一种新型的发光可调的荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术涉及LED及稀土掺杂发光领域，尤其涉及一种新型的发光可调的荧光粉及其制备方法。该荧光粉的化学分子式为Sr

【技术实现步骤摘要】
一种新型的发光可调的荧光粉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及LED及稀土掺杂发光领域，尤其涉及一种通过化学单元取代策略实现光谱调控的荧光粉及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着发光二极管(LED)产业的不断发展，白光LED照明领域已经越来越受到人们的青睐。白光LED照明光源与传统的白炽灯、荧光灯相比，具有经久耐用、无污染、性能稳定、响应时间短、效率高等众多优点。目前，商用白光LED主要通过蓝光芯片激发 YAG:Ce
3+
黄色荧光粉实现，由于光谱中缺少红光组分，导致其显色指数(Color Rendering Index, CRI)较低(CRI<80)，色温(Correlated color temperature,CCT)较高(CCT>4500)，光品质较差，限制了其应用范围。紫外光芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉可以获得高显色指数，低色温的高品质白光，赢得了人们的广泛关注。因此，开发新型高效的三基色荧光粉在照明领域中具有重要的现实意义和应用价值。
[0003]Tb
3+
由于5D
4-7
F5电子跃迁，在544nm处产生有效的光发射，因此它是一种常用的绿光发射激活剂。然而，Tb
3+
掺杂荧光粉的主要问题是自旋禁戒的f-f跃迁，吸收弱且缺乏宽的激发带，导致光致发光效率低。本专利技术通过化学单元取代策略制备了一种新型的发光颜色可调的荧光粉，通过[Na
+
,Tb
3+
]离子对逐步取代[Sr
2+
,Sr
2+
]离子对，不仅实现了调控荧光粉发光颜色的目的，而且通过Eu
2+
的共掺杂，显著地提高了Tb
3+
的发光强度。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种新型的光谱可调的荧光粉。本专利技术的另一目的在于提供一种可实现光谱调控的荧光粉的制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可实现光谱调控的荧光粉，该荧光粉的化学式为Sr
5.00-2x-y
Na
x
Tb
x
(PO4)3Br:yEu
2+
，式中，x为[Na
+
,Tb
3+
]离子对取代[Sr
2+
,Sr
2+
]离子对的摩尔量，其取值范围：0<x≤0.60，y为Eu
2+
取代Sr
2+
的摩尔量，其取值范围：0≤y≤0.10。如上所述的实现光谱调控的荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)以含有锶离子Sr
2+
的化合物、含有钠离子Na
+
的化合物、含有铽离子Tb
3+
的化合物、含有磷的盐类、含有溴离子Br-的化合物、含有稀土铕离子Eu
3+
的化合物为原料，按分子式 Sr
5.00-2x-y
Na
x
Tb
x
(PO4)3Br:yEu
2+
中对应元素的化学计量比进行配料，其中0<x≤0.60，0≤y≤0.10；计算并分别称取各原料；
[0007](2)将步骤(1)称取的原料置于玛瑙研钵中充分研磨，将原料研磨和混合均匀并转移至刚玉坩埚中；
[0008](3)将步骤(2)得到的混合物置于马弗炉中，在由活性碳粉燃烧产生的CO或者H2+N2的还原气氛中900～1100℃灼烧7～9个小时，得到所需要的磷酸盐单相荧光粉。
[0009]通过以上步骤，本专利技术可实现所制备的发光材料的发光由蓝至绿光的发光颜色调控。
[0010]本专利技术化学合成法的技术方案中，含有锶离子Sr
2+
的化合物为碳酸锶；含有Na
+
离子的化合物为碳酸钠；含有Tb
3+
离子的化合物为氧化铽；含有溴离子Br-的化合物为六水溴化锶；含有铕离子Eu
3+
的化合物为氧化铕；含有磷的盐类为磷酸二氢铵。
附图说明
[0011]下面结合附图对本专利技术进一步说明。
[0012]图1是按本专利技术专利制备的不同浓度[Na
+
,Tb
3+
]]离子对取代[Sr
2+
,Sr
2+
]离子对的XRD图；
[0013]图2是按本专利技术专利制备的不同材料样品的发射光谱图：(a)是按本专利技术实施例1技术方案制备的材料样品在394nm光激发下的发光光谱；(b)是按本专利技术实施例2技术方案制备的材料样品在394nm光激发下的发光光谱；(c)是按本专利技术实施例3 技术方案制备的材料样品在394nm光激发下的发光光谱；(d)是按本专利技术实施例4 技术方案制备的材料样品在371nm光激发下的发光光谱；
[0014]图3是按本专利技术制备的不同材料样品发光的色度坐标图；
具体实施方式
[0015]现在结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。
[0016]实施例1：
[0017]制备Sr
4.70
Na
0.10
Tb
0.10
(PO4)3Br:0.10Eu
2+
[0018]根据化学式Sr
4.70
Na
0.10
Tb
0.10
(PO4)3Br:0.10Eu
2+
中各元素的化学计量比，分别称取SrCO
3 (0.7722克)，Na2CO3(0.0066克),Tb4O7(0.0233克),NH4H2PO4(0.4298克)，SrBr2.6H2O(0.2214 克)，Eu2O3(0.0219克)。在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀，转移至刚玉坩埚中，将得到的混合物置于马弗炉中，在由活性碳粉燃烧产生的CO或者H2+N2的还原气氛中1000℃灼烧9 个小时，得到所需要的二价铕/三价铽离子掺杂的磷酸盐单相荧光粉。
[0019]该荧光粉的发射光谱图如图2(a)所示，当激发波长为394nm时，从图中可以看出其发射光谱包含两部分：一部分为Eu
2+
的宽带蓝光发射，最高峰在451nm左右；另一部分为Tb
3+
的窄带绿光发射，最高发射峰在在546nm，荧光粉的发光颜色为蓝光，色坐标为(0.157,0.059)。
[0020]实施例2：
[0021]制备Sr
4.30
Na
0.30
Tb
0.30
(PO4)3Br:0.10Eu
2+
[0022]根据化学式Sr
4.30
Na
0.30
Tb
0.30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过化学单元取代策略实现光谱调控的荧光粉，其特征在于：化学式为Sr
5.00-2x-y
Na
x
Tb
x
(PO4)3Br:yEu
2+
，式中，x为[Na
+
,Tb
3+
]离子对取代[Sr
2+
,Sr
2+
]离子对的摩尔量，其取值范围为：0<x≤0.60，y为Eu
2+
取代Sr
2+
的摩尔量，其取值范围为：0≤y≤0.10，在烧结温度及其他环境相同的情况下，通过调节[Na
+
,Tb
3+
]离子对的取代量，实现对荧光粉发光的调控。2.一种权利要求1所述的实现光谱调控的荧光粉的制备方法，其特征在于采用高温固相法，包括以下步骤：(1)以含有锶离子Sr
2+
的化合物、含有钠离子Na
+
的化合物、含有铽离子Tb
3+
的化合物、含有磷的盐类、含有溴离子Br-的化合物、含有稀土铕离子Eu
3+
的化合物为原料，按分子式Sr
5.00-2x-y
Na
x

【专利技术属性】
技术研发人员：吴占超，张雪，刘杰，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：