CN115216297A - 一种GaYAG绿色荧光粉及其合成方法和发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明属于荧光粉领域，具体涉及一种GaYAG绿色荧光粉及其合成方法和发光器件。本发明先通过共沉淀法将镓盐、铝盐、钇盐和铈盐的混合溶液体系进行沉淀，得到共沉淀物；共沉淀物经过老化处理，再加入表面活性剂进行乳化、分散，烘干，得到烘干后的共沉淀物；再将烘干后的共沉淀物在炭的存在下经高温还原反应得到GaYAG绿色荧光粉。本发明的合成方法得到的GaYAG绿色荧光粉，中心粒度约在22‑26μm，同时具备高光通量和高热稳定性的性能，且其制得的发光器件良率高，性能稳定，造价低。

Description

一种GaYAG绿色荧光粉及其合成方法和发光器件
技术领域
本发明属于荧光粉领域，具体涉及一种GaYAG绿色荧光粉及其合成方法和发光器件。
背景技术
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，其产业链可以分为芯片制造、封装和应用环节三部分。LED封装主要需要支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂和荧光粉六种物料，通过荧光粉和芯片的封装技术来实现不同色温、不同显色指数的白光。市场上的LED主要通过GaYAG绿粉和氮化物红粉实现其显色性达到80以上。其中的GaYAG绿粉作为主粉，对光通量、色容差良率和热稳定性等性能具有显著的影响。
现有技术当中，GaYAG绿粉的合成工艺普遍采用固相法，如专利文献CN103881722B、CN111171818A、CN107880885B、CN102888221B所记载的，其中主要采用氧化物作为原料，使用硼酸、氟化钡、氯化铵、氟化铝、氯化锶等助熔剂，使用密闭的气氛炉，在还原气体CO或氮氢混合气下进行还原，还原温度在1450℃-1620℃保温2-8小时，其荧光粉的中心粒度约在14μm-22μm。一方面，采用固相法的合成方式其所用到的氧化镓成本高，不易降低生产成本，不利于进一步的产业化。另一方面，合成工艺条件当中的原料挥发性产物或者使用的还原性气体容易损坏设备，且存在安全隐患。如现有技术当作加入的助熔剂，其容易分解，助熔剂分解出的挥发性物质会对气氛炉的炉膛和钼丝板产生腐蚀性的破坏。在反应过程必须通入的还原气体为CO或氮氢混合气容易与设备当中加热的钼丝在高温下反应，极易损坏钼丝，需要经常更换或者维修设备，且密闭的气氛炉维修时必须全部拆除，导致维修成本很高；且还原气体为CO或氮氢混合气，如果泄露，存在较大的安全隐患。另外，粒径较小且发光性能好的GaYAG绿粉，如粒径在14μm-22μm的荧光粉，其合成的温度一般在1600摄氏度以上，但高温气氛炉温度如果持续高于1600摄氏度，炉体会加速损坏。为降低合成温度，常规可通过增加助熔剂的使用大量的方式，但助熔剂的增加会导致产品存在光通量、颜色一致性、热稳定性和化学均匀性等性能的不足。
发明内容
针对上述现有技术涉及的制备荧光粉制备工艺中含有助溶剂、还原性气体易损坏设备及荧光粉性能较差等问题，本发明将提供一种GaYAG绿色荧光粉及其合成方法和发光器件。
为实现上述目的，具体包括以下技术方案：
一种GaYAG绿色荧光粉的合成方法，包括如下步骤，
(1)通过共沉淀法将镓盐、铝盐、钇盐和铈盐的混合溶液体系进行沉淀，得到共沉淀物；所述共沉淀物经过老化处理，再加入表面活性剂进行乳化、分散，烘干，得到烘干后的共沉淀物；
(2)将步骤(1)所述的烘干后的共沉淀物在炭的存在下经还原反应得到GaYAG绿色荧光粉。
本发明的先采用液相法合成前驱体((Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物)，同时结合以炭为还原剂的高温还原反应还原前驱体。此方法无需通入还原性气体，也无需添加助熔剂，制得的GaYAG绿色荧光粉无杂质，无杂相，纯度高。本发明的方法也可不采用气氛炉，采用硅钼棒型窑炉，可持续耐一千六摄氏度以上高温，可单条更换，维修时不需全部拆除更换，原料及维修或更换设备的成本低，操作更安全。
作为本发明优选的实施方式，所述的GaYAG绿色荧光粉中钇、铝、镓和铈元素的物质的量之比按氧化钇：氧化铝：氧化镓：氧化铈的摩尔比表示，所述的氧化钇：氧化铝：氧化镓：氧化铈的摩尔比为25：(7.5～14)：(10～16.5)：1。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述的氧化钇：氧化铝：氧化镓：氧化铈的摩尔比为25：12：12：1。
GaYAG绿色荧光粉中各金属元素的占比影响荧光粉的性能，在上述的比例之下，所得的GaYAG绿色荧光粉稳定性高、粒度窄。
作为本发明优选的实施方式，步骤(2)所述的还原反应为先于750℃-800℃下保温1～6h，再升温至1670℃-1720℃保温6-10h。
作为本发明进一步优选的实施方式，步骤(2)所述的还原反应为先于800℃下保温4h，再升温至1700℃保温10h。
在上述还原反应的条件下，得到的荧光粉的粒度窄，发光性能更稳定。
作为本发明优选的实施方式，所述的共沉淀法中沉淀剂包括氨水、氢氧化钠、氢氧化钾溶液中的至少一种。
