一种碳纳米点荧光粉、制作方法及led灯珠的制作方法

文档序号:10607100
一种碳纳米点荧光粉、制作方法及led灯珠的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种碳纳米点荧光粉、制作方法及碳纳米点荧光粉在LED灯珠中的应用,其中,所述碳纳米点荧光粉制作方法通过在碳纳米点溶液中加入可溶钡盐和可溶硫酸盐的方式在所述碳纳米点溶液中的碳纳米点表面形成稳定的硫酸钡。所述硫酸钡在对所述待处理混合液进行提取处理过程中起到隔离碳纳米点彼此之间团聚的作用,从而使得所述碳纳米点不会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性,为获得所述碳纳米点荧光粉创造前提条件。并且由于硫酸钡较好的稳定性以及碳纳米点的强荧光特性,使得所述碳纳米点荧光粉成为理想的LED灯珠颜色转换层的制备材料。
【专利说明】
一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠
技术领域
[0001 ]本发明涉及纳米材料技术领域,更具体地说,涉及一种碳纳米点焚光粉、制作方法及LED灯珠。【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de,LED)灯珠是一类新兴的固体光源,其能量利用率达到总能量的14%-15%,远高于白炽灯和荧光灯,并且其使用寿命和发光效率相较于白炽灯和荧光灯也具有较大优势。
[0003]目前LED灯珠的主要结构包括有源发光器件(LED芯片),以及包裹所述LED芯片的封装材料,所述封装材料中混有荧光粉。但是目前主流的荧光粉中的主要成分为稀土发光材料,而稀土发光材料具有不可再生且价格昂贵的缺点,使得LED灯珠的进一步应用受到局限。近年来有研究人员通过采用半导体纳米粒子来替代所述稀土发光材料作为所述荧光粉的主要成分,所述半导体纳米粒子虽然不具有稀土发光材料不可再生的缺点,但是其毒性较大、成本较高。
[0004]碳纳米点作为一类基于碳材料的新型荧光物质,具有高稳定性、低制备成本、高荧光量子效率、低生物毒性的优势,成为具有广泛应用前景的荧光材料。但是碳纳米点目前还主要集中在溶液中应用,当碳纳米点溶液凝结为固态时会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性,从而无法作为荧光粉应用于LED灯珠中。
[0005]因此,找到一种制备碳纳米点荧光粉的方法成为研究人员努力的方向之一。
【发明内容】

[0006]为解决上述技术问题,本发明提供了一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠, 以实现制备具有荧光特性的碳纳米点荧光粉的目的。
[0007]为实现上述技术目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
[0008]—种碳纳米点荧光粉制作方法,包括:
[0009]获取碳纳米点溶液;
[0010]将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中,获得待处理混合液,所述待处理混合液中的碳纳米点表面被硫酸钡包裹;
[0011]对所述待处理混合液进行提取处理,获得碳纳米点荧光粉。
[0012]优选的,所述将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中,获得待处理混合液,包括:
[0013]将可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中,获得碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液;
[0014]将可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液中,以在表面组装有钡离子的碳纳米点表面形成硫酸钡,获得所述待处理混合液。
[0015]优选的,所述可溶钡盐为氯化钡或硝酸钡;
[0016]所述可溶硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠或硫酸镁。
[0017]优选的,所述可溶硫酸盐为硫酸钠;
[0018]所述可溶钡盐为氯化钡;
[0019]所述碳纳米点溶液中溶质与氯化钡和硫酸钠的质量比为第一预设值:1.7:1,其中,所述第一预设值的取值范围为4.2X 10-4-1 X 10-1,包括端点值。
[0020]优选的,所述碳纳米点溶液的浓度不大于2.5mg/mL。[〇〇21]优选的,对所述待处理混合液进行提取处理,获得碳纳米点荧光粉包括:
[0022]对所述待处理混合液依次进行离心、洗涤、烘干、研磨操作,获得碳纳米点荧光粉。
[0023]—种碳纳米点荧光粉,采用上述任一实施例所述的方法制得。[〇〇24] 一种发光二极管LED灯珠,包括:
