一种用于LED的橙红色荧光粉及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102690659 A (43)申请公布日 2012.09.26 CN 102690659 A *CN102690659A* (21)申请号 201210185645.8 (22)申请日 2012.06.07 C09K 11/88(2006.01) H01L 33/50(2010.01) (71)申请人 中国计量学院 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区学 源街 258 号 (72)发明人 黄立辉 徐时清 华有杰 邓德刚 赵士龙 王焕平 夹国华 (74)专利代理机构 杭州浙科专利事务所 ( 普通 合伙 ) 33213 代理人 吴秉中 (54) 发明名称 一种用。

2、于 LED 的橙红色荧光粉及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种用于 LED 的橙红色荧光粉 为三价钐激活的碲酸盐荧光粉， 其化学表达式为 (Ma-2xSmxAx)TebOc， 其中 M 为 Ca、 Sr、 Ba 中的至少 一种 ,A 为 Li、 Na、 K 中的至少一种 ； 1 a 3 ； 1 b 4 ； 3 c 11 ； 0x0.1 ； 本发明还公开 了一种所述化合物的制备方法为 ： 将 M、 Te、 Sm 的 单质、 化合物或相应的盐类及 A 的化合物或相应 的盐类， 磨混均匀后， 通过高温焙烧， 经粉碎、 清洗 除杂、 烘干后处理制成。 该荧光粉具有激发波长范 围广、 高效、 。

3、稳定等特点， 制造方法简单、 无污染、 成本低。该荧光粉可以用于紫光或紫外光 LED 芯 片制造白光 LED。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种用于 LED 的橙红色荧光粉， 其特征在于 ： 该荧光粉为三价钐激活的碲酸盐荧光 粉， 其化学表达式为 (Ma-2xSmxAx)TebOc， 其中 M 为 Ca、 Sr、 Ba 中的至少一种， A 为 Li、 Na、 K 中 的至少一种 ； 1 a 3 ； 1 b 4 ； 3 。

4、c 11 ； 0x0.1。 2. 一种如权利要求 1 所述的用于 LED 的橙红色荧光粉的制备方法， 包括以下步骤 ： （1） 以含 M 的金属或化合物或盐， 含 Te 的金属或化合物或盐， 含 Sm 的金属或化合物 或盐， 含 A 的化合物或盐为原料， 且按所述化学表达式的摩尔配比称取相应的所述原料， 研 磨， 混合均匀 ； （2） 将步骤 （1） 的混合体在空气中于 600800下焙烧一次或两次， 每次焙烧冷却后磨 混均匀， 再进行下一次焙烧 ； 每次焙烧时间为 0.515 小时 ； （3） 将步骤 （2） 得到的焙烧产物进行粉碎、 清洗除杂、 烘干， 得用于 LED 的橙红色荧光 粉。 。

5、3. 如权利要求 2 所述的用于 LED 的橙红色荧光粉的制备方法， 其特征在于 ： 在所述步 骤 （1） 中， 所述的研磨可以在乙醇或丙酮溶液中进行。 4. 如权利要求 2 所述的用于 LED 的橙红色荧光粉的制备方法， 其特征在于 ： 在所述步 骤 （3） 中所述的粉碎可采用物理破碎或气流粉碎， 所述清洗包括酸洗、 碱洗和水洗中的一种 或几种。 5.如权利要求2所述的用于LED的橙红色荧光粉的制备方法， 其特征在于 ： 所述的含M 的化合物或盐是含 M 的氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐或有机酸盐。 6. 如权利要求 2 所述的用于 LED 的橙红色荧光粉的制备方法， 其特征在于 ： 所述的含 。

6、Te 的化合物或盐是含 Te 的氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐或有机酸盐。 7.如权利要求2所述的用于LED的橙红色荧光粉的制备方法， 其特征在于 ： 所述的含A 的盐， 是含 A 的碳酸盐、 硝酸盐或有机酸盐。 8. 如权利要求 2 所述的用于 LED 的橙红色荧光粉的制备方法， 其特征在于 ： 所述的含 Sm 的化合物或盐是含 Sm 的氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐或有机酸盐。 权 利 要 求 书 CN 102690659 A 2 1/3 页 3 一种用于 LED 的橙红色荧光粉及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种橙红色荧光粉及其制备方法， 尤其适用于 LED 的橙红色荧光粉及 其制备。

