[发明专利]一种铕离子掺杂的硅铝酸盐荧光粉及其制备方法

说明书

一种铕离子掺杂的硅铝酸盐荧光粉及其制备方法，属于稀土发光材料技术领域，其表示成分及摩尔组成的化学式为Ca_20‑xAl₂₆Mg₃Si₃O₆₈:xEu，其中x表示铕离子掺杂的摩尔数，0.05≤x≤0.6。本发明是采用高温固相法合成一系列荧光粉，合成上述产品时使用相应的氧化物、碳酸盐等为原料，在N₂、H₂混合气体的还原气氛下于1325℃～1375℃煅烧1.5～2.5h，冷却后处理得到铕离子掺杂硅铝酸盐荧光粉。本发明制得的荧光粉具有吸收范围广、发射强度高，可与紫外LED芯片结合制备高发光性能多色光LED，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于稀土发光材料技术领域，具体涉及一种铕离子掺杂的硅铝酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

目前由于世界面临着能源短缺的问题，新型的固态照明发光二极管(LED)正逐步取代传统光源作为节能光源走进千家万户。通常，商用白光LED实现方式是将LED芯片与荧光粉组合，利用LED芯片激发荧光粉混合形成白光。具体方式有两种：一是用蓝光LED芯片激发发射黄光的荧光粉，二是用近紫外LED芯片激发红、绿、蓝三种荧光粉。前者通常显色指数较低；后者存在荧光粉之间辐射再吸收的问题。因此，新型的单一基质的白光荧光粉成为研究热点，该荧光粉通过在同一基质中掺杂两种甚至多种不同的离子来实现多谱带发射，实现白光。该方法可以消除荧光粉之间的辐射再吸收带来的能量损失问题。例如，Lu,W.等人报道的CaScAlSiO₆中共掺杂Ce³⁺,Tb³⁺,Mn²⁺离子，实现白光发射。(Lu,W.；Guo,N.；Jia,Y.C.；Zhao,Q.；Lv,W.Z.；Jiao,M.M.；Shao,B.Q.；You,H.P.,Tunable Color of Ce³⁺/Tb³⁺/Mn²⁺-Coactivated CaScAlSiO₆via Energy Transfer:A Single-Component Red/White-Emitting Phosphor.Inorganic chemistry 2013,52(6),3007-3012.)；Tian,Y.等人报道的Ca₅(PO₄)₃Cl中掺杂Ce³⁺/Eu²⁺,Tb³⁺/Mn²⁺离子同样实现白光发射。(Tian,Y.；Wei,Y.；Zhao,Y.；Quan,Z.W.；Li,G.G.；Lin,J.,Photoluminescence tuning of Ca₅(PO₄)₃Cl:Ce³⁺/Eu²⁺,Tb³⁺/Mn²⁺phosphors:structure refinement,site occupancy,energy transfer andthermal stability.Journal Of Materials Chemistry C 2016,4(6),1281-1294.)该方法存在着一种问题：若某一稀土离子的性质发生缺陷，荧光粉的整体性能将大大下降。因此本专利提供一种可实现被紫外激发的单掺铕硅铝酸盐高效荧光粉及其制备方法，来消除多种离子之间的作用和预防这种缺陷的产生，改变掺杂铕的含量可实现多色发光荧光粉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可被紫外光激发、具有良好发光性能和热稳定性的用于白光LED的铕离子掺杂的硅铝酸盐荧光粉及其制备方法，该多色荧光粉可以作为白光LED的光转换材料。