一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体及其制备方法和发光器件技术

本发明专利技术涉及一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，包括具有防静电功能的无机化合物，该述无机化合物包括防静电材料、基质材料和发光材料，其中：所述基质材料的元素与所述发光材料的元素固溶形成氮氧化物荧光体的前驱中间体，所述氮氧光化物荧光体的前驱中间体的表面与防静电材料的元素固溶形成氮氧光化物荧光体的最终体。本发明专利技术的氮氧化物荧光体具有较高的防静电功效，且化学稳定性好，适用于各种发光器件；本发明专利技术的制备方法采用双工艺和两段法，简便可靠，适用于工业化批量生产制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LED荧光体及发光器件
，特别是涉及一种可被紫外、紫光或蓝光有效激发的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体及其制备方法和发光器件。
技术介绍
在全球能源短缺的背景下，LED照明产品备受瞩目，随着白光LED技术的迅猛发展，对传统照明光源和背光的替代不断加速，半导体照明将快速普及。同时，通用照明和高端显示也向着更高光效、更高稳定性和更高光色品质方向发展。白光LED的封装结构也将从基于传统正装芯片的LAMP型、SMD型和COB型向基于倒装芯片技术的CSP或WLP型结构演进和发展，这将进一步要求LED的核心材料(蓝光芯片、该氮氧化物荧光体的最终体的等)组装在不断缩小的封装空间中，在狭小的空间中若LED芯片上集聚的静电荷得不到及时释放，将在两个电极上形成的较高电位差，当电荷能量达到LED的承受极限值(LED抗静电指标值)，电荷将会在瞬间释放。在极短的瞬间(纳秒级)对LED芯片的两个电极之间进行放电，从而造成各类漏电、死灯、变暗等异常现象。中国专利CN201110314997.4公开了“一种氮化物荧光粉、其制备方法及含该荧光粉发光装置”，该荧光粉的化学式为M3-x/2(N2-x，Ox)·aA1-y/3(N1-y，Oy)·bD3-z/4(N4-z，Oz)·cXmNn:dR，其中M元素至少包含Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的一种或一种以上元素；A元素至少包含B、Al、Ga、La、Gd、Sc和Y中的一种或一种以上元素；D元素至少包含Si、Ge和Ti中的一种或一种以上元素；X元素至少包含Se和Te中的一种或两种元素；R元素至少包含Ce、Eu和Mn中的一种或一种以上元素。该氮化物荧光粉还存在明显不足：在该氮化物荧光粉的合成过程中将Se和Te元素的氧化物以助熔剂的方式加入基质晶体元素中，使得Se和Te元素进入基质晶体晶格，导致该氮化物荧光粉的晶体内产生缺陷，从而降低了发光性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术所存在的不足而提供一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体及其制备方法和发光器件，本专利技术的氮氧化物荧光体具有较高的防静电功效，且化学稳定性好，适用于各种发光器件；本专利技术的制备方法为双工艺和两段法，简便可靠，适用于工业化批量生产制造。根据本专利技术提出的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，包括具有防静电功能的无机化合物，所述无机化合物包括防静电材料、基质材料和发光材料，其中：所述基质材料的元素与所述发光材料的元素固溶形成氮氧化物荧光体的前驱中间体，所述氮氧光化物荧光体的前驱中间体的表面与防静电材料的元素固溶形成氮氧光化物荧光体的最终体；其中：所述防静电材料包含Z元素，该Z元素为Se、Te中的一种或两种元素；所述基质材料包含M、A、D、O、N元素，其中：M元素为Sr、Ca、Ba及Mg中的一种或几种元素，A元素为B、Al、Ga及In中的一种或几种元素，D元素为Si、Ge、Sn及Ti中的一种或几种元素；所述发光材料包含X元素，该X元素为Ce、Eu、Dy、Ho中的一种或几种元素。本专利技术提出的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体的进一步优选方案是：所述具有防静电功能的无机化合物的化学通式为M1-xXxAaDd-zNeOg：Zz，其中参数a、d、e、g、x和z分别满足以下条件：0.001≤x≤0.1、0.8≤a≤1.2、0.8≤d≤1.2、2.8≤e+g≤3.2、0.0001≤z≤0.02、2+a×3+d×4-e×3-g×2＝0。所述具有防静电功能的无机化合物中的M元素为Sr、Ca中的一种或两种元素；A元素为Al元素；D元素为Si元素；X元素为Eu元素；Z元素为Se元素。所述氮氧化物荧光体的前驱中间体包括氮化物发光材料、氮氧化物发光材料、含氮发光颗粒或氮氧化物发光颗粒。上述本专利技术提出的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体与其它晶体晶粒或非晶颗粒的混合物，所述混合物中氮氧化物荧光体的比例不小于50wt％。所述具有防静电功能的无机化合物在在300-500nm激发光波长激发下，发出位于600nm-670nm峰波长的红光。本专利技术提出的一种发光器件，其特征在于，至少包括发紫外光、紫光或蓝光的LED芯片和氮氧化物荧光体的最终体，其中所述的氮氧化物荧光体的最终体
