一種碳納米點熒光粉、制作方法及l(fā)ed燈珠的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種碳納米點熒光粉、制作方法及碳納米點熒光粉在LED燈珠中的應用，其中，所述碳納米點熒光粉制作方法通過在碳納米點溶液中加入可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽的方式在所述碳納米點溶液中的碳納米點表面形成穩(wěn)定的硫酸鋇。所述硫酸鋇在對所述待處理混合液進行提取處理過程中起到隔離碳納米點彼此之間團聚的作用，從而使得所述碳納米點不會由于聚集誘導熒光淬滅效應而失去熒光特性，為獲得所述碳納米點熒光粉創(chuàng)造前提條件。并且由于硫酸鋇較好的穩(wěn)定性以及碳納米點的強熒光特性，使得所述碳納米點熒光粉成為理想的LED燈珠顏色轉換層的制備材料。
【專利說明】
一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及納米材料技術領域，更具體地說，涉及一種碳納米點焚光粉、制作方法及LED燈珠。【背景技術】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，LED)燈珠是一類新興的固體光源，其能量利用率達到總能量的14%-15%，遠高于白熾燈和熒光燈，并且其使用壽命和發(fā)光效率相較于白熾燈和熒光燈也具有較大優(yōu)勢。
[0003]目前LED燈珠的主要結構包括有源發(fā)光器件(LED芯片)，以及包裹所述LED芯片的封裝材料，所述封裝材料中混有熒光粉。但是目前主流的熒光粉中的主要成分為稀土發(fā)光材料，而稀土發(fā)光材料具有不可再生且價格昂貴的缺點，使得LED燈珠的進一步應用受到局限。近年來有研究人員通過采用半導體納米粒子來替代所述稀土發(fā)光材料作為所述熒光粉的主要成分，所述半導體納米粒子雖然不具有稀土發(fā)光材料不可再生的缺點，但是其毒性較大、成本較高。
[0004]碳納米點作為一類基于碳材料的新型熒光物質，具有高穩(wěn)定性、低制備成本、高熒光量子效率、低生物毒性的優(yōu)勢，成為具有廣泛應用前景的熒光材料。但是碳納米點目前還主要集中在溶液中應用，當碳納米點溶液凝結為固態(tài)時會由于聚集誘導熒光淬滅效應而失去熒光特性，從而無法作為熒光粉應用于LED燈珠中。
[0005]因此，找到一種制備碳納米點熒光粉的方法成為研究人員努力的方向之一。
【發(fā)明內容】

[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠， 以實現制備具有熒光特性的碳納米點熒光粉的目的。
[0007]為實現上述技術目的，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案:
[0008]—種碳納米點熒光粉制作方法，包括:
[0009]獲取碳納米點溶液；
[0010]將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得待處理混合液，所述待處理混合液中的碳納米點表面被硫酸鋇包裹；
[0011]對所述待處理混合液進行提取處理，獲得碳納米點熒光粉。
[0012]優(yōu)選的，所述將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得待處理混合液，包括:
[0013]將可溶鋇鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點溶液；
[0014]將可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點溶液中，以在表面組裝有鋇離子的碳納米點表面形成硫酸鋇，獲得所述待處理混合液。
[0015]優(yōu)選的，所述可溶鋇鹽為氯化鋇或硝酸鋇；
[0016]所述可溶硫酸鹽為硫酸鉀或硫酸鈉或硫酸鎂。
[0017]優(yōu)選的，所述可溶硫酸鹽為硫酸鈉；
[0018]所述可溶鋇鹽為氯化鋇；
[0019]所述碳納米點溶液中溶質與氯化鋇和硫酸鈉的質量比為第一預設值:1.7:1，其中，所述第一預設值的取值范圍為4.2X 10-4-1 X 10-1，包括端點值。
[0020]優(yōu)選的，所述碳納米點溶液的濃度不大于2.5mg/mL。[〇〇21]優(yōu)選的，對所述待處理混合液進行提取處理，獲得碳納米點熒光粉包括:
[0022]對所述待處理混合液依次進行離心、洗滌、烘干、研磨操作，獲得碳納米點熒光粉。
[0023]—種碳納米點熒光粉，采用上述任一實施例所述的方法制得。[〇〇24] 一種發(fā)光二極管LED燈珠，包括:
[0025] LED芯片；[〇〇26]包裹所述LED芯片的封裝材料；
[0027]所述封裝材料中混有如上述實施例所述的碳納米點熒光粉。
