[发明专利]一种深紫外线LED用单基质白光荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光致发光材料技术领域，涉及一种深紫外线LED用单基质白光荧光粉及制备方法，该材料在紫外激发下发射白光，用于紫外激发的白光LED，也可用于荧光灯。

背景技术

紫外光激发的Dy³⁺激活稀土钒磷酸盐(化学式简写为RE(PV)O₄:Dy³⁺)在483nm和573nm附近具有两处特征发射，复合后可得到良好的白光。作为单基质的发光材料可避免封装时三基色荧光粉分布不均带来的光色不纯的现象。

发光强度是荧光粉性能的重要指标，对于稀土钒磷酸盐荧光粉，提高荧光粉发光强度的通常做法是增加晶化程度，即提高最终热处理温度。但煅烧温度过高会造成钒磷酸盐的热分解转变，影响发光性能。因此现在主要是通过多离子共掺技术获得高发光强度的稀土钒磷酸盐荧光粉。例如，研究人员制备出组分为Bi_xY_1-xVO₄:Dy³⁺荧光粉(Bing Yan，Xue-Qing Su Chemicalco-precipitation synthesis of luminescent Bi_xY_1-xVO₄:RE(RE＝Eu³⁺，Dy³⁺，Er³⁺)phosphors from hybrid precursors，Journal of Non-Crystalline Solids352：3275-3279，2006)，就是利用Bi³⁺对Dy³⁺的敏化作用，提高发光强度。还有人制备出(Y，La)VO₄:Eu³⁺荧光粉(左银燕，(Y，La)VO₄:Eu³⁺的制备及其发光性能的研究，兰州大学硕士论文，2007)，通过Y和La两种稀土离子的协同作用来提高发光强度。但Bi³⁺以及Y³⁺，La³⁺共掺对荧光粉发光强度的增强作用不明显，而且上述共掺离子也都是比较昂贵的金属离子，在提高荧光粉发光强度的同时增加了生产成本，不利于实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种深紫外线LED用单基质白光荧光粉，能在制备工艺不用改变的情况下，通过在RE(PV)O₄晶格中以取代RE的方式掺杂低成本金属离子并对Dy³⁺产生敏化作用，在250～350nm紫外光激发范围内，有效提高发光强度。

本发明的另一个目的是提供上述白光荧光粉的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种深紫外线LED用单基质白光荧光粉，具有如下的化学组成表达式An_xB_xRE_1-x-yP_zV_1-zO₄:Dy³⁺_y；

其中，A为碱金属离子，选自Li⁺，Na⁺或K⁺中的一种；

B为过渡金属离子，选自Zn²⁺或Cd²⁺；

RE为稀土离子，选自Y³⁺，La³⁺，Gd³⁺或Lu³⁺中的一种；

x，y，z为相应掺杂元素相对于RE所占的摩尔百分比系数，0≤n≤4，0≤x≤0.4，0≤y≤0.3，0≤z≤1。

本发明所采用的另一个技术方案是，一种制备深紫外线LED用单基质白光荧光粉的方法，该方法按以下步骤采用化学共沉淀法合成：

(a)预备原料A组份、B组份、C组份、D组份、E组份和F组份：

A组份为碱金属氧化物、碱金属氢氧化物或碱金属硝酸盐；

B组份为过渡金属氧化物、过渡金属氢氧化物或过渡金属硝酸盐；

C组份为稀土氧化物或稀土硝酸盐；

D组份为氧化镝或硝酸镝；

E组份为(NH₄)₂HPO₄、(NH₄)H₂PO₄或(NH₄)₃PO₄；