專利名稱：一種用于白光led的硫化物紅色熒光材料及其制備方法
—種用于白光LED的硫化物紅色熒光材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及暖白光LED用用于白光LED的硫化物紅色熒光材料及其制備方法。
技術(shù)背景
白光LED具有耗電量小、發(fā)光效率高、使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此其不僅在日常照明領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，而且進(jìn)入顯示設(shè)備領(lǐng)域。獲取白光LED的技術(shù)可以分為兩大類，即(1)采用發(fā)射紅、綠、藍(lán)色光線的三種LED芯片混合；(2)采用單色(藍(lán)光或紫外)LED芯片激發(fā)適當(dāng)?shù)臒晒獠牧稀?br> 目前白光LED主要是利用藍(lán)光LED芯片發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)YAG =Ce3+ (涂覆Ce3+激活的釔鋁石榴石，Y3Al5O12,簡稱YAG :Ce3+)黃色熒光粉，再利用透鏡原理將互補(bǔ)的黃光和藍(lán)光予以混合，從而得到白光。制約白光LED發(fā)展的主要因素大致有兩個，一個是藍(lán)光半導(dǎo)體芯片，另一個是適用于LED可被藍(lán)光半導(dǎo)體芯片有效激發(fā)且性能穩(wěn)定的高效熒光粉，因此同發(fā)光半導(dǎo)體芯片材料同樣重要，熒光粉材料也直接影響白光LED的光效、光衰及色品質(zhì)指標(biāo)。
目前白光LED發(fā)出的白光均為冷白光，同時對摻雜離子的溶度要求也非常嚴(yán)格， 為了使這種冷白光轉(zhuǎn)換為暖白光，現(xiàn)有技術(shù)多采用兩種或多種熒光粉混合使用來實(shí)現(xiàn)，但是，由于不同熒光粉本身的衰減程度不同，便造成色溫度持續(xù)變化，通常色溫會升高，從而使得這種暖白光LED不具備優(yōu)良光源的條件。
目前使用的硫化物紅色熒光粉的基質(zhì)陽離子以堿土金屬為主，其是一種重要的無機(jī)發(fā)光基質(zhì)材料，應(yīng)用最廣泛的是CaS:Eu2+發(fā)光材料，其具有原料易得、制備工藝簡單、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但其同時也具有如下缺點(diǎn)1、硫化物紅色熒光粉對大氣中的C02、H20等成分比較敏感，能夠發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)而逐漸減弱甚至失去原有上的轉(zhuǎn)換發(fā)光特性；2、其制備需在H2S或H2S和H2的混合氣體的氣氛下進(jìn)行，此工藝過程較復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，且H2S對人體毒害大
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種具有激發(fā)波長范圍廣，發(fā)光亮度高，耐高溫的硫化物紅色熒光材料。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種原料易得、操作簡單、節(jié)能環(huán)保，便于工業(yè)化推廣的硫化物紅色熒光材料新的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種用于白光LED的硫化物紅色熒光材料，其特征在于，所述熒光材料的通式為=Ca1^AxBy S :0. 05Eu2+，其中，O < x ≤ O. 05,0 < y≤O. 5，A為Mg、Sr或Ba中的一種或多種;B為Al、Ga或In中的一種或多種。
進(jìn)一步地，所述Ca、A、和B通過氧化物、碳酸鹽或者硝酸鹽引入體系；所述Eu通過金屬氧化物或硝酸鹽引入體系；所述S元素通過硫粉引入體系。
一種制備用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的方法，該制備方法具體步驟如下步驟1，以含Ca化合物、含A化合物、含B化合物、含Eu化合物和硫粉為原料，按照上述化學(xué)通式各元素的化學(xué)計量比計算，并準(zhǔn)確稱取，并充分混合形成混合料，然后再稱取占混合料0.001~1wt%的助溶劑；將以上稱取料充分混合,加入球磨介質(zhì)并用球磨機(jī)研磨,烘干， 形成混合料；步驟2，將步驟I得到的混合料置于氣氛爐中，在保護(hù)氣氛下燒結(jié)，焙燒溫度為850 1250°C,焙燒時間為4 12小時,冷卻后取出研磨并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得紅色突光材料。
進(jìn)一步地，所述步驟I中含Ca化合物、含A化合物和含B化合物為氧化物、碳酸鹽或，含Eu化合物為金屬氧化物或硝酸鹽。
