[发明专利]一种白光LED用单一基质荧光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料领域，涉及一种白光LED用单一基质荧光粉材料的制备方法，具体涉及一种白光LED用单一基质Sr₂MgSi₂O₇:Ce³⁺,Tb³⁺,Mn²⁺荧光粉的制备方法。

背景技术

白光发光二极管(light emitting diode，LED)作为一种新型的固体光源，以其节能、绿色环保、寿命长及体积小等诸多优点，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。

目前，研究热点集中于光转换型白光LED，即通过荧光粉涂覆LED芯片实现白光发射，如利用蓝光GaN管芯泵浦掺铈钇铝石榴石(cerium doped yttrium aluminum garnet，Ce:YAG)黄色荧光粉合成的白光LED。由于这种模式合成的白光LED缺少红色发光成分，使LED的显色指数较低，同时该器件的发光颜色随驱动电压和荧光粉涂层厚度等变化，因此工业生产中要制造性能稳定的白光LED比较困难。目前，紫外–近紫外芯片激发单基质荧光粉发射白光时，不存在颜色再吸收和配比调控问题，使白光LED具有更佳的流明效率和色彩还原性，故此单一基质白光荧光粉成为当前发光领域的研究热点。

硅酸盐体系荧光粉不但具有发光性能较好，光转化率高，化学稳定性和热稳定性较高等优点，而且原料价廉易得，制备工艺简单。因此，稀土离子掺杂的单一基质硅酸盐基荧光粉被视为一种很有前途的发光材料。早在2005年杨志平等人制备了Eu²⁺，Mn²⁺共激活的单一基质Sr₂MgSiO₅白光发光材料（杨志平，刘玉峰，熊志军等.Sr₂MgSiO₅：(Eu²⁺，Mn²⁺)单一基质白光荧光粉的发光性质[J].硅酸盐学报，2005，34（10），1195-1198.）。尽管利用Eu²⁺/Mn²⁺共激活硅酸盐体系获得了一些性能较好的单基质三基色白光发射材料，但是该类材料的三色峰强度比并不合适，通常该类体系在蓝色区域发射最强，绿色区域较低，而红色区域的发射明显不足，同时该类材料的合成温度较高，多在1200℃以上，因此寻求性能更优的、合成温度较低的白光体系仍是白光LED用单基质白光发射领域的研究重点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种白光LED用单一基质Sr₂MgSi₂O₇:Ce³⁺,Tb³⁺,Mn²⁺荧光粉的制备方法，该方法合成温度低，操作简单，制得的荧光粉晶体发育良好。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种白光LED用单一基质荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

1）按Sr₂MgSi₂O₇:Ce³⁺,Tb³⁺,Mn²⁺的化学计量比，取含Sr的化合物或盐，含Mg的化合物或盐，含Si的化合物或盐，含Ce的化合物或盐，含Mn的化合物或盐以及Tb₄O₇，充分混合均匀，得到混合物A；

2）按（0.5～5）:1的质量比，取KCl和NaCl，混匀，得到混合物B；

3）将混合物B和混合物A混匀后，加入无水乙醇，球磨4～10h，得到混合料；其中，混合物A：混合物B的质量比为1：（1～5）；

4）将混合料干燥后，在碳还原气氛中，于650～850℃下，煅烧3～10h后，球磨分散2～5h，得到混合粉体；

5）将混合粉体水洗至洗涤液中不含Cl-，然后将洗涤后的粉体烘干，得到白光LED用单一基质Sr₂MgSi₂O₇:Ce³⁺,Tb³⁺,Mn²⁺荧光粉。