[发明专利]一种适合近紫外光激发的橙红色荧光粉及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于无机发光材料技术领域，特别涉及一种适合近紫外光激发的橙红色荧光粉及其制备和应用。

背景技术

半导体白发光二极管(white light emitting diodes，简称W-LED)是近年来发展和逐渐应用的一种全新型固态照明器件。与传统的照明器件相比，白发光二极管具有体积小、寿命长、效率高、节能、无污染等优点，被称为“第四代照明光源”。随着白发光二极管的不断发展以及应用，荧光粉性能和制备越来越受到人们的重视，尤其是可被蓝光和紫外光激发的红色荧光粉的性能直接影响着白发光二极管的显色性。

目前白发光二极管的实现主要是采用InGaN芯片(370～410nm)与三基色荧光粉(红、绿、蓝)组合发出白光。目前应用的红色荧光粉都存在着或多或少的缺陷，因此寻找一种新型白发光二极管用红色荧光粉十分重要。目前商业化的红发光荧光粉主要是Y₂O₂S:Eu³⁺，与蓝、绿发光荧光粉相比，Y₂O₂S:Eu³⁺存在一些不足，例如：不能有效吸收400nm左右激发光、价格昂贵等等；能被蓝光芯片激发的碱土金属硫化物Ca_1-xSr_xS:Eu²⁺也是一种高效的红色荧光粉，可以制造较低色温的白光，但是制备及其复杂，硫化物红色荧粉化学性质不稳定陷，应用过程之中也有硫化物气体的溢出，使用寿命短。因此人们一直力图开发新组分的红色荧光粉，其基本要求如下：成本低廉；能有效吸收400nm左右激发光；有较强的发光强度；化学性质稳定；形貌规则，粒度分布均匀。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适合近紫外光激发的橙红色荧光粉及其制备和应用，选择磷锑酸盐Ba₂Sb₄P₂O₁₇作为发光基质材料，具有稳定的物理化学性质，磷锑酸盐有很好的光吸收带，经高能量激发后可以将吸收的光子传递给掺杂稀土离子，从而达到发光的效果，其制备工艺简单，性能高效，可在近紫外光的激发下，发射出高效稳定的橙红光，此类荧光粉材料目前尚未报道。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种适合近紫外光激发的橙红色荧光粉，其化学通式为Ba_2-2xSb₄P₂O₁₇:Eu_2x，其中x为Eu³⁺掺杂取代Ba的摩尔百分数，0.001≤x≤0.20。

所述x取值可以为0.001、0.01、0.05、0.10或0.20。

所述适合近紫外光激发的橙红色荧光粉的制备方法，可采用高温固相法，包括如下步骤：

(1)，按化学式Ba_2-2xSb₄P₂O₁₇:Eu_2x中各元素的化学计量比，分别称取含有钡离子Ba²⁺的化合物、含有铕离子Eu³⁺的化合物、含有锑离子Sb⁵⁺的化合物，含有磷离子P⁵⁺的化合物，均匀混合在一起并细致研磨，得到原料的混合物；

(2)，将所得混合物放置在刚玉坩埚之中，置于马弗炉中在空气气氛下预煅烧，预煅烧温度为300～700℃，预煅烧时间为1～8小时；

(3)，将预煅烧后的混合物自然冷却，取出研磨均匀，再次置于马弗炉中在空气气氛中煅烧，煅烧温度为750～1200℃，煅烧时间为1～10小时，自然冷却到室温，即得橙红色荧光粉Ba_2-2xSb₄P₂O₁₇:Eu_2x。

所述步骤(1)中含有钡离子Ba²⁺的化合物为碳酸钡、氯化钡、硝酸钡或氢氧化钡；含有铕离子Eu³⁺的化合物为氧化铕；含有锑离子Sb⁵⁺的化合物为五氧化二锑；含有磷离子P⁵⁺的化合物为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或五氧化二磷。