[发明专利]一种二基色白光LED用氟钛盐红光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料，特别是涉及一种二基色白光LED用氟钛盐红光材料。具体涉及一种激发波长位于蓝光区域，发射波长位于红光区域的氟钛酸盐发光材料。

背景技术

半导体白光LED具有传统光源无法比拟的优良特性：节电、光可调、耐振动、不易损坏、瞬时启动、无闪频、使用寿命长等。由蓝光GaN芯片与黄色荧光粉YAG:Ce组成的黄蓝二基色GaN基白光LED如今受到人们的高度关注，此类二基色白光LED是在迄今为止发明的白光照明中Stocks位移（能量损失）最小的转换白光，因为GaN芯片的电致蓝光（450～470nm）激发荧光粉YAG:Ce，产生550nm的黄光，而芯片本身的电致蓝光与荧光粉的黄光互补成白光。而且唯有在这种光源中，激发光本身成为白光的互补色。再则，蓝光GaN芯片本身的电致发光效率高，使得二基色白光LED的效率远高于传统光源（目前大功率白光LED普遍达130流明/瓦）。

由于二基色白光LED光谱中只有蓝光与黄光组成，而缺少红光成份，而使得其显色指数偏低，尤其无法得到低色温（2700‐3000K）、高显色（Ra>90）的暖白光，即颜色还原能力差，照在物体上会失真。目前二基色白光LED的显色性无法与节能灯相比，满足不了室内照明应用要求。研究者们在黄色荧光粉YAG:Ce中掺入发红光的共激活离子Sm³⁺、Eu³⁺、Pr³⁺，由于此类离子在YAG基质中发光效率较低，对改善YAG:Ce的光谱并不明显［Y.X.Pan,M.M.Wu,Q.Su,“Tailored photoluminescence of YAG:Ce phosphor through various methods”,J.Phys.Chem.Solid.65(2004)845］；或用其它离子（如Gd³⁺）部分取代YAG:Ce中的Y³⁺离子，使发射光谱发生红移，但是在改善发射光谱分布的同时，却不得不牺牲了发光亮度［C.C.Chiang,M.S.Tsai,M.H.Hon,“Preparation of cerium‐activated GAG phosphor powders influence of Co‐doping on crystallinity and luminescent properties”,J.Electrochem.Soc.154(2007)J326‐J329.］。日本一研究小组报道，在YAG:Ce中混入红色氮化物荧光粉，可在低色温区（2700‐3000K）获得显色指数大于90的暖白光［K.Uheda,N.Hirosaki,Y.Yamamoto,A.Naito,T.Nakajima,H.Yamamoto,“Luminescence properties of a red phosphor,CaAlSiN₃:Eu²⁺,for white light‐emitting diodes”,Electrochem.Solid State Lett.9(2006)H22‐H25.］。因此，开发新型的在蓝光激发下发光效率至少能与YAG:Ce相当的红光材料，并将其混入YAG:Ce，以提高二基色GaN基白光LED的显色指数是比较有效而实际的方法。