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一种同时掺杂了Ce3+、Pr3+、Cr3+的YAG荧光粉及其制备方法技术

技术编号:12529252 阅读:158 留言:0更新日期:2015-12-18 00:28
本发明专利技术公开了一种制备YAG荧光粉的方法,包括如下步骤:称取制备YAG荧光粉的原料,包括钇化合物、铝化合物、铈化合物、镨化合物和铬化合物;将原料混合,溶解于40~70%的乙醇溶液中,在80~90℃之间加热、搅拌至形成凝胶;在160~200℃烘箱中烘干凝胶,得到前驱体粉末;将前驱体粉末置于高温电炉中,在900~1200℃下煅烧1~3h,得到粉末;将粉末球磨、过目筛,得到同时掺入铈、镨和铬的YAG荧光粉。本发明专利技术将Ce、Pr、Cr的活性金属离子同时掺入YAG中,多种活性中心相互作用,使YAG发光光谱变化,既可发出波长为530nm的强黄光,同时在红光区发出波长为610nm及690nm的弱光,因而,提高了白光LED器件的显色指数等指标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及巧光粉领域,尤其设及一种同时渗杂了Ce3\Pr3\&3+S种光活性离子 的YAG巧光粉及其制备方法。
技术介绍
YAG(锭侣石恼石,Y3A15012))巧光粉是白光L邸器件中必须用到的一种发光材 料。其中,Ce3+激活的YAG巧光粉是目前应用最为广泛的材料之一,其发光光谱范围宽,发 光效率高,性能稳定。但是,由于其发光光谱中仅含黄光波谱,缺少红光成份,导致白光LED 的显色指数偏低,所W存在色溫偏高、显色指数偏低的问题,不符合普通照明要求。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中YAG:Ce3+巧光粉红光部分不足的缺点,在原有的YAG:Ce3+ 巧光粉中,引入了能够发射红光的离子,通过能量传递的方法改善了原有巧光粉显色指数 偏低的问题,所述巧光粉的制备方法如下: (1)称取制备YAG巧光粉的原料,所述原料包括锭化合物、侣化合物、姉化合物、错 化合物和铭化合物;似将所述原料混合,溶解于40~70%的乙醇溶液中,在80~90°C之间加热、揽 拌至形成凝胶; (3)在160~200°C烘箱中烘干所述凝胶,得到前驱体粉末; (4)将所述前驱体粉末置于高溫电炉中,在900~1200°C下般烧1~3h,得到得粉 末; (5)将所述粉末球磨、过目筛,得到同时渗入姉、错和铭的YAG巧光粉。 作为对上述技术方案的进一步改进,所述锭化合物、侣化合物、姉化合物、错化合 物和铭化合物均为硝酸盐或醋酸盐。 作为对上述技术方案的进一步改进,所述锭化合物、侣化合物、姉化合物、错化合 物和铭化合物中的Y、Al、Ce、Pr和化均为+3价态。 作为对上述技术方案的进一步改进,控制所述锭化合物、侣化合物、姉化合物、错 化合物和铭化合物的摩尔比为Y:Al:Ce:Pr:Cr=化7~3) :5: (0.OOl~0. 08) : (0.OOl~ 0. 08) : (0.OOl~0. 08)。在Ce、Pr、化运=种光活性离子之间发生了能量传递,从而导致光 谱强度及峰形发生变化。用本专利技术浓度范围中制备的巧光粉,组装的L邸器件的色溫和显 色指数最佳。 另一方面,本专利技术还提供了一种采用上述方法制备的YAG巧光粉。 所述巧光粉既可发出波长为530皿的强黄光,同时在红光区发出波长为610皿及 690nm的弱光。 本专利技术将S种光活性离子,即Ce、Pr、化离子渗入到YAG基质中,形成的巧光粉 既可发出波长为530nm左右的强黄光,同时在红光区发出波长为610nm及690nm的弱光。传 统的YAG巧光粉仅渗入光活性Ce离子,只能发出波长为530nm左右的黄光。将本专利技术方 法制备的巧光粉用于L邸器件,可改善L邸器件显色指数偏低的问题。而且,采用本专利技术 方法制备YAG巧光粉,具有反应活性高、各组分混合均匀性好、合成溫度低、合成的粉体粒 径小和分布窄等优点,从而导致发光强度增大。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本专利技术作进一步地详细 描述。 实施例1 : 按化学式准确称量硝酸锭,硝酸侣,硝酸姉,硝酸错,硝酸铭,其用量控制摩尔比 为Y:Al:Ce:Pr:Cr= 2. 916:5:0. 06:0. 012:0. 012。先按上述原材料混合,溶解于40%乙醇 溶液中,在80°C之间加热揽拌至形成凝胶,在180°C烘箱中烘干得前驱体粉末。将前驱体 粉末置于箱式高溫电炉中,调节溫度至l〇〇〇°C,般烧化。冷却后将粉末球磨、过目筛,得一 种同时渗入Pr3\化3\Ce3+的YAG巧光粉。 