一种青色荧光粉及其制备方法 [0001] 本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种青色荧光粉及其制备方法背景技术 [0002] 白光LED因其高效节能和环境友好性等优势在照明领域受到广泛关注。白光LED的商用主流实现方式是通过LED芯片搭配荧光粉。早期得到白光LED的方式是通过蓝光芯片搭配黄色荧光粉，然而这种方法得到的白光存在绿光和红光部分缺失的问题，导致所得白光色温偏高，显色性不好。随着近紫外芯片的技术成熟，利用近紫外芯片搭配红色，绿色和蓝色荧光粉得到白光LED越来越受到人们的关注，其显色性好，但是存在重吸收效应的问题，导致发光效率降低。在技术手段上，开发高效稳定的青色荧光粉可在保证显色性的同时降低重吸收效应，提升发光效率。因此，开发高性能、低成本的青色荧光粉具有重要意义。 [0003] 荧光粉由基质和激活剂组成。在基质材料中，石榴石晶体结构具有稳定的物理化 3+ 学性能；在激活剂中，基于4f‑5d跃迁的Ce 离子具有构型简单，发光高效，性能可调的特点。 3+ 因此Ce 离子掺杂的石榴石荧光粉具有优异的发光性能。研究者已经报道基于石榴石结构 3+ 3+ 的青色荧光粉Ca2LuZr2(AlO4)3:Ce 和Ca2LuHf2(AlO4)3:Ce 等荧光粉，其满足可被近紫外激发和青光发射条件。但是制备过程都需要还原性气氛，导致制备成本较高以及安全性不够。 3+ 研究者报道的Ca3Y2Ge3O12:Bi 青色荧光粉制备过程不需要还原性气氛，但是发光强度较差，不利于实际应用。 [0004] 荧光粉所用铈原料通常以CeO2的形式存在，对于Ce3+离子掺杂的荧光粉材料制备需要用到还原性气氛，如H2或者CO。因此，开发设计无需还原性气氛制备条件的青色荧光 4+ 3+ 粉，通过自还原将Ce 离子还原成Ce 离子，不仅可以很大程度降低了制备成本，同时提升了荧光粉制备过程中的安全性，具有重要意义。 发明内容 [0005] 针对现有技术问题，本发明提供了一种青色荧光粉的制备方法，该制备方法基于 3+ Ce 离子掺杂的石榴石荧光粉，无需还原性气氛，具有制备简单、成本低廉、安全性高、适合大规模生产的特点。所得青色荧光粉可被近紫外光高效激发，发光强度高、热稳定性优异。 [0006] 为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种青色荧光粉，其化学组成表示式为：其化学组成表示式为：AxRyBmCnO12:Cez,其中，A为Mg、Ca、Sr、Ba中的至少一种；R为稀土元素Lu、Y、Gd以及La中的至少一种；B为Hf、Zr中的至少一种；C为Al、Ga中的至少一种；x＝2；y＝1；m＝2；n＝3。 [0007] 优选地，A为Ca； [0008] 优选地，0.02≤z≤0.2； [0009] 本发明的第二方面提供了一种青色荧光粉制备方法，其特征在于包括如下步骤： [0010] 根据化学式按照化学计量比称取含有A、R、B、C以及Ce元素的原料在研磨容器中，加入无水乙醇后手工研磨或者球磨，并放入反应容器中，在氮气气氛下进行烧结，烧结温度为1350℃～1650℃，烧结时间为3h～7h，后冷却至室温，将产物研磨即得所述的青色荧光粉。 [0011] 优选地，所述含A元素的原料为CaCO3、Ca(HCO3)2、Ca(OH)2中的至少一种； [0012] 优选地，所述含R元素的原料为Y2O3、Lu2O3、Gd2O3、La2O3中的至少一种[0013] 优选地，所述含B元素的原料为ZrO2、HfO2中的至少一种； [0014] 优选地，所述含C元素原料为Al2O3、Ga2O3中的至少一种。 [0015] 优选地，所述含Ce元素的原料为CeO2。 [0016] 本发明的第三方面提供了一种青色荧光粉的应用，所述青色荧光粉用于制备光致发光器件、激光光学器件或非线性光学器件。 [0017] 相比于现有技术，本发明具有以下优点： [0018] 1.本发明所述的青色荧光粉可以降低白光LED重吸收效应，提升发光效率。 [0019] 2.本发明所述的青色荧光粉制备方法简单，无需还原性气氛、成本低廉、安全性高、易于工业化生产。 [0020] 3.通过本发明方法制备的青色荧光粉可被400～420nm近紫外光激发，发射光谱覆盖450‑600nm范围，发光强度高，能够满足光电器件对发光材料光色性能的应用要求。 附图说明 [0021] 图1为本发明的实施例1所制备的荧光粉的XRD图； [0022] 图2为本发明的实施例1所制备的荧光粉的发射光谱和激发光谱图； [0023] 图3为本发明的实施例2所制备的荧光粉的XRD图； [0024] 图4为本发明的实施例2所制备的荧光粉的发射光谱和激发光谱图； [0025] 图5为本发明的实施例3所制备的荧光粉的XRD图； [0026] 图6为本发明的实施例3所制备的荧光粉的发射光谱和激发光谱图； [0027] 图7为本发明的实施例4所制备的荧光粉的XRD图； [0028] 图8为本发明的实施例4所制备的荧光粉的发射光谱和激发光谱图； 具体实施方式 [0029] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。所述实施例仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。 [0030] 实施例1 [0031] 一种青色荧光粉的制备方法 [0032] 分别称取碳酸钙(CaCO3)0.1601g，氧化钇(Y2O3)0.0867g，氧化铝(Al2O3)0.1224g，氧化铪(HfO2)0.2694g，氧化铈(CeO2)0.0055g，将上述原料在玛瑙研钵中加入无水乙醇手工研磨，研磨均匀后放入刚玉坩埚，在通氮气气氛下进行烧结，烧结温度为1550℃，烧结时间为4h，后冷却至室温，将产物研磨即得所述的青色荧光粉。 [0033] 实施例2 [0034] 一种青色荧光粉的制备方法 [0035] 分别称取碳酸钙(CaCO3)0.1601g，氧化钇(Y2O3)0.0867g，氧化铝(Al2O3)0.1224g，氧化锆(ZrO2)0.1578g，氧化铈(CeO2)0.0055g，将上述原料在玛瑙研钵中加入无水乙醇手工研磨，研磨均匀后放入刚玉坩埚，在通氮气气氛下进行烧结，烧结温度为1550℃，烧结时间为4h，后冷却至室温，将产物研磨即得所述的青色荧光粉。 [0036] 实施例3 [0037] 一种青色荧光粉的制备方法 [0038] 分别称取碳酸钙(CaCO3)0.1601g，氧化钇(Y2O3)0.0867g，氧化铝(Al2O3)0.1224g，氧化铪(HfO2)0.1347g，氧化锆(ZrO2)0.0789g，氧化铈(CeO2)0.0055g，将上述原料在玛瑙研钵中加入无水乙醇手工研磨，研磨均匀后放入刚玉坩埚，在氮气气氛下进行烧结，烧结温度为1525℃，烧结时间为4h，后冷却至室温，将产物研磨即得所述的青色荧光粉。 [0039] 实施例4 [0040] 一种青色荧光粉的制备方法 [0041] 分别称取碳酸钙(CaCO3)0.1201g，氧化镥(Lu2O3)0.1086g，氧化铝(Al2O3)0.0918g，氧化铪(HfO2)0.2021g，氧化铈(CeO2)0.0093g，将上述原料在玛瑙研钵中加入无水乙醇手工研磨，研磨均匀后放入刚玉坩埚，在氮气气氛下进行烧结，烧结温度为1500℃，烧结时间为 4h，后冷却至室温，将产物研磨即得所述的青色荧光粉。 [0042] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修改，都应涵盖在本发明的保护范围之内。