[0025] LED芯片;[〇〇26]包裹所述LED芯片的封装材料;
[0027]所述封装材料中混有如上述实施例所述的碳纳米点荧光粉。
[0028]优选的,所述封装材料为混有所述碳纳米点荧光粉的聚二甲基硅氧烷的预聚物。
[0029]优选的,所述碳纳米点荧光粉与聚二甲基硅氧烷的预聚物的质量比为第二预设值:1;
[0030]所述第二预设值的取值范围为0.1-3,包括端点值。
[0031]从上述技术方案可以看出,本发明实施例提供了一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠,其中,所述碳纳米点荧光粉制作方法通过在碳纳米点溶液中加入可溶钡盐和可溶硫酸盐的方式在所述碳纳米点溶液中的碳纳米点表面形成稳定的硫酸钡。所述硫酸钡在对所述待处理混合液进行提取处理过程中起到隔离碳纳米点彼此之间团聚的作用,从而使得所述碳纳米点不会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性,为获得所述碳纳米点荧光粉创造前提条件。并且由于硫酸钡较好的稳定性以及碳纳米点的强荧光特性,使得所述碳纳米点荧光粉成为理想的LED灯珠颜色转换层的制备材料。【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请的一个实施例提供的一种碳纳米点荧光粉制作方法的流程示意图;
[0034]图2为本申请的一个实施例提供的一种碳纳米点荧光粉形成过程的示意图;
[0035]图3为本申请实施例2中制备得到的碳纳米点荧光粉在室光以及紫外光下的光学照片;
[0036]图4为本申请实施例3中制备得到的碳纳米点荧光粉在室光、紫外光、蓝光以及绿光下的光学照片;
[0037]图5为本申请实施例4中制备得到的碳纳米点荧光粉的荧光发射谱图;
[0038]图6为本申请实施例5中制备得到的碳纳米点荧光粉在室光、紫外光、蓝光以及绿光激发下的光学照片;
[0039]图7为本申请实施例6中制备得到的碳纳米点荧光粉放置在浓盐酸、饱和氢氧化钠溶液以及氯仿溶剂中的室光和紫外光下的光学照片;
[0040]图8为本申请实施例7制备得到的冷白光LED灯珠的工作照片及发光光谱;[0041 ]图9为本申请实施例8制备得到的白光LED灯珠的工作照片及发光光谱;
[0042]图10为本申请实施例9制备得到的暖白光LED灯珠的工作照片及发光光谱。【具体实施方式】[〇〇43]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0044]本申请实施例提供了一种碳纳米点荧光粉制作方法,如图1所示,包括:
[0045]S101:获取碳纳米点溶液。
[0046]在步骤S101获取的碳纳米点溶液的荧光颜色可以为多种颜色,所述碳纳米点溶液可以通过制备获得,也可以通过其他方式获得,本申请对此并不做限定。
[0047]在本申请的一个优选实施例中,所述碳纳米点溶液的荧光颜色优选为绿色或蓝色。并且将制备蓝色荧光的碳纳米点溶液的流程简述如下:[〇〇48] A:将3g柠檬酸溶解于20mL氨水中,获得透明溶液;
[0049]B:将所述透明溶液进行微波加热处理5分钟,获得灰黑色粘稠状液体;
[0050]C:在所述灰黑色粘稠状液体中加入去离子水,以8000转每分钟的速度离心三次, 去掉较大不溶的碳纳米点聚集体,得到具有蓝色荧光的碳纳米点溶液。[0051 ]绿色荧光的碳纳米点溶液的制备方法详见中国专利CN102849722A。本申请在此不做赘述。但本申请对所述碳纳米点溶液的具体荧光颜色并不做限定,具体视实际情况而定。 [〇〇52]S102:将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中,获得待处理混合液,所述待处理混合液中的碳纳米点表面被硫酸钡包裹。[〇〇53]需要说明的是,在步骤S102中,将可溶钡盐加入所述碳纳米点溶液中后需要进行充分搅拌以使所述可溶钡盐充分溶解于所述碳纳米点溶液中;同样的,将可溶硫酸盐加入所述碳纳米点溶液中后也需要进行充分搅拌,以使所述可溶硫酸盐充分溶解于所述碳纳米点溶液中。[〇〇54] 并且本申请对所述可溶钡盐和可溶硫酸盐加入所述碳纳米点溶液中的先后顺序并不做限定,先加入所述可溶钡盐,后加入所述可溶硫酸盐或者先加入所述可溶硫酸盐,再加入所述可溶钡盐均可,具体视实际情况而定。
[0055]但在本申请的一个优选实施例中,将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中包括:
[0056]将可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中,获得碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液;
