[發明專利]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

• 申請號: 201810061370.4
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108148591A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 尤洪鵬;霍見生;邵百旗
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 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權代理有限公司 22214
• 代理人: 李外

本發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領域。該氮化物紅色熒光體的化學通式為：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。本發明還提供一種氮化物紅色熒光體的制備方法。本發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光光源激發下，能夠具有發射紅色光的熒光性能。本發明的照片光源具有良好的顯色性和較低的色溫。

技術領域

本發明屬于固體照明材料制備方法技術領域，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

第四代照明光源發光二極管(LED)，由于其具有體積小、節能、壽命長、環保無污染等諸多優點，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。實現白光LED照明的主流方式是利用半導體芯片激發熒光粉生成白光，采用這種方式，只需要一種藍光或紫外的芯片激發與之匹配的熒光粉就可產生白光，大大簡化白光LED封裝及應用成本。目前商用白光LED用熒光粉主要以YAG:Ce³⁺黃色熒光材料(主要發射波長530–550nm)為主，它能夠有效被440～480nm藍光LED芯片有效激發，熒光粉發出的黃光與芯片發出的藍光互補形成白光。然而這種組合方式的最大不足是顯色指數偏低，色較冷，難以滿足室內照明和要求高顯色指數的場合，主要原因是YAG:Ce³⁺光譜中缺少紅光波段發射。因此，開發高效穩定可被藍光芯片激發發光在紅光波段范圍的新型發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現的一類新型、性能優異的發光材料。由于N^3-相比于O^2-離子具有更高的負電荷，電子云重排效應使得氮化物材料具有更強的共價性，因此激活離子如Eu²⁺或Ce³⁺等的5d激發態能級分裂更大，并且5d能態的重心也會降低，對比氧化物熒光粉利于實現較長波長的吸收和發射。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雜，對設備條件要求較為苛刻，需要高溫高壓或多次燒結，極大的限制了其應用。因此，開發出發光效率高、化學穩定性好、制備條件溫和的新型氮化物紅色熒光粉是當前業內積極探索的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的制備紅色熒光粉的方法工藝復雜、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：在氮氣保護的手套箱中，按照化學式A_aB_bC₂N₆的化學計量比，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，并放入通有還原氣氛的管式爐中進行燒結、冷卻至室溫取出，得到熒光粉；