含氮化合物荧光材料及其制造方法和使用其的发光装置制造方法及图纸

含氮化合物的荧光材料，可被紫外－蓝绿光激发，其通式为Ｍ↓［ａ］Ａ↓［ｂ］Ｑ↓［ｃ］Ｏ↓［ｄ］Ｎ↓［ｅ］：Ｒｅ↓［ｆ］，Ｒ１↓［ｇ］，Ｒ２↓［ｈ］，其中Ｍ选自碱金属、碱土金属、Ｚｎ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｙ、Ｇｄ中至少一种元素，Ａ为Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ中一种元素，Ｑ选自Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐ、Ｚｒ中一种元素，Ｏ为氧元素，Ｎ为氮元素。Ｒｅ为选自Ｅｕ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｐｒ、Ｂｉ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｇｄ、Ｓｂ、Ｔｂ、Ｍｎ中至少一种元素。Ｒ１选自卤素中的一种离子，Ｒ２为ＮＨ↓［４］↑［＋］、Ａｕ↑［＋］、Ａｇ↑［＋］、Ｃｕ↑［＋］、Ｌｉ↑［＋］、Ｎａ↑［＋］、Ｋ↑［＋］中的一种离子。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ为摩尔系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含氮化物荧光材料，特别涉及包括采用半导体发光元件(LED)在内的白光系及多色系发光装置用的荧光材料，其可以被作为激发光源 的发射光谱在240 510nm的紫外一蓝绿光区域的发光元件激发，吸收激发光源 的至少一部分发射光，发出400 700nm范围内的发射光谱，属于照明技术、显 示和光电子领域。
技术介绍
蓝、绿、白光发光二极管的问世，使得被誉为照亮未来的技术的LED (半导体发光二极管，Light—Emitting Diode)，正逐渐走进了我们的日常生 活。作为新型照明技术，LED以其应用灵活、绿色环保、调节方便等诸多优点， 正引发着一次照明领域的革命。白光LED的出现，是LED从标识功能向照明功 能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光，更能较好反映照射物体的真实颜 色，这使得白光LED的应用市场将非常广泛。目前在现有
，实现白光LED的方式，以通过紫外芯片或蓝光芯片 激发荧光材料的方法为主。但是，由于受到荧光材料的限制，这些方法都存在 一定的局限性。如专利US 5998925、 US 6998771、 ZL00801494. 9中，都是利用蓝光芯片激 发铈激活的稀土石榴石荧光材料GtlY3Al5012: Ce， (Y， Gd)3 (Al， Ga) 5012: Ce， 简称YAG;或Tb-石榴石，简称TAG)，通过蓝光芯片激发荧光材料发出黄光与 部分蓝色芯片的蓝光复合出白光。这种方法中，所使用的荧光材料在白光LED 的应用和性能方面具有很大的局限性。首先，这种荧光材料的激发范围在420 490nm的范围内，最有效的激发在450 470nm的范围内，对于紫外光区域和可见光的短波长侧区域及绿光区域不激发；其次，这种稀土石榴石结构的荧光粉 的发射光谱最大只能到540nm左右，缺少红色成分，造成白光LED的显色指数较低。以往的硫化物红色荧光材料，虽然可以作为补色成分加入到白光LED中， 用以弥补显色指数，降低色温。但是，其发光亮度低，虽然提高显色指数，却 降低LED的流明效率；而且，其化学稳定性和耐老化性能差，并腐蚀芯片，縮 短了LED的使用寿命。在专利US 6649946、 USPA 20040135504、 CN 1522291A、 CN 1705732A、 CN 1596292A、 CN 1596478A、 US 6680569中，所涉及的是UV—蓝光区域可以有效 激发的稀土激活的氮化物或氮氧化物荧光材料。这种方法的荧光材料的有效激 发波长范围有所增加，发射范围也可以从绿光到红光，但是这种荧光材料的发 光亮度较低，而且制造成本较高，作为实用化的LED荧光粉使用还有很大的局 限性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种含氮化合物荧光材料，具有激发范围宽 (240 530nm)，发射范围宽(400 700nm)，光转换效率高，耐老化性能优异 的特性；本专利技术的另一个目的是提供一种含有本专利技术所述的含氮化合物荧光材 料的发光装置，特别涉及白光LED。本专利技术的含氮化合物荧光材料的化学组成通式可用式(1)表示为 MaAbQcOdNe:Ref，Rlg，R2h (1)其中M选自Li或Na、 K、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Zn、 Lu、 La、 Y、 Gd中至 少一种元素，A为B、 Al、 Ga、 In、 Y、 Sc、 P、 As、 Sb、 Bi中一种元素，Q选自 C、 Si、 Ge、 Sn、 Ti、 Hf、 Mo、 W、 P、 Zr中的一种元素，0为氧元素，N为氮元 素。