一種白光熒光粉及其制備方法和一種白光發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及白光LED熒光粉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種白光熒光粉及其制備方法和一種白光發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展，能源消耗和環(huán)境污染的問題日益嚴重，節(jié)能環(huán)保的照明方式越來越受到各國政府和業(yè)界的關(guān)注。白光LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)由于具有體積小、能耗少、壽命長，無污染等顯著優(yōu)點，被業(yè)內(nèi)人士譽為第四代照明技術(shù)。
[0003]目前，實現(xiàn)白光LED照明主要是靠LED芯片及與芯片匹配的熒光粉來實現(xiàn)，主要有以下三種形式:一種是采用藍色LED芯片激發(fā)黃色的熒光粉，由芯片發(fā)射的藍光和熒光粉所發(fā)射的黃光組合得到白光，但這種方法由于缺少紅色光成分，光源的顯色指數(shù)較低；二是通過藍色LED芯片激發(fā)綠色和紅色的熒光粉，配合產(chǎn)生白光；三是以近紫外LED芯片激發(fā)藍色、綠色、紅色熒光粉得到白光。第二、三種方式，多種熒光粉間存在配比調(diào)控、老化速率不同等問題，導致照明效率、色彩還原性易受影響等問題，
[0004]因此，采用近紫外光激發(fā)一種熒光粉(即單一相熒光粉或單一基質(zhì)熒光粉)而發(fā)射多個熒光譜帶而復合形成白光，非常有研發(fā)必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種白光熒光粉及其制備方法和應用，該熒光粉能被近紫外LED芯片直接激發(fā)獲得色純度優(yōu)良的白光，不需要其他熒光粉的輔助，可彌補目前發(fā)光材料中采用單一相白光熒光粉的不足；本發(fā)明提供的白光熒光粉的制備方法簡單，能耗小且無工業(yè)三廢，生產(chǎn)成本低，可推廣應用；本發(fā)明還提供了該白光熒光粉在白光發(fā)光器件中的應用。
[0006]第一方面，本發(fā)明提供了一種白光焚光粉，所述白光焚光粉的化學式為AYhLnx (M(VyWyO4)2，其中，A為L1、Na和K的一種或多種，Ln為Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多種，但必須有Eu和Dy，X的取值范圍為0〈x〈l，y的取值范圍為0〈y〈0.5。
[0007]優(yōu)選地，所述熒光粉的激發(fā)波長為200-420nm，發(fā)射波長為420_700nm。
[0008]更優(yōu)選地，所述熒光粉的激發(fā)波長為393nm。
[0009]優(yōu)選地，所述A為L1、Na和K的一種。
[0010]更優(yōu)選地，所述A為Li。
[0011]如本發(fā)明所述的，所述白光熒光粉的通式中，Y為稀土元素釔。
[0012]優(yōu)選地，所述Mo和W的摩爾比在0-2之間。
[0013]優(yōu)選地，所述y的取值范圍為0.333<y<0.5。
[0014]更優(yōu)選地，所述J的取值為0.4。
[0015]優(yōu)選地，所述Ln為Eu和Dy。
[0016]優(yōu)選地，當所述Ln為Eu和Dy時，Eu的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.001-0.0I，Dy的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.01-0.1。
[0017]進一步優(yōu)選地，當所述Ln為Eu和Dy時，Eu的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的
0.005-0.01，Dy的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.06。
[0018]更優(yōu)選地，當所述Ln為Eu和Dy時，Eu的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.007，Dy的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.06。
[0019]優(yōu)選地，所述A為Li，Ln為Eu和Dy，所述白光熒光粉的化學通式為LiYa 933Dyatl6E
u0.007 (Mo0.6W0.4Ο4) 2。
[0020]本發(fā)明將鎢酸鹽/鉬酸鹽及稀土 Y作為一個整體基質(zhì)，向這一種基質(zhì)中摻雜了稀土金屬，實現(xiàn)了白光的有效調(diào)控；而現(xiàn)有技術(shù)是往兩種不同的基質(zhì)材料中分別摻雜某種發(fā)熒光的稀土金屬，之后再將幾種可發(fā)射不同熒光的材料進行物理混合。
[0021]本發(fā)明提供的白光熒光粉，在近紫外波段有良好的吸收，能被近紫外LED芯片直接、有效地激發(fā)而獲得色純度優(yōu)良的白光，不需要其他熒光粉的輔助。所述白光熒光粉在激發(fā)波長為393nm時，所述熒光粉的發(fā)射波長為400_700nm，肉眼觀察到白光。該熒光粉具有高的顯色指數(shù)和發(fā)光效率。
