[发明专利]一种荧光体化合物、及其制备方法和组合物

说明书

本发明提供了一种荧光体化合物及其制备方法和组合物。本发明荧光体化合物通式为k(M1_0.04‑aM2_aN_bO_cR_d)·X1_nN_δ：mRe/uX2·vX3。所述荧光体化合物由于荧光母体的结构空隙通道中碱金属离子、碱土金属离子及过渡金属离子的引入使得结构结合力加强、热振动改善而改善发光性能和抗衰减性能，结构空隙通道中不同价态、不同半径阳离子的引入也起到改善结构微观宏观均衡性和结晶性的作用而提高荧光体化合物的实际应用性能。所述荧光体化合物通过引入纳米离子络合添加技术而改进的多步骤高温固相反应方法制备，其可被紫外－蓝绿光激发后，发射出从蓝色到红色的发光，应用于LED器件的制造。

技术领域

本发明属于荧光体领域，具体涉及一种发光性能改善的氮化物和氮氧化物荧光体化合物及其制备方法，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体，及其制备方法和应用。

背景技术

在LED普通照明技术中，主要利用蓝光芯片激发黄色发射的荧光粉来产生黄光，而黄光与其余的蓝光混合即可获得白光，而对于LED照明应用的另一领域显示背光源来说，则需要蓝光芯片激发的高色纯度的绿色及红色荧光材料。传统的黄色荧光粉主要有稀土离子激活的石榴石结构材料(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂：Ce，(简称YAG)和稀土离子激活的碱土金属正硅酸盐材料(Sr,Ba,Ca)₂SiO₄:Eu。为了获得应用性能更加优异的暖白光照明效果，近年来在几种氮化物基体中也发现了可以用于暖白光效果补色的、在蓝光激发下获得红色发光的荧光材料。现有技术中公开了一种可以被紫外-蓝绿光激发而发射600～650nm红光的Eu²⁺激活的碱土金属硅氮化物荧光材料(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈。然而，这种材料的流明效率较低，热衰减也较大。现有技术中还公开了另一种可以被紫外-蓝绿光激发而发射600～700nm红光的Eu²⁺激活的碱土金属氮化物荧光材料(Ca,Sr)AlSiN₃。这种材料的发光性能优于(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu材料，发光效率提高了15％左右，热衰减也更小，已经成为暖白光照明方案的主流红色荧光材料。然而，这种红色荧光材料发射光谱半高宽过宽，在75-95nm范围内，达不到显示背光源对于高色纯度的要求，只能用于照明光源领域而无法用于显示背光源领域。

除在完全由N为阴离子配位的晶格中获得了光衰较小、发射红光的材料外，近年来在氮化物及由N和O共同作为阴离子配位的氮氧化物材料中亦发现了优良的从蓝色到橙色发射的LED荧光材料。这些以N为阴离子配位的晶格具有一个共同特征，就是其具有很强的共价性、性质稳定，容易在激活剂的作用下形成更大的晶体场能级劈裂而实现红色的发射，其较强的结构刚性也易于获得热稳定性较好、光衰较小的材料，如蓝绿-绿色发射的碱土金属氮氧化物材料(Ba,Sr,Ca)Si₂O₂N₂:Eu，也成为LED照明全光谱方案中一种理想的蓝绿色补色材料。然而，这种材料的发光颜色中蓝绿色部分不适合显示背光源要求，而绿色部分也因为较宽的发射光谱半高宽，也不适合用于显示背光源领域，只能用于LED照明领域。