CN108085004A - 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法 - Google Patents

一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108085004A
CN108085004A CN201711405544.6A CN201711405544A CN108085004A CN 108085004 A CN108085004 A CN 108085004A CN 201711405544 A CN201711405544 A CN 201711405544A CN 108085004 A CN108085004 A CN 108085004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorescent powder
warm white
white led
blue colour
primary colours
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.)
Granted
Application number
CN201711405544.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108085004B (zh
Inventor
陈朝
杨星
陈佳超
李扬
Original Assignee
Xiamen University
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 Xiamen University filed Critical Xiamen University
Priority to CN201711405544.6A priority Critical patent/CN108085004B/zh
Publication of CN108085004A publication Critical patent/CN108085004A/zh
Priority to PCT/CN2018/122504 priority patent/WO2019120265A1/zh
Priority to US16/956,670 priority patent/US11142690B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN108085004B publication Critical patent/CN108085004B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7759—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing samarium
    • C09K11/7762—Halogenides
    • C09K11/7763—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7737—Phosphates
    • C09K11/7738—Phosphates with alkaline earth metals
    • C09K11/7739—Phosphates with alkaline earth metals with halogens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/774—Borates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • 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

Abstract

本发明公开了一种用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉及其制备方法。以碳酸锶(SrCO3)、无水氯化铵(NH4Cl)、硼酸(H3BO3)、三氧化二铕(Eu2O3)和磷酸二氢铵(NH4H2PO4)为原料，在还原气氛中固相烧结法，得到化学式为Sr(2‑x)Eux(BO3)y(PO4)(1‑y)Cl，其中0.001≤x≤0.1、0.001≤y≤0.5的蓝色荧光粉。与CaAlSiN3：Eu2+红色荧光粉和(SrBa)2SiO4:Eu2+绿色荧光粉按一定比例配比可实现近紫外光激发高显指高光效的暖白光发射，具有非常广阔的应用前景。

