[發(fā)明專利]一種用于暖白光照明的熒光陶瓷及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011102606.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112125659A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林輝;段與同;李宇焜;胡健;蔣順攀;李席安;張樸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州賽義光電科技有限公司;遵義匯通院士科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/44
• 分類號(hào): C04B35/44;C04B35/50;C04B35/622;H01L33/50;C09K11/80
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種用于暖白光照明的熒光陶瓷及其制備方法，該熒光材料的化學(xué)式為T(mén)b_3(1?x)Ce_3xAl_5(1?2y)Mn_5ySi_5yO₁₂，其中：0.00005≤x≤0.15,0.00005≤y≤0.3，上述熒光陶瓷的制備方法為：將氧化鋱，氧化鋁，氧化鈰，二氧化硅和二氧化錳等原料按照化學(xué)式Tb_3(1?x)Ce_3xAl_5(1?2y)Mn_5ySi_5yO₁₂進(jìn)行配比，將按照化學(xué)計(jì)量比配置好的粉末混合后壓制成型，將壓制后的坯體通過(guò)熱處理發(fā)生相變反應(yīng)生成鋱鋁石榴石物相的熒光陶瓷，在高溫條件下Ce³⁺離子和Mn²⁺離子通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入鋱鋁石榴石結(jié)構(gòu)，并分別替換已存在的Tb³⁺離子和Al³⁺離子中成為發(fā)光中心，得到用于暖白光照明的Ce³⁺、Mn²⁺離子共激活的鋱鋁石榴石相熒光陶瓷。本發(fā)明在藍(lán)光激發(fā)下具有寬帶的黃綠?橙紅熒光發(fā)射，且熒光峰值波長(zhǎng)可以隨著摻雜Ce³⁺，Mn²⁺的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，適用于暖白光照明。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種熒光材料及其制備方法，具體來(lái)說(shuō)是一種用于暖白光照明的鋱鋁石榴石相熒光陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)

目前白光LED因?yàn)槠涓咝Ч?jié)能，綠色環(huán)保，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步成為照明和顯示領(lǐng)域主要的光源。白光LED的合成方式基本有兩種，一種是紅綠藍(lán)三色合成白光LED，但這種方式合成白光LED所用的LED數(shù)量多，成本較高，而且由于不同顏色的LED驅(qū)動(dòng)電壓，使用壽命等條件不同，設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜。因此廣泛應(yīng)用的白光LED合成方案為熒光轉(zhuǎn)化型，通過(guò)藍(lán)光芯片激發(fā)Ce³⁺:YAG黃色熒光粉。

然而，常用的商業(yè)Ce³⁺:YAG熒光粉的光譜中紅光成分不足，與藍(lán)光芯片合成后制備的白光光源主要存在兩個(gè)問(wèn)題。一是其色溫較高，顏色偏冷，容易讓人精神緊張，不適于用室內(nèi)舒緩放松的照明環(huán)境；二是其顯色指數(shù)較低，色彩還原度不足，無(wú)法應(yīng)用于需要色彩精確對(duì)比的場(chǎng)合如醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。因此對(duì)于Ce³⁺:YAG熒光粉的光譜進(jìn)行改善，增加其光譜中的紅光成分就顯得十分必要。

鋱鋁石榴石熒光陶瓷(以Tb_3(1-x)Ce_3xAl_5(1-2y)Mn_5ySi_5yO₁₂為例)在420～480藍(lán)光波段激發(fā)下可有寬帶黃綠-橙紅光發(fā)射，熒光峰值波長(zhǎng)可以隨著摻雜Ce³⁺，Mn²⁺的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。而且，陶瓷材料具有很好的物理化學(xué)穩(wěn)定性和良好的熱導(dǎo)率，可以保證熒光陶瓷材料可以在長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作，是一種性能優(yōu)異的熒光材料。在暖白光照明光源的應(yīng)用上具有很大的潛力。

目前，制備熒光陶瓷常采用真空燒結(jié)的方式，真空燒結(jié)對(duì)設(shè)備和環(huán)境要求較高，也不利于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。對(duì)于光譜的調(diào)節(jié)，市面上常用的方式是添加氟化物和氮化物紅粉，氟化物氮化物不僅在制備條件上比氧化物熒光粉復(fù)雜，而且添加的紅粉還會(huì)對(duì)光譜自吸收降低出光效率，從而對(duì)發(fā)光強(qiáng)度造成影響

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了用于暖白光照明的鋱鋁石榴石相熒光陶瓷的制備方法，本發(fā)明的鋱鋁石榴石相熒光陶瓷的制備方法具有Ce³⁺，Mn²⁺離子分布均勻，光譜可調(diào)，熱性能優(yōu)秀，適用于暖白光照明光源等優(yōu)點(diǎn)。