CN102604633B - 一种四钨酸盐红色荧光粉及其制备方法 - Google Patents

一种四钨酸盐红色荧光粉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种四钨酸盐红色荧光粉及其制备方法。该材料以钨酸盐为基质，化学式为Na5La1-xEux(WO4)4，其中铕离子掺杂的浓度范围为0.1≤x≤1.0。本发明红色荧光粉可被近紫外光、蓝光LED芯片激发，发光性能好，化学稳定性好，通过改变掺杂稀土可以进一步增强发光性能，同时制备工艺简单、生产成本低，是一种适用于高显色性白光LED的优良红色荧光粉材料。

Description

一种四钨酸盐红色荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及到稀土发光材料和固态照明技术领域，尤其是涉及一种四钨酸盐红色荧光粉及其制备方法。
背景技术
白光LED作为一种新型的绿色环保型固体照明光源，具有工作电压低、功耗低、可靠性高、使用寿命长、环境友好和高能效等一系列优点，是未来照明光源的发展方向。在LED光源中，荧光粉的性能决定了LED的发光效率、显色指数、色温及使用寿命等技术指标，因此，荧光粉在白光LED中具有举足轻重的地位，受到广泛关注。
目前，实现白光LED的方法主要有三种：第一种是多芯片法，用红、绿、蓝三种颜色的LED芯片，利用三原色原理按照一定的比例组合发出白光。第二种是集成单芯片法，也称多量子井法，即在一个芯片中利用多个活性层使LED芯片直接发出白光。第三种是荧光粉转换法，在近紫外光或蓝光LED芯片上涂覆荧光粉，芯片发出的光和芯片激发荧光粉发出的光混合发出白色光，其中采用InGaN芯片所发射的蓝光激发YAG:Ce3+荧光粉实现白光LED技术发展迅速，已经实现商业化运用。第三种方法是目前运用最多也是最成熟的，但是缺点也十分明显，由于是蓝光和黄光二基色复合形成白光，其成分中缺少红光部分，使得显色指数偏低。在近紫外光激发红、绿、蓝三基色荧光粉方法中，主要用Y2O2S:Eu3+做红粉，ZnS:(Cu2+，Al3+)做绿粉，BaMgAl10O17:Eu2+做蓝粉。然而Y2O2S:Eu3+红色荧光粉在近紫外光范围内不能很好的吸收，其发光效率不到蓝色和绿色荧光粉的八分之一，此外在近紫外光激发下Y2O2S:Eu3+红色荧光粉的性能不稳定、荧光寿命短。硫化物红色荧光粉的这些不足成为了白光LED发展的瓶颈，硅氮化物红色荧光粉发光性能优异，但合成仍较困难，成本较高。因此，寻求一种低成本、高亮度、性能稳定、显色性好的LED红色荧光粉具有实际应用价值。
Eu3+激发的钨酸盐红色荧光粉具有诸多特点，如其钨原子与四个氧原子配位，形成四面体对称配位的稳定结构，因此钨酸盐红色荧光粉具有良好的化学稳定性，克服了硫化物或硫氧化物红色荧光粉易分解的不足，逐渐成为研究也热点，近年来稀土掺杂钨酸盐红色荧光粉受到了广泛的关注，如铕离子掺杂的二倍钨酸盐基红色荧光粉有NaLa(WO4)2:Eu3+(J.Guetal，SolidStateSciences，2010，12，1192-1198)、LiEu(WO4)2(J.Wangetal，JournalofLuminescence，2006，121，57-61)、KYb(WO4)2:Eu3+(M.Galceranetal，OpticalMaterials，2010，32，1493-1500)等。暨南大学付乔克等发明了一种铕离子掺杂的红光Na5Y1-xEux(WO4)2(MoO4)2荧光材料，其成分相对复杂(中国专利申请号：201110094677.2)。目前对于稀土掺杂碱金属四钨酸盐体系的红色荧光粉的研究报道较少，其相关研究具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铕激活的四钨酸盐体系的红色荧光粉及其制备方法，该红色荧光粉的制备简单、成本较低、发光效率高、化学稳定性好、可被近紫外光或蓝光LED芯片有效激发。本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种以钨酸盐为基质的荧光材料，所述材料为掺铕的四钨酸镧钠，其化学式为：Na5La1-xEux(WO4)4，其中铕离子掺杂的浓度范围为0.1≤x≤1.0。
本发明掺铕的四钨酸镧钠的激发光谱在250nm-550nm，两个主要的吸收峰在395nm和465nm附近。
所述的铕掺杂四钨酸镧钠的制备方法包括以下步骤：
1.按化学式Na5La1-xEux(WO4)4的化学计量准确称取WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)、La2O3(99.99％)为原料，配料时按下述反应式进行：
40WO3+25Na2CO3+(5-5x)La2O3+5xEu2O3→10Na5La1-xEux(WO4)4+25CO2↑
2.通过高温固相合成法，合成得到掺铕的四钨酸镧钠荧光粉。高温固相合成法的具体步骤如下：将称取好的反应原料放入玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，转入刚玉坩埚中，置于马弗炉中在一定温度下反应，冷却至室温后取出；取出的样品经再次研磨，可得到掺铕的四钨酸镧钠荧光粉。
3.上述步骤中，所述的马弗炉的加热程序是以3℃/min-8℃/min的升温速度升至600℃-700℃，在此温度下保温灼烧3-8小时，然后以3℃/min-8℃/min的降温速度降温至100℃后停止加热。
4.本发明具有如下特点：
本发明采用高温固相合成法获得了物相纯度高、结晶度好的掺铕的四钨酸镧钠荧光粉，图1显示了其XRD图谱；
