一种发光二极管用的荧光粉.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310158388.3

申请日:

2013.04.28

公开号:

CN104119910A

公开日:

2014.10.29

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):C09K 11/80申请公布日:20141029|||实质审查的生效IPC(主分类):C09K 11/80申请日:20130428|||公开

IPC分类号:

C09K11/80

主分类号:

C09K11/80

申请人:

广东超越光电科技有限公司

发明人:

何石明; 陈长缨; 何石运; 谢文省

地址:

517000 广东省河源市长安街252号2楼

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种发光二极管(LED)用的荧光粉及其制备。其特征在于其荧光粉的表达式为:Tb3-xGdxAl5O12:Ce,其中0≤x≤1,制备方法是把Tb源、Gd源、Al源、Ce源的混合溶液加入聚乙二醇为分散剂,用硝酸调节pH值后加入尿素溶液中,过滤后的沉淀经过去离子水洗涤后干燥。最后,将得到的前驱体置于弱还原气氛中进行煅烧,得到Tb3-xGdxAl5O12:Ce荧光粉,本发明的荧光粉均匀性好,粉体颗粒均匀。可用于照明、背光源、交通信号灯、走廊灯等照明领域。

权利要求书

1.  一种发光二极管用荧光粉的制备方法,其特征在于,所用方法包括步骤:
(1)将Gd、Tb源放入过量的硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3
(2)分别将Ce源和Al源溶解在去离子水中制成溶液;
(3)按一定的计量比取步骤(1)和步骤(2)的溶液制成混合溶液200体积份,加入15-25体积份重量百分浓度为2%的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用0.1M HNO3水溶液调节pH值到一定范围;
(4)将400体积份的1.5M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤(3)制成的溶液中,或将所述步骤(3)制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化2-4小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到Tb3-xGdxAl5O12:Ce前驱体粉末;
(5)将所述Tb3-xGdxAl5O12:Ce前驱体粉末在氢气、氮气混合的气流中1000-1100℃煅烧36-48小时,得到发光二极管使用的Tb3-xGdxAl5O12:Ce荧光粉。

2.
  如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所用硝酸的浓度为1M-3M。

3.
  如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所用的Gd源、Tb源、Ce源和Al源分别是Gd2O3、Tb4O7、Ce(NO3)3·6H2O和Al(NO3)3·9H2O。

4.
  如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,使用的计量比为Tb∶Gd∶Al∶Ce=3-x∶x∶5∶0.04-0.06(x数值范围为0-1)。

5.
  如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,调节的pH值为4.5-5。

6.
  如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还原氛围为氢气/氮气=5/95,混合气体流速为80-220ml/min。

