一种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红色荧光粉，其化学通式为：Ca2‑xAEuxBx(MoyW1‑y)O6，其中，A＝Ca,Mg,Zn,Ba,Sr；B＝Li,Na,K；0

A red phosphor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种红色荧光粉及其制备方法
本专利技术涉及荧光材料制备
，尤其涉及一种红色荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白光发光二极管(LED)作为新一代绿色照明产品具有高光效、低能耗、长寿命、无污染等优点，在半导体照明和液晶背光显示领域得到了成功的应用。目前，白光LED的实现技术主要分为三种：一是多芯片法，用红、绿、蓝三种颜色的LED芯片，利用三原色原理，按照一定比例组合发出白光，这种方法由于不同芯片的偏压不同，电路控制要求较高，成本很高。二是荧光粉转换法，该方法是目前应用最为成熟的获得白光LED的技术，这种方法得到白光成本较低，但是由于这种荧光粉缺少红光成分，所以显色指数不好，色温较高，不易调节。三是集成芯片法，是在一个芯片中利用多个活性层使LED芯片直接发出白光。这种方法由于红色荧光粉相对于蓝绿荧光粉发光效率低，得到的白光能量转化率低，稳定性差。由此可见，荧光粉作为光的转换物质起到了至关重要的作用，荧光粉的发光性能直接影响到白光LED产品的发光效率，使用寿命、显色指数、色温等主要指标。现在商品化的红色荧光粉主要是硫化物和氮化物。其中使用最为广泛的是Y2O2S:Eu3+，然而这种荧光粉的物理性质不稳定，在紫外光照射下释放硫化物气体，使用寿命短，污染环境，发光效率差，氮化物虽然客服了以上缺点，但是价格昂贵。因此新型高效红色荧光粉的研制技术对于白光LED的发展具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种红色荧光粉及其制备方法，解决了现有技术中发射光谱的红光成分少而使其显色指数偏低，不能合成单一白光的问题，并且本专利技术的红色荧光粉化学稳定性好，激发效率高，能同时被近紫外和蓝光激发。为解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种红色荧光粉，其化学通式为：Ca2-xAEuxBx(MoyW1-y)O6，其中，A＝Ca,Mg,Zn,Ba,Sr；B＝Li,Na,K；0<x<1；0<y<1。优选的，当A＝Zn，B＝Na时，本专利技术的荧光粉发光性能最好。本专利技术还提供了一种红色荧光粉的制备方法，按上述配比称取碳酸钙、A的氧化物、氧化铕、B的碳酸盐、氧化钨、氧化钼，将上述物质研磨并混匀，然后将混匀的原料在一定温度下煅烧一段时间后，冷却至室温，球磨后即得产品。进一步的，为使原料研磨更加充分且容易混匀，在研磨并混匀的过程中加入乙醇。优选的，煅烧温度为1300℃。优选的，煅烧时间为6-12h。由于在高温煅烧过程会对荧光粉的表面形貌造成一定的损害，因此为了改善固相法合成产物颗粒力度大、分布不均匀等问题，本专利技术预先对原材料的前驱体进行处理，再添加助熔剂等进行改善，研究表明，采用于预先球磨，再进行热处理所制备的样品颗粒比较均一。本专利技术采用光致荧光光谱仪测试样品的光学性能，经过测试显示本专利技术的红色荧光粉化学稳定性好，激发效率高，能在近紫外(395nm)、蓝光(467nm)激发获得616nm左右的红色发光。可与近紫外和蓝光LED匹配，是一种新型的白光LED用红色荧光粉。附图说明图1为本专利技术实施例1的荧光粉发光图谱；图2为本专利技术实施例2的荧光粉发光图谱；图3为本专利技术实施例5的荧光粉发光图谱；图4为本专利技术实施例6Mo掺杂的样品发光图谱；图5为本专利技术实施例6荧光粉Ca1.6ZnEu0.4MoxW1-xO6的发光强度与x的取值关系曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不构成对本专利技术保护范围的限制。实施例1制备红色荧光粉Ca1.5ZnEu0.5WO6按化学配比称取CaCO3(分析纯)1.5014克、WO3(分析纯)2.3185克、Eu2O3(99.99％)0.8798克、ZnO(分析纯)0.8139克。