一種應用于白光LED器件中的紅色熒光粉及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種應用于白光LED器件中的紅色熒光粉及其制備方法，其化學組成表示式為：Na1+zTbxEuy(MoO4)m(PO4)n，x和y分別為摻雜離子Tb3+和Eu3+的摩爾比系數，取值范圍分別為：0.001≤x≤0.90和0.001≤y≤0.90，m和n分別為MoO42—和PO43—的摩爾比系數，取值范圍分別為：0≤m≤4.00和0≤n≤4。本發明專利技術的紅色熒光粉材料可在465?nm處被激發，量子效率達到56.9%，最強發射峰位于614?nm，能夠較好地被465?nm的藍光芯片進行匹配。本發明專利技術采用高溫固相法合成熒光粉，合成方法簡單，合成溫度較低，所用原料廉價易得，具有環境友好特點。操作安全，易于控制。

Red fluorescent powder for white light LED device and preparation method thereof

Red fluorescent powder and preparation method of the invention discloses a method for white LED devices, the chemical composition of formula: Na1+zTbxEuy (MoO4) m (PO4) n, X and Y respectively for Tb3+ and Eu3+ ion doping molar ratio coefficient, range respectively: 0.001 = x = 0.90 and 0.001 = y = 0.90, m and n were MoO42 and PO43 - the ratio coefficient range were: 0 = M = 4 and N = 0 ~ 4. The red phosphor material of the invention can be excited in the 465 nm, quantum efficiency reaches 56.9%, the strongest emission peak at 614 nm, can be matched with blue chip 465 nm. The invention adopts the high temperature solid state method to synthesize phosphor powder, the synthesis method is simple, the synthesis temperature is low, the raw materials are cheap and easy to obtain, and the utility model has the characteristics of environmental friendliness. Safe operation, easy control.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及熒光粉，具體地說，涉及一種應用于白光LED器件中的紅色熒光粉及其制備方法。
技術介紹
藍光芯片與YAG黃色熒光粉組合，通過芯片發射藍光，而YAG吸收一部分藍光輻射后產生黃光，可以產生白光，應用于照明。但是由于這樣的組合產生的白光缺少紅光成分，所以為冷白光，顯色指數Ra較低。為了提高顯色指數Ra，最直接的方法是添加紅光熒光粉，利用紅光的補充，使其產生暖白光，提升照明品質。但很多利用Eu3+作為激活離子的紅色熒光粉的激發峰位于~394nm附近，而激發YAG黃色熒光粉的芯片為約~465nm的藍光芯片，所以很多以Eu3+作為激活離子的紅色熒光粉難以與“藍光芯片+YAG組合”匹配，限制了暖白光的產生。因此，研究新型能夠被藍光芯片激發的紅色熒光粉是很有前景的課題。Eu3+位于465nm處的激發涉及到7F0→5D2的躍遷，而位于394nm處的激發涉及到7F0→5L6的躍遷。此前報道中涉及兩種激發的熒光粉，多以394nm銳線為主要激發峰，未見465nm處作為主要激發峰的堿金屬磷酸鉬酸鹽材料的相關報道。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種能夠和465nm藍光芯片匹配，量子產率較高，實現與YAG組合形成白光的紅色熒光粉。本專利技術的另一個目的是提供上述紅色熒光粉的制備方法。