[发明专利]一种Bi3+

说明书

本发明公开了一种Bi³⁺掺杂窄带蓝光铝镓酸盐荧光粉及其制备方法。其表达通式为Y_3‑xAl₂Ga₃O₁₂:xBi³⁺,其中x=0.002~0.05;Bi³⁺取代晶体中的Y，x表示取代率，激活离子为Bi³⁺。该荧光粉发射峰位于410nm，主要激发峰在370 nm，与现有近紫外LED芯片良好匹配。本发明还公开了上述荧光粉的制备方法，包括以下步骤：分别称取含钇、铝、镓和铋的化合物原料；将称取的化合物原料研磨后在氧化性气氛下灼烧，温度为1250~1500℃，时间为4~8h；将灼烧后的样品取出，研磨后得到Bi³⁺掺杂窄带蓝光镓酸盐荧光粉。本发明采用高温固相烧结法，制备方法简单，适合工业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及发光材料，特别涉及一种Bi³⁺掺杂窄带蓝光铝镓酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

荧光粉转换型白光LED(pc-WLEDs)是目前白光LED照明市场上的主流技术，其中已商业化的方案是蓝光LED芯片(波长450-480nm)激发黄色荧光粉，这种方案由于缺少红光组分而存在色温偏高、显色指数偏低的不足。

近年来，新兴的方案是近紫外光LED芯片激发红绿蓝三基色(RGB)荧光粉，不同颜色的荧光粉发出的光复合得到白光，其光谱更广，更接近自然光谱，色温和显色性更理想。而现有研究大多数集中于窄带绿光或红光荧光粉的探索，对窄带蓝光荧光粉的研究较少且主要集中在Eu掺杂方向。Li等人(Chem.Commun.54,11598(2018))报道的Sr₈Mg₇Si₉N₂₂:Eu²⁺具有紫外吸收(350nm)，蓝光发射(450nm)；Wei等人(CrystEngComm 21,3660(2019))报道的Ba₅SiO₄C_l6:Eu²⁺具有紫外吸收(345nm)和蓝光发射(440nm)。然而，稀土元素大多在可见光区域也存在吸收，从而导致荧光粉发光效率降低。相比于稀土而言，Bi³⁺的吸收集中在紫外区，不存在重吸收，可以有效地提高能量利用率。

因此，研制出一种在紫外区高效吸收的Bi³⁺掺杂的蓝光荧光粉迫在眉睫。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种Bi³⁺掺杂窄带蓝光铝镓酸盐荧光粉及其制备方法。本发明提供的荧光粉是一种高发光强度的Bi³⁺掺杂窄带蓝光铝镓酸盐荧光粉。该粉末发射峰位于410nm，半峰宽为39nm，主要激发峰位于370nm，与现有商用近紫外LED芯片(370-410nm)良好匹配。

本发明的另一目的在于提供一种Bi³⁺掺杂窄带蓝光铝镓酸盐荧光粉的制备方法，采用传统的高温固相烧结法，制备方法简单，适合工业化大规模生产。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种Bi³⁺掺杂窄带蓝光铝镓酸盐荧光粉：表达通式为Y_3-xAl₂Ga₃O₁₂:xBi³⁺；其中x＝0.002～0.05；从离子半径和配位数来看，Bi³⁺(配位数为8，离子半径为)更倾向于取代晶体中的Y(配位数为8，离子半径为)，x表示取代率，激活离子为Bi³⁺。