[发明专利]氟氧化物荧光粉及含有该荧光粉的发光装置

说明书

本发明涉及一种高发光亮度和高稳定性氟氧化物红色荧光粉及其所制成的发光装置。该荧光粉的组成为3.5MgO·0.5MgF₂·x(Ge_1‑zMn_z)O₂·yM₃N₄，式中，M为选自Si、Ti中的至少一种元素；x为(Ge_1‑zMn_z)O₂的物质的量，y为M₃N₄的物质的量，z为Mn的物质的量，其中，0.75≤x<1.0，0<y≤0.084，0.005≤z≤0.05。本发明采用Si或/和Ti、N共掺杂对荧光粉的晶体场进行调节，显著提高了荧光粉的发光强度。

技术领域

本发明属于无机发光材料领域，涉及一种无机化合物组成的荧光粉及其发光装置，更具体地，涉及一种氟氧化物LED红光荧光粉及含有该荧光粉的发光装置。

背景技术

白光LED具有高光效、低能耗、长寿命、无污染等优点，在照明和显示领域得到了广泛的应用。在白光LED实现过程中，荧光粉起着十分重要的作用，它决定着白光LED的光效、色温和显指等性能指标。在显示领域，在追求高显色的同时，追求高色域逐渐成为当前发展的趋势。这其中，具有高亮度、窄半峰宽的绿色荧光体和红色荧光体是实现高色域的关键。

Mn⁴⁺激活的氟化物及氟氧化物红色荧光体具有亮度高、半峰宽窄等优点。1968年，美国专利(US3576756)报道了Mn⁴⁺激活的K₂TiF₆，K₂SiF₆等红光荧光粉。近些年，美国通用电气公司又申请了Mn⁴⁺激活的EMF₆(M＝Ge,Si,Sn,Ti,Zr；E＝Mg,Ca,Sr,Ba,Zn)；A₂NF₅(A＝Li,Na,K,Rb,Cs；N＝Al,Ga,In),以及A₂PF₇(P＝Nb,Ta)等氟化物红光荧光粉专利(US7497973；US7648649；US7847309)。在Mn⁴⁺激活的氟氧化物荧光粉中，1950年研制出Mg₄GeO_5.5F:Mn⁴⁺荧光粉，最早应用在高压汞灯材料中。2005年，美国通用电气公司报道了氟锗酸镁可作为白光LED中的应用(US6939481)，同年通用电气公司采用Mn⁴⁺激活的氟锗酸镁荧光粉和有机电致发光材料一起组成白色发光器件(US6903505)。但是，此类材料在稳定性和发光效率方面仍然相对较差，因此非常有必要提出一种具有新的组成的具有高光效、高稳定性的氟氧化物红色荧光体。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是：(1)提供一种高亮度和高稳定性的氟氧化物的红色荧光粉；(2)提供一种含有该荧光粉的发光装置。

为此，本发明所采用的技术方案如下：

一种LED红色荧光粉，其化学结构式如下：3.5MgO·0.5MgF₂·x(Ge_1-zMn_z)O₂·yM₃N₄，式中，M为选自Si、Ti中的至少一种元素；x为(Ge_1-zMn_z)O₂的物质的量，y为M₃N₄的物质的量，z为Mn的物质的量，其中0.75≤x<1.0，0<y≤0.084，0.005≤z≤0.05。

优选地，0.76≤x<0.95,0.033≤y≤0.084,0.01≤z≤0.04；更优选地，0.77≤x<0.90，0.05≤y≤0.067，0.015≤z≤0.03；此时荧光粉具有较高的亮度。