[发明专利]一种能够发射青绿光的硅铝酸盐荧光材料

说明书

本发明提供一种能够发射青绿光的硅铝酸盐荧光材料，该化合物具有如下通式：M_xLu_yY_zCe_aAl_bGa_cSi_xO₁₂，其中M为Zn、Sr和Ba中的至少一种；x、y、z、a、b和c为摩尔系数，0.2≤x≤1.2，1.38≤y≤2.74，0≤z≤0.2，0.01＜a≤0.12，1.5≤b≤3.3，1.0≤c≤2.5，且x+y+z+a＝3，x+b+c＝5。制备方法包括：将上述通式中各金属元素对应的氧化物混合均匀，在还原气氛的作用下于1300～1400℃反应4～5h，反应完毕依次破碎、研磨、筛分后既得。该荧光化合物及其制备方法应用于制备青绿色荧光粉，并进一步应用于白光LED。本发明提供的荧光化合物较比现有的青色荧光材料具有量子效率高、荧光热稳定性佳的优点。

技术领域

本发明涉及荧光材料的相关技术领域，具体涉及能够发射青绿光的荧光材料。

背景技术

自从中村修二等人报道了高亮度蓝光发光二极管(light-emitting diode，LED)以后，白光LED照明从一种可能性变成了现实。与传统照明灯具(如白炽灯和荧光灯)相比，荧光粉转换型的白光LED具有无可比拟的优势(如节能、长寿命、环保等)。由于具有出色显色效果的白光LED可以真实再现物体的颜色，因此，它们最受欢迎。目前，将红、绿荧光材料与蓝光LED芯片(440–470nm)组合起来是制备高显色白光LED的主要方法。然而，由于发射光谱中缺少青绿色光，这种白光LED的显色效果仍不如白炽灯。为了提高显色性，采用青色荧光粉发出的青绿色光对其光谱进行补偿，可以得到显色性优异的全光谱白光LED。

青绿色荧光粉的发射光谱可以填补蓝色发光二极管和绿色荧光粉发射光谱之间的间隙。因此，发射青绿色荧光粉是具有高显色性的全光谱白光LED所必需的。在过去的几年中，虽然已经报道了大量的发射青绿光的荧光粉，但大多数青绿色荧光粉只能被近紫外光有效地激发，能被蓝光(440–470nm)有效激发而且发射青绿光的荧光粉非常少。目前已报道的能被蓝光有效激发的荧光粉主要有Sr[Be₆ON₄]:Eu²⁺，Na_0.5K_0.5Li₃SiO₄:Eu²⁺和BaSi₂O₂N_2:Eu²⁺。然而遗憾的是它们都有其固有的缺点。Sr[Be₆ON₄]:Eu²⁺具有较窄的青绿色发射带，对热猝灭有很好的抵抗力，但其量子效率低，在蓝光激发下大约只有20％。Na_0.5K_0.5Li₃SiO₄:Eu²⁺的发射光谱峰值位于486nm，具有较小的半高宽，然而当高温升高时，其发光颜色会发生较大变化。另外，其荧光量子效率很低，在445-465nm蓝光的激发下，其量子效率还无法满足实际应用需求。目前，BaSi₂O₂N_2:Eu²⁺是唯一一种能够广泛应用于全光谱白光LED的商用青色荧光粉，但其耐热性较差，量子效率也不理想。综上所述，研制一种具有量子效率高、荧光热猝灭小、耐水性好的新型青绿色荧光粉是十分迫切和必要的。

发明内容

针对现有白光LED用青绿色荧光材料存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种能被蓝光(420–470nm)有效激发的，量子效率高而且抗荧光热猝灭性能优异的荧光材料。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：