[发明专利]一种由Eu2+激活的蓝色氟化物荧光粉的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光材料的制备方法及其应用，特别涉及一种由Eu²⁺激活的蓝色氟化物荧光粉，属于无机发光材料技术领域。

背景技术

发光是物质内部以某种方式吸收能量，将其转化成光辐射(非平衡辐射)的过程称；在实际应用中，将受外界激发而发光的固体称为发光材料，而荧光粉就是一种将外部提供的能量转变为光的材料，亮度、色彩等最终人所感知的部分均取决于荧光粉。荧光粉，目前广泛用作转换至人眼能够看到的可见光的物质，成为照明、显示、X射线P辐射线检测系统等多个领域中重要的支撑材料。因此，荧光粉是现今生活中极其重要的材料之一。

对于荧光粉材料的研究，主要着眼于稀土掺杂荧光粉，高效的、热稳定性好的稀土三基色荧光粉是目前荧光粉领域研究的热点，应用于多个领域。稀土三基色荧光粉是根据灯的不同色温由红、蓝、绿三色粉按不同比例配制而成，各单色粉的发光特性和应用特性直接影响灯的光通、光衰、色温和显色性等。其中蓝色荧光粉的综合性能较差，主要表现在光衰大、光通低。但蓝色荧光粉的光谱特性对混合粉的光学性能较之其它组份有较大的影响，特别是色温和光衰影响。由此可见，对稀土蓝色荧光粉性能的研究不仅具有一定的理论意义，更具有很重要的应用意义。

多铝酸盐BaMgAl₁₀O₁₇：Eu²⁺(简称BAM蓝粉)是一种目前商用的荧光转换型蓝色荧光粉，也是目前研究最多的蓝粉。最初主要应用于三基色荧光灯和等离子显示PDP中，一方面蓝粉的主要作用是在于提高光效、改善显色性，其发射波长和光谱功率分布对PDP的光效、色温、光衰和显色性都有较大影响；另一方面由于其激发带与近紫外芯片的激发光谱相匹配,现已应用于近紫外光激发的白色发光二极管。但是蓝粉BAM的稳定性较差，在使用中容易劣化，如经过连续30小时的真空紫外辐射后，BAM的发光强度下降了约25%。因此，开发新的蓝色荧光粉材料体系是今后研究方向的重点。

以氟氯化物为基质的发光材料具有较高的发光强度，化学稳定性和热稳定性，成为研究荧光粉材料体系的热点，Zeng等人制备了Ba₅SiO₄Cl₆：Eu²⁺，其发光强度是BAM的2.2倍；Kang等人合成了光致发光强度增强的Sr₅(PO₄)₃Cl：Eu²⁺，在410纳米光激发下，发射450纳米的蓝光；中国专利CN102660262A发明了一种Eu²⁺掺杂的铝硅酸钙的方法和应用，分子式为Ca_7-7xEu_7x(SiO₄)₂Cl₆，发光效率较高。但是，Ba_5-5xEu_5xM₃F₁₉(M=Ga，Nb)蓝色荧光粉的报道未见到报道。

发明内容

本发明目的是为了提供一种发光效率显著、制备方法简单且环保的新型稀土氟化物蓝色荧光粉。为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种由Eu²⁺激活的蓝色氟化物荧光粉，化学式为Ba_5-5xEu_5xM₃F₁₉，M=Ga，Nb，其中x为Eu²⁺掺杂的摩尔百分比，0.001≤x<1.0；所述的荧光粉在紫外光激发下，发射出波长为460纳米的蓝色荧光。

所述的Eu²⁺激活的蓝色氟化物荧光粉的制备方法，采用高温固相法，包括以下步骤:

第一步：按照荧光粉的化学结构式Ba_5-5xEu_5xM₃F₁₉，M=Ga，Nb，分别称取含钡元素Ba的化合物，含铕元素Eu的化合物，含镓元素Ga的化合物，含铌元素Nb的化合物，混合研磨均匀后，称取原料总重量的1-2倍的氟化铵NH₄F，将样品埋入其中；

第二步：将上步骤研磨后的物料在还原性气氛下预煅烧，煅烧温度为200～550℃，煅烧时间为1～16小时；