[发明专利]一种高显色指数的白色荧光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高显色指数的白色荧光材料及其制备方法，属于稀土发光材料技术领域。本发明高显色指数的白色荧光材料，化学式为La_1‑x‑yGaO₃:xA,yB，其中A为Mn⁴⁺，B为Dy³⁺或Sm³⁺，0x≤0.15，0≤y≤0.15。本发明显色指数高，可与近紫外以及蓝光LED芯片匹配，且合成方法简单，易于工业化生产；荧光粉化学稳定性好，热稳定性高，具有基于LaGaO₃基质发射的蓝光，掺杂离子B发射的黄光和锰离子发射的红光而形成的三基色白色发光，可在白光LED中得到应用。

技术领域

本发明涉及一种高显色指数的白色荧光材料及其制备方法，属于稀土发光材料技术领域。

背景技术

半导体发光二极管器件(LED)的诞生为照明的发展做出了重大贡献。LED由于具有低能耗、高效率、长寿命等特点，与以往的白炽灯、节能灯等常用照明光源相比有着显著的优势。目前以LED为主的新一代照明体系的白光实现方式有以下几种：第一，通过将不同颜色的LED芯片(通常是红绿蓝三基色)集成并混合成白光。但不同芯片的偏压不同，电路控制要求较高，成本很高。第二种是借鉴荧光灯的照明原理，在LED芯片表面涂覆荧光材料，获得白光。如1996年日本年日本日亚公司首先研制出发黄光的钇铝石榴石(YAG)荧光粉，配合蓝光LED得到高效率的白光光源。蓝光激励YAG荧光粉，部分蓝光被荧光粉吸收而激发出黄光，其余部分蓝光同黄光混合成白光。这种白光实现方式成本较低，是目前广泛采用的方式，然而这一获取白光的途径因缺少红光成分，显色指数不高，且色温较高，不能得到暖白光。

利用近紫外LED激发红、绿、蓝三基色荧光粉混合可实现白光发射，但高色温输出以及不同基质的三基色荧光粉的热稳定性的差异，导致很难获得长期稳定的白光输出。目前市场上尚缺乏性能优异的，基于近紫外二极管的白光照明LED用三基色荧光粉。

发明内容

针对有技术中发射光谱的红光成分少而使其显色指数偏低，不能合成单一白光的问题，本发明提供一种高显色指数的白色荧光材料及其制备方法，本发明白色荧光粉具有基于LaGaO₃基质发射的蓝光、掺杂离子B发射的黄光和锰离子发射的红光而形成的三基色白色发光。

一种高显色指数的白色荧光材料，其特征在于：化学式为La_1-x-yGaO₃:xA,yB，其中A为Mn⁴⁺，B为Dy³⁺或Sm³⁺，0x≤0.15，0≤y≤0.15，白色荧光材料为Mn⁴⁺激活的荧光粉；

所述高显色指数的白色荧光材料的制备方法，具体步骤如下：

(1)将含镧化合物、含镓化合物、含锰化合物和含B的化合物研磨混匀得到混合粉料；其中B为Dy³⁺或Sm³⁺；

(2)将步骤(1)的混合粉料置于温度为1100-1450℃、空气氛围中煅烧4-8h，冷却至室温，研磨即得高显色指数的白色荧光材料；

所述步骤(1)研磨时加入乙醇，乙醇的加入量为含镧化合物、含镓化合物、含锰化合物和含B的化合物的总质量的3-4倍；

所述含镧化合物为碳酸镧、硝酸镧、氯化镧、氧化镧、氢氧化镧、草酸镧或醋酸镧；

所述含镓化合物为碳酸镓、硝酸镓、氯化镓、氧化镓、氢氧化镓、草酸镓或醋酸镓；

所述含锰化合物为碳酸锰、硝酸锰、氯化锰、氧化锰、氢氧化锰、草酸锰或醋酸锰；

所述含B的化合物为碳酸盐、硝酸盐、氯化物、氧化物、氢氧化物、草酸盐或醋酸盐。

本发明的有益效果：