一种可激发蓝粉光的硅硼酸盐荧光粉及其制备方法技术

技术编号:9964397 阅读:132 留言:0更新日期:2014-04-24 18:41
本发明专利技术涉及一种可激发蓝粉色荧光的荧光材料及其制备方法。所述荧光材料的化学组成式为Ln5-x-ySi2BO13:xCe3+,yMn2+(其中Ln为稀土金属La、Y中的一种,0.005≤x≤0.500,0.000≤y≤0.500)。选择上述结构式中的氧化物、氢氧化物或者相应的盐类为原料,采用固相合成法,在还原气氛下于1300~1500℃煅烧3~8h得到所述发光材料。该荧光体可以与近紫外发光二极管相匹配,应用于三基色白光LED器件。此外,该制取方法制得的荧光粉纯度高,易于操作,不污染环境。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种可激发蓝粉色荧光的荧光材料及其制备方法。所述荧光材料的化学组成式为Ln5-x-ySi2BO13:xCe3+,yMn2+(其中Ln为稀土金属La、Y中的一种,0.005≤x≤0.500,0.000≤y≤0.500)。选择上述结构式中的氧化物、氢氧化物或者相应的盐类为原料,采用固相合成法,在还原气氛下于1300~1500℃煅烧3~8h得到所述发光材料。该荧光体可以与近紫外发光二极管相匹配,应用于三基色白光LED器件。此外,该制取方法制得的荧光粉纯度高,易于操作,不污染环境。【专利说明】
本专利技术涉及
技术介绍
近年来,节能照明产业蓬勃发展,然而高效的照明产品在省电、降低能耗的同时,伴随而来的是无法规避的汞污染问题。白光二极管(w-LED)固体照明以其低能耗、发光效率高、无污染、体积小、寿命长等显著优势,未来势必逐步替代荧光灯和节能灯、白炽灯成为下一代绿色照明光源。目前,世界各国商业化,规模化生产的主要是荧光转换型w-LED,即在LED芯片上涂敷荧光粉,通过荧光粉将LED芯片发出的较短波长的光(如蓝光、近紫外光)转变成波长较长的可见光(如红光、绿光、蓝光等),然后通过不同颜色的光复合形成白光。根据LED芯片发射波长的不同,又可分为两种方式:蓝光LED+黄色荧光粉和紫光LED+红/绿/蓝三基色荧光粉。因此荧光粉技术的进步对白光LED的发展有着非常重要的作用,因此研究开发近紫外光激发的荧光粉是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术目的之一是提供一种白光LED用蓝粉光的娃硼酸盐突光粉,Ln5_x_ySi2B013:xCe3+, yMn2+,其中Ln为稀土金属La、Y中的一种,x和y分别是掺入基质材料La5Si2BO13中的稀土离子Ce3+和Mn2+的摩尔百分比,并且0.003 ^ x ^ 0.300,0.000 ^ y ^ 0.500。这种荧光体具有较好的颜色可调性和较高温度淬灭性。本专利技术目的之二是提供一种制备上述新型蓝粉光硅硼酸盐发光材料的制备方法。该制备方法简单,易于操作而且不污染环境。本专利技术所提供的发光材料制备的方法如下:I)按化 学组成式Ln5_x_ySi2B013:xCe3+, yMn2+化学计量比称取氧化镧、氧化钇、二氧化硅、二氧化铈、碳酸锰、以及硼源,并充分研细混匀;2)将步骤I)得到的混合体置入坩埚,在还原气氛的高温炉中于1300°C~1500°C温度下煅烧3小时~8小时,从而得到烧成的烧结体;3)将步骤2)得到的烧结体研磨成为粉末。4)其特征在于,所述硼源是硼酸或氧化硼中的一种或多种。5)其特征在于,通过在高温炉中放置固体碳或石墨,使得高温炉内处于还原气氛下,或用体积比为I~10%:99~90%的H2和N2混合气体的反应气氛。本专利技术提供一种白光LED用硅硼酸盐蓝粉色荧光体Ln5_x_ySi2B013:xCe3+, yMn2+(其中Ln为稀土金属La、Y中的一种,x和y分别是掺入基质材料La5Si2BO13中的稀土离子Ce3+和Mn2+的摩尔百分比,并且0.003 ^ X ^ 0.300,0.000 ^ y ^ 0.500)。荧光粉具有以下特占-^ \\\ ?1、能被近紫外光有效激发而发出蓝粉光,变化稀土离子Ce3+和Mn2+的掺杂量可以实现发射光的发光强度以及发光颜色可调。2、本专利技术的材料的制备方法简单,易于操作而且不污染环境。【专利附图】【附图说明】图1 (a)和(b)分别是实施例1所制备的荧光材料La495Si2BO13:0.05Ce3+及实施例2 所制备的 La侧Si2BO13:0.050Ce3+,0.150Mn2+ 的粉末 X 射线衍射(XRD)图。