用于白光LED的红色磷光体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用于白光ＬＥＤ的红色磷光体及其制备方法，本发明专利技术红色磷光体是以ＣｄＯ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＯ↓［２］为基质、Ｅｕ↑［３＋］为激活剂的非晶体，其化学结构式为：ｘＣｄＯ－ｙＡｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ｚＳｉＯ↓［２］：ｎＥｕ↑［３＋］，式中ｘ为２～４；ｙ为０．５～２；ｚ为６～１０；ｎ为０．１－０．４。它在３９４ｎｍ紫外光和４６４ｎｍ蓝光的激发下获得Ｅｕ↑［３＋］的↑［５］Ｄ↓［０］→↑［７］Ｆ↓［２］的特征发射，在６１０ｎｍ的位置得到红光发射。这两种特殊位置的激发刚好与近紫外和蓝光发光二极管的发射位置相符合。因此，该种磷光体能够与紫外和蓝光发光二极管相复合得到色纯度较高的白光ＬＥＤ，其亮度是传统的Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］：Ｅｕ↑［３＋］红色荧光粉的３倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制备白光LED的红色磷光体，特别是一种可在394 nm紫外光和464 nm蓝光的激发下，能够获得红光发射的非晶体系磷光体及其制备方法。
技术介绍
自从1994年Nakamura第一次制备出InGanN蓝光二极管(LED)之后，人们就投入大量的精力用于白光LED的研发。白光LED在固体照明领域中有诸多优点，如高效率，低能耗，高可靠性以及寿命长等。白光LED的商业化已经通过470 mn的蓝光LED与宽带发射的YAG:C^+的黄光磷光体的复合得到了实现。但是这种复合得到的白光LED由于红光成分的缺乏，使得得到的白光具有较差的显色指数。另外一个途径得到白光的就是通过用近紫外发光LED作为激发光源与红、绿、蓝三基色相复合。无论哪种方法，要想得到色饱和度较好的白光，都需要有波长较长的红光成分。到目前为止，常见的白光LED用红色磷光体的研究主要集中在氮化物上，氮化物具有高的发光效率和好的热稳定性，使其成为具有应用潜力的白光LED用红色荧光粉。但是，氮化物的合成非常的难，使这类磷光体的发展受到了束缚。因此，寻找易合成的，高效的红色荧光粉成为白光LED发展的迫切需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服目前用于制备白光LED的荧光粉存在的上述缺陷，提出一种性能优越的用于白光LED的红色磷光体及其制备方法，为制备白光LED提供较理想的荧光材料。本专利技术用于白光LED的红色磷光体，是以CdO-Al203-Si02为基质、Ei^+为激活剂的非晶体，其化学结构式为xCdO-yAl203-zSi02:nEu3+，式中x为2~4; y为0,5 2; z为6 10;n为0.1-0.4。本专利技术磷光体，它在受到紫外光394 nm和蓝光464 nm的激发之后，能够获得Eu3+的5DQ—7F2的特征发射，在610 nm的位置得到红光发射。这两种特殊位置的激发(394 nm和464 nm)刚好与近紫外和蓝光发光二极管的发射位置相符合。因此，该种磷光体能够与紫外和蓝光发光二极管相复合得到色纯度较高的白光LED。该磷光体的发光位置位于610 nm的红光区域(色坐标为x=0.6209， ；;=0.3461)，与YAG:C^+相比较，所复合得到的白光LED具有更好的色纯度。并且该磷光体的发光强度较高，与传统的Y203:E^+红色商用荧光粉比较，在394 nm和464 nm位置的激发下，亮度是商用￥203工113+亮度的3倍。并且该磷光体的热稳定性非常好，在从室温加热到130 。C的过程中，亮度增长到初始亮度值的116%。各种结果表明，该磷光体可广泛应用于白光LED的制备。本专利技术磷光体的制备方法，包括以下步骤a. 以 Cd(N03)r4H20 ， A1(N03)3-9H20 , TEOS禾口 Eu(N03)3为原料，按xCdO-yAl2Cb-zSi02:nEuS+结构式设定的各组分化学计量比称取上述原材料；b. 先将Cd(N03)2.4H20， A1(N03)3.9H20和TEOS溶于乙醇中，然后在搅拌下加入水和硝酸进行水解，调节pH值为2-3;c. 再向步骤b制得的溶液中加入Eu(N03)3，搅拌至得到透明溶胶后，在50 60 °C下烘干得到干凝胶；d. 将步骤c得到的干凝胶研磨成粉末装入坩埚内，在700~900 。