一種紅色熒光粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光粉及其制備方法，具體涉及一種化學(xué)組分為NaLaZr2O6iEu 3+的紅色熒光粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在激發(fā)光源如紫外光、射線、電場、等離子體等激發(fā)后發(fā)光，停止激發(fā)后發(fā)光很快停止的物質(zhì)稱為熒光物質(zhì)。稀土離子本身發(fā)光效率較低，但與高吸光系數(shù)的有機(jī)配體構(gòu)成有機(jī)配合物，有機(jī)配體吸收光能后可將能量傳遞給稀土離子而發(fā)射特征熒光，并成為一類重要的發(fā)光物質(zhì)。由于稀土配合物獨特的發(fā)光性質(zhì)，近年來它在發(fā)光材料、結(jié)構(gòu)探針、熒光免疫分析、平板顯示器、生物傳感器等領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。
[0003]當(dāng)前實現(xiàn)白光LED的主流技術(shù)為藍(lán)光LED芯片涂敷黃色熒光粉，其中YAG:Ce最為成熟，利用藍(lán)光和黃光復(fù)合實現(xiàn)白光發(fā)射，這種方法有諸多優(yōu)點，原料廉價易得，技術(shù)工藝成熟，封裝后的產(chǎn)品穩(wěn)定性好。然而，這種白光實現(xiàn)方式也存在一定的問題，比如顯色指數(shù)低，普遍為70左右，色溫偏高，一般在5500K以上，不能達(dá)到最佳視覺舒適度要求。家庭照明的光源要求顯色指數(shù)為80以上，對于室內(nèi)照明、醫(yī)學(xué)照明等特殊領(lǐng)域這種方式存在明顯的局限性。YAG中紅光光譜能量可以占到總光譜能量的百分之八到十五，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于黃綠光的比例，而造成顯色性不高的主要原因就是YAG:Ce中缺少紅光成分或紅光比例小強(qiáng)度低。所以，工業(yè)封裝的過程中在YAG中摻入適當(dāng)?shù)募t色熒光粉，從而提高LED的顯色指數(shù)，制備出色溫適合的產(chǎn)品。迄今為止，市場上的低色溫WLED產(chǎn)品幾乎全部是采用這種方法制造。然而，由于目前紅光部分的量子轉(zhuǎn)換率低，發(fā)光強(qiáng)度低導(dǎo)致其在實際應(yīng)用中大大受限，因此新型紅色熒光粉的研發(fā)也成為研宄熱點。
[0004]鋯酸鹽基熒光粉的化學(xué)穩(wěn)定性高，輻射穩(wěn)定性好，原料豐富，抗沖擊能力強(qiáng)，成本低，本發(fā)明以NaLaZr2O6鈣鈦礦系為研宄對象，設(shè)計制備出一種NaLaZr 206:Eu 3+紅色熒光材料，此種熒光粉目前還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于制備出一種紅色熒光粉及其制備方法，通過混合封裝提高YAG:Ce顯色性。
[0006]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種紅色熒光粉，其化學(xué)組成為 NaLaZr2O6:xEu 3+，其中 x = 0.03 ?0.11。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種紅色熒光粉的制備方法，具體方法如下:
[0008]I)以含有Na+的化合物，含有La3+的化合物，含有Zr4+的化合物，含有Eu3+的化合物作為反應(yīng)原料，按照化學(xué)式NaLa1I Zr2O6:xEu 3+的化學(xué)計量比稱取，其中x = 0.03?0.11。
[0009]2)將所稱量物料放入振動球磨機(jī)中進(jìn)行干磨并混合，控制出料粒度在0.2?0.4mm0
[0010]3)將混合均勻的物料放入烘箱中150°C?200°C條件下烘干3h?5h。
[0011]4)烘干后的物料放入剛玉坩禍，將剛玉坩禍置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，自室溫起，以2?3°C /min的速率升至600°C，再以3?5°C /min的速率升溫至1300°C?1450°C，保溫5?8h。
