[发明专利]一种紫外/近紫外光激发的绿色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种紫外/近紫外光激发的绿色荧光粉及其制备方法，化学式为Ba_10‑10xEu_10xAl₂O₁₃，式中，激活离子为铕离子Eu²⁺，x为Eu²⁺掺杂Ba²⁺位的摩尔比，0.0001≤x≤0.25。本发明制备的荧光粉具有激发波长宽、颗粒分散均匀、优良的热稳定性和物理化学稳定性、不与封装材料、半导体芯片等发生作用等优点，容易被紫外‑近紫外(300～420nm)波段的光高效激发，发光强度高、发光效率高、荧光色度纯正；制备时将含有合成发光材料所需元素的化合物按比例混合，采用高温固相法或化学合成法制备，多次煅烧制备，工艺简单，易于操作，原料来源丰富，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种荧光材料及其制备方法，具体是一种紫外/近紫外光激发的绿色荧光粉及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术

白发光二极管(LED)是一种可以将电能直接转换为可见光光能的能量转换器件，是一种新型的照明显示器件和绿色环保照明光源。白发光二极管照明设备具有工作电压低、节省电量、性能稳定、体积小、节能环保、无热辐射、寿命长、很强的抗振动和抗冲击能力等优点，广泛应用于指示灯、背光源、相机、装饰、手机、室内商业气氛照明及城市夜景、舞台照明、陈列馆、展览会等各个领域。荧光粉作为白发光二极管的重要组成部分，对于改善该类LED的发光效率、使用寿命、色温、显色指数等性能具有重要的意义。

制备白光LED有几种常见的技术手段，但是从实用性和可行性来看，最重要的发展方向之一是通过(近)紫外LED芯片激发三基色荧光粉来产生白光。所以，有关可被(近)紫外光激发的荧光粉的研究受到了极其重要的关注；因此，研制具有高转换效率的三基色荧光粉有着重要意义，也已成为当前固态照明的研究重点。在三基色荧光粉之中，绿色荧光粉有着重要的作用；绿发光荧光粉一方面可以用来制备纯发光LED，即采用LED芯片与绿发光荧光粉封装得到，该设备的发光效率比纯绿色LED芯片的发光效率要高得多；另一方面绿发光荧光粉可用来组成白光LED三基色中的绿色发光部分。

在稀土离子激活的绿发光粉荧光粉之中，Eu²⁺离子是最重要的一种激活剂之一，在发光和照明中得到广泛的关注和应用；稀土Eu²⁺离子的5d能级没有外层s、p电子屏蔽，完全裸露在外，因此其f-d之间的电子跃迁很容易受外界晶学环境的影响，改变基质将使发射峰的位置发生明显的变化，不同的晶体环境产生不同的能级劈裂；Eu²⁺具有独特的外层电子结构和稳定的化学性质，有其激活的荧光材料在彩电、计算机显示器、显像管、医学、照明、军事等领域、核物理等等都存在广泛的应用。

目前，可用于紫外-近紫外型白光LED用的绿色荧光粉还不多。其中，研究较多的是硅酸盐基绿色荧光粉，还有部分氮氧化物绿色荧光粉。现有的荧光粉发光效率不高、激发波长较窄。中国发明专利CN101497789A公开了一种氮化物绿色荧光粉及其制备方法，将SrCO₃、BaCO₃或二者组合与Si(NH)₂和Eu₂O₃进行球磨混合2-3个小时得到混合物，然后将混合物在1400-1500℃的温度烧结3-4个小时后进行粉碎，粉碎后的产物分别用去离子水和异丙醇清洗2-3次，然后在90-100℃的温度干燥16-24个小时得到干燥物，最后将干燥物进行过筛，得到氮化物绿色荧光粉，工艺过程较为复杂，不易于操作，合成成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紫外/近紫外光激发的绿色荧光粉及其制备方法，该方法操作简单，生产成本低，所制备的绿色荧光粉可具有激发波长宽、优良的热稳定性和物理化学稳定性、色度稳定、光转换效率高且不与封装材料、半导体芯片等发生作用等优点。