红色荧光粉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发光材料制备技术领域，涉及一种红色荧光粉及其制备方法，具体涉及一种LED用NaLaMgWO6: XSm3+红色荧光粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，白光LED因其具有环保，高效，节能，寿命长等诸多优点，受到照明，显示等领域的广泛关注。目前，获得白光的主要有两种方式:其一，是由蓝光芯片激发黄光荧光粉；其二，是由紫外-近紫外芯片激发三基色荧光粉复合形成白光。前者由于光谱中缺少红光成分，其显色指数基色彩还原性降低，后者由于目前缺少能被紫外-近紫外光激发下产生高效红光发射的荧光粉所制约。因此，制备出一种能在紫外-近紫外光激发下产生高效稳定的红光发射的荧光粉具有十分重要的意义。Sm3+作为一种重要的发光激活剂，在紫外-近紫外-蓝光范围内有较强的吸收，能够发射量子效率较高的红光[1]。
[0003]目前，Sm3+掺杂荧光粉涉及的基质化合物主要有硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、钒酸盐、铝酸盐、钨酸盐等。其中，钨酸盐是典型的自激活的发光材料，发光光谱十分稳定，本征发光谱带很宽，占据可见光区域的大部分，钨酸盐中的阳离子强烈地影响发射带的位置。钨酸盐可以由某些杂质激活，这些杂质被掺入钨酸盐点阵中之后，可使其具有特殊性质的发光。因此，钨酸盐是一种发光性能优异的基质材料。
[0004]传统固相法制备钨酸盐，由于反应温度高，反应时间长，粒径分布不均匀，难以获得形貌规整的球形颗粒，且易存在杂相，使得荧光粉的发光效率减弱。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种LED用NaLaMgWO6: xSm3+红色荧光粉及其制备方法，该方法操作简单，绿色环保；制得的NaLaMgW06:xSm3+红色荧光粉纯度高、粒度均勾、结晶性能好，发光性能优良。
[0006]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0007]本发明公开了一种LED用NaLaMgW06:xSm3+红色焚光粉的制备方法，包括以下步骤:
[0008]I)按(1.1 ?1.2):1:0.5:1: (0.005 ?0.025)的摩尔比，分别取 NaOH.H20，W03，La2O3, MgO和Sm2O3作为原料；
[0009]2)取NaOH.H2O,加入去离子水充分搅拌均勾，再加入WO3，于70?90°C下回流处理5?10h，冷却后，烘干，研磨，制得粉体A ;
[0010]3)将Sm2O3加入浓度为0.5%?1.5%的聚乙烯醇溶液中，超声处理使其分散均匀，向分散液中加入浓硝酸使Sm2O3全部溶解得到透明液B ;
[0011]4)将La203、Mg0和粉体A混合后研磨均匀，再加入透明液B，继续研磨，在室温下静置5?1h后，烘干，制得混合粉体C ;
[0012]5)将混合粉体置于箱式电阻炉内，在900?IlOOcC下保温3?10h，随炉冷却后取出，研磨，制得NaLaMgWO6: xSm3+红色荧光粉，其中x = 0.01?0.05。
[0013]步骤2)加入去离子水的质量为NaOH.H2O质量的3?5倍。
[0014]步骤2)是在冷凝回流装置中，且在70°C?90°C的硅油浴条件下回流处理。
[0015]步骤4)是在玛瑙研钵中研磨20?40min。
[0016]步骤5)在箱式电阻炉内的烧结制度如下:
[0017]自室温起，以2°C /min速率升温至150?200°C，再以3°C /min速率升温至200?600°C，再以5°C /min速率升温至900?1100°C，保温3?1h。
[0018]本发明还公开了采用上述方法制得的LED用红色荧光粉，该红色荧光粉的化学组成为:NaLaMgWO6: xSm3+，其中，x = 0.01 ?0.05。
[0019]所述红色荧光粉的粉体的平均粒径为I?5 μπι，发射波长覆盖范围为550?680nm，红光色纯度达92%，相关色温达1392K。
