[发明专利]一种高功率白光LED用纳米簇核壳荧光粉的制备

说明书

本发明提出的用于一种高功率白光LED用纳米簇核壳荧光粉及其制备方法，通过水热法这杯纳米银簇修饰的核壳荧光转换材料，Bi/Mn双离子掺杂通过调节掺杂系数、掺杂比例、离子价态等可以调控荧光粉实现紫外和蓝光区的双吸收，同时产生蓝光、绿光、黄光、红光区的高强度发射。添加的银纳米簇壳层材料具有表面激元共振效应，能有效提升核材料的发光效率，使得绿光区效率可达89％，红光区92％，黄光区近84％。发明提出的用于一种高功率白光LED用纳米簇核壳荧光粉及其制备方法，其优点是避免发生区域重吸收，可适用于蓝光及紫外LED芯片。

技术领域

本发明涉及一种高功率白光LED用纳米簇核壳荧光粉的制备，属于发光与照片技术领域。

背景技术

白光LED(WLED)是新一代固态绿色光源，具有节能环保、小体积、高光效、性能稳定等诸多优点。目前WLED以PC/MC方式实现白光的路径有三条：1)蓝光LED芯片+黄色荧光粉；2)紫光LED芯片+红+绿+蓝三基色荧光粉；3)蓝光LED芯片+绿光LED芯片+红光LED芯片。实现白光的三种途径中，目前已经实现产业化、最经济实用的途径是蓝光LED芯片涂覆黄色荧光粉，使用该途径的WLED的光效高达250lm/W。在WLED光源中，荧光粉对白光的实现起到至关重要的作用。荧光粉一般为无机材料，根据其基质分类，常用的体系有铝酸盐、氮化物/氮氧化物、硅酸盐、氟化物等。因此，开发一种不含有稀土离子激活剂，制备简单，节能环保，发光效率高的三基色荧光粉是目前开发重点。

目前基于三色荧光粉的材料主要研究方向是由稀土离子作为激活剂的氮氧化物、硫化物、硅酸盐复合物。如中国专利申请CN104327853B公布了一种三色基荧光粉及调色制备方法，通过共沉淀的方法制备了通式m(CaAbCO₃)+n(CaxMyCO₃)为的三基色荧光粉,其中A和M分别为Eu、Tb、Ce中任意一种。虽然这些荧光粉拥有较好的发光性能，但是制备工艺复杂，稀土离子配比严格，不适合批量化生产。如中国专利CN105860964A公布了一种三色基荧光粉制备方法，通过水热法制备Ba₂Ni₃F₁₀，该材料在以的325nm激光作为激发光的条件下,同时发射出三种不同波段的荧光,分别是紫外光、绿光、红光,波长在360nm，530nm，700nm，但紫外区，绿光区发光效率偏低。这些荧光粉发光效果优于三色发光强度不一，导致材料光自吸收，发光效率不高，同时制备依赖于稀土离子激活，成本较高且高温工艺导致能耗较大；同时硫化物体系存在环境污染。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点和不足，本发明的目的在于提供一种紫外光及蓝光激发的，组分可调节光发射，并具有光增益效果的非稀土离子掺杂的荧光粉，能够与紫外发光二极管或蓝光发光二极管相匹配，产生白光。

本发明提出了一种高功率白光LED用纳米簇核壳荧光粉的制备方法，制备温度较低，节能环保，工艺简单。

本发明的目的通过一下技术方案实现，包括以下步骤：

1)微波法制备Bi/Mn离子掺杂氟化物微米颗粒

2)将末端炔基吡啶环与无机银盐按一定计量比混合与高沸点溶剂中，加热形成超分子银纳米簇。

3)将Bi/Mn离子掺杂氟化物微米颗粒与银纳米簇在水热反应釜中按一定比例混合，加入双氧水，水热反应形成共混乳液。

4)将共混乳液进行高温烧结，最终得到纳米簇核壳荧光粉。