專利名稱:一種led紅色熒光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種熒光材料及其制備方法,具體地說是一種LED紅色熒光材料及其制備方法。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管((Light-emitting diodes, LED)被稱為繼白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈之后的第四代綠色照明光源。相較于白熾燈和熒光燈,LED具有耗電量低、能量轉(zhuǎn)換效率高 (不受白熾燈和熒光燈能量轉(zhuǎn)化效率的限制)、熱輻射少(降低溫室效應(yīng))和對環(huán)境友好 (無汞污染)的顯著優(yōu)點(diǎn)。此外,LED體積小、抗震性好,易于實現(xiàn)與其它節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用組合。目前,LED已成功應(yīng)用于汽車照明、交通信號指示、景觀裝飾、戶外大屏幕顯示屏、以及顯示器背光源等方面,應(yīng)用領(lǐng)域涉及現(xiàn)代信息、家電、照明、交通、汽車、顯示、數(shù)碼影像器材以及生物醫(yī)療等眾多領(lǐng)域。其中,最成功的應(yīng)用在于顯示器背光源,包括液晶電視機(jī)、計算機(jī)、 手機(jī)和多媒體播放器,以及IPAD、Iphone,Mp5等各式最新高科技產(chǎn)品。然而在家用照明方面,現(xiàn)階段白光LED在發(fā)展上仍需克服散熱、亮度不足以及價格偏高等問題。預(yù)期未來白光 LED將可望取代傳統(tǒng)照明產(chǎn)品,成為全球照明市場的新主流。從芯片角度,可以把白光LED制造方法分為兩大類。一種是利用紅、綠、藍(lán)三色芯片混合形成白光的多芯片技術(shù),另一種是在LED芯片上涂覆熒光粉的單芯片技術(shù)。由于多芯片技術(shù)存在綠光芯片發(fā)光效率低(所謂的綠光窗口問題),以及紅、綠、藍(lán)三色芯片隨溫度升高的熱猝滅不一致導(dǎo)致使用過程隨設(shè)備溫度升高而發(fā)生色偏和驅(qū)動控制電路復(fù)雜等諸多問題,可以預(yù)期在未來相當(dāng)長一段時間內(nèi),單芯片技術(shù)依然是白光LED封裝的主流。對于家用照明,發(fā)射光譜越寬則越容易獲得較高色階、色域、色飽和度以及顯色指數(shù);而對于背光源,LED芯片或熒光粉的發(fā)射光譜中心位置必須與紅、綠、藍(lán)濾光片的中心位置相一致。目前商業(yè)化的白光LED,大多數(shù)是采用藍(lán)光芯片配合(Y,Gd)3(Al, Ga) 5012 Ce3+(YAG)黃色熒光粉封裝而成。這種YAG基白光LED最突出的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率高, 但顯色指數(shù)低。為了提高顯色性,可以向YAG基白光LED中添加紅色熒光粉,但這種產(chǎn)品不適于背光源的應(yīng)用。對于背光源應(yīng)用,最好采用藍(lán)光LED芯片配合綠色和紅色熒光粉或者采用近紫外LED芯片激發(fā)紅綠藍(lán)三基色熒光粉的方式進(jìn)行封裝。無論是用于顯示器背光源還是家用照明,都要求白光LED具有很好的顯色性。特別照明新標(biāo)準(zhǔn)的實施,要求白光LED 所含光譜成分顯色指數(shù)R9必須大于零,這意味著白光LED中必須使用紅色熒光材料。對于應(yīng)用于白光LED的紅色熒光材料(簡稱LED紅色熒光材料),早期采用 MS Eu2+ (M = Ca,Sr, Ba)以及ReO2S Eu3+ (R = La,Y)。這些硫化物熒光粉在LED發(fā)射的藍(lán)光或近紫外光激發(fā)下雖然尚能有效發(fā)光,但是在空氣中不能穩(wěn)定存在,且硫化物易與含銀LED 支架發(fā)生反應(yīng),造成LED老化發(fā)黑,進(jìn)而對LED發(fā)光產(chǎn)生致命影響。目前常用LED紅色熒光材料為 M2Si5N8:Eu2+(M = Ca, Sr, Ba)和 MSiAlN3:Eu2+(M = Ca, Sr, Ba)。氮化物體系 LED 紅色熒光材料發(fā)光效率高且熱穩(wěn)定性好,但合成條件苛刻,通常需要1700-2100°C高溫以及高壓氮?dú)猸h(huán)境,合成設(shè)備價格高昂,工藝復(fù)雜,而且合成時所采用的Ca/Sr/Ba高純金屬或金屬氮化物價格非常昂貴,由此導(dǎo)致氮化物體系LED紅色熒光材料售價高達(dá)50-60萬元/公斤,遠(yuǎn)高于黃金價格。