一种高显色led用荧光粉及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含稀土金属的化学发光材料，特别是涉及一种用于LED的含稀土 金属的化学发光材料。
【背景技术】
[0002] 白光LED具有节能、绿色环保和长寿命的优点，被称为新一代光源，是现代照明的 发展趋势。然而，随着白光LED产业的不断发展，白光LED照明产品逐渐被人们接受的同时， 对白光LED产品的要求也更加严格，尤其是室内照明等领域，要求白光LED照明产品发光效 率高的同时对色温、显色性也都有不同的要求。
[0003] 在白光LED的生产中，传统的蓝光芯片加黄色荧光粉的组合形式由于绿光和红光 成分的缺失很难实现高显色性，而绿色荧光粉就是用于高显色白光LED的制造，辅以红色 荧光粉起到调节光色参数，提升白光LED发光器件中的绿光成分，提高显色指数的作用。绿 色荧光粉种类繁多，目前以氮氧化物和硅酸盐为主，另外还有以Lu替代Y 3_XA15012: (:^中Y 的方式获得的绿色或黄绿色荧光粉。SrSi202N2:Eu 2+和Si 6_xAlx0yN8_ y:Eu2+类的氮氧化物绿 色荧光粉合成条件苛刻复杂，发展缓慢。Sr2Si0 4:Eu 2+类的硅酸盐绿粉虽然合成简单易于 产业化，但是该类荧光粉稳定性差、光衰大。另外，由于稀土元素Lu价格昂贵，以Lu替代 Y 3_xAl5012:CeJ^制得的黄绿粉成本相对较高，并且含有Lu的该类要荧光粉比重较大，与其 它类型红色荧光粉配合使用时容易出现分层现象，造成LED发光器件光色参数批次一致性 差的缺点。
[0004] 红色荧光粉以M2Si5N8 : Eu2+和MAlSiN3 : Eu2+两种形式的氮化物为主，这两 个系列的红色荧光粉在较宽的蓝光（440~480nm)范围激发下皆有纯正的红光或橙红光发 射，光衰小，且具有优良的稳定性。尽管氮化物性能稳定，适合做高显色白光LED使用，但是 氮化物红粉的引入会明显降低白光LED器件的光效，而且由于其制造工艺复杂，原材料品 质要求严格，氮化物类红色荧光粉价格非常昂贵。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种相对亮度高、显色指数好、峰值波长移动范 围宽的LED用的绿色和红色荧光粉及其制备方法和应用。
[0006] 本发明的一种高显色LED用荧光粉，
[0007] 其化学式为 R3_XR' 5〇12_yFy:R" x，Baz;
[0008] R为Y、Gd、Lu中的至少一种；
[0009] R'为Ga、Al中的一种或两种；
[0010] R" 为 Ce 或 Mn;
[0011] 当R"为Ce时荧光粉呈现绿色或黄绿色；当R"为Mn时荧光粉呈现红色或橙红色；
[0012] 0.03 彡 x彡 0.2;
[0013] 0.03 彡 y 彡 0.5;
[0014] 0? 15 < z < 0? 18。
[0015] 本发明的高显色LED用荧光粉封装成发光器件后，其光效可达1201m/W，显色指数 90以上。
[0016] 可选的，本发明的一种高显色LED用荧光粉，所述的R"为Ce时，x为0. 07时为最 佳，所述的R"为Mn时，x为0. 02时为最佳。
[0017] 可选的，本发明的一种高显色LED用荧光粉，所述的y为0. 12。
[0018] 可选的，本发明的一种高显色LED用荧光粉，所述的R为Y;R'为Ga和A1 ;R"为 Ce ;其中，Ga的原子个数为zl，A1的原子个数为5-zl ;0 < zl < 5。
[0019] 即化学式为：Y3_xGazlAl5_zl0 12_yFy:Ce x，Baz。
[0020] 可选的，本发明的一种高显色LED用荧光粉，所述的R为Y和Gd;R'为A1 ;R"为 Mn ;其中，Y的原子个数为z2, Gd的原子个数为3-x-z2 ;0 < z2 < 2. 97。
[0021] 即化学式为：Yz2Gd3_x_z2Al 5012_yFy:Mn x，Baz。
