一种荧光粉及其制备方法和发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于荧光粉领域，具体涉及一种荧光粉，该荧光粉的化学式为(A

Fluorescent powder and preparation method and luminous device thereof

The invention belongs to the field of phosphor powder, in particular to a fluorescent powder, wherein the chemical formula of the phosphor is (A

【技术实现步骤摘要】
一种荧光粉及其制备方法和发光装置
本专利技术属于荧光粉领域，具体涉及一种由稀土元素掺杂之复合物构成荧光粉及其制备方法，及使用该荧光粉的发光装置、显示装置、及照明装置。
技术介绍
白光发光二极管(Light-emittingdiodes，LED)由于其节能、环保以及寿命长等特点已成为下一代照明。具体可从LED得到白光的方法包括：(1)将分别发射红色光、绿色光、和蓝色光的三种LED组合并混合这些LED光，(2)将发射紫外光的LED和受紫外光激发分别发射红色光、绿色光、和蓝色光荧光的三种荧光粉组合，并混合这些荧光粉发射的三种颜色的荧光的方法，以及(3)将发射蓝光的蓝光LED和以蓝光作为激发光而放射具有与蓝光的互补色的黄色荧光的荧光粉组合，并混合蓝光LED的光及由荧光粉发射的黄光。使用多个LED获得特定色光的方法需要适当地调整单个LED的电流之电路以达到平衡不同的颜色的目的。相较地，结合LED及荧光粉以获得特定色光的优点在于不需要此类电路且降低LED的成本。因此，许多文献已提出多种关于以具有LED作为光源的荧光粉具体建议。目前商品化之白光LED主要采用蓝光LED激发YAG：Ce3+黄光荧光粉，蓝光LED发出的蓝光与荧光粉发射的黄光混合形成白光。但YAG：Ce3+荧光粉之发射光谱中红光成分不足，此导致采用单一YAG：Ce3+荧光粉无法获得低相关色温(correlatedcolortemperature，CCT＜4500K)、高演色指数(colorrenderingindex，CRI＞80)之暖白光，故限制其于室内通用照明中之应用。一般而言，为解决以上一问题，须于元件中添加适当之红光荧光粉，以补充红光成分，从而制备出低色温与高演色指数之暖白光LED。然而，目前性能较好的商品化红光荧光粉发射频宽仍过宽、制备须于高压等局限，导致其流明效率偏低且价格昂贵。因此期望开发一种荧光粉，该荧光粉含有比YAG：Ce3+荧光粉更多的红光成分，并且有半高宽较宽的放光光谱，从而可在不使用红光荧光粉的条件下，与蓝光LED组合以制备高演色指数之暖白光LED。
技术实现思路
本专利技术专利的目的即为解决上述问题而提供一种由稀土元素掺杂之复合物构成之荧光粉及制备方法、含荧光粉组合物、使用该荧光粉的发光装置、显示装置、及照明装置。本专利技术之一目的系在提供一种荧光粉，该荧光粉的化学式为(A1-a-bGdaQb)3M5D12，其中A为Lu或La中的一种或两种所组成的群组；Q为Ce、Nd、Sm、Pr、Dy、Ho、Er或Tm的一种或一种以上所组成的群组；M为B、Al、Ga或In中的一种或一种以上所组成的群组；D为O、N、S、Cl或F中的一种或一种以上所组成之群组；并且0.4≤a≤0.53，0.005≤b≤0.469；所述荧光粉为结晶相晶体。作为优选，所述Q为Ce、Pr、或Sm的一种或一种以上所组成的群组。作为优选，所述D为O或N中的一种或两种所组成的群组。例如：(Lu1-a-bGdaCeb)3Al5O12、(La1-a-bGdaCeb)3Al5O12、(LukLa1-a-bGdaCeb)3Al5O12，其中，a、b之范围系如上述，0≤k≤0.6。作为优选，所述Q为Ce和Pr组成的群组，所述Ce与Pr的元素个数比为p∶q；所述荧光粉的化学式为(A1-a-p-qGdaCepPrq)3M5D12，0.4≤a≤0.53，0.005≤p≤0.07，0.001≤q≤0.02。例如：(Lu1-a-bGdaCepPrq)3Al5O12、(La1-a-bGdaCepPrq)3Al5O12、(LukLa1-a-bGdaCepPrq)3Al5O12，其中，a、p、q之范围系如上述，0≤k≤0.6。进一步地，所述荧光粉当以具有430～460nm波长之光激发时，其色光于标准色度系统(CIE)之色度坐标x及y，分别为0.420≤x≤0.600，0.400≤y≤0.570。具体地，所述荧光粉当以具有430～460nm波长之光激发时，放射峰之波长系为480nm以上。又，该荧光粉之放射峰的半高宽为100nm以上。本专利技术之荧光粉具有大的半高宽之放射峰，以及在比黄光波长更长的区域(即，约600nm至690nm)具有足够的发光强度，因而当加入蓝光LED时，可发出暖白光。本专利技术之另一目的系在提供一种用于制造荧光粉的方法，包含：将原物料，在含氮氢混合气氛环境下进行烧结，以获得化学式为(A1-a-bGdaQb)3M5D12的结晶相的荧光粉；所述原物料包含金属化合物，所述金属化合物包含至少一种选自由Lu或La金属化合物；所述金属化合物包含至少一种选自由Ce、Nd、Sm、Pr、Dy、Ho、Er或Tm金属化合物；所述金属化合物包含至少一种选自由B、Al、Ga或In金属化合物。进一步地，所述所述原物料由荧光粉前驱体混合形成，所述荧光粉前驱体经干式粉碎机进行粉碎成粒径为0.1μm-30μm颗粒。具体地，所述原物料的金属化合物，可包含：金属氧化物、金属硝酸盐化合物、金属碳酸盐化合物、金属磷酸盐化合物、金属醋酸盐化合物、金属草酸盐化合物、金属氟化物、或金属氯化物中的一种或几种的组合。在本专利技术中，Ce源的具体例，例如CeO2、Ce2(SO4)3、Ce2(C2O4)3、Ce2(CO3)3水合物、CeCl3、CeF3、Ce(NO3)3水合物、CeN、Ce(OH)4等。其中较佳为CeO2、CeN。La源的具体例，例如，氮化镧、氧化镧、硝酸镧、氢氧化镧、草酸镧、碳酸镧等，其中较佳为氧化镧。Gd源的具体例，例如氮化钆、氧化钆、硝酸钆、氢氧化钆、草酸钆、碳酸钆等。Lu源的具体例，例如，氮化镥、氧化镥、硝酸镥、草酸镥等、碳酸镥。Al源的具体例，例如AlN、Al2O3、Al、氢氧化铝、硝酸铝等。作为各荧光粉前驱体物之重量平均中值径(weightaveragemediandiameter)(D50)，较佳的为0.5μm以上，20μm以下。因此，可以根据荧光粉前驱体的种类预先用喷射式粉碎机等干式粉碎机进行粉碎。从而可使各荧光粉前驱体的混合物中达到均一分散，并且能够提高由荧光粉前驱体之表面积，因此提高混合物的固相反应性，能够抑制杂质相的生成。特别是，当荧光粉前趋物为氮化物时，从反应性的考量，较佳为使用比其他的荧光粉前趋物的粒径小之氮化物。本专利技术之又一目的系在提供一种发光装置，包括：第一发光体，所述第一发光体所发出之光为蓝光或UV；以及第二发光体，设于该第一发光体之一出光面上。其中，所述第一荧光粉包含至少一种上述的荧光粉。具体地，所述第一发光体LED芯片、半导体激光二极管、有机电致发光元件或无机电致发光元件。进一步地，所述第一发光体的发光演色系数Ra大于80。作为优选，所述发光装置中，第二发光体还包含第二荧光粉，所述第二荧光粉包含至少一种与所述第一荧光粉之放射峰波长不同的荧光粉。具体地，若该第二荧光粉使用红色荧光粉，其发光之演色系数Ra可大于90。具体地，若该第二荧光粉使用红色荧光粉和绿色荧光粉，其发光之演色系数Ra可大于95。更进一步说明本专利技术之荧光粉，例如，荧光粉的化学式(A1-a-bGdaRb)3M5D12，当M为Al时，其中全部的Al或一部分的Al可以被置换为B。当在BN容器中加入原料并进行烧结以制造本专利技术之荧光粉时，B可混入所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学式为(A

