本发明专利技术公开了一种近紫外光激发的单基质白光荧光粉及其制备方法，开创性地使用了Bi3+离子作为蓝光激活剂，使Bi3+掺杂到基质中在近紫外光下发射蓝光；基质Ca2Y3Sb3O14中同时掺杂Bi3+和Eu3+，在近紫外光激发下，Bi3+发射的蓝光和Eu3+发射的橙红光本征组合得到白光。其采用高温固相法在非还原气氛下制备，主要方法如下：按照所述荧光粉化学组成式中的化学计量比称取原料，并加入助溶剂，混合后充分研磨，然后在1300～1500℃高温下煅烧3-8h。将上述产物冷却至室温，研磨即得到所述的白色荧光粉。此种荧光粉涂覆近紫外LED芯片获得的白光LED器件，其白光的发色稳定，色彩还原性好，工艺简单，流明效率高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机光致发光材料领域，具体涉及一种可以在近紫外光激发下发出白 光的单基质荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白光LED由于具有节能、环保、体积小、长寿命、响应速度快、全固态、抗震性及安 全性能好等诸多优点而被广泛应用在照明和显示领域。 目前，商业化的白光LED器件的实现方式主要有两种：一种是在GalnN蓝光芯片 上涂覆以Y3Al5012:Ce3+为代表的黄色荧光粉，利用荧光粉的黄光和芯片的蓝光而复合形成 白光。这种器件的发光颜色随荧光粉厚度以及驱动电流的变化而变化，色彩还原性、发色稳 定性差，发光较刺眼，显色指数低，对显示物体颜色高的场合无法使用。第二种是在近紫外 (350~410nm)芯片上涂覆红、绿、蓝三基色荧光粉，调和荧光粉发出的三基色光而得到白 光。相比于第一种，这种器件的显色效果只由荧光粉决定而受芯片的影响很小，因此其显色 指数较好。但是由于混合的三种荧光粉之间存在颜色再吸收以及配比调控问题，使得器件 的流明效率和色彩还原性受到较大影响。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种可被近紫外光激发的单一基质 白光荧光粉Ca2Y3(1_x_y)Sb3014:XBi3+，yEu3+，本专利技术所述的近紫外光波段范围为350nm-370nm。 该荧光粉是在Ca2Y3(1_x_y)Sb3014S质材料中掺入Bi3+和Eu3两种激发剂，由Bi3+发射的蓝光 和Eu3发射的橙红光本征组合即得到白光。将这种荧光粉涂覆在近紫外LED芯片上即可获 得的白光LED器件，其白光的发色稳定，色彩还原性好，工艺简单，流明效率高。 为了实现上述任务，本专利技术采取如下的技术解决方案： (1) 一种近紫外光激发的单基质白色荧光粉，其特征在于，化学式为：Ca2Y3Q_x_y) Sb3014:xBi3+，yEu3+，其中，0? 08 彡x彡 0? 2,0〈y彡 0? 15。 (2) -种单基质白色荧光粉的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：将含 钙化合物、含钇化合物、含铋化合物、含铕化合物和助溶剂含硼化合物混合，1300~1500°C 下煅烧3-8h，冷却即得所述的单基质白色荧光粉。 所述的含钙化合物为钙的氧化物或含氧酸盐中至少一种，所述的含铋化合物为铋 的氧化物，所述的含钇化合物为钇的氧化物或含氧酸盐中至少一种，所述的含铕化合物为 铕的氧化物或含氧酸盐中至少一种。 所述的助溶剂优选为H3B03，其占原料的质量百分比为3%~5%。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于： 通过筛选大量的基质材料，制备出具有"阳离子混和排列"特征的锑酸盐基质材料 (即Ca2Y3Sb3014)，使得Ca2Y3Sb3014:Bi3+，Eu3+的激发波长（350-370nm)可以很好地匹配近紫 外LED芯片，该材料可以发射白光，并能调控光谱，其白光的发色稳定，色彩还原性好，流明 效率高。选用三价铋和三价铕作为激活剂离子，使得材料制备过程无需使用还原性气氛，简 化了设备，降低了成本，无废水废气排放，对环境友好。【附图说明】图1为实施例1制得单基质白色荧光粉的X射线衍射图。 图2为实施例1制得单基质白色荧光粉在615nm监控下的激发光谱。图3为实施例1制得单基质白色荧光粉在350nm近紫外光激发下的发射光谱。图4为实施例2制得单基质白色荧光粉的X射线衍射图。 图5为实施例2制得单基质白色荧光粉在615nm监控下的激发光谱。