[發明專利]一種新型鉻摻雜雙硼酸鹽近紅外熒光粉及其制成的光源

在審

• 申請號: 202110576681.6
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113308247A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 葉信宇;陳廣;韓磊;聶文東;王薇;楊幼明;廖臣興;趙玉磊;鐘奕暉
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;C09K11/78;H01L33/50
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1.一種新型Cr³⁺摻雜雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉及其制備方法，其特征在于熒光粉化學組成：Y_1-x-bM_x(N_yAlz)_3-a(BO₃)₄:aCr³⁺,bRE，其中M為Li⁺、K⁺、Na⁺等中的一種或幾種組合；N為Lu、Ga、Gd、Sc、In等中的一種或幾種組合；RE為Yb³⁺、Nd³⁺、Dy³⁺、Er³⁺、Pr³⁺中的一種或幾種組合。

2.根據權利要求1所述的一種新型雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉，其特征在于0x1，0≤y1，0≤z＜1，y+z＝1，0a≤0.5，0≤b＜0.2。

3.根據權利要求1所述的一種新型雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉，其特征在于采用高溫固相燒結法制備，具體步驟如下：

(a)依據分子式Y_1-x-bM_x(N_yAlz)_3-a(BO₃)₄:aCr³⁺，bRE按照化學計量比稱取含Y、M、N、Al、B、Cr³⁺、RE的原料進行充分混合，加入一定量的助熔劑，研磨均勻，過篩；

(b)將步驟(a)中所得混合料裝入剛玉坩堝或石墨坩堝，再移入馬弗爐在一定溫度下燒結并保溫一段時間，后隨爐冷卻至室溫；

(c)將步驟(b)得到的燒結產物研磨、洗滌、烘干、過篩，即可得到一種新型的Cr³⁺摻雜雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉。

4.根據權利要求3所述的一種新型的Cr³⁺摻雜雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉的制備方法，其特征在于，其特征在于含Y、M、N、Al、B、Cr³⁺、RE的原料為各元素對應的氧化物或硝酸鹽或碳酸鹽或氫氧化物。

5.根據權利要求3所述的一種新型的Cr³⁺摻雜雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉的制備方法，其特征在于，所述特定助熔劑為CaF₂、P₂O₅、NH₄F等原料的組合；其加入的含量為熒光材料總質量的0～10wt.％。

6.根據權利要求3所述的一種新型的Cr³⁺摻雜雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉的制備方法，其特征在于，所述燒結溫度為800～1300℃，保溫時間為1～10h。

7.根據權利要求3所述的一種新型的Cr³⁺摻雜雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉的制備方法，其特征在于電爐的升溫速率為1～20℃/min，加熱方式為馬弗爐加熱或電磁感應爐加熱，加熱氣氛為空氣氣氛。

8.一種新型的Cr³⁺摻雜雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉的應用方法，其特征在于：將權利要求1-7任一所述的近紅外熒光粉應用于近紅外LED光源中。

9.一種新型的近紅外光源的制備方法，其特征在于：將上述近紅外熒光粉與硅膠混合得到漿料，將漿料涂覆在紫外或藍光LED芯片上，經固化得到近紅外LED光源。

10.根據權利要求1-9所述的一種Cr³⁺摻雜新型雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉及近紅外光源的制備方法，其特征在于，得到的新型雙硼酸鹽結構寬帶近紅外熒光粉在紫外或藍光激發下具有寬帶近紅外發光；將熒光粉與400～450nm LED芯片封裝后制得近紅外光源，其發射光譜在650～1250nm之間，半峰寬為100～300nm，內量子效率為50～95％，473K溫度下發光強度保持室溫的80％以上。