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種發(fā)光效率高、穩(wěn)定性高、價格低廉、制備方法簡單的LED紅色熒光材料及其制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明LED紅色熒光材料的特點(diǎn)在于所述紅色熒光材料的組成由以下通式(1)表達(dá)(MhMnr)sAltCU5t....................................... (1)其中0 < r < 1. 0 s < 12 ;2 < t < 32 ;通式(1)中的M為Sr、Ba、Ca、Mg、Si中的一種或幾種;當(dāng)通式⑴中s = 1時,通式(1)簡化為通式O)(MhMnr)O δ Al2O3.................................... (2)其中0 < δ 彡 16。本發(fā)明LED紅色熒光材料的特點(diǎn)也在于Μ為Sr,t 2s = 1-1. 75 1,r = 0. 0001-0. 01。本發(fā)明LED紅色熒光材料的特點(diǎn)也在于M為Sr,δ = 1. 33,r = 0. 0005。本發(fā)明LED紅色熒光材料的制備方法,包括混料、燒結(jié)和后處理,其特征在于所述混料是將配比量的各原料混合并研磨得到混合料;所述燒結(jié)是將混合料于1100-1600°C 煅燒1-20小時并降至室溫得到燒結(jié)產(chǎn)物;所述后處理是將所得燒結(jié)產(chǎn)物破碎、研磨后得到熒光材料。本發(fā)明LED紅色熒光材料的制備方法的特點(diǎn)也在于在混料過程中加入原料總質(zhì)量1-5%的助熔劑;所述助熔劑選自氟化鋁(A1F3)、氟化鋇(BaF2)、氯化銨(NH4C1)、硼酸 (H3BO3)、氯化鈉(NaCl)或溴化鉀(KBr)中的一種或幾種。本發(fā)明LED紅色熒光材料的制備方法的特點(diǎn)也在于所述助熔劑的添加量為原料總質(zhì)量的1. 5-2. 5%,所述助熔劑為A1F3。本發(fā)明LED紅色熒光材料的制備方法的特點(diǎn)也在于在混料過程中加入酒精、異
丙醇或丙酮濕磨。本發(fā)明LED紅色熒光材料的制備方法的特點(diǎn)也在于燒結(jié)過程中的升溫速率和降溫速率為2-15°C /min。本發(fā)明LED紅色熒光材料的制備方法的特點(diǎn)也在于燒結(jié)溫度為1300°C,煅燒時間為9-20小時。所述的配比量是指按通式(1)或( 所示的組成及其限定的比例計量后稱取的量。所述各原料選自通式中金屬的含氧化合物,包括金屬氧化物如Sr0,Ba0,Ca0,Mg0, ZnO, Al2O3'MnO, Mn2O3, MnO2,金屬碳酸鹽如 SrCO3, BaCO3, CaCO3, MgCO3, ZnCO3, Al2 (CO3) 3,MnCO3, 金屬硝酸鹽如 Sr (NO3)2, Ba (NO3)2,Ca (NO3)2,Mg(NO3)2, Zn (NO3)2,Al(NO3)3 · 9H20,Mn(NO3)2, 金屬草酸鹽或金屬硫酸鹽如 SrSO4, BaSO4, CaSO4, MgSO4, ZnSO4, Al2(SO4)3, MnSO4 · H2O0
熒光材料的基質(zhì)為二價金屬Sr、Ba、Ca、Mg、Zn的鋁酸鹽化合物,金屬氧化物與氧化鋁的摩爾比在1 1-4 7范圍內(nèi)能夠有效發(fā)光,其中鍶作為基質(zhì)陽離子發(fā)光效果最佳, 且SrO與Al2O3的摩爾比為1 1.33發(fā)光最強(qiáng);熒光材料的發(fā)光中心為錳,錳發(fā)光的有效摻雜濃度范圍為0. 0001-0. 01,其中當(dāng)Mn摻雜濃度為0. 0005時發(fā)光最強(qiáng),超越此濃度范圍發(fā)光效率急劇降低。與已有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明LED紅色熒光材料的原料廣泛、成本低廉,相比較而言,合成氮化物L(fēng)ED 紅色熒光材料所使用的金屬氮化物原料十分昂貴。2、本發(fā)明LED紅色熒光材料在環(huán)境中能夠穩(wěn)定存在,而硫化物L(fēng)ED紅色熒光粉遇到水汽會分解為其它化合物。3、本發(fā)明LED紅色熒光材料無論是采用420_480歷藍(lán)光激發(fā)還是采用380_420歷近紫外光激發(fā),都能高效發(fā)光,這一特點(diǎn)顯著優(yōu)越于大多數(shù)采用Eu3+作為發(fā)光中心的含氧化合物熒光粉。