[发明专利]一种LED氧氮化物荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED氧氮化物荧光粉及其制备方法，属于荧光材料制备领域。

背景技术

白光LED作为新一代照明光源，它与传统的照明光源比如荧光灯和白炽灯相比较有很多优势，例如：节能环保、发光效率高、寿命长、色彩鲜艳等优点。因此，它被称为继荧光灯、白炽灯之后的第四代固态照明光源，它的应用越来越广泛，受到广泛关注。

实现白光LED的方法目前主要有三种：一是利用多个LED芯片法，用绿、红、蓝3种颜色的LED，根据三原色原理，按照一定的比例组合发出白光；二是利用荧光粉转换法，用GaN基芯片所发射的蓝光激发YAG：Ce³⁺荧光粉，芯片和荧光粉发出的光混合形成白光；三是集成单芯片法，是在一个芯片中利用多个活性层使LED直接发出白光。第二种方法目前应用最多也最成熟，但是缺点也十分明显，由于是黄光和蓝光二基色复合形成的白光，缺少了红色的成分，显色指数偏低。

目前，国内外的绿色和黄色荧光粉在LED封装应用中已经很成熟，但红色荧光粉由于稳定性和发光效率不能与其他荧光粉相比，稳定性差、寿命短、发光效率低，难以满足三基色荧光粉的要求。而新近合成的一类氧氮化物荧光粉则能弥补这个缺陷。最近几年，稀土激活的特别是Eu激活的氮化物和氮氧化物受到很大关注，并得到快速的发展。Eu激活的碱土氮化物红色荧光体是从1999年到现在飞速发展的高效荧光体，主要受固态照明LED发展而兴起。这类氮化物红色荧光体的物化性质很稳定，在空气和水中稳定不分解，而且具有光衰小、寿命长等优点，在白光LED封装中得到广泛应用，使白光LED实现全光谱、低色温新、高显色性光源。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种高效抗光衰的氧氮化物荧光粉的制备方法，该氧氮化物荧光粉提高普通荧光粉发光效率，发光效率高，抗衰且延长荧光粉寿命，提高流明效率，具有高显色性。

实现本发明目的的技术方案是：一种LED氧氮化物荧光粉，该氧氮化物荧光粉的结构式为(X_yRe_1-y)₄Al_3-ySi₂N₅O₂C，其中，X为Sr，Re为Gd，0.1≤y≤0.5。

上述LED氧氮化物荧光粉的制备方法，包括如下步骤：

将分别含有Sr、Gd元素的氧化物，按照LED氧氮化物荧光粉的化学结构计量比，与Al₂O₃、Si₃N₄和石墨粉混合，并研磨，将上述混合粉末放置在高温烧结炉中，在H₂气氛下升温到1495-1505℃保持6小时，再升温到1695-1705℃并保持4小时，升温速率为550℃/h，然后冷却到常温，最后得到氧氮化物荧光粉。

炉中H₂体积比为90%。

与现有技术相比，本发明的氧氮化物荧光粉提高普通荧光粉发光效率，发光效率高，抗衰且延长荧光粉寿命，提高流明效率，具有高显色性，此氧氮化物荧光粉可作为大功率LED荧光粉首选材料。

附图说明

图1是本发明的实施例一的(X_0.1Re_0.9)₄Al_4.9Si₂N₅O₂C荧光粉的室温激发发射光谱。

具体实施方式

实施例一：(X_0.1Re_0.9)₄Al_4.9Si₂N₅O₂C荧光粉的制备

分别称含有Sr、Gd的氧化物各1.11325g，Al₂O₃为0.923122g、Si₃N₄为2.1356g、石墨粉3.66g，并研磨。将上述氧化物放置在高温烧结炉中，在90%H2气氛下升温到1500℃保持6小时，再升温到1700℃并保持4小时，升温速率为550℃/h，然后冷却到常温，最后得到氧氮化物荧光粉，其室温激发发射光谱如图1所示。