说明书

一种发光二极管用的荧光粉
技术领域
本发明涉及一种用于照明、背光源、交通信号灯、走廊灯等照明领域的发光二极管,尤其涉及一种发光二极管用荧光粉的制备方法及其应用。
背景技术
由于发光二极管具有电流小,强度高,响应快,寿命长,体积小,经久耐用等优点,已经在普通照明、显示器等领域广泛使用,作为一种高效率,低成本的固态光源,是一代绿色环保能源。
白光LED的发光原理来是LED基片发出的蓝光与涂在表面的黄色荧光粉混合后形成白光,因此近几年黄光荧光粉取得很大进展,然而有蓝色LED芯片和YAG型荧光粉组成的白光LED存在能量转换率低、显色指数不高、产品粒度大等问题,从而影响白光LED的光强度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种化学性质稳定、发光强度高的白光发光二极管用荧光粉及其制备方法,制备工艺简单,易操作,绿色环保,做成的光源具有亮度高,显色性好的优点。
为实现上述目的,本发明采取以下方案:
一种发光二极管用荧光粉的制备方法,其所用方法包括以下步骤:
(1)将Gd、Tb源放入过量的硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3
(2)分别将Ce源和Al源溶解在去离子水中制成溶液;
(3)按一定的计量比取步骤(1)和步骤(2)的溶液制成混合溶液200体积份,加入15-25体积份重量百分浓度为2%的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用0.1MHNO3水溶液调节pH值到一定范围;
(4)将400体积份的1.5M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤(3)制成的溶液中,或将所述步骤(3)制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉 淀完全,陈化2-4小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到Tb3-xGdxAl5O12:Ce前驱体粉末;
(5)将所述Tb3-xGdxAl5O12:Ce前驱体粉末在氢气、氮气混合的气流中1000-1100℃煅烧36-48小时,得到发光二极管使用的Tb3-xGdxAl5O12:Ce荧光粉。
本发明所制备得到的荧光粉可用于制造白光发光二极管,用于照明、显示器、背光源、汽车、个人通讯设备等领域。
本发明针对现有技术的不足,设计一种共沉淀方法制备发光二极管用荧光粉。通过优选适当的沉淀剂,优化反应物浓度、温度、pH值,降低煅烧温度、煅烧时间等工艺参数,制备出性能优越的Tb3-xGdxAl5O12:Ce荧光粉。
具体实施方式
实施例1
一种发光二极管用Tb2Gd1Al5O12:Ce荧光粉的制备方法,所用方法如下:
所用原材料:Gd2O3(99.95%),Tb4O7(99.95%),Al(NO3)3·9H2O(99.0%),Ce(NO3)3·6H2O(99.99%)。
(1)将Gd2O3、Tb4O7放入过量的3M硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3
(2)分别将Ce(NO3)3·6H2O和Al(NO3)3·9H2O溶解在去离子水中制成溶液;
(3)按计量比Tb∶Gd∶Al∶Ce=2∶1∶5∶0.04取步骤(1)和步骤(2)的溶液制成混合溶液200ml,加入20ml重量百分浓度为2%的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用0.1M HNO3水溶液调节pH值到4.5-5;
(4)将400ml的1.5M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤(3)制成的溶液中,或将所述步骤(3)制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化2小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到Tb2Gd1Al5O12:Ce前驱体粉末;
(5)将所述Tb2Gd1Al5O12:Ce前驱体粉末在氢气/氮气=5/95混合的气流(100ml/min)中1000℃煅烧36小时,得到发光二极管使用的Tb2Gd1Al5O12:Ce荧光粉。
实施例2
一种发光二极管用Tb2.5Gd0.5Al5O12:Ce荧光粉的制备方法,所用方法如下:
所用原材料:Gd2O3(99.95%),Tb4O7(99.95%),Al(NO3)3·9H2O(99.0%), Ce(NO3)3·6H2O(99.99%)。
(1)将Gd2O3、Tb4O7放入过量的3M硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3;(2)分别将Ce(NO3)3·6H2O和Al(NO3)3·9H2O溶解在去离子水中制成溶液;
(3)按计量比Tb∶Gd∶Al∶Ce=2.5∶0.5∶5∶0.06取步骤(1)和步骤(2)的溶液制成混合溶液200ml,加入20ml重量百分浓度为2%的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用0.1M HNO3水溶液调节pH值到4.5-5;
(4)将400ml的1.5M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤(3)制成的溶液中,或将所述步骤(3)制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化2小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到Tb2.5Gd0.5Al5O12:Ce前驱体粉末;
(5)将所述Tb2.5Gd0.5Al5O12:Ce前驱体粉末在氢气/氮气=5/95混合的气流(120ml/min)中1100℃煅烧48小时,得到发光二极管使用的Tb2.5Gd0.5Al5O12:Ce荧光粉。
实施例3
一种发光二极管用Tb2.9Gd0.1Al5O12:Ce荧光粉的制备方法,所用方法如下:
所用原材料:Gd2O3(99.95%),Tb4O7(99.95%),Al(NO3)3·9H2O(99.0%),Ce(NO3)3·6H2O(99.99%)。
(1)将Gd2O3、Tb4O7放入过量的3M硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3
(2)分别将Ce(NO3)3·6H2O和Al(NO3)3·9H2O溶解在去离子水中制成溶液;
(3)按计量比Tb∶Gd∶Al∶Ce=2.9∶0.1∶5∶0.05取步骤(1)和步骤(2)的溶液制成混合溶液200ml,加入20ml重量百分浓度为2%的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用0.1M HNO3水溶液调节pH值到4.5-5;
(4)将400ml的1.5M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤(3)制成的溶液中,或将所述步骤(3)制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化2小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到Tb2.9Gd0.1Al5O12:Ce前驱体粉末;
(5)将所述Tb2.9Gd0.1Al5O12:Ce前驱体粉末在氢气/氮气=5/95混合的气流(120ml/min)中1000℃煅烧48小时,得到发光二极管使用的Tb2.9Gd0.1Al5O12:Ce荧光粉。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104119910A43申请公布日20141029CN104119910A21申请号201310158388322申请日20130428C09K11/8020060171申请人广东超越光电科技有限公司地址517000广东省河源市长安街252号2楼72发明人何石明陈长缨何石运谢文省54发明名称一种发光二极管用的荧光粉57摘要本发明公开了一种发光二极管LED用的荧光粉及其制备。其特征在于其荧光粉的表达式为TB3XGDXAL5O12CE,其中0X1,制备方法是把TB源、GD源、AL源、CE源的混合溶液加入聚乙二醇为分散剂,用硝酸调节PH值后加入尿素溶液中,过滤后的沉淀经过去离子水洗。

