[發明專利]一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310001130.2
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103013509A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 楊正文;楊朝寧;邱建備;宋志國;于雪;楊勇;周大成;尹兆益
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于顯示和照明熒光粉技術領域，具體涉及一種在紫外光激發下具有顯示照明功能的陶瓷熒光粉。

背景技術

白光LED是一種新型的固態照明能源，它以其節能，使用壽命長，耗能低，無污染，效率高等優點被認為是21世紀有可能取代傳統照明光源的新能源。目前獲得白光LED主要有兩種方法：一種是多芯片組合型，把分別發射紅、綠、藍光的LED組合，混合三種光而形成白光發射。這種方案的白光具有亮度高，穩定性和顯色性好等優點；但成本高,?驅動電路復雜，目前沒有規模化生產。另一種是熒光粉轉換型，用藍光LED激發能發射黃光的熒光粉，剩余的藍光與黃光復合形成白光。這種方案在技術和工藝上都比較成熟，是目前產業化的主流產品。但這種方案獲得的白光缺乏紅色成份，顯色性較低。此外由于藍光和紅光來源于不同的基體，發光熱穩定性不理想。通過紫外光激發發射紅、綠、藍三基色的混合熒光粉，可獲得高顯色性的白光發射，但不同熒光粉之間存在著導致發光效率下降的重吸收問題和熒光粉的配比調控不易解決的問題，限制了其應用。因此，若采用單一基質的白光發射熒光粉，可望同時獲得高的發光效率和發光穩定性，同時使得LED封裝工藝大大簡化，因此近幾年來單一基質的白光熒光粉的研究十分活躍。相比之下，目前市場上還缺乏性能優異、熱穩定性和化學穩定性好的單一基質的白光陶瓷熒光粉材料。

發明內容

本發明的目的是針對現有LED照明熒光粉可見光發光色域窄、顯色性較低、需要多種熒光粉復合，制備方法成本高、復雜等問題，采用Bi、Eu離子作為激活離子，制備鉍，銪離子共摻雜的鋯酸鹽白色熒光粉材料，對紫外光激發具有高效的響應特性。

本發明通過下列技術方案實現：一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料，該材料中的MZrO₃：Eu：Bi的摩爾比=1：0.01～0.1：0.01～0.1；其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一種。

本發明的另一目的在于提供一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料的制備方法，經過下列各步驟：

（1）按M：Zr：Eu：Bi的摩爾比=1：1：0.01～0.1：0.01～0.1，稱量MCO₃、ZrO₂、Bi₂O₃和Eu₂O₃，再混合均勻，其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一種；

（2）將步驟（1）所得的混合料置于剛玉坩堝內，在空氣中于1300℃下預煅燒1～4h，待自然冷卻后，在還原氣氛中于1000～1300℃下煅燒1～5h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料。

所述步驟（2）的還原氣氛為H₂+N₂。

本發明與現有的熒光粉材料相比，具有如下突出的優點：

采用Bi、Eu離子作為激活離子，制備鉍，銪離子共摻雜的鋯酸鹽白色熒光粉材料，對紫外光激發具有高效的響應特性，在紫外光激發下可以發射白光。在紫外光激發下發光色域寬，無需多種熒光粉配比，不會出現色溫飄移問題。該熒光粉在340nm紫外光激發下，具有來自于Bi³⁺的位于470nm寬帶發射峰和Eu³⁺的紅色特征發射；該材料有望成為新型熒光照明顯示材料。

附圖說明

圖1是本發明實施例1所得的BaZrO₃：0.025Eu：0.05Bi熒光粉的發射譜圖。

具體實施方式

下面將結合實施例進一步闡明本發明的內容，但這些實例并不限制本發明的保護范圍。

實施例1

（1）按Ba：Zr：Eu：Bi的摩爾比=1：1：0.025：0.05，稱量BaCO₃、ZrO₂、Bi₂O₃和Eu₂O₃，再混合均勻；

（2）將步驟（1）所得的混合料置于剛玉坩堝內，在空氣中于1300℃下預煅燒3h，待自然冷卻后，在還原氣氛H₂+N₂中于1300℃下煅燒3h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料BaZrO₃：0.025Eu：0.05Bi。

實施例2