[发明专利]一种Eu2+

说明书

本发明公开一种Eu²⁺‑Eu³⁺共掺杂硅酸盐荧光粉及其制备方法和应用。化学通式为：KBaLuSi₂O₇:xmol％Eu，其中0.1≤x≤50，Eu是指Eu²⁺和Eu³⁺共存的混合物，其比值范围为其比值范围为0.02～20；通过调整Eu²⁺和Eu³⁺的掺杂浓度，实现从蓝绿光到白光调控。本发明以单斜晶相结构的硅酸盐KBaLuSi₂O₇为基质，以铕离子为激活剂，在还原气氛中通过调节铕离子的浓度，可以实现掺杂的铕离子从Eu²⁺到Eu²⁺‑Eu³⁺共存的转变，发射波段范围更宽，通过调整蓝绿光和红光发射的强度比例，得到趋于白光的光。

技术领域

本发明涉及固态照明所用稀土发光材料领域，尤其涉及一种新颖Eu²⁺-Eu³⁺共掺杂的硅酸盐荧光粉及其制备方法和应用。

背景技术

Light emitting diode(LED)由于其节能、环保、长寿命、高效率等优点广泛地应用于指示灯、装饰灯、汽车尾灯、手机和液晶显示器的背光源等日常生活中，被认为能够取代传统光源的第四代绿色光源。当前，最流行的商用白光LED是基于InGaN蓝光芯片激发黄色Ce³⁺:Y₃Al₅O₁₂(Ce³⁺:YAG)荧光粉。但是，这种类型的白光LED由于发射中缺少红色光谱成分而展现出了低的显色指数(CRI)和高色温(CCT)。另一种选择是采用近紫外线(NUV)LED芯片泵浦蓝色/绿色/红色三基色荧光体，这种实现方式可提供的白光具有较高的CRI，合适的CCT和优异的色彩还原度。不幸的是，由于包覆了不同的荧光材料导致了复杂的能量转移和重吸收问题，进而引起了发光效率的损失和与芯片的兼容性差。以上缺点极大地限制了它们在照明中的广泛使用。因此，为了规避这些问题，可有效地被NUV LED芯片激发且具有高CRI，优异的发光效率和低成本的单相或几种类似结构的荧光材料，引起了研究者们极大的兴趣，并被认为是最有吸引力的稀土荧光材料。

通常，获得白色的有效方法是单掺杂稀土离子(如Eu³⁺，Eu²⁺或Dy³⁺)或共掺杂稀土离子(如Eu²⁺/Mn²⁺，Ce³⁺/Eu²⁺，Ce³⁺/Mn²⁺，Ce³⁺/Tb³⁺等)到合适的单一基质或几种相似的基体中。众所周知，Eu³⁺离子由于具有4f-4f跃迁可提供强的红光发射，而Eu²⁺由于5d-4f跃迁可在不同的基体中实现从蓝光到红外波长范围内的宽发射带。因此，在适当的激发波长下，通过调控一个多格位晶体结构中Eu²⁺与Eu³⁺的比例发射，可以实现单相白光发射。因此，开发一种在单一基质中能够实现白光发射的荧光材料来解决重吸收和兼容性差的问题是非常有必要的。

在本发明中，提出了一种新颖的铕离子掺杂硅酸盐荧光粉，这种荧光粉具有与其他大多数荧光粉不同的优势和特点，通过调节铕离子的掺杂浓度，可以实现掺杂的铕离子从Eu²⁺到Eu²⁺-Eu³⁺共存的转变，使得荧光粉兼具Eu²⁺和Eu³⁺的特点和优势，发射波段范围更宽，发光更易调节，保证其在合成白光时能够实现精准的可控调节。且该系列荧光粉具有较好的发光性能和热稳定性，可以实现单一基质白光发射。

发明内容

本发明目的是提供一种新颖的多色硅酸盐荧光材料，实现从蓝绿光到白光调控。