4、本發(fā)明使用的原料對環(huán)境不敏感,混料過程可以在敞開大氣環(huán)境中進(jìn)行,無需利用真空手套箱提供的真空或惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行,而金屬氮化物必須在高真空或氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行操作。5、本發(fā)明制備過程中高溫?zé)Y(jié)可以在敞開大氣環(huán)境中進(jìn)行,無需保護(hù)氣氛,而氮化物熒光粉必須在氮?dú)庖约案邏旱獨(dú)猸h(huán)境中進(jìn)行。6、本發(fā)明制備方法無需采用價格高昂的復(fù)雜設(shè)備進(jìn)行合成,大多數(shù)使用硅鉬棒、 鉬絲、鉬棒或硅碳棒作為加熱元件的高溫爐就能滿足其1100-1600°C煅燒溫度對爐體的要求,而氮化物熒光粉合成所需的1700-220(TC燒結(jié)溫度則必需使用石墨爐,并且氮化物熒光粉合成所需的高壓氮?dú)猸h(huán)境要求爐體必需配備水冷與進(jìn)/排氣系統(tǒng)。7、本發(fā)明制備過程中不會排放大量對環(huán)境有害的廢氣,而合成硫化物L(fēng)ED紅色熒光粉需使用大量硫磺,以使氧原子在高溫下被硫原子所取代,在此過程中會產(chǎn)生大量Sh廢氣。8、本發(fā)明LED紅色熒光材料的發(fā)射光譜為波長范圍在625-710nm的寬帶發(fā)射,峰值波長分別為653nm(主峰)和666nm(次峰),這些特點(diǎn)一方面確保其能夠與其它藍(lán)、綠或黃光配合出理想白光,另一方面,如果把這種熒光材料用于照明,則易于獲得較高顯色指數(shù),如果用于背光源,峰值波長在653nm窄帶發(fā)射使其易于通過濾光片獲得高效率發(fā)光。9、本發(fā)明LED紅色熒光材料采用痕量Mn作為激活劑,Mn的有益濃度范圍為 0. 01-1 % M,0. 05 % M最佳,而目前使用的LED紅色熒光材料都是采用+2或+3價Eu離子作為激活劑,且Eu的濃度范圍為1-10% M左右;10、本發(fā)明LED紅色熒光材料獲得最佳發(fā)光效率的基質(zhì)不是單相物質(zhì),既不同于 SrAl2O4也不同于Sr4Al14O25,而是SrO Al2O3=I 1. 33混合物,發(fā)光強(qiáng)度更高。11、本發(fā)明開發(fā)的熒光材料,最佳合成溫度為1200-1300°C,燒結(jié)溫度低,節(jié)能。
四
圖1是實施例1制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。圖2是實施例2制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。
圖3是實施例2制備的(Sra 9995Mnacicici5) 0 · 1. 33A1203熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜以及監(jiān)測652nm的激發(fā)光譜,插圖是樣品在365nm激發(fā)下利用數(shù)碼相機(jī)拍攝的發(fā)光照片。圖4是實施例3制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。圖5是實施例4制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。圖6是實施例5中Mn激活(Sr-Ba-Ca) 0 · 1. 33A1203三元體系樣品組分的設(shè)計,三角形中每個交點(diǎn)對應(yīng)1個樣品,其組分可由杠桿定律算出。圖7是實施例5表1中1-8號樣品在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。圖8是實施例5表1中9-15號樣品在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。圖9是實施例6表2中實驗1-8樣品在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。圖10是實施例6表2中實驗9-16樣品在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。圖1 INH4Cl、A1F3、BaF2、H3BO3和KBr五因素四水平濃度對發(fā)光強(qiáng)度的影響,其中水平1、2、3、4對應(yīng)的質(zhì)量百分比濃度分別是0、1. 5%,2. 5%,3. 5%。圖12是實施例7制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜。
