一种红光led荧光粉、其制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种红光LED荧光粉、其制备方法及其 应用。
【背景技术】
[0002] 发光二极管LED(LightEmittingDiode)是一种新型的半导体照明光源，以其节 能、环保、长寿命、高光效等优点成为近年来研究的热点，在显示器、照明灯、指示灯和信号 灯等领域有广泛的应用。以LED作为激发光源的白光LED因具有低能耗、长寿命、体积小、 重量轻、结构紧凑、无污染、稳定性好等优点引起了人们的广泛关注。
[0003] 利用焚光粉发光来实现白光的方法有很多。目前，白光可以通过用蓝光氮化镓LED 芯片为激发光源激发黄光荧光粉YAG:Ce3+所得的蓝黄混合光来实现。但该方法合成的白 光因为光谱中缺少红光组分，因此显色指数较低、色温较高，是一种冷白光。为实现暖白光 发射，一般的方法是在该系统中添加红光荧光粉。此外，白光还可以通过红绿蓝三基色来合 成，这样实现的白光LED的颜色只有三基色荧光粉决定，由于光谱的成分均衡，故显色指数 高（>90)、重现力强、色彩稳定，从而使白光LED在各领域均可以得到广泛的应用。蓝光可以 直接由可见的蓝光LED芯片产生，红、绿光可由荧光粉下转换发光得到。目前，绿光LED荧 光粉已经趋于成熟，能够满足生产需求。但是，高亮度、化学稳定性好的红光荧光粉仍然缺 乏。目前常用的红光荧光粉为含硫的红光荧光粉如CaS:Eu2+，SrS:Eu2+和氮化物红光荧光粉 如Sr2Si5Ns:Eu2+。但是含硫的红光荧光粉稳定性差，易分解，并不能满足应用要求；氮化物的 制备过程复杂，制备环境苛刻，产品成本高，不利于大规模工业生产。因此为了促进LED产 业的发展，找到一种发光性能高、物理化学稳定性强的红光荧光粉是目前的趋势。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种红光LED荧光粉、其制备方法及其应用，本 发明提供的红光LED荧光粉稳定性较强，且发光性能较高。
[0005] 本发明提供了一种红光LED荧光粉，具有式I所示通式：
[0006] Sr9abx 其!^^.5+bcZnc (P04) 7:xEu3+ 式I;
[0007] 式I中，所述M为Ca和Ba中的一种或两种；
[0008] 所述R为Li、Na和K中的一种或多种；
[0009] 0? 001 彡x彡 0? 9,0 彡y彡 0? 9,0 彡a彡 1. 0,0 彡b彡 2. 3,0 彡c彡 1. 5+b。
[0010] 优选地，0彡b彡2.0。
[0011] 优选地，0彡y彡0? 5 ;0彡a彡0? 5。
[0012] 优选地，所述红光LED荧光粉具体为以下任意一种：
[0013] Srs.999MgL5(P04)7:0. 001Eu3+;Srs.6MgL5(P04)7:0. 4Eu3+;
[0014] Sr8.iMgi. 5 (P04) 7:0. 9Eu3+；Sr8.5MgL5 (P04) 7:0. 5Eu3+；
[0015] Sr8 5Ca〇jMgj5(P04)7:0. 4Eu3+；Sr8 5Ba〇jMgj5(P04)7:0. 4Eu3+；
[0016]Srg.fcoCPO^^O. 4Eu3+；Sr7.6Mg2.5 (P04) 7:0.4Eu3+；
[0017]Sr^fcoCPO^^O. 4Eu3+；Sr6.6Mg3.5 (P04) 7:0.4Eu3+；
[0018]Sr8gMgj〇Zn〇5(P04)7:0.4Eu3+；Sr8gZnj5(P04)7:0.4Eu3+；
[0019]Sr7 6Zn25(P04)7:0.4Eu3+；Sr66Mg〇5Zn3〇(P04)7:0.4Eu3+；
[0020] Sr8 〇Li〇gMgj5(P04)7:0. 5Eu3+；Sr8 〇Na〇gMgj5(P04)7:0. 5Eu3+；
[0021] Srs. 0K0.抛!. 5 (P04) 7:0 ? 5Eu3+ 〇
[0022] 本发明提供了一种红光LED荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
[0023] 将含Sr化合物、含M化合物、含R化合物、含Mg化合物、含Zn化合物、含P化合物 和含Eu化合物混合，得到混合物；
[0024] 将所述混合物进行烧结，得到红光LED荧光粉；
[0025] 所述红光LED荧光粉具有式I所示通式：
[0026]Sr9abx 其!^^.5+bcZnc(P04)7:xEu3+式I;
[0027] 其中，所述M为Ca和Ba中的一种或两种；
[0028] 所述R为Li、Na和K中的一种或多种；
[0029] 0? 001 彡x彡 0? 90,0 彡y彡 0? 90,0 彡a彡 1. 0,0 彡b彡 2. 3,0 彡c彡 1. 5+b。
[0030] 优选地，所述含Sr化合物、含M化合物、含R化合物、含Mg化合物、含Zn化合物、 含P化合物和含Eu化合物的摩尔比为（3. 9~8. 999):(0~1. 0):(0~0. 9):(0~3. 8): (0 ~3. 8) :7 : (0? 001 ~0? 9)。
