專利名稱：一種用于led的橙紅色熒光粉及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種橙紅色熒光粉及其制備方法，尤其適用于LED的橙紅色熒光粉及其制備方法，屬于稀土發光材料技術領域。
背景技術：
20世紀九十年代，隨著高亮度GaN藍色LED在技術上取得突破，1996年出現了用藍色LED與YAG熒光粉((Y，GcO3Al5O12: Ce3+)組合而成的白光LED，這被認為是人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍，是21世紀最具發展前景的高技術領域之一。采用熒光粉產生白光共有三種方式藍光LED芯片配合黃色熒光粉；藍光LED芯片配合紅色、綠色熒光粉；UV-LED芯片配合紅、綠、藍三基色熒光粉。目前商品化的主要是藍色LED芯片與 YAG熒光粉的黃光組合而成的單芯片型高亮度白光LED，但是這種產品應用于一般的照明場合會出現其自身固有缺陷因為缺少紅光而導致顯色性不好，可在其中加入紅色熒光粉以獲得高的顯色指數。另外ー種趨勢是紫光或紫外光LED芯片配合紅、綠、藍三基色熒光粉方式，它具有更為廣闊的發展前景，這是因為該方式的顯色性更好，色溫在2500 10000K范圍內任意匹配。但現有技術中，用于白光LED的熒光粉有些缺乏紅光成分，或者紅色熒光粉發光效率不高，或不穩定，如美國專利US6252254報道的幾種硫化物紅色熒光粉。現有技術封裝出的白光LED顯色指數不高或效率不高或性能不穩定。因此開發新型的LED用紅色或橙紅色熒光粉成為國內外研究的熱點。
發明內容
本發明的目的是提供一種能被紫光或紫外光LED激發，具有良好發光特性和物化性能，制造エ藝簡単、無污染、成本低的用于LED的橙紅色熒光粉及其制備方法，以克服現有技術中存在的問題。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案
本發明的用于LED的橙紅色熒光粉為三價釤激活的碲酸鹽熒光粉，其化學表達式為(Ma-2xSmxAx)TebOc0其中M為Ca、Sr、Ba中的至少ー種，A為Li、Na、K中的至少ー種；I 彡a彡 3;1 彡b彡4;3彡c<ll ;0〈χ〈0· I。本發明的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，包括以下步驟
(1)以含M的金屬或化合物或鹽，含Te的金屬或化合物或鹽，含Sm的金屬或化合物或鹽，含A的化合物或鹽為原料為原料，且按上述化學式表達要求的摩爾配比稱取相應的所述原料，研細，混合均勻；
(2)將步驟(I)的混合體在空氣中于60(T80(TC下焙燒一次或兩次，每次焙燒冷卻后磨混均勻，再進行下一次焙燒；每次焙燒時間為O. 5^15小時；
(3)將步驟(2)得到的焙燒產物進行粉碎、清洗除雜、烘干，得用于LED橙紅色熒光粉。本發明中，所說的含M的化合物或鹽，可以是含M的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。所說的含Te的化合物或鹽，可以是含Te的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。所說的含A的化合物或鹽，可以是含A的碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。所說的含Sm的化合物或鹽，可以是含Sm的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。上述步驟(I)中，研磨可以在こ醇、丙酮等溶液中進行。上述步驟(3)中所說的粉碎可采用物理破碎或氣流粉碎，清洗包括酸洗、堿洗和水洗中的ー種或幾種。本發明的特點是
本發明制備的突光粉可在340 nnT420 nm光激發下發出主發射峰在590 nm以上的橙紅光，與藍色、綠色熒光粉配合使用，涂敷在紫光或紫外光LED，可制備出新型的白光LED，作為橙紅光熒光粉部分用于白光LED的制備，能量轉換效率高；還可與紫光或紫外光LED配合，或再混合其它類型熒光粉，制備色彩鮮艷的彩色LED。本發明的熒光粉物理化學性能穩定。且本發明涉及的熒光粉合成方法簡單、易于操作、無污染、成本低。
圖I為405 nm光激發Caa98LiatllTeO3: O. OlSm3+得到的發射光譜圖。圖2為375 nm光激發Caa98LiatllTeO3: O. OlSm3+得到的發射光譜圖。圖3為監測Caa98LiatllTeO3: O. OlSm3+的602 nm橙紅光發射的激發光譜圖。
具體實施例方式下面結合實施例和附圖對本發明進ー步說明，但不限于這些實施例。實施例I 稱取 CaCO3 4. 5321g, TeO2 7. 3736g, Li2CO3 0.0171，Sm2O3 O. 0806g,以上原料均為分析純，將稱取的原料混磨均勻以后，裝入氧化鋁坩堝在空氣中焙燒，在650V保溫3小吋。冷卻后取出粉碎、研磨、水洗除雜、烘干，即得化學組成為Caa98Li0.01Te03:O. OlSm3+的用于LED的橙紅色熒光粉。其405 nm, 375 nm光激發下的發射光譜見圖I和圖2，主發射峰602 nm。監測602 nm發射得到的激發光譜見圖3。由圖可知，該熒光粉可以被340 ηπΓ420 nm范圍內的紫外或紫光有效激發，具有廣泛的用途。實施例2:稱取 CaC2O4 11. 0646g, TeO2 4. 7867g, Na2C2O4 O. 1206g, Sm2O3O. 3138g,以上原料均為分析純，將稱取的原料混磨均勻以后，裝入氧化鋁坩堝在空氣中焙燒，在700°C保溫I小吋。冷卻后取出粉碎、研磨、水洗除雜、烘干，即得化學組成為Ca2.88Na0.06Te06: O. 06Sm3+的用于LED的橙紅色熒光粉。