一種白光led用磷酸鹽藍色熒光粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種白光LED用磷酸鹽藍色熒光粉及其制備方法。該熒光粉具有如下化學(xué)表示式Ca8-xLa2(PO4)5O2：xEu2+；x為0.001～0.10。方法是按化學(xué)式Ca8-xLa2(PO4)5O2：xEu2+的化學(xué)計量比稱取原料碳酸鈣、磷酸氫鈣或磷酸二氫銨、氧化鑭、氧化銪；將上述原料研磨混勻后裝入坩堝，置于高溫爐內(nèi)，于還原氣氛、1250～1350℃條件下燒結(jié)3～7小時冷卻至常溫即得。本發(fā)明藍色熒光粉在紫外和紫光芯片激發(fā)下發(fā)射藍光，發(fā)射峰值位于450nm附近。該熒光粉分散性好、顆粒度均勻、化學(xué)穩(wěn)定性好和發(fā)光效率高，其激發(fā)帶覆蓋紫外和紫光區(qū)域，能作為近紫外LED用藍色熒光粉。
【專利說明】—種白光[￡0用磷酸鹽藍色熒光粉及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稀土發(fā)光材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種白光120用磷酸鹽藍色熒光粉及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]白光120是一種將電能轉(zhuǎn)換為白光的固態(tài)半導(dǎo)體器件，又稱半導(dǎo)體照明，具有效率高、體積小、壽命長、安全、低電壓、節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點，被人們看成是繼白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈之后第四代照明光源，是未來照明市場上的主流產(chǎn)品。
[0003]目前出現(xiàn)了各種各樣的白光120制備方法，其中藍光120芯片與黃色熒光材料組合、藍光[￡0芯片與紅色和綠色熒光材料組合、紫光[￡0芯片與三基色熒光材料組合這三種方法以價格低、制備簡單成為制備白光120的主要方法。藍光120芯片與黃色熒光材料組合是研究最早也是最成熟的方法，制備的白光120發(fā)光效率已經(jīng)遠遠超過白熾燈，但是顯色指數(shù)低，色溫高，不能作為室內(nèi)照明使用。為了提高白光120的顯色性，各國科學(xué)家研發(fā)了藍光1^0芯片與紅、綠色熒光材料組合和紫光1^0芯片與紅、綠、藍三基色熒光材料組合另外兩種實現(xiàn)白光120的方法。
[0004]目前匕芯片的發(fā)射波長已經(jīng)移至近紫外區(qū)域，能為熒光粉提供更高的激發(fā)能量，進一步提高白光120的光強。由于紫外光不可見，紫外激發(fā)白光120的顏色只能由熒光粉決定，因此顏色穩(wěn)定，顯色指數(shù)高，使用近紫外1成抓芯片和藍、黃熒光粉或者與三基色熒光粉組合來實現(xiàn)白光的方案成為目前白光120行業(yè)發(fā)展的重點。藍色熒光粉是該方案中不可缺少的成分。
[0005]1^0用藍色熒光粉主要分為幾大體系:硫化物熒光粉、鋁酸鹽熒光粉、硅酸鹽熒光粉、磷酸鹽熒光粉和硅基氮(氧)化物熒光粉。硫化物藍色熒光粉如:21^+。鋁酸鹽藍色熒光粉如8通#110017:2112\硅酸鹽藍色熒光粉如:13104:^(1=08^81-,88)^28105:063\8^1281208:2112\131妨1208 咖2.(1=?、&0等。磷酸鹽熒光粉如[1&'?04:211^,1(8^04:￡,和31-- (^0^) 2:2,等。硅基氮(氧)化物藍色熒光粉如8必1202%:2112\032815^8心3.和8--?:(?3.等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種白光120用磷酸鹽藍色熒光粉。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:其白光用磷酸鹽藍色熒光粉具有如下化學(xué)表示式:
(卩。》502
式中，X為0.001?0.10。
[0008]本發(fā)明的另一個目的是提供上述白光120用磷酸鹽藍色熒光粉的制備方法，包括如下步驟:
步驟⑴.按化學(xué)式(?)? $01(?舊,的化學(xué)計量比稱取相應(yīng)的原料，所述的原料分別為碳酸鈣、磷酸鹽、氧化鑭、氧化銪，其中X為0.001?0.10 ；
所述的磷酸鹽為磷酸氫鈣或磷酸二氫銨；
步驟(2).將上述原料研磨混勻得到混合物；將該混合物裝入坩堝，置于高溫爐內(nèi)，于還原氣氛、1250?13501條件下燒結(jié)3?7小時，最后冷卻到常溫得到本發(fā)明白光[￡0用磷酸鹽藍色突光粉。
