一种LED用红色荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种LED用红色荧光粉，其化学通式为：(Ca1‑xAx)9Eu1‑yBy(VO4)7；其中：A为Mg，Sr和Ba中的一种；B为Y；0

A kind of red phosphor used for LED and its preparation method

The invention discloses a red phosphor for LED. Its general formula is: (Ca1 xAx) 9Eu1 yBy yBy (VO4) 7, among which A is one of Mg, Sr and Ba; B is B; 0

【技术实现步骤摘要】
一种LED用红色荧光粉及其制备方法
本专利技术属于荧光材料
，具体涉及一种红色荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白光LED是由发光二极管芯片和能被芯片有效激发的荧光粉组合而成，能获得各室温发射白光的部件。其由于低能耗、高效率、寿命长、环保等显著的优点吸引了很多学者的研究。通常实现白光LED有以下三种方式：1)红、绿、蓝三基色芯片组合形成白光。但这种方式由于不同颜色光衰不同会导致色温不稳定，难以满足低色温照明的要求，发光效率较低，同时电路控制较为复杂且成本较高，未得到广泛的使用；2)蓝光LED与黄色荧光粉合成白光。这种方法成本较低，目前已广泛采用，但由于其中缺少红光成分，所以显色指数低，仅达85左右，并且色温高，发光偏冷白，不适合用于建筑和医用照明；3)紫外LED或者近紫外LED芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉组合形成白光。但是由于现在的商用红色荧光粉和蓝、绿色荧光粉相比，红色荧光粉的发光效率低，热稳定性较差，而且在价格方面，都处于相对劣势的状态。近年来，红色荧光粉的研究主要集中在以稀土离子作为发光中心，碱土金属硫化物、硅酸盐、铝酸盐、钒酸盐等为基质材料。传统硫化物基质红色荧光粉在使用的过程中，硫元素容易析出，Eu2+性质不稳定，易被氧化，且光衰较大，对环境湿度敏感，限制了其应用范围。在硅酸盐体系中，稀土离子的有效掺杂浓度偏低，使荧光粉的发光强度偏弱，而且对湿度较为敏感，其使用范围也受到了一定的限制。铝酸盐荧光粉的激发波段相对较窄，不能被高能量的紫外和紫光有效地激发，显示指数不高，使其应用也受到了限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种LED用红色荧光粉及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种LED用红色荧光粉，其化学通式为：(Ca1-xAx)9Eu1-yBy(VO4)7；其中：A为Mg，Sr和Ba中的一种；B为Y；0<x≦0.4；0≦y≦0.5。进一步的，0.05≦x≦0.3，0.05≦y≦0.4。进一步的，所述红色荧光粉具体为以下的任意一种：(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7；(Ca0.95Sr0.05)9Eu(VO4)7；(Ca0.95Ba0.05)9Eu(VO4)7；(Ca0.9Sr0.1)9Eu(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu(VO4)7；(Ca0.7Sr0.3)9Eu(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.9Y0.1(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.8Y0.2(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.7Y0.3(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.6Y0.4(VO4)7。一种制备LED用红色荧光粉的方法，包括以下步骤：(a)在浓硝酸中加入Eu2O3，加热溶解，冷却得Eu(NO3)3；(b)按所述(Ca1-xAx)9Eu1-yBy(VO4)7的化学配比，向所述步骤(a)中的Eu(NO3)3中加入柠檬酸、蒸馏水、含Ca2+的化合物、含V5+离子的化合物、含A2+离子的化合物和含B3+离子的化合物，70-85℃下恒温搅拌，得到前驱体；(c)将所述步骤(b)的前驱体保温，冷却，粉碎。进一步的，所述含Ca2+的化合物为Ca(NO3)2·4H2O，所述含V5+离子的化合物为NH4VO3。进一步的，所述含A2+离子的化合物为Mg(NO3)2·6H2O、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2中的一种。进一步的，所述含B3+离子的化合物为Y(NO3)3·6H2O。进一步的，所述步骤(b)中加入柠檬酸的摩尔比为，柠檬酸：(V5++Ca2++A2+)＝0.8。进一步的，在所述步骤(c)中，所述保温过程的温度为700-1000℃，保温时间为20-120min。进一步的，所述的保温的温度为800-950℃，保温时间为40-60min由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的LED用稀土红色荧光粉可被250-420nm和450-500nm波长范围内的光激发，在395nm、465nm激发下获得614nm左右的红光。与InGaN基近紫外和蓝光LED芯片匹配发光。本专利技术提供的LED用稀土红色荧光粉制备方法高效、低能耗、合成成时间短、制备方法简单，并且制得的荧光粉的化学稳定性好、相对发光强度高。附图说明图1为本专利技术的实施例1的(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7荧光粉的激发光谱图；图2为本专利技术的实施例中(Ca1-xSrx)9Eu(VO4)7的发光强度与x取值关系图；图3为本专利技术的实施例中(Ca0.8Sr0.2)9Eu1-yYy(VO4)7的发光强度与y取值关系图；图4为本专利技术的实施例11中(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7的发光强度与不同保温温度的关系图；图5为本专利技术的实施例12中(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7的发光强度与不同保温时间的关系图。具体实施方式结合附图，对本专利技术的实施方式做具体的说明。实施例1：本实施例1制备的红色荧光材料的化学通式为(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7。按表1称取各反应原料：表1：(a)取一定量的浓硝酸，向浓硝酸中加入取好的Eu2O3(0.5279克)，缓慢加热溶解，除去多余的浓硝酸，冷却后得到Eu(NO3)3。(b)称取10g柠檬酸，与秤取的硝酸钙(6.0691克)、硝酸镁(0.3462克)、偏钒酸铵(2.4566克)以及步骤(a)的Eu(NO3)3混合，再加入25mL蒸馏水，在75℃下恒温搅拌，得到深蓝色前驱体溶胶或凝胶。(c)将步骤(b)所得的深蓝色的前驱体在900℃下保温60min后，取出冷却，粉碎，即得到分子式为(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7的荧光粉。所得荧光粉的荧光光谱如图1所示。由图1可以看出，(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7荧光粉的激发光谱在395nm和465nm处有较强的激发峰，较好地与近紫外和蓝光LED芯片激发波长匹配。实施例2：本实施例2制备的红色荧光材料的化学通式为(Ca0.95Sr0.05)9Eu(VO4)7。本实施例2的制备方法与实施例1的相似，将实施例1的步骤(b)中的硝酸镁换成硝酸锶，称取0.00135molSr(NO3)2，重量为0.2857g。其余步骤相同，制备得到化学式为(Ca0.95Sr0.05)9Eu(VO4)7的荧光粉。实施例3：本实施例制备的红色荧光材料的化学通式为(Ca0.95Ba0.05)9Eu(VO4)7。本实施例3的制备方法与实施例1的相似，将实施例1的步骤(b)中的硝酸镁换成硝酸钡，称取0.00135molBa(NO3)2为0.3528g。其余步骤相同，制备得到分子式为(Ca0.95Ba0.05)9Eu(VO4)7的荧光粉。实施例4：本实施例制备的红色荧光材料的化学通式为(Ca0.9Sr0.1)9Eu(VO4)7。本实施例4的制备方法与实施例1的相似，将实施例1的步骤(b)中的硝酸钙的量改为0.0243mol，重量为5.7384g，将实施例1的步骤(b)中的硝酸镁换成硝酸锶，称取硝0.0027molSr(NO3)2，重量为0.5714g。其余步骤相同，制备得到分子式为(Ca0.9Sr0.1)9Eu(VO4)7荧光粉。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED用红色荧光粉，其化学通式为：(Ca1‑xAx)9Eu1‑yBy(VO4)7；其中：A为Mg，Sr和Ba中的一种；B为Y；0

