一种新型的光谱可调的荧光粉及其制备方法   0    0

[0001] 本发明涉及LED及稀土掺杂发光领域，尤其涉及一种通过化学单元取代策略实现光谱调控的荧光粉及其制备方法。

[0002] 近年来，随着发光二极管(LED)产业的不断发展，白光LED照明领域已经越来越受到人们的青睐。白光LED照明光源与传统的白炽灯、荧光灯相比，具有经久耐用、无污染、性能稳定、响应时间短、效率高等众多优点。目前实现单相荧光粉光谱调控的途径主要是基于能量传递原则的共掺杂多种激活离子的方法，采用两种或多种离子共掺杂，通过混合不同2+ 2+ 2+ 3+ 2+ 2
掺杂离子的发光实现荧光粉的光致发光调控，最常见的如：Eu →Mn ,Eu →Tb →Mn ,Eu+→Tb3+→Eu3+，Ce3+→Mn2+等。这些体系的一个共同的特点是通过主激活离子向次激活离子能量传递，使次激活离子产生发光，最终实现荧光粉的光谱调控。然而，能量传递过程中往往伴随能量损失，导致荧光猝灭，使得荧光粉的发光效率降低。本发明通过化学单元取代策+ 3+ 2+ 2+
略制备了一种新型的发光颜色可调的荧光粉，用[Na ,La ]离子对逐步取代[Ba ,Ba ]离子对，不仅实现了Eu2+/Eu3+共掺杂和掺杂比例的调控，达到了调控荧光粉发光颜色的目的，而且不存在不同激活离子之间能量传递，因而减少了发光过程中的能量损失。

[0003] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型的光谱可调的荧光粉。本发明的另一目的在于提供一种可实现光谱调控的荧光粉的制备方法。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可实现光谱调控的荧光粉，该荧光粉的化学式为Ba2.97-2xNaxLax(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+，式中，x为[Na+,La3+]离子对取代[Ba2+,Ba2+]离子对的摩尔量，其取值范围：0＜x≤0.5。

[0005] 如上所述的实现光谱调控的荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

[0006] (1)以含有钡离子Ba2+的化合物、含有钠离子Na+的化合物、含有镧离子La3+的化合物、含有磷的盐类、含有稀土铕离子Eu3+的化合物为原料，按分子式Ba2.97-2xNaxLax(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+中对应元素的化学计量比进行配料，其中0＜x≤0.5；计算并分别称取各原料；

[0007] (2)将步骤(1)称取的原料置于玛瑙研钵中充分研磨，将原料研磨和混合均匀并转移至刚玉坩埚中；

[0008] (3)将步骤(2)得到的混合物置于马弗炉中，在由活性碳粉燃烧产生的CO或者H2+N2的还原气氛中900～1100℃灼烧5～7个小时，得到所需要的二价铕/三价铕离子共掺杂的磷酸盐单相荧光粉。

[0009] 通过以上步骤，本发明可实现所制备的发光材料的发光由蓝至红光的发光颜色调控。

[0010] 本发明化学合成法的技术方案中，含有钡离子Ba2+的化合物为碳酸钡；含有Na+离子的化合物为碳酸钠；含有La3+离子的化合物为氧化镧；含有铕离子Eu3+的化合物为氧化铕；含有磷的盐类为磷酸二氢铵。

[0017] 现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

[0018] 实施例1：

[0019] 制备Ba2.72Na0.125La0.125(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+

[0020] 根据化学式Ba2.72Na0.125La0.125(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+中各元素的化学计量比，分别称取BaCO3(0.8917克)，Na2CO3(0.011克),La2O3(0.0338克),NH4H2PO4(0.3822克)，Eu2O3(0.0088克)。在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀，转移至刚玉坩埚中，将得到的混合物置于马弗炉中，在由活性碳粉燃烧产生的CO或者H2+N2的还原气氛中1000℃灼烧6个小时，得到所需要的二价铕/三价铕离子掺杂的磷酸盐单相荧光粉。

[0021] 该荧光粉的发射光谱图如图2(a)所示，当激发波长为395nm时，从图中可以看出其发射光谱为一宽带不对称发射，最高峰在430nm左右，在585nm和615nm处有三价铕的发射峰，荧光粉总体为蓝光发射，色坐标为(0.232,0.121)。

[0022] 实施例2：

[0023] 制备Ba2.22Na0.375La0.375(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+

[0024] 根据化学式Ba2.22Na0.375La0.375(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+中各元素的化学计量比，分别称取BaCO3(0.7278克)，Na2CO3(0.033克),La2O3(0.1015克),NH4H2PO4(0.3822克)，Eu2O3(0.0088克)。在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀，转移至刚玉坩埚中，将得到的混合物置于马弗炉中，在由活性碳粉燃烧产生的CO或者H2+N2的还原气氛中1000℃灼烧6个小时，得到所需要的二价铕/三价铕离子掺杂的磷酸盐单相荧光粉。

[0025] 该荧光粉的荧光光谱图如图2(b)所示，当激发波长为395nm时，从图中可以看出蓝光发射峰强度下降，三价铕的发射峰强度增加，荧光粉的发光颜色为粉红色，色坐标为(0.2942,0.1873)。

[0026] 实施例3：

[0027] 制备Ba1.97Na0.5La0.5(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+

[0028] 根据化学式Ba1.97Na0.5La0.5(PO4)2:0.03Eu2+/Eu3+中各元素的化学计量比，分别称取BaCO3(0.6458克)，Na2CO3(0.044克),La2O3(0.1353克),NH4H2PO4(0.3822克)，Eu2O3(0.0088克)。在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀，转移至刚玉坩埚中，将得到的混合物置于马弗炉中，在由活性碳粉燃烧产生的CO或者H2+N2的还原气氛中1000℃灼烧6个小时，得到所需要的二价铕/三价铕离子掺杂的磷酸盐单相荧光粉。

[0029] 该荧光粉的荧光光谱图如图2(c)所示，当激发波长为395nm时，从图中可以看出其蓝色发射峰强度继续减弱，三价铕的发射峰继续增强，荧光粉发光颜色为红色，色坐标为(0.424,0.287)。

[0011] 下面结合附图对本发明进一步说明。

[0012] 图1是按本发明专利制备的不同浓度[Na+,La3+]离子对取代[Ba2+,Ba2+]离子对的XRD图；

[0013] 图2(a)是按本发明实施例1技术方案制备的材料样品在395nm光激发下的发光光谱；

[0014] (b)是按本发明实施例2技术方案制备的材料样品在395nm光激发下的发光光谱；

[0015] (c)是按本发明实施例3技术方案制备的材料样品在395nm光激发下的发光光谱；

[0016] 图3是按本发明制备的不同材料样品发光的色度坐标图；