CN102925144B - 一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法 - Google Patents

一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102925144B
CN102925144B CN201210456921.XA CN201210456921A CN102925144B CN 102925144 B CN102925144 B CN 102925144B CN 201210456921 A CN201210456921 A CN 201210456921A CN 102925144 B CN102925144 B CN 102925144B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorescent material
blue fluorescent
white light
ball
sinter
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
CN201210456921.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102925144A (zh
Inventor
陈雷
张耀
邓晓蓉
薛少婵
罗安琪
刘法涌
陈欣卉
刘昊
丁富
蒋阳
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.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
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 Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN201210456921.XA priority Critical patent/CN102925144B/zh
Publication of CN102925144A publication Critical patent/CN102925144A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102925144B publication Critical patent/CN102925144B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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

本发明公开了一种适于近紫外波长激发的白光LED蓝色荧光材料及其制备方法，其中本发明荧光材料，其特征在于其组成由以下通式表示：MaNbSicO8：Eu2+；式中M选自Sr、Ca、Ba中的一种或几种；N为Mg和/或Ca；a+b=4，1.8≤c≤2.0。本发明蓝色荧光材料发光效率高、化学稳定性和发光热稳定性更好。本发明所合成荧光材料发射波长峰值为460nm左右，且可以通过添加不同浓度Ba或Ca进行调节，其发射波长峰值与LED蓝光芯片InGaN芯片发射波长非常一致，这为白光LED封装过程中利用不同荧光材料进行配光带来便利。

Description

一种适于近紫外波长激发的白光LED蓝色荧光材料及其制备方法
一、技术领域
本发明涉及一种蓝色荧光材料新型合成方法，具体地说是采用纳米SiO2作为硅源，通过加水球磨使纳米SiO2形成硅溶胶，然后利用硅溶胶作为前驱体与其它原料湿磨混料，混料产物经烘干、粉碎后于高温还原气氛下煅烧，合成目标产物。
二、背景技术
白光LED具有能效高、耗电量低、环境友好（无汞污染、热辐射量少）、寿命长、可靠性高等显著优点，被称为继卤钨灯、白炽灯和荧光灯之后的第四代绿色照明光源。自1994年日亚公司首次推出可以商业化的白光LED以来，经历近20年的不断发展，LED在交通信号指示、景观装饰、户外显示屏以及风光互补路灯等方面已获得广泛应用，然而LED应用最大的潜在市场是家用照明。目前LED家用照明光源的普及率虽然还不高，但增长率很快。在家装方面，LED射灯、Par灯、吊灯，已被广大消费者广泛采用；在医院、学校、超市等大面积连续点亮照明工程领域，LED荧光灯已逐渐被使用；在家用方面，智慧型无频闪LED护眼灯和球泡灯，已开始逐渐替代节能灯。可以预期，随着LED发光性能进一步改善以及成本的降低，LED会很快取代白炽灯、荧光灯和节能灯，成为全球照明市场的主流产品。
基于对视力保护以及颜色重现性的要求，相较于户外路灯、工程照明以及景观装饰单/多色LED而言，家用照明光源对白光LED发光效率、色温与显色指数有较高要求。目前广泛使用的白光LED是采用LED芯片发射蓝光激发黄色荧光粉，由黄光与蓝光混合产生白光。这种白光由于发射光谱中没有红色光谱成分，虽然可通过增加黄色光谱比例降低色温，但是无论怎样调节黄光与蓝光比例都无法提高显色指数。使用这种显色指数比较低的光源，会造成颜色失真，即被照射物体的颜色看上去会与实际颜色不一致。为此有人提出，采用近紫外波长激发三基色荧光粉来获取LED白光。这种方式相对于LED芯片蓝光配合荧光粉产生的白光而言，虽然会牺牲一定发光效率，但是所获白光色度较好，包括色域和色阶。
