本發(fā)明屬于led用熒光粉制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉，本發(fā)明還涉及該釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉的制備方法。

背景技術(shù)：

發(fā)光二極管(lightemittingdiode，led)被公認(rèn)為是二十一世紀(jì)的新光源，具有節(jié)能、響應(yīng)快、綠色環(huán)保、壽命長、體積小、發(fā)光效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在照明和顯示領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景；稀土離子具有良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性和發(fā)光特性，其摻雜的發(fā)光材料在綠色照明、短波長激光器、信息顯示、生物熒光標(biāo)識(shí)以及光電子學(xué)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

目前，商用白光led產(chǎn)生白光主要是通過gain基芯片產(chǎn)生的藍(lán)光激發(fā)yag:ce³⁺熒光粉，但是產(chǎn)生的白光缺少紅色成分，導(dǎo)致其顯色性指數(shù)較低(ra<80)，相關(guān)色溫較高(cct>7000k)，僅可滿足普通的照明要求。在近紫外led芯片上涂覆紅綠藍(lán)三色熒光粉，以近紫外光激發(fā)藍(lán)色、綠色、紅色熒光粉形成藍(lán)光、綠光、紅光組合也可以發(fā)出白光。這種方法不僅可以克服傳統(tǒng)白光led存在的問題，還容易控制發(fā)光的顏色。sm³⁺經(jīng)常作為一種紅光發(fā)射的激活劑，可以在近紫外或藍(lán)光激發(fā)下發(fā)射紅光。所以，sm³⁺摻雜熒光粉的發(fā)射光可以作為白光led的紅色成分。因此，研究能被近紫外、藍(lán)光有效激發(fā)，發(fā)光強(qiáng)度高、純度好的釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅色熒光粉具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉，解決現(xiàn)有白光led相關(guān)色溫高、顯示指數(shù)低的問題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，以sr3la(bo3)3為基體，化學(xué)通式為sr3-xla(bo3)3:xsm，其中0.01≤x≤0.12。

本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是，一種釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、按化學(xué)通式sr3-xla(bo3)3:xsm的摩爾配比，0.01≤x≤0.12，分別稱取含sr化合物、含la化合物、含b化合物和含sm化合物作為原料；

步驟2、將步驟1所稱取的原料研磨并混合均勻；

步驟3、將混合均勻的原料煅燒3h～5h，溫度為1250℃～1300℃，隨爐冷卻至室溫；

步驟4、將步驟3得到的煅燒產(chǎn)物研磨，得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

步驟1中含sr化合物為srco3、含la化合物為la2o3、含b化合物為h3bo3以及含sm化合物為sm2o3。

步驟2中研磨時(shí)間為20min～60min。

步驟3中的煅燒采用sx3-10-14型快速升溫電阻爐，升溫速率為5℃/min～10℃/min。

步驟4中研磨時(shí)間為20min～60min。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉，以sr3la(bo3)3為基體，基體成本低、穩(wěn)定性好、易制備，在近紫外區(qū)域有一個(gè)很強(qiáng)的激發(fā)峰，適合uv激發(fā)，可應(yīng)用于led；

通過摻雜激活離子sm³⁺，制備得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉，可在近紫外(405nm)和藍(lán)光(470nm)激發(fā)下獲得主峰位于603nm附近發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)、色純度較高的紅光，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，發(fā)光性能好，發(fā)光強(qiáng)度高，顯色性好，可滿足白光led照明領(lǐng)域的應(yīng)用要求。本發(fā)明制備的熒光粉適合近紫外或藍(lán)光激發(fā)，發(fā)射峰位分別位于566nm、603nm、651nm，色坐標(biāo)位于紅光區(qū)域(x＝0.584，y＝0.411)，與近紫外芯片和藍(lán)光芯片的發(fā)光二極管匹配，說明本發(fā)明制備的熒光粉是一種發(fā)光性能優(yōu)良的紅色熒光粉；

本發(fā)明釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉的制備方法，基于固相合成法來制備，操作性強(qiáng)，在空氣氣氛下制備，升溫過程簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)單易行，重現(xiàn)性好，制備周期短。

附圖說明

圖1是實(shí)施例3制備得到的sr2.96la(bo3)3:0.04sm熒光粉和sr3la(bo3)3基體的x射線衍射圖譜。

圖2是實(shí)施例4制備得到的sr2.92la(bo3)3:0.08sm熒光粉的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。

圖3是實(shí)施例4制備得到的sr2.92la(bo3)3:0.08sm熒光粉的cie色坐標(biāo)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉，以sr3la(bo3)3為基體，化學(xué)通式為sr3-xla(bo3)3:xsm，其中0.01≤x≤0.12。

