一些實(shí)施方案中,本發(fā)明的熒光材料包括通式1-2的化合物:
[0074] [Luj a c d 2/3bYaYj (Ln_l) εΣ (Ln_2) dMb]3+5 [Alj xGax]5(01 i/2yXy) 12+1.56;
[0075] 其中:
[0076] 3 < 3+ δ 彡 4. 5,0· 001 彡 a 彡 0· 95,0 彡 b 彡 0· 2,0 彡 x 彡 0· 5 ;
[0077] Σ (Ln-Ι)代表 La, Gd, Tb, Nd, Ho 元素中的至少一種,0 彡 c 彡 0· 9 ;
[0078] Σ (Ln_2)代表 Ce,Pr,Dy,Eu,Tm,Er,Sm,Yb,Sc 元素中的至少一種, 0. 001 彡 d 彡 0. 5 ;
[0079] X代表F,Cl元素中的至少一種,0· 001彡y彡0· 2。
[0080] 在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明的熒光材料包括通式1-2-1的化合物:
[0081] [Li^ a c d 2,3bYaS (Ln-1) CS (Ln-2) dMb]3.35[A]^ xGax]5 (? 1/2yXy) 12.525 1-2-1 〇
[0082] 在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明所述的白光LED用熒光材料,其發(fā)光特征為激活劑Ce 在525nm~583nm的黃綠光區(qū)峰形成寬發(fā)射帶。
[0083] 在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明所述的白光LED用熒光材料,其發(fā)光特征為通過(guò)改變 Al,Ga的比例,會(huì)引起發(fā)射峰藍(lán)移。
[0084] 在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明所述的白光LED用熒光材料,其特征為可以被250nm~ 490nm的紫光到藍(lán)光所激發(fā)。
[0085] 在一些實(shí)施方案中,本發(fā)明所述的白光LED用突光材料,其特征為發(fā)射的可見光 譜為450nm~700nm,峰值位于525nm~610nm。
[0086] 根據(jù)本發(fā)明所提出的通式,顯而易見,3土 δ不等于3,范圍在1.5到4.5之間。因 此,在已知的經(jīng)典釔鋁石榴石熒光粉專利解決方案之外,屬于非化學(xué)計(jì)量化合物。
[0087] 本發(fā)明提供一種白光LED用熒光材料的制備方法,所述方法包括如下步驟:
[0088] (1)提供包括 Y203、Ce02、Ln-l 的氧化物、Ln-2 的氧化物以及 Ga203、Al203、AlF3、BaF 2 的起始原料,按照結(jié)構(gòu)式:
[0089] [LUl a c d 2/3bYaE (Ln-1) εΣ (Ln-2) dMb]3±s [Ah 如丄似 1/2yXy)12±L5S規(guī)定的摩爾 配比稱量;
[0090] (2)將(1)中混合的起始原料在干燥條件下進(jìn)行球磨,混合均勻;
[0091] (3)將(2)中混合均勻的原料在還原氣氛中于1330~1580°C,焙燒5~7小時(shí), 冷卻獲得包括通式(1-1) (1-2)的化合物:
[0092] [Luj a c d 2/3bYaYj (Ln_l) εΣ (Ln_2) ,jMb]3 δ [Alj xGax]5(01 i/2yXy) 12 1.56?
