[发明专利]一种黄色荧光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于黄色荧光粉的制备方法，特别是(Y，Gd)₃Al₅O1₂:Ce黄色荧光粉的制备方法，该荧光粉可以和蓝色发光的LED芯片封装成为白光发光二极管，白光发光二极管可以用于照明。

背景技术

白光发光二极管(LED)是一种高效环保型半导体照明产品，发光效率高(理论上可达200流明/瓦)，使用寿命长(理论上可达10万小时)，无环境污染，将取代现在的节能荧光灯成为下一代的照明产品。白光LED有两种实现方式，一是组合红、绿、蓝三种LED；二是采用蓝光LED组合黄色或红、绿色荧光粉，或者采用紫光LED组合红、绿、蓝色荧光粉。第一种方式复杂，昂贵，而第二种方式简单，便宜，因此第二种方式得到快速发展。稀土荧光粉作为白光LED的关键材料之一，将影响该产品的发光效率和寿命，开发和生产出适合该产品的高端稀土荧光粉将为半导体照明的发展奠定基础。目前白光LED主要采用蓝光LED组合黄色荧光粉，即一部分蓝光激发荧光粉产生黄光，黄光与另一部分蓝光组合实现白光。这种白光LED已商品化，已应用在装饰，电筒，车灯等小型照明。另一种白光LED采用蓝光LED组合红色、绿色荧光粉，即一部分蓝光激发荧光粉产生红和绿光，红绿光与另一部分蓝光组合实现白光。该产品显色性高，可用作照明，还可以用作LCD的背光源。

蓝光激发的稀土荧光粉，目前已开发出了黄色、绿色和红色等荧光粉，比较成熟的是黄色荧光粉，有铝酸盐和硅酸盐体系，其中以铝酸盐体系最为成熟。铝酸盐体系是指Ce³⁺离子激活的(Y，Gd)₃Al₅O₁₂(YAG)，其发光效率(450nm激发)可达90％。采用该荧光粉，小功率(＜0.2瓦)的白光LED发光效率达150流明/瓦，超过了目前的节能荧光灯的发光效率(100流明/瓦)。随着大功率(＞0.2瓦)的白光LED的开发，YAG荧光粉将得到越来越大的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的(Y，Gd)₃Al₅O₁₂:Ce黄色荧光粉的制备方法，该方法组合助熔剂，在高温下通过组合助熔剂的作用来提高荧光粉的结晶，控制荧光粉的形貌和防止烧结。从而得到结晶良好、球形或类球形，无表面缺陷的荧光粉。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种黄色荧光粉的制备方法，将原料Y₂O₃、Gd₂O₃、CeO₂、Al₂O₃与组合助熔剂混合均匀，装入刚玉坩埚中，在还原性气氛、1500-1600℃烧制2-6小时后并冷却至室温得到疏松的块状荧光体；将块状荧光体粉碎、球磨分散、水洗和干燥后得到荧光粉，组合助熔剂的用量为原料总量的0.1-5％，优选的为1-3％。

所述的组合助熔剂由结晶促进剂、颗粒形貌控制剂、颗粒疏松剂，结晶促进剂质量占组合助熔剂总量的20-60％，颗粒形貌控制剂占组合助熔剂总量的30-50％，颗粒疏松剂占组合助熔剂总量的10-30％。

所述的结晶促进剂为氟化物，具体为：LiF、NaF、KF、BaF₂、SrF₂、CaF₂、MgF₂、AlF₃、Na₃AlF₆，GaF₃、YF₃、GdF₃。

所述的颗粒形貌控制剂为硼酸及硼酸盐，具体为H₃BO₃、B₂O₃、Li₂B₄O₇、Na₂B₄O₇、K₂B₄O₇、BaB₂O₄、SrB₂O₄、CaB₂O₄。