作为本发明优选的实施方式，所述的老化处理时间为2～48h；所述的表面活性剂包括聚乙二醇。
作为本发明进一步优选的实施方式，所述的老化处理时间为12h。
作为本发明优选的实施方式，所述的共沉淀法中的pH值为8～12；所述的乳化温度为90～120℃，时间为1～3h。
作为本发明优选的实施方式，所述的共沉淀法中的pH值为10；所述的乳化温度为100℃，时间为2h。
作为本发明优选的实施方式，所述的镓盐、铝盐、钇盐和铈盐的混合溶液体系的制备方法包括如下步骤：将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于硝酸中形成四种金属盐溶液，然后将四种金属盐溶液混合，得到镓盐、铝盐、钇盐和铈盐的混合溶液体系。
作为本发明优选的实施方式，所述的金属盐溶液的金属离子浓度为1mol/L。
作为本发明优选的实施方式，所述的硝酸的质量浓度为68％。
采用金属镓，不用氧化镓做原料，成本相对低。
一种包括所述的GaYAG绿色荧光粉的发光器件，所述的发光器件包括辐射源、环氧树脂封装硅胶、所述的GaYAG绿色荧光粉。
作为本发明优选的实施方式，所述的辐射源包括紫光、蓝光。
所述的发光器件的制备方法包括如下步骤：将所述的GaYAG绿色荧光粉和红粉混合，然后加入环氧树脂封装硅胶，搅拌均匀，得到荧光粉胶；将荧光粉胶点在LED芯片上，得到LED封装灯珠。
作为本发明优选的实施方式，所述GaYAG绿色荧光粉和红粉的质量比为(5～60)：1。
作为本发明优选的实施方式，所述环氧树脂和红粉的质量比为(8～200)：1。
所述的发光器件中，本发明的GaYAG绿色荧光粉作为主要荧光粉，其能够提高发光器件的光通量性能，同时使得打靶图集中，五阶色容差良率高达99％。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明得到的GaYAG绿色荧光粉中心粒度在22-26μm，具有高光通量和高热稳定性的优势。
(2)本发明的合成方法无需添加助熔剂掺杂，且制得的GaYAG绿色荧光粉化学均匀度高，纯度高。
(3)本发明采用液相法合成前驱体，不用氧化镓做原料，用金属镓，成本相对低。
(4)本发明的合成方法中采用炭高温还原，无需还原性气体，可不采用气氛炉，采用硅钼棒型窑炉，可持续耐一千六百摄氏度以上高温，可单条更换硅钼棒，维修方便，原料及维修或更换设备的成本低，操作更安全。
(5)由本发明GaYAG绿色荧光粉制得的发光器件良率高，性能稳定，造价低。
附图说明
图1为实施例3的制得的产物XRD图。
图2为实施例1～5的制得的产物光谱图。
图3为实施例1的制得的产物电镜图。
图4为实施例3的制得的产物电镜图。
图5为实施例5的制得的产物电镜图。
图6为对比例1～3和实施例1～5的制得的产物热猝灭图。
图7为对比例4发光器件的色容差靶图。
图8为实施例12发光器件的色容差靶图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将通过具体对比例和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
采用共沉淀法和高温固相法结合，不加入助熔剂制备GaYAG绿粉。该实施例涉及按氧化物摩尔分数计50％、15％、33％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿粉的制备。
(1)将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于浓度为68％硝酸当中，然后用纯水稀释后配置成4种盐溶液，浓度均为1mol/L。量取8.86L钇盐溶液、5.88L铝盐溶液、7.04L镓盐溶液和0.058L铈盐溶液，将4种盐溶液混合，搅拌均匀后得到混合盐溶液。
(2)将混合盐溶液加入到11.8L浓度为6mol/L的氨水中沉淀，沉淀完成后继续加入6mol/L的氨水控制pH在10左右，得到(Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物。将(Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物进行老化24小时，然后，用离心机离心进行固液分离，将固体加入到高压釜中，加入200ml表面活性剂聚乙二醇，加热至100摄氏度乳化和分散2小时，然后转入微波隧道炉烘干。
(3)将1000g步骤(2)微波隧道炉烘干后的(Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物直接分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1700℃保温10小时得到GaYAG绿粉。对还原得到的GaYAG绿粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。
本实施例最终制得的荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为520nm。
实施例2
