[發明專利]一種銪離子摻雜的硅酸鹽白光熒光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201710247098.4
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107129805B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 于立新;鐘檢林;李宋楚;滿孝琴
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;H01L33/50
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

一種銪離子摻雜的硅酸鹽白光熒光粉及制備方法，化學成分為：BaZr_xSi₂O_5+2x：Eu²⁺,Eu³⁺，其中x=0~0.5；（1）以BaCO₃、ZrO₂、SiO₂、Eu₂O₃為原料，按照化學計量比稱取上述原料。其中銪離子的摩爾濃度為堿土金屬陽離子的1%～6%；（2）將上述原料混合放入清潔、干燥的剛玉內襯的球磨機中球磨均勻后裝入剛玉坩堝中；（3）將上述混合物置于馬弗爐中在空氣氣氛中進行1000?1350℃高溫固相反應8?12h，爐冷至900℃時取出冷卻至室溫。本發明原材料廉價，安全環保、工藝簡單，產品能夠在寬的紫外光及近紫外光的激發下發射出強的白光、且色純度高，可廣泛用作于WLED白光熒光粉。

技術領域

本發明屬于固體光致發光材料制備技術領域，涉及由紫外光激發的白光熒光粉及其制備方法。

背景技術

白色發光二極管是一種發光效率高、能耗低、壽命長、綠色環保的一種新型光源。目前，白光LED主要通過以下三種方式實現:1）藍光芯片(In-GaN)激活黃色熒光粉釔鋁石榴石(YAG: Ce)，使得藍光與黃光混合形成白光；2）將紅、綠、藍三基色LED芯片組裝在一起，通過控制三基色芯片的電流而實現白光；3）通過近紫外芯片激活紅、綠、藍三基色熒光粉獲得白光。方式1）中存在顯色指數低、色彩還原性差以及高溫猝滅等缺點。方式2）不同芯片的輸出電壓、溫度特性以及光致衰減程度不同，導致控制電路復雜。方式3）三基色混合熒光粉存在配比調控和顏色再吸收的問題，使得發光效率和色彩還原性能受到較大的影響。為了解決顯色指數低、色彩還原性差、能量損耗等問題。因此，開發一種制備簡單環保、高效單一基質熒光粉是非常有必要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種銪離子摻雜的BaZr_xSi₂O_5+2x高效白光熒光粉及其制備方法。在空氣氣氛中部分Eu³⁺高溫自還原為Eu²⁺，并通過改變ZrO₂的摻入量，有效調節Eu³⁺/Eu²⁺的相對發光強度從而得到白光熒光粉。

本發明是通過以下技術方案實現的。

本發明所述的一種銪離子摻雜的硅酸鹽白光熒光粉，主要化學成分為。

BaZr_xSi₂O_5+2x：Eu²⁺,Eu³⁺

其中x=0~0.5，其中銪離子（包括Eu²⁺和Eu³⁺）為激活劑離子，其摩爾濃度為堿土金屬陽離子的1%～6%。

本發明所述的一種銪離子摻雜的硅酸鹽白光熒光粉的制備方法，包括如下步驟。

（1）熒光材料原料的選擇和稱取。

以BaCO₃、ZrO₂、SiO₂、Eu₂O₃為原料，按照化學計量比稱取上述原料。其中銪離子（Eu²⁺+Eu³⁺）的摩爾濃度為堿土金屬陽離子的1%～6%。

（2）將上述原料混合放入清潔、干燥的剛玉內襯的球磨機中（瑪瑙球）球磨均勻后裝入剛玉坩堝中。

（3）高溫自還原過程。

將上述混合物置于馬弗爐中在空氣氣氛中進行1000-1350℃高溫固相反應8-12h，爐冷至900℃時取出冷卻至室溫，即得到樣品。