[发明专利]一种LED共掺杂单晶荧光材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种LED共掺杂单晶荧光材料制备方法。

背景技术

半导体白光LED照明是21世纪最具有发展前景的高新技术领域之一。作为第四代照明光源，LED具有固体化、体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快和环保等优点，将被广泛应用于通用照明和背光源等领域。目前，LED在照明市场的前景备受全球瞩目，而制造面向通用照明应用的高效率、高显色指数、低色温、大功率白光LED已经成为白光LED发展的迫切需求。

在白光LED器件的制备过程中，荧光材料是一项非常重要的关键技术，荧光材料的性能直接决定着白光LED的发光效率、转换效率、色坐标、色温及显色性等性能。目前，广泛应用的白光LED荧光材料主要以荧光粉为主体，商品化白光LED产品以蓝光芯片与Ce：YAG荧光粉组合产生白光为发展主流。现阶段，国内外公司及研究机构对白光LED荧光材料的研究大多都集中在荧光粉上，开发高亮度、高发光效率、高显色性的荧光粉已经成为白光LED领域荧光材料的研究热点。然而，面向大功率白光LED照明的荧光粉材料却存在下述问题一直未能得到有效解决：荧光粉颗粒及分散的均匀性很难得到有效彻底的解决；荧光粉物化性能差，长时间在高温高辐照条件下使用使其光衰较大，白光LED寿命短：荧光粉缺失红色发光成分，难以制备高显色指数的白光LED；荧光粉专利技术被国外垄断等。因此，研究能满足下一代大功率白光LED器件所需的高效荧光材料，提升荧光材料的性能，具有极其重要的实际应用前景和科学意义。近年来，在荧光材料上一直占有优势的日本已经开始寻求新型的白光LED荧光材料来替代传统荧光粉，先后成功制备出新型YAG类玻璃陶瓷，Ce：YAG透明陶瓷等荧光材料，LED器件光效也达到80lm/Wt，目前仍然在不断研发中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种LED共掺杂单晶荧光材料制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种LED共掺杂单晶荧光材料制备方法，包括如下步骤：

采用中频感应提拉法，将Y₂O₃，Al₂O₃，CeO₂，Eu₂O₃,Gd₂O₃粉末在空气中预烧干燥；

将Y₂O₃，Al₂O₃，CeO₂，Eu₂O₃,Gd₂O₃粉末按照质量比为0.69～0.98:1:0.01:0.01:0.3混合均匀压成块体，再进行恒温预烧；

将块体装入铱坩埚进行晶体生长得到共掺杂单晶荧光材料（Ce_x，Gd_yY_1-x-y）₃Al₅O₁₂，x=0.01,y=0.3和（Ce_x，Eu_yY_1-x-y）₃Al₅O₁₂，x=y=0.01。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述将Y₂O₃，Al₂O₃，CeO₂，Eu₂O₃,Gd₂O₃粉末在空气中预烧干燥步骤中，所述原料Y₂O₃，Al₂O₃，CeO₂，Eu₂O₃,Gd₂O₃纯度为:Y₂O₃(99.999％)，Al₂O₃(99.999％)，CeO₂(99.999％)，Eu₂O₃(99.99％)，Gd₂O₃(99.99％).