[發(fā)明專利]以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710507807.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107216879A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武秀蘭;白文妮;任強(qiáng);海鷗;林飛;焦葉輝;李歡歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/86
• 分類號(hào): C09K11/86
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所61214
• 代理人: 涂秀清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于LED用熒光粉制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉，本發(fā)明還涉及該摻鐠紅色熒光粉的制備方法。

背景技術(shù)

白光LED作為第四代綠色照明光源，是如今的照明光源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。藍(lán)光或紫外光LED半導(dǎo)體芯片與黃光熒光粉或紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉分別組合實(shí)現(xiàn)白光的模式更是如今實(shí)現(xiàn)白光LED的主流方案。目前實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的藍(lán)光LED半導(dǎo)體芯片與黃光熒光粉YAG:Ce³⁺(Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺)組合形成的白光，由于其紅光發(fā)射波段較弱，導(dǎo)致其顯色性指數(shù)較低(Ra<80)，相關(guān)色溫較高(CCT>7000K)，僅可滿足普通的照明要求。

由于熒光材料的發(fā)光性能將對(duì)白光LED的發(fā)光亮度、光效、使用壽命、色度等性能指標(biāo)產(chǎn)生重要的影響。且市場(chǎng)上缺少能與藍(lán)光或紫外光LED半導(dǎo)體芯片匹配的、高效率的熒光材料，故為了提供近紫外或者藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉，使其解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)射光譜中紅色成分少而出現(xiàn)的問(wèn)題，以進(jìn)一步提高熒光粉的顯色性和光效率，滿足更多照明要求的場(chǎng)所使用，開(kāi)發(fā)新型、高效且可以與藍(lán)光或紫外光LED半導(dǎo)體芯片匹配的紅色熒光粉具有重要的研究和實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉，解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)射光譜紅色成分少而導(dǎo)致的色溫高，顯色指數(shù)低的問(wèn)題，以進(jìn)一步提高熒光粉的顯色性和光效率。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，以磷酸鹽為基質(zhì)，化學(xué)通式為Ca₃Gd_1-xNa(PO₄)₃F:xPr，其中0.02≤x≤0.1。

本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是，以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、按按化學(xué)通式Ca₃Gd_1-xNa(PO₄)₃F:xPr的摩爾配比，其中0.02≤x≤0.1，分別稱取含Ca化合物、含Gd化合物、含Na的氟化合物、含P化合物和含Pr化合物作為原料；

步驟2、將步驟1中稱取的所有原料混合后研磨，形成混合料；

步驟3、將經(jīng)步驟2得到的混合料于空氣氣氛下煅燒3h～5h，煅燒溫度為750℃～950℃，煅燒完成后隨爐冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；

步驟4、將步驟3得到的煅燒產(chǎn)物研磨，得到以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉。

本發(fā)明另一種技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于，

在步驟1中：含Ca化合物為CaCO₃，含Gd化合物為Gd₂O₃，含Na的氟化合物為NaF，含P化合物為NH₄H₂PO₄，含Pr化合物為Pr₆O₁₁。

步驟2中研磨時(shí)間為20min～40min。

步驟3中升溫速率為3℃/min～10℃/min。

步驟4中研磨時(shí)間為20min～40min。

本發(fā)明的有益效果是，

本發(fā)明以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉，以磷酸鹽為基質(zhì)，通過(guò)摻雜激活離子Pr³⁺，制備得到以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉，該紅色熒光粉的激發(fā)光譜在400nm～500nm，幾個(gè)主要激發(fā)峰在448nm、472nm、485nm附近，其發(fā)射光譜在500nm～700nm，主峰在613nm附近，能夠在近紫外或藍(lán)光激發(fā)下發(fā)出紅光，發(fā)光強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，發(fā)光性能好，解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)射光譜中紅色成分少而出現(xiàn)的問(wèn)題，以進(jìn)一步提高熒光粉的顯色性和光效率；

本發(fā)明以磷酸鹽為基質(zhì)的摻鐠紅色熒光粉的制備方法，基于固相合成法來(lái)制備，操作性強(qiáng)，在空氣氣氛下制備，升溫過(guò)程簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)單易行，重現(xiàn)性好，制備周期短。

附圖說(shuō)明