[发明专利]一种白光LED用绿色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED及稀土掺杂发光领域，尤其涉及一种白光LED用绿色荧光粉及其制备方法。

背景技术

近年来，发光二极管(LED)产业发展迅猛，白光LED作为一种新型固态照明技术在照明领域受到人们的日益重视。白光LED照明光源将逐渐取代传统的白炽灯、荧光灯等照明光源，成为21世纪新一代照明光源，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。

目前实现白光的途径多是由蓝光LED芯片激发黄色荧光粉(YAG)，蓝、白光混合实现白光。但是，这种组合形式由于绿光和红光成分的缺失，不可避免的存在色彩还原性差，显色指数低等问题。而绿色荧光粉的制造，辅以红色荧光粉可有效调节光色参数，提升白光LED发光器件中的绿光成分，从而提高显色指数。因此开发适合紫外激发的绿光荧光粉成为新一代白光LED照明研究的重要部分，具有较广阔的市场应用前景。

绿色荧光粉种类繁多，目前以氮氧化物和硅酸盐基质荧光粉为主。氮氧化物荧光粉诸如：SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺和Si_6-xAl_xO_yN_8-y:Eu²⁺类绿色荧光粉由于其合成条件复杂苛刻，荧光粉发展及实际应用受到限制。Sr₂SiO₄:Eu²⁺类的硅酸盐绿粉虽然合成方法简单易于产业化，但是该类荧光粉具有稳定性差、光衰大等缺点，致使其发展较为缓慢。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种发光效率高、稳定性好、合成简单、环境友好的白光LED用绿色荧光粉及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种白光LED用绿色荧光粉，该荧光粉的化学式为Ba_3(1-x)B(PO₄)₃:3xEu²⁺，式中，x为二价稀土离子Eu²⁺取代Ba²⁺晶体格位的摩尔掺杂量，其取值范围：0.01≤x≤0.05。

如上所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法，采用高温固相法，包括以下步骤：

(1)以含有钡离子Ba²⁺的化合物、适当的含有磷的盐类、适当的含有硼的化合物、含有稀土铕离子Eu³⁺的化合物为原料，按分子式Ba_3(1-x)B(PO₄)₃:3xEu²⁺中对应元素的化学计量比进行配料，其中0.01≤x≤0.05；计算并分别称取各原料。

(2)将步骤(1)称取的原料置于玛瑙研钵中充分研磨，将原料研磨、混合均匀并转移至刚玉坩埚中。

(3)将步骤(2)得到的混合物置于马弗炉中，在由活性碳粉燃烧产生的CO还原气氛1000℃下灼烧5个小时，得到所需要的二价铕离子Eu²⁺掺杂的硼磷酸盐LED荧光粉。

本发明化学合成法的技术方案中，含有钡离子Ba²⁺的化合物为碳酸钡；含有铕离子Eu³⁺的化合物为三氧化二铕；含有磷的盐类为磷酸二氢铵；含有硼的化合物为三氧化二硼等。

本发明的铕离子激活的硼磷酸盐绿色荧光粉具有以下优点：

(1)具有宽带的吸收，覆盖紫外、近紫外和紫光区域，可被近紫外芯片有效激发；

(2)化学性质稳定，制造方法简单，易于操作，原料价廉易得等；

(3)本发明制备的荧光粉环境友好，无废水废气排放，适合连续化生产。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是按本发明实施例1技术方案制备的荧光粉的X射线粉末衍射图谱；

图2是按本发明实施例2技术方案制备的荧光粉激发光谱图；

图3是按本发明实施例2技术方案制备的荧光粉发射光谱图(λ_ex＝278nm)；

图4是按本发明实施例2技术方案制备的荧光粉发射光谱图(λ_ex＝318nm)；

图5是按本发明实施例2技术方案制备的荧光粉发射光谱图(λ_ex＝360nm)；