[发明专利]一种混合价态铕离子掺杂单一基质颜色可调荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种混合价态铕离子掺杂单一基质颜色可调荧光粉及其制备方法。

背景技术

荧光粉转换型白光发光二极管(Phosphor-converted white light-emitting diodes, pc-LEDs)具有高亮度、体积小、寿命长、不易破坏、容易设计、转换快速和环境友好等显著特点，未来将取代白炽灯、荧光灯、钠灯等成为新一代的照明光源。尽管至今已有几种封装WLEDs的方法，但采用近紫外(n-UV) InGaN基芯片组合三基色(红、绿和蓝)荧光粉被认为是最方便的途径。目前，主要的商用近紫外InGaN基LEDs荧光粉为蓝粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺、绿粉ZnS:(Cu⁺, Al³⁺)和红粉Y₂O₂S:Eu³⁺。但是这些荧光粉都存在一定的缺点，最后封装的WLEDs存在色温、显示指数、发光效率和化学稳定性等方面的缺陷。其中，蓝色荧光粉由于其发光效率低，蓝光易于被红色和绿色荧光粉吸收等问题，影响近紫外激发的三基色荧光粉发光性能，从而使白光LED性能降低。

有关可以被近紫外有效激发的蓝、绿、红色荧光粉一直是人们研究的重要方向。目前，有报道过一种类似的发光颜色可调的荧光材料LaGaO₃:xTb³⁺，其中Tb³⁺离子的掺杂量为La³⁺离子的0.01-12%的摩尔数，它是一种发光颜色可以实现从蓝色到绿色范围内可调的荧光材料。但是，该荧光材料需要改变激发光源的波长及Tb³⁺离子的掺杂量来实现发光颜色可调。因此，有必要寻求新型的可以被350-410nm近紫外光有效激发的蓝色到青色颜色可调的荧光粉。

硅酸盐基质发光材料由于其具有良好的化学稳定性和热稳定性，成为一类比较重要的荧光粉材料。另外，硅酸盐荧光材料生产成本低，原料高纯二氧化硅价廉易得，烧结温度也比其他磷酸盐、铝酸盐等体系要低，对合成过程中的降低能耗比较有利。高温固相法具有制备工艺简单，易于操作，设备易得，操作安全，条件容易控制的优点。因此，设计并合成可用于近紫外InGaN芯片激发的发光颜色可调荧光粉材料具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种颜色可调荧光粉，可以通过调节激活离子Eu的掺杂浓度来调节混合价态离子Eu³⁺和Eu²⁺的发光强度比，实现荧光粉从蓝色-白色-橙色的逐渐可调。

本发明还提供所述荧光粉的制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种混合价态铕离子掺杂单一基质颜色可调荧光粉，其特征在于，所述荧光粉的化学组成表示式为：Ca_2-xEu_xSiO₂F₂；其中，Eu为激活离子，为+2，+3混合价态； x为激活离子Eu相对碱土金属离子Ca占的摩尔百分比系数， 0.001≤x≤0.10。