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1、(10)申请公布号 CN 103347981 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103347981 A *CN103347981A* (21)申请号 201180056644.7 (22)申请日 2011.09.27 10-2010-0093200 2010.09.27 KR C09K 11/80(2006.01) C01F 17/00(2006.01) H01L 33/00(2006.01) (71)申请人 三星电子株式会社 地址 韩国京畿道水原市 (72)发明人 尹奉九 朴友情 宋元永 尹瀞珢 安泰敏 尹喆洙 金永日 (74)专利代理机构 北京铭硕知识产权代理有限 公司 。
2、11286 代理人 刘灿强 金光军 (54) 发明名称 荧光物质及其制备方法 (57) 摘要 公开了一种制备荧光物质的方法, 所述 荧 光 物 质 由 式 M1-zEuzSiaObNc(M=Sr1-x-yBaxCay, 0 x 0.5, 0 y 0.2, 01 的氮氧化物的浓度是 1mol% 或更小。 17.根据权利要求16所述的磷光体, 其中, 在发光二极管的驱动温度150至200下, 权 利 要 求 书 CN 103347981 A 2 2/3 页 3 所述磷光体具有常温下发射强度的至少 80% 的发射强度。 18. 一种白色发光二极管, 所述白色发光二极管包括由组成式 M1-zEuzSi。
3、aObNc表示的单 一相磷光体作为黄色磷光体, 其中, M=Sr1-x-yBaxCay, 0 x 0.5, 0 y 0.2, 01 的氮氧化物的浓度是 1mol% 或更小。 19.根据权利要求18所述的白色发光二极管, 其中, 在150至200的温度下, 所述白 色发光二极管具有常温下发射强度的至少 80% 的发射强度。 20. 一种氮化物基磷光体, 所述氮化物基磷光体是由组成式 M1-nEunSiaObNc表示的磷 光 体, 其 中, M=Sr1-mBam, 0.251 的氮氧化物的浓度是 0.01mol% 或更 小。 21. 根据权利要求 20 所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体具。
4、有三斜晶系和 P1 空 间群。 22. 根据权利要求 20 所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体在 Sr-Eu 体系或 Sr-Ba-Eu 体系中形成完全的固溶体。 23. 根据权利要求 20 所述的氮化物基磷光体, 其中, 在所述磷光体的 X 射线衍 射图谱中, 与具有高强度的三个衍射峰相关的衍射角分别在 12.50 2 12.60、 25.16 2 25.30 和 31.51 2 31.65 的范围内。 24.根据权利要求20所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体具有460nm至750nm的 范围内的发射波长。 25. 一种氮化物基磷光体, 所述氮化物基磷光体是由组成式 M1-nE。
5、unSiaObNc表示的 单一相磷光体, 其中, M=Sr1-mBam, 0.6 m 0.8, 0.5 m(1-n)1 的氮氧化物的浓度 是 0.01mol% 或更小。 26. 根据权利要求 25 所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体具有三斜晶系和 P1 空 间群。 27. 根据权利要求 25 所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体在 Sr-Ba-Eu 体系中形 成完全的固溶体。 28. 根据权利要求 25 所述的氮化物基磷光体, 其中, 在所述磷光体的 X 射线衍 射图谱中, 与具有高强度的四个衍射峰相关的衍射角分别在 12.30 2 12.38、 24.75 2 24.88、 2。
