本發(fā)明屬于led用熒光粉制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉，本發(fā)明還涉及該摻銪紅色熒光粉的制備方法。

背景技術(shù)：

白光led作為第四代綠色照明光源，是如今的照明光源領(lǐng)域的研究熱點，藍光或紫外光led半導體芯片與黃光熒光粉或紅、綠、藍三基色熒光粉分別組合實現(xiàn)白光的模式更是如今實現(xiàn)白光led的主流方案。目前實現(xiàn)商業(yè)化的藍光led半導體芯片與黃光熒光粉yag:ce³⁺(y3al5o12:ce³⁺)組合形成的白光，由于其紅光發(fā)射波段較弱，導致其顯色性指數(shù)較低(ra<80)，相關(guān)色溫較高(cct>7000k)，僅可滿足普通的照明要求。

由于熒光材料的發(fā)光性能將對白光led的發(fā)光亮度、光效、使用壽命、色度等性能指標產(chǎn)生重要的影響，且市場上缺少能與藍光或紫外光led半導體芯片匹配的、高效率的熒光材料，故為了提供近紫外或者藍光激發(fā)的紅色熒光粉，使其解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)射光譜中紅色成分少而出現(xiàn)的問題，以進一步提高熒光粉的顯色性和光效率，滿足更多照明要求的場所使用，開發(fā)新型、高效且可以與藍光或紫外光led半導體芯片匹配的紅色熒光粉具有重要的研究和實用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉，解決了現(xiàn)有白光led色溫高、顯色指數(shù)低和不能合成單一白光的問題。

本發(fā)明的另一個目的是提供以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，以釩酸鹽為基質(zhì)，化學通式為kba1-xvo4:xeu，其中0.04≤x≤0.2。

本發(fā)明所采用的另一個技術(shù)方案是，以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、按化學通式kba1-xvo4:xeu的摩爾配比，其中0.04≤x≤0.2，分別稱取含k化合物、含ba化合物、含v化合物和含eu化合物作為原料；

步驟2、將步驟1中稱取的所有原料混合后研磨，形成混合料；

步驟3、將經(jīng)步驟2得到的混合料于空氣氣氛下煅燒3h～9h，煅燒溫度為1000℃～1200℃，煅燒完成后隨爐冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；

步驟4、將步驟3得到的煅燒產(chǎn)物研磨，得到化學通式為kba1-xvo4:xeu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

本發(fā)明另一技術(shù)方案的特點還在于，

步驟1中：含k化合物為k2co3，含ba化合物為baco3，含v化合物為v2o5，含eu化合物為eu2o3。

步驟2中研磨時間為20min～40min。

步驟3中煅燒采用快速升溫電阻爐，升溫速率為3℃/min～10℃/min。

步驟4中研磨時間為20min～40min。

本發(fā)明的有益效果是，

本發(fā)明以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉，以釩酸鹽為基質(zhì)，通過摻雜激活離子eu³⁺，制備得到以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉，適合近紫外激發(fā)，可在近紫外(394nm)和藍光(465nm)激發(fā)下獲得主峰位于617nm附近發(fā)光強度較強、色純度較高的紅光，與近紫外芯片和藍光芯片的發(fā)光二極管匹配，可做為白光led用紅色熒光粉，化學性質(zhì)穩(wěn)定，發(fā)光性能好，發(fā)光強度高，顯色性好；

本發(fā)明以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉的制備方法，基于固相合成法來制備，操作性強，在空氣氣氛下制備，升溫過程簡單，方法簡單易行，重現(xiàn)性好，制備周期短。

附圖說明

圖1是實施例4制備得到的kba0.96vo4:0.04eu紅色熒光粉的x射線衍射圖譜與kbavo4標準卡片(pdf#31-0979)對比圖；

圖2是實施例4制備得到的kba0.96vo4:0.04eu紅色熒光粉的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜；

圖3是實施例8制備得到的kba0.92vo4:0.2eu紅色熒光粉的cie色坐標圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉，以釩酸鹽為基質(zhì)，化學通式為kba1-xvo4:xeu，其中0.04≤x≤0.2。

本發(fā)明以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、按化學通式kba1-xvo4:xeu的摩爾配比，其中0.04≤x≤0.2，分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3作為原料；

步驟2、將步驟1中稱取的所有原料混合后研磨20min～40min，形成混合料；

步驟3、將經(jīng)步驟2得到的混合料于空氣氣氛下煅燒3h～9h，升溫速率為3℃/min～10℃/min，煅燒溫度為1000℃～1200℃，煅燒完成后隨爐冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；

