本發(fā)明涉及一種磷酸鹽熒光材料及制備方法，尤其涉及一種具有全光譜發(fā)射特性的磷酸鹽熒光材料及制備方法。

背景技術：

1、白光led作為第四代固態(tài)照明光源，因其發(fā)光效率高、使用壽命長、結構微型化、綠色環(huán)保和安全可靠等優(yōu)勢，目前已取代傳統(tǒng)光源(白熾燈、汞燈等)成為市場主流的照明方案。

2、其中，無機稀土熒光粉作為重要的轉光材料，能夠被藍光led芯片有效激發(fā)，其發(fā)射的熒光與led發(fā)射的藍光復合進而形成白光。

3、然而，商用白光led燈具主要采用“藍光led+黃色熒光粉”的照明模式，這樣的光譜中會缺失青光和紅光成分，通常會導致燈具顯色指數(shù)偏低、色溫偏高。

4、另一種照明方案則是采用紫外光/藍光led芯片激發(fā)多色熒光粉，從而能夠實現(xiàn)高顯指的全光譜照明，但這種方案需要多色熒光粉，可能會存在不同熒光粉之間的重吸收問題，會導致led燈具的發(fā)光效率有所下降。

5、cn117070220a公開了一種具有紫/綠雙光色發(fā)光的熒光粉及制備方法和白光led發(fā)光裝置，以rbxyyp2oz作為熒光粉基質，摻雜不同濃度的eu2+分別實現(xiàn)紫光和綠光發(fā)射。制備方法：按照分子式rbxyyp2oz:aeu2+(2.7≤x≤3.3，0.9≤y≤1.1，7.7≤z≤8.3，0.001≤a≤1)中各元素的比例分別稱取原料，充分研磨混合均勻；空氣氣氛下煅燒，獲得前驅體；然將前驅體研磨后于還原性氣氛下再次煅燒，冷卻后研磨成粉末，即可。該專利文獻需要將紫光熒光粉及綠光熒光粉與紅光熒光粉組合，才能實現(xiàn)全光譜白光照明。

6、因此，開發(fā)具有全光譜發(fā)射特性的磷酸鹽熒光粉材料，通過led芯片激發(fā)單一熒光粉獲得涵蓋全光譜波段的高質量白光，對于優(yōu)化led燈具的封裝工藝和提升照明品質具有重要意義。

7、cn112251227a公開了一種石榴石結構的全光譜熒光轉換材料及其制備方法。該熒光轉換材料的化學通式是baaybluccedalegafsigo12，0.85≤a≤1.15，0<b≤2.0，0.2≤c≤2.0，0.03≤d≤0.15，0.5≤e≤2.5，0.5≤f≤2.5，0.8≤g≤1.2，a+b+c+d＝3，e+f+g＝5；首先分別配制y3-dcedal5o12以及baalu3-a-dcedal5-f-ggafsigo12原料粉體，再分別球磨、干燥、過篩、煅燒，再將煅燒后的y3-dcedal5o12粉體以及baalu3-a-dcedal5-f-ggafsigo12粉體按照化學式baaybluccedalegafsigo12進行配比稱量，真空攪拌，干燥后置于還原氣氛下煅燒，即得到目標產(chǎn)物。該專利文獻制備的全光譜熒光轉換材料在與藍光芯片組成的led器件中，能夠實現(xiàn)最大含量的藍光吸收。其由藍光激發(fā)。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種磷酸鹽熒光材料。其具有全光譜發(fā)射特性，其可以在紫外光激發(fā)下，發(fā)射出400～850nm的全波段可見光。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種如上所述的磷酸鹽熒光材料的制備方法。

2、本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)上述目的。

3、一方面，本發(fā)明提供了一種磷酸鹽熒光材料，其具有如式(1)所示的化學組成：

4、k2ca0.993-amaeu0.007po4f(1)，

5、其中，0.993-a表示ca元素的摩爾分數(shù)，a表示m元素的摩爾分數(shù)，且m選自mg、sr、zn和cd元素中的至少一種，0.01≤a≤0.5。