五具體實施例方式實施例1 本實施例中應(yīng)用于白光LED的紅色熒光粉的化學(xué)式為(SrQ.9995Mn0. _5) Al4O7, (Sr0. Q995Mn0i0005) Al2O4、(Sr0.9995Μη0_ 0005) Α112019Λ (Sr0.9995Mn0_0005) 3A13205i、(Sr0.9995Μη0_0005) 4Α1207、 (Sr0.Q995Mn0i0005) 4ΑΙ14Ο25、(Sr0.Q995Mn0iooo5) 5^^2 λ (Sr0.Q995Mn0i0005) 5Α18017Λ (Sr0.9995Μη0_〇οο5) 12ΑΙ14Ο33 和(&·0.9995Μηα_5)3Α1206,共 10 個樣品。本實施例中應(yīng)用于白光LED的紅色熒光粉是按以下方法制備得到的以SrC03、Al2(CO3)3和MnCO3為原料并按照本實施例化學(xué)式所示原子比例稱取配料,稱取原料總質(zhì)量2. 5%的AlF3作為助熔劑,將SrC03、Al2(CO3)3、MnCO3和AlF3放入瑪瑙研缽內(nèi),以酒精為介質(zhì)進(jìn)行研磨,獲得混合料;將混合料裝入剛玉坩堝內(nèi),壓緊實后把剛玉坩堝加上蓋子并放入高溫爐內(nèi),以5°C /min從室溫升至900°C,然后以4°C /min升溫至 1200°C,再以2V /min升溫至1400°C,在1400°C保溫6小時,隨后以2°C /min降至1200°C, 再以4°C /min降溫至900°C,接著以5°C /min降溫至600°C,最后隨爐冷卻至室溫得到燒結(jié)產(chǎn)物;將燒結(jié)產(chǎn)物破碎、研磨后即得成品。本實施例制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜如圖1所示,出現(xiàn)最大發(fā)光強(qiáng)度的基質(zhì)是 SrAl2O4,其次是 Sr4Al14O25,而 Mn 離子在 SrAl407、SrAl12O19, Sr3Al32O5I^ Sr4Al2O7,Sr5Al2O8,Sr5Al8O17,Sr12Al14O33和Sr3Al2O6物質(zhì)中幾乎不發(fā)光。本實施例說明,最適合作為Mn發(fā)光基質(zhì)的是SrAl2O4,其次是Sr4Al14O25,而其它結(jié)構(gòu)堿土鋁酸鹽不適合。實施例2 在實施例1研究結(jié)論的基礎(chǔ)上,本實施例進(jìn)一步優(yōu)化Sr/Al比例,以期獲得最佳發(fā)光效率,所以本實施例設(shè)計合成熒光材料的化學(xué)式為(Sra 9995Mnacitltl5)O · δ Al2O3,其中δ = 1. 1,1. 25,1. 33 和 1. 45。制備方法同實施例1。本實施例制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜如圖2所示,出現(xiàn)最大發(fā)光強(qiáng)度的SrO Al2O3比例為1 1.33。使用HITACHI F4500光譜儀,以步長Inm測得樣品 (Sr0.9995Mn0.0005) 0 -l. 33A1203在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜以及監(jiān)測652nm的激發(fā)光譜如圖3 所示。從圖3可以看出,這種熒光材料在400-500nm范圍有一寬帶吸收,這個吸收帶與藍(lán)光 LED芯片fe^nN發(fā)射波長匹配很好,從而能夠有效吸收fe^nN芯片發(fā)射藍(lán)光,產(chǎn)生高效紅色發(fā)光。其發(fā)射光譜為峰值652nm寬帶發(fā)射,較過去三基色熒光粉中使用的t03:Eu3+發(fā)射光譜紅移,發(fā)射光譜顏色如插圖照片所示,呈現(xiàn)桃紅色。實施例3 在上述研究結(jié)論的基礎(chǔ)上,本實施例進(jìn)一步優(yōu)化激活劑Mn的濃度,以期獲得最佳發(fā)光效率,所以本實施例設(shè)計合成熒光材料的化學(xué)式為(SrnMrOA12.6604.99,其中r = 0.0001,0.0005,0. 001 和 0. 002。制備方法同實施例1。本實施例制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜如圖4所示,由此表明Mn最佳濃度為0. 05% M0實施例4 上述研究結(jié)論表明本發(fā)明最佳熒光材料組成為(Sra 9995Mnacicici5) A12.6604.99,本實施例是通過優(yōu)化燒結(jié)溫度以以進(jìn)一步提高發(fā)光效率,所以本實施例合成熒光材料的化學(xué)式為 (Sra 9995MnaC1qJAI2^6O499,燒結(jié)溫度點(diǎn)分別取為 1100、1200、1300、1400 和 15000C0首先按照化學(xué)式所示原子比例稱取SrC03、Al203和MnCO3,并稱取總物質(zhì)質(zhì)量2. 