6、5.56 2 25.62 和 31.09 2 31.25 的范围内。 29.根据权利要求25所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体具有465nm至765nm的 范围内的发射波长。 30. 一种氮化物基磷光体, 所述氮化物基磷光体是从原始组成 M1-nEunSiaObNc产生的 混合相磷光体, 其中, M=Sr1-mBam, 0.3 m 0.6, 0.25 m(1-n)1 的氮氧化物的浓度 是 0.01mol% 或更小。 31. 根据权利要求 30 所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体包括两种不同的相, 所 述两种不同的相具有三斜晶系和 P1 空间群。 权 利 要 求 书 CN 103。
7、347981 A 3 3/3 页 4 32. 根据权利要求 30 所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体包括两种不同的相, 所 述两种不同的相在 Sr-Ba-Eu 体系中形成完全的固溶体。 33. 根据权利要求 32 所述的氮化物基磷光体, 其中, 在所述磷光体的 X 射线衍射图谱 中, 所述两种不同的相中的一种相具有三个高强度衍射峰, 与这三个高强度衍射峰相关的 衍射角分别在 12.47 2 12.49、 25.13 2 25.15 和 31.48 2 31.50 的范 围内, 所述两种不同的相中的另一种相具有三个高强度衍射峰, 与这三个高强度衍射峰相关 的衍射角分别在 12.39 2 。
8、12.45、 24.89 2 24.95 和 31.26 2 31.41 的 范围内。 34.根据权利要求30所述的氮化物基磷光体, 其中, 所述磷光体具有460nm至760nm的 范围内的发射波长。 权 利 要 求 书 CN 103347981 A 4 1/13 页 5 荧光物质及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种当应用于发光二极管 (LED) 时具有优异的高温稳定性和高的发射 特性的磷光体。 背景技术 0002 白色发光二极管 (LED) 具有低的功耗和长的寿命, 而不含有诸如汞的有毒的重金 属。因此, 白色 LED 作为对节能和环境保护有效的下一代人造光源而正备受关注。因为这。
9、 样的特性, 所以白色LED正作为液晶显示 (LCD) -TV的背光单元 (BLU) 、 车辆的前灯和其他通 常的照明设备而迅速地投入到实际使用中。对白色 LED 的需求将迅速增加。 0003 目前, 主要通过将黄色磷光体施加到蓝色 LED 芯片上来制造白色 LED。也就是说, 上述方法通过从蓝色 LED 发射的蓝光与从被部分蓝光激发的磷光体发射的黄光的组合来 实现白光。发射黄光的磷光体的代表是日亚化学 (Nichia Chemical, 日本) 的 YAG:Ce3+(Y ,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce3+), 其以高的发射效率和化学稳定性而被熟知。 0004 近来, 正在进行研究来寻。
10、找日亚化学的该黄色磷光体的替代物。具有作为母体材 料的氮氧化物的磷光体 (例如, MSi2O2N2:Eu2+) 可以是所述替代物的示例。氮氧化物基 (基于 氮氧化物的, 或者氮氧化物类) 磷光体是化学稳定的, 并能够通过改变 M 离子类型和 Eu 离 子浓度来改变发光波长。因此, 氮氧化物基磷光体作为用于白色 LED 的磷光体正引起人们 的注意。另外, 氮氧化物基磷光体具有结晶结构, 在该结晶结构中, M 离子和 Eu 离子二维地 (2D) 布置在由SiON3四面体构成的2D层状结构之间。 因此, 与具有3D布置的Eu离子的磷光 体相比, 预计氮氧化物基磷光体表现出由浓度猝灭引起的发射减少 (。
11、emission reduction) 相当低。 0005 通常, 通过使用固体粉末作为原料的固相法来合成氮氧化物基磷光体。 然而, 只有 当不添加 Eu 或添加低浓度的 Eu 时, 固相法才能够生成几乎单一相的材料。当添加高浓度 的 Eu 时, 即, 当 Eu 的原料 (通常是 Eu2O3) 增多时, 氧的含量会变得过量, 从而容易产生杂质。 结果, 几乎不能以单一相合成氮氧化物基磷光体。 发明内容 0006 技术问题 0007 本发明的方面提供了一种通过具有优异的高温稳定性和高的发射特性而能够替 代传统的钇铝石榴石 (YAG) 磷光体的改进的黄色磷光体及其制造方法。 0008 技术方案 0。