采用共沉淀法和高温固相法结合，不加入助熔剂制备GaYAG绿粉。该实施例涉及按氧化物摩尔分数计50％、20％、28％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿粉的制备。
(1)将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于浓度为68％硝酸当中，然后用纯水稀释后配置成4种盐溶液，浓度均为1mol/L。量取8.86L钇盐溶液、7.84L铝盐溶液、5.98L镓盐溶液和0.058L铈盐溶液，将4种盐溶液混合，搅拌均匀后得到混合盐溶液。
(2)将混合盐溶液加入到11.8L浓度为6mol/L的氨水中沉淀，沉淀完成后继续加入6mol/L的氨水控制溶液pH在10左右，得到(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物。将(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物进行老化24小时，然后，用离心机离心进行固液分离，将固体加入到高压釜中，加入表面活性剂聚乙二醇，加热至100摄氏度乳化和分散2小时，然后转入微波隧道炉烘干。
(3)将1000g步骤(2)微波隧道炉烘干后的(Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物直接分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1700℃保温10小时得到GaYAG绿粉。对还原得到的GaYAG绿粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。
本实施例最终制得的荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为525nm。
实施例3
采用共沉淀法和高温固相法结合，不加入助熔剂制备GaYAG绿粉。该实施例涉及按氧化物摩尔分数计50％、24％、24％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿粉的制备。
(1)将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于浓度为68％硝酸当中，然后用纯水稀释后配置成4种盐溶液，浓度均为1mol/L。量取8.86L钇盐溶液、9.42L铝盐溶液、5.12L镓盐溶液和0.058L铈盐溶液，将4种盐溶液混合，搅拌均匀后得到混合盐溶液。
(2)将混合盐溶液加入到11.8L浓度为6mol/L的氨水中沉淀，沉淀完成后继续加入6mol/L的氨水控制溶液pH在10左右，得到(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物。将(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物进行老化24小时，然后，用离心机离心进行固液分离，将固体加入到高压釜中，加入表面活性剂聚乙二醇，加热至100摄氏度乳化和分散2小时，然后转入微波隧道炉烘干。
(3)将1000g步骤(2)微波隧道炉烘干后的(Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物直接分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1700℃保温10小时得到GaYAG绿粉。对还原得到的GaYAG绿粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。
本实施例最终制得的荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为530nm。
实施例4
采用共沉淀法和高温固相法结合，不加入助熔剂制备GaYAG绿色荧光粉。该实施例涉及按氧化物摩尔分数计50％、26％、22％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿色荧光粉的制备。
(1)将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于浓度为68％硝酸当中，然后用纯水稀释后配置成4种盐溶液，浓度均为1mol/L。量取8.86L钇盐溶液、10.20L铝盐溶液、4.70L镓盐溶液和0.058L铈盐溶液，将4种盐溶液混合，搅拌均匀后得到混合盐溶液。
(2)将混合盐溶液加入到11.8L浓度为6mol/L的氨水中沉淀，沉淀完成后继续加入6mol/L的氨水控制溶液pH在10左右，得到(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物。将(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物进行老化24小时，然后，用离心机离心进行固液分离，将固体加入到高压釜中，加入表面活性剂聚乙二醇，加热至100摄氏度乳化和分散2小时，然后转入微波隧道炉烘干。
