本发明专利技术涉及一种可被紫外、紫光或蓝光有效激发的红色荧光粉及其制备方法和所制成的发光器件。其中涉及的荧光粉的化学式为：M1aM2bOc:Eud，Re其中，M1为Ca、Sr、Ba、Zn和Mg中至少一种；M2为Sc，Al，Ga，Y，La，Gd，Lu中至少一种；R为Dy，Tm，Tb，Pr中的一种或几种；其中0.7≤a≤1.2，1.6≤b≤2.4，3.2≤c≤4.8，0.005≤d≤0.2，0≤e≤0.1。将所有的原料及助熔剂混磨均匀后，在还原气氛下高温焙烧，再经后处理即可得到上述荧光粉。本发明专利技术的荧光粉具有化学稳定性好、有效激发范围宽、发射覆盖范围宽等特点，制造方法简单、成本低、易于工业化。用本发明专利技术的荧光粉配合紫外、紫光或蓝光LED可制成发光器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可被紫外、紫光或蓝光有效激发的红色荧光粉及其制备方法，以 及应用该红色荧光粉制成的发光器件。
技术介绍
红色荧光粉主要用于应用产品光色参数的调节。在白光LED的产生中，红色荧光 粉除了用于补偿“蓝光LED+YAG:Ce”中的红色缺乏外，它还可以与蓝光LED及绿色荧光粉 配合产生白光，或者与绿、蓝色荧光粉及紫光或紫外LED配合产生白光。目前见诸报道的 LED用红色荧光粉有许多，然而并没有形成一个主流的产品，主要是一些Eu2YEu3+或Mn4+ 激活的荧光粉，代表性的有(Ca，Sr) S:Eu2+J2O3:Eu3+，Bi3\ Y2O2SiEu3+, Bi3+、Y(V，P)04:Eu3+、 CaM0O4 = Eu3+等，其中(Ca，Sr) S:Eu2+与蓝光LED具有较好的光谱匹配性，但其稳定性差、光 衰大等问题极大地制约了其在LED上的应用发展。Y2O3 = Eu, Bi, Y2O2SiEu, Bi、Y(V，P)O4:Eu 和CaMoO4 = Eu荧光粉均采用的是Eu3+作为激活剂，它们的激发光谱在370nm以上的长波紫 外和可见光区均是一些锐线谱，加大了应用时对匹配芯片的精确筛选和有效控制的难度； 另外，这几类荧光粉在长波紫外或可见蓝光区域的激发效率均非常的低，尽管近年来新开 发的CaM0O4 = Eu3+高浓度的Eu3+掺杂发光效率有所改善，但其对芯片的苛刻要求同样极大的 制约了其应用的发展。1999年Hintzen H. T.等报道了 MxSiyNz = Eu2+氮化物红色荧光粉，它 从紫外到可见光区均具有强吸收的特性立即得到了 LED业界的关注，从而掀起了以氮(氧) 化物为基质的发光材料的研究热潮。然而遗憾的是，这类荧光粉合成困难，合成条件苛刻， 目前发展相对缓慢。上个世纪六十年代，Hk. MULLER-BUSCHBA在非专利文献1中报道了一种具有正交 晶系结构的化合物CaSc2O4，并引起了广泛的关注。七十年代，Kh. S. Bagdasarov在非专利文 献2中将C^c2O4作为基质材料，用Nd作激活离子，得到了一种激光材料。相继有非专利文 献3、4报道％取代Nd可使该激光材料具有更宽的适用范围。2004年，三菱化学在专利文 献1中提出了一种以Ce为发光中心的石榴石晶体结构的荧光粉，其基质通式为M1aM2bM3cOd, 其中M1为二价金属元素，M2为三价金属元素，M3为至少含有Si的四价金属元素，该类荧光 粉随着M1种类的变化发射可在绿色、黄绿色、黄色之间变化；2007年，三菱化学又在专利文 献2中提出了一种通式为M1aM2bM3eOd的荧光粉，其中M1是激活剂，为Cr、Mn、Fe, Co, Ni、Cu、 Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一种，M2为二价金属元素，M3为三价金 属元素，0. 0001彡a彡0. 2,0. 8彡b彡1. 2，1. 6彡c彡2. 4,3. 2彡d彡4. 8 ；该专利的权 利要求指出，该类荧光粉在455nm激发下发射光谱的主峰位于500 535nm绿光或485 555nm黄(绿)光区域，是一类发绿光、黄绿光或黄光的荧光粉；同时结合专利专利技术荧光粉 所有实施例和其他权利要求项不难发现，该通式中M1代表的是荧光粉的激活剂元素(发 光中心离子)，优选方案为Ce，或者说至少含有Ce，而且专利涉及的具有代表性的荧光粉组 成为Cak2O4: Ce，发射主峰位于515nm。专利中还通过⑶-MS方法对实施例1_20、1-23和 1-25得到的荧光粉中的痕量元素进行了分析，结果表明稀土 Eu的含量分别只有0. 53ppm、2. Ippm 禾口 2. 4ppm。非专禾丨J 文献 1 :Hk. Muller-Buschba, Zeitschrift for Anorganische und allg-emeine chemie. 1965,336(5-6),295-305非专利文献 2 :Kh. S. Bagdasarov, Sov. J. Quant. Electron.，1975,4 (7) 927-928非专利文献3 :ff. F. Krupke, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1999,4 :197.__专禾I」文献 4 :R.Gaume，B.Viana，0ptical Materials 2003，22 :107_115专利文献1 美国专利US 7189340B2专利文献2 欧洲专利EP2060616A