5% 的AlF3作為助熔劑;然后把SrC03、A1203、MnCO3和AlF3放入瑪瑙研缽內(nèi)進(jìn)行充分研磨;此后把研磨混合物裝入剛玉坩堝內(nèi),把樣品壓緊實,把剛玉坩堝加上蓋子,放入高溫爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié);燒結(jié)工藝為從室溫至900°C升溫速度為5°C /min,然后以4°C /min升溫,1#樣品在 1100°C保溫6小時;邶樣品在1200°C保溫6小時;3#、4#和5#樣品達(dá)到1200°C后分別再以 2V /min升溫至1300、1400和1500°C,保溫6小時后分別以2V /min降至1200°C,然后以 40C /min降至900°C,再以5°C /min降溫至600°C,最后隨爐冷卻至室溫;對燒結(jié)產(chǎn)物破碎、 研磨,得成品。本實施例制備的熒光材料在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜如圖5所示,從 1100-1300°C,發(fā)光強(qiáng)度隨溫度升高而增大,在1300°C發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大值,然后隨溫度進(jìn)一步升高而減弱。但經(jīng)1200和1300°C高溫?zé)Y(jié)合成樣品,其發(fā)光強(qiáng)度幾乎相同。因此,本發(fā)明開發(fā)熒光材料的最佳燒結(jié)溫度為1200-1300°C。實施例5 本實施例制備熒光材料的化學(xué)式為[(Sr1TyBiixQiy) a 9995M%_] Al2.6604.99。本實施例是為了研究不同堿金屬元素對發(fā)光強(qiáng)度的影響。熒光材料的基質(zhì)按照上述優(yōu)化結(jié)果,即 MO · 1. 33Α1203,Mn的添加量為0. 05% Μ,用以取代Sr的Ba和Ca的濃度設(shè)計按照圖6所示的三元相圖相圖進(jìn)行,三角形三個頂點(diǎn)為Sr、Ba和Ca的一元相,對應(yīng)的樣品組分分別為 (Sr0.9995Mn0. C1005) 0 · 1. 33A1203、(Ba0.9995Μη0.0005) 0 · 1. 33Α1203 禾口(Ca0.9995Μη0.0005) 0 · 1. 33Α1203 ; 三角形Sr-Ba、Sr-Ca和Ba-Ca三條邊上的二元組分點(diǎn)分別為[(Sr0.75Ba0.25) 0.9995Μη0.0005] 0· 1. 33A1203> [ (Sr0 5Ba0 5) 0 9995Μπ0. 0005] 0 · 1. 33A1203> [(Sr0 25Ba0 75) 0 9995Mn0 0005] 0 · 1. 33A1203、[(Sra75Ca0.25) Cl 9995Mntltl005] 0 · 1. 33A1203、[ (Sra5Ca0.5) 0.9995Mn0.0005] 0 · 1. 33Α1203、 [(Sr0.25Ca0.75) 0.9995Μη0.0005] 0 · 1. 33Α1203> [ (Ba0.75Ca0.25) 0. 9995ΜΠ0. 0005] 0 · 1. 33Α1203>[(Ba0.5Ca0.5) 0.9995Mn0.0005]0-l. 33A1203 和[(Ba0 .25^ . 75 )o.9995Mno. 0005] 0-1. 33A1A ;三角形內(nèi)部各條線的交點(diǎn)對應(yīng) Sr-Ba-Ca 三元組分分別為[(SrQ.25ΟιαQ.9995M%Q(1(15] 0 · 1. 33A1203、 [(Sr0.25Ba0.5Ca0.25) 0.9995Mn0.0005] 0 · 1. 33A1203 禾口 [ (Sr0. MBa0.25Ca0.5) 0.9995Mn0.0005] 0 · 1. 33A1203。 由此設(shè)計的樣品組分如表1所示。按照表1中化學(xué)式所示配比稱取各原料,并稱取總物質(zhì)質(zhì)量2. 5%的AlF3作為助熔劑;將各原料和助熔劑放入瑪瑙研缽內(nèi)進(jìn)行充分研磨;此后把研磨混合物裝入剛玉坩堝內(nèi),把樣品壓緊實,把剛玉坩堝加上蓋子,放入高溫爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié);燒結(jié)工藝為從室溫至 900°C升溫速度為5°C /min,然后以4°C /min升溫至1300,在1300°C保溫6小時,然后以 2V /min降至1200室溫。