(3)将1000g步骤(2)微波隧道炉烘干后的(Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物直接分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1700℃保温10小时得到GaYAG绿色荧光粉。对还原得到的GaYAG绿色荧光粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。
本实施例最终制得的荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为533nm。
实施例5
采用共沉淀法和高温固相法结合，不加入助熔剂制备GaYAG绿色荧光粉。该实施例涉及按氧化物摩尔分数计50％、28％、20％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿色荧光粉的制备。
(1)将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于浓度为68％硝酸当中，然后用纯水稀释后配置成4种盐溶液，浓度均为1mol/L。量取8.86L钇盐溶液、11.00L铝盐溶液、4.26L镓盐溶液和0.058L铈盐溶液，将4种盐溶液混合，搅拌均匀后得到混合盐溶液。
(2)将混合盐溶液加入到11.8L浓度为6mol/L的氨水中沉淀，沉淀完成后继续加入6mol/L的氨水控制溶液pH在10左右，得到(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物。将(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物进行老化24小时，然后，用离心机离心进行固液分离，将固体加入到高压釜中，加入表面活性剂聚乙二醇，加热至100摄氏度乳化和分散2小时，然后转入微波隧道炉烘干。
(3)将1000g步骤(2)微波隧道炉烘干后的(Y,Ce):(Ga,Al)共沉淀物直接分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1700℃保温10小时得到GaYAG绿色荧光粉。对还原得到的GaYAG绿色荧光粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。
本实施例最终制得的荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为535nm。
对比例1
采用共沉淀法和高温固相法结合，加入助熔剂制备GaYAG绿色荧光粉。该对比例涉及按氧化物摩尔分数计50％、24％、24％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿色荧光粉的制备。
(1)将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于浓度为68％硝酸当中，然后用纯水稀释后配置成4种盐溶液，浓度均为1mol/L。量取8.86L钇盐溶液、9.42L铝盐溶液、5.12L镓盐溶液和0.058L铈盐溶液，将4种盐溶液混合，搅拌均匀后得到混合盐溶液。
(2)将混合盐溶液加入到11.8L浓度为6mol/L的氨水中沉淀，沉淀完成后继续加入6mol/L的氨水控制溶液pH在10左右，得到(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物。将(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物进行老化24小时，然后，用离心机离心进行固液分离，将固体加入到高压釜中，加入表面活性剂聚乙二醇，加热至100摄氏度乳化和分散2小时，然后转入微波隧道炉烘干。
(3)将1000g微波隧道炉烘干后的(Y,Ce):(Ga,Al)的共沉淀物加入到10kg规格的塑料袋子，然后加入50g助熔剂氟化钡，然后将塑料袋鼓气封口，绑定双锥罐上混料8小时，中间过1次80目筛网。将混好的物料分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1550℃保温10小时得到GaYAG绿色荧光粉。对还原得到的GaYAG绿色荧光粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。该荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为530nm。
对比例2
采用高温固相法，加入助熔剂制备GaYAG绿色荧光粉。该对比例涉及按氧化物摩尔分数计50％、24％、24％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿色荧光粉的制备。
(1)称量500g氧化钇、240g氧化铝、240g氧化镓、20g氧化铈和50g助溶剂氟化钡于10kg塑料袋中，然后将塑料袋鼓气封口，绑定双锥罐上混料8小时，中间过1次80目筛网。
