本发明专利技术涉及发光材料技术领域。一种半导体绿色荧光粉，该荧光粉具有如下化学表示式：(Bi1‑xYx)2ZnO(BO3)2，x的取值范围为0＜x≤1。本发明专利技术的有益效果是荧光粉不含价格较为昂贵的稀土元素，且制备条件温和，不需要高温和还原气氛，能实现绿光发射得到的绿色荧光粉具有宽的激发带宽，覆盖紫外、紫光和蓝光区域，激发峰位于410nm附近，与紫外芯片的发射峰重叠很好，能够有效被激发。
Semiconductor green fluorescent powder and preparation method thereof
The invention relates to the technical field of luminescent materials. A semiconductor green phosphor, the phosphor has the following chemical formula: (Bi1 xYx) 2ZnO (BO3) 2, the range of x 0 x > 1. The invention has the beneficial effects of fluorescent powder does not contain rare earth elements is more expensive, and mild preparation conditions, without the need for high temperature and reducing atmosphere, green fluorescent powder can be obtained with green emission excitation bandwidth wide coverage, ultraviolet, violet and blue light excitation peak area, located in the vicinity of 410nm, and the UV emission peak chip overlap is very good, can be excited.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发光材料
，尤其是涉及半导体绿色荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，是未来照明市场上的主流产品。目前出现了各种各样的白光LED制备方法，其中蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合、蓝光LED芯片与红色和绿色荧光材料组合、紫光LED芯片与三基色荧光材料组合这三种方法以价格低、制备简单成为制备白光LED的主要方法。蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合是研究最早也是最成熟的方法，制备的白光LED发光效率已经远远超过白炽灯，但是显色指数低，色温高，不能作为室内照明使用。为了提高白光LED的显色性，各国科学家研发了蓝光LED芯片与红、绿色荧光材料组合和紫光LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光材料组合另外两种实现白光LED的方法。目前InGaN芯片的发射波长已经移至近紫外区域,能为荧光粉提供更高的激发能量，进一步提高白光LED的光强。由于紫外光不可见,紫外激发白光LED的颜色只能由荧光粉决定，因此颜色稳定，显色指数高，使用近紫外InGaN芯片和蓝、黄荧光粉或者与三基色荧光粉组合来实现白光的方案成为目前白光LED行业发展的重点。绿色荧光粉是该方案中不可缺少的成分。传统的荧光粉材料大都依赖于激活剂或共激活剂发光，而激活剂通常选用稀土元素，稀土元素价格较高而且其氧化物、氯化物以及柠檬盐有毒性，此外荧光粉材料的制备往往需要高温还原气氛等较为苛刻的条件。因此，经济环保的荧光粉的制备及应用成为了必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种具有宽的激发带宽的半导体绿色荧光粉及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：该荧光粉具有如下化学表示式：(Bi1-xYx)2ZnO(BO3)2，x的取值范围为0＜x≤1。作为优选，x的取值范围为0＜x＜1。一种半导体绿色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：（1）以含Bi的化合物、含Y的化合物、氧化锌和硼酸，按化学表达式(Bi1-xYx)2ZnO(BO3)2的摩尔比称取所述原料，x的取值范围为0＜x≤1，得到混合物；（2）将该混合物装入坩埚，在高温炉内600～850℃条件下烧结2～7小时，后冷却到室温得到所述半导体绿色荧光粉。进一步的，所述含Bi的化合物为硝酸铋和氧化铋中任意一种。进一步的：所述含Y的化合物为硝酸钇和氧化钇中任意一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的荧光粉不含价格较为昂贵的稀土元素，且制备条件温和，不需要高温和还原气氛；（2）本专利技术在硼酸盐半导体材料(Bi1-xYx)2ZnO(BO3)2中，能实现绿光发射，在Bi和Y共存情况下，能实现高强度的绿光发射，得到的绿色荧光粉具有宽的激发带宽，覆盖紫外、紫光和蓝光区域，激发峰位于410nm附近，与紫外芯片的发射峰重叠很好，能够有效被激发。附图说明图1是本专利技术提供的实施例1制备的荧光粉体激发光谱图（监控波长518纳米）；图2是本专利技术提供的实施例1制备的荧光粉体发射光谱图（激发波长410纳米）；图3是本专利技术提供的实施例6制备的荧光粉体发射光谱图（激发波长410纳米）。具体实施方式对比例按照Bi2ZnO(BO3)2称取Bi(NO3)3、ZnO和H3BO3，它们之间的摩尔比为2：1：2，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，再高温炉在600℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到的粉体在紫外、紫光和蓝光激发下，未见可见光发射。