由于蓝色光的单光子能量比较高，相较于红色和绿色荧光粉，蓝色荧光粉的综合性能较差，主要表现在光衰大、光通低。目前用于近紫外LED制备白光的蓝色荧光材料主要有BaMg2Al16O27:Eu2+(BAM)、(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+和Sr4Al14025:Eu2+。BAM是使用最广泛的蓝色荧光材料，其发射峰值波长在450nm左右，具有很好的色纯度，发光效率也高，但BAM抗热稳定性差，在使用过程中会发生性能劣化，且发光颜色易随LED器件工作温度升高而漂移。(Sr，Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+荧光粉中由于含氯元素，合成时难以控制，且产生的含氯废气对环境伤害较大。Sr4Al14O25:Eu2+发射峰值在490nm左右，一是发射波长与理想的蓝色荧光材料450-460nm相差较多，导致所配白光色饱和度较低，二是发光效率相对较低。因此，探索一种综合性能好的蓝色荧光粉材料，对于推动近紫外LED的发展及应用无疑具有重大意义。
三、发明内容
本发明旨在提供一种适于近紫外波长激发的白光LED蓝色荧光材料及其制备方法，所要解决的技术问题是提高荧光材料的发光效率、化学稳定性和发光热稳定性。
本发明适于近紫外波长激发的白光LED蓝色荧光材料，其特征在于其组成由以下通式表示：MaNbSicO8：Eu2+；
其中M选自Sr、Ca、Ba中的一种或几种；N为Mg和/或Ca；a+b=4，1.8≤c≤2.0。
本发明荧光材料的制备方法，包括混料、高温烧结、研磨粉碎、水洗、过滤、干燥、过筛分级和修复烧结各单元过程，其特征在于：
所述混料是按配比量称取各原料，再加入原料总质量4-6%的助熔剂，混合均匀后得到混合料；所述各原料为M、N和Eu的含氧化合物以及SiO2；所述含氧化合物包括氧化物（如SrO，BaO，CaO，MgO，SiO2，Al2O3，Eu2O3）、碳酸盐（如SrCO3，BaCO3，CaCO3，MgCO3）、硝酸盐（如Sr(NO3)2，Ba(NO3)2，Ca(NO3)2，Mg(NO3)2）、草酸盐以及硫酸盐（如SrSO4，BaSO4，CaSO4，MgSO4）。
混料的过程可以利用玛瑙研钵/杵手动进行，或者把原料装入玛瑙材质的球磨罐和磨球，利用球磨机干磨，也可以利用内胆为聚四氟乙烯的翻转式混料机进行混料，再或者是采用湿磨混料方式，本发明湿磨混料的方法合成的荧光材料颗粒更加规整，发光强度更高。
所述混合均匀采用湿磨混料的方式进行，具体步骤如下：
将纳米SiO2放入玛瑙罐内，按球料质量比5-10：1的比例装入玛瑙球，根据水料质量比3:1的比例向玛瑙罐内加入去离子水，以200-600r/min球磨10-40小时，球磨后，SiO2纳米颗粒转化为白色硅溶胶；向硅溶胶内加入其它原料和助熔剂，以200-600r/min再球磨10-40小时，取出后于80-120℃烘干并粉碎后得到混合料。
所述SiO2为纳米SiO2。硅原料最好采用纳米SiO2，纳米SiO2加水球磨很容易生成硅溶胶。若采用常规SiO2粉末，则需要增加球磨时间。
所述高温烧结是将所述混合料装入坩埚内压紧并加盖，随后将坩埚置于高温炉内，在氮氢还原气氛下于1200-1350℃烧结3-20小时，随后降至室温，得到高温烧结料，烧结温度优选1300℃；
所述氮氢还原气氛中氢气和氮气的体积比为5-25：95-75。
高温烧结过程中的升温速率为3-10℃/min，降温速率为3-10℃/min。
所述高温烧结料依次经研磨粉碎、水洗、过滤、干燥、过筛分级后得到粗品；将所述粗品置于氮氢还原气氛中于500-1200℃烧结2-6小时，修复破碎过程中颗粒表面产生的晶体缺陷，得到荧光材料。
所述助熔剂选自NH4Cl、AlF3、NaCl、KBr、H3BO3中的一种或几种，在烧结过程中挥发或后处理水洗过程中溶于水，在最终产品中无残留。合成过程中，添加少量助熔剂有助于降低反应活化能、提高荧光粉颗粒结晶的完整性、使颗粒形貌更加规整，进而有助于提高荧光材料的发光强度。合成本荧光粉最佳助熔剂为NH4Cl。
本发明荧光材料成分的优化，包括碱土金属阳离子以及助熔剂，采用田口方法进行。实验表明，本发明荧光材料的最佳合成工艺为：添加5wt%NH4Cl作为助熔剂，采用加水湿法球磨的方式进行混料，混料干燥产物在5%H2和95%的N2的弱还原气氛下，经历1300℃高温烧结而成。
与已有技术相比本发明显著优点体现在：