(2)将混好的物料分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1550℃保温10小时得到GaYAG绿色荧光粉。对还原得到的GaYAG绿色荧光粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。该荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为530nm。
对比例3
采用高温固相法，不加入助熔剂制备GaYAG绿色荧光粉。该对比例涉及按氧化物摩尔分数计50％、24％、24％和2％的钇、铝、镓和铈的GaYAG绿色荧光粉的制备。
(1)称量500g氧化钇、240g氧化铝、240g氧化镓和20g氧化铈于10kg塑料袋中，然后将塑料袋鼓气封口，绑定双锥罐上混料8小时，中间过1次80目筛网。
(2)将混好的物料分别装入4个氧化铝坩埚中，盖上盖子，再置于装有50g木炭的匣砵中，推到硅钼棒型窑炉中，800℃保温4小时，1700℃保温10小时得到GaYAG绿色荧光粉。对还原到的GaYAG绿色荧光粉进行对辊、破碎、分级、洗涤、包膜、干燥和过筛。该荧光粉在460nm蓝光激发下，其峰值波长为530nm。
将对比例1～3和实施例3制得的GaYAG绿色荧光粉在远方HAAS-2000测试仪上测试相对亮度、色坐标、峰值波长、主波长和半波宽。又将对比例1～3和实施例3制得的GaYAG绿色荧光粉在欧美克粒度仪测试粉体粒度及计算集中度(Dv90-Dv10)/Dv50。以上对比实施例和实施例中的GaYAG绿色荧光粉的光谱数据和粒度数据如下表1所示，发光器件的光通量和显指性能如表2所示，发光器件的光通量性能和色容差良率数据如表3所示。
实施例6
本实施例将实施例1制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。包括如下步骤：加入9.11gGaYAG绿色荧光粉和1.12g江门市科恒实业股份有限公司所售的红粉R655，然后加入1g环氧树脂A胶和10g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，在快速光谱分析仪及M6积分球下测试电压、电流、色温、光通量、光效、色温、色坐标、显指Ra。
实施例7
本实施例将实施例1制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。包括如下步骤：加入6.2gGaYAG绿色荧光粉、0.22g红粉R648和0.41g红粉R660(红粉R648、R660皆为江门市科恒实业股份有限公司所售的商品)，然后加入1g环氧树脂A胶和10g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，在快速光谱分析仪及M6积分球下测试电压、电流、色温、光通量、光效、色温、色坐标、显指Ra。
实施例8
本实施例将实施例3制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。包括如下步骤：加入8.61gGaYAG绿色荧光粉、0.2043g红粉R628及1.25g红粉R648(红粉R628、R648皆为江门市科恒实业股份有限公司所售的商品)，然后加入1g环氧树脂A胶和10g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，在快速光谱分析仪及M6积分球下测试电压、电流、色温、光通量、光效、色温、色坐标、显指Ra。
实施例9
本实施例将实施例3制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。包括如下步骤：加入6.75gGaYAG绿色荧光粉和0.37g红粉R648(红粉R648为江门市科恒实业股份有限公司所售的商品)，然后加入1g环氧树脂A胶和10g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，在快速光谱分析仪及M6积分球下测试电压、电流、色温、光通量、光效、色温、色坐标、显指Ra。
实施例10
本实施例将实施例5制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。包括如下步骤：加入8.4gGaYAG绿色荧光粉和0.52g红粉R628(红粉R628为江门市科恒实业股份有限公司所售的商品)，然后加入1g环氧树脂A胶和10g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，在快速光谱分析仪及M6积分球下测试电压、电流、色温、光通量、光效、色温、色坐标、显指Ra。
实施例11
本实施例将实施例5制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。包括如下步骤：加入3gGaYAG绿色荧光粉和0.071g红粉R625(红粉R625为江门市科恒实业股份有限公司所售的商品)，然后加入1g环氧树脂A胶和10g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，取10颗在快速光谱分析仪及M6积分球下测试电压、电流、色温、光通量、光效、色温、色坐标、显指Ra。其它灯珠在LED分光机下测试并打靶色容差靶图和计算三阶和五阶色容差。
