一种发红光钨酸盐荧光粉及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种钨酸盐基的发红光的荧光粉及其制备方法，属于发光材料【技术领域】。该荧光粉化学式为：Na1-yLiyY1-xEux(WO4)2，其中X取值范围：0<x<1，Y取值范围是0<y<0.5。该荧光粉可以通过固相合成法制备，在商业LED用蓝光半导体芯片所用波长（380nm）激发下发射的红光强度是商业红粉（Eu掺杂Y2O3）的2倍以上。该荧光粉适合作为显示器用和白光LED用红粉，其中在蓝光半导体芯片激发组成白光LED中具有很好的应用前景。
【专利说明】一种发红光铭酸盐荧光粉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发红光的钨酸盐荧光粉，该荧光粉化学式为=NahLiyYhEux(WO4)2,其中X取值范围是(O -1), y取值范围是(0-0.5)，属于发光材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]色纯度高和发光强度大的荧光粉是照明和显示领域的关键材料。目前商用发红光荧光粉主要有两种，其中掺Eu的Y2O2S化学稳定性差，所产生的SO2不利于人体并且污染环境。另一种商用发红光荧光粉是掺Eu的Y2O3，虽然化学稳定并且绿色环保，但是所使用的高纯Y2O3价格昂贵，缺乏经济性。另外，虽然与传统白炽灯相比，1997年开始商业化的白光LED更加节能和环保，被誉为21世纪的绿色光源，但是其所需要的可被紫光或者蓝光半导体芯片有效激发而产生红光的荧光粉仍处于探索阶段，从而导致目前商用蓝光半导体芯片和黄色荧光粉YAG: Ce组成的白光LED由于缺乏可见光的红色部分，明显偏离色平衡。
[0003]综上所述，新型、价格低廉并且能高效发射红光的荧光粉既可以用于传统照明和显示领域，也可以满足新兴白光LED的需求，具有很好的经济价值。
[0004]近年来以钨酸盐为基质的发光材料已经成为国内外商用发光材料研发和知识产权申请的热点之一，同时也是国内外学术性基础研究的前沿课题之一。其中Eu掺杂的NaY(WO4)2人工单晶和粉体已有学术文献报道，但是由于发光性能不理想等因素，无法取代商业发红光荧光粉，因此仅停留在基础研究阶段，缺乏商业性应用的意义，而且迄今为止，国内外没有以该钨酸盐为基础研制的荧光粉的专利报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种发红光的钨酸盐荧光粉及其制备方法。本发明所述的一种发红光钨酸盐荧光粉，其特征在于:该荧光粉化学式为=NanLiyYhEux (WO4)2，其中X，y为摩尔分数，O < X < I, O〈 y〈 0.5。
[0006]一种发红光钨酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于具有下述的制备过程和步骤:
a.按上述化学计量比称取各组分原料；
b.将上述原料在玛瑙研钵中充分研磨混合均匀，随后装入带盖的氧化铝坩埚(030x50mm)并放入上海意丰电炉有限公司SX2-6-13型箱式电阻炉中，以5°C /min的速度从室温升到1100°C，保温8小时后自然冷却到室温后得到外观呈白色的产物粉体，即为发红光钨酸盐荧光粉。
[0007]本发明荧光粉的特点和性能
现将有关本发明荧光粉的特定和性能叙述如下:
所述的发红光荧光粉，其特点在于使用不同原料提供所需的Na、L1、Y、Eu、W和O元素，并且使用化学固相合成方法制备，最终化学组成以及X和y值满足上式NahLiyYhEux(WO4)2，其中 X，y 为摩尔分数，O < x < I, O〈 y〈 0.5。
[0008]该突光粉在波长小于535nm的入射光激发下可获得红色发光，中心波长在614土10nm。
[0009]该荧光粉与NaY(WO4)2同构，但是构成单元大小和组成不一样，因此表征化合物结构的X射线粉末衍射谱图相对于NaY(WO4)2存在角度偏移(参见附图1)。
[0010]本发明获得的新型荧光粉可以在紫外光到蓝光波长范围内受激发射鲜艳的红光，在激发光为380nm (商用LED蓝光半导体芯片的发光波长)时，发光强度是商业发红光突光粉掺Eu的Y2O3的两倍以上，并且发射光谱分布与之一致，即红色光纯净(参见附图2)，因此属于一种高效发红光的荧光粉。
