[发明专利]暖白光LED用硼酸盐荧光粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种暖白光LED用硼酸盐荧光粉，是一种光电功能材料，该材料能够直接与近紫外芯片或者GaN基蓝光芯片组合构成白光LED，用作固体白光照明，属于光电功能材料技术领域，也属于固体半导体照明技术领域。

背景技术

与传统照明光源相比，白光LED具有低电压、低能耗、长寿命、响应快、高可靠性、易维护等优点，符合节能、环保的要求。获得白光LED的途径之一是荧光粉转换。近紫外芯片或蓝光芯片与多色或黄色荧光粉复合产生白光是一个成功的例子。现有白光LED用荧光粉主要有两种，一种是铝酸盐基质，如YAG:Ce²⁺，另一种是硅酸盐基质，如Sr₂SiO₄:Eu²⁺、Sr₃SiO₅:0.07Eu²⁺。YAG:Ce²⁺荧光粉的发射光谱峰值位于540nm，缺少红光成分，光源显色指数较低，不能产生暖色调。而硅酸盐基质荧光粉的发射峰值波长因达到了575nm而能够产生暖色调、低色温，但是，硅酸盐基质荧光粉发射峰值波长过长，色调偏红，使得所制作的白光LED发光过暖；另外，这种荧光粉其合成温度高，化学稳定性差。

在现有技术中还有一类硼酸盐基质发光材料，它具有成本低廉、合成温度低、化学稳定性好等优点。现有硼酸盐基质发光材料有以下几种。

申请号为01141945.8、名称为“一种彩色等离子体平板显示用硼酸盐红色荧光粉及其制造方法”的一件中国专利申请公开了一项方案，其中硼酸盐红色荧光粉的化学式为：(Y_1-x-y-zGd_zM_yEu_x)BO₃，其中M是La、Tb、Sm。然而，在该硼酸盐中除了硼酸根之外，其余物质均为稀土，导致荧光粉成本较高；其激发光为深紫外，只适用于等离子显示，与目前基本成型的白光LED工业中使用的近紫外芯片或者蓝光芯片并不配套。

申请号为200810007451.2、名称为“硼酸盐荧光材料与白光发光装置”的一件中国专利申请公开了一项方案，其中硼酸盐荧光材料的结构式为M_a(M_b)_1-xBO₃:(M_c)_x，式中M_a是Li、Na、K、Rb、Cs或上述的组合，M_b是Mg、Ca、Sr、Ba、Zn或上述的组合，M_c是Y、La、Pr、Nd、Eu、Gd、Tb、Ce、Dy、Yb、Er、Sc、Mn、Zn、Cu、Ni、Lu或上述的组合，这种硼酸盐荧光材料由紫外光或蓝光激发后放射出可见光，与其它各色光荧光材料组合构成白光发光装置。然而，该荧光粉的发射峰波长最长仅为507nm，无法获得暖白光。

发明内容

为了获得一种硼酸盐基质发光材料，由近紫外或者蓝光激发，宽带发射，发射峰值波长大于540nm、小于575nm，用于白光LED中，产生显色指数高、光学一致性好的暖白光，我们发明了一种暖白光LED用硼酸盐荧光粉。

本发明之暖白光LED用硼酸盐荧光粉其化学式为下列之一：M₃B₂O₆:RE²⁺，A⁺、M₂B₂O₅:RE²⁺，A⁺、M₅B₄O₁₁:RE²⁺，A⁺、MB₂O₄:RE²⁺，A⁺、MB₄O₇:RE²⁺，A⁺；式中：M为Ca、Sr、Ba、Mg、Pb、Zn之一种或者两种；RE为Y、La、Pr、Nd、Eu、Gd、Tb、Ce、Dy、Yb、Er、Sc、Mn、Zn、Cu、Ni、Lu之一种或者两种，RE的含量为所述化学式中硼酸盐的0.01～10at％；A为Li、Na、K、Rb、Cs之一种或者两种，引入A所采用的氧化物或者氟化物的量为所述分子式物质质量的0～20％。