專利名稱：一種紅色熒光粉的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光LED用發(fā)光物質(zhì)的合成方法，特別是在藍光030 490nm) 激發(fā)下使用的紅色熒光粉的合成方法。
背景技術(shù)：
目前，白光LED應(yīng)用于顯示或照明中主要還是以藍色與黃色互補色的方式產(chǎn)生白 光，也就是多數(shù)采用的發(fā)藍光芯片加發(fā)黃光的熒光粉，經(jīng)過點亮之后產(chǎn)生白光。該白光的發(fā) 射光譜與自然光譜(也稱標(biāo)準(zhǔn)光譜)相比較差異較大，所以顯色性較差，從而導(dǎo)致顯色指數(shù) (顯色指數(shù)用Ra表示)不高。如果采用發(fā)紫外光的芯片分別加紅、綠、藍(或者用藍芯片) 所組成的白光，顯色指數(shù)將會有較大提高，但是放光效率卻大幅降低。不論是哪種照明光源，包括LED光源，顯色指數(shù)都與其發(fā)射光譜的分布有關(guān)。越接 近自然光譜(也稱標(biāo)準(zhǔn)光譜)，其顯色指數(shù)就越高。為了改善顯色性能，提升顯色指數(shù)，從理 論上可以采取補充光譜帶上缺少的部分光譜，但是這樣做的同時也會造成光通量降低。在 提高白光LED的Ra時選擇好的熒光粉材料相當(dāng)重要，目前在藍色LED搭配使用紅色及綠色 的熒光粉，以及利用在紫外光LED中加入紅藍綠熒光粉的技術(shù)來提高Ra值，來達到高顯色 性的目標(biāo)。提高白光LED的Ra對發(fā)光材料的要求是既要有良好的光轉(zhuǎn)換效率，又要具備良 好的耐老化性。從發(fā)射光譜上分析，至少需要有一種發(fā)射主峰在紅色區(qū)域(600 680nm) 的發(fā)光材料，并且該發(fā)光物質(zhì)能夠被近紫外至藍光區(qū)域的光所激發(fā)并發(fā)射出紅光，本項目 發(fā)光物質(zhì)特點就是具備以上特性。一種紅色熒光粉經(jīng)過添加到傳統(tǒng)的發(fā)黃光的熒光粉中， 封裝后經(jīng)藍光芯片激發(fā)后，所產(chǎn)生的白光顯色指數(shù)得到了大幅度的提高，同時也能調(diào)配出 從2000k 5500k不同色溫白光LED，該類產(chǎn)品具有很好的商業(yè)使用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有發(fā)射紅色熒光的發(fā)光材料的合成方 法，特別是一種在藍光G30 490nm)激發(fā)下使用的紅色熒光粉的合成方法。為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種紅色熒光粉的合成方法，其 包括以下步驟(1)按照化學(xué)組分(Ca1^y, Sry)MxS zEu2+計算工藝配比，其中，M為Ga、Al、Mg或 Zn 中一種，并且 0 < χ < 0. 3。并且 0<y<0. 5;0<z<0. 2;(2)按步驟(1)化學(xué)組分配比稱取原料，并取助熔添加劑中的一種或幾種，助熔 添加劑的重量為原料重量的0. 5 3%，均勻混料后，裝入剛玉坩堝中并用剛玉蓋子蓋嚴， 放進弱還原氣氛爐中進行灼燒，灼燒保溫時間控制在3 10小時，溫度控制在1050 1400°C，灼燒后的粉體成塊狀，粉體顏色為深紅色；(3)粉體經(jīng)過破碎處理后過200目干篩，產(chǎn)品經(jīng)過測試后進行磷酸鑭溶液包覆，將 物料緩慢加入磷酸鑭溶液中，同時進行攪拌，物料加入完畢后繼續(xù)攪拌時間控制在1 2小 時，最后根據(jù)溶液的酸堿性用氨水來調(diào)節(jié)溶液PH至中性即可，停止攪拌后待完全沉淀后去除上清液，將沉淀物取出抽慮，放進烘箱烘干，烘干溫度控制在100 150°C ；(4)將烘干后的粉末經(jīng)過100目過篩后即為成品，密閉保存。本發(fā)明的紅色發(fā)光物質(zhì)材料的合成方法中采用以下主要原料熒光級氧化銪 (Eu2O3)、分析純硫酸鈣(CaSO4)、高純碳酸鍶(SrCO3)、高純碳酸鈣(CaCO3)、高純氧化鎂 (MgO)、高純氧化鋅(ZnO)、高純氧化鋁(Al2O3)，高純氧化鎵(Ga2O3)。其他微量助熔添加劑 選用氟化鋇(BaF2)、氟化鍶(SrF2)、氯化鋰(LiCl)、氟化鋰(LiF)，取其中一種或一種以上。
