一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉及其制备方法技术

技术编号:9430588 阅读:199 留言:0更新日期:2013-12-11 21:34
一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉及其制备方法,所述钛酸盐基荧光粉的化学通式为NaA1-xTiO4∶xSm,其中A为La3+或Y3+,0.001≤x≤0.10。本发明专利技术提供的一种白光LED用钛酸盐基红色荧光粉的制备方法,该方法可操作性强,制备工艺简单,适合于大规模工业化生产。本发明专利技术制得的钛酸盐红色荧光粉以三价钐离子Sm3+为激活离子,NaLaTiO4或NaYTiO4为基质,可被390~410nm的紫外光及460~490nm的蓝光有效激发,适合于紫外、近紫外或蓝光等激发光源激发,发射波长在560~670nm的红光,且发光效率高、高温稳定性能好,是一种性能优良的白光LED用红色荧光粉。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉及其制备方法,所述钛酸盐基荧光粉的化学通式为NaA1-xTiO4∶xSm,其中A为La3+或Y3+,0.001≤x≤0.10。本专利技术提供的一种白光LED用钛酸盐基红色荧光粉的制备方法,该方法可操作性强,制备工艺简单,适合于大规模工业化生产。本专利技术制得的钛酸盐红色荧光粉以三价钐离子Sm3+为激活离子,NaLaTiO4或NaYTiO4为基质,可被390~410nm的紫外光及460~490nm的蓝光有效激发,适合于紫外、近紫外或蓝光等激发光源激发,发射波长在560~670nm的红光,且发光效率高、高温稳定性能好,是一种性能优良的白光LED用红色荧光粉。【专利说明】—种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉及其制备方法
本专利技术属于稀土发光材料
,具体涉及一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白光LED是一种高效、节能、环保、绿色的照明光源,被广泛应用于各种照明和显示领域。目前,商用的红色荧光粉为Y2O2S: Eu3+。但是红色荧光粉Y2O2S: Eu3+存在发光效率低、稳定性差、易老化等问题,而且对近紫外光的吸收有限,其发光强度只有蓝色荧光粉和绿色荧光粉亮度的八分之一。高效稳定红色荧光粉的缺乏制约了白光LED性能的进一步发展。目前,发光材料掺杂的稀土元素主要集中在Ce、Tb、Eu等上,对于能吸收紫外光并发射红光的Sm研究较少,Sm的这一特点在白光LED降低相关色温上具有应用价值。钛酸盐在近紫外区有较强的吸收,基质阴离子团对稀土离子存在着有效的能量传递。【专利
技术实现思路
】本专利技术的目的是提供一种适合白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉及其制备方法,其发光强度高,稳定性强。为实现上述目的,本专利技术采用如下的技术方案:一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉,所述钛酸盐基荧光粉的化学通式为NaA1-JiO4: xSm,其中,A 为 La3+或 Y3+,0.001 ≤ X ≤0.10。上述适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉的制备方法,包括以下步骤:(I)按化学通式NaA1-JiO4: xSm中的化学计量比,将含有Na元素的固体化合物、含有A元素的固体化合物、含有Ti元素的固体化合物、含有Sm元素的固体化合物和助熔剂混合,然后研磨混合均匀,得到混合物;(2)将混合物装入坩埚中,再将坩埚放入高温电炉中,在空气气氛下煅烧,得到煅烧物;(3)将煅烧物粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥,得到NaAhTiO4: xSm红色荧光粉。所述步骤(I)中含有Na元素的固体化合物为Na2CO3,含有Ti元素的固体化合物为TiO2,含有Eu元素的固体化合物为Eu2O3,含有A元素的固体化合物为La2O3或Y2O3。所述步骤(I)中的助熔剂为Na2CO3,用量为含有Na元素的固体化合物物质的量的20%?50%。所述步骤(I)中研磨的时间为30?60分钟。所述步骤(2)中煅烧采用的煅烧制度为,在空气气氛下自室温以10°C /min的升温速率升至900?1100°C,保温时间为2?8小时。所述步骤(3)中过筛为过100目筛;洗涤具体为酸洗、水洗中的一种或两种,其中,酸洗采用PH值为I的稀盐酸进行。所述步骤(3)中干燥的温度为120-150°C,时间为4-8小时。