Description

一种用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及发光材料及其制备方法，具体地说是一种用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉及其制备方法。
背景技术
世界性的能源危机使得白光LED照明成为国家发展的战略计划。LED照明的提倡不仅自利于社会和环境的可持续性发展，还可以带动相关产业，提升我国照明产业的竞争力，并将发展一批具有自主知识产权的有国际竞争力的新兴产业，增加就业机会，是未来能够代替传统照明最具潜力的竞争者，对节约能源统照明产业升级，促进新型制造业发展意义。
目前实现高流明效率白光发射的一种方式是用蓝光芯片激发黄色荧光粉，其中最为成熟的黄色荧光粉主要是YAG:Ce3+，它能够被440-480nm的蓝光LED芯片有效激发，与蓝光互补形成白光；但是，这类发光方式存在色彩还原性差、显色指数低、很难配出暖色系等缺陷。近年来也出现了一些单一基质白光荧光粉作为白光LED的荧光粉材料的研究报道，但其大多为冷白光，即使有部分暖白光的荧光粉，也是在基质中掺杂了至少两种稀土离子或元素实现发光的，这不仅使得荧光粉的成本增加，而且这种间级联激发直接导致能量损耗比较严重，荧光粉最终的发光效率比较低。以近紫外光或紫光芯片激发三基色荧光粉，开发成本较低、发光效率高、性能更加优异的暖白光荧光粉，这对促进行业内暖白光LED的发展和推广使用具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于暖白光LED的蓝色荧光粉及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于暖白光LED的蓝色荧光粉，该荧光粉的化学通式为Sr(2-x)Eux(BO3)y(PO4)(1-y)Cl，其中0.001≤x≤0.1、0.001≤y≤0.5。
本发明提供的用于暖白光LED的荧光粉的化学式优选为Sr1.95Eu0.05(BO3)0.25(PO4)0.75Cl。
在另一实施例中，本发明提供的荧光粉的化学式优选为Sr1.99Eu0.01(BO3)0.25(PO4)0.75Cl。
本发明还提供了一种用于暖白光LED的荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
(a)按照荧光粉的化学通式Sr(2-x)Eux(BO3)y(PO4)(1-y)Cl中各元素的摩尔比称取原料SrCO3、 NH4Cl、H3BO3、Eu2O3和NH4H2PO4，混合，研磨，得混合物，所述化学通式中0.001≤x≤0.1、0.001 ≤y≤0.5；
(b)将所述混合物置于还原气氛中，加热升温至900-1150℃焙烧3-5h，得烧结体；
(c)将所述烧结体冷却至室温后研磨，得用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉。
本发明提供的用于暖白光LED的荧光粉的制备方法中步骤(a)化学通式中优选x＝0.05， y＝0.25；在优选条件下制备的荧光粉蓝光强度高、与商业绿粉与红粉可混合出高效率高显指的暖白光。
本发明提供的用于暖白光LED的荧光粉的制备方法中步骤(a)的研磨时间为10-20min。
本发明提供的用于暖白光LED的荧光粉的制备方法中步骤(b)加热速率为3-7℃/min。
本发明提供的用于暖白光LED的荧光粉的制备方法中步骤(b)还原气氛是指碳粉包埋或 H2、N2混合气体形成的还原气氛。
本发明提供的用于暖白光LED的荧光粉的制备方法中步骤(b)加热升温至900-1150℃焙烧5h；优选1050℃焙烧5h。
本发明提供的用于暖白光LED的荧光粉的制备方法中步骤(a)称取原料SrCO3(A.R.)、 NH4Cl(A.R.)、H3BO3(A.R.)、Eu2O3(99.99％)和NH4H2PO4(A.R.)均为市售商品。
本发明的优点如下：
本发明所制备的发光材料经光学性能检测，显色指数在90以上的情况下，其光效高达 86.7lm/W。
附图说明
图1为实施例1和实施例2制备的蓝色荧光粉的X射线衍射图谱(XRD)。
图2为实施例1制备的蓝色荧光粉的激发光谱图和发射光谱图。其中，激发波长λex＝ 395nm，发射波长λem＝446nm。
图3为实施例1制备的三基色暖白光荧光粉的发射光谱图。激发波长为395nm。
图4为实施例1制备的三基色暖白光LED在紫外激发下的发光及色坐标图。
具体实施方式
下面实施例用于进一步详细说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。但不以任何形式限制本发明。
实施例1：
分别称取碳酸锶(SrCO3)、无水氯化铵(NH4Cl)、硼酸(H3BO3)、三氧化二铕(Eu2O3)和磷酸二氢铵(NH4H2PO4)，置于玛瑙研钵中充分研磨30min并混合均匀后；将研磨后的粉末置于还原气氛中焙烧，以加热速率为5℃/min升温至1000℃，在该温度下烧结6h，自然冷却到室温；将样品取出研磨，得到化学式为Sr1.95Eu0.05(BO3)0.25(PO4)0.75Cl的荧光粉。其X射线衍射图谱(XRD) 见图1。
本发明的实施例中使用的原料SrCO3(A.R.)、NH4Cl(A.R.)、H3BO3(A.R.)、Eu2O3(99.99％) 和NH4H2PO4(A.R.)均为市售商品。
