一种LED用红色荧光粉及其制备方法技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锗酸盐红色荧光粉及其制备方法，尤其适用于LED的红色荧 光粉及其制备方法，属于稀土发光材料

技术介绍
20世纪九十年代，随着高亮度GaN蓝色LED在技术上取得突破，1996年出现了用 蓝色LED与YAG荧光粉((Y，GcO3Al5O12: Ce3+)组合而成的白光LED，这被认为是人类照明史 上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，是21世纪最具发展前景的高
之一。采用 荧光粉产生白光共有三种方式蓝光LED芯片配合黄色荧光粉；蓝光LED芯片配合红色、绿 色荧光粉；UV-LED芯片配合红、绿、蓝三基色荧光粉。目前商品化的主要是蓝色LED芯片与 YAG荧光粉的黄光组合而成的单芯片型高亮度白光LED，但是这种产品应用于一般的照明 场合会出现其自身固有缺陷因为缺少红光而导致显色性不好，可在其中加入红色荧光粉 以获得高的显色指数。另外一种趋势是紫光或紫外光LED芯片配合红、绿、蓝三基色荧光粉 方式，它具有更为广阔的发展前景，这是因为该方式的显色性更好，色温在2500 10000K 范围内任意匹配。但现有技术中，用于白光LED的荧光粉有些缺乏红光成分，或者红色荧光 粉发光效率不高，或不稳定，如美国专利62522M报道的几种硫化物红色荧光粉。现有技术 封装出的白光LED显色指数不高或效率不高或性能不稳定。因此开发新型的LED用红色荧 光粉成为国内外研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能被紫光、紫外光或蓝光LED激发，具有良好发光特性 和物化性能，制造工艺简单、无污染、成本低的LED用红色荧光粉及其制备方法，以克服现 有技术中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案本专利技术的LED用红色荧光粉为铕激活的锗酸盐荧光粉，其化学表达式为(Ma_2人Eux) GebOc0其中M为Sr、Ba和Zn中的至少一种；A为Li、Na、K禾口 Rb中的至少一种；0 < a彡3 ； 1 彡b彡 4;3 彡 c 彡9 ；0<x<0. 5。本专利技术的LED用红色荧光粉的制备方法，包括以下步骤(1)以含M的金属或化合物或盐，含A的化合物或盐，含Ge的金属或化合物或盐，含Eu 的金属或化合物或盐为原料，且按上述化学式表达要求的摩尔配比称取相应的所述原料， 研细，混合均勻；(2)将步骤(1)的混合体在空气中于80(T130(TC下焙烧一次或两次，每次焙烧冷却后 磨混均勻，再进行下一次焙烧；每次焙烧时间为0. 5^15小时；(3)将步骤(2)得到的焙烧产物进行粉碎、清洗除杂、烘干，得LED用红色荧光粉。本专利技术中，所说的含M的化合物或盐，可以是含M的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或有机 酸盐。所说的含A的化合物或盐可以是含A的碳酸盐、硝酸盐或有机酸盐。所说的含Ge的化合物或盐，可以是含Ge的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或有机酸盐。所说的含Eu的化合物或 盐，可以是含Eu的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或有机酸盐。上述步骤(1)中，研磨可以在乙醇、丙酮等溶液中进行。为了降低焙烧温度，提高 荧光粉的晶粒质量及荧光性能，可在步骤(1)的混合原料中添加原料总重量0.01-10%的助 熔剂，所述的助熔剂为碱金属或碱土金属的卤化物、氟化铵、氯化铵、溴化铵、硼酸或三氧化二硼。上述步骤(3)中所说的粉碎可采用物理破碎或气流粉碎，清洗包括酸洗、碱洗和水 洗中的一种或几种。本专利技术的特点是本专利技术合成的荧光粉可在300 nnT480 nm光激发下发出主发射峰在590 nm以上的红 光，与绿色荧光粉配合使用，涂敷在蓝光LED芯片上，可制备出新型的白光LED;也可与紫光 或紫外光LED配合，作为红色荧光粉部分用于白光LED的制备，能量转换效率高；还可与蓝 光、紫光、紫外光LED配合，或再混合其它类型荧光粉，制备色彩鲜艳的彩色LED。本专利技术的 荧光粉物理化学性能稳定。且本专利技术涉及的荧光粉合成方法简单、易于操作、无污染、成本 低。附图说明图1为393 nm光激发Sr28Li(XiGeOfo.IEu3+得到的发射光谱图。