專利名稱：一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于顯示和照明熒光粉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種在紫外光激發(fā)下具有顯示照明功能的陶瓷熒光粉。
背景技術(shù)：
白光LED是ー種新型的固態(tài)照明能源，它以其節(jié)能，使用壽命長，耗能低，無污染，效率高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是21世紀(jì)有可能取代傳統(tǒng)照明光源的新能源。目前獲得白光LED主要有兩種方法一種是多芯片組合型，把分別發(fā)射紅、綠、藍(lán)光的LED組合，混合三種光而形成白光發(fā)射。這種方案的白光具有売度聞，穩(wěn)定性和顯色性好等優(yōu)點(diǎn)；但成本尚，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，目前沒有規(guī)模化生產(chǎn)。另ー種是熒光粉轉(zhuǎn)換型，用藍(lán)光LED激發(fā)能發(fā)射黃光的熒光粉，剰余的藍(lán)光與黃光復(fù)合形成白光。這種方案在技術(shù)和エ藝上都比較成熟，是目前產(chǎn)業(yè)化的主流產(chǎn)品。但這種方案獲得的白光缺乏紅色成份，顯色性較低。此外由于藍(lán)光和紅光來源 于不同的基體，發(fā)光熱穩(wěn)定性不理想。通過紫外光激發(fā)發(fā)射紅、綠、藍(lán)三基色的混合熒光粉，可獲得高顯色性的白光發(fā)射，但不同熒光粉之間存在著導(dǎo)致發(fā)光效率下降的重吸收問題和熒光粉的配比調(diào)控不易解決的問題，限制了其應(yīng)用。因此，若采用單一基質(zhì)的白光發(fā)射熒光粉，可望同時(shí)獲得高的發(fā)光效率和發(fā)光穩(wěn)定性，同時(shí)使得LED封裝エ藝大大筒化，因此近幾年來單一基質(zhì)的白光熒光粉的研究十分活躍。相比之下，目前市場上還缺乏性能優(yōu)異、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好的單一基質(zhì)的白光陶瓷熒光粉材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有LED照明熒光粉可見光發(fā)光色域窄、顯色性較低、需要多種熒光粉復(fù)合，制備方法成本高、復(fù)雜等問題，采用B1、Eu離子作為激活離子，制備鉍，銪離子共摻雜的鋯酸鹽白色熒光粉材料，對(duì)紫外光激發(fā)具有高效的響應(yīng)特性。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料，該材料中的 MZrO3 Eu Bi 的摩爾比=1 :0. 01 0.1 :0. 01 0.1 ;其中，M 為 Mg、Ca、Sr、Ba 中的任意ー種。本發(fā)明的另ー目的在于提供一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料的制備方法，經(jīng)過下列各步驟
(1)按M :Zr Eu Bi 的摩爾比=1 1 :0. 01 0.1 :0. 01 0. 1，稱量 MC03、Zr02、Bi203 和Eu2O3,再混合均勻,其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意ー種；
(2)將步驟(I)所得的混合料置于剛玉坩堝內(nèi)，在空氣中于1300°C下預(yù)煅燒I 4h，待自然冷卻后，在還原氣氛中于1000 1300°C下煅燒I 5h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料。所述步驟(2)的還原氣氛為H2+N2。本發(fā)明與現(xiàn)有的熒光粉材料相比，具有如下突出的優(yōu)點(diǎn)
采用B1、Eu離子作為激活離子，制備鉍，銪離子共摻雜的鋯酸鹽白色熒光粉材料，對(duì)紫外光激發(fā)具有高效的響應(yīng)特性，在紫外光激發(fā)下可以發(fā)射白光。在紫外光激發(fā)下發(fā)光色域?qū)挘瑹o需多種熒光粉配比，不會(huì)出現(xiàn)色溫飄移問題。該熒光粉在340nm紫外光激發(fā)下，具有來自于Bi3+的位于470nm寬帶發(fā)射峰和Eu3+的紅色特征發(fā)射；該材料有望成為新型熒光照明顯示材料。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所得的BaZrO3 :0. 025Eu :0. 05Bi熒光粉的發(fā)射譜圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步闡明 本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1
(1)按Ba :Zr Eu Bi 的摩爾比=1 1 :0. 025 :0. 05，稱量 BaC03、ZrO2, Bi2O3 和 Eu2O3，再混合均勻；
