CN104877680A - 一种白光荧光粉及其制备方法和一种白光发光器件 - Google Patents

一种白光荧光粉及其制备方法和一种白光发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种白光荧光粉,该白光荧光粉的化学式为AY1-xLnx(Mo1-yWyO4)2,其中,A为Li、Na和K的一种或多种,Ln为Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多种,但必须有Eu和Dy,x的取值范围为0x1,y的取值范围为0y0.5,该荧光粉可以被近紫外LED芯片直接激发获得色纯度优良的白光,不需要其他荧光粉的辅助,可弥补目前发光材料中采用单一相白光荧光粉的不足;本发明还提供了该白光荧光粉的制备方法,该制备方法简单,生产成本低,可推广应用;此外,本发明还提供了该白光荧光粉在制备白光发光器件中的应用。

Description

一种白光荧光粉及其制备方法和一种白光发光器件
技术领域
本发明涉及白光LED荧光粉技术领域,尤其涉及一种白光荧光粉及其制备方法和一种白光发光器件。
背景技术
随着现代社会经济的发展,能源消耗和环境污染的问题日益严重,节能环保的照明方式越来越受到各国政府和业界的关注。白光LED(Light EmittingDiode,发光二极管)由于具有体积小、能耗少、寿命长,无污染等显著优点,被业内人士誉为第四代照明技术。
目前,实现白光LED照明主要是靠LED芯片及与芯片匹配的荧光粉来实现,主要有以下三种形式:一种是采用蓝色LED芯片激发黄色的荧光粉,由芯片发射的蓝光和荧光粉所发射的黄光组合得到白光,但这种方法由于缺少红色光成分,光源的显色指数较低;二是通过蓝色LED芯片激发绿色和红色的荧光粉,配合产生白光;三是以近紫外LED芯片激发蓝色、绿色、红色荧光粉得到白光。第二、三种方式,多种荧光粉间存在配比调控、老化速率不同等问题,导致照明效率、色彩还原性易受影响等问题,
因此,采用近紫外光激发一种荧光粉(即单一相荧光粉或单一基质荧光粉)而发射多个荧光谱带而复合形成白光,非常有研发必要。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种白光荧光粉及其制备方法和应用,该荧光粉能被近紫外LED芯片直接激发获得色纯度优良的白光,不需要其他荧光粉的辅助,可弥补目前发光材料中采用单一相白光荧光粉的不足;本发明提供的白光荧光粉的制备方法简单,能耗小且无工业三废,生产成本低,可推广应用;本发明还提供了该白光荧光粉在白光发光器件中的应用。
第一方面,本发明提供了一种白光荧光粉,所述白光荧光粉的化学式为AY1-xLnx(Mo1-yWyO4)2,其中,A为Li、Na和K的一种或多种,Ln为Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多种,但必须有Eu和Dy,x的取值范围为0<x<1,y的取值范围为0<y<0.5。
优选地,所述荧光粉的激发波长为200-420nm,发射波长为420-700nm。
更优选地,所述荧光粉的激发波长为393nm。
优选地,所述A为Li、Na和K的一种。
更优选地,所述A为Li。
如本发明所述的,所述白光荧光粉的通式中,Y为稀土元素钇。
优选地,所述Mo和W的摩尔比在0-2之间。
优选地,所述y的取值范围为0.333<y<0.5。
更优选地,所述y的取值为0.4。
优选地,所述Ln为Eu和Dy。
优选地,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.001-0.01,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.01-0.1。
进一步优选地,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.005-0.01,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.06。
更优选地,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.007,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.06。
优选地,所述A为Li,Ln为Eu和Dy,所述白光荧光粉的化学通式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
本发明将钨酸盐/钼酸盐及稀土Y作为一个整体基质,向这一种基质中掺杂了稀土金属,实现了白光的有效调控;而现有技术是往两种不同的基质材料中分别掺杂某种发荧光的稀土金属,之后再将几种可发射不同荧光的材料进行物理混合。
本发明提供的白光荧光粉,在近紫外波段有良好的吸收,能被近紫外LED芯片直接、有效地激发而获得色纯度优良的白光,不需要其他荧光粉的辅助。所述白光荧光粉在激发波长为393nm时,所述荧光粉的发射波长为400-700nm,肉眼观察到白光。该荧光粉具有高的显色指数和发光效率。
第二方面,本发明提供了一种白光荧光粉的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式AY1-xLnx(Mo1-yWyO4)2,按A:Y:Ln:Mo:W=1:(1-x):x:2(1-y):2y的摩尔比称取原料,其中A为Li、Na和K的一种或多种,Ln为Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多种,但必须有Eu和Dy,x的取值范围为0<x<1,y的取值范围为0<y<0.5,将A元素的氧化物或硝酸盐、钇的氧化物或硝酸盐与Ln的氧化物或硝酸盐混合,配制成金属硝酸盐混合溶液;取钼酸、钨酸的铵盐,并加入去离子水和柠檬酸,配制成钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为1-7,并加入乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为40-90℃的水浴下恒温搅拌2-5h,得到凝胶,将所述凝胶进行干燥处理,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,得到白光荧光粉。
