[发明专利]一种蓝光激发的磷酸盐红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸盐红色荧光粉的制备方法，特别涉及一种适合蓝光激发发红光的荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，是未来照明市场上的主流产品。

目前实现白光LED普遍采用的是在蓝光LED芯片上涂覆高效的可被蓝光激发而发射黄光的荧光粉，其原理是蓝光LED激发荧光材料产生与蓝光互补的黄光，在利用透镜原理将蓝光、黄光予以混合，使人眼产生白光的视觉。目前此种荧光粉主要是由铈激活的YAG钇铝石榴石，其化学式为Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺（美国专利5,998,925和欧洲专利862,794），激发光谱在460~470nm附近，能有效吸收氮化镓GaN发光二极管的蓝光，石榴石结构的荧光粉有化学性质稳定、亮度高、寿命长及发光效率高等特定。这种荧光粉制作的白光LED具有很高的流明效率，尽管采用蓝光与黄色荧光粉组合在产生白光方面已经取得巨大成功，但该方法仍然存在明显的缺点：显色指数低。此缺点可以通过添加红色荧光粉或在黄粉中形成新的红光发射中心来改善。

近年来，一些其它体系的红色荧光粉被开发。庄卫东等人报道了Eu²⁺激活硫化物(Sr, Ca)S：Eu²⁺在460nm激发下，发射峰波长为600nm，当SrS中的Sr²⁺被Ca²⁺逐渐被取代后，发射峰由600红移到647nm。但这种荧光粉稳定性差、容易潮解。Xie R等人报道了在10atm N₂和1800℃保温2h的条件下获得CaAlSiN₃：Eu²⁺红色荧光粉；Hoppe等人报道了报道了先让金属与N₂在550~800℃反应制备碱土、稀土氮化物，然后在1500~1600℃及1atm N₂的保护下与Si₃N₄反应下制备(Ba_2-xEu_x)₂Si₅N₈红色荧光粉；总的来说，氮化物、氮氧化物这类红色荧光粉合成工艺都比较复杂，合成条件比较苛刻。

磷酸盐是一种传统的荧光粉基质材料，具有物化性能稳定，原料成本低和制备工艺简单等优点。磷酸盐荧光粉是性能优良的荧光粉之一，如报道的LiSrPO₄：Eu²⁺蓝色荧光粉（Z. C. Wu, J. X. Shi, J. Wang, M. L. Gong, and Q. Su, J. Solid State Chem. 179 (2006) 2356）比商用的蓝色荧光粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺，具有高的吸收和转换效率；KSrPO₄：Eu²⁺荧光粉（Y. S. Tang, S. F. Hu, C. C. Lin, N. C. Bagkar, and R. S. Liu, Appl. Phys. Lett. 90 (2007) 151108）比商用Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺荧光粉，具有高的热稳定性。Ca₄(PO₄)₂O：Eu²⁺橙红色荧光粉（ZL200710055669.0）比商用的氮（氧）化物红色荧光粉，具有原料成本低和合成工艺简单的特点。磷酸盐蓝色、绿色、黄色和橙红色荧光粉目前均有报道，但磷酸盐红色荧光粉，尤其是适合蓝光芯片激发的红色荧光粉还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种蓝光激发的磷酸盐红色荧光粉及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明蓝光激发的磷酸盐红色荧光粉的化学表示式如下：

(Ca_10-x)(PO₄)₆O：xEu²⁺，

式中， x=0.001~0.10。