其中，煅燒時按照以下化學反應(yīng)方程式進行合成：

k2co3+(1-x)baco3+v2o5+x/2eu2o3→kbavo4+co2；

步驟4、將步驟3得到的煅燒產(chǎn)物研磨20min～40min，得到化學通式為kba1-xvo4:xeu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉；

實施例1

取x＝0.04，按化學式kba0.96vo4:0.04eu的化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨20min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以3℃/min的升溫速率升至1000℃，保溫5h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨20min，即得到化學式為kba0.96vo4:0.04eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

實施例2

取x＝0.04，按化學式kba0.96vo4:0.04eu的化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨30min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以5℃/min的升溫速率升至1050℃，保溫3h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨40min，即得到化學式為kba0.96vo4:0.04eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

實施例3

取x＝0.04，按化學式kba0.96vo4:0.04eu的化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨40min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以10℃/min的升溫速率升至1200℃，保溫9h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨40min，即得到化學式為kba0.96vo4:0.04eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

實施例4

取x＝0.04，按化學式kba0.96vo4:0.04eu的化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨25min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以5℃/min的升溫速率升至1050℃，保溫5h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨35min，即得到化學式為kba0.96vo4:0.04eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

圖1為利用實施例4中的制備方法制備得到的kba0.96vo4:0.04eu紅色熒光粉的x射線衍射圖譜與kbavo4標準卡片(pdf#31-0979)對比圖，從圖1中可看出：物相純度高，結(jié)晶度好。

圖2為利用實施例4中的制備方法制備得到的kba0.96vo4:0.04eu紅色熒光粉的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，可以看出：主發(fā)射峰位于617nm附近，兩個主激發(fā)峰分別位于393nm附近和465nm附近；由此可見，該熒光粉可被近紫外光和藍光有效激發(fā)而發(fā)出紅光，可應(yīng)用于白光led。

實施例5

取x＝0.08，按化學式kba0.92vo4:0.08eu的化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨25min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以5℃/min的升溫速率升至1050℃，保溫5h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨35min，即得到化學式為kba0.92vo4:0.08eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

實施例6

取x＝0.12，按化學式kba0.88vo4:0.12eu化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨30min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以7℃/min的升溫速率升至1050℃，保溫5h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨35min，即得到化學式為kba0.88vo4:0.12eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

實施例7

取x＝0.16，按化學式kba0.84vo4:0.16eu化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨40min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以5℃/min的升溫速率升至1150℃，保溫6h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨25min，即得到化學式為kba0.84vo4:0.16eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

實施例8

取x＝0.2，按化學式kba0.8vo4:0.2eu化學計量配比，用電子天平分別稱取k2co3、baco3、v2o5和eu2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述稱取的所有原料混合后研磨20min，使原料之間混合均勻，得到混合料；將得到的混合料裝入剛玉坩堝中，并將該剛玉坩堝置于sx3-10-14型快速升溫電阻爐中，于空氣氣氛下煅燒，期間以9℃/min的升溫速率升至1200℃，保溫5h，待煅燒完成后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫，得到煅燒產(chǎn)物；取出煅燒后的產(chǎn)物再次研磨30min，即得到化學式為kba0.84vo4:0.16eu以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉。

圖3是利用實施例8中的制備方法所制備的kba0.88vo4:0.2eu紅色熒光粉的cie色坐標圖，從圖3中可看出：該紅色熒光粉的cie色坐標為(x＝0.635，y＝0.362)，與ntsc標準色坐標(x＝0.670，y＝0.330)接近。

本發(fā)明以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉，以釩酸鹽為基質(zhì)，摻雜激活離子eu³⁺，釩酸鹽發(fā)光材料中的離子團vo4^3-在紫外光區(qū)有強烈的吸收，吸收的能量可以有效地傳遞給激活劑離子，基質(zhì)釩酸根離子吸收的能量分為兩部分，其中一部分通過v⁵⁺on^-2n和v⁵⁺on^-2n+1之間的能級躍遷產(chǎn)生寬帶可見光發(fā)射，還有另一部分則是傳遞給激活劑離子eu³⁺，從而誘導其發(fā)生能級躍遷產(chǎn)生紅光發(fā)射。通過摻雜激活離子eu³⁺，可在近紫外(394nm)和藍光(465nm)激發(fā)下獲得主峰位于617nm附近發(fā)光強度較強、色純度較高的紅光。該紅色熒光粉的cie色坐標與ntsc標準色坐標相近，與近紫外芯片和藍光芯片的發(fā)光二極管匹配，可做為白光led用紅色熒光粉。

本發(fā)明以釩酸鹽為基質(zhì)的摻銪紅色熒光粉的制備方法，基于固相合成法來制備，操作性強，在空氣氣氛下制備，升溫過程簡單，方法簡單易行，重現(xiàn)性好，制備周期短。