一种用于光学防伪的颜色可调控白光LED用红色荧光粉及其制备方法与流程

本发明属于荧光材料，具体涉及一种用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉及其制备方法。

背景技术：

1、满足白光led三基色荧光粉实际需求且研究较为成熟的是蓝、绿色荧光粉，而涉及发光效率较高、色温与显色性能较好的红色荧光粉尚需大量探索。尤其在近紫外光激发形式的三基色荧光粉的白光led的大规模应用，对涉及红色荧光粉的光学特征、色纯度及色彩可控等多个方面的综合性能提出了越来越高的要求，使得亟需研究和制备出发光性能更加优秀的红色荧光粉。

2、申请号为cn202110848187.0的中国专利文件公开了一种铕镝共掺杂白光led用钨酸盐红色荧光粉及其制备方法，属于荧光材料技术领域。该红色荧光粉的化学通式为lisrgd1-x-y(wo4)3:xeu3+,ydy3+，其中x、y为摩尔分数，0<x≤0.05，0<y≤0.05，按化学通式lisrgd1-x-y(wo4)3:xeu3+,ydy3+的化学计量称量原料并混合均匀，加入无水乙醇研磨后烘干，850–950℃高温煅烧3–5h，自然冷却至室温后二次研磨均匀得到。该钨酸盐红色荧光粉原料丰富，物化稳定性良好，荧光寿命理想，绿色无污染，作为蓝光/近紫外光芯片激发的白光led器件可以有效改善显色指数和色温，提高发光效率。

3、但是lisrgd1-x-y(wo4)3:xeu3+,ydy3+中li和na虽然是同族元素，但是li并不能使得荧光粉在紫外—可见光吸收边产生红移，晶体带隙增大且荧光粉色彩呈现不同红色的可调性。

4、因此，有必要开发一种原料便宜、烧结温度适宜、热稳定性良好的，能够在近紫外光区有较好的捕获入射光能量、具有发射较纯的红色光能力且色彩可调控的新型荧光粉。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉，化学通式为nasrgd(1-x-y)euxdyy(wo4)3，其中0.05≤x≤0.50，0.05≤y≤0.50。

2、本发明的另一目的是提供上述用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)称料：按化学通式nasrgd(1-x-y)euxdyy(wo4)3的化学计量称量含na、sr、gd、w、eu、dy元素的化合物原料；

4、(2)混合均匀：上述原料混合均匀后并添加适量有机溶剂，研细，干燥；

5、(3)高温烧结：将干燥后的混合物以550-650℃温度煅烧3–5h，冷却，得到混合物预烧前驱体；

6、(4)二次高温烧结：将混合物的预烧前驱体以800-1200℃温度煅烧3–5h℃，冷却，即得所述荧光粉。

7、优选地，步骤(1)中，所述含na、sr、gd、w、eu、dy元素的化合物分别为碳酸钠(na2co3)、碳酸锶(srco3)、氧化钆(gd2o3)、三氧化钨(wo3)、氧化铕(eu2o3)和氧化镝(gy2o3)。

8、优选地，步骤(2)中，所述研细的方法为将所有材料放入用玛瑙研钵中充分研磨；所述有机溶剂为无水乙醇；所述干燥方法为于空气中，自然风干。

9、优选地，步骤(3)中，所述煅烧方法为入管式炉于空气中以600℃温度煅烧4h，所述冷却方法为自然冷却。

10、优选地，步骤(4)中，所述煅烧方法为入管式炉于空气中以800—1200℃温度煅烧4h，所述冷却方法为自然冷却。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

12、(1)镝离子作为激活剂的引入，其与铕离子发生能量传递，使得荧光粉在紫外—可见光吸收边产生红移，晶体带隙增大，图1显示其能带变化，且荧光粉色彩呈现不同红色的可调性。

13、(2)本发明采用高温固相合成法得到的红色荧光粉化学稳定性好，且显色上表现出色，能够在393nm和464nm左右的近紫外或蓝光激发下产生出色纯度较好的红色光，图2显示其发光特性，符合高性能led芯片等器件的应用需求。

14、(3)本发明提供的荧光粉通过紫外激发后发射红色光，此为第一级光学特性；同时，因掺杂浓度的组分不同，发射光的色彩从橙红——深红连续可调，图3显示其色坐标变化，可视为第二级光学特性；结合上述两级变化，所制备的变色装置具有较高级别的光学安全能力，能够用于光学防伪领域，值得推广使用。

15、参考以下详细说明更易于理解本发明的上述以及其他特征、方面和优点。

技术特征：

1.一种用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉，其特征在于，化学通式为nasrgd(1-x-y)euxdyy(wo4)3，其中0.05≤x≤0.50，0.05≤y≤0.50。

2.权利要求1所述的用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含na、sr、gd、w、eu、dy元素的化合物分别为碳酸钠(na2co3)、碳酸锶(srco3)、氧化钆(gd2o3)、三氧化钨(wo3)、氧化铕(eu2o3)和氧化镝(gy2o3)。

4.根据权利要求2所述用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述研细的方法为将所有材料放入用玛瑙研钵中充分研磨；所述有机溶剂为无水乙醇；所述干燥方法为于空气中，自然风干。

5.根据权利要求2所述用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述煅烧方法为入管式炉于空气中以600℃温度煅烧4h，所述冷却方法为自然冷却。

6.根据权利要求2所述用于光学防伪的颜色可调控白光led用红色荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述煅烧方法为入管式炉于空气中以800—1200℃温度煅烧4h，所述冷却方法为自然冷却。

技术总结
本发明公开了一种用于光学防伪的颜色可调控白光LED用红色荧光粉及其制备方法，属于荧光材料技术领域。该红色荧光粉的化学通式为NaSrGd<subgt;(1‑x‑y)</subgt;Eu<subgt;x</subgt;Dy<subgt;y</subgt;(WO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;，其中0.05≤x≤0.50，0.05≤y≤0.50，按上述化学通式的化学计量称量原料添加适量有机溶剂混合后，研细，干燥；550‑650℃温度煅烧3–5h，冷却，二次高温烧结得到所述荧光粉。本发明提供的荧光粉因掺杂浓度的组分不同，发射光的色彩从橙红——深红连续可调，能够用于光学防伪领域。

技术研发人员：刘红,叶辉华,李万航
受保护的技术使用者：上海济丽信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13