一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉及其制备方法技术

技术编号:9542950 阅读:332 留言:0更新日期:2014-01-08 19:31
本发明专利技术公开了一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉,其特征在于:其化学组成通式为La1-xEuxM3(NbO4)3;其中x为铕离子Eu3+掺杂取代镧离子La3+的摩尔比,0.0001≤x≤1.0,M为Sr,Ba中的一种。本发明专利技术克服了现有红色荧光粉在近紫外光和蓝光区间吸收弱,激发平台过窄的缺陷,在近紫外光和蓝光区间均具有高激发效率,发射峰值位于613纳米左右的红光区域,与近紫外LED芯片和蓝光LED芯片输出波长匹配性很好,适合用于制备以近紫外或蓝光LED芯片为激发光源的照明或显示器件。本发明专利技术还提供了该红色荧光粉的制备方法,其工艺过程简单,易于操作,产物易收集,样品的煅烧制备是直接在空气中进行,无废水废气的排放,环境友好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉,其特征在于:其化学组成通式为La1-xEuxM3(NbO4)3;其中x为铕离子Eu3+掺杂取代镧离子La3+的摩尔比,0.0001≤x≤1.0,M为Sr,Ba中的一种。本专利技术克服了现有红色荧光粉在近紫外光和蓝光区间吸收弱,激发平台过窄的缺陷,在近紫外光和蓝光区间均具有高激发效率,发射峰值位于613纳米左右的红光区域,与近紫外LED芯片和蓝光LED芯片输出波长匹配性很好,适合用于制备以近紫外或蓝光LED芯片为激发光源的照明或显示器件。本专利技术还提供了该红色荧光粉的制备方法,其工艺过程简单,易于操作,产物易收集,样品的煅烧制备是直接在空气中进行,无废水废气的排放,环境友好。【专利说明】
本专利技术涉及一种用作近紫外或者蓝光激发下发射红色荧光的荧光材料,特别涉及,所述荧光粉可在350~420纳米近紫外区域的激发光的激发下发出主峰在613纳米的红光,红色度纯正,属于发光材料和显示

技术介绍
随着高亮度GaN蓝色二极管LED在技术上的突破,1996年出现了用蓝色LED芯片与荧光粉((Y, GcO3Al5O12:Ce3+)组合而成的白发光二极管照明(白光LED),近年来,白光LED照明迅速发展,被认为是人类照明历史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次技术突破,因具有高效节能、绿色环保、寿命超长、体积小、抗冲击、发光响应快和工作电压低等优点被称为是21世纪最具有发展前景的高技术之一。目前白光LED产生白光主要有两条途径:第一种是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光;第二种是用LED去激发光转换荧光粉混合形成白光,这种途径有两种实现方案,其中比较成熟的方法是使用发蓝光LED叠加由蓝光激发的发黄光的钇铝石榴石(YAG)荧光粉,从而合成白光(美国专利5998925)。但由于其发光光谱中仅含有蓝、黄这两个主波,缺少红光成分,因而存在色温偏高、显色指数偏低等问题,不符合现代普通照明的要求。目前,这一领域的大部分知识产权都被日本垄断,因此想要获得自己的知识产权,就必须开发出一些新型的发光材料。目前关于以Eu3+为激活离子,铌酸盐为基质的白光LED用红色荧光粉的文献报道和专利很少。Diogo P.Volanti等研究了掺入高浓度的Eu3+对SrBi2Nb2O9光致发光性能的影响(Optical Materials, 2009, 31 (6):995 - 999);周立亚等研究Eu3+浓度对LaNb0.7V0.304:Eu3+的发射光谱的影响,证明了 V5+的掺入使激发带向长波方向宽化(Journalof Alloys and Compounds2010, 495:268-271)。专利技术专利 CN102433118A、CN1239673C 和CN1331982C均涉及以铌酸盐为基质的LED用荧光粉。
技术实现思路
本专利技术目的是:为了克服现有的红色荧光粉在近紫外和蓝光的波长区域吸收弱,激发效率过低的缺点,提供一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉,该荧光粉在近紫外光和蓝光区间均具有高激发效率,发射峰值位于613纳米的红光区域,色度纯正,与近紫外和蓝光LED芯片的输出波长匹配性优良。本专利技术的技术方案是:一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉,其特征在于:其化学组成通式为=LahEuxM3(NbO4)3 ;其中,x为铕离子Eu3+掺杂取代镧离子La3+的摩尔比,0.0001≤X≤1.0,M为Sr,Ba中的一种。