实施例1按照(Bi0.995Y0.005)2ZnO(BO3)2称取Bi(NO3)3、Y(NO3)3、ZnO和H3BO3，它们之间的摩尔比为1.99：0.01：1：2，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，再高温炉在620℃焙烧6小时，后冷却到室温，得到半导体绿色荧光粉。从图1中可以看出，本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外、紫光和蓝光区域，激发峰位于410nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为410nm，从图2中可以看出，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于518nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外、紫光和蓝光激发的绿色荧光粉。实施例2按照(Bi0.95Y0.05)2ZnO(BO3)2称取Bi(NO3)3、Y(NO3)3、ZnO和H3BO3，它们之间的摩尔比为1.9：0.1：1：2，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，再高温炉在650℃焙烧6小时，后冷却到室温，得到半导体绿色荧光粉。本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外、紫光和蓝光区域，激发峰位于410nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为410nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于518nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外、紫光和蓝光激发的绿色荧光粉。实施例3按照(Bi0.75Y0.25)2ZnO(BO3)2称取Bi(NO3)3、Y(NO3)3、ZnO和H3BO3，它们之间的摩尔比为1.5：0.5：1：2，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，再高温炉在650℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到半导体绿色荧光粉。本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外、紫光和蓝光区域，激发峰位于410nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为410nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于515nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外、紫光和蓝光激发的绿色荧光粉。实施例4按照(Bi0.5Y0.5)2ZnO(BO3)2称取Bi(NO3)3、Y2O3、ZnO和H3BO3，它们之间的摩尔比为1：0.5：1：2，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，再高温炉在700℃焙烧4小时，后冷却到室温，得到半导体绿色荧光粉。本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外、紫光和蓝光区域，激发峰位于410nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为410nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于510nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外、紫光和蓝光激发的绿色荧光粉。实施例5按照(Bi0.25Y0.75)2ZnO(BO3)2称取Bi2O3、Y(NO3)3、ZnO和H3BO3，它们之间的摩尔比为0.25：1.5：1：2，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，再高温炉在750℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到半导体绿色荧光粉。本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外、紫光和蓝光区域，激发峰位于410nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为410nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于515nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外、紫光和蓝光激发的绿色荧光粉。实施例6按照Y2ZnO(BO3)2称取Y2O3、ZnO和H3BO3，它们之间的摩尔比为1：1：2，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，再高温炉在850℃焙烧2小时，后冷却到室温，得到半导体绿色荧光粉。本实施例的荧光粉烧结温度明显高于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体绿色荧光粉，其特征在于，该荧光粉具有如下化学表示式：(Bi1‑xYx)2ZnO(BO3)2，x的取值范围为0＜x≤1。
【技术特征摘要】
1.一种半导体绿色荧光粉，其特征在于，该荧光粉具有如下化学表示式：(Bi1-xYx)2ZnO(BO3)2，x的取值范围为0＜x≤1。2.如权利要求1所述的一种半导体绿色荧光粉，其特征在于，x的取值范围为0＜x＜1。3.一种如权利要求1或2所述的半导体绿色荧光粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)以含Bi的化合物、含Y的化合物、氧化锌和硼酸，按化学表达式(Bi1-xYx)2ZnO(BO...
【专利技术属性】
技术研发人员：余华，季振国，陈大钦，陈雷锋，钟家松，赵红挺，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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