[发明专利]一种光色可调的荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土荧光材料领域，尤其是涉及一种近紫外到紫光LED芯片激发的光色可调的荧光材料及其制备方法。

背景技术

白光LED作为一种新型全固态照明光源，由于其具有寿命长，效率高，节能，环保无污染，深受人们的重视并且已获得各国政府的大力支持。目前市场上获取白光的方式为以蓝光LED芯片和YAG：Ce组合为主。它在应用领域取得了突出的进步，但同时暴露一些关键的问题。这种组合最大的不足是显色性偏低，最大仅为85左右，由于缺少红色成分导致组合出的白光色温偏高，使得组装成的LED光色偏冷、刺眼。

近年来针对目前商业白光存在的问题，研究人员开始将目光转向近紫外或者紫外LED芯片激发的荧光材料。近紫外或者紫外LED芯片比蓝光LED芯片具有更高的能量，更有利于激发荧光粉；尽管通过三基色的复合可以达到较好的显色指数，但是由于各种荧光粉间存在“色衰”程度不一，导致复合的光色失调。因此开发出一种用于近紫外激发的单一基质白光及光色可调的多色调荧光粉尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种近紫外到紫光LED芯片激发的单一基质白光及光色可调的多色调荧光材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种光色可调的荧光材料，其化学表达式如下：A_7-x-yB(PO₄)₆：xTb³⁺，yEu³⁺；其中，A选自Ca，Sr或Ba中的一种，B为Zr或Ti，x的取值范围为(0～0.05)，y的取值范围为(0～0.05)，所述的荧光材料的激发带波长范围为295～500nm。

一种光色可调的荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取分别包含元素A、B、P、Tb和Eu的原料化合物，使得各原料化合物中的元素A：B：P：Tb：Eu的摩尔比为(7-x-y):1:6：x：y，并将各原料化合物研磨混合均匀，得到混合物样品；

(2)将混合物样品焙烧，然后自然降至室温，再次研磨即得目的产物荧光材料。

包含A元素的原料化合物选自A元素的碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐、氟化物、氯化物或氧化物中的一种或几种，其中，

当A为Ca时，其原料化合物选自碳酸钙、氟化钙、氯化钙、氧化钙、硝酸钙或醋酸钙中的一种或者多种；

当A为Sr时，其原料化合物选自碳酸锶、氟化锶、氯化锶、氧化锶、硝酸锶或醋酸锶中的一种或者多种；

当A为Ba时，其原料化合物选自碳酸钡，氟化钡，氯化钡，氧化钡，硝酸钡，醋酸钡中的一种或者多种。

包含B元素的原料化合物选自B元素的氧化物或氯化物，其中，

当B为Zr时，其化合物为氧化锆或者氯化锆；

当B为Ti时，其化合物为氧化钛或者四氯化钛。

包含元素Tb的原料化合物选自硝酸铽、碳酸铽、氧化铽、氯化铽或氟化铽中的一种或多种。

包含元素Eu的原料化合物选自硝酸铕、氯化铕、醋酸铕、碳酸铕、氟化铕、硫酸铕或氧化铕中的一种或多种。

包含元素P的原料化合物选自磷酸氢二铵或磷酸二氢铵中的一种或两种。

步骤(1)中各原料化合物研磨时，还加入无水乙醇协助研磨，研磨完成后，烘干得到混合物样品。

所述的无水乙醇的添加量为混合物样品质量的25～40％。

步骤(2)中，混合物样品的焙烧温度为1000℃以上，焙烧时间为2～4h；优选的，焙烧温度为1000～1300℃。