所述步驟2中的保護(hù)氣氛中使用的保護(hù)氣體是N2/C粉、Ar/H2、N2/H2、NH3、NH3-CH4 中的一種或多種。保護(hù)氣體的目的是提供一種還原氣體，同時排除爐子內(nèi)多余的氣體防止樣品的氧化。
所述球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)、滾筒式球磨機(jī)、濕式格子型球磨機(jī)、振動式球磨機(jī)或間歇式球磨機(jī)。
所述球磨介質(zhì)為水、無水乙醇或粗磨液中的一種或多種，且球磨介質(zhì)與混合料的質(zhì)量比為O. 8~1. 2:1。加入球磨介質(zhì)可以使混合料更均勻。
所述助溶劑為My^PNH4Cl中一種或兩種，助溶劑加入量占混合料的0.001~1wt%。
加入助溶劑可以加速反應(yīng)物各離子之間的擴(kuò)散，降低燒結(jié)溫度，同時降低產(chǎn)物的硬度，提高熒光材料的發(fā)光效率。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明提供的熒光材料具有激發(fā)范圍廣，化學(xué)和熱性能穩(wěn)定，發(fā)光效率和發(fā)光亮度高等優(yōu)點(diǎn)。在200-500nm的紫外、紫光或藍(lán)光激發(fā)下發(fā)射出波長為60(T700nm的可見紅光， 且發(fā)射的波長為60(T700nm的可見紅光效率和穩(wěn)定性好，且發(fā)光亮度高。
2、本發(fā)明提供熒光材料應(yīng)用廣泛，可應(yīng)用于白光LED照明器件、液晶顯示器件等； 基于本發(fā)明為材料制作的器件，可用于多種照明和顯示系統(tǒng)中，如植物照明、景觀照明、汽車照明等。
3、本發(fā)明的白光LED的硫化物紅色熒光材料的發(fā)光強(qiáng)度比傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS = Eu2+)的發(fā)光強(qiáng)度提高了 ；在25 125°C下的平均發(fā)光強(qiáng)度比傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS: Eu2+)平均發(fā)光強(qiáng)度也提高了。
4、本發(fā)明的白光LED的硫化物紅色熒光材料不會失去原有的上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性。
5、本發(fā)明制備方法具有原料簡單、成本低、操作簡易，制備溫度低和對設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)約能源，利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
6、本發(fā)明制備方法不需要在H2S或H2S和H2的混合氣體氣氛下進(jìn)行，而是采用N2/ C粉、Ar/H2、N2/H2、NH3> NH3-CH4中的一種或多種作為保護(hù)氣體，因此，不但工藝過程簡單，成本低、而且比較環(huán)保。


圖1為實(shí)施例1的激發(fā)光譜與傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料的比較圖，其中，1-1表示實(shí)施例1制備的熒光材料的光譜，1-2表示傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS:Eu2+)的光譜。
圖2為實(shí)施例1在25 125°C下的平均發(fā)光強(qiáng)度與傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料的比較圖，其中，1-3表示施例I制備的熒光材料的光譜圖，1-4表示傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料 (CaSiEu2+)的光譜。
圖3為實(shí)施例2的激發(fā)光譜與傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料的比較圖，其中，2-1表示實(shí)施例2制備的熒光材料的光譜，2-2表示傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS:Eu2+)的光譜。
圖4為實(shí)施例2在25 125°C下的平均發(fā)光強(qiáng)度與傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料的比較圖，2-3表示實(shí)施例2制備的熒光材料的，2-4表示傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS:Eu2+)的光譜。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明所述的用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的化學(xué)組成通式為 Ca1^yAxByIO. 05Eu2+;其中，O < x ^ O. 05,0 < y 彡 O. 5，A 為 Mg、Sr 或 Ba 中的一種或多種； B為Al、Ga或In中的一種或多種。