本发明荧光粉的发射波长在580nm-700nm范围内，其发射峰处于616nm，发光强度高，图2显示了其在395nm近紫外光激发下的发射光谱；
本发明荧光粉的激发波长在250nm-550nm范围内，两个主要吸收峰在395nm和465nm附近，能被近紫外光或蓝光LED芯片有效激发；
本发明荧光粉中，O-W-O与Eu-O-W的键角比较大，在Eu3+之间很难发生能量转移，因而不存在浓度淬灭的问题，能够实现高浓度掺杂。
本发明提供了一种四钨酸盐LED红色荧光粉的制备方法，其工艺简单、技术成熟、生产成本较低，在近紫外光或蓝光的激发下发射很强的红光，提高了白光LED的显色指数，是一种具有良好应用前景的LED红色荧光粉材料。
附图说明
图1Na5La0.9Eu0.1(WO4)4荧光粉的XRD图谱，表明其物相纯度高。
图2Na5La0.9Eu0.1(WO4)4荧光粉在近紫外光激发下(395nm)的发射光谱，发射强的红光。
具体实施方式
实例1
按化学式Na5La0.9Eu0.1(WO4)4的化学计量配比，利用电子天秤分别准确称取WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)、La2O3(99.99％)原料，配料时按下述反应式进行：
40WO3+25Na2CO3+4.5La2O3+0.5Eu2O3→10Na5La0.9Eu0.1(WO4)4+25CO2↑
将上述称取好的原料在玛瑙研钵中充分研磨半个小时左右直至混合均匀，然后装入刚玉坩埚中，并置于马弗炉中加热，利用控温仪设置升温程序，以5℃/min的升温速度升至700℃，在此温度下保温灼烧6小时，然后以4℃/min的降温速度降温至室温后取出样品，样品再次在玛瑙研钵中研磨成细度均匀的粉末，即可得到掺铕的四钨酸镧钠红色荧光粉。XRD衍射分析表明其物相纯度高，荧光发射光谱表明其在近紫外光激发下发射较强的红光。
实例2
按化学式Na5La0.8Eu0.2(WO4)4的化学计量配比，利用电子天秤分别准确称取WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)、La2O3(99.99％)原料，配料时采用实例1类似的反应式进行。将上述称取好的原料在玛瑙研钵中充分研磨半个小时左右直至混合均匀，然后装入刚玉坩埚中，并置于马弗炉中加热，利用控温仪设置升温程序，以4℃/min的升温速度升至650℃，在此温度下保温灼烧7小时，然后以3℃/min的降温速度降温至室温后取出样品，样品再次在玛瑙研钵中研磨成细度均匀的粉末，即可得到掺铕的四钨酸镧钠红色荧光粉，在近紫外光激发下发射较强的红光。
实例3
按化学式Na5La0.6Eu0.4(WO4)4的化学计量配比，利用电子天秤分别准确称取WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)、La2O3(99.99％)原料，配料方法类似于实例1和实例2。将上述称取好的原料按照实例1和实例2进行处理，加热程序以5℃/min的升温速度升至700℃，在此温度下保温灼烧7小时，然后以4℃/min的降温速度降温至室温后取出样品，样品再次在玛瑙研钵中研磨成细度均匀的粉末，即可得到掺铕的四钨酸镧钠红色荧光粉，在近紫外光激发下发射较强的红光。
实例4
按化学式Na5La0.4Eu0.6(WO4)4的化学计量配比，利用电子天秤分别准确称取WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)、La2O3(99.99％)原料，配料时采用实例1类似的反应式进行。称取好的原料按照实例1进行处理，加热程序以5℃/min的升温速度升至650℃，在此温度下保温灼烧8小时，然后以3℃/min的降温速度降温至室温后取出样品，样品再次在玛瑙研钵中研磨成细度均匀的粉末，即可得到掺铕的四钨酸镧钠红色荧光粉，在近紫外光激发下发射较强的红光。
实例5
按化学式Na5La0.2Eu0.8(WO4)4的化学计量配比，利用电子天秤分别准确称取WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)、La2O3(99.99％)原料，配料时采用实例1类似的反应式进行。称取好的原料按照实例1进行处理，加热程序以4℃/min的升温速度升至700℃，在此温度下保温灼烧8小时，然后以3℃/min的降温速度降温至室温后取出样品，样品再次在玛瑙研钵中研磨成细度均匀的粉末，即可得到掺铕的四钨酸镧钠红色荧光粉，在近紫外光激发下发射强的红光。
实例6
按化学式Na5Eu(WO4)4的化学计量配比，利用电子天秤分别准确称取WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)原料，配料时采用实例1类似的反应式进行。称取好的原料按照实例1进行处理，加热程序以5℃/min的升温速度升至700℃，在此温度下保温灼烧6小时，然后以4℃/min的降温速度降温至室温后取出样品，样品再次在玛瑙研钵中研磨成细度均匀的粉末，即可得到掺铕的四钨酸镧钠红色荧光粉，在近紫外光激发下发射强的红光。
实例7
改变掺杂稀土或基体组分，如掺入Sm3+等离子，可改善本发明荧光粉的发光性能。基于发光强度最好的Na5Eu(WO4)4荧光粉，以WO3(99.9％)、Na2CO3(分析纯)、Eu2O3(99.99％)、Sm2O3(99.99％)为原料，按照上述实例的方法，合成了Na5Eu1-xSmx(WO4)4系列荧光粉(0.02≤x≤0.2)，荧光发射光谱分析表明掺入Sm3+进一步增强了本发明荧光粉的发光强度。

