專利名稱：一種led用綠色熒光粉的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學功能材料無機合成技術領域，尤其是涉及一種LED用綠色熒光粉 的制備方法。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED)光源作為新一代光源具有節(jié)能、高效等優(yōu)點，已經(jīng)引起了人們 的廣泛關注，在白光LED照明、LED平面顯示等領域有著廣泛的應用。而LED光源中，熒光 粉的種類、制備及其性能決定了白光LED的發(fā)光光譜、發(fā)光效率、顯色指數(shù)、色溫以及使用 壽命等關鍵技術參數(shù)。因此，熒光粉在白光LED技術中具有舉足輕重的地位。目前，常用的白色LED光源一般采用藍光LED芯片，配上黃色YAG Ce熒光粉實現(xiàn)。 但是該光源也存在以下缺點顯色指數(shù)低、色溫高，衰減嚴重等缺點，限制了其在照明領域 的應用。另外一種方案就是采用紫外LED芯片，配上三基色熒光粉可以完全解決這一問題。 而三基色熒光粉中的綠色熒光粉對光效和光通量起著維持作用，其亮度也決定著光源的總 亮度，所以綠色熒光粉的光效和亮度等性能將直接影響著整個LED光源的質量。目前，常用 的綠色熒光粉有三個體系，即Mn2+摻雜的鋁酸鹽和硅酸鹽、Tb3+摻雜的硼酸鹽。但是三種熒 光粉都有不足之處，如鋁酸鹽綠色熒光粉一般采用高溫固相法合成，耗能高，并且光效低； 硼酸鹽綠色熒光粉也是固相法合成，合成溫度不高，但是光色純度差；硅酸鹽綠色熒光粉余 輝太長。所以，尋找新型綠色熒光粉對LED在照明及顯示領域的廣泛應用有著很重要的意 義。近年來，稀土摻雜的鎢酸鹽作為一種熒光粉得到的廣泛研究。其中鋱離子摻雜的 鎢酸鹽，如鋱摻雜的CaW04、SrW04、NaGd (WO4)2等，在260nm左右的激發(fā)下可以實現(xiàn)綠色可見 光發(fā)射，已經(jīng)用于LED領域。但是上述鎢酸鹽多采用高溫固相法生產(chǎn)，所需設備復雜，重復 性差，成本高，不易于工業(yè)化生產(chǎn)。而化學式為TbW2O6(OH)3的鎢酸鹽在本發(fā)明之前未見報導，本發(fā)明采用了水熱法成 功制備了該種熒光粉，該熒光粉在261nm的激發(fā)下，可以實現(xiàn)強的綠色可見光發(fā)射。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種LED用綠色熒光粉的制備方法。該方法采用 了水熱法成功制備出綠色熒光粉，生產(chǎn)出綠色熒光粉的化學式為TbW2O6(OH)3 ；該方法所需 設備簡單，重復性好，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)；所得熒光粉在261nm的激發(fā)下，能夠實現(xiàn)強 的546nm綠光發(fā)射，可以作為綠色熒光粉應用于LED照明領域。為解決上述技術問題，本發(fā)明一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟(1)將氧化鋱溶于濃硝酸，加熱攪拌至氧化鋱完全溶解，繼續(xù)加熱蒸干后加入去離子水，得溶液A ；將鎢酸鈉或鎢酸銨溶于去離子水中，得溶液B ；(2)將溶液B邊攪拌邊滴加至溶液A中，得到白色渾濁液，往白色渾濁液中加入硝 酸溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至2 6 ；所述白色渾濁液中鋱離子的濃度為0. 002 0. 05mol/L，鎢離子濃度為0. 004 0. lmol/L,并且鎢離子的摩爾量是鋱離子的2倍；(3)將白色渾濁液加熱至160 220°C，保溫18 72小時，自然冷卻至溫室；(4)將所得產(chǎn)物過濾、洗滌，干燥即可產(chǎn)品。本發(fā)明具有如下有益效果(1)過程中簡單，易于實施，減少引入雜質的機會，不會影響產(chǎn)品的純度；(2)制備過程溫和，無需高溫和特殊氣氛保護，無需超聲和微波的輔助，故所需設 備簡單，反應速度快，更適于大規(guī)模生產(chǎn)；(3)所得熒光粉在261nm激發(fā)下，能夠實現(xiàn)強的546nm綠光發(fā)射，可以作為綠色熒 光粉應用于LED照明領域。
