[发明专利]一种低色温石榴石基的荧光发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，特别涉及一种低色温石榴石基的荧光发光材料及其制备方法。

背景技术

白光发光二极管(LED)是一种将电能转化为可见光的半导体器件，具有无毒、寿命长、高效节能、群固态、工作电压低、抗震性强及安全性好等优点，目前已经在液晶显示器背光源、指示灯、普通照明灯诸多领域得到应用，并将取代目前使用的各式灯泡和荧光灯成为新一代绿色照明光源，对节能、环保、提高人民的生活质量等方面具有广泛而深远的意义。

现有技术公开了多种白光LED的调配方法，主要包括以下三种：

(1)多晶片混光技术：分别把红、蓝和绿三晶片或蓝光和黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以达到混成白光的目标；

(2)以紫外光LED激发均匀混合的蓝色、绿色和红色荧光粉，使其激发出一定比例的三原色进行混光从而输出白光；

(3)在蓝光LED的周围充混有黄光YAG(Yttrium Aluminum Garnet)荧光粉，并使用波长为400～530nm的蓝光LED，发出光线激发黄光YAG荧光粉产生黄色光，同时也与原本的蓝光混合，进而形成蓝黄混合的二波长白光。

其中，第(3)种方式具有方法简单、成本低廉的优点，是较为常用的方法。目前，现有技术一般以掺杂铈离子的钇铝石榴石(YAG:Ce³⁺)荧光材料与蓝光LED结合通过补色原理实现白光。但是，该种荧光粉的发射光谱中红色成分不足，色温较高。

为了增强发射光谱中红光成分以得到色温较低的白光，Phys.Status Solidi A(2005，202，1727)公开了一种采用蓝色LED芯片激发绿色荧光粉和红色荧光粉从而产生白光的方法。但是，该方法中使用的红色荧光粉为氮化物基荧光粉，绿色荧光粉为氮氧化物基荧光粉，两者的性质存在差异，在应用中会出现色温漂移现象；而且该方法涉及的氮化物基发光材料的制备条件苛刻、工业成本高。因此，研发得到可以由蓝光有效激发、发射光谱覆盖绿光和红光区的单基质发光材料是荧光发光材料研究中的难点。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题在于提供一种荧光发光材料及其制备方法，本发明提供的荧光发光材料发射光谱覆盖绿光和红光区，由蓝光激发可以得到色温稳定且色温较低的白光。

本发明提供了一种荧光发光材料，具有式(I)所示的原子比：

A_3-xCe_xD_5-2yG_yMn_yO₁₂  (I)；

式(I)中，A为稀土元素；

D为B、Al和Ga中的一种或多种；

G为Si、Ge和Sn的中一种或多种；

0＜x≤0.30；

0＜y≤0.25。

优选的，所述A为Y、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的一种或多种。

本发明还提供了一种所述荧光发光材料的制备方法，包括以下步骤：

将含A的化合物、含D的化合物、含G的化合物、含Ce的化合物和含Mn的化合物混合，得到混合物；将所述混合物在还原气氛中焙烧，得到荧光发光材料。

优选的，所述含A的化合物为含A的氧化物、硝酸盐、氢氧化物、卤化物和碳酸盐中的一种或多种。

优选的，所述含D的化合物为含D的氧化物、氢氧化物和含氧酸盐中的一种或两种。

优选的，所述含G的化合物为含G的氧化物、氢氧化物和含氧酸中的一种或两种。

优选的，所述含Mn的化合物为含Mn的氧化物、卤化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。

优选的，所述含Ce的化合物为含Ce的氧化物、卤化物、碳酸盐和硝酸盐中的一种或多种。

优选的，所述混合物还包括氟化物助熔剂。

优选的，所述焙烧的温度为1400℃～1700℃，所述焙烧的时间为1h～20h。