本發(fā)明中Ar/H2指的是Ai^P H2同時作為保護(hù)氣體使用，在以下實(shí)施例中具體實(shí)施時Ar和H2的體積比為(85 90) : (15 10) ；N2/H2指的是N2和H2同時作為保護(hù)氣體使用，在以下實(shí)施例中具體實(shí)施時NjPH2的體積比為(85 90):(15 10);由于焙燒過程中的溫度較高，同時反應(yīng)裝置中還有O2氧氣，因此當(dāng)C粉作為保護(hù)氣體時，C粉進(jìn)入氣氛爐內(nèi)會與O2 反應(yīng)生成C0、C02，CO作為還原氣體；NH3-CH4是NH3和CH4混合氣體，以下實(shí)施例中采用的是市售的已經(jīng)配置好NH3和CH4混合比例的混合氣體，具體使用哪種比例本發(fā)明中沒有要求。
實(shí)施例1 AsJlCaa 9799 Mg。._GaQ.Q2Szatl5Eu2+突光材料。
步驟1:稱取 2. 9397g CaC03 (AR), O. 1125gGa203(純度為 99. 999%), O. 2640g Eu2O3 (純度為99. 999%)，2. 8221gS(AR)，0. 0015g堿式碳酸鎂(AR)，并充分混合形成混合料，然后再稱取O. 06HgNH4F (AR)作為助溶劑。將上述稱取料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為O. 8:1的無水乙醇作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽 的2/3，然后在行星式球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在Ar/H2氣氛下于1000°C焙燒6小時， 隨爐冷卻后取出研磨并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得Caatl8 Mg。.CicitllGaaCl2Siatl5Eu2+紅色熒光材料。測試該Caa 9799 Mg0.0001Ga0.02S:ο.05Eu2+的光譜如圖1和圖2所示。
圖1是實(shí)施例1制備的Caa 9799 Mg0._Gaa 02S: 0.05Eu2+和傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料 (CaSiEu2+)在490nm紫外、近紫外光以及藍(lán)光有效激發(fā)下的發(fā)射光譜，從圖中可見，Catl 9799 Mg0.0001Ga0.02S: ο. 05Eu2+紅色熒光材料發(fā)出主峰波長位于655nm左右的紅光色，且純度很高， Mg0.0001Ga0.02S: ο. 05Eu2+的最大發(fā)光強(qiáng)度要比傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS: Eu2+)的最大發(fā)光強(qiáng)度提高28%。
如圖2是實(shí)施例1制備的Ca。.· Mg0.0001Ga0.02S:0.05Eu2+和傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS: Eu2+)在 25 125 °C 下的平均發(fā)光強(qiáng)度，從圖 2 可以看出，Ca0.9799 Mg0.0001Ga0.02S:0.05Eu2+ 紅色熒光材料在25 125°C其平均發(fā)光強(qiáng)度要比傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS: Eu2+)提高 25%。
實(shí)施例2 :制備 Ca0.89 MgaoiGaaiSiao5Eu2+ 突光材料。
步驟1:稱取 2. 6700g CaCO3 (AR)，O. 0562g Ga2O3 (純度為 99. 999%)，O. 2640g Eu2O3 (純度為99. 999%)，2. 5632gS(AR)，0. 1457g g堿式碳酸鎂(AR)，并充分混合形成混合料，然后再稱取0.0621gNH4F (AR)作為助溶劑。將上述稱取料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為O. 8:1的粗磨液作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽的2/3，然后在振動式球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在N2/H2氣氛下于1000°C焙燒6小時， 隨爐冷卻后取出研磨并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得Caa89 Mg。. JaaiS:aQ5EU2+紅色熒光材料。測試Ca0.89 Mg0.01GaaiS:ο.O5Eu2+的光譜如圖3和圖4所示。
