技术领域
[0001] 本发明属于无机发光材料技术领域,具体涉及一种钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉及其应用。
相关背景技术
[0002] 作为新一代照明光源,白光LED器件具有发光效率高、体积质量小、寿命长、响应3+
快、且无污染等优点。目前,商用白光LED主要通过将ScGaN蓝光芯片和Y3Al5O12:Ce 黄色荧光粉结合而得到白光,但是由于缺少红光部分,此方法产生的白光存在显色指数较低、色温较高等缺点,因而寻找能够被近紫外光或蓝光激发的具有高发光性能的红色荧光粉成为热门研究课题。
[0003] Sm3+是一种优秀的稀土离子激活剂,其拥有丰富多变的能级,可在不同的能级跃迁中稳定地发射出红光或者橙红光,是一种性能优异的红色橙红色荧光粉的激活剂。它的发光潜能已经在多种发光材料中被证实,并在照明、显示、光催化等多个领域得到广泛使用。3+ 3+
但是目前研制出的Sm 掺杂的红色荧光粉种类并不多,Sm 并没有得到充分的利用。
具体实施方式
[0031] 本发明使用的设备和试剂为本技术领域常规市购产品。下面通过实施例的方式对本发明的技术方案作进一步说明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。应当理解,某些现有技术或公知常识可能省略。
[0032] 实施例1
[0033] 一种钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉,所述荧光粉的化学组成表示式为:Sm2(1‑x)Y2xCaScGa3ZrO12,其中x=0.2。所述荧光粉的制备方法包括:
[0034] 分别称取氧化钇(Y2O3)0.3613g,碳酸钙(CaCO3)0.8007g,氧化钪(Sc2O3)0.5516g,氧化镓(Ga2O3)2.2493g,氧化锆(ZrO2)0.9858g,氧化钐(Sm2O3)2.2318g,将上述原料在玛瑙研钵中研磨均匀,后放入反应容器中,使其开始高温固相反应,在常压空气气氛环境从室温升温至1100℃,升温速率为5℃/min,到达预设温度后保持恒温3.5h,结束后待其自然冷却至室温,研磨均匀即可获得橙红光荧光粉。其中,具体的研磨方式、反应容器、烧结的设备等,均采用现有技术中常规操作容易实现发明目的所使用的方式和容器。
[0035] 本实施例制备得到的钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉的X射线粉末衍射图谱见图1所示,从图1中可以看出,制备的荧光粉纯正,没有掺杂其他元素。
[0036] 实施例2
[0037] 一种钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉,所述荧光粉的化学组成表示式为:Sm2(1‑x)Y2xCaScGa3ZrO12,其中x=0.5。所述荧光粉的制备方法包括:
[0038] 分别称取氧化钇(Y2O3)0.9032g,碳酸钙(CaCO3)0.8007g,氧化钪(Sc2O3)0.5516g,氧化镓(Ga2O3)2.2493g,氧化锆(ZrO2)0.9858g,氧化钐(Sm2O3)1.3949g,将上述原料在玛瑙研钵中研磨均匀,后放入反应容器中,使其开始高温固相反应,在常压空气气氛环境从室温升温至1200℃,升温速率为5℃/min,到达预设温度后保持恒温3.5h,结束后待其自然冷却,研磨均匀即可获得橙红光荧光粉。
[0039] 本实施例制备得到的钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉的荧光激发光谱见图2所示,从图2中可以看出,所述荧光粉可被305~505nm之间的紫外、蓝光激发。
[0040] 实施例3
[0041] 一种钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉,所述荧光粉的化学组成表示式为:Sm2(1‑x)Y2xCaScGa3ZrO12,其中x=0.8。所述荧光粉的制备方法包括:
[0042] 分别称取氧化钇(Y2O3)1.4452g,碳酸钙(CaCO3)0.8007g,氧化钪(Sc2O3)0.5516g,氧化镓(Ga2O3)2.2493g,氧化锆(ZrO2)0.9858g,氧化钐(Sm2O3)0.5579g,将上述原料在玛瑙研钵中研磨均匀,后放入反应容器中,使其开始高温固相反应,在常压空气气氛环境从室温升温至1200℃,升温速率为5℃/min,到达预设温度后保持恒温3.5h,结束后待其自然冷却,研磨均匀即可获得橙红光荧光粉。
[0043] 本实施例制备得到的钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉的荧光发射光谱见图3所示,从图3中可以看出,所述荧光粉发射最强峰为617nm的红光,并伴有多个窄带发光峰。
[0044] 实施例4
[0045] 一种钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉,所述荧光粉的化学组成表示式为:Sm2(1‑x)Y2xCaScGa3ZrO12,其中x=0.9。所述荧光粉的制备方法包括:
[0046] 分别称取氧化钇(Y2O3)1.6258g,碳酸钙(CaCO3)0.8007g,氧化钪(Sc2O3)0.5516g,氧化镓(Ga2O3)2.2493g,氧化锆(ZrO2)0.9858g,氧化钐(Sm2O3)0.2790g,将上述原料在玛瑙研钵中研磨均匀,后放入反应容器中,使其开始高温固相反应,在常压空气气氛环境从室温升温至1250℃,升温速率为5℃/min,到达预设温度后保持恒温3.5h,结束后待其自然冷却,研磨均匀即可获得橙红光荧光粉。
[0047] 本实施例制备得到的钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉被X‑射线辐照后的时间分辨光谱见图4所示,从图4中可以看出,所述荧光粉在X‑射线辐照结束后发光仍能持续,余辉发光时间为20s。
[0048] 实施例5
[0049] 一种钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉,所述荧光粉的化学组成表示式为:Sm2(1‑x)Y2xCaScGa3ZrO12,其中x=0.95。所述荧光粉的制备方法包括:
[0050] 分别称取氧化钇(Y2O3)1.7162g,碳酸钙(CaCO3)0.8007g,氧化钪(Sc2O3)0.5516g,氧化镓(Ga2O3)2.2493g,氧化锆(ZrO2)0.9858g,氧化钐(Sm2O3)0.1395g,将上述原料在玛瑙研钵中研磨均匀,后放入反应容器中,使其开始高温固相反应,在常压空气气氛环境从室温升温至1250℃,升温速率为5℃/min,到达预设温度后保持恒温3.5h,结束后待其自然冷却,研磨均匀即可获得橙红光荧光粉。
[0051] 本实施例制备得到的钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉的荧光寿命曲线见图5所示。
[0052] 实施例6
[0053] 一种钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉,所述荧光粉的化学组成表示式为:Sm2(1‑x)Y2xCaScGa3ZrO12,其中x=0.99。所述荧光粉的制备方法包括:
[0054] 分别称取氧化钇(Y2O3)1.7784g,碳酸钙(CaCO3)0.8007g,氧化钪(Sc2O3)0.5516g,氧化镓(Ga2O3)2.2493g,氧化锆(ZrO2)0.9858g,氧化钐(Sm2O3)0.0279g,将上述原料在玛瑙研钵中研磨均匀,后放入反应容器中,使其开始高温固相反应,在常压空气气氛环境从室温升温至1250℃,升温速率为5℃/min,到达预设温度后保持恒温3.5h,结束后待其自然冷却,研磨均匀即可获得橙红光荧光粉。
[0055] 本实施例制备得到的钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉的色坐标见图6所示,其色坐标为(0.61,0.40)。
[0056] 实施例1‑6中,x数值的改变,对所制备的钐钙钪镓锆基橙红光荧光粉没有影响,烧结温度范围内,所得产品性能符合要求。
[0057] 当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。