一种氮化物荧光物质及含有该荧光物质的发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于无机发光材料技术领域，具体涉及一种氮化物荧光物质，并进一步公开一种含有该荧光物质的发光装置。本发明专利技术所述氮化物荧光物质含有如MmAlxSiyN3：aR，bEu，cCe结构的化合物，该荧光物质具有很高的物理稳定性和化学稳定性，同时该荧光物质结晶较好，因此，具有较高的外量子效率。该荧光物质应用至发光装置中时，能够充分发挥稳定性好、外量子效率高的优势，进而提高发光装置的发光效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化物荧光物质及含有该荧光物质的发光装置
本专利技术属于无机发光材料
，具体涉及一种氮化物荧光物质，并进一步公开一种含有该荧光物质的发光装置。
技术介绍
近红外光指的是波长范围从700-1500nm的光，该波段波谱在光纤通讯、生物成像、信号转换放大等领域有着巨大应用前景，已成为国内外研究的热点。现有近红外荧光物质基质主要采用具有石榴石结构的稀土金属氧化物，如中国专利CN101063228A、CN105733580A等公开的，或电致发光的有机配合物(Chem.-Eur.J.,2012,18,1961-1968；Adv.Mater.,2009,21,111–116；Chem.Commun.,2011,14,1833-1837；Adv.Funct.Mater.,2009,19,2639-2647)。但是由于这些已知荧光物质具有稳定性差、发光效率低等缺点，限制了该类器件在以上应用领域的应用。此外，现有技术中常见的近红外发光装置由于基本采用红外芯片，也存在着激发效率低且成本较高的问题。因此，有必要研究开发新的荧光物质，以克服上述缺陷。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高亮度和高稳定性的氮化物荧光物质，以解决现有技术中荧光材料发光效率低的问题；本专利技术所要解决的第二个技术问题在于提供一种含有该荧光物质的发光装置，以解决现有技术中发光装置稳定性差、发光效率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种氮化物荧光物质，所述荧光物质含有化学式为MmAlxSiyN3：aR，bEu，cCe的化合物，其中，所述M元素选自Ca元素和/或Sr元素；所述R元素选自Er元素、Nd元素、Yb元素、Cr元素、Fe元素中的至少一种；所述参数m、x、y、a、b、c满足如下关系：0.8≤m≤1.0，0.9≤x≤1.1，0.9≤y≤1.1,0.001≤a≤0.20，0≤b≤0.20，0≤c≤0.1。优选的，所述荧光物质具有与CaAlSiN3相同的晶体结构。更优的，所述氮化物荧光物质中，所述M元素为Ca元素和Sr元素，且所述Ca元素占所述M元素的摩尔比不低于0.8。作为优选，上述荧光物质的化学式中，所述参数b、c满足如下关系：0.001≤b≤0.10，0.001≤c≤0.05；作为优选，上述荧光物质的化学式中，3≤b/c≤6。作为优选，上述荧光物质的化学式中，所述参数x、y满足如下关系：1≤y/x≤1.3。最优的，所述的氮化物荧光物质中，所述M元素为Ca元素，所述R元素为Er元素。本专利技术所提供的氮化物荧光物质在辐射源如紫外光、蓝光芯片等的激发下，能够发出近红外光，且这种物质具有较好的发光效率，还可以大大降低成本，可用于光纤通讯、生物成像、信号转换放大和成分分析领域。本专利技术提供了一种发光装置，所述发光装置至少包括所述的氮化物荧光物质以及激发光源。优选的，所述激发光源的发射波长为360-480nm。作为优选，所述激发光源为紫光/近紫外光半导体芯片，或蓝光半导体芯片。更优的，所述激发光源为发射波长范围介于390-430nm的紫光/近紫外光半导体芯片，或者，所述激发光源为发射波长范围介于430-470nm的蓝光半导体芯片。本专利技术所述氮化物荧光物质含有如MmAlxSiyN3：aR，bEu，cCe结构的化合物，该荧光物质具有很高的物理稳定性和化学稳定性，同时该荧光物质结晶较好，因此，具有较高的外量子效率。该荧光物质应用至发光装置中时，能够充分发挥稳定性好、外量子效率高的优势，进而提高发光装置的发光效率和稳定性。另外，选用不同稀土离子或稀土离子组合可以实现发射峰强度以及位置的可调可控，以改善其发光性能。基于上述氮化物荧光物质的特性，该荧光物质及发光装置在光纤通讯、生物成像、信号转换放大和成分分析领域具有很好的应用前景。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中，图1为采用460nm蓝光光源激发下实施例1制得的荧光物质的发射光谱图；图2为监控波长为1538nm下实施例1制得的荧光物质的激发光谱。