Re为选自Eu、 Nd、 Dy、 Ho、 Tm、 La、 Ce、 Er、 Pr、 Bi、 Sm、 Sn、 Yb、 Lu、 Gd、 Sb、 Tb、 Mn中至少一种元素。Rl选自囟素中一种离子，R2为NH4+、 Au+、 Ag+、 Cu+、 Li+、 Na+、 K+中的一种离子。a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h为摩尔系数。0 <a《9， 0《b《12， 0<c《18， 0《d《18， 0<e《36， 0.001《f《0.5， 0《g <0. 1， 0《h<0. 1。该材料可以被作为激发光源的发射光谱在240 510nm的紫 外一蓝绿光范围内的发光元件激发，并在400 — 700 nm范围内具备至少l个以 上峰值的发射光谱，可呈现复合白色、蓝、或蓝绿、或绿、或黄绿、或黄光、 或黄红、或红颜色的发光。根据本专利技术一种优选方案的含氮化合物荧光材料，其中通式(1)中M为 Li、 Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Lu、 La、 Y、 Gd中的至少一种元素；Q为Si、 Ge、 Zr中的一种元素，N为氮元素；Re为选自Eu、 Dy、 La、 Ce、 Bi、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的至少一种元素。Rl选自C1—、 F—、 Br—中的一种离子，R2选自Ag+、 Cu+、 Li+、 Na+、 K+中的一种离子。l<a《6， b=0， l《c《4， d=0， 0<e《ll， 0.001 《f《0.5， 0《g<0. 1， 0《h<0. 1。该荧光材料的发射光谱在500 640nm。根据本专利技术一种优选方案的含氮化合物荧光材料，其中通式(1)中M为 Li、 Na、 K、 Ca、 Sr、 Ba、 Lu、 La、 Y、 Gd中的至少一种元素；A为A1、 Ga、 Y 中的一种元素；0为氧元素，N为氮元素；Re为选自Eu、 Nd、 Dy、 Tm、 La、 Ce、 Er、 Pr、 Bi、 Sm、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的至少一种元素。Rl选自Cl—、 F\ Br—中的一种离子，R2选自NH4+、 Ag+、 Cu+、 Li+、 Na+、 K+中的一种离子。l<a《4， l《b《6， c二O， 6<d<12， 0<e《2， O.OOKf^O. 5， 0《g<0. 1， 0《h<0. 1。 该荧光材料的发射光谱在500 550nm。根据本专利技术一种优选方案的含氮化合物荧光材料，其中通式(1)中M为 Li、 Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Lu、 La、 Y、 Gd中的至少一种元素；Q为Si、 Ge 中的一种元素；O为氧元素，N为氮元素；Re为选自Eu、 Dy、 La、 Ce、 Er、 Bi、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的至少一种元素；Rl选自C1—、 F—中的一种离子；R2选 自Cu+、 Ag+、 Li+、 Na+、 K+中的一种离子;l《a《6， b=0， 1 4， 2《d《12， 0<e《5， 0.001《f《0. 5， 0《g<0. 1， 0《h<0. 1。该荧光材料的发射光谱在 400 630nm。根据本专利技术一种优选方案的含氮化合物荧光材料，其中通式(1)中M为 Li、 Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Y、 Gd中的至少一种元素，Q为Si、 Ge中 的一种元素，A为A1、 Ga、 Y中的一种元素，0为氧元素，N为氮元素；Re为选 自Eu、 Dy、 La、 Ce、 Bi、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的至少一种元素。