1、传统荧光材料混料采用加入乙醇或异丙醇进行湿法球磨，或采用干法球磨以及采用混料机对固态原料进行干式混料。对于前者，存在增加成本以及污染环境的问题；而对于后者，存在因原料密度不同导致不同原料难以混合均匀的问题。纳米材料比表面大，反应活化能低，高温固相反应所需温度低。本发明采用纳米SiO2加水球磨生成硅溶胶，再用硅溶胶与其它各原料混合球磨进行混料，一方面可以降低乙醇或异丙醇对环境的污染，另一方面能够使颗粒在纳米量级甚至水解后的单分子范围内进行混料，保证原料充分混合均匀，第三是在水分蒸干过程中利用颗粒与颗粒之间的液桥作用，使固态颗粒凝结为十分致密的板结块，使固态颗粒充分扩散。这种方法不仅能够克服上述两点不足，其更突出的意义是本发明所合成荧光材料结晶完整，颗粒均匀，发光强度高。
2、与目前已商业化的BAM蓝色荧光材料相比，本发明蓝色荧光材料发光效率高、化学稳定性和发光热稳定性更好。
3、与(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+体系蓝色荧光粉相比，本发明所合成荧光材料的组分易于控制，不同批次之间不会产生显著差异，且不产生含氯废气，对环境无伤害较。
4、与Sr4All4O25:Eu2+体系蓝色荧光粉相比，本发明所合成蓝色荧光材料发射波长范围为450-460nm，易与其它红色和绿色荧光材料搭配，封装出高品质白光。
5、本发明所合成荧光材料发射波长峰值为460nm左右，且可以通过添加不同浓度Ba或Ca进行调节，其发射波长峰值与LED蓝光芯片InGaN芯片发射波长非常一致，这为白光LED封装过程中利用不同荧光材料进行配光带来便利。
6、与文献所报道的一些氮化物或氮氧化物体系蓝色荧光材料相比，本发明合成荧光材料所采用的原料取材广泛，成本低廉，且合成时无需特殊高温、高压设备，工艺简单。
四、附图说明
图1是纳米SiO2加水球磨所形成硅溶胶的红外光谱。
图2是（Sr0.99Eu0.01）3MgSi2O8荧光材料在360nm激发下的发射光谱以及监测460nm下的激发光谱。
图3是不同Eu含量的荧光材料在365nm激发下的发射光谱。
图4是经历不同烧结温度保温4h合成的(Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8荧光材料在365nm激发下的光谱图。
图5是[(SrxCayBaz)0.99Eu0.01]3MgSi2O8荧光材料在365nm激发下的光谱图。
图6是实施例5中优化助熔剂1-8号荧光材料在365nm激发下的发射光谱。
图7是实施例5中优化助熔剂9-16号荧光材料在365nm激发下的发射光谱。
图8是NH4Cl、AlF3、H3BO3、NaCl和KBr五因素四水平浓度对发光强度的影响，其中水平1、2、3、4对应的质量百分比浓度分别是0、2.5%、5%、7.5%wt。
图9是三种不同的研磨工艺在365nm激发下的发射光谱。
五、具体实施方式
实施例1：
按照化学式(Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8+NH4Cl，称取SrCO3、MgO、Eu2O3纳米SiO2和NH4Cl，其中NH4Cl的量占原料总质量的5%。首先按照球：料：水质量比为10：1：1，把纳米SiO2原料、玛瑙球和去离子水装入玛瑙罐，把玛瑙罐加盖后装入球磨机锁紧，以400r/min球磨20小时，球磨后，SiO2纳米颗粒转化为白色硅溶胶；接着，把SrCO3、MgO、Eu2O3和NH4Cl原料加入到硅溶胶中，再以400r/min球磨20小时。停机后，取出玛瑙球，将所得浆料连同玛瑙罐置于烘箱内，于120℃烘干。干燥后的样品板结为硬块，粉碎后把混合料装入刚玉坩埚，压实。然后，把刚玉坩埚加个盖子，放入高温管式炉内进行烧结。烧结制度为：在H2/N2=25/75还原气氛下，以5℃/min升温至1300℃，保温4小时，然后以5℃/min降至600℃，关闭电源，随炉冷却至室温后关闭还原气体。样品出炉后，经研磨、水洗、过滤、烘干、过筛分级。最后，对上述制得的荧光粉在H2/N2=5/95还原气氛下于900℃烧结3小时，修复破碎过程中颗粒表面产生的晶体缺陷，制得成品。
采用红外光谱仪对纳米SiO2球磨后生成的硅溶胶进行测试，如图1所示，红外光谱的主要吸收峰为Si-OH化学键，说明SiO2转变成了硅溶胶。本例中所合成荧光粉在360nm激发下的发射光谱为一宽带谱，峰值在460nm，如图2所示；监测460nm发射，所测激发光谱如图2中的左图所示，样品的有效激发波长范围为300-400nm。
实施例2：
本实施实例合成的荧光材料的化学式为(SrxEu1-x)3MgSi2O8+NH4Cl，目的是研究不同Eu含量对于荧光材料发光强度的影响，所采用的原料为SrCO3、Eu2O3、4MgCO3●Mg（OH）2●5H2O、SiO2和NH4Cl，其中SiO2为10-12μm大颗粒原料。
首先按照化学式称取各种原料，其中助熔剂NH4Cl的质量占物质总量质量的5%，将称得的药品放入玛瑙研钵中进行充分研磨（约15min-20min），然后把研磨好的样品倒入刚玉坩埚内，把样品压实，加盖后放入管式炉内进行烧结。烧结气氛为：H2+N2=5%+95%混合气体。烧结工艺为：以5℃/min升温900℃，然后以4℃/min升温至1300℃，在1300℃保温4h，随后以4℃/min降至900℃，再以5℃降至600℃，最后随炉自然冷却至室温，关闭还原气体供气阀。样品出炉后，研磨粉碎，然后进行水洗、过滤、烘干。最后，对上述制得的荧光粉在H2/N2=5/95还原气氛下于900℃烧结3小时，修复破碎过程中颗粒表面产生的晶体缺陷，制得成品。