所制备的Sr1.95Eu0.05(BO3)0.25(PO4)0.75Cl荧光粉，在紫光激发下与CaAlSiN3：Eu2+红色荧光粉和(SrBa)2SiO4:Eu2+绿色荧光粉按一定比例混匀涂覆在工作电流为350mA的395InGaN LED芯片上可发射色温3153K的暖白光，检测实施例所制备的发光材料的光学性能检测，显色指数在90以上的情况下，其光效高达86.7lm/W。
结果见图2至图4。
实施例2
同实施例1基本相同，所不同的是，制得的荧光粉化学式不同。其X射线衍射图谱(XRD) 见图1。
分别称取碳酸锶(SrCO3)、无水氯化铵(NH4Cl)、硼酸(H3BO3)、三氧化二铕(Eu2O3)和磷酸二氢铵(NH4H2PO4)，置于玛瑙研钵中充分研磨30min并混合均匀后；将研磨后的粉末置于还原气氛中焙烧，以加热速率为5℃/min升温至1000℃，在该温度下烧结6h，自然冷却到室温；将样品取出研磨，得到化学式为Sr1.99Eu0.01(BO3)0.25(PO4)0.75Cl的荧光粉。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学通式为Sr(2-x)Eux(BO3)y(PO4)(1-y)Cl，其中0.001≤x≤0.1、0.001≤y≤0.5。
2.根据权利要求1所述的用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学式为Sr1.95Eu0.05(BO3)0.25(PO4)0.75Cl。
3.根据权利要求1所述的用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学式为Sr1.99Eu0.01(BO3)0.25(PO4)0.75Cl。
4.一种用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
(a)按照荧光粉的化学通式Sr(2-x)Eux(BO3)y(PO4)(1-y)Cl中各元素的摩尔比称取原料SrCO3、NH4Cl、H3BO3、Eu2O3和NH4H2PO4，混合，研磨，得混合物，所述化学通式中0.001≤x≤0.1，0.001≤y≤0.5；
(b)将所述混合物置于还原气氛中，加热升温至900-1150℃焙烧4-5h，得烧结体；
(c)将所述烧结体冷却至室温后研磨，得用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉。
5.根据权利要求4所述的用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述化学通式中x＝0.05，y＝0.25。
6.根据权利要求4所述的用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述的研磨时间为10-20min。
7.根据权利要求4所述的用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(b)加热速率为3-7℃/min。
8.根据权利要求4所述的用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(b)所述的还原气氛是指碳粉包埋或H2、N2混合气体形成的还原气氛。
9.根据权利要求4-8任一项所述的用于三基色暖白光LED的蓝色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(b)加热升温至900-1150℃焙烧5h。
CN201711405544.6A 2017-12-22 2017-12-22 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法 Active CN108085004B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711405544.6A CN108085004B (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法
PCT/CN2018/122504 WO2019120265A1 (zh) 2017-12-22 2018-12-21 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法
US16/956,670 US11142690B2 (en) 2017-12-22 2018-12-21 Blue fluorescent powder for three primary color warm white light LED and preparation method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711405544.6A CN108085004B (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108085004A true CN108085004A (zh) 2018-05-29
CN108085004B CN108085004B (zh) 2019-07-05

