[發明專利]一種紅色鍶鎂磷酸鹽熒光材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810559802.4
• 申請日: 2018-06-02
• 公開（公告）號: CN108822842B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 朱革;辛雙宇;周航健;李卓為;王闖;周發光;高淼
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: C09K11/71
• 分類號: C09K11/71;H01L33/50
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 王佳佳

一種紅色鍶鎂磷酸鹽熒光材料及其制備方法和應用，該紅色鍶鎂磷酸鹽熒光材料為Sr_19(1?x)Eu_19xMg₂(PO₄)₁₄，按照原料中各元素摩爾比Sr:Eu:Mg＝19(1?x):19x:2；Mg:P＝1:7稱取原料，混合后在還原氣氛下，先加熱至900℃保溫4h,再升溫至1200℃保溫6h，隨爐冷卻至室溫。優點是：Eu²⁺離子摻雜后，Sr₁₉Mg₂(PO₄)₁₄；Eu²⁺在激發波長在400nm處可以獲得發射波長在625nm的紅光，提供了半導體照明中高顯色性所需的紅色光譜，并具有高的發光效率、良好的熱穩定性和化學穩定性。產品制備方法簡單，合成條件溫和，適用于大批量生產，極具產業應用價值。

技術領域

本發明涉及一種紅色鍶鎂磷酸鹽熒光材料及其制備方法和應用，特別涉及一種用于半導體照明中光致發光的紅色磷酸鹽熒光材料及其制備方法和應用。

背景技術

WLEDs燈在節能、環保、壽命長等方面具有獨特優勢，是全世界共同提倡和參與節能、環保的發展需要，另外，LED燈由于其無鉛、汞等污染物，是真正的環保產品。

WLEDs白色光源可以通過(近)紫外芯片與紅、綠、藍三色熒光材料結合獲得，并且顯色指數高、同時色溫低，為了提高最終WLEDs的顯色性和穩定性，要求(近)紫外芯片激發的熒光材料具有良好的芯片波長匹配性、穩定性以及較高的發光效率。因此，亟需研發新型高效且穩定性好的發光材料。

目前，能夠被(近)紫外激發的具有高效率、優異的熱穩定性能的紅色發光材料少有報到。其中性能較好的紅色熒光材料代表是Y₂O₂S:Eu³⁺，但是它們由于硫酸鹽制備過程中有硫化物的副產物生成，對環境會造成污染，且在特定的溫度下，化學穩定性較差，直接影響光轉換效率，Y₂O₂S:Eu³⁺的穩定性能有待進一步提高。此外，Eu³⁺的f-f躍遷吸收屬于線狀吸收峰，與目前商用LED芯片(365nm～410nm)的發射峰匹配性存在一定差異，嚴重影響器件的光轉換效率。氮化物熒光粉由于具有獨特的激發光譜(激發范圍涵蓋紫外、近紫外、藍光甚至綠光)以及優異的發光特性，其開發研制受到了科學界和產業界的極大關注。氮化物熒光材料具有較高的發光效率、良好的波長匹配性以及穩定性能近年來受到人們廣泛關注，然而氮化物熒光材料制備過程需要高溫(＞1600度)、高壓(0.1～10MPa)、氣氛保護等苛刻條件，極大地限制了該熒光粉的廣泛應用及推廣。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種光譜匹配性好，發光效率高、制備方法簡便且合成溫度低的紅色鍶鎂磷酸鹽熒光材料及其制備方法和應用。

本發明的技術解決方案是：

一種紅色鍶鎂磷酸鹽熒光材料，其化學組成式Sr_19(1-x)Eu_19xMg₂(PO₄)₁₄，其中0.001≤x≤0.09。

一種紅色鍶鎂磷酸鹽熒光材料的制備方法，包括以下步驟：

1)根據化學組成式Sr_19(1-x)Eu_19xMg₂(PO₄)₁₄，按照原料中各元素摩爾比Sr:Eu:Mg＝19(1-x):19x:2；Mg:P＝1:7稱取原料，其中0.001≤x≤0.09，其中該原料包括：

含有Sr的氧化物(SrO)或能夠轉化為該氧化物的化合物作為Sr源；

含有Mg的氧化物(MgO)或能夠轉化為該氧化物的化合物作為Mg源；