專利名稱：一種白光led用單一基質熒光粉及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于發(fā)光材料領域，特別涉及制備一種白光LED用單一基質熒光粉及其制備方法。
背景技術：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diodes, LED)是近年來發(fā)展起來的新型固態(tài)照明器件，因具有效率高、壽命長、無污染、節(jié)能的特點而廣受關注。目前，商業(yè)化的白光LED普通采用藍光芯片和YAG: Ce黃色熒光粉的組合，該組合由于缺少紅光成分，所得白光LED器件顯色指數(shù)低，色溫較高。通過添加紅粉、采用近紫外芯片激發(fā)三基色粉，或者制備新的單一基質白光熒光粉都可以解決以上問題，，前兩種方法因為重吸收問題降低光效較明顯。因此，制備單一基質白光LED用熒光粉從為最有前景的研究方向。通過對專利檢索發(fā)現(xiàn)，部分研究者已經(jīng)開始了近紫外激發(fā)的單一基質熒光粉的得研究工作，如專利CN200710047969，采用稀土硝酸鹽共沉淀法制備前驅體，然后在100-26(TC條件下制備鎢酸鹽系列單一基質熒光粉，雖然制備產(chǎn)物的顆粒性能和光譜性能較好，但是復雜的工藝流程和采用強酸來制備前驅物使這種制備方法幾乎沒有產(chǎn)業(yè)化可能。又如專利CN200910021829.9，采用高溫固相法制備了單一基質白光熒光粉 AMgAl 11019, A為稀土離子，選自La3+，Ce3+，Y3+，GcT中的一種或者兩種以上組合，所得物在藍光區(qū)和綠紅光區(qū)都有發(fā)射，整體復合發(fā)白光，表現(xiàn)較好的發(fā)光特征，但是該熒光粉激發(fā)光譜分布在近紫外和真空紫外光區(qū)，無法應用到白光LED當中；再如專利CN201110236483. 1， 采用水熱法制備了單一基質白光LED熒光粉Sr2AyCeO4: xB3+，A為Li、Na、Mg中的一種，B為 Eu、Pr、Cr和Sm中的一種,在紫外光激發(fā)下,表現(xiàn)出比較好的白光特征,但水熱法對設備要求較高，過程復雜，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的難度較大。綜上，本發(fā)明利用高溫固相法首次合成白光LED 用單一基質用熒光粉M4_xNEuxV3012有非常重要的意義，具有潛在的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的近紫外激發(fā)的適合于白光LED用單一基質熒光粉；
本發(fā)明的另一目的是提供一種新型的Eu3+激活的釩酸鹽基質發(fā)白光熒光粉的制備方
法;
本發(fā)明Eu3+激活的單一基質釩酸鹽基質熒光粉的分子式是:M4_xNEuxV3012 ；
本發(fā)明Eu3+激活的釩酸鹽基質熒光粉的制備方法包括以下步驟
(1)稱取一定質量的MCO3 (99. 99%)，N2CO3 (99. 99%)，NH4VO3 (99. 99%)，Eu2O3 (99. 99%),和放入瑪瑙研缽，各原料的的摩爾比控制在4-x 1 x 3,0. 02彡x彡0. 10， M=Ca, Sr, Ba, Mg中的一種,兩種或者三種，N= Li, Na, K中的一種;
(2)將上述混合好的原料加入1-5倍體積的的乙醇，在球磨罐中充分研磨30-120分、鐘，之后在干燥箱總干燥1-5小時，除去乙醇，所得初級混合物放入馬弗爐在500-1000°C條件下煅燒1_6小時。(3)反應結束后，自然冷卻至室溫，取出樣品經(jīng)過研磨、洗滌、真空干燥，所得樣品研磨后的樣本過200目篩之后得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明制備的單一基質白光LED用熒光粉能夠被365nm的近紫外光激發(fā)，發(fā)出白光。該熒光粉的掃描電子顯微(SEM)照片顯示該熒光粉的分散性較好，粒度在2-5微米之間(如附圖I) ;X射線衍射(XRD)顯示該熒光粉的圖譜和JCPDS-29-0211的圖譜一直，表現(xiàn)比較好的結晶度(如附圖2);該熒光粉的發(fā)射光譜是一個發(fā)射主峰位置在500nm的寬帶發(fā)射，同時在紅光區(qū)600nm附近有多個線狀發(fā)射光譜，他們分別歸屬于V043_基團和Eu3+離子。通過調節(jié)Eu3+離子的摻雜濃度，可以改變熒光粉的色坐標。當Eu3+離子的摻雜濃度為
0.05mol%時色純度最高，色坐標為(0.312，0.321)。


圖I采用本發(fā)明方法制備所得樣品的SEM圖片；
圖2采用本發(fā)明方法制備所得樣品的XRD圖譜；