图3为所合成荧光粉在365nm激发下的发射光谱，从中可知，在x=0.001,0.005,0.01,0.015和0.02范围内，x=0.01时发光最强，因此，Eu2+的最佳掺杂浓度为Sr3MgSi2O8物质量的3%M。
实施例3：
在上述研究的基础上，本例进一步优化烧结温度以期获得最佳的发光效率。除高温烧结温度外，本实施例合成荧光材料方法与实施例1相同。本实施例合成四个样品，所合成荧光粉的化学式为(Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8，高温烧结分别为1200℃、1250℃、1300℃和1350℃。合成样品在365nm激发下的发射光谱如图4所示。随烧结温度从1200℃升至1300℃，样品的发光强度逐渐增大，当温度进一步增大至1350℃时，发光强度并没有明显增加反而下降，因此，样品合成的最佳温度为1300℃。
实施例4：
在上述研究的基础上，本实施实例进一步研究不同碱金属元素对荧光材料发光性能的影响。本实例合成荧光材料的化学式为[(Sr1-y-zCayBaz)0.99Eu0.01]3MgSi2 O8，当y和z取不同值时所合成对应样品如表1所示。本实施例合成样品的方法与实施例2相同。本实施例所合成九个样品在365nm激发下的发射光谱图如图5所示，从中可见，用Ba2+替换Sr2+，发射光谱蓝移；使用Ca2+置换Sr2+，发射光谱红移。在400-600nm范围内对发射光谱进行积分，并把发射光谱最大值归一化为100，得到样品发射峰的位置、半高宽、峰值相对高度和相对积分强度，如表1示，样品(Ba0.99Eu0.01)3MgSi2O8发射光谱的面积分值最大。面积分大，对应发射光子数目多。因此，针对配光需要，可以通过掺杂Ca或Ba方式来调节荧光材料Sr3MgSi2O8:Eu2+的发射波长，以及优化发光强度。
表1[(Sr1-y-zCayBaz)0.99Eu0.01]3MgSi2O8样品组分及其发射光谱参数
  实验编号   样品化学式   峰值波长   半高宽   峰值高度   积分面积
  1   (Ca0.99Eu0.01)3MgSi2O8   477   61.69   676.1   27.94492
  2   [(Ca0.8Sr0.2)0.99Eu0.01)3MgSi2O8   468   59.38   739.7   29.44573
  3   [(Ca0.2Sr0.8)0.99Eu0.01]3MgSi2O8   462   43.37   880.1   25.46015
  4   (Ba0.99Eu0.01)3MgSi2O8   439   35.71   4259   100
  5   [(Ba0.8Sr0.2)0.99Eu0.01]3MgSi2O8   439   32.66   2100   50.90799
  6   [(Ba0.2Sr0.8)0.99Eu0.01]3MgSi2O8   455   45.36   1602   50.18957
  7   [Ca0.2Sr0.6Ba0.2)0.99Eu0.01]MgSi2O8   463   46.03   802.8   24.35818
  8   [Ca0.1Sr0.8Ba0.1)0.99Eu0.01]MgSi2O8   457   47.68   1817   59.55598
  9   (Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8   458   36.21   2725   65.71148
实施例5：
在上述实验的基础上，本实施实例对助熔剂进行优化。
本实施实例合成荧光材料的化学式为(Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8+F，F为助熔剂。助熔剂的优化采用田口方法，正交试验设计与数据分析采用Qualitek-4软件自动完成。助熔剂的类型选取为NH4Cl、AlF3、H3BO3、NaCl、KBr，每种助熔剂设定4个浓度水平分别为：1(0)、2(2.5%)、3(5%)和4(7.5%)（%表示样品总质量的百分比）。对于5因素4水平多因子优化，应采用L16正交表。实验设计如表2所示，其中“实验1-16”对应16种样品所添加的助熔剂成分。本实施例合成样品的方法与实施例1相同。
1-8和9-16号样品在365nm激发下的发射光谱图分别如图6和7所示。在400-650nm范围内对样品的发射光谱积分，并把样品最大发射强度归一化为100，求得其它样品的相对强度，实验重复三次，所得样品的相对发光强度如表2所示。使用Qualitek-4分析软件，采用信噪比数据分析模式和数值越大目标性能越好数据质量类型(QC type:Bigger is better)对NH4Cl、AlF3、H3BO3、NaCl和KBr五因素不同浓度水平对发光强度的影响进行分析。据田口信噪比函数(S/N ratio)（Taguchi's signal-to-noise(the magnitude of the mean of a processcompared to its variation)ratios(S/N)）：
