本发明专利技术涉及用于暖白光ＬＥＤ的荧光粉，其以具有立方晶体结构的钇铝石榴石为基质，以Ｃｅ３＋为激活剂，具有化学式（ＹａＧｄｂＬｕｃＴｂｄＣｅｅ）３＋δＡｌ２－ｘＭｘ（ＡｌＯ４）３，其中Ｍ选自Ｐ３＋、Ｓｂ３＋或Ｂｉ３＋，且０．３≤ａ≤０．４５，０．３≤ｂ≤０．４５，０．００１≤ｃ≤０．１０，０．００１＜ｄ≤０．１，０．００１≤ｅ≤０．０６５，且ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１，－０．０５≤δ≤０．０５；当Ｍ为Ｐ３＋时，ｘ为０．０１≤ｘ≤０．０６，当Ｍ为Ｓｂ３＋时，ｘ为０．００１≤ｘ≤０．１，当Ｍ为Ｂｉ３＋时，ｘ为０．００１≤ｘ≤０．００３。本发明专利技术还涉及由所述荧光粉组成的白光发光装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于暖白光LED的荧光粉。
技术介绍
1993年GaN蓝光发光二极管(LED)技术上的突破为白光LED的出现奠定了基 础。随后于1996年日本日亚化学公司(NichiaChemical)发展出最早的白光LED，其由 InGaN蓝光LED芯片涂敷Ce3+激活的钇铝石榴石(Y3Al5012:Ce，简称YAG:Ce)黄色荧光 粉组成。这种白光LED是一种新型固态照明(Solid State Lighting，简称SSL)电光源，其利用蓝光LED照射荧光物质产生与蓝光互补的黄光，再利用透镜原理将互补的黄光和 蓝光予以混合，从而得到白光。为了获得理想的SSL，选择具有高纯度、小粒径和高均勻度等特性的高效荧光 粉成为关键，因为荧光粉决定白光LED的光转换效率、流明效率、光通、相关色温、色 品坐标值和演色指数(Ra)等重要特性和参数。通过在YAG:Ce中掺入不同的稀土离子， 可以改变该荧光粉的结构以及发光光谱性质，进而获得荧光粉的改进发光特性。已发展了在YAG中掺Gd3+的钆钇铝石榴石(Y，Gd，Ce)3Al5012荧光粉，其 广泛用于显示技术及装置中。然而，这种荧光粉局限于有限范围的激发波长(445nm至 475nm)。还提出了在YAG掺Tb3+的(Tb，Ce)3Al5012石榴石荧光粉，其激发带非常宽 (430nm至480nm)，甚至还出现了以铽铝石榴石(Tb3Al5O12,简称TAG)为主体的荧光 粉，其广泛用于制备冷白光及暖白光发光固体光源。然而，这种荧光粉的亮度低，其中 的铽稀少珍贵，且合成温度为超过1500°C的高温，使得材料的制备成本非常高并同时导 致所得荧光粉具有大的颗粒尺寸。此外，现有技术中存在使用两种荧光粉(黄色+红色)+蓝光芯片或两种芯片(蓝 光+红光)+黄色荧光粉，所调制暖白光LED，其缺点在于在长期的使用时间之内，由于 两种荧光粉本身的衰减程度不同(通常红色荧光粉的衰减比较严重)，造成色温的持续变 化(通常色温会升高)，使得这种暖白光LED不具备优良光源的条件。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一是提供一种用于暖白光LED固态照明的荧光粉，其具 有高亮度的黄色发光、降低的合成成本以及良好的颗粒尺寸。为达到上述目的，本专利技术提供一种以具有立方晶体结构的钇铝石榴石为基质的 荧光粉，该荧光粉以Ce3+为激活剂，其特征在于该荧光粉具有化学式(YaGdbLu。TbdC。3+ δ A12_xMx(A104) 3'其中 M 选自 P3+、Sb3+或 Bi3+的任意一种，J. 0.3<a<0.45, 0.3<b<0.45, 0.001<c<0.10, 0.001 < d<0.1, 0.001<e<0.065,且 a+b+c+d+e = 1，-0.05< δ <0.05 ；当 M 为P3+时，χ为0.01《χ《0.06，当M为Sb3+时，χ为0.001《χ《0.1，当M为Bi3+时，χ为 0.001 体0.003。本专利技术的荧光粉为亮黄色粉末，其可吸收430-490nm范围的辐射，因此可由蓝光光源，特别是蓝光LED所发出的辐射激发，从而产生黄光。本专利技术的荧光粉特别适于制备基于蓝光LED与黄色荧光粉的组合的白光LED， 其中黄色荧光粉由蓝光LED激发所发出的黄光与蓝光LED所发出的部分蓝光相混合，从 而产生强烈的白光。本专利技术的另一目的是提供一种暖白光发光装置，其包括具有430-490nm范围的 发光的辐射光源以及涂布于该辐射光源表面的光转换层，该光转换层由有机硅聚合物或 环氧树脂和本专利技术的荧光粉组成。优选地，该辐射光源为InGaN蓝光LED。优选地， 本专利技术的荧光粉在光转换层中的含量以有机硅聚合物或环氧树脂重量计为9重量％至21重量％。附图说明图1为本专利技术的一个具体实施方案中的荧光粉(Ya45Gda45Luaci6TbcuilCeatl3)3AlL98Pci .C12(AIO4)3样品的PL发射光谱图(激发波长456nm)。图2为本专利技术的一个具体实施方案中的荧光粉(Ya45Gda42Luaci9TbcuilCeatl3) 2.99A1L96 Pcui4(AlO4)3样品的PL发射光谱图(激发波长456nm)。