[发明专利]白光LED灯用近紫外激发发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种白光LED灯用近紫外激发发光材料及其制备方法。该发光材料的化学通式为Sr_2‑x‑ySi_7‑xAl_3+xON₁₃:xCe³⁺,yEu²⁺；最佳激发峰410～430nm，最强发射峰545～590 nm。按化学通式中各元素的化学计量比，分别称取锶原料、硅原料、铝原料、铈原料和铕原料，混合、研磨均匀，高温高压炉中煅烧，研磨煅烧物；制得白光LED灯用近紫外激发发光材料。本发明发光材料具有高度浓缩的四面体网络结构，具有优异的热稳定性，而且由于体系中存在Ce‑Eu能量传递，使其具有较宽的发射光谱，补足了商用荧光粉红光成分不足的缺点，在与近紫外LED芯片结合后，能够产生显色指数更高的白光。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，涉及一种用于白光LED灯的黄色或橙色发光材料；本发明还涉及一种该发光材料的制备方法。

背景技术

基于 LED芯片技术的白光 LED具有低能耗、长寿命和良好的稳定性等，已经成为应用最为广泛的照明和显示光源。白光 LED主要有两种实现方式，一种为红绿蓝三基色LED芯片组成的白光 LED器件，但制作工艺相对复杂，成本较高。另一种为LED芯片与发光材料的结合来实现白光发射的方式（荧光转换 LED，pc-LED），这种方式拥有更简单的工艺和较低的成本，获得的白光具有显色指数高、色域宽和稳定性好等优点。

通过LED芯片与发光材料结合来实现白光发射，主要分为两种途径，一种是通过（近）紫外 LED芯片组合有效吸收（近）紫外光并发出红、绿、蓝光的三种荧光粉（或者发出蓝光和黄光的两种荧光粉）获得白光，第二种是在蓝光 LED芯片(420～480 nm)上涂敷能够有效吸收蓝光并发出黄光的荧光粉。目前，市面上多采用460 nm的蓝光芯片组合钇铝石榴石黄色荧光粉(YAG:Ce³⁺)获得白光，但是这种白光缺少红色光谱成分，显色性差、色温高，属于冷白光，不适用于室内照明。研究者常使用红光成分较多的新型黄色荧光粉替代YAG或通过YAG与一款红色荧光粉组合来提高所得白光的显色指数。蓝光 LED芯片+黄色荧光粉的方案最为经典、最为成熟，而紫外/近紫外 LED芯片+三基色荧光粉的方案近年来随芯片技术的发展优势越来越多，已成为当前研究热点。

近来，各类新型的黄色发光材料陆续被报道，其中既有氮化物体系，也有氧化物体系，按照激发波长不同也分为蓝光激发和紫光激发，但是这些黄色发光材料都具有各自的不足，主要问题还是缺少红光部分以及合成成本较高，这使得它们目前还不能完全取代商用黄色荧光粉YAG:Ce³⁺。发光性能优异的宽带黄色发光（涵盖红光区域）材料依然很稀缺，因此开发黄色发光材料具有重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有宽带发射的白光LED灯用近紫外激发发光材料。

本发明的另一个目的是提供一种上述发光材料的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种白光LED灯用近紫外激发发光材料，其化学通式为Sr_2-x-ySi_7-xAl_3+xON₁₃:xCe³⁺,yEu²⁺；其中，0≤x≤0.15，0≤y≤0.1，x+y≠0。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述发光材料的制备方法，按以下步骤进行：

1）按化学式Sr_2-x-ySi_7-xAl_3+xON₁₃:xCe³⁺,yEu²⁺中各化学元素的化学计量比分别称取以下原料：

锶原料：采用氮化锶（Sr₃N₂）、含锶的碳酸盐或锶单质金属；