[发明专利]一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光致发光荧光材料，具体是一种用于LED用蓝光激发之荧光材料及其制备方法。 

背景技术

传统的照明光源包括白炽灯和荧光灯。最先普及的是白炽灯，因其效能的原因大量地被荧光灯替代。然而就荧光灯而言，由于其含有微量的Hg对环境并不友好；同时，这些传统光源的能效相对较低、寿命相对较短，不利于节能经济的发展。自上世纪末，GaN基蓝光发光二极管(LED)技术突破后，LED应用已从显示领域发展到背光照明、装饰照明、交通信号照明，并已开始进入以白光LED（WLEDs）为主的普通照明应用。与传统的照明技术相比，WLEDs具有显著的优势：包括体积小、耗电量低、发热量小、寿命长、环保等优点。 

蓝光激发的WLEDs是在蓝光LED芯片上涂覆可以吸收蓝光的黄色荧光粉，使其发射的黄光与剩余的蓝光复合而形成白光。目前国际上商业应用最广泛的WLEDs技术是采用黄色荧光粉（如日本日亚化学公司具有专利技术的(Y_1-aGd_a)₃(Al_1-bGa_b)₅O₁₂:Ce³⁺，简称YAG:Ce）与蓝色LED芯片结合的方法实现的。该方法虽然可获得高效的白光LED光源，但该光源由于缺乏红色成分，所以存在显色指数偏低、色温偏高(>5500K)以及高温光衰严重等缺点，难以满足普通照明“暖白光”的需求。 

发明内容

针对上述LED照明应用中黄色荧光粉方案显色指数偏低、色温偏高以及高温光衰严重的缺点，本发明提出一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料及其制备方法，其技术方案如下： 

一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料，包含以下化学组成式者： 

Sr_2.97-x-y-zM_zMg_xBa_ySi_1-zN_zO₅:0.03Eu²⁺,其中： 

1)当N为B、Al或Ga中的一种或几种时，M为Y、La、Gd中一种或几种，并且0.1≤x≤0.8,0.1≤y≤0.8，0.005≤z≤0.03； 

2)当N为Ge时，M无，并且0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.005≤z≤0.03； 

3)当N为P时，M为Li、Na或K中的一种或几种，并且0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.003≤z≤0.01。 

作为制备上述材料的基本方法，可以按如下方式体现： 

一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料的制备方法，包括以下步骤： 

1)Sr_2.97-x-y-zM_zMg_xBa_ySi_1-zN_zO₅:0.03Eu²⁺,其中： 

①当N为B、Al或Ga中一种或几种时，M为Y、La、Gd中一种或几种，0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.005≤z≤0.03；按各元素比例计算并称取各原料，其中该原料包括： 

含有Sr、Mg或Ba的氧化物、碳酸盐、草酸盐中的一种或几种; 

含M的单质、氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种； 

含Si的氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种； 

含N的氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种； 

含Eu的单质、氧化物、硝酸盐中的一种或几种。 

②当N为Ge时，0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0≤z≤0.03，按各元素比例计算并称取各原料，其中该原料包括： 

含Ge的氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种; 

以及其他原料同①。 

③当N为P时，M为Li、Na或K中一种或几种，0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.003≤z≤0.01按各元素比例计算并称取各原料，其中该原料包括： 

含有P的氧化物、磷酸盐中的一种或几种； 

含有M的氧化物、碳酸盐中的一种或几种； 

以及其他原料同①。 

2)将上述原料混合均匀，在还原气氛下，将混合物加热至1400℃-1500℃，焙烧4-8h，随炉冷却至室温。