[0093] [Luj a c d 2/3bYaYj (Ln_l) εΣ (Ln_2) dMb]3+5 [Alj xGax]5(01 i/2yXy) 12+1.56;
[0094] (4)將(3)中焙燒的化合物用研缽磨碎,經(jīng)過(guò)堿洗、酸洗、水洗、醇洗一系列后處理 步驟,完成包膜;
[0095] (5)將⑷中洗過(guò)的產(chǎn)品在140°C下烘干16小時(shí),得到具有高光效、高顯色性、穩(wěn) 定性強(qiáng)、抗光衰等優(yōu)點(diǎn)的熒光粉。
[0096] 如上所述,本發(fā)明合成的熒光粉集中在(1^+¥+1^)3±,150 12±1.5;;型化合物,計(jì)量指 (Lu+Y+Ln) 數(shù)(3土 δ)從1.5變化到4. 5,相應(yīng)的比值 -從0.3變化到0.9,元素比例范圍相 比于傳統(tǒng)Y3A15012K合物中6更加寬泛。
[0097] 眾所周知,氧化鋁和稀土氧化物可以形成多種不同化合物。例如:在¥203410 3體 系中,除了 1六15012外,還能夠形成一系列化合物,按照Y-A1含量的變化可以形成如下系 列 :¥#13012-¥4103-¥#150 12-¥41204,5-¥4130 6[聯(lián)合委員會(huì)的粉末衍射標(biāo)準(zhǔn):兀?05 0&七& Base]〇
[0098] 上述系列,將鋁含量在分子式中標(biāo)為恒定數(shù)值后就轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵滦问剑?br>[0099] Y7.5A15018 -Υ5Α15〇?5 -Y3A15012 -Y2.5Al5O11.25 -Υι. 67AI5O10;
[0100] 在這些化合物基礎(chǔ)上,釔可置換為其他稀土元素,鋁可置換為鎵,可以合成摻雜釔 的化合物,即本發(fā)明化合物:
[0101] [Luj ac d 2/3bYa^ (Ln_l) εΣ (Ln_2) dMb]3±5 [Alj xGax]5(01 °
[0102] 就發(fā)明人所知,在此之前這一類化合物及其比例并沒有被其他人實(shí)驗(yàn)研究證明, 其實(shí)際應(yīng)用也沒有在專利文獻(xiàn)中發(fā)表過(guò)。
[0103] 綜上所述,本發(fā)明所述的白光LED用熒光材料,可以被250nm~490nm的紫光到 藍(lán)光所激發(fā),也可以與硫化物、氮化物和硅酸鹽基質(zhì)中的任一種紅色熒光粉組合,形成白光 LED。
[0104] 上述白光LED所采用的紅色氮化物熒光粉,其通式可以表示為SrAlSiN3:Eu 2+。
[0105] 上述白光LED所采用的紅色硅酸鹽熒光粉,其通式可以表示為: (Sr, Ba)! 88Si04:Eu2+〇
【附圖說(shuō)明】
[0106] 圖1 (a)、(b)所示分別為Y3A15012標(biāo)準(zhǔn)粉末衍射卡片與分子式[Y a 7623GdQ.17CeQ.Q5Ba 0.01774] 2. 884八15(〇。. 9985, F〇.〇ci3) 11.826滅光材料的 XRD 圖譜。
[0107]圖 2 所不為分子式為[LuQ.4415YQ.45Ce aQ5BaQ.Q5S5]2.sAl 5(0a 995, FaQ1)n.7的突光材料與 硅酸鹽綠色熒光粉YSrBaSi05: Eu2+分別在555nm監(jiān)測(cè)下的激發(fā)光譜和在460nm藍(lán)光LED激 發(fā)下的發(fā)射光譜。
[0108] 圖 3 所7K為分子式為[Y。.8829GdaQCI5Cea。51^。.。 621] 3.28A15 (0。.995, F。.?!?2.42的滅光材料在 460nm藍(lán)光LED激發(fā)下的發(fā)射光譜。
[0109] 圖4所示為具有不同Y/Lu比例的熒光材料在460nm藍(lán)光LED激發(fā)下的發(fā)射光譜。 所述熒光材料的分子式分別為:
[0110] [Lua4812Y0.45Ce 0.05Baa 0188]3.35A15 (0。.9985, F。.。。3) 12.525,
[0111] [Lua5812Y0.35Ce 0.05Baa 0188]3.35A15 (0。.9985, F。.。。3) 12.525,
[0112] [Lua 7312Y0.2Cea 05Ba0.0188] 3.35A15 (0。. 9985, F。.。。3) 12.525。
[0113] 圖5所示為具有不同Y/Gd比例的熒光材料分別在564nm、572nm和578nm監(jiān)測(cè)下 的激發(fā)光譜;圖6為具有不同Y/Gd比例的熒光材料在460nm藍(lán)光LED激發(fā)下的發(fā)射光譜。 所述熒光材料分子式分別為:
[01 Μ] [Υ0. 7623^?0_ !70θ0_ 05Ba0_ 01774] 2. 884-^Ιδ (〇0.9985? F〇. OO3) 11.826 ?
[0115] [Y0. 6323Gd0 290θ0. 06Ba0. OI774] 2. 884-^^5 (〇0.9985? F〇. OO3) 11.826 ?
