[发明专利]近红外荧光粉及其制备方法、发光装置

说明书

本申请属于荧光粉技术领域，尤其涉及一种近红外荧光粉及其制备方法，以及一种发光装置。其中，近红外荧光粉的化学通式为A_1‑yMgM_10‑x‑zR_xO_17‑xN_x:yEu²⁺,zCr³⁺；其中，A位包括Ca、Sr、Ba中的至少一种，M位包括Al、Ga、Sc中的至少一种，R位包括Si、Ge、Sn中的至少一种，0≤y≤0.05，0≤x≤3，0.01≤z≤0.1。本申请近红外荧光粉，受紫外激发效率高，发光稳定性好，量子效率高，寿命长，应用范围广。

技术领域

本申请属于荧光粉技术领域，尤其涉及一种近红外荧光粉及其制备方法，以及一种发光装置。

背景技术

近年来，随着近红外光谱技术在面部识别、虹膜识别、安防监控、激光雷达、健康检测、3D传感等领域的应用得到快速发展，红外LED也因其具有指向性好、穿透深度大、干扰少、功耗低以及体积小等一系列优点，已成为国际研究焦点。

目前，实现LED近红外发射的技术主要是通过红外芯片获得，但这种技术成本较高、技术不成熟，且发射波长半峰宽较窄，应用局限于对管发射、安防等领域。实现LED红外发射的另一技术是，采用蓝光芯片激发红外荧光粉，该实现红外发射技术具有成本较低、宽谱发射的优点，在植物照明、标准光源等领域广泛应用。但是，目前采用蓝光芯片激发的荧光粉在紫外激发时发射效率较低，极大地限制了近红外荧光粉在某些紫外激发特殊领域的应用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种近红外荧光粉及其制备方法，以及一种发光装置，旨在一定程度上解决现有红外荧光粉受紫外激发效率低，限制其应用的技术问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种近红外荧光粉，所述近红外荧光粉的化学通式为A_1-yMgM_10-x-zR_xO_17-xN_x:yEu²⁺,zCr³⁺；其中，A选自Ca、Sr、Ba中的至少一种，M选自Al、Ga、Sc中的至少一种，R选自Si、Ge、Sn中的至少一种，0≤y≤0.05，0≤x≤3，0.01≤z≤0.1。

第二方面，本申请提供一种上述的近红外荧光粉的制备方法，包括步骤：

按所述近红外荧光粉中各元素比例，将A的前驱体、Mg的前驱体、M的前驱体和Eu的前驱体混合后，进行第一次烧结处理，得到中间体；

将所述中间体破碎后与R的前驱体和Cr的前驱体混合，进行第二次烧结处理，破碎得到近红外荧光粉。

第三方面，本申请提供一种发光装置，所述发光装置包括上述的近红外荧光粉，或者包含如上述制备方法制得的近红外荧光粉。

本申请第一方面提供的近红外荧光粉中，选自Ca、Sr、Ba中的至少一种的A和N元素可调节近红外荧光粉中Eu²⁺的特征发射波长，使Eu²⁺掺杂基质受紫外光激发产生波长为410nm～420nm的短波蓝光，该受激产生的短波蓝光可二次激发Cr³⁺掺杂基质，进一步提高荧光粉受紫外激发产生红外发射效率。其中，同时掺杂在荧光粉中的选自Si、Ge、Sn中的至少一种的R和N元素，可起到电荷补偿作用，并且能够提升荧光粉热稳定性能。A_1-yMgM_10-x-zR_xO_17-x的结构与氧化铝结构类似，结构稳定，可有效提高本申请近红外荧光粉的稳定性和量子效率。