[發(fā)明專利]一種銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉及其制備方法與應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109233826B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬學(xué)斌;王勝家;劉永順;郭佳歡
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇師范大學(xué);首都師范大學(xué)
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;H01L33/50
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

本發(fā)明公開了一種銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉及其制備方法與應(yīng)用，該熒光粉的化學(xué)通式為Mg_2.4Bi_0.3?xEu_xNa_0.3Al₄Ti₃O₂₅，其中基質(zhì)為鈦鋁酸鹽，Eu³⁺離子為激活劑，Bi³⁺離子為敏化劑，Na⁺離子為電荷補(bǔ)償劑，x為Eu³⁺離子的摻雜摩爾比，0.003≤x≤0.15；該熒光粉采用化學(xué)溶膠?凝膠法制備得到，樣品在近紫外光的激發(fā)下發(fā)射出主波長～604納米的紅色熒光，可以用來制作近紫外芯片激發(fā)的白光LED器件或純紅色LED光源。本發(fā)明的鈦鋁酸鹽熒光粉為純相，制備簡單、生產(chǎn)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無機(jī)發(fā)光材料領(lǐng)域，特別涉及一種銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(LED)是一種可將電能轉(zhuǎn)換為光能的能量轉(zhuǎn)換器件，是繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度放電燈之后的第四代綠色環(huán)保照明光源。白光LED主要由熒光粉和能提供激發(fā)光的二極管芯片構(gòu)成，目前主要有三種組裝方法：一種是將藍(lán)光LED芯片直接與黃色熒光粉結(jié)合，利用芯片的藍(lán)光和激發(fā)熒光粉得到的黃光混合獲取白光，這是最常用的方法；第二種是將三基色芯片組合在一起來獲得白光；第三種是將三基色熒光粉混合，在近紫外芯片照射下發(fā)射白光，這種方法也是目前白光LED的發(fā)展方向。因此，獲取高效穩(wěn)定的三基色熒光粉是發(fā)展白光LED的重中之重。

紅色熒光粉除了用作白光LED的三基色熒光粉外，還能作為紅色LED光源來獲得純粹的紅光。目前，紅色熒光粉的基質(zhì)材料也不盡相同，主要有硫化物，硼酸鹽，硅酸鹽及氮氧化物系列。但是這些基質(zhì)由于自身特性也存在許多不足，例如硫化物基熒光粉化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，熱穩(wěn)定差，光衰比較大；硼酸鹽熒光粉熱穩(wěn)定性差，易結(jié)塊，需要增加后續(xù)處理工藝；硅酸鹽基熒光粉的制備需要很高的溫度，保溫時間長，能耗高，對設(shè)備的要求比較嚴(yán)格，而且獲得的熒光粉顆粒較大，粒徑分散不均勻，需要研磨破碎，使得熒光粉的結(jié)晶度降低而影響到了發(fā)光的性能；氮氧化物熒光粉雖然發(fā)光效率較高，但是其制備條件苛刻，合成工藝復(fù)雜，對設(shè)備要求高，制作成本相對較高。

經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，鈦鋁酸鹽物理化學(xué)穩(wěn)定性好、壽命長、環(huán)境友好、熱淬滅溫度高，并且在紫外、近紫外或藍(lán)光區(qū)域具有良好的吸收，是一類優(yōu)良的發(fā)光基質(zhì)材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉，自身壽命長，淬滅溫度高，其在近紫外波段能夠被有效激發(fā)，并能夠發(fā)射紅光。

本發(fā)明的目的之二是提供上述銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉的制備方法，成相溫度低，制備條件簡單。

本發(fā)明的目的之三是提供上述銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉，其化學(xué)通式為：Mg_2.4Bi_0.3-xEu_xNa_0.3Al₄Ti₃O₂₅，其中，基質(zhì)為鈦鋁酸鹽，Eu³⁺離子作為激活劑，Bi³⁺作為敏化劑，Na⁺離子作為電荷補(bǔ)償劑，x為Eu³⁺離子的摻雜摩爾比，0.003≤x≤0.15。

本發(fā)明提供的上述銪離子激活的鈦鋁酸鹽熒光粉的制備方法，采用化學(xué)溶膠-凝膠法，具體包括以下步驟：