窄带红色磷光体制造技术

技术编号:18464139 阅读:45 留言:0更新日期:2018-07-18 15:04
窄带红色磷光体可以具有一般组成MSxSeyAz:Eu,其中M是Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一个,A是C、N、B、P和单价组合基团NCN(氰胺)中的至少一个,且可以在一些实施例中进一步包括O、F、Cl、Br和I中的一或多个。在一些实施例中,0.8

Narrow band red phosphor

The narrow band red phosphor can have a general composition of MSxSeyAz:Eu, in which M is at least one of Mg, Ca, Sr and Ba, and A is at least one of C, N, B, P, and monovalent combined group NCN (cyanamide), and can be further included in some embodiments, one or more of them. In some embodiments, 0.8

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】窄带红色磷光体相关申请的交叉引用
本专利技术的实施例涉及具有一般组成MSxSeyAz:Eu的窄带红色磷光体,其中M是Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一个,且A是C、N、B、P和单价组合基团NCN(氰胺)中的至少一个,以及包括其的白光发光装置。
技术介绍
具有高显色指数(CRI,Ra>80)和低相关色温(CCT<4500K)的暖白光LED需要合适的红色磷光体。成功的磷光材料包括如Eu2+或Ce3+掺杂的(氧基)氮化物化合物的材料,例如(Ba,Sr)2Si5N8:Eu2+和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+。但是,这些磷光体在用于某些应用时具有缺点,因为其发射光谱较宽(半高全宽(full-widthathalfmaximum)大致是75-85nm)且大部分的光谱超出650nm波长(人眼不敏感的光谱部分),这显著降低了LED照明的光效。MSxSey:Eu2+材料显示600至650nm的红色发光,并且在与黄色或绿色磷光体组合之后提供高LED照明光效。但是,具有一般组成MSxSey:Eu的窄带红色磷光体是吸湿的,并且由于暴露于湿气(水蒸气)、氧气和/或热而展现光致发光的快速劣化。明显地,需要改进的具有一般组成MSxSey:Eu的窄带红色磷光体,所述磷光体与涂层相容以保护磷光体粒子免受湿气和氧气侵袭且使得磷光体能够商业上适用。此外,需要在用于LED背光的极特定波长下的红色窄带磷光体,其增加显示色域且提供用于电视机、智能手机或其它消费型电子装置的更鲜艳颜色。
技术实现思路
窄带红色发光磷光体可以在一些实施例中具有一般组成MSxSeyAz:Eu,其中M是Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一个,A是C、N、B、P和单价组合基团NCN(氰胺)中的至少一个,且可以在一些实施例中进一步包括O、F、Cl、Br和I中的一或多个。在一些实施例中,(1)0.8<x+y<1.25(其中x≥0且y≥0.1)且0<z≤0.05,在一些实施例中,(2)0.8<x+y<1.25(其中x≥0且y≥0.1)且0<z≤0.03,在一些其它实施例中,(3)x+y不等于1,x≥0,y≥0.1且0<z≤0.05,在其它实施例中,(4)1.0<x+y<1.25(其中x≥0且y≥0.1)且0<z≤0.05,且在其它实施例中,(5)x、y和z是通过电荷平衡严格地确定且具有提供电荷平衡化学式的值。此外,红色发光磷光体可以进一步包含氧、氟、氯、溴和碘中的一或多个。在一个实施例中,M是钙。在其它实施例中,M是锶。在一些实施例中,A是碳。或者和/或另外,A是硼。为了改进红色发光磷光体的可靠性,各种实施例可以在所述磷光体粒子中的每一个上进一步包含涂层,所述涂层包含一或多种选自由以下组成的群组的材料:氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化锆、氧化硼、氧化铬、氟化钙、氟化镁、氟化锌、氟化铝和氟化钛。在一个优选实施例中,涂层包含氧化铝。红色发光磷光体粒子可以具有在3.0至45.0微米范围内的由直径D50定义的粒度分布。或者,磷光体粒子可以具有在5.0至25.0微米范围内的由直径D50定义的粒度分布。根据本专利技术的其它方面,白光发光装置可以包含:峰值发射波长在400nm至480nm范围内的蓝色和/或UV激发源;本专利技术的经涂布窄带红色磷光体;和峰值发射在较短波长,如黄色、绿色、黄色/绿色和蓝色处的磷光体。此外,窄带红色磷光体可以涂布有如本文所述的氧化铝。在利用蓝色激发源的实施例中,激发源可以具有400nm至480nm范围内的峰值发射波长,且在其它实施例中具有450nm至480nm范围内的峰值发射波长。在一些实施例中,红色发光磷光体粒子吸收450nm波长的辐射且发射光致发光峰值发射波长在约600nm与约630nm之间的光。优选地,红色发光磷光体具有小于55nm的发射峰半高全宽。根据本专利技术的其它方面,本专利技术的红色磷光体可以在与窄带绿色磷光体,如SrGa2S4:Eu2+、β-sialon:Eu2+或不含镉的量子点,如InP/ZnS量子点组合时用于显示应用。在一些实施例中,由显示器背光发射的白光照明覆盖包括如在CIE1931xy色度图上绘制的NTSC1953(国家电视系统委员会)色域规格的大于90%的区域。在一些实施例中,色域可以接近NTSC1953颜色标准的面积的94%。根据其它实施例,光致发光彩色显示器可以包含:包含多个红色、绿色和蓝色像素区域的显示面板,包含红色、绿色和蓝色磷光体,包括本专利技术的红色磷光体的显示器背光;和安置于在白光照明系统远端的显示面板一侧上的滤色板,其中滤色板包含以下中的至少一个:经操作以允许红光通过的对应于显示器的红色像素区域的第一滤光区域;经操作以允许绿光通过的对应于显示器的绿色像素区域的第二滤光区域;和经操作以允许蓝光通过的对应于显示器的蓝色像素区域的第三滤光区域。根据其它实施例,显示面板可以包含:多个红色、绿色和蓝色像素区域;经操作以产生用于操作显示器的激发辐射的激发源,如蓝色LED;包含以下中的至少一个的光致发光色彩元素板:对应于显示器的红色像素区域的包含本专利技术的任何实施例的红色发光磷光体的第一光致发光材料,其经操作以回应于所述激发辐射而发射红光;对应于显示器的绿色像素区域的第二光致发光材料,其经操作以回应于所述激发辐射而发射绿光;和对应于显示器的蓝色像素区域的第三光致发光材料,其经操作以回应于所述激发辐射而发射蓝光;和安置于在白光照明系统远端的显示面板一侧上的滤色板,其中滤色板包含以下中的至少一个:经操作以允许红光通过的对应于显示器的红色像素区域的第一滤光区域;经操作以允许绿光通过的对应于显示器的绿色像素区域的第二滤光区域;和经操作以允许蓝光通过的对应于显示器的蓝色像素区域的第三滤光区域。根据一些实施例,制造磷光体的方法可以包含:在坩埚中组合MSeO4:Eu晶体、硫粉和包含A的粉末状材料;和烧结组合材料;研磨烧结材料;以及洗涤研磨材料;其中M是Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一个;其中A包含碳、氮、硼、磷和单价组合基团NCN(氰胺)中的一或多个;其中选择S的量以提供Se与S的所需化学计量比;其中A的量在2.0与5.5重量%之间;且其中所述磷光体具有由化学式MSxSeyAz:Eu表示的组成,其中0<z≤0.5且0.8<x+y<1.25(其中x≥0且y≥0.1)。所述方法可以进一步包含在所述组合中添加焊剂,其中所述焊剂选自由LiF、NH4Cl、CaCl2和NH4Br组成的群组。在一些实施例中,A是碳。在其它实施例中,A是硼酸。A可以在3.0与4.5重量%之间,且在其它实施例中,A在3.3与4.3重量%之间。附图说明所属领域的普通技术人员在结合附图审阅了本专利技术的的特定实施例的以下描述后,将容易理解本专利技术的这些和其它方面和特征。图1A显示通过调节S/Se比率的CaSxSeyC0.01Eu0.005磷光体的标准化发射光谱,且图1B显示根据一些实施例的CaSxSeyC0.01Eu0.005磷光体的对应XRD图案;图2A、2B、2C和2D是根据一些实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红色发光磷光体,其包含:具有由化学式MSxSeyAz:Eu表示的组成的磷光体粒子,其中M是Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一个;A包含碳、氮、硼、磷和单价组合基团NCN(氰胺)中的一或多个;0