[0057]将可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液中,以在表面组装有钡离子的碳纳米点表面形成硫酸钡,获得所述待处理混合液。
[0058]发明人在保持变量不变的前提下,仅改变所述可溶钡盐和可溶硫酸盐的溶解顺序进行对比实验发现:先将所述可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中,再将所述可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中获得的碳纳米点荧光粉的各方面性能(荧光强度、稳定性等)均优于先将所述可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中,再将所述可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中获得的碳纳米点荧光粉。这是因为所述碳纳米点溶液中的碳纳米点一般呈负电性,既其所述碳纳米点表面具有负电荷,将所述可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中后,表面携带正电荷的钡离子在静电引力的作用下均匀组装在碳纳米点表面,再将所述可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中后,表面携带负电荷的硫酸根离子在静电引力的作用下与带正电荷的钡离子结合,形成硫酸钡;在这个过程中,碳纳米点表面组装的硫酸钡均匀且覆盖完全。而如果将所述可溶硫酸盐和可溶钡盐的溶解顺序反过来后,钡离子和硫酸根离子会随机结合形成硫酸钡,不能保证所述硫酸钡对碳纳米点的均匀包裹覆盖,在形成所述碳纳米点荧光粉的过程中,表面硫酸钡包覆不全的碳纳米点有可能会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性。
[0059]S103:对所述待处理混合液进行提取处理,获得碳纳米点荧光粉。
[0060]在获得所述碳纳米点荧光粉后,与聚二甲基硅氧烷的预聚物混合即可作为所述 LED灯珠的颜色转换层。所述碳纳米点荧光粉与所述聚二甲基硅氧烷的预聚物的质量比可以为第二预设值:1;所述第二预设值的取值范围为0.1-3,包括端点值。
[0061]对所述待处理混合液进行提取处理,获得碳纳米点荧光粉具体包括:
[0062]对所述待处理混合液依次进行离心、洗涤、烘干、研磨操作,获得碳纳米点荧光粉。 [〇〇63]具体地,在获得所述待处理混合液后,将所述待处理混合液以8000转每分钟的速度进行3分钟的离心处理,将在离心管底部获得的产物经水洗并离心三次后,放入烘箱中以预设温度烘干并研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。[〇〇64]所述预设温度的取值范围为80°C-120°C,包括端点值。本申请对所述预设温度的具体取值并不做限定,具体视实际情况而定。
[0065]在上述实施例的基础上,在本申请的又一个实施例中,所述可溶钡盐为氯化钡或硝酸钡;
[0066]所述可溶硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠或硫酸镁。
[0067]本申请对所述可溶钡盐和可溶硫酸盐的具体种类并不做限定,具体视实际情况而定。
[0068]在本申请的一个优选实施例中,所述可溶硫酸盐优选为硫酸钠;[〇〇69]所述可溶钡盐优选为氯化钡;
[0070]所述碳纳米点溶液中溶质与氯化钡和硫酸钠的质量比为第一预设值:1.7:1,其中,所述第一预设值的取值范围为4.2X 10-4-1 X 10-1,包括端点值。随着所述第一预设值的具体取值的变化,获得所述碳纳米点的荧光特性也随之变化。本申请对所述第一预设值的具体取值并不做限定,具体视实际情况而定。
[0071]在上述实施例的基础上,在本申请的再一个实施例中,所述碳纳米点溶液的浓度不大于2.5mg/mL。[〇〇72] 一般而言所述碳纳米点溶液的浓度上限为50mg/mL,随着碳纳米点溶液的浓度上升,获得的碳纳米点荧光粉的量就越多。但是在实际的实验中发现,当所述碳纳米点溶液的浓度大于2.5mg/mL后,在其中加入可溶钡盐后会使得所述碳纳米点溶液的性质发生变化,提前产生沉淀,影响所述碳纳米点荧光粉的制备。
[0073]为了更好的体现本申请实施例提供的所述碳纳米点荧光粉制作方法的可行性,下面将以多个实施例进行例证。[〇〇74] 实施例1:[〇〇75]在本实施例中,取浓度为1.0mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液10mL,先加入1.2g的 BaCl2,搅拌5分钟后,再加入0.7g的Na2S〇4,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入l〇〇°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。
