一种绿色荧光粉及其制备方法和应用技术

技术编号:13103196 阅读:103 留言:0更新日期:2016-03-31 10:39
本发明专利技术提供了一种绿色荧光粉及其制备方法,所述绿色荧光粉的化学式为:(Ba1-x-ySrxEuy)9Lu2Si6O24,其中,0≤x≤0.9999,0.0001≤y≤0.3,0.0001≤x+y≤1,x、y为摩尔分数。本发明专利技术还提供了绿色荧光粉在白光LED中的应用。本发明专利技术还提供了所述绿色荧光粉在场发射显示屏中的应用。本发明专利技术提供的绿色荧光粉具有生产成本低、制作工艺简单、激发波长范围广等优点,在紫外或蓝光激发下,能够发射绿光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光材料领域,特别是涉及。
技术介绍
白光LED (Light Emitting D1de)具有无毒、寿命长(10万小时)、高效节能、全固态、抗震性及安全性好等优点,广泛用于各种照明设施上,是一种环保、节能的绿色照明光源,被认为是替代传统照明器件的新光源。目前,白光LED普遍采取在蓝光LED芯片上涂敷高效的可被蓝光激发而发射黄光的荧光粉,其原理是蓝光LED激发荧光材料产生与蓝光互补的黄光,再利用透镜原理将蓝光、黄光予以混合,使人眼产生白光的视觉。目前此种荧光粉主要是YAG钇铝石榴石,其化学式为Y3Al5012:Ce3+,这种荧光粉制作的白光LED具有很高的发光效率,但是由于发射光谱中绿、红光成分较少而使其显色指数偏低、色温偏高,这就降低了白光LED在低色温、暖白光照明领域的应用。为了解决上述问题,人们提出在蓝光LED芯片上涂覆绿色和红色混合的荧光粉替代单一的黄色荧光粉,或者通过紫外(UV)光LED芯片和红绿蓝三基色荧光粉组合的方法合成白光,从而满足白光LED在全面照明领域上的应用。日本研究人员于2009年专利技术了一种稀土离子Eu2+激活的硅酸盐荧光粉(“NovelBa-Sc-S1-oxide and oxynitride phosphors for white LED,,,Tomoyuki Nakano et al., J.Lumin.,129,1654-1657,2009)。该荧光粉可在紫外或蓝光激发下,发射出波长约为508nm的绿光。这为获得低色温、高显色指数的白光LED用绿色荧光粉提供了一种选择。然而,该荧光粉的制备需要大量价格高昂的Sc2O3作为原料,这就提高了生产成本,限制其进一步的商业化应用。因此,本专利技术在于寻求一种在紫外或蓝光激发下,能够发射绿光,而且生产成本低、制作工艺简单的荧光粉。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题,提供了一种在紫外或蓝光激发下,能够发射绿光,而且生产成本低、制作工艺简单的绿色荧光粉。本专利技术提供了一种绿色荧光粉,所述荧光粉的化学式为:(Ba1 x ySrxEuy)9Lu2Si6024,其中,O 彡 X 彡 0.9999,0.0001 ^ y ^ 0.3,0.0001 ( x+y ( 1,x、y 为摩尔分数。本专利技术还提供了一种所述绿色荧光粉的制备方法,该方法包括如下步骤:(I)按照所述绿色荧光粉组成式的化学计量比称取适量的含有Ba离子、Sr离子、Eu离子、Si离子和Lu离子的化合物;(2)将上述原料混合研磨均匀;(3)在还原气氛条件下,将混合均匀的所述原料进行固相反应后获得烧结体,将所述烧结体研磨过筛后得到所述绿色荧光粉。本专利技术还提供了所述绿色荧光粉在白光LED中的应用。本专利技术还提供了所述绿色突光粉在场发射显示屏(FiledeEmiss1nDisplay,FED)中的应用。与现有技术相比,本专利技术提供的绿色荧光粉具有生产成本低、制作工艺简单、激发波长范围广等优点,在紫外或蓝光激发下,能够发射绿光。【附图说明】图1为本专利技术实施例1中绿色荧光粉的X射线粉末衍射图;图2为本专利技术实施例3中绿色荧光粉的激发(PLE)光谱图;图3为本专利技术实施例3中绿色荧光粉的发射(PL)光谱图。【具体实施方式】以下对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种绿色荧光粉,该绿色荧光粉的化学式为:(Ba1 x ySrxEuy)9Lu2Si6024,其中,O =? x =? 0.9999,0.0001 =? y =? 