[发明专利]一种Eu2+激活的氟硼酸铝钡荧光粉、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟硼酸铝钡盐，特别涉及一种 Eu²⁺激活的氟硼酸铝钡盐荧光粉、制备方法及应用，属无机发光材料技术领域。

背景技术

白光发光二极管 (LED) 作为新一代的固体光源，不仅克服了传统的白炽灯和荧光灯存在的能耗高、易碎、污染等缺点，还具有体积小、环保、反应速度快、 寿命长和可平面封装、易开发成轻薄小巧产品等优点。因此，白光 LED 被广泛用于各种照明设施和显示面板，如室内外用灯、汽车用显示灯；各种仪器仪表的指示灯或显示面板，如交通指示灯、户外用超大屏幕、显示屏和广告板等。

随着近紫外-紫外光（350～410nm）LED芯片的发展，适于InGaN(350～410nm)管芯激发的三基色荧光材料成为人们研究的热点。但是，可用于近紫外 （350 ～ 420 纳米 ）型白光 LED（NUV-LED）用的蓝色荧光粉即使成功开发出 LED 用蓝色荧光材料体系，由于发光效率低或者化学稳定性差，导致其离实际应用相差甚远。因此，目前需要一种发光效率高且化学稳定性优良的新型蓝色荧光材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种适于白光 LED 用高亮度的、发光效率高、化学稳定性优良的新型蓝色荧光材料，它在250～420纳米范围内具有强的吸收，激发光的发射波长以450纳米为主，发光效率达到67%。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种Eu²⁺激活的氟硼酸铝钡荧光粉，它的化学式为Ba_1-xBAlO₃F₂:xEu²⁺，其中，x为 Eu²⁺掺杂的浓度，0.0001≤x≤0.2。

本发明所述的Eu²⁺激活的氟硼酸铝钡荧光粉，采用高温固相烧结法制备，具体步骤如下：

1、以含有氟离子F^-的化合物、含有钡离子Ba²⁺的化合物、含有硼离子B⁵⁺的化合物、含有铝离子Al³⁺的化合物、含有铕离子Eu³⁺的化合物为原料，按化学通式Ba_1-xBAlO₃F₂:xEu²⁺称取各原料，其中，x为 Eu²⁺掺杂的浓度，0.0001≤x≤0.2，分别研磨；

2、将研磨后的含有钡离子Ba²⁺的化合物、含有硼离子B⁵⁺的化合物、含有铝离子Al³⁺的化合物、含有铕离子Eu³⁺的化合物混合均匀，在空气气氛下预烧结，烧结温度为300～650℃，烧结时间为1～10小时；

3、步骤2得到的物料自然冷却后加入含有氟离子F^-的化合物，研磨、混合均匀，再在还原气氛中煅烧，煅烧温度为650～1050℃，煅烧时间为1～10小时，得到一种Eu²⁺激活的氟硼酸铝钡荧光粉。

本发明技术方案所述的含有钡离子Ba²⁺的化合物包括氧化钡、氢氧化钡、碳酸钡、硝酸钡、醋酸钡中的一种。所述的含有硼离子B⁵⁺的化合物包括三氧化硼、硼酸中的一种。所述的含有铝离子Al³⁺的化合物包括氧化铝、氢氧化铝、硝酸铝中的一种。所述的含有氟离子F^-的化合物为氟化钡。

制备本发明所述的氟硼酸铝钡荧光粉，针对上述技术方案的一个优选方法是：步骤2所述的在空气气氛下预烧结，烧结温度为300～600℃，烧结时间为2～10小时；步骤3所述的在还原气氛中煅烧，煅烧温度为650～1000℃，煅烧时间为3～10小时；步骤3所述的还原气氛为由活性碳粉、碳黑燃烧法提供，或为氮/氢混合气体。

本发明提供的Eu²⁺激活的氟硼酸铝钡荧光粉，配合适量的红色、绿色荧光粉，涂敷和封装于InGaN二极管外，制备白光LED 照明器件。

与现有技术方案相比，本发明技术方案的优点在于：

1、 本发明制备的氟硼铝酸盐具有很好的化学稳定性和热稳定性，原料来源广泛，成本较低，同时也是具有高发光效率的荧光合成材料。