[发明专利]一种锑铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种锑铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用，所述锑铝酸盐荧光粉包括AAl₄Sb₂O₁₂:xBi³⁺,yCr³⁺,zMn⁴⁺，其中，0≤x≤0.02，0≤y≤0.12，0≤z≤0.12，x、y与z不同时为0；A包括Ca、Sr或Ba中的任意一种或至少两种的组合。本发明所述锑铝酸盐荧光粉能够实现黄光发射、红光到近红外发射与黄光到近红外发射，所述锑铝酸盐荧光粉发光效率高，可用于全光谱照明、近红外LED检测和植物生长照明领域。

技术领域

本发明属于荧光材料技术领域，涉及一种锑铝酸盐荧光粉，具体涉及一种锑铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，随着生活水平的不断提高，人们对照明光源的质量也提出了更高的要求，高品质、全光谱照明已经成了世界范围内“健康绿色照明”的新趋势。白光发光二极管(LED)具有环保、高效、寿命长等诸多优点，已逐步取代灯泡和荧光灯成为新一代绿色照明光源。白光LED用发光材料的性能需满足以下要求：一，对n-UV光或蓝光有强吸收。二，合适的发射光谱。发射光谱的位置和形状(例如主要发射波长、半高宽)非常重要，因为它们决定了白光LED的发光特性。三，高量子效率。四，高热稳定性。半导体芯片加荧光粉是实现白光LED照明的主流方案，目前商业化最成熟的途径是由InGaN蓝光发光二极管芯片和石榴石结构的黄色荧光粉(YAG:Ce³⁺)相结合制备白光LED。但是，该途径由于蓝绿光和红光不足，导致白光LED器件显色指数(CRI)低、色温高，限制了白光LED的应用领域。

实现白光LED的另一种途径是使用近紫外(n-UV)LED芯片与红色、绿色和蓝色荧光粉相结合制备白光LED。这种方法得到的白光LED能够在整个可见光范围内实现平坦的光谱分布，具有显色指数高、色彩稳定等优点。此途径中荧光粉对于白光LED的性能具有重要影响，然而匹配近紫外LED芯片的红粉和黄粉还比较缺乏。

除了白光LED外，荧光粉也能应用于近红外LED。荧光转换型近红外LED器件是利用技术成熟的InGaN蓝色LED芯片与发射光谱可调的近红外荧光粉复合得到的新型近红外光源器件。作为荧光转换型近红外LED中的关键材料，近红外荧光粉的研究不够完善，目前存在材料种类较少，发光效率低，不能满足近红外领域多样化应用的需求。

植物生长照明也是荧光粉应用的一个重要场景。植物进行生长发育所需要的主要能量来源就是光，但是植物中叶绿素与类胡萝卜素对光波最强的吸收区有三个区，波长为400～500nm的蓝、紫光部分，波长为640～660nm的红光部分，波长在730nm附近的远红光，它们是植物光合作用的主要光。所以，高效的植物补光照明一般采用蓝光芯片发出的蓝光、640～660nm的深红光和730nm附近的远红光组合来实现，但是目前用于植物生长照明的荧光粉种类较少，无法满足实际的生产实践需求。

CN105001860A公开了一种红色荧光体及其应用，该荧光体化学组成通式为：A_aM_bR_cD_dE_eB_fAlO：Mn，其中，A为一价元素Li、Na、K、Rb、Cs中至少一种；M为二价元素Ca、Sr、Ba、Mg、Zn、Cd、Ni、Pb中至少一种；R为三价元素Y、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi中至少一种；D为Sc、Ga、In、P、V、Nb、Ta、Si、Ge、Sn、Sb、Zr、Hf、Ti、Cr中至少一种；E为F、Cl、Br、N中至少一种；B为硼；Al为铝；O为氧；Mn为四价锰；0≤a≤8，0≤b≤20，0≤c≤8，0≤d≤4，0≤e≤4，0≤f≤6，6x≤50，0y≤2，0a+e+f。但是，该红色荧光体只具有红光特性，无法匹配近紫外LED芯片的黄粉且难以满足近红外领域多样化应用的需求。