[发明专利]一种荧光粉及其制备方法和发光器件

说明书

本发明涉及一种荧光粉及其制备方法和发光器件。本发明的一种荧光粉，其特征在于，其化学通式为：(Lu_3‑x‑zR_z)(Al_5‑yGa_y)O₁₂:xCe，其中，R为Y、La、Tb、Gd和Dy中的一种或几种元素，且0.015≤x≤0.025，1.80≤y≤1.95，0≤z≤1.00，所述荧光粉被激发后，发射峰峰值波长500‑505nm。本发明填补了蓝绿光谱的空隙，能够获得显色指数在95或以上的超高显色指数的荧光粉产品。

技术领域

本发明属于稀土荧光材料领域，具体涉及一种荧光粉及其制备方法和发光器件。

背景技术

随着高端照明领域对白光LED的显色性能要求越来越高，为了弥补白光LED中红光和绿光光谱不足的缺陷，市场上主要采用LuAlO系列或Y(AlGa)O系列荧光粉来弥补绿光光谱，搭配氮化物红粉来弥补红光光谱，从而获得不同高显色方案的白光LED产品。但该方案对于超高显色指数的白光LED来说，存在着较大的实施难度，因为LuAlO系列或Y(AlGa)O系列荧光粉搭配氮化物红粉组成的光谱中，缺少蓝绿色光谱成分，对于要求显色指数在95及以上方案中存在明显缺陷。

为了补充白光LED光谱中的蓝绿色光成分，中国计量学院的刘丹等人，研究了一种化学组成为SrMgAl10O17:Eu²⁺/Er³⁺的蓝光发射荧光粉，该荧光粉能够在300-390nm范围内被有效激发，发射光谱分布在430-520nm，发射峰位于460nm。该荧光粉的有效激发范围属于近紫外区域，而目前市面白光LED产品主要采用440-460nm蓝光芯片激发，这大大限制了该荧光粉的市场应用前景。

武汉理工大学在公开号为CN103320124A的专利中发明一种MSi₂O₂N₂:Eu²⁺荧光粉的制备方法，其中M为Ba时能够获得在300-450nm范围内被有效激发，发射出峰值波长为490±2nm的蓝绿光，该化学组成的荧光粉虽然能够被440-460nm蓝光芯片有效激发，但在实际使用过程中发现，该荧光粉不仅发光效率低下，而且化学稳定性差，导致制备出的白光LED产品光效低，稳定性差，寿命短。

在高显色白光LED中，通常采用蓝光LED、发黄绿光荧光粉和发红光荧光粉三者组合来实现，但该组合光谱中会存在蓝绿光谱空隙而难以获得显色指数在95或以上的超高显色指数产品，通常可以通过超长波长的蓝光芯片或发蓝绿光荧光粉来补充光谱中蓝绿光谱空隙。市面上的白光LED产品，主要采用440-460nm的蓝光芯片来激发荧光粉和提供蓝光，超长波长的蓝光芯片不仅增加了生产成本，还会降低荧光粉的激发效率，因此该方案一般不被采用。

因此，开发出一款能够被蓝光或者紫光有效激发高效发射蓝绿色光谱，且化学稳定性能优越的荧光粉意义重大。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种性能稳定，能够激发发射蓝绿光的一种新型石榴石基高效荧光粉及其制备方法和发光器件。具体地，本发明的方案如下：

一种荧光粉，其特征在于，其化学通式为：(Lu_3-x-zR_z)(Al_5-yGa_y)O₁₂:xCe，其中，R为Y、La、Tb、Gd和Dy中的一种或几种元素，且0.015≤x≤0.025，1.80≤y≤1.95，0≤z≤1.00；所述荧光粉被激发后，发射峰峰值波长500-505nm。

本发明的荧光粉可以在光波长380-480nm范围内被激发，优选在440-460nm蓝光或410-440nm紫光范围内被有效激发；进一步地，优选被440-460nm蓝光有效激发。