[发明专利]一种Eu3+

说明书

本发明公开了一种Eu³⁺和Ti⁴⁺离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用，化学表达式为LiCa_2‑2xEu_2xNb_2‑2xTi_2xTaO₁₀，x是Eu³⁺和Ti⁴⁺分别掺杂取代Ca²⁺和Nb⁵⁺的摩尔数，0.003≤x≤0.25。本发明荧光粉在近紫外和蓝光波长区域有着较强的激发效率，在200～500nm光的激发下发出主峰在615nm的红光，且发光寿命均在1.0毫秒以上，满足发光照明和显示的需要且不出现余辉，其在近紫外光或蓝光半导体芯片发光器件领域具有广泛的应用前景；另外本发明提供的荧光粉的制备方法为固相反应合成法，合成步骤简单，实用性强。

技术领域

本发明属于无机荧光材料技术领域，具体涉及一种Eu³⁺和Ti⁴⁺离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用。

背景技术

在人类社会的发展过程中，照明和显示一直是科学研究的重要课题之一。在近代，人类的照明大多是使用以金属汞Hg在高电压下放电，从而激活荧光粉带来发光的方法实现各种照明。但是该方法具有很明显的劣势，例如，发光效率低下造成能源的损耗，制备及照明设备报废过程都存在对人类极大的污染等等。

照明的绿色革命是基于半导体二极管制备的荧光转换型白光 LED器件照明。和传统的基于Hg的照明相比，基于半导体的LED照明有非常大的优势，例如，光色柔和，使用寿命长，LED照明能够无故障工作50000小时以上，寿命是白炽灯的上百倍；LED省电，LED 的电能消耗仅为白炽灯的1/10；使用电压范围宽，亮度也远远超过白炽灯；LED照明光线集中，可以重点突出或强调某物件或空间；LED 照明变化多，可利用小灯泡做出不同的投射效果，等等。伴随着半导体LED照明的发展，近年来荧光粉的研究也得到极其广泛关注。对于一个理想的LED照明用荧光粉，不仅要求具有高亮度，还要有低色温、高显色指数、低眩光等光学品质。目前的LED照明设备，多是基于蓝色LED芯片配合黄色荧光粉制备得到的，其明显的缺点是色温不足，显示明显的冷色调。目前广泛应用的稀土三基色荧光粉具有很大的优势，例如，发光谱带狭窄，发光能量更为集中，且在短波紫外线激发下稳定性高，高温特性好，更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。

在三基色荧光粉中，红色荧光粉的使用可以显著提高照明设备的显色指数，同时也可以降低色温，因此其研究和开发受到越来越多的关注。其中Eu³⁺离子激活的红色荧光粉是最重要的候选者，Eu³⁺离子的特征发射来源于⁵D_0,1,2,3^-7F_J(J＝4,...,0)的跃迁，其发光结构对晶体场非常敏感，可以通过结构的调控，得到不同的发光特征，实现红发光的调控，这就为寻找合适的、能够容纳Eu³⁺离子的基质晶格，从而设计出优秀的红色荧光粉提供了可能。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种Eu³⁺和Ti⁴⁺离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉，本发明荧光粉在近紫外和蓝光波长区域有着较强的激发效率，在200～500nm光的激发下发出主峰在615nm的红光，且发光寿命均在1.0毫秒以上，满足发光照明和显示的需要且不出现余辉，适宜制备近紫外LED二极管芯片配合制备的白光LED照明设备。另外本发明提供的荧光粉的制备方法为固相反应合成法，合成步骤简单，实用性强。