2、涤后干燥。最后,将得到的前驱体置于弱还原气氛中进行煅烧,得到TB3XGDXAL5O12CE荧光粉,本发明的荧光粉均匀性好,粉体颗粒均匀。可用于照明、背光源、交通信号灯、走廊灯等照明领域。51INTCL权利要求书1页说明书3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3页10申请公布号CN104119910ACN104119910A1/1页21一种发光二极管用荧光粉的制备方法,其特征在于,所用方法包括步骤1将GD、TB源放入过量的硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3;2分别将CE源和AL源溶解在去离子水中制成溶液;3按一定的计量比取步骤1和步骤2的溶液制成混合。

3、溶液200体积份,加入1525体积份重量百分浓度为2的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用01MHNO3水溶液调节PH值到一定范围;4将400体积份的15M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤3制成的溶液中,或将所述步骤3制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化24小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到TB3XGDXAL5O12CE前驱体粉末;5将所述TB3XGDXAL5O12CE前驱体粉末在氢气、氮气混合的气流中10001100煅烧3648小时,得到发光二极管使用的TB3XGDXAL5O12CE荧光粉。2如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所用。

4、硝酸的浓度为1M3M。3如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所用的GD源、TB源、CE源和AL源分别是GD2O3、TB4O7、CENO336H2O和ALNO339H2O。4如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,使用的计量比为TBGDALCE3XX5004006X数值范围为01。5如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,调节的PH值为455。6如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,还原氛围为氢气/氮气5/95,混合气体流速为80220ML/MIN。权利要求书CN104119910A1/3页3一种发光二极管用的荧光粉技术领域0001本发明涉及一种用于照明、背光源、交通信号灯、走廊灯等照明领。

5、域的发光二极管,尤其涉及一种发光二极管用荧光粉的制备方法及其应用。背景技术0002由于发光二极管具有电流小,强度高,响应快,寿命长,体积小,经久耐用等优点,已经在普通照明、显示器等领域广泛使用,作为一种高效率,低成本的固态光源,是一代绿色环保能源。0003白光LED的发光原理来是LED基片发出的蓝光与涂在表面的黄色荧光粉混合后形成白光,因此近几年黄光荧光粉取得很大进展,然而有蓝色LED芯片和YAG型荧光粉组成的白光LED存在能量转换率低、显色指数不高、产品粒度大等问题,从而影响白光LED的光强度。发明内容0004本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种化学性质稳定、发光强度高的白光发光二极管。

6、用荧光粉及其制备方法,制备工艺简单,易操作,绿色环保,做成的光源具有亮度高,显色性好的优点。0005为实现上述目的,本发明采取以下方案0006一种发光二极管用荧光粉的制备方法,其所用方法包括以下步骤00071将GD、TB源放入过量的硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3;00082分别将CE源和AL源溶解在去离子水中制成溶液;00093按一定的计量比取步骤1和步骤2的溶液制成混合溶液200体积份,加入1525体积份重量百分浓度为2的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用01MHNO3水溶液调节PH值到一定范围;00104将400体积份的15M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤3制成的溶液中,。

