[发明专利]双钙钛矿红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土发光材料技术领域，涉及一种双钙钛矿红色荧光粉及其制备方法。

技术背景

白光LED(white light emitting diodes,WLEDs)作为一种新型的固态照明器件，以其节能、环保、响应快、体积小等优点被誉为21世纪最有前途的照明光源。白光实现白光发射最成熟的方式是荧光粉转换法，即在芯片周围包覆荧光粉。目前白光的取得普遍采用蓝光LED芯片激发YAG:Ce(Y₃Al₅O₁₂:Ce)黄色荧光粉的方法，但此方法缺少红区发射，致使显色性偏低。而近紫外激发的荧光粉中，能被高效激发发射红光的红粉较少，且与蓝粉和绿粉相比，发光强度和发光效率都有较大差距，因此红粉的低性能限制了白光LED的发展。

传统的红粉如(Ca,Sr)S:Eu²⁺等化学稳定性不好，受热容易分解并产生对人体有害的气体，不能有效吸收400nm左右的激发光，且发光强度只有蓝粉和绿粉的八分之一，发光效率低，因此寻求性能稳定，并具有高发光效率的红色荧光材料成为当务之急。目前研究最多的是钛酸盐、钨钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐等，它们在近紫外到蓝光范围内具有高效吸收的基质体系，因其物化性能好，发光强度高获得了广泛研究，掺杂的激活离子主要集中在有红橙光发射的Eu³⁺和Pr³⁺。

而双钙钛矿结构A₂BMO₆(A＝Ba、Sr；B＝Ca；M＝Mo、W)，由于Eu³⁺大部分占据B位置的反演对称中心，发射出594nm的橙红光(Eu³⁺的⁵D₀一⁷F₁的磁偶极跃迁)而不是纯的红光，造成红光色纯度不高，而615nm的红光发射(Eu³⁺的⁵D₀一⁷F₂的电偶极跃迁)，因为结构高度对称性而被抑制，造成红光发射强度不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种双钙钛矿红色荧光粉，所述荧光粉的组成结构为AA，_1-x-yZnMO₆:xMe³⁺，yZn²⁺，其中，A选自Li(锂)、Na(钠)和K(钾)中的一种，A，选自Y(钇)、La(镧)、Gd(钆)中的一种或多种，M选自Mo(钼)、W(钨)中的一种或两种，Me选自稀土元素Eu(铕)或Pr(镨)中的一种，并且0.001≤x≤0.6，0.001≤y≤0.2。

进一步地，所述荧光粉的直径为5-10微米。

一种如上述的荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

选取原料，Li(锂)、Na(钠)、K(钾)和Zn(锌)元素原料分别选择相应的分析纯以上的碳酸盐，Y(钇)、La(镧)、Gd(钆)、Eu(铕)、Pr(镨)、Mo(钼)和W(钨)元素原料分别选择相应的分析纯以上的金属氧化物；

按所述荧光粉的组成AA，_1-x-yZnMO₆:xMe³⁺，yZn²⁺配比称量原料，进行球磨和混合，然后倒入容器中，以1～5℃/min的速率升温到1200～1700℃，再保温2-10小时，冷却后，得到双钙钛矿红色荧光粉。

进一步地，还包括在所述原料中加入助熔剂，所述助熔剂选自硼酸、氟化钡、氟化钙和三氧化二铋的一种或多种。

进一步地，所述助熔剂的质量分数为0.1％～5％。

进一步地，所述球磨过程中的球磨转速为100～200r/min，球磨时间为3～8h。

进一步地，所述球磨过程还包括加入球磨介质进行球磨，所述球磨介质为无水乙醇，所述无水乙醇与所述原料的质量比的范围为1:1～4:1。

本发明通过提出一种新型荧光粉AA，_1-x-yZnMO₆:xMe³⁺，yZn²⁺，