專利名稱:一種藍光激發(fā)的紅光熒光體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及發(fā)光材料領(lǐng)域,具體公開了一種藍光激發(fā)的紅光熒光體材料。
背景技術(shù):
目前可被藍光激發(fā)發(fā)射可見光的熒光體的品種并不多。可分為稀土石榴石,硫代 鎵酸鹽,堿土硫化物,堿土金屬鋁酸鹽,鹵磷酸鹽,鹵硅酸鹽以及氟砷(鍺)酸鎂等 七大類。其中硫化物,發(fā)光效率很高,但性能不穩(wěn)定,逸出的硫化物將毒化芯片和電
極,且用昂貴的氧化鎵,制備復雜。EuS+激活的鋁酸鍶,類似商用綠色長余輝熒光體, 顆粒很大,10ym以上,潮解,熒光粉呈堿性,腐蝕芯片等材料。其它材料,它們只 能被^450nm以下的藍光激發(fā),且效率不高?;谒{光LED的光轉(zhuǎn)換材料的吸收峰 要求位于420 470nm,能夠滿足這一要求的熒光材料非常少,而且吸收強度小,這 類熒光材料的探找有相當?shù)睦щy,因此基于近紫外LED的光轉(zhuǎn)換材料也被人們寄予 希望。白鎢礦結(jié)構(gòu)的鉬酸鹽具有很高的化學和熱穩(wěn)定性,并且由于它優(yōu)越的發(fā)光性能 以及良好的顯色、變色效應備受人們關(guān)注,有可能作為紅光LED和彩色顯示器中的 三基色的來源,有可能在超大屏幕彩色顯示器中獲得應用,因而這類材料已成為人們 研究的熱點之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種藍光激發(fā)的紅光熒光體。 本發(fā)明另一個目的在于提供上述藍光激發(fā)的紅光熒光體的制備方法。 一種藍光激發(fā)的紅光熒光體,其組成由以下通式表示RMo04: (Pr, MX) n, 0.005^^0.05;其中R是選自鈣、鎂、鍶、鋇的堿土金屬元素,優(yōu)選為鋇;M是選 自鋰、鈉、鉀的堿金屬元素,優(yōu)選為鉀;X為鹵素,選自氟、氯、溴、碘,優(yōu)選為氯。 這種熒光體以RMo04作為基質(zhì),Pr所造成的晶格缺陷為發(fā)光中心,而少量堿金屬離子和鹵素的存在可以起到電荷補償作用,從而提高發(fā)光強度。該熒光體對
430~500 nm區(qū)間的藍色可見光有很強的吸收,在630~650 nm有很強的發(fā)射。大大 超過標準紅粉(GSB 04-1650-2003)的發(fā)光強度。
制備方法為取含堿土金屬元素前驅(qū)物、含鉬的前驅(qū)物、含鐠的前驅(qū)物與堿金屬 一鹵素前驅(qū)物研磨混合均勻,在800°C—100(TC下燒結(jié)1一5hr。其中堿土金屬元素 與鉬元素摩爾比為1: (0.005~0.05),鉬元素與堿金屬元素摩爾比為1: 1。燒結(jié)后 的產(chǎn)物稍加研磨即得到上述藍光激發(fā)的紅光熒光體。
堿土金屬元素前驅(qū)物選自堿土金屬的氧化物、氫氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽、過碳 酸鹽、碳酸氫鹽或C1一C4有機酸鹽。
含鉬的前驅(qū)物選自鉬酸銨或氧化鉬。
含鐠的前驅(qū)物選自Pr60"或硝酸鐠。
堿金屬一鹵素前驅(qū)物選自 (1)堿金屬鹵化鹽,
或(2)非卣化物的堿金屬化合物與鹵化銨的混合物,其中堿土金屬元素與鹵元
素的摩爾比為1: 1。
上述的非鹵化物的堿金屬化合物選自堿金屬碳酸鹽、過碳酸鹽、碳酸氫鹽或
C1一C4有機酸鹽。
本發(fā)明利用廉價的原材料、簡捷有效的新方法制備Pr摻雜的組分單一色純度較高 的RMo04:(Pr, MX)n紅光熒光體材料;采用研磨法結(jié)合空氣氧化法,燒結(jié)溫度低、 稍加研磨即可得到微細高效長波段激發(fā)熒光粉末材料,而且所得產(chǎn)品具有很高的化學 及光學穩(wěn)定性。生產(chǎn)工藝簡單易操作、原料廉價易得適合工業(yè)化生產(chǎn),反應過程基本 沒有工業(yè)三廢,屬于綠色環(huán)保、低能耗高效益產(chǎn)業(yè),且所得產(chǎn)品具有很高的光效、粒 徑均勻微細、化學、光學與熱性能穩(wěn)定。
本發(fā)明的熒光材料具有很高的發(fā)光效率。以RMo04作為基質(zhì),Pr所造成的晶格 缺陷為發(fā)光中心,而少量堿金屬離子的存在可以起到電荷補償作用,從而提高發(fā)光強 度,另外,卣素的引入也可以有效的提高發(fā)光強度。特別是其藍光激發(fā)的性能使得該 材料具有廣泛的應用前景,可用于紅光及白光LED和顯示器中的三基色的來源,有
可能在超大屏幕彩色顯示器中獲得應用。
圖1為實施例1產(chǎn)品熒光光譜圖
圖2為實施例1產(chǎn)品XRD圖譜
具體實施例方式
以下通過實施實例進一步說明本發(fā)明。但應理解,這些實例只是示例性的,本發(fā) 明不局限于此。 實施例1
稱取0.01molBaCO3,0.0014mol(NH4)6Mo7O244H20 ,0.000833mol PreO"和 0.0002molKCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 。C燒結(jié)2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為 BaMo04:(Pr, KCI)n, n=0.02,平均粒徑為1—5um。其熒光光譜圖和XRD圖譜如 圖1和圖2所示。
熒光光譜檢測條件用Eclipse熒光光譜儀測試,其激發(fā)波長449nm;發(fā)射 波長643nm;電壓440V。根據(jù)熒光光譜圖可見,該熒光體對430~500 nm區(qū)間 的可見光有很強的吸收,在630~650 nm有很強的發(fā)射。
XRD圖譜檢測條件用Rigaku D/max-rC型X射線衍射儀(Cu Ka線入= 0.15405nm、 40kV、 40mA)測試,檢測角度范圍25 60度(廣角)。
實施例2
