[發明專利]一種具有核殼結構的白光LED用熒光體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210536778.5
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103865535A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 劉榮輝;溫曉帆;張書生;何華強;李彥峰;徐會兵
• 申請（專利權）人: 有研稀土新材料股份有限公司
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;C09K11/78
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 程鳳儒

技術領域

本發明涉及一種具有核殼結構的白光LED用熒光體及其制備方法，屬于材料技術領域。

背景技術

目前，稀土發光材料已經成為信息顯示、照明光源、光電器件等領域的支撐材料，由此，新型熒光材料的研究和應用一直是材料化學和材料物理學的重要研究領域之一。現代科技的進步對發光材料不斷提出新的要求。由于近年來發光二極管(LED)具有省電、體積小、可低壓或低電流啟動、壽命長、抗震耐沖、可回收、無污染、可平面封裝、經濟與環境效益明顯等特點，使發光二極管(LED)成為照明行業中最有力的競爭者之一。

目前采用InGaN藍光芯片涂敷Y₃Al₅O₁₂:Ce(YAG:Ce)黃色熒光體所形成的白光LED在技術上最成熟。YAG是釔鋁石榴石的簡稱，是一種復合氧化物，屬立方晶系，具有石榴石結構。YAG:Ce黃色熒光體是目前工業化生產白光LED所需的主要熒光體，具有高發光效率、制備簡便等優點，但其也有光譜較為單一的缺點。

專利EP1095998公開了組成為A₃B₅O₁₂:(Ce，Pr)的磷光體，A為選自Y、Tb、La和/或Lu的稀土金屬，B代表Al和/或Ga。其中含Lu的具有YAG石榴石結構的熒光體(LuAG)，是一款發光效率高、性能穩定的黃綠色熒光體。Lu³⁺的離子半徑比Y³⁺的離子半徑小，Lu離子取代YAG體系中的釔離子后，可以降低晶體場劈裂能，使體系發射波長藍移，發出黃綠光，用于制作高顯色白光LED器件。但從成本而言，Lu(镥)的價格高，LuAG熒光體非常昂貴，這限制了LuAG進一步的推廣與應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有核殼結構的白光LED用熒光體，該熒光體兼顧了含Lu石榴石結構熒光體的優良發光性能，且具有成本低廉的優點。

本發明的另一目的在于提供一種所述熒光體的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種具有核殼結構的白光LED用熒光體，該熒光體由內核熒光體和外殼熒光體組成，其中，內核熒光體為至少含有Y、Al、O和Ce的具有石榴石結構熒光體，外殼熒光體為至少含有Lu、Al、O和Ce的具有石榴石結構熒光體。

優選地，所述內核熒光體的化學式可以表示為(Y_1-aA_a)_a1B_bO_y1:x₁Ce，其中，A為La、Tb、Sm和Gd中的至少一種；B為Al、Ga和In中的至少一種，其中必含Al；0≤a≤0.5，2.5≤a₁≤3.5，4.5≤b≤5.5，11.5≤y₁≤12.5，0.02≤x₁≤0.1；所述外殼熒光體的化學式可以表示為(Lu_1-mM_m)_m1N_nO_y2:x₂Ce，其中，M為Y和/或Sc；N為Al、Ga和In中的至少一種，其中必含Al；0≤m＜1，2.5≤m1≤3.5，4.5≤n≤5.5，11.5≤y₂≤12.5，0.02≤x₂≤0.1。即本發明具有核殼結構的白光LED用熒光體的組成可以用一般式：(Y_1-aA_a)_a1B_bO_y1:x₁Ce@(Lu_1-mM_m)_m1N_nO_y2:x₂Ce來表示。

更優選地，在所述內核熒光體中，B為Al或Al和Ga；a＝0，2.8≤a₁≤3.2，4.8≤b≤5.2；在所述外殼熒光體中，N為Al或Al和Ga；0.2≤m≤0.7，2.8≤m₁≤3.2，4.8≤n≤5.2。

在上述具有核殼結構的白光LED用熒光體中，內核熒光體的中值粒徑(D₅₀)為5～20μm，外殼熒光體的厚度為0.1～2μm。

上述具有核殼結構的白光LED用熒光體在藍光激發下峰值波長為510～540nm。