[0076]图2为本申请实施例提供的碳纳米点荧光粉形成过程的示意图,由于碳纳米点表面基团带有大量负电荷,因而能够通过静电吸引力吸附大量Ba2+,并因此形成Ba2+包覆的碳纳米点,随后加入的S〇42-则会被碳纳米点表面Ba2+所吸引,最终原位生成BaS04,进而获得基于碳纳米点的超稳定荧光粉。[〇〇77] 实施例2:[〇〇78] 取浓度为2.5mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液100mL,先加入24.4g的BaCl2,搅拌5 分钟后,再加入14.2g的Na2S04,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以 8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入 100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。
[0079]图3为在实施例2中制备得到的所述碳纳米点荧光粉在室光图3(a)以及紫外光图3 (b)下的光学照片,从图3可以看出,利用本发明中提出的技术可以在很短时间内获得大量碳纳米点荧光粉,如图3(a)所示,并且在紫外光照射下,所述碳纳米点荧光粉具有明亮的蓝绿色荧光,如图3(b)所示。
[0080]实施例3:[〇〇811 取浓度为2.5mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液10mL,先加入2.4g的BaCl2,搅拌5分钟后,再加入1.4g的Na2S04,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以 8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入 100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。
[0082]图4为本申请实施例3制备得到的所述碳纳米点荧光粉在室光图4(a)、紫外光图4 (b)下的光学照片,从图4可以看出,当用不同激发光,例如紫外光,蓝光以及绿光激发所述碳纳米点荧光粉时,可以观测到来自于荧光粉微粒全表面的蓝绿光图4(a)、黄绿光图4(b) 以及红光图4(c)发射,即该荧光粉表现出明显的激发波长依赖的发光特性,同时也说明碳纳米点被均匀地包覆在荧光粉内部。[〇〇83] 实施例4:[〇〇84] 取浓度为2.5mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液10mL,先加入0.8g的BaCl2,搅拌5分钟后,再加入〇.4g的Na2S04,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以 8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入 100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。
[0085]图5为本发明实施例4制备得到的碳纳米点荧光粉的荧光发射谱图,从图5中可以看出,在405nm光的激发下,其荧光发射波长为520nm,这与初始的碳纳米点溶液的荧光性质是一致的。另外,荧光粉的量子效率被测定为27%,这一数值高于碳纳米点溶液的量子效率 (17% ),说明所述碳纳米点荧光粉有望应用于LED灯珠的颜色转换层材料中。[〇〇86] 实施例5:[〇〇87] 取浓度为1.0mg/mL的蓝色荧光碳纳米点溶液50mL,先加入12.2g的BaCl2,搅拌5分钟后,再加入7.lg的Na2S04,并持续搅拌得到反应混合液。将所得混合液以8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。
[0088]图6为本申请实施例5中制备得到的碳纳米点荧光粉在室光图6(a)、紫外光图6 (b)、蓝光图6(c)以及绿光图6(d)激发下的光学照片,从图6可以看出,本发明中提出制备碳纳米点荧光粉的方法也可应用于制备表面带负电荷的蓝光碳纳米点,因而所述方法具有普适性。同时,当用不同激发光,例如紫外光,蓝光以及绿光激发该荧光粉时,可以观测到来自于碳纳米点荧光粉微粒全表面的蓝光图6(b)、黄绿光图6(c)以及红光图6(d)发射,即该荧光粉表现出明显的激发波长依赖的发光特性,同时也说明蓝光碳纳米点被均匀地包覆在硫酸钡内部。[〇〇89] 实施例6:[〇〇9〇] 取浓度为0.5mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液10mL,先加入2.4g的BaCl2,搅拌5分钟后,再加入1.4g的Na2S04,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以 8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入 100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。然后将荧光粉分别放置于浓盐酸、饱和氢氧化钠溶液以及氯仿溶剂中。
