氮氧化物磷光体、其制备方法以及发光装置制造方法及图纸

技术编号:7168957 阅读:289 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种氮氧化物磷光体、制备其的方法和发光装置。更具体地,本发明专利技术提供包括由下面的化学式表示的晶体的氮氧化物磷光体、制备其的方法和包括该氮氧化物磷光体的发光装置。本发明专利技术包括用下面化学式表示的晶体以获得高发光效率。[化学式](A(1-p-q)BpCq)aDbSicOdNe:xEu2+,yRe3+,zq)其中A、B和C是+2价金属,但是彼此是不同的金属;D是第3族的金属;Re是+3价金属;Q是熔剂;P和q为:0<p<1.0以及0≤q<1.0;a、b、c、d和e为:1.0≤a≤2.0、0≤b≤4.0、0<c≤1.0、0<d≤1.0和0<e≤2.0;x、y和z为:0<x≤0.25、0≤y≤0.25和0≤z≤0.25。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种氮氧化物磷光体、用于制备其的方法以及一种发光装置,更具体地说,涉及通过包含具有特定组分的氮氧化物晶体而获得的具有优秀发光效率的氮氧化物磷光体、用于低成本制备氮氧化物磷光体的方法以及包括该氮氧化物磷光体的发光装置。
技术介绍
一般来说,发光装置包括例如为发光二极管(LED)等的发光元件(激发光源)和作为波长转换材料的磷光体。磷光体能够被激发光源(LED等)激发以发射白色的复合光。 通常,磷光体包括基质材料和作为激活剂的稀土元素。磷光体例如为氧化物磷光体,用化学式(成分配方)((Y)3(A1,fei)5012:Ce)表示的 YAG基氧化物常常用作磷光体。使用其的发光装置能够通过组合YAG基氧化物磷光体发出的黄色和LED发出的蓝色而实现白色。此外,还已经提出了一种氧化物磷光体,在该氧化物磷光体中,Gd取代代替Y以及Ge取代代替Al而作为YAG基磷光体中的基质材料。然而,氧化物磷光体,例如YAG基磷光体等由于其缺点而受到指责,缺点例如为当制备氧化物磷光体时由于需要高温而导致的成本增加以及由于缺少发出绿色和红色范围的光而难于将颜色控制成白色。此外,第2002-531956号日本公开专利(先前专利文献1)公开了将用化学式即 (Sr,Ca, Ba) (Al5Ga)2S4 = Eu2+表示的绿色磷光体和用化学式即(Ca,Sr) S:Eu2+表示的红色磷光体作为硫化物磷光体的白色发光装置。然而,其发出作为大约460nm的蓝光和大约565nm 的微黄色绿光的混合颜色的基于白色的颜色,但是大约500nm的发光强度是不够的。此外,第2001-214162号日本公开专利(先前专利文献2)公开了作为氮氧化物磷光体的用Si-0-N、Mg-Si-0-N、Ca-Al-Si-O-N等表示的氮氧化物磷光体,以及第2002-76434 号日本公开专利(先前专利文献3)公开了用Ca-Al-Si-O-N表示的氮氧化物磷光体,其中 Eu是被活化的。然而,已知的是这些磷光体具有低发光亮度,以至于其不足以用在发光装置中。为了实现此目的,第2005-006^23号韩国公开专利(先前专利文献4)公开了一种由晶体构成的氮氧化物磷光体,该晶体包含至少一选自于Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Si的第II 族的元素;至少一选自于C、Si、Ge、Sn、Ti、a 和Hf的第IV族元素;和作为激活剂(R)的稀土元素,其中氮氧化物磷光体是由于高发光效率而有效发出短波范围的可见光的磷光体。然而,先前专利文献4中公开的磷光体由于晶体不稳定而具有缺点,以致于其不具有高发光效率(发光亮度等)。此外,先前专利文献4由于使用氮化物作为起始原材料而具有原材料价格高的缺点,以及由于使用氮化物还需要高的煅烧温度和压力,导致难于以低价格提供。第2002-531956号日本公开专利第2001-214162号日本公开专利 第2002-76434号日本公开专利第2005-006^23号韩国公开专利
技术实现思路
本专利技术将要解决上述的常见技术问题,本专利技术的一个目的是提供能够通过包含具有特定组分的氮氧化物晶体而以低价格提供的、具有高发光效率的氮氧化物磷光体、制备其的方法和包含该氮氧化物磷光体的发光装置。为了实现该目的,本专利技术提供包含用下列化学式表示的晶体的氮氧化物磷光体(A(1_p_q)BpCq) aDbSic0dNe xEu2+,yRe3+,zQ(在上述化学式中,A、B和C是+2价金属,但是彼此是不同的金属;D是第3族金属;Re是+3价金属;Q是熔剂;P 和 q 为0 < ρ < 1. 0 以及 0 彡 q < 1. 0 ;a、b、c、d和 e 为1. 0 彡 a 彡 2. 0,0 彡 b 彡 4. 0,0 < c 彡 1. 0,0 < d 彡 1. 0,和 0< e彡2. 0 ;以及χ、y 和 ζ 为0 < χ 彡 0. 25,0 彡 y 彡 0. 25 和 0 彡 ζ 彡 0. 