[发明专利]一种发光颜色由制备方法控制的荧光粉及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光颜色由制备方法控制的荧光粉及其应用，属于无机发光材料技术领 域。

背景技术

近年来，随着蓝色(450～470nm)、近紫外(380～410nm)和深紫外(190～315nm)发光二极管 (LED)的问世，出现了由蓝色、近紫外和深紫外LED芯片与光转换荧光粉组合而制成可以发出 各色光的荧光粉转换型LED。这种新型的固体光源相比于传统的白炽灯、荧光灯和高压汞灯， 具有节能高效、绿色环保、寿命长(10000小时以上)、体积小等诸多优点，在照明和显示领域 有着巨大的应用前景，可望实现产业化、替代现有照明器具，成为第四代照明光源。

为了实现荧光粉转换型LED的多色发光，各色发光的荧光粉的开发和制备一直是研究的 热点。通常光转换型荧光粉的发光峰位由材料基质和掺杂离子所决定，例如，Y₂O₃∶Eu³⁺发红 光、CeMgAl₁₁O₁₉∶Tb³⁺发绿光、BaMgAl₁₀O₁₇∶Eu²⁺发蓝光。制备方法对相同组分荧光粉发光峰 位的影响不大，比如，固相合成法和溶胶凝胶法制备的SrAl₂O₄∶Eu²⁺在紫外光激发下都发射黄 绿光，固相合成法和溶胶凝胶法制备的CaTiO₃∶Pr³⁺都发射红光。然而，要获得不同发光颜色 的荧光粉材料需要经过漫长的开发时间去设计不同的材料组分，不同的材料组分也增加了材 料的制备成本。因此，如果能够采用不同的制备方法使得具有相同材料组分的荧光粉发出不 同颜色光，把这些荧光粉按比例混合再实现发光颜色的连续调控，都将会具有重要的科学价 值并带来巨大的社会效益。

发明内容

本发明目的在于提供一种发光颜色由制备方法控制的荧光粉及其应用，以克服现有技术 中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

本发明的一种发光颜色由制备发光控制的荧光粉，其化学表达式为 (Ca_1-x-y-zSr_xBa_yPr_z)₂Nb₂O₇，其中，0＜x≤0.03，0＜y≤0.03，0.001≤z≤0.0075。

本发明所述的荧光粉通过固相合成法制备可以发射红色荧光，该相同组分的荧光粉通过 溶胶凝胶法制备可以发射蓝光。

本发明所述的由两种方法制备的同组分荧光粉按比例混合后，可以实现发射光从红光经 由白光至蓝光的连续调控。

本发明所述的一种发光颜色由制备发光控制的荧光粉的固相合成制备方法，包括以下工 艺步骤：

(1)按元素化学计量比称取含有Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Pr³⁺和Nb⁵⁺离子的化合物原料，加入 去离子水或无水乙醇研磨、混合均匀，于50～100℃烘箱中烘干得到混合粉料；

(2)将步骤(1)所得的混合粉料在空气或氧气中于800～1000℃下预烧，预烧保温时间为 1～5小时；

(3)将冷却后的预烧产物研磨混匀后，在空气或氧气中于1200～1450℃下煅烧，煅烧保 温时间为2～10小时；

(4)将步骤(3)得到的煅烧产物冷却后进行粉碎和研磨，即得到固相合成法制备的粉末红 色荧光粉。

固相合成制备方法的步骤(1)中，所述的含有Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Pr³⁺和Nb⁵⁺离子的化合物 原料选自含有Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Pr³⁺和Nb⁵⁺离子的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、草 酸盐、醋酸盐。

本发明所述的一种发光颜色由制备发光控制的荧光粉的溶胶凝胶制备方法，包括以下工 艺步骤：