稱取 0.01 mol SrC03 , 0.0014mol (NH4)6Mo7024'4H20 , 0.0002mol Pr(N03)y6H20和0.0002molKCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬 弗爐1000 。C燒結(jié)3 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線 譜測定,其組成為SrMo04: (Pr, KCI)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。
實施例3
稱取0.01 mol CaO, 0.01 mol Mo(N03)3'5H20, 0.0000333mol PreO"和 0.002mol KCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐800 °C燒結(jié)5 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為CaMo04:(Pr, KCI)n, n=0.02,平均粒徑為1—5um。 實施例4
稱取0.01 mol Sr(CH3COO)2.1/2H20, 0.01mol Mo(N03)3'5H20, 0.0000333mol Pr60"和0.0002mol KCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐 1000 0C燒結(jié)2h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定, 其組成為SrMo04: (Pr, KCI)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。
實施例5
稱取0.01 mol Mg(CH3COO)24H20, 0.01 mol Mo(N03)3.5H20, 0.0000333mol PreO"和0.0002mol KCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐 1000 QC燒結(jié)2h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定, 其組成為MgMo04: (Pr, KCI)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。
實施例6
稱取0.01 mol Ba(OH)2, 0.0014mol (NH4)6Mo70244H20 , 0.000833mol PreO", 0.0001 mol &0204和0.0002molNH4CI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū) 物置馬弗爐900°0燒結(jié)1 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X 射線譜測定,其組成為BaMo04: (Pr, KCI)n, n=0.02,平均粒徑為1—5um。
實施例7
稱取0.01 mol BaC03, 0.005mol Mo203 , 0.000833mol Pi^O"和0.0002mol
KBr在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 °C燒結(jié)2 h后稍加 研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為BaMo04: (Pr, KBr)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。
實施例8
稱取0.01mol Ba(NO3)2, 0.0014mol (NH4)6Mo70244H20 , 0.000833mol PreO"和0.0002molKI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 cc燒結(jié)2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為BaMo04: (Pr, Kl)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。 實施例9
稱取0.01molBaCO3,0.0014mol(NH4)6Mo7O244H20 ,0.000833mol PreO"和 0.0002molNaCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 °C燒結(jié) 2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為 BaMo04:(Pr, NaCI)n, n=0.02,平均粒徑為1—5um。
實施例10
稱取0.01molBaCO3,0.0014mol(NH4)6Mo7O244H20 ,0.000833mol PreO"和 0.0002mol LiOH20在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 °C 燒結(jié)2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組 成為BaMo04: (Pr, LiCI)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。
實施例11
稱取0.01mol Ba(N03)2, O.OO"mol (NH4)6Mo70244H20, 0.000833mol P「eO" 和0.0002mol KCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 °C燒 結(jié)2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成 為BaMo。4:(Pr, KCI)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。