Family

ID=62178606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711405544.6A Active CN108085004B (zh) 2017-12-22 2017-12-22 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11142690B2 (zh)
CN (1) CN108085004B (zh)
WO (1) WO2019120265A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019120265A1 (zh) * 2017-12-22 2019-06-27 厦门大学 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法
CN109971477A (zh) * 2019-01-25 2019-07-05 云南大学 一种钐掺杂硼磷酸盐橙红色荧光粉及其制备方法和应用
CN110335935A (zh) * 2019-06-14 2019-10-15 厦门大学 一种近紫外激发单芯片全光谱led及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113583664A (zh) * 2021-08-30 2021-11-02 陕西科技大学 一种β-塞隆(Si5AlON7)青色发光荧光粉及其合成方法和应用
CN116162457A (zh) * 2022-12-15 2023-05-26 上海应用技术大学 一种紫光/紫外激发的蓝光荧光粉及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55115489A (en) * 1979-02-27 1980-09-05 Toshiba Corp Fluorescent lamp
CN1546606A (zh) * 2003-12-01 2004-11-17 北京交通大学 一种紫光或紫外激发的硼磷酸盐荧光粉及其制备方法
CN106634997A (zh) * 2016-09-21 2017-05-10 王海容 一种复合磷酸盐荧光体及其应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4298757A (en) * 1978-07-19 1981-11-03 Shell Oil Company 2-[2-(2,2-Dihalovinyl)-3,3-dimethylcyclopropyl ]vinyl alkanoates
JPS57207678A (en) * 1981-06-18 1982-12-20 Toshiba Corp Fluorescent lamp
CN108085004B (zh) * 2017-12-22 2019-07-05 厦门大学 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55115489A (en) * 1979-02-27 1980-09-05 Toshiba Corp Fluorescent lamp
CN1546606A (zh) * 2003-12-01 2004-11-17 北京交通大学 一种紫光或紫外激发的硼磷酸盐荧光粉及其制备方法
CN106634997A (zh) * 2016-09-21 2017-05-10 王海容 一种复合磷酸盐荧光体及其应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019120265A1 (zh) * 2017-12-22 2019-06-27 厦门大学 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法
CN109971477A (zh) * 2019-01-25 2019-07-05 云南大学 一种钐掺杂硼磷酸盐橙红色荧光粉及其制备方法和应用
CN109971477B (zh) * 2019-01-25 2022-02-08 云南大学 一种钐掺杂硼磷酸盐橙红色荧光粉及其制备方法和应用
CN110335935A (zh) * 2019-06-14 2019-10-15 厦门大学 一种近紫外激发单芯片全光谱led及其制备方法
CN110335935B (zh) * 2019-06-14 2021-07-13 厦门大学 一种近紫外激发单芯片全光谱led及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210009898A1 (en) 2021-01-14
WO2019120265A1 (zh) 2019-06-27
US11142690B2 (en) 2021-10-12
CN108085004B (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108085004B (zh) 一种用于三基色暖白光led的蓝色荧光粉及其制备方法
CN104357051B (zh) 一种荧光材料及其制备方法，和发光装置
CN100403563C (zh) 白光发光二极管元件及相关荧光粉与制备方法
CN102533266A (zh) 白光led用铕激活的钨钼酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN105778913B (zh) 一种单基质三掺杂白色荧光材料及其制备方法与应用
CN101402857B (zh) 一种led用红色发光材料及其制备方法
CN102585812B (zh) 一种深红色荧光粉及其制备方法
CN105670613B (zh) 一种非稀土离子掺杂的硅酸盐黄色荧光粉及其制备方法和应用
CN101451685B (zh) 白光发光装置
CN107365582A (zh) 适用于白光led的钼酸盐基掺铕红色荧光粉及其制备方法
CN105038789B (zh) 一种单相白光荧光粉及其制备方法
CN1952039A (zh) 一种用于白光led的塞隆荧光粉及其所制成的电光源
CN102433119A (zh) 一种白光led用钨钼酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN107629794A (zh) 一种铕离子Eu3+激活的铋基发光材料、制备方法及应用
CN102286281B (zh) 一种铝酸盐基红色荧光材料及其制备方法
CN104830335B (zh) 一种铕掺杂的硼酸盐基荧光粉及其制备方法
CN107338051A (zh) 适用于白光led的钼酸盐基掺钐红色荧光粉及其制备方法
CN104059640B (zh) 一种硼酸盐荧光粉基质及荧光粉的制备方法
CN108276998B (zh) 三价钐离子掺杂钛酸钆钡红色荧光粉及其制备方法
CN108893108A (zh) 一种双钙钛矿型硅酸盐蓝色荧光粉及其制备方法
CN108774522A (zh) 一种白光led用白钨矿型钼酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN108070374A (zh) 一种白光发光二极管用发红光稀土发光材料及其制备方法
CN107033903A (zh) 一种稀土离子及过渡金属离子掺杂的单基质磷酸盐白色荧光粉及其制备方法
CN106753363B (zh) 一种用于暖白光led的荧光粉及其制备方法
CN105820817A (zh) 一种钪酸盐绿色荧光粉及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220215

Address after: 518000 8b, building 5, phase III, China Merchants Haiyue, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong

Patentee after: Yang Peng

Address before: 361000 Siming South Road, Xiamen, Fujian Province, No. 422

Patentee before: XIAMEN University