[发明专利]磷酸锌镁单基质白光荧光粉及其制备方法

说明书

本发明涉及稀土发光材料技术领域，是一种磷酸锌镁单基质白光荧光粉及其制备方法，前者化学组成式为MgZn₂(PO₄)₂:aCe³⁺,bDy³⁺，将Mg(NO₃)₂·6H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O、Dy(NO₃)₃·6H₂O和(NH₄)₂HPO₄溶解于去离子水得到沉淀物后煅烧，得到磷酸锌镁单基质白光荧光粉。本发明首次以磷酸锌镁为基质，掺杂Ce³⁺和Dy³⁺，制得的产品化学性质稳定，原料成本低廉，同时采用共沉淀法，制备工艺简便，在制备过程中煅烧温度低，生产过程安全、环保，节约能源，工艺简单，制得产品中物料掺杂分布均匀，亮度高。

技术领域

本发明涉及稀土发光材料技术领域，是一种磷酸锌镁单基质白光荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光发光二极管（light emitting diode, LED），与传统的白炽灯、节能灯等照明光源相比，具有无毒、高效、节能、体积小、寿命长、全固态、响应速度快、工作电压低、抗震性能佳等诸多优点，被广泛应用于照明及显示领域。目前商业化的白光LED主要有两种实现方法，一种是InGaN蓝光发光二极管搭配黄光发光荧光粉YAG:Ce，该方法存在器件随着驱动电压和荧光粉的涂覆厚度不同而变化，显色指数偏低，色彩还原性不好，温度升高导致色漂移等问题。另一种是紫外/近紫外激发红绿蓝三基色荧光粉，该方法由于荧光粉混合物之间的颜色再吸收，存在能量损耗、配比调控难的问题，并且不同荧光粉的老化速率不同，会影响到器件的流明效率和色彩还原度，同时增加制造成本。因此，研究基于紫外/近紫外激发的单一基质白光荧光粉十分有必要。

目前已报道的单基质白光荧光粉有：2004年，J. S. Kim等人通过固相法合成了Ba3MgSi2O8: Eu²⁺, Mn²⁺单基质白光荧光粉(Appl. Phys. Lett. 84, 2931 (2004)）。2010年，西安理工大学的何毓阳、宋衍滟等人发明了《一种汞灯用单相稀土钒磷酸盐白光荧光粉及其制备方法》（中国专利，专利公开号为CN101974334A），报道了一种镝激活的单基质钒磷酸盐白发光材料。2012年，北京工业大学的王吉有、王剑波发明了《一种镝铥共掺硅磷铝酸盐白光荧光粉及其制备方法》（中国专利，专利公开号为CN103074059A）。2015年，陕西科技大学的宁青菊、曹舒尧等人发明了《一种Eu³⁺,Dy³⁺,Tb³⁺激活β-Li₂TiO₃单一基质白光荧光粉及制备方法》（中国专利，专利公开号为CN104974753A），报道了一种Eu³⁺,Dy³⁺,Tb³⁺激活的单基质白光发光材料。2017年，陕西科技大学的武秀兰、白文妮等人发明了《以钒酸盐为基质的镝掺杂白色荧光粉及其制备方法》（中国专利，专利公开号为CN107384391A），报道了一种以钒酸盐为基质的镝掺杂白光发光材料。

近年来商用的荧光粉均采用高温固相法制备，此方法的前驱体制备是通过简单的机械研磨进行混合，激活剂分布不均匀，会导致荧光粉发光效率低，影响其在使用过程中发光性能。

发明内容

本发明提供了一种磷酸锌镁单基质白光荧光粉及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有技术制备得到的荧光粉发光效率低、发光性能差的问题。