荧光粉及包含其的发光装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种荧光粉及包含其的发光装置。该荧光粉中包含无机化合物，该无机化合物具有包含M元素、A元素、D元素、E元素和R元素的组成，M元素选自Eu、Ce、Mn、Tb、Dy、Tm，A元素选自Mg、Ca、Sr和Ba，D元素选自B、Al、Ga、In、La、Gd、Sc、Lu和Y，E元素选自Si、Ge、Zr和Hf，R元素选自N、O、F和Cl中的至少两种元素，且该无机化合物在Cokα线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2θ)在27.3°～28.3°，29.7°～30.7°，41.9°～42.9°，43.5°～44.5°的范围内存在衍射峰。本发明荧光粉的提出，为绿色荧光粉的应用提供了更多的备选方案。
【专利说明】荧光粉及包含其的发光装置
【技术领域】
[0001]本发明属于无机发光材料领域，尤其涉及一种荧光粉及包含其的发光装置。
【背景技术】
[0002]白光LED作为新型的固态光源，以其高光效、低能耗、长寿命、无污染等众多优势，在照明和显示领域得到了广泛的应用。目前白光LED的实现方式以单一蓝光/紫外芯片复合荧光粉为主，该方案简单、易行且价格相对低廉。
[0003]在照明领域，绿色荧光粉作为红、绿、蓝三基色中的重要组成部分不可或缺，除了用于补偿“蓝光LED+YAG:Ce3+”中的绿色缺乏外，还可以与蓝光LED及红色荧光粉配合产生白光，重要的是它对白光LED显色指数的提高起到非常重要的作用。而在液晶背光源LED的实现过程中，蓝光芯片、红色荧光粉以及绿色荧光粉直接决定液晶显示色域的范围，因此绿色荧光粉的质量也成为影响液晶显示质量的关键因素。
[0004]作为新兴的氮/氮氧化物绿色荧光粉自问世以来就受到了广泛关注，其组成主要为Eu或Ce离子激活的Sr-Al-S1-N-O化合物。其中包括以下组成=MSi2O2N2:Eu2+(M =Ca, Sr, Ba)、M3Si6O12N2: Eu2+(M = Ca, Sr, Ba)、Ca- a -Sialon 以及 β -Sialon 绿色突光粉等。
[0005]目前，还需要进一步对绿色荧光粉进行研究，以为绿色荧光粉的应用提出更多的备选方案，进而适应于白光LED的快速发展。
【发明内容】
[0006]本发明旨在提供一种荧光粉及包括其的发光设备，以提供更多的绿色荧光粉的备选方案。
[0007]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种荧光粉，其包含无机化合物，该无机化合物具有包含M元素、A元素、D元素、E元素和R元素的组成，其中M元素为选自Eu、Ce、Mn、Tb、Dy、Tm中的一种或两种元素，A元素为选自Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或两种元素，D元素为选自B、Al、Ga、In、La、Gd、Sc、Lu和Y中的一种或两种元素，E元素为选自S1、Ge、Zr和Hf中一种或两种元素，R元素为选自N、0、F和Cl中的至少两种元素,且该无机化合物在Cok α线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ )在27.3°~28.3° ,29.V~30.7°，4L9°~42.9° ,43.5°~44.5°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0008]进一步地,上述无机化合物的组成式为:MaAbDeEdRe,其中参数a,b, c, d, e满足以下所有条件:0.0001≤ a≤ 0.5，0.5≤ b≤ 1.5，0.5≤ C≤ 1.5，3≤ d≤ 6，7≤ e≤ 14。
[0009]进一步地，上述无机化合物为以Pm晶系为主相的晶体结构。
[0010]进一步地,上述参数a、b、c、d和e满足以下条件:0.03 < a < 0.1, 0.9 ≤ b≤ 1.1,0.9 < c < 1.1，4.7 < d < 4.9，8 < e < 10。
[0011]进一步地，上述参数a、b、c和d满足以下条件:(a+b):c:d =(0.8-1.2): (0.8-1.2): (4.8-5.2)。
[0012]进一步地,上述参数满足以下条件:d/c > 4.6。
[0013]进一步地,上述参数满足以下条件:4.7 < d/c < 4.9。
[0014]进一步地，上述无机化合物的晶格常数分别为a '、b'和c'，其数值为:a'= I4.74(1)A, b' =9.036(1) A, c' =7.461(1) A.
