[發明專利]以氧化物為原料制備氮化物熒光體的方法和氮化物熒光體

有效

• 申請號: 201210146284.6
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102660268A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 徐永華
• 申請（專利權）人: 北京晶創達科技有限公司
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64
• 代理公司: 北京市漢信律師事務所 11373
• 代理人: 王文生

技術領域

本發明涉及氮化物熒光體的制備方法和使用該方法制備的氮化物熒光體，更具體地涉及使用氧化物制備氮化物熒光體的方法以及使用該方法制備的含氧氮化物熒光體。

背景技術

LED具有高效，節能，安全，壽命長等特點。LED白光的實現方式有2種，第一種方式是單獨使用紅色，黃色和/或藍色LED芯片，第二種方法是紫外或者藍光芯片和熒光體結合使用。

目前市場上最經濟可行的是采用藍光芯片和黃色YAG熒光體結合使用實現LED照明，特別是LED白光照明，該方法由日本Nichia公司申請專利(JP?8-198585)。

由于YAG熒光體發光譜帶中缺少紅光部分，使得由此制備的LED白光顯色性較差。為獲得較高顯色性，目前通用的方法是使用藍光芯片和2種熒光體，即黃色和紅色熒光體結合使用，或者使用藍光芯片與3種熒光體，即黃色、紅色和綠色熒光體結合使用實現。已知的橙紅色-紅色熒光體有硅酸鹽結構，氮化物結構和氮氧化物結構。硅酸鹽熒光體對濕度不穩定，對LED戶外應用上造成一定局限。

氮(氧)化物熒光體結構穩定，為目前比較有優勢的熒光體。例如歐司朗發布的(Sr，Ca)₂Si₅N₈:Eu紅色熒光體(EP?99123747.0)，日亞(US7476337)和三菱(200680017011和200780001497)公開的(Sr，Ca)SiAlN₃:Eu紅色熒光體。

但是這些熒光體的制備方法復雜，并且需要用到堿土金屬氮化物作為起始原料，這些原料價格相對昂貴，操作時需要隔絕空氣，造成了最終熒光體產品的價格很高。

另外，因為金屬氮化物高度活潑，可以與水或乙醇等多種溶劑發生化學反應，在使用金屬氮化物作為起始原料制備熒光體的方法用于原料混合的方法受到極大的限制，從而使得原料無法充分混合，并且導致所得到的產物粒度均勻性、組成一致性等品質較差，影響了熒光材料的品質。

因此，需要一種能夠使用廉價易得并且在空氣中穩定的原料制備氮化物熒光體的方法，并且要求所制備的氮化物熒光體的粒度均勻性、組成一致性等品質良好。

發明內容

本發明提供一種使用廉價易得的原料制備氮化物熒光體的簡單方法，通過所述方法制得的氮化物熒光體具有良好的粒度均勻性和組成一致性。

在本發明的第一方面中，本發明提供一種制備氮化物熒光體的方法，所述方法包括以下步驟：(a)原料混合步驟，其中將第一原料、第二原料、第三原料和助熔劑，或者將第一原料、第三原料和助熔劑，或者將第一原料、Si₃N₄、第三原料和助熔劑，或者將第一原料、第二原料、第三原料、Si₃N₄和助熔劑加入至分散劑中，均勻混合；(b)干燥步驟，其中將均勻混合后的原料干燥；(c)加熱還原步驟，其中將干燥后的混合原料在還原性氣體中加熱。

在本發明的第一方面的一個實施方案中，第一原料為元素周期表第IA、IIA、IB或IIB族元素的氧化物、鹵化物或者碳酸鹽，或者它們中的兩種以上的混合物。

在本發明的第一方面的一個實施方案中，第一原料為Li、Mg、Ca、Sr、Ba、Be、Zn、Cd或Hg的氧化物或者碳酸鹽，或者它們中的兩種以上的混合物。

在本發明的第一方面的一個實施方案中，第二原料為元素周期表第IIIA、IVA、VA、IVB或VB族元素的氧化物、鹵化物或者碳酸鹽，或者所述第二原料為Sc或Y的氧化物、鹵化物或者碳酸鹽，或者它們中的兩種以上的混合物。

在本發明的第一方面的一個實施方案中，第二原料為C、Ge、Sn、Ti、Hf、Mo、Zr、Al、W、Bi、B、Sc、Ga、In或Y的氧化物，或者它們中的兩種以上的混合物。

在本發明的第一方面的一個實施方案中，第三原料為鑭系元素的氧化物、鹵化物或者碳酸鹽，或者它們中的兩種以上的混合物。

在本發明的第一方面的一個實施方案中，第三原料為Eu、Ce、Mn、Sm、La、Pr或Tb的氧化物或氯化物，或者它們中的兩種以上的混合物。

在本發明的第一方面的一個實施方案中，其中加入的第一原料、第二原料、第三原料和Si₃N₄加入的摩爾當量比為a∶b∶c∶d，其中a為0.5至0.998，b為0至1.5，c為0.002至0.5，d為0至1。