本发明专利技术提供一种红色荧光体及含该荧光体的发光装置，该荧光体由M、A、X、L和R元素组成，通式为MmAaXbLy:Rn，M元素至少含有Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的一种或一种以上元素；A元素至少含有Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；X元素至少含有N、O和F中的一种或一种以上元素，L元素至少含有Se和Te中的一种或两种元素；R元素至少含有稀土元素或过渡金属元素中的一种或一种以上元素。其中，1.8≤m≤2.2，4.5≤a≤5.5，7.5≤b≤8.5，0.00001≤y≤0.02，0.0001≤n≤0.3。该荧光体可以被350nm-500nm波长范围的光有效激发，并发出550nm-700nm波长的红光。含有该红色荧光体发光装置显色性能优异。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种红色荧光体、其制备方法及含该荧光体的发光装置，属于荧光体
技术介绍
白光发·光二极管(LED)具有低电压、高光效、少能耗、长寿命、无污染等优点，在半导体照明及液晶平板显示领域得到了成功的应用。目前白光LED主流的实现方式，是半导体发光材料与荧光体复合，其基本发光原理是半导体材料InGaN，AlGaN, GaN等在电子的作用下产生紫外、紫光或蓝光，此短波长的光激发封装在LED内部的荧光体转换为荧光体的特征发光，二者混合后可实现LED发光装置的白光发射。目前主要采用蓝光LED复合能发出黄色光的(Y，Gd)3(Al, Ga)5012:Ce荧光体产生白光，制备的白光LED存在最大的问题是红色光的缺失造成白色光的显色性差、色温高、色域窄。因此，需要在荧光体中混合具有红光发射的荧光体，并且要求此类荧光体具有良好的发光性能。2001年的专利文献EP1104799A1公开了一类氮化物红色荧光体，其分子式为MxSiyNz:Eu (M为Ca/Sr/Ba中至少一种，z = 2/3x+4/3y)，具有代表性的荧光体有MSiN2:Eu、M2Si5N8IEu和MSi7Nltl = Eu等，该类荧光体在紫外-紫光-蓝光区域均存在较强吸收，且在其发射区域有很强的红光发射。2004年日亚化学的专利申请(公开号CN1522291A)公开了一种氮化物荧光体，通式 LxMyN((z/s)x+(4/3)y):R*LxMy0zN((2/3)x+(4/3)y_(2/3)z):R(L 选自 Mg, Ca, Sr, Ba, Zn 所组成的第 II族元素的至少I种以上，M选自C，Si, Ge的中Si为必须的第IV族元素的至少I种。2009年韩国三星的专利申请(公开号CN101434839A)公开了一种氮(氧)化物荧光体，其通式为{M(1_x)Eu丄SibOeNd其中，M为碱土金属，并且0 < X < 1,1.8 <a< 2.2,4.5<b<5. 5,0^c<8,0<d^8,0< c+d ^ 8。专利文献CN101914379A及CN101942302A在合成方法方面做了一定的改进。然而由于红色荧光体的加入明显改善白光LED显色性能同时，会使得光效有一定程度的降低。氮化物红色荧光体的发光效率的提升有助于改善该现象。另一方面，该类荧光体在制备工艺上普遍存在对设备要求比较苛刻的现象(通常需高温、高压环境)，成本高且工艺复杂。为了便于氮化物荧光体在白光LED上广泛应用，急需进一步提高该类荧光体发光效率及改进其制备工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高发光效率的红色荧光体。本专利技术的另一目的在于提供一种上述红色荧光体的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供一种含有上述红色荧光体的显色性能优异的发光装置。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种红色荧光体，该荧光体由M、A、X、L和R元素组成，其中，M元素至少含有Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的一种或一种以上元素；A元素至少含有S1、Ge、Sn、T1、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；X元素至少含有N、0和F中的一种或一种以上元素，L元素至少含有Se和Te中的一种或两种元素；R元素至少含有稀土元素或过渡金属元素中的一种或一种以上元素。本专利技术的红色荧光体的通式为MmAaXbLy:Rn，其中，1. 8彡m彡2. 2，4. 5彡a彡5. 5，7. 5 ^ b ^ 8. 5,0. 00001 ^ y ^ 0. 02,0. 0001 彡 n 彡 0. 3。优选地，本专利技术的红色荧光体中，所述M元素至少含有Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或一种以上元素；A元素至少含有Si和Ge中的一种或两种元素；X元素至少含有N和0中的一种或两种元素山元素至少含有Se和Te中的一种或两种元素；R元素至少含有Eu、Ce、Mn、Dy和Bi中的一种或一种以上元素。更优选地，本专利技术的红色荧光体中，所述M元素至少含有Ca和Sr中的一种或两种元素；A元素为Si ；X元素至少含有N和0中的一种或两种元素；L元素为Se ；R元素至少含有Eu, Ce和Mn中的一种或一种以上兀素。最优选地，本专利技术的红色荧光体中，所述M元素为Sr ;A元素为Si ;X元素为N ;L元素为Se ;R元素为Eu 。在本专利技术的红色荧光体中，所述M元素为Ca和Sr时，原子个数比Ca/(Ca+Sr)为w%，w满足的条件为3 < w< 20。本专利技术的红色荧光体中还可以包含C元素，C元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于0. 001%到0.4%之间。X元素中包含0元素时，0元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于0.01%到5%之间。优选地，本专利技术的红色荧光体中，所述红色荧光体中包含C元素，X元素中包含0元素，所述C元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于0. 001%到0. 4%之间，0元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于0. 