[发明专利]铕掺杂单一基质白光荧光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供的铕掺杂单一基质白光荧光材料及其制备方法和应用，涉及稀土发光材料技术领域。一种铕掺杂单一基质白光荧光材料，其化学式为Ca₁₂A1₁₄O₃₃:xEu，其中，0.005≤x≤0.02。该铕掺杂单一基质白色荧光材料在近紫外光激发下可实现白光发射。一种铕掺杂单一基质白光荧光材料的制备方法，包括：将Al(NO₃)₃·9H₂O、CaCl₂、柠檬酸与Eu(NO₃)₃混合制得凝胶，对凝胶进行热处理和煅烧得到铕掺杂单一基质白光荧光材料。该制备方法合成温度低，操作方便，安全性高。

技术领域

本发明涉及稀土发光材料技术领域，且特别涉及铕掺杂单一基质白光荧光材料及其制备方法和应用。

背景技术

白光LED以其节能、环保等优点已在固态照明领域获得了初步应用，是人类照明史上的一次革命，其相关产业是应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展的重要突破口，也是催生技术革命、培育新兴产业、促进节能减排、应对全球气候变化的重要途径。目前，基于荧光粉光转换产生白光的方案以其工艺简单、效率高等特点仍是目前应用和研究的主流。其中，近紫外LED芯片搭配红绿蓝三基色荧光粉尽管可以提供优异色彩均匀性和显色指数，但此类器件的发光效率受限于光在不同荧光粉间的重吸收及其配比调控；同时，红粉的发光强度远弱于同激发的绿、蓝粉，工作环境下的化学稳定性和色纯度也有待于进一步提高。因此，开发适用于近紫外LED芯片的新型单基质白光荧光粉是很迫切的，在单一基质中实现全色发光，避免荧光粉混合物的配比调控、光重吸收及长时间工作下的不同步光衰，提高器件的发光效率和色彩还原性。

目前，单一基质白光荧光粉主要通过以下几种方式来实现：一是两种离子共激活的单一基质白光荧光粉，包括Eu²⁺/Mn²⁺、Eu²⁺/Ce³⁺、Ce³⁺/Mn²⁺、Tm³⁺/Dy³⁺、Eu³⁺/Dy³⁺等共激活的基于能量传递的单一基质白光荧光粉，但这类两种离子共激活的单一基质白光荧光粉在调节发光颜色方面非常有限，而且在能量传递过程中浪费了大部分能量；二是三种离子共激活的单一基质白光荧光粉，包括Ce³⁺/Tb³⁺/Mn²⁺、Eu²⁺/Tb³⁺/Mn²⁺、Eu²⁺/Tb³⁺/Tm³⁺、Dy³⁺/Tm³⁺/Eu³⁺等，由于存在多种不同激活剂，光谱分布难以调控及峰值强度比差异大，也降低材料的热稳定性。因此，采用单基质、单激活离子实现白光发射的荧光粉，可有效解决单基质共激活剂白光荧光粉因配比不合理而导致光谱分布和峰值强度难调控的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铕掺杂单一基质白光荧光材料，该铕掺杂单一基质白色荧光材料在近紫外光激发下可实现白光发射。

本发明的另一目的在于提供一种铕掺杂单一基质白光荧光材料的制备方法，该制备方法合成温度低，操作方便，安全性高。

本发明的又一目的在于提供一种铕掺杂单一基质白光荧光材料在白光LED方面的应用。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种铕掺杂单一基质白光荧光材料，其化学式为Ca₁₂A1₁₄O₃₃:xEu，其中，0.005≤x≤0.02。