[发明专利]一种红色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明涉及一种红色荧光粉及其制备方法，解决了现有技术中红色荧光粉的吸收带很窄，不能很好的被LED芯片有效激发和显色性偏低的问题。该红色荧光粉的化学通式为：Y_3‑XB_XAl₅O₁₂:Mn，其中B为Er和Dy中的一种，0＜x≤0.05。并且该红色荧光粉采用燃烧‑溶胶‑凝胶的制备方法。本发明的红色荧光粉在紫外区存在较宽的激发带，且在该区域激发下发出630～700nm波长的红光，色纯度高。该制备方法易于操作，可控度高，得到荧光粉性能稳定，粒径均匀。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，尤其涉及一种红色荧光粉及其制备方法。

背景技术

LED被称为第四代光源，具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度等特点，广泛应用于显示、背光源、照明等领域。随着白光LED在照明领域的应用不断拓展，对白光LED的发光效率、色温、显色指数等性能的要求越来越高。目前，利用LED技术实现白光的方法主要有3种，①将红、绿、蓝三基色LED芯片组装在一起实现白光；②用蓝色LED芯片和可被蓝光有效激发的黄光荧光粉YAG:Ce结合，组成白光LED。为改善显色性能在其中加红色荧光粉或同时加适量绿色、红色荧光粉；③利用近紫外LED芯片发出的近紫外光激发红、绿、蓝三基色荧光粉得到白光。三种方法中，①使用的三基色LED芯片光衰不同，导致色温不稳定、控制电路较复杂、成本较高。②和③是现阶段制备白光LED较为典型的方法，其中②是技术相对简单的主流方法，已实现批量生产。无论②还是③，红色荧光粉不可或缺，缺少能够被近紫外光和蓝光有效激发的红色荧光粉，会导致白光LED的显色性偏低，极大地制约了LED的普及和应用。

目前，LED所需要的红色荧光粉的研究和发展较慢，使用的高效红色荧光粉主要集中在Eu³⁺和Sm³⁺激活的发光材料，但Eu³⁺和Sm³+激活的材料由于其吸收属于4f-4f的禁戒跃迁，吸收带很窄且位于紫外区，不能很好的被目前商用的LED芯片有效激发。而且其发射带多位于橙红色区域，显色性偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红色荧光粉及其制备方法，解决了现有技术中红色荧光粉吸收带较窄，且显色性偏低的技术问题。本发明的红色荧光粉在紫外区存在较宽的激发带，且在该区域激发下发出630～700nm波长的红光，色纯度高。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种红色荧光粉，该荧光粉的化学通式为：Y_3-XB_XAl₅O₁₂:Mn，其中B为Er和Dy中的一种，0＜x≤0.05。

进一步地，当B为Er时，0＜x≤0.05；当B为Dy时，0＜x≤0.03。

进一步地，所述红色荧光粉在紫外区激发下发出630-700nm波长的红光。

同时，本发明还提供了一种红色荧光粉的制备方法，该红色荧光粉采用燃烧-溶胶-凝胶的制备方法，具体实现步骤如下：

(1)按Y_3-XB_XAl₅O₁₂:Mn的化学计量比称取氧化钇，氧化铒或氧化镝，碳酸锰，硝酸铝，另外称取柠檬酸；

(2)将柠檬酸溶于水，制成柠檬酸溶液，水的添加量为使柠檬酸溶解即可；

(3)分别取氧化钇，氧化铒或氧化镝溶于浓硝酸，制成稀土硝酸盐溶液；其中浓硝酸的质量分数为68％，浓硝酸的添加量为使氧化钇、氧化铒或氧化镝溶解即可；

(4)依次将碳酸锰、稀土硝酸盐溶液和硝酸铝溶解于柠檬酸溶液并用氨水调节pH值至中性，然后放入80℃水浴中不断搅拌直至形成透明凝胶；