[发明专利]一种白光LED用磷酸盐三基色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明涉及稀土发光材料技术领域。一种白光LED用磷酸盐三基色荧光粉，该荧光粉具有如下化学式：(Ca_8‑x‑yEu_xTb_y)MN(PO₄)₆(SiO₄)，式中，x＝0.001～0.1，y＝0.001～0.1，M为Ti、Zr和Hf中任意一种，N为Mg和Zn中任意一种。本发明的优点是本发明的荧光粉以磷酸盐为基质材料，具有化学稳定性和热稳定性良好，可调控荧光粉红、绿和蓝光发射比。

技术领域

本发明涉及稀土发光材料技术领域，尤其是涉及一种白光LED用磷酸盐三基色荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED是一种将电能转换为白光的固体电致发光器件，具有节能环保、发光效率高、体积小、寿命长、安全、使用方便等优点，被认为是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后的第四代照明光源，是21世纪的绿色照明光源，是未来照明市场上的主流产品。

目前，实现白光LED主要通过以下三种方式：蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合；紫光LED芯片与三基色荧光材料组合；蓝光LED芯片与红色和绿色荧光材料组合。这三种方法价格低廉、制备工艺简单，其中蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合是研究最早也是最成熟的方法，已经实现了商业化。然而到目前为止，它仍存在不足，如显色指数较低、色温较高，不能作为室内照明使用。为了提高白光LED的显色性，各国科学家相继研发出了蓝光LED芯片与红、绿色荧光材料组合和紫光LED芯片与三基色荧光材料组合的另外两种实现白光LED的方法。

目前InGaN芯片的发射波长已经移至近紫外区域，能为荧光粉提供更高的激发能量，受激发后荧光粉容易产生可见光，因此基于紫外光激发的荧光粉可探索的种类繁多，有很好的发展前景。此外，采用紫光LED芯片与三基色荧光材料组合的方法可以克服显色指数较低、色温较高的不足，且LED发光性能稳定，因为其颜色只由荧光粉决定。因此，使用近紫外InGaN芯片和蓝、黄荧光粉或者与三基色荧光粉组合来实现白光的方案已经成为目前白光LED行业发展的热点。三基色荧光粉则是该方案中不可缺少的成分。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种以磷酸盐为基质材料，化学稳定性和热稳定性良好的白光LED用磷酸盐三基色荧光粉；本发明的另一个目的是提供上述白光LED用磷酸盐三基色荧光粉的其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种白光LED用磷酸盐三基色荧光粉，该荧光粉具有如下化学式：(Ca_8-x-yEu_xTb_y)MN(PO₄)₆(SiO₄)，式中，x＝0.001～0.1，y＝0.001～0.1，M为Ti、Zr和Hf中任意一种，N为Mg和Zn中任意一种。

一种白光LED用磷酸盐三基色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：(1)以碳酸钙、含M的化合物、含N的化合物、二氧化硅、含[PO₄]^3-化合物、氧化铕和氧化铽，按化学式(Ca_8-x-yEu_xTb_y)MN(PO₄)₆(SiO₄)的摩尔比称取所述原料，其中，x＝0.001～0.10，y＝0.001～0.1，M为Ti、Zr和Hf中任意一种，N为Mg和Zn中任意一种，得到混合物；(2)将该混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛下1100～1250℃条件下烧结2～7小时，后冷却到室温得到所述磷酸盐三基色荧光粉。

进一步的，所述含有M的化合物为二氧化钛、二氧化锆和二氧化铪中任意一种。

进一步的，所述含有N的化合物为碳酸镁和氧化锌中任意一种。