【技术特征摘要】
1.一种LED用红色荧光粉，其化学通式为：(Ca1-xAx)9Eu1-yBy(VO4)7；其中：A为Mg，Sr和Ba中的一种；B为Y；0<x≦0.4；0≦y≦0.5。2.根据权利要求1所述的LED用红色荧光粉，其特征在于：0.05≦x≦0.3，0.05≦y≦0.4。3.根据权利要求1所述的LED用红色荧光粉，其特征在于：所述红色荧光粉具体为以下的任意一种：(Ca0.95Mg0.05)9Eu(VO4)7；(Ca0.95Sr0.05)9Eu(VO4)7；(Ca0.95Ba0.05)9Eu(VO4)7；(Ca0.9Sr0.1)9Eu(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu(VO4)7；(Ca0.7Sr0.3)9Eu(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.9Y0.1(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.8Y0.2(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.7Y0.3(VO4)7；(Ca0.8Sr0.2)9Eu0.6Y0.4(VO4)7。4.一种制备权利要求1所述的LED用红色荧光粉的方法，包括以下步骤：(a)在浓硝酸中加入Eu2O3，加热溶解，冷却得Eu(NO3)3；(b)按所述(Ca1-xAx)9Eu1-yBy(VO4)7的化学配比，向所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思竹，刘倩琛，卢勇，吴事浪，房瑞晓，丁睿谦，
申请(专利权)人：四川省有色冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51