[0015]进一步地,上述M元素包含Eu, A元素包含Sr, D元素包含Al, E元素包含Si, R元素包含N和O。
[0016]进一步地，上述Sr元素的原子数m与A元素的原子数b之间的比例满足以下条件:0.8 ^ m/b ^ I。
[0017]进一步地,上述M元素为Eu, A元素为Sr, D元素为Al, E元素为Si, R元素为N和
O0
[0018]进一步地，上述N原子数η与R元素的原子数e之间的比例满足以下条件:0.5 ^ n/e < I。
[0019]进一步地，上述N原子数η与R元素的原子数e之间的比例满足以下条件:0.9 ^ n/e < I。
[0020]进一步地，上述无机化合物通过激发源辐照而发射出峰值波长在510_550nm范围的可见光。
[0021]进一步地，上述荧光粉是由所述无机化合物和其他结晶相或非结晶相组成的混合物，以及所述的其他结晶相和非结晶相占混合物总质量的比重小于20%。
[0022]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在 17.4° ~18.4°，27.3° ~28.3 °，29.7。~30.7 °，41.9° ~42.9 °，43.5°~44.5°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0023]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在 17.4° ~18.4°，27.3° ~28.3 °，29.7。~30.7 °，35.6 ° ~36.6 °，37.0°~38.0°，41.9°~42.9° ,43.5°~44.5°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0024]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2Θ)在35.6°~36.6°，37.0°~38.0°的范围内的衍射峰的强度均高于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的10%，优选为该衍射图谱中最强衍射峰的强度的10%~30%。。
[0025]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2 Θ)在36.7°~36.8°的范围内的衍射峰强度低于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的3%。
[0026]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2 Θ)在 17.4° ~18.4° ,27.3。~28.3° ,29.7。~30.7° ,31.0。~32.0° ,34.0。~
35.0° ,35.6° ~36.6°，37.0。~38.0°，41.9。~42.9°，43.5。~44.5° 的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0027]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2Θ)在31.0°~32.0°的范围内的衍射峰的强度不高于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的5%。
[0028]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在 13.4° ~14.4°，17.4° ~18.4°，27.3 ° ~28.3 °，29.7。~30.7 °，
31.0° ~32.0。,34.0° ~35.0。,35.6° ~36.6。,37.0° ~38.0。,39.3° ~40.3。，41.9°~42.9° ,43.5°~44.5° ,74.3°~75.3°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0029]进一步地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ )在 13.4 ° ~14.4°，15.1° ~16.1 °，17.4 ° ~18.4 °，23.7 ° ~25.7,° 27.3° ~28.3° ,29.7° ~30.7° ,31.0° ~32.0° ,34.0° ~35.0° ,35.6° ~
36.6° ,37.0° ~38.0° ,39.3° ~40.3° ,41.9° ~42.9° ,43.5° ~44.5° ,46.5° ~47.5° ,54.6°~55.6°，74.3°~75.3°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0030]根据本发明的另一方面，提供了一种发光装置，包括激发源和发光体，该发光体至少包含上述荧光粉。