[0012]5)以10°C /min的速率降溫10min后冷卻至室溫，即得到所需紅色熒光粉。
[0013]所述含有Na+的化合物為Na 2C03。
[0014]所述含有La3+的化合物為La 203。
[0015]所述含有Zr4+的化合物為ZrO 2。
[0016]所述含有Eu3+的化合物為Eu2O3。
[0017]步驟I)中所述的反應(yīng)原料選取過程中，考慮到Na源在高溫下會有部分燒失，所以稱量時含有Na+的化合物稱取其化學(xué)計量比的1.5倍，其余各原料按照化學(xué)式NaLa l xZr206:xEu 3+的化學(xué)計量比稱取。
[0018]所述反應(yīng)原料中，含有Na+的化合物和含有Zr 4+的化合物的純度為分析純，含有La3+的化合物和含有Eu 3+的化合物的純度為高純試劑。
[0019]步驟5)中所述冷卻為隨爐自然冷卻。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]I)本發(fā)明所制得的鋯酸鹽基熒光粉相對合成溫度低，發(fā)光強(qiáng)度高，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和較寬的發(fā)射光譜。
[0022]2)本發(fā)明制備出的NaLah Zr2O6:xEu 3+顆粒形貌良好，粒度均勻，分散性好。
[0023]3)本發(fā)明制備出的NaLah Zr2O6:xEu 3+在受到365nm紫外光激發(fā)時能夠?qū)崿F(xiàn)紅光發(fā)射。
[0024]通過本發(fā)明制備的NaLa^x Zr206:xEu 3+(x = 0.03 ~ 0.09)的發(fā)射光譜，可以看出，當(dāng)Eu離子摻雜濃度為0.07時，熒光粉發(fā)射峰強(qiáng)度最高，熒光粉的發(fā)射強(qiáng)度隨著濃度的增大而增強(qiáng)。
【附圖說明】
[0025]圖1本發(fā)明制備的NaLa^ Zr206:xEu 3+的X射線衍射圖。
[0026]圖2本發(fā)明制備的NaLa^x Zr206:xEu 3+的發(fā)射光譜圖。
[0027]圖3本發(fā)明實施例3制備的NaLaa93Zr2O6:0.07Eu 3+的發(fā)射光譜圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]實施例1:
[0030]I)選取市售純度為分析純的Na2C03、La203、Zr02及純度為高純試劑Eu 203作為反應(yīng)原料，按照化學(xué)式NaLaa97Zr206:0.03Eu 3+的化學(xué)計量比稱取，其中，考慮到Na源在高溫下會有部分燒失，所以稱量時Na2CO3稱取其化學(xué)計量比的1.5倍；
[0031]2)將所稱量物料放入振動球磨機(jī)中進(jìn)行干磨并混合，控制出料粒度在0.3_。
[0032]3)將混合均勻的物料放入烘箱中150°C條件下烘干3h。
[0033]4)烘干后的樣品放入剛玉坩禍，將剛玉坩禍置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，自室溫起，以3°C /min的速率升至600°C，再以5°C /min的速率升溫至1300°C，保溫5h。
[0034]5)以10°C /min的速率降溫10min后隨爐自然冷卻至室溫，即得到所需紅色熒光粉 NaLaa97Zr2O6:0.03Eu 3+。
[0035]實施例2:
[0036]I)選取市售純度為分析純的Na2C03、La203、Zr02及純度為高純試劑Eu 203作為反應(yīng)原料，按照化學(xué)式NaLaa95Zr206:0.05Eu 3+的化學(xué)計量比稱取，其中，考慮到Na源在高溫下會有部分燒失，所以稱量時Na2CO3稱取其化學(xué)計量比的1.5倍；
[0037]2)將所稱量生料放入振動球磨機(jī)中進(jìn)行干磨并混合，控制出料粒度在0.2_。
[0038]3)將混合均勻的物料放入烘箱中150°C條件下烘干4h。
[0039]4)烘干后的樣品放入剛玉坩禍，將剛玉坩禍置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，自室溫起，以2°C /min的速率升至600°C