0.3,0.0001 =? x+y =? I, x>y为摩尔分数。根据本专利技术,所述绿色荧光粉的晶体结构为菱形,空间点群为R3。根据本专利技术,所述绿色荧光粉在紫外或者蓝光激发下发射绿光。优选情况下,所述绿色荧光粉在250-450nm的紫外或蓝光激发下,发射出峰值为505nm、半高宽为57nm的绿光。本专利技术还提供了一种所述绿色荧光粉的制备方法,该方法包括如下步骤:(I)按照所述绿色荧光粉组成式的化学计量比称取适量的含有Ba离子、Sr离子、Eu离子、Si离子和Lu离子的化合物;(2)将上述原料混合研磨均匀;(3)在还原气氛条件下,将混合均匀的所述原料进行固相反应后获得烧结体,将所述烧结体研磨过筛后得到所述绿色荧光粉。根据本专利技术,优选情况下,所述化合物为氧化物、氟化物、氯化物、碳酸盐、硼酸盐、草酸盐或醋酸盐。根据本专利技术,所述固相反应的条件包括:反应温度为1100-1400°C,反应时间为2—4ho根据本专利技术,所述还原气氛为一氧化碳或氢气。本专利技术提供的绿色荧光粉可在白光LED中的应用。本专利技术提供的绿色荧光粉在紫外或者蓝光激发下发射绿光,从而解决了由于发射光谱中绿光成分较少而使其显色指数偏低、色温偏高的问题,满足了白光LED在低色温、暖白光照明领域的应用。本专利技术提供的绿色荧光粉还可在场发射显示屏中(FED)应用。实施例以下实施例中用于制备荧光粉的原料均来自市售(纯度大于99% )。实施例1称取8.9991molBaC03,0.00 0 45molEu203, ImolLu2O3,6moIS12 的原料,混合研磨均匀后,置于高纯刚玉坩埚,在氢气还原气氛条件下,放入高温马弗炉中焙烧,在1100°c焙烧2个小时,即得到化学式为(Ba0.9999Eu0.0001) 9Lu2Si6024的绿色荧光粉。图1是本专利技术实施例1中化学式为(Baa9999Eua_)9Lu2Si6024绿色荧光粉的X射线粉末衍射图(XRD)。由图1可知,所述绿色荧光粉具有的X射线衍射峰同Ba9Sc2(S14)6(WangL.H.et.al., J.Solid State Chem., 113, 211-214,1994)和 Ba9Y2(S14)6Geong Ho Ryu, et.al., J.Nanosc1.Nanotechnol, 13, 6086-6088,2013)相一致,说明它们的晶体结构相同,为菱形结构,而且具有R3的空间群。实施例2称取8.991mol BaCO3,0.0045mol Eu2O3, Imol Lu2O3,6mol S12 的原料,混合研磨均匀后,置于高纯刚玉坩埚,在氢气还原气氛条件下,放入高温马弗炉中焙烧,在1100°c焙烧个2小时,即得到化学式为(Baa999Eu請D9Lu2Si6O24的绿色荧光粉。实施例3称取8.9ImoIBaCO3,0.045moIEu2O3, ImolLu2O3,6moIS12 的原料,混合研磨均勻后,置于高纯刚玉坩埚,在氢气还原气氛条件下,放入高温马弗炉中焙烧,在110(rc焙烧2个小时,即得到化学式为(Baa99Eua01)9Lu2Si6O24的绿色荧光粉。图2是本专利技术实施例3中化学式为(Baa99Eua J9Lu2Si6O24绿色荧光粉的激发(PLE,Aen = 505nm)光谱图。由图2可知,所述绿色荧光粉可以被250_450nm的紫外或蓝光有效激发,具有宽广的激发波长范围,约为209nm。图3是本专利技术实施例3中化学式为(Baa99Euatn)9Lu2Si6O24绿色荧光粉的发射(PL,Aex = 395nm)光谱图。由图3可知,所述绿色突本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种绿色荧光粉,其特征在于:所述绿色荧光粉的化学式为:(Ba1‑x‑ySrxEuy)9Lu2Si6O24,其中,0≤x≤0.9999,0.0001≤y≤0.3,0.0001≤x+y≤1,x、y为摩尔分数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘永福蒋俊江浩川
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:浙江;33

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