一种荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术保护一种荧光粉及其制备方法，荧光粉的化学式为M1‑

【技术实现步骤摘要】
一种荧光粉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发光材料
，特别是涉及一种荧光粉及其制备方法。

技术介绍

[0002]LED或激光荧光作为照明/显示光源的应用越来越普遍。在各种应用中，通常包括波长转换：激发光照射激发一种荧光粉或多种荧光粉，这些荧光粉或荧光粉的组合受激发出波长更长的光。
[0003]在常见的白光光源中，UV光、LED蓝光或者激光蓝光激发荧光体，该荧光体在可见光谱范围(例如蓝色、绿色、红色)发射更长波长的光，然后再与剩余激发光合光产生白光。
[0004]其中作为发红光的荧光粉
‑
(Sr,Ca)AlSiN3：Eu
2+
(SCASN)荧光粉已被开发为一种出色的荧光粉，其具有良好的热和化学稳定性以及相对较窄的发射光，并具有良好的色纯度。此外，通过改变Sr/Ca比例，可以将荧光粉的发射从橙色(高Sr含量)向更长波长的红色(高Ca含量)调节。
[0005]但是，SCASN荧光粉仍有进一步改进的空间，特别是当其应用于高功率激光激发应用时，存在SCASN荧光粉的内部量子效率(IQE)不够高的问题以及由发光饱和、热猝灭引起的发光损耗问题变得越来越突出。
[0006]本专利技术的目的就在于通过改善SCASN荧光粉的IQE，使其成为性能更加优异的红色荧光粉，另外也存在进一步限制SCASN荧光粉的热猝灭和发光饱和损失等问题的空间。
[0007]可以通过改善各种因素来提高SCASN荧光粉的IQE，例如增加结构刚度、减少晶格中的缺陷数量以及减少诸如Eu
3+
之类的杂质数量。这些因素的改善也将进一步限制SCASN荧光粉的热猝灭损失，热猝灭损失还可以通过增加带隙来增加热电离势垒来加以限制；对于减少SCASN荧光粉的发光饱和损耗来说，减少其衰减时间是非常有效的方法。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种碳(或与锗)掺杂的M1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
O
n
)：Eu
x
荧光粉及其制备方法，制备方法简易高效，制得的荧光粉发光效率高、发光饱和损耗小；通过碳(或与锗)掺杂进一步提高了荧光粉的内部量子效率(IQE)，使其特别适用于大功率激发光下的激发发光。
[0009]本专利技术提供了一种荧光粉，其化学式为M1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
O
n
)：Eu
x
，其中M为Ca、Sr、Ba、Mg、Zn中一种或多种，0<x<1，0.5≤y≤1.5，0<z≤0.75，0≤m≤0.75，0<n≤0.75，Al代表铝原子，Si代表硅原子，N代表氮原子，C代表碳原子，Ge代表锗原子，O代表氧原子，Eu代表铕原子。
[0010]本专利技术的M1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
O
n
)：Eu
x
荧光粉中，用C4‑
(或与Ge4‑
)取代N3‑
，由于C(或者Ge)较N电负性更小(C的电负性值为2.55，Ge的电负性值为2.01，N的电负性值为3.04)，C4‑
(或者Ge4‑
)比N3‑
的电子云膨胀效应更明显，掺入之后Al(或Si)
‑
(C/Ge，N)和M(或Eu)
‑
(C/Ge，N)等键的共价性增加、结构刚度提高，掺杂之后荧光粉获得了更高的量
子效率，从而使荧光粉具有更高的发光强度；同时用O2‑
取代N3‑
来进行C4‑
(或者Ge4‑
)取代N3‑
后的电荷补偿。
[0011]优选的，上述荧光粉分子式中M为Ca和/或Sr，所述荧光粉的与为(Ca1‑
t
Sr
t
)1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
O
n
)：Eu
x
，其中0≤t≤1。即M可以仅为Ca原子或Sr原子，也可以为Ca原子、Sr原子两者任意比例的混合。
[0012]优选的，m＝0，所述荧光粉的分子式为(Ca1‑
t
Sr
t
)1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
2n/3
C
z
O
n
)：Eu
x
。
[0013]优选的，铕的掺杂量0<x<0.1。
[0014]优选的，y＝1，Al原子与Si原子的化学计量比为1：1。
[0015]优选的，所述碳的掺杂量0＜z≤0.25。
[0016]另一方面，本专利技术提供了一种荧光粉的制备方法，所述制备方法包括：
[0017]按照化学式M1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
O
n
)：Eu
x
中的化学计量比混合作为M的来源、Eu的来源、Al的来源、Si的来源、N的来源、C的来源、Ge的来源和O的来源的材料，形成荧光粉的前驱混合物；其中M为Ca、Sr、Ba、Mg、Zn中一种或多种，0<x<1，0.5≤y≤1.5，0<z≤0.75，0≤m≤0.75，0<n≤0.75，Al代表铝原子，Si代表硅原子，N代表氮原子，C代表碳原子，Ge代表锗原子，O代表氧原子，Eu代表铕原子；
[0018]然后将所述荧光粉前驱混合物烧结以制成化学式为M1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光粉，其特征在于，其化学式为M1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
O
n
)：Eu
x
，其中M为Ca、Sr、Ba、Mg、Zn中一种或多种，0<x<1，0.5≤y≤1.5，0<z≤0.75，0≤m≤0.75，0<n≤0.75，Al代表铝原子，Si代表硅原子，N代表氮原子，C代表碳原子，Ge代表锗原子，O代表氧原子，Eu代表铕原子。2.根据权利要求1所述的荧光粉，其特征在于，M为Ca和/或Sr，所述荧光粉的化学式为(Ca1‑
t
Sr
t
)1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
4m/3
‑
2n/3
C
z
Ge
m
O
n
)：Eu
x
，其中0≤t≤1。3.根据权利要求2所述的荧光粉，其特征在于，m＝0，所述荧光粉的化学式为(Ca1‑
t
Sr
t
)1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
4z/3
‑
2n/3
C
z
O
n
)：Eu
x
。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的荧光粉，其特征在于，铕的掺杂量0<x<0.1。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的荧光粉，其特征在于，y＝1，Al原子与Si原子的化学计量比为1：1。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的荧光粉，其特征在于，碳的掺杂量0＜z≤0.25。7.一种荧光粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：按照化学式M1‑
x
(Al2‑
y
Si
y
)(N3‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：田梓峰，马文，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：