[发明专利]非敏化剂离子增强发光强度的钨酸钙荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非敏化剂离子增强发光强度的钨酸钙荧光粉，所述荧光粉的化学式为Ca_1‑0.05‑mWO₄:0.05Eu³⁺,mX，X为Bi³⁺或Sm³⁺；X为Bi³⁺时，m＝0.01～0.09；X为Sm³⁺时，m＝0.002～0.01，并采用水热法制备了上述钨酸钙荧光粉，XRD图谱结果表明当引入非敏化剂离子时，荧光粉原本的物相结构没有发生改变；荧光光谱结果表明Eu³⁺,Bi³⁺和Eu³⁺,Sm³⁺之间没有发生能量传递，对于化学式为Ca_1‑0.05‑mWO₄:0.05Eu³⁺,mBi³⁺，m＝0.01～0.09的荧光粉，当m＝0.09时，发光强度得到显著增强，其中荧光粉发光强度为原始强度的2.15倍，对于化学式为Ca_1‑0.05‑mWO₄:0.05Eu³⁺,mSm³⁺,m＝0.002～0.01的荧光粉材料，当m＝0.01时，发光强度得到明显增强，荧光粉发光强度为原始强度的1.46倍；制备方法可操作性强，成本低，工艺流程简单。

技术领域

本发明属于稀土发光材料制备领域，具体涉及非敏化剂离子增强发光强度的钨酸钙荧光粉及其制备方法。

背景技术

近年来，白光LED作为一种新型的全固态照明光源，引起了研究者们极大地兴趣，由于白光LED照明光源具有节能、长寿命、响应时间短、体积小、节能、显色性好并且环保、无污染等优点，被人认为将引起照明工业的一场革命。目前商用的是将蓝光LED芯片和可被蓝光激发的YAG：Ce荧光粉组合得到白光，然而这种荧光粉由于缺少红光成分，光谱不够宽导致显色指数较差等缺点。此外，用近紫外或蓝光LED激发红、绿、蓝荧光粉合成白光是一种更有前景的方法。然而这种白光LED的最大问题是转化效率偏低，尤其是对能被近紫外或蓝光激发的红色荧光粉的研究进展缓慢。因此开发研究一种高性价比的红色荧光粉是近几年的研究难点。

钨酸钙是一种典型的自激活荧光材料，具有良好的物理化学稳定性，在紫外光的激发下可以发出高效的光，并且谱带很宽，可以占据发光光谱可见光的大部分区域，因此被视为优良的发光基质材料。对于钨酸钙的制备方法有高温固相法、微乳液法、沉淀法、水热法等，目前商用的主要采用高温固相法制备，这种方法制备对温度要求较高，并且合成的粉体尺寸形貌难以控制，不利于生产和使用。而水热法工艺简单，反应条件温和，可很好地控制产物的形貌，尺寸、结构。此外，目前对于荧光粉增强其发光强度的研究主要是通过增加激活剂离子掺杂浓度、煅烧温度、碱金属离子的电荷补偿或者引入敏化离子通过吸收激发能量转移给激活剂增强其发光强度。例如高杨等通过微乳液法制备了Ca_1-mWO₄：Eu³⁺粉体研究了煅烧温度和掺杂浓度对发光强度的影响；Xiong,FB等通过高温固相法制备了CaWO₄:Eu³⁺,Li⁺荧光粉研究碱金属离子对发光强度的影响；Xie等人研究了Eu³⁺/Sm³⁺掺杂CaWO₄:Tm³⁺,Dy³⁺,并且研究了能量传递的问题。然而对Eu³⁺,Bi³⁺或者Eu³⁺,Sm³⁺共掺的研究大多都是将Bi³⁺和Sm³⁺作为敏化剂对其能量传递的研究。但是对于采用水热法制备一种掺杂非敏化剂离子增强钨酸钙荧光粉发光强度的方法却未曾报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种非敏化剂离子增强发光强度的钨酸钙荧光粉及其制备方法，所制备的荧光粉物理化学性质稳定，制备工艺简单，成本低，发光强度高。