[发明专利]含氮化合物荧光材料及其制造方法和使用其的发光装置

说明书

本发明为专利号为200710140594.6，申请日为2007年8月15日，名称为《含氮化合物荧光材料及其制造方法和使用其的发光装置》的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种含氮化物荧光材料及其制造方法和使用其的发光装置，特别涉及包括采用半导体发光元件(LED)在内的白光系及多色系发光装置用的荧光材料及其制造方法，属于照明技术、显示和光电子领域。

背景技术

蓝、绿、白光发光二极管的问世，使得被誉为“照亮未来的技术”的LED(半导体发光二极管，Light-Emitting Diode)，正逐渐走进了我们的日常生活。白光LED的出现，是LED从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光，更能较好反映照射物体的真实颜色，这使得白光LED的应用市场将非常广泛。

目前在现有技术领域，实现白光LED的方式，以通过紫外芯片或蓝光芯片激发荧光材料的方法为主。但是，由于受到荧光材料的限制，这些方法都存在一定的局限性。

如专利US 5998925、US 6998771、ZL00801494.9中，都是利用蓝光芯片激发铈激活的稀土石榴石荧光材料(如Y₃Al₅O₁₂:Ce，(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂:Ce，简称YAG；或Tb-石榴石，简称TAG)，通过蓝光芯片激发荧光材料发出黄光与部分蓝色芯片的蓝光复合出白光。这种方法中，所使用的荧光材料在白光LED的应用和性能方面具有很大的局限性。首先，这种荧光材料的激发范围在420～490nm的范围内，最有效的激发在450～470nm的范围内，对于紫外光区域和可见光的短波长侧区域及绿光区域不激发；其次，这种稀土石榴石结构的荧光粉的发射光谱最大只能到540nm左右，缺少红色成分，造成白光LED的显色指数较低。

以往的硫化物红色荧光材料，虽然可以作为补色成分加入到白光LED中，用以弥补显色指数，降低色温。但是，其发光亮度低，虽然提高显色指数，却降低LED的流明效率；而且，其化学稳定性和耐老化性能差，并腐蚀芯片，缩短了LED的使用寿命。

在专利US 6649946、USPA 20040135504、CN 1522291A、CN 1705732A、CN1596292A、CN 1596478A、US 6680569中，所涉及的是UV-蓝光区域可以有效激发的稀土激活的氮化物或氮氧化物荧光材料。这种方法的荧光材料的有效激发波长范围有所增加，发射范围也可以从绿光到红光，但是这种荧光材料的发光亮度较低，而且制造成本较高，作为实用化的LED荧光粉使用还有很大的局限性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种含氮化合物荧光材料，具有激发范围宽(240～530nm)，发射范围宽(400～700nm)，光转换效率高，耐老化性能优异的特性；本发明的另一个目的是提供一种含有本发明所述的含氮化合物荧光材料的发光装置，特别涉及白光LED。

本发明的含氮化合物荧光材料的化学组成通式可用式(1)表示为：

M_aA_bQ_cO_dN_e:Re_f，R1_g，R2_h    (1)