[发明专利]一种单相白光荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于荧光材料及其制备领域，特别涉及一种单相白光荧光粉及其制备方法。

背景技术

与传统照明灯具相比，白光发光二极管(WLED)的节能效率高达80％以上，并且其体积小、亮度高、功耗低、寿命长，无污染，可广泛应用在各种照明设备上，有望取代白炽灯和荧光灯用于日常照明，也是近年国际照明领域研究的重点。

当前WLED最主要方式是以蓝光InGaN芯片激发YAG：Ce荧光粉(美国专利5，998，925和欧洲专利862，794)发出黄光，通过黄光与蓝光的混合效应产生白光，但由于这种WLED缺少红光组分，其显色指数较低(Ra＝72)而色温相对较高(CCT＝7756K)，另外，温度和电流等外部条件对发光颜色也有一定影响，这些缺点都限制了它在日常照明中的实际应用。

另一种较为常见的方式是紫外LED芯片结合三色(红+绿+蓝)荧光粉制备的WLED，在此系统中红光的加入明显改善了显色指数，但同时也引入了其他问题，比如红光和绿光荧光粉对蓝光的强吸收效应导致蓝光荧光粉发光效率变低，三种荧光粉不同的衰变速率会产生色差，此外制备工艺复杂化使成本变高，这些不足在实际应用中都是不容忽视的。

与多组分白光荧光粉相比，单相白光发射荧光粉具有更高的发光效率、优良的显色指数、更好的稳定性和色彩表现力，在制备工艺方面也比较简单，所以单相白光荧光粉已成为近年来WLED用荧光粉研究的一个热点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单相白光荧光粉及其制备方法，本发明合成荧光粉的方法简单，无污染，成本低。

本发明的一种单相白光荧光粉，所述荧光粉的化学通式为(Ca_0.96-xCe_0.03Tb_0.01Mn_x)₁₉Mg₂(PO₄)₁₄，其中0.01≤x≤0.05。

所述x为0.01、0.02、0.03、0.04或0.05。

所述荧光粉的发射波长通过改变Ce，Tb，Mn的比例进行调节。

本发明的一种单相白光荧光粉的制备方法，包括：

(1)按化学计量比称取钙、镁、铈、铽、锰的氧化物或碳酸盐，以及磷酸二氢铵NH₄H₂PO₄，研磨混匀，得到混合物；

(2)将上述混合物进行预烧，自然冷却后再研磨，然后在还原气氛条件下，加热至1000-1200℃，保温8-12h，研磨，即得单相白光荧光粉。

所述步骤(1)中金属氧化物为CaO、MgO、CeO₂、Tb₄O₇、MnO₂；金属碳酸盐为CaCO₃、MgCO₃、Ce₂(CO₃)₃、Tb₂(CO₃)₃、MnCO₃。

所述步骤(2)中预烧为：800-850℃预烧5-8h。

所述步骤(2)中还原气氛条件为：一氧化碳或氢气气氛条件。

所述步骤(2)中单相白光荧光粉在250-340nm宽带紫外光激发下，具有白光发射。