[0031] 优选地，所述含Sr化合物包括含锶的碳酸盐和/或含锶的氧化物；
[0032] 所述含M化合物包括含M的碳酸盐和/或含M的氧化物；
[0033] 所述含R化合物包括含R的碳酸盐和/或含R的草酸盐。
[0034] 优选地，所述含Mg化合物包括氧化镁、碳酸镁和碱式碳酸镁中的一种或多种；
[0035] 所述含Zn化合物包括氧化锌和/或碳酸锌；
[0036] 所述含P化合物包括磷酸二氢铵和/或磷酸氢二铵；
[0037] 所述含Eu化合物包括铕的氧化物和/或铕的草酸盐。
[0038] 优选地，所述烧结的温度为800 °C~1500°C;所述烧结的时间为2~9小时。
[0039] 本发明提供了一种上述技术方案所述红光LED荧光粉或上述技术方案所述制备 方法制备的红光LED荧光粉在发光器件中的应用。
[0040] 本发明提供了一种红光LED荧光粉，具有式I所示通式：Sr9abxyMaRyMgl. 5+bJn。(P 04)7：xEu3+ 式I;所述M为Ca和Ba中的一种或两种；所述R为Li、Na和K中的一种或多 种；0? 001彡x彡0? 9,0彡y彡0? 9,0彡a彡1. 0,0彡b彡2. 3,0彡c彡1. 5+b。本发明 提供的红光LED荧光粉以磷酸盐为基质，以Eu3+离子为激活离子，其激发带较宽，发光强度 较高；且其化学性质稳定，无放射性，不会对环境产生危害。实验结果表明：本发明提供的 红光LED荧光粉可被250~500nm波段的光有效激发，发射较强红光，其主发射波长位于 617nm附近。本发明提供的荧光粉能够发射红光，红光可促进叶绿素A和叶绿素B进行光合 作用，有促进植物茎段生根、叶绿素形成和碳水化合物积累的作用；含红光组分的植物生长 灯除了能在缺光时间里给植物补光外，还能在植物生长过程中促进芽的分化和多发侧枝， 加快根茎叶生长，加快植物碳水化合物的合成和维生素的合成，从而缩短植物的生长周期， 因此，本发明提供的红光LED荧光粉能够应用于植物照明等领域。
[0041] 本发明提供的制备方法工艺简单，成本较低，易于工业化生产。
【附图说明】
[0042] 图1为实施例1、5、9、14和20制备的新型红光LED荧光粉的XRD衍射图谱及标准 卡片；
[0043] 图2为本发明实施例2制备的红光LED荧光粉监测617nm时的激发光谱图；
[0044] 图3为本发明实施例2制备的红光LED荧光粉在395nm、400nm和465nm激发下的 发射光谱图。
【具体实施方式】
[0045] 本发明提供了一种红光LED荧光粉，具有式I所示通式：
[0046] Sr9abx 具!^^.5+bcZnc (P04) 7:xEu3+ 式I;
[0047] 式I中，所述M为Ca和Ba中的一种或两种；
[0048]所述R为Li、Na和K中的一种或多种；
[0049] 0? 001 彡x彡 0? 9,0 彡y彡 0? 9,0 彡a彡 1. 0,0 彡b彡 2. 3,0 彡c彡 1. 5+b。
[0050] 本发明提供的红光LED荧光粉激发带较宽，发光强度较高；且其化学性质稳定，无 放射性，不会对环境产生危害。本发明提供的红光荧光粉的激发峰覆盖200~550nm波段， 与近紫外、紫光和蓝光LED芯片的发射峰均能较好的重叠，因此可被近紫外、紫光和蓝光芯 片有效激发，发射红光，其主发射波长位于617nm附近，因此可作为一种新型的红光LED荧 光粉，能够应用于室内照明、植物照明等领域。
[0051] 在本发明中，所述x为摩尔系数，0.00Kx< 0.9;在本发明的具体实施例中，所 述x具体为 〇. 〇〇l、〇. 4、0. 5 或 0. 9;
[0052] 所述y为摩尔系数，0彡y彡0. 9;优选地，0彡y彡0.5 ;在本发明的具体实施例 中，所述y具体为〇或〇. 5;
[0053] 所述a为摩尔系数，0彡a彡1.0;优选地，0彡a彡0.5 ;在本发明的具体实施例 中，所述a具体为0或0. 1;
[0054] 所述b为摩尔系数，0彡b彡2. 3;优选地，0彡b彡2. 0;在本发明的具体实施例 中，所述13具体为0、0.5、1.0、1.5或2.0;
[0055] 所述c为摩尔系数，0 <c< 1. 5+b;在本发明的具体实施例中，所述c具体为0、 0? 5、1. 5、2. 5 或 3. 0〇
[0056] 在本发明中，所述LED荧光粉优选具体为以下任意一种：
[0057] Srs.999MgL5(P04)7:0. 001Eu3+;
[0058] Sr8 6MgL5 (P04) 7:0. 4Eu3+；
[0059] Sr8iMgi5 (P04) 7:0. 9Eu3+；
[0060] Sr8 5MgL5 (P04) 7:0. 5Eu3+；
[0061] Sr8 5Ca〇jMgj5(P04)7:0. 4Eu3+；
[0062] Sr8 5Ba〇jMgj5(P04)7:0. 4Eu3+；
[0063] Sr8 !Mg2 〇 (P04) 7:0. 4Eu3+；
[0064] Sr7 6Mg2 5 (P04) 7:0. 4Eu3+；
[0065]Sr7!Mg3〇(P04)7:0. 4Eu3+；
[0066] Sr66Mg35 (P04) 7:0