[發明專利]一種LED氧氮化物熒光粉及其制備方法

在審

• 申請號: 201410788217.3
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN105778910A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 程明昊
• 申請（專利權）人: 連云港凱博光電科技有限公司
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及一種LED氧氮化物熒光粉及其制備方法，屬于熒光材料制備領域。

背景技術

白光LED作為新一代照明光源，它與傳統的照明光源比如熒光燈和白熾燈相比較有很多優勢，例如：節能環保、發光效率高、壽命長、色彩鮮艷等優點。因此，它被稱為繼熒光燈、白熾燈之后的第四代固態照明光源，它的應用越來越廣泛，受到廣泛關注。

實現白光LED的方法目前主要有三種：一是利用多個LED芯片法，用綠、紅、藍3種顏色的LED，根據三原色原理，按照一定的比例組合發出白光；二是利用熒光粉轉換法，用GaN基芯片所發射的藍光激發YAG：Ce³⁺熒光粉，芯片和熒光粉發出的光混合形成白光；三是集成單芯片法，是在一個芯片中利用多個活性層使LED直接發出白光。第二種方法目前應用最多也最成熟，但是缺點也十分明顯，由于是黃光和藍光二基色復合形成的白光，缺少了紅色的成分，顯色指數偏低。

目前，國內外的綠色和黃色熒光粉在LED封裝應用中已經很成熟，但紅色熒光粉由于穩定性和發光效率不能與其他熒光粉相比，穩定性差、壽命短、發光效率低，難以滿足三基色熒光粉的要求。而新近合成的一類氧氮化物熒光粉則能彌補這個缺陷。最近幾年，稀土激活的特別是Eu激活的氮化物和氮氧化物受到很大關注，并得到快速的發展。Eu激活的堿土氮化物紅色熒光體是從1999年到現在飛速發展的高效熒光體，主要受固態照明LED發展而興起。這類氮化物紅色熒光體的物化性質很穩定，在空氣和水中穩定不分解，而且具有光衰小、壽命長等優點，在白光LED封裝中得到廣泛應用，使白光LED實現全光譜、低色溫新、高顯色性光源。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種高效抗光衰的氧氮化物熒光粉的制備方法，該氧氮化物熒光粉提高普通熒光粉發光效率，發光效率高，抗衰且延長熒光粉壽命，提高流明效率，具有高顯色性。

實現本發明目的的技術方案是：一種LED氧氮化物熒光粉，該氧氮化物熒光粉的結構式為(X_yRe_1-y)₄Al_3-ySi₂N₅O₂C，其中，X為Sr，Re為Gd，0.1≤y≤0.5。

上述LED氧氮化物熒光粉的制備方法，包括如下步驟：

將分別含有Sr、Gd元素的氧化物，按照LED氧氮化物熒光粉的化學結構計量比，與Al₂O₃、Si₃N₄和石墨粉混合，并研磨，將上述混合粉末放置在高溫燒結爐中，在H₂氣氛下升溫到1495-1505℃保持6小時，再升溫到1695-1705℃并保持4小時，升溫速率為550℃/h，然后冷卻到常溫，最后得到氧氮化物熒光粉。

爐中H₂體積比為90%。

與現有技術相比，本發明的氧氮化物熒光粉提高普通熒光粉發光效率，發光效率高，抗衰且延長熒光粉壽命，提高流明效率，具有高顯色性，此氧氮化物熒光粉可作為大功率LED熒光粉首選材料。

附圖說明

圖1是本發明的實施例一的(X_0.1Re_0.9)₄Al_4.9Si₂N₅O₂C熒光粉的室溫激發發射光譜。

具體實施方式

實施例一：(X_0.1Re_0.9)₄Al_4.9Si₂N₅O₂C熒光粉的制備

分別稱含有Sr、Gd的氧化物各1.11325g，Al₂O₃為0.923122g、Si₃N₄為2.1356g、石墨粉3.66g，并研磨。將上述氧化物放置在高溫燒結爐中，在90%H2氣氛下升溫到1500℃保持6小時，再升溫到1700℃并保持4小時，升溫速率為550℃/h，然后冷卻到常溫，最后得到氧氮化物熒光粉，其室溫激發發射光譜如圖1所示。