相对于现有技术,本专利技术具有的有益效果:本专利技术提供的一种白光LED用钛酸盐基红色荧光粉的制备方法,该方法可操作性强,制备工艺简单,适合于大规模工业化生产。由于钛酸盐具有良好的热稳定性和化学稳定性,是一种很好的发光基质材料;三价稀土离子具有丰富的能级,其掺杂的发光材料在绿色照明、生物荧光标识、短波长激光器、信息显示以及光电子学等领域有着广阔的应用前景,所以本专利技术制得的钛酸盐红色荧光粉以三价钐离子Sm3+为激活离子,NaLaTiO4或NaYTiO4为基质,可被390-410nm的紫外光及460-490nm的蓝光有效激发,适合于紫外、近紫外或蓝光等激发光源激发,发射波长在560-670nm的红光,且发光效率高、高温稳定性能好,作为红光成分适用于紫外激发的白光LED中,是一种发光性能优良的白光LED用硅酸盐红色荧光粉。【专利附图】【附图说明】图1是实施例1制备的NaLaa 995Sm0.005Ti04红色荧光粉的X-射线衍射图谱与NaLaTiO4 标准卡片(PDF#86_0828)对照图。 图2是实施例2所制备的NaLaa98Sm0.02Ti04红色荧光粉的激发光谱和发射光谱。图3是实施例5所制备的NaYa98Smatl2TiO4红色荧光粉的扫描电镜图。【具体实施方式】本专利技术制备一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉,所述钛酸盐基荧光粉的化学通式为 NaA1-JiO4: xSm,其中,A 为 La3+或 Y3+,0.001 ≤X ≤ 0.10。上述适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉的制备方法,包括以下步骤:(I)按化学通式NaA1-JiO4: xSm中的化学计量比,将含有Na元素的固体化合物、含有A元素的固体化合物、含有Ti元素的固体化合物、含有Sm元素的固体化合物和助熔剂混合,然后研磨混合均匀,得到混合物;( 2)将混合物装入坩埚中,再将坩埚放入高温电炉中,在空气气氛下煅烧,得到煅烧物;(3)将煅烧物粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥,得到NaAhTiO4: xSm红色荧光粉。上述步骤(I)中含有Na元素的固体化合物为Na2CO3,含有Ti元素的固体化合物为TiO2,含有Eu元素的固体化合物为Eu2O3,含有A元素的固体化合物为La2O3或Y2O3。上述步骤(I)中的助熔剂为Na2CO3,用量为含有Na元素的固体化合物物质的量的20%-50%。上述步骤(I)中研磨的时间为30-60分钟。上述步骤(2)中煅烧采用的煅烧制度为,在空气气氛下自室温以10°C /min的升温速率升至900-1100°C,保温时间为2-8小时。上述步骤(3)中过筛为过100目筛;洗涤具体为酸洗、水洗中的一种或两种,其中,酸洗采用PH值为I的稀盐酸进行。上述步骤(3)中干燥的温度为120-150°C,时间为4-8小时。下面结合附图及实施例对本专利技术进一步详细说明。实施例1一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉,其化学式为NaLaa 995Smatltl5TiO4。上述适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉的制备方法,包括以下步骤:(I)将 Na2CO3'La2O3、Sm203、TiO2 按 Na: La: Sm: Ti=L 3: 0.995: 0.005: I的物质的量比在玛瑙研钵中研磨并充分混合均匀,得到混合物;其中,Na2CO3既作为反应物参与反应,又作为助熔剂起助熔作用,作为助熔剂的Na2CO3占参与反应的Na2CO3的物质的量的 30% ;(2)将混合物装入刚玉坩埚中,再将刚玉坩埚放入高温电炉中,在空气气氛下自室温以10°C /min的升温速率升至950°C,保温4小时,然后随炉冷却至室温,得到煅烧物;(3)将煅烧物粉碎、研磨,并通过100目标准分样筛,取筛下物,并将筛下物经PH=I的稀盐酸洗涤,再于12 0°C干燥8h,得到钛酸盐红色荧光粉NaLaa 995Smatltl5TiO4。参见图1,从图1可以看出,本实施例制所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适于白光LED应用的钛酸盐红色荧光粉,其特征在于,所述钛酸盐基荧光粉的化学通式为NaA1?xTiO4∶xSm,其中,A为La3+或Y3+,0.001≤x≤0.10。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:武秀兰张晋春任强朱建锋杨元东陈娟妮
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:

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