如圖3是實(shí)施例2制備的Caa89 MgacilGaaiS^5Eu2+和傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS:Eu2+)在490nm紫外、近紫外光以及藍(lán)光有效激發(fā)下的發(fā)射光譜，從圖中可以看出Ca0.89 MgacilGaaiSiatl5Eu2+發(fā)出主峰波長位于650nm左右的紅光，且色純度很高,Caa89 Mg0.01G^1S:ο.05Eu2+的最大發(fā)光強(qiáng)度要比傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS:Eu2+)提高21%。
如圖4是實(shí)施例2制備的Caa89 MgatllGaa Aatl5Eu2+和傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料 (CaS: Eu2+)在25 125 °C下的平均發(fā)光強(qiáng)度，從圖4可以看出，Ca0.89 Mg0.01Ga0. ^i0.05Eu2+紅色熒光材料在25 125°C平均發(fā)光強(qiáng)度要比傳統(tǒng)硫化物紅色熒光材料(CaS = Eu2+)提高21. 2%。
實(shí)施例3 :制備 Caa45Mgaci5Ala5Siaci5Eu2+ 突光材料。
步驟1:稱取 O. 7560g CaO (AR)，O. 7650g Al2O3 (AR)，O. 0600gMg0 (AR)，O. 2640g Eu2O3 (純度為99. 999%)，1. 2960gS (AR)，并充分混合形成混合料，然后再稱取O. 03HgNH4F (AR)作為助溶劑。將上述稱取料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為1.2:1的無水乙醇作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽的2/3，然后在滾筒式球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在N2/C粉氣氛下于1250°C焙燒4小時， 隨爐冷卻后取出研磨過篩，并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得Caa45Mgaci5Ala5S^ci5Eu2+紅色熒光材料。
Ca0.45Mg0 .05A10.5S: 0.05Eu2+熒光材料發(fā)光效率和穩(wěn)定性好，且發(fā)光亮度高，可以被 200-500nm的紫外、紫光或藍(lán)光激發(fā)而發(fā)出主峰波長為655nm左右的紅光。
實(shí)施例4 :制備 Ca0.9989Sr0._In0.001S:ο.O5Eu2+ 熒光材料。
步驟1:稱取 2. 9967g CaCO3 (AR)，O. 0004g SrCO3 (AR)，O. 0090gln (NO3) 3 (AR)，O.2640g Eu2O3(99. 999%)，2. 8768gS(AR)，并充分混合形成混合料，然后再稱取 O. 0615gNH4F (AR)作為助溶劑。將上述稱取料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為1.2:1的無水乙醇作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽的2/3，然后在間歇式球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在NH3-CH4氣氛下于850°C焙燒12小時，隨爐冷卻后取出研磨過篩，并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得CaaS3989SracicitllInaCicilSiatl5Eu2+紅色熒光材料。
Ca0.9989Sr0.0001 In0.001S:ο.05Eu2+熒光材料發(fā)光效率和穩(wěn)定性好，且發(fā)光亮度高，可以被200-500nm的紫外、紫光或藍(lán)光激發(fā)而發(fā)出主峰波長為650nm左右的紅光。
實(shí)施例5 :制備 Caa 725 Ba0 025Ga0 25Si0 05Eu2+ 突光材料。
