[发明专利]一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法，其化学组成为[(Y_0.05Gd_0.95)_0.98Dy_0.02]₂O₃。该系荧光粉的合成方法是以稀土硝酸盐作为母盐溶液，以尿素为沉淀剂，水和乙二醇为溶剂，通过均匀沉淀技术辅以多元醇技术制备前驱体，后经高温煅烧，即可获得形貌、尺寸可控的黄色荧光粉。本发明所制备的荧光粉通过改变溶剂水和乙二醇的比例，可以实现形貌（球形→球形/花状→花状）、尺寸（先减小后增大）的有效可控；具有良好的单分散性；具有优异的黄光发射，且存在Gd³⁺→Dy³⁺间的能量传递效应，可以显著增强Dy³⁺的发光强度，有望成为新一代照明显示材料。

技术领域

本发明涉及LED照明技术及显示领域，尤其涉及一种形貌、尺寸可控黄色荧光粉及其制备方法。

背景技术

近几年来，LED发光二极管由于其发光效率高，节能能力强，使用寿命长以及对使用环境无污染的良好特性，被认为是取代传统的白炽灯和荧光灯的下一代照明体系。荧光粉是LED行业中应用最多的发光材料，因此许多研究学者一直致力于新体系荧光粉的研究。目前，商业化的白光LED主要是通过GaN蓝光发射的LED芯片和具有黄光发射的YAG:Ce³⁺荧光粉混合得到的，由于其较低的显色指数和高的相关色温，导致其应用的范围较窄。因此，找到一种发光性能高，物理化学稳定性强的黄色荧光粉是领域内期待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种形貌、尺寸可控的(Y,Gd)₂O₃:Dy³⁺黄色荧光粉及其制备方法，该荧光粉通过改变溶剂去离子水和乙二醇的比例，可以实现形貌、尺寸的有效可控，形貌发生球形→球形/花状→花状的渐变过程；尺寸先减小后增大；荧光粉颗粒呈现单分散性，宜于LED的涂覆；具有优异的黄光发射，且存在Gd³⁺→Dy³⁺间的能量传递效应，可以显著增强Dy³⁺的发光强度，有望成为新一代照明显示材料。

一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

（1）将粉状稀土氧化物（Gd₂O₃，Y₂O₃和Dy₂O₃）溶于热硝酸配制成稀土硝酸盐溶液；

（2）按[(Y_0.05Gd_0.95)_0.98Dy_0.02]₂O₃化学计量比，量取稀土硝酸盐、适量尿素（稀土阳离子含量的40倍）进行混合，加入去离子水/乙二醇配制成体积为500mL的溶液，置于室温下搅拌30-60min，使混合液充分混合均匀；

（3）将步骤（2）所得混合均匀的混合液置于恒温水浴锅中，在40-60min之内升温至90 ^oC，并在90±1 ^oC保温120min至反应结束；

（4）将步骤（3）所得到的悬浊液经离心、清洗、干燥得到白色前驱体粉末；

（5）将步骤（4）所得到的白色前驱体粉末经1000 ^oC煅烧，保温4h最终得到[(Y_0.05Gd_0.95)_0.98Dy_0.02]₂O₃黄色荧光粉。

附图说明

图1为实施例1-6所得形貌、尺寸可控的黄色荧光粉SEM图。