CN103289695B - 一种高效红色荧光材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

该发明公布了一种近紫外到紫光LED芯片激发的高效红色荧光材料，其组成为：La3-yBW1-xMoxO9：Eu3+ y(0≤x≤0.5,0≤y≤1.5)。还公布了该发光材料的制备方法及性能的研究结果。本荧光材料在近紫外到紫光区有很强的宽带激发，并且在466nm蓝光处有一锐线激发峰，分别和市场上的近紫外到紫光芯片以及蓝光芯片相匹配；其发射为主峰位于618nm处的锐线红光，色纯度非常高。和市场上的红色荧光粉相比有制备条件简单温和，稳定性好，以及制备成本较低等优点，使得该材料具有广泛的应用前景。

Description

一种高效红色荧光材料及其制备方法
技术领域
本发明属于稀土荧光材料领域，具体涉及一种高效红色荧光粉及其制备方法，该红色荧光粉的组成为稀土钨（钼）硼酸盐，分子式La3-yBW1-xMoxO9：Eu3+ y(0≤x≤0.5,0≤y≤1.5)。
背景技术
白光LED以其体积小、能耗小、响应快、寿命长、无污染等优点被誉为第四代照明光源。目前传统商业化的实现白光发射的方案是：蓝光LED加YAG：Ce黄色荧光粉，因为其发射光谱中缺少红光成分，致使其色温较高，显色性较差。针对以上问题，人们将目光投向波长较短的紫光LED芯片，但目前能满足紫光激发的红色荧光粉有限，因此开发能被近紫外和紫光有效激发的高效红色荧光粉成为近几年的热点。
发明内容
针对当今LED照明技术中存在的问题，本发明提出了一种高效红色荧光粉及其制备方法，目的在于用较温和和简便的方法制备性质稳定、成本较低、能被近紫外到紫光以及蓝光LED芯片有效激发的、高效高色纯红色荧光粉。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种近紫外到紫光以及蓝光激发的高效红色荧光材料，其特征在于，其化学表达式如下：La3-yBW1-xMoxO9：Eu3+ y(0≤x≤0.5,0≤y≤1.5)。
上述红色荧光粉的制备方案，具体步骤如下：
1）按照化学式La3-yBW1-xMoxO9：Eu3+ y中除氧以外各元素的化学计量比称取原料；
2）在室温条件下将上述原料研磨混合均匀；
3）以3～4℃的升温速度升至600-700℃，将步骤2）中的原料焙烧5-7h，自然降至室温；
4）将步骤3）中低温焙烧过的样品研细，900-1000℃温度下焙烧10-14h，自然降至室温，再次研磨即得到目标产物。
步骤1）所述的原料种类可以有多种选择：镧的化合物可以为硝酸镧和氧化镧中的一种或两种；铕的化合物可以为硝酸铕和氧化铕中的一种或两种；硼的化合物选择硼酸；钨的化合物可以为氧化钨和仲钨酸铵中的一种或两种；钼的化合物可以为氧化钼和钼酸铵中的一种或两种。
进一步，步骤2)中优选加入无水乙醇协助研磨，研磨完成后烘干料粉。无水乙醇的加入量为混合料质量的20～50%。
进一步，步骤3）中优选低温焙烧的温度为650℃，焙烧时间为6h。
步骤4）中优选焙烧温度为950℃，焙烧时间为12h。
在本发明的荧光材料中，La3-yBW1-xMoxO9作为基质，Eu3+为发光中心，当x=0时，材料的激发光谱主峰位于300nm左右，随着x值的增大，其激发光谱向长波段移动，同时效率有明显的提高，当x=0.3时激发光谱主峰位于380nm左右，当x＞0.3时，其激发光谱不再有明显的变化。同时在蓝光466nm处有一锐线激发峰，发射光谱在618nm左右产生强而窄的发射峰。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）首次制得了以La3-yBW1-xMoxO9为基质的高亮度红色荧光材料，该荧光材料的激发波长为250～450nm的宽带激发以及466nm处的锐线激发，其激发光谱位置与市场上的近紫外和紫光芯片有着很好的匹配；其发射光谱为618nm处的锐线发射，光色纯正，是一种理想的紫光LED激发红色荧光材料；
2）本发明的制备工艺简单，原料价廉易得，安全无毒，反应过程没有工业三废，具有绿色环保、低能耗、高效益等特点，适合工业化生产。
附图说明
图1为实施例1、2、3、4、5所制备的红色荧光材料的X射线衍射图及La3BWO9标准卡片ICSD#39809，其中a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4，d为实施例5。
图2为实施例1、2、3、4、5所制备的红色荧光材料的激发光谱图（在618nm处监测），其中a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3，d为实施例4，d为实施例5。
图3为实施例4所制备的红色荧光材料的激发和发射光谱图，其中a为材料在618nm处监测到的激发图谱，b为385nm光激发下的发射图谱。
图4为实施例7所制备的红色荧光材料荧光强度随Eu浓度的变化曲线。
图5为实施例4所制备的红色荧光材料的SEM照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
本实施例提供红色荧光材料的制备方法，具体步骤如下：
1）称取0.4399g(1.35mmol)La2O3，0.0618g(1mmol)H3BO3，0.2319g(1mmol)WO3，0.0528g(0.15mmol)Eu2O3；
2）在通风橱中，将原料混合，加入样品总质量的50%的乙醇液体，研磨混匀；
3）在鼓风干燥箱中，在80℃温度下，烘干；
4）以上粉末放在马弗炉中在650℃温度下焙烧6h，自然降至室温后研磨；再在950℃温度下焙烧12h后研磨即得目标产物。
实施例2
本实施例的制备方法与实施例1所述相同，不同之处是在步骤1）0.2319g(1mmol)WO3转变为0.2087g(0.9mmol)WO3和0.0144g(0.1mmol)MoO3。
实施例3
本实施例的制备方法与实施例1所述相同，不同之处是在步骤1）0.2319g(1mmol)WO3转变为0.1855g(0.8mmol)WO3和0.0288g(0.2mmol)MoO3。
实施例4
