[发明专利]一种Eu3+

说明书

本发明公开了一种Eu³⁺离子激活的钛铝酸盐发光材料及其制备方法。本发明提供的钛铝酸盐发光材料的化学通式为：Mg_4‑4xEu_4xAl₂Ti₉O₂₅，其中x为Eu³⁺的掺杂摩尔比，0.001≤x≤0.1。本发明提供的钛铝酸盐发光材料采用化学溶胶‑凝胶法合成方法制备，制备得到的钛铝酸盐在近紫外或蓝光激发下，发射出主波长位于613纳米处的红色荧光。本发明所提供的材料激发光谱范围较宽，且在395纳米和465纳米处具有较强的吸收，与商业近紫外和蓝光芯片的激发波长相匹配，是一种具有新型结构的适用于白光LED的红发光材料。

技术领域

本发明涉及无机发光材料领域，尤其涉及一种Eu³⁺离子激活的钛铝酸盐荧光材料及其制备方法。

背景技术

白光LED是由发光二极管和可被发光二极管有效激发的荧光粉组合而成的一种新型照明光源，具有高效、节能、绿色环保无污染、坚固、寿命长、快速开关、易维护等特点，是近年来全球最具有发展前景的高新技术领域之一，在日常生活和普通照明等应用中起到了至关重要的作用。目前，白光LED的实现方式主要有三种，第一：红、绿、蓝三个单色LED芯片组合，发射出的三基色光混合以产生白光；第二：用紫外或者近紫外LED芯片同时激发红、绿、蓝荧光粉，通过调节三种荧光粉的比例复合得到白光；第三：在蓝光LED芯片上涂覆黄色荧光粉，荧光粉发出的黄光与芯片发出的蓝光互补混合可形成白光。

荧光粉作为白光LED关键和技术上的重要组成部分，在改善和提高白光LED的发光效率、显色指数、使用寿命等技术指标上具有重大意义，因此，需要不断地探索并开发出新型高效的三基色荧光粉。稀土元素由于其特殊的4f层结构特性，被广泛用作许多荧光粉的发光中心。Eu³⁺是稀土元素家族中研究应用最广泛的离子之一，也是作为红色荧光粉激活剂最重要的稀土离子。Eu³⁺的发射谱线为锐线峰，来源于其内部的4f-4f跃迁，发射峰强度大，发光效率高，发射的红光纯度高且颜色鲜艳。Eu³⁺离子典型的吸收带峰大约在395和465纳米处，分别是由Eu³⁺的⁷F₀→⁵L₆和⁷F₀→⁵D₂跃迁引起的，这证明了Eu³⁺与商业近紫外和蓝光LED芯片匹配良好，是一种理想的白光LED用红色荧光粉激活剂。

选择合适的荧光粉基质材料对提高发光性能也是至关重要的。考虑到有机材料的寿命太短，热稳定性也不好，因此一般选择无机材料作为荧光粉的基质材料。经大量研究发现，钛铝酸盐物理化学稳定性好、寿命长、环境友好、热淬灭温度高，并且在紫外、近紫外或蓝光区域具有良好的吸收，是一类优良的发光基质材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Eu³⁺离子激活的钛铝酸盐发光材料及其制备方法，所提供的荧光材料能被近紫外或蓝光有效地激发，发出明亮的红色荧光，为白光LED的应用提供了一种新型的红色荧光粉。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种Eu³⁺离子激活的钛铝酸盐发光材料，它的化学通式为：Mg_4-4xEu_4xAl₂Ti₉O₂₅，其中，x为Eu³⁺的掺杂摩尔比，0.001≤x≤0.1。