實施例3 :稱取 Sr(NO3)2 7. 5711g, TeO2 6. 0758g, Li2CO3 O. 0423g, Sm(NO3)3O. 3841g,以上原料均為分析純，將稱取的原料混磨均勻以后，裝入氧化鋁坩堝在空氣中焙燒，在700°C保溫3小吋。冷卻后取出粉碎、研磨、水洗除雜、烘干，即得化學組成為 Sr0.94Li0.Q3TeO4: O. 03Sm3+的用于LED的橙紅色熒光粉。實施例4:稱取 BaCO3 6. 0869g, TeO2 5. 1281g, K2CO3 O. 0444g, Sm2O3 O. 112g,以上原料均為分析純，將稱取的原料混磨均勻以后，裝入氧化鋁坩堝在空氣中焙燒，在700°C保溫2小吋。冷卻后取出粉碎、研磨、水洗除雜、烘干，即得化學組成為Baa96Katl2TeO4:O. 02Sm3+的用于LED的橙紅色熒光粉。實施例5 :稱取 Ba (NO3)2 9. 5857g, TeO2 4. 1529g, Li2CO3 O. 0433g, Sm(NO3)3O. 3939g,以上原料均為分析純，將稱取的原料混磨均勻以后，裝入氧化鋁坩堝在空氣中焙燒，在750°C保溫5小吋。冷卻后取出粉碎、研磨、水洗除雜、烘干，即得化學組成為Ba2.82Li0.09Te209: O. 09Sm3+的用于LED的橙紅色熒光粉。實施例6:稱取 BaCO3 5. 1156g, TeO2 5.8686g, Li2CO3 0.0307g, Sm2O3
O.1443g,以上原料均為分析純，將稱取的原料混磨均勻以后，裝入氧化鋁坩堝在空氣中焙燒，在750°C保溫3小吋。冷卻后取出粉碎、研磨、水洗除雜、烘干，即得化學組成為Ba2.82Li0.09Te4O11: O. 09Sm3+ 的用于 LED 的橙紅色熒光粉。以上所述及圖中所示的僅是本發明的優選實施方式。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，這些也應視 為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于LED的橙紅色熒光粉，其特征在于該熒光粉為三價釤激活的碲酸鹽熒光粉，其化學表達式為％_2;111人￡)1^0。，其中厘為0&、51^&中的至少ー種，A為Li、Na、K中的至少一種；l<a<3;l<b<4;3<c<ll ；0<x<0. I。
2.一種如權利要求I所述的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，包括以下步驟 (O以含M的金屬或化合物或鹽，含Te的金屬或化合物或鹽，含Sm的金屬或化合物或鹽，含A的化合物或鹽為原料，且按所述化學表達式的摩爾配比稱取相應的所述原料，研磨，混合均勻； (2)將步驟(I)的混合體在空氣中于60(T80(TC下焙燒一次或兩次，每次焙燒冷卻后磨混均勻，再進行下一次焙燒；每次焙燒時間為O. 5^15小時； (3)將步驟(2)得到的焙燒產物進行粉碎、清洗除雜、烘干，得用于LED的橙紅色熒光粉。
3.如權利要求2所述的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于在所述步驟(I)中，所述的研磨可以在こ醇或丙酮溶液中進行。
4.如權利要求2所述的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于在所述步驟(3)中所述的粉碎可采用物理破碎或氣流粉碎，所述清洗包括酸洗、堿洗和水洗中的ー種或幾種。
5.如權利要求2所述的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含M的化合物或鹽是含M的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。
6.如權利要求2所述的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含Te的化合物或鹽是含Te的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。
7.如權利要求2所述的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含A的鹽，是含A的碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。
8.如權利要求2所述的用于LED的橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含Sm的化合物或鹽是含Sm的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或有機酸鹽。
全文摘要
本發明公開了一種用于LED的橙紅色熒光粉為三價釤激活的碲酸鹽熒光粉，其化學表達式為(Ma-2xSmxAx)TebOc，其中M為Ca、Sr、Ba中的至少一種,A為Li、Na、K中的至少一種；1≤a≤3；1≤b≤4；3≤c≤11；0<x<0.1；本發明還公開了一種所述化合物的制備方法為將M、Te、Sm的單質、化合物或相應的鹽類及A的化合物或相應的鹽類，磨混均勻后，通過高溫焙燒，經粉碎、清洗除雜、烘干后處理制成。該熒光粉具有激發波長范圍廣、高效、穩定等特點，制造方法簡單、無污染、成本低。該熒光粉可以用于紫光或紫外光LED芯片制造白光LED。
文檔編號C09K11/88GK102690659SQ20121018564
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者華有杰, 夾國華, 徐時清, 王煥平, 趙士龍, 鄧德剛, 黃立輝 申請人:中國計量學院