La5Si2BO13 标准物质的XRD图也给出在图1中作为参考。图2为实施例2所制备的荧光材料La48Si2BO13:0.05Ce3+,0.15Mn2+的激发光谱(监测光谱X ebm为418nm和595nm)发射光谱(激发光谱K'为345nm)曲线示意图。【具体实施方式】参考以下具体实施例进一步详细描述本专利技术,但是本专利技术的保护范围不限于以下具体实施例。实施例1:材料组成为 La4 950Si2BO13:0.050Ce3+(x=0.050,y=0.000)按La4 950Si2BO13:0.050Ce3+中各元素的化学计量比,准确称取1.500g的La2O3、0.112g的Si02、0.058gH3B03及0.008g的CeO2高纯度粉末原料,置于玛瑙研钵中研磨30分钟左右,使原料充分混合均匀。将混合原料转移到氧化铝坩埚中,放入高温炉内。在1400°C下5% H295% N2混合气体中煅烧5小时,自然冷却后取出,再次研磨15分钟左右,即得单一相 La4 950Si2BO13:0.050Ce3+ 荧光粉。 实施例2:材料组成为 La4 900Si2BO13:0.050Ce3+,0.050Mn2+(x=0.050,y=0.050)按La4 900Si2BO13:0.050Ce3+,0.050Mn2+ 中各元素的化学计量比,准确称取 1.500g 的 La203、0.113g的Si02、0.058gH3B03及0.008g的CeO2高纯度粉末原料,置于玛瑙研钵中研磨30分钟左右,使原料充分混合均匀。将混合原料转移到氧化铝坩埚中,放入高温炉内。在1400°C下5% H295% N2混合气体中煅烧5小时,自然冷却后取出,再次研磨15分钟左右,即得单一相 La4 900Si2BO13:0.050Ce3+,0.050Mn2+ 荧光粉。实施例3:材料组成为 La4.S50Si2BO13:0.050Ce3+,0.1OOMn2+ (x=0.050,y=0.100)按La485tlSi2BO13:0.050Ce3+,0.1OOMn2+中各元素的化学计量比,准确称取1.500g的La203、0.114g的Si02、0.059gH3B03及0.008g的CeO2高纯度粉末原料,置于玛瑙研钵中研磨30分钟左右,使原料充分混合均匀。将混合原料转移到氧化铝坩埚中,放入高温炉内。在1400°C下5%&95%凡混合气体中煅烧5小时,自然冷却后取出,再次研磨15分钟左右,SP得单一相 La侧Si2BO13:0.050Ce3+,0.1OOMn2+ 荧光粉。实施例4:材料组成为 La4.S00Si2BO13:0.050Ce3+,0.150Mn2+ (x=0.050,y=0.150)按La4.,Si2BO13:0.050Ce3+,0.150Mn2+中各元素的化学计量比,准确称取1.500g的La203、0.115g的Si02、0.059gH3B03及0.008g的CeO2高纯度粉末原料,置于玛瑙研钵中研磨30分钟左右,使原料充分混合均匀。将混合原料转移到氧化铝坩埚中,放入高温炉内。在1400°C下5%&95%凡混合气体中煅烧5小时,自然冷却后取出,再次研磨15分钟左右,SP得单一相 La4 800Si2BO13:0.050Ce3+,0.150Mn2+ 荧光粉。实施例5:材料组成为 La4 750Si2BO13:0.050Ce3+,0.200Mn2+ (x=0.050,y=0.150)按La475tlSi2BO13:0.050Ce3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可激发蓝粉色荧光的荧光材料,其特征在于,该荧光材料的化学组成式为Ln5?x?ySi2BO13:xCe3+,yMn2+,其中,Ln为稀土金属La、Y中的一种,x和y分别是掺入基质材料La5Si2BO13中的稀土离子Ce3+和Mn2+的摩尔百分比,并且0.003≤x≤0.300,0.000≤y≤0.500。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:廖立兵刘海坤夏志国张园园
申请(专利权)人:中国地质大学北京
类型:发明
国别省市:

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