[发明专利](氧)氮化物荧光粉、白光发射装置及荧光粉制法

说明书

技术领域

本发明涉及(氧)氮化物荧光粉(phosphor)、包括该(氧)氮化物荧光粉的白 光发射装置、以及制备氮化物荧光粉的方法。

背景技术

常规地，荧光灯和白炽灯广泛地用作光源。然而，用在荧光灯中的汞(Hg) 导致环境问题，因此不令人满意。而且，这些常规光源因其很短的寿命以及 很低的效率而不适合用于节约能源。因此，已进行了许多近期研究以提高白 光发射装置的效率。

白光发射装置可以通过使用UV光发射二极管(UV-LED)作为光源激发 三原色(红色、绿色和蓝色)荧光粉，通过使用蓝光LED作为光源激发红色和 绿色荧光粉，或者通过使用蓝光LED作为光源激发黄色荧光粉来产生白光。

在这三种方法中，通过使用蓝光LED作为光源激发黄色荧光粉而产生 白光的方法由于红光的强度低而导致差的颜色再现性。

因此，已经进行了越来越多的研究以开发基于其它通过使用UV-LED和 蓝光LED激发荧光粉来产生白光的方法的照明系统。这些方法可提供良好 的颜色再现但表现出低的效率。

同时，通常已知的红色荧光粉不适合用在白光发射装置中。这些红色荧 光粉对于阴极射线、VUV(真空紫外)射线以及短波长的光呈现出良好的发射 效率，但是当用在白光发射装置中时对于UV和蓝光呈现出差的发射效率。 因此，在白光发射装置技术领域中，强烈需要开发对于UV和蓝光具有高的 效率的红色荧光粉。

在这些情况下，已经开发出一些氮化物荧光粉。这些氮化物荧光粉在 UV和蓝光下发光，但是光强不足以在商业上用于白光发射装置。迄今已知 的氮化物荧光粉制备方法采用高温和高的氮气压力(0.1MPa或更高)的工艺 条件。因此，需要设计耐高温高压的特殊装置。此外，不稳定的的材料被用 作起始材料，因此，用于处理起始材料的条件的严格性提高。同样地，尚未 开发出适合商业生产的红色荧光粉。

发明内容

本文公开一种(氧)氮化物荧光粉，其为红色荧光粉。

本文还公开一种包括该(氧)氮化物荧光粉的白光发射装置。

本文还公开一种在稳定及温和的条件下制备荧光粉的方法。

本文公开一种(氧)氮化物荧光粉，其为由下式1表示的化合物：

<式1>

{M_(1-x)Eu_x}_aSi_bO_cN_d

其中，M为碱土金属；并且0＜x＜1，1.8＜a＜2.2，4.5＜b＜5.5，0≤c＜8，0＜d≤8， 并且0＜c+d≤8。

该(氧)氮化物荧光粉为式1的化合物，并且可具有孔。

还公开一种包括UV光发射二极管(UV-LED)；以及上述(氧)氮化物的白 光发射装置。

公开一种制备荧光粉的方法，该方法包括：将碱土金属前体化合物、Eu 前体化合物、酸、Si₃N₄粉末以及螯合剂化合物混合以形成凝胶相产物；干 燥该凝胶相产物；在初次烧结工艺中烧结该凝胶相产物以形成烧结产物；和 将该烧结产物粉碎；并且在二次烧结工艺中烧结该烧结产物。

附图说明

通过参照附图详细描述所公开的实施方式的示例性实施方式，所公开的 实施方式的上述和其它特征及优点将变得更为明晰，其中：

图1为说明根据本发明的示例性实施方式的白光发射装置的结构的示意 图；

图2说明根据本发明的示例性实施方式的(氧)氮化物荧光粉的激发光 谱；

图3说明根据本发明的示例性实施方式的(氧)氮化物荧光粉的发射光 谱；

图4说明根据本发明的示例性实施方式的(氧)氮化物荧光粉的发射光 谱；

图5说明在根据本发明的示例性实施方式的荧光粉制备方法中产生的作 为中间体的Sr²⁺-螯形化合物的结构式；

图6为说明在根据本发明的示例性实施方式的荧光粉制备方法中产生的 凝胶相产物的示意图；

图7为说明在根据本发明的示例性实施方式的荧光粉制备方法中，通过 初次烧结，凝胶相产物向烧结产物的转化的示意图；

图8为说明在根据本发明的示例性实施方式的荧光粉制备方法中通过二 次烧结产生荧光粉的示意图；