[发明专利]一种发光材料以及包含该发光材料的发光装置

说明书

本发明实施例涉及一种发光材料和包含该发光材料的发光装置，该发光材料包括无机化合物且该无机化合物具有与SrAlsubgt;2/subgt;Sisubgt;2/subgt;Osubgt;8/subgt;相同的晶体结构，通过对该无机化合物包含的元素种类、含量以及掺杂比例等的选择，使得掺杂元素在激发波长范围内的吸收效率明显提升，促进了发射强度和外量子效率的提升，从而明显提升了该发光材料的发光强度。采用本发明实施例提供的发光材料与相应的光源以及发光材料配合使用，使得发光器件能够发出高光效、高显色的光，能够有效提升发光装置的色域，从而满足超高色域液晶显示背光源等领域的应用需要。

技术领域

本发明实施例涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种发光材料以及包含该发光材料的发光装置。

背景技术

随着信息技术的不断发展，平板显示设备日益朝着轻薄化、高分辨、高色彩饱和度等方向发展。液晶显示以其性能稳定、能耗较低、使用寿命较长等优点，仍为目前主流的平板显示技术。作为LCD关键技术之一，背光源的选择对于图像清晰度、色彩饱和度等提升显示色域方面起着至关重要的作用。而由单一芯片配合一种或多种荧光粉的白光LED，相比于多芯片复合，具有寿命长、光衰小、成本低、光色稳定等特点，逐步取代传统LCD背光源的冷阴极射线管等技术，成为液晶显示领域的主流背光源。目前荧光转换型白光LED主要有以下三种实现方式，其中蓝光LED芯片配合红色、绿色荧光粉的这种组合方式，可通过对红粉、绿粉的种类和比例的调控，以满足多种应用场景的光源需求，逐步发展成为主流的LED白光实现方式。

色域(color gamut)是评价显示设备的主要参数之一，体现的是对真实世界的色彩再现能力。色域(色彩空间)越大，代表颜色的覆盖范围就越大，显示器的色彩就越艳丽逼真。以LED为背光源的液晶显示技术，相比于一些新型显示技术，如OLED和QLED等，具有寿命较长、生产工艺成熟、成本较低等优点，但目前色域较低，无法满足人们日益增长的视觉需求。因此，色域的进一步提升成为液晶显示领域的重要发展方向。

由液晶显示的工作原理可知，背光源的光线需要经过彩色滤光片，得到3个独立的R、G、B光谱，再组合成不同颜色。只有与滤光片光谱相近的背光源才能更好地透过，且发光强度不会有所损失。因此，需要组成白光LED的绿色和红色荧光粉发射光谱半峰宽较窄，与滤光片波长相匹配。目前显示用红色荧光粉，如K₂SiF₆:Mn⁴⁺等，发射光谱半峰宽为5nm左右，色坐标接近马蹄形图右下端，对色域的提升已接近最大值。但目前绿色荧光粉的色纯度较低，发射光谱较宽，不同半峰宽和峰值波长对应的色坐标值相差较大，因此亟待开发新型窄谱带绿色荧光粉体系，以实现色域的进一步提升。

目前绿色荧光粉主要集中在以Ce³⁺、Eu²⁺或Mn²⁺离子作为激活中心的体系中。其中Ce³⁺的激发-发射属于f-d之间的跃迁，由于其外层4f能级只有一个电子，在激发至5d能级时，由于没有外层s和p电子的屏蔽，其发光性能严重受周围晶体场影响，易造成能级劈裂，呈现宽谱发射，半峰宽一般大于100nm。Eu²⁺离子的5d能级同样裸露在外，易受到周围晶体场的影响而产生能级劈裂，但Eu²⁺在一些具有较强刚性的晶体结构中，如β-SiAlON等，能级劈裂程度减小，其发射光谱半峰宽可降低至50nm左右。而Mn²⁺的电子构型为3d⁵，在四面体晶体场中一般呈现510～540nm的绿色发光，且半峰宽较窄(18～45nm)，能量集中，色纯度较高，可被蓝光芯片所激发，并且可通过基质元素比例调控、掺杂取代、敏化等方式促进Mn²⁺发光强度的提升，但目前发光效率不高。

综上所述，超高色域显示用绿色荧光粉目前整体发光效率较低、半峰宽较宽等问题，离实际生产应用仍有一定差距，亟待开发能被蓝光芯片所激发的新型窄谱带绿色荧光粉，以满足超高色域显示用背光源领域的应用需要。

发明内容