專利名稱：硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光粉，尤其涉及一種硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
OLED的全稱Organic Light Emitting Diode,有機(jī)發(fā)光二極管。它有很多的優(yōu)勢(shì)，其組件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本便宜，自發(fā)光的特性，加上OLED的反應(yīng)時(shí)間短，更有可彎曲的特性，讓它的應(yīng)用范圍極廣。但由于目前得到穩(wěn)定高效的OLED藍(lán)光材料比較困難，極大的限制了白光OLED器件及光源行業(yè)的發(fā)展。上轉(zhuǎn)換熒光材料能夠在長波(如紅外)輻射激發(fā)下發(fā)射出可見光，甚至紫外光，在光纖通訊技術(shù)、纖維放大器、三維立體顯示、生物分子熒光標(biāo)識(shí)、紅外輻射探測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但制備成熒光粉應(yīng)用于OLED的領(lǐng)域，仍鮮見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種可由紅外、紅綠光等長波長輻射激發(fā)出藍(lán)光發(fā)射的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉。—種硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的突光粉，其結(jié)構(gòu)式為aGeS2_bGa2S3: cTm3+ ;其中，Tm3+為摻雜離子，a、b、c為摩爾系數(shù)，O. 52彡a彡O. 7,0. 28彡b彡O. 45,0. 005彡c彡O. 03，且a+b+c=I ;優(yōu)選，a = O. 6、b = O. 38、c = O. 02。本發(fā)明的另一目的在于提供上述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，包括如下步驟步驟S1、按照摩爾百分?jǐn)?shù)，稱取粉體GeS2，52% % ;Ga2S3，28% 45% ；Tm2S3,O. 5% 3% ；步驟S2、將步驟SI稱取的粉體混合、研磨20 60分鐘，獲得粉料前驅(qū)體；步驟S3、將步驟S2的粉料前驅(qū)體于800 1000°C下煅燒O. 5 5小時(shí)，隨后降溫至100 300°C，并在此溫度下保溫O. 5 3小時(shí)后冷卻至室溫，獲得塊狀產(chǎn)物；步驟S4、將步驟S3中的塊狀產(chǎn)物進(jìn)行研磨，獲得所述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉；該熒光粉的結(jié)構(gòu)式為aGeS2_bGa2S3:cTm3+ ;其中，Tm3+為摻雜離子，a、b、c為摩爾系數(shù)，
O.52 彡 a 彡 O. 7,0. 28 彡 b 彡 O. 45,0. 005 彡 c 彡 O. 03，且 a+b+c = I。上述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法中步驟SI 中，優(yōu)選，a = O. 6、b = O. 38、c = O. 02 ;步驟S2中，所述粉體的研磨時(shí)間為40分鐘；步驟S3中，所述煅燒過程的煅燒溫度為950°C，煅燒時(shí)間為3小時(shí)；煅燒過程結(jié)束后，所述保溫過程的溫度為200°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)。本發(fā)明的又一目的在于提供上述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的突光粉在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用，主要是用作有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光層材料。這些熒光粉是在是做好單色(如紅光)的有機(jī)發(fā)光二極管做成之后，把熒光粉混在封裝材料中涂在有機(jī)發(fā)光二極管外面，受到紅光的激發(fā)，輻射出藍(lán)光。本發(fā)明制備的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉，可實(shí)現(xiàn)由紅外至綠光的長波輻射激發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。因此，該熒光粉可彌補(bǔ)目前顯示和發(fā)光材料中藍(lán)光材料的不足。另外，本發(fā)明提供的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法簡單，成本低廉適用于生產(chǎn)化，反應(yīng)過程無工業(yè)三廢，屬綠色環(huán)保，低能耗，高效益產(chǎn)業(yè)。
