专利名称：一种红色发光荧光粉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种红色发光荧光粉，特别涉及一种可被紫外光、紫光或蓝光LED有效激发而产生红光发射的荧光粉。
背景技术：
白光二极管(W-LED，white-light-emitting diode)作为一种结型半导体电致发光器件，具有工作电压低、耗电量少、质量轻、体积小、寿命长、无辐射、无污染、发光响应快、抗震性及安全性好等一系列优点而备受关注，被称之为第四代固体冷光源。目前白光LED主要通过两种途径实现白光一种是荧光转换型，即用单个LED芯片与荧光粉组合发光；另一种方法是采用红、绿、兰三色LED芯片组合发光。
白光LED作为新一代节能环保的绿色照明光源受到了世界各国的高度关注，利用紫外光、紫光或蓝光LED激发荧光粉而产生白光是目前白光LED发展的主流，荧光粉技术的进步对白光LED的发展有着非常重要的作用，它的性能直接影响白光LED的亮度、色坐标、色温及显色性等。目前紫外光LED技术尚不成熟，而现有红色荧光粉在紫光或蓝光LED发光波段的激发性能较差，发光效率较低，成为了LED用荧光粉乃至白光LED发展的瓶颈。已经研发的LED用红色荧光粉主要有Ca3(VO4)2:Eu3+、YVO4:Eu3+、Y2O3:Eu3+，Bi3+、Y2O2S:Eu3+、CaO:Eu3+、CaMoO4:Eu3+、(Gd，Y，Eu)2(MoO4)3:Sm3+、(Sr，Ca)S:Eu2+、Ca5(SiO4)2Cl2:Eu2+、Sr2Si5N8:Eu2+等，这些红色荧光粉在紫光或蓝光LED激发下的发光效率、热稳定性和化学稳定性都还达不到实际应用的要求，因此开发新型的LED用红色发光荧光粉成为国内外研究的热点。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提出一种化学性质稳定、发光性能好、热稳定性好、可被紫外光、紫光或蓝光LED有效激发而产生红光发射的荧光粉。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明的一种红色发光荧光粉的化学式为MaM′bM″dOe:Eux，Ry，其中，M为Li、Na、K、Rb中至少一种；M′为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中至少一种；M″为Al、Si、B、P、F、Cl、Br、I中至少一种；R为Ce、Dy、Nd、Pr、Ho、Er、Mn、Cr中至少一种；0.1≤a≤5，0.1≤b≤5，1≤d≤12，1≤e≤25，0.0001≤x≤0.5，0≤y≤0.5。
与现有技术相比，本发明所述红色发光荧光粉是一种复合氧化物材料，基质中不含贵重稀土及镉、硫等有毒有害化学成份，具有制备工艺简单、生产成本低、化学性质稳定、发光性能好、热稳定性好、激发波长范围广、可被紫外光、紫光或蓝光LED有效激发的优点，可广泛应用于白光LED。
本发明所述紫外光LED，是指发射波长为200nm～380nm的发光二极管；本发明所述紫光LED，是指发射波长为380nm～420nm的发光二极管；本发明所述蓝光LED，是指发射波长为420nm～490nm的发光二极管。
本发明所述红色发光荧光粉可采用高温固相合成法、溶胶凝胶法、微波烧结合成法等工艺制备，其高温固相合成法的工艺过程是将各种原料按比例研磨混合均匀，在空气或还原气氛中于500～1600℃下烧结1～10小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
图1是本发明实施例1中荧光粉在380nm波长激发下的发射光谱2是本发明实施例1中荧光粉在200～550nm波长范围内的激发光谱图具体实施方式
实施例1称取碳酸钾(K2CO3)0.7g，碳酸锶(SrCO3)4.4g，氧化铝(Al2O3)0.55g，硼酸(H3BO3)0.13g，三氧化二铕(Eu2O3)0.04g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1100℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。其发射光谱见图1，主发射峰在625nm左右，在580～670nm波长范围内呈现很强的宽带发射，总体呈现纯正的红光发射；其激发光谱见图2，主激发峰在380nm附近，为一宽带激发光谱，可被250～490nm范围内的紫外光、紫光或蓝光有效激发。
实施例2称取碳酸钾(K2CO3)0.7g，碳酸锶(SrCO3)4.4g，氧化铝(Al2O3)0.55g，硼酸(H3BO3)0.13g，三氧化二铕(Eu2O3)0.04g，二氧化锰(MnO2)0.1g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1100℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例3称取碳酸锂(Li2CO3)0.74g，碳酸锶(SrCO3)2.9g，磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)2.8g，三氧化二铕(Eu2O3)0.03g，二氧化锰(MnO2)0.15g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1000℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例4称取碳酸锂(Li2CO3)0.74g，碳酸钙(CaCO3)2.0g，磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)2.8g，三氧化二铕(Eu2O3)0.03g，二氧化锰(MnO2)0.15g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1000℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例5称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸钙(CaCO3)1.8g，二氧化硅(SiO2)1.3g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.03g，三氧化二镝(Dy2O3)0.15g，二氧化铈(CeO2)0.03g，二氧化锰(MnO2)0.2g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1150℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例6称取碳酸锂(Li2CO3)0.37g，碳酸钙(CaCO3)1.8g，二氧化硅(SiO2)1.3g，氧化铝(Al2O3)1.5g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.02g，二氧化铈(CeO2)0.03g，二氧化锰(MnO2)0.2g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1150℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例7称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸锶(SrCO3)2.9g，碳酸镁(MgCO3)0.78g，磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)1.5g，硼酸(H3BO3)0.7g，三氧化二铕(Eu2O3)0.04g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1000℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例8称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸锶(SrCO3)2.9g，碳酸镁