本發明涉及綠色熒光粉，尤其是涉及一種近紫外激發的綠色熒光粉及其制備方法。
背景技術：
：LED作為一種新型的照明光源，具有壽命長、節能、環保、體積小、反應速度快等顯著優點，被譽為第四代綠色照明光源，在照明和顯示領域有著巨大的應用前景。目前市場的白光LED是用465nm藍光激發YAG：Ce3+熒光粉發黃光，再將藍光和黃光合成為白光。但是這種白光LED色溫偏高，顯色指數較低，偏離人視感曲線，不適合于室內照明。近年來，人們開始嘗試采用近紫外(350～410nm)發射的InGaN管芯激發三基色熒光粉以實現白光LED，或是以藍光LED芯片加上綠色和紅色熒光粉，獲得高顯色性、低色溫的白光LED。太陽能電池在太陽光照下，主要響應光譜區間在可見光區域，在紫外和紅外部分都沒有得到有效的利用，因此制約了晶體硅太陽能電池效率的提高。可以通過下轉換材料，將太陽光中紫外光部分轉換到可見光，提高晶體硅太陽能電池的效率。因此開發出新型高效的下轉換材料，來提高太陽能電池的效率也變得越來越重要。目前，主要以藍光激光激光芯片激發紅綠色熒光粉，來實現激光投影光源，應用于激光投影顯示器。但由于激光的高光通量，使得熒光粉容易產生發光飽和現象，影響熒光粉的特有性能。為解決上述現有技術存在的問題，滿足高功率、高亮度激光投影的需求，解決LED熒光粉在激光照明中的發光飽和等問題，高效綠色熒光粉在激光投影光源中將有廣闊的應用。因此設計一種加工工藝簡單、低成本的制備方法，并且擁有較好的發光效率和穩定性較高的綠色熒光粉會有廣闊的市場前景。中國專利CN104371723B公開一種白光LED用高效類球型綠色熒光粉的制備方法，制備步驟包括：(1)按照化學計量比配原料，按所配原料質量(g)的0.5％～5％稱取粘合劑，然后在去離子水中采用球磨機進行濕法混合原料，獲得均勻的粉漿，然后對粉漿進行噴霧造粒，獲得高度分散的類球型粉體前驅體；(2)將粉體前驅體在氧化氣氛中進行一次燒結，形成一次燒結粉體；(3)將一次燒結粉體和助熔劑進行混合，還原氣氛下，進行二次燒結，得白光LED用綠色熒光粉。采用此發明中的方法所獲得的LED用綠色熒光粉具有的優勢：粉體高度晶化，具有較高的量子效率，粉體的顆粒形貌為類球型，粉體的顆粒均勻度較高。技術實現要素：本發明的目的在于提供可應用于三基色白光LED熒光粉、下轉換太陽能電池熒光粉以及各種顯示裝置中的一種近紫外激發的綠色熒光粉及其制備方法。所述近紫外激發的綠色熒光粉的原料組成為碳酸鋰(Li2CO3)、硼酸(H3BO3)、氧化鋁(Al2O3)和氧化鋱(Tb4O7)，其化學通式為Li3-xAlB2O6:xTb3+，其中0.01≤x≤0.25。所述近紫外激發的綠色熒光粉的制備方法，包括以下步驟：1)按化學通式Li3-xAlB2O6:xTb3+，其中0.01≤x≤0.25，將碳酸鋰、硼酸、氧化鋁和氧化鋱按比例進行稱量；2)將原料混合后，研磨，過篩，得顆粒均勻的細粉；3)將細粉放入坩堝中，在電阻爐內先預燒，再在高溫下進行煅燒，冷卻后研磨成細粉，再過篩，即得近紫外激發的綠色熒光粉。在步驟1)中，所述碳酸鋰(Li2CO3)可采用分析純(AR)的碳酸鋰，所述硼酸(H3BO3)可采用分析純(AR)的硼酸，所述氧化鋁(Al2O3)用分析純(AR)的氧化鋁，所述氧化鋱(Tb4O7)最好采用3N氧化鋱；所述稱量的環境濕度可低于45％。在步驟2)中，所述研磨可在瑪瑙研缽中用瑪瑙研缽棒進行研磨；所述過篩的粒度可為20～50μm。在步驟3)中，所述預燒可從室溫升溫加熱至300～400℃，預燒1～2h；所述煅燒的溫度可為700～800℃，煅燒的時間可為3～5h。本發明以碳酸鋰、硼酸、氧化鋁和氧化鋱為原料，在馬弗爐中采用高溫固相合成法合成一種可在近紫外線激發下發出綠光的熒光粉。制備該熒光粉加熱溫度低，能耗少；使用的設備易于操作，設備投資少，工藝簡單。本發明通過在基質中摻雜稀土元素Tb3+，可以得到在近紫外激發下，在相應的光譜區域有強烈綠光發射的熒光材料。本發明制備方法簡單，易于操作，無污染，成本低。其可以應用于三基色白光LED熒光粉、下轉換太陽能電池熒光粉以及各種顯示裝置中，并且光轉換效率高，性能穩定。附圖說明圖1為合成的Li3AlB2O6基質的XRD圖及標準卡片。圖2為合成的Li2.93AlB2O6:0.07Tb3+熒光粉的發射光譜圖。具體實施方式以下實施例將結合附圖對本發明作進一步說明。