[發明專利]一種Eu2+激活的氟硼酸鋁鋇熒光粉、制備方法及應用

無效

• 申請號: 201310444046.8
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103497761A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 黃彥林;魏東磊
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64;H01L33/50
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種氟硼酸鋁鋇鹽，特別涉及一種?Eu²⁺激活的氟硼酸鋁鋇鹽熒光粉、制備方法及應用，屬無機發光材料技術領域。

背景技術

白光發光二極管?(LED)?作為新一代的固體光源，不僅克服了傳統的白熾燈和熒光燈存在的能耗高、易碎、污染等缺點，還具有體積小、環保、反應速度快、?壽命長和可平面封裝、易開發成輕薄小巧產品等優點。因此，白光?LED?被廣泛用于各種照明設施和顯示面板，如室內外用燈、汽車用顯示燈；各種儀器儀表的指示燈或顯示面板，如交通指示燈、戶外用超大屏幕、顯示屏和廣告板等。

隨著近紫外-紫外光（350～410nm）LED芯片的發展，適于InGaN(350～410nm)管芯激發的三基色熒光材料成為人們研究的熱點。但是，可用于近紫外?（350?～?420?納米?）型白光?LED（NUV-LED）用的藍色熒光粉即使成功開發出?LED?用藍色熒光材料體系，由于發光效率低或者化學穩定性差，導致其離實際應用相差甚遠。因此，目前需要一種發光效率高且化學穩定性優良的新型藍色熒光材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種適于白光?LED?用高亮度的、發光效率高、化學穩定性優良的新型藍色熒光材料，它在250～420納米范圍內具有強的吸收，激發光的發射波長以450納米為主，發光效率達到67%。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種Eu²⁺激活的氟硼酸鋁鋇熒光粉，它的化學式為Ba_1-xBAlO₃F₂:xEu²⁺，其中，x為?Eu²⁺摻雜的濃度，0.0001≤x≤0.2。

本發明所述的Eu²⁺激活的氟硼酸鋁鋇熒光粉，采用高溫固相燒結法制備，具體步驟如下：

1、以含有氟離子F^-的化合物、含有鋇離子Ba²⁺的化合物、含有硼離子B⁵⁺的化合物、含有鋁離子Al³⁺的化合物、含有銪離子Eu³⁺的化合物為原料，按化學通式Ba_1-xBAlO₃F₂:xEu²⁺稱取各原料，其中，x為?Eu²⁺摻雜的濃度，0.0001≤x≤0.2，分別研磨；

2、將研磨后的含有鋇離子Ba²⁺的化合物、含有硼離子B⁵⁺的化合物、含有鋁離子Al³⁺的化合物、含有銪離子Eu³⁺的化合物混合均勻，在空氣氣氛下預燒結，燒結溫度為300～650℃，燒結時間為1～10小時；

3、步驟2得到的物料自然冷卻后加入含有氟離子F^-的化合物，研磨、混合均勻，再在還原氣氛中煅燒，煅燒溫度為650～1050℃，煅燒時間為1～10小時，得到一種Eu²⁺激活的氟硼酸鋁鋇熒光粉。

本發明技術方案所述的含有鋇離子Ba²⁺的化合物包括氧化鋇、氫氧化鋇、碳酸鋇、硝酸鋇、醋酸鋇中的一種。所述的含有硼離子B⁵⁺的化合物包括三氧化硼、硼酸中的一種。所述的含有鋁離子Al³⁺的化合物包括氧化鋁、氫氧化鋁、硝酸鋁中的一種。所述的含有氟離子F^-的化合物為氟化鋇。

制備本發明所述的氟硼酸鋁鋇熒光粉，針對上述技術方案的一個優選方法是：步驟2所述的在空氣氣氛下預燒結，燒結溫度為300～600℃，燒結時間為2～10小時；步驟3所述的在還原氣氛中煅燒，煅燒溫度為650～1000℃，煅燒時間為3～10小時；步驟3所述的還原氣氛為由活性碳粉、碳黑燃燒法提供，或為氮/氫混合氣體。

本發明提供的Eu²⁺激活的氟硼酸鋁鋇熒光粉，配合適量的紅色、綠色熒光粉，涂敷和封裝于InGaN二極管外，制備白光LED?照明器件。

與現有技術方案相比，本發明技術方案的優點在于：

1、?本發明制備的氟硼鋁酸鹽具有很好的化學穩定性和熱穩定性，原料來源廣泛，成本較低，同時也是具有高發光效率的熒光合成材料。