[發(fā)明專利]一種寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810207901.2
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101445728A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余錫賓;楊緒勇;楊廣乾;郭宇竹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海師范大學(xué)
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳瑾瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光材料領(lǐng)域，具體公開了一種寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料。

背景技術(shù)

LED照明技術(shù)將成為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次標(biāo)志性的 飛躍，被譽(yù)為第四代照明技術(shù)。白光LED用作光源，同樣的亮度，光電子芯片的 耗電量僅為普通白熾燈的1/12，壽命可延長100倍。如果我國1/3的白熾燈被LED 照明取代，每年可為國家節(jié)約用電1000億千瓦，相當(dāng)于一個三峽工程的發(fā)電量。 該技術(shù)的特點是安全、環(huán)保、節(jié)能、色彩豐富、微型化。

到目前為止，有兩種主要的方式得到白光：一種是采用藍(lán)光GaNIn二極管與 發(fā)黃綠光的熒光粉復(fù)合發(fā)白光；這種模式可提高光效10％左右，但顯色指數(shù)不容 易調(diào)節(jié)，缺少紅光成分，只能發(fā)出冷“白光”，不能滿足暖白光的應(yīng)用要求；另一 種是采用發(fā)射長波紫外光或紫藍(lán)光的GaNIn二極管與三基色熒光粉復(fù)合發(fā)白光； 此時只要熒光粉的激發(fā)波長與LED的發(fā)射波長相匹配，各色熒光粉的比例合適， 即可得到高光效的白色光譜，這種模式可望得到最佳效果，其中藍(lán)色發(fā)光材料是非 常重要的三基色熒光粉之一。

現(xiàn)在廣泛使用的材料是BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺藍(lán)色發(fā)光材料，但是 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺制備工藝復(fù)雜，燒結(jié)溫度高，還需二次燒結(jié)，得到的熒光粉體 顆粒較大，需要長時間研磨。另外，材料受到熱降解和真空紫外破壞的侵害，引 起亮度損失。沸石是一種介孔材料，具有高的比表面積和特殊的孔結(jié)構(gòu)，把稀土 激活劑離子組裝到沸石中，能夠有效的避免激活劑的團(tuán)聚引起的熒光濃度淬滅， 可有效的提高激活劑和基質(zhì)之間能量轉(zhuǎn)換效率和發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，能在250～420nm的寬 帶紫外下激發(fā)，可用于白光LED。

本發(fā)明還提供了這種寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的制備方法。

本發(fā)明的寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，以二價銪作為發(fā)光激活劑，以介孔 沸石為基質(zhì)，其組成中，Na離子與二價銪離子的摩爾比為(1-x)∶x，且0.005≤ x≤0.1。

介孔沸石優(yōu)選為NaX或NaY型沸石。

這種寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，對250nm～420nm的紫外光區(qū)間有很強(qiáng) 的吸收，在370～550nm有很強(qiáng)的發(fā)射，其發(fā)射主峰位于450nm。在250nm～420nm 的紫外光照射下，發(fā)生藍(lán)光。

制備方法為：將介孔沸石與三價銪鹽溶液混合攪拌，并在20～95℃下反應(yīng) 12～48小時，取沉淀干燥后，加入還原劑，在600～1200℃下燒結(jié)。

燒結(jié)時間為2～8小時。

介孔沸石可選用NaX或NaY型分子篩。NaX型分子篩包括13X型沸石和 4A型沸石；NaY型分子篩包括Y型沸石。

三價銪鹽可選用EuCl₃或Eu(NO₃)₃。三價銪鹽溶液中銪離子濃度為 0.05mol/L～1.5mol/L。

介孔沸石與三價銪鹽中銪離子的摩爾比為1∶(0.1～50)。

還原劑可選用碳或者氫氣。

介孔沸石的晶格中含有鈉離子，通過三價的銪離子與的離子吸附及與鈉離子 進(jìn)行離子交換，使銪離子嵌入沸石的晶格中，再經(jīng)過煅燒使三價的銪離子還原為 二價的銪離子，所得到的產(chǎn)品是一種寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，以銪離子為 發(fā)光激活劑，

本發(fā)明的熒光材料以二價銪離子為發(fā)光激活劑，以沸石為基質(zhì)，利用沸石的 的介孔結(jié)構(gòu)，避免了激活劑離子因團(tuán)聚造成的熒光濃度淬滅，同時該熒光材料對 250-420nm的紫外光有很強(qiáng)的吸收，從而產(chǎn)生了高的發(fā)光效率。這種熒光材料能 在250～420nm的寬帶紫外下激發(fā)產(chǎn)生藍(lán)光，可用于白光LED。特別是其長波紫 外LED激發(fā)的性能使得該材料具有廣泛的應(yīng)用前景。

采用液相法結(jié)合高溫固相法，得到高效寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)光熒光材料，而且 所得產(chǎn)品具有色純度高、化學(xué)及光學(xué)性能穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝簡單、原料廉價易得適 合工業(yè)化生產(chǎn)的特點，反應(yīng)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)。

附圖說明

圖1為實施例1寬帶紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料熒光光譜圖(左邊的線代表激 發(fā)光譜，右邊的線代表發(fā)射光譜)