[0028]優(yōu)選的，所述封裝材料為混有所述碳納米點熒光粉的聚二甲基硅氧烷的預聚物。
[0029]優(yōu)選的，所述碳納米點熒光粉與聚二甲基硅氧烷的預聚物的質量比為第二預設值:1;
[0030]所述第二預設值的取值范圍為0.1-3,包括端點值。
[0031]從上述技術方案可以看出，本發(fā)明實施例提供了一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠，其中，所述碳納米點熒光粉制作方法通過在碳納米點溶液中加入可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽的方式在所述碳納米點溶液中的碳納米點表面形成穩(wěn)定的硫酸鋇。所述硫酸鋇在對所述待處理混合液進行提取處理過程中起到隔離碳納米點彼此之間團聚的作用，從而使得所述碳納米點不會由于聚集誘導熒光淬滅效應而失去熒光特性，為獲得所述碳納米點熒光粉創(chuàng)造前提條件。并且由于硫酸鋇較好的穩(wěn)定性以及碳納米點的強熒光特性，使得所述碳納米點熒光粉成為理想的LED燈珠顏色轉換層的制備材料?！靖綀D說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本申請的一個實施例提供的一種碳納米點熒光粉制作方法的流程示意圖；
[0034]圖2為本申請的一個實施例提供的一種碳納米點熒光粉形成過程的示意圖；
[0035]圖3為本申請實施例2中制備得到的碳納米點熒光粉在室光以及紫外光下的光學照片；
[0036]圖4為本申請實施例3中制備得到的碳納米點熒光粉在室光、紫外光、藍光以及綠光下的光學照片；
[0037]圖5為本申請實施例4中制備得到的碳納米點熒光粉的熒光發(fā)射譜圖；
[0038]圖6為本申請實施例5中制備得到的碳納米點熒光粉在室光、紫外光、藍光以及綠光激發(fā)下的光學照片；
[0039]圖7為本申請實施例6中制備得到的碳納米點熒光粉放置在濃鹽酸、飽和氫氧化鈉溶液以及氯仿溶劑中的室光和紫外光下的光學照片；
[0040]圖8為本申請實施例7制備得到的冷白光LED燈珠的工作照片及發(fā)光光譜；[0041 ]圖9為本申請實施例8制備得到的白光LED燈珠的工作照片及發(fā)光光譜；
[0042]圖10為本申請實施例9制備得到的暖白光LED燈珠的工作照片及發(fā)光光譜?！揪唧w實施方式】[〇〇43]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0044]本申請實施例提供了一種碳納米點熒光粉制作方法，如圖1所示，包括:
[0045]S101:獲取碳納米點溶液。
[0046]在步驟S101獲取的碳納米點溶液的熒光顏色可以為多種顏色，所述碳納米點溶液可以通過制備獲得，也可以通過其他方式獲得，本申請對此并不做限定。
[0047]在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述碳納米點溶液的熒光顏色優(yōu)選為綠色或藍色。并且將制備藍色熒光的碳納米點溶液的流程簡述如下:[〇〇48] A:將3g檸檬酸溶解于20mL氨水中，獲得透明溶液；
[0049]B:將所述透明溶液進行微波加熱處理5分鐘，獲得灰黑色粘稠狀液體；
[0050]C:在所述灰黑色粘稠狀液體中加入去離子水，以8000轉每分鐘的速度離心三次， 去掉較大不溶的碳納米點聚集體，得到具有藍色熒光的碳納米點溶液。[0051 ]綠色熒光的碳納米點溶液的制備方法詳見中國專利CN102849722A。本申請在此不做贅述。但本申請對所述碳納米點溶液的具體熒光顏色并不做限定，具體視實際情況而定。 [〇〇52]S102:將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得待處理混合液，所述待處理混合液中的碳納米點表面被硫酸鋇包裹。[〇〇53]需要說明的是，在步驟S102中，將可溶鋇鹽加入所述碳納米點溶液中后需要進行充分攪拌以使所述可溶鋇鹽充分溶解于所述碳納米點溶液中；同樣的，將可溶硫酸鹽加入所述碳納米點溶液中后也需要進行充分攪拌，以使所述可溶硫酸鹽充分溶解于所述碳納米點溶液中。[〇〇54] 并且本申請對所述可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽加入所述碳納米點溶液中的先后順序并不做限定，先加入所述可溶鋇鹽，后加入所述可溶硫酸鹽或者先加入所述可溶硫酸鹽，再加入所述可溶鋇鹽均可，具體視實際情況而定。
[0055]但在本申請的一個優(yōu)選實施例中，將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中包括:
[0056]將可溶鋇鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點溶液；
