CN107603626B - 一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉及其制备方法，化学组成式(Sr_1‑0.02‑xEu_0.02Mn_x)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂，按化学组成式称取相应的化合物作为反应的起始原料，其中F元素过量10％～50％，进行均匀混合；将得到的混合物在还原气氛下，在温度900～1300℃，焙烧1～10小时，得到荧光粉；将得到的荧光粉再经过研磨分散后，一种用于近紫外激发的铕锰共掺杂氟磷酸盐基荧光粉。本发明的有益效果是荧光粉的激发光谱范围较宽，发光效率高。

Description

一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉及其制备方法

技术领域

本发明属于新型荧光材料技术领域，涉及一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉及其制备方法。

背景技术

全固态光源白光LED具有转换效率高、寿命长、无污染等诸多优点，显示出广阔的市场前景和巨大的应用价值。目前，白光LED被广泛应用于液晶显示器背光源、彩色显示器、交通信号灯、景观照明等领域，同时在室内照明领域有望取代各式灯泡和荧光灯而成为新一代通用照明光源，在节约能源、保护环境、提高人民的生活质量等方面具有广泛而深远的意义。

白光LED可通过芯片与荧光粉组合得到，目前，市场上主要以“蓝光芯片与YAG:Ce黄光荧光粉”组合为主。但是，该种组合方式获得的白光LED由于缺乏红光成分而具有显色性低，相关色温高的缺点。伴随紫外芯片发光效率的提高，“近紫外芯片+单一基质白光荧光粉”组合方式获得的白光LED因发光性质优良，获得广泛关注和研究。因此，与近紫外芯片相匹配的单一基质白光荧光粉的开发具有重要的现实意义。氟磷酸盐基荧光材料具有原料成本、合成条件简单、发光效率高等优点，但目前白光LED用稀土离子掺杂的氟磷酸盐基发光材料则报道较少，因此，针对氟磷酸盐基荧光粉，以得到能与近紫外LED相匹配的荧光粉是LED用发光材料面临的重要课题，相关发光材料的发展对工业应用有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉及其制备方法，解决了目前获得的白光LED由于缺乏红光成分而具有显色性低，相关色温高的问题。

本发明一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉化学组成式为：(Sr_{1-0.02- x}Eu_0.02Mn_x)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂，其中，0.03≤x≤0.05。

进一步，x取值范围为0.03≤x≤0.05。

本发明一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉制备方法按照以下步骤进行：

(1)化学组成为：

(Sr_1-0.02-xEu_0.02Mn_x)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂，其中，0.03≤x≤0.05；

(2)按化学组成式称取相应的化合物作为反应的起始原料，其中F元素过量10％～50％，进行均匀混合；

(3)将步骤(2)得到的混合物在还原气氛下，在温度900～1300℃，焙烧1～10小时，得到荧光粉；

(4)将步骤(3)得到的荧光粉再经过研磨分散后，一种用于近紫外激发的铕锰共掺杂氟磷酸盐基荧光粉。

进一步，步骤(3)中还原气氛为H₂和N₂混合气体的反应气氛。

进一步，步骤(3)中温度950～1100℃；

进一步，步骤(3)中焙烧时间为3-5小时。

进一步，步骤(3)中反应气氛为体积比5％-20％：95％-80％的H₂-N₂混合气。

本发明的有益效果是荧光粉的激发光谱范围较宽，发光效率高。

附图说明

图1是实施例2的XRD谱图；

图2实施例2制备的荧光粉以475nm为监测条件得到的激发光谱图；

图3是实施例2制备的荧光粉以580nm为监测条件得到的激发光谱图；

图4是实施例2制备的荧光粉在410nm激发条件下的发射光谱图。图中，

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1

称取SrCO₃33.22克，Lu₂O₃19.90克，NH₄H₂PO₄34.51克，SrF₂7.53克，Na₂CO₃5.30克，Eu₂O₃1.06克，MnCO₃1.03克，进行充分研磨混合，放入氧化铝坩埚内，盖好坩埚盖，放入高温炉内，在900℃～1200℃温度下，H₂/N₂混合气中H₂含量在5％-20％的还原气氛中，焙烧1～5小时，冷却至室温时取出，研磨分散后，得到一种用于近紫外激发的氮氧化物基荧光粉，其组成为(Sr_0.95Eu_0.02Mn_0.03)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂。

