CN100415849C - 稀土红色荧光粉及其制造方法 - Google Patents

稀土红色荧光粉及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100415849C
CN100415849C CNB2007100197062A CN200710019706A CN100415849C CN 100415849 C CN100415849 C CN 100415849C CN B2007100197062 A CNB2007100197062 A CN B2007100197062A CN 200710019706 A CN200710019706 A CN 200710019706A CN 100415849 C CN100415849 C CN 100415849C
Authority
CN
China
Prior art keywords
raw material
rare earth
fluorescent powder
powder
fluorescent material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2007100197062A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101012375A (zh
Inventor
何锦华
梁超
蒋建清
董岩
张超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Borui Photoelectric Co ltd
Southeast University
Original Assignee
Sobute New Materials Co Ltd
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sobute New Materials Co Ltd, Southeast University filed Critical Sobute New Materials Co Ltd
Priority to CNB2007100197062A priority Critical patent/CN100415849C/zh
Publication of CN101012375A publication Critical patent/CN101012375A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100415849C publication Critical patent/CN100415849C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

一种稀土红色荧光粉，其特征在于结构式为MaNbSicO(2c+a+3b/2):Eux，Ry；其中，M为Mg、Ca、Sr或Ba中的至少一种，0.05＜a＜3.0；N为Y、La或Gd中的至少一种，0＜b＜5.0；R为Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy或Er中的至少一种；1.0＜c＜4.0；0.001＜x＜5；0.0001＜y＜0.5。一种制备稀土红色荧光粉的方法，该方法包括下述步骤：以Si、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Gd、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy或Er的氧化物或它们的碳酸盐或硝酸盐为原料，并按材料的结构式组成及化学计量比称取所述原料；将各原料搅拌充分混匀，置于空气中灼烧，混匀粉体的灼烧温度为900～1550℃，灼烧时间为2～12h；经研磨、筛选后，即制成稀土激活的红色荧光粉。

