一种黄绿色荧光粉制造技术

本发明专利技术涉及一种黄绿色荧光粉，其包含由以下通用化学式表示的稀土金属钙酸盐组分：Bi1‑

【技术实现步骤摘要】
一种黄绿色荧光粉


[0001]本专利技术涉及发光材料
，尤其涉及一种黄绿色荧光粉及其制作方 法和使用方法。

技术介绍

[0002]随着社会对于光源或者说照射装置的要求的提高，LED已经成为了新一 代的照明技术。LED是一种具有高效发光、明亮度高、光谱光色及光稳定性 均能够达到光源照射的要求、使用寿命长且性价比高等优势，由此在全世界 的各种公共场合，包含城市道路照明、机场、码头、城市亮化工程、旅游景 区等，和家庭住宅等位置进行推广和使用。
[0003]在现有技术中，不使用荧光粉同样能够制备出红、黄、绿、蓝、紫等不 同颜色的LED。但由于这些不同颜色LED的发光效率相差很大，采用荧光粉 以后，可以利用某些波段LED发光效率高的优点来制备其他波段的LED，以 调高该波段的发光效率。
[0004]在制作白光LED的方法中，荧光粉是一个非常关键的材料，它的性能直 接影响白光LED的亮度、色坐标、色温及显色性等。因而开发具有良好发光 特性的荧光粉是得到高亮度、高发光效率、高显色性白光LED的关键所在。 白光LED用荧光粉的一下几点特殊要求：
[0005]1、在蓝光、长波紫外光激发下，荧光粉产生高效的可见光发射，其发 射光谱满足白光要求，光能转换率高，流明效率高；2、荧光粉的激发光谱 应与LED芯片的蓝光或紫外光发射光谱相匹配；3、荧光粉的发光应具备优 良的温度猝灭特性；4、荧光粉的物理、化学性能必须稳定，抗潮，不与封 装材料、半导体芯片等发生作用，粒度分布应小于8微米；5、荧光粉耐紫 外光子长期轰击，性能稳定。
[0006]然而在以紫外或近紫外LED芯片替代蓝光LED激发Y3Al5O
12
:Ce
3+
黄绿 色荧光粉时，替代的紫外或近紫外LED的光线在达到较高的显色性和优良的 色彩一致性同时存在热猝灭的问题，即LED器件在发光过程中产生的热量 (～200℃)往往会导致三色荧光粉热猝灭，因此优良显色的荧光粉组合物 的热稳定性成为限制荧光粉在LED中使用的限制。
[0007]现有技术中，应用最为广泛的荧光粉组合物包含石榴石、氮化物、和磷 酸盐，其耐受稳定性较好，其中，组合物中的典型代表包含Y3Al5O
12
：Ce
3+
、 (Sr，Ca)AlSiN3：Eu
2+
、SrSi2O2N2：Eu
2+
。上述典型代表在200℃时发光强 度分别下降12％、18％和20％。
[0008]具体地，公开号为CN113150781A的中国专利公开了一种高热稳定性 连续相变固溶体矿物荧光粉及应用，包括βCa3(PO4)2荧光粉及其衍生化合 物，所述荧光粉内掺杂有稀土离子，所述稀土离子为Sr
2+
离子，所述荧光粉 通过阳离子结构调控法使得Ca
2+
离子和Sr
2+
离子的取代比值为1：1并通过 高温固相法合成。本专利技术在Ca
2+
/Sr
2+
比为1：1时，激发光谱(PL)强度能 够达到最强，在荧光粉工作温度150℃下，热稳定性提升，以x＝1.5为代表 的TCP：Ce荧光粉的PL强度只降低到初始发射强度的87.92％，量子产率 (QY)从最低38.81％增加到49.99％，在连续电子辐射60min后仍保持 81％的初始强度，90min后仍保持79％的阴极激发发光(CL)初始强度。 然而在LED灯的实际使用中，明亮状态的灯的实际温度至少能够达到200 度，而在上述专利中，并未对该荧光粉的广谱温度进行热稳定的实际测试。
[0009]在实际使用中，利用紫外及近紫外LED芯片与三基色荧光粉组合实现白 光LED的方案，因人眼对紫外光不敏感，该方案获得的白光的光色参数只由 荧光粉决定，因此色彩稳定，封装的白光LED显色指数可达90以上，可以 满足理想照明所需的高显色性要求，且色温可调，色彩不漂移。而具有优良 热稳定性且能够高效被蓝光及近紫外光有效激发的黄绿色荧光粉还非常缺 乏。因此，开发出高效的、热稳定性好的黄绿色荧光粉成为目前荧光粉研究 领域的重点。
[0010]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申 请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的 细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已 经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技 术之权利。