优选地,所述步骤(1)和(3)中,所述A为Li、Na和K的一种。
更优选地,所述步骤(1)和(3)中,所述A为Li。
如本发明所述的,所述白光荧光粉的通式中,Y为稀土元素钇。
优选地,所述步骤(1)和(3)中,所述y的取值范围为0.333<y<0.5。
更优选地,所述步骤(1)和(3)中,所述y的取值为0.4。
优选地,所述步骤(1)和(3)中,所述Ln为Eu和Dy。
优选地,所述步骤(1)和(3)中,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.001-0.01,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.01-0.1。
进一步优选地,所述步骤(1)和(3)中,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.005-0.01,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.06。
更优选地,所述步骤(1)和(3)中,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.007,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.06。
优选地,所述步骤(3)中,所述A为Li,Ln为Eu和Dy,所述白光荧光粉的化学通式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
优选地,所述步骤(1)中,所述钨钼酸盐混合溶液中,Mo和W的摩尔比在0-2之间。
优选地,所述步骤(1)中,所述柠檬酸的摩尔量为Y和Ln摩尔总和的0.5%-3.5%。
如本发明所述的,所述柠檬酸的摩尔量为Mo、W元素的摩尔总和的0.5%-3.5%。
优选地,所述步骤(2)中,所述乙二醇的加入量为2-5ml。
优选地,所述步骤(3)中,所述干燥处理具体为在180℃下干燥4h。
优选地,所述步骤(3)中,所述煅烧的温度为500-1000℃,煅烧的时间为1-5小时。
更优选地,所述步骤(3)中,所述煅烧的温度为800℃,煅烧的时间为2小时。
本发明提供的白光荧光粉的制备方法,采用凝胶-溶胶法,经混合、研磨、煅烧后制得所述白光荧光粉,此制备方法简单,工艺流程短,使用设备少,生产成本低,不污染环境,可推广应用;同时所得荧光粉产物的纯度高,产物在近紫外光激发下发出的白光性能优良。
第三方面,本发明提供了一种白光发光器件,所述白光发光器件包括近紫外发光二极管(LED)芯片和化学式为AY1-xLnx(Mo1-yWyO4)2的白光荧光粉,在所述化学通式中,A为Li、Na和K的一种或多种,Ln为Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多种,但必须有Eu和Dy,x的取值范围为0<x<1,y的取值范围为0<y<0.5。
优选地,所述A为Li,Ln为Eu和Dy,所述白光荧光粉的化学通式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
优选地,所述近紫外LED芯片的发射波长为200-420nm。
本发明提供的白光发光器件采用白光荧光粉作为其发光材料,在发射波长为200-420nm的近紫外LED芯片的激发下,所述白光荧光粉的发射波长为400-700nm,其中主要发射峰为480nm(Dy3+4F9/26H15/2)、575nm(Dy3+4F9/26H13/2)和620nm(Eu3+5D07F2跃迁),白光荧光粉自身表现出的光即是复合白光,无需和其他蓝光LED芯片剩下的发光层或其他荧光粉来复合、叠加。
本发明提供的白光荧光粉及其制备方法和应用,具有如下有益效果:
(1)本发明提供的白光荧光粉为氧化物,化学稳定性良好,以钼酸盐、钨酸盐为主要基质,Eu3+和Dy3+为主要掺杂离子;其中,基质在近紫外波段有良好的吸收,能降低稀土离子的无辐射跃迁几率;白光荧光粉中的Eu3+和Dy3+在近紫外光激发下,发射波长为420-700nm,肉眼表现为白光,所述白光荧光粉具有高的显色指数和发光效率;
(2)本发明提供的白光荧光粉的制备方法,工艺简单,能耗小且无工业三废,价格低廉,利于推广利用;
(3)本发明提供的白光发光器件,采用了本发明提供的白光荧光粉,无需其他荧光粉来复合,就能获得白光性能优良白光发光器件。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的白光荧光粉的激发光谱图,发射波长为572nm;
图2为本发明实施例1提供的白光荧光粉和对比实施例1和2的荧光粉的发射光谱图,激发波长为393nm;
图3为本发明实施例1、实施例4提供的白光荧光粉及对比实施例1所得荧光粉的色度坐标图;
图4为本发明实施例9提供的白光发光器件的结构示意图,1为近紫外发光二极管芯片,第一光线L1为1发出的光线,3为白光荧光粉,第二光线L2为3发射出的光线。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
实施例1
一种白光荧光粉LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Mo:W=1:0.933:0.06:0.007:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取0.0224g的氧化镝,加20ml去离子水搅拌,并加20ml浓度为0.1mol/L的硝酸溶解,并将多余的硝酸加热去除,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.0063g的硝酸铕和0.7146g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵(分子量为3042.58),加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为1,并加入3ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为80℃的水浴下恒温搅拌2h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,在800℃下煅烧2h得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
