一种白光led用绿色荧光粉及制备方法_2

文档序号:8333525阅读:来源:国知局
利于照明显示应用之中的涂覆或者块体样品的压制,分散性较好,结晶性好,表明固相反应进行完全。
[0035]参见附图3,它是按本发明实施例技术方案制备的材料样品的X射线能谱分析图(EDS),从图中可以看出,该绿色荧光粉中存在Na,Ca,Si,O元素,由于Eu含量较少,并没有被观察到。
[0036]参见附图4,从对按本发明技术制备的材料样品监测发射光505纳米得到的在近紫外区域的激发光谱图中可以看出,该材料的绿色发光的激发来源主要在250?420纳米之间的紫外-近紫外光区域,可以很好地匹配近紫外-近紫外LED芯片。将该绿色荧光粉配合适量的红色、蓝色荧光粉,涂敷和封装于InGaN 二极管外,可用于制备白光LED照明器件。
[0037]参见附图5,它是Na8Cai 9997Euacicitl3Si5O1^色荧光粉以近紫外光355纳米激发得到的发光光谱,该材料主要的中心发光波长约为505纳米的绿色发光波段,同时通过CIE计算,得知它的坐标是x = 0.226,y = 0.333,也正好落在绿色区域,它可以很好适用于近紫外光为激发光源的白光LED。
[0038]参见附图6,它是按本实施例技术方案制备的材料样品在激发光波长为355纳米,监测光波长为430纳米的发光衰减曲线,从图6中可以计算出这种荧光的衰减时间为1.2微秒,样品的发光具有相当短的发光寿命,在照明和显示之中不会形成发光的余辉。
[0039]参见附图7,它是按本实施例技术方案制备的材料样品在激发光波长为355纳米,监测光波长为530纳米的发光衰减曲线,从图7中可以计算出这种荧光的衰减时间为1.87微秒。
[0040]实施例2:
[0041]制备Na8Ca2.97EuaCl3Si5O17,根据化学式 Na8Ca2.97Ειια(ι35?5017φ 各元素的化学计量比分别称取原料:碳酸钠Na2CO3:1.06克,氢氧化钙Ca(OH) 2:0.55克,硫酸铕Eu 2 (SO4) 3_Η20:0.222克,二氧化硅Si02:0.75克,在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后,选择空气气氛预煅烧,预煅烧温度是450°C,预煅烧时间2小时,然后冷却至室温,取出样品;充分混合研磨均匀,在空气气氛中煅烧,煅烧温度800°C,煅烧时间2小时,然后冷至室温,取出样品;最后将其再次充分研磨后放在马弗炉中在还原气氛下进行最终煅烧,最终煅烧温度为1250°C,最终煅烧时间是2小时,自然冷却后,研磨并混合均匀,得到绿色荧光粉。
[0042]其主要的结构性能、样品形貌、激发光谱、发光光谱和衰减曲线与实施例1相似。
[0043]实施例3:
[0044]制备Na8Ca2.7EuQ 3Si5017,根据化学式Na8Ca2.7EuQ 3Si5017中各元素的化学计量比分别称取原料:碳酸氢钠NaHCO3:1.68克,氧化钙CaO:0.378克,氧化铕Eu 203:0.132克,二氧化硅Si02:0.75克,在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后,选择空气气氛预煅烧,预煅烧温度500°C,预煅烧时间I小时,然后冷却至室温,取出样品;充分混合研磨均匀,在空气气氛中煅烧,煅烧温度900°C,煅烧时间I小时,然后冷至室温,取出样品;最后将其再次充分研磨后放在马弗炉中在还原气氛下进行最终煅烧,最终煅烧温度为1300°C,最终煅烧时间是I小时,自然冷却后,研磨并混合均匀,得到绿色荧光粉。
[0045]其主要的结构性能、样品形貌、激发光谱、发光光谱和衰减曲线与实施例1相似。
[0046]实施例4:
[0047]制备Na8Ca2.55EuQ.45Si5017,根据化学式Na8Cai55Eua45Si5O1^各元素的化学计量比分别称取原料:氢氧化钠NaOH:0.62克,碳酸钙CaC03:0.6 38克,硝酸铕Eu (NO 3) 3_6H20:0.5克,二氧化硅Si02:0.75克,在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后,选择空气气氛预煅烧,预煅烧温度是200°C,预煅烧时间10小时,然后冷却至室温,取出样品;充分混合研磨均匀,在空气气氛中煅烧,煅烧温度500°C,煅烧时间10小时,然后冷至室温,取出样品;最后将其再次充分研磨后放在马弗炉中在还原气氛下进行最终煅烧,最终煅烧温度为900°C,最终煅烧时间是10小时,自然冷却后,研磨并混合均匀,得到绿色荧光粉。
