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1、(10)申请公布号 CN 104232090 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104232090 A (21)申请号 201410492513.9 (22)申请日 2014.09.24 C09K 11/81(2006.01) (71)申请人 广西经正科技开发有限责任公司 地址 530007 广西壮族自治区南宁市西乡塘 区科园大道31号财智时代公寓B-1310 室 (72)发明人 廖森 黄映恒 龙琦苇 侯蕾 罗春林 (74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事 务所 ( 普通合伙 ) 44248 代理人 胡吉科 (54) 发明名称 一种近紫外激发的橙黄色发光荧光粉及其制 备。
2、方法 (57) 摘要 本发明属于荧光粉制备领域, 特别是涉及一 种近紫外激发的橙黄色发光荧光粉及其制备方 法。一种近紫外激发的橙黄色发光荧光粉, 组合 配比通式为 La0.99-x-yPO4:Li0.03,Bix,Smy; x, y 分别 是 Bi3+, Sm3+在该组合物中的摩尔百分数, 其中 0x0.05,0y0.05。 其制备方法为将La、 Sm、 Li、 Bi 对应的化合物以及模板剂均匀混合, 然 后加入磷酸盐, 混合均匀后进行研磨, 静置, 水洗 涤, 然后过滤并将滤饼烘干磨粉, 得到前驱体 ; 焙 烧所述前驱体得到近紫外激发的磷酸盐橙黄色荧 光粉。本发明的磷酸盐橙黄色荧光粉能够被波。
3、长 为 370410nm 的商用近紫外线激发, 具有较好的 市场前景, 而且该方法得到的产率在 95% 以上, 焙 烧过程不需要还原性气氛的保护, 易控制, 工艺简 单。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 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4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104232090 A CN 104232090 A 1/1 页 2 1. 一种近紫外激发的橙黄色发光荧光粉, 其特征在于 : 其组合配比的通式为 : La0.99-x-yPO4:Li0.03,Bix,Smy; x, y 分 别 。
4、是 Bi3+, Sm3+在 该 组 合 物 中 的 摩 尔 百 分 数, 其 中 0 x 0.05, 0 y 0.05。 2. 如权利要求 1 所述的近紫外激发的橙黄色发光荧光粉, 其特征在于 : 所述 x=0.01、 0.02、 0.03、 0.04 或 0.05, y=0.01、 0.02、 0.03、 0.04 或 0.05。 3. 如权利要求 1 所述的近紫外激发的橙黄色发光荧光粉, 其特征在于 : 其原料配比为 : P : La : Li : Sm : Bi 的物质的量比为 1 : 0.70 0.96 : 0.03 : 0.01 0.05 : 0.01 0.05。 4. 如权利要求 。
5、13 任一所述的近紫外激发的橙黄色发光荧光粉, 其特征在于 : 含有 La 的化合物选自硝酸镧、 氯化镧、 乙酸镧中的一种或者在相容情况下的几种的组合 ; 含有 Sm 的化合物选自硝酸钐、 氯化钐、 乙酸钐中的一种或者在相容情况下的几种的组 合 ; 含有 Li 的化合物选自氯化锂、 乙酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 氢氧化锂中的一种或者在相容 情况下的几种的组合 ; 含有 PO43+的化合物选自三水磷酸铵 ; 上述的镧盐、 钐盐和磷酸铵中至少有两种含有结晶水。 5. 制备如权利要求 13 任一所述的近紫外激发的橙黄色发光荧光粉的制备方法, 其特 征在于 : 将 La、 Sm、 Li、 Bi 对应的。