图1为本发明实施例1制得的白光荧光粉的激发光谱图,监测的发射波长为572nm。从图1可以看出,所述荧光粉的激发波长跨越250-450nm,在近紫外光波段有较强的吸收,进而在实际应用中可以被近紫外LED芯片直接、有效地激发。
图2为本发明实施例1制得的白光荧光粉的发射光谱图,监测的激发波长为393nm。从图2可以看出,述荧光粉的发射波长在400-700nm,其中主要发射峰为480nm、575nm、620nm,分别对应于Dy3+4F9/26H15/24F9/26H13/2跃迁及Eu3+5D07F2跃迁,肉眼观察到该荧光粉发射出的光为白光。
对实施例1制得的白光荧光粉进行色度坐标分析,其结果见附图3,测得实施例1样品(附图3中的标号2)的色坐标为(0.334,0.322),在标准白光区,色温为4500K,这与1931年国际照明委员会给出的标准白光的色坐标(0.33,0.33)比较接近。因此样品可以作为近紫外激发的单一白光荧光粉。
对比实施例1 LiY0.94Dy0.06(Mo0.6W0.4O4)2荧光粉
为体现为本发明的创造性,本发明还设置了实施例1的对比实施例,对比实施例1和实施例1的区别在于对比实施例的荧光粉中的稀土元素不含Eu3+,其化学通式为LiY0.94Dy0.06(Mo0.6W0.4O4)2;该对比例提供的荧光粉的制备方法包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.94Dy0.06(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Mo:W=1:0.94:0.06:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取0.0224g的氧化镝,加20ml去离子水搅拌,并加20ml浓度为0.1mol/L的硝酸溶解,并将多余的硝酸加热去除,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂和0.72g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
步骤(2)-(3)同实施例1。
对比实施例2 LiY0.95Eu0.05(Mo0.6W0.4O4)2荧光粉的制备
(1)根据目标产品的化学式LiY0.95Eu0.05(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Eu:Mo:W=1:0.95:0.05:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取16.9g的硝酸铕,加20ml去离子水搅拌,再将0.1379g的硝酸锂和0.72g的硝酸钇加入到硝酸铕溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
步骤(2)-(3)同实施例1。
图2为本发明实施例1提供的白光荧光粉和对比实施例1、对比实施例2提供的荧光粉的光致发光光谱图,如图2所示,在激发波长为393nm时,实施1的样品在480、575nm、620nm处可观察到荧光发射峰,该发射峰对应了Dy3+4F9/26H15/24F9/26H13/2跃迁及Eu3+5D07F2跃迁,对比实施例1的样品同样也能观察到Dy3+4F9/26H15/24F9/26H13/2跃迁发出的480、575nm的发射峰,但由于对比实施例1采用的稀土掺杂元素中缺少了Eu3+,没有观察到620nm处的红光发射峰,测得荧光粉的色坐标为(0.366,0.439)(见附图3中的标号1),因此肉眼所得荧光粉发出的光为冷白色,红色不足,荧光粉的显示指数不高;对比实施例2所得荧光粉中的主要荧光峰位于620nm,对应于Eu3+5D07F2跃迁,肉眼观察到对比实施2所得荧光粉发出的光为红光,测得其色度坐标为(0.61,0.33),在实际用于白光LED领域时,需要配合其他荧光粉使用才行,不能实现单一基质的白光发射。
实施例2
一种白光荧光粉LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Mo:W=1:0.933:0.06:0.007:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取0.0224g的氧化镝,加20ml去离子水搅拌,并加20ml浓度为0.1mol/L的硝酸溶解,并将多余的硝酸加热去除,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.0063g的硝酸铕和0.7146g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加7.35g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为7,并加入2ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为40℃的水浴下恒温搅拌5h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,在1000℃下煅烧1h得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
对实施例2制得的白光荧光粉进行色度分析,测得样品的色坐标为(0.342,0.320),在标准白光区。
实施例3
一种白光荧光粉LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Mo:W=1:0.933:0.06:0.007:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取0.0224g的氧化镝,加20ml去离子水搅拌,并加20ml浓度为0.1mol/L的硝酸溶解,并将多余的硝酸加热去除,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.0063g的硝酸铕和0.7146g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加4.15g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为3,并加入2ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为90℃的水浴下恒温搅拌2.5h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,在500℃下煅烧5h得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
