专利名称：紫光led转换白光用稀土红色发光材料及制备方法
技术领域：
本发明属于发光与显示技术领域，涉及到一种红色发光材料及其制备方法。
背景技术：
由于半导体(发光二极管LED)技术的快速发展，白光LED由于其高光效，高显色性、环保、寿命长等诸多优点已成为世界各国研究的焦点。蓝光LED转换白光的技术已趋于成熟，而下一代的紫光LED转换白光的技术已在兴起。为了进一步提高紫光LED转换白光的发光效率、显色指数等，使其达到商品实用化，一方面需要对紫光LED芯片技术进行改进，另一方面需要提高转换白光所用的稀土三基色红，蓝，绿发光材料的性能，特别是红色发光材料的发光效率、稳定性的改进提高。目前已有的稀土激活的红色发光材料如CaS:Eu3+，SrCaS:Eu、Y202S:Eu、SrSi04:Ei^等性能不稳定，影响其发光性能。目前，已在研制的稀土激活的红色发光材料，如中山大学、北京有色院等研制的稀土激活的硼酸盐、钨酸盐等。本发明涉及一类新型稀土 Eu3+离子激活，并掺入适量的敏化剂Tb、 Pb共激活的碱土金属钼酸盐红色发光材料，这类发光材料具有发光效率高、稳定性好、显色性高、合成工艺简单等优点，是可用于紫光LED转换白光用途的高效发光材料。
发明内容
本发明的紫光LED转换白光所用的稀土红色发光材料，其结构式为M4—3a—3b—2c* (Mo04)2:Ra'Rb*Nc。
本发明的技术方案如下 ①物料选取根据化学结构式M4—3a—3b—2。
(Mo04) 2: Ra Rb N。，当M为Li， Ra为稀土Eu元素时，Rb为稀土 Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取高纯度如下物料 Li2C03 :5% -40% Eu203 :7% -45%
Mo03 : 40%_65%Tb407 :0. 2%-5%
PbO:O. 1%_4% ②将上述称取的物料经研磨混均后，装入氧化铝坩埚加盖放入高温炉中在空气中400-600。C烧结1-2小时。 ③冷却后取出研细，再装入氧化铝坩埚中加盖，放入高温炉中空气中700-1000°C烧结2-3小时，冷却取出研细得到在365nm和紫光LED激发下发出明亮红光的晶体粉末。将其与发绿、蓝光的稀土发光材料按一定比例混合后涂在紫光LED管芯上即可发出白光。
本发明的紫光LED转换白光用稀土三基色发光材料中的红色发光材料，其结构式M4-3a—3b—2。
(Mo04)2:Ra Rb N。， (l)M为碱金属Li元素，Ra为稀土激活剂Eu元素，Rb为稀土敏化剂Tb元素，N。为金属敏化剂Pb元素，(2)结构式中a的取值范围0. 1《a《l，b的取值范围0. 01《b《0. 07， c的取值范围0. 001《c《0. 03。 本发明的紫光LED转换白光用稀土三基色发光材料中的红色发光材料优点在于
①稀土 Eu元素为激活剂，敏化剂为稀土 Tb和金属Pb元素，使其激活剂Eu的发光效率得到显著提高。 ②高光效、显色性好、工艺简单。
图1为实例1高温煅烧后所得的新型红色荧光粉，在近紫外光(A = 400nm)激发下的红光发射光谱图。 图2为稀土三基色绿色荧光粉、蓝色荧光粉及红色荧光粉(实例一)按比例(2:5:9)混合，在近紫外光(A = 400nm)激发下所得白光(色坐标为x = 0. 297，y =0.36)的发射光谱图。
具体实施方式
实例1①根据化学结构式M4—3a—3b—2。
(Mo04)2:Ra *N。，当M为Li元素时，Ra为Eu元素，Rb为Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取如下高纯度物料
Li2C03 :11. 51% Eu203:28.70%
Tb407:0.76% Mo03 :58. 75% Pb0:0.3% ②将上述称取的物料经研磨混均匀后，装入氧化铝坩埚加盖放入高温炉中在空气中第一次40(TC烧结1小时。 ③冷却后取出研细，再装入氧化铝坩埚中加盖高温炉中空气中第二次70(TC烧结2小时，冷却取出研细即得到在紫外365nm和紫光LED激发下发出明亮的红光的晶体粉末。
实例2 根据化学结构式M4—3a—3b—2c (Mo04)2:Ra Rb Nc，当M为Li元素时，Ra为Eu元素，Rb为Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取如下高纯度物料
Li2C03 : 8 . 86% Eu203 :31. 8% Mo03 :57. 82% Tb407 :1. 12% PbO:O眉 第一次烧结450°C 1小时、第二次烧结750°C 2小时，烧结合成步骤同实例1
实例3根据化学结构式M4—3a—3b—2。
(Mo04) 2: Ra Rb N。，当M为Li元素时，Ra为Eu元素，Rb为Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取如下高纯度物料