实施例12
本实施例将实施例3制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。包括如下步骤：加入120gGaYAG绿色荧光粉和3.2g红粉R620(红粉R620为江门市科恒实业股份有限公司所售的商品)，然后加入40g环氧树脂A胶和400g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，取10颗在快速光谱分析仪及M6积分球下测试电压、电流、色温、光通量、光效、色温、色坐标、显指Ra。其它灯珠在LED分光机下测试并打靶色容差靶图和计算三阶和五阶色容差。
对比例4
将对比例2制得的GaYAG绿色荧光粉做成发光器件。加入120g对比例2制得的GaYAG绿色荧光粉和3.2g红粉R620(红粉R620为江门市科恒实业股份有限公司所售的商品)，然后加入40g环氧树脂A胶和400g环氧树脂B胶(环氧树脂A胶和B胶购自广州慧谷化学有限公司)，然后在斯迈达真空搅拌机TMV-200T下搅拌均匀，得到荧光粉胶，然后装入胶管中，通过点胶机将荧光粉胶点在焊线好的452.5-455nm的InGaN蓝光LED芯片上，得到LED封装灯珠。将LED封装灯珠烘干，在LED分光机下测试并打靶色容差靶图和计算三阶和五阶色容差。
表1对比例1～3和实施例3制得的GaYAG绿色荧光粉的光谱数据和粒度数据
Figure BDA0003746687760000121
表2实施例6～11制得的发光器件光通量和显指性能
Figure BDA0003746687760000122
表3对比例4和实施例12发光器件的光通量性能和色容差良率
Figure BDA0003746687760000131
通过对比例1～3和实施例3对比发现，GaYAG绿色荧光粉前驱体的制备方法、是否添加助熔剂对最终的产物荧光粉的相对亮度、粉体集中度(粒度)和热猝灭性能有显著的影响。本发明的采用共沉淀法和高温固相法结合，无需加入助熔剂的方式，制得GaYAG绿色荧光粉的相对亮度、粉体集中度(粒度)和热猝灭性能都有显著的提升，如表1和图6所示。
实施例1～5中通过调控钇、铝、镓和铈的摩尔比，可实现GaYAG绿色荧光粉高性能发光器件不同的显指、色温等性能的调控，如表2所示。
如表3所示，对比实施例12的发光器件和对比例4的发光器件的性能，可发现，本发明GaYAG绿色荧光粉制备的发光器件具有靶图集中，光通量和色容差良率高的优势，如五阶色容差良率可高达99％。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种GaYAG绿色荧光粉的合成方法，其特征在于，包括如下步骤，
(1)通过共沉淀法将镓盐、铝盐、钇盐和铈盐的混合溶液体系进行沉淀，得到共沉淀物；所述的共沉淀物经过老化处理，再加入表面活性剂进行乳化、分散，烘干，得到烘干后的共沉淀物；
(2)将步骤(1)所述的烘干后的共沉淀物在炭的存在下经还原反应得到GaYAG绿色荧光粉。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的GaYAG绿色荧光粉中钇、铝、镓和铈元素的物质的量之比按氧化钇：氧化铝：氧化镓：氧化铈的摩尔比表示，所述的氧化钇：氧化铝：氧化镓：氧化铈的摩尔比为25：(7.5～14)：(10～16.5)：1。
3.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述的氧化钇：氧化铝：氧化镓：氧化铈的摩尔比为25：12：12：1。
4.如权利要求1～3任一项所述的合成方法，其特征在于，步骤(2)所述的还原反应为先于750℃-800℃下保温1～6h，再升温至1670℃-1720℃保温6-10h。
5.如权利要求1～3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述的共沉淀法中沉淀剂包括氨水、氢氧化钠、氢氧化钾溶液中的至少一种。
6.如权利要求1～3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述的老化处理时间为2～48h；所述的表面活性剂包括聚乙二醇。
7.如权利要求1～3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述的共沉淀法中的pH值为8～12；所述的乳化温度为90～120℃，时间为1～3h。
8.如权利要求1～3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述的镓盐、铝盐、钇盐和铈盐的混合溶液体系的制备方法包括如下步骤：将金属镓、氧化铝、氧化钇和氧化铈分别溶解于硝酸中形成四种金属盐溶液，然后将四种金属盐溶液混合，得到镓盐、铝盐、钇盐和铈盐的混合溶液体系。
9.一种权利要求1～8任一项所述的合成方法制得的GaYAG绿色荧光粉。
10.一种包括权利要求9所述的GaYAG绿色荧光粉的发光器件。
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