12、009 通过提供一种制造氮化物基 (基于氮化物的, 或者氮化物类) 磷光体的方法来实现 上述的和 / 或其他方面, 该方法包括 : 第一焙烧操作, 用于将多种前驱物分成至少两组并焙 烧各组 ; 以及第二焙烧操作, 用于将焙烧各组之后生成的产物混合并焙烧所述产物。 0010 所述多种前驱物中的至少一种可被包含在所述至少两组的每组中。 0011 第二焙烧操作中的焙烧温度可高于第一焙烧操作中的焙烧温度。 说 明 书 CN 103347981 A 5 2/13 页 6 0012 可在氮气和氢气气氛下执行第二焙烧操作。 0013 通 过 提 供 一 种 制 造 由 组 成 式 M1-zEuzSiaObN。
13、c(M=Sr1-x-yBaxCay, 0 x 0.5, 0 y 0.2, 01 的氮氧化物的浓度是 1mol% 或 更小。 0025 在发光二极管 (LED) 的驱动温度 150至 200下, 所述磷光体可具有常温下发射 强度的至少 80% 的发射强度。 0026 还通过提供一种白色 LED 来实现上述的和 / 或其他方面, 所述白色 LED 包括由组 成式 M1-zEuzSiaObNc(M=Sr1-x-yBaxCay, 0 x 0.5, 0 y 0.2, 01 的氮氧化物的浓度是 1mol% 或更小。 0027 在 150至 200的温度下, 所述白色 LED 可具有常温下发射强度的至少 8。
14、0% 的发 射强度。 0028 还通过提供一种氮化物基磷光体来实现上述的和 / 或其他方面, 所述氮化物基磷 光体是由组成式 M1-nEunSiaObNc(M=Sr1-mBam, 0.251 的 氮氧化物的浓度是 0.01mol% 或更小。 0029 所述磷光体可具有三斜晶系和 P1 空间群。 说 明 书 CN 103347981 A 6 3/13 页 7 0030 所述磷光体可在 Sr-Eu 体系或 Sr-Ba-Eu 体系中形成完全的固溶体。 0031 在所述磷光体的 X 射线衍射 (XRD) 图谱中, 与具有高强度的三个衍射峰相关的衍 射角可分别在 12.50 2 12.60、 25.16。
15、 2 25.30 和 31.51 2 31.65 的范 围内。 0032 所述磷光体可具有 460nm 至 750nm 的范围内的发射波长。 0033 还通过提供一种氮化物基磷光体来实现上述的和 / 或其他方面, 所述氮化物 基磷光体是由组成式 M1-nEunSiaObNc(M=Sr1-mBam, 0.6 m 0.8, 0.5 m(1-n)1 的氮氧化物的浓度是 0.01mol% 或更小。 0034 所述磷光体可具有三斜晶系和 P1 空间群。 0035 所述磷光体可在 Sr-Ba-Eu 体系中形成完全的固溶体。 0036 在所述磷光体的 XRD 图谱中, 与具有高强度的四个衍射峰相关的衍射角可。
16、分别在 12.30212.38、 24.75224.88、 25.56225.62和31.09231.25 的范围内。 0037 所述磷光体可具有 465nm 至 765nm 的范围内的发射波长。 0038 还通过提供一种氮化物基磷光体来实现上述的和 / 或其他方面, 所述氮化物基 磷光体是从原始组成 M1-nEunSiaObNc(M=Sr1-mBam, 0.3 m 0.6, 0.25 m(1-n)1 的氮氧化物的浓度是 0.01mol% 或更小。 0039 所述磷光体可包括两种不同的相, 所述两种不同的相具有三斜晶系和 P1 空间群。 0040 所述磷光体可包括两种不同的相, 所述两种不同的。
17、相在 Sr-Ba-Eu 体系中形成完 全的固溶体。 0041 在所述磷光体的 XRD 图谱中, 所述两种不同的相中的一种相可具有三个高 强度衍射峰, 与这三个高强度衍射峰相关的衍射角分别在 12.47 2 12.49、 25.13 2 25.15 和 31.48 2 31.50 的 范 围 内, 所 述 两 种 不 同 的 相 中 的 另一种相可具有三个高强度衍射峰, 与这三个高强度衍射峰相关的衍射角分别在 12.39 2 12.45、 24.89 2 24.95 和 31.26 2 31.41 的范围内。 0042 所述磷光体可具有 460nm 至 760nm 的范围内的发射波长。 0043。