[0022] 本发明一种高显色LED用荧光粉的制备方法，包括以下步骤：按照上述化学式的 化学计量比准确称取R、R'、R"、Ba的氧化物或氟化物，充分混合均匀，在1500-1600°C，R"为 Ce时还原性气氛下焙烧2-6h，R"为Mn时在氧化气氛下焙烧2-6h，将焙烧所得产物破碎、过 筛、酸洗、水洗、烘干，即制得高显色LED用荧光粉。
[0023] 本发明一种高显色LED用荧光粉的应用，其用于制作电光源。
[0024] 进一步，本发明一种高显色LED用荧光粉的应用，所述的电光源为高显色LED发光 器件所述的高显色LED发光器件包含蓝光LED芯片和所述的高显色LED用荧光粉。
[0025] 本发明一种高显色LED用荧光粉及其制备方法和应用与现有技术不同之处在于：
[0026] 1、本发明制得绿色荧光和红色荧光粉热稳定性好、光衰小、发光效率高、色纯度 高、成本低，且与市售荧光粉匹配性好。
[0027] 2、本发明制得荧光粉的制备方法工艺简单、产品批次一致性好、无污染。
[0028] 3、本发明的荧光粉制得的发光器件发光亮度高、显色性好、光衰小、寿命长。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合以下实施例对本发明的一种高显色LED用荧光粉及其制备方法和应用 作进一步的说明。
[0030] 实施例
[0031] 本实施例的高显色LED用荧光粉采用的化学式以及制得产品的主要性能如表1所 不〇
[0032] 表1实施例1-36的化学式
【主权项】
1. 一种高显色LED用荧光粉，其特征在于：化学式为R3_xR' 5012_yFy:R"x，Baz; R为Y、GcULu中的至少一种； R'为Ga、Al中的一种或两种； R" 为Ce或Mn; 0? 03 彡X彡 0? 2 ; 0. 03 ^y^ 0. 5 ； 0. 15 <z< 0. 18。
2. 根据权利要求1所述的一种高显色LED用荧光粉，其特征在于：所述的R"为Ce，X 为 0.07。
3. 根据权利要求1所述的一种高显色LED用荧光粉，其特征在于：所述的R"为Mn，X 为 0.02。
4. 根据权利要求1所述的一种高显色LED用荧光粉，其特征在于：所述的y为0. 12。
5. 根据权利要求1所述的一种高显色LED用荧光粉，其特征在于：所述的R为Y;R'为 Ga和Al;R"为Ce;其中，Ga的原子个数为zl，Al的原子个数为5-zl;0 <zl< 5。
6. 根据权利要求1所述的一种高显色LED用荧光粉，其特征在于：所述的R为Y和Gd; R'为Al;R"为Mn;其中，Y的原子个数为z2，Gd的原子个数为3-x-z2 ;0 <z2 < 2. 97。
7. -种高显色LED用荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按照权利要 求1中化学式的化学计量比准确称取R、R'、R"、Ba的氧化物或氟化物，充分混合均匀，在 1500-1600°C，R"为Ce时还原性气氛下焙烧2-6h，R"为Mn时在氧化气氛下焙烧2-6h，将焙 烧所得产物破碎、过筛、酸洗、水洗、烘干，即制得高显色LED用荧光粉。
8. -种高显色LED用荧光粉的应用，其特征在于用于制作电光源。
9. 根据权利要求8所述的一种高显色LED用荧光粉的应用，其特征在于：所述的电光 源为高显色LED发光器件，所述的高显色LED发光器件包含蓝光LED芯片和所述的高显色 LED用荧光粉。
【专利摘要】本发明一种高显色LED用荧光粉及其制备方法和应用，涉及一种含稀土金属的化学发光材料，特别是涉及一种用于LED的含稀土金属的化学发光材料。其目的是为了提供一种相对亮度高、显色指数好、峰值波长移动范围宽的LED用的绿色和红色荧光粉及其制备方法和应用。本发明的一种高显色LED用荧光粉，其化学式为R3-xR’5O12-yFy：R”x，Baz。本发明的高显色LED用荧光粉封装成发光器件后，其光效可达120lm/W，显色指数90以上。本发明用于LED用荧光粉的制备领域。
【IPC分类】C09K11-86, H01L33-50
【公开号】CN104789224
【申请号】CN201510142828
【发明人】高文贵
【申请人】沧州瑞青照明科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月30日