CN106967429A - 一种荧光热稳定性增强的红色荧光粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种荧光热稳定性增强的BaO‑La2O3‑Nb2O5‑Eu2O3体系蓝光激发红色荧光粉，该荧光粉的组成以氧化物基准的质量百分比计，0%＜Li2O+Na2O+K2O的总含量≤28.71%，0%<SrO+BaO+CaO的总含量≤18.26%，0%<Nb2O5+Ta2O5+Sb2O3的总含量≤34.01%，0%<La2O3≤35.10%，0%<Eu2O3≤9.48%，且3.703<La2O3:Eu2O3≤17.59。本发明还提供了上述红色荧光粉的制备方法，本发明通过在组分中增加CaO含量的同时减少BaO的含量，增强了荧光热稳定性。
Description
技术领域
本文发明属于化工领域，涉及一种荧光粉，具体来说是一种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系蓝光激发红光发射荧光粉的制备方法。
背景技术
白色发光二极管（white light emitting diodes，WLEDs）作为新一代固态照明器件，具有节能、环保、响应快、体积小等优点，目前已广泛地应用于道路照明、平板显示等领域。白光LED实现白光发射最成熟的方式是荧光粉转换法，即在LED芯片周围包覆荧光粉，目前商用白光LED普遍采用蓝光LED芯片激发YAG：Ce3+黄色荧光粉的组合方案。然而，这种组合方案获得的白光中由于缺少红光组分，导致光源的显色指数偏低。由此可见红色荧光粉在调制白光LED和改善显色效果方面具有至关重要的作用。目前，红色荧光粉主要有氮化物荧光粉，硫化物荧光粉，氧化物荧光粉等。其中氮化物荧光粉制备条件苛刻（通常需要在大于1600℃，通N2气氛下进行），硫化物系列荧光粉的物理化学性能不够稳定。因此，具有优异稳定性和发光性能的氧化物基荧光粉的研发备受关注。
另一方面，由于蓝宝石衬底导热性差，导致LED在工作时结温升高，这对荧光粉的热稳定性提出了更高的要求。通常情况下由于温度的升高，荧光粉的晶格振动加剧，发光中心的晶格弛豫增强，无辐射跃迁几率增大，导致荧光粉发光效率降低。国内外的研究学者应用诸多方式及手段来提高荧光粉的热稳定性，通过提高荧光粉的结晶度对荧光粉包膜处理或掺杂半径大的离子等方式来改善荧光粉的热稳定性等。然而，我们目前尚未发现在BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系中通过引入更小半径离子的方式来实现荧光粉热稳定性增强的报道。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉及其制备方法，所述的这种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉及其制备方法要解决现有技术中的红色荧光粉的热稳定性不佳的技术问题。
本发明提供了一种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉，所述的荧光粉的组成以该玻璃氧化基准的质量百分比计算，0%＜Li2O+Na2O+K2O的总含量≤28.71%，0%<SrO+BaO+CaO的总含量≤18.26%，0%<Nb2O5+Ta2O5+Sb2O3的总含量≤34.01%，0%<La2O3≤35.10%，0%<Eu2O3≤9.48%，且3.703<La2O3：Eu2O3≤17.59。
本发明提供了上述的一种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
1） 一个制备粉料的步骤：称取原料，以该玻璃氧化基准的质量百分比计算， 0%＜Li2O+Na2O+K2O的总含量≤28.71%，0%<SrO+BaO+CaO总含量≤18.26%，0%<Nb2O5+Ta2O5+Sb2O3的总含量≤34.01%，0%<La2O3≤35.10%，0%<Eu2O3≤9.48%，且3.703<La2O3：Eu2O3≤17.59；
2）将上述混合物置于一个容器中研磨15~40min后，混合均匀，然后将混合物装载至氧化铝坩埚中，放于马弗炉中，在1000℃环境中煅烧20~30h；
3）待产物冷却至室温后即得荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉。
