一种紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉及制备方法技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料
，涉及发光二极管(LED)用单一基质荧光粉及其制备方法。
技术介绍
双模式激发发光材料同时具有下转换和上转换发光特性。紫外激发白光的LED用材料属于下转换发光材料。紫外激发白光的LED用荧光粉有两种组合一种是紫外LED芯片+红绿蓝荧光粉，另外一种是紫外LED芯片+单一基质荧光粉。前者因荧光粉各自的光衰和驱动电流不一样，所得到的白光不稳定。而后者完全可以克服以上缺点，并且成本较低。因此，紫外激发白光的LED用单一基质荧光粉成为近年来荧光粉的研究热点。(Kim S K, Jeon P E, Park Y H, Chio J C，Park H L1Kim G C，Kim T ff. White-light generation through ultraviolet-emitting diode and white-emitting phosphor.Appl. Phys. Lett. , 2004, 85 (17) : 3696; Guo N, Huang Y J, Yang M, Song Y H, Zheng Y H, YouH P. A tunable single-component warm white-light Sr3Y(P04)3:Eu2+, Mn2+phosphorfor white-light emitting diodes.Phys.Chem. Chem. Phys. 2011, 13:15077-15082;ZhangJ,Wang Y H,Zhang F,Huang Y.Single-Phase White-emitting Ca8MgGd(P04)7:Ln3+, Mn2+(Ln3+=Ce3+,Tb3+,and Dy3+)for Mercury-Free Lamps. J. Electrochem.Soc. 2011，158(4) :J110_J114)。然而利用红光上转换发光特性来实现白光LED的发光材料几乎没有报道，而同时具有上转换和下转换特性的发光材料更为少见。钒酸盐基质是一种性能优良的紫外激发白光的LED用单一基质荧光粉。钒酸盐基质发光材料因具有合成温度较低、化学稳定性和热稳定性较好、发光强度高等优点而在显示显像、高压汞灯、X射线增感屏以及激光材料等领域得到广泛的应用。日本研究人员 “Photoluminescence property ofvanadates M2V207(Μ:Ba, Sr and Ca)，，(NakajimaΤ, Isobe Μ, Tsuchiya Τ, Ueda Y,Manabe Τ. Opti. Mater. 2010, 32:1618-1621.) 一文中报道采用制备了对称性较低的偏钒酸盐系列M2V2O7 (M=Ba, Sr或Ca)荧光粉，该文献指出采用高温固相法在750°C退火24小时合成三斜晶系的M2V2O7 (M=Ba、Sr或Ca)荧光粉，其激发光谱在320nnT370nm区间有很宽的紫外峰，可以被紫外LED有效激发。在353nm的激发下，测得发射光谱的强发射峰位于400nnT700nm之间的可见光。尽管该文献所报道的单一基质荧光粉M2V2O7 (M=Ba, Sr或Ca)，其制备方法简单；但由于红光部分相对较弱而使得显色指数偏低，而且只有传统的下转换发光特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉及其制备方法，所述紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉具有较强的发光强度和较高的显色性能；本专利技术采用高温固相法制备紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉，其中红光激发模式由于本身的红光完全可以克服红光不足所带来显色指数偏低的难题。红光激发是采用双光子激发原理，其发光强度是紫外激发的2 3倍，而且用低能量光激发出发光强度更高，能量更强和显色指数更高，从而有效地降低单一基质荧光粉的生产成本并提高荧光粉体的发光性倉^:。本专利技术技术方案是ー种紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉，为ー种掺Na+离子的Sr2V2O7粉体材料，其晶向结构为三斜晶向，其分子式可表示为NaxSr2_xV207，其中0〈x ^ 0. 25。 上述紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉的制备方法，包括以下步骤步骤I :备料。称取相应质量的SrCO3粉末、NH4VO3粉末和Na2CO3粉末，其中Na、Sr和V之间的摩尔比为X (2-x) :2，其中0<x ^ 0. 25 ；步骤2 :混料。将步骤I称取的原料混合均匀，得到混合料；步骤3 :烧结。将步骤2所得混合料放入清洁的刚玉坩埚，在700°C 1000°C下烧结31小时，冷却后研磨、过筛得到最終的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉。 上述技术方案中，步骤2混料时，可将步骤I所称取的原料放入玛瑙容器中以研磨方式混料；具体研磨时，可先将步骤I所称取的原料放入玛瑙容器中一次研磨0. 5到2小时，然后取出一次研磨料在40(T500°C下预烧1 2小时，最后将预烧料二次研磨0. 5到2小时，得到均匀混合的混合料。上述技术方案中，步骤3烧结时的升温速度和降温速度为2飞。C /min。本专利技术的有益效果是本专利技术提供的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉，具有较强的发光强度和较高显色指数；其制备过程采用SrC03粉末、NH4V03粉末和Na2C03粉末为原料，通过高温固相反应法制备，具有成本低、重复性好、エ艺简单的特点，适用于エ业化生产。附图说明图I为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉的X射线衍射レ曰。图2为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉的EDS图。图3为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉的SEM图。图4为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长518nm监测下的激发光谱和吸收光谱。图5为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长355nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为700°C，烧结时间为8小吋)。图6为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长355nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为800°C，烧结时间为5小吋)。图7为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长355nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为900°C，烧结时间为5小吋)。图8为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长355nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为1000°c，烧结时间为3小吋)。图9为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长693nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为700°C，烧结时间为8小时)。图10为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长693nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为800°C，烧结时间为5小时)。图11为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长693nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为900°C，烧结时间为5小时)。图12为本专利技术制备的紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉在波长693nm监测下的发光光谱(对应烧结温度为1000°c，烧结时间为3小时)。具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外和红光双模式激发白光的LED用荧光粉，为一种掺Na+离子的Sr2V2O7粉体材料，其晶向结构为三斜晶向，其分子式可表示为NaxSr2？xV2O7，其中0

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维清，林媛，白阳，赵江涛，许晓东，
申请(专利权)人：电子科技大学，成都信息工程学院，
类型：发明
国别省市：