[发明专利]一种白光LED用黄色荧光粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种白光照明用黄色荧光粉。尤其是在紫外光或蓝光照射下能发出可见光的荧光粉。

背景技术

近年来，白光LED照明技术的一个方面是使用蓝光LED芯片与黄色荧光粉组合所发出的蓝光照射黄色荧光粉发出黄光，进而与芯片所发的部分蓝光混合而获得白光，或者使用黄色荧光粉加上少量的红色荧光粉来获得暖白光。这种技术要求发展一种高效低成本的黄色荧光粉。

例如，现有技术公开的YAG系荧光粉作为一种高效的黄色荧光粉Ce³⁺:Y₃Al₅O₁₂(YAG)，其固相反应合成温度在1500℃以上。在实际应用中可以用Gd或Lu来取代Y而得到不同波长的光发射，通常通过在反应中掺杂Gd₂O₃或Lu₂O₃来实现。例如CBG-4型LED专用荧光粉。高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射，峰值550nm。

然而上述公开报道的荧光粉材料的合成温度高，并且调节发光波长所使用的原材料属于稀土材料过于昂贵。

发明内容

本发明目的是：提出一种新型的白光照明用黄色荧光粉，立足于降低YAG系荧光粉的合成温度，并降低原料成本。

本发明解决上述技术问题的方法为，在紫外光或蓝光照射下能发出可见光的荧光粉，其化学式为化学组分可调。本发明以一种电荷平衡的方式使用Zn²⁺来取代传统YAG荧光粉中的Y³⁺，所述的荧光粉其化学组分调节范围如下，其中x取值范围：0.01～0.07，z取值范围：0～1.5(不包含0)，x、y、z及p间满足下列数学关系：(3-x-y)×3+3x+2z+15＝24。

出于调节该荧光粉发光波长的目的，还可以用Ca²⁺、Sr²⁺或Ba²⁺来部分替代Zn²⁺。

由于上述Zn²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺或Mg²⁺掺杂使用的原料为ZnO，CaCO₃，SrCO₃，BaCO₃和MgCO₃这些原料远比Gd₂O₃或Lu₂O₃便宜，可以降低该荧光粉的原料成本。

运用固相反应方法合成所发明的荧光粉的合成温度低于传统的荧光粉的合成温度。

本发明的荧光粉的制备过程如下：按化学计量比称量原材料Y₂O₃、Al₂O₃、CeO₂、ZnO(或CaCO₃、SrCO₃、BaCO₃、MgCO₃)，将上述原材料混合后置于盛有酒精的刚玉球磨灌中球磨8±2小时，然后于80±20℃的烘箱中干燥获得的混合物。将获得的干粉磨细后放置于电炉中950±50℃预烧8±2小时，自然冷却到室温。将获得的预烧产物干磨后，放置在通有流动的还原性气氛(95％N₂+5％H₂)的电炉中加热至1400±50℃，并保温12小时，然后自然冷却至室温。在上述固相反应过程中原料还可以使用所包含金属元素的硝酸盐，如Y(NO₃)₃、Al(NO₃)₃，Ca(NO₃)₂、Sr(NO₃)₂、Ba(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂。将获得的荧光粉利用气流粉碎方法粉碎至10微米左右即得到所需要的荧光粉。

本发明的有益效果是：荧光粉材料的合成温度可以降低100℃，并且成本低很多，并可以调节发光波长，少用昂贵的稀土材料。

附图说明

图1是实施例1给出的X-射线衍射谱图。

图2是发光波长与强度的分布，中心波长在540纳米。

具体实施例