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種應用于白光LED器件中的紅色熒光粉，其化學組成表示式為：Na1+zTbxEuy(MoO4)m(PO4)n，x和y分別為摻雜離子Tb3+和Eu3+的摩爾比系數，取值范圍分別為：0.001≤x≤0.90和0.001≤y≤0.90，m和n分別為MoO42—和PO43—的摩爾比系數，取值范圍分別為：0≤m≤4.00和0≤n≤4。而Na的摩爾比系數1+z則根據其余陰離子和陽離子的取值來計算，使整個物質電荷能夠平衡。上述紅色熒光粉的制備方法，包括如下步驟：按化學組成表達式稱取原料，在研缽中將其混合均勻，在空氣氣氛中預燒和燒結，自然冷卻到室溫，將產物研磨便得到產品。在上述制備方法中，原料為：稀土氧化物、稀土草酸鹽、稀土碳酸鹽、稀土硝酸鹽中的一種或多種的混合物；堿土金屬碳酸鹽、堿土金屬碳酸氫鹽、堿土金屬磷酸鹽的一種或多種的混合物；氧化鎂、氫氧化鎂、堿式碳酸鎂中的一種或多種的混合物；鉬酸銨鹽、鉬酸鈉鹽、三氧化鉬的一種多多重的混合物；磷酸二氫銨。在上述制備方法中，預燒溫度為300~600℃，預燒時間為2~15h，燒結溫度為700~1100℃，燒結時間為1~8h。與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：本專利技術的紅色熒光粉材料可在465nm處被激發，量子效率達到56.9%，最強發射峰位于614nm，能夠較好地被465nm的藍光芯片進行匹配。本專利技術采用高溫固相法合成熒光粉，合成方法簡單，合成溫度較低，所用原料廉價易得，具有環境友好特點。操作安全，易于控制。附圖說明圖1為實施例1~2所制備的紅色熒光粉的XRD圖。圖2為實施例1所制備的紅色熒光粉的熒光激發光譜圖。圖3為實施例1所制備的紅色熒光粉的熒光發射光譜圖。具體實施方式實施例1分別稱取磷酸二氫銨（NH4H2PO4）0.4601g，四水合鉬酸銨（(NH4)6Mo7O24·4H2O）2.8248g，碳酸氫鈉（NaHCO3）1.1761g，三氧化二銪（Eu2O3）0.879825g，七氧化四鋱（Tb4O7）0.9346g，將上述原料在瑪瑙研缽中研磨，研磨均勻后放入剛玉坩堝，在空氣氣氛中于500℃預燒3小時后，再次升溫至900℃，最終燒結3小時。自然冷卻后研磨均勻，得到產品。產品XRD衍射峰如圖1所示。如圖1中譜線1所示，所有衍射峰都能與Na2Y(MoO4)2的XRD標準峰（JCPDSNo.82-2369）對應，產生一定的偏移是因為摻入離子的半徑與標準峰的Y3+離子有差異而導致的正常現象，由此可知所得產物的構型。熒光激發光譜圖如圖2所示，熒光發射光譜圖如圖3所示。實施例2分別稱取磷酸二氫銨（NH4H2PO4）0.2300g，四水合鉬酸銨（(NH4)6Mo7O24·4H2O）3.1779g，碳酸氫鈉（NaHCO3）1.0081g，三氧化二銪（Eu2O3）0.879825g，七氧化四鋱（Tb4O7）0.9346g，將上述原料在瑪瑙研缽中研磨，研磨均勻后放入剛玉坩堝，在空氣氣氛中于500℃預燒3小時后，再次升溫至900℃，最終燒結3小時。自然冷卻后研磨均勻，得到產品。如圖1中譜線2所示，所有衍射峰都能與Na2Y(MoO4)2的XRD標準峰（JCPDSNo.82-2369）對應，產生一定的偏移是因為摻入離子的半徑與標準峰的Y3+離子有差異而導致的正?，F象，由此可知所得產物的構型。熒光激發光譜圖和熒光發射光譜圖與實施例1基本一致。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種應用于白光LED器件中的紅色熒光粉，其化學組成表示式為：Na1+zTbxEuy(MoO4)m(PO4)n，x和y分別為摻雜離子Tb3+和Eu3+的摩爾比系數，取值范圍分別為：0.001≤x≤0.90和0.001≤y≤0.90，m和n分別為MoO42—和PO43—的摩爾比系數，取值范圍分別為：0≤m≤4.00和0≤n≤4。

【技術特征摘要】
1.一種應用于白光LED器件中的紅色熒光粉，其化學組成表示式為：Na1+zTbxEuy(MoO4)m(PO4)n，x和y分別為摻雜離子Tb3+和Eu3+的摩爾比系數，取值范圍分別為：0.001≤x≤0.90和0.001≤y≤0.90，m和n分別為MoO42—和PO43—的摩爾比系數，取值范圍分別為：0≤m≤4.00和0≤n≤4。2.權利要求1所述紅色熒光粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟：按化學組成表達式稱取原料，在研缽中將其混合均勻，在空氣氣氛中預燒和燒結，自然冷卻到室...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石建新，郭振斌，馮嘉俊，吳明娒，
申請(專利權)人：中山大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44