一种荧光体及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种荧光体，包括如式M

【技术实现步骤摘要】
一种荧光体及其应用


[0001]本专利技术涉及发光装置，尤其涉及一种荧光体及其应用。

技术介绍

[0002]荧光体可用于白色发光二极管(LED)，白光LED作为第四代绿色光源因为高亮度、低能耗、长寿命和低成本的优点被广泛应用于室内外照明、显示等领域。目前，蓝光LED芯片与黄色YAG:Ce荧光粉和氮化物红粉组合制备的白光LED在商业领域占据主导地位。但是，由于青色组分不足，蓝光芯片激发的白光LED存在着显色指数不高等缺点。另外，由于蓝光芯片中蓝光未全部转换，白光LED光谱中发射出强烈的尖锐蓝光。该蓝光对人体正常生物节律会产生干扰，对人眼也会产生危害。这些缺点限制了其在高质量白光场景下的应用。人们对光品质的追求正在从普通照明转向以人为本的高品质健康照明。因此模拟自然光而制备的全光谱照明光源受到广泛关注。近紫外芯片搭配商业的红绿蓝荧光粉转换的白光LED可有效避免尖锐蓝光的产生从而降低对人体健康危害的风险，同时红光荧光粉可提高白光LED的显色指数。这些优点决定了近紫外芯片激发荧光粉转化的LED更适合实现全光谱健康照明。然而，与自然光相比，近紫外激发的白光LED光谱在480
‑
520nm波长范围存在着一个明显的青光不足，阻碍了高品质全光谱LED的实现。因此，开发出可被近紫外光源有效激发的宽带青光荧光粉(480
‑
520nm)，成为该技术方案是否可行的关键要素。
[0003]目前文献报道的青光荧光粉有Ce
3+
掺杂的石榴石结构的青光荧光粉CaY2ZrScAl3O/>12
:Ce
3+
、Bi
3+
掺杂的Ca3Lu2Ge3O
12
:Bi
3+
青光荧光粉、Eu
2+
掺杂的Ba3Si6O
12
N
2 Eu
2+
青光荧光粉等，这些荧光粉仍然面临着量子效率低、热稳定性差、合成条件苛刻等不足，因此，发展光致发光量子效率高、合成方法简单的新型高效稀土宽带青色发光材料对实现近紫外激发的全光谱LED重要的实际意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题在于提供一种荧光体，该荧光体的发光峰位于青光范围，具有高亮度以及高发光量子效率。
[0005]有鉴于此，本申请提供了一种荧光体，包括如式(Ⅰ)所示的无机化合物，
[0006]M
a
A
b
DE(PO4)6ꢀꢀꢀꢀꢀ
(Ⅰ)；
[0007]其中，M选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb的一种或多种；
[0008]A选自Ca、Sr和Ba的一种或多种；
[0009]D选自Li、Na和K中的一种或多种；
[0010]E选自Lu、La、Gd、Sc、Y和Ga中的一种或多种；
[0011]a、b参数满足a+b＝7和0.005≤a≤0.50；
[0012]所述无机化合物属于三方晶系，空间群为R3cH(161)。
[0013]优选的，所述M选自Eu，A选自Ca，D选自Na，E选自Lu。
[0014]优选的，所述A中包括Ca和Sr，原子数满足0≤(Ca原子数)/{(Ca原子数)+(Sr原子
数)}≤1。
[0015]优选的，所述A中包括Ca和Ba，原子数满足0≤(Ca原子数)/{(Ca原子数)+(Ba原子数)}≤1。
[0016]优选的，所述A中包括Ca、Sr和Ba，原子数满足0≤(Ca原子数)/{(Ca原子数)+(Sr原子数)+(Ba原子数)}≤1。
[0017]优选的，所述D选自Na和Li，原子数满足0≤(Na原子数)/{(Na原子数)+Li原子数)}≤1。
[0018]优选的，所述D选自Na和K，原子数满足0≤(Na原子数)/{(Na原子数)+(K原子数)}≤1。
[0019]优选的，所述D选自Na、Li和K，原子数满足0≤(Na原子数)/{(Na原子数)+(K原子数)+(Li原子数)}≤1。
[0020]优选的，所述荧光体中还包括其他结晶相物质或非晶相物质，所述无机化合物的含量大于等于20wt％。
[0021]本申请还提供了所述的无机化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0022]按照配比将M源、A源、D源、E源、P源混合，得到混合物；
[0023]将所述混合物烧结，得到无机化合物。