步驟1:稱取 2. 1750g CaCO3 (AR)，O. 1960g Ba (NO3) 2 (AR)，1. 1979g Ga2(CO3)3 (AR), O. 2640g Eu2O3 (純度為99. 999%)，2. 0880gS (AR)，并充分混合形成混合料，然后再稱取0.0592gNH4F (AR)作為助溶劑。將上述稱取料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為1.2:1的水作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽的 2/3，然后在濕式格子型球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在NH3氣氛下于1000°C焙燒8小時，隨爐冷卻后取出研磨過篩，并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得Caa 725 Baatl25Gaa25S^5Eu2+紅色熒光材料。
Caa 725 Ba0.025Ga0.25S:ο.05Eu2+熒光材料發(fā)光效率和穩(wěn)定性好，且發(fā)光亮度高，可以被 200-500nm的紫外、紫光或藍(lán)光激發(fā)而發(fā)出主峰波長為655nm左右的紅光。
實(shí)施例6 :制備 Caa 835 (Ca, Mg) a(ll5 Alai5Szaci5Eu2+突光材料。
步驟1:稱取 2. 5050g CaCO3(AR)，O. 0056g CaO (AR)，O. 0060gMg0 (AR)， O. 2295gAl203 (AR)，0. 2640g Eu203(純度為 9. 999%), 2. 4048gS(AR)，然后再稱取 0. 054IgNH4F (AR)作為助溶劑。將上述稱取料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為1.2:1的粗磨液作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽的2/3，然后在行星式球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在NH3和NH3-CH4混合氣體的氣氛下于 1100°C焙燒5小時，隨爐冷卻后取出研磨過篩，并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得Caa 835(Ca， Mg) 0.015 Al0.15S: O. O5Eu2+ 紅色熒光材料。
Caa 835 (Ca，Mg) 0.015 Alai5S^5Eu2+熒光材料發(fā)光效率和穩(wěn)定性好，且發(fā)光亮度高， 可以被200-500nm的紫外、紫光或藍(lán)光激發(fā)而發(fā)出主峰波長為650nm左右的紅光。
實(shí)施例7 :制備 Caa79(Sr, Ba)0 01 (Al, Ιη)α25:α(ι5Ειι2+突光材料。
步驟1:稱取 2. 3700g CaCO3 (AR), O. 0221g SrCO3 (AR), O. 0296gBaC03,0 . 26 40g Eu2O3 (純度為 99. 999%)，2· 2752gS (AR)，然后再稱取 O. 0139gNH4F (AR)和 O. 0139gNH4Cl (AR)作為助溶劑。將上述稱取料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為1.2:1的無水乙醇作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽的2/3，然后在滾筒式球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在N2/H2和C粉混合氣氛下于900°C焙燒6小時，隨爐冷卻后取出研磨過篩，并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得Caa79(Si^Ba)atll (Al ，In)a2S:a(l5Eu2+紅色熒光材料。
Caa79(Sr，Ba)0.01 (Al, In)^ Siaci5Eu2+熒光材料發(fā)光效率和穩(wěn)定性好，且發(fā)光亮度高，可以被200-500nm的紫外、紫光或藍(lán)光激發(fā)而發(fā)出主峰波長為655nm左右的紅光。
實(shí)施例8 :制備 Ca0.62 Baa03(Al, Ga, In)0.35S:0.05Eu2+ 突光材料。
步驟1:稱取 2. 1300g CaCO3 (AR)，O. 2352g Ba (NO3) 2 (AR)，1. 9200gGa (NO3) 3 (AR)，O. 0563gAl (NO3) 3 9H20，O. 0451gln (NO3) 3，O. 264g Eu2O3 (純度為 99. 999%), 2. 0448gS (AR), 然后再稱取O. 0670gNH4Cl (AR)作為助溶劑。將上述稱取的原料置于瑪瑙研缽中，加入與混合料質(zhì)量比為1.2:1的無水乙醇作為球磨介質(zhì)，再加入氧化鋯球，加入的所有物質(zhì)的總量不超過瑪瑙研缽的2/3，然后在行星式球磨機(jī)上球磨3h ;將磨好的樣品放入干燥箱內(nèi)100°C 烘干4h ；步驟2 :將步驟I烘干后的粉末置于氣氛爐中，在NH3和N2/H2混合氣體的氣氛下于950°C焙燒7小時，隨爐冷卻后取出研磨過篩，并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得Caa62 Ba0 os (Al, Ga, In) U5Siatl5Eu2+紅色突光材料。
