[发明专利]一种白光LED用硼酸盐橙色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种白光LED用硼酸盐橙色荧光粉及其制备方法。该荧光粉具有如下化学表示式：RSr_(2‑x)M(BO₃)₃：xEu²⁺，其中，x＝0.001～0.1，R为Na或K，M为Zr或Hf。制备时，按化学式RSr_(2‑x)M(BO₃)₃：xEu²⁺的化学计量比称取相应的原料，所述原料分别为锶的无机盐、硼酸、氧化铕、含R的无机盐和含M的氧化物，其中，x＝0.001～0.1；将所述原料的均匀混合物于还原气氛下在高温炉内烧结后缓慢冷却至室温，得到硼酸盐橙色荧光粉。本发明橙色荧光粉具有分散性好、颗粒度均匀、化学稳定性和热稳定性好、发光效率高、原料价廉、易得、制备温度低等优点，其激发带覆盖紫外和蓝光区域，适合作为白光LED用橙色荧光粉。

技术领域

本发明涉及一种白光LED用硼酸盐橙色荧光粉及其制备方法，属于稀土发光材料技术领域。

背景技术

白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，是未来照明市场上的主流产品。

目前出现了各种各样的白光LED制备方法，其中蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合、蓝光LED芯片与红色和绿色荧光材料组合、紫光LED芯片与三基色荧光材料组合这三种方法以价格低、制备简单成为制备白光LED的主要方法。蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合是研究最早也是最成熟的方法，制备的白光LED发光效率已经远远超过白炽灯，但是显色指数低，色温高，不能作为室内照明使用。为了提高白光LED的显色性，各国科学家研发了蓝光LED芯片与红、绿色荧光材料组合和紫光LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光材料组合另外两种实现白光LED的方法。

目前InGaN芯片的发射波长已经移至近紫外区域，能为荧光粉提供更高的激发能量，进一步提高白光LED的光强。由于紫外光不可见，紫外激发白光LED的颜色只能由荧光粉决定，因此颜色稳定，显色指数高，使用近紫外InGaN芯片和蓝、黄荧光粉或者与三基色荧光粉组合来实现白光的方案成为目前白光LED行业发展的重点。橙(红)色荧光粉是该方案中不可缺少的成分。

近年来，一些其它体系的(橙)红色荧光粉被开发。庄卫东等人报道了Eu²⁺激活硫化物(Sr，Ca)S∶Eu²⁺在460nm激发下，发射峰波长为600nm，当SrS中的Sr²⁺被Ca²⁺逐渐被取代后，发射峰由600红移到647nm。但这种荧光粉稳定性差、容易潮解。Xie R等人报道了在10atmN₂和1800℃保温2h的条件下获得CaAlSiN₃∶Eu²⁺红色荧光粉；Hoppe等人报道了报道了先让金属与N₂在550～800℃反应制备碱土、稀土氮化物，然后在1500～1600℃及1atm N₂的保护下与Si₃N₄反应下制备(Ba_2-xEu_x)₂Si₅N₈红色荧光粉；总的来说，氮化物、氮氧化物这类红色荧光粉合成工艺都比较复杂，合成条件比较苛刻。

硼酸盐荧光粉具有化学稳定性和热稳定性良好，原料价廉、易得、制备温度低等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的白光LED用硼酸盐橙色荧光粉及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明白光LED用硼酸盐橙色荧光粉具有如下化学表示式：RSr_(2-x)M(BO₃)₃∶xEu²⁺，其中，x＝0.001～0.1，R为Na或K，M为Zr或Hf。