圖1為本發(fā)明的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備工藝流程圖；圖2為實(shí)施例1制得的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的電致發(fā)光光譜圖；圖3為本實(shí)施例中有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的突光粉，其結(jié)構(gòu)式為aGeS2_bGa2S3:cTm3+ ；其中，Tm3+為摻雜離子，aGeS2-bGa2S3的體系是一種能夠讓Tm3+實(shí)現(xiàn)光能轉(zhuǎn)換的基質(zhì)，a、b、c為摩爾系數(shù)，O. 52≤a≤O. 7、0· 28≤b≤O. 45、0· 005≤c≤O. 03，且a+b+c = I ;優(yōu)選，a = O. 6、b = O. 38、c = O. 02。本發(fā)明制備的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉，可實(shí)現(xiàn)由紅外至綠光的長波輻射激發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。因此，該熒光粉可彌補(bǔ)目前顯示和發(fā)光材料中藍(lán)光材料的不足。上述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，如圖1所示，包括如下步驟步驟S1、按照摩爾百分?jǐn)?shù)，稱取粉體GeS2，52% % ;Ga2S3，28% 45% ；Tm2S3,
O.5% 3% ；步驟S2、將步驟SI稱取的粉體混合、研磨20 60分鐘，獲得粉料前驅(qū)體；步驟S3、將步驟S2的粉料前驅(qū)體于800 1000°C下煅燒O. 5 5小時(shí)，隨后降溫至100 300°C，并在此溫度下保溫O. 5 3小時(shí)后冷卻至室溫，獲得塊狀產(chǎn)物；步驟S4、將步驟S3中的塊狀產(chǎn)物進(jìn)行研磨，獲得所述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉；該熒光粉的結(jié)構(gòu)式為aGeS2_bGa2S3:cTm3+ ;其中，Tm3+為摻雜離子，a、b、c為摩爾系數(shù)，
O.52≤a ≤ O. 7,0. 28 ≤ b ≤ O. 45,0. 005 ≤ c ≤O. 03，且 a+b+c = I。上述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法中步驟SI 中，優(yōu)選，a = O. 6、b = O. 38、c = O. 02 ;步驟S2中，所述粉體的研磨時(shí)間為40分鐘；步驟S3中，所述煅燒過程的煅燒溫度為950°C，煅燒時(shí)間為3小時(shí)；煅燒過程結(jié)束后，所述保溫過程的溫度為200°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)。上述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用，主要是用作有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光層材料。這些熒光粉是在是做好單色(如紅光)的有機(jī)發(fā)光二極管做成之后，把熒光粉混在封裝材料中涂在有機(jī)發(fā)光二極管外面，受到紅光的激發(fā)，輻射出藍(lán)光。本發(fā)明提供的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法簡單，成本低廉適用于生產(chǎn)化，反應(yīng)過程無工業(yè)三廢，屬綠色環(huán)保，低能耗，高效益產(chǎn)業(yè)。下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例11、選用純度為99. 99%的粉體=GeS2、Ga2S3和Tm2S3粉體，其摩爾百分?jǐn)?shù)分別為60%、38%和 2% ；2、將上述粉體置于剛玉研缽中，研磨40分鐘使其均勻混合，獲得粉體前驅(qū)體；3、將粉體前驅(qū)體置于馬弗爐中，在900°C下灼燒3小時(shí)，然后冷卻到200°C保溫2小時(shí)，再自然冷卻到室溫取出塊狀產(chǎn)物，
·
4、將塊狀產(chǎn)物研磨、粉碎，得到結(jié)構(gòu)式為O. 6GeS2-0. 38Ga2S3:0. 02Tm3+上轉(zhuǎn)換熒光粉。圖2為實(shí)施例1制得的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的電致發(fā)光光譜圖；由圖2可知，激發(fā)波長為796nm ;得到的475nm的發(fā)光峰對(duì)應(yīng)的是Tm3+離子1G4 — 3H6的躍遷輻射發(fā)光。實(shí)施例21、選用純度為99. 99%的粉體GeS2、Ga2S3和Tm2S3粉體，其摩爾百分?jǐn)?shù)分別為52%、45%和 3% ；2、將上述粉體置于剛玉研缽中研磨20分鐘使其均勻混合，獲得粉體前驅(qū)體；3、將粉體前驅(qū)體置于馬弗爐中，在800°C下灼燒5小時(shí)，然后冷卻到300°C保溫O. 5小時(shí)，再自然冷卻到室溫取出塊狀產(chǎn)物；4、將塊狀產(chǎn)物研磨、粉碎，得到結(jié)構(gòu)式為O. 52GeS2-0. 45Ga2S3:0. 03Tm3+上轉(zhuǎn)換熒光粉。實(shí)施例31、選用純度為99. 99%的粉體GeS2、Ga2S3和Tm2S3粉體，其摩爾百分?jǐn)?shù)分別為7%、29. 