式中S/N为信噪比，表示某一过程变量的平均值与偏差的比值，yi表示n次观测中对应某一次的变量。每种因素各水平对发光强度的影响如图8所示。从中可以发现，(1)AlF3在水平2时发光强度达到最大，且随着AlF3浓度继续增大而减小，(2)发光强度随H3BO3浓度增加而一直减小；(3)NH4Cl为水平3时，即浓度为5%时对提高发光效率贡献最大，(4)NaCl浓度在水平2-3之间，发光强度达到最大值。通过对各变量统计分析，获得NH4Cl、AlF3、H3BO3、NaCl和KBr五因素的优化水平分别是为3(5%wt)、2(2.5%wt)、1(0)、3(5%wt)和4(7.5%wt)。利用方差模式对各因素对发光强度的影响进行分析，NH4Cl、AlF3、H3BO3、NaCl和KBr五因素的相对影响度分别是48.215%、14.177%、12.417%、16.949%和8.24%，由此说明在这五种助熔剂中NH4Cl对提高发光效率贡献最大。因此，合成本发明荧光粉最好采用NH4Cl作为助熔剂，其次是选择NaCl、AlF3或KBr作为助熔剂，效果最差的为H3BO3。
表2优化助熔剂的五因素四水平正交试验设计以及实验结果
实施例6：
在上述研究的基础上，本实施例对比不同混料工艺对于荧光材料发光性能的影响。本实施实例选取上海凌峰化学试剂有限公司生产的10-20μm大颗粒SiO2与合肥开尔纳米公司生产的纳米SiO2两种原料，采用人工研磨、使用球磨机干磨与使用球磨机加水湿磨三种方式。合成荧光材料的成分(Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8，加入5wt%NH4Cl作为助熔剂。采用人工研磨混料方式合成荧光材料的过程与实施例2相同。对于采用球磨机研磨混料，按照化学式称取各种原料，放入玛瑙罐内，按照球：料质量比为10：1加入玛瑙球，把玛瑙罐加盖后装入球磨机锁紧，以400r/min球磨20小时。对于采用加水球磨，合成方法与实施例1相同。将三个研磨好的样品分别放入坩埚中并压实，盖上盖子后放入管式炉中进行烧结。烧结工艺为：在H2/N2=5/95还原气氛下以5℃/min烧结至900℃，再以4℃/min烧结至1300℃，在1300摄氏度保温4小时，随后以4℃/min降至900℃，以5℃降至600℃，最后以自然条件降至室温。将样品取出粉碎，研磨。最后，对上述制得的荧光粉在H2/N2=5/95还原气氛下于900℃烧结3小时，修复破碎过程中颗粒表面产生的晶体缺陷，制得成品。样品在365nm激发下的发射光谱如图9所示，从中可以发现通过球磨加水工艺能够有效的提高样品的发光强度。
实施例分析说明：
由实施例1中的激发光谱表明，这种荧光材料300-400nm范围有一峰值波长为360nm的宽带吸收，这个吸收带与紫外LED 芯片发射波长匹配很好，从而能够有效吸收紫外芯片发射紫外光，产生高效蓝色发光；其发射光谱为峰值460nm发射（如图1示），从而能够应用于UV-LED与绿和红色色光相混合，产生理想白光。
实施例2研究了不同Eu的含量对于荧光材料发光性能的影响，结果表明最佳浓度为3%M。结合实施例4可以确定该种荧光材料的最佳组成为：(Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8。在实施实例2的基础上实施例3研究了不同的烧结温度的影响结果表明最佳烧结温度为1300℃(4h)。由实施例4确定，最适合作为基质阳离子的碱金属元素是Sr。实施例5表明，添加适当助熔剂进行高温烧结有助于提高荧光粉的发光效率，NH4Cl是合成这种荧光材料的最佳助熔剂。因此，这种荧光材料的最佳合成工艺为：添加5%wt NH4Cl作为助熔剂，采用加水湿法球磨的方式进行混料，混料干燥产物在5%H2和95%的N2的弱还原气氛下，经历1300℃高温烧结而成。

Claims (1)

1.一种适于近紫外波长激发的白光LED蓝色荧光材料的制备方法，其特征在于蓝色荧光材料的组成由以下通式表示：(Sr0.99Eu0.01)3MgSi2O8；
所述蓝色荧光材料是按以下方法制备得到的：
按照球：料：水质量比为10：1：1的比例将纳米SiO2、玛瑙球和去离子水装入玛瑙罐，把玛瑙罐加盖后装入球磨机锁紧，以400r/min球磨20小时，球磨后SiO2纳米颗粒转化为白色硅溶胶；然后将SrCO3、MgO、Eu2O3和助熔剂NH4Cl加入硅溶胶中，助熔剂的添加量为原料总质量的5%，再以400 r/min球磨20小时，将所得浆料连同玛瑙罐置于烘箱内，于120℃烘干；干燥后的样品板结为硬块，粉碎后装入刚玉坩埚并压实，加盖后放入高温管式炉内进行烧结，烧结工艺为：在H2/N2=5/95还原气氛下以5℃/min烧结至900℃，再以4℃/min烧结至1300℃，在1300℃保温4小时，随后以4℃/min降至900℃，以5℃降至600℃，最后以自然条件降至室温，将样品取出粉碎，研磨，最后在H2/ N2=5/95还原气氛下于900℃烧结3小时，修复破碎过程中颗粒表面产生的晶体缺陷，制得成品。