7、方法， 属于稀土发光材料技术领域。 背景技术 0002 20 世纪九十年代， 随着高亮度 GaN 蓝色 LED 在技术上取得突破， 1996 年出现了用 蓝色 LED 与 YAG 荧光粉 (Y,Gd)3Al5O12: Ce3+) 组合而成的白光 LED， 这被认为是人类照明史 上继白炽灯、 荧光灯之后的又一次飞跃， 是 21 世纪最具发展前景的高技术领域之一。采用 荧光粉产生白光共有三种方式 ： 蓝光 LED 芯片配合黄色荧光粉 ； 蓝光 LED 芯片配合红色、 绿 色荧光粉 ； UV-LED 芯片配合红、 绿、 蓝三基色荧光粉。目前商品化的主要是蓝色 LED 芯片与 YAG 荧光粉的黄光组合。

8、而成的单芯片型高亮度白光 LED， 但是这种产品应用于一般的照明 场合会出现其自身固有缺陷 ： 因为缺少红光而导致显色性不好， 可在其中加入红色荧光粉 以获得高的显色指数。另外一种趋势是紫光或紫外光 LED 芯片配合红、 绿、 蓝三基色荧光粉 方式， 它具有更为广阔的发展前景， 这是因为该方式的显色性更好， 色温在 2500 10000K 范围内任意匹配。但现有技术中， 用于白光 LED 的荧光粉有些缺乏红光成分， 或者红色荧光 粉发光效率不高， 或不稳定， 如美国专利 US6252254 报道的几种硫化物红色荧光粉。现有技 术封装出的白光 LED 显色指数不高或效率不高或性能不稳定。因此开发。

9、新型的 LED 用红色 或橙红色荧光粉成为国内外研究的热点。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种能被紫光或紫外光 LED 激发， 具有良好发光特性和物化 性能， 制造工艺简单、 无污染、 成本低的用于 LED 的橙红色荧光粉及其制备方法， 以克服现 有技术中存在的问题。 0004 为实现上述目的， 本发明采取以下技术方案 ： 本发明的用于 LED 的橙红色荧光粉为三价钐激活的碲酸盐荧光粉， 其化学表达式 为 (Ma-2xSmxAx)TebOc。其中 M 为 Ca、 Sr、 Ba 中的至少一种 , A 为 Li、 Na、 K 中的至少一种 ； 1 a 3 ； 1 b 4 ； 3 c 11。

10、 ； 0x0.1。 0005 本发明的用于 LED 的橙红色荧光粉的制备方法， 包括以下步骤 ： （1） 以含 M 的金属或化合物或盐， 含 Te 的金属或化合物或盐， 含 Sm 的金属或化合物或 盐， 含 A 的化合物或盐为原料为原料， 且按上述化学式表达要求的摩尔配比称取相应的所 述原料， 研细， 混合均匀 ； （2） 将步骤 （1） 的混合体在空气中于 600800下焙烧一次或两次， 每次焙烧冷却后磨 混均匀， 再进行下一次焙烧 ； 每次焙烧时间为 0.515 小时 ； （3） 将步骤 （2） 得到的焙烧产物进行粉碎、 清洗除杂、 烘干， 得用于 LED 橙红色荧光粉。 0006 本发明。

11、中， 所说的含M的化合物或盐， 可以是含M的氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐或有机 酸盐。所说的含 Te 的化合物或盐， 可以是含 Te 的氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐或有机酸盐。所 说 明 书 CN 102690659 A 3 2/3 页 4 说的含 A 的化合物或盐， 可以是含 A 的碳酸盐、 硝酸盐或有机酸盐。所说的含 Sm 的化合物 或盐， 可以是含 Sm 的氧化物、 碳酸盐、 硝酸盐或有机酸盐。 0007 上述步骤 （1） 中， 研磨可以在乙醇、 丙酮等溶液中进行。 0008 上述步骤 （3） 中所说的粉碎可采用物理破碎或气流粉碎， 清洗包括酸洗、 碱洗和水 洗中的一种或几种。 0009 本。

12、发明的特点是 ： 本发明制备的荧光粉可在 340 nm420 nm 光激发下发出主发射峰在 590 nm 以上的橙 红光， 与蓝色、 绿色荧光粉配合使用， 涂敷在紫光或紫外光 LED， 可制备出新型的白光 LED， 作为橙红光荧光粉部分用于白光LED的制备， 能量转换效率高 ； 还可与紫光或紫外光LED配 合， 或再混合其它类型荧光粉， 制备色彩鲜艳的彩色 LED。本发明的荧光粉物理化学性能稳 定。且本发明涉及的荧光粉合成方法简单、 易于操作、 无污染、 成本低。 附图说明 0010 图 1 为 405 nm 光激发 Ca0.98Li0.01TeO3: 0.01Sm3+得到的发射光谱图。 00。

