本發(fā)明涉及一種紅色熒光粉(phosphor)，具體而言涉及一種具有高的發(fā)射效率的紅色熒光粉及其制備方法。

背景技術(shù)：
發(fā)光二極管LED(LightEmittingDiode)是一種可將電能轉(zhuǎn)換為光能的能量轉(zhuǎn)換器件，具有工作電壓低，耗電量少，性能穩(wěn)定，壽命長，抗沖擊，耐震動性強(qiáng)，重量輕，體積小，成本低，發(fā)光響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。因此在顯示器件和短距離、低速率的光纖通信用光源等方面有廣泛的應(yīng)用，特別是近年來藍(lán)色、紫色及紫外LED的迅速發(fā)展，使LED在照明領(lǐng)域取代白熾燈和熒光燈成為可能。白色LED可以用紅色、綠色和藍(lán)色LED來制造。在這種情況下，白色LED需要高的制造成本，而且由于復(fù)雜的驅(qū)動線路而體積龐大。通過結(jié)合波長為450nm的InGaN基的藍(lán)色LED和YAG:Ce熒光粉制造的白色LED已經(jīng)被投入實(shí)際應(yīng)用。該白色LED通過執(zhí)行如下的步驟來運(yùn)行。首先，藍(lán)色LED發(fā)射藍(lán)光，YAG:Ce熒光粉被一部分的藍(lán)光激發(fā)，發(fā)射出黃綠色熒光。然后藍(lán)光和黃綠色熒光合并形成白光。然而，這種白光僅具有可見光光譜的一部分，這導(dǎo)致小的顯色指數(shù)(colorrenderingindex)和差的色彩還原。另外，由于在這種情況下被用作光源的藍(lán)色LED的波長為450nm，芯片效率低，因而白色LED的發(fā)射效率劣化。為了解決上述問題，UVLED被用作激發(fā)光源，并且紅色熒光粉、綠色熒光粉和藍(lán)色熒光粉的組合被用于白色LED的制造工藝中以獲得接近自然的白光。然而，最重要的是，當(dāng)由約410nm的激發(fā)光源激發(fā)時(shí)，該波長處芯片效率最高，顯示高發(fā)射效率的熒光粉是必要地前提。目前，常規(guī)的藍(lán)色熒光粉和綠色熒光粉具有好的發(fā)射效率。然而，因?yàn)榧t色熒光粉發(fā)射效率差，因此必須盡快開發(fā)被紫外激發(fā)光源激發(fā)時(shí)顯示出高發(fā)射效率的紅色熒光粉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種LED用紅色熒光粉，具有粒度小而均勻，紅光發(fā)光亮度高、發(fā)射效率高、色純度及熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，可以在白色LED照明系統(tǒng)、等離子顯示板、紅色或其它彩色LED系統(tǒng)中廣泛使用。具體而言，本發(fā)明提供一種LED用紅色熒光粉，它的化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3。本發(fā)明另一方面提供所述的LED用紅色熒光粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟：（1）以含有金屬M(fèi)的鹽、含有釩離子V5+的化合物以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；所述M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為250～380℃，煅燒時(shí)間為5～8小時(shí)，重復(fù)本步驟1～3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為600～800℃，煅燒時(shí)間為6～9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述的含有金屬M(fèi)的鹽包括碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽、硫酸鹽中的一種。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述的含有釩離子V5+的化合物包括五氧化二釩、偏釩酸銨中的一種，或它們的組合。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，步驟（2）所述的煅燒溫度為300～350℃，煅燒時(shí)間為7-8小時(shí)。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，步驟（3）所述的煅燒溫度為650～750℃，煅燒時(shí)間為8～9小時(shí)。在本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施方式中，步驟（3）所述的煅燒氣氛為空氣、氧氣和氮?dú)獾幕旌象w、氧氣和惰性氣體的混合體。本發(fā)明第三方面的目的在于提供所述LED用紅色熒光粉的應(yīng)用，將其配合適量的藍(lán)色和綠色熒光粉，涂敷和封裝于InGaN二極管外，制備白光LED照明器件；或者將其應(yīng)用于等離子顯示板、紅色或其它彩色LED系統(tǒng)中。具體實(shí)施方式通過下面的實(shí)施例可以對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述,然而，本發(fā)明的范圍并不限于下述實(shí)施例。本領(lǐng)域的專業(yè)人員能夠理解,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下,可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變化和修飾。本發(fā)明對試驗(yàn)中所使用到的材料以及試驗(yàn)方法進(jìn)行一般性和/或具體的描述。雖然為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所使用的許多材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的，但是本發(fā)明仍然在此作盡可能詳細(xì)的描述。通過具體的實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是，應(yīng)當(dāng)理解為，這些實(shí)例僅僅是用于更詳細(xì)具體地說明之用，而不應(yīng)理解為用于以任何形式限制本發(fā)明。本發(fā)明對試驗(yàn)中所使用到的材料以及試驗(yàn)方法進(jìn)行一般性和/或具體的描述。