實施例12
稱取0.01mo1 Ba(NO3)2,0.0014mol (NH4)6Mo7024.4H20 ,0.000833mol Pr60", 0.0002mol 1<20204和0.0002molNH4F在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物 置馬弗爐900 °C燒結(jié)2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射 線譜測定,其組成為BaMo04: (Pr, KF)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。
實施例13
稱取0.01mol Ba(N03)2, 0.0014mol (NH4)6Mo7024.4H20 , 0.000833mol Pr60", 0.0002molLi2CO3和0.0002molNH4CI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以
上前驅(qū)物置馬弗爐1000 °C燒結(jié)2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為BaMo04: (Pr, LiCI)n, n=0.02,平均粒徑為1一5um。 實施例14
稱取0.01molBa(NOs)2, 0.0014mol (NH4)6Mo7024.4H20 , 0.0000833mol Pr60", 0.0005molKCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 °C燒結(jié)2 h后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為 BaMo04:(Pr, KCI)n, n=0.005,平均粒徑為1—5um。
實施例15
稱取0.01molBaCO3, 0.0014mol (NH4)6Mo70244H20 , 0.000833mol PreO", 0.005molKCI在通風櫥中研磨混勻得前驅(qū)物,將以上前驅(qū)物置馬弗爐900 °C燒結(jié)2 h 后稍加研磨即得目標產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物進行能量分散X射線譜測定,其組成為 BaMo04:(Pr, KCI)n, n=0.5,平均粒徑為1—5um。
權(quán)利要求
1、一種藍光激發(fā)的紅光熒光體,其特征在于,其組成由以下通式表示RMoO4:(Pr,MX)n,0.005≤n≤0.05;其中R是選自鈣、鎂、鍶或鋇的堿土金屬元素,M是選自鋰、鈉或鉀的堿金屬元素;X為選自氟、氯、溴或碘的鹵素。
2、 權(quán)利要求1所述的一種藍光激發(fā)的紅光熒光體,其特征在于,其平均粒徑 為1—5um。
3、 一種藍光激發(fā)的紅光熒光體的制備方法,其特征在于,取含堿土金屬元素前 驅(qū)物、含鉬的前驅(qū)物、含鐠的前驅(qū)物與堿金屬一鹵素前驅(qū)物研磨混合均勻,在 800°C—1000。C下燒結(jié)1—5hr;其中堿土金屬元素與鉬元素摩爾比為1: 1,鉬元素與堿金屬元素摩爾比為1: (0.005~0.05)。
4、 權(quán)利要求3所述的一種藍光激發(fā)的紅光熒光體的制備方法,其特征在于,所 述堿土金屬元素前驅(qū)物選自堿土金屬的氧化物、氫氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽、過 碳酸鹽、碳酸氫鹽或C1一C4有機酸鹽。
5、 權(quán)利要求3所述的一種藍光激發(fā)的紅光熒光體的制備方法,其特征在于, 所述含鉬的前驅(qū)物選自鉬酸銨、硝酸鉬或氧化鉬。
6、 權(quán)利要求3所述的一種藍光激發(fā)的紅光熒光體的制備方法,其特征在于, 所述含鐠的前驅(qū)物選自PreO"或硝酸鐠。
7、 權(quán)利要求3所述的一種藍光激發(fā)的紅光熒光體的制備方法,其特征在于, 所述堿金屬一鹵素前驅(qū)物選自(1) 堿金屬鹵化鹽,或(2) 非卣化物的堿金屬化合物與鹵化銨的混合物,其中堿金屬元素與卣元 素的摩爾比為1:1;所述非鹵化物的堿金屬化合物選自堿金屬碳酸鹽、過碳酸 鹽、碳酸氫鹽或C1一C4有機酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光材料領(lǐng)域,公開了一種藍光激發(fā)的紅光熒光體,對430~500nm區(qū)間的藍色可見光有很強的吸收,在630~650nm有很強的發(fā)射。其組成由以下通式表示RMoO<sub>4</sub>:(Pr,MX)<sub>n</sub>,0.005≤n≤0.05;其中R是選自鈣、鎂、鍶或鋇的堿土金屬元素,M是選自鋰、鈉或鉀的堿金屬元素;X為選自氟、氯、溴或碘的鹵素。其制備方法為取含堿土金屬元素前驅(qū)物、含鉬的前驅(qū)物、含鐠的前驅(qū)物與堿金屬—鹵素前驅(qū)物研磨混合均勻,在800℃-1000℃下燒結(jié)1-5hr。本方法采用研磨法結(jié)合空氣氧化法,燒結(jié)溫度低;生產(chǎn)工藝簡單易操作、原料廉價易得適合工業(yè)化生產(chǎn),而且所得產(chǎn)品發(fā)光效率高,具有很高的化學及光學穩(wěn)定性。
文檔編號C09K11/77GK101298561SQ20081003984
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者余錫賓, 尹開忠, 楊緒勇 申請人:上海師范大學