[发明专利]一种 (Y,Ce,Eu,Bi)3

说明书

本发明提供一种(Y,Ce,Eu,Bi)₃(Al,Ga)₅O₁₂荧光粉及其制备方法，主要应用于半导体照明及显示技术领域，具体的，该荧光粉以掺铈钇铝石榴石（YAG:Ce）为基材，掺杂Eu、Bi和Ga元素，制备的荧光粉保持荧光强度的同时，还有红光的低显色指数（CRI）。本发明同时提供其制备方法，具体包括以下步骤：溶液制备，溶胶形成，凝胶合成，凝胶研磨，凝胶烧结，荧光粉研磨，荧光粉筛选收集。制备方法简单可行，分散均匀性好。

技术领域

本申请涉及半导体照明及显示技术领域，尤其涉及一种(Y,Ce,Eu,Bi)₃(Al,Ga)₅O₁₂荧光粉材料及其制备方法。

背景技术

荧光粉是指在一定的阴极射线激励、电激励或光激励激发条件下能发出光子的无机粉末材料，亦称为发光粉、磷光体或者晶态磷光体。尤以光致发光荧光粉的应用最为广泛，人们对其的研究也最为深入。其中，掺铈钇铝石榴石（YAG:Ce）黄色荧光粉因其具有电光转化效率高、发光能耗低、使用寿命长、抗蠕变、耐冲击、化学性质稳定、成本可控、可靠性好以及对环境绿色友好等优点而被广泛应用在显示、投影、照明、LED及荧光探针等诸多领域，存在着重要的应用前景与巨大的经济价值，一经问世即迅速备受世界瞩目。

YAG:Ce黄色荧光粉因存在发光强度不够高、缺少红光的低显色指数（CRI）及发光亮度不够强等问题而迟滞了超大功率、超高亮度白光二极管（WLEDs）的应用及推广。为了改善YAG:Ce的荧光发射强度及光效等发光性能，众多研究学者已经做了大量研究，有人通过探索新的合成制备工艺来改善YAG:Ce黄色荧光粉的形貌；也有人尝试往基质晶格内共掺入杂质离子来增强、调节或扩展发射光；还有人通过调节制备温度来改善材料的结晶性等。上述这些研究均取得了一些进展，但不是要求复杂的操作工艺，就是对设备要求较高。虽然在实验室条件下可以小批量地制备出比商用产品具有更强光效和更高亮度的YAG:Ce黄色荧光粉，但依然不适用于工业化生产。因此，为了有效提高发光效率及亮度并使YAG:Ce黄色荧光粉之生产具备工业化可能就急需另辟蹊径。

为了获得符合所需性能要求的高品质荧光粉，人们通常已经对荧光粉的合成工艺技术进行大量行之有效的研究与探索。YAG基稀土掺杂荧光粉的制备方法存在很多种，可根据所需相应反应开始阶段原材料的状态，将其主要分为固相烧结法、助熔剂法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、沉淀法、水热法、溶剂热法、微乳液法、电弧法、微波辅助加热法及表面扩散法等方法。通过对比发现上述方法或多或少都存在一些缺点，例如原材料昂贵、生产设备昂贵、制备工艺复杂、制备难度大、生产流程过长、产品杂质含量过高、生产成本过高、产品形貌无规则、晶粒尺寸分布不均一、增加筛分步骤以及荧光性能偏差等缺点。因此，人们急需寻找到一种能尽最大可能克服所述制备方法缺点的YAG基荧光粉的制备方法。

综上所述，目前市场上缺乏高荧光强度、高CRI值及高化学稳定性的高品质YAG基荧光粉。在制备过程中，不仅存在合成工艺复杂、制备周期长以及不易分离等问题，而且还存在成本高居不下及较难批量化制备的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种 (Y,Ce,Eu,Bi)₃(Al,Ga)₅O₁₂荧光粉及一种YAG底材荧光粉的制备方法。

一种荧光粉，其化学式为(Y,Ce,Eu,Bi)₃(Al,Ga)₅O₁₂。