[发明专利]一种白光LED用荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类白光LED用荧光粉及其制备方法。

背景技术

半导体照明(白光LED)具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好等优点，因此被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，或称为21世纪绿色光源。

实现白光LED照明主要有两种途径：第一种是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光；第二种是用LED去激发其它发光材料混合形成白光。从目前的发展趋势来看，在可行性、实用性和商品化等方面，第二种方法都远优于第一种方法；因此，合成能被LED有效激发、具有良好发光特性的荧光粉相当关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一类白光LED用荧光粉及其制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明的白光LED用荧光粉，具有以下化学式：xCe³⁺:MR_1-xTO₄，其中M为碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或它们的组合，R为稀土Lu或Sc中的一种或它们的组合，T为Al或Ga中的一种或它们的组合，x的取值范围为0＜x≤0.3。

该荧光粉激发波长范围为370～500nm，荧光发射波长范围为450～650nm。

采用固相烧结法制备所述荧光粉，包括如下步骤：以Ce、Ca、Mg、Sr、Ba、Sc、Lu、Al、Ga的氧化物和相应盐类为原料，并按上述材料的化学式称取符合xCe³⁺:MR_1-xTO₄计量比的原料；将称取的原料混合物充分研磨混合均匀；将制得的原料混合料装入不与晶体组分起化学反应的金属、合金或氧化物等耐高温材料制造的坩锅中，置于温度1500～1700℃的高温烧结炉中烧结3～4小时，烧结过程中，保持还原气氛，即获得所需荧光粉。

该方案具有制备流程简单，易于操作，制备过程无污染、无毒害等特点

具体实施方式

实施例1

称取2.002g的CaCO₃、1.338g的Sc₂O₃、1.020g的Al₂O₃、0.103g的CeO₂，将这4种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，在一氧化碳还原气氛下和1600℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce³⁺:CaSc_0.97AlO₄荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为400～500nm，激发峰位于450nm，发射波长范围为450～650nm，发射峰位于513nm。

实施例2

称取2.953g的SrCO₃、1.338g的Sc₂O₃、1.020g的Al₂O₃、0.103g的CeO₂，将这4种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，并在一氧化碳还原气氛下，在1650℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce³⁺:SrSc_0.97AlO₄荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为370～480nm，激发峰位于442nm，发射波长范围为450～600nm，发射峰位于486nm。

实施例3

称取2.002g的CaCO₃、0.669g的Sc₂O₃、1.930g的Lu₂O₃、1.020g的Al₂O₃、0.103g的CeO₂，将这5种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，并在一氧化碳还原气氛下，在1600℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce³⁺:CaSc_0.5Lu_0.5AlO₄荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为400～500nm，激发峰位于452nm，发射波长范围为450～650nm，发射峰位于509nm。

实施例4