Rl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氮化合物的荧光材料，应用于包括ＬＥＤ在内的发光装置中，其特征为主要含有氮元素和激活剂离子，该材料的化学组成通式为Ｍ↓［ａ］Ａ↓［ｂ］Ｑ↓［ｃ］Ｏ↓［ｄ］Ｎ↓［ｅ］：Ｒｅ↓［ｆ］，Ｒ１↓［ｇ］，Ｒ２↓［ｈ］，Ｍ选自Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｙ或Ｇｄ中的一种或多种元素；Ａ为Ｂ或Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ中的一种元素；Ｑ选自Ｃ或Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐ、Ｚｒ中的一种元素；Ｏ为氧元素；Ｎ为氮元素；Ｒｅ为选自Ｅｕ或Ｎｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｍ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｐｒ、Ｂｉ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｇｄ、Ｓｂ、Ｔｂ、Ｍｎ中一种或多种元素；Ｒ１选自卤素中的一种离子；Ｒ２为ＮＨ↓［４］↑［＋］或Ａｕ↑［＋］、Ａｇ↑［＋］、Ｃｕ↑［＋］、Ｌｉ↑［＋］、Ｎａ↑［＋］、Ｋ↑［＋］中的一种离子；ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ为摩尔系数；０＜ａ≤９，０≤ｂ≤１２，０＜ｃ≤１８，０≤ｄ≤１８，０＜ｅ≤３６，０．００１≤ｆ≤０．５，０≤ｇ＜０．１，０≤ｈ＜０．１；　　　　所述的荧光材料可被发光谱谱峰波长在２４０－５３０ｎｍ范围内的紫外－蓝绿光激发，发出在４００－７００ｎｍ范围内的具备至少１个以上峰值的发光光谱。...

【技术特征摘要】
CN 2006-8-15 20061004746241.一种含氮化合物的荧光材料，应用于包括LED在内的发光装置中，其特征为主要含有氮元素和激活剂离子，该材料的化学组成通式为MaAbQcOdNe:Ref，R1g，R2h，M选自Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Lu、La、Y或Gd中的一种或多种元素；A为B或Al、Ga、In、Y、Sc、P、As、Sb、Bi中的一种元素；Q选自C或Si、Ge、Sn、Ti、Hf、Mo、W、P、Zr中的一种元素；O为氧元素；N为氮元素；Re为选自Eu或Nd、Dy、Ho、Tm、La、Ce、Er、Pr、Bi、Sm、Yb、Lu、Gd、Sb、Tb、Mn中一种或多种元素；R1选自卤素中的一种离子；R2为NH4+或Au+、Ag+、Cu+、Li+、Na+、K+中的一种离子；a、b、c、d、e、f、g、h为摩尔系数；0＜a≤9，0≤b≤12，0＜c≤18，0≤d≤18，0＜e≤36，0.001≤f≤0.5，0≤g＜0.1，0≤h＜0.1；所述的荧光材料可被发光谱谱峰波长在240-530nm范围内的紫外-蓝绿光激发，发出在400-700nm范围内的具备至少1个以上峰值的发光光谱。2. 如权利要求1中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Li、 Na、 K、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Lu、 La、 Y或Gd中的一种或多种元素；A为Al或Ga、 Y、 Bi中的一种元素；Q为Si、 Ge、 Zr中的一种元素，0为氧元素，N为氮元素； Re为选自Eu或Dy、 La、 Ce、 Er、 Pr、 Bi、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的一种或多 种元素；Rl选自卤素中的一种离子，R2选自Au+或Ag+、 Cu+、 Li+、 Na+、 K+中的 一种离子；l《a《6， 0《b《4， l《c《9， 0《d《12， 0<e《15， 0.001《f《0. 5, 0《g<0. 1， 0《h<0. 1;该荧光材料的发射光谱在400 650nm。3. 如权利要求1中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Li或 Na、 K、 Ca、 Sr、 Ba、 Lu、 La、 Y、 Gd中的一种或多种元素；A为Al或Ga、 Y 中的一种元素；O为氧元素，N为氮元素；Re为选自Eu或Nd、 Dy、 Tm、 La、 Ce、 Er、 Pr、 Bi、 Sm、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的一种或多种元素。Rl选自Cl—或F—、 Br—中的一种离子，R2选自NH/或Ag+、 Cu+、 Li+、 Na+、 K+中的一种离子。l<a《 4， l《b《6， c=0， 6<d<12， 0<e《2， 0.001《f《0.5， 0《g<0. 1， 0《h< 0.1;该荧光材料的发射光谱在500 550nm。4. 