[0024]优选的，所述M源选自M的氧化物、卤化物和碳酸盐中的一种或多种，所述A源选自A的氧化物、卤化物和碳酸盐中的一种或多种，所述D源选自D的氧化物、卤化物和碳酸盐中的一种或多种，所述E源选自E的氧化物和卤化物中的一种或多种，所述P源选自磷酸盐或磷酸，所述助熔剂选自氟化物或氯化物。
[0025]优选的，所述烧结在还原气氛下进行，所述烧结的温度为1000～1500℃，时间为3～24h。
[0026]本申请还提供了一种照明装置，包括所述的荧光体或所述的制备方法所制备的无机化合物。
[0027]优选的，所述照明装置的发光光源的波长是260～460nm。
[0028]本申请还提供了一种图像显示装置，包括所述的荧光体或所述的制备方法所制备的无机化合物。
[0029]优选的，所述图像显示装置的发光光源的波长是260～460nm。
[0030]一种荧光体，其包含无机化合物，该无机化合物如式M
a
A
b
DE(PO4)6所示，其中M选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb的一种或多种，A选自Ca、Sr和Ba的一种或多种，D选自Li、Na和K中的一种或多种，E选自Lu、La、Gd、Sc和Y中的一种或多种，并且所述无机化合物具有与β
‑
Ca3(PO4)2相同的晶体结构。与现有技术相比，发光离子尤其是Eu
2+
激发光谱范围宽，发光位置易受主体材料影响。该荧光体主体材料包含多个可供Eu
2+
占据的位点，因此本专利技术的荧光体呈现250～460nm范围内的宽带激发，与目前商用的紫外光、紫光等芯片相匹配，在365nm激发下，可产生峰约为489nm，FWHM约为89nm的宽带青光发射，覆盖425～675nm可见光区；同时本专利技术的宽带青色发光材料发光量子效率高。
[0031]本专利技术还提供上述荧光体的制备方法，与现有技术相对比，本专利技术采用原料来源广泛、易于获得，价格低廉；所需的设备要求低，制造方法简单，不需要高温高压，制备条件温和，成本低；合成的目标产物具有带宽宽、发光效率高等优点；反应在CO气、N2与H2混合气、
Ar与H2混合气、H2等还原气氛下烧结而成，易于操作与量产。
[0032]本专利技术还提供上述荧光体制备得到的发光装置具有显色指数与发光效率高等优点。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例1得到的荧光体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光体，包括如式(Ⅰ)所示的无机化合物，M
a
A
b
DE(PO4)6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(Ⅰ)；其中，M选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb的一种或多种；A选自Ca、Sr和Ba的一种或多种；D选自Li、Na和K中的一种或多种；E选自Lu、La、Gd、Sc、Y和Ga中的一种或多种；a、b参数满足a+b＝7和0.005≤a≤0.50；所述无机化合物属于三方晶系，空间群为R3cH(161)。2.根据权利要求1所述的荧光体，其特征在于，所述M选自Eu，A选自Ca，D选自Na，E选自Lu。3.根据权利要求1～2任一项所述的荧光体，其特征在于，所述A中包括Ca和Sr，原子数满足0≤(Ca原子数)/{(Ca原子数)+(Sr原子数)}≤1。4.根据权利要求1～2任一项所述的荧光体，其特征在于，所述A中包括Ca和Ba，原子数满足0≤(Ca原子数)/{(Ca原子数)+(Ba原子数)}≤1。5.根据权利要求1～2任一项所述的荧光体，其特征在于，所述A中包括Ca、Sr和Ba，原子数满足0≤(Ca原子数)/{(Ca原子数)+(Sr原子数)+(Ba原子数)}≤1。6.根据权利要求1～2任一项所述的荧光体，其特征在于，所述D选自Na和Li，原子数满足0≤(Na原子数)/{(Na原子数)+Li原子数)}≤1。7.根据权利要求1～2任一项所述的荧光体，其特征在于，所述D选自Na和K，原子数满足0≤(Na原子数)/{(Na原子数)+(K原子数)}≤1。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：尤洪鹏，钟传声，尹书文，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：