对实施例3制得的白光荧光粉进行色度分析,测得样品的色坐标为(0.339,0.325),在标准白光区。
实施例4
一种白光荧光粉LiY0.93Dy0.06Eu0.01(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.93Dy0.06Eu0.01(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Mo:W=1:0.93:0.06:0.01:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取0.0547g的硝酸镝(分子量为456.6),加20ml去离子水搅拌,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.009g的硝酸铕和0.7123g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为1,并加入3ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为80℃的水浴下恒温搅拌2-5h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.93Dy0.06Eu0.01(Mo0.6W0.4O4)2
对实施例4制得的白光荧光粉进行色度分析,测得样品的色坐标为(0.365,0.323),(附图3中的标号3)在标准白光区。
实施例5
一种白光荧光粉LiY0.893Dy0.1Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.992Dy0.001Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Mo:W=1:0.992:0.001:0.007:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取91.17mg的硝酸镝,加20ml去离子水搅拌,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.0063g的硝酸铕和0.684g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为1,并加入3ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为80℃的水浴下恒温搅拌2-5h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.992Dy0.001Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
对实施例5制得的白光荧光粉进行色度分析,测得样品的色坐标为(0.389,0.395)。
实施例6
一种白光荧光粉LiY0.983Dy0.01Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.983Dy0.01Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Mo:W=1:0.983:0.01:0.007:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取9.117mg的硝酸镝,加20ml去离子水搅拌,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.0063g的硝酸铕和0.7529g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐溶液进行混合,调节体系的pH值为1,并加入3ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为80℃的水浴下恒温搅拌2-5h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.983Dy0.01Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
对实施例6制得的白光荧光粉进行色度分析,测得样品的色坐标为(0.328,0.351)。
实施例7
一种白光荧光粉LiY0.933Dy0.06Eu0.006Tm0.001(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.933Dy0.06Eu0.006Tm0.001(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Tm:Mo:W=1:0.933:0.06:0.006:0.001:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取0.0547g的硝酸镝,加20ml去离子水搅拌,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.0054g的硝酸铕、0.89mg的硝酸铥(分子量445)和0.7146g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为1,并加入3ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为80℃的水浴下恒温搅拌2-5h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.933Dy0.06Eu0.006Tm0.001(Mo0.6W0.4O4)2
对实施例7制得的白光荧光粉进行色度分析,测得样品的色坐标为(0.343,0.318)。
