一种能够被紫光激发的蓝光发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种能够被紫光激发的蓝光发光材料及其制备方法。本发明专利技术的材料以Ca2B5O9Cl为基础基质，Eu

【技术实现步骤摘要】
一种能够被紫光激发的蓝光发光材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种蓝色发光材料，特别涉及一种能够被紫光激发的蓝色发光材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]二十一世纪以来，白光LED作为第四代照明光源，具有环保、高效、节能、寿命长的特点，代表了照明产业未来的发展方向。白光LED实现的重要方式之一是近紫外LED芯片和能被其激发三基色荧光粉的组合，因此开发稳定高效的近紫外白光LED荧光粉具有重要的意义。
[0003]经过长期不懈的探索，人们对稀土离子蓝光发光的机理已有了充分的认识，并在多个体系、多种形态的稀土材料中实现了蓝光发光。具有高色纯度的传统稀土激活无机荧光材料由于其优异的性质使得其在背光显示和WLED中的应用受到了广泛关注，稀土离子具有典型的4f
‑
5d能级结构，所得到的带状发射更容易实现类太阳光谱的暖白光照明。
[0004]首先是紫外激发的三基色荧光粉，最具有代表性的就是BaMgAl
10
O
17
:Eu
2+
, 【尹良君、简贤等一种碳包覆的BAM:Eu
2+
蓝色荧光粉及其制备方法，申请号： CN201410608399.1；王忆、周勤勤等一种Eu
2+
离子掺杂的高光效蓝色荧光粉及其制备方法和应用，申请号：CN201811352839.6；赵树英、王淑华等，一种铕激发氯硼酸钙蓝色荧光粉的制备方法，申请号:CN101985553A；张佳、陈贵宾Ce3+ 激活的Ca7(PO4)2(SiO4)2荧光粉及其制备方法，申请号：CN201810123624.0；梁攀、刘志宏等一种利用自还原制备蓝光荧光粉Sr2B5O9Cl:Eu
2+
的方法，申请号： CN201910991254.7。】
[0005]然而，上述这些荧光粉的激发波段远离近紫外区，而用现有紫光芯片激发全光谱模仿太阳光技术时，芯片波段多集中在400nm
‑
420nm，荧光粉多采用蓝、绿和红色荧光粉组合，这样更加安全，可靠，环保，利于保护人的眼睛。但现有荧光粉针对410nm
‑
420nm量子效率较低，稳定性较差，严重影响LED的光效和稳定性。且410nm激发的红色和绿色的荧光粉基本已经发展成熟，而针对 410nm
‑
420nm激发的三基色的蓝色荧光粉的研究还未有很好的突破，因此，寻找一种410nm
‑
420nm激发的蓝色荧光粉依然是一项迫切的任务。

技术实现思路

[0006]为获得性能稳定且发光强度更高的蓝光发光材料，本专利技术提供一种能够被紫光激发的蓝色发光材料及其制备方法，所述材料以Ca2B5O9Cl为基础基质，利用稀土离子Eu
2+
作为发光中心，通过Ba
2+
离子和Al
3+
离子的引入使Eu
2+
的晶格环境发生变化，实现发光的增强；所述蓝光发光材料的化学组成通式为 Ca2‑
x
‑
y
Ba
x
Eu
y
B5‑
z
Al
z
O9Cl，其中0.1≤x≤0.7，0.01≤y≤0.2，0.25≤z≤1.25。
[0007]上述材料的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)称样：按照化学组分通式Ca2‑
x
‑
y
Ba
x
Eu
y
B5‑
z
Al
z
O9Cl，其中0.1≤x≤0.7， 0.01≤y≤0.2，0.25≤z≤1.25，所对应的化学计量比称取原材料碳酸钙、硼酸、氯化钙、氯化钡、氧
化铝、氧化铕；
[0009](2)混料：将称取的原料混合均匀，研磨1～2小时，得混合物；
[0010](3)煅烧：将步骤(2)所得混合物在750℃
‑
900℃下煅烧6
‑
7小时；
[0011](4)自然冷却，出料粉碎即得紫光激发的蓝光发光材料。
[0012]进一步地，步骤(3)中，所述煅烧分段进行，先在750℃
‑
850℃下煅烧2
‑
3 小时，再在850℃
‑
900℃下煅烧3
‑
4小时。
[0013]本专利技术的有益效果在于：
[0014]本专利技术采用氯硼氧化物为基质，化学性质稳定，且制备简单，易于大规模量产。传统的Ca2B5O9Cl:Eu
2+
荧光粉的激发光谱在400nm下降得很快，当采用410nm 光源的激发效果不好。我们通过研究发现，该材料通过引入Al
3+
和Ba
2+
离子能够改变Eu
2+
离子的晶格环境，进而使得激发光谱400nm
‑
420nm处仍然拥有较好的蓝色发光。采用410nm激发Eu
2+
掺杂的Ca2‑
x
‑
y
Ba
x
Eu
y
B5‑
z
Al
z
O9Cl，能观测到一个以456nm为峰位的420nm
‑
540nm宽带蓝光，如图1所示，在紫光410nm的激发下，实施例1所得产品在Ca2B5O9Cl：0.14Eu
2+
荧光粉的基础上增强了28％，又因为宽带接近人眼敏感的绿光区域，因此以本专利技术的产品作为灯用荧光粉时，较峰值接近紫外的材料效果更好。
附图说明
[0015]图1是实施例1所得Ca
1.41
Ba
0.45
Eu
0.14
B
4.25
Al
0.75
O9Cl样品和 Ca
1.94
Eu
0.06
B5O9Cl样品在410nm激光激发下的发射光谱和456nm检测下的发射 (PLE)光谱。
[0016]图2是实施例1所得Ca
1.41
Ba
0.45
Eu
0.14
B
4.25
Al
0.75
O9Cl样品的XRD衍射图。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术并不限于此。
[0018]实施例1
[0019]制备Ca
1.41
Ba
0.45
Eu
0.14
B
4.25
Al
0.75
O9Cl材料
[0020]按照化学组分通式Ca
1.5
Ba
0.5
Eu
0.14
B
4.25
Al
0.75
O9Cl所对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够被紫光激发的蓝色发光材料，其特征在于，以Ca2B5O9Cl为基础基质，在基质中引入Ba
2+
离子和Al
3+
离子，实现Eu
2+
离子作为发光中心的晶格环境的发光增强；所述蓝光发光材料的化学组成通式为Ca2‑
x
‑
y
Ba
x
Eu
y
B5‑
z
Al
z
O9Cl，其中0.1≤x≤0.7，0.01≤y≤0.2，0.25≤z≤1.25。2.权利要求1所述的蓝色发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)称样：按照化学组分通式Ca2‑
x
‑
y
Ba
x
Eu

【专利技术属性】
技术研发人员：阳效良，梁家幸，肖思国，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：