实施例2

称取SrCO₃32.77克，Lu₂O₃19.90克，NH₄H₂PO₄34.51克，SrF₂7.53克，Na₂CO₃5.30克，Eu₂O₃2.64克，MnCO₃1.37克，进行充分研磨混合，放入氧化铝坩埚内，盖好坩埚盖，放入高温炉内，在900℃～1200℃温度下，H₂/N₂混合气中H₂含量在5％-20％的还原气氛中，焙烧1～5小时，冷却至室温时取出，研磨分散后，得到一种用于近紫外激发的氮氧化物基荧光粉，其组成为(Sr_0.94Eu_0.02Mn_0.04)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂。。

实施例3

称取SrCO₃32.33克，Lu₂O₃19.90克，NH₄H₂PO₄34.51克，SrF₂7.53克，Na₂CO₃5.30克，Eu₂O₃2.64克，MnCO₃1.72克，进行充分研磨混合，放入氧化铝坩埚内，盖好坩埚盖，放入高温炉内，在900℃～1200℃温度下，H₂/N₂混合气中H₂含量在5％-20％的还原气氛中，焙烧1～5小时，冷却至室温时取出，研磨分散后，得到一种用于近紫外激发的氮氧化物基荧光粉，其组成为(Sr_0.93Eu_0.02Mn_0.05)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂。

本发明提供的单一基质白光荧光粉可在250-420nm紫外光激发下发射出较为稳定的白光，改善了三基色荧光粉因多相混合产生的颜色不均衡的弊端，避免了红绿荧光粉对蓝光荧光粉发射光的再吸收而使发光效率减弱的问题，同时也克服了三基色荧光粉配比难于调控的缺陷；本发明合成荧光粉的方法简单，无污染，成本低。

本发明的优点还在于：

1、本发明涉及的体系为氟磷酸盐，其原料成本低、易于合成、发光效率高；2、本发明的荧光粉的激发光谱范围较宽，在380-420nm的近紫外区有强吸收，与商业近紫外芯片完美吻合；3、本发明的荧光粉具有明亮的白光发射；4、本发明涉及的荧光粉的制备方法简单可行，易于操作、易于量产、无污染、成本低。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉，其特征在于：化学组成式为：(Sr_{1-0.02- x}Eu_0.02Mn_x)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂，其中，0.03≤x≤0.05。

2.按照权利要求1所述一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉，其特征在于：所述x取值范围为0.03≤x≤0.05。

3.按照权利要求1所述一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：

(1)化学组成为：

(Sr_1-0.02-xEu_0.02Mn_x)₆Lu₂Na₂P₆O₂₄F₂，其中，0.03≤x≤0.05；

(2)按化学组成式称取相应的化合物作为反应的起始原料，其中F元素过量10％～50％，进行均匀混合；

(3)将步骤(2)得到的混合物在还原气氛下，在温度900～1300℃，焙烧1～10小时，得到荧光粉；

(4)将步骤(3)得到的荧光粉再经过研磨分散后，一种用于近紫外激发的铕掺杂氟磷酸盐基荧光粉。

4.按照权利要求3所述一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中还原气氛为H₂和N₂混合气体的反应气氛。

5.按照权利要求3所述一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中温度950～1100℃。

6.按照权利要求3所述一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中焙烧时间为3-5小时。

7.按照权利要求3所述一种用于近紫外激发的氟磷酸盐基荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中反应气氛为体积比5％-20％：95％-80％的H₂-N₂混合气。

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