[发明专利]一种铕离子Eu3+

说明书

本发明公开了一种铕离子Eu³⁺激活的铋基发光材料、制备方法及应用，属于无机发光材料技术领域。发光材料的化学式为Bi₂Gd_1‑xEu_xO₄Cl，其中，x是三价铕离子掺杂的摩尔数，x为0.0001≤x≤0.45。本发明采用高温固相法或溶胶‑凝胶法获得了纯相的、发光性能优异的红色荧光粉。在紫外、近紫外光的具有很强的激发效率，与近紫外LED芯片发射波长非常吻合，发射光以611纳米的红光，可作为制备以近紫外光为激发光源的照明或显示器件的荧光粉材料。

技术领域

本发明涉及一种荧光粉材料，特别涉及一种铕离子Eu³⁺激活的铋基发光材料、制备方法及应用，属于无机荧光材料和显示技术领域。

背景技术

稀土材料以其优异的特殊发光性能在光学、磁学、电学等领域得到了广泛的应用。稀土离子掺杂的氧化物发光材料由于具有良好的热稳定性和化学稳定性在照明和显示产业，特别是在基于白光发光二极管（WLED）的固态照明（SSL）产品中发挥了重要的作用。

近年来，白光发光二极管吸引了越来越多的关注，与传统的日光灯和其他光源相比较具有功耗低、环保、安全和高亮度的优点，因而成为新一代照明光源。目前商品化的白光LED是由蓝光InGaN芯片和黄色荧光粉Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺（YAG:Ce³⁺）组合制作。然而，这种制作方法由于在可见光区域的红光发射的不足而存在高相关色温（CCT4500K）和显色指数差（Ra＜80）的缺点，这在很大程度上制约了它在一般照明上的应用。混合红、绿、蓝三种发光材料的近紫外LED成为一种有效的替代方法（350～420纳米）已被提出并且深入研究。由于n-UV对肉眼不可见且平滑的光谱分布在整个可见光范围内，这种方法可以生产具有更高CRI值和更好的色彩稳定性的LED，基于三基色荧光粉的白光LED的最终性能在很大程度上取决于所使用荧光粉的发光特性，因此，寻找一种具有较高发光效率和良好热稳定性并可由近紫外LED激发的新型荧光材料非常重要。

在基质材料中掺杂一些稀土离子作为激活剂可以有效的提高荧光材料的发光效率，这些激活剂通常具有激发能级能够直接或间接的把激发能量传递给基质材料，从而在基于4f−4f或者5d−4f的跃迁而发出色彩丰富的光。作为一种重要的红色发光的激活剂，Eu³⁺离子的特征发射来源于⁵D_0,1,2−⁷F_J(J=4,...,0)的跃迁。Eu³⁺具有较宽的吸收和发射光谱，因为Eu³⁺的5d能级对晶体场和共价性敏感，这就有可能通过寻找合适的复合氧化物容纳Eu³⁺设计出一种具有特殊颜色的荧光粉。各种Eu³⁺掺杂的用于白光LED的荧光粉已被大力开发，然而，Eu³⁺激活的铋基发光材料尚未见报道。

发明内容

本发明的针对现有无机发光材料领域，增添一类新的品种，提供一种化学性质和光学性能稳定、有利于降低能耗和成本的铕离子Eu³⁺激活的铋基发光材料及其制备方法，并能够得到更为广泛的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种铕离子Eu³⁺激活的铋基发光材料，它的化学组成通式为：Bi₂Gd_1-xEu_xO₄Cl，其中，x是三价铕离子Eu³⁺取代Gd³⁺离子的摩尔比，0.0001≤x≤0.45。