實施例一Li2.97AlB2O6:0.03Tb3+熒光粉取分析純碳酸鋰Li2CO3、氧化鋁Al2O3、硼酸H3BO3和純度≥99.9％的氧化鋱Tb4O7為原料按照化學式配比制備，原料配比如表1所示。表1原料Li2CO3Al2O3H3BO3Tb4O7質量(g)0.54860.25490.61830.0280準確稱取以上原料，在瑪瑙坩堝中充分研磨均勻20min，混合均勻后裝入陶瓷坩堝中。將樣品放入馬弗爐中按照設定的程序，先從室溫經60min升至350℃保溫60min，再經過90min升至730℃保溫3h，煅燒程序結束后，將樣品隨爐冷卻到室溫取出。取出后，再用瑪瑙坩堝研磨成粉末即可Li2.97AlB2O6:0.03Tb3+熒光粉材料。實施例二Li2.95AlB2O6:0.05Tb3+熒光粉取分析純碳酸鋰Li2CO3、氧化鋁Al2O3、硼酸H3BO3和純度≥99.9％的氧化鋱Tb4O7為原料按照化學式配比制備，原料配比如表2所示。表2原料Li2CO3Al2O3H3BO3Tb4O7質量(g)0.54500.25490.61830.0467準確稱取以上原料，在瑪瑙坩堝中充分研磨均勻20min，混合均勻后裝入陶瓷坩堝中。將樣品放入馬弗爐中按照設定的程序，先從室溫經60min升至350℃保溫60min，再經過90min升至730℃保溫3h，煅燒程序結束后，將樣品隨爐冷卻到室溫取出。取出后，再用瑪瑙坩堝研磨成粉末即可Li2.95AlB2O6:0.05Tb3+熒光粉材料。實施例三Li2.93AlB2O6:0.07Tb3+熒光粉取分析純碳酸鋰Li2CO3、氧化鋁Al2O3、硼酸H3BO3和純度≥99.9％的氧化鋱Tb4O7為原料按照化學式配比制備，原料配比如表3所示。表3原料Li2CO3Al2O3H3BO3Tb4O7質量(g)0.54130.25490.61830.0654準確稱取以上原料，在瑪瑙坩堝中充分研磨均勻20min，混合均勻后裝入陶瓷坩堝中。將樣品放入馬弗爐中按照設定的程序，先從室溫經60min升至350℃保溫60min，再經過90min升至730℃保溫3h，煅燒程序結束后，將樣品隨爐冷卻到室溫取出。取出后，再用瑪瑙坩堝研磨成粉末即可Li2.93AlB2O6:0.07Tb3+熒光粉材料。實施例四Li2.91AlB2O6:0.09Tb3+熒光粉取分析純碳酸鋰Li2CO3、氧化鋁Al2O3、硼酸H3BO3和純度≥99.9％的氧化鋱Tb4O7為原料按照化學式配比制備，原料配比如表4所示。表4原料Li2CO3Al2O3H3BO3Tb4O7質量(g)0.53760.25490.61830.0841準確稱取以上原料，在瑪瑙坩堝中充分研磨均勻20min，混合均勻后裝入陶瓷坩堝中。將樣品放入馬弗爐中按照設定的程序，先從室溫經60min升至350℃保溫60min，再經過90min升至730℃保溫3h，煅燒程序結束后，將樣品隨爐冷卻到室溫取出。取出后，再用瑪瑙坩堝研磨成粉末即可Li2.91AlB2O6:0.09Tb3+熒光粉材料。實施例五Li2.89AlB2O6:0.11Tb3+熒光粉取分析純碳酸鋰Li2CO3、氧化鋁Al2O3、硼酸H3BO3和純度≥99.9％的氧化鋱Tb4O7為原料按照化學式配比制備，原料配比如表5所示。表5原料Li2CO3Al2O3H3BO3Tb4O7質量(g)0.53340.25490.61830.1028準確稱取以上原料，在瑪瑙坩堝中充分研磨均勻20min，混合均勻后裝入陶瓷坩堝中。將樣品放入馬弗爐中按照設定的程序，先從室溫經60min升至350℃保溫60min，再經過90min升至730℃保溫3h，煅燒程序結束后，將樣品隨爐冷卻到室溫取出。取出后，再用瑪瑙坩堝研磨成粉末即可Li2.89AlB2O6:0.11Tb3+熒光粉材料。實施例六Li2.87AlB2O6:0.13Tb3+熒光粉取分析純碳酸鋰Li2CO3、氧化鋁Al2O3、硼酸H3BO3和純度≥99.9％的氧化鋱Tb4O7為原料按照化學式配比制備，原料配比如表6所示。表6原料Li2CO3Al2O3H3BO3Tb4O7質量(g)0.53020.25490.61830.1215準確稱取以上原料，在瑪瑙坩堝中充分研磨均勻20min，混合均勻后裝入陶瓷坩堝中。將樣品放入馬弗爐中按照設定的程序，先從室溫經60min升至350℃保溫60min，再經過90min升至730℃保溫3h，煅燒程序結束后，將樣品隨爐冷卻到室溫取出。取出后，再用瑪瑙坩堝研磨成粉末即可Li2.87AlB2O6:0.13Tb3+熒光粉材料。當前第1頁1 2 3