[发明专利]一种稀土离子掺杂的硅磷酸盐荧光粉及其制备方法

说明书

本发明提供了一种稀土离子掺杂的硅磷酸盐荧光粉及其制备方法。所述硅磷酸盐化物荧光粉的化学式为Ca_15‑x(PO₄)₂(SiO₄)₆:xCe³⁺，yTb³⁺；其中0.45<x<0.9,y=0或0.45<y<0.9。本发明提供了一种可被250‑380nm激发，发出蓝色和白色可见光的荧光粉，与现有的蓝色硅磷酸盐荧光粉相比，本发明的蓝色荧光粉的发射峰的位置更加蓝移，丰富了荧光粉的种类，为制作三基色白光LED提供了更多选择。并且本发明单一基质的荧光粉还可发出较好的白光。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种稀土离子掺杂的硅磷酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光发光二极管(LED)是一种新型绿色节能固态光源，与传统的白炽灯、荧光灯相比，具有节能、环保、体积小、重量轻、响应快、寿命长、无辐射、结构简单、耐恶劣环境等诸多优点。适用于照明，显示和装饰等领域，因此被誉为继白炽灯、日光灯、节能灯之后的第四代照明光源。

目前，实现白光LED照明光源主要方案是蓝光InGaN LED芯片和可被蓝光有效激发的发黄光的荧光粉组合成白光LED，是目前实现白光LED的主要方案。但这种类型的白光LED的发光颜色受输入电流和荧光粉涂层厚度的影响很大，且荧光粉的发光强度随环境温度的升高而降低，使得大功率驱动时光源的转换效率下降。另外，这种方式合成的白光中缺少红光成分，光源的色温和显色性在一些应用场合不能满足使用要求。

研究人员开始关注紫外-近紫外光(300～410 nm)的InGaN管芯激发三基色荧光粉以实现白光LED。该方法是将若干种荧光粉涂在发紫外-近紫外光的LED管芯上，管芯激发荧光粉形成红、绿、蓝发射，三色光相叠加得到白光。显色指数和色温等可以通过改变荧光粉的发射波长来调节。由于人眼对300～410 nm波段不敏感，这类白光LED的颜色只由荧光粉决定。但是该方法中设计到的能够被紫外激发的三基色荧光粉种类较少，发光效率偏低，亟需研制新型的能够被300～410 nm紫外光激发的荧光粉。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种可被紫外光有效激发的蓝色和白色硅磷酸盐荧光粉，以解决现有技术中硅酸盐和磷酸盐荧光粉稳定性较差，发光强度偏低的问题，并且实现了单一基质的白光。

本发明的目的之二是提供一种可被紫外光有效激发的蓝色和白色硅磷酸盐荧光粉的制备方法。

本发明的目的之一是这样实现的：一种稀土离子掺杂的硅磷酸盐荧光粉，该荧光粉的化学通式为Ca_15-x-y(PO₄)₂(SiO₄)₆: xCe³⁺，yTb³⁺；其中，0.45<x<0.9，y=0或0.45<y<0.9。

本发明的目的之二是这样实现的：一种稀土离子掺杂的硅磷酸盐荧光粉的制备方法，包括如下步骤：

a、按照化学通式Ca_15-x(PO₄)₂(SiO₄)₆: xCe³⁺，yTb³⁺中各元素化学计量比分别称取CaCO₃， NH₄H₂PO₄，SiO₂，CeO₂和Tb₄O₇；其中，0.45<x<0.9，y=0或0.45<y<0.9；

b、将准确称量后的原料置于玛瑙研钵中，加入酒精并充分研磨10~15min，待研磨完毕后将样品晾干；