[發明專利]一種Ho3+

有效

• 申請號: 202011588619.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112607775B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 石建新;楊楠;李俊豪;張子旺;鄒麗媛
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C01G35/00
• 分類號: C01G35/00;C09K11/77
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

本發明公開了一種Ho³⁺激活的綠色下轉換熒光粉及其制備方法，所述綠色下轉換熒光粉分子式為Ho_(3?x?y)La_xR_yTa_0.5Ga_5.5O₁₄，其中0x3，0≤y≤1，x+y3，R為Gd，Sc，Lu，Y中的一種。本發明制備得到的熒光粉可以被藍光、近紫外光和紫光有效激發，發射出覆蓋500～585nm范圍的綠光，量子效率高于10％，可用于固體照明和顯示領域。

技術領域

本發明涉及無機發光材料技術領域，更具體地，涉及一種Ho³⁺激活的綠色下轉換熒光粉及其制備方法。

背景技術

三價鈥離子(Ho³⁺)擁有豐富的能級，因而有著多種不同的發光波長。研究表明，Ho³⁺是一種重要的上轉換發光激活劑，其亞穩態能級⁵I₆的電子可以被980 nm波長的光有效地激發，獲得波長較短的位于535-545nm附近的綠光(⁵F₄,⁵S₂ -⁵I₈)和位于640-660nm附近的紅光(⁵F₅-⁵I₈)。由于Ho³⁺離子具有顯著的可見光和中紅外光發射，因此在發光二極管和光學測溫等不同的光子學應用領域都是合適的稀土元素。

盡管Ho³⁺離子激活的熒光粉已有報道，但都是獲得有效上轉換發光，且量子效率非常低，在固態照明、顯示等領域的應用中還十分有限。如Ho³⁺/Yb³⁺共摻的CaWO₄上轉換發光材料(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.)，其量子效率僅3.3％；又如Ho³⁺/Yb³⁺共摻雜的光熱敏熒光玻璃熒光粉(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).)，該熒光粉在6.76W/mm²的激發功率密度下，量子效率也僅有2.970×10^-5。

目前，可以實現廣泛應用的窄帶綠光三價稀土離子并不多，最常見的是Tb³⁺離子。然而，由于Tb³⁺摻雜的熒光粉合成條件比較復雜，例如以氧化鋱為原料時涉及到還原條件的控制問題，且部分基質摻雜Tb³⁺后無法使其得到還原而不能發出綠光。此外，Tb³⁺離子原料的價格高昂，例如氧化鋱的價格大約是氧化鈥價格的3.6倍。相較而言，作為綠色發光中心的Ho³⁺離子具有成本較低、合成條件簡單、激發位置更佳等優點，可以在標準藍光或近紫外光的激發位置被有效激發，從而發出色純度更高的綠光。因此，為了得到能被藍光或近紫外光激發的、發光效率高、成本較低的綠色熒光粉，開發研制Ho³⁺激活的綠色下轉換發光材料具有重要意義。

發明內容