CN102585827B - 钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用 - Google Patents

钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN102585827B
CN102585827B CN201210002236XA CN201210002236A CN102585827B CN 102585827 B CN102585827 B CN 102585827B CN 201210002236X A CN201210002236X A CN 201210002236XA CN 201210002236 A CN201210002236 A CN 201210002236A CN 102585827 B CN102585827 B CN 102585827B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vanadate
fluorescent powder
hours
preparation
upconversion 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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210002236XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102585827A (zh
Inventor
孙家跃
杜海燕
朱吉成
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.)
Beijing Technology and Business University
Original Assignee
Beijing Technology and Business 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 Beijing Technology and Business University filed Critical Beijing Technology and Business University
Priority to CN201210002236XA priority Critical patent/CN102585827B/zh
Publication of CN102585827A publication Critical patent/CN102585827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102585827B publication Critical patent/CN102585827B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用。该钒酸盐上转换材料荧光粉的化学组成式为Y0.89-x-yVO4:0.01Tm3+/xEr3+/yHo3+/0.1Yb3+，其中x＝0～0.002，y＝0～0.003。本发明还公开了该材料的制备方法，包括：按照上述化学组成式的摩尔配比，称取氧化钇、五氧化二钒、氧化铥、氧化钬、氧化铒和氧化镱，研磨混匀后，在650℃下进行预烧，650℃恒温6小时；冷却，再次研磨，然后1200℃进行烧结，1200℃恒温6小时；冷却后，得到钒酸盐上转换材料荧光粉。本发明的钒酸盐上转换材料荧光粉发光效率高、稳定性好，满足白光LED的需要。