[0031]进一步地，上述的发光装置的激发光源为紫外、紫光、或蓝光发射源。
[0032]应用本发明的技术方案一种荧光粉及包括其的发光设备，为绿色荧光粉的应用提供了更多的备选方案，进而有利于促进白光LED的快速发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0034]图1示出了实施例1所制备的无机化合物的激发光谱和发射光谱；
[0035]图2示出了实施例1所制备的无机化合物的XRD图谱；
[0036]图3示出了实施例1所制备的无机化合物的SEM图；
[0037]图4示出了实施例2所制备的无机化合物的激发光谱和发射光谱；以及
[0038]图5示出了实施例1-5所制备的无机化合物与硅酸盐荧光粉和β -sialon荧光粉的热稳定性的比较数据。
【具体实施方式】
[0039]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0040]正如【背景技术】部分所介绍的，目前还需要进一步对绿色荧光粉进行研究，以为绿色荧光粉的应用提出更多的备选方案，进而适应于白光LED的快速发展。为此，本发明的发明人提出了一种荧光粉。该荧光粉中包含无机化合物，该无机化合物包含M元素、A元素、D元素、E元素和R元素的组成,其中M元素为选自Eu、Ce、Mn、Tb、Dy、Tm中的一种或两种元素，A元素为选自Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或两种元素，D元素为选自B、Al、Ga、In、La、Gd、Sc、Lu和Y中的一种或两种元素，E元素为选自S1、Ge、Zr和Hf中一种或两种元素，R元素为选自N、O、F和Cl中的至少两种元素，且该无机化合物在Cok α线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在27.3°~28.3°，29.7°~30.7°，4L9°~42.9°，43.5°~44.5°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为该无机化合物的主要生成相。
[0041]本发明所提供的上述荧光粉，通过激发源辐照能够发射出峰值波长在510_550nm范围的绿色可见光。这种绿色荧光粉的提出，为绿色荧光粉的应用提供了更多的备选方案，进而有利于促进白光LED的快速发展。
[0042]为了进一步提高荧光粉的相对发光亮度，在本发明的一种优选实施方式中，上述无机化合物的组成式为=MaAbDeEdRe (其中M元素为选自Eu、Ce、Mn、Tb、Dy、Tm中的一种或两种元素，A元素为选自Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或两种元素，D元素为选自B、Al、Ga、In、La、Gd、Sc、Lu和Y中的一种或两种元素，E元素为选自S1、Ge、Zr和Hf中一种或两种元素，R元素为选自N、O、F和Cl中的至少两种元素)，其中参数a，b，c，d，e满足以下所有条件:
0.0001 ≤ a ≤ 0.5,0.5 ≤ b ≤ 1.5,0.5 ≤ c ≤ 1.5，3 ≤ d ≤6，7 ≤ e ≤ 14。
[0043]上述无机化合物的组成式中，M元素作为发光中心，其选自Eu、Ce、Mn、Tb、Dy、Tm中的一种或两种元素。a表示的是M元素的含量，当a值小于0.0001时，发光中心的数量少，因而发光亮度低。当a值大于0.5时，发光中心离子的数量太多，导致M离子之间的距离缩短，出现浓度猝灭导致亮度很低。优选0.0001≤a≤0.5，此时荧光粉的发光亮度相对较高。其中，优选M为Eu，且a值的优选范围是:0.03≤ a ≤ 0.1，这时荧光粉具有更好的发光亮度。
[0044]上述无机化合物的组成式中，A元素为选自Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或两种元素，A元素与M元素占据无机化合物中的同一原子位置，b表示的是A元素的含量，因此，A元素的取值范围直接受到M元素的影响，因此，b的范围优选为:0.5 ≤ b ≤ 1.5 ;更优选为:
0.9 ≤ b ≤ 1.10
[0045]上述无机化合物的组成式中，D元素为选自B、Al、Ga、In、La、Gd、Sc、Lu和Y中的一种或两种元素，E元素为选自S1、Ge、Zr和Hf中一种或两种元素,R元素为选自N、0、F和Cl中的至少两种元素。在上述无机化合物中，R元素能够与E元素形成共价键，R元素同时还能够与D元素形成共价键。这些共价键的存在有利于提高该无机化合物结构的稳定性。
[0046]优选地，在上述无机化合物的组成式中，c表示的是D元素的含量，优选
