本發(fā)明涉及熒光材料制備，尤其是涉及一種紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平同樣不斷提高，對(duì)照明的品質(zhì)要求也越來越高。白色發(fā)光二極管(w-led)因其低功耗，高穩(wěn)定性和卓越的發(fā)光效率等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的研究與應(yīng)用。目前獲得這種白光的常見方法有兩種；一種是通過紅綠藍(lán)的三基色多芯片組和發(fā)光合成白光，但是由于三基色芯片的光衰不同導(dǎo)致色溫不穩(wěn)定、控制電路較復(fù)雜、成本較高。另一種方法是將ingan藍(lán)光芯片與黃色熒光粉y3al5o12:ce3+(yag:ce3+)相結(jié)合，這種方法因?yàn)榇嬖谳^強(qiáng)的藍(lán)光芯片波峰其藍(lán)光的部分太強(qiáng)導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度不均衡，顯色指數(shù)低，色溫高同時(shí)存在一定的藍(lán)光危害不利于身心健康。因此尋找在近紫外區(qū)域有效激發(fā)的三色(藍(lán)，綠，紅)熒光粉與近紫外芯片相結(jié)合產(chǎn)生白光。這種方法可以有效的避免顯色指數(shù)低，色溫高以及藍(lán)光危害，是一種具有應(yīng)用前景的方法。藍(lán)色熒光粉是三色熒光粉中最重要的組成之一，因此合成在近紫外區(qū)有強(qiáng)吸收的藍(lán)色熒光粉對(duì)健康照明有著重要作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了提供一種紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料及其制備方法與應(yīng)用。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，其特征在于，該熒光材料的化學(xué)表達(dá)式為rbsr2-xcl5:xeu2+，其中0.01≤x≤0.1。

3、式中，rbsr2-xcl5為基質(zhì)材料，eu2+表示針對(duì)基質(zhì)材料摻雜進(jìn)離子eu進(jìn)行sr離子的部分取代，x表示摻雜離子eu的摩爾含量。

4、優(yōu)選地，所述x＝0.01、0.02、0.04、0.06、0.08或0.1。

5、優(yōu)選地，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料為粉狀材料。

6、優(yōu)選地，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料激發(fā)光譜范圍涵蓋200～400nm。

7、優(yōu)選地，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料發(fā)射光譜范圍涵蓋400～450nm。

8、優(yōu)選地，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料為一種紫外激發(fā)eu2+摻雜的鹵化物基420nm藍(lán)光發(fā)射熒光粉。

9、優(yōu)選地，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的發(fā)射光譜的半峰寬在10nm至20nm范圍內(nèi)。

10、一種上述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的制備方法，包括以下步驟：

11、(1)按照計(jì)量比，稱取銣源化合物、鍶源化合物、銪源化合物原料粉體，均勻后，得到混合料；

12、(2)將步驟(1)中得到的混合料進(jìn)行研磨混合均勻，得到原料粉末；

13、(3)將研磨后的原料粉末進(jìn)行燒結(jié)，隨后冷卻，最終得到所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料。

14、優(yōu)選地，步驟(1)所述銣源化合物為rbcl，鍶源化合物為srcl2，銪源化合物為eucl3。

15、優(yōu)選地，步驟(1)中，按照熒光材料的化學(xué)表達(dá)式(rbsr2cl5:xeu2+其中0.01≤x≤0.1)進(jìn)行各原料的準(zhǔn)備基礎(chǔ)上，再在鍶源化合物計(jì)算用量的基礎(chǔ)上額外增加5wt％的鍶源化合物作為鍶源補(bǔ)充。

16、優(yōu)選地，步驟(2)所述原料粉體的研磨時(shí)間為5～120min。

17、優(yōu)選地，步驟(3)所述燒結(jié)的條件為：真空中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為300～900℃，燒結(jié)時(shí)間為2～12h。

18、進(jìn)一步優(yōu)選地，真空氣氛由真空泵抽真空所得。

19、更進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟(3)所述燒結(jié)的條件為：將原料粉末加入石英管，將石英玻璃管抽真空后密封，放置于馬弗爐中，真空環(huán)境中進(jìn)行燒結(jié)。

20、優(yōu)選地，將原料粉末加入石英管，使用氫氧焰密封機(jī)將石英玻璃管抽真空后密封，放置馬弗爐中。

21、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述燒結(jié)溫度為400～600℃，燒結(jié)時(shí)間為8～12h。

22、更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述燒結(jié)時(shí)間為10h。

23、優(yōu)選地，步驟(3)燒結(jié)時(shí)，系統(tǒng)壓力保持0mpa。

24、優(yōu)選地，步驟(3)所述冷卻指冷卻至室溫。

25、一種上述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的應(yīng)用，將所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料用于白光led、類太陽光led、全光譜led、植物照明。

26、優(yōu)選地，將所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料用于紫外芯片白光led、紫外芯片類太陽光led、紫外芯片全光譜led及紫外芯片高質(zhì)量白光led的藍(lán)光發(fā)光部分。