至少含有本专利技术上述所提出的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体。结合图2，本专利技术提出的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体的制备方法，其特征在于，按照上述本专利技术提出的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体为基础，其中，具有防静电功能的无机化合物的化学通式为M1-xXxAaDd-zNeOg：Zz，其中参数a、d、e、g、x和z分别满足以下条件：0.001≤x≤0.1、0.8≤a≤1.2、0.8≤d≤1.2、2.8≤e+g≤3.2、0.0001≤z≤0.02、2+a×3+d×4-e×3-g×2＝0，包括如下基本步骤：步骤1：采用含M元素的氮化物或氧化物、A元素的氮化物或氧化物、D元素的氮化物或氧化物作为基质材料的原料以及含X元素的氮化物、氧化物、卤化物中的一种或多种组合作为发光材料的原料，按照化学通通式M1-xXxAaDd-zNeOg中的各元素的阳离子的化学计量比称取所需原料，均匀混合后形成混合料；步骤2：将步骤1得到的混合料置于通氮气的碳管炉中进行第一次固温焙烧，焙烧温度为1700-1900℃，焙烧时间为1-24小时，然后降温至室温，经研磨、过筛，得到氮氧化物荧光体的前驱中间体；步骤3：按照化学通式M1-xXxAaDd-zNeOg：Zz中的防静电材料Z元素的阳离子的化学计量比称取Z元素的氧化物，与步骤2得到的氮氧化物荧光体的前驱中间体充分混合，然后置于通氮气的微波炉中进行第二次变温焙烧，焙烧温度为1200-1500℃，焙烧时间为1-10小时，之后降温至室温，经粉碎、洗涤、烘干、过筛，得到具有防静电功能的氮氧化物荧光体的最终体；其中，所述变温焙烧是指分两段焙烧，第一段焙烧温度为1200-1300℃、焙烧时间为0.5-5小时；第二段焙烧温度为1300-1500℃、焙烧时间为0.5-5小时。本专利技术的实现原理是：为满足对防静电要求较高的电子封装行业的应用需要，本专利技术巧妙地在不具有防静电性能的无机化合物发光材料元素中引入防静电材料元素，而使得无机化合物发光材料的防静电性能得到显著的提高。具体过程是，将包含M、A、D、O、N元素的基质材料元素和包含Z元素的发光材料元素进行合成，形成无机化合物发光材料的前驱中间体，在此基础上，将包含Se元素或Te元素的防静电材料固溶到上述无机化合物发光材料的前驱中间体的表层以取代部分Si元素或Al元素的位置，因所述Se元素或Te元素的离子半径小
于被取代的Si元素或Al元素的离子半径，使得该无机化合物发光材料的前驱中间体表面的晶体结构发生畸变，从而形成晶体结构表面的缺陷，该缺陷具有分散电荷的作用，使得无机化合物发光材料表面不易集聚静电荷，从而使得氮化物荧光体的最终体具有良好的防静电功能。本专利技术提出的制备工艺方法为双工艺和两段法：所述双工艺是指采用通氮气的碳管炉进行第一次固温焙烧和采用通氮气的微波炉进行第二次变温焙烧的相结合；所述两段法是指采用前述双工艺分两段分别得到氮氧化物荧光体的前驱中间体和具有防静电功能的氮氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，包括具有防静电功能的无机化合物，该述无机化合物包括防静电材料、基质材料和发光材料，其中：所述基质材料的元素与所述发光材料的元素固溶形成氮氧化物荧光体的前驱中间体，所述氮氧光化物荧光体的前驱中间体的表面与防静电材料的元素固溶形成氮氧光化物荧光体的最终体；其中：所述防静电材料包含Z元素，该Z元素为Se、Te中的一种或两种元素；所述基质材料包含M、A、D、O、N元素，其中：M元素为Sr、Ca、Ba及Mg中的一种或几种元素；A元素为B、Al、Ga及In中的一种或几种元素；D元素为Si、Ge、Sn及Ti中的一种或几种元素；所述发光材料包含X元素，该X元素为Ce、Eu、Dy、Ho中的一种或几种元素。

【技术特征摘要】
1.一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，包括具有防静电功能的无机化合物，该述无机化合物包括防静电材料、基质材料和发光材料，其中：所述基质材料的元素与所述发光材料的元素固溶形成氮氧化物荧光体的前驱中间体，所述氮氧光化物荧光体的前驱中间体的表面与防静电材料的元素固溶形成氮氧光化物荧光体的最终体；其中：所述防静电材料包含Z元素，该Z元素为Se、Te中的一种或两种元素；所述基质材料包含M、A、D、O、N元素，其中：M元素为Sr、Ca、Ba及Mg中的一种或几种元素；A元素为B、Al、Ga及In中的一种或几种元素；D元素为Si、Ge、Sn及Ti中的一种或几种元素；所述发光材料包含X元素，该X元素为Ce、Eu、Dy、Ho中的一种或几种元素。2.根据权利要求书1所述的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，所述具有防静电功能的无机化合物的化学通式为M1-xXxAaDd-zNeOg：Zz，其中参数a、d、e、g、x和z分别满足以下条件：0.001≤x≤0.1、0.8≤a≤1.2、0.8≤d≤1.2、2.8≤e+g≤3.2、0.0001≤z≤0.02、2+a×3+d×4-e×3-g×2＝0。3.根据权利要求书2所述的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，所述具有防静电功能的无机化合物中的M元素为Sr、Ca中的一种或两种元素；A元素为Al元素；D元素为Si元素；X元素为Eu元素；Z元素为Se元素。4.根据权利要求书3所述的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，所述氮氧化物荧光体的前驱中间体包括氮化物发光材料、氮氧化物发光材料、含氮发光颗粒或氮氧化物发光颗粒。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，所述具有防静电功能的无机化合物在300-500nm激发光波长激发下，发出位于600nm-670nm峰波长的红光。6.一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的一种具有防静电功能的氮氧化物荧光体与其它晶体颗粒或非晶颗粒的混合物，该混合物中的氮氧化物荧光体的比例不小于50wt％。7.根据权利要求6所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锦华，梁超，符义兵，李树亚，
申请(专利权)人：江苏博睿光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32