[发明专利]一种红色荧光粉及其制备方法

说明书

一种红光发射荧光粉及其制备方法，属于无机材料领域。荧光粉化学组成为Sr_9.08Mn_1.26Li_0.24(PO₄)₇:xEu²⁺,其中0≤x≤0.2。本发明以β‑Ca₃(PO₄)₂为结构模型，利用Sr²⁺,Mn²⁺,Li⁺取代模型中阳离子位置，并掺入Eu²⁺实现Eu–Mn能量传递，得到一种高效率能量传递红光发射荧光粉，该荧光粉的发射光谱中无法观察和测量到Eu²⁺的发射峰。本发明制备方法简单，对设备要求低，制备成本低，对环境友好。

技术领域

本发明属于无机材料领域；涉及一种具有高效率Eu-Mn能量传递的红色发光荧光粉及其制备方法。

背景技术

稀土发光材料在照明、显示、光通讯与探测等领域有重大需求，研发高性能稀土发光材料是国家重大战略需求。其中，以白光发光二极管为代表的固态照明技术正在急速发展，作为技术中关键材料之一的稀土发光材料(荧光粉)备受关注。

目前实现白光LED的产业化方式是使用蓝光芯片+YAG:Ce³⁺黄色荧光粉。但获得的器件由于缺乏红光的发射谱使显色指数较低。另一种制作白光LED的方式是近紫外光芯片与红绿蓝三色荧光粉组成，在这种方式中，高性能红色荧光粉依然比较匮乏。目前市场上一些红色荧光粉大致分为四种：1、使用Eu³⁺作为激活剂的红色荧光粉，这类荧光粉存在的主要问题是Eu³⁺较难被近紫外光或蓝光有效激发，很容易导致白光LED的显色指数偏低，色温偏高，限制了进一步应用；2、氮化物红色荧光粉，这类荧光粉色纯度高，能被近紫外光或蓝光芯片激发，热稳定性好，但存在的问题是合成温度高，对设备和气氛的要求高，制备成本高(Pust P,Weiler V,Hecht C,et al.Narrow-band red-emitting Sr[LiAl₃N₄]:Eu²⁺as anext-generation LED-phosphor material.[J].Nature Materials,2014,13(9):891.)；3、Mn⁴⁺掺杂氟化物红色荧光粉，这类荧光粉具有发射光谱窄，色纯度高等优点，但是在合成过程中要用到HF，而且制备出的荧光粉在高湿度环境下稳定性差；4、利用能量传递实现红光发射的荧光粉，这类荧光粉基质较多，主要利用Eu–Mn能量传递，发光性能主要受晶体场环境影响，如何提升能量传递效率是关键问题。

目前市场上所有的利用Eu–Mn能量实现红光发射的荧光粉的发射光谱中均能够明显的看到Eu²⁺的发射峰，这导致能量传递效率降低。因此探索高效率能量传递红色荧光粉对于提升LED器件性能有深远的意义，并能推动发展普及LED照明，节约能源，保护环境。

发明内容

本发明提供了一种能量传递效率极高、发光强度高的红光发射荧光粉，同时该荧光粉能被近紫外光有效的激发，并且制备工艺简单，成本低廉无污染。

一种红光发射荧光粉，其特征在于荧光粉化学组成为Sr_9.08Mn_1.26Li_0.24(PO₄)₇:xEu²⁺,其中0≤x≤0.2。