[0020]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0021]本发明按(1.1 ?1.2):1:0.5:1: (0.005 ?0.025)的摩尔比取 NaOH.H2O, WO3,La2O3, MgO和Sm2O3作为原料，制备LED用NaLaMgTO 6: xSm3+红色荧光粉，其中NaOH.Η20过量的目的是减少Na+在后期煅烧中挥发的影响；该方法属于液相法与固相法相结合，以离子形式引入Na和W及Sm元素，降低后期煅烧反应所需能量，能够降低反应温度，缩短反应时间。加入聚乙烯醇形成胶状环境，使得这些离子能更加均匀的分布，利于原料的充分反应，提高产物的纯度。该方法优点在于原料简单易得，操作简单，制备周期短，无污染，适合工业化大规模生产。
[0022]本发明制得的NaLaMgTO6:XSm3+(其中χ = 0.01?0.05)红色荧光粉经过XRD、SEM与荧光分光光度计测试与分析，可知所制备出的NaLaMgW06:xSm 3+(其中χ = 0.01?0.05)荧光粉纯度高、结晶性能好、粒径均匀且分散性良好，平均粒径为I?5μπι，发射波长覆盖范围为550?680nm，红光色纯度超过92%，相关色温达1392K。
【附图说明】
[0023]图1为实施例1制得的NaLaMgWO6: XSm3+红色荧光粉的SEM图；
[0024]图2为实施例3制得的NaLaMgWO6: xSm3+红色荧光粉的发射光谱图；
[0025]图3为实施例4制得的NaLaMgWO6: xSm3+红色荧光粉的CIE图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0027]实施例1
[0028]I)按照 1.14:1:0.5:1:0.025 的摩尔比，分别称取 NaOH.H2O, WO3, La2O3,MgO，Sm2O3作原料；
[0029]2)将称量好的NaOH.H2O加入烧杯中，向其中加入适量的去尚子水，使其充分溶解，将NaOH溶液和步骤I中称量好的评03加入冷凝回流装置中，在80°C的硅油浴中保温6h，随装置冷却至室温后取出，烘干、研磨得到粉体A ;
[0030]3)将步骤I中称量好的Sm2O3加入1ml浓度为I %的聚乙烯醇溶液中，超声处理使其分散均匀，向分散液中逐滴滴加浓硝酸使Sm2O3全部溶解(浓硝酸可略微过量)，得到透明液B ;
[0031]4)将步骤I中称量好的La2O3, MgO和步骤2所得粉体A置于玛瑙研钵中充分研磨，使各组分混合均匀，后加入步骤3所得混合液B，继续研磨30min，在室温下陈腐1h后烘干，得到混合物粉体C ;
[0032]5)将步骤4所得混合物粉体C置于箱式电阻炉内，在1100°C下保温10h，随炉冷却后取出，研磨，即得到NaLaMgW06:xSm 3+(其中χ = 0.05)红色荧光粉；
[0033]所述的步骤5温度制度是自室温起，以2°C /min速率升温至150?200°C，再以30C /min速率升温至200?600°C，再以5°C /min速率升温至1100°C，保温1h。
[0034]参见图1，为本实施例制得的NaLaMgWO6:XSm3+焚光粉的SEM图，从图中可以看出，实施例1所制备的样品的颗粒粒径为2.5um?7.5um，形貌规整，粒径分布均勾。
[0035]实施例2
[0036]I)按照 1.18:1:0.5:1:0.025 的摩尔比，分别称取 NaOH.H2O, WO3, La2O3,MgO，Sm2O3作原料；
[0037]2)将称量好的NaOH.H2O加入烧杯中，向其中加入适量的去尚子水，使其充分溶解，将NaOH溶液和步骤I中称量好的评03加入冷凝回流装置中，在75°C的硅油浴中保温8h，随装置冷却至室温后取出，烘干、研磨得到粉体A ;
[0038]3)将步骤I中称量好的Sm2O3加入1ml浓度为1.5%的聚乙烯醇溶液中，超声处理使其分散均匀，向分散液中逐滴滴加浓硝酸使Sm2O3全部溶解(浓硝酸可略微过量)，得到透明液B ;
[0039]4)将步骤I中称量好的La2O3,MgO和步骤2所得粉体A置于玛瑙研钵中充分研磨，使各组分混合均匀，后加入步骤3所得混合液B，继续研磨30min，在室温下陈腐Sh后烘干，得到混合物粉体C ;
[0040]5)将步骤4所得混合物粉体C置于箱式电阻炉内，在1000°C下保温3h，随炉冷却后取出，研磨，即得到NaLaMgW06:xSm 3+(其中χ = 0.05)红色荧光粉；
[0041]所述的步骤5温度制度是自室温起，以2°C /min速率升温至150?200°C，再以30C /min速