[發明專利]一種能夠發射青綠光的硅鋁酸鹽熒光材料

在審

• 申請號: 202010937801.6
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112126433A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 強耀春;葉信宇;游維雄;劉雅男;徐箭飛;劉少鵬;陳潔;涂安娜;梁衡;劉春
• 申請（專利權）人: 江西理工大學;贛州中藍稀土新材料科技有限公司
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明提供一種能夠發射青綠光的硅鋁酸鹽熒光材料，該化合物具有如下通式：M_xLu_yY_zCe_aAl_bGa_cSi_xO₁₂，其中M為Zn、Sr和Ba中的至少一種；x、y、z、a、b和c為摩爾系數，0.2≤x≤1.2，1.38≤y≤2.74，0≤z≤0.2，0.01＜a≤0.12，1.5≤b≤3.3，1.0≤c≤2.5，且x+y+z+a＝3，x+b+c＝5。制備方法包括：將上述通式中各金屬元素對應的氧化物混合均勻，在還原氣氛的作用下于1300～1400℃反應4～5h，反應完畢依次破碎、研磨、篩分后既得。該熒光化合物及其制備方法應用于制備青綠色熒光粉，并進一步應用于白光LED。本發明提供的熒光化合物較比現有的青色熒光材料具有量子效率高、熒光熱穩定性佳的優點。

技術領域

本發明涉及熒光材料的相關技術領域，具體涉及能夠發射青綠光的熒光材料。

背景技術

自從中村修二等人報道了高亮度藍光發光二極管(light-emitting diode，LED)以后，白光LED照明從一種可能性變成了現實。與傳統照明燈具(如白熾燈和熒光燈)相比，熒光粉轉換型的白光LED具有無可比擬的優勢(如節能、長壽命、環保等)。由于具有出色顯色效果的白光LED可以真實再現物體的顏色，因此，它們最受歡迎。目前，將紅、綠熒光材料與藍光LED芯片(440–470nm)組合起來是制備高顯色白光LED的主要方法。然而，由于發射光譜中缺少青綠色光，這種白光LED的顯色效果仍不如白熾燈。為了提高顯色性，采用青色熒光粉發出的青綠色光對其光譜進行補償，可以得到顯色性優異的全光譜白光LED。

青綠色熒光粉的發射光譜可以填補藍色發光二極管和綠色熒光粉發射光譜之間的間隙。因此，發射青綠色熒光粉是具有高顯色性的全光譜白光LED所必需的。在過去的幾年中，雖然已經報道了大量的發射青綠光的熒光粉，但大多數青綠色熒光粉只能被近紫外光有效地激發，能被藍光(440–470nm)有效激發而且發射青綠光的熒光粉非常少。目前已報道的能被藍光有效激發的熒光粉主要有Sr[Be₆ON₄]:Eu²⁺，Na_0.5K_0.5Li₃SiO₄:Eu²⁺和BaSi₂O₂N_2:Eu²⁺。然而遺憾的是它們都有其固有的缺點。Sr[Be₆ON₄]:Eu²⁺具有較窄的青綠色發射帶，對熱猝滅有很好的抵抗力，但其量子效率低，在藍光激發下大約只有20％。Na_0.5K_0.5Li₃SiO₄:Eu²⁺的發射光譜峰值位于486nm，具有較小的半高寬，然而當高溫升高時，其發光顏色會發生較大變化。另外，其熒光量子效率很低，在445-465nm藍光的激發下，其量子效率還無法滿足實際應用需求。目前，BaSi₂O₂N_2:Eu²⁺是唯一一種能夠廣泛應用于全光譜白光LED的商用青色熒光粉，但其耐熱性較差，量子效率也不理想。綜上所述，研制一種具有量子效率高、熒光熱猝滅小、耐水性好的新型青綠色熒光粉是十分迫切和必要的。

發明內容

針對現有白光LED用青綠色熒光材料存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種能被藍光(420–470nm)有效激發的，量子效率高而且抗熒光熱猝滅性能優異的熒光材料。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：