Description

钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用。
背景技术
目前实现白光LED的技术可以分为三种，一是将红、绿、蓝三基色LED芯片组装在一起实现白光.但是，由于不同的LED器件随着温度升高，发光亮度下降程度差别很大，其结果是造成混合白光的色坐标的漂移.二是用蓝色LED芯片激发黄色发射的YAG:Ce荧光粉，蓝光和黄光组合得到白光.由于这种白光中缺少红色光谱成分，所以光源的显色指数较低。三是利用近紫外LED芯片发出的近紫外光激发三基色荧光粉得到白光。
Milliez J.等人通过混合不同的上转换发光粉得到了色坐标为(0.3127，0.3297)的上转换发光粉。实际上，更多的科研工作者对单一材料实现上转换白光更为感兴趣，因为其生产成本要低于混合方法生产的成本。Da Silva J E C等人分别用双光源及单个光源激发镧系离子掺杂的氟基玻璃，得了白色上转换发光。Sivakumar S等人也在溶胶-凝胶方法制备的稀土离子镶嵌的薄膜中获得了明亮的白色上转换发光。现有技术中，可用于白光LED的荧光粉材料还不多，紫外光激发的LED芯片同时也可能产生紫外污染；三基色混合LED芯片由于温度升高，容易造成混合白光的色坐标的漂移。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，避免近紫外激发，提供一种可被980nm红外激发，且发光效率高、稳定性好的钒酸盐上转换材料荧光粉，以满足白光LED的需要。
本发明的钒酸盐上转换材料荧光粉，其化学组成式为
Y0.89-x-yVO4:0.01Tm3+/xEr3+/yHo3+/0.1Yb3+，
其中x＝0～0.002，y＝0～0.003。
本发明的另一个目的是提供上述钒酸盐上转换材料荧光粉的制备方法与应用。
本发明所提供的钒酸盐上转换材料荧光粉的制备方法，包括如下步骤：
按照化学组成式Y0.89-x-yVO4:0.01Tm3+/xEr3+/yHo3+/0.1Yb3+，其中x＝0～0.002，y＝0～0.003的摩尔配比，称取氧化钇、五氧化二钒、氧化铥、氧化钬、氧化铒和氧化镱，研磨混匀后，在650℃下进行预烧，650℃恒温6小时；冷却，再次研磨，然后1200℃进行烧结，恒温6小时；冷却后，得到钒酸盐上转换材料荧光粉。
根据本发明的一个方面，优选经1.5小时匀速升温到650℃。
根据本发明的一个方面，优选以400℃/小时的速度升温到1200℃。
本发明的钒酸盐上转换材料荧光粉在980nm下激发，可以分别观察到蓝、红、绿、白光上转换发射，其中，白色上转换发射的色度坐标(0.3234，0.3251)与标准的等能白光(0.33，0.33)发射十分接近。本发明的钒酸盐上转换材料通过上转换可以将近红外光通过非线性多光子过程转变成各种颜色的可见光，避免了紫外光激发可能产生的污染。
附图说明
图1为本发明制备的荧光材料Y0.885VO4:0.01Tm3+/0.002Er3+/0.003Ho3+/0.1Yb3+的X-射线衍射图；
图2为本发明制备的荧光材料Y0.89VO4:0.01Tm3+/0.1Yb3+在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图。
图3为本发明制备的荧光材料Y0.888VO4:0.01Tm3+/0.002Er3+/0.1Yb3+在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图。
图4为本发明制备的荧光材料Y0.887VO4:0.01Tm3+/0.003Ho3+/0.1Yb3+在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图。
图5为本发明制备的荧光材料Y0.885VO4:0.01Tm3+/0.003Ho3+/0.002Er3+/0.1Yb3+在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图。
具体实施方式
实施例1：Y0.89VO4:0.01Tm3+/0.1Yb3+荧光粉的制备
分别称取氧化钇(YVO4)0.5036g、五氧化二钒(V2O5)0.4547g，氧化铥(Tm2O3)0.0096g，氧化镱(Yb2O3)0.0985g，将上述原料在玛瑙研钵研磨混匀后，装入刚玉坩埚中，在650℃下进行预烧(经1.5小时匀速升温到650℃)，650℃恒温6小时，冷却，取出研磨；然后在1200℃烧结3小时(即以400℃/小时的速度升温到1200℃)，1200℃恒温6小时；冷却后再次研磨均匀，粉碎过筛，最终得到样品。样品在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图如图2所示，观察到强烈的蓝色上转换发光(0.1233，0.1038)。
实施例2：Y0.888VO4:0.01Tm3+/0.002Er3+/0.1Yb3+荧光粉的制备
分别称取氧化钇(YVO4)0.5069g、五氧化二钒(V2O5)0.4547g，氧化铥(Tm2O3)0.0096g，氧化铒(Er2O3)0.0019g，氧化镱(Yb2O3)0.0985g，将上述原料在玛瑙研钵研磨混匀后，装入刚玉坩埚中，在650℃下进行预烧(经1.5小时匀速升温到650℃)，650℃恒温6小时；冷却，取出研磨；在1200℃烧结3小时(即以400℃/小时的速度升温到1200℃)，1200℃恒温6小时；冷却后再次研磨均匀，粉碎过筛，最终得到样品。样品在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图如图3所示，观察到强烈的绿色上转换发光(0.2450，0.7276)。
实施例3：Y0.887VO4:0.01Tm3+/0.003Ho3+/0.1Yb3+荧光粉的制备
分别称取氧化钇(YVO4)0.5069g、五氧化二钒(V2O5)0.4547g，氧化铥(Tm2O3)0.0096g，氧化钬(Ho2O3)0.0029g，氧化镱(Yb2O3)0.0985g，将上述原料在玛瑙研钵研磨混匀后，装入刚玉坩埚中，在650℃下进行预烧(经1.5小时匀速升温到650℃)，650℃恒温6小时；冷却，取出研磨；在1200℃烧结3小时(即以400℃/小时的速度升温到1200℃)，1200℃恒温6小时；冷却后再次研磨均匀，粉碎过筛，最终得到样品。样品在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图如图4所示，观察到强烈的粉色上转换发光(0.3403，0.2408)。
实施例4：Y0.885VO4:0.01Tm3+/0.003Ho3+/0.002Er3+/0.1Yb3+荧光粉的制备
分别称取氧化钇(YVO4)0.5069g、五氧化二钒(V2O5)0.4547g，氧化铥(Tm2O3)0.0096g，氧化钬(Ho2O3)0.0029g，氧化铒(Er2O3)0.0019g，氧化镱(Yb2O3)0.0985g，将上述原料在玛瑙研钵研磨混匀后，装入刚玉坩埚中，在650℃下进行预烧(经1.5小时匀速升温到650℃)，650℃恒温6小时；冷却，取出研磨，在1200℃烧结3小时(即以400℃/小时的速度升温到1200℃)，1200℃恒温6小时；冷却后再次研磨均匀，粉碎过筛，最终得到样品。样品的X-射线衍射图如图1所示，说明掺杂4种稀土以后，取代是基质的晶格，基质的结构没有变化。样品在功率为0.39mw的980nm激发下的上转换光谱图如图5所示，观察到强烈的白色上转换发光，其色度坐标(0.3234，0.3251)与标准的等能白光(0.33，0.33)发射十分接近。

Claims (5)

1.一种钒酸盐上转换材料荧光粉，其化学组成式为
Y0.89-x-yVO4:0.01Tm3+/xEr3+/yHo3+/0.1Yb3+，
其中x=0～0.002且不为0，y=0～0.003且不为0。
2.一种钒酸盐上转换材料荧光粉的制备方法，包括如下步骤：
按照化学组成式Y0.89-x-yVO4:0.01Tm3+/xEr3+/yHo3+/0.1Yb3+的摩尔配比，其中x=0～0.002且不为0，y=0～0.003且不为0，称取氧化钇、五氧化二钒、氧化铥、氧化钬、氧化铒和氧化镱，研磨混匀后，在650℃下进行预烧，650℃恒温6小时；
冷却，再次研磨，然后1200℃进行烧结，1200℃恒温6小时；
冷却后，得到钒酸盐上转换材料荧光粉。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，经1.5小时匀速升温到650℃。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以400℃/小时的速度升温到1200℃。
5.权利要求1所述的钒酸盐上转换材料荧光粉在制备白光LED中的应用。
CN201210002236XA 2012-01-05 2012-01-05 钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用 Expired - Fee Related CN102585827B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210002236XA CN102585827B (zh) 2012-01-05 2012-01-05 钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210002236XA CN102585827B (zh) 2012-01-05 2012-01-05 钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102585827A CN102585827A (zh) 2012-07-18
CN102585827B true CN102585827B (zh) 2013-12-04