18、 发明效果 0044 即使具有高的 Eu 浓度, 也可以以单一相形成根据示例实施例的氮化物基磷光体。 此外, 因为该氮化物基磷光体具有优异的高温稳定性和结晶度, 所以可以获得改进了发射 特性的黄色磷光体。 0045 另外, 依照根据示例实施例的氮化物基磷光体的制造方法, 可以合成包含至少两 种 M 离子的固溶体。此外, 可以有效地减少原料组成中氧的增多导致的杂质的产生。 附图说明 0046 图 1 示出了流程图, 该流程图概念性地示出了根据示例实施例的氮化物基磷光体 的制造方法。 0047 图 2 示出了流程图, 该流程图示出了根据第一实施例的氮化物基磷光体的制造方 说 明 书 CN 1033。
19、47981 A 7 4/13 页 8 法。 0048 图 3 示出了流程图, 该流程图示出了根据第一对比例的氮化物基磷光体的制造方 法。 0049 图 4 示出了曲线图, 该曲线图示出了关于第一实施例中制造的磷光体和第二对比 例中制造的磷光体, 根据温度的发射强度。 0050 图 5 示出了第一实施例的磷光体、 第一对比例的磷光体和第二对比例的磷光体的 发射光谱。 0051 图 6 示出了剖视图, 该剖视图示出了根据示例实施例的白色发光二极管 (LED) 的 结构。 0052 图 7a 和图 7b 示出了曲线图, 这些曲线图分别示出了第二实施例中制造的磷光体 的 X 射线衍射 (XRD) 图谱。
20、和发射光谱。 0053 图 8a 和图 8b 示出了曲线图, 这些曲线图分别示出了第三实施例中制造的磷光体 的 XRD 图谱和发射光谱。 0054 图 9a 和图 9b 示出了曲线图, 这些曲线图分别示出了第四实施例中制造的磷光体 的 XRD 图谱和发射光谱。 0055 图 10 示出了图示, 该图示示出了关于第五实施例中制造的磷光体的 Rietveld 拟 合结果。 0056 图 11 示出了曲线图, 这些曲线图示出了第六实施例至第二十六实施例中制造的 磷光体主体材料的 XRD 图谱。 0057 图 12a 和图 12b 是示出了第二十七实施例至第四十一实施例中制造的磷光体的 XRD 图谱和。
21、发射光谱的曲线图。 具体实施方式 0058 现在将对示例实施例做出详细描述, 示例实施例的示例示出在附图中, 其中, 同样 的附图标记始终表示同样的元件。下面参照附图描述了示例实施例, 以解释本公开。 0059 图 1 示出了流程图, 该流程图概念性地示出了根据示例实施例的氮化物基磷光体 的制造方法。 0060 参照图 1, 为了制备氮化物基磷光体, 首先准备多种前驱物。将多种前驱物分成两 组, 即, 第一组和第二组。第一组包括 M 前驱物和第一 Si 前驱物, M 前驱物包含 Ca、 Sr 和 Ba 中的至少一种。第二组包括 Eu 前驱物和第二 Si 前驱物。然而, 与示例实施例不同, 多种。
22、前 驱物可被分成三组或更多组。 0061 M 前驱物可以包括金属碳酸盐 (MCO3) 。第一 Si 前驱物可以包括 SiO2。Eu 前驱物 可以是 Eu2O3。第二 Si 前驱物可以包括 SiO2和 Si3N4。因此, 第一 Si 前驱物和第二 Si 前驱 物可以均包括相同的前驱物, 即, SiO2。 0062 每组前驱物经历混合工艺。 可以使用干式混合法或湿式混合法中的任一种来混合 前驱物。 0063 例如, 根据湿式混合法, 将前驱物与溶剂和帮助研磨的球一起混合。 所述球可以由 Si3N4、 Al2O3、 ZrO2等制成。溶剂可以是去离子 (DI) 水、 诸如乙醇的醇或者诸如正己烷的有 机。
23、溶剂。可以将前驱物与溶剂和球一起密封, 并用磨机等均匀地混合。将通过混合工艺产 说 明 书 CN 103347981 A 8 5/13 页 9 生的混合物与球分离。使用烘箱通过干燥工艺蒸发掉大部分溶剂。可以使用由金属或聚合 物制成的筛将干燥工艺之后剩下的粉末均匀地研磨成微米颗粒。 0064 根据干式混合法, 将前驱物放在容器中, 而不用溶剂, 并用磨机均匀地混合。 这里, 还可以使用球来促进混合。 因为省略了溶剂干燥工艺, 所以与湿式混合时间相比, 干式混合 法可以减少处理时间。如在湿式混合法中那样, 使用由金属或聚合物制成的筛将混合前驱 物之后剩下的粉末均匀地研磨成期望的尺寸。 0065 每。