Caa62 Ba0.03(Al, Ga, In)^5Siac15Eu2+熒光材料發(fā)光效率和穩(wěn)定性好，且發(fā)光亮度高，可以被200-500nm的紫外、紫光或藍(lán)光激發(fā)而發(fā)出主峰波長為655nm左右的紅光。
最后 說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于白光LED的硫化物紅色熒光材料，其特征在于，所述熒光材料的通式為 Ca1^yAxBy S 0. 05Eu2+，其中，O < x ≤ O. 05，O < y ≤ O. 5，A 為 Mg、Sr 或 Ba 中的一種或多種；B為Al、Ga或In中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于白光LED的硫化物紅色熒光材料，其特征在于，所述Ca、A、和B通過氧化物、碳酸鹽或者硝酸鹽引入體系；所述Eu通過金屬氧化物或硝酸鹽引入體系；所述S元素通過硫粉引入體系。
3.一種制備權(quán)利要求1所述的用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的方法，其特征在于，該制備方法的具體步驟如下步驟I，以含Ca化合物、含A化合物、含B化合物、含Eu化合物和硫粉為原料，按照權(quán)利要求I中化學(xué)通式各元素的化學(xué)計量比計算，并準(zhǔn)確稱取，并充分混合形成混合料，然后再稱取占混合料O. ooriwt%的助溶劑；將以上稱取料充分混合，加入球磨介質(zhì)并用球磨機(jī)研磨，烘干，形成混合料；步驟2，將步驟I得到的混合料置于氣氛爐中，在保護(hù)氣氛下燒結(jié)，焙燒溫度為850 1250°C,焙燒時間為4 12小時,冷卻后取出研磨并用100目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩過篩即得紅色突光材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的方法，其特征在于，所述步驟I中含Ca化合物、含A化合物和含B化合物為氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽，含Eu 化合物為金屬氧化物或硝酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的方法，其特征在于所述步驟2中的保護(hù)氣氛中使用的保護(hù)氣體是N2/C粉、Ar/H2、N2/H2、NH3、NH3-CH4中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的方法，其特征在于，所述球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)、滾筒式球磨機(jī)、濕式格子型球磨機(jī)、振動式球磨機(jī)或間歇式球磨機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的方法，其特征在于，所述球磨介質(zhì)為水、無水乙醇或粗磨液中的一種或多種，且球磨介質(zhì)與混合料的質(zhì)量比為 O. 8 1. 2:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備用于白光LED的硫化物紅色熒光材料的方法，其特征在于，所述助溶劑為NH4F和NH4Cl中一種或兩種，助溶劑加入量占混合料的O. OOf lwt%。
全文摘要
一種用于白光LED的硫化物紅色熒光材料及其制備方法，紅色熒光材料的通式為Ca1-x-yAxByS0.05Eu2+，其中，0＜x≤0.05，0＜y≤0.5，A為Mg、Sr或Ba中的一種或多種；B為Al、Ga或In中的一種或多種。該紅色熒光材料具有激發(fā)范圍廣，化學(xué)和熱性能穩(wěn)定，發(fā)光效率和發(fā)光亮度高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還提供了所述紅色熒光材料的制備方法步驟1，分別根據(jù)通式稱取含Ca、含A、含B和含Eu化合物及硫粉作為原料，充分混合研磨，烘干，形成混合料；步驟2，將混合料置于氣氛爐中，在保護(hù)氣氛下焙燒，冷卻后取出研磨并過篩即得。該制備方法具有原料易得、操作簡單、節(jié)能環(huán)保，利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C09K11/62GK103045241SQ201310014129
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者張娜, 楊柳, 李海利, 文波, 張偌雨, 卞先彬 申請人:重慶希晨科技有限公司