[发明专利]一种化学式为Na2SrP2O7:χSm3+ 的橙色荧光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于LED 灯用荧光粉制备技术领域，特别涉及一种化学式为Na₂SrP₂O₇:χSm³⁺（χ表示摩尔分数，其值为0.02)的橙色荧光粉的制备方法。

背景技术

近年来，节能照明产业高速发展，然而高效的照明设备在降低能耗的同时，伴随而来的是无法避免的汞污染问题。无机固态照明 LED 由于具有寿命长、低热阻和节能环保等巨大优势，已经成为继白炽灯、低压气体放电灯、高压气体放电灯之后的新一代照明光源。目前实现白光LED 主要有三种形式：第一种是使用 LED 芯片发射的近紫外光有效激发红、绿、蓝三基色荧光粉，这些荧光物质将把从 LED 芯片辐射出来的高能量近紫外线转换成较低能量波长的红、绿、蓝光，三色光有机结合成白光。第二种是通过LED芯片发射蓝光激发黄色荧光粉，使剩余的蓝光与激发产生的黄光复合成白光。另外还可以通过红色芯片、绿色芯片、蓝色芯片按一定比例组合发出白光。通过 LED芯片发射的蓝光激发黄色荧光粉组合成白光是目前生产商用白光 LED 的主流形式。但是这种白光LED 有显色指数（CRI）偏低、色温偏高等缺点，其原因是红色成分的缺乏，并且在高的电流下蓝光相对强度变化要比黄光大，导致色温的改变，进而降低其CRI。因而怎样克服上述缺点，是近年来 LED 灯用荧光粉研究的热点。橙光和红光在提高显色性及降低色温方面起着重要作用。但相对于其它颜色的荧光粉来说，这两色荧光粉的研发相对滞后。因此开发新型发光材料，显得尤为重要。

关于橙色荧光粉的报道很少见，徐文飞等人利用高温固相法制备了一种高效橙色荧光粉 Sr_3–xSiO₅:xEu²⁺，但是其激活剂为 Eu²⁺，Eu的稳定价态为+3 价，+2 价不稳定。张长栓等人制备了一种新型橙色稀土荧光粉，其过程是将氧化铝、氧化镁、氟化镁、碳酸钙和氧化铕按一定比例混合研磨均匀，用溶剂浸泡，烘干后放人高温炉在一定温度下进行烧结，最后得到粉末，测其发光性能，发现发出橙色光。但他们并没有分析烧结后粉末的物质构成，以及发光机理，应用到实际受限。最新的国外相关报告，报道了两种新型的橙色荧光粉。一种是由 Yu R.J.等人制备的 Ba₃La(PO₄)₃:Sm³⁺荧光粉，另一种是由 Wani J.A.等人制备的 Li₂BaP₂O₇:Ln³⁺ (Ln=Eu, Sm)。经检测，这两种都是高效的荧光粉，具有较高的使用价值。

经查阅文献，为了改善LED 灯的色温、显色系数等缺陷，红色和橙色荧光粉的研究仍是热点，而荧光粉基质材料的选择以硅酸盐和磷酸盐为主，激活剂以稀土元素为主，常用铕、钐、铈等作激活剂，助熔剂常用H₃BO₃和NH₄Cl。本申请以制备能被近紫外光有效激发，发射波长为595nm~605nm之间的橙色光荧光粉为研究目标，选择磷酸盐为基质，Eu、Sm稀土氧化物为激活剂，H₃BO₃和NH₄Cl为助熔剂，制备出新的 Na₂SrP₂O₇:χSm³⁺（χ=0.02摩尔分数)橙色荧光粉，这一研究思路未见文献报道，对开发新型的橙色荧光粉具有积极的意义。

发明内容

本发明的目的是解决白光LED显色指数偏低、色温偏高等缺点，提供一种化学式为Na₂SrP₂O₇:χSm³⁺（χ表示摩尔分数，其值为0.02)的橙色荧光粉的制备方法。

具体步骤为：