[發明專利]一種銻酸鹽基紅色熒光粉及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310585702.6
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103627392A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 黃彥林;王婧;祁淑云;魏東磊
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;H01L33/50
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 伊美年

技術領域

本發明涉及一種發光材料及其制備方法和應用，特別涉及一種在紫外光、近紫外光至藍光激發下，發射出一種紅色熒光的新型銻酸鹽基紅色熒光粉，可將其涂敷和封裝于InGaN二極管外，應用到以紫外、近紫外及藍光為激發源的各種照明、顯示和光致發光色度調節，屬于無機發光材料技術領域。

背景技術

白光LED是21世紀備受矚目的綠色光源，具有廣闊的市場與應用前景，具有工作電壓低，耗電量少，性能穩定，壽命長，抗沖擊，耐震動性強，重量輕，體積小，成本低，發光響應快等優點。采用近紫外光350～410納米InGaN管芯激發三基色熒光粉實現白光LED已成為目前國際上該領域研發的熱點之一，被認為是新一代白光LED照明的主導。

稀土三基色熒光燈使用紅、藍、綠三種熒光粉，這三種基色的熒光粉是用于生產高效節能燈的主要原材料，該熒光燈與普通白熾燈相比，節電率可以高達80%，而且可以獲得與日光相近的色溫，使得被照物體顏色純正不失真，其生產過程對環境無污染，因此，開發是新型高效的、熱穩定性好的紅色、綠色和藍色熒光粉是提高白光LED發光質量的關鍵。

以三價銪離子Eu³⁺激發的紅色熒光粉由于其化合物的穩定性好、發光強度高、色純度好等顯著特征，已廣泛的應用于各發光顯示領域。目前，所研發的LED用紅色熒光粉主要有Eu³⁺激發的釩酸鹽基、磷酸鹽基、硼酸鹽基、氟氧化物基等化合物。但是他們在紫外、藍光激發下，發光效率低，穩定性比較差，或者合成工藝復雜、成本較高，還不能滿足現實要求，從而限制了它在LED中的應用。同時，國內外的黃色和綠色熒光粉在封裝應用中已經很成熟，而紅色熒光粉的發光效率和穩定性卻遠遠不能和其他粉相比，因而開發一種可以獲得高顯色指數，高效穩定，使用壽命長，價格便宜，并且能夠被紫外光、近紫光或藍光LED芯片高效激發的紅色熒光粉就成了目前國內外研究的熱點。銻酸鹽是一種傳統的熒光粉基質材料，它具有高穩定性能，原料成本低廉和制備工藝簡單等優點。因此，銻酸鹽熒光粉是性能優良的熒光粉之一。因此，使用銻酸鹽為基質原料，開發出一種新型的銻酸鹽基紅色熒光粉成為國內外研究的熱點，但銻酸鑭鋰鹽紅色熒光粉的報道沒有見到報道。

發明內容

本發明目的是：為克服現有的紅色熒光粉在紫外、藍光激發下發光效率低，穩定性差，而且合成工藝復雜、成本較高的不足，而提供一種結晶度高、發光質量好、制備條件安全、制備工藝簡單、成本低，安全無污染的銻酸鹽基紅色熒光粉，其在紫外、近紫外至藍光激發下能高效穩定的發射紅光，以此推動無機發光材料的廣泛應用。

本發明的技術方案是：一種銻酸鹽基紅色熒光粉，其特征在于：化學式為LiLa_2-2xE_u2xSbO₆，其中x為Eu³⁺摻雜替代La³⁺的摩爾比系數，取值范圍為0.001≤x≤0.6。

進一步的，本發明中所述紅色熒光粉在紫外、近紫外及藍光激發下，發出主波長在614納米的紅光。

本發明同時提供上述銻酸鹽基紅色熒光粉的制備方法，該制備方法過程簡單，易于操作，原料在制備過程中無需惰性氣體或還原氣氛保護，明顯降低能源消耗和產品成本。與其它硫化物、鹵化物相比，產品易收集，無廢水廢氣排放，對環境友好。其采用高溫固相法，包括以下步驟：

1）按化學式LiLa_2-2xEu_2xSbO₆中各元素的化學計量摩爾比稱取下述原料：含鋰離子的化合物、含鑭離子的化合物、含銪離子的化合物和含銻離子的化合物，研磨使其混合均勻，其中，x為Eu³⁺摻雜替代La³⁺的摩爾比系數，0.001≤x≤0.6；

2）將上述混合物在空氣氣氛下預燒結1-2次，煅燒溫度為300～900℃，一次的煅燒時間為2～10小時；

3）將步驟2）煅燒后得到的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻，在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為900～1300℃，煅燒時間為5～16小時，即得到所述銻酸鹽基紅色熒光粉。

進一步的，本發明中所述含鋰離子的化合物為氧化鋰、碳酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰、硫酸鋰中的一種；所述的含鑭離子的化合物為氧化鑭、硝酸鑭、硫酸鑭中的一種；所述的含有銪離子Eu³⁺的化合物為氧化銪、硝酸銪、硫酸銪中的一種；所述的含有銻離子Sb³⁺的化合物包括三氧化二銻、硝酸銻、硫酸銻中的一種。