如权利要求2中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Li或Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Lu、 La、 Y、 Gd中的一种或多种元素；Q为Si、 Ge、 Zr中的一种元素，N为氮元素；Re为选自Eu或Dy、 La、 Ce、 Bi、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的一种或多种元素，Rl选自Cr、 r、 Br—中的一种离子，1 2选自八^ 或Cu+、 Li+、 Na+、 K+中的一种离子。l<a《6， b=0， l《c《4, d=0， 0<e《ll， 0. 001《f《0. 5, 0《g<0. 1， 0《h<0. 1;该荧光材料的发射光谱在500 640nm。5. 如权利要求2中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Li或 Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Lu、 La、 Y、 Gd中的一种或多种元素；Q为Si或Ge 中的一种元素；0为氧元素，N为氮元素；Re为选自Eu或Dy、 La、 Ce、 Er、 Bi、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的一种或多种元素;Rl选自Cl—或F—中的一种离子；R2 选自Cu+或Ag+、 Li+、 Na+、 K+中的一种离子;l《a《6， b=0， l《c《4， 2《d《 12， 0<e《5， 0. 001《f《0. 5， 0《g<0. 1， 0《h<0. 1;该荧光材料的发射光 谱在400 630nm。6. 如权利要求2中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Li或 Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Y、 Gd中的一种或多种元素，Q为Si或Ge中的 一种元素，A为A1、 Ga、 Y中的一种元素，0为氧元素，N为氮元素；Re为选自 Eu或Dy、 La、 Ce、 Bi、 Yb、 Lu、 Gd、 Tb、 Mn中的一种或多种元素。Rl选自Cl—、 F一、 Br-、 r中的一种离子，R2选自Au+、 Ag+、 Cu+、 Li+、 K+中的一种离子；l《a 《4， l《b《4， l《c《10， 0<d《3， l《e《15， 0.001《f《0.5， 0《g<0. 1， 0《h<0. 1;该荧光材料的发射光谱在560 600nm。7. 如权利要求3中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Y或 Gd元素，A为Al或Ga元素，0为氧元素，N为氮元素；Re为Ce或La、 Er、 Bi、 Yb、 Lu、 Tb、 Mn中的一种或多种元素，Ce为必需;Rl选自C1—、 F—、 Br—中的一 种离子，R2选自NH/、 Ag+、 Cu+、 Li+、 K+中的一种离子;2, 5<a《3. 5， 4. 5《b 《5.5， c二O， d=12 —e， 0<e《2， 0.001《f《0.5， 0《g<0. 03， 0《h<0. 03; 该荧光粉的发射光谱在525 538 nm。8. 如权利要求4中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Ca、 Sr、 La、 Y或Gd中的一种元素，Q为Si或Ge元素，N为氮元素；Re为Ce或 Eu， Rl为C1—或F—， R2为Li+、 Na+、 K+或Ag+中的一种离子，1. 5《a《6， b=0， 1《c《4， d=0， 2 10. 5, 0.001《f《0. 5， 0《g<0. 05， 0《h<0. 04;该荧 光粉的发射光谱在510 635nm。9. 如权利要求5中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Mg、 Ca、 Sr或Ba中的一种元素，Q为Si元素，0为氧元素，N为氮元素；Re为Eu或Ce， Rl为F或Cr， R2为Li+、 Cu+、 Ag+中的一种离子，1. 5《a《3， b二0， 1. 5《c《3， 2. 5《d《3. 5， 1.5《e《2. 5， 0. 002《f《0. 4， 0《g<0. 03， 0《h<0. 04;该荧 光粉的发射光谱在520 630 nm。10. 如权利要求5中所述的含氮化合物的荧光材料，其特征在于M为Y或 Gd元素，Q为Si或Ge元素，0为氧元素，N为氮元素；Re为Ce、 Eu、 Dy、 La、 Yb或Lu中的至少一种元素，其中Ce为必需，R1为F或C1—...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑石云，邓华，夏威，肖志国，
申请(专利权)人：大连路明科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]