CN106867534A - 一种白光led用硼酸盐红色荧光粉及其制备方法 - Google Patents

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季振国
陈大钦
陈雷锋
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Abstract

本发明涉及稀土发光材料领域。一种白光LED用硼酸盐红色荧光粉，具有如下化学表示式：TbZn1‑x (B5O10)：xMn2+，式中，x为0.001～0.10。本发明的荧光粉以硼酸盐为基质材料，具有化学稳定性和热稳定性良好，发光效率高，原料价廉、易得、制备温度低等优点。

Description

一种白光LED用硼酸盐红色荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及稀土发光材料领域，尤其是涉及一种白光LED用硼酸盐红色荧光粉及其制备方法。
背景技术
白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，是未来照明市场上的主流产品。
目前出现了各种各样的白光LED制备方法，其中蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合、蓝光LED芯片与红色和绿色荧光材料组合、紫光LED芯片与三基色荧光材料组合这三种方法以价格低、制备简单成为制备白光LED的主要方法。蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合是研究最早也是最成熟的方法，制备的白光LED发光效率已经远远超过白炽灯，但是显色指数低，色温高，不能作为室内照明使用。为了提高白光LED的显色性，各国科学家研发了蓝光LED芯片与红、绿色荧光材料组合和紫光LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光材料组合另外两种实现白光LED的方法。
目前InGaN芯片的发射波长已经移至近紫外区域, 能为荧光粉提供更高的激发能量，进一步提高白光LED的光强。由于紫外光不可见, 紫外激发白光LED的颜色只能由荧光粉决定，因此颜色稳定，显色指数高，使用近紫外InGaN芯片和蓝、黄荧光粉或者与三基色荧光粉组合来实现白光的方案成为目前白光LED行业发展的重点。红色荧光粉是该方案中不可缺少的成分。
近年来，一些其它体系的（橙）红色荧光粉被开发。庄卫东等人报道了Eu2+激活硫化物(Sr, Ca)S：Eu2+在460nm激发下，发射峰波长为600nm，当SrS中的Sr2+被Ca2+逐渐被取代后，发射峰由600红移到647nm。但这种荧光粉稳定性差、容易潮解。Xie R等人报道了在10atm N2和1800℃保温2h的条件下获得CaAlSiN3：Eu2+红色荧光粉；Hoppe等人报道了先让金属与N2在550~800℃反应制备碱土、稀土氮化物，然后在1500~1600℃及1atm N2的保护下与Si3N4反应下制备(Ba2-xEux)2Si5N8红色荧光粉；总的来说，氮化物、氮氧化物这类红色荧光粉合成工艺都比较复杂，合成条件比较苛刻。
发明内容
本发明的目的是提供一种分散性好、颗粒度均匀、化学稳定性好和发光效率高的白光LED用硼酸盐红色荧光粉及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种白光LED用硼酸盐红色荧光粉，具有如下化学表示式：TbZn1-x (B5O10)： xMn2+ ，式中，x为0.001～0.10。
本发明硼酸盐红色荧光粉的制备方法包括如下步骤：（1）按化学式TbZn1-x(B5O10)： xMn2+的化学计量比称取相应的原料，所述原料分别为七氧化四铽、氧化锌、硼酸和碳酸锰，其中x为0.001～0.10；（2）研磨混匀得到混合物；将该混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和800～1050℃条件下烧结3～7小时，后冷却到室温得到所述硼酸盐红色荧光粉。
进一步地，所述原料优选摩尔比的比例为Tb4O7：ZnO：H3BO3：MnCO3 =0.25：( 0.999~0.9)：5：(0.001~0.10)。
进一步地，所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的荧光粉以硼酸盐为基质材料，具有化学稳定性和热稳定性良好，发光效率高，原料价廉、易得、制备温度低等优点。
附图说明
图1 是本发明提供的实施例1制备的荧光粉体发射光谱图；
图2 是本发明提供的实施例1制备的荧光粉体激发光谱图；
图3 是本发明提供的实施例1制备的XRD图谱。
具体实施方式
实施例1
按照TbZn0.999 (B5O10)： 0.001Mn2+称取Tb4O7、ZnO、H3BO3和MnCO3，它们之间的摩尔比为0.25：0.999：5： 0.001，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在800℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到硼酸盐红色荧光粉。
图1 是实施例1制备的荧光粉体发射光谱图，激发波长365nm；图2 是实施例1制备的荧光粉体激发光谱图，监控波长625nm；图3 是实施例1制备的XRD图谱，TbZnB5O10的标准图谱ICSD：404539。从图1中可以看出，本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，从图2中可以看出，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带蓝光发射，发射峰位于625nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的硼酸盐红色荧光粉。从图3中可以看出，本实施例的荧光粉XRD图谱与TbZnB5O10的标准图谱吻合较好，说明本实施例的荧光粉物相较纯。
实施例2
按照TbZn0.995(B5O10)： 0.005Mn2+称取Tb4O7、ZnO、H3BO3和MnCO3，它们之间的摩尔比为0.25：0.995：5： 0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在900℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到硼酸盐红色荧光粉。
