[发明专利]一种近红外发光材料及其制备方法，以及近红外LED

说明书

本发明提供了一种近红外发光材料及其制备方法，以及近红外LED。本发明提供的近红外发光材料具有式(1)所示结构：A_3‑xQ_xL_5‑y‑zM_yO₁₂:zCr³⁺式(1)；其中，0.1≤x≤2.0，0.1≤y≤2.0，0.001≤z≤0.3；A元素为稀土元素，选自La、Lu和Y中的一种或几种；Q元素选自Zn、Mg、Sr和Ba中的一种或几种；L元素为第三主族元素，选自Al和/或Ga；M元素为Ge、Ti、Zr、Sn、Si和Hf中的一种或几种。本发明提供的上述近红外发光材料，通过Q、M元素双取代，同时控制A元素的种类以及各元素的比例，使所得材料能够被蓝光激发并产生近红外光，且具有较高的发光强度。

技术领域

本发明涉及发光材料领域，特别涉及一种近红外发光材料及其制备方法，以及近红外LED。

背景技术

近年来，植物照明领域受到广泛的关注。在传统的植物照明中，高压钠灯、金属卤化物灯有着能耗大、功率高等缺点。植物补光发光二极管(LED)相比之下有着耗能小、效率高等优势，引起业内极大的兴趣。在植物光合作用过程中，蓝光(400-500nm)、红光(600-690nm)和近红外光(700-750nm)起着调节植物生长、促进植物发育等极为重要的作用。有研究表明，额外的近红外(700-750nm)补光能有效地提高光合作用等过程的效率。

在植物照明近红外LED市场中，主流的近红外植物补光LED以730nm、740nm发射的近红外半导体芯片为主体，实现的是窄带的发射。相比之下，730nm发射的荧光粉覆盖型发光二极管(pc-LED)非常匮乏，而近红外LED芯片的照度、发光强度上理论上难以匹及性能优异的pc-LED。同时，相比较于近红外LED芯片，近红外pc-LED成本更低廉，更加有发展潜力。且pc-LED的光谱性能(包括光谱强度、热稳定性)主要依赖于近红外荧光粉的光谱性能。总体来说，对于pc-LED，近红外荧光粉的性能至关重要。

目前而言，在700-750nm近红外领域，尚缺乏能有效被蓝光芯片激发并具有优异发光强度的近红外荧光粉。因此研发一种能有效被蓝光激发并具有优异发光性能、可与蓝光芯片组装成高亮度近红外LED的近红外荧光粉很有市场潜力。

发明内容

本发明提供了一种近红外发光材料及其制备方法，以及近红外LED。本发明提供的近红外发光材料能够被蓝光激发而发射近红外光，并提高发光强度。

本发明提供了一种近红外发光材料，具有式(1)所示结构：

A_3-xQ_xL_5-y-zM_yO₁₂:zCr³⁺ 式(1)；

其中，0.1≤x≤2.0，0.1≤y≤2.0，0.001≤z≤0.3；

A元素为稀土元素，选自La、Lu和Y中的一种或几种；

Q元素选自Zn、Mg、Sr和Ba中的一种或几种；

L元素为第三主族元素，选自Al和/或Ga；

M元素为Ge、Ti、Zr、Sn、Si和Hf中的一种或几种。

优选的，0.1≤x≤1.0，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.2。

优选的，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.8，0.05≤z≤0.1。

优选的，所述发光材料选自以下材料中的一种或几种：