[0022]第二方面，本發(fā)明提供了一種白光熒光粉的制備方法，包括以下步驟:
[0023](I)根據(jù)目標產(chǎn)品的化學式 AYhLnx(McvyWyO4)2,按 A:Y:Ln:Mo:W =I: (1-χ):x:2(l-y):2y的摩爾比稱取原料，其中A為L1、Na和K的一種或多種，Ln為Tm、Tb、Sm,Eu和Dy中的多種，但必須有Eu和Dy，x的取值范圍為0〈x〈l，y的取值范圍為0〈y〈0.5，將A元素的氧化物或硝酸鹽、釔的氧化物或硝酸鹽與Ln的氧化物或硝酸鹽混合，配制成金屬硝酸鹽混合溶液；取鉬酸、鎢酸的銨鹽，并加入去離子水和檸檬酸，配制成鎢鉬酸鹽混合溶液；
[0024](2)將(I)中的金屬硝酸鹽混合溶液與所述鎢鉬酸鹽混合溶液進行混合，調(diào)節(jié)體系的PH值為1-7，并加入乙二醇，攪拌，得到混合溶液；
[0025](3)將(2)中所述混合溶液在溫度為40_90°C的水浴下恒溫攪拌2_5h，得到凝膠，將所述凝膠進行干燥處理，得到前驅(qū)體，之后將前驅(qū)體研磨，并在馬弗爐中煅燒，得到白光熒光粉。
[0026]優(yōu)選地，所述步驟(I)和(3)中，所述A為L1、Na和K的一種。
[0027]更優(yōu)選地，所述步驟(I)和⑶中，所述A為Li。
[0028]如本發(fā)明所述的，所述白光熒光粉的通式中，Y為稀土元素釔。
[0029]優(yōu)選地，所述步驟(I)和(3)中，所述y的取值范圍為0.333<y<0.5。
[0030]更優(yōu)選地，所述步驟(I)和(3)中，所述y的取值為0.4。
[0031]優(yōu)選地，所述步驟(I)和(3)中，所述Ln為Eu和Dy。
[0032]優(yōu)選地，所述步驟(I)和(3)中，當所述Ln為Eu和Dy時，Eu的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.001-0.01，Dy的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.01-0.1。
[0033]進一步優(yōu)選地，所述步驟(I)和(3)中，當所述Ln為Eu和Dy時，Eu的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.005-0.01，Dy的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.06。
[0034]更優(yōu)選地，所述步驟(I)和(3)中，當所述Ln為Eu和Dy時，Eu的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.007，Dy的摩爾含量為Y和Ln摩爾總和的0.06。
[0035]優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述A為Li，Ln為Eu和Dy，所述白光熒光粉的化學通式為 LiYQ.933Dy。.(《Ευ。.007 (Mo0 6WQ.404) 2。
[0036]優(yōu)選地，所述步驟(I)中，所述鎢鉬酸鹽混合溶液中，Mo和W的摩爾比在0-2之間。
[0037]優(yōu)選地，所述步驟⑴中，所述檸檬酸的摩爾量為Y和Ln摩爾總和的
0.5% -3.
[0038]如本發(fā)明所述的，所述檸檬酸的摩爾量為Mo、W元素的摩爾總和的0.5% -3.5%。
[0039]優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述乙二醇的加入量為2_5ml。
[0040]優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述干燥處理具體為在180°C下干燥4h。
[0041]優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述煅燒的溫度為500-1000°C，煅燒的時間為1_5小時。
[0042]更優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述煅燒的溫度為800°C，煅燒的時間為2小時。
[0043]本發(fā)明提供的白光熒光粉的制備方法，采用凝膠-溶膠法，經(jīng)混合、研磨、煅燒后制得所述白光熒光粉，此制備方法簡單，工藝流程短，使用設(shè)備少，生產(chǎn)成本低，不污染環(huán)境，可推廣應用；同時所得熒光粉產(chǎn)物的純度高，產(chǎn)物在近紫外光激發(fā)下發(fā)出的白光性能優(yōu)良。
[0044]第三方面，本發(fā)明提供了一種白光發(fā)光器件，所述白光發(fā)光器件包括近紫外發(fā)光二極管(LED)芯片和化學式為AYhLnx(McvyWyO4)2的白光熒光粉，在所述化學通式中，A為L1、Na和K的一種或多種，Ln為Tm、Tb、Sm、Eu和Dy中的多種，但必須有Eu和Dy，x的取值范圍為0〈x〈l，y的取值范圍為0〈y〈0.5。
[0045]優(yōu)選地，所述A為Li，Ln為Eu和Dy，所述白光熒光粉的化學通式為LiYa 933Dyatl