[发明专利]一种LED灯用黄光荧光粉及其制备方法

说明书

 技术领域

本发明涉及一种LED灯用黄光荧光粉及其制备方法，属于发光材料技术领域。

技术背景

蓝光LED芯片所发出的蓝光与黄光荧光粉复合能够获得冷白光。因此黄光荧光粉成为当前白光LED发光二极管的基础荧光材料。目前常用的黄光荧光粉是掺杂稀土离子Ce的钇铝石榴石（YAG）系列、硅酸盐体系、氮氧化物体系、磷酸盐及硅酸盐体系等。这些体系以Ce³⁺为掺杂离子，均能实现黄（黄绿）光发射；其中，Ce³⁺离子的发射光谱不具连续光谱特性，显色性较差，难以满足低色温照明的要求，同时发光效率还不够高。另外，上述黄光荧光粉还存在一些问题，如制备条件苛刻、使用稳定性差、显色指数不高、效率低等。Y₃Al₅O₁₂:Ce的发光光谱虽然能够覆盖黄光区域，但其在红光部分的缺失使得这类LED灯只能发射低显色指数的白光。

发明内容

本发明的目的在于提供一种的黄光荧光粉及其制备方法。

一种LED灯用黄光荧光粉，其化学式为：

Y₂Sr₂Si₂O₇:Eu²⁺,Eu³⁺,Ce³⁺。

所述LED灯用黄光荧光粉的激发波长范围为250-530nm。

所述LED灯用黄光荧光粉的发射波长为410-490nm。

一种上述LED灯用黄光荧光粉的制备方法，在还原气氛下，采用固相烧结法，在1400-1600℃的高温烧结炉中烧结3-6h。

具体步骤如下：

按照化学结构式Y₂Sr₂Si₂O₇:Eu²⁺,Eu³⁺,Ce³⁺中元素摩尔比称取含有Y、Sr、Si、Eu、Ce的氧化物、氢氧化物、含氧酸盐，将其研磨混合均匀，得混合物；

在得到的混合中加入占混合物总质量1-3wt％的催化助熔剂，然后在还原气氛条件下快速升温至1400-1600℃并保持3-6h；

将烧结产物取出、研磨至D₅₀在8-12微米之间，既得LED灯用黄光荧光粉Y₂Sr₂Si₂O₇:Eu²⁺,Eu³⁺,Ce³⁺。

本发明的思路是在硅酸盐体系中引入Eu离子和Ce离子，通过控制Eu离子的价态同时与Ce³⁺配合来控制荧光粉的发光颜色；Eu离子可显示+2和+3两种价态。Ce³⁺和Eu²⁺发光主要位于黄绿波段，Eu³⁺的发光主要在红光波段；而绿光与红光以合适的比例叠合就可以获得黄光。这样既实现了黄光发射又保证了与蓝光叠合后的白光具有较高的显色指数。但在常规条件下，在硅酸盐基质中难以获得二价Eu离子、三价Eu离子和Ce³⁺的掺杂体。本发明将采取共掺特定离子来克服这一难题。

附图说明

图1为本发明实施例1所得荧光粉的X射线衍射图；

图2为本发明实施例1所得荧光粉的激发光谱和发射光谱图；

图2中，a为激发光谱，检测发光460nm；b为发射光谱，激发光365nm。

具体实施方式

实施例1

按照化学计量称取Y₂O₃、SrO、SiO₂、Eu₂O₃、CeO₂，将上述原料混合后置于盛有酒精的刚玉球磨灌中球磨8小时，然后于80℃的烘箱中干燥获得干粉混合物。将干粉混合物置于马弗炉中，在一氧化碳还原气氛下、于1500℃的温度下烧结4小时。将烧结后的产物取出，研磨至D₅₀在8-12微米之间，既得LED灯用黄光荧光粉Y₂Sr₂Si₂O₇:Eu²⁺,Eu³⁺,Ce³⁺。