0.5 ≤c ≤1.5。更优选0.9≤ c ≤ 1.1。当D元素的含量c在该范围内，上述无机化合物能够形成更多利于提闻突光粉的发光売度的晶相，进而有利于提闻该无机化合物的发光売度。
[0047]优选地,上述无机化合物的组成式中，d表示的是E元素的含量,优选3 ≤ d ≤ 6。更优选地，E元素的含量为4.7<(K4.9。当E元素的含量d在该范围内，上述无机化合物能够形成更多利于提闻突光粉的发光売度的晶相，进而有利于提闻该无机化合物的发光亮度。
[0048]优选地,上述无机化合物的组成式中，e表示的是R元素的含量,优选该值的取值范围是:7≤e≤14。当R元素取值为N和O时，其更优选的取值范围是:8≤10。在该范围内，上述无机化合物能够形成更多利于提高荧光粉的发光亮度的晶相，进而有利于提高该无机化合物的发光亮度。
[0049]在上述荧光粉中，阐述了 a、b、C、d和e值取不同的范围时，所获得的荧光粉的亮度情况。更优选的范围是，8、以(:、(1和6值同时满足0.03≤3≤0.1，0.9≤13≤1.1，
0.9≤c≤1.1，4.7≤d≤4.9，8≤e≤10时，此时，荧光粉的发光亮度相对较高。
[0050]作为本发明的一种优选实施方式，上述荧光粉中，无机化合物通过晶体结构解析，得到该无机化合物为主相为Pm(国际晶体学表1nternat1nal Tables forCrystallography的第6空间群)晶系的晶体结构。
[0051]在上述荧光粉中，无机化合物的组成式MaAbDcEdRe中，优选参数a、b、c和d满足以下条件:(a+b):c:d = (0.8-1.2): (0.8-1.2): (4.8-5.2)。使得参数 a、b、c 和 d 满足上述条件时，获得的无机化合物中各元素间形成的网络结构比较稳定，其具有的发光亮度较高和稳定性较好。
[0052]在上述荧光粉中，无机化合物的组成式MaAbDcEdRe中，优选c和d满足d/c > 4.6,此时，D元素和E元素与R元素形成的晶体结构比较稳定，且无机化合物具有的发光亮度较高，更优选为:4.7 ^ d/c ^ 4.9ο
[0053]更优选的是，上述无机化合物的晶格常数分别为a '、b'和c'，其数值为a'
= 14.74( 1)A, b' =9.036(1) A, c; =7.461(1) A。具有这种晶格常数的无机化合物作为荧光粉使用不仅相对亮度较高，而且还具有结构相对稳定的效果。具有上述晶格常数的无机化合物包括但不限于分子式为=Euaci5Sra95AlSi48N8Oai的无机化合物。
[0054]在上述荧光粉的无机化合物的组成中，优选的M元素包含Eu，A元素包含Sr，D元素包含Al，E元素包含Si，R元素包含N和O。具有上述元素的无机化合物相对容易形成高亮度的荧光粉。其中，A元素除了包含Sr，同时还包含Mg、Ca和Ba中的一种或两种元素。元素Mg、Ca和Ba的添加能够对荧光粉的发射波长进行调节。优选，Sr元素的的原子数m与A元素的原子数b之间的比例满足以下条件，即，0.8≤m/b≤I。在该范围内，有利于提高荧光粉的发光亮度。
[0055]在上述荧光粉的无机化合物的组成中，优选M元素是Eu，A元素是Sr，D元素是Al，E元素是Si，R元素是N和O。由上述元素组成的无机化合物更容易形成高亮度的荧光粉。尤其是，当R元素为N和O的无机化合物作为基质的荧光体在高温空气中稳定性优异。更为优选地，在上述无机化合物的组成中，N原子数η与R元素的原子数e之间的比例满足以下条件:0.5 ^ n/e < 10在无机化合物中同时含有N和O的情况下，增加N的原子数，使其更容易与Al或/和Si原子形成稳定的共价键结构。这种共价键结构在高温下不容易破坏，能够提高荧光粉的稳定性。尤其特别优选的是，N原子数η与R元素的原子数e之间的比例满足以下条件:0.9 ^ n/e < 1，此时，荧光粉的稳定性更高。
[0056]上述荧光粉的无机化合物中，M作元素为激活剂优选是Eu。当然，M元素中除了Eu，还可以加入共激活剂进行掺杂，共激活剂离子可以是Ce、Mn、Tb、Dy和Tm中的一种。此时优选M元素中Eu的含量的比例大于SOmol %。因此，无机化合物通过激发源辐照而发射出峰值波长在510-550nm范围的可见光。
[0057]在本发明中，从荧光发射的观点，理想的状态是:荧光粉中包含的都是上述无机化合物的结晶相，但是，在实际的荧光粉合成过程中，不可避免的会出现不同于该无机化合物的其他结晶相或非结晶相，从而与无机化合物构成混合物。在亮度没有明显衰减的情况下，所述的其他结晶相和非结晶相占混合物(无机化合物与其他结晶相和非结晶相的综合)总质量的比重小于20%。
[0058]在X射线衍射图谱中的衍射峰的存在，与无机化合物中生成相之间存在一定的关联性，通过限定射线衍射图谱中的衍射峰及衍射峰之间的峰强度比值，有利于进一步限定无机化合物中生成相的种类与数量，进而优化相应无机化合物的性能。
