一种发光材料及发光材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种发光材料及发光材料的制备方法，发光材料含有发光体，该发光体的化学式为(Y1-x-y-zAxCeyDz)j(Al1-mEm)qOt，其中：Y为钇元素；A为La、Eu、Tb、Lu中的至少一种；D为Ho、Er、Nd、Tm、Yb、Cr中的至少一种；E为Gd、Ga、B中的至少一种；0≤x<1,0<y<1，0<z<1，0≤m<1，2≤j≤4，4≤q≤6，11≤t≤13。本发明专利技术提供的发光材料及发光材料的制备方法，该发光材料在芯片的激发下能够产生红外光，尤其是近红外光，可应用来制作红外二极管。提高红外二极管的发光效率，降低成本，且节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及。
技术介绍
红外二极管是一种很重要的发光二极管，在红外遥控，光纤通信，环境监控，生物 成像及生物医药等方面有着广泛的应用。目前商用的红外二极管类型主要是有机电致发光 二极管和GaAs半导体发光二极管。但是有机发光二极管热稳定性差，发光效率低。而GaAs 二极管发光光谱范围受限，且GaAs的制备过程用到元素 As。作为氮族元素的一员，As是毒 性元素，砷化物均有很强的毒性，三价砷化合物比其它砷化合物毒性更强。As化合物在制备 或加工过程中，如果进入人体内被吸收后，能破坏了细胞的氧化还原能力，影响细胞正常代 谢，引起组织损害和机体障碍，可直接导致多种疾病，其中包括：高血压、心脑血管病、神经 病变、糖尿病、皮肤色素代谢异常及皮肤角化，影响劳动和生活能力，并最终发展为皮肤癌， 可伴膀胱、肾、肝等多种内脏癌的高发。最新研究还表明胎儿比成人对砷的毒性更敏感。由 此可见，GaAs的使用对环境隐患很大，危害人类健康。因此，从环境角度长远考虑，有必要 寻找新的环境友好型材料来取代GaAs产品。 当前，蓝光芯片作为第四代固态照明领域中的关键技术，是白光二极管的重要组 成部件。采用蓝光InGaN芯片涂敷黄色"下转移"荧光粉YAG:Ce3+(该荧光粉量子效率只 接近80% )所形成白光二极管自1996年问世以来，其发展迅速，发光效率不断提高，有望 取代白炽灯、荧光灯和高压汞灯等传统的照明光源，成为二十一世纪最具发展前景的绿色 照明光源。在巨大应用市场的推动下，蓝光LED芯片的制备技术日趋成熟，成本逐年降低。 目前，市场上同等功率的GaN和GaAs二极管，前者的价格大约是后者的1/4。且蓝光芯片 InGaN中的氮元素不像砷元素那样具有毒性，氮资源丰富，环境友好。
技术实现思路
本专利技术提供，解决现有红外二极管所采用的 发光材料不够完善的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案： -种发光体，其化学式为（Y1 x y AiCeyDz) j (Al1 A) q0t，其中： Y为钇元素； A 为 La、Eu、Tb、Lu 中的至少一种； D 为 Ho、Er、Nd、Tm、Yb、Cr 中的至少一种； E为Gd、Ga、B中的至少一种； 0 彡 x〈l，0〈y〈l，0〈z〈l，0 彡 m〈l，2 彡 j 彡 4,4 彡 q 彡 6，11 彡 t 彡 13。 优选的，j = 3 或 j = 3.5。 优选的，q = 5. 2。 优选的，t = 12。 优选的，所述发光体在发光源的激发下发射波长为500纳米至1500纳米。 优选的，所述发光体的中心粒径为1微米至30微米。 优选的，所述发光材料还含有以下杂相：含Y的氧合物、含A的氧合物、含Al的氧 合物、含Ce的氧合物、含D的氧合物、含E的氧合物中的至少一种。 -种发光材料的制备方法，包括如下步骤： 步骤一、用以下原料研磨混合均匀，得到混合物： 含A的化合物、含Al的化合物以及含Ce的化合物； 或者，含A的化合物、含Al的化合物、含Ce的化合物以及以下三种化合物的至少 一种：含Y的化合物、含D的化合物和/或含E的化合物； 步骤二、将混合物在惰性气体或还原性气体保护下用固相反应法、液相反应法、燃 烧反应法或溶胶凝胶反应法进行高温焙烧，再冷却至室温，得到反应产物； 步骤三、将反应产物经过粉碎、研磨、除杂、洗涤、烘干，制得上述任一项所述的发 光体。 优选的，步骤一中还包括添加反应助溶剂，所述助溶剂为卤化物、硼酸盐中的一 种。 