[發明專利]一種氮氧化物綠色熒光粉及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201911424822.1
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111057548A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 溫大尉;孫佳蕾;陳釗;王波;郭月;高妍;曾慶光
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;H01L33/50
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發明提供了一種氮氧化物綠色熒光粉，所述氮氧化物綠色熒光粉的化學通式為Sr_2?xCe_xAl₃Si₇ON₁₃，其中，0＜x≤1。本發明的氮氧化物綠色熒光粉具有極高的化學穩定性，具有耐高溫氧化及耐水的特性，本發明的氮氧化物綠色熒光粉發射峰非常寬，半高寬達124納米，本發明的氮氧化物綠色熒光粉可以用作LED燈的熒光材料。

技術領域

本發明涉及熒光材料制備技術領域，具體涉及一種氮氧化物綠色熒光粉及其制備方法和應用。

背景技術

目前主流的熒光粉種類可分為氧化物、氮化物、氮氧化物、硫化物和氟化物等。無論哪一種類，均面臨化學穩定性的問題。由于各種原因化學穩定性低下，存在效率在使用過程中下降和使用壽命較短的問題。

氮化物由于其主要的陰離子N^3-具有還原性，氮化物有被氧化分解的傾向。另一方面，稀土離子Eu²⁺由于其優良的發光效能，作為最常用的稀土離子之一，一直在顯示照明領域起主導作用。然而，Eu²⁺的穩定性并不高，有被氧化成三價的傾向。如Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺紅色熒光粉在200℃處理后，由于熒光粉基質和稀土離子Eu²⁺被氧化，發光強度發生顯著的不可逆下降。如Sr[LiAl₃N₄]:Eu²⁺紅色熒光粉雖然耐熱性能好，且不會發生明顯的熱氧化現象，但是Sr[LiAl₃N₄]本質怕水，在使用過程中會與空氣中的水汽反應，導致發光強度不可逆下降。氟化物K₂SiF₆:Mn⁴⁺紅色熒光粉也存在遇水分解的問題。另外，目前不少高效率的綠色熒光粉的發射峰比較窄，半高寬在70納米以下，如β-Sialon，這樣的熒光粉有利于擴大色域，適用于顯示系統。但是不適合照明系統。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供一種氮氧化物綠色熒光粉及其制備方法和應用。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種氮氧化物綠色熒光粉，所述氮氧化物綠色熒光粉的化學通式為Sr_2-xCe_xAl₃Si₇ON₁₃，其中，0＜x≤1。

上述的氮氧化物綠色熒光粉是一種新的氮氧化物綠色熒光粉，上述的氮氧化物綠色熒光粉具有極高的化學穩定性，具有耐高溫氧化及耐水的特性，上述的氮氧化物綠色熒光粉在空氣氣氛中耐受800℃灼燒兩小時后，灼燒后熒光粉的熒光強度沒有下降；上述的氮氧化物綠色熒光粉投入水中浸泡5天后熒光強度沒有下降。上述的氮氧化物綠色熒光粉發射峰非常寬，半高寬達124納米；上述的氮氧化物綠色熒光粉具有其高度交聯的共價三維晶體結構，如圖1所示，(O,N)-(Al,Si)-(O,N)-(Al,Si)-...。上述的氮氧化物綠色熒光粉的共價性框架從原子級別上看，原子核相互間有大量共價電子，共價電子起到“膠水”的作用束縛晶體內的原子，使之難以解離，極為穩定。

優選地，所述氮氧化物綠色熒光粉化學通式中，0.01≤x≤1。

發明人經過研究發現，上述的氮氧化物綠色熒光粉中Ce的含量對于氮氧化物綠色熒光粉的化學穩定性具有較大影響，經過研究發現，當氮氧化物綠色熒光粉化學通式中，0.01≤x≤1時，氮氧化物綠色熒光粉的耐高溫氧化及耐水的特性更好。

優選地，所述氮氧化物綠色熒光粉化學通式中，0.04≤x≤0.08。

更優選地，所述氮氧化物綠色熒光粉化學通式中，x＝0.04。