Family

ID=46475071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210002236XA Expired - Fee Related CN102585827B (zh) 2012-01-05 2012-01-05 钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102585827B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101418217A (zh) * 2008-10-29 2009-04-29 华南理工大学 一种多色红外上转换发光材料及其制备方法
US20110114891A1 (en) * 2008-06-30 2011-05-19 Keio University Ink composition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110114891A1 (en) * 2008-06-30 2011-05-19 Keio University Ink composition
CN101418217A (zh) * 2008-10-29 2009-04-29 华南理工大学 一种多色红外上转换发光材料及其制备方法

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Multicolor upconversion emission from Tm3++Ho3++Yb3+ codoped tellurite glass on NIR excitations;N. K. GiRI et al;《Applied Physics B》;20080507;第91卷;第437-441页 *
N. K. GiRI et al.Multicolor upconversion emission from Tm3++Ho3++Yb3+ codoped tellurite glass on NIR excitations.《Applied Physics B》.2008,第91卷第437-441页.
Relaxation of Excited States and Up-Conversion Phenomena in Rare Earth-Doped YVO4 Crystals Grown by the Czochralski Method;W. Ryba-Romanowski et al;《Laser Physics》;20041231;第14卷(第2期);第250-257页 *
Tm,Ho双掺杂YVO4晶体中Tm对Ho敏化发光现象;杨文琴;《发光学报》;20010630;第22卷(第2期);第175-181页 *
W. Ryba-Romanowski et al.Relaxation of Excited States and Up-Conversion Phenomena in Rare Earth-Doped YVO4 Crystals Grown by the Czochralski Method.《Laser Physics》.2004,第14卷(第2期),第250-257页.
White light emission in Tm3+/Er3+/Yb3+ tri-doped Y2O3 transparent ceramic;Xiaorui Hou et al;《Journal of Alloys and Compounds》;20101124;第509卷;第2793-2796页 *
Xiaorui Hou et al.White light emission in Tm3+/Er3+/Yb3+ tri-doped Y2O3 transparent ceramic.《Journal of Alloys and Compounds》.2010,第509卷第2793-2796页.
双掺(Tm3+,Er3+)稀土钒酸钇晶体原料的合成与单晶生长;林树坤等;《中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集》;20030630;第398页 *
杨文琴.Tm Ho双掺杂YVO4晶体中Tm对Ho敏化发光现象.《发光学报》.2001
林树坤等.双掺(Tm3+ Er3+)稀土钒酸钇晶体原料的合成与单晶生长.《中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集》.2003

Also Published As

Publication number Publication date
CN102585827A (zh) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103803797B (zh) 一种led用发光玻璃及其制备方法
CN109628092A (zh) 一种白光led用铕离子掺杂红光荧光粉及其制备方法
CN101402857B (zh) 一种led用红色发光材料及其制备方法
CN106544021B (zh) 一种铈、铽共掺的硼酸盐荧光粉及其制备方法
CN107500529B (zh) 一种Ce:YAG荧光玻璃及其制备方法和在白光LED中的应用
CN101768441A (zh) 稀土硼酸盐发光材料及其制备方法
CN102584015A (zh) 发白光玻璃及其制备方法
CN101824318A (zh) 铈掺杂七铝酸十二钙蓝光发射荧光粉及其制备方法
CN104163572A (zh) 一种具有高效白光发射的透明玻璃陶瓷及制备方法
CN104059640B (zh) 一种硼酸盐荧光粉基质及荧光粉的制备方法
CN102585827B (zh) 钒酸盐上转换材料荧光粉及其制备方法与应用
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
CN103059858B (zh) 硅酸钇上转换发光的荧光粉及其制备方法和应用
CN102503139B (zh) 一种上转换发光透明玻璃陶瓷及其制备方法
CN108300468A (zh) 紫外激发稀土掺杂硅磷酸钙荧光粉的制备方法及其产品和应用
CN108865138A (zh) 一种硼酸盐荧光粉及其制备方法
CN104910916B (zh) 一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料及其应用
CN104974756B (zh) 一种铈、铽单/共掺杂的磷酸钇钠荧光粉及其制备方法
CN104164236B (zh) 一种自激活型钒酸盐荧光粉及其制备方法与应用
CN106978174A (zh) 一种掺杂的钨硼酸镧荧光粉及其制备方法与应用
CN103666468B (zh) 一种紫光led激发的宽光谱荧光粉及其制备方法
CN106554778A (zh) 一种单基质单掺杂白色发光材料及其制备方法与应用
CN106118637A (zh) 一种氟硅酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN103436260B (zh) 适用白光led的荧光粉及其制备方法
CN102181290A (zh) 钬镱铥三掺杂钨酸钙多晶粉白光上转换材料及其制备方法

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131204

Termination date: 20160105

EXPY Termination of patent right or utility model