6、化合物以及模板剂均匀混合, 然后加入磷酸盐, 混合均匀后 进行研磨, 静置, 水洗涤, 然后过滤并将滤饼烘干磨粉, 得到前驱体 ; 焙烧所述前驱体得到近 紫外激发的橙黄色发光荧光粉。 6. 如权利要求 5 所述的方法, 其特征在于 : 所述模板剂为吐温系列、 OP 系列、 聚乙二醇 中的一种或者在相容情况下几种的组合 ; 或者所述模板剂为乙二胺盐酸盐与吐温的组合 ; 或者所述模板剂为三乙醇胺盐酸盐与吐温的组合。 7. 如权利要求 5 所述的方法, 其特征在于 : 所述研磨时间为 10-120 分钟, 所述静置时 间为 1-48 小时, 所述静置时温度保持为 20 100。 8. 如权利要求 5。
7、 所述的方法, 其特征在于 : 所述过滤为减压过滤。 9. 如权利要求 5 所述的方法, 其特征在于 : 所述烘干条件为 100 160下烘干 2-4 小 时, 所述焙烧条件为 780 850焙烧 3-6 小时。 10.如权利要求5所述的方法, 其特征在于 : 所述模板剂占整个反应物质量的0.1%5 %。 权 利 要 求 书 CN 104232090 A 2 1/4 页 3 一种近紫外激发的橙黄色发光荧光粉及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于荧光粉制备领域, 特别是涉及一种近紫外激发的橙黄色发光荧光粉及 其制备方法。 背景技术 0002 白光发光二极管 (LEDs) 具有发光效率高, 。
8、节能, 寿命长, 能耗低, 环保等优点。因 此, LEDs被视为新一代的固态发光器件。 目前研究的热点主要集中在新型荧光材料的研发, 以便研发出能够改善白光 LEDs 发光性能的荧光粉。例如, 已开发出来的典型荧光粉有, 黄 色荧光粉 Ca-SiAlON:Eu2+, 蓝色荧光粉 LiSrPO4:Eu2+和 KSrPO4:Eu2+。因此, 合成新型、 高效发光的以磷酸镧为基质的荧光粉是提高白光 LEDs 发光性能的一个重要的举措。而钐、 铋、 锂三元共掺磷酸镧橙黄色荧光粉就是一种新型的荧光粉。 0003 至今仍缺乏一种简单有效的钐、 铋、 锂三元共掺磷酸镧橙黄色荧光粉的制备方法。 0004 现有。
9、技术中, 所用的激发光与商用近紫外芯片的波长 (370410nm) 不匹配, 因此, 开发能被商用近紫外芯片的波长激发的单基质橙黄色荧光粉就显得很重要了。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种近紫外激发的橙黄色发光荧光粉及其制备方法, 以解决 现有荧光粉与商用近紫外芯片的波长 (370410nm) 不匹配的不足。 0006 本发明的技术方案 : 一 种 近 紫 外 激 发 的 橙 黄 色 发 光 荧 光 粉,其 组 合 配 比 的 通 式 为 : La0.99-x-yPO4:Li0.03,Bix,Smy; x, y 分 别 是 Bi3+, Sm3+在 该 组 合 物 中 的 摩 尔 百 。
10、分 数, 其 中 0 x 0.05, 0 y 0.05。 0007 进 一 步 的, 所 述 x=0.01、 0.02、 0.03、 0.04 或 0.05 ; y=0.01、 0.02、 0.03、 0.04 或 0.05。 0008 进一步的, 其原料配比为 : P : La : Li : Sm : Bi 的物质的量比为 1 : 0.70 0.96 : 0.03 : 0.01 0.05 : 0.01 0.05。 0009 进一步的, 原料中, 含有 La 的化合物选自硝酸镧、 氯化镧、 乙酸镧中的一种或者在 相容情况下的几种的组合。 0010 进一步的, 原料中, 含有 Sm 的化合物选自。
11、硝酸钐、 氯化钐、 乙酸钐中的一种或者在 相容情况下的几种的组合。 0011 进一步的, 原料中, 含有 Li 的化合物选自氯化锂、 乙酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 氢氧化 锂中的一种或者在相容情况下的几种的组合。 0012 进一步的, 原料中, 含有 PO43+的化合物选自三水磷酸铵。 0013 上述的镧盐、 钐盐和磷酸铵中至少有两种含有结晶水。 0014 本发明的另一项技术方案 : 制备上述近紫外激发的橙黄色发光荧光粉的方法 : 将 La、 Sm、 Li、 Bi 对应的化合物以及 说 明 书 CN 104232090 A 3 2/4 页 4 模板剂均匀混合, 然后加入磷酸盐, 混合均匀后进行。
