[发明专利]一种高发光荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及荧光粉，具体涉及一种高发光荧光粉及方法。

背景技术

在现有技术中，LED的发展以白光LED及高亮度LED为主要发展方向，白光LED具有体积小、环保、发热量及耗电量低等，成为新世代的照明来源。

白光LED的发展以蓝光氮化铟镓发光二极管Y 3 Al 5 O 12：Ce；YAG：Ce)之黄色荧光粉。YAG荧光粉吸收450～470nm波长(蓝光光谱范围)的光之后，可以产生550～560nm波长的光，利用蓝光与黄光为互补色光的原理，混光产生高亮度白光。采用YAG荧光粉搭配蓝光LED芯片仍是目前业界最常用以制造白光LED的方式之一，这种白光LED具有成本低且电源回路构造简单等优点。YAG荧光粉较欠缺之红色放光，添加红光荧光粉之白光LED制程已成为产业界致力于的方向。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高发光荧光粉及其制备方法，添加红光荧光粉的白光LED具有较高的亮度及发光效率，更进一步提升了白光LED的发光效能。

提供一种高发光荧光粉，按份量计，采用下列材料混合制成：

1)稀土绿粉(Ce，Tb)MgAl11O19，10-30份；

2)蓝粉(Ba，Mg，Eu)3Al16O27，20-50；

3)红粉Y2O3：Eu3+，30-60份。

提供一种制备上述高发光荧光粉的方法，其中该荧光粉具有下列化学式：

M2ZF6：Mn 3+；

其中M是选自钠或钾的碱金属元素，Z是选自硅或钛的三价元素，制备步骤如下：

A1、先制备第一溶液，第一溶液包括三价元素，由Z的氧化物、氢氧化物或碳酸盐以及该锰化物，溶于氢氟酸溶液所形成；

A2、制备第二溶液，碱金属元素M化合物，采用硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、氟化物或氢氟化物溶于氢氟酸溶液所形成；

A3、混合该第一溶液及该碱金属元素M的化合物进行反应，以形成沉淀物；

A4、加入丙酮于第一溶液中；收集第一溶液的沉淀物；丙酮的添加量是第一溶液及该第二溶液的总体积之和50-100份；

A5、将稀土绿粉(Ce，Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba，Mg，Eu)3A116O27、红粉Y2O3：Eu3+加入上述沉淀物中，搅拌均匀后，制得高发光荧光粉。

本发明将稀土元素引进荧光粉，使荧光粉的发光性能得到明显的改善。稀土绿粉(Ce，Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba，Mg，Eu)3A116O27和红粉Y2O3：Eu3+。并将它们按一定比例混合，制成了三基色粉。用三基色粉可制成色温(即黑体辐射与光源相同或相近颜色时所达到的温度)为2300～8000K的各种三基色荧光灯。一般三基色灯的流明效率为90～100lm/W，显色指数为85～90。可见三基色灯的流明效率和显色指数比卤磷酸盐荧光灯有了很大的提高。三基色粉的抗紫外线老化，高温、高强度紫外线辐照下稳定性高及高光效、高显色性等优点，可制成U、H等各种紧凑型灯。这种灯体积小、管径细，紫外线通量比普通直管形灯高得多，管壁温度高。卤磷酸盐荧光粉不能满足这些要求。紧凑型灯的问世开辟了节电的新途径，被誉为第三代光源。这种灯与一般灯相比，当光通和显色指数相同时，它需要的能量是普通灯的1/4，而寿命则是普通灯的5倍。

为了进一步提高稀土三基色粉的发光性能，Y2O3：Eu3+，因为氧化钇很贵，绿粉(铝酸盐居多)，因一般绿粉的量子效率只有80％，故主要是关于提高发光效率的研究。以(Ce、Tb)MgAl11O19为例，通过改变组分使Ce3+的发射(360nm)与Tb3+的吸收(340nm)有最好的重叠，从而增大Ce3+→Tb3+的能量传递。并且使Ce3+的最大吸收(280nm)蓝移，使之与汞线辐射(254nm)有更好的匹配。稀土三基色粉中的蓝粉是以Eu2+激活的铝酸盐或卤磷酸盐。通过改变组份调整光色，以提高三基色灯的显色性。一般三基色灯显色指数为82～84，点灯时有黄色感。由于三基色灯的显色指数明显地受蓝粉的发射峰值的影响，所以当改变其发射峰值为470～500nm(蓝绿粉)时，三基色灯的显色性可得到明显的改善。

经检测，本发明提供的荧光粉，可达到下列技术指标：