[0057]將可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點溶液中，以在表面組裝有鋇離子的碳納米點表面形成硫酸鋇，獲得所述待處理混合液。
[0058]發(fā)明人在保持變量不變的前提下，僅改變所述可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽的溶解順序進行對比實驗發(fā)現:先將所述可溶鋇鹽溶解于所述碳納米點溶液中，再將所述可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中獲得的碳納米點熒光粉的各方面性能(熒光強度、穩(wěn)定性等)均優(yōu)于先將所述可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中，再將所述可溶鋇鹽溶解于所述碳納米點溶液中獲得的碳納米點熒光粉。這是因為所述碳納米點溶液中的碳納米點一般呈負電性，既其所述碳納米點表面具有負電荷，將所述可溶鋇鹽溶解于所述碳納米點溶液中后，表面攜帶正電荷的鋇離子在靜電引力的作用下均勻組裝在碳納米點表面，再將所述可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中后，表面攜帶負電荷的硫酸根離子在靜電引力的作用下與帶正電荷的鋇離子結合，形成硫酸鋇;在這個過程中，碳納米點表面組裝的硫酸鋇均勻且覆蓋完全。而如果將所述可溶硫酸鹽和可溶鋇鹽的溶解順序反過來后，鋇離子和硫酸根離子會隨機結合形成硫酸鋇，不能保證所述硫酸鋇對碳納米點的均勻包裹覆蓋，在形成所述碳納米點熒光粉的過程中，表面硫酸鋇包覆不全的碳納米點有可能會由于聚集誘導熒光淬滅效應而失去熒光特性。
[0059]S103:對所述待處理混合液進行提取處理，獲得碳納米點熒光粉。
[0060]在獲得所述碳納米點熒光粉后，與聚二甲基硅氧烷的預聚物混合即可作為所述 LED燈珠的顏色轉換層。所述碳納米點熒光粉與所述聚二甲基硅氧烷的預聚物的質量比可以為第二預設值:1;所述第二預設值的取值范圍為0.1-3,包括端點值。
[0061]對所述待處理混合液進行提取處理，獲得碳納米點熒光粉具體包括:
[0062]對所述待處理混合液依次進行離心、洗滌、烘干、研磨操作，獲得碳納米點熒光粉。 [〇〇63]具體地，在獲得所述待處理混合液后，將所述待處理混合液以8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心處理，將在離心管底部獲得的產物經水洗并離心三次后，放入烘箱中以預設溫度烘干并研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。[〇〇64]所述預設溫度的取值范圍為80°C-120°C，包括端點值。本申請對所述預設溫度的具體取值并不做限定，具體視實際情況而定。
[0065]在上述實施例的基礎上，在本申請的又一個實施例中，所述可溶鋇鹽為氯化鋇或硝酸鋇；
[0066]所述可溶硫酸鹽為硫酸鉀或硫酸鈉或硫酸鎂。
[0067]本申請對所述可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽的具體種類并不做限定，具體視實際情況而定。
[0068]在本申請的一個優(yōu)選實施例中，所述可溶硫酸鹽優(yōu)選為硫酸鈉；[〇〇69]所述可溶鋇鹽優(yōu)選為氯化鋇；
[0070]所述碳納米點溶液中溶質與氯化鋇和硫酸鈉的質量比為第一預設值:1.7:1，其中，所述第一預設值的取值范圍為4.2X 10-4-1 X 10-1，包括端點值。隨著所述第一預設值的具體取值的變化，獲得所述碳納米點的熒光特性也隨之變化。本申請對所述第一預設值的具體取值并不做限定，具體視實際情況而定。
[0071]在上述實施例的基礎上，在本申請的再一個實施例中，所述碳納米點溶液的濃度不大于2.5mg/mL。[〇〇72] 一般而言所述碳納米點溶液的濃度上限為50mg/mL，隨著碳納米點溶液的濃度上升，獲得的碳納米點熒光粉的量就越多。但是在實際的實驗中發(fā)現，當所述碳納米點溶液的濃度大于2.5mg/mL后，在其中加入可溶鋇鹽后會使得所述碳納米點溶液的性質發(fā)生變化，提前產生沉淀，影響所述碳納米點熒光粉的制備。
[0073]為了更好的體現本申請實施例提供的所述碳納米點熒光粉制作方法的可行性，下面將以多個實施例進行例證。[〇〇74] 實施例1:[〇〇75]在本實施例中，取濃度為1.0mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液10mL，先加入1.2g的 BaCl2，攪拌5分鐘后，再加入0.7g的Na2S〇4,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入l〇〇°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。
