[发明专利]铕激活的钼酸盐红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土发光材料，特别是一种铕激活的钼酸盐红色荧光粉及其制备方法。

技术背景

白光发光二极管(以下简称为LED)作为一种新型的绿色环保型固体照明光源，具有体积小、重量轻、能耗低、寿命长、亮度高、环境污染小等优点，被誉为21世纪最有价值的新光源，在诸多领域有着广泛的应用前景。

目前实现白光LED照明主要有三种方法：

第一种是通过红绿蓝三种LED芯片组合形成白光。但这种方法需考虑三种芯片的不同驱动特性，电路设计十分复杂。第二种是集成单芯片法，也叫多量子阱法，是在一个芯片中利用多个活性层使LED芯片直接发出白光。第三种是使用紫外光、紫光或者蓝光LED芯片上加上荧光粉，芯片和荧光粉二者发出的光混合形成白光，其中用GaN基芯片所发射的蓝光激发YAG:Ce³⁺荧光粉发展最为迅速，已经实现市场化应用。第三种方法是目前应用最多也是最成熟的，但是缺点也十分明显，由于是黄光和蓝光二基色复合形成的白光，缺少了红色的成分，所以显色指数偏低。目前，国内外的黄色和绿色荧光粉在封装应用中已经很成熟，而红色荧光粉的发光效率和稳定性不能和其他粉相比，封装应用中使用的红色荧光粉主要是硫化物和氮化物。硫化物的发光效率低，稳定性差，而氮化物虽然克服了这些缺点，但是制备条件苛刻，价格昂贵，因此开发一种性能稳定，价格便宜，能被紫外光、紫光或蓝光LED芯片高效激发的红色荧光粉就成了目前国内外研究的热点。

在Eu³⁺激活的红色荧光粉中，含有钼酸根(MoO₄^2-)的基质材料具有诸多优越的性能。在钼酸盐里钼原子与四个氧原子配位，形成四面体对称配位的稳定结构。因此，钼酸盐材料具有好的化学稳定性，优于易分解的硫化物和硫氧化物红色荧光粉，如CaS:Eu²⁺和Y₂O₂S:Eu³⁺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铕激活的钼酸盐体系的红色荧光粉及其制备方法，该红色荧光粉的制备方法简单、发光效率高、化学性质稳定，可以被紫外光、紫光或蓝光LED芯片有效激发。

本发明通过以下技术方案实现：

一种铕激活的钼酸盐红色荧光粉，其特点在于该红色荧光粉的分子式为：LiLu_1-xEu_x(MoO₄)₂；其中Eu³⁺的掺杂浓度范围为0.05≤x≤0.50。

所述的铕激活的钼酸盐红色荧光粉的制备方法，该方法包括如下步骤：

①所用原料为：含Li的化合物或盐，含Lu的化合物或盐，含Mo的化合物或盐，含Eu的化合物或盐，所有原料纯度均为分析纯或优于分析纯；首先根据所要制备的荧光粉的分子式，即所述的LiLu_1-xEu_x(MoO₄)₂，选定x值后，计算出每一种原料的重量，然后准确称取原料，放在一起研磨，使之形成混合均匀的原料；

②将所述的混合均匀的原料放入坩埚中，在空气中高温焙烧，温度为750～1000℃，焙烧时间为1～10小时；

③将焙烧产物研磨破碎，分级，最后获得一种可被紫外光、紫光或蓝光有效激发的红色荧光粉。

所述的原料为含有Li碳酸盐，含有Lu的氧化物，含有Eu的氧化物以及含有Mo的氧化物。

所述的高温焙烧的温度为750～1000℃，焙烧时间为2～10小时；

本发明的技术效果：

实验表明，本发明获得的红色荧光粉在紫外光、紫光或蓝光的激发下发射很强的610～630nm的红色光，可以较好地满足白光LED的封装要求，提高白光LED的显色指数和降低色温。提供的制备该荧光粉方法简单易行，易于操作和工业化生产。所制备的红色荧光粉发射峰值波长为616nm，激发光谱主要由330nm、395nm和466nm的激发峰组成，可以有效地吸收紫外光、紫光和蓝色光，其中，在蓝光466nm激发下，LiLu_0.9Eu_0.1(MoO₄)₂红色荧光粉的发光强度高于Y₂O₃:5at.％Eu的发光强度的3倍，这样的激发和发射特性适合基于紫外光、紫光或蓝色LED芯片的高显色性的白光LED封装要求。

附图说明