[发明专利]一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法

说明书

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及应用于半导体照明的稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法。所述方法先以高温固相反应法制备SrSi₂O₂N₂基质，将SrSi₂O₂N₂基质溶于稀土A的氧化物硝酸溶液中，抽滤烘干后置于高温炉中热处理，冷却后得到，A的氧化物为Eu₂O₃、Dy₂O₃、Tb₄O₇或Yb₂O₃。本发明方法制备的发光材料发光强度显著增强，合成目标发光材料产物纯度高，具有优异的热稳定性能，可以更好地满足高品质白光LED或者彩色LED的应用要求。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及应用于半导体照明的稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法。

背景技术

白光LED光源由于其低能耗、发光效率高和寿命长等特点，在通用照明及背光源等领域广泛应用。生成白光的最常见方式是将黄色发光材料与蓝色LED芯片相结合，InGaN基蓝光芯片(波长范围为450～480nm)在电流作用下发射的蓝光和Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG)发光材料受激发出的黄光结合可实现高亮度的白光。但是YAG转换型白光LED的芯片易产生过量的蓝光，使得这类LED光源光色不均匀，并产生眩光；其他波长组分的缺失也使其显色性较差(Ra<80)；呈现出较高色温(>7000K)的冷白光发射，极大地限制了其在室内照明领域的应用。为了克服这种组合带来的缺陷，人们开始通过蓝光/近紫外(345-410nm)LED与红、绿、蓝等多光色荧光材料结合的方法来实现白光LED的制备。所以研究新型的能够被蓝光/近紫外光激发的多光色发光材料具有重要的理论和现实意义。

氮氧化物发光材料在不到20年的时间里获得了显著发展，尤其是在基于蓝光GaInN芯片的LED照明领域。在制备低色温和高显色性LED方面，氮氧化物发光材料更是具有传统发光材料无可比拟的优势。但是利用传统的高温固相合成方法制备SrSi₂O₂N₂荧光材料仍具有一定缺陷，合成发光材料的相组成中常常有未知相的存在，且其发光强度还需要进一步提高以满足LED实际应用的需求。

发明内容

为解决现有技术中氮氧化物发光材料强度不高的的问题，本发明提供一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，制备出物化性能稳定、发光性能优异、且不含杂相纯度高的多光色SrSi₂O₂N₂发光材料。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)高温固相反应法制备SrSi₂O₂N₂

按化学分子式SrSi₂O₂N₂的化学计量比称取原料，所称取的原料分别为SiO₂，SrCO₃，Si₃N₄；然后将混合后的粉末装入高温炉中，在弱还原气氛下热处理后经冷却、研磨得到SrSi₂O₂N₂基质；

(2)制备稀土离子掺杂氮氧化物发光材料