本發(fā)明通過組分摻雜Ga、Al、Mg或Si —種以及微量助熔劑的合成方法，最終通過 在對顆粒表面的包覆處理，解決了一般工藝藝所生產(chǎn)的硫化物物質(zhì)容易導(dǎo)致硫析出問題， 并且粉體粒度分布均勻，流動性好，產(chǎn)品在發(fā)光強度與耐溫度老化上也得到了大幅度的提 高，對白光LED顯色性的提升也起到了顯著作用。


附圖是本發(fā)明所述的發(fā)光物質(zhì)發(fā)射光譜圖。
具體實施例方式實施例1將原料氧化銪0. Olg、硫酸鈣89. 44g、碳酸鈣5. 22g、碳酸鍶11. 48g、氧化鎂 2. 10g、氟化鋇0. Mlg在1升容積的剛玉材質(zhì)的球磨罐中混磨1. 5小時，研磨材料使用直徑 約為IOmm瑪瑙球，混磨好的物料裝入剛玉坩堝中放進氫氮氣還原氣氛下進行高溫反應(yīng)3小 時，還原溫度控制在140(TC，高溫反應(yīng)后塊狀物料經(jīng)過破碎處理后經(jīng)過200目篩，接著進行 磷酸鑭包膜處理，產(chǎn)品經(jīng)過測試后進行磷酸鑭溶液包覆，將物料緩慢加入磷酸鑭溶液中，同 時進行攪拌，物料加入完畢后繼續(xù)攪拌時間控制在1. 0小時，最后根據(jù)溶液的酸堿性用氨 水來調(diào)節(jié)溶液PH至中性即可，停止攪拌后待完全沉淀后去除上清液，將沉淀物取出抽慮， 放進烘箱烘干，烘干溫度控制在KKTC ；烘干后成品過篩、測試。該發(fā)光物質(zhì)經(jīng)過紫外光激 發(fā)的發(fā)射特征光譜如附圖所示。實施例2將原料氧化銪0. Olg、硫酸鈣85. 72g、碳酸鍶14. 17g、氧化鎂2. 70g、氟化鋇 2. 55g、氟化鍶0. 528g在1升容積的剛玉材質(zhì)的球磨罐中混磨1. 5小時，研磨材料使用直徑 約為IOmm瑪瑙球，混磨好的物料裝入剛玉坩堝中放進氫氮氣還原氣氛下進行高溫反應(yīng)5小 時，還原溫度控制在130(TC，高溫反應(yīng)后塊狀物料經(jīng)過破碎處理后經(jīng)過200目篩，接著進行 磷酸鑭包膜處理，產(chǎn)品經(jīng)過測試后進行磷酸鑭溶液包覆，將物料緩慢加入磷酸鑭溶液中，同 時進行攪拌，物料加入完畢后繼續(xù)攪拌時間控制在1. 5小時，最后根據(jù)溶液的酸堿性用氨 水來調(diào)節(jié)溶液PH至中性即可，停止攪拌后待完全沉淀后去除上清液，將沉淀物取出抽慮， 放進烘箱烘干，烘干溫度控制在120°C ；烘干后成品過篩、測試。該發(fā)光物質(zhì)經(jīng)過紫外光激 發(fā)的發(fā)射特征光譜如附圖所示。實施例3將原料氧化銪0. Olg、硫酸鈣86. 13g、碳酸鍶10. 50g、氧化鎂1.70g、氧化鋅 0. 66g、氟化鋇0. lMg、氯化鋰0. 85g在1升容積的剛玉材質(zhì)的球磨罐中混磨1. 5小時，研磨 材料使用直徑約為IOmm瑪瑙球，混磨好的物料裝入剛玉坩堝中放進氫氮氣還原氣氛下進行高溫反應(yīng)5小時，還原溫度控制在1300°C，高溫反應(yīng)后塊狀物料經(jīng)過破碎處理后經(jīng)過200 目篩，接著進行磷酸鑭包膜處理，產(chǎn)品經(jīng)過測試后進行磷酸鑭溶液包覆，將物料緩慢加入磷 酸鑭溶液中，同時進行攪拌，物料加入完畢后繼續(xù)攪拌時間控制在1. 5小時，最后根據(jù)溶液 的酸堿性用氨水來調(diào)節(jié)溶液PH至中性即可，停止攪拌后待完全沉淀后去除上清液，將沉淀 物取出抽慮，放進烘箱烘干，烘干溫度控制在130°C;烘干后成品過篩、測試。該發(fā)光物質(zhì)經(jīng) 過紫外光激發(fā)的發(fā)射特征光譜如附圖所示。實施例4將原料氧化銪0. Olg,硫酸鈣83. 61g、碳酸鍶7. 34g、氧化鎵2. 71g、氟化鋰 1. 25g、氯化鋰0. 50g在1升容積的剛玉材質(zhì)的球磨罐中混磨1. 