本發(fā)明涉及發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種白光熒光粉及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

led具有無污染、長(zhǎng)壽命、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種顯示器、指示燈、背光源、家用或商用照明。白鎢礦結(jié)構(gòu)的鎢酸鹽由于具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和低的聲子能量，已經(jīng)被證實(shí)是重要的光學(xué)材料。bo4^2-離子具有四面體結(jié)構(gòu)，b⁶⁺離子位于四面體的中心，4個(gè)o^2-離子位于四面體的4個(gè)頂角?；鶓B(tài)b⁶⁺離子的外層軌道充滿電子，受激發(fā)時(shí)，o^2-離子的一個(gè)2p電子躍遷到b⁶⁺離子的空d軌道，隨即又回到基態(tài)，產(chǎn)生躍遷輻射，因此，鎢酸鹽是典型的自激活發(fā)光材料。同時(shí)，abo4型鎢酸鹽也是一類重要的發(fā)光基質(zhì)材料。由于常用的藍(lán)色led芯片激發(fā)黃色yag：ce熒光粉所得白光缺少紅色成分，顯色指數(shù)低，因此，以鎢酸鹽為基質(zhì)，eu³⁺為發(fā)光中心的紅色熒光粉研究最為普遍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種單一熒光粉鎢酸鹽基白光發(fā)光材料，可以在近紫外光激發(fā)下發(fā)出白光。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種鎢酸鹽基白光發(fā)光材料，該發(fā)光材料的化學(xué)式為ba0.05sr0.94-zwo40.01tm³⁺zdy³⁺，所述的z＝0.01～0.06。

本發(fā)明的發(fā)光材料優(yōu)選所述的z＝0.01～0.04。最優(yōu)選為所述的z＝0.03。

本發(fā)明的發(fā)光材料，可在352～366nm的激發(fā)波長(zhǎng)下，發(fā)白光。最優(yōu)選的激發(fā)波長(zhǎng)下354nm。

本發(fā)明的應(yīng)用在于將所述的發(fā)光材料應(yīng)用作為近紫外芯片激發(fā)白光的材料。

本發(fā)明的一種鎢酸鹽基白光發(fā)光材料的制備方法，所述的發(fā)光材料是將原料按生成ba0.05sr0.94-zwo40.01tm³⁺zdy³⁺所需的化學(xué)計(jì)量比混合加熱至500℃～900℃條件，并經(jīng)燃燒固相反應(yīng)制得。優(yōu)選加熱到800℃～900℃。

所述原料包括ba(no3)2、sr(no3)2、(nh4)6h2w12o40.nh2o、tm2o3和dy2o3。

所述的原料中添加有尿素和乙二醇。

反應(yīng)時(shí)間為15～40min。

發(fā)明人在長(zhǎng)期的對(duì)鎢酸鹽的摻雜進(jìn)行研究過程中發(fā)現(xiàn)，具體如圖6所示，圖6是bamsr0.99-mwo4:0.01tm³⁺的發(fā)射光譜圖(λex＝359nm)。隨著少量ba²⁺離子的摻雜，熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)，當(dāng)ba²⁺離子的摻雜濃度為0.05時(shí)，發(fā)光最佳，繼續(xù)增加ba²⁺離子的摻雜濃度，則發(fā)光開始減弱。因而，少量ba²⁺離子的摻雜加劇了srwo4晶體的晶格畸變，這有利于tm³⁺離子對(duì)sr²⁺離子的取代，同時(shí)有利于tm³⁺的發(fā)光。經(jīng)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)研究中確定ba²⁺離子的最佳摻雜濃度為0.05，當(dāng)ba²⁺離子的摻雜濃度為0.05時(shí)，ba0.05sr0.94-zwo4,縮寫為bswo。發(fā)明人在以上研究的基體成分的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在該基體上進(jìn)行dy³⁺和tm³⁺共摻雜，可以得到發(fā)白光的熒光粉。通過控制本發(fā)明的化學(xué)式為ba0.05sr0.94-zwo40.01tm³⁺zdy³⁺系列熒光粉，不但xrd顯示900度燒結(jié)出的樣品為srwo4純相。更為關(guān)健的是ba0.05sr0.94-zwo4:0.01tm³⁺zdy³⁺(z＝001～0.06)在352～366nm的激發(fā)波長(zhǎng)下發(fā)光在白光區(qū)，特別是354nm激發(fā)下，z＝0.03時(shí)，熒光粉的發(fā)光最接近標(biāo)準(zhǔn)白光，色坐標(biāo)為(0.321,0.347)，色溫為6000k。因此，本發(fā)明的ba0.05sr0.94-zwo40.01tm³⁺zdy³⁺可作為近紫外芯片激發(fā)白光的應(yīng)用材料。

