[发明专利]一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作近紫外或者蓝光激发下发射红色荧光的荧光材料，特别涉及一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉及其制备方法，所述荧光粉可在350～420纳米近紫外区域的激发光的激发下发出主峰在613纳米的红光，红色度纯正，属于发光材料和显示技术领域。

背景技术

随着高亮度GaN蓝色二极管LED在技术上的突破，1996年出现了用蓝色LED芯片与荧光粉（(Y,Gd)₃Al₅O₁₂:Ce³⁺）组合而成的白发光二极管照明（白光LED），近年来，白光LED照明迅速发展，被认为是人类照明历史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次技术突破，因具有高效节能、绿色环保、寿命超长、体积小、抗冲击、发光响应快和工作电压低等优点被称为是21世纪最具有发展前景的高技术之一。

目前白光LED产生白光主要有两条途径：第一种是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光；第二种是用LED去激发光转换荧光粉混合形成白光，这种途径有两种实现方案，其中比较成熟的方法是使用发蓝光LED叠加由蓝光激发的发黄光的钇铝石榴石（YAG）荧光粉，从而合成白光(美国专利5998925)。但由于其发光光谱中仅含有蓝、黄这两个主波，缺少红光成分，因而存在色温偏高、显色指数偏低等问题，不符合现代普通照明的要求。目前，这一领域的大部分知识产权都被日本垄断，因此想要获得自己的知识产权，就必须开发出一些新型的发光材料。

目前关于以Eu³⁺为激活离子，铌酸盐为基质的白光LED用红色荧光粉的文献报道和专利很少。Diogo P.Volanti等研究了掺入高浓度的Eu³⁺对SrBi₂Nb₂O₉光致发光性能的影响(Optical Materials,2009,31(6):995–999)；周立亚等研究Eu³⁺浓度对LaNb_0.7V_0.3O₄:Eu³⁺的发射光谱的影响，证明了V⁵⁺的掺入使激发带向长波方向宽化(Journal of Alloys and Compounds2010,495:268-271)。发明专利CN102433118A、CN1239673C和CN1331982C均涉及以铌酸盐为基质的LED用荧光粉。

发明内容

本发明目的是：为了克服现有的红色荧光粉在近紫外和蓝光的波长区域吸收弱，激发效率过低的缺点，提供一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉，该荧光粉在近紫外光和蓝光区间均具有高激发效率，发射峰值位于613纳米的红光区域，色度纯正，与近紫外和蓝光LED芯片的输出波长匹配性优良。

本发明的技术方案是：一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉，其特征在于：其化学组成通式为：La_1-xEu_xM₃(NbO₄)₃；其中，x为铕离子Eu³⁺掺杂取代镧离子La³⁺的摩尔比，0.0001≤x≤1.0，M为Sr，Ba中的一种。

进一步的，本发明中所述荧光粉在激发光为350～420纳米的近紫外区域内时，其发光的CIE色度坐标值为x=0.625～0.655，y=0.345～0.375的红色，衰减时间为985微秒，符合铕离子Eu³⁺的特征衰减时间。

本发明同时提供上述适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，该制备方法工艺过程简单，易于操作，产物易收集，且采用无污染的铕离子Eu³⁺作为激活剂来激活制备红色荧光粉，无废水废气的排放，环境友好。具体采用的是高温固相法，包括以下步骤：