一种暖白光LED用单基质荧光粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于荧光粉材料技术领域，具体公开一种暖白光LED用单基质荧光粉及其制备方法和应用，该单基质荧光粉的化学式为：Ca2Y1‑

【技术实现步骤摘要】
一种暖白光LED用单基质荧光粉及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及荧光粉材料
，特别是一种暖白光LED用单基质荧光粉及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]白光LED作为第四代光源，由于具有发光强度高，能耗低，体积小，使用寿命长等优势，其中荧光粉转换白光二极管已广泛应用于固体照明和显示领域，成为当前学者研究的热点。具有特殊电子结构的稀土离子由于具有优异的发光性能，发光效率高，发光光谱窄，显色指数高，已广泛地应用于荧光粉的制备。为了获得白光，目前的商业方法是在蓝光InGaN芯片上涂抹高性能YAG:Ce
3+
黄光荧光粉，YAG:Ce
3+
荧光粉在蓝光芯片的激发下，发射出黄光，黄光与蓝光混合在一起形成白光，但是这种方法的器件显色指数较低，易产生蓝光泄露。另外一种方法是，使用紫外(UV)芯片，在上面涂抹蓝，绿，红三色荧光粉，实现三原色的混合，制备出白光，但这种方法由于不同颜色的荧光粉存在重吸收效应，粒径大小不匹配，造成发光效率下降。目前，研究人员希望通过共掺发光离子的方法，制备在紫外光激发下发射白光的单基质荧光粉，但是这种材料体系还较少。
[0003]中国专利申请号CN202211650272.7公开了一种单一基质暖白光荧光粉及其制备方法，化学式为Y
x
‑
y
Ta1‑
xO
2.5
‑
x:yBi
3+
，其中0.6≤x≤0.9，0.001≤y≤0.1。该荧光粉可被紫外光有效激发，荧光粉发光强度高、化学性质稳定、发光颜色稳定，可与紫外LED芯片组装成白光LED器件，满足各类照明光源的需求。但是该荧光粉的色温较低。
[0004]中国专利申请号CN200310101629.7公开了一种可被紫外、紫光或蓝光LED有效激发而发红色光的荧光粉及其制造方法和所制成的电光源。该荧光粉的化学式为AaMOb:Eux，Ry，其中，A为Sc，Y，La，Gd，Yb，Lu，Li，Na，K，Rb，Cs，Mg，Ca，Sr，Ba，Zn，Cd和Ag中的一种或几种；M为Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf中的一种或几种；R为Ce，Pr，Nd，Sm，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Cu和Mn中的一种或几种；0.1≤a≤4，1＜b＜20，0.0001＜x＜0.5，0≤y＜0.5。制造方法为：将A、M、Eu、R的单质、化合物或相应的盐类及助熔剂，混磨均匀后，通过高温合成，经后处理制成。该荧光粉具有激发波长范围广、高效、均匀、无杂相、稳定等特点，制造方法简单、无污染、成本低。用该荧光粉配合紫外、紫光或蓝光LED可制成新型的电光源。但是该荧光粉被紫外、紫光或蓝光LED有效激发是发红色光的，并不适于暖白光LED。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种暖白光LED用单基质荧光粉及其制备方法和应用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：
[0007]本专利技术的第一个目的是要提供一种暖白光LED用单基质荧光粉，该单基质荧光粉的化学式为：Ca2Y1‑
x
‑
y
TaO6:xTb
3+
,yEu
3+
，其中，0.08≤x≤0.24，0.02≤y≤0.14。
[0008]优选地，所述x＝0.16。
[0009]优选地，所述x＝0.16，y＝0.02。
[0010]本专利技术的第二个目的是要提供一种暖白光LED用单基质荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1、按照Ca：Y：Ta：Tb：Eu的物质的量之比为2:(1
‑
x
‑
y)：1：x：y的比例称取CaCO3、Y2O3、Ta2O5、Tb4O7、Eu2O3放置在玛瑙研钵中，随后在玛瑙研钵中加入少量无水乙醇，研磨混合均匀，到混合粉末；其中，0.08≤x≤0.24，0.02≤y≤0.14；
[0012]S2、将混合粉末放入刚玉坩中后放入1500℃高温马弗炉烧结3小时，最后随炉冷却至室温，得到粉体；
[0013]S3、将粉体研磨成粉末即得暖白光LED用单基质荧光粉。
[0014]本专利技术的第三个目的是要提供一种暖白光LED用单基质荧光粉在制备暖白光LED中的应用，将所述暖白光LED用单基质荧光粉与紫外光固化胶充分均匀混合涂抹在InGaN365nm紫外芯片上，随后进行常温紫外光固化，制得暖白光LED。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016]本专利技术制备了不同浓度Tb
3+
,Eu
3+
离子掺杂的Ca2YTaO6荧光粉，调节Tb
3+
,Eu
3+
离子的掺杂浓度可以调节光谱的红光波段和绿光波段的占比，进而调控其色坐标位置；
[0017]本专利技术的荧光粉的制备方法简单，可高效快速生产；
[0018]本专利技术制备的荧光粉具有良好的热稳定性，避免高温下热猝灭，可稳定用于制备LED；将Ca2Y
0.82
TaO6:0.16Tb
3+
,0.02Eu
3+
荧光粉封装在InGaN365nm紫外芯片上，制得暖白光发射LED，该暖白光发射LED在3.3V的电压下发出强烈的暖白光，低色温CCT＝4626K，高显色指数Ra＝86，CIE色坐标为(0.3604，0.3856)，因此本专利技术的荧光粉在暖白光LED领域有良好的应用价值。
附图说明
[0019]图1(a)为Ca2Y1‑
x
TaO6:xmol％Tb
3+
(x＝8、12、16、20、24)的XRD谱图；(b)为2θ范围30
°
～33
°
的放大XRD谱图。
[0020]图2(a)为Ca2Y
0.84
‑
y
TaO6:0.16Tb
3+
,ymol％Eu
3+
(y＝2、6、10、14)的XRD谱图；(b)2θ范围30
°
～33
°
的放大XRD谱图。
[0021]图3(a)为Ca2Y
0.84
TaO6:0.16Tb
3+
荧光粉的扫描电镜图；(b)
‑
(f)为Ca,Y,Ta,O,Tb的元素能谱图。
[0022]图4(a)为Ca2Y1‑
x
TaO6:xTb
3+
常温下的PLE(光致吸收光谱)；(b)Ca2Y1‑
x
TaO6:xTb
3+
常温下的PL(光致发光光谱)。
[0023]图5(a)为Ca2Y
0.84
‑
y
TaO6；0.16Tb
3+
,yEu
3+
荧光粉在250nm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种暖白光LED用单基质荧光粉，其特征在于：该单基质荧光粉的化学式为：Ca2Y1‑
x
‑
y
TaO6:xTb
3+
,yEu
3+
，其中，0.08≤x≤0.24，0.02≤y≤0.14。2.根据权利要求1所述的暖白光LED用单基质荧光粉，其特征在于：所述x＝0.16。3.根据权利要求1或2所述的暖白光LED用单基质荧光粉，其特征在于：所述x＝0.16，y＝0.02。4.一种如权利要求1所述的暖白光LED用单基质荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按照Ca：Y：Ta：Tb：Eu的物质的量之比为2:(1
‑
x

【专利技术属性】
技术研发人员：樊婷，麦俊贤，吕健滔，吴晓婷，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：