[0076]圖2為本申請實施例提供的碳納米點熒光粉形成過程的示意圖，由于碳納米點表面基團帶有大量負電荷，因而能夠通過靜電吸引力吸附大量Ba2+，并因此形成Ba2+包覆的碳納米點，隨后加入的S〇42-則會被碳納米點表面Ba2+所吸引，最終原位生成BaS04,進而獲得基于碳納米點的超穩(wěn)定熒光粉。[〇〇77] 實施例2:[〇〇78] 取濃度為2.5mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液100mL，先加入24.4g的BaCl2，攪拌5 分鐘后，再加入14.2g的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以 8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入 100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。
[0079]圖3為在實施例2中制備得到的所述碳納米點熒光粉在室光圖3(a)以及紫外光圖3 (b)下的光學照片，從圖3可以看出，利用本發(fā)明中提出的技術可以在很短時間內獲得大量碳納米點熒光粉，如圖3(a)所示，并且在紫外光照射下，所述碳納米點熒光粉具有明亮的藍綠色熒光，如圖3(b)所示。
[0080]實施例3:[〇〇811 取濃度為2.5mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液10mL，先加入2.4g的BaCl2,攪拌5分鐘后，再加入1.4g的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以 8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入 100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。
[0082]圖4為本申請實施例3制備得到的所述碳納米點熒光粉在室光圖4(a)、紫外光圖4 (b)下的光學照片，從圖4可以看出，當用不同激發(fā)光，例如紫外光，藍光以及綠光激發(fā)所述碳納米點熒光粉時，可以觀測到來自于熒光粉微粒全表面的藍綠光圖4(a)、黃綠光圖4(b) 以及紅光圖4(c)發(fā)射，即該熒光粉表現出明顯的激發(fā)波長依賴的發(fā)光特性，同時也說明碳納米點被均勻地包覆在熒光粉內部。[〇〇83] 實施例4:[〇〇84] 取濃度為2.5mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液10mL，先加入0.8g的BaCl2,攪拌5分鐘后，再加入〇.4g的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以 8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入 100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。
[0085]圖5為本發(fā)明實施例4制備得到的碳納米點熒光粉的熒光發(fā)射譜圖，從圖5中可以看出，在405nm光的激發(fā)下，其熒光發(fā)射波長為520nm，這與初始的碳納米點溶液的熒光性質是一致的。另外，熒光粉的量子效率被測定為27%，這一數值高于碳納米點溶液的量子效率 (17% )，說明所述碳納米點熒光粉有望應用于LED燈珠的顏色轉換層材料中。[〇〇86] 實施例5:[〇〇87] 取濃度為1.0mg/mL的藍色熒光碳納米點溶液50mL，先加入12.2g的BaCl2,攪拌5分鐘后，再加入7.lg的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到反應混合液。將所得混合液以8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。
[0088]圖6為本申請實施例5中制備得到的碳納米點熒光粉在室光圖6(a)、紫外光圖6 (b)、藍光圖6(c)以及綠光圖6(d)激發(fā)下的光學照片，從圖6可以看出，本發(fā)明中提出制備碳納米點熒光粉的方法也可應用于制備表面帶負電荷的藍光碳納米點，因而所述方法具有普適性。同時，當用不同激發(fā)光，例如紫外光，藍光以及綠光激發(fā)該熒光粉時，可以觀測到來自于碳納米點熒光粉微粒全表面的藍光圖6(b)、黃綠光圖6(c)以及紅光圖6(d)發(fā)射，即該熒光粉表現出明顯的激發(fā)波長依賴的發(fā)光特性，同時也說明藍光碳納米點被均勻地包覆在硫酸鋇內部。[〇〇89] 實施例6:[〇〇9〇] 取濃度為0.5mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液10mL，先加入2.4g的BaCl2,攪拌5分鐘后，再加入1.4g的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以 8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入 100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。然后將熒光粉分別放置于濃鹽酸、飽和氫氧化鈉溶液以及氯仿溶劑中。