雖然為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所使用的許多材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的，但是本發(fā)明仍然在此作盡可能詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在下文中，如果未特別說明，本發(fā)明所用材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的。實(shí)施例1：一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；制備方法包括如下步驟：（1）以碳酸鈣、硫酸鍶、硝酸鋅、偏釩酸銨以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為350℃，煅燒時(shí)間為8小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。實(shí)施例2一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；制備方法包括如下步驟：（1）以草酸鈣、碳酸鍶、硝酸鋅、五氧化二釩以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為320℃，煅燒時(shí)間為7小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為730℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。實(shí)施例3一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；制備方法包括如下步驟：（1）以硫酸鈣、草酸鍶、碳酸鋅、五氧化二釩以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為300℃，煅燒時(shí)間為7.5小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為700℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。對比例1：一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鎂離子Mg2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；制備方法包括如下步驟：（1）以碳酸鎂、硫酸鍶、硝酸鋅、偏釩酸銨以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鎂離子Mg2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為350℃，煅燒時(shí)間為8小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。對比例2：一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鋇離子Ba2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；制備方法包括如下步驟：（1）以碳酸鈣、硫酸鋇、硝酸鋅、偏釩酸銨以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鈣離子Ca2+、鋇離子Ba2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為350℃，煅燒時(shí)間為8小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。對比例3：一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：2；制備方法包括如下步驟：（1）以碳酸鈣、硫酸鍶、硝酸鋅、偏釩酸銨以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：2；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為350℃，煅燒時(shí)間為8小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。對比例4一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；制備方法包括如下步驟：（1）以碳酸鈣、硫酸鍶、硝酸鋅、偏釩酸銨以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為200℃，煅燒時(shí)間為8小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。對比例5一種LED用紅色熒光粉，化學(xué)式為M2EuVO6，其中M為鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的組合，三者的摩爾比1：1：3；制備方法包括如下步驟：（1）以碳酸鈣、硫酸鍶、硝酸鋅、偏釩酸銨以及Eu2O3為原料，按化學(xué)式M2EuVO6中元素的摩爾比稱取原料，研磨并混合均勻；鈣離子Ca2+、鍶離子Sr2+及鋅離子Zn2+三者的摩爾比1：1：3；（2）將得到的混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為400℃，煅燒時(shí)間為8小時(shí)，重復(fù)本步驟3次；（3）將煅燒后的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為9小時(shí)，得到一種LED用紅色熒光粉。實(shí)施例4性能測試：將實(shí)施例1-3、對比例1-5制得的紅色熒光粉分別與黃綠色熒光粉（成分Lu2.63Y0.35Al5O12:Ce0.03，發(fā)射主峰為535nm）混合，調(diào)配出熒光粉膠，再分別與455-460nm的藍(lán)光芯片配合制成白光LED，對白光LED的色溫、光效率、顯色指數(shù)進(jìn)行測試，結(jié)果見表1。表1表1的數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明實(shí)施例1-3具有優(yōu)良的顯色指數(shù)和發(fā)光效率，而對比例1-5分別采用鎂替換鈣、鋇替換鍶、改變鈣鍶鋅的摩爾比以及改變煅燒溫度都會使熒光粉光效率和顯色指數(shù)都會下降。