[0116] [Y0. 3823Gd0.55Ce0.05Ba0.。 1774] 2.884A15 (0。. 9985, F。.。。3) n. 826 〇
[0117] 圖7所示為具有不同(3-δ)比例的熒光材料在460mn藍(lán)光LED激發(fā)下的發(fā)射光 譜。所述熒光材料的分子式分別為:
[0118] [Lu。. 0995Y0.7688Gd0.07Nd 0.0005Ce0 05Ba0.。1125] 2.5 (Al4.9Ga0.丄)(0。. 999, F。.。。2) 1125、
[0119] [Lu。0995Y。77Gd0 .07而0. 0005Ce0.05Ba0.01 ] h 67 (Al4.9Ga0. D (0〇. 999, F0.002) 10.005〇
[0120] 圖8所示為具有不同Al/Ga比例的熒光材料在460nm藍(lán)光LED激發(fā)下的發(fā)射光譜。 所述熒光材料的分子式分別為:
[0121] [Y0. 9262Ce0.055Ba0>0188] 35A14. sGa0> 5 (〇〇.9985) F〇. 003) 12.525?
[0122] [Y0. 9262Ce0.055Ba0.0188] 3.35A14. oGa^。(0。.9985, F。.。。3) 12.525,
[0123] [Y0. 9262Ce0.055Ba0.0188] 3.35A13.5Gah 5 (0。.9985, F。.。。3) 12.525,
[0124] [Y0. 9262Ce0.055Ba0>0188] 35A13> 〇Ga2. 〇 (〇〇.gg85, F0 003) 12.525?
[0125] [Y0. 92620θ0. 0558? 0188] 3. 35AI2. 79Ga2.21 (〇0. 9985, F〇.。。3) 12.525。
[0126] 圖 9 所不為分子式為[LuQ.4415Y。. 4506。.。513&。.。585]2. 8A15 (0a 995, Facil) n.7的滅光材 料分別與紅色熒光粉SrAlSiN3:Eu 2+和(Sr,Ba) uSiO^EZ配比,以及Y3Al5012:Ce3+與 SrAlSiN3:Eu2+配比形成的白光LED熒光材料組合物在藍(lán)光二極管為基礎(chǔ)的固體白光光源 中測(cè)試得到的光譜。
【具體實(shí)施方式】
[0127] 制備的熒光粉組成符合分子式:
[0128] [Luj a c d 2/3bYaYj (Ln_l) εΣ (Ln_2) ,jMb]3 δ [Alj xGax]5(01 i/2yXy) 12 1.56
[0129] [Luj a c d 2/3bYaYj (Ln_l) εΣ (Ln_2) dMb]3+5 [Alj xGax]5(01 i/2yXy) 12+1.56
[0130] 按照化學(xué)計(jì)量指數(shù)(3土 δ )和(12±1. 5 δ )取值的不同,以及使用稀土元素和摻 雜鋁的不同配比合成了 15個(gè)樣品。
[0131] 作為具體實(shí)施例,我們給出15個(gè)樣品的數(shù)據(jù),這些樣品的光學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)一定規(guī)律 性變化。
[0132] 實(shí)施方式中所示的熒光粉樣品,由氧化釔、稀土金屬氧化物、氧化鋁等混合物高溫 焙燒制得。所用起始原料粒徑(D 5。)均小于3微米(由激光粒度分析儀測(cè)得)。
[0133] 制備實(shí)施例:
[0134] 目前有許多方法合成鋁酸鹽綠色熒光粉,例如高溫固相法、共沉淀法、溶膠凝膠法 等。
[0135] 本發(fā)明中采用高溫固相法制備熒光材料。
[0136] 所需原料:
[0137] Υ203-------------(5Ν)
[0138] Gd203------------(4N)
[0139] Al2〇3-------------(4N)
[0140] Ce02-------------(4N)
[0141] Ga203------------(4N)
[0142] Lu203------------(4N)
[0143] Nd203------------(4N)
[0144] A1F3--------------(4N)
[0145] BaF2-------------(4N)
[0146] 原料(氧化釔,鑭系稀土金屬氧化物和氧化鋁)干粉在密封塑料瓶中振動(dòng)混合均 勻。
[0147] 混合物在煅燒制備過(guò)程中加入了含有共激活劑鹵素元素、能夠作為助熔劑的化合 物(如,氟化鋇和氟化鋁)。其作為助熔劑的作用是在固體表面反應(yīng)中形成液相,從而加快 傳質(zhì)速度,使得目標(biāo)產(chǎn)品生成速度加快。氟化鋇的摻雜量為氧化物重量的2~4. 5%,氟化 鋁的摻雜量小于1%。
[0148] 將上述物料經(jīng)過(guò)