[0048]其主要的结构性能、样品形貌、激发光谱、发光光谱和衰减曲线与实施例1相似。
【主权项】
1.一种白光LED用绿色荧光粉,其特征在于:化学式为Na8Ca3_3xEu3xSi5017,式中,x为Eu2+掺杂Ca2+位的摩尔百分数,0.0OOl彡X彡0.15。
2.一种如权利要求1所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法,其特征在于采用高温固相法,包括以下步骤: (1)以含有钠离子Na+的化合物、含有钙离子Ca2+的化合物、含有铕离子Eu3+的化合物、含有硅离子Si4+的化合物为原料,按分子式Na 8Ca3_3xEu3xSi5017中对应元素的化学计量比称取各原料,其中X为Eu2+掺杂Ca2+位的摩尔百分数,0.0001 ^ x ^ 0.15 ;将称取的原料分别研磨,混合均匀,得到混合物; (2)将步骤(I)的混合物在空气气氛下预煅烧,预煅烧温度为200?500°C,预煅烧时间为I?10小时; (3)自然冷却后,将上述混合物研磨并混合均匀,在空气气氛下煅烧,煅烧温度为500?900°C,煅烧时间为I?10小时; (4)自然冷却后,将上述混合物研磨并混合均匀,在还原气氛下最终煅烧,最终煅烧温度为900?1300°C,最终煅烧时间为I?10小时,自然冷却后,研磨并混合均匀,得到绿色荧光粉。
3.根据权利要求2所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述的含有Na+的化合物包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。
4.根据权利要求2所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述的含有钙离子Ca2+的化合物为氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙中的一种。
5.根据权利要求2所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述的含有铕离子Eu3+的化合物为氧化铕、硝酸铕、硫酸铕中的一种。
6.根据权利要求2所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述的含有硅离子Si4+的化合物为二氧化硅。
7.根据权利要求2所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法,其特征在于:步骤(2)的预煅烧温度为300?450°C,预煅烧时间为2?9小时;步骤(3)的煅烧温度为600?800°C,煅烧时间为2?9小时;步骤(4)的最终煅烧温度为1000?1250°C,最终煅烧时间为2?9小时。
8.根据权利要求2所述的白光LED用绿色荧光粉的制备方法,其特征在于:所述还原气氛为以下气氛中的一种或它们的组合:(I)氢气气氛或者是含氢、氮气体积比值为0.1?0.9的氢气、氮气混合气体的气氛;(2) 一氧化碳气体的气氛;(3)碳粒或者各种活性炭在空气之中燃烧所产生气体的气氛。
【专利摘要】本发明公开了一种白光LED用绿色荧光粉及制备方法,化学式为Na8Ca3-3xEu3xSi5O17,式中,x为Eu2+掺杂Ca2+位的摩尔百分数,0.0001≤x≤0.15。本发明制备的绿色荧光粉具有很好的化学稳定性和热稳定性,颗粒分散均匀,具有较高的结晶性,并且容易被紫外-近紫外(250~420纳米)波段的光高效激发,发光强度高、发光效率高、荧光色度纯正;制备时将含有合成发光材料所需元素的化合物按比例混合,多次煅烧制备,工艺简单,易于操作,合成温度低,原料来源丰富,且材料制备对于设备的要求远低于同类荧光粉,能源消耗和产品成本明显降低。
【IPC分类】C09K11-79
【公开号】CN104650906
【申请号】CN201510036995
【发明人】乔学斌
【申请人】江苏师范大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月23日
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