图3为本专利技术的一个具体实施方案中的荧光粉(Ya45Gda42Luaci9TbcuilCeatl3) ^3AIl97 Pcui3(AlO4)3样品的PL发射光谱图(激发波长456nm)。图4为本专利技术的一个具体实施方案中的荧光粉(Ya45Gda44Luaci7TbcuilCeatl3) 3.01A1L99 5SbQ.Q5 (AlO4)3样品的PL发射光谱图(激发波长456nm)。图5为本专利技术的一个具体实施方案中的荧光粉(Ya45Gda45Luaci6TbacilCeatl3) SAIl999B io.ooi (AlO4) 3样品的PL发射光谱图(激发波长456nm)。图6A和6B为本专利技术的一个具体实施方案中的荧光粉(Ya45Gda45Luaci6TbatllCea03 )SAlh98Patl2 (AlO4) 3样品的X射线衍射图谱。具体实施例方式为了让本专利技术的上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将结合附图 和较佳实施例详细说明本专利技术。实施例1本专利技术的荧光粉采用本领域技术人员公知的固态反应法进行合成，按化学式( YaGdbLucTbdCee) 3+δ A12_xMx (AlO4) 3的化学计量比进行配料，分别称取稀土元素的氧化物 Y203、Gd2O3> Lu2O3> Tb4O7> CeO2 或其草酸盐、Al2O3 或 Al (OH) 3，以及 M 元素的铵 盐，如ΝΗ4Η2Ρ04、NH4SbO3或NH4BiO3作为原料，将上述原料进行共沉淀处理，在上 述原料中加入如BaF2、SrF2, CaF2, LiF的助熔剂并混合均勻，所述助熔剂的含量以助 熔剂与上述原料总重量计为5重量％至10重量％，然后在1550°C的温度下进行还原焙烧 16-20小时，将上述产物洗涤、过滤、烘干，从而得到本专利技术的荧光粉样品1-5。经本专利技术方法得到的荧光粉的特征在于引入第V主族元素P3+、Sb3+或Bi3+的任 意一种，当在本专利技术的荧光粉中引入M为P3+时，χ优选为0.01《X《0.06 ；当所引入的M 为Sb3+时，χ优选为0.001《x《0.1 ；当所引入的M为Bi3+时，χ优选为0.001《x《0.003。 这些离子与Y3+和ΑΓ具有相同的氧化态，因此有可能进入Y3+或ΑΓ的格位。由于钇铝石榴SY3Al5O12具有立方结构，空间群为Ia3d，晶胞参数a= 12.002 A，其中稀土离子 Y3+处于八配位(配位数N = 8)的十二面体格位，其离子半径为1.16 Α，ΑΓ处于两种格 位，一种为六配位(N = 6)的八面体格位，离子半径为0.675 Α，一种为四配位(N = 4)的 四面体格位，离子半径为0.53 Α。考虑到P3+、Sb3+或Bi3+的离子半径分别为0.44 Α、0.9 A 和1.20 Α，可以推断P3+可能进入四配位或者六配位的ΑΓ格位，Sb3+可能进入六配位的 ΑΓ格位或者八配位的稀土离子格位，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种荧光粉，该荧光粉以具有立方晶体结构的钇铝石榴石为基质，并以Ｃｅ↑［３＋］为激活剂，其特征在于该荧光粉具有化学式（Ｙ↓［ａ］Ｇｄ↓［ｂ］Ｌｕ↓［ｃ］Ｔｂ↓［ｄ］Ｃｅ↓［ｅ］）↓［３＋δ］Ａｌ↓［２－ｘ］Ｍ↓［ｘ］（ＡｌＯ↓［４］）↓［３］，其中Ｍ选自Ｐ↑［３＋］、Ｓｂ↑［３＋］或Ｂｉ↑［３＋］的任意一种，且０．３≤ａ≤０．４５，０．３≤ｂ≤０．４５，０．００１≤ｃ≤０．１０，０．００１＜ｄ≤０．１，０．００１≤ｅ≤０．０６５，且ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１，－０．０５≤δ≤０．０５；当Ｍ为Ｐ↑［３＋］时，ｘ为０．０１≤ｘ≤０．０６，当Ｍ为Ｓｂ↑［３＋］时，ｘ为０．００１≤ｘ≤０．１，当Ｍ为Ｂｉ↑［３＋］时，ｘ为０．００１≤ｘ≤０．００３。
【技术特征摘要】
1. 一种荧光粉，该荧光粉以具有立方晶体结构的钇铝石榴石为基质，并以Ce3+为激 活剂，其特征在于该荧光粉具有化学式(YaGdbLU。TbdC。3+sAl2_xMx(A104)3，其中M选自、3+Sb3+或Bi3+的任意一种，且0.3《a《0.45，0.3<b<0.45, 0.001<c<0.10, 0.001 <d<0.1, 0.001<e<0.065,且 a+b+c+d+e = 1，-0.05< δ <0.05 ；当 M 为 P3+时，χ 为 0.01《χ《0.06，当M为Sb3+时，χ为0.001《x《0.1，当M为Bi3+时，χ为0.2.根据权利要求1所述的荧光粉，其中a为0.45，b为 0.03， δ 为 0，M 为 Ρ3+，χ 为 0.02。3.根据权利要求1所述的荧光粉，其中a为0.45，b为 0.03， δ 为-0.01，M 为 Ρ3+，χ 为 0.04。4.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：索辛纳姆，罗维鸿，
申请(专利权)人：罗维鸿，
类型：发明
国别省市：31
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