12、研磨, 静置, 水洗涤, 然后过滤并将滤饼 烘干磨粉, 得到前驱体 ; 焙烧所述前驱体得到近紫外激发的橙黄色发光荧光粉。 0015 进一步的, 所述模板剂为吐温系列、 OP 系列、 聚乙二醇中的一种或者在相容情况下 几种的组合 ; 或者所述模板剂为乙二胺盐酸盐与吐温的组合 ; 或者所述模板剂为三乙醇胺 盐酸盐与吐温的组合。 0016 进一步的, 所述模板剂占整个反应物质量的 0.1% 5%。 0017 进一步的, 所述研磨时间为 10-120 分钟。 0018 进一步的, 所述静置时间为 1-48 小时, 所述静置时温度保持为 20 100。 0019 进一步的, 所述过滤为减压过滤。 002。
13、0 进一步的, 所述烘干条件为 100 160下烘干 2-4 小时。 0021 进一步的, 所述焙烧条件为780850焙烧36小时, 在焙烧中, 前驱体可分解 部分只有吸附水及结晶水, 故高温焙烧过程没有释放出任何的污染性气体。 0022 在上述方法中, 用水洗涤时, 反应混合物中可溶性的无机盐副产物可以回收加以 利用, 即将其浓缩, 可以制成其它副产品, 如硝酸铵等物质, 在获得这些副产品的同时又能 免于因直接排放环境造成的污染。 0023 本发明优点 : 本发明的方法与现有技术相比较, 高温焙烧过程没有释放出任何的污染性气体, 制备 易控制, 工艺简单、 原料来源广, 易于工业化生产等优点。
14、。本发明的特色是在于所用的激发 光波长为 401nm, 该激发光的波长与商用近紫外芯片的波长 (370-410nm) 相匹配, 即能这被 商用近紫外芯片激发而在 440-760nm 发光较强的荧光, 获得橙黄色光的钐、 铋、 锂三元共掺 磷酸镧橙黄色荧光粉。 附图说明 0024 图 1 为本发明实施例 1(x=0.01, y=0.05) 及实施例 4(x=0.04, y=0.02) 中时所得 产物的 X- 射线衍射分析图谱 (XRD) 。 0025 图 2 为本发明实施例 4 中 x=0.04, y=0.02 时所得产物的激发光谱 (PLE) 。 0026 图 3 为本发明实施例 4 中 x=。
15、0.04, y=0.02 时所得产物的发射光谱 (PL) 。 0027 图 4 为本发明实施例 4 中 x=0.04, y=0.02 时所得产物的色坐标图。 具体实施方式 0028 下面结合具体实施例, 进一步阐述本发明。 应理解, 这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。 此外应理解, 在阅读了本发明讲授的内容之后, 本领域技术人 员可以对本发明作各种修改或改动, 这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。 0029 实施例 1 制备 La0.93PO4:Li0.03, Bi0.01,Sm0.05 取硝酸镧 (La(NO3)36H2O) 粉末 13.95 mol 。
16、(6040.51 g), 硝酸钐 (Sm(NO3)36H2O) 粉末0.75 mol (333.35 g),氯化锂(LiCl) 粉末0.45 mol (19.08 g), 三氯化铋(BiCl3) 0.15mol (47.30g), 磷酸三铵(NH4) 3PO4 3H2O) 粉末15.0 mol (3047.0g), 聚乙二醇-400 说 明 书 CN 104232090 A 4 3/4 页 5 (100.0 g) 。 在一搪瓷容器中加入硝酸镧、 硝酸钐、 氯化锂及三氯化铋粉末, 接着加入聚乙二 醇 -400 并混合均匀备用, 然后在室温、 常压下, 在搅拌下向上述混合粉末中加入上述的磷 酸三铵。