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可被紫外、紫光或蓝光有效激发的红色荧光粉。本专利技术的另一目的是提供一种简单且易在工业中应用的制备该红色荧光粉的方 法。本专利技术的再一目的是提供一种利用该红色荧光粉所制成的发光器件。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案本专利技术涉及的荧光粉的主激活剂是二价的Eu2+离子，荧光粉的化学式为 M1aM2bOc Eud，Re，其中M1 为 Ca、Sr、Ba、Zn 和 Mg 中至少一种，M2 为 Sc，A1，Ga，Y，La，Gd，Lu 中至 少一种；R为Dy，Tm，Tb，Pr中的一种或几种；0. 7彡a彡1. 2，1. 6彡b彡2. 4，3. 2彡c彡4. 8， 0. 005 ^ d ^ 0. 2,0 ^ e ^ 0. 1。上述荧光粉化学式中M1优选为Ca和Sr中的至少一种，M2优选为Sc和Y中的至 少一种。二价稀土元素Eu为主激活剂，它与荧光粉基质M1aM21^组合产生的是宽谱的红光 发射，与专利文献2述及的M1aM2bM3cOd荧光粉发出的绿光、黄绿光或黄光明显不同。其中前 者的红光发射是基质晶体场对激活剂Eu2+作用的结果，而后者的绿/黄绿/黄光发射则是 基质晶体场对激活剂Ce3+作用的结果。所述该类红色荧光粉的制造方法，包括以下步骤(1)、根据所述荧光粉的化学式，按化学计量比称取组成元素M\M2、Eu及R所对应 的化合物。(2)、在上述原料中添加助熔剂，并充分混勻。(3)、将上述混合物料在还原气氛下进行高温焙烧。(4)、再经后处理过程，即得如权利要求1所述的荧光粉。在所述步骤(1)中，所述的相应组成元素的化合物包括氧化物、氢氧化物或盐。在所述步骤(2)中，助熔剂为碱金属卤化物、碱土金属卤化物、碱金属磷酸盐、碱 金属硫酸盐、卤化铵、H3BO3, B2O3中的至少一种化合物，助熔剂的用量小于所述荧光粉重量 的 15%。在所述步骤(3)中，还原焙烧次数为至少一次，单次还原焙烧温度为1100 1700°C，单次还原焙烧时间为0. 5 20小时。在所述步骤(4)中，后处理过程包括破碎、分级、洗涤、烘干和筛分。总之，本专利技术涉及的上述荧光粉具有优异的发光性能，其发射光谱呈现为580-700nm的宽峰发射，发射主峰在640nm左右，通过调节晶体场的强度可以使主峰位置发 生移动；另外，其他发光中心的共掺杂还能产生其他一些附加发射，如Tb的共掺杂会带来 545nm附近的绿光发射，Pr的共掺杂会带来620nm附件的红光发射。而且，更为重要的是， 它的有效激发范围很宽，可被400-550nm波段的光有效激发，因而可以与紫外、紫光或蓝光 LED芯片匹配制成发光器件。本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种二价Ｅｕ离子激活的红色荧光粉，其特征在于：所述荧光粉的化学式为：Ｍ１ａＭ２ｂＯｃ：Ｅｕｄ，Ｒｅ其中：Ｍ１为Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ和Ｍｇ中至少一种；Ｍ２为Ｓｃ，Ａｌ，Ｇａ，Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ中至少一种；Ｒ为Ｄｙ，Ｔｍ，Ｔｂ，Ｐｒ中的一种或几种；０．７≤ａ≤１．２，１．６≤ｂ≤２．４，３．２≤ｃ≤４．８，０．００５≤ｄ≤０．２，０≤ｅ≤０．１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡运生，刘元红，庄卫东，高文贵，何华强，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，有研稀土新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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