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.09 US 62/284,810;2016.09.30 US 15/282,5511.一种红色发光磷光体,其包含:具有由化学式MSxSeyAz:Eu表示的组成的磷光体粒子,其中M是Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一个;A包含碳、氮、硼、磷和单价组合基团NCN(氰胺)中的一或多个;0<z≤0.05;且0.8<x+y<1.25。2.根据权利要求1所述的红色发光磷光体,其中x+y不等于1。3.根据权利要求1或2所述的红色发光磷光体,其中1.0<x+y<1.25。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中x、y和z具有提供电荷平衡化学式的值。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其进一步包含氧、氟、氯、溴和碘中的一或多个。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中M是钙。7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中M是锶。8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中A是碳。9.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中A是硼。10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中0.005≤z≤0.03。11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其进一步包含在所述磷光体粒子的个别粒子上的涂层,所述涂层包含一或多种选自由以下组成的群组的材料:氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化锆、氧化硼、氧化铬、氟化钙、氟化镁、氟化锌、氟化铝和氟化钛。12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中所述磷光体粒子具有由在3至45微米范围内或在5至25微米范围内的直径D50定义的粒度分布。13.根据权利要求1到12中任一权利要求所述的红色发光磷光体,其中所述红色发光磷光体具有小于55nm的发射峰半高全宽。...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱浩苟李依群
申请(专利权)人:英特曼帝克司公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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