[发明专利]一种在蓝光激发下发绿光的氮化物荧光材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料及其制备方法和用途，具体地说是一种在蓝光激发下发绿光的氮化物荧光材料及其制备方法和应用。

背景技术

在器件中实现白光的输出有多种途径，如通过蓝光芯片激发黄色荧光粉，蓝、黄光混合得到白光，或者通过紫光（或紫外光）激发红、绿、蓝三种荧光粉，红、绿蓝光混合成白光；此外，采用蓝光LED激发绿光和红光荧光粉也是一种可行的技术途径。

氮化物荧光材料因其具有无毒、不潮解及热稳定性高等优点，成为近年来发光材料研究领域的热点之一。随着研究的不断深入，近年来，氮化物荧光粉的研究使得红光荧光粉逐步从实验室研究应用到了照明、显示等器件中。如M₂Si₅N₈:Eu²⁺（M=Ca，Sr，Ba）、CaAlSiN₃:Eu²⁺等氮化物荧光粉均能实现蓝光的激发下输出红光。因此，为达到蓝光LED激发绿、红光荧光粉实现白光输出的目的，还需要不断开发更多能被蓝光LED激发输出绿光的荧光粉。

目前，实现Eu²⁺离子发光，基质阳离子一般为+2价的碱土金属离子Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺中的一种或数种，如ZL02155323.8公开了一种掺铕的红色荧光粉的制备方法，是以碱土金属阳离子为基质，通过特定方法掺杂了二价铕制备了荧光粉，但是该专利所制备出的荧光粉在汞线激发下发射的是红光。此外，行业内也有学者们研究了一些能够发绿光的荧光材料，如ZL201210057383.7公开一种用于AC-LED的绿色荧光材料及其制备方法，其中用于AC-LED的绿色荧光材料的组成通式为：(M_1-x-yI_xEu_y)Al₂O₄；0＜x≤0.04，0＜y≤0.05。该专利在合成荧光材料过程中联合添加H₃BO₃与稀土元素，能够有效抑制SrAl₂O₄物质的半生杂相Sr₄Al₁₄O₂₅并显著提高发光强度。但是该材料的主激发波带处于紫外区，不能被蓝光LED芯片所有效激活。又如ZL201110153106.1公开了一种蓝光激发发射红绿光的荧光材料及其制备方法，该材料可被蓝光激发且发射绿光，但该材料的发光离子为Pr³⁺，发光效率低于Eu²⁺离子发光，且Pr³⁺的发光光谱为窄带谱，而在白光LED照明应用上，宽带发光更有利于人眼色度显示。再如，ZL201110411784.3提供了一种白光LED用硅酸盐基绿色荧光材料及其制备方法，该荧光材料为硅酸盐基荧光材料，发射绿光，但其激发波带处于紫外光波段，不能被蓝光LED芯片有效激发。

蓝光激发下实现绿光输出需要较小的Stokes位移，在蓝光激发下能实现绿光输出的荧光粉种类较少，而在蓝光激发下实现绿光输出的氮化物荧光粉更是寥寥无几。因此，非常有必要开发更多能在蓝光激发下发射绿光的荧光材料，为推广应用提供更多选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种在蓝光激发下发绿光的氮化物荧光材料及其制备方法和应用，以开发更多种类的能在蓝光激发下发绿光的氮化物荧光材料，为进一步应用提供更多选择。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种在蓝光激发下发绿光的氮化物荧光材料，该荧光材料由以下摩尔比的物质组成：

Gd₂O₃                           1-3

SiO₂                             0.3-1.5

Si₃N₄                   0.2-1

Eu₂O₃                  0.01-0.6。

优选地，所述荧光材料中各物质的摩尔比为：

Gd₂O₃                           1.5-2.5