本发明专利技术提供了一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，该铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的化学通式为RSc2BO5：xTm3+，其中，R为Li，Na，K，Rb或Cs，x的取值范围为0.01～0.08，该荧光粉可以实现由红外至绿光的长波辐射激发出蓝光短波发光，可弥补目前发光材料中蓝光材料的不足；本发明专利技术还提供了该铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备方法，该制备方法简单，生产成本低，可推广应用；此外，本发明专利技术还提供了该铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉在制备有机电致发光器件中的应用。
【技术实现步骤摘要】
一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉及其制备方法和应用
本专利技术涉及荧光粉领域，尤其涉及一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉及其制备方法和应用。
技术介绍
OLED的全称Organic Light Emitting D1de,即有机发光二极管。它有很多的优势，如组件结构简单、生产成本低、具有自发光的特性，加上OLED的反应时间短，以及可弯曲的特性，让它的应用范围极广。但由于目前稳定高效的OLED蓝光材料比较缺乏，使得白光OLED器件及光源行业的发展受到极大的限制。 上转换荧光材料能够在长波(如红外)辐射激发下发射出可见光，甚至紫外光，在光纤通讯技术、纤维放大器、三维立体显示、生物分子荧光标识、红外辐射探测等领域具有广泛的应用前景。但是，可由红外，红绿光等长波辐射激发出蓝光发射的铥掺杂钪硼酸盐上转换发光材料，仍未见报道。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉及其制备方法和应用，该荧光粉可以实现由红外至绿光的长波辐射激发出蓝光短波发光，可弥补目前发光材料中蓝光材料的不足；本专利技术提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备方法简单，能耗小且无工业三废，生产成本低，可推广应用；本专利技术还提供了该铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉在制备有机电致发光器件中的应用。 第一方面，本专利技术提供了一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，所述铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的化学通式为RSc2BO5:XTm3+，其中，RSc2BO5S基质，Tm3+为激活元素，R为Li, Na, K, Rb或Cs, x的取值范围为0.01?0.08。 优选地，所述X的取值为0.04。 本专利技术提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，以RSc2BO5为基质，Tm3+为掺杂离子；其中，稀土离子Tm3+具有丰富的能级和窄的发射谱线，由于受4f能级外层电子的屏蔽作用，Tm3+的能级寿命较长，很适合作为上转换发射中心，作为材料的发光中心，受激发后Tm3+发生1G4 — 3H6跃迁，发出475nm的蓝光发射峰。 另一方面，RSc2BO5基质材料不仅具有较高的热稳定性及光学透明性，还具有较低的声子能量和更宽的禁带宽度，能降低稀土离子的无辐射跃迁几率，进一步提高Tm3+的上转换发光效率和发光强度，与普通LiB3O5基质相比，RSc2BO5基质具有更宽的长波吸收范围，可以使更多的红光转换成蓝光，实现较高的上转换效率。 第二方面，本专利技术提供了一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备方法，包括以下步骤: (I)按1:2:1:0.01?0.08的摩尔比分别称取碳酸盐、三氧化二钪、三氧化二硼和三氧化二铥粉体； (2)将(I)所得粉体进行混合并研磨20?60分钟，得到混合均匀的粉体前躯体； (3)将(2)所得混合均匀的粉体前躯体置入煅烧装置中，于900?1400°C下煅烧0.5?5h，然后降温至600?800°C，并在此温度下保温0.5?3小时后冷却至室温，获得块状产物； (4)将(3)所得块状产物进行粉碎后得到所述铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，其化学通式为RSc2BO5:xTm3+，其中，R为Li，Na, K, Rb或Cs，x的取值范围为0.01?0.08。 优选地，所述步骤(I)中，所述碳酸盐(R2C03)、三氧化二钪(Sc203)、三氧化二硼(B2O3)和三氧化二铥(Tm2O3)粉体的摩尔比为I:2:1:0.01:0.04。 优选地，所述步骤(I)中，所述R2CO3, Sc2O3, B2O3和Tm2O3粉体的纯度为99.9%。 优选地，所述碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷或碳酸铯。 优选地，所述步骤(2)中，所述粉体在刚玉研钵中进行混合研磨。 优选地，所述步骤(2 )中，所述粉体的研磨时间为40分钟。 优选地，所述步骤(3 )中，将所述混合均匀的粉体前躯体置入电炉中进行煅烧。 优选地，所述步骤(3)中，所述煅烧过程的煅烧温度为1200°C，煅烧时间为3小时。 优选地，所述步骤(3)中，煅烧过程结束后，所述保温过程的温度为700°C，保温时间为2小时。 优选地，所述步骤(3)中，所述冷却至室温的方式为随炉冷却至室温。 优选地，所述步骤(4)中，所述X的取值为0.04。 本专利技术提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备方法，采用R2CO3, Sc2O3, B2O3和Tm2O3为原料，经混合、研磨、煅烧、破碎，制得铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，此制备方法工艺流程短，使用设备少，不污染环境，产物纯度高，粉体粒径小，发光性能优良，是十分值得推广的快速制备上转换荧光粉的方法。 