[发明专利]一种红色氮化物荧光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种红色氮化物荧光材料及其制备方法，涉及荧光材料技术领域。本发明红色氮化物荧光材料的化学式为M_xSi_yAl_zN_k：D，式中M为碱土金属离子；x＞y，1≤y≤3，x+2y＝3n+3，其中k–z＝2n+2，n为正整数；D为Mn、Ce、Pr、Eu、Sm、Nd、Ga、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb，Lu中的一种或多种。本发明荧光材料在发射光谱中峰值波长范围为550nm‑800nm，在激发光谱中激发波长范围为250nm‑600nm。同时本发明所述荧光材料还具有很好的热稳定性，在150℃时，其发射强度是仍有室温下的80％。

技术领域

本发明属于荧光材料技术领域，具体涉及一种红色氮化物荧光材料及其制备方法。

背景技术

白光发光二极管(LED)具有高效、节能、环保、寿命长、体积小等优点，正逐渐取代高能耗的白炽灯和易污染环境的含汞荧光灯，成为新一代绿色固态照明光源，广泛应用于照明、指示、显示和背光源等领域。

目前，获取白光LED的主流方式是“荧光转换”技术，即将黄色荧光粉涂覆在蓝光LED芯片上，利用荧光粉发出的黄光与芯片剩余的蓝光复合形成白光。但该方式获得的发射光谱中缺少红光成分，导致其白光LED光源存在色温偏高(＞4500K)、显色指数偏低(CRI＜70)等缺点，照明效果不够真实，无法满足特种照明需求和普通照明需求。

为满足高品质的照明需求，需在黄色荧光粉的基础上添加适当的红色荧光粉或采用‘蓝光LED芯片+绿色荧光粉+红色荧光粉’方案。红色荧光粉可以不仅能有效改善白光LED色温偏高和显色指数偏低的问题，并通过对发射光谱分布的控制，可大幅提高白光LED的发光效率。

目前国际上商业应用最广泛的红色荧光粉是CaAlSiN₃:Eu²⁺和Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺氮化物荧光材料。但是它们的制备条件苛刻，需要在高温(～1600℃)和高压(～0.5MPa)下合成，这使得该系列荧光粉的工业化生产和应用受到了制约，也使得其使用成本居高不下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种红色氮化物荧光材料及其制备方法。本发明的红色氮化物荧光材料具有加工难度低且发射强度高的特点。

本发明红色氮化物荧光材料的化学式为M_xSi_yAl_zN_k：D，

式中M为碱土金属离子；x＞y，1≤y≤3，x+2y＝3n+3，其中k–z＝2n+2，n为正整数；

D为Mn、Ce、Pr、Eu、Sm、Nd、Ga、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb，Lu中的一种或多种。

本发明所述红色氮化物荧光材料制备方法，包括以下步骤：

首先按照荧光材料化学式称取AlN、Si₃N₄、M₃N₂及DCl₃，并混合均匀；

然后在常压下将混合物加热至1300℃-1400℃并焙烧4-8h，随炉冷却至室温。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种红色氮化物荧光材料，其颗粒呈长柱状，形貌规则且分散性好。本发明的荧光材料在发射光谱中峰值波长范围为550nm-800nm，在激发光谱中激发波长范围为250nm-600nm。同时本发明所述荧光材料还具有很好的热稳定性，在150℃时，其发射强度是仍有室温下的80％。

附图说明

图1为本发明实施例1红色氮化物荧光材料的XRD衍射图谱；