[发明专利]一种镁铟磷酸盐红色或绿色荧光粉及其制备

说明书

技术领域：

本发明涉及稀土发光材料领域，尤其是涉及可以应用于三基色荧光灯的一种红色或绿色稀土磷酸盐基荧光粉及其制备方法。

背景技术：

当前商用光源大部分需要使用荧光粉作光转换，由稀土三基色荧光粉制备的荧光灯是非常高效节能的新型光源，是世界照明光源的重点发展方向。目前我国各类稀土发光材料生产能力已达万吨，2009年，我国共生产各类稀土荧光粉约7200吨，稀土三基色荧光灯产量超过30亿只，居世界第一。三基色荧光灯(节能灯)约占稀土发光材料的75％，是目前发光材料的主要应用领域之一，且由于三基色荧光灯比白炽灯具有节能、长寿命等优点，未来将逐步淘汰白炽灯，成为灯饰照明行业的生力军。稀土三基色荧光粉则具备紫外辐射稳定性能好、热猝温度高等优点，其成品稀土三基色荧光灯具有高光效、低光衰、长寿命的特点。磷酸盐因其声子能量适中，在真空紫外-紫外(VUV-UV)区域有较强吸收带，适合稀土掺杂发光，并且具有发光效率高、物理化学性能稳定、原料易得且价格低廉、制备工艺简单等优点，具有很高的应用价值。以磷酸盐为基质，掺入稀土离子作为激发剂即可制得稀土磷酸盐荧光粉。从以往各类体系荧光粉的研究中不难发现，Eu³⁺是应用较多的红光激活离子，Tb³⁺则是应用较多的绿光激活离子。自上世纪六七十年代以来，国内外对以磷酸盐为基质的荧光粉的探索也在不断进行，制备了一系列可用于不同领域的稀土磷酸盐荧光粉(LaPO₄:Ce³⁺,Tb³⁺、(Sr,Mg)₂P₂O₇:Eu²⁺)，并显示出了很好的光学性能。从阴离子结构来看，其中研究较多应用较广的主要围绕正磷酸盐(PO₄)_n和焦磷酸盐(P₂O₇)_n系列，其基质本身不发光，但在真空紫外-近紫外区有较强的吸收，这恰与稀土离子-配位氧之间的电荷迁移相吻合，可以有效的将能量传递给发光中心，并以光的形式辐射出来。目前该领域内大多研究工作都是围绕基于已有报道化合物的掺杂改性而展开，或是对较成熟基质的一系列同构化合物进行研究，而探索新型基质材料的工作则相对少见。一种新化合物从发现到合成纯样，其成分配比等都需经过大量实验探索确定；另外，并非所有化合物都适合作为荧光粉用基质材料，要求其具有良好的热稳定性(荧光粉在室温以上使用长时间性能不变化)和化学稳定性(荧光粉不分解或不容易与器件反应)、对紫外光吸收强可见光透过高等特性，因而本领域技术人员一般认为探索出新基质材料的过程是很有难度的。

发明内容：

本发明的目的旨在提供一种新基质材料的红色或绿色单相稀土磷酸盐荧光粉材料，具有良好的光学性能，且可以很好满足三基色荧光灯的要求。

本发明的另一目的在于，提供上述材料的简单的工艺制备方法。

本发明的单相红色或绿色稀土磷酸盐荧光粉材料的化学式为Mg_21-28(In_1-xLn_x)_28-34P_42-48O_y，Ln＝Eu或Tb，x、y为摩尔数，其中x＝0.02～0.11，y＝168～199。

发明人通过研究发现Mg_21-28(In_1-xEu_x)_28-34P_42-48O_y的有效激发波长位于210～280nm范围内，用于红色荧光粉。Mg_21-28(In_1-xTb_x)_28-34P_42-48O_y的有效激发波长位于210～280nm范围内，用于绿色荧光粉。