[发明专利]一种黄色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

一种黄色荧光粉及其制备方法，涉及一种钇铝石榴石型纳米级黄色荧光粉(YAG:Ce³⁺)及其制备方法。

背景技术

近年来在照明领域最引人注目的事件是半导体照明的兴起，90年代中期，日亚公司突破了制造蓝光发光二极管(LED)的关键技术，并因此开发出以荧光材料覆盖蓝光LED产生白光的光源设计，随着半导体技术的快速发展，蓝光LED和适合蓝光激发的稀土石榴石(YAG:Ce)型黄色荧光粉的组合制备白光LED发展迅速，是目前最成熟的制备白光LED的方法。由铈激活的钇铝石榴石黄色荧光粉即YAG:Ce，激发光谱在460～470纳米(nm)附近，能有效吸收氮化镓GAN发光二极管(LED)蓝光，并与之复合成高亮度的白光，石榴石结构的荧光粉有化学性质稳定，亮度高，寿命长及发光效率高等特点。

荧光粉的制备方法多采用固态反应法，固态反应法是将金属原料按比例进行混合，经研磨、热分解、焙烧、烧结及还原处理而制得荧光粉。但是由此制得的荧光粉均匀性不佳，粉体颗粒较粗且不均匀。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足和缺陷，提供一种能有效提高荧光粉的发光强度和发光效率、改善荧光粉的粒度及分散性的黄色荧光粉及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种黄色荧光粉，其特征在于它的化学表达式为：Y_3-xAl₅O₁₂:Ce_x³⁺，其中0.04≤X≤0.08。

一种黄色荧光粉的制备方法，其特征在于制备过程是将硝酸铝、硝酸钇和硝酸铈的混合溶液滴加到尿素溶液中，将得到的沉淀陈化后过滤、洗涤、干燥后，进行煅烧得到纳米级钇铝石榴石型黄色荧光粉。

本发明的一种黄色荧光粉的制备方法，其特征在于所述的硝酸铝、硝酸钇和硝酸铈的混合溶液，其中的溶液中硝酸铝、硝酸钇和硝酸铈的配比是按黄色荧光粉的化学式Y_3-xAl₅O₁₂:Ce_x³⁺中的Al∶Y∶Ce的化学计量比配制的，且它们的浓度分别为0.5～2.0mol/L、0.5～1.5mol/L和0.05～0.15mol/L。

本发明的一种黄色荧光粉的制备方法，其特征在于所述的尿素用量是按物质的量的比为[Urea]/[Al ³⁺+Y³⁺+Ce³⁺]＝6∶1～12∶1。

本发明的一种黄色荧光粉的制备方法，其特征在于所述的尿素溶液是用去离子水配制的温度为80～95℃，浓度为1.0～3.0mol/L。

本发明的一种黄色荧光粉的制备方法，其特征在于所述的硝酸铝、硝酸钇和硝酸铈的混合溶液喷雾的方式滴加到尿素溶液中，滴加速度为1～4ml/min。

本发明的一种黄色荧光粉的制备方法，其特征在于所述的陈化时间为2～4h。

本发明的一种黄色荧光粉的制备方法，其特征在于所述的干燥过程是采用微波干燥的。

本发明的一种黄色荧光粉荧光粉均匀性好，粉体颗粒且均匀。本发明的制备方法，采用均相共沉淀法制备，尿素在作为沉淀剂的同时还起着分散剂的作用，采用了喷雾式的加料方式和利用微波进行加热干燥，可以在液相中使原料达到离子水平的均匀混合，以致于最后得到的荧光粉可以达到纳米级，且粒度均匀。

附图说明

图1按实施例1、2、3制备的黄色荧光粉的发射光谱图。即黄色荧光粉Y_3-xAl₅O₁₂:Ce_x³⁺中x分别为0.04、0.06、0.08的发射光谱图。

图2按实施例2制备的前驱体分成三份，分别于900℃、1000℃、1100℃下置于N₂-H₂还原气氛中煅烧2小时，所得的产物的XRD曲线。

图3按实施例2制备的黄色荧光粉的SEM照片。

图4按对比试验制备的黄色荧光粉的SEM照片。

具体实施方式