[发明专利]一种Eu3+激活的磷酸盐红色荧光粉、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种三价铕离子Eu³⁺激活的磷酸盐红色荧光粉、制备方法及应用，属于荧光材料技术领域。

背景技术

白光LED是继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，被称为21世纪的绿色光源，具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快及安全性好的特点。1997年首次报道以YAG:Ce³⁺黄发射荧光作为光转换材料，到目前为止，蓝色LED与YAG:Ce³⁺荧光粉组合的白光LED的发光效率已经超过了100lm/W，超过了荧光灯的发光效率。然而，用蓝色LED的蓝色光与YAG:Ce³⁺荧光粉的黄色光组合而成的高亮度白光LED存在其固有的缺陷：缺少红色光而导致显色性不好的问题。 

目前，白光LED商用红色荧光粉是铕激活的氧化钇Y₂O₃:Eu³⁺或硫氧化钇Y₂O₂S:Eu³⁺。尽管发光颜色纯正，但存在主要缺点是：在近紫外光或蓝光的激发下发光效率低，只是绿粉ZnS:Cu⁺,Al³⁺和蓝粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺的八分之一，且寿命也比绿粉和蓝粉短。因此，开发新型的红色荧光粉是国内外的热点。

卤磷酸盐基质是一类良好的发光和激发基质，具有优良的发光性能，热稳定性和化学稳定性，来源广泛，价格低廉，倍受人们的关注。中国发明专利CN102167976A公开了一种氟磷酸盐绿色发光材料及其制备方法，其化学式为M₃R_1-xF₃(PO)₂:Tb_x；其中，M为碱金属离子，R为稀土元素，x为相应掺杂三价Tb离子相对稀土离子R所占的摩尔百分比分数，0.005≤ｘ≤0.3。在本发明作出之前，中国发明专利CN 101245246公开了一种氟磷酸盐绿色发光材料及其制备方法，其化学式为M₂R_(1-x-y)F₂(PO₄):Tb_x^.Ln_y，制备方法是：将稀土氧化物，磷酸氢二铵，碱金属氟化物混合均匀，在一氧化碳气氛中，先于200～400℃预烧，然后于600～800℃烧结，其产物研磨、洗涤、烘干得到产品，所得发光材料在真空紫外光147nm和172nm处有较强的吸收，尤其在172nm光激发下，产生位于543nm的绿色发光，适合满足PDP等离子显示要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中白光LED用红色荧光粉在近紫外和蓝光区域激发效率低和稳定性差的不足之处，提供一种高效、制备工艺简单、无污染的三价铕离子Eu³⁺激活的新型氟磷酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用。

为达到以上发明目的，本发明采用的技术方案是：提供一种Eu³⁺激活的磷酸盐红色荧光粉，它是一种卤磷酸盐，所述荧光粉的化学式为NaA₃R_1-xEu_x[PO₄]₃M，其中，A为碱土金属锶离子Sr²⁺，钡离子Ba²⁺中的一种或两种，R为镧离子La³⁺、钐离子Sm³⁺、钆离子Gd³⁺、镥离子Lu³⁺及钇离子Y³⁺中的至少一种，M为氟离子F^-、氯离子Cl^-中的至少一种；x为稀土三价铕离子Eu³⁺掺杂的摩尔百分比系数，0.0001≤x≤1.0。

一种Eu³⁺激活的磷酸盐红色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：