17、粉末, 加完混合均匀后移入研磨设备中充分研磨 30min, 接着在 60 下静置 6 h, 用 水洗涤反应混合物 3 至 5 遍, 减压过滤。将滤饼在 100 下烘 2 4 h, 将烘干的滤饼磨成 粉 , 得到活性前驱体 ; 然后把该前驱体于马福炉中在 780下焙烧 3h 得钐、 铋、 锂三元共掺 磷酸镧 (La0.91PO4:Li0.03, Bi0.01,Sm0.05) 粉晶, 收率 =96.1%(以磷酸根盐为基准) 。 0030 实施例 2 制备 La0.93PO4:Li0.03, Bi0.02,Sm0.04 取硝酸镧 (La(NO3)3 6H2O) 粉末 13.95 mol (6040.。
18、51 g), 无水三氯化钐 (SmCl3) 粉末 0.60 mol (154.04 g),氯化锂(LiCl) 粉末0.45 mol (19.08 g), 三氯化铋(BiCl3) 粉末 0.30 mol (94.602g), 磷酸三铵(NH4) 3PO4 3H2O) 粉末15.0 mol (3047.0g), 聚吐温-80 (110.0 g) 。 在一搪瓷容器中加入硝酸镧、 无水三氯化钐、 氯化锂及三氯化铋粉末, 接着加入 吐温 -80 并混合均匀备用, 然后在室温、 常压下, 在搅拌下向上述混合粉末中加入上述的磷 酸三铵粉末, 加完混合均匀后移入研磨设备中充分研磨 30min, 接着在 60 。
19、下静置 6 h, 用 水洗涤反应混合物 3 至 5 遍, 减压过滤。将滤饼在 100 下烘 2 4 h, 将烘干的滤饼磨成 粉 , 得到活性前驱体 ; 然后把该前驱体于马福炉中在 780下焙烧 3h 得钐、 铋、 锂三元共掺 磷酸镧 (La0.93PO4:Li0.03, Bi0.02,Sm0.04) 粉晶, 收率 =95.9%(以磷酸根盐为基准) 。 0031 实施例 3 制备 La0.93PO4:Li0.03, Bi0.03,Sm0.03 取七水氯化镧 (LaCl7 7H2O) 粉末 13.95 mol (4208.85 g), 无水三氯化钐 (SmCl3) 粉 末0.45 mol (115。
20、.53 g),氯化锂(LiCl) 粉末0.45 mol (19.08 g), 三氯化铋(BiCl3) 粉 末 0.45 mol (141.90 g), 磷酸三铵 (NH4)3PO43H2O) 粉末 15.0 mol (3047.0g), OP-10 (120.0 g) 。 在一搪瓷容器中加入七水氯化镧、 无水三氯化钐、 氯化锂及三氯化铋粉末, 接着 加入 OP-10 并混合均匀备用, 然后在室温、 常压下, 在搅拌下向上述混合粉末中加入上述的 磷酸三铵粉末, 加完混合均匀后移入研磨设备中充分研磨 30min, 接着在 60 下静置 6 h, 用水洗涤反应混合物 3 至 5 遍, 减压过滤。将滤。
21、饼在 100 下烘 2 4 h, 将烘干的滤饼磨 成粉 , 得到活性前驱体 ; 然后把该前驱体于马福炉中在 780下焙烧 3h 得钐、 铋、 锂三元共 掺磷酸镧 (La0.972PO4:Li0.03, Bi0.03,Sm0.03) 粉晶, 收率 =96.4%(以磷酸根盐为基准) 。 0032 实施例 4 制备 La0.93PO4:Li0.03, Bi0.04,Sm0.02 取硝酸镧 (La(NO3)36H2O) 粉末 13.95 mol (6040.51 g), 硝酸钐 (Sm(NO3)36H2O) 粉末 0.30 mol(133.34 g), 硝酸锂 (LiNO3) 粉末 0.45 mol 。
22、(31.02 g), 三氯化铋 (BiCl3) 粉末 0.60 mol (189.20g), 磷酸三铵 (NH4) 3PO43H2O) 粉末 15.0 mol (3047.0g), 聚 二醇 -400(60.0 g) , OP-10(60.0 g) 。在一搪瓷容器中加入硝酸镧、 硝酸钐、 硝酸锂及 三氯化铋粉末, 接着加入聚二醇 -400 及 OP-10 并混合均匀备用, 然后在室温、 常压下, 在搅 拌下向上述混合粉末中加入上述的磷酸三铵粉末, 加完混合均匀后移入研磨设备中充分研 磨 30min, 接着在 60 下静置 6 h, 用水洗涤反应混合物 3 至 5 遍, 减压过滤。将滤饼在 10。