实施例8
一种白光荧光粉LiY0.933Dy0.06Eu0.005Tm0.001Tb0.001(Mo0.6W0.4O4)2的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式LiY0.933Dy0.06Eu0.005Tm0.001Tb0.001(Mo0.6W0.4O4)2,按Li:Y:Dy:Eu:Tm:Tb:Mo:W=1:0.933:0.06:0.005:0.001:0.001:1.2:0.8的摩尔比称取原料,用电子天平称取0.0547g的硝酸镝,加20ml去离子水搅拌,得到硝酸镝溶液,再将0.1379g的硝酸锂、0.0054g的硝酸铕、0.89mg的硝酸铥、0.906mg硝酸铽(分子量453)和0.7146g的硝酸钇加入到硝酸镝溶液中,并加20ml去离子水搅拌,配制成金属硝酸盐混合溶液;
再称取0.4237g四水钼酸铵和0.4056g的钨酸铵,加入50ml去离子水,同时添加1.05g一水柠檬酸,配制成澄清的钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为1,并加入3ml乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为80℃的水浴下恒温搅拌2-5h,得到凝胶,将所述凝胶在烘箱中进行干燥处理,在180℃下干燥4h,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,得到白光荧光粉,其化学式为LiY0.933Dy0.06Eu0.005Tm0.001Tb0.001(Mo0.6W0.4O4)2
对实施例8制得的白光荧光粉进行色度分析,测得样品的色坐标为(0.321,0.311)。
实施例9
本实施例以本发明实施例1提供的将白光荧光粉作为发光材料制备白光发光器件,其结构如图4所示,该白光发光器件由近紫外发光二极管芯片1和白光荧光粉3组成,其中白光荧光粉的化学式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2,本实施例中,所述近紫外LED芯片为InGaN(400nm)芯片。
发光二级管芯片1向白光荧光粉3发出第一光线L1(本实施例中为400nm),白光荧光粉3受到光线L1的激发而发射出第二光线L2,第二光线L2为白光。这表明,实施例1的荧光粉LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2,可以作为近紫外激发的白光荧光粉。将该荧光粉与近紫外发光二极管芯片组合,得到白光发光器件,在制备白光发光器件中,无需添加其他荧光粉。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种白光荧光粉,其特征在于,所述白光荧光粉的化学式为AY1-xLnx(Mo1-yWyO4)2,其中,A为Li、Na和K的一种或多种,Ln为Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多种,但必须有Eu和Dy,x的取值范围为0<x<1,y的取值范围为0<y<0.5。
2.如权利要求1所述的白光荧光粉,其特征在于,所述y的取值范围为0.333<y<0.5。
3.如权利要求1所述的白光荧光粉,其特征在于,所述y的取值为0.4。
4.如权利要求1所述的白光荧光粉,其特征在于,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.001-0.01,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.01-0.1。
5.如权利要求1所述的白光荧光粉,其特征在于,当所述Ln为Eu和Dy时,Eu的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.005-0.01,Dy的摩尔含量为Y和Ln摩尔总和的0.06。
6.如权利要求1所述的白光荧光粉,其特征在于,所述A为Li,Ln为Eu和Dy,所述白光荧光粉的化学式为LiY0.933Dy0.06Eu0.007(Mo0.6W0.4O4)2
7.一种白光荧光粉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)根据目标产品的化学式AY1-xLnx(Mo1-yWyO4)2,按A:Y:Ln:Mo:W=1:(1-x):x:2(1-y):2y的摩尔比称取原料,其中A为Li、Na和K的一种或多种,Ln为Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多种,但必须有Eu和Dy,x的取值范围为0<x<1,y的取值范围为0<y<0.5,将A元素的氧化物或硝酸盐、钇的氧化物或硝酸盐与Ln的氧化物或硝酸盐混合,配制成金属硝酸盐混合溶液;取钼酸、钨酸的铵盐,并加入去离子水和柠檬酸,配制成钨钼酸盐混合溶液;
(2)将(1)中的金属硝酸盐混合溶液与所述钨钼酸盐混合溶液进行混合,调节体系的pH值为1-7,并加入乙二醇,搅拌,得到混合溶液;
(3)将(2)中所述混合溶液在温度为40-90℃的水浴下恒温搅拌2-5h,得到凝胶,将所述凝胶进行干燥处理,得到前驱体,之后将前驱体研磨,并在马弗炉中煅烧,得到白光荧光粉。
8.如权利要求7所述的白光荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述钨钼酸盐混合溶液中,Mo和W的摩尔比在0-2之间。
9.如权利要求7所述的白光荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述煅烧的温度为500-1000℃,煅烧的时间为1-5小时。
10.一种白光发光器件,其特征在于,所述白光发光器件包括近紫外发光二极管芯片和化学式为AY1-xLnx(Mo1-yWyO4)2的白光荧光粉,在所述化学通式中,A为Li、Na和K的一种或多种,Ln为Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多种,但必须有Eu和Dy,x的取值范围为0<x<1,y的取值范围为0<y<0.5。
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