一种高亮度粉红色发光二极管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钇铝石榴石型荧光粉，它的分子式为（Ｙ↓［３－ｘ－ｙ］Ｚ↓［ｘ］Ｅｕ↓［ｙ］）Ａｌ↓［５］Ｏ↓［１２］或（Ｙ↓［３］Ｚ↓［ｘ］Ｅｕ↓［ｙ］）Ａｌ↓［５］Ｏ↓［１２］，其中０＜ｘ≤０．８，０＜ｙ≤１．５，Ｚ选自铕（Ｅｕ）以外的稀土金属元素所组成的群组。本发明专利技术也涉及一种高亮度粉红色发光装置，包括作为发光元件的可见光或紫外光发光二极管及含钇铝石榴石型荧光粉的荧光体，它以可发出波长为３７０ｎｍ至４１０ｎｍ的可见光或紫外光发光二极管作为激发光源的发光元件，配合可接受该波段光源激发而发出波长为５８５ｎｍ至７００ｎｍ的橙黄光至红光的钇铝石榴石型荧光粉，二者的光经混合后产生粉红色光。本发明专利技术还涉及钇铝石榴石型荧光粉的制备方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钇铝石榴石型荧光粉，其含选自铕(Eu)以外的稀土金属元素。本专利技术还涉及该荧光粉的制备方法及其在发光装置中的应用，尤其用于提供高亮度粉红色发光装置。为了克服现有技术的不足之处，需要开发出一种可以解决上述缺点的粉红光发光二极管的荧光粉以及制备荧光粉的改良方法。本专利技术的另一技术解决方案在于提供一种高亮度粉红色发光装置，其包括作为发光元件的可见光或紫外光发光二极管及含钇铝石榴石型荧光粉的荧光体，其中发光二极管可发出波长为370nm至410nm的可见光或紫外光，而钇铝石榴石型荧光粉接受发光二极管所发出波段光源激发而发出波长为585nm至700nm的橙黄光至红光，二者的光经混合后产生色彩分布均匀粉红色光。本专利技术的另一技术解决方案在于提供一种制备本专利技术荧光粉的方法。图2是以波长394nm为激发源所测得实施例3具有钇铝石榴石型荧光体(Y2.85Ce0.05Eu0.1)Al5O12的发射光谱。图3表示以图2的发射光谱计算得的荧光体色度坐标A与波长394nm的色度坐标B为端点所连成的虚线可通过色度坐标图的粉红区块。由此可见，本专利技术涉及一种钇铝石榴石型荧光粉，它的分子式为(Y3-x-yZxEuy)Al5O12或(Y3ZxEuy)Al5O12，其中0＜x≤0.8，0＜y≤1.5，Z选自铕(Eu)以外的稀土金属元素所组成的群组，其中铕以外的稀土金属元素包括铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(sm)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及镏(1u)，优选为铈。由于此荧光粉同时含二种以上(铕及铕以外的稀土金属元素)光学活性中心，故可借助调控其组成或比例，而获取色彩范围较广的粉红光，使其可展现高色彩均匀度及高亮度等优良发光特性。具体而言，本专利技术荧光粉接受波长为370nm至4、4.5662克的硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]、0.0529克的硝酸铈[Ce(NO3)3·6H2O]与0.0857克的氧化铕(Eu2O3)，使其形成的配方为(Y2.85Ce0.05Eu0.1)Al5O12。将秤取的原料以研磨方式均匀混合·将混合物置入坩埚中，并于空气中以5℃/分钟的升温速率加热至1000℃进行锻烧(calcination)。24小时后以5℃/分钟的降温速率冷却至室温。研磨锻烧后的粉末，将的再置于坩埚中在空气中以1500。C烧结(sintering)24小时，烧结步骤的升降温速率为5℃/分钟。研磨烧结后的粉末，可视需要再将的置于H2/N2(5％/95％)的还原气氛中，以1500℃进行还原(reduction)12小时。实施例2(凝胶法)根据化学计量比分别取2.6574克的硝酸钇[Y(NO3)3·6H2O]、4.5662克的硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]、0.0529克的硝酸铈[Ce(NO3)3·6H2O]与0.0857克的氧化铕(Eu2O3)，使其形成的配方为(Y2.85Ce0.05Eu0.1)Al5O12。将这些金属盐类置入二次去离子水中使其溶解形成水溶液。取与金属离子等摩尔数的剂量的柠檬酸作为蝥合剂加入上述水溶液。加入碱，例如氨水(Ammonia water)或乙二胺等，将步骤二的水溶液调整至pH为10.5。以100℃-120℃加热步骤三的溶液使其形成稠状粘液。将上述稠状粘液冷却后所得的凝胶物于空气中以300℃热分解大部分的有机质及部分氮氧化物，得到黑褐色的灰状物。将灰状物置入坩埚中，并于空气中以5℃/分钟的升温速率加热至1000℃进行锻烧。24小时后以5℃/分钟的降温速率冷却至室温。研磨锻烧后的粉末，将的再置于坩埚中在空气中以1500℃烧结24小时，烧结步骤的升降温速率为5℃/分钟。