(2)將步驟(I)所得的混合料置于剛玉坩堝內(nèi)，在空氣中于1300°C下預(yù)煅燒3h，待自然冷卻后，在還原氣MH2+N2中于1300°C下煅燒3h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料 BaZrO3 :0. 025Eu :0. 05Bi。實(shí)施例2
(1)按Mg :Zr Eu Bi 的摩爾比=I 1 :0.01 :0. 01，稱量 MgC03、Zr02、Bi203 和 Eu2O3，再混合均勻，其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一種；
(2)將步驟(I)所得的混合料置于剛玉坩堝內(nèi)，在空氣中于1300°C下預(yù)煅燒4h，待自然冷卻后，在還原氣MH2+N2中于1200°C下煅燒5h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料 MgZrO3 :0. OlEu :0. OlBi。實(shí)施例3
(1)按Ca :Zr Eu Bi 的摩爾比=1 1 :0. 03 :0. 08，稱量 CaC03、Zr02、Bi203 和 Eu2O3，再混合均勻；
(2)將步驟(I)所得的混合料置于剛玉坩堝內(nèi)，在空氣中于1300°C下預(yù)煅燒lh，待自然冷卻后，在還原氣MH2+N2中于1000°C下煅燒lh，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料 CaZrO3 :0. 03Eu :0. 08Bi。實(shí)施例4
(1)按Sr :Zr Eu Bi 的摩爾比=I 1 0.1 :0. 1，稱量 SrC03>Zr02,Bi2O3 和 Eu2O3，再混合均勻；
(2)將步驟(I)所得的混合料置于剛玉坩堝內(nèi)，在空氣中于1300°C下預(yù)煅燒3h，待自然冷卻后，在還原氣MH2+N2中于1300°C下煅燒4h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料 SrZrO3 :0.1Eu :0.1Bi。實(shí)施例5
(1)按Ca :Zr Eu Bi 的摩爾比=1 1 0.1 :0. 05，稱量 CaC03、ZrO2, Bi2O3 和 Eu2O3，再混合均勻，其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一種；
(2)將步驟(I)所得的混合料置于剛玉坩堝內(nèi)，在空氣中于1300°C下預(yù)煅燒4h，待自然冷卻后，在還原氣MH2+N2中于1100°C下煅燒2h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料 CaZrO3 :0.1E u :0. 05Bi。
權(quán)利要求
1.一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料，其特征在于該材料中的MZrO3 Eu Bi的摩爾比=1 0. 01 O.1 0. 01 O.1 ;其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一種。
2.—種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料的制備方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟(1)按M :Zr Eu Bi 的摩爾比=1 1 0. 01 O.1 0. 01 O. 1，稱量 MC03、Zr02、Bi203 和Eu2O3,再混合均勻,其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一種； (2)將步驟(I)所得的混合料在空氣中于1300°C下預(yù)煅燒I 4h，待自然冷卻后，在還原氣氛中于1000 1300°C下煅燒I 5h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料的制備方法，其特征在于所述步驟(2)的還原氣氛為H2+N2。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料及其制備方法，該材料中的MZrO3∶Eu∶Bi的摩爾比=1∶0.01～0.1∶0.01～0.1；其中，M為Mg、Ca、Sr、Ba中的任意一種。按M∶Zr∶Eu∶Bi的摩爾比=1∶1∶0.01～0.1∶0.01～0.1，稱量MCO3、ZrO2、Bi2O3和Eu2O3，再混合均勻，將混合料在空氣中于1300℃下預(yù)煅燒1～4h，待自然冷卻后，在還原氣氛中于1000～1300℃下煅燒1～5h，研磨后即得到鉍和銪離子共摻雜的鋯酸鹽熒光材料。該熒光粉在340nm紫外光激發(fā)下，具有來自于Bi3+的位于470nm寬帶發(fā)射峰和Eu3+的紅色特征發(fā)射；在紫外光激發(fā)下發(fā)光色域?qū)?，無需多種熒光粉配比，不會(huì)出現(xiàn)色溫飄移問題。
文檔編號(hào)C09K11/67GK103013509SQ201310001130
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者楊正文, 楊朝寧, 邱建備, 宋志國, 于雪, 楊勇, 周大成, 尹兆益 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)