[发明专利]一种用于LED的红光荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土发光材料技术领域，具体涉及一种用于LED的红光荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED作为一种低电压驱动、可调光控制的冷光源，具有耐振动、耗能低、寿命长等特点，且所采用材料不会引起污染，有益于环境保护，使用领域越来越广。白光LED主要通过光转换型、多色组合型或多量子点型转换型等方式获得。光转换型是用LED去激发其他发光材料混合形成白光，如用蓝光LED激发黄色荧光粉发光产生白光，这种方法由于缺乏红光成分，显色指数不高，可在其中加入红光荧光粉以提高显色指数，或者用紫光或紫外LED激发红、绿、蓝三种荧光粉产生白光。多色组合型是指将红、绿、蓝三种或多种颜色的LED按一定方式排布集合成一个发白光的LED模块，这种方法具有效率高、可以动态条件色温、显色性好等优点，但三种颜色LED的正向电压和光输出不同，另外它们的温度特性和光维持特性也不相同，系统必须具备光输出信号取样和反馈功能，进行动态控制，以便发出的白光的色坐标保持不变，因而类器件存在控制电路复杂的缺点。多量子点型是指在芯片发光层的生长过程中掺杂不同的杂质以控制结构不同的量子阱，通过不同量子阱发出的多种光子复合发射白光，效率比较低。从目前的发展趋势看，光转换型在可行性、实用性和商品化方面都优于其它方法，但现有技术中用于白光LED的荧光粉一般都缺乏红光成分，封装出的白光LED显色指数不高，难以制造低色温的白光LED。

发明内容

本发明旨在提供一种能被紫外、紫光和蓝光激发，具有良好发光特性和稳定性一种用于LED的红光荧光粉及其制备方法技术方案，作为白光LED的光转换材料，以克服现有技术中存在的问题。

所述的一种用于LED的红光荧光粉，其特征在于材料成份为铕激活的碱土金属硅酸盐，其化学通式为：(M_1-x Eu_x)SiO₃，其中，M为Mg、Ca、Ba、Sr中的一种或一种以上，0＜X＜1。

所述的一种用于LED的红光荧光粉，其特征在于X取值范围为0.02～0.2。

所述的一种用于LED的红光荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

①分别以碱土金属化合物和铕化合物为原料，根据化学通式(M_1-x Eu_x)SiO₃分别计算、称取碱土金属化合物和铕化合物，所述的碱土金属化合物为氧化物或无机酸盐，铕化合物为铕氟化物或氧化物；

②步骤①中的原料与过量的二氧化硅SiO₂充分混合，置于高温炉烧结，烧结温度为1000～1300℃，烧结时间为3～10h；

③将上述烧结物破碎、研磨、过筛，细度为200～400目；

④用60～95℃去离子水洗涤、过滤即得所需产物。

所述的一种用于LED的红光荧光粉的制备方法，其特征在于所述的碱土金属氧化物或无机酸盐为氧化镁、碳酸钙、硝酸锶和碳酸钡。

所述的一种用于LED的红光荧光粉的制备方法，其特征在于二氧化硅用量比理论计算量过量3～5％。

所述的一种用于LED的红光荧光粉的制备方法，其特征在于步骤②中的原料混合后于研钵内，添加无水乙醇研磨2～3h，使其充分混匀。

所述的一种用于LED的红光荧光粉的制备方法，其特征在于所述烧结温度为1100～1300℃，优选1150～1250℃，烧结时间为4～8h，优选5～7h，高温炉烧结过程的升温速度为50～200℃/h，优选80～150℃/h。

所述的一种用于LED的红光荧光粉的制备方法，其特征在于步骤②的混合原料中添加原料总重量的2～3％，所述的助熔剂SrF₂、BaF、NH₄HF₂、SrCl₂、BaCl₂、NH₄Cl和H₃BO₃中的一种或一种以上。

所述的一种用于LED的红光荧光粉的制备方法，其特征在于步骤③中细度为300～400目。