[发明专利]二价铕激活的青色荧光粉及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种二价铕激活的青色荧光粉及其制备方法和应用。提供一种二价铕激活的青色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：按照化学式计量比称量获取各元素的化合物原料，研磨混合处理，得到原料混合物；提供含碳的还原气氛，将所述原料混合物进行烧结处理，再进行后处理，得到所述二价铕激活的青色荧光粉。含碳的还原气氛比强还原气体的还原能力弱，因此对含铕的化合物还原程度较小，将所述原料混合物进行烧结处理的过程中，随着温度升高，铕先以三价形式进入晶格，然后在较弱的还原条件下将Eu³⁺还原为Eu²⁺，以得到高浓度二价铕激活的青色荧光粉，得到的二价铕激活的青色荧光粉呈现宽带发射且热稳定性较优异。

技术领域

本申请属于发光材料技术领域，尤其涉及一种二价铕激活的青色荧光粉及其制备方法和应用。

背景技术

作为第四代照明光源，白光二极管(w-LED)因高效节能、绿色环保和超长寿命等优点，被视为最具前景的新一代照明技术。LED照明光源普遍采用了高亮度的蓝光芯片组合单一黄色荧光粉的实现方式，该方式得到的是冷白光且显色指数低，并带来了“蓝光伤害”等问题。近些年，“全光谱健康照明”的器件逐渐成为业界热点，然而，“全光谱健康照明”器件的制作需要各种波段的荧光粉，目前急缺的是商用青色荧光粉(470-500nm)，因而，开发高性能青色荧光粉将有助于实现LED健康照明取得实质性的进展。

近些年，尖晶石结构荧光粉越来越被国内外研究者重视，主要原因在于该类发光材料具有优异的发光性能和稳定性，其本质原因在于该类材料晶体结构为高对称性、原子堆垛致密的立方晶系结构，具有极为优异的刚性特性，目前常作为基质材料的尖晶石成分为MgAl₂O₄、ZnAl₂O₄、ZnGa₂O₄以及这几种基质材料的固溶体，发光中心离子主要有Eu³⁺、Er³⁺、Yb³⁺、Cr³⁺、Ce³⁺、Mn⁴⁺以及Mn²⁺等。然而，目前尚未有Eu²⁺激活的尖晶石被报道，绝大部分研究多局限于Eu³⁺掺杂，主要是因为Eu³⁺相对Eu²⁺具有更小的离子半径，更容易制备得到Eu³⁺激活的荧光粉，但是，Eu³⁺激活的稀土发光材料光效低、光谱覆盖范围小(半峰宽窄)，热稳定性较差，在使用过程中量子效率偏低和长波发射带较窄，不利于广泛应用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种二价铕激活的青色荧光粉及其制备方法和应用，旨在解决现有制备方法中，难以制备得到含有二价铕的荧光粉并实现二价铕高浓度掺杂的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种二价铕激活的青色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：

按照化学式Mg_1-x-yR_yAl_2-zD_zO_4-mQ_m:xEu²⁺的计量比获取各元素的化合物原料，混合处理，得到原料混合物，其中，R为Li、Na、Zn中的至少一种，D为Ga、In、Y、Sc中的至少一种，Q为N、F中的至少一种，且0＜x≤0.2，0≤y≤0.2，0≤z≤0.5，0≤m≤0.3；

提供含碳的还原气氛，将原料混合物进行烧结处理，再进行后处理，得到二价铕激活的青色荧光粉。