Claims (2)

1.钨酸盐基质荧光材料，所述材料为掺铕的四钨酸镧钠，其化学式为Na5La1-xEux(WO4)4，其中铕离子掺杂的浓度范围为0.1≤x≤1.0。
2.一种钨酸盐基质荧光材料，其特征在于：所述材料为四钨酸盐基质荧光材料，其化学式为Na5Eu1-xSmx(WO4)4，其中钐离子掺杂的浓度范围为0.02≤x≤0.2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102994083B (zh) * 2012-10-31 2014-05-14 苏州大学 一种钨酸盐基发光材料、制备方法及其应用
CN103627393B (zh) * 2013-11-19 2015-04-08 苏州大学 一种钨钼酸盐红色荧光粉及其制备方法和应用
CN104818017B (zh) * 2015-03-31 2016-06-22 江苏师范大学 一种白光led用钼酸盐基红色荧光粉及其制备方法
CN113388398A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 厦门理工学院 一种Eu3+掺杂稀土钇基钨酸盐的荧光粉及其制备方法
CN114276806A (zh) * 2022-01-28 2022-04-05 南昌工程学院 一种led用荧光材料制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343541A (zh) * 2008-08-26 2009-01-14 江苏技术师范学院 白光led用红色荧光粉及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4238980B2 (ja) * 2003-06-05 2009-03-18 株式会社ファインラバー研究所 赤色発光蛍光体及び発光装置
DE102006027026A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Linienemitter-Leuchtstoffes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343541A (zh) * 2008-08-26 2009-01-14 江苏技术师范学院 白光led用红色荧光粉及其制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Efficient red phosphors Na5Ln(MoO4)4:Eu3+(Ln = La,Gd and Y) for white LEDs";C. Guo et al.，;《J. Phys. D: Appl. Phys.》;20090415;第42卷(第9期);第1-7页 *
"Photoluminescence studies of red-emitting NaEu(WO4)2 as a near-UV or blue convertible phosphor";Q. Shao et al.，;《Journal of Luminescence》;20090402;第129卷;第879-883页 *
"Red-light-emitting diodes fabricated by near-ultraviolet InGaN chips with molybdate phosphors";Z. Wang et al.，;《Appl. Phys. Lett. 》;20060818;第89卷(第7期);第071921-1至071921-3页 *
"STUDIES ON SPECTRA PROPERTIES OF Na5Eu(WO4)4 LUMINESCENT CRYSTAL";J. Pan et al.，;《Journal of Luminescence》;19881231;第40-41卷;第856-857页 *
"Synthesis and Luminescence Properties of Intensely Red-Emitting M5Eu(WO4)4-x(MoO4)x(M = Li, Na, K) Phosphors";C. Chiu et al.，;《Journal of The Electrochemical Society》;20080108;第155卷(第3期);第J71-J78页 *

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