24、组混合的前驱物分别经历第一焙烧 (烧制, 烧结) 操作。在第一焙烧操作之后, 制 造出第一焙烧产物和第二焙烧产物, 作为中间产物。通过上述的混合方法混合第一焙烧产 物和第二焙烧产物, 并经历第二焙烧 (烧制, 烧结) 操作, 从而获得最终的磷光体。在第二焙 烧操作中, 在混合之前可以添加另外的 Si 前驱物或者熔剂。熔剂可以促进第一焙烧产物、 第二焙烧产物和第二焙烧操作中添加的另外的 Si 前驱物之间的运动, 从而改善氮化物基 磷光体 (即, 最终产物) 的结晶度和晶粒生长。第二焙烧操作的焙烧温度可以高于第一焙烧 操作的焙烧温度。可以在氮气和氧气气氛下执行第二焙烧操作。 0066 在 下 文 。
25、中, 将 描 述 具 有 组 成 式 M1-zEuzSiaObNc(M=Sr1-x-yBaxCay, 0 x 0.5, 0 y 0.2, 01 的氮氧化物 的浓度是1mol%或更小。 根据实施例, 该氮化物基磷光体可以基本上仅由单一相组成。 在根 据示例实施例的氮化物基磷光体的制造过程中, 不会产生诸如 M3Si6O9N4的氮氧化物杂质。 另外, 制造过程中生成的中间焙烧产物 EuSi2O2N2可以通过固定作为起始材料的 Eu2O3、 SiO2 和 Si3N4之间的组成比来抑制起始组成中的氧的增多。因此, 可以以单一相合成磷光体, 而 不产生杂质。 0075 当发光二极管 (LED) 被驱动时。
26、, 大约 150至大约 200的温度条件下该氮化物基 磷光体可具有常温下发射强度的至少 80% 的发射强度, 这相当于传统的钇铝石榴石 (YAG) 磷光体的发射强度的几乎90%。 因此, 该氮化物基磷光体具有优异的高温稳定性和高的发射 特性。也就是说, 与传统的 YAG 磷光体相比, 该氮化物基磷光体在 LED 方面的应用特性更加 优异。 0076 在下文中, 将详细描述根据示例实施例的氮化物基磷光体制造方法。 0077 【实施例】 0078 【实施例 1】 0079 本实施例, 即第一实施例, 提出了一种制造磷光体 (Sr0.75Ba0.25)0.85Eu0.15Si2O2N2的 方法。图 。
27、2 是示出了根据第一实施例的磷光体制造方法的流程图。根据图 2 中示出的顺序 制造第一实施例的磷光体。 参照图2, 混合属于第一组的前驱物MCO3(SrCO3、 BaCO3)和SiO2, 并在空气气氛下在大约1100的温度下焙烧大约3小时, 从而获得中间焙烧产物M2SiO4。 同 样地, 混合属于第二组的前驱物 Eu2O3、 SiO2和 Si3N4, 并在氮气和氢气气氛下在大约 1300 的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 EuSi2O2N2。接着, 将中间焙烧产物 M2SiO4 和 EuSi2O2N2与作为另外的 Si 前驱物的 Si3N4和作为熔剂的 NH4Cl 混合。在氮。
28、气和氢气气氛 下在大约 1400的温度下再次焙烧由此产生的混合物, 从而制造出作为最终产物的具有组 成式 (Sr0.75Ba0.25)0.85Eu0.15Si2O2N2的磷光体。 0080 【对比例】 0081 【对比例 1】 0082 本对比例也提出了一种制造磷光体 (Sr0.75Ba0.25)0.85Eu0.15Si2O2N2(即氮化物基磷光 体) 的方法。然而, 根据与图 2 中的方法不同的图 3 中示出的方法制造本对比例的磷光体。 参照图 3, 同时混合包括 MCO3(SrCO3、 BaCO3)、 SiO2、 Eu2O3和 Si3N4的所有前驱物, 并按照与第 一实施例的第二焙烧操作中。
29、相同的方式在氮气和氢气气氛下在大约 1400的温度下焙烧 大约 6 小时, 从而获得作为最终产物的具有组成式 (Sr0.75Ba0.25)0.85Eu0.15Si2O2N2的磷光体。 0083 【对比例 2】 0084 使用商业上可获得的 Merck 的 YAG:Ce3+磷光体作为第二对比例的磷光体。 0085 在下面的表 1 中, 列出了第一实施例、 第一对比例和第二对比例的磷光体。 说 明 书 CN 103347981 A 10 7/13 页 11 0086 【表 1】 0087 实施例和对比例磷光体 实施例 1(Sr0.75Ba0.25)0.85Eu0.15Si2O2N2 对比例 1(S。
