[发明专利]一种钼酸盐基红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光材料及其制备方法，具体是一种钼酸盐基红色荧光粉及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术

白发光二极管W-LED（White Light Emitting Diode）是一种通过将电能转换为光能的能量转换器件，一般实现的途径是，在发光半导体芯片上涂覆荧光材料，该荧光材料经过半导体发光的激发，可以发出各种荧光，发出的光和半导体芯片固有光混合在一起，从而可以得到白光的光源；白发光二极管具有工作电压低、节省电量、性能稳定、器件的寿命长、耐震动性强、整体器件重量轻和体积小、发光响应快、色度可以调节等优点。因此在显示光源领域迅速发展，W-LED在照明领域逐渐取代白炽灯和荧光灯。

目前，白光LED用来实现光转换，最常用、较成熟的方法是由蓝光InGaN 芯片和掺杂Ce³⁺的钇铝石榴石(YAG) 的黄色荧光粉联合使用，并封装在一起制成发光器件，该荧光粉主要涂覆在LED 芯片上并混合于环氧树脂中。其发光原理是：由InGaN 芯片发出的部分蓝光与被激发的YAG:Ce³⁺发出的黄光混合输出白光，这种LED 具有易制备、成本低、高亮度等优势。然而该发光器件的最主要缺点是于缺少红色成分而导致显色指数较低，色温偏高，得到的是一种冷白光。

为了进一步得到显色指数高的暖白光，常规的方法是通过添加红色荧光粉来弥补。目前，最主要的无机材料的红发光都是通过Eu³⁺ 激活实现的，W-LED使用的商业红色荧光粉主要是Y₂O₂S:Eu³⁺, 该红色荧光粉为硫化物，制备方法比较复杂，硫的挥发也会造成污染，器件的发光效率比较低。因此开发一种发光性能稳定、可以有效地被紫外光、近紫外光、蓝光LED 芯片有效激发的红色荧光粉，已成为目前国内外研究的热点。在Eu³⁺ 激活的红色荧光粉中，钼酸盐做为基质材料的荧光粉具有诸多优异性能，公告号为CN102952546A的中国发明专利2013年3月6日公开了一种适于白光LED 应用的钼酸盐红色荧光粉及其制备方法，化学式为R^III_2-2xEu_2xZr₃(MoO₄)₉，其中，R^III为三价稀土离子La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺、Lu³⁺、Sc³⁺和Y³⁺中的至少一种，x为Eu³⁺掺杂的摩尔百分比系数，0.0001≤x≤1.0，该钼酸盐红色荧光粉在近紫外（400nm 附近）和蓝光区域（450nm附近）有较强的激发，然而红色荧光粉激发出的红光色度较低，同时以三价稀土元素为基质元素，原料来源较少，稀土价格昂贵，成本较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种发光效率高、结晶度高、色度纯正，且制备成本低、工艺简单的钼酸盐基红色荧光粉及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钼酸盐基红色荧光粉，其特征在于：其化学式为M₈ZrMo₆O₂₄:xEu³⁺，其中，激活离子为铕离子Eu³⁺，M为碱金属离子Cs⁺，Rb⁺，K⁺及Na⁺中的一种；x为Eu³⁺替换M的摩尔百分比系数，且0.0001≤x≤0.1。

如上所述的钼酸盐基红色荧光粉的制备方法，采用高温固相法，包括以下步骤：