[0059]在上述荧光粉中，优选无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在17.4° ~18.4°，27.3。~28.3°，29.7。~30.7°，41.9。~42.9°，43.5°~44.5°的范围内存在较强的衍射峰强度，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0060]优选地，上述无机化合物在Cok a线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在17.4° ~18.4° ,27.3。~28.3° ,29.7。~30.7° ,35.6。~36.6° ,37.0。~38.0° ,41.9°~42.9°，43.5°~44.5°的范围内存在较强的衍射峰强度，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0061]优选地，上述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2 Θ )在35.6°~36.6°，37.0°~38.0°的范围内的衍射峰的强度均高于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的10%。
[0062]优选地，上述无机化合物在Cok a线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2 Θ )在36.7°~36.8°的范围内的衍射峰强度低于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的3%。以上表明，无机化合物在35.6°~36.6°和37.0。~38.0。范围内的衍射峰不存在交叉，从另一个侧面表明无机化合物的结晶较好。
[0063]优选地，上述无机化合物在Cok a线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2 Θ )在 17.4° ~18.4°，27 .3° ~28.3 °，29.7 ° ~30.7 °，31.0° ~32.0 °，34.0 ° ~35.0° ,35.6° ~36.6°，37.0。~38.0。，41.9。~42.9°，43.5。~44.5° 的范围内存在较强的衍射峰强度，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0064]优选地，上述无机化合物在Cok a线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2 Θ )在31.0°~32.0°的范围内的衍射峰的强度高于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的5%。
[0065]优选地，所述无机化合物在Cok a线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在13.4° ~14.4° ,17.4。~18.4° ,27.3。~28.3° ,29.7。~30.7° ,31.0。~
32.0° ,34.0° ~35.0。,35.6° ~36.6° ,37.0° ~38.0° ,39.3° ~40.3° ,41.9° ~42.9° ,43.5°~44.5°，74.3°~75.3°的范围内存在较强的衍射峰强度，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0066]优选地，所述无机化合物在Cok a线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在13.4° ~14.4° ,15.1。~16.1°，17.4。~18.4° ,23.7。~25.7，。27.3° ~28.3° ,29.7° ~30.7° ,31.0。~32.0。,34.0° ~35.0。,35.6° ~36.6° ,37.0。~38.0° ,39.3° ~40.3。,41.9° ~42.9。,43.5° ~44.5。,46.5° ~47.5。,54.6° ~55.6° ,74.3°~75.3°的范围内存在较强的衍射峰强度，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
[0067]以下将结合实施例1至30进一步说明本发明荧光粉及包含其的发光装置的有益效果。
[0068]实施例1至27中无机化合物的原料:M源的原料可以为M元素的氮化物、氧化物、氟化物或氯化物中的一种或者多种；A源为A元素的氮化物，D元素的氮化物、氧化物、氟化物或氯化物中的一种或者多种；E源为E元素的氮化物或氧化物中的一种或者多种；R源是通过上述M元素、A元素、D元素和R元素的氟化物、氯化物、氧化物、氮化物、焙烧气氛中的氣气等提供.
