CN103242840A - 一种白光led用荧光粉及其制备方法 - Google Patents

一种白光led用荧光粉及其制备方法 Download PDF

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龚兴红
黄建华
陈雨金
林炎富
黄艺东
罗遵度
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Abstract

本发明提供一种白光LED用荧光粉及其制备方法。该荧光粉具有以下化学式：xCe3+:MR1-xTO4，其中M为碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或它们的组合，R为稀土Lu或Sc中的一种或它们的组合，T为Al或Ga中的一种或它们的组合，x的取值范围为0＜x≤0.3。该荧光粉的激发波长范围为370～500nm，发射波长范围为450～650nm。该荧光粉化学性质稳定，激发波长范围宽，发光波长范围广。

Description

一种白光LED用荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一类白光LED用荧光粉及其制备方法。
背景技术
半导体照明(白光LED)具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好等优点，因此被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，或称为21世纪绿色光源。
实现白光LED照明主要有两种途径：第一种是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光；第二种是用LED去激发其它发光材料混合形成白光。从目前的发展趋势来看，在可行性、实用性和商品化等方面，第二种方法都远优于第一种方法；因此，合成能被LED有效激发、具有良好发光特性的荧光粉相当关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一类白光LED用荧光粉及其制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明的白光LED用荧光粉，具有以下化学式：xCe3+:MR1-xTO4，其中M为碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或它们的组合，R为稀土Lu或Sc中的一种或它们的组合，T为Al或Ga中的一种或它们的组合，x的取值范围为0＜x≤0.3。
该荧光粉激发波长范围为370～500nm，荧光发射波长范围为450～650nm。
采用固相烧结法制备所述荧光粉，包括如下步骤：以Ce、Ca、Mg、Sr、Ba、Sc、Lu、Al、Ga的氧化物和相应盐类为原料，并按上述材料的化学式称取符合xCe3+:MR1-xTO4计量比的原料；将称取的原料混合物充分研磨混合均匀；将制得的原料混合料装入不与晶体组分起化学反应的金属、合金或氧化物等耐高温材料制造的坩锅中，置于温度1500～1700℃的高温烧结炉中烧结3～4小时，烧结过程中，保持还原气氛，即获得所需荧光粉。
该方案具有制备流程简单，易于操作，制备过程无污染、无毒害等特点
具体实施方式
实施例1
称取2.002g的CaCO3、1.338g的Sc2O3、1.020g的Al2O3、0.103g的CeO2，将这4种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，在一氧化碳还原气氛下和1600℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce3+:CaSc0.97AlO4荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为400～500nm，激发峰位于450nm，发射波长范围为450～650nm，发射峰位于513nm。
实施例2
称取2.953g的SrCO3、1.338g的Sc2O3、1.020g的Al2O3、0.103g的CeO2，将这4种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，并在一氧化碳还原气氛下，在1650℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce3+:SrSc0.97AlO4荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为370～480nm，激发峰位于442nm，发射波长范围为450～600nm，发射峰位于486nm。
实施例3
称取2.002g的CaCO3、0.669g的Sc2O3、1.930g的Lu2O3、1.020g的Al2O3、0.103g的CeO2，将这5种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，并在一氧化碳还原气氛下，在1600℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce3+:CaSc0.5Lu0.5AlO4荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为400～500nm，激发峰位于452nm，发射波长范围为450～650nm，发射峰位于509nm。
实施例4
称取2.002g的CaCO3、1.338g的Sc2O3、1.875g的Ga2O3、0.103g的CeO2，将这4种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，并在一氧化碳还原气氛下，在1500℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce3+:CaSc0.97GaO4荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为380～500nm，激发峰位于460nm，发射波长范围为450～650nm，发射峰位于516nm。
实施例5
称取2.002g的CaCO3、1.338g的Sc2O3、0.938g的Ga2O3、0.510g的Al2O3、0.103g的CeO2，将这4种原料一起置于玛瑙研钵中研磨混合均匀，置于马弗炉中，并在一氧化碳还原气氛下，在1600℃左右的温度下烧结4小时，即获得0.03Ce3+:CaSc0.97Ga0.5Al0.5O4荧光粉。该荧光粉的激发波长范围为390～500nm，激发峰位于456nm，发射波长范围为450～650nm，发射峰位于515nm。

Claims (4)

1.一种白光LED用荧光粉，其特征在于：该荧光粉的化学式为xCe3+:MR1-xTO4，其中M为碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或它们的组合，R为稀土Lu或Sc中的一种或它们的组合，T为Al或Ga中的一种或它们的组合，x的取值范围为0＜x≤0.3。
2.如权利要求1所述的白光LED用荧光粉，其特征在于：所述荧光粉的激发波长范围在370～500nm之间。
3.如权利要求1所述的白光LED用荧光粉，其特征在于：所述荧光粉的发射波长在450～650nm之间。
4.权利1所述的白光LED用荧光粉的制备方法，采用固相烧结法制备，包括如下步骤：以Ce、Ca、Mg、Sr、Ba、Sc、Lu、Al、Ga的氧化物和相应盐类为原料，并按上述材料的化学式称取符合xCe3+:MR1-xTO4计量比的原料；将称取的原料混合物研磨混合均匀，置于温度1500～1700℃的高温烧结炉中烧结3～4小时，保持还原气氛。
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WO2006008935A1 (ja) * 2004-06-30 2006-01-26 Mitsubishi Chemical Corporation 蛍光体、及び、それを用いた発光素子、並びに、画像表示装置、照明装置
CN101070472A (zh) * 2007-06-15 2007-11-14 中国科学院上海光学精密机械研究所 稀土离子或过渡金属离子掺杂的铝镁酸钪荧光衬底
CN101691488A (zh) * 2009-10-18 2010-04-07 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种Eu掺杂的铝镁酸钪粉体及其制备方法

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