加入15ml无水乙醇，用玛瑙研钵充分研磨，混合均匀后置于刚玉坩埚中，送入马弗炉在1300℃煅烧6h，冷却后用球磨机研磨即得产品。按照上述方法，可以合成化学通式为Ca1.5AEu0.5WO6(A＝Ca,Mg,Zn,Ba,Sr)的红色荧光粉。如图1所示，在466nm激发波长下，荧光粉的发光强度变化为：ZnCa1.5Eu0.5WO6>MgCa1.5Eu0.5WO6>SrCa1.5Eu0.5WO6>BaCa1.5Eu0.5WO6>Ca2.5Eu0.5WO6，金属离子的掺杂引起了Ca2.5Eu0.5WO6荧光粉原有晶场结构中发光中心局域微结构变化，从而影响了荧光粉的发光强度。实施例2制备红色荧光粉Ca1.6ZnEu0.4WO6按化学配比称取CaCO3(分析纯)1.5014克、WO3(分析纯)2.3185克、Eu2O3(99.99％)0.8798克、ZnO(分析纯)0.8139克。加入15ml无水乙醇，用玛瑙研钵充分研磨，混合均匀后置于刚玉坩埚中，送入马弗炉在1300℃煅烧6h，冷却后用球磨机研磨即得产品。通过取0.1≤x≤0.7，可以制备出Ca1.5ZnEuxWO6(x＝0.1-0.7)红色荧光粉发光强度与x取值的关系曲线，由图2所示，在466nm发射光谱，产品的发光强度随着x值的增加而增加，当x＝0.5时发光强度达到最大，随着x值的继续增大，荧光粉的发光强度开始下降，x的最优值为0.4-0.6之间。实施例3制备红色荧光粉Ca1.2ZnEu0.4Na0.4WO6称取CaCO3(分析纯)1.2012克，WO3(分析纯)2.3186克，Eu2O3(99.99％)0.7033克，Na2CO3(分析纯)0.2120克.加入15ml无水乙醇，用玛瑙研钵充分研磨，混合均匀后放入刚玉坩埚中，送入马弗炉在1300℃煅烧6h，冷却后用球磨机研磨即得产品。所得荧光粉的发射光谱如图3(激发波长466nm)。实施例4制备红色荧光粉Ca1.2ZnEu0.4Li0.4WO6称取CaCO3(分析纯)1.2013克，WO3(分析纯)2.3186克，Eu2O3(99.99％)0.7039克，Li2CO3(分析纯)0.1478克.加入15ml无水乙醇，用玛瑙研钵充分研磨，混合均匀后放入刚玉坩埚中，送入马弗炉在1300℃煅烧6h，冷却后用球磨机研磨即得产品。所得荧光粉的发射光谱如图3(激发波长466nm)。实施例5制备红色荧光粉Ca1.2ZnEu0.4K0.4WO6称取CaCO3(分析纯)1.2019克，WO3(分析纯)2.3186克，Eu2O3(99.99％)0.7038克，K2CO3(分析纯)0.2765克.加入15ml无水乙醇，用玛瑙研钵充分研磨，混合均匀后放入刚玉坩埚中，送入马弗炉在1300℃煅烧6h，冷却后用球磨机研磨即得产品。所得荧光粉的发射光谱如图3(激发波长466nm)。由图3所示，Na+作为电荷补偿剂相对于Li+、K+的效果要好，Li+、Na+作为电荷补偿剂的掺入，可以使得该红色荧光粉的发光强度增强，K+作为电荷补偿剂掺入反而降低了荧光粉的发光强度。其激发和发射光谱的形状并未发生改变。实施例6制备红色荧光粉CaZnEu0.4Mo0.2W0.8O6称取CaCO3(分析纯)1.6014克，WO3(分析纯)1.8548克，Eu2O3(99.99％)0.7038克，ZnO(分析纯)0.8139克，MoO3(分析纯)0.2879克.加入15ml无水乙醇，用玛瑙研钵充分研磨，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红色荧光粉，其特征在于，其化学通式为：Ca2‑xAEuxBx(MoyW1‑y)O6，其中，A＝Ca,Mg,Zn,Ba,Sr；B＝Li,Na,K；0<x<1；0<y<1。

【技术特征摘要】
1.一种红色荧光粉，其特征在于，其化学通式为：Ca2-xAEuxBx(MoyW1-y)O6，其中，A＝Ca,Mg,Zn,Ba,Sr；B＝Li,Na,K；0<x<1；0<y<1。2.根据权利要求1所述的红色荧光粉，其特征在于：A＝Zn，B＝Na。3.一种红色荧光粉的制备方法，其特征在于：按上述配比称取碳酸钙、A的氧化物、氧化铕、B的碳酸盐、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯颖，解芳，封科军，童义平，强娜，孙观弟，
申请(专利权)人：惠州学院，
类型：发明
国别省市：广东,44