圖3所得樣品的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜；
圖4不同摻雜濃度的色坐標。
具體實施例方式實施方式I (Eu摻雜濃度0.02 mol%)
分別稱取 5. 92 克 BaCO3 (99. 99%)，0. 37 克 Li2CO3 (99. 99%)，4. 21 克 NH4VO3 (99. 99%)，
0.0352克Eu2O3 (99. 99%)，放入瑪瑙研缽初步混合。然后加入2倍體積的的乙醇，在球磨罐中充分研磨30分鐘，之后在干燥箱中干燥1-5小時，除去乙醇，所得初級混合物放入馬弗爐在800°C條件下煅燒2小時，反應結束后，自然冷卻至室溫，取出樣品經(jīng)過研磨、洗滌、真空干燥，所得樣品研磨后的樣本過200目篩之后得到目標產(chǎn)物。所得白光LED用單一基質熒光粉的色坐標為(0.281，0. 351)，色溫8200K，發(fā)白光。實施方式2 (Eu摻雜濃度0. O5 mol%)
分別稱取 5. 92 克 BaCO3 (99. 99%)，0. 37 克 Li2CO3 (99. 99%)，4. 21 克 NH4VO3 (99. 99%)，
0.088克Eu2O3 (99. 99%)，放入瑪瑙研缽初步混合。然后加入2倍體積的的乙醇，在球磨罐中充分研磨30分鐘，之后在干燥箱中干燥1-5小時，除去乙醇，所得初級混合物放入馬弗爐在800°C條件下煅燒2小時，反應結束后，自然冷卻至室溫，取出樣品經(jīng)過研磨、洗滌、真空干燥，所得樣品研磨后的樣本過200目篩之后得到目標產(chǎn)物。所得白光LED用單一基質熒光粉的色坐標為(0.312，0.321)，色溫6600K，發(fā)純度很高的白光。實施方式3 (Eu摻雜濃度0. 10 mol%)
分別稱取 5. 92 克 BaCO3 (99. 99%)，0. 37 克 Li2CO3 (99. 99%)，4. 21 克 NH4VO3 (99. 99%)，
0.176克Eu2O3 (99. 99%)，放入瑪瑙研缽初步混合。然后加入2倍體積的的乙醇，在球磨罐中充分研磨30分鐘，之后在干燥箱中干燥1-5小時，除去乙醇，所得初級混合物放入馬弗爐在800°C條件下煅燒2小時，反應結束后，自然冷卻至室溫，取出樣品經(jīng)過研磨、洗滌、真空干燥，所得樣品研磨后的樣本過200目篩之后得到目標產(chǎn)物。所得白光LED用單一基質熒光粉的色坐標為(0.382，0. 302)，色溫3000K，發(fā)白光
權利要求
1.一種白光LED用單一基質熒光粉，其特征在于化學式為M4_xNEuxV3012，M=Ca，Sr, Ba, Mg中的一種，兩種或者三種，0. 02彡X彡0. 10 ; N= Li, Na, K中的一種。
2.根據(jù)權利要求I所述的熒光粉的制備方法，其特征在于該方法采用高溫固相法制備白光LED用單一基質熒光粉，其具體步驟如下2. I 稱取一定質量的 MCO3 (99. 99%)，N2CO3 (99. 99%)，NH4VO3 (99. 99%)，Eu2O3 (99. 99%),和放入瑪瑙研缽，各原料的的摩爾比控制在4-x 1 x 3,0. 02彡x彡0. 10， M=Ca, Sr, Ba, Mg中的一種,兩種或者三種，N= Li, Na, K中的一種;2. 2將上述混合好的原料加入1-5倍體積的的乙醇，在球磨罐中充分研磨30-120分鐘，之后在干燥箱總干燥1-5小時，除去乙醇，所得初級混合物放入馬弗爐在500-1000°C條件下煅燒1_6小時；2.3反應結束后，自然冷卻至室溫，取出樣品經(jīng)過研磨、洗滌、真空干燥，所得樣品研磨后的樣本過200目篩之后得到目標產(chǎn)物。
3.根據(jù)權利要求2所述的熒光粉的制備方法，其特征在于步驟2.I中所述電荷補償劑為 N2CO3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種白光LED用單一基質熒光粉及其制備方法，該工藝采用高溫固相法。該單一基質熒光粉的化學式為M4-xNEuxV3O12，M=Ca,Sr,Ba,Mg中的一種，兩種或者三種，0.02≤x≤0.10；N=Li,Na,K中的一種。所用原材料為高純度的MCO3,N2CO3,NH4VO3和Eu2O3,N2CO3作為電荷補償劑，Eu2O3提供激活劑離子。所得熒光粉在紫外光激發(fā)下發(fā)白光，并且可以通過調節(jié)摻雜Eu3+離子濃度調節(jié)白光的純度。而且本發(fā)明工藝簡單，合成溫度較低，熒光粉顆粒分散性好，結晶度高，具有潛在的應用前景。
文檔編號C09K11/69GK102618271SQ201210072400
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權日2012年3月20日
發(fā)明者劉素琴, 周智, 將葵明 申請人:湖南信多利新材料有限公司