专利名称：一种铈离子激活的绿色荧光粉的制作方法
技术领域：
本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种能被蓝光LED芯片有效激发的铈离子激活的绿色荧光粉。
背景技术：
高效低能耗寿命长的白光LED半导体固态照明技术被认为是21世纪照明和显示领域的重大突破，被认为是继白炽灯之后的第四代光源。它具有工作电压低，发光效率高，寿命长，性能稳定，无污染，受到各国的高度重视，并逐步进入实用阶段。目前白光LED主要有三种实现方式，第一种是直接由红、绿、蓝三种LED芯片组装成白光，第二种是蓝光LED芯片上涂覆能被蓝光有效激发的黄色荧光粉，由蓝光和黄光混合成白光，第三种是紫光或紫外LED芯片上涂覆三基色荧光粉，或宽带的蓝绿色和橙红色两组分荧光粉，或多组分荧光粉混合成白光。以GaN蓝光LED和Y3Al5O12 = Ce3+(YAG = Ce)黄色荧光粉作为光转换材料实现 白光的技术方案成为白光LED的主流，但是由于缺少红色成分导致所制成的白光LED期间显色指数较低，色温较高，为此研究人员通过向YAG:Ce中添加红粉以达到提升显色指数的目的，但是在实现显色指数高达90以上目标时，紧靠现在绿光波段的强度相对较弱所致，因此高效绿光发射荧光粉对于白光LED技术的发展及应用非常重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种可在40(T480nm光线激发下发出48(T620nm光线，适合于蓝光LED芯片的用绿色荧光粉，其化学通式如下
(Ca1^q, Mlx) a (Sc1^y, M2y) 2M3b03+a+2b: Cep, IMtl,其中M1 表示为 Ba, Sr, Mg 或 Zn ;M2表示为 Ga, Al 或 B ；M3 表示为 Si 或 Ge ；M4 表示为 Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy,Ho, Er, Tm, Yb 或 Lu ;0 < x < I ;0 彡 y 彡 O.1 ; I 彡 a 彡 3 ;0 彡 b 彡 3 ;0· 001 彡 p 彡 O. 2 ;
O< q 彡 O. 03。本发明的绿色荧光粉，由铈离子作为激活离子，荧光粉的发射光谱谱带较宽，半峰宽较大。此外，本发明通过Ba，Sr, Mg, Zn, Ga, Al, B, Ge, Y, La, Gd和Lu等元素的掺入，可以对荧光粉的吸收和发射光谱进行调节，使得荧光粉的吸收光谱可以与不同波长的蓝光LED芯片相匹配，同时得到波长可调的绿色荧光粉。通过Pr，Nd, Sm, Eu, Gd, Tb,Dy, Ho, Er, Tm和Yb等共激活离子的掺杂，进一步对荧光粉的发光效率和发光颜色进行调节，以满足白光LED封装的需要。
图1为实施例1和对比例I的激发和发射光谱图。图2为实施例15和对比例2的激发和发射光谱图。
具体实施方式
I)根据化学通式的摩尔配比，称量Ca，Sr, Ba的碳酸盐，Mg，Zn, Sc, Ga, Al,B, Si, Ge, Ce, Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 和 Lu 的氧化物；
2)按步骤I)反应总质量的1%。"2%的比例称取NH4Cl作为反应助熔剂；
3)将原料和NH4Cl混合均匀后，在氮气和氢气混合还原气氛和140(Tl650°C下灼烧4 12h ；
4)冷却后，粉碎，水洗，过筛，水粉分离，烘干，即得到本发明所述的铈离子激活的绿色荧光粉。对比例I =Ca2 9Cetl lSc2Si3O12，称取 CaCO3 O. 9680g, Sc2O3 O. 4597g, SiO2 O. 6008g,CeO2 O. 0573g, NH4Cl 0. 0147g，混合均匀后装入刚玉坩埚，在氮气和氢气混合气氛下1400°C灼烧6h，粉碎煅烧后的产物，用去离子水洗，过400m筛过滤后，将滤饼于120°C烘干，即得到绿色荧光粉。该荧光
粉和实施例1在室温下的激发和发射光谱见图1。对比例2 Caa99Ce0.01Sc204，称取 CaCO3 O. 9909g, Sc2O31. 3791g, CeO2 O. 0172g,NH4Cl O. 0071g,混合均勻后,装入刚玉 甘祸,在氮气和氢气混合气氛下1600°C灼烧6h,粉碎煅烧后的产物，用去离子水洗，过400m筛过滤后，将滤饼于120°C烘干，即得到绿色荧光粉。该荧光粉和实施例15在室温下的激发和发射光谱见图2。实施例f 14 :化学式见表I。制备方法同对比例I。表I实施例f 14的化学式及其色坐标、发射主峰波长和半峰宽
权利要求
1. 一种铈离子激活的绿色荧光粉，其特征是化学通式如下(Calw Mlx) a (SCl_y， M2y) 2M3b03+a+2b: Cep, M4q,其中M1 表示为 Ba, Sr, Mg 或 Zn ;M2 表示为 Ga, Al 或 B ;M3 表示为 Si 或 Ge ;M4 表示为 Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 或 Lu ;0 < X < I ;0 彡 y 彡 O.1 ;1 彡 a 彡 3 ;0 彡 b 彡 3 ;0· OOl 彡 P 彡 O. 2 ;0 < q 彡 O. 03。
全文摘要
一种铈离子激活的绿色荧光粉。其特征是化学通式如下(Ca1-x-p-q,M1x)a(Sc1-y,M2y)2M3bO3+a+2b:Cep,M4q，其中M1表示为Ba,Sr,Mg或Zn；M2表示为Ga,Al或B；M3表示为Si或Ge；M4表示为Y,La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb或Lu；0＜x＜1；0≤y≤0.1；1≤a≤3；0≤b≤3；0.001≤p≤0.2；0＜q≤0.03。本发明的绿色荧光粉是一种可在400~480nm光线激发下发出480~620nm光线，适合于蓝光LED芯片的用绿色荧光粉。
文档编号C09K11/80GK103013514SQ20121056193
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月22日 优先权日2012年12月22日
发明者张秋红, 倪海勇, 王灵利 申请人:广州有色金属研究院