[發(fā)明專利]一種堿土金屬鎢鉬酸鹽紅色熒光粉及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710548460.1
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107163941B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲勇;趙聰;金容;曹仕秀;敬小龍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶文理學(xué)院
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 王震秀

本發(fā)明專利涉及一種堿土金屬鎢鉬酸鹽紅色熒光粉及其制備方法，屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。熒光粉分子式為MeLn_2?a?b(WO₄)_4?x(MoO₄)_x:aEu³⁺,bRE³⁺，式中Me為堿土金屬Ca,Sr,Ba中至少一種；Ln為稀土元素Y,Gd,La,Lu中至少一種；RE為摻雜元素Bi,Sm,Tb中至少一種，其中0x4；0a0.5；0b0.1。設(shè)計(jì)思路為：采用溶劑熱法軟化學(xué)方法合成樣品，以Eu³⁺為發(fā)光中心，以堿土金屬稀土鎢鉬酸鹽為基質(zhì)，添加Bi³⁺等為敏化劑，通過離子間的交互作用和基質(zhì)結(jié)構(gòu)中缺陷的引入實(shí)現(xiàn)高效的紅光發(fā)射。該鎢鉬酸鹽紅色熒光粉可有效吸收近紫外光并高效發(fā)射出紅色的熒光。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種堿土金屬鎢鉬酸鹽紅色熒光粉及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，白光LED因具有反應(yīng)速度快、發(fā)光效率高、體積小(珠粒小、易組合)、壽命長(大于10000小時)、發(fā)熱低(熱輻射小)、節(jié)能環(huán)保(無污染、可回收)等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為第四代綠色照明光源，已被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外照明、廣告牌、交通指示燈、手機(jī)、液晶顯示器的背光源等。目前，獲得白光LED的主要方式是將藍(lán)光/近紫外芯片和黃色熒光粉組合成白光LED。但此類白光LED存在發(fā)光強(qiáng)度不均勻、高色溫(5000K)、強(qiáng)眩光、低顯色指數(shù)(Ra80)等缺陷，影響了LED的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，采用紫外-近紫外(350～410nm)芯片激發(fā)紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉，或在黃色熒光粉中加入紅色熒光粉，可改善上述問題。

目前，國內(nèi)外已報(bào)道的近紫外LED用紅色熒光粉主要有硫化物體系、釩磷酸鹽體系、氮(氧)化物等體系，例如Y₂O₂S:Eu³⁺、Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺、M_1.95Eu_0.05Si_5-yAlyN_8-xOx(M＝Ca,Sr,Ba)、Ca₄(PO₄)₂O:Eu²⁺、Y₄O(OH)₉NO₃:Eu³⁺等。其中，商用的紅色熒光粉主要是Eu3+激活的CaS、SrY₂S₄和Y₂O₂S，該類硫化物熒光粉封裝用量比例大(80％)、發(fā)光效率低、物化穩(wěn)定性差、易分解；氮化物類熒光粉的合成需要的高溫、高氮?dú)鈮旱葪l件比較苛刻，制備工藝也比較復(fù)雜；磷酸鹽和硝酸鹽類熒光粉則在近紫外光激發(fā)下發(fā)射強(qiáng)度和量子效率均比較低。有報(bào)道指出，白鎢礦結(jié)構(gòu)的鎢鉬酸鹽具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和熱穩(wěn)定性，且具有良好的熱導(dǎo)率，在紫外-近紫外光區(qū)有強(qiáng)烈的寬帶吸收。一些研究已經(jīng)報(bào)道了如CaWO₄:Eu³⁺、MMoO₄:Eu³⁺(M＝Ca,Sr,Ba,Zn)、Eu³⁺和Bi³⁺共摻雜的CaMoO₄、Ln₂Mo₃O₉:Eu³⁺(Ln＝La,Y,Gd)等鎢、鉬酸鹽熒光粉，但對低濃度稀土摻雜的堿土金屬鎢鉬酸鹽熒光粉的研究很少，之前的很多專利熒光粉的制備存在制造成本高、污染大、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，且Ca、Sr、Ba等堿土金屬元素在地殼內(nèi)蘊(yùn)藏豐富。因此，有必要研究開發(fā)新型高性能的紫外-近紫外LED用堿土金屬鎢鉬酸鹽紅色熒光粉。

在熒光粉的制備方法中，水熱法具有合成溫度低(通常在100～200℃)，無需研磨和煅燒，產(chǎn)品粒徑小、純度高、晶型好，體系穩(wěn)定等優(yōu)勢。避免了傳統(tǒng)的高溫固相法煅燒溫度高，熒光粉粒徑較大，后續(xù)工序煩雜，成本高和化學(xué)沉淀法獲得的顆粒易團(tuán)聚，形貌不規(guī)則，易引入雜質(zhì)等缺陷。