一种单一基质白光荧光材料及其制备方法与流程

本发明属于发光材料技术领域，具体地，涉及一种可被共激活的分别发射蓝光、红光、绿光的单一基质荧光材料及其制备方法。

背景技术：

近年来，白光LED作为一种新型的固态照明光源，由于具有节能、环保、寿命长、安全性好等诸多优点被誉为第四代照明光源，可被广泛应用于液晶显示器背景光源、普通照明、信号灯、显示屏等诸多领域。

白光LED的主要通过光转换型、多色组合型或多量子点型转换型等方法获得。其中光转换型白光LED具有明显的实用性和可行性。它的实现方法通常是采用蓝光LED芯片激发黄色荧光粉；或者近紫外LED芯片激发蓝、绿和红色三基色荧光粉，通过调节不同光色荧光粉的光复合而产生白光。然而现有白光LED通常采用的实现方式是近紫外/蓝光激发多相的荧光粉，叠加各波长的光来得到白光。这种方式存在的缺点在于荧光粉混合物之间存在光的再吸收、光的散射以及配比调控难等问题，使LED的流明效率和色彩还原性受到较大影响，以及不同组分对于芯片驱动电流变化的响应程度不同，对驱动电流有很大的依赖程度。

技术实现要素：

本发明的目的之一是利用稀土金属离子Eu³⁺被基质SrB₆O₁₀部分还原为Eu²⁺分别发射红光和蓝光，并共掺过渡金属Mn²⁺离子在SrB₆O₁₀基质中可以得到绿色发光，提供一种可被共激活的分别发射蓝光、红光、绿光的单一基质荧光材料SrB₆O₁₀:xEu,yMn(其中x＝0.02,0.04,0.06,0.08；y＝0.02,0.04,0.06)。

本发明目的之二是提供一种可被共激活的分别发射蓝光、红光、绿光的荧光材料的制备方法。具体的制备技术方案概述如下：

1)按化学计量比称取该荧光材料中相应金属的氧化物、碳酸盐、硼酸，将 初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

附图说明

图1是实施例1所制备的荧光材料SrB₆O₁₀:0.05Mn及实施例13所制备的SrB₆O₁₀:0.08Eu³⁺,0.06Mn²⁺的粉末X射线衍射(XRD)图。标准物质的XRD图也给出在图1中作为参考。

图2为实施例2所制备的荧光材料SrB₆O₁₀:xEu,yMn(其中x＝0.02,0.04,0.06,0.08；y＝0.02,0.04,0.06)的发射光谱(激发光谱λ_ex为260nm)曲线示意图。

图3为实施例2～实施例13所制备的荧光材料SrB₆O₁₀:xEu,yMn(其中x＝0.02,0.04,0.06,0.08；y＝0.02,0.04,0.06)的国际照明委员会(Commission Internationale de L'Eclairage，CIE)坐标(激发光谱λ_ex为260nm)曲线示意图。

具体实施方式

参考以下具体实施例进一步详细描述本发明，但是本发明的保护范围不限于以下具体实施例。

实施例1：制备荧光材料SrB₆O₁₀:0.05Mn

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.01gMnO，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例2：制备SrB₆O₁₀:0.02Eu³⁺,0.02Mn²⁺(x＝0.020，y＝0.020)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.028gMnO、0.070g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然 冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例3：制备SrB₆O₁₀:0.02Eu³⁺,0.04Mn²⁺(x＝0.020，y＝0.040)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.057gMnO、0.070g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例4：制备SrB₆O₁₀:0.02Eu³⁺,0.06Mn²⁺(x＝0.020，y＝0.060)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.085gMnO、0.070g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例5：制备SrB₆O₁₀:0.04Eu³⁺,0.02Mn²⁺(x＝0.040，y＝0.020)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.028gMnO、0.141g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例6：制备SrB₆O₁₀:0.04Eu³⁺,0.02Mn²⁺(x＝0.040，y＝0.040)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.057gMnO、0.141g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例7：制备SrB₆O₁₀:0.04Eu³⁺,0.06Mn²⁺(x＝0.040，y＝0.060)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.085gMnO、0.141g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例8：制备SrB₆O₁₀:0.06Eu³⁺,0.02Mn²⁺(x＝0.060，y＝0.020)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.028gMnO、0.211g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例9：制备SrB₆O₁₀:0.06Eu³⁺,0.04Mn²⁺(x＝0.060，y＝0.040)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、 7.080g的BO₃、0.057gMnO、0.211g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例10：制备SrB₆O₁₀:0.06Eu³⁺,0.06Mn²⁺(x＝0.060，y＝0.060)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.085gMnO、0.211g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例11：制备SrB₆O₁₀:0.08Eu³⁺,0.02Mn²⁺(x＝0.080，y＝0.020)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.028gMnO、0.282g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例12：制备SrB₆O₁₀:0.08Eu³⁺,0.04Mn²⁺(x＝0.080，y＝0.040)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.057gMnO、0.282g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然 冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。

实施例13：制备SrB₆O₁₀:0.08Eu³⁺,0.06Mn²⁺(x＝0.080，y＝0.060)

1)按化学式SrB₆O₁₀:0.05Mn中各元素的计量比准确称取2.952g的SrCO₃、7.080g的BO₃、0.085gMnO、0.282g Eu₂O₃，将初始反应物在玛瑙研钵中充分混合，研磨，直至成粉状。

2)将上述得到的混合物置入马弗炉中，在400℃空气环境下煅烧3h，自然冷却，取出研磨，再放入坩埚。

3)将上述得到的粉末，在马弗炉中800℃空气环境下煅烧5h，自然冷却，取出研磨即所述荧光材料。