一種釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1、按化學(xué)通式sr3-xla(bo3)3:xsm的摩爾配比，0.01≤x≤0.12，分別稱取含sr化合物、含la化合物、含b化合物和含sm化合物作為原料；

步驟2、將步驟1所稱取的原料研磨并混合均勻；

步驟3、將混合均勻的原料煅燒3h～5h，溫度為1250℃～1300℃，隨爐冷卻至室溫；

其中，煅燒時(shí)按照以下化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行合成：

(3-x)srco3+1/2la2o3+3h3bo3+x/2sm2o3→sr3-xla(bo3)3:xsm+9/2h2o+3co2

步驟4、將步驟3得到的煅燒產(chǎn)物研磨，得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉。

步驟1中含sr化合物為srco3、含la化合物為la2o3、含b化合物為h3bo3以及含sm化合物為sm2o3。

步驟2中研磨時(shí)間為20min～60min。

步驟3中煅燒采用sx3-10-14型快速升溫電阻爐，升溫速率為5℃/min～10℃/min。

步驟4中研磨時(shí)間為20min～60min。

實(shí)施例1

取x＝0.01，按化學(xué)式sr2.99la(bo3)3:0.01sm的化學(xué)計(jì)量配比，用電子天平分別準(zhǔn)確稱取srco3、la2o3、h3bo3和sm2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述原料進(jìn)行研磨20min后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛下以5℃/min的升溫速率升至1250℃，保溫3h，然后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫；取出煅燒后的樣品再次研磨20min，即得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉。

實(shí)施例2

取x＝0.02，按化學(xué)式sr2.98la(bo3)3:0.02sm的化學(xué)計(jì)量配比，用電子天平分別準(zhǔn)確稱取srco3、la2o3、h3bo3和sm2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述原料混合并進(jìn)行30min研磨后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛下以8℃/min的升溫速率升至1270℃，保溫4h，然后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫；取出煅燒后的樣品再次研磨30min，即得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉。

實(shí)施例3

取x＝0.04，按化學(xué)式sr2.96la(bo3)3:0.04sm的化學(xué)計(jì)量配比，用電子天平分別準(zhǔn)確稱取srco3、la2o3、h3bo3和sm2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述原料混合并進(jìn)行60min研磨后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛下以10℃/min的升溫速率升至1300℃，保溫5h，然后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫；取出煅燒后的樣品再次研磨60min，即得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉。

圖1是本實(shí)施例3制備的sr2.96la(bo3)3∶0.04sm熒光粉和sr3la(bo3)3基體的x射線衍射圖譜。目前pdf卡片庫中沒有發(fā)現(xiàn)sr3la(bo3)3的標(biāo)準(zhǔn)卡片，但rietveld擬合的結(jié)果與sr3la(bo3)3基體的xrd結(jié)果一致。從圖中可看出，物相純度高，結(jié)晶度好，摻雜前后主晶相未發(fā)生明顯變化。

實(shí)施例4

取x＝0.08，按化學(xué)式sr2.92la(bo3)3:0.08sm的化學(xué)計(jì)量配比，用電子天平分別準(zhǔn)確稱取srco3、la2o3、h3bo3和sm2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述原料混合并進(jìn)行50min研磨后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛下以8℃/min的升溫速率升至1275℃，保溫4h，然后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫；取出煅燒后的樣品再次研磨50min，即得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉。

圖2為實(shí)施例4制備的sr2.96la(bo3)3:0.04sm熒光粉的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。該熒光粉的激發(fā)光譜在310～500nm，主要激發(fā)峰在405nm附近，其發(fā)射光譜在530nm～700nm，發(fā)射峰位分別位于566nm、603nm、651nm，主峰在603nm附近。由此可見，該熒光粉可被近紫外光有效激發(fā)而發(fā)出紅光，可應(yīng)用于白光led。

圖3為實(shí)施例4制備的sr2.96la(bo3)3:0.04sm熒光粉的cie色坐標(biāo)圖。色坐標(biāo)位于紅光區(qū)域(x＝0.584，y＝0.411)說明本發(fā)明制備的熒光粉是一種發(fā)光性能優(yōu)良的紅色熒光粉。

實(shí)施例5

取x＝0.12，按化學(xué)式sr2.88la(bo3)3:0.12sm的化學(xué)計(jì)量配比，用電子天平分別準(zhǔn)確稱取srco3、la2o3、h3bo3和sm2o3，其中稀土氧化物的純度為99.99％，其余均為分析純；將上述原料混合并進(jìn)行30min研磨后，裝入剛玉坩堝，置于快速升溫電阻爐中，在空氣氣氛下以6℃/min的升溫速率升至1265℃，保溫3h，然后隨爐冷卻，直至冷卻至室溫；取出煅燒后的樣品再次研磨30min，即得到釤摻雜三硼酸鑭鍶基紅光熒光粉。