[发明专利]发光二极管用钇铝石榴石粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管的荧光材料，尤其涉及一种荧光材料的制法。

背景技术

随着白光发光二极管(LED)的出现，人们看到了LED应用于照明的希望。LED以其效率高、功耗小、寿命长、固态节能以及绿色环保等显著优点，真正点燃了“绿色照明的光辉”。半导体照明作为新型高效的固体光源，具有重大的发展潜力和巨大的社会、经济意义，预计将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明光源，目前已经得到业内人士的普遍关注。

当前生产制造LED的主流方式是用蓝光芯片加黄色荧光粉，即利用波长为460nm-470nm的GaN基蓝光发光二极管的发光作为基础光源，一部分用来激发荧光粉，使荧光粉发出黄绿色光，另一部分透过荧光粉发射出来，荧光粉发出的黄绿色光与GaN基蓝光发光二极管的透射部分混合形成白光。在2007年发表的《现代显示》中记载公示了一种掺铈(Ce³⁺)的钇铝石榴石粉体，是目前被普遍采用的一种黄色荧光材料。实际上，掺铈(Ce³⁺)的钇铝石榴石粉体是一种多晶粉料。由于Ce³⁺的半径为103.4pm，而Y³⁺的半径为88Pm，所以从离子半径匹配的角度来看，Ce³⁺掺入后会引起较大的晶格畸变。毫无疑问，这种晶格畸变的产生，会在晶体中引入较多的点缺陷，从而降低多晶粉料的发光性能。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种掺铈的钇铝石榴石荧光粉体材料的制备方法，使先前技术中因为掺入的Ce³⁺和Y³⁺之间较大的离子半径失配而导致的晶格畸变问题得到改善，从而提高掺铈的钇铝石榴石粉体的发光性能。

为达成上述目的，本发明提出的解决方案为：

发光二极管用钇铝石榴石粉体的制备方法，其特征在于：在制备钇铝石榴石粉体的原料配方中添加Sc(NO₃)₃·4H₂O，形成摩尔配比浓度为：

Al(NO₃)₃∶Y(NO₃)₃∶Ce(NO₃)₃·6H₂O∶Sc(NO₃)₃·4H₂O

＝5∶3(1-x-y)∶3x∶3y的混合原料；

其中0.1％≦x≦10.0％，0.1x≦y≦x。

进一步地，所述制备方法的步骤包括：

I、在x和y的取值范围内选定x、y的值，并按原料配方的摩尔比称量各原料；

II、将所述原料溶解于去离子水中配成溶液；

III、在搅拌条件下，往所述溶液中滴入相当于所述原料总摩尔数三倍的氨水，产生相应的沉淀物；

IV、将沉淀物用去离子水洗至PH＝7呈中性后，对沉淀物进行抽滤；

V、将抽滤后得到的沉淀物在200℃进行干燥后，然后在850-1250℃高温下煅烧10-20小时，即得到作为荧光材料的钇铝石榴石粉体。

应用本发明提供的制备方法，其具有的有益效果为：

利用半径为84.8pm的Sc³⁺，其化合物为Sc(NO₃)₃·4H₂O，按照适当配比比例与Ce(NO₃)₃·6H₂O进行共掺，很大程度上改善了由半径失配造成的多晶粉体晶格畸变，从而提高了荧光粉体的发光性能；同时由于Sc³⁺是一种中性组分，消除了共掺对荧光粉体发光性能的副作用。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易理解，下面特结合本发明若干具体实施例，作详细说明如下：

作为生产制造LED的重要原材料——黄色荧光粉，其被基础光源激发后的发光性能，决定了LED绿色照明的可能性。而这种黄色荧光粉普遍采用掺铈的钇铝石榴石荧光粉体材料。为克服掺铈后由于半径失配造成的多晶粉体晶格畸变，进而影响荧光粉体发光性能的缺失，这里提出了一种改进的制备方法，其特殊做法是在制备掺铈的钇铝石榴石荧光粉体的原料配方中添加Sc(NO₃)₃·4H₂O，形成摩尔配比浓度为：