[发明专利]一种LED用SrMoO4:Eu3+红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，涉及发光二极管用红色荧光粉及其制备方法。

背景技术

自从蓝光LED出现以来，特别是近年来氮化镓基蓝色和紫外LED出现以来，为LED的应用开辟了巨大的新市场。人们致力发展白光LED以替代现有的白炽灯和荧光灯(NakamuraS，Mukai T，Senoh M.Candela-class high-brightness InGaN/AlGaN double-heterostructureblue-light-emitting diodes，Appl.Phys.Lett.64(13)：1687-1689，1994；Nakamura S，Fasol G.Theblue laser diode：GaN based light emitters and lasers，Springer，1997，11(2)：373-380；Mueller-MachR，Mueller G，and Krames M R，Highly efficent all-nitride phosphor-converted white light emittingdiode，Phys.Stat.Sol.(a).2005，202(9)：1727-1732)。现有相对成熟的白光LED技术是应用蓝光、紫光或紫外光激发黄色和红色混合荧光粉而产生白光，但其中所用的红色荧光粉性质不稳定，光衰大等缺点而使得白光LED难以实现低色温和高显色性能。

众所周知，SrMoO₄是一种重要白钨矿结构的发光基质材料，Eu³⁺作为激活离子取代Sr²⁺离子位置，产生来自于⁵D₀→⁷F₂跃迁的613nm红光。其(MoO₄)^2-基团可以有效地吸收蓝紫光LED发射的光谱，并传递给晶格中的激活离子。近年来有很多相关报道，但所用的制备方法大部分是软化学方法。唐红霞、吕树臣二人在“发光二极管用红色荧光粉SrMoO₄:Eu³⁺的制备和发射性质”(物理学报，60(3)：037805，2011)一文中报道了采用化学共沉淀法制备的适合于紫外、近紫外、蓝光发光二极管(LED)激发的红色荧光粉SrMoO4:Eu³⁺。该文献指出：采用化学共沉淀法合成的SrMoO4:Eu3+荧光粉为四方纯相，其激发光谱包括一个宽带峰和一系列尖峰，峰值位于280nm(宽带峰中心)、395nm和465nm，可以被紫外LED和蓝光LED有效激发。在395nm的激发下，测得发射光谱的强发射峰位于613nm，对应Eu³⁺离子的⁵D₀→⁷F₂跃迁。Eu³⁺离子掺杂浓度的改变对基质的晶格常数、Eu³⁺离子在晶体中对称性及发光性能有较大影响。通过对比不同掺杂浓度Eu³⁺离子的发射谱(Eu³⁺离子的掺杂浓度分别为2％、7％和15％)，发现在SrMoO4基质中Eu³⁺离子掺杂存在浓度猝灭现象，其最佳掺杂浓度为15％。尽管该文献所报道的红色荧光粉SrMoO₄:Eu³⁺，其制备方法具备低能耗优势，但却难以实现工业化生产；而且要用较高掺杂浓度才能实现发光强度的提高，面对昂贵的稀土铕元素，生产成本难以有效降低；同时，化学共沉淀法无法完全去除反应中的杂质，化学配比也难以控制，硝酸根难以完全分解，使得Eu³⁺离子吸附在晶体表面，难以进入基质晶体的晶格中，从而限制了发光强度。

发明内容