30、r0.75Ba0.25)0.85Eu0.15Si2O2N2 对比例 2YAG:Ce3+ 0088 高温稳定性的评价 0089 图 4 示出了曲线图, 该曲线图示出了关于第一实施例中制造的磷光体和第二对比 例中制造的磷光体, 根据温度的发射强度。 0090 参照图 4, 与第二对比例的 YAG 磷光体相比, 在通常的 LED 驱动温度大约 150至 大约 200下, 第一实施例的磷光体的发射强度是常温下的发射强度的至少 80%。考虑到第 二对比例的 YAG 磷光体具有常温下的发射强度的大约 60% 的发射强度, 证明第一实施例的 磷光体的特性比第二对比例的 YAG 磷光体的特性好大约 20%。 。
31、0091 发射特性的评价 0092 图 5 示出了第一实施例的磷光体、 第一对比例的磷光体和第二对比例的磷光体的 发射光谱。 0093 参照图 5, 第一实施例的磷光体显示出第一对比例的通过传统固相法合成的磷光 体的至少两倍高的发射强度 (积分强度) 。另外, 第一实施例的磷光体显示出第二对比例的 YAG磷光体的发射强度的大约90%的发射强度。 也就是说, 第一实施例的磷光体具有足够的 发射强度来替代 YAG 磷光体。 0094 综合评价 0095 第一实施例的磷光体与第二对比例中通过传统固相法合成的磷光体相比具有优 异的发射强度, 并且与第二对比例的磷光体相比还具有优异的高温稳定性。 特别是。
32、, 第一实 施例的磷光体具有与 YAG 磷光体相似的发射特性, 同时具有优异的高温稳定性。也就是说, 第一实施例的磷光体在 LED 上的适用性高。因此, 预计第一实施例的磷光体稳定地替代传 统的 YAG 磷光体。 0096 在下文中, 将参照附图描述根据示例实施例的应用该氮化物基磷光体的 LED。 0097 图 6 示出了剖视图, 该剖视图示出了根据示例实施例的白色 LED 的结构。 0098 参照图 6, 使用蓝色 LED 或长波长紫外 (UV) LED 的白色 LED 可包括反射杯 611、 安 装在反射杯 611 上的 InGaN 基 LED 芯片 613(在长波长 UV LED 的情况。
33、下, 是 GaN 基 LED) 、 被从 LED 芯片 613 发射的光激发的黄色磷光体 617、 连接到 LED 芯片 613 的电极线 615 和密 封 LED 芯片 613 的透光环氧树脂 619。黄色磷光体 617 用作波长转换材料。上述的氮化物 基磷光体可以用作黄色磷光体 617。 0099 InGaN 基 LED 芯片 613 可以通过电极线 615 与外部电源连接。被从 InGaN 基 LED 芯片613发射的光激发的黄色磷光体617与透光环氧树脂619混合, 并设置在LED芯片613 的外侧。然而, 不限于图 1 中示出的结构, LED 可具有适当地添加、 改变和省略根据传统技。
34、 术的部件的各种结构。此外, 除了环氧树脂之外, 黄色磷光体 617 可以与硅树脂混合, 并在 说 明 书 CN 103347981 A 11 8/13 页 12 LED 芯片 613 周围成型, 从而形成白色 LED。 0100 也就是说, 黄色磷光体 617 设置在 LED 芯片 613 的外侧, 使得从 LED 芯片 613 发射 的光用于激发黄色磷光体 617。 0101 将详细描述用于形成白光的步骤。从 LED 芯片 613 发射的蓝光经过根据上述示例 实施例的黄色磷光体 617。蓝光的一部分激发黄色磷光体 617, 从而形成黄光, 而蓝光的剩 余部分按照原样经过。因此, 当蓝光与激。
35、发得到的黄光重叠时, 形成白光。 0102 在下文中, 将详细描述按照上述方式制造的氮化物基磷光体。 0103 【实施例 2】 0104 实施例2中制造的氮化物基磷光体是从原始组成(Sr0.71Ba0.29)0.92Eu0.08Si2O2N2产生 的混合相磷光体。按照与实施例 1 中相同的方式, 以图 2 中示出的顺序制造实施例 2 的磷 光体。 0105 参照图2, 混合属于第一组的前驱物MCO3(SrCO3、 BaCO3)和SiO2, 并在空气气氛下在 大约 1100的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 M2SiO4。同样地, 混合属于第 二组的前驱物Eu2O3、 SiO2和。