13、11 图 2 为 375 nm 光激发 Ca0.98Li0.01TeO3: 0.01Sm3+得到的发射光谱图。 0012 图 3 为监测 Ca0.98Li0.01TeO3: 0.01Sm3+的 602 nm 橙红光发射的激发光谱图。 具体实施方式 0013 下面结合实施例和附图对本发明进一步说明， 但不限于这些实施例。 0014 实施例 1 ： 称取 CaCO3 4.5321g, TeO2 7.3736g, Li2CO3 0.0171， Sm2O3 0.0806g, 以上原料均为分析纯， 将称取的原料混磨均匀以后， 装入氧化铝坩埚在空气中焙烧， 在 650保温3小时。 冷却后取出粉碎、 研磨、。

14、 水洗除杂、 烘干， 即得化学组成为Ca0.98Li0.01TeO3: 0.01Sm3+的用于 LED 的橙红色荧光粉。其 405 nm， 375 nm 光激发下的发射光谱见图 1 和图 2， 主发射峰 602 nm。监测 602 nm 发射得到的激发光谱见图 3。由图可知， 该荧光粉可以被 340 nm420 nm 范围内的紫外或紫光有效激发， 具有广泛的用途。 0015 实 施 例 2 ： 称 取 CaC2O4 11.0646g, TeO2 4.7867g, Na2C2O4 0.1206g, Sm2O3 0.3138g, 以上原料均为分析纯， 将称取的原料混磨均匀以后， 装入氧化铝坩埚在空。

15、气中 焙烧 , 在 700保温 1 小时。冷却后取出粉碎、 研磨、 水洗除杂、 烘干， 即得化学组成为 Ca2.88Na0.06TeO6: 0.06Sm3+的用于 LED 的橙红色荧光粉。 0016 实施例 3 ： 称取 Sr(NO3)2 7.5711g, TeO2 6.0758g, Li2CO3 0.0423g, Sm(NO3)3 0.3841g, 以上原料均为分析纯， 将称取的原料混磨均匀以后， 装入氧化铝坩埚在空气 中焙烧， 在 700保温 3 小时。冷却后取出粉碎、 研磨、 水洗除杂、 烘干， 即得化学组成为 Sr0.94Li0.03TeO4: 0.03Sm3+的用于 LED 的橙红色。

16、荧光粉。 0017 实施例 4 ： 称取 BaCO3 6.0869g, TeO2 5.1281g, K2CO3 0.0444g, Sm2O3 0.112g, 以上原料均为分析纯， 将称取的原料混磨均匀以后， 装入氧化铝坩埚在空气中焙烧， 在 700保温 2 小时。冷却后取出粉碎、 研磨、 水洗除杂、 烘干， 即得化学组成为 Ba0.96K0.02TeO4: 0.02Sm3+的用于 LED 的橙红色荧光粉。 0018 实施例 5 ： 称取 Ba(NO3)2 9.5857g, TeO2 4.1529g, Li2CO3 0.0433g, Sm(NO3)3 0.3939g, 以上原料均为分析纯， 将称。

17、取的原料混磨均匀以后， 装入氧化铝坩埚在空气 说 明 书 CN 102690659 A 4 3/3 页 5 中焙烧， 在 750保温 5 小时。冷却后取出粉碎、 研磨、 水洗除杂、 烘干， 即得化学组成为 Ba2.82Li0.09Te2O9: 0.09Sm3+的用于 LED 的橙红色荧光粉。 0019 实 施 例 6 ： 称 取 BaCO3 5.1156g, TeO2 5.8686g, Li2CO3 0.0307g, Sm2O3 0.1443g, 以上原料均为分析纯， 将称取的原料混磨均匀以后， 装入氧化铝坩埚在空气 中焙烧， 在 750保温 3 小时。冷却后取出粉碎、 研磨、 水洗除杂、 烘干， 即得化学组成为 Ba2.82Li0.09Te4O11: 0.09Sm3+的用于 LED 的橙红色荧光粉。 0020 以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式。应当指出， 对于本领域的普 通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以作出若干变型和改进， 这些也应视 为属于本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102690659 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102690659 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 102690659 A 7 。