[发明专利]一种白光LED用橙黄色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于荧光粉及其制备领域，特别涉及一种白光LED用橙黄色荧光粉及其制备方法。

背景技术

LED照明相对于传统光源，具有体积小、低能耗、发光效率高、长寿命、低热辐射、无污染等方面的优点，成为21世纪最有前途的照明技术，荧光粉是荧光转换成白光LED中实现白光发射的核心部分。目前合成白光LED的方案主要有蓝光芯片复合黄色荧光粉和近紫外芯片复合三基色荧光粉两种。其中荧光粉的光谱特性决定着LED器件产生的白光的质量，而目前所使用的商用粉存在以下问题：匹配蓝光芯片的黄色荧光粉是商业上最广泛使用的YAG∶Ce，然而这种荧光粉光谱分布单一，尤其是缺乏红色可见光部分，显色指数很低，不适用于室内照明的白光。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种白光LED橙黄色荧光粉及其制备方法。与传统使用的YAG∶Ce不同，其发射波长长，显色指数高，是潜在的LED室内照明用荧光粉。

本发明提供了一种白光LED用橙黄色荧光粉，化学分子式为(LU_1-xCe_x)₂MMg₂(Si_3-yTi_y)O₁₂，M为碱土金属Ca、Sr、Ba中的一种或者它们的组合；其中0＜X≤0.1，0.05＜y≤0.5。

上述橙黄色荧光粉的激发波长覆盖范围为420-520nm。

上述的橙黄色荧光粉的发射波长覆盖范围为570～620nm。

本发明还提供了一种白光LED用橙黄色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)取Lu₂O₃、CeO₂、MCO₃、MgO、SiO₂、TiO₂混合后球磨均匀，其中M为碱土金属Ca、Sr、Ba中的一种或者几种，干燥，得到粉体混合物；其中，Lu₂O₃、CeO₂、MCO₃、MgO、SiO₂、TiO₂的摩尔比为(2-2x)∶2x∶1∶2∶(3-y)∶y，其中0＜X≤0.1，0.05＜y≤0.5；

(2)固相反应∶将粉体混合物高温烧结，得到的产物研磨，得到橙黄色荧光初粉；

(3)将初粉放入管式炉中，经高温煅烧，得到的产物研磨，得到白光LED用橙黄色荧光粉。

步骤(1)所述的Lu₂O₃、CeO₂、MCO₃、MgO、SiO₂、TiO₂的摩尔比为(2-2x)∶2x∶1∶2∶(3-y)∶y，其中0＜X≤0.1，0.05＜y≤0.5。

步骤(2)所述的高温烧结的工艺条件为，以0.5～5℃/min的速率升温至200～300℃，保温0.5～3小时，再以2～5℃/min的速率升温至1300～1400℃，保温2～10h后冷却。

步骤(3)中的管式炉通入还原气体，还原气体为H₂、H₂和N₂、H₂和Ar或H₂和He的混合气。

步骤(3)所述的高温烧结的工艺条件为，以0.5～5℃/min的速率升温至200～300℃，再以2～5℃/min的速率升温至1100～1300℃，保温2～5h后冷却。

步骤(2)和(3)中所述的研磨为将产品研磨至D₅₀在10～16微米之间。

有益效果

本发明所制备的橙黄色荧光粉粉体与商用粉相比，粒度均匀、结晶性能好、发光性能优。本方法操作简单，对设备要求低，适合工业化生产，是潜在的LED室内照明用荧光粉。

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，监测波长为605nm；

图3为本发明实施例1所得荧光粉的发射光谱图，激发波长为467nm。

具体实施方式