[发明专利]一种Eu3+激活的稀土硅磷酸盐荧光粉、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种Eu³⁺激活的稀土硅磷酸盐的发光、制备方法及应用，属于稀土发光材料技术领域。 

背景技术

   发光二极管LED是一种可将电能转换成光能的能量转换器件，具有工作电压低，耗电量少，性能稳定，寿命长，抗冲击，耐震动性强，重量轻，体积小，成本低，发光响应快等优点。因此在显示器件和短距离、低效率的光纤通信用光源等方面有广泛的应用，特别是今年来蓝色、紫色及紫外LED的迅速发展，使LED在照明领域取代白炽灯和荧光灯成为可能。

硅酸盐荧光粉最大的优势是宽谱吸收，对紫外、近紫外、蓝光有显著的吸收能力，发射效率高，输出量子效率高于90%，化学稳定性强，抗氧化、抗潮，可有效提升芯片的光效、增加产品一致性、降低生产成本、提高显色指数。

稀土硅磷酸盐是一类新型优良的发光基质材料，早在1988年就已有人报道了Ce³⁺掺杂在稀土硅磷酸盐中的发光，也有人报道过Eu³⁺掺杂在RE₂O₃·0.95P₂O₅·0.1SiO₂（RE=La,Gd）中的发光，另外，中国发明专利CN 101284990A公开的一种碱土金属磷硅酸盐白色光发射荧光粉及其制造方法，荧光粉化学式是Ba_aSr_bCa_c(PO₄)_x(SiO₄)_y:Eu_d,Mn_e，其中3.9≤a≤9，0≤b≤3，0.1≤c≤1，0.01≤d≤0.1，1≤e≤4，0≤x≤11，0.1≤y≤2。中国发明专利CN101029231A公开的是一种二价铕激活的碱土金属磷硅酸盐荧光粉及其制备方法，化学组成是M_7-a-bN_a(PO₄)_x(SiO₄)_y:Eu_b，其中M，N分别是碱土金属Ca、Sr或者Ba的一种，0≤a≤7，0≤b≤0.15，0≤x≤2, y=3.5-1.5x，但是以三价铕离子激活的磷硅酸盐荧光粉未见公开和报道。

发明内容

本发明是为了克服目前白光LED用红色荧光粉在近紫外和蓝光区域激发效率低和稳定性不好的不足之处，提供一种高效、制备工艺简单、无污染的小颗粒Eu³⁺激活的稀土硅磷酸盐的发光、制备方法及应用。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是提供一种Eu³⁺激活的稀土硅磷酸盐荧光粉，它是一种三价稀土离子Eu³⁺掺杂的稀土硅磷酸盐，化学式为R_11-xEu_xP₃SiO₂₆，其中，R为镧离子La³⁺，钆离子Gd³⁺，钐离子Sm³⁺，镥离子Lu³⁺，钇离子Y³⁺中的一种或多种，x为Eu³⁺掺杂的摩尔百分比系数，0.0001≤x≤11。

一种Eu³⁺激活的稀土硅磷酸盐荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）以含有R离子、铕离子Eu³⁺、磷离子P⁵⁺、硅离子Si⁴⁺的化合物为原料，按化学式R_11-xEu_xP₃SiO₂₆中各元素的摩尔比，称取各种原料，研磨并混合均匀，得到混合物； 其中，R为镧离子La³⁺，钆离子Gd³⁺，钐离子Sm³⁺，镥离子Lu³⁺，钇离子Y³⁺中的一种或多种，x为Eu³⁺掺杂的摩尔百分比系数，0.0001≤x≤11；

（2）将步骤（1）的混合物在含有氧的气氛下煅烧，煅烧温度为250～950℃，煅烧时间为1～10小时；