[发明专利]一种超宽带激发兼宽带发射红色荧光粉及其制备方法

说明书

一种超宽带激发兼宽带发射红色荧光粉及其制备方法，其通常表示式为：Sr(Lasubgt;1‑y/subgt;Asubgt;y/subgt;)(Scsubgt;1‑/subgt;subgt;z/subgt;Bsubgt;z/subgt;)Osubgt;4/subgt;:mEusupgt;2+/3+/supgt;，其中A为稀土元素Pr、Nd、Sm中的一种，B为Al；y＝0.1％‑100％；z＝0.1％‑100％；m＝0.1％‑20％。本发明以Eu作为激活剂的宽带发射红色荧光粉Sr(Lasubgt;1‑y/subgt;Asubgt;y/subgt;)(Scsubgt;1‑z/subgt;Bsubgt;z/subgt;)Osubgt;4/subgt;:mEusupgt;2+/3+/supgt;,具有超宽的激发范围，既可被紫外光激发(240‑360nm)，也可以被蓝光激发(390‑580nm)，激发范围非常广，与商用紫外芯片和蓝光芯片匹配良好，可用于白光LED照明，另外激发光谱宽并且发射宽带红光适用于植物生长补光照明；合成条件简单，条件不苛刻，与目前常用的氮化物红色荧光粉相比，合成过程中无需手套箱、无需隔绝空气、无需高压环境、原料可随意与空气接触。

技术领域

本发明属于材料科学技术领域，涉及一种超宽带激发兼宽带发射红色荧光粉Sr(La_1-yA_y)(Sc_1-zB_z)O₄:mEu^2+/3+及其制备方法。

背景技术

红色荧光粉在荧光粉转换白光LED(pc-WLED)、植物生长补光照明等领域均有重要价值。三价铕(Eu³⁺)具有4f电子层结构，其发光受晶体场影响小，为尖锐的红光或橙光谱线发射，在多个体系中均能够实现红光发射，Y₂O₃:Eu³⁺及Y₂O₂S:Eu³⁺体系是开发较早并且在多个传统领域得到应用的比较典型的红色荧光粉。但三价铕掺杂的荧光粉激发峰范围窄，仅可被紫外光有效激发，不能被商用蓝光LED芯片有效激发，虽然其在蓝光区也有吸收，但对应三价铕离子的4f电子跃迁，为尖锐的吸收峰，激发效率低。四价锰掺杂的氟化物体系如K₂SiF₆:Mn⁴⁺是目前较为常用的pc-WLED商用红色荧光粉，其吸收峰与商用蓝光LED芯片匹配良好，但其制备过程中需要使用有毒的氟化物原料，并且体系的耐候性较差，虽然也有途径加以提高，但往往涉及复杂的工艺流程。另外Eu²⁺激活的氮化物体系如(Sr,Ca)AlSiN₃:Eu²⁺、SrLiAl₃N₄:Eu²⁺、(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu²⁺也为较为常见的商用红色荧光粉，但其合成条件苛刻，需要隔绝空气，并往往需要高温、高压条件。可被商用蓝光LED芯片有效激发激发范围广，发射峰宽的红色荧光粉的开发至关重要。合成条件温和，原料无毒、耐候性好、光谱性质适宜、性能优异的红色荧光粉在白光LED的实现及植物补光等领域均有着重要的应用价值。

发明内容：

本发明针对荧光粉转换白光LED(简称pc-WLED)及植物生长补光照明中红色荧光粉中存在的问题，合成一种以Eu^2+/Eu³⁺为激活剂的具有层状钙钛矿结构的红色荧光粉。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案如下：

一种超宽带激发兼宽带发射红色荧光粉，表达式为Sr(La_1-yA_y)(Sc_1-zB_z)O₄:mEu^2+/3+；其中A为稀土元素为Pr、Nd、Sm中的一种，B为Al；y＝0.1％-100％；z＝0.1％-100％；m＝0.1％-20％。