[发明专利]一种稀土掺杂的铝酸盐荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于LED用荧光粉，涉及一种稀土掺杂的铝酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED具有环保、体积小、寿命长、反应速度快等优点，并克服了传统白炽灯和荧光灯存在的耗电多、易碎及弃物汞污染等缺点。在特种照明、液晶显示以及普通照明等方面显示出巨大的应用前景。

目前光转换型白光LED是最易实现产业化的，其中最普遍的方法是：通过蓝光芯片激发YAG:Ce³⁺黄色荧光粉，利用黄光和蓝光混合得到白光。但这种类型的白光LED的发光颜色很容易受输入电流和荧光粉涂层厚度的影响，且YAG:Ce³⁺的发光强度受环境温度影响也很大。为解决以上问题，该领域将注意力逐渐转向采用紫外-近紫外辐射InGaN芯片激发荧光粉以实现白光LED。

由于荧光粉混合调配及颜色再吸收等问题的存在，使得流明效率及色彩稳定性、显示指数等有较大的影响，近年来研制近紫外激发全色单一白光荧光粉成为一个研究热点。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种稀土掺杂的铝酸盐荧光粉及其制备方法，克服荧光粉混合调配及颜色再吸收，使得流明效率及色彩稳定性、显示指数等有较大的提高。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种稀土掺杂的铝酸盐荧光粉，该铝酸盐荧光粉的化学通式为Ca_1-x-yAl₂B₂O₈:xRE，yR；其中B为Si和Ge的组合，RE为Eu，0.001≤x≤0.02，R为Mn，0.01≤y≤0.35。

所述的Si：Ge的摩尔比为1.5～1.95:0.05～0.5。

所述的x=0.01。

所述的y为0.0.15≤y≤0.35。

一种稀土掺杂的铝酸盐荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

1）按照化学通式Ca_1-x-yAl₂B₂O₈:xRE，yR中Ca、Al、B、RE、R的摩尔比称取含有Ca、Al、B、RE、R元素的氧化物或者碳酸盐，并将其研磨、混合得到混合物；其中，B为Si和Ge的组合，RE为Eu，0.001≤x≤0.05，R为Mn，0.01≤y≤0.35；

2）在步骤1）所制备的混合物中加入占混合物总质量2～5t%的助熔剂，在保护气氛条件下进行烧结；

3）将步骤2）烧结所得产物冷却后取出研磨、洗涤，得到铝酸盐荧光粉Ca_1-x-yAl₂B₂O₈:xRE，yR。

所述的助熔剂为H₃BO₃或氟化物，所述的氟化物为Ca、B的氟化物中的一种或几种。

所述的烧结是在保护气氛下，烧结温度在1300℃-1550℃，烧结时间≥5小时。

所述的保护气氛为H₂、N₂/H₂、NH₃中的一种或几种。

所述的保护气氛为N₂和H₂的混合，其体积比为N₂：H₂=3:1～99:1。

所述的保护气氛为的NH₃和H₂的混合，其体积比为NH₃：H₂=3:1～99:1。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的稀土掺杂的铝酸盐荧光粉及其制备方法，采用常见的廉价化合物为原材料合成物理化学性质稳定，发光性能优良的、单一基质的白光发射铝酸盐荧光粉，合成的荧光粉能够在紫外-近紫外芯片激发下发射白色光；克服了荧光粉混合调配及颜色再吸收等问题的存在，使得流明效率及色彩稳定性、显示指数等有较大的提高。

本发明提供的稀土掺杂的铝酸盐荧光粉及其制备方法，可操作性强，原料价格低廉，工艺窗口宽，适于大规模工业化生产。

附图说明

图1为所制备的Ca_0.99-xAl₂Si_1.95Ge_0.05O₈:0.01Eu²⁺,xMn²⁺(x=0.15-0.35)的色坐标和相关色温；