[发明专利]一种高色纯度高热稳定性红色荧光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高色纯度高热稳定性红色荧光材料及其制备方法，该红色荧光材料的化学式为Sr₂Eu_x(ScTi)_1‑xO₆，其中x为发光中心离子Eu³⁺掺杂的摩尔百分数，0.001≤x≤0.06；按照化学式中各元素的化学计量比分别称取原料，混合后溶解于硝酸中并用去离子水稀释，得到金属离子混合盐溶液，先将溶液在温度为40～80℃的条件下搅拌，然后将溶液置于500～700℃的条件下预煅烧得到前驱体粉末，最后将前驱体粉末在空气气氛中煅烧，研磨后即得。本发明提供的红色荧光材料，Eu³⁺成功取代Sc³⁺和Ti⁴⁺部分，纯度高，在近紫外和蓝光区域具有有效的光吸收，其色纯度可达98～99％，热稳定性好，与传统红色荧光粉相比抗热劣化效果提高了20～30％。

技术领域

本发明涉及一种荧光材料，具体涉及一种高色纯度高热稳定性红色荧光材料及其制备方法，属于无机发光材料技术领域。

背景技术

近年来，白光LED作为第四代照明技术，由于其效率高、体积小、节能环保、寿命长，逐渐取代了传统的白炽灯和荧光灯。目前主要有两种方法制造白光LED，一种是将蓝光LED芯片和Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺结合实现白光发射，另外一种是使用近紫外或蓝光LED芯片激发红色、绿色和蓝色三基色荧光粉得到白光。然而，这两种方法制备的白光LED发光效率低，色温高，显色指数低，不能满足应用的要求。为了解决上述问题，制备性能更好的红色荧光粉是提升白光LED性能的关键。

具有钙钛矿结构的荧光粉如CaTiO₃，SrTiO₃，BaZrO₃等由于良好的光电特性、化学稳定性及热稳定性，引起了广泛的关注。稀土元素Eu³⁺可激活荧光粉橙光到红光的发射，常用于荧光粉中作为有效的红光激发。Eu³⁺掺入具有钙钛矿结构的荧光粉中，可以得到性能良好的红色荧光粉，具有较强的红光发射。但由于Eu在各种钙钛矿结构中占据位点的不同，使得其有时会出现橙光发射，色纯度不高。因此如何控制Eu³⁺占据的位点，制备出色纯度高的红色荧光材料是亟待解决的问题。

红色荧光材料通常采用高温固相反应法制备，但这样制备的红色荧光材料由于固相研磨容易引入杂质，最终制得的荧光材料纯度不高而且制备过程对温度条件要求高，保温时间长，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种高色纯度高热稳定性红色荧光材料，色纯度高，发光稳定性好。

本发明的目的之二是提供上述高色纯度高热稳定性红色荧光材料的制备方法，步骤简单，可工业化生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高色纯度高热稳定性红色荧光材料，其化学式为Sr₂Eu_x(ScTi)_1-xO₆，其中x为发光中心离子Eu³⁺掺杂的摩尔百分数，0.001≤x≤0.06。

本发明还提供上述高色纯度高热稳定性红色荧光材料的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照化学式Sr₂Eu_x(ScTi)_1-xO₆，0.001≤x≤0.06中各元素的化学计量比分别称取原料：含有锶离子Sr²⁺的化合物、含有铕离子Eu³⁺的化合物、含有钪离子Sc³⁺的化合物、含有钛离子Ti⁴⁺的化合物，将四种原料混合后溶解于硝酸中并用去离子水稀释，得到金属离子混合盐溶液；