CN201210456921.XA 2012-11-14 2012-11-14 一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法 Active CN102925144B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210456921.XA CN102925144B (zh) 2012-11-14 2012-11-14 一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210456921.XA CN102925144B (zh) 2012-11-14 2012-11-14 一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102925144A CN102925144A (zh) 2013-02-13
CN102925144B true CN102925144B (zh) 2015-07-01

Family

ID=47640078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210456921.XA Active CN102925144B (zh) 2012-11-14 2012-11-14 一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102925144B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106257269B (zh) * 2016-02-26 2019-04-02 深圳市华盛昌科技实业股份有限公司 一种液体检测方法及装置
CN107488449A (zh) * 2017-06-26 2017-12-19 浙江转喆科技有限公司 下转换转光剂及其制备方法和下转换蓝色转光膜及其制备方法
CN116410745B (zh) * 2021-12-31 2023-10-24 江苏博睿光电股份有限公司 一种荧光粉材料

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4122752B2 (ja) * 2001-10-30 2008-07-23 株式会社日立製作所 発光装置
JP2004176010A (ja) * 2002-11-29 2004-06-24 Hitachi Ltd 発光装置およびこれを用いた表示装置
JP4844567B2 (ja) * 2006-02-09 2011-12-28 宇部興産株式会社 青色発光蛍光体の製造方法
US8142684B2 (en) * 2006-05-18 2012-03-27 Panasonic Corporation Method of manufacturing blue silicate phosphor, and blue silicate phosphor and light-emitting device
CN101255339A (zh) * 2008-04-01 2008-09-03 兰州大学 一种硅酸盐长余辉发光材料及制备方法
CN101982520B (zh) * 2010-09-17 2013-02-13 东北师范大学 紫光led转换白光用稀土三基色红色发光材料及制备方法
CN102533268A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 中山大学 一种蓝色发光材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102925144A (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haranath et al. Enhanced luminescence of Y3Al5O12: Ce3+ nanophosphor for white light-emitting diodes
Yongqing et al. Properties of red-emitting phosphors Sr2MgSi2O7: Eu3+ prepared by gel-combustion method assisted by microwave
Zhou et al. Engineering cation vacancies to improve the luminescence properties of Ca14Al10Zn6O35: Mn4+ phosphors for LED plant lamp
