[发明专利]一种基于近紫外光激发的白色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光粉，特别是一种基于近紫外光激发的白色荧光粉；本发明还涉及该白色荧光粉的制备方法。

背景技术

Dy³⁺是一种可以产生白光的发光中心，其发光谱主要有两个发光部分组成：一是中心波长位于480nm左右的蓝发射光；二是中心波长位于580nm左右的黄发射光，两者合成即为白光。碱土锆酸盐具有较高的熔点、良好的机械性能及化学和热稳定性能，具有钙钛矿结构，尤其是其中的CaZrO₃通过[ZrO₆]八面体的大幅度旋转和倾斜实现密堆积，畸变程度大，这种结构可以有效地阻隔掺杂离子之间的能量传递，有可能达到较大的淬灭浓度而产生较强的发光。

近年来，人们尝试将Dy³⁺掺入碱土锆酸盐中，研究其发射白光的性质，并探讨了它在WLEDs（白光LED）中潜在的应用。有报道CaZrO₃:Dy³⁺在350-420nm激发下具备较好的发光性质，在351nm近紫外光激发下可发射482nm左右的蓝光，以及575nm左右的黄光。但到目前为止，见诸报道的CaZrO₃:Dy³⁺的发光强度较低，其发光性能需要进一步改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的基于近紫外光激发的白色荧光粉，该白色荧光粉可以被近紫外光有效激发，且发光强度高。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了前述基于近紫外光激发的白色荧光粉的一种制备方法。

本发明所要解决的技术方案是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种基于近紫外光激发的白色荧光粉，其特点是：其化学式为(Ca_1-yMg_y)_1-xDy_xZrO₃，x为Dy³⁺的摩尔百分比系数，0.005≤x≤0.15；y为Mg²⁺的摩尔百分比系数，0.01≤y≤0.30，Dy³⁺为发光中心。

本发明所述的一种基于近紫外光激发的白色荧光粉，进一步优选的技术方案是：化学式中优选：0.01≤x≤0.06；0.01≤y≤0.10。进一步优选：x＝0.02；y＝0.03。

本发明所要解决的的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明还公开了一种如以上技术方案所述的基于近紫外光激发的白色荧光粉的制备方法，其特点是：其步骤如下：以分析纯的碳酸钙CaCO₃，碳酸镁MgCO₃或氧化镁MgO，二氧化锆ZrO₂以及氧化镝Dy₂O₃为原料，按所述化学式组成称取适量原料再混合均匀，然后放入坩埚中，在高温炉中煅烧，烧结温度为1200℃～1500℃，维持此温度2-10小时后随炉冷却，取出后研磨即得白色荧光粉。

以上所述的本发明制备方法中，可以采用以下方法将原料混合均匀：将称取的原料直接在研磨钵中混合均匀。还采用以下方法将原料混合均匀：向称取的原料中加入适量酒精，利用磁力搅拌或球磨机进行湿法混合，然后利用烘箱烘干。本发明所述的基于近紫外光激发的白色荧光粉用肉眼看为白色粉末，可以被近紫外光有效激发。与现有技术相比，本发明的优点及技术效果如下：

1、本发明白色荧光粉相比于CaZrO₃:Dy³⁺发光材料，其中掺杂的Mg²⁺离子原料便宜易得；所得发光粉末的激发波长位于300-440nm范围，主激发峰位于351nm，可以被近紫外光有效激发；在近紫外光激发下，本发明白色荧光粉可发射中心波长分别位于483nm的蓝光和575nm的黄光，两者合成即得白光。

2、本发明白色荧光粉的发光中心Dy³⁺在近紫外光激发下的发光效率高、性能好。

3、本发明制备方法采用高温固相法在空气中制备发光粉末，该制备工艺操作简单，实用性强，成本低，可以实现规模化工业制造。

附图说明