一种荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种荧光粉，具有式I所示的原子比：Sr2-x-wAxCeO4+(w-z)/2Xz:wREI；其中：A为Mg、Ca、Ba和Zn中的一种或几种；X为F、Cl和Br中的一种或几种；RE为Eu或Sm；0≤x≤0.5；0≤z≤0.3；0.01≤w≤0.5。本发明专利技术提供的红色荧光粉具有较宽的激发光谱以及较强的红色发射光谱，而且制备方法简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种荧光粉，具有式I所示的原子比：Sr2-x-wAxCeO4+(w-z)/2Xz:wREI；其中：A为Mg、Ca、Ba和Zn中的一种或几种；X为F、Cl和Br中的一种或几种；RE为Eu或Sm；0≤x≤0.5；0≤z≤0.3；0.01≤w≤0.5。本专利技术提供的红色荧光粉具有较宽的激发光谱以及较强的红色发射光谱，而且制备方法简单。【专利说明】
本专利技术涉及LED
，尤其涉及。
技术介绍
LED发光二级管是一种能够高效率地将电能转化为光能的半导体组件，具有耐用、不易破碎、节能省电、环保无汞、体积小、光源具方向性、色域丰富和光害少等优点，使得它在当今社会成为一种重要的电子元器件，在各行各业均有应用。以LED作为激发光源的白色发光LEDs因其具有低能耗、长寿命、体积小、重量轻、结构紧凑、无污染、稳定性好等优点引起了人们的广泛关注。因此，白光LEDs因其在使用寿命、稳定性和效率方面的优越性，很有可能取代现在普遍流行的荧光灯和日光灯等传统的照明器件。例如，基于白光LEDs的白色照明光源的100，000小时的超长使用寿命和高达80~90%的发光效率可以满足工业和实际生活标准。 利用发光荧光粉来实现白色照明光源的方法有很多。到目前为止，白光可以通过用可见的蓝光LED发射的蓝光为激发光源激发黄色荧光粉YAG:Ce3+所得的蓝黄混合光来实现。该方法合成的白光因为光谱中缺少红光显色指数较低，是一种冷白光。为实现暖白光发射一般的方法是在该系统中添加含硫的红色荧光粉如CaS:Eu2+和SrS:Eu2+。但是这些含硫的红色荧光粉物理化学稳定性差，易分解，环境友好型差，并且不能很好地满足应用要求，限制了白光LED在低色温、暖白光照明领域的应用。为了解决上述问题，此外，白光还可以通过红绿蓝三基色来合成。这样实现的白光LED的颜色只有三基色荧光粉决定，由于光谱的成分均衡，故显色指数高(>90)、重现力强、色彩稳定，从而使白光LED在全领域均可以得到广泛的应用。目前，蓝光可以直接由可见的蓝光LED产生，绿光LED荧光粉已经趋于成熟，但是，高亮度、化学稳定性好的红色荧光粉目前仍然缺乏。现有技术中，红色荧光粉主要以三价的铈或者用二价的铕激活的氮化物为主，但是，这些含氮化合物的制备过程复杂，要求环境苛亥IJ，产品成本高，不利于大规模工业生产，且稳定性差，使用过程中易发生分解，从而限制了其应用。因此，找到一种发光性能高，物理化学稳定性强的红色荧光粉是领域内期待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供，本专利技术提供的红色荧光粉具有较宽的激发光谱以及较强的红色发射光谱，而且制备方法简单。本专利技术提供了一种荧光粉，其特征在于，具有式I所示的原子比:Sr2_x_wAxCe04+(w_z)/2Xz:wRE I ；其中:A为Mg、Ca、Ba和Zn中的一种或几种；X为F、Cl和Br中的一种或几种；RE 为 Eu 或 Sm ;O ≤ χ≤ 0.5 ；O ≤z ≤ 0.3 ；0.01 ≤ w ≤0.5ο本专利技术提供了一种荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:Α)将含有Sr的化合物、含有A的化合物、含有X的化合物、含有Ce的化合物以及含有RE的化合物混合，得到混合固体粉末；B)将所述混合固体粉末在氧化气氛中焙烧，得到原子比为Sr2_x_wAxCe04+(w_z)/2Xz:wRE 的化合物；A为Mg、Ca、Ba和Zn中的一种或几种；X为F、Cl和中的一种或几种；RE 为 Eu 或 Sm;O ≤ χ ≤ 0.5 ；O ≤z ≤ 0.3 ；0.01 ≤ w ≤ 0.5o优选的，所述含有Sr的化合物为含有Sr的碳酸盐、草酸盐、硝酸盐、氧化物或氢氧化物；所述含有A的化合物为含有Mg、Ca、Ba或Zn的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或草酸盐；所述含有Ce的化合物为含有Ce的氧化物、碳酸盐、草酸盐、卤化物或硝酸盐。优选的，所述含有X的化合物为含有F、Cl和Br的铵盐或碱金属盐。