[发明专利]一种宽带紫外激发的蓝色荧光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，具体公开了一种宽带紫外激发的蓝色荧光材料。

背景技术

LED照明技术将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次标志性的 飞跃，被誉为第四代照明技术。白光LED用作光源，同样的亮度，光电子芯片的 耗电量仅为普通白炽灯的1/12，寿命可延长100倍。如果我国1/3的白炽灯被LED 照明取代，每年可为国家节约用电1000亿千瓦，相当于一个三峡工程的发电量。 该技术的特点是安全、环保、节能、色彩丰富、微型化。

到目前为止，有两种主要的方式得到白光：一种是采用蓝光GaNIn二极管与 发黄绿光的荧光粉复合发白光；这种模式可提高光效10％左右，但显色指数不容 易调节，缺少红光成分，只能发出冷“白光”，不能满足暖白光的应用要求；另一 种是采用发射长波紫外光或紫蓝光的GaNIn二极管与三基色荧光粉复合发白光； 此时只要荧光粉的激发波长与LED的发射波长相匹配，各色荧光粉的比例合适， 即可得到高光效的白色光谱，这种模式可望得到最佳效果，其中蓝色发光材料是非 常重要的三基色荧光粉之一。

现在广泛使用的材料是BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺蓝色发光材料，但是 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺制备工艺复杂，烧结温度高，还需二次烧结，得到的荧光粉体 颗粒较大，需要长时间研磨。另外，材料受到热降解和真空紫外破坏的侵害，引 起亮度损失。沸石是一种介孔材料，具有高的比表面积和特殊的孔结构，把稀土 激活剂离子组装到沸石中，能够有效的避免激活剂的团聚引起的荧光浓度淬灭， 可有效的提高激活剂和基质之间能量转换效率和发光效率。

发明内容

本发明旨在提供一种宽带紫外激发的蓝色荧光材料，能在250～420nm的宽 带紫外下激发，可用于白光LED。

本发明还提供了这种宽带紫外激发的蓝色荧光材料的制备方法。

本发明的宽带紫外激发的蓝色荧光材料，以二价铕作为发光激活剂，以介孔 沸石为基质，其组成中，Na离子与二价铕离子的摩尔比为(1-x)∶x，且0.005≤ x≤0.1。

介孔沸石优选为NaX或NaY型沸石。

这种宽带紫外激发的蓝色荧光材料，对250nm～420nm的紫外光区间有很强 的吸收，在370～550nm有很强的发射，其发射主峰位于450nm。在250nm～420nm 的紫外光照射下，发生蓝光。

制备方法为：将介孔沸石与三价铕盐溶液混合搅拌，并在20～95℃下反应 12～48小时，取沉淀干燥后，加入还原剂，在600～1200℃下烧结。

烧结时间为2～8小时。

介孔沸石可选用NaX或NaY型分子筛。NaX型分子筛包括13X型沸石和 4A型沸石；NaY型分子筛包括Y型沸石。

三价铕盐可选用EuCl₃或Eu(NO₃)₃。三价铕盐溶液中铕离子浓度为 0.05mol/L～1.5mol/L。

介孔沸石与三价铕盐中铕离子的摩尔比为1∶(0.1～50)。

还原剂可选用碳或者氢气。

介孔沸石的晶格中含有钠离子，通过三价的铕离子与的离子吸附及与钠离子 进行离子交换，使铕离子嵌入沸石的晶格中，再经过煅烧使三价的铕离子还原为 二价的铕离子，所得到的产品是一种宽带紫外激发的蓝色荧光材料，以铕离子为 发光激活剂，

本发明的荧光材料以二价铕离子为发光激活剂，以沸石为基质，利用沸石的 的介孔结构，避免了激活剂离子因团聚造成的荧光浓度淬灭，同时该荧光材料对 250-420nm的紫外光有很强的吸收，从而产生了高的发光效率。这种荧光材料能 在250～420nm的宽带紫外下激发产生蓝光，可用于白光LED。特别是其长波紫 外LED激发的性能使得该材料具有广泛的应用前景。

采用液相法结合高温固相法，得到高效宽带紫外激发的蓝光荧光材料，而且 所得产品具有色纯度高、化学及光学性能稳定，生产工艺简单、原料廉价易得适 合工业化生产的特点，反应过程基本没有工业三废，属于绿色环保、低能耗高效 益产业。

附图说明

图1为实施例1宽带紫外激发的蓝色荧光材料荧光光谱图(左边的线代表激 发光谱，右边的线代表发射光谱)