Description

稀土红色荧光粉及其制造方法
一、技术领域
本发明涉及一种稀土红色荧光粉及其制造方法。
二、背景技术
1997年首次报道了以Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)黄光发射荧光作为光转换材料，与GaN蓝光LED组合而成的白光LED，由于其具有小型化、长寿命、无汞以及节能等优点，因而被誉为将超越白炽灯、荧光灯和HID灯的第四代照明光源。美国专利5998925对YAG:Ce在Y/Gd比和Al/Ga比方面进行了调整和优化。到目前为止，蓝色LED与YAG荧光粉组合的白光LED的发光效率已经超过了100lm/W，已经超过了荧光灯的发光效率。
然而，用蓝色LED的蓝色光与YAG荧光粉的黄色光组合而成的高亮度白光LED，在应用与一般场所和普通照明领域仍存在其固有的缺陷：缺少红色光而导致显色性不好的问题。
为了解决这个问题，有人提出了向YAG荧光粉中加入红色荧光粉的方法以提高显色指数(Ra)的目的。专利WO01/24229A2提出了蓝光激发的碱土硫化物系列荧光粉，但是由于硫化物荧光粉的发光效率很低，尽管加入后可以使得显色指数有所改善，但会导致白光LED的流明亮度的显著下降，同时由于硫化物荧光粉的化学稳定性差，工作过程中其发光效率会发生迅速衰减，难以满足实际使用的需要。
与此同时，人们将研究的重点逐渐转移到三基色白光LED上，目前近紫外光400nm附近的InGaN系的LED效率很高，能应用于三基色的白光LED照明。人们发现在405nm时，其外部量子效率达43％。在这种情况下，三基色白光LED要想向高光效的方向发展，则必须进一步提高红，绿、蓝三基色荧光粉在受激励时的转化效率。为此，研究新的荧光材料则显得尤为重要。而目前已知的红色荧光粉Y2O2S:Eu3+在应用时其转化效率远低于绿色和蓝色荧光粉，由此可见，这对于三基色LED的发展是一个瓶颈。所以，亟待研究开发出新的红色荧光材料。
本发明通过在碱土硅酸盐中添加稀土元素作为激活剂，同时向基质中加入其他元素调节荧光粉的晶体场，进一步提高荧光粉的发光亮度，得到了一种新型发光性能优异的红色荧光粉。
三、发明内容
本发明针对上述技术问题，提供一种稀土元素激活的硅酸盐红色荧光粉，具有良好的发光性能、化学稳定性和工作稳定性；并提供了一种上述荧光粉的制备工艺方法。
本发明的技术解决方案为：本发明材料结构式为MaNbSicO(2c+a+3b/2):Eux，Ry；其中，M为Mg、Ca、Sr或Ba中的至少一种，0.05＜a＜3.0；N为Y、La、Gd中的至少一种，0＜b＜5.0；R为Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy或Er中的至少一种；1.0＜c＜4.0；0.001＜x＜5；0.0001＜y＜0.5。
本发明的稀土红色荧光粉的制造方法，包括下述步骤：
(1)以Si、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Gd、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy或Er的氧化物或它们相应的碳酸盐或硝酸盐为原料，按照上述的结构式及化学计量比称取所述原料；
(2)将各原料搅拌充分混匀，置于空气中灼烧，混匀粉末的灼烧温度为900～1550℃，灼烧时间为2～12h；
(3)将烧成后的粉块研磨，洗涤，烘干，筛选后，即制成稀土激活的红色荧光粉。
本发明通过上述方法得到的荧光粉性能优异，可广泛用于白光LED.本发明提供的稀土红色荧光粉具有以下优点：(1)本发明提供了新的铕与其他稀土元素共激活的硅酸盐红色荧光粉；通过掺杂其他稀土元素，利用掺杂稀土元素对激发光的有效吸收及其对Eu的能量传递，促进了荧光粉对激发能量的吸收，有效提高了荧光粉的发射强度；(2)以硅酸盐作为荧光粉的基质，化学性质稳定；该荧光粉制造方法简单，易于操作，无污染、成本低。本发明所得到的红色荧光粉，可以用于紫外LED上，与绿色及蓝色荧光粉构成三基色荧光粉，在紫外光激发下发出白光，满足照明的需要。
四、附图说明
图1为Ca0.52Si3O6.76:Eu0.24，Tb0.0024的发射光谱。
图2为Ca0.52 Si3O6.76:Eu0.24，Tb0.0024的激发光谱。
图3为Ca0.55 Mg0.087La0.48Si3O8.32:Eu0.24，Tb0.019的发射光谱。
图4为Ca0.55 Mg0.087La0.48Si3O8.32:Eu0.24，Tb0.019的激发光谱。
从图1～4可以看出，本发明提出的荧光粉可以被300～350nm波段的紫外光有效激发，产生主峰波长为605nm的红光.对比图1和图3可以看出，向基质中添加Mg、La等元素，对荧光粉的激发光谱和发射光谱的峰位并没有产生影响，但是发射光谱的强度有了一定提高，这是由于添加了Mg、La等元素后，会改变荧光粉的晶体场强度，进而提高荧光粉基质的能量传递效率，最终使得荧光粉的发光强度上升。
五、具体实施方式
实施例1：
荧光粉结构式为MaNbSicO(2c+a+3b/2):Eux，Ry；其中，M可为Mg、Ca、Sr或Ba，a可取0.05，0.09，0.15，0.54，0.98，1.21，1.64，2.02，2.68，2.89；N可为Y、La、Gd；b可为0.33，0.81，1.25，1.61，2.46，3.43，3.88，4.42，4.85；R可为Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy或Er；c可为1.23，1.64，2.34，2.65，2.91，3.14，3.42，3.84；x可为0.009，0.26，1.24，2.14，3.54，4.05，4.98；y可为0.0008，0.0074，0.012，0.064，0.091，0.16，0.24，0.35，0.48。
按照上述荧光粉的结构式，荧光粉的制造方法包括下述步骤：(1)以Si、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Gd、Sc、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy或Er的氧化物或它们相应的碳酸盐或硝酸盐为原料，按照上述的结构式及化学计量比称取所述原料；(2)将各原料搅拌充分混匀，置于空气中灼烧，混匀粉末的灼烧温度可为950，980，1050，1260，1320，1475或1525℃，灼烧时间可为2，2.5，3，5，6，8，10或12h；(3)将烧成后的粉块研磨，洗涤，烘干，筛选后，即制成稀土激活的红色荧光粉。
实施例2：
称取CaCO310.50g，Eu2O38.62g，Tb4O70.378g，SiO2 37.54g，以上原料均为优级纯，将以上原料混磨均匀以后，装入刚玉坩锅内，在1300℃条件下灼烧3.5h，再将灼烧产物用去离子水洗至pH为6.5～7.5，过滤后，将滤饼于120℃条件下烘干，即得到分子式组成为：Ca0.52 Si3O6.76:Eu0.24，Tb0.0024，其发射光谱见图1。
实施例3：
称取CaCO39.48g，MgO0.61g，La2O313.54g，Eu2O37.15g，CeO20.57g，SiO231.42g，以上原料均为优级纯，将以上原料混磨均匀以后，装入刚玉坩锅内，在1300℃条件下灼烧3.5h，再将灼烧产物洗至中性，过滤，120℃条件下烘干，即得到分子式组成为Ca0.55Mg0.087La0.48Si3O8.32:Eu0.24，Tb0.019，其发射光谱见图3.
实施例4：
称取CaCO39.58g，SrCO32.36g，Eu2O3 6.52g，CeO20.97g，SiO2 38.46g，以上原料均为优级纯，将以上原料混磨均匀以后，装入刚玉坩锅内，在1250℃条件下灼烧5h，再将灼烧产物洗至中性，过滤，120℃条件下烘干，即得到分子式组成为Ca0.45Sr0.075Si3O7.53:Eu0.35，Ce0.028。

Claims (1)

