[发明专利]一种紫外或近紫外激发的硼酸盐荧光粉及其制备方法无效
申请号: | 201110065576.2 | 申请日: | 2011-03-18 |
公开(公告)号: | CN102181284A | 公开(公告)日: | 2011-09-14 |
发明(设计)人: | 赵韦人;宋恩海 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | C09K11/63 | 分类号: | C09K11/63 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 林丽明 |
地址: | 510006 广东省广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 紫外 激发 硼酸盐 荧光粉 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于荧光粉材料领域,具体涉及一种发光二极管(LED)用的硼酸盐荧光粉,特别是一种紫外或近紫外激发的硼酸盐荧光粉及其制备方法。
背景技术
白光LED具有发光效率高,耗电量低,使用寿命长,绿色环保等优点,具有广阔的应用前景和价值。目前,白光LED已经在液晶显示器背光源、指示灯、普通照明等诸多领域得到应用,并且有取代目前使用的各式灯泡和荧光灯的趋势。这种新型的绿色光源必将成为新一代的照明光源,对节能、环保、提高人们的生活质量等方面有着广泛而深远的意义。
目前获得白光LED主要有两种方案:一种是多芯片组合型。把分别发射红、绿、蓝光的LED组合,混合三种光而形成白光发射。这种方案的白光具有亮度高,稳定性和显色性好等优点,但成本高,驱动电路复杂,目前没有规模化生产。另一种是荧光粉转换型。用蓝光LED激发发黄色荧光的YAG:Ce3+荧光粉,剩余的蓝光与黄色荧光复合,形成白光。这种方案在技术和工艺都比较成熟,是目前产业化的主流产品。但这种方案获得的白光缺乏红色成份,色温较高(>5500K),显色性较低(Ra<80)。此外由于蓝光和红光来源于不同的基体,配色工艺要求高,发光热稳定性不理想。虽然紫光或紫外光激发的分别发射红,绿,蓝光的三基色荧光粉(RGB荧光粉),再复合产生白光的方案可望获得高显色性(Ra>90),但常用的红粉为Y2O2S:Eu3+,绿粉为ZnS:Cu+,Al3+, 蓝粉为BaMgAl10O17:Eu2+之间存在着导致发光效率下降的重吸收问题,且荧光粉的配比调控不易解决,导致白光LED器件的流明效率的寿命降低,同时成本加大。研发非硫化物为基质的单一多色荧光粉将是解决此问题的有效手段。Eu2+,Mn2+共激活的单一基质多色荧光粉正好迎合这种需要。这种荧光粉的发射谱带通常由双峰或三峰组成,部分此类荧光粉的发光甚至覆盖整个可见光区而产生白光。 通常由于Mn2+4的T1(4G)→6A1k(6S)跃迁是自旋禁阻的,其发光较弱,Mn2+的发光需要借助Eu2+对Mn2+的能量传递。由于是单一基质多色光,这种白光具有颜色稳定,其相应的白光LED制作工艺简单等优点,从而成为白光LED照明的一个研究热点。
发明内容
本发明专利针对现有LED荧光粉的缺点,提供了一种发光二极管用的荧光粉,该荧光粉同时具有红绿双发射峰,利用其可以分别得到适用于近紫外LED芯片激发的绿光和红光。
本发明提供的一种紫外或近紫外激发的硼酸盐荧光粉,该硼酸盐荧光粉的结构通式为Ba2-x-zSrzCa1-y(BO3)2:xEu2+,yMn2+,x、y、z分别是Eu2+、Mn2+和Sr2+在化合物中的摩尔百分数,其中0≤x≤0.15、0≤y≤0.15、0≤z≤1.5,且x与y的值不同时为零。
本发明提供的一种紫外或近紫外激发的硼酸盐荧光粉的制备方法,包括以下步骤:
⑴按上述化学式的化学计量比称取原料,碱土金属的原料是其碳酸盐;硼酸根的原料为硼酸;铕离子的原料为氧化铕;锰离子的原料为碳酸锰;
⑵向原料的混合物中加入适量的乙醇搅拌使其充分混合,然后烘干,向原料的混合物中加入乙醇后刚好能流动为宜,方便混合;
⑶将烘干后的原料再次充分研磨,然后将他们移动至刚玉坩埚中,在活性炭或氢气或氨气还原气氛下加热到950~1000℃,升温速度为5℃/min,并保温2~8小时,随后降至室温,取出样品研磨即得到荧光粉。
⑷采用x射线衍射仪测量荧光粉的XRD图谱以验证其晶体结构,用荧光光谱仪测量荧光粉的激发与发射光谱图。
上述步骤(3)中保温时间为6小时。
上述步骤(3)中加热温度为960℃。
本发明的有益效果:
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