[发明专利]一种氮氧化物绿色荧光粉及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种氮氧化物绿色荧光粉，所述氮氧化物绿色荧光粉的化学通式为Sr_2‑xCe_xAl₃Si₇ON₁₃，其中，0＜x≤1。本发明的氮氧化物绿色荧光粉具有极高的化学稳定性，具有耐高温氧化及耐水的特性，本发明的氮氧化物绿色荧光粉发射峰非常宽，半高宽达124纳米，本发明的氮氧化物绿色荧光粉可以用作LED灯的荧光材料。

技术领域

本发明涉及荧光材料制备技术领域，具体涉及一种氮氧化物绿色荧光粉及其制备方法和应用。

背景技术

目前主流的荧光粉种类可分为氧化物、氮化物、氮氧化物、硫化物和氟化物等。无论哪一种类，均面临化学稳定性的问题。由于各种原因化学稳定性低下，存在效率在使用过程中下降和使用寿命较短的问题。

氮化物由于其主要的阴离子N^3-具有还原性，氮化物有被氧化分解的倾向。另一方面，稀土离子Eu²⁺由于其优良的发光效能，作为最常用的稀土离子之一，一直在显示照明领域起主导作用。然而，Eu²⁺的稳定性并不高，有被氧化成三价的倾向。如Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺红色荧光粉在200℃处理后，由于荧光粉基质和稀土离子Eu²⁺被氧化，发光强度发生显著的不可逆下降。如Sr[LiAl₃N₄]:Eu²⁺红色荧光粉虽然耐热性能好，且不会发生明显的热氧化现象，但是Sr[LiAl₃N₄]本质怕水，在使用过程中会与空气中的水汽反应，导致发光强度不可逆下降。氟化物K₂SiF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉也存在遇水分解的问题。另外，目前不少高效率的绿色荧光粉的发射峰比较窄，半高宽在70纳米以下，如β-Sialon，这样的荧光粉有利于扩大色域，适用于显示系统。但是不适合照明系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种氮氧化物绿色荧光粉及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种氮氧化物绿色荧光粉，所述氮氧化物绿色荧光粉的化学通式为Sr_2-xCe_xAl₃Si₇ON₁₃，其中，0＜x≤1。

上述的氮氧化物绿色荧光粉是一种新的氮氧化物绿色荧光粉，上述的氮氧化物绿色荧光粉具有极高的化学稳定性，具有耐高温氧化及耐水的特性，上述的氮氧化物绿色荧光粉在空气气氛中耐受800℃灼烧两小时后，灼烧后荧光粉的荧光强度没有下降；上述的氮氧化物绿色荧光粉投入水中浸泡5天后荧光强度没有下降。上述的氮氧化物绿色荧光粉发射峰非常宽，半高宽达124纳米；上述的氮氧化物绿色荧光粉具有其高度交联的共价三维晶体结构，如图1所示，(O,N)-(Al,Si)-(O,N)-(Al,Si)-...。上述的氮氧化物绿色荧光粉的共价性框架从原子级别上看，原子核相互间有大量共价电子，共价电子起到“胶水”的作用束缚晶体内的原子，使之难以解离，极为稳定。

优选地，所述氮氧化物绿色荧光粉化学通式中，0.01≤x≤1。

发明人经过研究发现，上述的氮氧化物绿色荧光粉中Ce的含量对于氮氧化物绿色荧光粉的化学稳定性具有较大影响，经过研究发现，当氮氧化物绿色荧光粉化学通式中，0.01≤x≤1时，氮氧化物绿色荧光粉的耐高温氧化及耐水的特性更好。

优选地，所述氮氧化物绿色荧光粉化学通式中，0.04≤x≤0.08。

更优选地，所述氮氧化物绿色荧光粉化学通式中，x＝0.04。