附圖說明

圖1是ba0.05sr0.94wo4:0.01tm³⁺0.03dy³⁺的掃描電鏡(sem)照片。產(chǎn)物的結(jié)晶形貌以均勻的橢球狀為主，平均顆粒尺寸約為0.5um。

圖2a是ba0.05sr0.93wo4:0.01tm³⁺0.01dy³⁺的激發(fā)光譜圖(λem＝573nm和λem＝454nm)；

圖2b是ba0.05sr0.93wo4:0.01tm³⁺0.01dy³⁺的在激發(fā)波長(zhǎng)為352-366nm的發(fā)射光譜；

圖2c是ba0.05sr0.94-zwo4:0.01tm³⁺zdy³⁺的發(fā)射光譜(λex＝353nm，z＝0.01-0.04)；

圖2d是ba0.05sr0.94-zwo4:0.01tm³⁺zdy³⁺的發(fā)射光譜(λex＝359nm，z＝0.01-0.04)；

圖3是ba0.05sr0.91wo4:0.01tm³⁺0.03dy³⁺的cie1931色度圖；

圖4是ba0.05sr0.91wo4:0.01tm³⁺0.03dy³⁺在353nm激發(fā)1分鐘后的余輝衰減曲線；

圖5是ba0.05sr0.910.01tm³⁺0.03dy³⁺樣品的xrd圖。

物相分析用dmax-2500型x射線衍射儀(xrd)。測(cè)試參數(shù)為cu(kα)靶，40kv管電壓，250ma管電流，掃描范圍10-70°，掃描步長(zhǎng)0.02°，掃描速度8°/min。粉體形貌分析在quanta200掃描電子顯微鏡(sem)上進(jìn)行。粉體的發(fā)光用日立f-4500型熒光分光光度計(jì)測(cè)量，測(cè)試條件為：氙燈光源，電壓400v，狹縫寬度2.5nm，掃描速度240nm/min.

圖6是bamsr0.99-mwo4:0.01tm³⁺的發(fā)射光譜圖(λex＝359nm)。

具體實(shí)施方式

按生成ba0.05sr0.94-zwo4:0.01tm³⁺zdy³⁺(z＝0.01-0.06)化學(xué)計(jì)量比稱取ba(no3)2(a.r.),sr(no3)2(a.r.),(nh4)6h2w12o40.nh2o(a.r.),tm2o3(4n)和dy2o3(4n),稱取分別是3倍bswo摩爾比例的尿素和12倍bswo摩爾比例的乙二醇,(先將tm2o3(4n)和dy2o3(4n)溶于濃硝酸，制得tm(no3)3和dy(no3)3的混合溶液，用ph試紙調(diào)節(jié)溶液的ph值為堿性，再將此溶液和其余稱取的物質(zhì)放入電磁攪拌器中完全)混合，根據(jù)樣品檢測(cè)確定的最佳溫度進(jìn)行反應(yīng)和燒結(jié)制得樣品。

圖2(a)為制得的ba0.05sr0.910.01tm³⁺0.03dy³⁺的激發(fā)光譜，監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)分別為454nm和573nm，兩條激發(fā)光譜在353nm和366nm存在疊加。圖2(b)為ba0.05sr0.910.01tm³⁺0.03dy³⁺在激發(fā)波長(zhǎng)為352-366nm的發(fā)射光譜。當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)在352-366nm之間時(shí)，tm³⁺和dy³⁺同時(shí)被激發(fā)，發(fā)射光強(qiáng)度隨激發(fā)波長(zhǎng)改變有規(guī)律的變化。在353nm和366nm附近發(fā)白光，在359附近，處于白光區(qū)，但靠近藍(lán)光區(qū)域。

圖2(c)為ba0.05sr0.94-z0.01tm³⁺zdy³⁺(z＝0.01-0.04)的發(fā)射光譜圖，激發(fā)波長(zhǎng)353nm。隨著dy³⁺離子摻雜摩爾濃度的增加，熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，摻雜濃度為0.03時(shí)發(fā)光最強(qiáng).表1列出了z＝0.01-0.06，激發(fā)波長(zhǎng)為352-366nm熒光粉的色坐標(biāo)。當(dāng)z＝0.01時(shí)，熒光粉的發(fā)光區(qū)域靠近藍(lán)光區(qū)域，隨著z值增大，發(fā)光經(jīng)白光向黃光區(qū)域靠近，z＝0.03最靠近黃光區(qū)，隨后又向白光區(qū)靠近。對(duì)照?qǐng)D3和表1可知，當(dāng)z＝0.03，激發(fā)波長(zhǎng)為354nm時(shí)，發(fā)光最靠近標(biāo)準(zhǔn)白光(0.333,0.333)，此時(shí)的色坐標(biāo)為(0.321,0.347)，色溫為6000k。

表1ba0.05sr0.94-zwo4:0.01tm³⁺zdy³⁺色坐標(biāo)(z＝0.01-0.06)