图2为464 nm光激发Sr28Li(XiGeOfo.IEu3+得到的发射光谱图。图3为380 nm光激发Sr28Li(XiGeOf0.IEu3+得到的发射光谱图。图4为360 nm光激发Sr28Li(XiGeOf0.IEu3+得到的发射光谱图。图5为监测Sr^8LitllGeO5:0.IEu3+的 616 nm红光发射的激发光谱图。具体实施例方式下面结合实施例和附图对本专利技术进一步说明，但不限于这些实施例。实施例1:称取 SrCO3 9. 9905g, GeO2 2. 5278g, Li2CO3 0. 0893g, Eu2O3 0. 4252g, 以上原料均为分析纯，将称取的原料混磨均勻以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在 1100°C保温3小时。冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得化学组成为Si^8LiaiGeO5: 0. IEu3+的样品，其发射光谱见图广图4。主发射峰616 nm。其激发光谱见图5。由图可 知，该荧光粉可以被300 nnT480 nm范围内的紫外、紫光或蓝光有效激发，具有广泛的用途。实施例2 称取 Sr(NO3)2 11. 6303g, GeO2 3. 381 lg，Li2C2O4 0. 247g, Eu2O3 0. 8531g,及NH4ClO. lg，以上原料均为分析纯，将称取的原料混磨均勻以后，装入氧化铝 坩埚在空气中焙烧，在1100°C保温3小时。冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得化 学组成为 SiY7Liai5GeO4: 0. 15Eu3+ 的样品。实施例3:称取 SrC2O4 7.Ge(CO3)2 9. 2859g, Li2CO3 0. 0891g, Eu(NO3)3 0. 8148g,以上原料均为分析纯，将称取的原料混磨均勻以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙 烧两次，第一次在900°C保温2小时，冷却后磨混均勻再进行第二次焙烧，在1050°C保温3 小时。冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得化学组成为^v9Liatl5GeO3: 0. 05Eu3+的 样品。实施例4:称取 BaCO3 10. 0684g, GeO2 1. 8794g, Na2CO3 0. 0762g, Eu2O3 0. 2529g,及NH4Cl 0. lg,以上原料均为分析纯，将称取的原料混磨均勻以后，装入氧化铝 坩埚在空气中焙烧，在1150°C保温3小时。冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得化 学组成为 Ba2.84Na0.08Ge05 : 0 . 08Eu3+ 的样品。实施例5:称取 BaCO3 8. 8513g, Ge(CO3)2 4. 7996g, Na2C2O4 0. 167g, Eu2(CO3)3 0. 603g,以上原料均为分析纯，将称取的原料混磨均勻以后，装入氧化铝坩埚在空气中 焙烧，在1100°c保温3小时。冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得化学组成为 Ba1.8Na0. !GeO4 0. IEu3+ 的样品。实施例6:称取 Ba(NO3)2 8. 7821g, GeO2 4. 185g, Na2CO3 0. 1696g, Eu2O3 0. 5632g,及NH4F 0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ用红色荧光粉，其特征在于该荧光粉为铕激活的锗酸盐荧光粉，其化学表达式为（Ｍ↓［ａ－２ｘ］Ａ↓［ｘ］Ｅｕ↓［ｘ］）Ｇｅ↓［ｂ］Ｏ↓［ｃ］，其中Ｍ为Ｓｒ、Ｂａ和Ｚｎ中的至少一种；Ａ为Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ和Ｒｂ中的至少一种；０＜ａ≤３；１≤ｂ≤４；３≤ｃ≤９；０＜ｘ＜０．５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立辉，徐时清，华有杰，邓德刚，王焕平，赵士龙，夹国华，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：86