图6为实施例2制得单基质白色荧光粉在350nm近紫外光激发下的发射光谱。图7为实施例3制得单基质白色荧光粉的X射线衍射图。 图8为实施例3制得单基质白色荧光粉在615nm监控下的激发光谱。 图9为实施例3制得单基质白色荧光粉在350nm近紫外光激发下的发射光谱。图10为实施例4制得单基质白色荧光粉的X射线衍射图。 图11为实施例4制得单基质白色荧光粉在615nm监控下的激发光谱。图12为实施例4制得单基质白色荧光粉在350nm近紫外光激发下的发射光谱。 图13为实施例1、2、3、4制得单基质白色荧光粉的发光色坐标和色温值在国际照 明委员会制定的色品图（CIE1931)中的位置。 图14为基质Ca2Y3Sb3014的反射光谱。 图15为制得单掺杂Bi3+离子荧光粉Ca2Y2.55Sb3014:0. 15Bi3+在460nm监控下的激 发光谱。 图16为制得单掺杂Bi3+离子荧光粉Ca2Y2.55Sb3014:0. 15Bi3+在350nm激发下的发 射光谱。 以下结合附图和实施例对专利技术的具体内容作进一步详细地说明。【具体实施方式】 本专利技术的目的是合成能应用于LED器件的白色荧光粉，而开创性地选择Bi3+离子 作为蓝光激发剂。Bi3+离子之所以不被广泛使用，是因为Bi3+离子虽然可以在基质中发射蓝光，但 是其激发波段主要位于紫外光区，而非近紫外光区，如文献Z.Yangetal./Journalof AlloysandCompounds559 (2013) 142-145 报道Ca12Al14032Cl2:Bi3+，其激发波段峰值为 320nm。图15说明只掺杂扮3+的荧光粉0&2\5种 3014:0.15813+可以被近紫外光有效激发， 确定激发波长为350nm，而图16发射光谱中发射光谱峰值位于460nm，即单掺杂Bi3+离子荧 光粉Ca2Y2.55Sb3014:0. 15Bi3+在近紫外光下发射蓝光，其发射的蓝光和Eu3+发射的橙红光组 合得到白光。由于激活剂离子为高价态，因而本专利技术首次可以在非还原性气氛下制备出发 蓝光的材料。 荧光粉的构成是"基质晶格"和"激活剂离子"，图14证明了Ca2Y3Sb3014基质不吸 收紫外光，因而不能被近紫外光激发，即其在近紫外光激发下不发光。而Bi3+和基质的共同 作用，使得在近紫外光350-370nm激发下，Bi3+在特定基质Ca2Y3Sb3014*发蓝光，其作为激发 剂合成的单基质白色荧光粉Ca2Y3a_x_y)Sb3014:xBi3+，yEu3+可以很好地匹配近紫外LED芯片。 本专利技术制备的单基质白色荧光粉Ca2Y3(1_x_y)Sb3014:xBi3+，yEu3+，其有效激发波段位 于250~370nm，最强的激发波段位于320~370nm，其中350~370nm属于近紫外光区。 本专利技术制备的单基质白色荧光粉Ca2Y3 (1_x_y)Sb3014:xBi3+，yEu3+，当其化学组成中 0. 08彡x彡0. 2且0. 02〈y彡0. 15时，在350~370nm近紫外光激发下，发光颜色为白光； 当y> 0. 15时，发光颜色为橙红光。 本专利技术制备的单基质白色荧光粉，其所发射白光的色温值与x，y的取值有关。当 x固定时，y的取值越小，色温值越大，即越偏向于冷白光，y的取值越大，色温值越大，色温 值越小，即越偏向于暖白光；即白光的色温值可以通过改变其组成中x，y的取值来控制，从 而可以满足不同应用领域对发光色温的不同要求。 实施例中，用X射线粉末衍射仪（BrukerD8ADVANCE)测定样品物相；用FLS920T 型荧光光谱仪测量样品发射光谱； 实施例1: 按照所述的焚光粉x、y取值范围，取x= 0. 15,y= 0. 05,则焚光粉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种近紫外光激发的单基质白色荧光粉，其特征在于，化学式为：Ca2Y3(1‑x‑y)Sb3O14:xBi3+,yEu3+，其中，0.08≤x≤0.2，0<y≤0.15。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋自强，孙志华，苏兴华，于晓晨，段尧，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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