[发明专利]一种铋离子和/或稀土离子共掺的偏硼酸钆荧光材料及合成方法

说明书

本发明公开了一种铋离子和/或稀土离子共掺的偏硼酸钆荧光材料及合成方法，是在偏硼酸钆(Gd(BO₂)₃)基底中通过铋离子与稀土离子(RE³⁺)共掺杂得到具有高量子产率的光色可调荧光粉的合成方法。本方法通过高温固相反应制备出化学通式为Gd_1‑x‑y(BO₂)₃:xBi³⁺‑yRE³⁺(其中x的取值范围为0x≤0.30，y的取值范围为0≤y≤0.10)的固体发光材料。在此类发光材料中通过调整铋离子和/或稀土离子的掺杂比例可以得到可应用于制备白光LED的具有高量子产率的白光荧光材料。

技术领域

本发明涉及荧光材料合成领域，具体地说是一种铋离子和/或稀土离子共掺的偏硼酸钆(Gd(BO₂)₃)荧光材料及合成方法。

背景技术

与传统照明方式相比，LED具有体积小、能耗低、寿命长、无汞环保、抗震性好等诸多优点。如今LED已逐渐取代传统光源，占据大部分市场，并成为第四代照明光源。目前白光LED的组装方法主要有以下三种：(1)将红、绿、蓝三色荧光粉涂覆在紫外LED芯片上；(2)将红、绿荧光粉涂敷在蓝光LED芯片上；(3)将黄光荧光粉涂覆在蓝光LED芯片上。从白光LED的组装方式可以看出白光LED的性质受到半导体芯片、封装技术、荧光粉等诸多因素的影响。其中荧光粉的性能对LED的综合性能起到至关重要的作用。因此合成热稳定性高、高量子产率、高显色指数的荧光粉极具商业前景。通过此高温固相反应所得的样品通过调整离子掺杂比例可以得到高量子产率的白光荧光材料，有望应用于制备白光LED。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铋离子和/或稀土离子共掺的偏硼酸钆(Gd(BO₂)₃)荧光材料及合成方法，合成具有高量子产率的白光荧光粉，通过调整激活剂的比例实现光色的调谐。其合成方法工艺简单，成本低，可大批量生产。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种铋离子和/或稀土离子共掺的Gd(BO₂)₃荧光材料的合成方法，所述的白光荧光粉的化学通式为：Gd_1-x-y(BO₂)₃:xBi³⁺-yRE³⁺(RE³⁺为稀土离子)，

本发明所用的合成方法为高温固相反应法，包括以下步骤：