01 %到5 %之间。本专利技术的红色荧光体中包含Se或Te元素。Se或Te加入后会对荧光体的结晶和发光性能产生影响。Se或Te会进入荧光体的晶格，使得发光中心周围的晶体场环境发生改变，进而影响荧光体发射峰的位置、形状及发光强度，得到具有不同光色性能的荧光体，拓宽了在白光LED上的应用范围。同时，Se或Te单质及其化合物原料在荧光体合成过程中，可以起到助熔的作用，强化荧光体的结晶，具有完善结晶的荧光体必然具有优良的发光特性。在本专利技术的红色荧光体中，少量氧的引入，可使荧光体发射光谱的半宽度变宽，有利于实际应用时提高发光装置的显色指数，然而过高的氧含量会使荧光体的色纯度急剧下降，甚至对氮化物的晶体结构产生破坏作用，使得荧光体相对发光强度降低，本专利技术对氧的含量进行了限定，保障了该系列荧光体在LED上应用；同时，微量碳的存在有利于荧光体晶体结构的稳定，从而抑制发光中心Eu2+的氧化,防止转化成Eu3+而损害发光效率,然而过多碳的存在，会对荧光物质造成污染，不仅影响体色，而且光效也大幅下降。而且，为了满足不同发光装置对荧光体光色性能等的应用要求，本专利技术荧光体可以通过调节其通式中M所代表的二价元素的种类和比例来调节其发射主峰位置及发射峰的形状，进而调整荧光体的光色性能；因此本专利技术的红色荧光体可被紫外、紫光或蓝光LED有效激发，具有激发波长范围广、发光效率高、热稳定性能优异的特点。本专利技术的红色荧光体可以通过以下制备方法制得，该制备方法包括以下步骤(I)分别以含M元素的单质或化合物，含A元素的单质或化合物，含X元素的单质或化合物，含L元素的单质或化合物，R元素的单质或化合物为原料，且按照荧光体化学式要求的摩尔配比称取相应原料，其中必须包含一种或多种金属或非金属单质，然后充分混合均勻形成混合料。(2)将上述的混合料在常压、1200-2000°C煅烧，煅烧时间为0. 5-20小时，煅烧气氛为氮气或氮氢混合气。上述的M元素、A 元素、X元素、L元素、R元素的化合物为相对应的氧化物、氮化物、氢氧化物，碳酸盐、硝酸盐或硫酸盐。上述制备方法中，采用部分金属及非金属单质混合在原材料中，通过其形成的低熔点中间化合物以及单质蒸汽，保证氮化物红色荧光体常压下即可合成。因此本专利技术红色荧光体的制备方法简单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种红色荧光体，其特征在于：该荧光体由M、A、X、L和R元素组成，其中，M元素至少含有Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的一种或一种以上元素；A元素至少含有Si、Ge、Sn、Ti、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；X元素至少含有N、O和F中的一种或一种以上元素，L元素至少含有Se和Te中的一种或两种元素；R元素至少含有稀土元素或过渡金属元素中的一种或一种以上元素。
【技术特征摘要】
1.一种红色荧光体，其特征在于该荧光体由Μ、A、X、L和R元素组成，其中，M元素至少含有Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的一种或一种以上元素；A元素至少含有S1、Ge、Sn、T1、Zr和Hf中的一种或一种以上元素；X元素至少含有N、0和F中的一种或一种以上元素，L元素至少含有Se和Te中的一种或两种元素；R元素至少含有稀土元素或过渡金属元素中的一种或一种以上元素。2.根据权利要求1所述的红色荧光体，其特征在于所述红色荧光体的通式为lAaXbLy:Rn，其中，1. 8 彡 m 彡 2. 2,4. 5 彡 a 彡 5. 5，7. 5 彡 b 彡 8. 5,0. 00001 ^ y ^ O. 02，O.0001 彡 η 彡 O. 3。3.根据权利要求1或2所述的红色荧光体，其特征在于所述M元素至少含有Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或一种以上元素；Α元素至少含有Si和Ge中的一种或两种元素；Χ元素至少含有N和O中的一种或两种元素；L元素至少含有Se和Te中的一种或两种元素；R元素至少含有Eu、Ce、Mn、Dy和Bi中的一种或一种以上元素。4.根据权利要求3所述的红色荧光体，其特征在于所述M元素至少含有Ca和Sr中的一种或两种元素；A元素为Si ；X元素至少含有N和O中的一种或两种元素；L元素为Se ；R元素至少含有Eu，Ce和Mn中的一种或一种以上元素。5.根据权利要求4所述的红色荧光体，其特征在于所述M元素为Sr；A元素为Si ；X元素为N ；L元素为Se ；R元素为Eu。6.根据权利要求1或2所述的红色荧光体，其特征在于所述M元素中包含Ca。7.根据权利要求6所述的红色荧光体，其特征在于所述M元素为Ca和Sr。8.根据权利要求7所述的红色荧光体，其特征在于原子个数比Ca/(Ca+Sr)为w%，3< w < 20。9.根据权利要求1或2所述的红色荧光体，其特征在于所述红色荧光体中还包含C元素，C元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于O. 001%到O. 4%之间。10.根据权利要求1或2所述的红色荧光体，其特征在于所述X元素中包含O元素，O元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于O. 01%到5%之间。11.根据权利要求1或2所述的红色荧光体，其特征在于所述红色荧光体中包含C元素，X元素中包含O元素，所述C元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于O. 001%到O.4%之间，O元素在所述红色荧光体中的重量百分比介于O. 01%到5%之间。12.—种权利要求1或2所述红色荧光体的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)分别以含M元素的单质或化合物，含A元素的单质或化合物，含X元素的单质或化合物，含...
【专利技术属性】
技术研发人员：何华强，刘荣辉，刘元红，何涛，胡运生，黄小卫，李红卫，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，有研稀土新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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