[发明专利]一种高热稳定性荧光粉

说明书

本发明公开了一种高热稳定性荧光粉，该荧光粉的分子式为Sr₈Zn_0.88‑xSc(PO₄)₇:12％Tb³⁺，式中0.4≤x≤0.8。本发明通过改变基质中Zn²⁺比例，在Tb³⁺浓度不变的条件下，x的增加将更多的V”_Zn和V^··_O缺陷引入荧光粉中。在370nm近紫外光激发下，由于V”_Zn+V^··_O缺陷簇中浅陷阱与Tb³⁺能级之间的能量转移，Tb³⁺的⁵D₃→⁷F_J和⁵D₄→⁷F_J发射峰均随x增大而增强，当x＝0.4时，荧光粉的发光强度可以达到x＝0的1.4倍。由于在温度升高过程中V”_Zn+V^··_O缺陷簇中能够释放不同深度陷阱捕获的电子，弥补了荧光粉在高温下的热猝灭行为。当温度达到200℃时，x＝0.8荧光粉的发光强度可以达到室温的1.22倍，而x＝0荧光粉的发光强度是室温的1.03倍。

技术领域

本发明属于荧光材料技术领域，具体涉及一种高热稳定性荧光粉。

背景技术

大功率LED使用时工作温度很高，荧光粉发光会发生热猝灭，就是随温度升高而降低。因此，对于高功率的WLED(white-light-emitting diodes)而言，开发高工作温度下优良热稳定性的荧光粉是目前商业化高功率WLED的瓶颈。目前商用的荧光粉，在高工作温度下会发生荧光的猝灭现象，120℃的工作温度已经是高功率WLED能够实现高效输出效率的温度极限。因此如何设计开发新型的高发光强度和高热稳定性荧光粉对于实现高功率WLED的商业化是一个巨大的挑战。

公开号为CN 108893113A的发明专利公开了一种色度可调的高热稳定性荧光粉，其中分子式为Sr₈Zn_0.88Sc(PO₄)₇:12％Tb³⁺的荧光粉表现出最优异的热稳定性，其在75℃和175℃时，⁵D₃→⁷F_J发射峰的发光强度分别增大为其在室温下的1.28和1.19倍，⁵D₄→⁷F_J发射峰的发光强度分别增大为其在室温下的1.19和1.18倍。但是当温度超过175℃时，其发光强度开始下降，尤其是达到250℃高温时，其发光强度已经降低到室温发光强度之下。对于大功率LED来说，这个缺陷依然有待提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种在近紫外光激发下具有更高发光强度和高热稳定性的荧光粉。

针对上述目的，本发明的高热稳定性荧光粉的分子式为Sr₈Zn_0.88-xSc(PO₄)₇:12％Tb³⁺，式中0.4≤x≤0.8，优选x＝0.8。

上述高热稳定性荧光粉的制备方法为：按照Sr₈Zn_0.88-xSc(PO₄)₇:12％Tb³⁺的化学计量比，将纯度均大于98％的Sr(NO₃)₂、ZnO、(NH₄)₂HPO₄、Sc₂O₃和Tb₄O₇混合均匀，先在850～950℃下保温3～5小时，然后在1200～1300℃下保温10～12小时后自然冷却至室温。