[发明专利]一种Ho3+

说明书

本发明公开了一种Ho³⁺激活的绿色下转换荧光粉及其制备方法，所述绿色下转换荧光粉分子式为Ho_(3‑x‑y)La_xR_yTa_0.5Ga_5.5O₁₄，其中0x3，0≤y≤1，x+y3，R为Gd，Sc，Lu，Y中的一种。本发明制备得到的荧光粉可以被蓝光、近紫外光和紫光有效激发，发射出覆盖500～585nm范围的绿光，量子效率高于10％，可用于固体照明和显示领域。

技术领域

本发明涉及无机发光材料技术领域，更具体地，涉及一种Ho³⁺激活的绿色下转换荧光粉及其制备方法。

背景技术

三价钬离子(Ho³⁺)拥有丰富的能级，因而有着多种不同的发光波长。研究表明，Ho³⁺是一种重要的上转换发光激活剂，其亚稳态能级⁵I₆的电子可以被980 nm波长的光有效地激发，获得波长较短的位于535-545nm附近的绿光(⁵F₄,⁵S₂ -⁵I₈)和位于640-660nm附近的红光(⁵F₅-⁵I₈)。由于Ho³⁺离子具有显著的可见光和中红外光发射，因此在发光二极管和光学测温等不同的光子学应用领域都是合适的稀土元素。

尽管Ho³⁺离子激活的荧光粉已有报道，但都是获得有效上转换发光，且量子效率非常低，在固态照明、显示等领域的应用中还十分有限。如Ho³⁺/Yb³⁺共掺的CaWO₄上转换发光材料(Xu W,Zhao H,Li Y,et al.Optical temperature sensing through theupconversion luminescence from Ho³⁺/Yb³⁺codoped CaWO4[J]. SensorsActuators BChemical,2013,188(nov.):1096-1100.)，其量子效率仅3.3％；又如Ho³⁺/Yb³⁺共掺杂的光热敏荧光玻璃荧光粉(Yang J X,Li D,Gang L,et al. Photon quantification in Ho³⁺/Yb³⁺co-doped opto-thermalsensitive fluotellurite glass phosphor[J].AppliedOptics,2020,59(19).)，该荧光粉在6.76W/mm²的激发功率密度下，量子效率也仅有2.970×10^-5。

目前，可以实现广泛应用的窄带绿光三价稀土离子并不多，最常见的是Tb³⁺离子。然而，由于Tb³⁺掺杂的荧光粉合成条件比较复杂，例如以氧化铽为原料时涉及到还原条件的控制问题，且部分基质掺杂Tb³⁺后无法使其得到还原而不能发出绿光。此外，Tb³⁺离子原料的价格高昂，例如氧化铽的价格大约是氧化钬价格的3.6倍。相较而言，作为绿色发光中心的Ho³⁺离子具有成本较低、合成条件简单、激发位置更佳等优点，可以在标准蓝光或近紫外光的激发位置被有效激发，从而发出色纯度更高的绿光。因此，为了得到能被蓝光或近紫外光激发的、发光效率高、成本较低的绿色荧光粉，开发研制Ho³⁺激活的绿色下转换发光材料具有重要意义。

发明内容