[0009]所述的還原氣氛為氮氫混合氣或(1)氣氛，其中氮氫混合氣氛中氫氣與氮氣的體積比為1: 19。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的熒光粉以磷酸鹽為基質(zhì)材料，具有化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性良好，原料價廉、易得，燒結(jié)溫度低等優(yōu)點。相比硫化物藍色熒光粉，本發(fā)明熱穩(wěn)定性好。相比鋁酸鹽藍色熒光粉，本發(fā)明制備溫度比鋁酸鹽低，顆粒比鋁酸鹽細(xì)，發(fā)光亮度高、發(fā)光效率高和物理化學(xué)性能穩(wěn)定。相比硅酸鹽藍色熒光粉，本發(fā)明顆粒粒度均勻，燒結(jié)溫度低。相比硅基氮(氧)化物藍色熒光粉，本發(fā)明燒結(jié)溫度低，合成工藝簡單及原料價廉易得。
[0011](2)本發(fā)明相比其他磷酸鹽藍色熒光粉(如[1&'?04:2112\ 1(&'?04疋,)，避免用分解溫度高、暴露空氣中易潮解的堿金屬碳酸鹽。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明提供的實施例1制備的熒光粉體激發(fā)光譜圖；
圖2是本發(fā)明提供的實施例1制備的熒光粉體發(fā)射光譜圖；
圖3是本發(fā)明提供的實施例1制備的熒光粉體乂即圖譜；
圖4是本發(fā)明提供的實施例2制備的熒光粉體發(fā)射光譜圖；
圖5是本發(fā)明提供的實施例3制備的熒光粉體發(fā)射光譜圖；
圖6是本發(fā)明提供的實施例4制備的熒光粉體發(fā)射光譜圖；
圖1是本發(fā)明提供的實施例5制備的熒光粉體發(fā)射光譜圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的分析。
[0014]實施例1:
稱取原 14 0^04(511101), ￠￡1003(2.99911101), 1^03(111101)和 ￡1^()3(0.000511101),即摩爾比為7.999:2:5:0.001 ；將上述原料充分研磨混合均勻后，放置剛玉坩堝中，再放入高溫爐中于⑶氣氛下在13501焙燒7小時，后冷卻到常溫，得到磷酸鹽藍色熒光粉 0^ 999182 (^0^) 502:0.0012,。
[0015]從圖1中可以看出，本實施例的熒光粉激發(fā)譜為一寬譜，覆蓋了紫外和紫光區(qū)域，激發(fā)峰位于360=0附近，光譜峰值高，說明本實施例的熒光粉可以被紫外和紫光芯片有效激發(fā)。當(dāng)發(fā)射光譜的激發(fā)波長為360=%從圖2中可以看出，本實施例的熒光粉的發(fā)射為二價銪的寬帶藍光發(fā)射，發(fā)射峰位于450=0附近，說明本實施例的熒光粉適合做紫外和紫光激發(fā)的藍色熒光粉。從圖3中可以看出，本實施例的熒光粉乂即圖譜顯示產(chǎn)物的(1值和相對強度變化趨勢與標(biāo)準(zhǔn)的502標(biāo)準(zhǔn)卡片(兀?0？:380257) 一致，說明本實施例合成的熒光粉純度較高。
[0016]實施例2:
稱取原料咖？04 (5001)、03003 (2.99 5001)、1^03(111101)和 211203 (0.0025001)，即摩爾比為7.995:2:5:0.005 ；將上述原料充分研磨混合均勻后，放置剛玉坩堝中，再放入高溫爐中于⑶氣氛下在13501焙燒3小時，后冷卻到常溫，得到磷酸鹽藍色熒光粉 0^ 995182 (^0^) 502: 0.00 52112\
[0017]本實施例的熒光粉激發(fā)譜為一寬譜，覆蓋了紫外和紫光區(qū)域，激發(fā)峰位于360！^附近，光譜峰值高，說明本實施例的熒光粉可以被紫外和紫光芯片有效激發(fā)。當(dāng)發(fā)射光譜的激發(fā)波長為360=%從圖4中可以看出，本實施例的熒光粉的發(fā)射為二價銪的寬帶藍光發(fā)射，發(fā)射峰位于455=0附近，說明本實施例的熒光粉適合做紫外和紫光激發(fā)的藍色熒光粉。本實施例的熒光粉乂即圖譜顯示產(chǎn)物的(1值和相對強度變化趨勢與標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)卡片(兀?0？:380257) 一致，說明本實施例合成的熒光粉純度較高。
[0018]實施例3:
稱取原料順4只2？04 (511101)、9911101)、1^03(111101)和 211203 (0.00511101),即摩爾比為7.99:2:5:0.01 ；將上述原料充分研磨混合均勻后，放置剛玉坩堝中，再放入高溫爐中于⑶氣氛下在12501焙燒7小時，后冷卻到常溫，得到磷酸鹽藍色熒光粉 0^99182 (^0^) 502:0.012112.。
