[发明专利]荧光粉及其制备方法和LED灯

说明书

本发明实施例公开了一种荧光粉及其制备方法和LED灯，所述荧光粉的通式为：YPO₄·mA³⁺，A为Dy、Eu和Tb中的两种或三种，0.017≤m≤0.22。上述荧光粉可以采用高温固相法制备。本发明的荧光粉在紫光、近紫光或紫外光的激发下可以同时发射红、绿、蓝三色光，从而实现白光，是一种单相白光荧光粉，且可以根据不同掺杂组分进行调控，分别实现不同色温的白光激发。

技术领域

本发明涉及荧光粉技术领域，更具体地，涉及一种荧光粉及其制备方法和LED灯。

背景技术

照明光源依次经历白炽灯、荧光灯、节能灯和LED灯四个阶段，LED灯具有发光效率高、节能环保、体积小和工作时间长等优点，被认为是下一代常规照明光源。

人的视觉系统最适应的光环境是自然光，因此，LED白光技术是目前科学界的主要目标。

实现白光LED主要有三种方案：1)利用蓝光LED激发黄光荧光粉发射黄光，蓝光LED发射的一部分蓝光被黄光荧光粉吸收用来发射黄光，剩余蓝光和黄光混合得到白光；2)利用紫外LED激发红、绿、蓝三种荧光粉，将三种荧光粉发射的光混合得到白光；3)混合使用三种颜色的LED光。目前国内外发展以前两种方案为主流，其中，第1)种方案已实现商品化，而第2)种方案相对还不成熟，因此，荧光粉的研究和性能改善被认为是提高推进白光LED发展的关键性因素。

目前，用于紫外激发的荧光粉主要包括两大类，第一类，采用红、绿、蓝三色荧光粉混合，但是，能够发射稳定红光的荧光粉很少；第二类，采用单相白光荧光粉，在基质荧光材料中掺杂可有效发射其它颜色光的稀土离子，实现单相材料的白光发射，目前，只有少数稀土离子共掺才能实现白光发射，因此，需要寻找合适的基质及其相应的共掺杂的稀土离子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于紫外激发的单相白光荧光粉及其制备方法和包含该荧光粉的LED灯，通过选择适合的基质以及在基质掺杂相匹配的稀土离子，可同时发射红、绿、蓝三色光谱，从而实现单相发白光的荧光粉。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种荧光粉，所述荧光粉的通式为：YPO4·mA3+，A为Dy、Eu和Tb中的两种或三种，0.017≤m≤0.22。

优选地，所述A为Dy和Eu，所述荧光粉的通式为：YPO4·xDy3+yEu3+，0.007≤x≤0.07，0.01≤y≤0.1。

优选地，所述x＝0.03，所述y＝0.05。

优选地，所述A为Dy、Eu和Tb，所述荧光粉的通式为：YPO4·xDy3+yEu3+zTb3+，0.007≤x≤0.07，0.01≤y≤0.1，0＜z≤0.1。

优选地，所述x＝0.03，所述y＝0.05，所述z＝0.05。

一种上述的荧光粉的制备方法，包括以下过程：

根据所述荧光粉的通式YPO4·mA3+，按照各元素对应的化学计量比分别称取一定量的Y2O3、NH4H2PO4和A2O3混合，得第一混合物，其中，A为Dy、Eu和Tb中的两种或三种，0.017≤m≤0.22；

加热所述第一混合物熔融，反应完成后，冷却至室温，得所述荧光粉。

优选地，所述第一混合物中还包括助熔剂，所述助熔剂为Li2CO3；

所述熔融温度为280℃～2500℃；

所述加热的速度为20K/小时～40K/小时，所述冷却的速度为20K/小时～40K/小时；

还包括对所述荧光粉进行热处理的过程，所述热处理的过程为：将所述荧光粉加热至温度K1，在温度K1下，热处理时间为T1，之后，冷却至室温。