23、0 下烘 2 4 h, 将烘干的滤饼磨成粉 , 得到活性前驱体 ; 然后把该前驱体于马福炉中 在 780下焙烧 3h 得钐、 铋、 锂三元共掺磷酸镧 (La0.93PO4:Li0.03, Bi0.04,Sm0.02) 粉晶, 收率 说 明 书 CN 104232090 A 5 4/4 页 6 =97.0 %(以磷酸根盐为基准) 。 0033 实施例 5 制备 La0.93PO4:Li0.03, Bi0.05,Sm0.01 取硝酸镧 (La(NO3)3 6H2O) 粉末 13.95 mol (6040.51 g), 硝酸钐 (Sm(NO3)3 6H2O) 粉 末0.15 mol(66.67 g)。
24、,乙酸锂(LiAc 2H2O) 粉末0.45 mol (45.91 g), 三氯化铋(BiCl3) 粉末0.75 mol (236.51 g), 磷酸三铵(NH4) 3PO4 3H2O) 粉末15.0 mol (3047.0g), 聚二 醇 -400(130.0 g) 。在一搪瓷容器中加入硝酸镧、 硝酸钐、 硝酸锂及三氯化铋粉末, 接着加 入聚二醇 -400 并混合均匀备用, 然后在室温、 常压下, 在搅拌下向上述混合粉末中加入上 述的磷酸三铵粉末, 加完混合均匀后移入研磨设备中充分研磨 30min, 接着在 60 下静置 6 h, 用水洗涤反应混合物 3 至 5 遍, 减压过滤。将滤饼在 1。
25、00 下烘 2 4 h, 将烘干的滤 饼磨成粉 , 得到活性前驱体 ; 然后把该前驱体于马福炉中在 780下焙烧 3h 得钐、 铋、 锂三 元共掺磷酸镧 (La0.93PO4:Li0.03, Bi0.05,Sm0.01) 粉晶, 收率 =96.8 %(以磷酸根盐为基准) 。 0034 实施例 6 制备 La0.97PO4:Li0.03, Bi0.01,Sm0.01 取七水氯化镧 (LaCl7 7H2O) 粉末14.55 mol (4386.44 g), 硝酸钐(Sm(NO3)3 6H2O)粉 末0.15 mol(66.67 g),乙酸锂(LiAc 2H2O) 粉末0.45 mol (45.91。
26、 g), 三氯化铋(BiCl3) 粉末0.15 mol (47.301 g), 磷酸三铵(NH4) 3PO4 3H2O) 粉末15.0 mol (3047.0g), 聚二 醇 -400(130.0 g) 。在一搪瓷容器中加入硝酸镧、 硝酸钐、 硝酸锂及三氯化铋粉末, 接着加 入聚二醇 -400 并混合均匀备用, 然后在室温、 常压下, 在搅拌下向上述混合粉末中加入上 述的磷酸三铵粉末, 加完混合均匀后移入研磨设备中充分研磨 30min, 接着在 60 下静置 6 h, 用水洗涤反应混合物 3 至 5 遍, 减压过滤。将滤饼在 100 下烘 2 4 h, 将烘干的滤 饼磨成粉 , 得到活性前驱体。
27、 ; 然后把该前驱体于马福炉中在 780下焙烧 3h 得钐、 铋、 锂三 元共掺磷酸镧 (La0.968PO4:Li0.03, Bi0.012,Sm0.01) 粉晶, 收率 = 97.2 %(以磷酸根盐为基准) 。 0035 取实施例 1、 4 中的产物, 进行 XRD 分析 (见图 1) , 结果表明所得产物是钐、 铋、 锂三 元共掺磷酸镧晶体 (和磷酸镧的结构相同) 。 0036 实施例 4 制备出的近紫外激发的橙黄色荧光粉在 394 nm 下激发可以有效的发射 出荧光, 在420-750nm区域的荧光发射峰全体组合后得到橙黄色, 如图2和图3所示, 其CIE 色坐标在橙黄色区域, 如图 4 所示。 说 明 书 CN 104232090 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104232090 A 7 2/2 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104232090 A 8 。