[发明专利]一种氮化镁基六铝酸镧荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域：

一种氮化镁基六铝酸镧荧光材料及其制备方法，属于荧光材料技术领域。

背景技术：

自20世纪90年代以来，随着发光二极管(Light-Emitting Diode，简称LED)技术的进步，LED已从特种光源应用领域(如指示灯、景观照明、大屏幕显示、背光源等)逐渐扩展到普通照明领域。由于LED具有高亮度、高显色指数、节能、环保、寿命长、体积小、响应快、可靠性高、无辐射等优异性能，因此被认为是继白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯之后的第四代照明光源而受到广泛重视。

目前，市场上多使用蓝光芯片结合黄色荧光粉封装的白光LED，其中Ce³⁺激活的稀土石榴石(YAG：Ce³⁺)体系黄色荧光粉满足各项要求，成为与InGaN蓝光芯片组合封装的首选光转换材料，但该材料显色指数较低(CRI≈70-80)。为了提升显色指数，研究人员采用同时拥有红、绿、蓝光混合发射的荧光材料作为白光LED的芯片，弥补YAG：Ce³⁺中的红光损耗。现有研究表明，由于存在4f-5d能级间的能量转换，Eu²⁺和Ce³⁺离子具有从蓝到红的宽发射带以及250-400nm的宽吸收带，显示了巨大的潜在应用价值，例如硅酸盐(Ca_5.45Li_3.55(SiO₄)₃O_0.45F_1.55：Ce³⁺)、磷酸盐(Ba₂Ca_1-x(PO4)2：xEu²⁺)及部分硫化物和硼酸盐等。这类传统的硅酸盐、氧化物、硫化物等荧光粉中由于掺杂稀土离子，大大增加了生产成本，且荧光粉均存在可见光吸收相对较弱、稳定性差、对环境潮气和气氛敏感等劣势，从而在高功率LED应用领域受到局限。

氮氧化物是近年来新发现的一类荧光材料，由于具有高发光效率、可被可见光有效激发、荧光特性可设计性强、热稳定性高和环境友好等诸多优点，在白光LED领域受到广泛重视。目前，氮氧化物荧光粉主要的制备方法有氮化物和氧化物原料直接高温固相反应法、气体还原氮化法、氰胺化钙还原法等，研究得到的具有代表性的M₂Si₅N₈：Eu²⁺(M＝Ca，Sr，Ba)、CaAlSiN₃：Eu²⁺和Ca₃Si₂O₄N₂：Ce³⁺等荧光粉也是白光LED领域常用的荧光材料。