[0091]图7为本发明实施例6制备得到的碳纳米点荧光粉放置在浓盐酸图7(a)和图7(d), 饱和氢氧化钠溶液图7(b)和图7(e)以及氯仿溶剂图7(c)和图7(f)中的室光图7(a_c)和紫外光图7(d-f)下的光学照片,从图7可以看出,荧光粉能够稳定存在于各种强酸、强碱溶液以及有机溶剂中。
[0092]相应的,本申请实施例还提供了一种碳纳米点荧光粉,所述碳纳米点荧光粉采用上述任一实施例所述的方法制得。
[0093]相应的,本申请实施例还提供了一种发光二极管LED灯珠,包括:
[0094]LED 芯片;[〇〇95]包裹所述LED芯片的封装材料;
[0096]所述封装材料中混有如上述实施例所述的碳纳米点荧光粉。
[0097]在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述封装材料为混有所述碳纳米点荧光粉的聚二甲基硅氧烷的预聚物。
[0098]在上述实施例的基础上,在本申请的另一个实施例中,所述碳纳米点荧光粉与聚二甲基硅氧烷的预聚物的质量比为第二预设值:1;
[0099]所述第二预设值的取值范围为0.1-3,包括端点值。随着所述第二预设值具体取值的变化,所述LED灯珠发出的光线的国际照明委员会(Commiss1n Internat1nale de L’ Eclairage,CIE)坐标以及色温会随之变化。本申请对所述第二预设值的具体取值并不做限定,具体视实际情况而定。
[0100]下面将以多个实施例说明应用于所述LED灯珠的碳纳米点荧光粉以及所述LED灯珠的制作流程,并测试所述LED灯珠的光学性能。
[0101]实施例7:[〇1〇2] 取浓度为0.1mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液10mL,先加入2.4g的BaCl2,搅拌5分钟后,再加入1.4g的Na2S04,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以 8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入 100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。取研磨好的碳纳米点荧光粉与聚二甲基硅氧烷的预聚物按照质量比为0.1:1进行共混,然后涂覆在未封装的LED芯片上,再放置于一定温度(可在80°C_120°C 之间取值)的烘箱中,一定时间后(视烘箱温度而定,当烘箱温度为80°C时,所需时间为3小时),即得到封装好的发光为冷白光的LED灯珠。
[0103]图8为本发明实施例7制备得到的利用所述碳纳米点荧光粉为颜色转化层材料的冷白光LED灯珠的工作照片以及发光光谱,从图中可以看出,所述碳纳米点荧光粉可以作为 LED颜色转换层材料,并实现冷白光LED灯珠,其CIE坐标为(0.28,0.32),色温为8520K。 [〇1〇4] 实施例8:[〇1〇5] 取浓度为1.0mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液10mL,先后加入2.4g的BaCl2,搅拌5 分钟后,再加入1.4g的Na2S04,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以 8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入 100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。取研磨好的碳纳米点荧光粉与聚二甲基硅氧烷的预聚物按照质量比为2:1进行共混,然后涂覆在未封装的LED芯片上,再放置于80°C烘箱中,3小时后,即得到封装好的发光为白光的LED灯珠。
[0106]图9为本发明实施例8制备得到的利用所述碳纳米点荧光粉为颜色转化层材料的白光LED灯珠的工作照片以及发光光谱,从图中可以看出,所述碳纳米点荧光粉可以作为 LED颜色转换层材料,并实现白光LED灯珠,其CIE坐标为(0.34,0.38),色温为5237K。[〇1〇7] 实施例9:[〇1〇8] 取浓度为2.5mg/mL的绿色荧光碳纳米点溶液10mL,先后加入2.4g的BaCl2,搅拌5 分钟后,再加入1.4g的Na2S04,并持续搅拌得到所述待处理混合液。将所述待处理混合液以 8000转每分钟的速度进行3分钟的离心,离心管底部所得产物经水洗并离心三次后,放入 100°C烘箱中,烘干后收集离心管底部的未研磨荧光粉,对所述未研磨荧光粉进行研磨后获得所述碳纳米点荧光粉。取研磨好的碳纳米点荧光粉与聚二甲基硅氧烷的预聚物按照质量比为3:1进行共混,然后涂覆在未封装的LED芯片上,再放置于80°C烘箱中,3小时后,即得到封装好的发光为暖白光的LED灯珠。