进一步的，在1000℃环境中煅烧24h。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明通过增加CaO含量的同时减少BaO的含量之后，增强了荧光粉的荧光热稳定性。
附图说明
图1是实施例1的激发光谱（监控波长为610nm）和发射光谱 (激发波长为464nm)。
图2是实施例1和实施例2的荧光热稳定性。
具体实施方式：
实施例1 一种BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉的制备方法
1）粉料制备：称取一定比例的原料，控制成分为（以该玻璃氧化基准的质量%计）:Li2O：11%，BaO：18%，Nb2O5：32%，La2O3：31%，Eu2O3：8%。
2）将上述混合物放入玛瑙研钵中研磨20min，使之充分混合后转移到刚玉坩埚中。
3）将坩埚在高温炉中1000℃下灼烧24h。冷却至室温后即可得到该体系荧光粉。
4）使用型号为F-7000的荧光光谱仪，测试该体系荧光粉的光谱性质，结果表明，该体系荧光粉的最强激发峰位于464nm，在该激发波长光的激发下，该体系荧光粉表现为最强发射波长位于610nm的红光发射，表明该体系荧光粉为蓝光激发的红色荧光粉，使用荧光光谱仪及附件测试其荧光热稳定性，发现，610nm波长的红光发射强度，随着温度的升高而降低，当温度升至300℃时，发光强度降低为室温时的33%。
实施例2 一种BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉的制备方法
1） 粉料制备：称取一定比例的原料，控制成分为（以该玻璃氧化基准的质量%计）:Li2O：12%，BaO：8%，CaO：4%，Nb2O5：34%，La2O3：33%，Eu2O3：9%。
2） 将上述混合物放入玛瑙研钵中研磨20min，使之充分混合后转移到刚玉坩埚中。
3） 将坩埚在高温炉中1000℃下灼烧24h。冷却至室温后即可得到该体系荧光粉。
4） 使用型号为F-7000的荧光光谱仪，测试该体系荧光粉的光谱性质，结果表明，该体系荧光粉的最强激发峰位于464nm，在该激发波长光的激发下，该体系荧光粉表现为最强发射波长位于610nm的红光发射，表明该体系荧光粉为蓝光激发的红色荧光粉，使用荧光光谱仪及附件测试其荧光热稳定性，发现在610nm波长的红光发射强度，随着温度的升高而降低，当温度升至300℃时，发光强度降低为室温时的38%。
荧光热稳定性的测试结果显示，实施例2具有更强的荧光热稳定性。
Claims (3)
1.一种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉，其特征在于：所述的荧光粉的组成以该玻璃氧化基准的质量百分比计算，0%＜Li2O+Na2O+K2O的总含量≤28.71%，0%<SrO+BaO+CaO的总含量≤18.26%，0%<Nb2O5+Ta2O5+Sb2O3的总含量≤34.01%，0%<La2O3≤35.10%，0%<Eu2O3≤9.48%，且3.703<La2O3：Eu2O3≤17.59。
2.根据权利要求1所述的一种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1） 一个制备粉料的步骤：称取原料，以该玻璃氧化基准的质量百分比计算， 0%＜Li2O+Na2O+K2O总含量≤28.71%，0%<SrO+BaO+CaO的总含量≤18.26%，0%<Nb2O5+Ta2O5+Sb2O3的总含量≤34.01%，0%<La2O3≤35.10%，0%<Eu2O3≤9.48%，且3.703<La2O3：Eu2O3≤17.59；
2）将上述混合物置于一个容器中研磨15~40min后，混合均匀，然后将混合物装载至氧化铝坩埚中，放于马弗炉中，在1000℃环境中煅烧20~30h；
3）待产物冷却至室温后即得荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉。
3.根据权利要求1所述的一种荧光热稳定性增强的BaO-La2O3-Nb2O5-Eu2O3体系红色荧光粉的制备方法，其特征在于：在1000℃环境中煅烧24h。
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