圖1是實例1制備的TbW2O6(OH)3綠色LED熒光粉的掃描電子顯微鏡(SEM)照片；圖2實例1制備的TbW2O6 (OH) 3綠色LED熒光粉在26Inm激發(fā)下的發(fā)射光譜。
具體實施例方式為了顯示本發(fā)明的實質性特點和顯著進步，用下列非限定性實施例進一步說明實 施方式及效果。實施例1一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟首先配制溶液A 將0. 1980g氧化鋱溶于濃硝酸中，加熱攪拌至完全溶解，繼續(xù)加 熱至溶液蒸干，然后加入50ml去離子水，得溶液A ；將0. 6670g 二水鎢酸鈉溶于50ml去離 子水中，得溶液B ；然后將溶液B邊攪拌邊滴加入溶液A中，得到白色渾濁液；渾濁液中鋱離 子的濃度為0. Olmol/L，鎢離子的濃度為0. 02mol/L ；加入硝酸和氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該溶液 PH = 4 ；然后，將得到的白色渾濁液加入到高壓釜中，加熱至180°C，保溫24小時，自然冷卻 至室溫；最后，將所得產(chǎn)物過濾，干燥即可得到綠色TbW2O6 (OH) 3熒光粉。經(jīng)掃描電子顯微鏡表征，該熒光粉顆粒均勻，如圖1所示。圖2給出了本實例所制 備熒光粉在261nm激發(fā)下的發(fā)射光譜，結果表明，在綠光區(qū)域546nm處有一很強的發(fā)射峰， 所以該熒光粉可以作為綠色熒光粉用于LED領域。實施例2一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟首先配制溶液A 將0. 0990g氧化鋱溶于濃硝酸中，加熱攪拌至完全溶解，繼續(xù)加 熱至溶液蒸干，然后加入50ml去離子水，得溶液A ；將0. 3315g 二水鎢酸鈉溶于50ml去離 子水中，得溶液B ；然后將溶液B邊攪拌邊滴加入溶液A中，得到白色渾濁液；白色渾濁液中 鋱離子的濃度為0. 005mol/L，鎢離子的濃度為0. 01mol/L ；通過加入硝酸和氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)該溶液PH = 5 ；然后，將得到的白色渾濁液加入到高壓釜中，加熱至200°C，保溫30小 時；自然冷卻至室溫；最后，將所得產(chǎn)物過濾，干燥即可得到綠色TbW2O6(OH)3熒光粉。實施例3一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟首先配制溶液A 將0. 3960g氧化鋱溶于濃硝酸中，加熱攪拌至完全溶解，繼續(xù)加熱至溶液蒸干，然后加入50ml去離子水，得溶液A ；將1. 326g 二水鎢酸鈉溶于50ml去離子 水中，得溶液B ；然后將溶液B邊攪拌邊滴加入溶液A中，得到白色渾濁液；該白色渾濁液中 鋱離子的濃度為0. 02mol/L，鎢離子的濃度為0. 04mol/L ；通過加入硝酸和氫氧化鈉溶液調(diào) 節(jié)該溶液PH = 3 ；然后，將得到的白色渾濁液加入到高壓釜中，加熱至220°C，保溫36小時； 自然冷卻至室溫；最后，將所得產(chǎn)物過濾，干燥即可得到綠色TbW2O6(OH)3熒光粉。實施例4一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟(1)將0. 0396g氧化鋱溶于濃硝酸，加熱攪拌至氧化鋱完全溶解，繼續(xù)加熱蒸干后 加入50ml去離子水，得溶液A ；將0. 1326g 二水鎢酸鈉溶于50ml去離子水中，得溶液B ；(2)將溶液B邊攪拌邊滴加至溶液A中，得到白色渾濁液，往白色渾濁液中加入硝 酸溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH = 2 ；所述白色渾濁液中鋱離子的濃度為0. 