7、或将所述步骤3制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化24小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到TB3XGDXAL5O12CE前驱体粉末;00115将所述TB3XGDXAL5O12CE前驱体粉末在氢气、氮气混合的气流中10001100煅烧3648小时,得到发光二极管使用的TB3XGDXAL5O12CE荧光粉。0012本发明所制备得到的荧光粉可用于制造白光发光二极管,用于照明、显示器、背光源、汽车、个人通讯设备等领域。0013本发明针对现有技术的不足,设计一种共沉淀方法制备发光二极管用荧光粉。通过优选适当的沉淀剂,优化反应物浓度、温度、PH值,降。

8、低煅烧温度、煅烧时间等工艺参数,制备出性能优越的TB3XGDXAL5O12CE荧光粉。说明书CN104119910A2/3页4具体实施方式0014实施例10015一种发光二极管用TB2GD1AL5O12CE荧光粉的制备方法,所用方法如下0016所用原材料GD2O39995,TB4O79995,ALNO339H2O990,CENO336H2O9999。00171将GD2O3、TB4O7放入过量的3M硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3;00182分别将CENO336H2O和ALNO339H2O溶解在去离子水中制成溶液;00193按计量比TBGDALCE215004取步骤1和步骤2的溶液。

9、制成混合溶液200ML,加入20ML重量百分浓度为2的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用01MHNO3水溶液调节PH值到455;00204将400ML的15M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤3制成的溶液中,或将所述步骤3制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化2小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到TB2GD1AL5O12CE前驱体粉末;00215将所述TB2GD1AL5O12CE前驱体粉末在氢气/氮气5/95混合的气流100ML/MIN中1000煅烧36小时,得到发光二极管使用的TB2GD1AL5O12CE荧光粉。0022实施例20023一种。

10、发光二极管用TB25GD05AL5O12CE荧光粉的制备方法,所用方法如下0024所用原材料GD2O39995,TB4O79995,ALNO339H2O990,CENO336H2O9999。00251将GD2O3、TB4O7放入过量的3M硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3;2分别将CENO336H2O和ALNO339H2O溶解在去离子水中制成溶液;00263按计量比TBGDALCE25055006取步骤1和步骤2的溶液制成混合溶液200ML,加入20ML重量百分浓度为2的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用01MHNO3水溶液调节PH值到455;00274将400ML的15M的尿素。

11、溶液,在搅拌下滴加到步骤3制成的溶液中,或将所述步骤3制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化2小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到TB25GD05AL5O12CE前驱体粉末;00285将所述TB25GD05AL5O12CE前驱体粉末在氢气/氮气5/95混合的气流120ML/MIN中1100煅烧48小时,得到发光二极管使用的TB25GD05AL5O12CE荧光粉。0029实施例30030一种发光二极管用TB29GD01AL5O12CE荧光粉的制备方法,所用方法如下0031所用原材料GD2O39995,TB4O79995,ALNO339H2O9。

12、90,CENO336H2O9999。00321将GD2O3、TB4O7放入过量的3M硝酸水溶液中,加热至沸腾溶解并除去过量HNO3;00332分别将CENO336H2O和ALNO339H2O溶解在去离子水中制成溶液;说明书CN104119910A3/3页500343按计量比TBGDALCE29015005取步骤1和步骤2的溶液制成混合溶液200ML,加入20ML重量百分浓度为2的聚乙二醇6000水溶液作为分散剂,用01MHNO3水溶液调节PH值到455;00354将400ML的15M的尿素溶液,在搅拌下滴加到步骤3制成的溶液中,或将所述步骤3制成的溶液滴加到相同体积的尿素溶液中,沉淀完全,陈化2小时,使用循环水真空泵抽滤除去滤液,再使用等体积的去离子水洗涤5次,干燥得到TB29GD01AL5O12CE前驱体粉末;00365将所述TB29GD01AL5O12CE前驱体粉末在氢气/氮气5/95混合的气流120ML/MIN中1000煅烧48小时,得到发光二极管使用的TB29GD01AL5O12CE荧光粉。说明书CN104119910A。

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