[发明专利]荧光粉、其制备方法及具有其的发光器件

说明书

本发明提供了一种荧光粉、其制备方法及具有其的发光器件。该荧光粉包含无机化合物，该无机化合物的组成至少包含M元素、A元素、D元素和R元素，其中，M元素是选自Lu、La、Pr、Nd、Sm、Y、Tb和Gd组成的组中的一种或两种元素，且必含Lu；A元素为Si和/或Ge；D元素是选自O、N和F组成的组中的一种或两种元素，且必含N；R元素为Ce和/或Dy。由于Lu³⁺的离子半径较La³⁺的离子半径小，因此，无机化合物中含有Lu元素时，会导致原来的配体位收缩，为了减小由于配体位收缩导致的晶格畸变，与之相邻的配体位发生膨胀，导致原有晶体场环境减弱，使其光色性能可以根据需求进行灵活调整；且其热稳定性较好。

技术领域

本发明涉及荧光材料领域，具体而言，涉及一种荧光粉、其制备方法及具有其的发光器件。

背景技术

白光LED作为一种新型绿色固体光源，相对于传统白炽灯，荧光灯光源具有发光高效率高、能耗低、寿命长、发热少、体积小、不易损坏、响应快、环境友好等优点，在半导体照明和液晶背光显示领域得到了成功的应用。

目前，白光LED的主流实现方案为蓝光LED芯片搭配多种发射波长的荧光粉，荧光粉是决定白光LED器件发光效率特别是色温和显色指数等性能的关键因素。铝酸盐系列黄色荧光粉和黄绿色荧光粉是目前最为成熟的荧光粉体系，拥有70％以上的市场容量。

大功率白光LED、激光照明和显示作为未来重要的发展趋势，因此对与其配套的荧光粉稳定性提出了更高的要求，铝酸盐系列荧光粉热稳定性已无法满足高密度能量激发需要，日本三菱化学株式会社发明了一款新型氮化物荧光粉，其稳定性优于铝酸盐系列荧光粉，具体可参考公开号为CN101663372A和公开号为CN102361956A的专利文件。

但是，上述专利文件提供的氮化物荧光粉的发射光谱可调控性困难，导致其光色性能难以根据需求进行灵活调整，进而使其应用受到限制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种荧光粉、其制备方法及具有其的发光器件，以解决现有技术中荧光粉发射光谱可调控性困难的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种荧光粉，包含无机化合物，该无机化合物的组成至少包含M元素、A元素、D元素和R元素，其中，M元素是选自Lu、La、Pr、Nd、Sm、Y、Tb和Gd组成的组中的一种或两种元素，且必含Lu；A元素为Si和/或Ge；D元素是选自O、N和F组成的组中的一种或两种元素，且必含N；R元素为Ce和/或Dy。

进一步地，上述Lu元素在M元素中所占原子摩尔比为1～50％，且无机化合物具有与La₃Si₆N₁₁相同的晶体结构。

进一步地，上述无机化合物的组成式为M_3-aA_xD_y:aR，其中，参数a、x和y满足以下条件：0＜a≤0.8，5≤x≤7，10≤y≤12。

进一步地，上述Lu元素在M元素中所占原子摩尔比为1～40％，优选为15～35％。

进一步地，上述A元素为Si。

进一步地，上述D元素为N。

进一步地，上述R元素为Ce或者Ce和Dy的组合。

进一步地，0.1≤a≤0.5；5.5≤x≤6.5，优选x＝6；10.5≤y≤11.5，优选y＝11。

进一步地，上述M元素包含Lu元素和La元素，优选Lu元素和La元素的原子摩尔数之和占M元素的原子摩尔数的80～100％。

进一步地，上述荧光粉激发光谱峰值波长位于420～460nm，且能发射峰值波长覆盖515～540nm的区间。