[发明专利]绿光激发的红色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种绿光激发的红色荧光粉及其制备方法，该红色荧光粉为Ca_1‑nMoO₄:nEu³⁺:xSi:yR，其中，R为碱金属离子，n的范围为0.1≤n≤0.6，x的范围为0.01≤x≤0.1，y的范围为0.1≤y≤0.5。本发明以CaCO₃‑(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O为发红光的基质材料，用铕离子、硅离子和碱金属离子作为激活剂掺杂，用溶胶‑凝胶法制备红色荧光粉，该红色荧光粉的制备方法简单，制备得到的红色荧光粉发光效率高、显色指数高、色饱和度好、色温稳定，能用绿光激发。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体地涉及一种绿光激发的红色荧光粉及其制备方法。

背景技术

公元1992年，Nichia公司制造的第一个白光LED以商业化形式出现，照明技术进入了LED时代，和传统照明技术相比，LED有以下优势：(1)节能环保：荧光灯是利用汞蒸气发光，汞是有毒物质，污染环境，而LED灯是依靠荧光粉发光，荧光粉里面没有污染物，发出的光线没有辐射；(2)耐用：白炽灯使用的时间一般是一千个小时到两千个小时，荧光灯使用时间一般是六千个小时到一万小时，LED灯使用的时间是荧光灯的3倍多；(3)发热量和体积小：LED灯珠小，芯片更小，并且很薄，能制造出形状各异的芯片，形成美观的设计，达到市场化。

在提高荧光粉的显色率、色稳定性、发光效率对于LED使用荧光粉实现白光的方法来说是最重要的，所以，研究开发高光效红色荧光粉是现阶段突破实现白光LED用荧光粉在照明市场上的主要任务。

实现白光LED荧光粉中，红色荧光粉占着重要的角色，所以引起人类研究开发更多的红色荧光粉，回归以前和现在新开发的，目前有十二大体系红色荧光粉的基质材料。荧光粉的合成方法主要有以下几种：(1)高温固相法，(2)溶胶-凝胶法，(3)沉淀法；(4)水热合成法；(5)燃烧法。高温固相法操作简单，但是存在不足，煅烧温度高，时间长，如果研磨不充分，反应得到的产物发光性能差；在沉淀法中，溶液的浓度、酸碱度、温度都会影响沉淀物的生成，不便于控制荧光粉的质量；水热法合成温度低，制备产物纯度高、形貌规则，没有被损坏，不过只能适用于低温进行，所以其适用性受到很大的限制；燃烧法是将各材料混合在一起后，装进坩埚中，放进电阻炉，调到反应燃烧温度，让混合物燃烧，燃烧结束就得到产物，此方法设备简单，反应时间快，但是对燃烧温度要求高，并且反应过程危险性高；溶胶-凝胶法主要是将各原料混合成均匀的溶液，经过搅拌得到溶胶，溶胶经过干燥和蒸发后形成凝胶，凝胶继续干燥会形成蓬松物质，最后经过焙烧就得到最终产物，溶胶-凝胶法能得到均匀纯度较高的产物，形成微小的颗粒，并且焙烧温度低，制备过程简单。

而且，目前很多LED灯都是使用紫外光激发。紫外芯片激发的LED灯是指使用紫外波段的LED芯片作为激发光源，选择与之激发波长相匹配的荧光粉可以制备出发射出红绿蓝的光谱。紫外光具有较高的发射能量，因此这种思路是希望使用紫外光芯片激发多色荧光粉来复合形成白光。紫外光激发的LED灯存在的主要缺点有，一是目前紫外芯片的发光效率比较低，二是紫外芯片目前价格上还是非常贵，不利于大量使用；三是紫外芯片的光必须要通过荧光粉的能量吸收来把紫外光去掉，以防止紫外光对人的伤害，尤其是眼睛。

因此，有必要研发一种发光效率高的绿光激发的红色荧光粉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备简单，发光效率高，显色指数高，优异的色饱和度，色温稳定，能够采用绿光激发的红色荧光粉。

本发明采用的技术方案是：一种绿光激发的红色荧光粉，所述红色荧光粉为Ca_1-nMoO₄:nEu³⁺:xSi:yR，其中，R为碱金属离子，n的范围为0.1≤n≤0.6，x的范围为0.01≤x≤0.1，y的范围为0.1≤y≤0.5。