Li2C03 :10. 95% Eu203 :28. 59% Mo03 : 58 . 49% Tb407:1.52%
PbO:0.45% 第一次烧结温度450°C 2小时、第二次烧结800°C 2小时，烧结合成步骤同实例1
实例4 根据化学结构式M4—3a—3b—2。
(Mo04) 2: Ra Rb N。，当M为Li元素时，Ra为Eu元素，Rb为Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取如下高纯度物料
Li2C03:6.05% Eu203 :34. 74% Mo03 : 56 . 87% Tb407 :1. 85% Pb0:0.49% 第一次烧结温度55(TC 1小时、第二次烧结温度85(TC 1小时，烧结合成步骤同实例1 实例5 根据化学结构式M4—3a—3b—2。
(Mo04) 2: Ra Rb N。，当M为Li元素时，Ra为Eu元素，Rb为Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取如下高纯度物料 Li2C03 :6. 93% Mo03 : 56 . 41% Eu203 :34.46% Tb407 :1.46% Pb0:0.74% 第一次烧结温度600°C 2小时、第二次烧结温度850°C 3小时，烧结合成步骤同实例1 实例6 根据化学结构式M4—3a—3b—2c (Mo04) 2: Ra Rb Nc，当M为Li元素时，Ra为Eu元素，Rb为Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取如下高纯度物料 Li2C03 :15. 26% Eu203:21.9% Mo03 :59.75% Tb407 :2.32% Pb0:0.77% 第一次烧结温度600°C 2小时、第二次烧结温度900°C 2小时，烧结合成步骤同实例1 实例7 根据化学结构式M4—3a—3b—2c (Mo04) 2: Ra Rb Nc，当M为Li元素时，Ra为Eu元素，Rb为Tb元素时，N。为金属Pb元素时，按其重量百分比称取如下高纯度物料 Li2C03 :20. 9% Eu203 :14. 97% Tb407:0.78% Mo03 : 61. 24% Pb0:2.11% 第一次烧结温度600°C 1小时、第二次烧结温度IOO(TC 2小时，烧结合成步骤同实例1。
权利要求
紫光LED转换白光用稀土红色发光材料的制备方法，其特征是具体步骤如下①根据化学结构式M4-3a-3b-2c·(MoO4)2:Ra·Rb·Nc，当M为Li，Ra为稀土Eu元素时，Rb为稀土Tb元素时，Nc为金属Pb元素时，按其重量百分比称取高纯度如下物料Li2CO35％-40％Eu2O37％-45％MoO340％-65％ Tb4O70.2％-5％PbO0.1％-4％；②将上述称取的物料经研磨混均后，装入氧化铝坩埚加盖放入高温炉中在空气中400-600℃烧结1-2小时；③冷却后取出研细，再装入氧化铝坩埚中加盖，放入高温炉中空气中700-1000℃烧结2-3小时，冷却取出研细得到在365nm和紫光LED激发下发出明亮红光的晶体粉末，将其与发绿、蓝光的稀土发光材料按一定比例混合后涂在紫光LED管芯上即可发出白光。
2. 紫光LED转换白光用稀土红色发光材料，其特征在于其结构式为 M4-3a-3b—2。
(Mo04)2:Ra Rb N。，其中(l)M为碱金属Li元素，Ra为稀土激活剂Eu元素，Rb为 稀土敏化剂Tb元素，N。为金属敏化剂Pb元素，(2) a的取值范围0. 1《a《1， b的取值范 围0. 01《b《0. 07， c的取值范围0. 001《c《0. 03。
全文摘要
本发明涉及紫光LED转换白光用稀土红色发光材料及制备方法。本发明属于发光与显示技术领域，涉及到一种红色发光材料及其制备方法。其结构式M4-3a-3b-2c·(MoO4)2:Ra·Rb·Nc，其中M为碱金属Li元素，Ra为稀土激活剂Eu元素，Rb为稀土敏化剂Tb元素，Nc为金属敏化剂Pb元素。将结构式M4-3a-3b-2c·(MoO4)2:Ra·Rb·Nc的物料按其重量百分比称重，将称取的物料研磨混均匀后装入三氧化铝坩埚在400-600℃高温炉中烧结1-2小时，冷却后取出碾碎再装入坩埚中在高温炉中空气气氛下700-1000℃烧结2-3小时，冷却后取出碾碎，即得到在365nm和在紫光LED激发下发出明亮的红光的晶体粉末。将其与发绿、蓝光的稀土发光材料按一定比例混合后涂在紫光LED管芯上即可发出白光。
文档编号C09K11/68GK101693834SQ20091021770
公开日2010年4月14日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者刘益春, 张昕彤, 戴鹏鹏, 赵成久 申请人:东北师范大学;