25)此外,本专利技术涉及用于制备氮氧化物磷光体的方法,包括(1)用于混合原材料的第一步骤,原材料包括A前体(A为+2价金属)、B前体(B 为+2价金属,但是为与A不同的金属)、C前体(C是+2价金属,但是为与A和B不同的金属)、D前体(D是第3族元素)、Si前体、N前体、Eu前体、Re前体(Re是+3价金属)和Q 前体⑴是熔剂),其中通过控制每个前体的含量而混合原材料以满足上述化学式;以及(2)通过将原材料注入到煅烧炉中而进行煅烧的第二步骤。此时,第二步骤优选包括a)在煅烧炉中增加温度至800°C至1300°C同时以 5-15ml/分钟注入氨气的步骤;以及b)在氨气存在的条件下保持在800°C至1300°C的温度下2_5小时的步骤。此外,本专利技术提供发光装置,包括激发光源和磷光体,其中磷光体包括根据本专利技术的氮氧化物磷光体。附图说明图1是显示根据本专利技术实施例制备的磷光体的发光和激发光谱的结果的图。图2是根据本专利技术的实施例制备的磷光体的SEM (扫描电镜)图。图3的(a)是根据本专利技术的实施例制备的磷光体的 XRD (X 射线衍射)图,以及(b)是显示与(Sr1. ^1) Si04(ICSD#36042)的XRD图的比较结果的图。图4是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Si和N的成分比率的发光图谱的结果的图。图6和7是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Eu2+的浓度的发光相对强度和激发光谱的结果的图。图8是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Ba和Sr的成分比率的发光图谱的结果的图。图9是显示根据本专利技术实施例制备的磷光体的根据Eu和ft·的成分比率的发光相对强度的图。图10是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据在Eu被固定时的Pr的成分比率的发光相对强度的图。图11是显示应用有根据本专利技术的实施例的绿色磷光体的白色发光装置的发光光谱结果的图。 图12和13是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Ba和Ca的成分比率的发光和激发图谱的结果的图。图14和15是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Sr和Ca的成分比率的发光和激发图谱的结果的图。图16是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Sr和Mg的成分比率的发光相对强度的图。图17是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据B的成分比率的发光相对强度的图。图18是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Al的成分比率的发光相对强度的图。图19是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据( 的成分比率的发光相对强度的图。图20是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据La的成分比率的发光相对强度的图。图21是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Q的类型的发光相对强度的图。图22是显示根据本专利技术的实施例制备的磷光体的根据Re的类型的发光相对强度的图。具体实施例方式下文中,将详细地描述本专利技术。根据本专利技术的氮氧化物磷光体包括用下列化学式表示的晶体(A(1_p_q)BpCq) aDbSic0dNe xEu2+,yRe3+,zQ[在上述化学式中,A、B和C是+2价金属,但是彼此是不同的金属;D是第3族元素;Re是+3价金属; 以及Q是熔剂]此时,构成上述化学式的每个元素具有特定的组分。具体来说,在上本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种氮氧化物磷光体,所述氮氧化物磷光体包括用下面的化学式表示的晶体:[化学式](A(1-p-q)BpCq)aDbSicOdNe:xEu2+,yRe3+,zQ(在上面的化学式中,A、B和C是+2价金属,但是彼此是不同的金属;D是第3族的金属;Re是+3价金属;Q是熔剂;P和q为:0<p<1.0以及0≤q<1.0;a、b、c、d和e为:1.0≤a≤2.0、0≤b≤4.0、0<c≤1.0、0<d≤1.0和0<e≤2.0;以及x、y和z为:0<x≤0.25、0≤y≤0.25和0≤z≤0.25)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:金光福
申请(专利权)人:锦湖电气株式会社
类型:发明
国别省市:KR

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