一種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉及其制備方法。其化學通式為：K2Ba1-x(WO4)2∶xEu，其中0.05≤x≤0.8?？梢员唤贤饣蛩{光有效激發(fā)，發(fā)出色純度高的紅色光。本發(fā)明是基于固相合成法來制備紅色熒光粉，其制備方法簡單，煅燒溫度低，在空氣氣氛下制備，重現性好，制備周期短，無污染物排放，環(huán)境友好，易于操作和工業(yè)化生產。
【專利說明】—種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于LED用熒光粉【技術領域】，涉及一種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉及其制備方法。
【背景技術】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)被公認為是二^--世紀的新光源，具有
節(jié)能、響應快、綠色環(huán)保、壽命長、體積小、發(fā)光效率高等諸多優(yōu)點，在照明和顯示領域有著巨大的應用前景。
[0003]目前，獲得照明用白光LED的形式主要有三種:第一，將紅綠藍三基色LED芯片按一定比例組合封裝產生白光；第二，在藍光LED芯片上涂覆YAG熒光粉，芯片發(fā)出藍光激發(fā)熒光粉，產生黃光，黃光與剩余藍光混合，形成白光；第三，在近紫外LED芯片上涂覆紅綠藍三色熒光粉，以近紫外光激發(fā)藍色、綠色、紅色熒光粉形成藍光、綠光、紅光組合而產生白光。
[0004]當前商業(yè) 用的紅色熒光粉主要是Y2O2S: Eu3+，然而紅色熒光粉Y2O2S = Eu3+其發(fā)光強度大約是藍色熒光粉BaMgAlltlO17 = Eu2+和綠色熒光粉ZnS: (Cu+，Al3+)的八分之一。而且，紅色熒光粉Y2O2S = Eu3+容易分解并產生對人體有害的氣體。所以開發(fā)能夠被近紫外光和藍光有效激發(fā)的白光LED用紅色熒光粉具有實際應用價值。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對上述白光LED技術存在的問題，提供一種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉及其制備方法，采用固相法來制備，其工藝簡單，操作性強，重現性好，制備周期短。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術方案來實現:
[0007]—種以鶴酸鹽為基質的紅色熒光粉，該紅色熒光粉的化學通式為K2Ba1^x (WO4)2: xEu，其中 0.05 ≤ X ≤ 0.8。
[0008]該紅色熒光粉的激發(fā)光譜在350~550nm，兩個主要激發(fā)峰在394nm和465nm附近，其發(fā)射光譜在580~630nm，主峰在617nm附近。
[0009]所述的紅色熒光粉能夠在近紫外或藍光激發(fā)下發(fā)出紅光。
[0010]一種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉的制備方法，包括以下步驟:
[0011](I)按照紅色熒光粉的化學結構SK2Bah(WO4)2: xEu的摩爾配比量，分別稱取含有K、Ba、W、Eu元素的化合物作為原料，將稱取的原料充分研磨并混合均勻；
[0012](2)將均勻的原料在空氣氣氛下，于700~1100°C下煅燒3~8小時；
[0013](3)煅燒完成后，冷卻至室溫后取出，充分研磨粉碎，得到摻銪的鎢酸鹽紅色熒光粉 K2Bah (WO4) 2: xEu，其中 0.05 ≤ X ≤ 0.8。
[0014]所述的含有K、Ba、W、Eu元素的化合物，分別為其碳酸鹽或者氧化物。
[0015]所述的含有K、Ba、W、Eu元素的化合物，分別為K2C03、BaCO3> WO3> Eu203。[0016]所述在煅燒時，是以3~10°C /min的升溫速率升至700~1100°C。
[0017]所述的原料的研磨、煅燒后的研磨其研磨時間為20~60min。
[0018]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果:
[0019]本發(fā)明提供的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉，其中的W042_基團中的W-O鍵具有較強的共價鍵效應，多面體中的氧離子受到鄰近高價態(tài)鎢的極化作用，使得稀土激活離子的熒光猝滅效應降低，從而使激活離子的摻雜濃度提高。通過摻雜激活離子Eu3+，可在近紫外(394nm)和藍光(465nm)激發(fā)下獲得主峰位于617nm附近發(fā)光強度較強、色純度較高的紅光。該紅色熒光粉的CIE色坐標與NTSC標準色坐標完全吻合，與近紫外芯片和藍光芯片的發(fā)光二極管匹配，可做為白光LED用紅 色熒光粉。
[0020]本發(fā)明提供的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉的制備方法，其制備方法是基于固相合成法來制備的，操作性強，煅燒溫度低，在空氣氣氛下制備，升溫過程簡單，制備方法簡單易行，重現性好，制備周期短。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021 ] 圖1是K2Baa8 (WO4) 2: 0.2Eu紅色熒光粉的X射線衍射圖譜與K2Ba (WO4) 2標準卡片(PDF#51-0083)對比圖。
[0022]圖2是1(28%.8(104)2: 0.2Eu紅色熒光粉的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。
[0023]圖3是1(28&。.4(104)2: 0.6Eu紅色熒光粉的CIE色坐標圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0025]實施例1