27、一種led芯片，包含上述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料。

28、優(yōu)選地，所述led芯片適用于白光led、類太陽光led、全光譜led、植物照明。

29、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述led芯片適用于紫外芯片白光led、紫外芯片類太陽光led、紫外芯片全光譜led及紫外芯片高質(zhì)量白光led等藍(lán)光發(fā)光器件。

30、在熒光粉體系中，全無機(jī)無鉛鹵化物具有優(yōu)異的光電性能、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和環(huán)境友好性，可應(yīng)用于太陽能電池、發(fā)光二極管、光電探測(cè)器等領(lǐng)域。同時(shí)無機(jī)鈣鈦礦發(fā)光材料具有高發(fā)光效率、可調(diào)帶隙和優(yōu)異的電荷輸運(yùn)特性，因此全無機(jī)無鉛金屬鹵化物具有廣闊的發(fā)展前景。本發(fā)明提供一種新型紫外激發(fā)eu2+摻雜鹵化物基420nm藍(lán)光發(fā)射熒光材料，可以滿足目前植物照明藍(lán)色光源的迫切需求。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

32、1.本發(fā)明熒光粉可以在紫外光激發(fā)下，激發(fā)光譜范圍涵蓋200～400nm，發(fā)射波長(zhǎng)400～450nm的藍(lán)光；

33、2.本發(fā)明熒光粉具有寬激發(fā)帶，有效吸收范圍覆蓋200～400nm，可被紫外激發(fā)，所得熒光粉可以在290nm紫外光激發(fā)下，發(fā)射出中心波長(zhǎng)位于420nm的藍(lán)光；

34、3.本發(fā)明熒光粉為eu2+摻雜的藍(lán)光發(fā)射熒光粉，具備物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，該熒光粉可采用固相反應(yīng)法制得，具有制備工藝簡(jiǎn)單、利于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn),是良好的，可為廣泛應(yīng)用的候選材料；

35、4.本發(fā)明熒光粉其發(fā)射波長(zhǎng)包含400～450nm，可有效吸收200～400nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，完全可以與現(xiàn)有的紫外芯片進(jìn)行很好地匹配，滿足商業(yè)化市場(chǎng)需求，適應(yīng)于白光led、類太陽光led、全光譜led、植物照明等的應(yīng)用；

36、5.本發(fā)明熒光粉完全可以與現(xiàn)有的商業(yè)近紫外led芯片進(jìn)行很好地匹配，適應(yīng)于紫外芯片白光led、紫外芯片類太陽光led、紫外芯片全光譜led及紫外芯片高品質(zhì)白光led等的應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，其特征在于，該熒光材料的化學(xué)表達(dá)式為rbsr2-xcl5:xeu2+，其中0.01≤x≤0.1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，其特征在于，所述x＝0.01、0.02、0.04、0.06、0.08或0.1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，其特征在于，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料為粉狀材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，其特征在于，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料激發(fā)光譜范圍涵蓋200～400nm，發(fā)射光譜范圍涵蓋400～450nm，中心發(fā)射波長(zhǎng)420nm的藍(lán)光。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料，其特征在于，所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的發(fā)射光譜的半峰寬在10nm至20nm范圍內(nèi)。

6.一種權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述銣源化合物為rbcl，鍶源化合物為srcl2，銪源化合物為eucl3。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，按照熒光材料的化學(xué)表達(dá)式進(jìn)行各原料的準(zhǔn)備基礎(chǔ)上，再在鍶源化合物計(jì)算用量的基礎(chǔ)上額外增加5wt％的鍶源化合物作為鍶源補(bǔ)充。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述燒結(jié)的條件為：真空中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為300～900℃，燒結(jié)時(shí)間為2～12h。

10.一種權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料的應(yīng)用，其特征在于，將所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料用于白光led、類太陽光led、全光譜led、植物照明。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料及其制備方法與應(yīng)用。該熒光材料的化學(xué)表達(dá)式為RbSr<subgt;2?x</subgt;Cl<subgt;5</subgt;:xEu<supgt;2+</supgt;其中0.01≤x≤0.1。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的所述紫外激發(fā)的藍(lán)色熒光材料是一種紫外激發(fā)Eu<supgt;2+</supgt;摻雜的鹵化物基420nm藍(lán)光發(fā)射熒光材料，具有寬激發(fā)帶，有效吸收范圍覆蓋200～400nm，可被紫外激發(fā)，中心發(fā)射波長(zhǎng)420nm的藍(lán)光，具備物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，該熒光粉可采用封管真空固相反應(yīng)法制得，具有制備工藝簡(jiǎn)單、利于工業(yè)化成產(chǎn)的特點(diǎn)，可作為紫外芯片白光LED、紫外芯片類太陽光LED、紫外芯片全光譜LED及紫外芯片高質(zhì)量白光LED等藍(lán)光部分廣泛應(yīng)用的良好候選材料。

技術(shù)研發(fā)人員：房永征,葛世豪,侯京山,董浪平,蔣廣翔,吳江華,劉玉峰,趙國(guó)營(yíng),張剛?cè)A,王傳兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/24