优选的，步骤一中，所述含A的化合物为含A的氧化物、所述含Al的化合物为含Al 的氧化物、所述含Ce的化合物为含Ce的氧化物、所述含Y的化合物为含Y的氧化物、所述 含D的化合物为含D的氧化物、所述含E的化合物为含E的氧化物。 本专利技术提供的发光材料及发光材料的制备方法。该发光材料在LED芯片的激发下 能够产生红外光，尤其是远红外光，可应用来制作红外二极管。提高了红外二极管的发光效 率，降低了成本，且节能环保。【附图说明】 图1为本专利技术实施例一提供的发光材料的粒径分布示意图； 图2a为本专利技术实施例一提供的发光材料的激发光谱的示意图； 图2b为本专利技术实施例一提供的发光材料的发射光谱的示意图； 图3a为本专利技术实施例二提供的发光材料的激发光谱的示意图； 图3b为本专利技术实施例二提供的发光材料的发射光谱的示意图； 图4为本专利技术实施例二提供的发光材料的电镜示意图； 图5a为本专利技术实施例三提供的发光材料的发射光谱和激发光谱的示意图； 图5b为本专利技术实施例三提供的Yb3+的发射光谱随Al 203含量的变化示意图。【具体实施方式】 本专利技术的主要构思是：提供一种发光材料及其制备方法，该发光材料在芯片的激 发下能够产生红外光，尤其是远红外光。例如在UV-LED(紫外光LED)芯片、蓝光LED的激 发下产生红外光。在红外遥控，光纤通信，环境监控，生物成像及生物医药等方面有广泛的 应用前景。 该发光材料含有发光体，发光体的化学式为：(Y1 x y zAxCeyDz) j (Al1 q0t，其中：Y 为钇元素； A为La(镧）、Eu(铕）、Tb(铽）、Lu(镥）中的至少一种； D为Ho(钬）、Er(铒）、Nd(钕）、Tm(铥）、Yb(镱）、Cr(铬）中的至少一种； E为Gd (钆）、Ga (镓）、B (硼）中的至少一种； 0 彡 x〈l，0〈y〈l，0〈z〈l，0 彡 m〈l，2 彡 j 彡 4,4 彡 q 彡 6，11 彡 t 彡 13。 在一些实施例中，j = 3或j = 3. 5 ;当然j也可以为2到4之间的其他数字。 在一些实施例中，q = 5. 2或q = 5 ;当然q也可以为4到6之间的其他数字。 在一些实施例中，t = 12 ;当然t也可以为11到13之间的其他数字。 在一些实施例中，该发光体在发光源的激发下发射波长为500纳米至1500纳米。 在一些实施例中，该发光体的中心粒径为1微米至30微米。 在一些实施例中，该发光材料除了含有上述发光体之外，还含有以下杂相：含Y的 氧合物、含A的氧合物、含Al的氧合物、含Ce的氧合物、含D的氧合物、含E的氧合物中的 至少一种。例如，当j = 3. 5时，该发光材料含有上述发光体和少量Al2O3杂相，杂相可以对 制得的发光材料的发光效果进行微小调整。 该发光材料的制备方法，主要包括如下步骤： 步骤一、用以下原料研磨混合均匀，得到混合物： 含A的化合物、含Al的化合物以及含Ce的化合物； 或者，含A的化合物、含Al的化合物、含Ce的化合物以及以下三种化合物的至少 一种：含Y的化合物、含D的化合物和/或含E的化合物； 步骤二、将混合物在惰性气体或还原性气体保护下用固相反应法、液相反应法、燃 烧反应法或溶胶凝胶反应法进行高温焙烧，再冷却至室温，得到反应产物； 步骤三、将反应产物经过粉碎、研磨、除杂、洗涤、烘干，制得上述的发光体。 优选的，步骤二中的还原性气体为氢气和氮气以3:1的比例进行混合后的混合 体：H2/N 2 (75 %体积比）。当然也可以按照其他比例来混合。 优选的，步骤二中的高温焙烧的温度为1000摄氏度至1650摄氏度，高温焙烧的时 长为1至10小时。更优的，高温焙烧的时长为4至6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光材料，其特征在于，所述发光材料含有发光体，所述发光体的化学式为(Y1‑x‑y‑zAxCeyDz)j(Al1‑mEm)qOt，其中：Y为钇元素；A为La、Eu、Tb、Lu中的至少一种；D为Ho、Er、Nd、Tm、Yb、Cr中的至少一种；E为Gd、Ga、B中的至少一种；0≤x<1,0<y<1，0<z<1，0≤m<1，2≤j≤4，4≤q≤6，11≤t≤13。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆华，杨护成，陈宗蓬，宋健，陈性一，
申请(专利权)人：钇铕上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31