【技术特征摘要】
1.一种荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学式为(A1-a-bGdaQb)3M5D12，其中A为Lu或La中的一种或两种所组成的群组；Q为Ce、Nd、Sm、Pr、Dy、Ho、Er或Tm的任意一种或一种以上所组成的群组；M为B、Al、Ga或In中的任意一种或一种以上所组成的群组；D为O、N、S、Cl或F中的任意一种或一种以上所组成的群组；并且0.4≤a≤0.53，0.005≤b≤0.469；所述荧光粉为结晶相晶体。2.根据权利要求1所述的荧光粉，其特征在于，所述Q为Ce、Pr、或Sm的任意一种或一种以上所组成的群组。3.根据权利要求1或2所述的荧光粉，其特征在于，所述D为O或N中的任意一种或两种所组成的群组。4.根据权利要求1所述的荧光粉，其特征在于，所述Q为Ce和Pr组成的群组，所述Ce与Pr的元素个数比为p∶q；所述荧光粉的化学式为(A1-a-p-qGdaCepPrq)3M5D12，0.4≤a≤0.53，0.005≤p≤0.07，0.001≤q≤0.02。5.一种权利要求1-4任一项所述的荧光粉的制备方法，其特征在于，将原物料，在含氮氢混合气氛环境下进行烧结，以获得化学式为(A1-a-bGdaQb)3M...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱文俊，张继升，
申请(专利权)人：诚善材料科技盐城有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32