[发明专利]一种稀土硼铝酸盐荧光粉的制备方法

说明书

一种稀土硼铝酸盐荧光粉的制备方法，涉及红色荧光粉。提供不仅制备工艺简单、易于操作、对环境友好、成本廉价，而且易被紫外激发的一种稀土硼铝酸盐荧光粉的制备方法。按照化学式Li_2‑x(AlBO₄):xEu³⁺的元素摩尔比Li︰Al︰B︰Eu＝(2－x)︰1︰1︰x，将碳酸锂、硼酸、氧化铝、氧化铕放入玛瑙研钵中研磨，得混合物，其中0≤x≤0.25；将得到的混合物在空气中加热煅烧，待冷却后再次研磨，得稀土硼铝酸盐荧光粉。所述稀土硼铝酸盐荧光粉加热煅烧温度低于1000℃，能耗少，便于量产，性能稳定，能被近紫外线激发，发射出570～640nm的荧光，为白光LED、晶体硅太阳能电池提供良好的光谱转换材料。

技术领域

本发明涉及红色荧光粉，尤其是涉及一种稀土硼铝酸盐荧光粉的制备方法。

背景技术

LED作为一种优质高效的照明光源，具有寿命长、反应速度快、照明环境清洁环保和照明品质高效节能等显著优点，被誉为第四代绿色照明光源，使它在现代社会广泛应用并且替代白炽灯的应用。LED显示屏由于其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳，使它在公众多媒体显示领域一枝独秀([1]杨阳.LED的发展[J].科技信息.2009:293)。随着全社会对节能减排要求的日益高涨，白光LED照明技术的迅猛发展以及照明和显示领域的广泛应用，全球半导体和照明领域掀起了一股白光LED热潮。

长期在阳光下的人类生理和心理与已经适应了太阳光照明，如果LED照明光源的发射光谱偏离太阳光谱较多，人们在此光源下工作生活，尤其是将其作为室内光源时，就会损伤眼睛和影响人体身体健康。因此，LED照明光源的色温不能太高，应为暖色温(5000K以下)，显色指数R要大于80([2]郑将辉,应莉莉,蔡丽晗,柴储芬,郑淞生,陈朝.用于白光LED的近紫外激发三基色荧光粉研究综述[J].LED配套材料产业发展交流对接会.2014:123-126)。通过RGB三基色荧光粉控制荧光粉的种类、发射光谱和含量，来调节色温，从而获得与太阳光相似的白光，因此开发出高效近紫外激发的红、绿、蓝荧光粉变得尤为重要。

Shockle和Queisser曾在《Journal of Applied Physics》(1961，Vol.32,PP510-519)文中指出单结晶硅电池的理论极限效率为40.7％(即SQ极限效率)([3]WilliamShockley and Hans J.Queisser,Journal of Applied Physics,Volume 32(March1961),pp.510-519)。由于单晶硅太阳能电池在紫外光或红外光区域没有得到有效的利用，单晶体硅太阳能电池效率低下，目前市场上的晶硅远未达到理论极限。利用荧光粉将太阳能光谱中的红外光和紫外线转换为可见光，照射到太阳电池中，增加太阳电池入射光的可见光强度，以提高太阳能电池的光电转换效率。

将具有实现转换功能的荧光粉掺入农膜中，将太阳光中对植物有害的近紫外光转化为植物可吸收利用的红橙光，无需外加光源进行人工补光就能提高农作物的光合效率，减少补光用电量，有利于降低化肥的使用量。不同波长的光辐射对植物生长和成分的影响不同。例如，红光照射量的增加会抑制植物侧根的产生而增加作物的含糖量；增加蓝光会抑制叶柄的伸长从而增加作物蛋白质的含量。通过荧光粉可以将太阳光中的光谱进行转换，不仅避免了有害光谱对植物的影响，同时将有害的以及无法吸收的光转化为植物可吸收利用的红橙光，从而改变透过转光农膜的光的光质，促进植物对营养元素的吸收，促进植物生长([4]中国专利CN105385014A)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供不仅制备工艺简单、易于操作、对环境友好、成本廉价，而且易被紫外激发的一种稀土硼铝酸盐荧光粉的制备方法。

本发明包括以下步骤：