[发明专利]掺杂活化上转换发光的荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种上转换发光的荧光粉，尤其涉及一种无稀土的荧光粉，属于半导体光电材料技术领域。

背景技术

三年来，市场主流的白光LED荧光粉有YAG钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮(氧)化物。在白光LED封装中，荧光粉可以起到画龙点睛的作用，其转化的光效和显示指数对LED照明影响较大。

未来2～3年，新型氮(氧)化物荧光粉以及高光效铝酸盐黄绿色荧光粉将改变原有化合物成分，在亮度和显示指数方面均有所提高，更适合通用照明。此外，在其中一些照明产品上，荧光粉也将逐渐脱离原有的粉状形态，目的是减少某些封装环节，改变传统胶粉混合工艺，使LED照明外观更简单和灵活。

荧光粉的发光性能直接决定了白光LED的发光效率。目前两方面来做工作，一方面对现有荧光粉的发光性能进行持续改进，另一方面是寻找新的化合物体系，将对荧光粉在白光LED的应用发展有重大意义。

上转换材料能够在长波（如红外）辐射激发下发射出可见光，甚至紫外光，在激发的过程中，材料吸收低能量长波光子和热量，辐射出高能量的短波光子。不但可以混成白光，还能降低器件发热。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明目的在于提供掺杂活化上转换发光的荧光粉，其是镨镱共掺杂氟磷酸钡Ba5(PO4)3F：xPr3+ ,yYb3+上转换荧光粉；其分子组成成份中，其中x的取值0.01~0.05，y的取值0.01~0.03。

掺杂活化上转换发光的荧光粉的制备方法，其包括如下步骤：

步骤S10：称取的BaO，BaF2，P2O5，Pr2O3和Yb2O3粉体，摩尔比为8：2：3：x/2：y/2；

步骤S20：将步骤S10中的粉体在刚玉研钵中研磨20~60分钟得到均匀的粉料前驱体；

步骤S30：将步骤S20中的前驱体放入马弗炉中以800~1000℃灼烧0.5~5小时；

步骤S40：将样品温度降低到250℃保温2小时，然后随炉冷却到室温，得到目标块体产物；

步骤S50：将步骤S40中的块体粉碎，过筛，保留50~500nm尺寸的颗粒，得到最终的荧光粉。

其中，所述的制备方法为水热法制备。

本发明的掺杂活化上转换发光的荧光粉具有以下优点：

本发明制备了可由红绿光辐射激发出蓝光发射的上转换荧光粉，可把有机发光层中的部分红绿光转换成蓝色，与另外的部分红绿光合成白光，实现白光照明产品的制备。

镨镱共掺杂氟磷酸钡Ba₅(PO₄)₃F：xPr³⁺ ,yYb³⁺的上转换荧光粉，可由红绿光激发出蓝光；共掺杂了活化离子Yb，可使Pr激发离子的发光峰增强发光强度。

附图说明

图1、本发明样品的光致发光光谱。

图中显示，其激发波长为980nm，得到的485nm的发光峰蓝色辐射发光。曲线2是同样制备条件下不掺杂共掺Yb元素的对比例，可看出该元素的掺杂，不产生其他的发光峰，而是把原来的离子激发活化，产生更好的发光效果。

具体实施方式

下面结合本发明的较佳实施例对本发明的技术方案进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

掺杂活化上转换发光的荧光粉，其是镨镱共掺杂氟磷酸钡Ba5(PO4)3F：xPr3+ ,yYb3+上转换荧光粉；其分子组成成份中，其中x的取值0.01~0.05，y的取值0.01~0.03。

掺杂活化上转换发光的荧光粉的制备方法，其包括如下步骤：

步骤S10：称取的BaO，BaF2，P2O5，Pr2O3和Yb2O3粉体，摩尔比为8：2：3：x/2：y/2；

步骤S20：将步骤S10中的粉体在刚玉研钵中研磨20~60分钟得到均匀的粉料前驱体；

步骤S30：将步骤S20中的前驱体放入马弗炉中以800~1000℃灼烧0.5~5小时；

步骤S40：将样品温度降低到250℃保温2小时，然后随炉冷却到室温，得到目标块体产物；

步骤S50：将步骤S40中的块体粉碎，过筛，保留50~500nm尺寸的颗粒，得到最终的荧光粉。

其中，所述的制备方法为水热法制备。

本发明的掺杂活化上转换发光的荧光粉具有以下优点：