本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带蓝光发射，发射峰位于625nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的硼酸盐红色荧光粉。
实施例3
按照TbZn0.99 (B5O10)： 0.01Mn2+称取Tb4O7、ZnO、H3BO3和MnCO3，它们之间的摩尔比为0.25：0.99：5： 0.01，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在950℃焙烧4小时，后冷却到室温，得到硼酸盐红色荧光粉。
本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带蓝光发射，发射峰位于625nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的硼酸盐红色荧光粉。
实施例4
按照TbZn0.95 (B5O10)： 0.05Mn2+称取Tb4O7、ZnO、H3BO3和MnCO3，它们之间的摩尔比为0.25：0.95：5： 0.05，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5%H2+95%N2（体积比）的氮氢混合气氛下在1000℃焙烧4小时，后冷却到室温，得到硼酸盐红色荧光粉。
本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带蓝光发射，发射峰位于625nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的硼酸盐红色荧光粉。
实施例5
按照TbZn0.9 (B5O10)： 0.1Mn2+称取Tb4O7、ZnO、H3BO3和MnCO3，它们之间的摩尔比为0.25：0.9：5： 0.1，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5%H2+95%N2（体积比）的氮氢混合气氛下，在1050℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到硼酸盐红色荧光粉。
本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带蓝光发射，发射峰位于625nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的硼酸盐红色荧光粉。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种白光LED用硼酸盐红色荧光粉，其特征在于，该荧光粉具有如下化学表示式：TbZn1-x (B5O10)：xMn2+，其中，x为0.001～0.10。
2.一种硼酸盐红色荧光粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）按化学式TbZn1-x(B5O10)： xMn2+的化学计量比称取相应的原料，所述原料分别为七氧化四铽、氧化锌、硼酸和碳酸锰，其中x为0.001～0.10；（2）研磨混匀得到混合物；将该混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和800～1050℃条件下烧结3～7小时，后冷却到室温得到所述硼酸盐红色荧光粉。
3.如权利要求2所述的硼酸盐红色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述原料优选摩尔比的比例为Tb4O7：ZnO：H3BO3：MnCO3 =0.25：( 0.999~0.9)：5：(0.001~0.10)。
4.如权利要求2所述硼酸盐红色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109021972A (zh) * 2018-05-31 2018-12-18 杭州电子科技大学 一种白光led用硼酸盐蓝色荧光粉及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103160281A (zh) * 2013-03-11 2013-06-19 江门市科恒实业股份有限公司 一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物
CN104726099A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 通用电气公司 荧光体材料、由其提供的荧光灯及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103160281A (zh) * 2013-03-11 2013-06-19 江门市科恒实业股份有限公司 一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物
CN104726099A (zh) * 2013-12-23 2015-06-24 通用电气公司 荧光体材料、由其提供的荧光灯及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M.BUIJS等: "LUMINESCENCE AND ENERGY MIGRATION IN A QUASI-ONE-DIMENSIONAL SYSTEM: TbMgB5O10", 《JOURNAL OF LUMINESCENCE》 *
R.JAGANNATHAN等: "Luminescence and Energy levels of Mn2+ in LnMB5O10（Ln=La，Gd and Y；M=Mg，Zn and Cd）", 《JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS》 *
王晓格等: "偏硼酸钆镁：铈（III）、铽（III）、锰（II）高显色性荧光粉的研制", 《中国稀土学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109021972A (zh) * 2018-05-31 2018-12-18 杭州电子科技大学 一种白光led用硼酸盐蓝色荧光粉及其制备方法
CN109021972B (zh) * 2018-05-31 2021-03-23 杭州电子科技大学 一种白光led用硼酸盐蓝色荧光粉及其制备方法

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