一种稀土钽酸盐红色发光材料及其制备方法与应用技术

技术编号：40416301 阅读：6 留言：0更新日期：2024-02-20 22:33

本发明专利技术涉及一种稀土钽酸盐红色发光材料，其化学式为Li<subgt;0.25</subgt;Ba<subgt;1‑x</subgt;Eu<subgt;x</subgt;Ta<subgt;0.75</subgt;O<subgt;3</subgt;，其中x＝0.09；所述发光材料的制备方法为：按照化学式为Li<subgt;0.25</subgt;Ba<subgt;1‑x</subgt;Eu<subgt;x</subgt;Ta<subgt;0.75</subgt;O<subgt;3</subgt;，x＝0.09中各元素的摩尔比，分别称取Li<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;、BaCO<subgt;3</subgt;、Ta<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;、Eu<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;，将上述各种原料放置于玛瑙研钵中，加入去离子水，研磨，干燥后，再加入KCl，得待烧结样品；将待烧结样品采用750℃烧结温度在坩埚中退火10小时，得到的样品再用去离子水洗涤，干燥后得到所述稀土钽酸盐红色发光材料。该发光材料热稳定性好、发光强度高、具有良好的显色指数和较高的色纯度，该材料有希望应用于w‑LED中。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光材料的制作，具体涉及一种稀土钽酸盐红色发光材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、随着时代的发展和科学技术的进步，发光材料已成为当今社会生活中的重要战略资源。它与人类生活密切相关，广泛应用于电子设备、能源、医疗、艺术等领域，在人类日常生活中占有不可替代的地位。在照明领域，由于其效率低下，钨丝灯、卤素灯、荧光灯等传统照明逐渐被淘汰，白色发光二极管与稀土离子无机化合物混合形成(w-led)，因其高效、热稳定性、体积小、环保节能、色彩可调等优良特点，已成为新一代固态照明设备。固体照明w-led的应用也非常广泛，如家庭和办公室的日常照明、交通照明、仪器设备照明和液晶显示器(lcd)背景光等等。较为前沿的w-led生产方法是将led芯片与荧光粉结合。传统的商用w-led技术是在蓝光发射的led芯片顶部涂上y3-xcexal5o12(yag:ce3+)黄色荧光粉合成白光led。尽管该技术发光效率高，且已被普遍采用，但因为光谱中没有红光发射，会导致复合的w-led白光变冷，显色指数相对较低(cri<80)和较高的色温(cct>4000k)，已经不能满足人们对优质生活的需求。

2、当人类对照明的质量需求越来越高，以及技术的发展，研究人员对led器件进行了改进。一种是使yag:ce3+黄色荧光粉在光谱上红移，以达到增加全谱中红光成分；另一种是向体系中掺杂发红光的稀土离子，可以达到相同目的；第三种就是将三原色(红、绿、蓝)荧光粉按比例混合，涂抹在紫外(uv)或近紫外(n-uv)led芯片上，可以实现较高显色

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种发光强度高、稳定性好、色纯度高的发红光的稀土钽酸盐红色发光材料及其制备方法与应用。

2、本专利技术的目的通过如下技术方案实现：一种稀土钽酸盐红色发光材料，其化学式为li0.25ba1-xeuxta0.75o3，其中x＝0.09，且其烧结温度为750℃。

3、所述的稀土钽酸盐红色发光材料的制备方法，它包括以下步骤

4、(1)混合研磨：按照化学式为li0.25ba1-xeuxta0.75o3，x＝0.09中各元素的摩尔比，分别称取li2co3、baco3、ta2o5、eu2o3，将上述各种原料放置于玛瑙研钵中，加入去离子水，研磨，干燥后，再加入kcl，得待烧结样品。

5、(2)烧结：将待烧结样品采用750℃烧结温度在坩埚中退火10小时，得到的样品再用去离子水洗涤三次，用真空烘箱干燥后得到所述稀土钽酸盐红色发光材料。

6、其中，kcl的加入量为：kcl与目标产物(如所述稀土钽酸盐红色发光材料或基质材料)的摩尔比保持在20：1。

7、所述的稀土钽酸盐红色发光材料的应用，在led器件制作中的应用。

8、所述的稀土钽酸盐红色发光材料的应用，在w-led器件制作中的应用。

9、较之现有技术而言，本专利技术的优点在于：三价铕离子(eu3+)凭借其优秀的5d0→7fj(j＝1-4)跃迁，产生红色发光，因此本申请的专利技术人将eu3+作为激活剂应用于w-led的红色荧光材料中。同时，基质材料的物理化学特性也是获得高质量白光的重要基础。钽酸盐凭借其优越的物理化学性质，

10、在无机发光材料领域占有一席之地。钽酸盐在近紫外区有很强的吸收，能够进行能量有效传递，而钙钛矿结构钽酸盐因其结构高耐受性和多样性而被广泛用作稀土发光材料的主体。因此，稀土掺杂钽酸盐的荧光粉具有很大的研究价值。

11、本专利技术通过熔盐法并调控烧结温度，在烧结温度为750℃下制得的稀土钽酸盐红色发光材料发光材料li0.25ba1-xeuxta0.75o3，x＝0.09。详细描述了该材料的x射线衍射(xrd)、扫描电镜(sem)、光致发光特性、热稳定性以及合成器件的各项参数。光致发光光谱显示，在λex＝395nm的614nm处有强烈的红色发射。表现出良好的色纯度和色度坐标(cie)特性。用所制备的荧光粉制备了白色发光二极管(w-led)器件，并显示出高质量的显色指数。研究结果表明，掺杂eu3+的li0.25ba1-xeuxta0.75o3，x＝0.09荧光粉体可以作为w-led的潜在替代红色荧光体。该稀土钽酸盐红色发光材料发光材料其热稳定性好、发光强度高、具有良好的显色指数和较高的色纯度，且可被395nm的近紫外光有效激发，该发光材料有希望应用于w-led中。

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【技术保护点】

1.一种稀土钽酸盐红色发光材料，其特征在于：其化学式为Li0.25Ba1-xEuxTa0.75O3，其中x＝0.09，且其烧结温度为750℃。

2.根据权利要求1所述的稀土钽酸盐红色发光材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

3.一种如权利要求1所述的稀土钽酸盐红色发光材料的应用，其特征在于：在LED器件制作中的应用。

4.根据权利要求3所述的稀土钽酸盐红色发光材料的应用，其特征在于：在w-LED器件制作中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种稀土钽酸盐红色发光材料，其特征在于：其化学式为li0.25ba1-xeuxta0.75o3，其中x＝0.09，且其烧结温度为750℃。

2.根据权利要求1所述的稀土钽酸盐红色发光材料的制备方法，其特征在于：它包...

【专利技术属性】
技术研发人员：茹晶晶，曾帆，赵兵，钟彤晖，
申请(专利权)人：宁德师范学院，
类型：发明
国别省市：

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