具体实施方式实施例1以下为本专利技术的实施例和实施方式，只是为了说明本专利技术涉及的氮化物荧光物质及其发光装置，但是本专利技术并不局限于该实施例和实施方式。实施例1本实施例所述氮化物荧光物质，经过分析该荧光物质的化学式为Ca0.963AlSiN3：0.03Er，0.006Eu。本实施例所述氮化物荧光物质，以Ca3N2、AlN、Si3N4、EuN、ErF3为原料，按照其成分为Ca0.963AlSiN3：0.03Er，0.006Eu的化学计量比，在手套箱内准确称取所述原料，并将原料放入混料罐在混料器上混合30min，取出后过筛，混合后的原料在1750℃、氮气气氛焙烧10h获得焙烧产物，焙烧产物经破碎、过筛、水洗、包膜、烘干得到所需要的荧光物质。利用该荧光物质封装的发光装置，激发源半导体芯片波长为460nm，其发射光谱见图1所示。从图1可以看出，该发射光谱最高峰值波长为1538nm。该荧光物质的激发光谱如图2所示，其监控波长为1538nm，其相对强度155％，从图2可以看出，该荧光物质在250-600nm范围内能够有效激发，例如可以被近紫外光、蓝光及红光激发，具有广泛的用途。从图1和图2结果可以看出，本实施例制得荧光物质是可在可见光激发的近红外荧光物质。实施例2本实施例所述氮化物荧光物质，经过分析该荧光物质的化学式为(Ca0.15,Sr0.81)AlSiN3：0.01Er，0.02Eu。本实施例所述氮化物荧光物质，以Ca3N2、Sr2N、AlN、Si3N4、EuN、ErF3为原料，按照其成分为(Ca0.15,Sr0.81)AlSiN3：0.01Er，0.02Eu的化学计量比，在手套箱内准确称取所述原料，并将原料放入混料罐在混料器上混合30分钟，取出后过筛，混合后的原料在1800℃、氮气气氛焙烧15h获得焙烧产物，焙烧产物经破碎、过筛、水洗、包膜、烘干得到所需要的荧光物质。将所制得荧光物质在405nm激发下，测定其发射光谱最高峰值波长为1538nm，相对强度117％。实施例3本实施例所述氮化物荧光物质，经过分析该荧光物质的化学式为Ca0.953AlSiN3:0.007Eu，0.03Er，0.01Ce。本实施例所述氮化物荧光物质，以Ca3N2、Sr2N、AlN、Si3N4、EuN、ErF3、CeO2为原料，按照其成分为Ca0.953AlSiN3：0.007Eu，0.03Er，0.01Ce的化学计量比，在手套箱内准确称取所述原料，并将原料放入混料罐在混料器上混合50min，取出后过筛，混合后的原料在1700℃、氮气气氛焙烧24h获得焙烧产物，焙烧产物经破碎、过筛、水洗、包膜、烘干得到所需要的荧光物质。经测定，该荧光物质在405nm半导体芯片激发下，发射光谱最高峰值波长为1538nm，相对强度160％。实施例4本实施例所述氮化物荧光物质，经过分析该荧光物质的化学式为Ca0.899AlSiN3:0.05Yb，0.06Cr。本实施例所述氮化物荧光物质，以Ca3N2、AlN、Si3N4、Yb2O3、Cr2O3为原料，按照其成分为Ca0.899AlSiN3：0.05Yb，0.06Cr的化学计量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化物荧光物质，其特征在于，所述荧光物质含有化学式为MmAlxSiyN3：aR，bEu，cCe的化合物，其中，所述M元素选自Ca元素和/或Sr元素；所述R元素选自Er元素、Nd元素、Yb元素、Cr元素、Fe元素中的至少一种；所述参数m、x、y、a、b、c满足如下关系：0.8≤m≤1.0，0.9≤x≤1.1，0.9≤y≤1.1,0.001≤a≤0.20，0≤b≤0.20，0≤c≤0.1。

【技术特征摘要】
2017.09.30 CN 20171091940631.一种氮化物荧光物质，其特征在于，所述荧光物质含有化学式为MmAlxSiyN3：aR，bEu，cCe的化合物，其中，所述M元素选自Ca元素和/或Sr元素；所述R元素选自Er元素、Nd元素、Yb元素、Cr元素、Fe元素中的至少一种；所述参数m、x、y、a、b、c满足如下关系：0.8≤m≤1.0，0.9≤x≤1.1，0.9≤y≤1.1,0.001≤a≤0.20，0≤b≤0.20，0≤c≤0.1。2.根据权利要求1所述的氮化物荧光物质，其特征在于，所述荧光物质具有与CaAlSiN3相同的晶体结构。3.根据权利要求1或2所述的氮化物荧光物质，其特征在于，所述M元素为Ca元素和Sr元素，且所述Ca元素占所述M元素的摩尔比不低于0.8。4.根据权利要求1-3任一项所述的氮化物荧光物质，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣辉，刘元红，陈磊，江泽，邵冷冷，
申请(专利权)人：有研稀土新材料股份有限公司，国科稀土新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11