[發明專利]一種適合近紫外光激發的橙紅色熒光粉及其制備和應用

有效

• 申請號: 201510974891.5
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105419797B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 余瑞金;薛娜;趙澤;謝楠楠;黑周斐
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C09K11/75
• 分類號: C09K11/75;H01L33/50
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本發明屬于無機發光材料技術領域，特別涉及一種適合近紫外光激發的橙紅色熒光粉及其制備和應用。

背景技術

半導體白發光二極管(white light emitting diodes，簡稱W-LED)是近年來發展和逐漸應用的一種全新型固態照明器件。與傳統的照明器件相比，白發光二極管具有體積小、壽命長、效率高、節能、無污染等優點，被稱為“第四代照明光源”。隨著白發光二極管的不斷發展以及應用，熒光粉性能和制備越來越受到人們的重視，尤其是可被藍光和紫外光激發的紅色熒光粉的性能直接影響著白發光二極管的顯色性。

目前白發光二極管的實現主要是采用InGaN芯片(370～410nm)與三基色熒光粉(紅、綠、藍)組合發出白光。目前應用的紅色熒光粉都存在著或多或少的缺陷，因此尋找一種新型白發光二極管用紅色熒光粉十分重要。目前商業化的紅發光熒光粉主要是Y₂O₂S:Eu³⁺，與藍、綠發光熒光粉相比，Y₂O₂S:Eu³⁺存在一些不足，例如：不能有效吸收400nm左右激發光、價格昂貴等等；能被藍光芯片激發的堿土金屬硫化物Ca_1-xSr_xS:Eu²⁺也是一種高效的紅色熒光粉，可以制造較低色溫的白光，但是制備及其復雜，硫化物紅色熒粉化學性質不穩定陷，應用過程之中也有硫化物氣體的溢出，使用壽命短。因此人們一直力圖開發新組分的紅色熒光粉，其基本要求如下：成本低廉；能有效吸收400nm左右激發光；有較強的發光強度；化學性質穩定；形貌規則，粒度分布均勻。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種適合近紫外光激發的橙紅色熒光粉及其制備和應用，選擇磷銻酸鹽Ba₂Sb₄P₂O₁₇作為發光基質材料，具有穩定的物理化學性質，磷銻酸鹽有很好的光吸收帶，經高能量激發后可以將吸收的光子傳遞給摻雜稀土離子，從而達到發光的效果，其制備工藝簡單，性能高效，可在近紫外光的激發下，發射出高效穩定的橙紅光，此類熒光粉材料目前尚未報道。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種適合近紫外光激發的橙紅色熒光粉，其化學通式為Ba_2-2xSb₄P₂O₁₇:Eu_2x，其中x為Eu³⁺摻雜取代Ba的摩爾百分數，0.001≤x≤0.20。

所述x取值可以為0.001、0.01、0.05、0.10或0.20。

所述適合近紫外光激發的橙紅色熒光粉的制備方法，可采用高溫固相法，包括如下步驟：

(1)，按化學式Ba_2-2xSb₄P₂O₁₇:Eu_2x中各元素的化學計量比，分別稱取含有鋇離子Ba²⁺的化合物、含有銪離子Eu³⁺的化合物、含有銻離子Sb⁵⁺的化合物，含有磷離子P⁵⁺的化合物，均勻混合在一起并細致研磨，得到原料的混合物；

(2)，將所得混合物放置在剛玉坩堝之中，置于馬弗爐中在空氣氣氛下預煅燒，預煅燒溫度為300～700℃，預煅燒時間為1～8小時；

(3)，將預煅燒后的混合物自然冷卻，取出研磨均勻，再次置于馬弗爐中在空氣氣氛中煅燒，煅燒溫度為750～1200℃，煅燒時間為1～10小時，自然冷卻到室溫，即得橙紅色熒光粉Ba_2-2xSb₄P₂O₁₇:Eu_2x。

所述步驟(1)中含有鋇離子Ba²⁺的化合物為碳酸鋇、氯化鋇、硝酸鋇或氫氧化鋇；含有銪離子Eu³⁺的化合物為氧化銪；含有銻離子Sb⁵⁺的化合物為五氧化二銻；含有磷離子P⁵⁺的化合物為磷酸氫二銨、磷酸二氫銨或五氧化二磷。