一种白光LED用光谱可调控黄绿光荧光粉及其制备方法和白光LED发光装置，属于发光材料技术领域。黄绿光荧光粉化学组成式为Na1‑x‑yAlSiO4:xLi+,yEu2+。制备过程是先称取该发光材料中相应的原料溶解于浓硝酸或者去离子水或者乙醇中配成溶液；溶液在烘箱中干燥得到固体混合物；固体混合物研磨成粉末后于氧化气氛下煅烧获得前驱体；将前驱体研磨后再在还原气氛下煅烧冷却后研磨成粉末，即得所述发光材料。本发明专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉发光强度高、化学稳定性和温度猝灭特性良好、激发和发射范围较宽。它与现有技术中的红光和蓝光荧光粉组合，在近紫外光激发下可获得一系列的高效白光，能够满足通用照明领域对于不同类型光源的需求，同时具有显色性能好、色温均匀性好并且不易发生光衰的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种白光LED用黄绿光荧光粉及制备方法和白光LED发光装置
本专利技术属于发光材料
；涉及一种白光LED用光谱可调控黄绿光荧光粉及其制备方法和白光LED发光装置。
技术介绍
近年来，白光LED由于其低耗能、适用性强、稳定性高、响应时间短、寿命长、无污染、多色发光等的优点受到人们的广泛关注，被誉为第四代照明光源。它的诸多优点在普通照明、信号灯、LED背光源等诸多领域已经得到了广泛的应用。目前制作白光LED的方式主要有三类：(1)红、蓝、绿光芯片或者黄、蓝光芯片组成；(2)蓝光LED芯片与红/绿色荧光粉组成或蓝光LED芯片与黄色荧光粉组成；(3)近紫外LED芯片与红绿蓝三基色荧光粉组成。基于器件成本、实现的难易程度和光色品质等方面的考虑，人们经常采用后两种方式实现白光LED发光。相应地，为了能够与近紫外芯片或蓝光芯片的发光波长相匹配，以制备出高效率与高亮度的白光LED，发展近紫外激发或蓝光激发的三基色荧光材料日趋成为人们研究的重点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种发光强度高、化学稳定性和温度猝灭特性好、激发和发射范围较宽的白光LED用黄绿光荧光粉。本专利技术目的之二是提供一种制备上述白光LED用黄绿光发光材料的制备方法。该制备方法简单、易于操作、设备成本低且无污染。本专利技术目的之三是提供一种显色性能好、色温均匀性好并且不易发生光衰的白光LED发光装置。为实现上述目的，本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉以硅酸盐为基质，以二价Eu为激活剂，同时通过Li元素掺杂，对荧光粉的晶体场进行调控，从而得到一种发光强度高、化学稳定性和温度猝灭特性良好、激发和发射范围较宽的白光LED用黄绿光荧光粉。一种白光LED用黄绿光荧光粉，化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0<x≤0.30，0.005≤y≤0.20。优选地，本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉的化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0.05≤x≤0.25，0.01≤y≤0.15。更优选地，本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉的化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0.10≤x≤0.20，0.03≤y≤0.10。最优选地，本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉的化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中x＝0.15，y＝0.05即Na0.80AlSiO4:0.15Li+,0.05Eu2+。另一方面，本专利技术提供了一种制备如上所述白光LED用黄绿光荧光粉的方法，该方法包括下列步骤：1)按通式Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，称取该发光材料中相应的原料；2)将步骤1)得到的原料溶解于浓硝酸或者去离子水或者乙醇中配成溶液；3)将步骤2)得到的溶液置于烘箱中，在80-150℃温度下干燥6-12小时，得到固体混合物；4)将步骤3)得到的固体混合物研磨成粉末，在500-900℃温度下且于氧化气氛下煅烧3-6小时，获得前驱体；5)将步骤4)得到的前驱体研磨后置于氧化铝坩埚中，再将氧化铝坩埚置于管式炉中，在1000-1400℃温度下且在还原气氛下煅烧2-6小时，冷却后，并研磨成粉末，即得所述发光材料。在步骤1)中，原料可以来自钠、铝、硅、锂以及铕的单质、氧化物、氯化物、硫化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐，以及其它合适的原料。在一个优选的实施方式中，原料来自钠、铝、硅、锂以及铕的氯化物、碳酸盐、硝酸盐。在一个更优选的实施方式中，原料来自钠、铝、锂以及铕的硝酸盐和正硅酸乙酯。在一个优选的实施方式中，按通式Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+的化学计量比称取硝酸钠、硝酸铝、硝酸锂、正硅酸乙酯以及硝酸铕，其中0<x≤0.30，0.005≤y≤0.20；优选0.05≤x≤0.25，0.01≤y≤0.15；更优选0.10≤x≤0.20，0.03≤y≤0.10；以及最优选x＝0.15,y＝0.05。在步骤2)中，将步骤1)得到的原料溶解于浓硝酸或者去离子水或者乙醇中，其中溶液优选为硝酸盐溶解于去离子水，正硅酸乙酯溶解于乙醇中。烘干温度及时间优选100-130℃温度下干燥8-10小时，最优选120℃温度下干燥9小时。步骤4)中所述温度及时间指的是500-900℃的温度下煅烧3-6小时，优选600-800℃的温度下煅烧4-5小时，最优选700℃的温度下煅烧4小时。步骤5)中所述温度及时间优选1100-1300℃的温度下煅烧3-5小时，最优选1200℃的温度下煅烧4小时。所述还原气氛选自H2气氛、H2/N2气氛或CO气氛。在一个优选的实施方式中，所述还原气氛选自H2/N2气氛，该气氛对本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉的合成及性能改善有益。上述制备方法简单、易于操作、设备成本低且无污染。所制备得到的白光LED用黄绿光荧光粉发光强度高、化学稳定性和温度猝灭特性良好、激发和发射范围较宽，在紫外和紫光波段有较宽的强激发，并可与近紫外芯片、蓝色及红色荧光粉组装成白光LED器件，能够在较大程度上满足产业需求。又一方面，本专利技术提供了一种显色性能好、色温均匀性好并且不易发生光衰的白光LED发光装置。所述白光LED发光装置包括封装基板、近紫外光LED芯片以及能够有效吸收LED芯片发光并释放红、黄绿、蓝三色光的三种荧光粉；其中，黄绿光荧光粉为上述本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉，其化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0<x≤0.30，0.005≤y≤0.20；优选地，其化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0.05≤x≤0.25，0.01≤y≤0.15。更优选地，其化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0.10≤x≤0.20，0.03≤y≤0.10。最优选地，其化学组成式为Na0.80AlSiO4:0.15Li+,0.05Eu2+。其中，近紫外LED芯片为GaN半导体芯片，其发光峰值波长为365nm。红光荧光粉为K2SiF6:Mn4+，蓝光荧光粉为BaMgAl10O17:Eu2+。LED发光装置通过下列原理产生白光，即将LED芯片固定于封装基板上，连通电极并将三种荧光粉以涂覆或点胶的方式直接或间接涂于近紫外LED芯片(GaN半导体芯片)表面，利用近紫外光激发荧光粉产生三基色光，混色得到白光。本专利技术的白光LED发光装置具有显色性能好、色温均匀性好并且不易发生光衰的优点。与现有技术相比，本专利技术具有下列优势：1)本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉发光强度高、化学稳定性和温度猝灭特性良好、激发和发射范围较宽，在近紫外波段有较宽的强激发，并可与近紫外芯片及红光、蓝光荧光粉组装成白光LED器件，能够在较大程度上满足产业需求。2)本专利技术的制备方法简单、易于操作、设备成本低且无污染；可产生巨大的社会效益和经济效益，适合普遍推广使用。3)本专利技术的白光LED用黄绿光荧光粉与现有技术中的红光和蓝光荧光粉组合，在近紫外光激发下可获得一系列的高效白光，能够满足通用照明领域对于不同类型光源的需求，同时具有显色性能好、色温均匀性好并且不易发生光衰的优点。附图说明图1为比较例1及实施例1-5所制备的荧光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种白光LED用黄绿光荧光粉，其特征在于化学组成式为Na1‑x‑yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0
【技术特征摘要】
1.一种白光LED用黄绿光荧光粉，其特征在于化学组成式为Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，其中0<x≤0.30，0.005≤y≤0.20。2.一种制备如权利要求1所述白光LED用黄绿光荧光粉的方法，其特征在于包括下列步骤：1)按通式Na1-x-yAlSiO4:xLi+,yEu2+，称取该发光材料中相应的原料；2)将步骤1)得到的原料溶解于浓硝酸或者去离子水或者乙醇中配成溶液；3)将步骤2)得到的溶液置于烘箱中，在80-150℃温度下干燥6-12小时，得到固体混合物；4)将步骤3)得到的固体混合物研磨成粉末，在500-900℃温度下且于氧化气氛下煅烧3-6小时，获得前驱体；5)将步骤4)得到的前驱体研磨后置于氧化铝坩埚中，再将氧化铝坩埚置于管式炉中，在1000-1400℃温度下且在还原气氛下煅烧2-6小时，冷却后，并研磨成粉末，即得所述发光材料。3.如权利要求2所述白光LED用黄绿光荧光粉的方法，其特征在于步骤1)所述原料来自钠、铝、硅、锂以及铕的单质、氧化物、氯化物、硫化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐。4.如权利要求2或3所述白光LED用黄绿光荧光粉的制备方法，其特征在于步骤1)所述原料来自钠、铝、锂以...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏志国，赵鸣，廖泓旭，刘泉林，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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