C下灼烧3小时，空气中冷却，即获得化学结构式为xCdO-yAl203-zSi02:nE^+的白色粉末状磷光体。具体实施例方式通过以下实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1制备化学结构式为2CdO-Al2O3-6SiO2:0.1Eu3+的红色磷光体。称取分析纯硝酸镉(Cd(N03)2.4H20) 0.9244 g,分析纯硝酸铝(Al(N03)3.9H20) 1.1241 g，溶于8.38ml乙醇中，然后加入TEOS 1.8728 g，在搅拌下加入0.86 ml的水和少量硝酸进行水解，调节pH值为2-3。再加入0.0633 g的硝酸铕(Eu(N03)3)，搅拌数小时得到透明溶胶，溶胶在60 。C下烘干得到干凝胶。将得到的干凝胶研磨成粉末状装入坩埚内，在900。C下灼烧3小时，空气中冷却，得到白色粉末状磷光体。该磷光体在394和464 nm的激发下，得到发射光谱为在610nm处的E^+的特征发射。实施例2制备化学结构式为3CdO-Al2O3-6SiO2:0.1EuS+的红色磷光体。称取分析纯硝酸镉(Cd(N03)2.4H20) 1.3866 g,分析纯硝酸铝(Al(N03)3.9H20) 1.1241 g,溶于8.38 ml乙醇中，然后加入TEOS 1.8728 g，在搅拌下加入0.86 ml的水和少量硝酸进行水解，调节pH值为2-3。再加入0.0633 g的硝酸铕(Eu(N03)3)，搅拌数小时得到透明溶胶，溶胶在60 。C下烘干得到凝胶。将得到的干凝胶研磨成粉末状装入坩埚内，在900。C下灼烧3小时，空气中冷却，得到白色粉末状磷光体。该磷光体在394和464 nm的激发下，得到发射光谱为在610nm处的Ei^+的特征发射，其发光强度较高于实施例1的样品。实施例3制备化学结构式为4CdO-Al2O3-6SiO2:0.1E」+的红色磷光体。称取分析纯硝酸镉(Cd(N03)2.4H20) 1.8488 g，分析纯硝酸铝(Al(N03)3.9H20) 1.1241 g,溶于8.38 ml乙醇中，然后加入TEOS 1.8728 g，在搅拌下加入0.86 ml的水和少量硝酸进行水解，调节pH值为2-3。再加入0.0633 g的硝酸铕(Eu(N03)3)，搅拌数小时得到透明溶胶，溶胶在60 。C下烘干得到凝胶。将得到的干凝胶研磨成粉末状装入坩埚内，在900 。C下灼烧3小时，空气中冷却，得到白色粉末状磷光体。该磷光体在394和464 nm的激发下，得到发射光谱为在610nm处的E^+的特征发射，其发光强度较低于实施例2的样品。实施例4制备化学结构式为3CdO-0.5Al2O3-6SiO2:0.1Eu3+的红色磷光体。称取分析纯硝酸镉(Cd(N03)2.4H20) 1.3866 g,分析纯硝酸铝(Al(N03)3.9H20) 0.5621 g,溶于8.38 ml乙醇中，然后加入TEOS 1.8728 g，在搅拌下加入0.86 ml的水和少量硝酸进行水解，调节pH值为2-3。再加入0.0633 g的硝酸铕(Eu(N03)3)，搅拌数小时得到透明溶胶，溶胶在60 。C下烘干得到凝胶。将得到的干凝胶研磨成粉末状装入坩埚内，在900 。C下灼烧3小时，空气中冷却，得到白色粉末状磷光体。该磷光体在394和464 nm的激发下，得到发射光谱为在610nm处的Ei^的特征发射，其发光强度较低于实施例2的样品。实施例5制备化学结构式为3CdO-2Al2Or6SiO2:0.1Ei^+的红色磷光体。称取分析纯硝酸镉(Cd(N03)2.4H20) 1.3866 g，分析纯硝酸铝(Al(N03)3.9H20) 2,2482 g,溶于8.38 ml乙醇中，然后加入TEOS 1.8728 g，在搅拌下加入0.86 ml的水和少量硝酸进行水解，调节pH值为2-3。再加入0.0633 g的硝酸铕(Eu(N03)3)，搅拌数小时得到透明溶胶，溶胶在60 。C下烘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于白光ＬＥＤ的红色磷光体，其特征在于是以ＣｄＯ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ＳｉＯ↓［２］为基质、Ｅｕ↑［３＋］为激活剂的非晶体，其化学结构式为：ｘＣｄＯ－ｙＡｌ↓［２］Ｏ↓［３］－ｚＳｉＯ↓［２］：ｎＥｕ↑［３＋］，式中ｘ为２～４；ｙ为０．５～２；ｚ为６～１０；ｎ为０．１－０．４。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，丛妍，岳淑美，刘艳红，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]