5%和 O. 5% ；2、將上述粉體置于剛玉研缽中研磨60分鐘使其均勻混合，獲得粉體前驅(qū)體；3、將粉體前驅(qū)體置于馬弗爐中，在1000°C下灼燒O. 5小時(shí)，然后冷卻到100°C保溫3小時(shí)，再自然冷卻到室溫取出塊狀產(chǎn)物；4、將塊狀產(chǎn)物研磨、粉碎，得到結(jié)構(gòu)式為O. 7GeS2-0. 295Ga2S3:0. 005Tm3+上轉(zhuǎn)換熒光粉。實(shí)施例4本實(shí)施例4為有機(jī)發(fā)光二極管，請(qǐng)參閱圖3，該有機(jī)發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)為依次層疊的基板1、陰極2、有機(jī)發(fā)光層3、透明陽極4以及透明封裝層5 ;其中，透明封裝層5中分散有實(shí)施例1中制得的熒光粉6。該有機(jī)發(fā)光二極管使用時(shí)，有機(jī)發(fā)光層3的部分紅光激發(fā)突光粉6發(fā)出藍(lán)光,該藍(lán)光與發(fā)光層3中剩余的紅光混合后激發(fā)出白光。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的表述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉，其特征在于，該熒光粉的結(jié)構(gòu)式為aGeS2-bGa2S3:cTm3+ ;其中，Tm3+ 為摻雜離子，a、b、c 為摩爾系數(shù)，O. 52 ^ a ^ O. 7>O. 28 ≤ b ≤ O. 45,0. 005 ≤ c ≤ O. 03，且 a+b+c = I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的突光粉，其特征在于，a= O. 6、b =O. 38、c = O. 02。
3.—種硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟S1、按照摩爾百分?jǐn)?shù)，稱取粉體:GeS2，52% 7% ;Ga2S3，28 % 45 % ; Tm2S3,O. 5% 3% ； 步驟S2、將步驟SI稱取的粉體混合、研磨20 60分鐘，獲得粉料前驅(qū)體； 步驟S3、將步驟S2的粉料前驅(qū)體于800 1000°C下煅燒O. 5 5小時(shí)，隨后降溫至100 300°C，并在此溫度下保溫O. 5 3小時(shí)后冷卻至室溫，獲得塊狀產(chǎn)物； 步驟S4、將步驟S3中的塊狀產(chǎn)物進(jìn)行研磨，獲得所述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉；該突光粉的結(jié)構(gòu)式為aGeS2_bGa2S3:cTm3+;其中，Tm3+為摻雜離子，a、b、c為摩爾系數(shù)，O. 52 ≤ a ≤ O. 7、0· 28 ≤ b ≤ O. 45、0· 005 ≤ c ≤ O. 03，且 a+b+c = I。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟SI 中，a = O. 6、b = O. 38、c = O. 02。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述粉體的研磨時(shí)間為40分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述煅燒過程的煅燒溫度為950°C，煅燒時(shí)間為3小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟S3中，煅燒過程結(jié)束后，所述保溫過程的溫度為200°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)。
8.權(quán)利要求1或2所述硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉在有機(jī)發(fā)光二極管中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于熒光粉領(lǐng)域，其公開了一種硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉及其制備方法和應(yīng)用；該熒光粉的結(jié)構(gòu)式為aGeS2-bGa2S3:cTm3+；其中，Tm3+為摻雜離子，a、b、c為摩爾系數(shù)，0.52≤a≤0.7、0.28≤b≤0.45、0.005≤c≤0.03，且a+b+c＝1。本發(fā)明制備的硫化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光的熒光粉，可實(shí)現(xiàn)由紅外至綠光的長波輻射激發(fā)出藍(lán)光短波發(fā)光。因此，該熒光粉可彌補(bǔ)目前顯示和發(fā)光材料中藍(lán)光材料的不足。
文檔編號(hào)C09K11/66GK103059844SQ201110318800
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者周明杰, 王平, 陳吉星, 張振華 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司