C,再以4°C /min降至900°C,進(jìn)而以5°C /min降溫至600°C,最后隨爐冷卻至室溫;對燒結(jié)產(chǎn)物破碎、研磨,得成品。表1中1-8和9-15號樣品在460nm激發(fā)下的發(fā)射光譜分別如圖7和8所示。在 550-725·范圍內(nèi)對發(fā)射光譜積分,并把發(fā)射光譜最大值和發(fā)射峰值最大值分別歸一化為 100,求得其它樣品的相對發(fā)光強(qiáng)度,樣品發(fā)射光譜峰值位置、峰值半高、峰值相對高度和相對積分強(qiáng)度如表1所示,從中可以發(fā)現(xiàn),引入Ba或Ca對提高(Sra 9995Mnacicitl5) Al2.6604.99發(fā)光強(qiáng)度無益。表權(quán)利要求
1.一種LED紅色熒光材料,其特征在于所述LED紅色熒光材料的組成由以下通式(1) 表達(dá)(M1^rMnr) sAlt0s+L5t....................................... (1)其中0 < r彡1. 0 ;1彡s彡12 ;2彡t彡32 ;通式(1)中的M為Sr、Ba、Ca、Mg、Zn中的一種或幾種;當(dāng)通式(1)中s = 1時,通式(1)簡化為通式O)Or) O δ Al2O3.................................... (2)其中O < δ彡16。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED紅色熒光材料,其特征在于Μ為Sr,t 2s = 1-1. 75 l,r = 0. 0001-0. 01。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED紅色熒光材料,其特征在于M為Sr,δ= 1. 33,r = 0.0005。
4.一種如權(quán)利要求1所述的LED紅色熒光材料的制備方法,包括混料、燒結(jié)和后處理, 其特征在于所述混料是將配比量的各原料混合并研磨得到混合料;所述燒結(jié)是將混合料于1100-1600°C煅燒1-20小時并降至室溫得到燒結(jié)產(chǎn)物;所述后處理是將所得燒結(jié)產(chǎn)物破碎、研磨后得到熒光材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于在混料過程中加入原料總質(zhì)量1-5% 的助熔劑;所述助熔劑選自氟化鋁、氟化鋇、氯化銨、硼酸、氯化鈉或溴化鉀中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征在于所述助熔劑的添加量為原料總質(zhì)量的1.5-2. 5%,所述助熔劑為A1F3。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于在混料過程中加入酒精、異丙醇或丙酮濕磨。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于燒結(jié)過程中的升溫速率和降溫速率為 2-15°C /min。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于燒結(jié)溫度為1300°C,煅燒時間為 9-20小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED紅色熒光材料及其制備方法,其中LED紅色熒光材料的組成由通式(M1-rMnr)sAltOs+1.5t表達(dá),其中0<r≤1.0;1≤s≤12;2≤t≤32,M為Sr、Ba、Ca、Mg、Zn中的一種或幾種;其制備方法是將配比量的各原料混合并研磨得到混合料,將混合料于1100-1600℃煅燒1-20小時并降至室溫得到燒結(jié)產(chǎn)物,將所得燒結(jié)產(chǎn)物破碎、研磨后得到熒光材料。本發(fā)明LED紅色熒光材料無論是采用420-480nm藍(lán)光激發(fā)還是采用380-420nm近紫外光激發(fā),都能高效發(fā)光,本發(fā)明制備過程中不會排放大量對環(huán)境有害的廢氣。
文檔編號C09K11/64GK102352244SQ20111022693
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者張耀, 李俊巍, 李山鷹, 王彬彬, 羅安琪, 蔣陽, 陳雷 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)