进一步的,本专利技术中所述荧光粉在激发光为350~420纳米的近紫外区域内时,其发光的CIE色度坐标值为x=0.625~0.655,y=0.345~0.375的红色,衰减时间为985微秒,符合铕离子Eu3+的特征衰减时间。本专利技术同时提供上述适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉的制备方法,该制备方法工艺过程简单,易于操作,产物易收集,且采用无污染的铕离子Eu3+作为激活剂来激活制备红色荧光粉,无废水废气的排放,环境友好。具体采用的是高温固相法,包括以下步骤:(1)以含有镧离子La3+的化合物、含有金属离子M2+的化合物、含有铌离子Nb5+的化合物、含有铕离子Eu3+的化合物为原料,按化学组成通式LahEuxM3(NbO4)3中对应元素的化学计量摩尔比称取各原料,其中X为铕离子Eu3+掺杂取代镧离子La3+的摩尔比,0.0001≤X≤1.0,M为Sr,Ba中的一种;将称取的原料研磨并混合均匀;(2)将步骤(1)制得的混合物在空气气氛中预煅烧,煅烧温度为500~1000°C,煅烧时间为I~15小时;(3)将步骤(2)煅烧得到的产物自然冷却后,研磨并混合均匀,在空气气氛中再次煅烧,煅烧温度为1000~1500°C,煅烧时间为I~15小时,即得到所述的适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉。进一步的,本专利技术的上述制备方法中,所述的含有镧离子La3+的化合物为氧化镧、氢氧化镧、氯化镧、硝酸镧、硫酸镧中的一种。进一步的,本专利技术的上述制备方法中,所述的含有金属离子M2+的化合物为该金属M2+的氧化物、氢氧化物、氯化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐中的一种。进一步的,本专利技术的上述制备方法中,所述的含有铌离子Nb5+的化合物为五氧化二铌、五氯化铌中的一种。进一步的,本专利技术的上述制备方法中,所述的含有铕离子Eu3+的化合物为氧化铕、氢氧化铕、氯化铕、硝酸铕、硫酸铕中的一种。进一步的,本专利技术的上述制备方法中,所述步骤(2)中,煅烧温度为600~950°C,煅烧时间为3~8小时。进一步的,本专利技术的上述制备方法中,所述步骤(3)中,煅烧温度为1100~1450°C,煅烧时间为5~10小时。本专利技术还提供上述适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉的应用,这种荧光粉可以在350~420纳米近紫外区域的激发光的激发下发出主峰在613纳米的红光,红色度纯正,故可将该红色荧光粉用于制备以近紫外或蓝光LED芯片为激发光源的照明或显示器件。本专利技术的优点是:1、本专利技术提供的这种红色荧光粉,克服了现有红色荧光粉在近紫外和蓝光的波长区域激发效率过低的缺点,其在近紫外光和蓝光区间均具有高激发效率,发射峰值位于613纳米的红光区域,色度纯正,与近紫外和蓝光LED芯片的输出波长匹配性优良。故可将该红色荧光粉用于制备以近紫外或蓝光LED芯片为激发光源的照明或显示器件。例如实际将该红色荧光粉用作近紫外350-420纳米辐射的InGaN管芯激发的LED荧光粉。2、本专利技术提供的这种红色荧光粉,具有发光效率高、热稳定性好的特点,有利于制备大功率的半导体照明设备。3、本专利技术提供的这种红色荧光粉的制备方法,与现有的以硫化物Y202S:Eu3+、卤化物为基质的红色荧光粉的制备方法相比,工艺过程简单,易于操作,产物易收集,直接在空气中焙烧,无废水废气的排放,环境友好。【专利附图】【附图说明】下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述:图1是本专利技术实施例提供的Ba3Laa 9999EuacitltllNb3O12样品试样在监测红光613纳米得到的激发光谱图;图2是本专利技术实施例提供的Ba3Laa 9999EuacitltllNb3O12样品试样在近紫外光395纳米激发下得到的发光图谱;图3是本专利技术实施例提供的Ba3Laa9Eua ^本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适合于近紫外光或蓝光激发的红色荧光粉,其特征在于:其化学组成通式为:La1?xEuxM3(NbO4)3;其中,x为铕离子Eu3+掺杂取代镧离子La3+的摩尔比,0.0001≤x≤1.0,M为Sr,Ba中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马忠谢洪德
申请(专利权)人:苏州德捷膜材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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