[0109]图10为本发明实施例9制备得到的利用所述碳纳米点荧光粉为颜色转化层的暖白光LED灯珠的工作照片以及发光光谱,从图中可以看出,所述碳纳米点荧光粉可以作为LED颜色转换层材料,并实现暖白光LED灯珠,其CIE坐标为(0.45,0.50),色温为3483K。
[0110]综上所述,本申请实施例提供了一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠,其中, 所述碳纳米点荧光粉制作方法通过在碳纳米点溶液中加入可溶钡盐和可溶硫酸盐的方式在所述碳纳米点溶液中的碳纳米点表面组装钡离子和硫酸根离子,从而在所述碳纳米点溶液中的碳纳米点表面形成稳定的硫酸钡。所述硫酸钡在对所述待处理混合液进行提取处理过程中起到隔离碳纳米点彼此之间团聚的作用,从而使得所述碳纳米点不会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性,为获得所述碳纳米点荧光粉创造前提条件。并且由于硫酸钡较好的稳定性以及碳纳米点的强荧光特性,使得所述碳纳米点荧光粉成为理想的LED 灯珠的颜色转换层的制备材料。
[0111]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0112]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种碳纳米点荧光粉制作方法,其特征在于,包括:获取碳纳米点溶液;将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中,获得待处理混合液,所述待处 理混合液中的碳纳米点表面被硫酸钡包裹;对所述待处理混合液进行提取处理,获得碳纳米点荧光粉。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述 碳纳米点溶液中,获得待处理混合液,包括:将可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中,获得碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点 溶液;将可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液中,以在表面组 装有钡离子的碳纳米点表面形成硫酸钡,获得所述待处理混合液。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述可溶钡盐为氯化钡或硝酸钡;所述可溶硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠或硫酸镁。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述可溶硫酸盐为硫酸钠;所述可溶钡盐为氯化钡;所述碳纳米点溶液中溶质与氯化钡和硫酸钠的质量比为第一预设值:1.7:1,其中,所 述第一预设值的取值范围为4.2X 1(T4-1 X KT1,包括端点值。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳纳米点溶液的浓度不大于2.5mg/mL〇6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述待处理混合液进行提取处理,获得 碳纳米点荧光粉包括:对所述待处理混合液依次进行离心、洗涤、烘干、研磨操作,获得碳纳米点荧光粉。7.—种碳纳米点荧光粉,其特征在于,采用权利要求1-6任一项所述的方法制得。8.—种发光二极管LED灯珠,其特征在于,包括:LED芯片;包裹所述LED芯片的封装材料;所述封装材料中混有如权利要求7所述的碳纳米点荧光粉。9.根据权利要求8所述的LED灯珠,其特征在于,所述封装材料为混有所述碳纳米点荧 光粉的聚二甲基硅氧烷的预聚物。10.根据权利要求9所述的LED灯珠,其特征在于,所述碳纳米点荧光粉与聚二甲基硅氧 烷的预聚物的质量比为第二预设值:1;所述第二预设值的取值范围为0.1-3,包括端点值。
【文档编号】H01L33/50GK105969348SQ201610344825
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】周鼎, 曲松楠, 李迪
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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