[發明專利]一種氟磷酸鹽基紅色熒光粉、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201310262372.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103289702A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 黃彥林;秦琳;關瑩;陶正旭;袁蓓玲;韋之豪;徐傳艷
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C09K11/86
• 分類號: C09K11/86
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種無機發光材料，特別涉及一種能被紫外光激發的熒光粉，屬于發光材料和顯示技術領域。

背景技術

自從燈用稀土熒光粉商品化以來，各種新材料、新工藝在照明領域得到不斷地推廣應用。使用熒光燈粉管、芯柱、燈絲、電子粉、汞為主要材料的節能熒光燈，已得到全面使用，對熒光粉的研究已進入了一個新的階段。熒光粉的制備是發光材料研究的基礎，稀土發光材料因具有豐富多變的發光特性、發光的色純度高、高發光轉換率和化學穩定等優點，格外引人注目。經過幾十年的發展，稀土發光材料已經成為一類重要的功能材料，廣泛應用于熒光燈、等離子平板顯示器和X射線成像技術等領域。

盡管目前白光發光二極管被譽為21?世紀最有價值的新光源，但絕大數熒光燈還是在玻璃管中充有容易放電的氬氣和極少量的水銀，在玻管內壁上涂敷有熒光物質，在管的兩端燈芯上有用鎢絲制作的二螺旋或三螺旋鎢絲圈電極，在電極上涂敷有發射電子的物質，在真空通電狀態下，點燈(?啟動)?時，電流流過電極并加熱，從燈絲向著內發射出熱電子，并開始放電。放電產生的流動電子跟管內的水銀原子碰撞，產生紫外線(253.7?nm)。這種紫外線照射熒光物質，得到可見光。隨著熒光物質的種類不同，可發出多種多樣的光色，該方法制備成本低、方法簡單，滿足了人們對照明的需要。

在紫外白光LED中，由于是黃光和藍光二基色復合形成的白光，缺少了紅色的成分，所以顯色指數偏低。紅色熒光粉存在發光強度低，放光效率低的問題，和紫外綠色、藍色熒光粉匹配性差，無法實現具有較強色彩還原能力的白色。與商用的紅色熒光粉硫化物和氮化物相比，硫化物的發光效率低，穩定性差，環境污染嚴重。而氮化物雖然克服了這些缺點，但制備條件苛刻，價格昂貴，磷酸鹽是一種傳統的熒光粉基質材料，它具有高穩定性能，原料成本低廉和制備工藝簡單等優點。目前以氟磷酸鹽為基質的熒光粉并不多，而氟化物的加入可以降低熒光粉的燒結溫度，因此，使用氟磷酸根為基質原料，開發出一種新型的氟磷酸鹽基紅色熒光粉具有重要的意義。?

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術中商用紅色熒光粉在紫外域吸收弱的不足，提供一種結晶度高、發光效率顯著、色度純正，且制備方法簡單、綠色環保的氟磷酸鹽紅色熒光粉、制備方法及其應用。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是提供一種氟磷酸鹽基紅色熒光粉，它的化學式為Ca₃La_1-xEu_xF₆PO₄，其中，x為Eu³⁺替換La³⁺的摩爾百分比系數，?0.001≤x≤0.5；所述的熒光粉在波長為250～350納米的紫外光激發下，發射出發光中心為613納米的紅色熒光。

本發明所述的氟磷酸鹽基紅色熒光粉，其制備方法之一為采用高溫固相法，包括以下步驟：

1、以含有鈣離子Ca²⁺、含有鑭離子La³⁺、含有銪離子Eu³⁺、含有氟離子F^-、含有磷離子P⁵⁺的化合物為原料，按化學式Ca₃La_1-xEu_xF₆PO₄中各物質的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻，得到混合物；其中x為Eu³⁺替換La³⁺的摩爾百分比系數，0.001≤x≤0.5；

2、將步驟1得到的混合物在空氣氣氛下預燒結1～2次，燒結溫度為300～850℃，一次的燒結時間為6～14小時；

3、自然冷卻后，研磨并混合均勻，在空氣氣氛中煅燒，煅燒溫度為850～1100℃，煅燒時間為8～16小時，自然冷卻后得到一種氟磷酸鹽基紅色熒光粉。

在高溫固相法中，步驟2所述的燒結溫度為400～850℃，一次的燒結時間為7～12小時；步驟3所述的煅燒溫度為900～1100℃，煅燒時間為9～14小時。

本發明所述的氟磷酸鹽基紅色熒光粉，其另一種制備方法為采用化學溶液法，包括以下步驟: