技術領域

本發明屬于發光材料技術領域，具體涉及近紫外光激發的鈰摻雜七鋁酸十二鈣藍光發射熒光粉。

背景技術

稀土藍色發光材料可廣泛用于顯示器、照明、涂料、發出藍色熒光的防偽標識等很多領域。大多數藍色熒光材料都采用二價銪離子做激活劑，但是銪的價格較高，無疑使成本升高，從而在一定程度上限制了其大批量的生產和使用。

發明內容

本發明目的是制備一種基于近紫外光激發的藍光熒光粉，該熒光粉在近紫外光激發下發出寬帶藍光，可與近紫外光激發的紅光、綠色熒光粉制備白光LED，可克服藍光轉換的白光LED顯色指數低的缺陷。

在可見光范圍內，三價鈰離子有5d→4f躍遷寬帶藍光發射帶。通過改變鈰摻雜濃度，可得到不同亮度的藍光發射。

本發明采用寬帶隙氧化物七鋁酸十二鈣作為摻雜的基質材料。由于其具有良好的化學穩定性及溫度穩定性，且其禁帶寬度達5.9eV，有利于稀土離子的有效發光，很適合做發光材料。

本發明采用固態燒結法制備鈰(Ce³⁺)摻雜七鋁酸十二鈣(12CaO·7Al₂O₃)藍光發射熒光粉。本發明制備方法的具體步驟如下：

(1).按摩爾比n_Ca∶n_Al∶n_Ce＝(12-x)∶14∶x(0.001≤x≤0.020)稱量高純CaCO₃、Al₂O₃、CeO₂原料，置于研缽中，用乙醇做溶劑研磨，研磨使原料充分混合后烘干；

(2).將烘干后的原料在800-900℃預燒1-3小時，再研磨1-2小時；

(3).將混合充分的原料在空氣氣氛下1200-1350℃煅燒8-10小時；

(4).研磨后，在還原氣氛下1000-1100℃還原2-6小時，獲得近紫外光激發的藍光發射鈰摻雜七鋁酸十二鈣熒光粉(12CaO·7Al₂O₃:Ce)。

本發明的有益效果是：

1.本發明采用傳統固態燒結方法，制備工藝簡單，可大規模生產，有較好的市場應用前景。

2.本發明制備的鈰摻雜七鋁酸十二鈣粉體的激發范圍主要集中在320-380nm，中心激發波長為350nm適合做近紫外光激發的LED用藍光發射熒光粉。

3.本發明制備鈰摻雜七鋁酸十二鈣粉體所需的原料價格便宜，自然界中儲量豐富，不造成環境污染。

附圖說明

圖1為12CaO·7Al₂O₃:Ce?0.5％mol?XRD圖。

圖2為12CaO·7Al₂O₃:Ce?0.5％mol激發譜和發射譜。從圖中可以看出該熒光粉的有效激發范圍為310-380nm、最佳激發波長為350nm，發射光譜范圍390nm和490nm。

具體實施方式

按照發明內容中所給出的步驟制得多種摻雜濃度的鈰摻雜七鋁酸十二鈣熒光粉。

實例1

(1).稱量2.59846g?CaCO₃(99.99％)、1.54409g?Al₂O₃(99.99％)和0.02234gCeO₂(99.99％)，置于研缽中，用乙醇做溶劑研磨，研磨使原料充分混合后烘干；

(2).將烘干后的原料在850℃預燒2小時，再研磨1小時；

(3).將混合充分的原料在空氣氣氛下1350℃煅燒8小時；

(4).研磨后，在還原氣氛下1100℃還原2小時，獲得近紫外光激發的藍光發射鈰摻雜七鋁酸十二鈣熒光粉(12CaO·7Al₂O₃:Ce)。

實例2

(1).稱量4.8043g?CaCO₃(99.99％)、2.8549g?Al₂O₃(99.99％)和0.0826g?CeO₂(99.99％)，置于研缽中，用乙醇做溶劑研磨，研磨使原料充分混合后烘干；

(2).將烘干后的原料在870℃預燒1.5小時，再研磨2小時；

(3).將混合充分的原料在空氣氣氛下1350℃煅燒10小時；