36、Si3N4, 并在氮气和氢气气氛下在大约1300的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 EuSi2O2N2。接着, 将中间焙烧产物 M2SiO4和 EuSi2O2N2与作 为另外的 Si 前驱物的 Si3N4和作为熔剂的 NH4Cl 混合。在氮气和氢气气氛下在大约 1400 的温度下再次焙烧由此产生的混合物, 从而制造出作为最终产物的混合相磷光体。使用 5% (v/v) HNO3溶液和 DI 水洗涤由此制造的磷光体, 从而去除杂质和中间相。上面制造的磷光 体的 X 射线衍射 (XRD) 图谱和发射波长示出在图 7a 和图 7b 中。 0106 参照图 7a, 因为观察到两种类型的主。
37、衍射峰, 所以确定的是, 同时示出了两种类型 的 XRD 图谱。因此, 可以理解的是, 实施例 2 的磷光体是包括两种不同的磷光体的混合相磷 光体。 0107 如图 7b 中所示, 通过大约 450nm(蓝色 LED 的典型波长) 的光的激发, 实施例 2 的 磷光体显示出大约 460nm 至 760nm 范围的发射光谱和大约 554nm 的发射峰。根据这样的光 学性质, 实施例2的磷光体显示出黄色发射, 这意味着实施例2的磷光体具有足够的发射特 性以替代 YAG 磷光体。 0108 【实施例 3】 0109 实施例3中制造的氮化物基磷光体是从原始组成(Sr0.65Ba0.35)0.88Eu0。
38、.12Si2O2N2产生 的混合相磷光体。按照与实施例 1 中相同的方式, 以图 2 中示出的顺序制造实施例 3 的磷 光体。 0110 参照图2, 混合属于第一组的前驱物MCO3(SrCO3、 BaCO3)和SiO2, 并在空气气氛下在 大约 1100的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 M2SiO4。同样地, 混合属于第 二组的前驱物Eu2O3、 SiO2和Si3N4, 并在氮气和氢气气氛下在大约1300的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 EuSi2O2N2。接着, 将中间焙烧产物 M2SiO4和 EuSi2O2N2与作 为另外的 Si 前驱物的 Si3N4和。
39、作为熔剂的 NH4Cl 混合。在氮气和氢气气氛下在大约 1400 的温度下再次焙烧由此产生的混合物, 从而制造出作为最终产物的混合相磷光体。使用 5% (v/v) HNO3溶液和 DI 水洗涤由此制造的磷光体, 从而去除杂质和中间相。上面制造的磷光 体的 XRD 图谱和发射波长示出在图 8a 和图 8b 中。 0111 参照图 8a, 因为观察到两种类型的主衍射峰, 所以确定的是, 同时示出了两种类型 说 明 书 CN 103347981 A 12 9/13 页 13 的 XRD 图谱。因此, 可以理解的是, 实施例 3 的磷光体是包括两种不同的磷光体的混合相磷 光体。 0112 如图 8b 。
40、中所示, 通过大约 450nm(蓝色 LED 的典型波长) 的光的激发, 实施例 3 的 磷光体显示出大约 460nm 至 760nm 范围的发射光谱和大约 560nm 的发射峰。根据这样的光 学性质, 实施例3的磷光体显示出黄色发射, 这意味着实施例3的磷光体具有足够的发射特 性以替代 YAG 磷光体。 0113 【实施例 4】 0114 实施例 4 中制造的氮化物基磷光体具有组成式 (Sr0.31Ba0.69)0.85Eu0.15Si2O2N2。按照 与实施例 1 中相同的方式, 以图 2 中示出的顺序制造实施例 4 的磷光体。 0115 参照图 2, 混合属于第一组的前驱物 MCO3(S。
