[发明专利]一种红色锶镁磷酸盐荧光材料及其制备方法和应用

说明书

一种红色锶镁磷酸盐荧光材料及其制备方法和应用，该红色锶镁磷酸盐荧光材料为Sr_19(1‑x)Eu_19xMg₂(PO₄)₁₄，按照原料中各元素摩尔比Sr:Eu:Mg＝19(1‑x):19x:2；Mg:P＝1:7称取原料，混合后在还原气氛下，先加热至900℃保温4h,再升温至1200℃保温6h，随炉冷却至室温。优点是：Eu²⁺离子掺杂后，Sr₁₉Mg₂(PO₄)₁₄；Eu²⁺在激发波长在400nm处可以获得发射波长在625nm的红光，提供了半导体照明中高显色性所需的红色光谱，并具有高的发光效率、良好的热稳定性和化学稳定性。产品制备方法简单，合成条件温和，适用于大批量生产，极具产业应用价值。

技术领域

本发明涉及一种红色锶镁磷酸盐荧光材料及其制备方法和应用，特别涉及一种用于半导体照明中光致发光的红色磷酸盐荧光材料及其制备方法和应用。

背景技术

WLEDs灯在节能、环保、寿命长等方面具有独特优势，是全世界共同提倡和参与节能、环保的发展需要，另外，LED灯由于其无铅、汞等污染物，是真正的环保产品。

WLEDs白色光源可以通过(近)紫外芯片与红、绿、蓝三色荧光材料结合获得，并且显色指数高、同时色温低，为了提高最终WLEDs的显色性和稳定性，要求(近)紫外芯片激发的荧光材料具有良好的芯片波长匹配性、稳定性以及较高的发光效率。因此，亟需研发新型高效且稳定性好的发光材料。

目前，能够被(近)紫外激发的具有高效率、优异的热稳定性能的红色发光材料少有报到。其中性能较好的红色荧光材料代表是Y₂O₂S:Eu³⁺，但是它们由于硫酸盐制备过程中有硫化物的副产物生成，对环境会造成污染，且在特定的温度下，化学稳定性较差，直接影响光转换效率，Y₂O₂S:Eu³⁺的稳定性能有待进一步提高。此外，Eu³⁺的f-f跃迁吸收属于线状吸收峰，与目前商用LED芯片(365nm～410nm)的发射峰匹配性存在一定差异，严重影响器件的光转换效率。氮化物荧光粉由于具有独特的激发光谱(激发范围涵盖紫外、近紫外、蓝光甚至绿光)以及优异的发光特性，其开发研制受到了科学界和产业界的极大关注。氮化物荧光材料具有较高的发光效率、良好的波长匹配性以及稳定性能近年来受到人们广泛关注，然而氮化物荧光材料制备过程需要高温(＞1600度)、高压(0.1～10MPa)、气氛保护等苛刻条件，极大地限制了该荧光粉的广泛应用及推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光谱匹配性好，发光效率高、制备方法简便且合成温度低的红色锶镁磷酸盐荧光材料及其制备方法和应用。

本发明的技术解决方案是：

一种红色锶镁磷酸盐荧光材料，其化学组成式Sr_19(1-x)Eu_19xMg₂(PO₄)₁₄，其中0.001≤x≤0.09。

一种红色锶镁磷酸盐荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)根据化学组成式Sr_19(1-x)Eu_19xMg₂(PO₄)₁₄，按照原料中各元素摩尔比Sr:Eu:Mg＝19(1-x):19x:2；Mg:P＝1:7称取原料，其中0.001≤x≤0.09，其中该原料包括：

含有Sr的氧化物(SrO)或能够转化为该氧化物的化合物作为Sr源；

含有Mg的氧化物(MgO)或能够转化为该氧化物的化合物作为Mg源；