研磨烧结后的粉末，再视需要将其置于H2/N2(5％/95％)的还原气氛中以1500℃进行还原12小时。实施例3(共沉淀法)根据化学计量比分别2.6574克的硝酸钇[Y(NO3)3·6H2O]、4.5662克的硝酸铝[Al(NO3)3·9H2O]、0.0529克的硝酸铈[Ce(NO3)3·6H2O]与0.0857克的氧化铕(Eu2O3)，使其形成的配方为(Y2.85Ce0.05Eu0.1)Al5O12。将这些金属盐类置入二次去离子水中使其溶解形成水溶液。加入碱，例如氨水或乙二胺等，将步骤一的水溶液调整至pH为10.5。搅拌形成的胶体溶液，然后以抽气过滤法取得白色胶状物。将步骤三的白色胶状物于空气中以300℃热分解大部分的有机质及部分氮氧化物，得到黑褐色的灰状物。将灰状物置入坩埚中，并于空气中以5℃/分钟的升温速率加热至1000℃进行锻烧。24小时后以5℃/分钟的降温速率冷却至室温。研磨锻烧后的粉末，将的再置于坩埚中在空气中以1500℃烧结24小时，烧结步骤的升降温速率仍是5℃/分钟。研磨烧结后的粉末，视需要再将的置于H2/N2(5％/95％)的还原气氛中以1500℃进行还原12小时。最后，冷却至室温后取出各实施例所制得的荧光体，并以研钵研磨的。将荧光体以光激发光光谱仪量测其发光特性。本申请所述的实施例仅说明本专利技术的具体实施例，本专利技术并非局限于此。任何以同时添加二种(含)以上光学活性中心于钇铝石榴石型主体晶格中所制成的荧光体，可展现高色彩均匀度、高亮度等优良发光特性为目的所实施的变化或修饰皆被含盖在本案的专利范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钇铝石榴石型荧光粉，其特征在于其分子式为（Ｙ↓［３－ｘ－ｙ］Ｚ↓［ｘ］Ｅｕ↓［ｙ］）Ａｌ↓［５］Ｏ↓［１２］或（Ｙ↓［３］Ｚ↓［ｘ］Ｅｕ↓［ｙ］）Ａｌ↓［５］Ｏ↓［１２］，其中０＜ｘ≤０．８，０＜ｙ≤１．５，Ｚ选自铕（Ｅｕ）以外的稀土金属元素所组成的群组。

【技术特征摘要】
1.一种钇铝石榴石型荧光粉，其特征在于其分子式为(Y3-x-yZxEuy)A15O12或(Y3ZxEuy)Al5O12，其中0＜x≤0.8，0＜y≤1.5，Z选自铕(Eu)以外的稀土金属元素所组成的群组。2.根据权利要求1所述的钇铝石榴石型荧光粉，其特征在于所述的铕以外的稀土金属元素包括铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(sm)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及镏(Lu)。3.根据权利要求1所述的钇铝石榴石型荧光粉，其特征在于Z为铈(Ce)。4.根据权利要求1所述的钇铝石榴石型荧光粉，其特征在于荧光粉接受波长为370nm至410nm范围的可见光或紫外光激发可发出波长为585nm至700nm的橙黄光至红光。5.根据权利要求1所述的钇铝石榴石型荧光粉，它用于制作粉红色发光二极管。6.一种制备钇铝石榴石型荧光粉的方法，该荧光粉具有的分子式为(Y3-x-yZxEuy)A15O12或(Y3ZxEuy)Al5O12，其中0＜x≤0.8，0＜y≤1.5，Z选自铕(Eu)以外的稀土金属元素所组成的群组，其特征在于该制法包括以下步骤(1)取含所需金属的水溶性化合物，依所需荧光粉的金属组成比例予以研磨达到均匀混合，制得金属粉末混合物；(2)将粉末混合物溶于水中形成水溶液；(3)取适量螯合剂加入水溶液中，使与水溶液中的金属螯合；(4)调整水溶液的pH值至≥7，且使水溶液成为稠状粘液；(5)热分解稠状粘液，得到灰状物；(6)锻烧灰状物；以及(7)烧结经锻烧后的产物。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于步骤(1)的化合物为其金属盐类或金属有机化合物。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于步骤(2)所用水为去离子水。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于步骤(3)中所用螯合剂为含可与选用的金属离子形成螯合物的有机或无机化合物。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在步骤(4)使用有机碱或无机碱调整pH。11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在步骤(7)的后进一步还原烧结后的粉末。12.一种制备钇铝石榴石型荧光粉的方法，该荧光粉具有的分子式为(Y3-x-yZxEuy)A15O12...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健源，刘如熹，吴瑞孔，郑为太，
申请(专利权)人：南帝化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]