技术实现思路

[0011]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种黄绿色荧光粉，包含由以下通 用化学式表示的稀土金属钙酸盐组分：Bi1‑
x
Ca3(PO4)3O:xTb
3+
，其中，x为摩 尔分数，x的取值范围为：0.001≤x≤0.20。
[0012]根据一种优选实施方式，x的取值范围为：0.001≤x≤0.10。
[0013]根据一种优选实施方式，稀土金属钙酸盐组分能够在温度范围30℃
ꢀ‑
300℃内接受光激励并发射光。
[0014]根据一种优选实施方式，稀土金属钙酸盐组分能够发射400nm至 650nm波长的光。
[0015]根据一种优选实施方式，黄绿色荧光粉的颗粒为纳米级别。
[0016]一种黄绿色荧光粉的制造方法，包括以下步骤：
[0017]称取含有Bi的化合物，含有Ca的化合物、含有P
3+
的化合物、含有Dy 的化合物混合均匀，得到第一混合物；将第一混合物在空气气氛下低温预先 烧结，得到预烧结的第二混合物；粉碎第二混合物，获得粉碎后的第二混合 物，自然冷却粉碎后的第二混合物；在空气气氛下，将自然冷却粉碎后的第 二混合物高温烧结，自然冷却、粉碎，即为黄绿色荧光粉。优选地，荧光粉 为本专利技术提供的一种黄绿色荧光粉。
[0018]根据一种优选实施方式，低温预先烧结的温度范围能够为200℃
ꢀ‑
1000℃。
[0019]根据一种优选实施方式，高温烧结的温度范围能够为700℃
‑
2000℃。
[0020]根据一种优选实施方式，第二混合物的粉碎方式为研磨。
[0021]根据一种优选实施方式，荧光体层包含在被光激励时发射绿光或黄绿光 的本专利技术提供的一种黄绿色荧光粉。
[0022]本专利技术对含有Ca
+
的化合物没有特殊限制，以本领域技术人员公知采用 的含有Ca
+
的化合物即可，一般采用含有Ca
+
的化合物为含有Ca
+
的碳酸盐、 Ca
+
的磷酸盐、含有Ca
+
的硝酸盐、含有Ca
+
的卤化物和含有Ca
+
的氧化物中 的一种或多种的组合。
[0023]本专利技术对含有Bi的化合物没有特殊限制，以本领域技术人员公知采用的 为含有Bi的碳酸盐、含有Bi的磷酸盐、含有Bi的硝酸盐、含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄绿色荧光粉，其特征在于，包含由以下通用化学式表示的稀土金属钙酸盐组分：Bi1‑
x
Ca3(PO4)3O:xTb
3+
，其中，x为摩尔分数，所述x的取值范围为：0.001≤x≤0.20。2.根据权利要求1所述的黄绿色荧光粉，其特征在于，所述x的取值范围为：0.001≤x≤0.10。3.根据权利要求1或2所述的黄绿色荧光粉，其特征在于，所述稀土金属钙酸盐组分能够在温度范围30℃
‑
300℃内接受光激励并发射光。4.根据权利要求1～3任一项所述的黄绿色荧光粉，其特征在于，所述稀土金属钙酸盐组分能够发射400nm至650nm波长的光。5.根据权利要求1～4任一项所述的黄绿色荧光粉，其特征在于，所述黄绿色荧光粉的颗粒为纳米级别。6.一种黄绿色荧光粉的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：称取含有Bi的化合物，含有Ca的化合物、含有P<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成宇，秦新苗，王森，孙瑞琦，王湛之，王朝伟，张洪杰，
申请(专利权)人：中科稀土广州科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：