[发明专利]一种稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光粉，尤其是涉及一种稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法。

背景技术

稀土发光材料是制备大功率白光LED最主要的材料之一，而获得白光可通过近紫外LED发出近紫外线激发红绿蓝(RGB)三基色荧光粉来实现。在三基色荧光粉体系中，红粉荧光粉的用量占到60％～80％，对调制白光的色温和显色性等方面起到重要作用。目前，商品化红粉有Y₂O₃:Eu³⁺，而稀土元素钇价格昂贵，导致成本很高。所以，研发寻找其他新基质体系红粉成为研发热点。稀土硼酸盐系列荧光粉是20世纪90年代末，为了适应大屏幕高清晰彩色投影电视和计算机终端显示技术的发展，正在研究开发一类新型稀土荧光材料。由于以硼酸盐作为基质的材料具有很高的紫外线透明性及特殊的光学性，因此是一种很好的可用于发光的基质材料。制备稀土掺杂硼酸盐荧光粉的方法有高温固相反应、溶液-固相反应等。

韩国Woo-Seuk Song等人在杂志《Materials Chemistry and Physics》报道了在近紫外线激发下发黄光的Sr₃B₂O₆:Eu²⁺荧光粉。在该论文中，以高纯的Sr(NO₃)₂、H₃BO₃、Eu(NO₃)₃为原料，先将原料溶解于去离子水中，再在100℃下干燥3天，然后将干燥所得产物研磨，在还原气氛(25％H₂+75％N₂)下在管式炉中以1000～1300℃温度下煅烧4h，即得到产物。

吉林大学Yuming Yang等人在《Current Applied Physics》上报道了可在近紫外线下激发发红光的SrAl₂B₂O₇:Eu³⁺荧光粉。在该论文里，以Sr(NO₃)₂、H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O及纯度99.99％Eu₂O₃为原料，开始将原料溶解于硝酸中，然后将溶液蒸发干燥，所得物在550℃热处理，又将所得粉末研磨后再在950℃空气中煅烧4h，即的产物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在近紫外线下激发而发出红光，可作为三基色荧光粉中红粉材料的稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法。

所述稀土掺杂红光型荧光粉的原料组成为碳酸锶(SrCO₃)、硼酸(H₃BO₃)、氧化铕(Eu₂O₃)，其组合配比符合通式Sr_3-xB₂O₆:xEu³⁺(0.01≤x≤0.1)。

所述稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法包括以下步骤：

1)按组合配比通式Sr_3-xB₂O₆:xEu³⁺(0.01≤x≤0.1)，将碳酸锶、硼酸和氧化铕混合，研磨，过筛后得到的细粉烘干；

在步骤1)中，所述碳酸锶(SrCO₃)最好采用分析纯(AR)的碳酸锶，所述硼酸(H₃BO₃)最好采用分析纯(AR)的硼酸，所述氧化铕(Eu₂O₃)最好采用4N氧化铕；所述烘干可采用红外线快速干燥器烘干，所述烘干的温度可为80～110℃，所述烘干的时间可为1～1.5h，所述细粉的粒度可为50～80μm。

2)将烘干后所得的细粉煅烧后冷却降温；

在步骤2)中，所述煅烧的方法可为：将烘干后所得的细粉置于小坩埚中，再将小坩埚放入大坩埚中，并用小坩埚盖住，然后用大坩埚盖将大坩埚盖住，并将大坩埚放入电炉的加热区中央处，关闭电炉炉腔；开启电炉进行加热升温，加热至300～500℃，恒温保温1～3h，然后再加热升温至900～1300℃，又恒温保温煅烧1～6h；冷却降温，待电炉-温度降至200℃时，关闭电炉电源，产物随炉自然冷却至室温，收集产物。