第三方面，本专利技术提供了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括化学通式为RSc2BO5:XTm3+的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，在所述化学通式RSc2BO5:xTm3+中，R为Li，Na, K, Rb或Cs, x的取值范围为0.01?0.08。 本专利技术提供的有机电致发光器件采用铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉作为其发光材料。具体方式为:在做好长波单色光(如红光)的有机电致发光器件之后，把所述铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉混在封装材料中涂在有机电致发光器件的外面，当所述铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉受到红光激发时，会辐射出蓝光，该蓝光与发光层中剩余的红光混合后发出白光。 本专利技术提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉及其制备方法和应用，具有如下有益效果: (I)本专利技术提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，以RSc2BO5为基质，Tm3+为掺杂离子；其中，Tm3+具有丰富的能级和窄的发射谱线，很适合作为上转换发射中心；另一方面，RSc2BO5基质材料能降低稀土离子的无辐射跃迁几率，进一步提高上转换发光效率； (2)本专利技术提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉制备方法，工艺简单，能耗小且无工业三废，价格低廉，利于推广利用； (3)本专利技术提供的有机电致发光器件，采用了本专利技术提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，能获得白光有机电致发光器件。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例一提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备工艺流程图； 图2为本专利技术实施例一提供的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉和对比实施例提供的铥掺杂硼酸盐上转换荧光粉的光致发光光谱图； 图3为本专利技术实施例十六提供的有机电致发光器件结构示意图； 图4为本专利技术实施例十六制备的有机电致发光器件的光致发光光谱图。 【具体实施方式】 以下所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。 实施例一 结合图1所示的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备工艺流程图，本专利技术提供了一种铥掺杂钪硼酸锂上转换荧光粉的制备方法，包括以下步骤: (I)分别称取摩尔比为 I:2:1:0.04 的 Li2CO3, Sc2O3, B2O3 和 Tm2O3 粉体； (2)将(I)所得粉体置于在刚玉研钵中，研磨40分钟后得到混合均匀的粉体前躯体； (3)将(2)所得粉体前躯体放入马弗炉中，在1200°C下灼烧3小时后，冷却到200V并保温2小时，然后随炉冷却到室温取出，得到块体材料； (4)粉碎(3)所得的块体材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，其特征在于，所述铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的化学通式为RSc2BO5：xTm3+，其中，R为Li，Na，K，Rb或Cs，x的取值范围为0.01～0.08。
【技术特征摘要】
1.一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，其特征在于，所述铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的化学通式为RSc2BO5:xTm3+，其中，R为Li，Na，K，Rb或Cs，x的取值范围为0.01?0.08。2.如权利要求1所述的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，其特征在于，所述X的取值为0.04。3.一种铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按1:2:1:0.01?0.08的摩尔比分别称取碳酸盐、三氧化二钪、三氧化二硼和三氧化二铥粉体； (2)将(I)所得粉体进行混合并研磨20?60分钟，得到混合均匀的粉体前躯体； (3)将(2)所得混合均匀的粉体前躯体置入煅烧装置中，于900?1400°C下煅烧0.5?5h，然后降温至600?800°C，并在此温度下保温0.5?3小时后冷却至室温，获得块状产物； (4)将(3)所得块状产物进行粉碎后得到所述铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉，其化学通式为RSc2BO5:xTm3+，其中，R为Li，Na, K, Rb或Cs，x的取值范围为0.01?0.08。4.如权利要求3所述的铥掺杂钪硼酸盐上转换荧光粉的制备方法，其特征在于，所述步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，陈吉星，王平，张振华，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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