[发明专利]以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于LED用荧光粉制备技术领域，具体涉及以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉，本发明还涉及该掺铽绿色荧光粉的制备方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)被公认为是二十一世纪的新光源，具有节能、响应快、绿色环保、寿命长、体积小及发光效率高等诸多优点，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。近年来，白光LED作为新一代节能光源，引起了人们的广泛关注，目前，与近紫外光管芯相匹配的白光荧光粉缺乏，普遍采用混合红、绿、蓝三种基色荧光粉的办法制得，且发光性能不理想。因此，研制单一基体白光荧光粉不仅能够降低成本，也能提高荧光粉的发光性能，具有十分重要的意义。

作为紫外-近紫外LED芯片激发红、绿、蓝色荧光粉，由于绿色荧光粉发光效率相对于其他两种颜色的荧光粉来说发光效率比较低，所以会影响到整个LED的光通量。因此，寻求新型体系的绿色荧光粉是具有研究价值的。Tb³⁺在作为绿色荧光粉的激活剂方面，具有很大的潜力。

发明内容

本发明的目的是提供以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉，发光强度高，化学性质稳定。

本发明的另一个目的是提供以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，以磷酸盐为基质，化学通式为Ca₃Gd_1-xNa(PO₄)₃F:xTb，其中0.01≤x≤0.08。

本发明所采用的另一个技术方案是，以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按化学通式Ca₃Gd_1-xNa(PO₄)₃F:xTb的摩尔配比，其中0.01≤x≤0.08，分别称取含Ca化合物、含Gd化合物、含Na的氟化合物、含P化合物和含Tb化合物作为原料；

步骤2、将步骤1中称取的所有原料混合后研磨，形成混合料；

步骤3、将经步骤2得到的混合料于空气气氛下煅烧3h～5h，温度为750℃～950℃，随炉冷却至室温；

步骤4、将步骤3得到的煅烧产物研磨，得到以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉。

本发明另一技术方案的特点还在于，

步骤1中的含Ca化合物为CaCO₃，含Gd化合物为Gd₂O₃，含Na的氟化合物为NaF，含P化合物为NH₄H₂PO₄，Tb化合物为Tb₄O₇。

步骤2中研磨时间为20min～40min。

步骤3中升温速率为3℃/min～10℃/min。

步骤4中研磨时间为20min～40min。

本发明的有益效果是，

本发明以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉，以磷酸盐为基质，通过掺杂激活离子Tb³⁺，制备得到以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉，该绿色荧光粉的激发光谱在300nm～400nm，几个主要激发峰在312nm、340nm、351nm、369nm和377nm附近，其发射光谱在400nm～600nm，主峰在415nm、438nm、490nm和545nm附近，能够在近紫外或蓝光激发下发出绿光，发光强度高，化学性质稳定，发光效率高，适合白光LED使用；

本发明以磷酸盐为基质的掺铽绿色荧光粉的制备方法，基于固相合成法来制备，操作性强，在空气气氛下制备，升温过程简单，方法简单易行，重现性好，制备周期短。

附图说明

图1是实施例2制备得到的Ca₃Gd_0.99Na(PO₄)₃F:0.01Tb绿色荧光粉的X射线衍射图谱与Ca₅(PO4)₃F标准卡片(PDF#15-0876)拟合图；

图2是实施例4制备得到的Ca₃Gd_0.96Na(PO₄)₃F:0.04Tb绿色荧光粉的激发光谱和发射光谱；