An et al. Color-tunable Eu 2+, Eu 3+ co-doped Ca 20 Al 26 Mg 3 Si 3 O 68 phosphor for w-LEDs
Zhang et al. Rare-earth-free Mn4+-doped double perovskite structure phosphor for near ultraviolet excitation of WLED and plant cultivation
Yu et al. A new eulytite-type Pb3Bi (PO4) 3: Eu3+ red-emitting phosphor: synthesis, structure and photoluminescence characteristics
Li et al. Green emitting Ba1. 5Lu1. 5Al3. 5Si1. 5O12: Ce3+ phosphor with high thermal emission stability for warm WLEDs and FEDs
Yang et al. Tunable blue-green color emission and energy transfer of Sr3NaSc (PO4) 3F: Eu2+, Tb3+ phosphors with near-UV broad band excited for white LEDs
Ren et al. High quantum efficiency and luminescence properties of far-red Sr3NaTaO6: Mn4+, Ba2+ phosphor for application in plant growth lighting LEDs
CN105694870B (zh) 一种Eu3+激活的正硅酸镁钠红色荧光粉及其制备方法和应用
CN101307228B (zh) 氯铝硅酸盐荧光粉及其制备方法
Wang et al. A novel single-phased white light emitting phosphor with single Eu2+ doped whitlockite structure
CN102925144B (zh) 一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法
CN106190119A (zh) 一种白光LED用Eu3+掺杂钼酸盐红粉的制备方法
Zhou et al. Luminescence enhancement of single-component Ca19Zn2 (PO4) 14: Dy3+ white-emitting phosphor powders through partial substitution of PO43− with SiO44− and BO33
Zhu et al. Enhanced luminescence performance and efficiency of La2NaSbO6: Mn4+ by co-doping Ca2+ for plant growth lighting
CN104830335B (zh) 一种铕掺杂的硼酸盐基荧光粉及其制备方法
Sun et al. Multi-peaked broad-band red phosphor Y 3 Si 6 N 11: Pr 3+ for white LEDs and temperature sensing
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
Liu et al. Synthesis of Bi3+ and Eu3+ co-doped Na4CaSi3O9 blue-red light tunable emission phosphors for inducing plant growth
CN101935528A (zh) 一种稀土掺杂黄色荧光粉的制备方法
Deng et al. A novel broad-band red K2MgSiO4: Eu2+ phosphor and defect-induced tunable emission from red to yellow
Zhao et al. Study on the preparation and luminescence properties of SrGe4O9: Mn4+ red phosphors for plant illumination
CN105199729A (zh) 一种LED用NaSrPO4:xEu3+红色荧光粉及其制备方法
CN108456521A (zh) 一种铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉及其制备方法

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