[发明专利]一种Eu（II）离子掺杂的单相全光谱发射荧光粉及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Eu(II)离子掺杂的单相全光谱发射荧光粉及其制备方法和应用。本发明的Eu²⁺离子掺杂的荧光粉的化学通式为：Ca₉MgNa(PO₄)₇:xEu²⁺，其中，x为0.005‑0.02。该荧光粉的制备方法为：按照摩尔比称取荧光粉各原料粉体研磨均匀；然后将混合的原料粉体转移至坩埚中，在900～1100℃下烧结，得到荧光粉前驱体；称取前驱体与还原性金属粉末，分别放置于两个坩埚中，并将坩埚放置于真空管式炉中，在600～1000℃下还原4～8h。本发明可以得到光谱范围涵盖400～750nm可见光波段的全光谱发射荧光粉，还具有量子效率高、显色指数高、安全性高和无污染等优势。

技术领域

本发明涉及一种Eu(II)离子掺杂的单相全光谱发射荧光粉及其制备方法和应用，属于发光材料技术领域。

背景技术

LED(Light Emitting Diode)作为21世纪最新一代的绿色照明光源，具有体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、响应速度快、环保、可平面封装、易开发成薄短小产品等优点。目前白光LED器件的主要生产方法是在蓝光LED芯片上涂敷传统的黄色荧光粉，这种产品的发射光谱中红色成分较少，显色指数低。另外几种产生白光方式，如：“红光芯片+绿光芯片+蓝光芯片”、“紫外LED芯片+蓝色荧光粉+红色荧光粉+绿色荧光粉”，也由于显色指数低、发射光谱不连续、光效不高等问题，使LED照明领域无法得到良好的发展。

要想突破LED在照明领域的瓶颈，就必须克服以上问题。首先，荧光粉的发射光谱应不含紫外及红外辐射，并符合人眼的敏感曲线；其次这种高品质的荧光粉应具备很高的显色指数。综合以上因素考虑，只有具有接近日光全光谱的光才是最好的照明用光。如何研究得到接近于日光全光谱的光也就成为了当下LED 照明行业最迫切的课题。

稀土材料是一类普遍的发光材料，广泛应用于照明和显示行业。目前，通过多种荧光粉混合可以实现全光谱发射，但是会因为荧光粉间的性能差异及相互吸收导致荧光粉的稳定性和发光效率降低。另外，还可以通过稀土离子共掺实现全光谱发射，但是由于发光中心之间复杂的能量传递，导致荧光粉的发光效率降低。基于这些问题，在单一基质材料中单掺稀土离子实现全光谱发射无疑是一种理想的实现方案。

目前，荧光粉还原应用较多的方法为氢-氮还原和CO还原，上述两种方法存在还原效果差、污染性高等缺陷。

发明内容

本发明解决的技术问题是：荧光粉还原采用氢-氮还原或CO还原存在还原效果差、污染性高等缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种Eu²⁺离子掺杂的单相全光谱发射荧光粉，该荧光粉的化学通式为：Ca₉MgNa(PO₄)₇:xEu²⁺，其中，x为0.005-0.02。

本发明还提供了上述的Eu²⁺离子掺杂的单相全光谱发射荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：称取荧光粉原料粉体CaCO₃、(MgCO₃)₄·Mg(OH)₂·5H₂O、Na₂CO₃、 NH₄H₂PO₄和Eu₂O₃进行研磨并混合均匀；

步骤2：将混合均匀的荧光粉原料粉体放置于坩埚中，并将坩埚放置于马弗炉中，在900～1100℃烧结温度和8～12h烧结时间下得到前驱体；