1. 一种稀土红色荧光粉，其特征在于结构式为Ca0.55Mg0.087La0.48Si3O8.32:Eu0.24，Tb0.019。
CNB2007100197062A 2007-02-06 2007-02-06 稀土红色荧光粉及其制造方法 Active CN100415849C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100197062A CN100415849C (zh) 2007-02-06 2007-02-06 稀土红色荧光粉及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100197062A CN100415849C (zh) 2007-02-06 2007-02-06 稀土红色荧光粉及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101012375A CN101012375A (zh) 2007-08-08
CN100415849C true CN100415849C (zh) 2008-09-03

Family

ID=38700104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007100197062A Active CN100415849C (zh) 2007-02-06 2007-02-06 稀土红色荧光粉及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100415849C (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032711A1 (de) * 2009-07-11 2011-01-20 Merck Patent Gmbh Co-dotierte Silicooxynitride
CN102161887B (zh) * 2011-03-14 2013-02-13 中国计量学院 一种蓝光激发的硅酸盐黄色荧光粉及其制备方法
CN103612449A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 英利能源（中国）有限公司 绝缘发光材料及包括其的太阳能电池背板和太阳能电池组件
CN109370589A (zh) * 2018-11-08 2019-02-22 沈阳化工大学 一种硅酸盐基光谱可调的荧光材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1079075A (zh) * 1992-01-07 1993-12-01 菲利浦光灯制造公司 低压汞放电灯
CN1194292A (zh) * 1997-03-26 1998-09-30 肖志国 硅酸盐长余辉发光材料及其制造方法
CN1751373A (zh) * 2003-12-16 2006-03-22 松下电器产业株式会社 等离子体显示装置及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1079075A (zh) * 1992-01-07 1993-12-01 菲利浦光灯制造公司 低压汞放电灯
CN1194292A (zh) * 1997-03-26 1998-09-30 肖志国 硅酸盐长余辉发光材料及其制造方法
CN1751373A (zh) * 2003-12-16 2006-03-22 松下电器产业株式会社 等离子体显示装置及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101012375A (zh) 2007-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6027190B2 (ja) ホウリン酸塩蛍光体及び光源
TWI466985B (zh) 非化學計量配比四面體之銅鹼土金屬矽酸鹽磷光材料及其製備方法
CN101962542B (zh) 一种白光led用铌酸盐基红色荧光粉及制备方法和应用
CN102268256B (zh) 一种蓝光激发发射红绿光的荧光材料及其制备方法
CN102120931A (zh) 一种红色荧光体及其制备方法
CN101213878A (zh) 包括黄绿发光材料的照明系统
CN101851508B (zh) 铕激活的硅酸盐绿色荧光粉及其在白光发光二极管中的应用
CN102533266A (zh) 白光led用铕激活的钨钼酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN100415849C (zh) 稀土红色荧光粉及其制造方法
CN102433119A (zh) 一种白光led用钨钼酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN101451685A (zh) 白光发光装置
CN100383988C (zh) 白光发光二极管及其光转换用荧光体
CN1952039A (zh) 一种用于白光led的塞隆荧光粉及其所制成的电光源
JP4752067B2 (ja) 発光ダイオード用蛍光体
CN102373062B (zh) 一种适于白光led应用的氟硅酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN101760191B (zh) Led用高亮度硅酸钡基蓝绿色荧光粉及其高温还原制备方法
CN107163943B (zh) 一种适于近紫外激发的光谱可调控的荧光粉及其制备方法
CN101565612A (zh) 一种白光led用氮化物红色荧光粉制备方法
CN109233832B (zh) 一种白光led用蓝\绿色荧光粉及其制备方法和应用
CN110283588B (zh) 一种照明显示用白光led用荧光粉及其制备和应用
CN101774634A (zh) 用于led的铟酸盐及其制备红光荧光粉的方法
CN102002362B (zh) 一种白光led用荧光粉及制备方法和应用
CN111138191A (zh) 一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷及其合成方法与应用
KR20040096306A (ko) 시알론 형광체 및 이를 포함하는 발광변환 다이오드
CN111088048B (zh) 一种Eu3+掺杂的氟钽酸盐荧光陶瓷及其合成方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: JIANGSU BREE OPTRONICS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: JIANGSU SUBO SPECIAL NEW MATERIAL CO., LTD.

Effective date: 20100406

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 210008 NO.12, BEIJING WEST ROAD, NANJING CITY, JIANGSU PROVINCE TO: 211100 NO.69, LIQUAN ROAD,JIANGNING SCIENCE PARK, NANJING CITY, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100406

Address after: 211100 Jiangsu city of Nanjing Jiangning Science Park Road 69.

Co-patentee after: Southeast University

Patentee after: Jiangsu Borui Photoelectric Co., Ltd.

Address before: 210008 No. 12 West Beijing Road, Jiangsu, Nanjing

Co-patentee before: Southeast University

Patentee before: Jiangsu Subute New Materials Co., Ltd.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 211100 Building 5, No. 69, Liquan Road, Jiangning high tech Zone, Nanjing, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Borui photoelectric Co.,Ltd.

Patentee after: Southeast University

Address before: No. 69, Liquan Road, Jiangning Science Park, Nanjing, Jiangsu 211100

Patentee before: JIANGSU BREE OPTRONICS Co.,Ltd.

Patentee before: Southeast University

CP03 Change of name, title or address