[发明专利]一种白光LED用黄色荧光粉及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种白光LED用黄色荧光粉及其制备方法。

二、背景技术

由于白光LED具有节能、环保、寿命长、防水防震、响应速度快、工作电压低、易于维护等优点，现已应用在户外照明、景观照明、交通指示灯、汽车用昼行灯、广告牌和显示屏背光等领域，被认为是继白炽灯、荧光灯和HID灯之后的第四代照明光源。

市售的白光LED主要是将蓝光芯片(GaN)和黄色荧光粉封装在一起，利用蓝光芯片激发荧光粉发出黄光，再与蓝光复合实现白光照明。这种白光LED构造简单、成本低廉，在白光LED照明中占据主导地位。市售的黄色荧光粉以铝酸盐为主，最具代表性的是铈掺杂的钇铝石榴石(Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺，YAG)，与蓝光芯片复合产生的白光由于缺少红色成分，导致发光效率和显色性较差，需要通过调整黄色荧光粉的成分，提高其光效和显色性。目前，制备黄色荧光粉的方法较多，如：高温固相法专利US 6614179 B1，CN 1482208A，CN 101126024A；溶胶-凝胶法专利CN 1664063A，CN 101249978A；沉淀法专利CN 101113333A，CN101012376A；燃烧法专利CN 1398817A；微波法专利CN 1052745C；气相法专利CN 1775904A，CN 1597841A。由于高温固相法操作简便、工艺和制备设备简单、成本低，工业化生产仍以此法为主。但高温固相法煅烧温度高、保温时间长，导致颗粒粗大，后续的球磨分散工艺会改变荧光粉的表面性质，引起发光性能和使用寿命的降低。

三、发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光效高、显色性好的白光LED用黄色荧光粉及其制备方法。本发明采用机械力固相化学反应法制备白光LED用黄色荧光粉Y_xRE_yM_zCe_mAl_5-nA_nO₁₂，使原料反应充分、混合均匀，荧光粉粒度分布窄，发光性能好。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的白光LED用黄色荧光粉，其结构式为Y_xRE_yM_zCe_mAl_5-nA_nO₁₂，其中RE为Tb、Gd、Sm、Yb、La中的至少一种；M为Ba、Ca、Sr中的至少一种；A为Ga、Mg、Zn中的至少一种；2＜x＜3；0≤y≤0.5；0≤z≤0.3；0＜m≤0.1；2.9＜x+y+z+m＜3.1；0≤n≤0.5，具体制备方法包括以下步骤：

(1)根据结构式Y_xRE_yM_zCe_mAl_5-nA_nO₁₂，按摩尔比分别称取Y盐、RE盐、M盐、Ce盐、Al盐和A盐；再分别称取以上药品总质量0.1wt％～2.0wt％的表面活性剂和助熔剂；

(2)将称取的Y盐、RE盐、M盐、Ce盐、Al盐、A盐、表面活性剂和适量的配体充分混合，反应物与配体的摩尔比为1∶2～6，然后进行球磨，球磨时加入润滑剂，润滑剂的加入量以被球磨体系保持分散为限，直至反应物与配体完全反应为止；

(3)将上述产物抽滤，洗涤，烘干，得到前驱体粉末；

(4)将前驱体粉末和助熔剂混合均匀后，在还原性气氛下煅烧，煅烧温度为950～1550℃，煅烧时间为2～8小时，即得目标产物。