[发明专利]一种硅酸盐蓝光荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土发光材料技术领域，具体涉及一种紫外激发蓝光荧光粉；本发明还涉及所述蓝光荧光粉的制备方法。

 

背景技术

对比传统的照明光源，白光LED由于具有节能、环保、安全、长寿命、低耗、高亮度、防震维护简便等优点，被认为第四代光源。目前，采用近紫外（350-410 nm）辐射的InGaN管芯激发三基色荧光粉来实现白光LED，可以改善目前商用蓝光芯片激发的黄光荧光粉（YAG:Ce³⁺）带来的色纯度不高的问题。采用硅酸盐作为发光材料基质，有利于提高发光效率，是因为发光中心和硅酸盐基质相互作用能量较低，可使发光中心离子直接吸收激发能量；同时，硅酸盐基质对比其他基质非常稳定 ，易于获得近紫外-蓝光范围的高效激发。常规的LED用的蓝色荧光粉多是Eu²⁺稀土离子作为发光中心，如CN101440283A公开的“一种用于近紫外LED的蓝色荧光粉”和CN 101798506 B公开的“一种发光二极管用的蓝色荧光粉”，在样品合成时都需要有CO或是H₂作为还原气氛，因此合成条件要求较高。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种性质稳定的硅酸盐蓝光荧光粉。

本发明还提供合成条件简便，制备所述硅酸盐蓝光荧光粉的方法。

实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种硅酸盐蓝光发射荧光粉，其特征在于，其表达式为Gd_4.67Si₃O₁₃：x Bi³⁺；掺杂的Bi³⁺是激活离子，式中x取值0.01～0.2。

进一步，所述硅酸盐蓝光发射荧光粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）按表达式中各物质的化学计量比分别称取以Gd、Si、Bi的单质、氧化物、卤化物或者相应盐类为原料；

2）在玛瑙研钵中充分研磨混合，放入刚玉坩埚中，加盖；

3）置于高温炉中，加热至1200～1400℃，恒温2～8小时；

4）自然冷却，取出研碎，即得体色为白色至淡黄色的蓝光光发射荧光粉。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明荧光粉在物理化学性质稳定的Gd_4.67Si₃O₁₃基质中引入少量的Bi³⁺离子，在激发峰值位于370 nm 左右紫外光的照射下可以产生位于450 nm附近的带宽发射，作为近紫外激发的LED用蓝色荧光粉具有良好的应用前景。

2、本发明荧光粉的亮度高，显色性好。设计并合成用于近紫外（350-410 nm）辐射的InGaN管芯激发的高效LED蓝色荧光粉具有广阔的应用前景。

3、本发明选用的Bi³⁺离子同样具有Eu²⁺离子具有的宽带发射，采用高温固相反应法，不需要还原气氛即在空气气氛下反应即可获得，合成条件简便；另外，铋源比作为稀土材料的铕离子价格要低的多。对于工业生产，合成条件及成本价格都是要考虑的，对比常规的LED用的蓝色荧光粉，本发明更易于推广。

 

附图说明

图1为本发明实施例1蓝光发射荧光粉Gd_4.67Si₃O₁₃:0.01Bi³⁺的X射线衍射结构图。

图2为本发明实施例1蓝光发射荧光粉Gd_4.67Si₃O₁₃:0.01Bi³⁺激发光谱（l_em=455 nm）。

图3为本发明实施例1蓝光发射荧光粉Gd_4.67Si₃O₁₃:0.01Bi³⁺发射光谱（l_ex=370 nm）。

图4为本发明实施例5、6、7、9蓝光发射荧光粉Gd_4.67Si₃O₁₃:x Bi³⁺ (x=0.03, 0.05, 0.06, 0.07, 0.09)的发射光谱（l_ex=370 nm）。

 

具体实施方式