[0091]圖7為本發(fā)明實施例6制備得到的碳納米點熒光粉放置在濃鹽酸圖7(a)和圖7(d)， 飽和氫氧化鈉溶液圖7(b)和圖7(e)以及氯仿溶劑圖7(c)和圖7(f)中的室光圖7(a_c)和紫外光圖7(d-f)下的光學照片，從圖7可以看出，熒光粉能夠穩(wěn)定存在于各種強酸、強堿溶液以及有機溶劑中。
[0092]相應的，本申請實施例還提供了一種碳納米點熒光粉，所述碳納米點熒光粉采用上述任一實施例所述的方法制得。
[0093]相應的，本申請實施例還提供了一種發(fā)光二極管LED燈珠，包括:
[0094]LED 芯片；[〇〇95]包裹所述LED芯片的封裝材料；
[0096]所述封裝材料中混有如上述實施例所述的碳納米點熒光粉。
[0097]在上述實施例的基礎上，在本申請的一個實施例中，所述封裝材料為混有所述碳納米點熒光粉的聚二甲基硅氧烷的預聚物。
[0098]在上述實施例的基礎上，在本申請的另一個實施例中，所述碳納米點熒光粉與聚二甲基硅氧烷的預聚物的質量比為第二預設值:1;
[0099]所述第二預設值的取值范圍為0.1-3,包括端點值。隨著所述第二預設值具體取值的變化，所述LED燈珠發(fā)出的光線的國際照明委員會(Commiss1n Internat1nale de L’ Eclairage，CIE)坐標以及色溫會隨之變化。本申請對所述第二預設值的具體取值并不做限定，具體視實際情況而定。
[0100]下面將以多個實施例說明應用于所述LED燈珠的碳納米點熒光粉以及所述LED燈珠的制作流程，并測試所述LED燈珠的光學性能。
[0101]實施例7:[〇1〇2] 取濃度為0.1mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液10mL，先加入2.4g的BaCl2,攪拌5分鐘后，再加入1.4g的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以 8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入 100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。取研磨好的碳納米點熒光粉與聚二甲基硅氧烷的預聚物按照質量比為0.1:1進行共混，然后涂覆在未封裝的LED芯片上，再放置于一定溫度(可在80°C_120°C 之間取值)的烘箱中，一定時間后(視烘箱溫度而定，當烘箱溫度為80°C時，所需時間為3小時)，即得到封裝好的發(fā)光為冷白光的LED燈珠。
[0103]圖8為本發(fā)明實施例7制備得到的利用所述碳納米點熒光粉為顏色轉化層材料的冷白光LED燈珠的工作照片以及發(fā)光光譜，從圖中可以看出，所述碳納米點熒光粉可以作為 LED顏色轉換層材料，并實現冷白光LED燈珠，其CIE坐標為(0.28，0.32)，色溫為8520K。 [〇1〇4] 實施例8:[〇1〇5] 取濃度為1.0mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液10mL，先后加入2.4g的BaCl2，攪拌5 分鐘后，再加入1.4g的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以 8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入 100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。取研磨好的碳納米點熒光粉與聚二甲基硅氧烷的預聚物按照質量比為2:1進行共混，然后涂覆在未封裝的LED芯片上，再放置于80°C烘箱中，3小時后，即得到封裝好的發(fā)光為白光的LED燈珠。