[0069]实施例1至27中无机化合物的制备方法:按照一定的化学计量比准确称取所述原料，在1500-180(TC、氮气和/或氢气气氛中焙烧5-20h获得焙烧产物，焙烧产物经后处理后得到所需要的无机化合物，后处理过程包括破碎、洗涤(水洗或者弱酸洗等)、分级等。
[0070]测试一:
[0071]无机化合物发射光谱(峰值波长、半高宽、相对发光亮度)的测量:以波长为460nm的蓝光分别激发实施例1_27中所表示无机化合物，测试结果如表1所示；
[0072]Cok α线的粉末X射线衍射图谱的测量:用Co靶(λ = 1.78892nm)进行X射线衍射，其测试结果如表2所示。
[0073]实施例1
[0074]以Eu2O3为Eu源，Sr3N2为Sr源，AlN为Al源，a -Si3N4为Si源；根据无机化合物的化学式EuaCl5Sra95AlSi48N8Oai中各原料的配比准确称取各原料，将称好的各原料混合均匀，将混合好的原料在氮气气氛下，1750°C下保温8小时后，将温度降至常温，去除后，进行研磨、洗涤、烘干等后处理过程后获得所需要的无机化合物。通过晶体结构解析，该无机化合物具有Pm晶体结构，且晶格常数为^ >b ;和d，其数值为:a' =14.74(1)A, bf =9.036(I)
A，c' =7.461(1) A.
[0075]将无机化合物粉末在460nm的蓝光激发下，其发射光谱和激发光谱见图1所示，其峰值波长为515nm，半高宽为66.6nm，相对发光亮度为131 (以实施例7的相对发光亮度为100)，以上数据见表1所示，XRD图谱见图2所示，XRD-衍射强度见表2所示，其SEM数据见图3所示。
[0076]实施例2
[0077]以Eu2O3 为 Eu 源，Sr3N2 为 Sr 源，Ca3N2 为 Ca 源，AlN 为 Al 源，a -Si3N4 为 Si 源；根据无机化合物的化学式Euac15Sra8Caa15AluSi47NuOa2中各原料的配比准确称取各原料，将称好的各原料混合均匀，将混合好的原料在氮气气氛下，1750°C下保温8小时后，将温度降至常温，取出后，进行研磨、洗涤、烘干等后处理过程后获得所需要的无机化合物，该无机化合物具有Pm晶体结构。
[0078]将无机化合物粉末在460nm的蓝光激发下，其激发光谱和发射光谱见图4所示，其峰值波长为511nm，半高宽为67.0nm，相对发光亮度为108，以上数据见表1所示，XRD-衍射强度见表2所示。
[0079]实施例3_26
[0080]实施例3-26无机化合物的制备方法和实施例1的基本相似，只是所选择的原料和原料的配比有所不同，所获得的实施例3-26的无机化合物都具有Pm的晶体结构，获得的无机化合物的光色性能参数见表1所示，XRD衍射峰的强度见表2所示。
[0081]实施例27
[0082]实施例27无机化合物的制备方法和实施例1的基本相似，只是所选择的原料和原料的配比有所不同，所获得的实施例27的无机化合物具有P222的晶体结构，获得的无机化合物的光色性能参数见表1所示，XRD衍射峰的强度见表2所示。
[0083]表1实施例1-27所表示的无机化合物的发光性能参数
[0084]
【权利要求】
1.一种荧光粉，其包含无机化合物，其特征在于，该无机化合物具有包含M元素、A元素、D元素、E元素和R元素的组成,其中M元素为选自Eu、Ce、Mn、Tb、Dy、Tm中的一种或两种元素，A元素为选自Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或两种元素,D元素为选自B、Al、Ga、In、La、Gd、Sc、Lu和Y中的一种或两种元素，E元素为选自S1、Ge、Zr和Hf中一种或两种元素，R元素为选自N、0、F和Cl中的至少两种元素，且该无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ )在27.3° -28.3° ,29.V -30.V ,41.9°~42.9。，43.5°~44.5°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
2.根据权利要求1所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物的组成式为:MaAbDcEdRe,其中参数a，b，c，d，e满足以下条件:0.0001≤a≤0.5，0.5≤b≤1.5，.0.5≤c≤1.5，3≤d≤6，7≤e≤14，优选所述参数a、b、C、d和e满足以下条件:.0.03 ≤ a ≤ 0.1，0.9 ≤ b ≤ 1.1，0.9 ≤ c ≤ 1.1，4.7 ≤ d ≤ 4.9，8 ≤ e ≤ 10。
3.根据权利要求1或2所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物为以Pm晶系为主相的晶体结构。
4.根据权利要求2所述的荧光粉，其特征在于，所述参数a、b、c和d满足以下条件:(a+b):c:d = (0.8-1.2): (0.8-1.2): (4.8-5.2)。
5.根据权利要求2所述的荧光粉，其特征在于，所述参数满足以下条件:d/c> 4.6，优选 4.7 ≤ d/c ≤ 4.9。
6.根据权利要求5所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物的晶格常数分别为a ;、b'和c'，其数值为:a' =14.74(1)A, b' =9.036(1) A, c' =7.461(1) A.