阳〇1引对比实施例1-1 : 反应步骤和反应条件同实施例1,但只渗Ce3+离子,不同时渗Pr3\化3+离子。 实施例2 : 按化学式准确称量硝酸锭,硝酸侣,硝酸姉,硝酸错,硝酸铭,其用量控制摩尔 比为Y:Al:Ce:Pr:Cr= 2. 7:5:0. 001:0. 001:0. 001。先将上述原材料混合,溶解于70%乙 醇溶液中,在90°C之间加热揽拌至形成凝胶,在200°C烘箱中烘干得前驱体粉末。将前驱 体粉末置于箱式高溫电炉中,调节溫度至900°C,般烧化。冷却后将粉末球磨、过目筛,得 一种同时渗入Pr3\化3\Ce3+的YAG巧光粉。 阳0巧对比实施例2-1 : 反应步骤和反应条件同实施例2,但控制硝酸锭,硝酸侣,硝酸姉,硝酸错,硝酸 铭的摩尔比为Y:Al:Ce:Pr:Cr=3. 1:5:0. 09:0. 09:0. 09,该范围在本专利技术的最佳比例范围 之外。 实施例3:按化学式准确称量醋酸锭,醋酸侣,醋酸姉,醋酸错,醋酸铭,其用量控制摩尔比Y:Al:Ce:Pr:Cr= 3. 0:5:0. 08:0. 08:0. 08。先将上述原材料混合,溶解于50 %乙醇溶液中, 在85°C之间加热揽拌至形成凝胶,在16(TC烘箱中烘干得前驱体粉末。将前驱体粉末置于 箱式高溫电炉中,调节溫度至1200°C,般烧比。冷却后将粉末球磨、过目筛,得一种同时渗 入Pr3\化3+、ce3+的YAG巧光粉。 对比实施例3-1 : 反应步骤和反应条件同实施例3,但只渗Ce3+离子,不同时渗Pr3\化3+离子。 阳02引实施例4 : 按化学式准确称量醋酸锭,醋酸侣,醋酸姉,醋酸错,醋酸铭,其用量控制摩尔比 为Y:Al:Ce:Pr:Cr= 2. 9:5:0. 08:0. 04:0. 04。先将上述原材料混合,溶解于70 %乙醇溶液 中,在8(TC之间加热揽拌至形成凝胶,在18(TC烘箱中烘干得前驱体粉末。将前驱体粉末 置于箱式高溫电炉中,调节溫度至ll〇〇°C,般烧化。冷却后将粉末球磨、过目筛,得一种同 时渗入Pr3\化3\Ce3+的YAG巧光粉。 对比实施例4-1 : 反应步骤和反应条件同实施例3,但只渗Ce3+离子,不同时渗Pr3\化3+离子。 阳03引 实施例5 : 按化学式准确称量硝酸锭,硝酸侣,硝酸姉,硝酸错,硝酸铭,其用量控制摩尔比 为Y:Al:Ce:Pr:Cr= 2. 8:5:0. 06:0. 06:0. 06。先将上述原材料混合,溶解于70%乙醇溶液 中,在80°C之间加热揽拌至形成凝胶,在180°C烘箱中烘干得前驱体粉末。将前驱体粉末 置于箱式高溫电炉中,调节溫度至1050°C,般烧化。冷却后将粉末球磨、过目筛,得一种同 时渗入Pr3\化3\Ce3+的YAG巧光粉。 对比实施例5-1 : 反应步骤和反应条件同实施例5,但控制锭化合物,侣化合物,姉化合物,错化合 物,铭化合物的摩尔比为Y:Al:Ce:Pr:化=2. 8:5:0. 10:0. 10:0. 10,该范围在本专利技术的最 佳比例范围之外。 将上述实施例和对比实施例中合成的YAG巧光粉用分子巧光光谱仪分别测定样 品的发射光谱、比较发光强度,观察外观色泽,测定结果见表1。 表1:具体实施例的实验结果W40] 表I的对比结果表明:本专利技术方法制备的同时渗入Ce、Pr、化立种光活性离子的YAG巧光粉既发出波长530nm附近的强黄光,同时在红光区又有波长610nm及690nm的弱 光发出。运种巧光粉与传统的YAG巧光粉相比,发光光谱中新出现了红光区的波长610nm 及690nm的弱光。将本专利技术的巧光粉用于L邸器件,可改善L邸器件显色指数偏低的问题。 W上所掲露的仅为本专利技术一种较佳实施例而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备YAG荧光粉的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)称取制备YAG荧光粉的原料,所述原料包括钇化合物、铝化合物、铈化合物、镨化合物和铬化合物;(2)将所述原料混合,溶解于40~70%的乙醇溶液中,在80~90℃之间加热、搅拌至形成凝胶;(3)在160~200℃烘箱中烘干所述凝胶,得到前驱体粉末;(4)将所述前驱体粉末置于高温电炉中,在900~1200℃下煅烧1~3h,得到得粉末;(5)将所述粉末球磨、过目筛,得到同时掺入铈、镨和铬的YAG荧光粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:童义平
申请(专利权)人:惠州学院
类型:发明
国别省市:广东;44

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