优选的，所述含有RE的化合物为含有Eu和/或Sm的氧化物、碳酸盐、草酸盐、卤化物或硝酸盐。优选的，所述步骤B)具体为:BI)将所述混合固体粉末在氧化气氛中焙烧，得到焙烧混合物；B2)将上述焙烧混合物降温后，在氧化气氛中进行第二次焙烧，得到原子比为Sr2-x-wAxCe04+(w_z)/2Xz: wRE 的化合物。优选的，所述焙烧的温度为800~1200°C ;所述焙烧的时间为10~20小时。本专利技术还提供了一种荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:a)将 Sr (NO3) 2、Ce (NO3) 3.6H20、A (NO3) 2、RE (NO3) 3、和水混合后，得到混合液；b)将上述步骤得到的混合液、螯合剂和凝胶基质加热后，得到溶胶；c)将上述溶胶进行煅烧后，再降温进行第二次煅烧，得到原子比为Sr2_x_wAxCe04+(w_z)/2Xz:wRE 的化合物；A为Mg、Ca、Ba和Zn中的一种或几种；X为F、Cl和中的一种或几种；RE 为 Eu 或 Sm ;O ≤ χ≤0.5 ；O ≤ z ≤ 0.3 ；0.01≤ w ≤ 0.5o优选的，所述螯合剂为柠檬酸、草酸或丙烯酰胺；所述凝胶基质为聚乙二醇或丙烯酰胺。优选的，所述煅烧的温度为300~500°C，所述煅烧的时间为I~3小时；所述第二次煅烧的温度为800~1000°C，所述第二次煅烧的时间为10~20小时。与现有技术相比，本专利技术提供的具有式I所示的原子比的荧光粉，即具有通式Sr2_x_wAxCe04+(w_z)/2Xz:wRE结构的荧光粉，以Sr2CeO4为基质，在基质中掺杂稀土离子Eu或Sm，再掺杂其他的元素离子，在样品的纯相范围内，通过调节掺杂物的浓度来调节激发发射光谱的波长，从而实现较宽的激发光谱，较强的红色发射光谱。而且，本专利技术提供的荧光粉的制备方法简单可行、易于操作、易于量产、无污染、成本低。实验结果表明，本专利技术制备得到的具有通式Sr2_x_wAxCe04+(w_z)/2Xz:?RE结构的荧光粉，在近紫外光或者紫光LED作为激发光源下发射红光，主发射波长位于613nm附近，其激发带为以279和364nm为峰值的宽发射带，其中近紫外光或者紫光LED的发射光谱重叠，能够高效地吸收LED发射的光，从而使荧光粉被有效的激发。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术在不同掺杂离子和掺杂浓度下所制备样品的XRD衍射图；图2为本专利技术实施例1制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱；图3为本专利技术实施例2制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱；图4为本专利技术实施例3制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱；图5为本专利技术实施例4制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱；图6为本专利技术实施例1~4制备的荧光粉的发射光谱的发光强度与Eu3+离子浓度的变化关系图；图7为本专利技术实施例5-8制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱；图8为本专利技术实施例5~8制备的荧光粉的发射光谱的发光强度与Zn2+离子的浓度的变化关系图；图9为本专利技术实施例9制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱；图10为本专利技术实施例10制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱；图11为本专利技术实施例16制备的荧光粉的激发光谱和发射光谱。【具体实施方式】为了进一步了解本专利技术，下面结合实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光粉，其特征在于，具有式I所示的原子比：Sr2‑x‑wAxCeO4+(w‑z)/2Xz:wRE    I；其中：A为Mg、Ca、Ba和Zn中的一种或几种；X为F、Cl和Br中的一种或几种；RE为Eu或Sm；0≤x≤0.5；0≤z≤0.3；0.01≤w≤0.5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李成宇，李海锋，张洪杰，庞然，姜丽宏，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22