导致显色指数低达不到室内照明使用要求，尽管已经有了相应的改善措施，例如CN112608750A公开的全光谱LED荧光粉组合物以及全光谱白光LED器件，采用了增加红色光荧光组分的方法来提高器件的显色指数。但是这种方法在提高显色指数的同时也会带来荧光材料间衰减速率和寿命不同而导致的色彩漂移的问题。除此之外，荧光材料的热稳定性，以及工艺复杂程度等也是材料设计和器件制造过程中需要考虑的问题。

发明内容

针对现有的白光LED用荧光材料中存在的问题，本发明旨在提供一种可以由紫外激发的白光LED用单相荧光材料及其制备方法与应用，通过将各原料组份与盐酸混合后，在水热过程的高温和高压的作用下溶解反应，再以新的晶体结构析出，从而得到单相固溶体材料。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种白光LED用单相荧光材料，由单相的固溶体组成，其分子式为Cs₂Sn_1-x-yTe_xBi_yCl₆，x取值范围为0x1，y取值范围为0.05≤y≤0.22。

本发明还提供了上述白光LED用单相荧光材料的制备方法，按设定摩尔比，将Cs源、Sn源、Te源、Bi源与盐酸混合后，经水热反应制得所述白光LED用单相荧光材料。

优选的，所述Cs源为CsCl；Sn源为SnCl₂、SnCl2·2H₂O或SnCl₄；Te源为TeO₂或TeCl₄；Bi源为Bi₂O₃或BiCl₃。

优选的，所述盐酸为质量分数为36％～38％的浓盐酸。

优选的，所述水热反应的温度为150～200℃；时间为5～18h。

优选的，所述水热反应后的降温速率不高于5℃/h。

本发明还提供了上述白光LED用单相荧光材料的应用，将其用于制作发光器件。