7.根据权利要求2所述的荧光粉，其特征在于，所述M元素包含Eu，所述A元素包含Sr，所述D元素包含Al，所述E元素包含Si，所述R元素包含N和O。
8.根据权利要求7所述的荧光粉，其特征在于，所述Sr元素的原子数m与所述A元素的原子数b之间的比例满足以下条件:0.8≤m/b≤I。
9.根据权利要求7所述的荧光粉，其特征在于，所述M元素为Eu，所述A元素为Sr，所述D元素为Al，所述E元素为Si，所述R元素为N和O。
10.根据权利要求9所述的荧光粉，其特征在于，所述N原子数η与所述R元素的原子数e之间的比例满足以下条件:0.5 ^ n/e < 1，优选0.9≤n/e < I。
11.根据权利要求1或2所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物通过激发源辐照而发射出峰值波长在510-550nm范围的可见光。
12.根据权利要求1或2所述的荧光粉，其特征在于，该荧光粉是由所述无机化合物和其他结晶相或非结晶相组成的混合物，以及所述的其他结晶相和非结晶相占混合物总质量的比重小于20%。
13.根据权利要求1或2所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在17.4°~18.4°，27.3°~28.3°，.29.7°~30.7°，41.9°~42.9° ,43.5°~44.5°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
14.根据权利要13所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在17.4°~18.4°，27.3°~28.3°，29.7°~.30.7° ,35.6° ~36.6°，37.0。~38.0°，41.9。~42.9°，43.5。~44.5° 的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相， 优选所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2Θ)在.35.6°~36.6°，37.0°~38.0°的范围内的衍射峰的强度均高于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的10%，优选为该衍射图谱中最强衍射峰的强度的10%~30%， 优选所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2Θ)在.36.7°~36.8°的范围内的衍射峰强度不高于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的3%。
15.根据权利要求14所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2 Θ)在17.4°~18.4°，27.3°~28.3°，29.7°~ .30.7° ,31.0° ~32.0。,34.0° ~35.0。,35.6° ~36.6° ,37.0。~38.0° ,41.9° ~.42.9° ,43.5°~44.5°的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相， 优选所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，布拉格角度(2Θ)在.31.0°~32.0°的范围内的衍射峰的强度不高于该衍射图谱中最强衍射峰的强度的5%。
16.根据权利要求15所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在13.4°~14.4°，17.4°~18.4°，27.3°~.28.3° ,29.7° ~30.7° ,31.0。~32.0° ,34.0。~35.0。,35.6° ~36.6° ,37.0。~.38.0° ,39.3° ~40.3°，41.9。~42.9°，43.5。~44.5°，74.3。~75.3° 的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
17.根据权利要求16所述的荧光粉，其特征在于，所述无机化合物在Coka线的粉末X射线衍射图谱中，至少在布拉格角度(2 Θ)在13.4°~14.4°，15.1°~16.1°，17.4°~.18.4° ,23.7° ~25.7，° 27.3。~28.3。,29.7° ~30.7。,31.0° ~32.0。,34.0° ~.35.0° ,35.6° ~36.6° ,37.0° ~38.0° ,39.3° ~40.3° ,41.9° ~42.9° ,43.5° ~.44.5° ,46.5°~47.5° ,54.6°~55.6° ,74.3°~75.3。的范围内存在衍射峰，且具有这些衍射峰的相为所述无机化合物的主要生成相。
18.一种发光装置，包括激发源和发光体，其特征在于，该发光体至少包含权利要求1至17中任一项所述的荧光粉。
19.根据权利要求18所述的发光装置，其特征在于，所述激发光源为紫外、紫光、或蓝光发射源。
【文档编号】C09K11/79GK104073254SQ201410281501
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】刘荣辉, 徐会兵, 周小芳, 赵春雷, 马谦, 刘元红, 何华强, 黄小卫 申请人:北京有色金属研究总院, 有研稀土新材料股份有限公司