[發明專利]一種雙重核殼熒光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110292743.7
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102321471A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 魯景奇;鐘瑜
• 申請（專利權）人: 魯景奇
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;C09K11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發明涉及發光材料技術領域，尤其涉及一種核殼結構熒光粉及其制備方法。

背景技術

顯示和照明技術的發展給人類的生活帶來巨大的改變，尤其是白光LED的出現，是LED從標識功能向照明功能跨出的實質性一步。白光LED最接近日光，更能較好反映照射物體的真實顏色。由于它還具有無污染、長壽命、耐震動和抗沖擊的鮮明特點，從技術角度看，白光LED無疑是LED最尖端的技術，將成為21世紀的新一代光源——第四代電光源，白光LED的應用市場將非常廣泛。?

目前在現有技術領域，實現照明和顯示的方式，以通過紫外芯片或藍光芯片激發熒光材料的方法或者低壓汞放電產生紫外線激發熒光粉的方法為主。但是，由于受到熒光材料的限制，這些方法都存在一定的局限性。?

如專利US5998925、US6998771、ZL00801494.9中，都是利用藍光芯片激發鈰激活的稀土石榴石熒光材料(如Y₃Al₅O₁₂:Ce，(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂:Ce，簡稱YAG；或Tb-石榴石，簡稱TAG)，通過藍光芯片激發熒光材料發出黃光與部分藍色芯片的藍光復合出白光。這種方法中，所使用的熒光材料在白光LED的應用和性能方面具有很大的局限性。首先，這種熒光材料的激發范圍在420～490nm的范圍內，最有效的激發在370～470nm的范圍內，對于紫外光區?域和可見光的短波長側區域及綠光區域不激發；其次，這種稀土石榴石結構的熒光粉的發射光譜最大只能到540nm左右，缺少紅色成分，造成白光LED的顯色指數較低。?

如專利US6649946、USPA20040135504、CN1522291A、CN1705732A、CN1596292A、CN1596478A、US6680569中，所涉及的是UV-藍光區域可以有效激發的稀土激活的氮化物或氮氧化物熒光材料。這種方法的熒光材料的有效激發波長范圍有所增加，發射范圍也可以從綠光到紅光，但是這種熒光材料的發光亮度較低，而且制造成本較高，作為實用化的LED熒光粉使用還有很大的局限性。?

如專利USPA6351069中所涉及的是硫化物紅色熒光材料，這種熒光材料可以作為補色成分加入到白光LED中，用以彌補顯色指數，降低色溫。但是，硫化物熒光材料的發光亮度低，雖然提高顯色指數，卻降低LED的流明效率；而且，其化學穩定性和耐老化性能差，并腐蝕芯片，縮短了LED的使用壽命。?

實際上，在現有其它已經授權或者正在申請的專利所闡述的各類熒光材料中，鋁酸鹽類熒光材料的激發光譜很難實現在可見光區的有效激發；而硅酸鹽類或者鹵硅酸鹽類熒光材料則在熱穩定方面性能稍差。

發明內容

因此，本發明的目的是提供了一種核?殼結構熒光粉，不僅導電性良好，而且形貌類球形，具有較好的發光強度、發光均勻度和與基板的附著力。

本發明的另一發明目的是提供了一種工藝簡單、成本低廉的核殼結構熒光粉的制備方法；

所述熒光材料的化學組成表示式為：BaSi₂O₆:(Ce_a,?Tb_1-a)SiO₂M_y，其中0.5≤a≤1.0；0<y≤1×10^-2，是包覆；M為內核；SiO₂為中間殼層；BaSi₂O₆:(Ce_a,?Tb_1-a)為外殼層，M是Ag、Au、Pt、Pd或Cu金屬納米顆粒中的至少一種。

優選地，0.5≤a≤0.8；0<y≤1×10^-3。

依據本發明的第二方面，提供一種核殼結構熒光粉的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：采用?StOber方法對M金屬納米顆粒包覆SiO₂，得到含有包覆產物的溶液，其中M是Ag、Au、Pt、Pd或Cu金屬納米顆粒中的至少一種；

步驟2：按計量比，在含有包覆產物的溶液中加入Ba、Si的硝酸鹽溶液或鹽酸鹽溶液或氧化物以及Ce和Tb的硝酸鹽溶液或鹽酸鹽溶液，攪拌，滴加過量草酸溶液，攪拌使沉淀完全，然后調節溶液的pH到5～6，攪拌，陳化，過濾，洗滌過濾產物，干燥得到核殼結構熒光粉前驅體；