[0011]本发明获得的发红光荧光粉为了确保发光性能，必须对组成浓度进行限制，要求Li的浓度y值范围是(0-0.5)，而Eu由于与Y离子半径相近，因此可变范围较大，x值范围是(0-1)，上述范围均不包括边界值，比如Li的y值不能为零，其余依此类推。
[0012]本发明获得的发红光荧光粉物理与化学性质稳定，不需要特殊保护措施；熔点和分解点在1000°c以上，能承受器件加工中热处理过程几百摄氏度的烘烤；耐机械研磨，便于获得合适粒径的粉粒；可以通过固相合成法获得，便于利用传统荧光粉企业生产设备直接并且大量生产，降低设备改造成本。
[0013]本发明获得的荧光粉既可以取代现有商业发红光荧光粉用于传统照明和显示领域，也可以作为组装白光LED的红粉，尤其适用于蓝光半导体芯片激发组成的白光LED。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1 为 Naa8Li0.2Y0.91Eu0.09(TO4)2 与钨酸钇钠(NaY(WO4)2)(IO)D PDF# 48-0886)的X射线粉末衍射谱图对比。
[0015]图2为380nm蓝光激发下Naa75Lia2`5Ya91Euatl9(TO4)2与Eu掺杂Y2O3 (商用产品)的发光强度对比。
【具体实施方式】
[0016]本发明所得的荧光粉可以通过固相合成技术获得，具体实施例如下所示。
[0017]实施例Ι-
ΝβμΙΛ.ΛιΕιΙο.ο^ΟΙ ，即χ=0.09，y=0.2荧光粉的合成步骤:
(1)按化学计量比分别称取0.506g 的 Y203、0.078g 的 Eu203、0.209g 的 Na2C03、2.28g的 WO3 以及 0.036g 的 Li2CO3 粉末，其中 Y2O3 和 Eu2O3 ^ 99.9%,M Na2CO3^ffO3 和 Li2CO3 为分析纯；
(2)将上述原料在玛瑙研钵中充分研磨混合均匀。随后装入带盖的氧化铝坩埚(030x50mm)并放入上海意丰电炉有限公司SX2-6-13型箱式电阻炉中，以5°C /min的速度从室温升到1100°C，保温8小时后自然冷却到室温后得到外观呈白色的产物粉体。
[0018]实施例2.Naa7Lia3Ya91Eua09(WO4)2，即 x=0.09，y=0.3 荧光粉的合成步骤:
(1)按化学计量比分别称取0.506g 的 Y203、0.078g 的 Eu203、0.183g 的 Na2C03、2.28g的 WO3 以及 0.054g 的 Li2CO3 粉末，其中 Y2O3 和 Eu2O3 为 99.9%，而 Na2C03、W03 和 Li2CO3 为分析纯；
(2)将上述原料在玛瑙研钵中充分研磨混合均匀。随后装入带盖的氧化铝坩埚(030x50mm)并放入上 海意丰电炉有限公司SX2-6-13型箱式电阻炉中，以5°C /min的速度从室温升到1100°C，保温8小时后自然冷却到室温后得到外观呈白色的产物粉体。
【权利要求】
1.一种发红光钨酸盐荧光粉，其特征在于:该荧光粉化学式为=NahLiyYhEux(WO4)2,其中x，y为摩尔分数，O < X <1, O〈 y〈 0.5。
2.根据权利要求1所述的一种发红光钨酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于具有下述的制备过程和步骤: a.按上述化学计量比称取各组分原料； b.将上述原料在玛瑙研钵中充分研磨混合均匀，随后装入带盖的氧化铝坩埚(030x50mm)并放入上海意丰电炉有限公司SX2-6-13型箱式电阻炉中，以5°C /min的速度从室温升到1100°C，保温8小时后自然冷却到室温后得到外观呈白色的产物粉体，即为发红光钨酸盐荧光粉。
3.如权利要求2所述的一种发红光钨酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于，所述的各组分原料为纯度大于或等于99.9%的Y2O3和Eu2O3,以及分析纯的Li2C03、Na2CO3、WO3。
【文档编号】C09K11/78GK103756678SQ201410003791
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】雷芳, 李梦娜, 施鹰, 谢建军, 姜洪鑫 申请人:上海大学