[发明专利]Eu3+激活的红色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明涉及发光材料领域，公开了一种Eu³⁺激活的红色荧光粉及其制备方法，荧光粉的化学组成表示式为：Y_4.67(1‑x)Eu_x(SiO₄)₃O；x为稀土离子的摩尔浓度，2% ≤ x ≤ 35%；按照Y:Eu:Si的物质的量之比为4.67(1‑x):x:3的比例分别称取Y₂O₃、Eu₂O₃及SiO₂原料，控制x的取值为2% ≤ x ≤ 35%，在此基础上再称取上述三种原料总质量3%的助熔剂Li₂CO₃；然后将各原料混合研磨后煅烧得最终样品。本发明的方法制备出的荧光粉在近紫外光激发下发红光，在393nm光激发下其发光亮度约为商用红色Y₂O₂S:Eu³⁺荧光粉材料的3.5倍。

技术领域

本发明涉及无机发光材料领域，特别涉及一种Eu³⁺激活的红色荧光粉及其制备方法。

背景技术

无机发光材料在许多器件中都有实际的应用，例如阴极射线管、平板显示器及场发射显示等。其中，发光二极管（LEDs）作为照明光源及显示器件的组件自初步发展以来就得到了关注，尤其是近年来因其高效节能、绿色环保、结构简单等优点已备受重视，被誉为二十一世纪的绿色照明光源。到目前为止，利用LEDs产生白光主要有两种流行方式：一是将InGaN基的蓝光芯片和黄色荧光粉材料相复合，如与商用的Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (YAG:Ce³⁺)荧光粉复合；另一种方式是将近紫外LED芯片和红、绿、蓝三基色荧光粉相组合。前者因缺乏红光组分，获得的白光偏冷，具有较高的相关色温和低的显色指数；后者由于具有红绿蓝三种发光组分，可以实现光色及色温的可调，因此这种实现白光的方法具有很大的应用前景。尽管如此，此方法中所用的红色荧光粉材料如Y₂O₃:Eu³⁺及Y₂O₂S:Eu³⁺的发光强度较低，这在很大程度上会降低复合白光的发光效率，尤其是Y₂O₂S:Eu³⁺以硫化物为基质，在强的近紫外光子轰击下具有低的化学稳定性，并且在制备和使用过程中因其毒性元素会造成环境污染。所以近年来研究者对红色荧光粉的开发做了很大努力，其中一个很重要的方面是以氮化物为基质，虽然氮化物荧光粉具有较高的稳定性，但众所周知，氮化物的合成需要昂贵的烧结装置和高温高压等条件，制备过程要求较高。考虑到荧光粉的发光性质直接影响着白光LEDs器件的性能，因此开发具有高效发光的红色荧光粉仍是目前亟需进行的工作。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种Eu3+激活的红色荧光粉及其制备方法，以Y_4.67(SiO₄)₃O为基质材料，掺杂Eu³⁺离子，并用Li₂CO₃作为助熔剂，采用高温固相法合成Y_4.67(1-x)Eu_x(SiO₄)₃O³⁺，制备工艺简单、发光质量好。

技术方案：本发明提供了一种Eu3+激活的红色荧光粉，其化学组成表示式为：Y_4.67(1-x)Eu_x(SiO₄)₃O；其中，所述x为稀土离子的摩尔浓度，且2% ≤ x ≤ 35%。