[發明專利]一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠

有效

• 申請號: 201610344825.4
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN105969348B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 周鼎;曲松楠;李迪
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;H01L33/50;B82Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及納米材料技術領域，更具體地說，涉及一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠。

背景技術

發光二極管(Light Emitting Diode，LED)燈珠是一類新興的固體光源，其能量利用率達到總能量的14％-15％，遠高于白熾燈和熒光燈，并且其使用壽命和發光效率相較于白熾燈和熒光燈也具有較大優勢。

目前LED燈珠的主要結構包括有源發光器件(LED芯片)，以及包裹所述LED芯片的封裝材料，所述封裝材料中混有熒光粉。但是目前主流的熒光粉中的主要成分為稀土發光材料，而稀土發光材料具有不可再生且價格昂貴的缺點，使得LED燈珠的進一步應用受到局限。近年來有研究人員通過采用半導體納米粒子來替代所述稀土發光材料作為所述熒光粉的主要成分，所述半導體納米粒子雖然不具有稀土發光材料不可再生的缺點，但是其毒性較大、成本較高。

碳納米點作為一類基于碳材料的新型熒光物質，具有高穩定性、低制備成本、高熒光量子效率、低生物毒性的優勢，成為具有廣泛應用前景的熒光材料。但是碳納米點目前還主要集中在溶液中應用，當碳納米點溶液凝結為固態時會由于聚集誘導熒光淬滅效應而失去熒光特性，從而無法作為熒光粉應用于LED燈珠中。

因此，找到一種制備碳納米點熒光粉的方法成為研究人員努力的方向之一

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠，以實現制備具有熒光特性的碳納米點熒光粉的目的。

為實現上述技術目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

一種碳納米點熒光粉制作方法，包括：

獲取碳納米點溶液；

將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得待處理混合液，所述待處理混合液中的碳納米點表面被硫酸鋇包裹；

對所述待處理混合液進行提取處理，獲得碳納米點熒光粉。

優選的，所述將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得待處理混合液，包括：

將可溶鋇鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點溶液；

將可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點溶液中，以在表面組裝有鋇離子的碳納米點表面形成硫酸鋇，獲得所述待處理混合液。

優選的，所述可溶鋇鹽為氯化鋇或硝酸鋇；

所述可溶硫酸鹽為硫酸鉀或硫酸鈉或硫酸鎂。

優選的，所述可溶硫酸鹽為硫酸鈉；

所述可溶鋇鹽為氯化鋇；

所述碳納米點溶液中溶質與氯化鋇和硫酸鈉的質量比為第一預設值:1.7:1，其中，所述第一預設值的取值范圍為4.2×10^-4-1×10^-1，包括端點值。

優選的，所述碳納米點溶液的濃度不大于2.5mg/mL。

優選的，對所述待處理混合液進行提取處理，獲得碳納米點熒光粉包括：

對所述待處理混合液依次進行離心、洗滌、烘干、研磨操作，獲得碳納米點熒光粉。

一種碳納米點熒光粉，采用上述任一實施例所述的方法制得。

一種發光二極管LED燈珠，包括：

LED芯片；

包裹所述LED芯片的封裝材料；

所述封裝材料中混有如上述實施例所述的碳納米點熒光粉。

優選的，所述封裝材料為混有所述碳納米點熒光粉的聚二甲基硅氧烷的預聚物。

優選的，所述碳納米點熒光粉與聚二甲基硅氧烷的預聚物的質量比為第二預設值:1；

所述第二預設值的取值范圍為0.1-3，包括端點值。

從上述技術方案可以看出，本發明實施例提供了一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠，其中，所述碳納米點熒光粉制作方法通過在碳納米點溶液中加入可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽的方式在所述碳納米點溶液中的碳納米點表面形成穩定的硫酸鋇。所述硫酸鋇在對所述待處理混合液進行提取處理過程中起到隔離碳納米點彼此之間團聚的作用，從而使得所述碳納米點不會由于聚集誘導熒光淬滅效應而失去熒光特性，為獲得所述碳納米點熒光粉創造前提條件。并且由于硫酸鋇較好的穩定性以及碳納米點的強熒光特性，使得所述碳納米點熒光粉成為理想的LED燈珠顏色轉換層的制備材料。

附圖說明