[0019]本實施例的熒光粉激發(fā)譜為一寬譜，覆蓋了紫外和紫光區(qū)域，激發(fā)峰位于360=0附近，光譜峰值高，說明本實施例的熒光粉可以被紫外和紫光芯片有效激發(fā)。當(dāng)發(fā)射光譜的激發(fā)波長為360=%從圖5中可以看出，本實施例的熒光粉的發(fā)射為二價銪的寬帶藍光發(fā)射，發(fā)射峰位于458=0附近，說明本實施例的熒光粉適合做紫外和紫光激發(fā)的藍色熒光粉。本實施例的熒光粉乂即圖譜顯示產(chǎn)物的(1值和相對強度變化趨勢與標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)卡片(兀?0？:380257) 一致，說明本實施例合成的熒光粉純度較高。
[0020]實施例4:
稱取原料順4只2？04 (511101)、9511101)、1^03(111101)和 211203 (0.02511101),即摩爾比為7.95:2:5:0.05 ；將上述原料充分研磨混合均勻后，放置剛玉坩堝中，再放入高溫爐中于氮氫混合氣氛(氮氫混合氣氛中氫氣與氮氣的體積比為1:19)下在13001焙燒5小時，后冷卻到常溫，得到磷酸鹽藍色熒光粉:0.052112\
[0021]本實施例的熒光粉激發(fā)譜為一寬譜，覆蓋了紫外和紫光區(qū)域，激發(fā)峰位于360！^附近，光譜峰值高，說明本實施例的熒光粉可以被紫外和紫光芯片有效激發(fā)。當(dāng)發(fā)射光譜的激發(fā)波長為360=%從圖6中可以看出，本實施例的熒光粉的發(fā)射為二價銪的寬帶藍光發(fā)射，發(fā)射峰位于450=0附近，說明本實施例的熒光粉適合做紫外和紫光激發(fā)的藍色熒光粉。本實施例的熒光粉乂即圖譜顯示產(chǎn)物的(1值和相對強度變化趨勢與標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)卡片(兀?0？:380257) 一致，說明本實施例合成的熒光粉純度較高。
[0022]實施例5:
稱取原料(^1^04(511101)、01(:03(2.911101)、1^03(111101)和 211203 (0.0511101)，即0^丄一:？042—:21^+摩爾比為7.9:2:5:0.1 ；將上述原料充分研磨混合均勻后，放置剛玉坩堝中，，再放入高溫爐中于氮氫混合氣氛(氮氫混合氣氛中氫氣與氮氣的體積比為1:19)下在12501焙燒3小時，后冷卻到常溫，得到磷酸鹽藍色熒光:0.12,。
[0023]本實施例的熒光粉激發(fā)譜為一寬譜，覆蓋了紫外和紫光區(qū)域，激發(fā)峰位于360！^附近，光譜峰值高，說明本實施例的熒光粉可以被紫外和紫光芯片有效激發(fā)。當(dāng)發(fā)射光譜的激發(fā)波長為360=%從圖7中可以看出，本實施例的熒光粉的發(fā)射為二價銪的寬帶藍光發(fā)射，發(fā)射峰位于450=0附近，說明本實施例的熒光粉適合做紫外和紫光激發(fā)的藍色熒光粉。本實施例的熒光粉乂即圖譜顯示產(chǎn)物的(1值和相對強度變化趨勢與標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)卡片(兀?0？:380257) 一致，說明本實施例合成的熒光粉純度較高。
[0024] 上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種白光LED用磷酸鹽藍色熒光粉，其特征在于該白光LED用磷酸鹽藍色熒光粉具有如下化學(xué)表示式 Ca8^xLa2 (PO4) 502:xEu2+ ；x 為 0.001 ?0.10。
2.制備如權(quán)利要求1所述的一種白光LED用磷酸鹽藍色熒光粉的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟(I).按化學(xué)式Ca8_xLa2 (PO4)5O2=XEu2+的化學(xué)計量比稱取相應(yīng)的原料，所述的原料分別為碳酸鈣、磷酸鹽、氧化鑭、氧化銪，其中X為0.001?0.10 ; 所述的磷酸鹽為磷酸氫鈣或磷酸二氫銨； 步驟(2).將上述原料研磨混勻得到混合物；將該混合物裝入坩堝，置于高溫爐內(nèi)，于還原氣氛、1250?1350°C條件下燒結(jié)3?7小時后，冷卻至常溫，得到白光LED用磷酸鹽藍色熒光粉。
3.如權(quán)利要求2所述的一種白光LED用磷酸鹽藍色熒光粉的制備方法，其特征在于所述的還原氣氛為氮氫混合氣或CO氣氛，其中氮氫混合氣氛中氫氣與氮氣的體積比為1:19。
【文檔編號】C09K11/81GK104293352SQ201410522279
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】余華, 季振國, 陳大欽, 陳雷鋒, 鐘家松, 趙紅挺 申請人:杭州電子科技大學(xué)