[发明专利]一种近紫外激发铋掺杂钨酸盐黄色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明提供一种近紫外激发铋掺杂钨酸盐黄色荧光粉及其制备方法，其化学通式为LiY_(1‑x)(WO₄)₂：xBi³⁺，本发明采用主族三价铋离子作为激活剂，荧光粉具有近紫外光激发，黄色宽带发射。本发明按元素摩尔比1：1‑x：2：x，其中0％≤x≤2％；称取含锂、钇、钨、铋的化合物原料，研磨混匀后在空气氛围下973‑1173K灼烧4‑10h，取出研磨混匀后得到黄色荧光粉LiY(WO₄)₂：Bi³⁺。本发明的荧光粉可被320nm‑380nm近紫外光有效激发，具有400‑800nm宽带发射，发射峰位于552nm处，同时具有成本低廉、环境友好、制备条件简单等优点，在近紫外激发白光LED照明领域具有应用价值。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其是一种近紫外激发铋掺杂钨酸盐黄色荧光粉及其制备方法。

背景技术

近年来，随着气候变化和环境问题日益显现，人们正在寻找替代化石燃料不排放二氧化碳的能源。白光LED由于高效、紧凑、耐用以及环保等优越的性能而备受关注。白光LED的推广使用非常重要，可以显著地降低全球电力需求和化石燃料的使用，减少二氧化碳等温室气体的排放。据统计，照明耗能占世界总发电量的20％左右，因此照明方式的变革将具有重要地节能作用。目前，白光LED已广泛地应用于日常照明，逐渐取代传统的照明光源——白炽灯、荧光灯。它的普及必将显著降低能源的消耗。

通常白光LED有两种实现方式：一、利用红绿蓝三色的LED芯片直接混合产生白光；二、利用LED芯片激发不同光色的荧光粉混合成白光。第一种方案由于控制电路复杂，制造成本较高，目前尚未大范围应用。第二种荧光粉转换的白光LED(简称pc-WLEDs)被视为下一代新型照明光源，目前主要商用方案，它涉及关键材料---荧光粉，因此荧光粉的性能直接决定最终白光器件的发光性能。

随着近紫外LED芯片的成本下降，开发和研究被近紫外光激发的荧光粉具有重要战略意义。目前荧光粉常用的激活剂主要集中于稀土离子，比如：Eu²⁺、Eu³⁺、Ce³⁺等。由于稀土离子的固有属性，虽然它们能被近紫外光激发，但它们的激发波段大多延长至可见光区域，因此可见光重吸收问题不可避免，这会导致发光效率下降、色漂移等的影响白光性能的问题出现。并且稀土的价格昂贵，开采提炼过程对环境造成很大的破坏和污染。而主族三价铋离子相对稀土而言具有诸多优势，比如储量丰富、价格低廉，更重要的是Bⁱ³⁺的激发波段很好的与近紫外芯片匹配，完美地避免了可见光重吸收问题，这是稀土离子无法比拟的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种近紫外激发铋掺杂钨酸盐黄色荧光粉及其制备方法，本发明采用主族三价铋离子作为激活剂，荧光粉具有近紫外光激发，黄色宽带发射。

本发明的技术方案为：一种近紫外激发铋掺杂钨酸盐黄色荧光粉，所述黄色荧光粉化合物的通式为LiY_(1-x)(WO₄)₂：x％Bi³⁺，其中x为摩尔分数，且0％<x≤2％。

本发明还提供一种近紫外激发铋掺杂钨酸盐黄色荧光粉的制备方法，所述的方法采用钨酸钇锂LiY(WO₄)₂作为发光材料基质，用Bi³⁺作为发光激活剂，通过高温固相法合成；

具体包括以下步骤：

S1)、按照元素摩尔比为Li：Y：W：Bi＝1：1-x：2：x称取含锂、钇、钨、铋的化合物原料，其中，0％<x≤2％；

S2)、将步骤S1)中称取的化合物原料研磨混匀后在空气气氛下灼烧，其中，灼烧温度为700-900℃，保温时间为4-10小时；