[发明专利]一种掺杂Eu2+

说明书

本发明公开一种掺杂Eu²⁺的蓝光荧光材料及其制备方法和白光LED发光装置，属于发光材料技术领域。其化学组成式为RbBaBP₂O₈:xEu²⁺，其中0.01≤x≤0.10。此外，还公开了实现蓝光荧光粉的制备方法。本发明的新型蓝光荧光粉物相单一，具有优异的热稳定，在200℃时荧光还能保持原始强度的80.6％，发光亮度高、温度猝灭特性良好、激发和发射范围较宽。并且荧光粉制备方法简单，易于操作，无污染且原材料便宜。本发明的蓝光荧光粉与现商用红光和绿光荧光粉组合制作的暖白光LED发光亮度高、化学稳定性性良好、激发和发射范围较宽。同时具有显色性能好、能量转换率高、色温均匀性好，能够满足照明领域的需求。

技术领域

本发明属于无机发光材料技术范畴，尤其涉及一种掺杂Eu²⁺的蓝光荧光材料及其制备方法和白光LED发光装置。

背景技术

当前，LED是基于半导体技术作为新型的固态光源，因其具有节能、环保，安全等优良特性，将白炽灯等耗电的传统光源替换为节能的LED灯，被认为是全球降低电能消耗的重要一步，并在照明和显示领域已经得到了广泛的应用。

在照明领域，作为白光LED合成所需的红、绿、蓝三基色荧光粉大都是稀土或过渡金属掺杂的，此类发光主要取决于激活剂在基质中合适位点的占据而产生发光。蓝光发射的荧光粉基于紫外光芯片实现白光LED器件亦可用于固态照明行业，因此对于新型蓝色荧光粉的探索仍是势在必行。典型的PC-WLED通常是由蓝色(460nm)与黄色YAG荧光粉(Y₃Al₅O₁:Ce³⁺)在GaN芯片中组合而成。这种PC-WLED很容易受到影响，并且显色指数(Ra75)和相关的颜色温度(CCT4500K)，由于在长波长区域没有红光成分，导致寒冷白光。为了克服这一缺陷，实现高质量暖白照明的另一种方法是将近紫外(n-UV；380-420nm)LED芯片与三色(红、蓝和绿色)荧光粉。因此，具有优异热稳定性的高效三色荧光粉材料是不可缺少的。研发新型蓝光材料，是得到能够与LED芯片相匹配的发光材料的现阶段面临的重要课题。因此，宽带蓝色荧光粉是一种很有前途的荧光粉，并结合低成本策略实现蓝光发射，这对于相关发光材料和发光装置的发展具有重要的意义。(Chem.Mater.2018,30,7,2389–2399)

目前，应用于白光LED的荧光粉主要有两大体系，即掺杂荧光粉和无掺杂两大类。掺杂荧光粉包括常见的稀土Ce³⁺、Eu²⁺、Eu³⁺、Bi³⁺掺杂和过度金属Cr³⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Mn⁴⁺掺杂；无掺杂荧光粉包括常见的钨酸盐、钒酸盐等。稀土掺杂的荧光粉表现较强的发光性能，特别是Eu²⁺，具有f-d电子构型，由于其宽的激发/发射带被认为是良好的激活剂。同时，伴随优异的热稳定性材料的发现，是提升白光LED器件性能的重要手段。

发明内容

本发明目的之一是提出一种稀土Eu²⁺掺杂的新型发光材料的合成。新型基质通过稀土掺杂，在还原气氛下，通过较低的煅烧温度合成蓝色发光材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所合成的新型荧光粉以磷酸盐为基质，以二价Eu为激活剂，本发明所提供的蓝光荧光材料的化学通式是RbBaBP₂O₈:xEu²⁺，0.01≤x≤0.10。

本发明所提供的新型发光材料RbBaBP₂O₈:xEu²⁺的制备方法包括：