5小時，研磨材料使用直徑 約為IOmm瑪瑙球，混磨好的物料裝入剛玉坩堝中放進氫氮氣還原氣氛下進行高溫反應(yīng)8小 時，還原溫度控制在120(TC，高溫反應(yīng)后塊狀物料經(jīng)過破碎處理后經(jīng)過200目篩，接著進行 磷酸鑭包膜處理，產(chǎn)品經(jīng)過測試后進行磷酸鑭溶液包覆，將物料緩慢加入磷酸鑭溶液中，同 時進行攪拌，物料加入完畢后繼續(xù)攪拌時間控制在2小時，最后根據(jù)溶液的酸堿性用氨水 來調(diào)節(jié)溶液PH至中性即可，停止攪拌后待完全沉淀后去除上清液，將沉淀物取出抽慮，放 進烘箱烘干，烘干溫度控制在120°C ；烘干后成品過篩、測試。該發(fā)光物質(zhì)經(jīng)過紫外光激發(fā) 的發(fā)射特征光譜如附圖所示。實施例5將原料氧化銪0. Olg,硫酸鈣87. 29g,碳酸鈣7. 34g、碳酸鍶5. 26g,氧化鎵
0.71g、氧化鋁1. 98g、氟化鋇1. 75g、氟化鍶0. 在1升容積的剛玉材質(zhì)的球磨罐中混磨
1.5小時，研磨材料使用直徑約為IOmm瑪瑙球，混磨好的物料裝入剛玉坩堝中放進氫氮氣 還原氣氛下進行高溫反應(yīng)10小時，還原溫度控制在1050°C，高溫反應(yīng)后塊狀物料經(jīng)過破碎 處理后經(jīng)過200目篩，接著進行磷酸鑭包膜處理，產(chǎn)品經(jīng)過測試后進行磷酸鑭溶液包覆，將 物料緩慢加入磷酸鑭溶液中，同時進行攪拌，物料加入完畢后繼續(xù)攪拌時間控制在2小時， 最后根據(jù)溶液的酸堿性用氨水來調(diào)節(jié)溶液PH至中性即可，停止攪拌后待完全沉淀后去除 上清液，將沉淀物取出抽慮，放進烘箱烘干，烘干溫度控制在150°C ；烘干后成品過篩、測試。 該發(fā)光物質(zhì)經(jīng)過紫外光激發(fā)的發(fā)射特征光譜如附圖所示。上述實施例與參比樣品相關(guān)數(shù)據(jù)對照表
權(quán)利要求
1. 一種紅色熒光粉的合成方法，其特征在于包括以下步驟(1)按照化學(xué)組分(cai_y，Sry)MxS ZEu2+計算工藝配比，其中，M為fei、Al、Mg或Si中 一種，并且 0 < χ < 0. 3，并且 0 < y < 0. 5，0 < ζ < 0. 2 ；(2)按步驟⑴化學(xué)組分配比稱取原料，并稱取氟化鋇(BaF2)、氟化鍶(SrF2)、氯化鋰 (LiCl)、氟化鋰(LiF)中的一種或幾種作為助熔添加劑，助熔添加劑的重量為原料重量的 0. 5 3%，均勻混料后，裝入剛玉坩堝中并用剛玉蓋子蓋嚴，放進弱還原氣氛爐中進行灼 燒，灼燒保溫時間控制在3 10小時，溫度控制在1050 1400°C，灼燒后的粉體成塊狀，粉 體顏色為深紅色；(3)粉體經(jīng)過破碎處理后過200目干篩，產(chǎn)品經(jīng)過測試后進行磷酸鑭溶液包覆，將物料 緩慢加入磷酸鑭溶液中，同時進行攪拌，物料加入完畢后繼續(xù)攪拌時間控制在1 2小時， 最后根據(jù)溶液的酸堿性用氨水來調(diào)節(jié)溶液PH至中性即可，停止攪拌后待完全沉淀后去除 上清液，將沉淀物取出抽慮，放進烘箱烘干，烘干溫度控制在100 150°C ；(4)將烘干后的粉末經(jīng)過100目過篩后即為成品，密閉保存。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有發(fā)射紅色熒光粉的合成方法，該物質(zhì)按照化學(xué)組分(Ca1-y，Sry)MxS∶zEu2+計算工藝配比，經(jīng)過在弱的還原氣氛1050℃～1400℃之間高溫固相反應(yīng)3～10小時而合成，之后經(jīng)過磷酸鑭溶液包覆處理后，其具有激發(fā)光譜范圍寬，尤其是在藍光430～490nm附近激發(fā)效率好，能夠起到提高白光LED顯色指數(shù)等作用，并且該物質(zhì)粉體不易被再次氧化、發(fā)光亮度高。
文檔編號C09K11/84GK102140343SQ20111005758
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者曾慶云 申請人:常熟市江南熒光材料有限公司