(MgCO3)1.5g，磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)5.6g，三氧化二铕(Eu2O3)0.03g，二氧化锰(MnO2)0.15g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1000℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例9称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸镁(MgCO3)4.7g，氧化铝(Al2O3)1.05g，二氧化硅(SiO2)3.9g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.03g，三氧化二镝(Dy2O3)0.15g，二氧化锰(MnO2)0.15g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1200℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例10称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸锶(SrCO3)2.9g，碳酸镁(MgCO3)0.78g，氧化铝(Al2O3)1.05g，二氧化硅(SiO2)1.9g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.04g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1200℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例11称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸钙(CaCO3)2.8g，氧化铝(Al2O3)1.05g，二氧化硅(SiO2)1.9g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.03g，二氧化铈(CeO2)0.03g，二氧化锰(MnO2)0.15g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在还原气氛中焙烧，于1200℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例12称取碳酸锂(Li2CO3)0.74g，碳酸镁(MgCO3)1.65g，氧化铝(Al2O3)1.05g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于1100℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例13称取碳酸锂(Li2CO3)0.74g，碳酸钙(CaCO3)2.0g，氧化铝(Al2O3)1.05g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于1100℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例14称取碳酸锂(Li2CO3)0.74g，碳酸钙(CaCO3)2.0g，氧化铝(Al2O3)2.1g，磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)2.8g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.1g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于1100℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例15称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸钙(CaCO3)1.7g，氯化钙(CaCl2)0.92g，氧化铝(Al2O3)2.9g，硼酸(H3BO3)0.31g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，氧化铋(Bi2O3)0.06g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于1100℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例16称取碳酸锂(Li2CO3)0.07g，碳酸钙(CaCO3)1.6g，氟化镁(MgF2)0.25g，二氧化硅(SiO2)1.2g，氧化铝(Al2O3)2.24g，硼酸(H3BO3)0.19g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于1100℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例17称取碳酸钙(CaCO3)2.0g，碳酸锂(Li2CO3)1.5g，二氧化硅(SiO2)1.3g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于950℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例18称取碳酸钙(CaCO3)2.0g，碳酸钠(Na2CO3)2.15g，二氧化硅(SiO2)1.3g，氧化铝(Al2O3)3.3g，三氧化二铕(Eu2O3)0.1g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于1000℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例19称取碳酸钙(CaCO3)2.0g，碳酸锂(Li2CO3)1.5g，二氧化硅(SiO2)1.3g，硼酸(H3BO3)1.25g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于700℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例20称取焦磷酸二氢钙(CaH2P2O7)4.4g，碳酸锂(Li2CO3)1.5g，硼酸(H3BO3)1.25g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于700℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
实施例21称取焦磷酸二氢钙(CaH2P2O7)4.4g，氟化钙(CaF2)0.78g，碳酸锂(Li2CO3)1.5g，三氧化二铕(Eu2O3)0.07g，充分研磨混合均匀后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，于700℃保温3小时，将所得烧结物磨细得最终产品。
权利要求
1.一种红色发光荧光粉，其特征在于其化学式为MaM′bM″dOe:Eux，Ry，其中，M为Li、Na、K、Rb中至少一种；M′为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中至少一种；M″为Al、Si、B、P、F、Cl、Br、I中至少一种；R为Ce、Dy、Nd、Pr、Ho、Er、Mn、Cr中至少一种；0.1≤a≤5，0.1≤b≤5，1≤d≤12，1≤e≤25，0.0001≤x≤0.5，0≤y≤0.5。
2.根据权利要求1所述的一种红色发光荧光粉，其特征在于所述红色发光荧光粉可被紫外光、紫光或蓝光LED有效激发而产生红光发射。
全文摘要
本发明涉及一种红色发光荧光粉，其化学式为M
文档编号C09K11/86GK101054523SQ200710105749
公开日2007年10月17日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者王海容 申请人:王海容