[0026]按化學式K2Baa95 (WO4) 2: 0.05Eu的化學計量配比，利用電子天平分別準確稱取原料K2C03、BaCO3> WO3> Eu2O3，其中稀土氧化物的純度為99.99%,其余均為分析純。將上述原料進行研磨混合均勻后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛以5°C /min的升溫速率升至800°C，保溫7小時，然后隨爐冷卻，待樣品冷卻至室溫。取出樣品再次研磨粉碎，即得到摻銪的鶴酸鹽紅色突光粉。
[0027]實施例2
[0028]按化學SK2Baa8(WO4)2: 0.2Eu的化學計量配比，利用電子天平分別準確稱取原料K2C03、BaCO3> WO3> Eu2O3，其中稀土氧化物的純度為99.99%,其余均為分析純。將上述原料進行研磨混合均勻后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛以5°C /min的升溫速率升至800°C，保溫5小時，然后隨爐冷卻，待樣品冷卻至室溫。取出樣品再次研磨粉碎，即得到摻銪的鶴酸鹽紅色突光粉。
[0029]圖1為本實施例2制備的K2Baa8(WO4)2: 0.2Eu紅色熒光粉的X射線衍射圖譜與K2Ba(WO4)2標準卡片(H)F#51-0083)對比圖。從圖中可看出，物相純度高，結晶度好。
[0030]圖2為本實施例2制備的K2Baa8(WO4)2: 0.2Eu紅色熒光粉的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。主發(fā)射峰位于617nm附近，兩個主激發(fā)峰分別位于394nm附近和465nm附近。由此可見，該熒光粉可被近紫外光和藍光有效激發(fā)而發(fā)出紅光，可應用于白光LED。[0031]實施例3
[0032]按化學SK2Baa6(WO4)2: 0.4Eu的化學計量配比，利用電子天平分別準確稱取原料K2C03、BaCO3> WO3> Eu2O3，其中稀土氧化物的純度為99.99%,其余均為分析純。將上述原料進行研磨混合均勻后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛以5°C /min的升溫速率升至900°C，保溫5小時，然后隨爐冷卻，待樣品冷卻至室溫。取出樣品再次研磨粉碎，即得到摻銪的鶴酸鹽紅色突光粉。
[0033]實施例4
[0034]按化學SK2Baa5(WO4)2: 0.6Eu的化學計量配比，利用電子天平分別準確稱取原料K2C03、BaCO3> WO3> Eu2O3，其中稀土氧化物的純度為99.99%,其余均為分析純。將上述原料進行研磨混合均勻后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛以5°C /min的升溫速率升至800°C，保溫5小時，然后隨爐冷卻，待樣品冷卻至室溫。取出樣品再次研磨粉碎，即得到摻銪的鶴酸鹽紅色突光粉。
[0035]圖3是本實施例4所制備的K2Baa4(WO4)2: 0.6Eu紅色熒光粉的CIE色坐標圖。從圖中可看出，該紅色熒光粉的CIE色坐標為(X = 0.670，y = 0.330)，與NTSC標準色坐標(X = 0.670，y = 0.330)完全吻合。
[0036]實施例5
[0037]按化學SK2Baa3(WO4)2: 0.7Eu的化學計量配比，利用電子天平分別準確稱取原料K2C03、BaCO3> WO3> Eu2O3，其中稀土氧化物的純度為99.99%,其余均為分析純。將上述原料進行研磨混合均勻后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛以10°C /min的升溫速率升至900°C，保溫3小時，然后隨爐冷卻，待樣品冷卻至室溫。取出樣品再次研磨粉碎，即得到摻銪的鶴酸鹽紅色熒光粉。
【權利要求】
1.一種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉，其特征在于，該紅色熒光粉的化學通式為K2Ba1^x (WO4)2: xEu，其中 0.05 ≤ X ≤ 0.8。
2.如權利要求1所述的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉，其特征在于，該紅色熒光粉的激發(fā)光譜在350~550nm，兩個主要激發(fā)峰在394nm和465nm附近，其發(fā)射光譜在580~630nm,主峰在617nm附近。
3.如權利要求2所述的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉，其特征在于，所述的紅色熒光粉能夠在近紫外或藍光激發(fā)下發(fā)出紅光。
4.一種以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按照紅色熒光粉的化學結構式化、(WO4)2: xEu的摩爾配比量，分別稱取含有K、Ba、W、Eu元素的化合物作為原料，將稱取的原料充分研磨并混合均勻； (2)將均勻的原料在空氣氣氛下，于700~1100°C下煅燒3~8小時； (3)煅燒完成后，冷卻至室溫后取出，充分研磨粉碎，得到摻銪的鎢酸鹽紅色熒光粉K2Ba1^x (WO4)2: xEu，其中 0.05 ≤ X ≤ 0.8。
5.如權利要求4所述的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，所述的含有K、Ba、W、Eu元素的化合物，分別為其碳酸鹽或者氧化物。
6.如權利要求5所述的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，所述的含有K、Ba、W、Eu元素的化合物，分別為K2C03、BaCO3> WO3> Eu2O3。
7.如權利要求4所述的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，所述在煅燒時，是以3~10°C /min的升溫速率升至700~1100°C。
8.如權利要求4所述的以鎢酸鹽為基質的紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，所述的原料的研磨、煅燒后的研磨其研磨時間為20~60min。
【文檔編號】C09K11/68GK103980898SQ201410216461
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】任強, 陳娟妮, 武秀蘭, 楊元東, 張晉春 申請人:陜西科技大學