002mol/L，鎢離 子濃度為0. 004mol/L ；(3)將白色渾濁液裝入高壓釜中，加熱至160°C，保溫48小時，自然冷卻至溫室；(4)將所得產(chǎn)物過濾，干燥即可得到綠色TbW2O6 (OH) 3熒光粉。實施例5一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟(1)將0. 9900g氧化鋱溶于濃硝酸中，加熱攪拌至氧化鋱完全溶解，繼續(xù)加熱蒸干 后加入50ml去離子水，得溶液A ；將2. 5355g鎢酸銨溶于50ml去離子水中，得溶液B ；(2)將溶液B邊攪拌邊滴加至溶液A中，得到白色渾濁液，往白色渾濁液中加入硝 酸溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH = 4 ；所述白色渾濁液中鋱離子的濃度為0. 05mol/L，鎢離子 濃度為0. lmol/L ；(3)將白色渾濁液裝入高壓釜中，加熱至170°C，保溫72小時，自然冷卻至溫室；(4)將所得產(chǎn)物過濾，干燥即可得到綠色TbW2O6 (OH) 3熒光粉。實施例6一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟(1)將0. 4950g氧化鋱溶于濃硝酸中，加熱攪拌至氧化鋱完全溶解，繼續(xù)加熱蒸干 后加入50ml去離子水，得溶液A ；將1. 2677g鎢酸銨溶于50ml去離子水中，得溶液B ；(2)將溶液B邊攪拌邊滴加至溶液A中，得到白色渾濁液，往白色渾濁液中加入硝酸溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至6 ；所述白色渾濁液中鋱離子的濃度為0. 025mol/L，鎢 離子濃度為0. 05mol/L ；(3)將白色渾濁液裝入高壓釜中，加熱至210°C，保溫18小時，自然冷卻至溫室；(4)將所得產(chǎn)物過濾，干燥即可得到綠色TbW2O6 (OH) 3熒光粉。
權利要求
一種LED用綠色熒光粉的制備方法，包括如下步驟(1)將氧化鋱溶于濃硝酸，加熱攪拌至氧化鋱完全溶解，繼續(xù)加熱蒸干后加入去離子水，得溶液A；將鎢酸鈉或鎢酸銨溶于去離子水中，得溶液B；(2)將溶液B邊攪拌邊滴加至溶液A中，得到白色渾濁液，往白色渾濁液中加入硝酸溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至2～6；所述白色渾濁液中鋱離子的濃度為0.002～0.05mol/L，鎢離子濃度為0.004～0.1mol/L，并且鎢離子的摩爾量是鋱離子的2倍；(3)將白色渾濁液加熱至160～220℃，保溫18～72小時，自然冷卻至溫室；(4)將所得產(chǎn)物過濾、洗滌，干燥即可得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED用綠色熒光粉的制備方法，步驟如下將氧化鋱溶于濃硝酸，加熱攪拌至氧化鋱完全溶解，加熱蒸干后加入去離子水，得溶液A；將鎢酸鈉或鎢酸銨溶于去離子水中，得溶液B；將溶液B邊攪拌邊滴加至溶液A中，得到白色渾濁液，往其中加入硝酸溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至2～6；所述白色渾濁液中鋱離子的濃度為0.002～0.05mol/L，鎢離子濃度為0.004～0.1mol/L，且鎢離子的摩爾量是鋱離子的2倍；將白色渾濁液加熱至160～220℃，保溫18～72小時，自然冷卻至室溫；過濾、洗滌，干燥即可得產(chǎn)品。本發(fā)明過程簡單，易于實施，可以減少引入雜質的機會；其制備過程所需設備簡單，反應速度快，適于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號C09K11/78GK101818060SQ20101016095
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權日2010年5月4日
發(fā)明者張大鳳, 李蕾, 蒲錫鵬, 錢先華 申請人:聊城大學