6、根據(jù)本發(fā)明所述的磷酸鹽熒光材料，優(yōu)選地，0.07≤a≤0.5。

7、根據(jù)本發(fā)明所述的磷酸鹽熒光材料，優(yōu)選地，0.1≤a≤0.3。

8、根據(jù)本發(fā)明所述的磷酸鹽熒光材料，優(yōu)選地，其在被360nm紫外光激發(fā)時，發(fā)射光譜范圍為400～850nm。

9、根據(jù)本發(fā)明所述的磷酸鹽熒光材料，優(yōu)選地，其化學組成如下所示：

10、k2ca0.893mg0.1eu0.007po4f；

11、k2ca0.893sr0.1eu0.007po4f；

12、k2ca0.893zn0.1eu0.007po4f；

13、k2ca0.893cd0.1eu0.007po4f。

14、另一方面，本發(fā)明還提供一種如上所述的具有全光譜發(fā)射特性的磷酸鹽熒光材料的制備方法，包括如下步驟：

15、根據(jù)所述磷酸鹽熒光材料的組成，將含有k+、ca2+、m2+、eu3+、f-、po43-的化合物的原料混合，得到混合物；將所述混合物進行還原和燒結，得到該磷酸鹽熒光材料；其中，m2+選自mg2+、sr2+、zn2+和cd2+中的至少一種。

16、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，含有k+的化合物為氟化鉀和碳酸鉀；含有ca2+的化合物為磷酸氫鈣；含有m2+的化合物為含m元素的氧化物或碳酸鹽；含有eu3+的化合物為氧化銪；含有f-的化合物為氟化鉀；含有po43-的化合物為磷酸氫鈣和磷酸氫二銨。

17、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，當m選自mg和zn元素中的至少一種時，含有m2+的化合物為含m元素的氧化物；當m選自sr和cd元素中的至少一種時，含有m2+的化合物為含m元素的碳酸鹽。

18、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，將所述混合物在還原氣氛中進行燒結；其中，燒結的溫度為900～1300℃，燒結的時間為4～7h。

19、根據(jù)本發(fā)明所述的制備方法，優(yōu)選地，燒結時的升溫速率為3～9℃/min。

20、本發(fā)明的磷酸鹽熒光材料具有全光譜發(fā)射特性，其可以在360nm紫外光激發(fā)下，發(fā)射出400～850nm的全波段可見光，其能夠匹配商用紫外led芯片，可以應用于全光譜led照明領域，具有較好的應用前景。

21、說明書附圖

22、圖1為實施例1～4制備的磷酸鹽熒光材料的xrd圖。

23、圖2為實施例1的磷酸鹽熒光材料的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜圖。

24、圖3為實施例2的磷酸鹽熒光材料的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜圖。

25、圖4為實施例3的磷酸鹽熒光材料的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜圖。

26、圖5為實施例4的磷酸鹽熒光材料的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜圖。

技術特征：

1.一種磷酸鹽熒光材料，其特征在于，其具有如式(1)所示的化學組成：

2.根據(jù)權利要求1所述的磷酸鹽熒光材料，其特征在于，0.07≤a≤0.5。

3.根據(jù)權利要求1所述的磷酸鹽熒光材料，其特征在于，0.1≤a≤0.3。

4.根據(jù)權利要求1所述的磷酸鹽熒光材料，其特征在于，其在被360nm紫外光激發(fā)時，發(fā)射光譜范圍為400～850nm。

5.根據(jù)權利要求1所述的磷酸鹽熒光材料，其特征在于，其化學組成如下所示：

6.一種權利要求1～5任一項所述的磷酸鹽熒光材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于，含有k+的化合物為氟化鉀和碳酸鉀；含有ca2+的化合物為磷酸氫鈣；含有m2+的化合物為含m元素的氧化物或碳酸鹽；含有eu3+的化合物為氧化銪；含有f-的化合物為氟化鉀；含有po43-的化合物為磷酸氫鈣和磷酸氫二銨。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，當m選自mg和zn元素中的至少一種時，含有m2+的化合物為含m元素的氧化物；當m選自sr和cd元素中的至少一種時，含有m2+的化合物為含m元素的碳酸鹽。

9.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于，將所述混合物在還原氣氛中進行燒結；其中，燒結的溫度為900～1300℃，燒結的時間為4～7h。

10.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于，燒結時的升溫速率為3～9℃/min。

技術總結
本發(fā)明公開了一種磷酸鹽熒光材料及制備方法，其具有如式(1)所示的化學組成：K<subgt;2</subgt;Ca<subgt;0.993?a</subgt;M<subgt;a</subgt;Eu<subgt;0.007</subgt;PO<subgt;4</subgt;F(1)，其中，0.993?a表示Ca元素的摩爾分數(shù)，a表示M元素的摩爾分數(shù)，且M選自Mg、Sr、Zn和Cd元素中的至少一種，0.01≤a≤0.5。該磷酸鹽熒光材料具有全光譜發(fā)射特性，其在360nm紫外光激發(fā)下，發(fā)射出400～850nm的全波段可見光。

技術研發(fā)人員：王軒航,王忠志,喬鑫,郝鵬程,李波,沈雷軍,閆震,張娟,師睿,劉雅媛,王靜,劉波
受保護的技術使用者：包頭稀土研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/31