[0106]圖9為本發(fā)明實施例8制備得到的利用所述碳納米點熒光粉為顏色轉化層材料的白光LED燈珠的工作照片以及發(fā)光光譜，從圖中可以看出，所述碳納米點熒光粉可以作為 LED顏色轉換層材料，并實現白光LED燈珠，其CIE坐標為(0.34，0.38)，色溫為5237K。[〇1〇7] 實施例9:[〇1〇8] 取濃度為2.5mg/mL的綠色熒光碳納米點溶液10mL，先后加入2.4g的BaCl2,攪拌5 分鐘后，再加入1.4g的Na2S04,并持續(xù)攪拌得到所述待處理混合液。將所述待處理混合液以 8000轉每分鐘的速度進行3分鐘的離心，離心管底部所得產物經水洗并離心三次后，放入 100°C烘箱中，烘干后收集離心管底部的未研磨熒光粉，對所述未研磨熒光粉進行研磨后獲得所述碳納米點熒光粉。取研磨好的碳納米點熒光粉與聚二甲基硅氧烷的預聚物按照質量比為3:1進行共混，然后涂覆在未封裝的LED芯片上，再放置于80°C烘箱中，3小時后，即得到封裝好的發(fā)光為暖白光的LED燈珠。
[0109]圖10為本發(fā)明實施例9制備得到的利用所述碳納米點熒光粉為顏色轉化層的暖白光LED燈珠的工作照片以及發(fā)光光譜，從圖中可以看出，所述碳納米點熒光粉可以作為LED顏色轉換層材料，并實現暖白光LED燈珠，其CIE坐標為(0.45，0.50)，色溫為3483K。
[0110]綜上所述，本申請實施例提供了一種碳納米點熒光粉、制作方法及LED燈珠，其中， 所述碳納米點熒光粉制作方法通過在碳納米點溶液中加入可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽的方式在所述碳納米點溶液中的碳納米點表面組裝鋇離子和硫酸根離子，從而在所述碳納米點溶液中的碳納米點表面形成穩(wěn)定的硫酸鋇。所述硫酸鋇在對所述待處理混合液進行提取處理過程中起到隔離碳納米點彼此之間團聚的作用，從而使得所述碳納米點不會由于聚集誘導熒光淬滅效應而失去熒光特性，為獲得所述碳納米點熒光粉創(chuàng)造前提條件。并且由于硫酸鋇較好的穩(wěn)定性以及碳納米點的強熒光特性，使得所述碳納米點熒光粉成為理想的LED 燈珠的顏色轉換層的制備材料。
[0111]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0112]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本發(fā)明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種碳納米點熒光粉制作方法，其特征在于，包括:獲取碳納米點溶液；將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得待處理混合液，所述待處 理混合液中的碳納米點表面被硫酸鋇包裹；對所述待處理混合液進行提取處理，獲得碳納米點熒光粉。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將可溶鋇鹽和可溶硫酸鹽溶解于所述 碳納米點溶液中，獲得待處理混合液，包括:將可溶鋇鹽溶解于所述碳納米點溶液中，獲得碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點 溶液；將可溶硫酸鹽溶解于所述碳納米點表面組裝有鋇離子的碳納米點溶液中，以在表面組 裝有鋇離子的碳納米點表面形成硫酸鋇，獲得所述待處理混合液。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述可溶鋇鹽為氯化鋇或硝酸鋇；所述可溶硫酸鹽為硫酸鉀或硫酸鈉或硫酸鎂。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述可溶硫酸鹽為硫酸鈉；所述可溶鋇鹽為氯化鋇；所述碳納米點溶液中溶質與氯化鋇和硫酸鈉的質量比為第一預設值:1.7:1，其中，所 述第一預設值的取值范圍為4.2X 1(T4-1 X KT1，包括端點值。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳納米點溶液的濃度不大于2.5mg/mL〇6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述待處理混合液進行提取處理，獲得 碳納米點熒光粉包括:對所述待處理混合液依次進行離心、洗滌、烘干、研磨操作，獲得碳納米點熒光粉。7.—種碳納米點熒光粉，其特征在于，采用權利要求1-6任一項所述的方法制得。8.—種發(fā)光二極管LED燈珠，其特征在于，包括:LED芯片；包裹所述LED芯片的封裝材料；所述封裝材料中混有如權利要求7所述的碳納米點熒光粉。9.根據權利要求8所述的LED燈珠，其特征在于，所述封裝材料為混有所述碳納米點熒 光粉的聚二甲基硅氧烷的預聚物。10.根據權利要求9所述的LED燈珠，其特征在于，所述碳納米點熒光粉與聚二甲基硅氧 烷的預聚物的質量比為第二預設值:1;所述第二預設值的取值范圍為0.1-3,包括端點值。
【文檔編號】H01L33/50GK105969348SQ201610344825
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】周鼎, 曲松楠, 李迪
【申請人】中國科學院長春光學精密機械與物理研究所