[发明专利]一种镥铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种镥铝酸盐绿色荧光粉，其化学通式为Ce_xLu_3‑x‑yM_yAl₅O₁₂，其中M为La、Gd、Pr、Nd、Sm、Eu、Ga、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Sc中的至少一种，且0<x<0.1，0<y<0.1；该荧光粉通过高温固相法制备，合成温度为1300‑1500℃；本发明所制得的荧光粉具有良好的光学特性，无杂相，结晶良好，基本无团聚，颗粒近球形，中位粒度D50在8‑12μm范围内可调，同时，荧光粉激发光谱相对较宽，相对亮度高，制备工艺简单、低耗能、环保。本发明所提供的绿色荧光粉适用于与其他基色的荧光粉组合制备白色LED器件，可在照明或显示系统等领域中应用。

技术领域

本发明涉及发光材料及其制备方法和用途，具体地说是一种镥铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法和应用。

背景技术

白光LED被誉为第四代照明光源，与传统照明光源相比具有发光效率高、能量消耗低、使用寿命长、环保无污染等优点，主要应用于LED背光源、移动通讯、汽车灯、交通信号灯、室内外照明等领域，有广阔的市场前景。

目前，主流的白光LED是利用InGaN蓝光芯片激发YAG：Ce³⁺荧光粉产生与蓝光互补的黄光，进而混合实现白光LED。这种方法不仅简单易行，工艺条件相对成熟，而且其所采用的YAG：Ce³⁺黄色荧光粉发光效率高、亮度好。但是，由于形成的白光中缺乏红光发射，使得这种白光显色指数相对较低、色温较高。因而这种白光LED对于需求量较大的普通照明来说并不理想。为了克服这一缺点，行业内的技术人员提出了用近紫外(350-410nm)LED芯片激发三基色荧光粉来实现白光LED，这就需要更多种类的起主导作用的三基色荧光粉，因此，这类荧光粉的开发研制成为行业内积极研究的项目之一。

近年来，LED照明市场正逐步从室外公用照明进入到家庭应用，因而对LED光源的显色性及稳定性要求也逐步提高，单一的黄色荧光粉以及黄加红的模式已经满足不了对显色指数与亮度的要求，铝酸盐绿色荧光粉和红色氮化物荧光粉的组合已逐渐成为市场的主流。添加绿色荧光粉不但可以有效的提高显色指数，而且人眼对绿光更为敏感，因此可以有效的增强照明效果，添加绿色荧光粉已成为行业内实现高显色指数白光LED采取的重要途径之一。

目前，行业内的技术人员已对镥铝酸盐基荧光材料做了一些研究，其主要的制备方法有高温固相法、sol-gel法和共沉淀法。如CN104910910A公开了一种镥铝酸盐荧光粉的制备方法，采用共沉淀法合成了掺杂Tb³⁺的石榴石基绿色荧光粉；CN105038796A公开了一种新型石榴石基光色可控荧光粉的制备方法，同样采用了共沉淀法合成了稀土元素掺杂的荧光粉。虽然共沉淀法合成的上述荧光粉颗粒细小，也能够在特定条件下发射绿光，但是其工艺复杂、成本高、耗能较大、毒性强、污染重、不利于大规模工业生产。此外，现有镥铝酸盐绿色荧光粉的发光亮度也不够理想，激发光谱相对较窄。因此，开发发光亮度高、易于生产控制等各方面性能更为优异的绿色荧光粉是当前行业内积极探索的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种镥铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法和应用，以解决现有技术中镥铝酸盐绿色荧光粉发光亮度较差、制备方法复杂、能耗较大的问题，为制备白光LED提供更多选择。