本实施例的制备方法与实施例1所述相同，不同之处是在步骤1）0.2319g(1mmol)WO3转变为0.1623g(0.7mmol)WO3和0.0432g(0.3mmol)MoO3。
实施例5
本实施例的制备方法与实施例1所述相同，不同之处是在步骤1）0.2319g(1mmol)WO3转变为0.1391g(0.6mmol)WO3和0.0576g(0.4mmol)MoO3。
实施例6
本实施例的制备方法与实施例1所述相同，不同之处是在步骤1）0.2319g(1mmol)WO3转变为0.1159g(0.5mmol)WO3和0.0720g(0.5mmol)MoO3。
实施例7
本实施例的制备方法与实施例1所述相同，不同之处是在步骤1）0.2319g(1mmol)WO3转变为0.1623g(0.7mmol)WO3和0.0432g(0.3mmol)MoO3，0.4399g(1.35mmol)La2O3和0.0528g(0.15mmol)Eu2O3按La:Eu=95:5，85:15，80:20，75:25，70:30，65:35，60:40，55:45，50:50分别转换成不同量的La2O3和Eu2O3。
另外，实验证明：所述原料可以是氧化镧、硝酸镧、氧化钨、仲钨酸铵、氧化钼、钼酸铵、氧化铕、硝酸铕中任何几种以任何比例形成的组合物。
使用本发明的无机荧光材料可以用于白光LED荧光粉和液晶显示器背光源荧光粉。
上述实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种高效红色荧光材料，其特征在于，其化学表达式如下：La3-yBW1-xMoxO9：Eu3+ y，0<x≤0.5,0≤y≤1.5，其中Eu为激活剂，在近紫外到紫光区以及蓝光处分别有一宽的激发带和激发峰，激发带波长范围为250～450nm，蓝光区的激发主峰位于466nm左右，发射光谱为主峰位于618nm处的锐线峰。
2.权利要求1所述的高效红色荧光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照化学式La3-yBW1-xMoxO9：Eu3+ y中除氧以外各元素的化学计量比称取原料；
2)在室温条件下将上述原料研磨混合均匀；
3)以3～4℃的升温速度升至600-700℃，将步骤2)中的原料焙烧5-7h，自然降至室温；
4)将步骤3)中低温焙烧过的样品研细，900-1000℃温度下焙烧10-14h，自然降至室温，再次研磨即得到目标产物。
3.权利要求2所述的高效红色荧光材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的原料种类有多种选择：镧的化合物为硝酸镧和氧化镧中的一种或两种；铕的化合物为硝酸铕和氧化铕中的一种或两种；硼的化合物选择硼酸；钨的化合物为氧化钨和仲钨酸铵中的一种或两种；钼的化合物为氧化钼和钼酸铵中的一种或两种。
4.权利要求2所述的高效红色荧光材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中加入无水乙醇协助研磨，研磨完成后烘干料粉。
5.权利要求4所述的高效红色荧光材料的制备方法，其特征在于，无水乙醇的加入量为混合料质量的20～50％。
6.权利要求2所述的高效红色荧光材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中低温焙烧的温度为650℃，焙烧时间为6h。
7.权利要求2所述的高效红色荧光材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中的焙烧温度为950℃，焙烧时间为12h。
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CN106753370B (zh) * 2016-11-14 2019-05-14 华南理工大学 一种铋掺杂钨硼酸盐黄色荧光粉及其制备方法、应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050133801A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Nec Corporation Red fluorescent material, white light emitting diode using red fluorescent material, and lighting device using white light emitting diode
CN102585819A (zh) * 2012-01-19 2012-07-18 苏州大学 一种硼钨酸镧红色荧光粉及其制备方法
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050133801A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Nec Corporation Red fluorescent material, white light emitting diode using red fluorescent material, and lighting device using white light emitting diode
CN102585819A (zh) * 2012-01-19 2012-07-18 苏州大学 一种硼钨酸镧红色荧光粉及其制备方法
CN102942929A (zh) * 2012-11-30 2013-02-27 苏州大学 一种镱离子Yb3+激活的硼钨酸盐上转换发光材料及制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Photoluminescence properties of red-emitting phosphors Ln3BWO9:Eu3+(Ln=Y, La,Gd);Jin-You Liu等;《Journal of Luminescence》;20120526;第132卷(第11期);第2874-2878页 *

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