[发明专利]氮化物荧光粉及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮化物荧光粉及其制备方法与应用。

背景技术

发光二极管LED(Light Emitting Diode)是一种可将电能转换为光能的能量转换器件，具有工作电压低，耗电量少，性能稳定，寿命长，抗冲击，耐震动性强，重量轻，体积小，成本低，发光响应快等优点。因此在显示器件和短距离、低速率的光纤通信用光源等方面有广泛的应用，特别是近年来蓝色、紫色及紫外LED的迅速发展，使这种新型的光源必将成为21世纪的新一代光源，对节能、环保、改善人们生活质量等方面都具有重大的意义。

目前，LED实现白光的方法主要是在蓝光LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，蓝光和黄光混合形成白光；或者是在蓝光LED芯片上涂敷被蓝光激发而发射绿光和红光的荧光粉，红光、蓝光、绿光混合形成白光；或者是近紫外光和蓝光LED芯片上涂敷高效的三基色荧光粉而制成白光LED。然而，红色荧光粉效率较低，稳定性不够好，在使用过程中光衰较大；基于蓝光LED的光转换材料的吸收峰要求位于420～470nm，能够满足这一要求的荧光材料非常少，而且吸收强度也不是很大，这类荧光材料的探找有相当的困难；可用于400nm的紫外管(UV-LED)激发的荧光粉在激发波长上无法很好与UV-LED的匹配。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种可被280～480nm紫光、蓝光LED激发，且光转换效率高、稳定性好，同时呈现峰值在600nm以上的红色宽带发射的氮化物荧光粉。

本发明所提供的氮化物荧光粉，其化学组成式为

(Y_1-xSm_x)₂Si₄N₆C，其中x＝0.004～0.03

本发明的氮化物荧光粉的化学组成式中的x也可以为0.004～0.008，0.008～0.012，0.012～0.015或0.015～0.030。

本发明的另一个目的是提供上述氮化物荧光粉的制备方法。

本发明所提供的氮化物荧光粉的制备方法，包括如下步骤：

按(Y_1-xSm_x)₂Si₄N₆C，其中x＝0.004～0.030的摩尔比，分别称取Y₂O₃、Si₃N₄、Sm₂O₃和石墨粉，研磨混匀；在氮气保护气氛下升温到1600℃，然后在1600℃保温10小时；冷却到室温，所得产物在空气中升温到600℃，然后在600℃保温24h；冷却后，粉碎过筛，得到氮化物荧光粉。

根据本发明的一个方面，所述氮化物荧光粉的化学组成式中的x也可以为0.004～0.008，0.008～0.012，0.012～0.015或0.015～0.030范围内的任何值。

根据本发明的一个方面，所述氮气保护气氛下的升温速度为177.8℃/h。

根据本发明的一个方面，所述空气中的升温速度为400℃/h。

本发明的氮化物荧光粉能有效吸收近紫外光和蓝光，并有效地发射峰值波长位于600-610nm的长波可见光，是一种适用于白光LED器件应用的新型荧光粉。

附图说明

图1为本发明的(Y_0.996Sm_0.004)₂Si₄N₆C荧光粉的室温激发发射光谱；

图2为本发明的(Y_0.992Sm_0.008)₂Si₄N₆C荧光粉的室温激发发射光谱；

图3为本发明的(Y_0.988Sm_0.012)₂Si₄N₆C荧光粉的室温激发发射光谱；

图4为本发明的(Y_0.985Sm_0.015)₂Si₄N₆C荧光粉的室温激发发射光谱；