[發(fā)明專利]一種氮化物紅色熒光體、制備方法和白光二極管照明光源

在審

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• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108148591A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尤洪鵬;霍見生;邵百旗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79;H01L33/50
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 李外

本發(fā)明提供一種氮化物紅色熒光體、制備方法和白光二極管照明光源，屬于固體照明材料制備方法技術(shù)領(lǐng)域。該氮化物紅色熒光體的化學(xué)通式為：A_aB_bC₂N₆，其中A元素選自堿土元素Mg、Ca、Sr或Ba中的一種或幾種；B元素選自鑭系元素Ce、Nd、Sm、Eu、Tb或Dy的一種或兩種；C元素選自碳族元素Si、Ge或Sn的一種或兩種；其中a+b＝5,0.002≤b≤0.05。本發(fā)明還提供一種氮化物紅色熒光體的制備方法。本發(fā)明還提供采用所述氮化物紅色熒光體制得的白光二極管照明光源。該熒光體在紫外或者藍(lán)光光源激發(fā)下，能夠具有發(fā)射紅色光的熒光性能。本發(fā)明的照片光源具有良好的顯色性和較低的色溫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體照明材料制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氮化物紅色熒光體、制備方法和白光二極管照明光源。

背景技術(shù)

第四代照明光源發(fā)光二極管(LED)，由于其具有體積小、節(jié)能、壽命長、環(huán)保無污染等諸多優(yōu)點，正逐步取代目前使用的各式燈泡和熒光燈成為新一代綠色照明光源。實現(xiàn)白光LED照明的主流方式是利用半導(dǎo)體芯片激發(fā)熒光粉生成白光，采用這種方式，只需要一種藍(lán)光或紫外的芯片激發(fā)與之匹配的熒光粉就可產(chǎn)生白光，大大簡化白光LED封裝及應(yīng)用成本。目前商用白光LED用熒光粉主要以YAG:Ce³⁺黃色熒光材料(主要發(fā)射波長530–550nm)為主，它能夠有效被440～480nm藍(lán)光LED芯片有效激發(fā)，熒光粉發(fā)出的黃光與芯片發(fā)出的藍(lán)光互補(bǔ)形成白光。然而這種組合方式的最大不足是顯色指數(shù)偏低，色較冷，難以滿足室內(nèi)照明和要求高顯色指數(shù)的場合，主要原因是YAG:Ce³⁺光譜中缺少紅光波段發(fā)射。因此，開發(fā)高效穩(wěn)定可被藍(lán)光芯片激發(fā)發(fā)光在紅光波段范圍的新型發(fā)光材料顯得尤為重要。

稀土或過渡金屬摻雜氮化物是近年來發(fā)現(xiàn)的一類新型、性能優(yōu)異的發(fā)光材料。由于N^3-相比于O^2-離子具有更高的負(fù)電荷，電子云重排效應(yīng)使得氮化物材料具有更強(qiáng)的共價性，因此激活離子如Eu²⁺或Ce³⁺等的5d激發(fā)態(tài)能級分裂更大，并且5d能態(tài)的重心也會降低，對比氧化物熒光粉利于實現(xiàn)較長波長的吸收和發(fā)射。然而目前報道的氮化物紅色熒光粉，如CaAlSiN₃:Eu²⁺,La₃Si₆N₁₁:Ce³⁺,SrSiN₂:Eu²⁺等，通常制備工藝較為復(fù)雜，對設(shè)備條件要求較為苛刻，需要高溫高壓或多次燒結(jié)，極大的限制了其應(yīng)用。因此，開發(fā)出發(fā)光效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好、制備條件溫和的新型氮化物紅色熒光粉是當(dāng)前業(yè)內(nèi)積極探索的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的制備紅色熒光粉的方法工藝復(fù)雜、條件苛刻的問題，而提供一種氮化物紅色熒光體、制備方法和白光二極管照明光源。

本發(fā)明首先提供了一種氮化物紅色熒光體，該氮化物紅色熒光體的化學(xué)通式為：A_aB_bC₂N₆，其中A元素選自堿土元素Mg、Ca、Sr或Ba中的一種或幾種；B元素選自鑭系元素Ce、Nd、Sm、Eu、Tb或Dy的一種或兩種；C元素選自碳族元素Si、Ge或Sn的一種或兩種；其中a+b＝5,0.002≤b≤0.05。

本發(fā)明還提供一種氮化物紅色熒光體的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：在氮氣保護(hù)的手套箱中，按照化學(xué)式A_aB_bC₂N₆的化學(xué)計量比，稱取含A的化合物、含B的化合物和含C的化合物為原料，然后稱取助溶劑，研磨混合均勻，得到混合物；

步驟二：將步驟一得到的混合物放入剛玉坩堝內(nèi)，并放入通有還原氣氛的管式爐中進(jìn)行燒結(jié)、冷卻至室溫取出，得到熒光粉；