41、rCO3、 BaCO3) 和 SiO2, 并在空气气氛下 在大约 1100的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 M2SiO4。同样地, 混合属 于第二组的前驱物Eu2O3、 SiO2和Si3N4, 并在氮气和氢气气氛下在大约1300的温度下焙烧 大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 EuSi2O2N2。接着, 将中间焙烧产物 M2SiO4和 EuSi2O2N2 与作为另外的 Si 前驱物的 Si3N4和作为熔剂的 NH4Cl 混合。在氮气和氢气气氛下在大 约 1400的温度下再次焙烧由此产生的混合物, 从而制造出作为最终产物的具有组成式 (Sr0.31Ba0.69)0.85Eu。
42、0.15Si2O2N2的单一相磷光体。接着, 使用 5%(v/v) HNO3溶液和 DI 水洗涤 由此制造的磷光体, 从而去除杂质和中间相。上面制造的磷光体的 XRD 图谱和发射波长示 出在图 9a 和图 9b 中。 0116 参照图 9a, 因为观察到单种类型的主衍射峰, 所以确定的是, 示出了根据单一相的 XRD 图谱。因此, 可以理解的是, 实施例 4 的磷光体是单一相磷光体。 0117 如图 9b 中所示, 通过大约 450nm(蓝色 LED 的典型波长) 的光的激发, 实施例 4 的 磷光体显示出大约 465nm 至 765nm 范围的发射光谱和大约 577nm 的发射峰。根据这样的。
43、光 学性质, 实施例4的磷光体显示出黄色发射, 这意味着实施例4的磷光体具有足够的发射特 性以替代 YAG 磷光体。 0118 【实施例 5】 0119 实施例5中制造的氮化物基磷光体是具有组成式(Sr0.35Ba0.65)0.85Eu0.15Si2O2N2的单 一相磷光体。按照与实施例 1 中相同的方式, 以图 2 中示出的顺序制造实施例 5 的磷光体。 0120 参照图 2, 混合属于第一组的前驱物 MCO3(SrCO3、 BaCO3) 和 SiO2, 并在空气气氛下 在大约 1100的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 M2SiO4。同样地, 混合属 于第二组的前驱物Eu2。
44、O3、 SiO2和Si3N4, 并在氮气和氢气气氛下在大约1300的温度下焙烧 大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 EuSi2O2N2。接着, 将中间焙烧产物 M2SiO4和 EuSi2O2N2 与作为另外的 Si 前驱物的 Si3N4和作为熔剂的 NH4Cl 混合。在氮气和氢气气氛下在大 约 1400的温度下再次焙烧由此产生的混合物, 从而制造出作为最终产物的具有组成式 (Sr0.35Ba0.65)0.85Eu0.15Si2O2N2的单一相磷光体。接着, 使用 5%(v/v) HNO3溶液和 DI 水洗涤 由此制造的磷光体, 从而去除杂质和中间相。表 2 中示出了上面制造的磷光体的晶体结。
45、构 分析数据。图 10 中示出了磷光体的 Rietveld 拟合结果。 0121 【表 2】 0122 说 明 书 CN 103347981 A 13 10/13 页 14 0123 参照表2, 可以理解的是, 实施例5中制造的氮化物基磷光体具有三斜晶系和P1空 间群。 0124 参照图10, 实施例5的氮化物基磷光体的XRD图谱几乎对应于计算值。 因此, 可以 确定实施例 5 的磷光体是单一相磷光体。 0125 在图 10 中,“obs” 表示制造的磷光体的测量值,“cal” 表示通过计算获得的计算 值,“diff(obs-cal)” 表示测量值减去计算值获得的值, 可以由 diff(obs。
46、-cal) 确定制造的 磷光体的纯度。 0126 【实施例 6 至实施例 26】 0127 实施例 6 至实施例 26 涉及具有组成式 (Sr1-mBam)Si2O2N2的磷光体, 其中,“m” 分别 是 0、 0.05、 0.1、 0.15、 0.2、 0.25、 0.3、 0.35、 0.4、 0.45、 0.5、 0.55、 0.6、 0.65、 0.7、 0.75、 0.8、 0.85、 0.9、 0.95 和 1。按照与实施例 1 中相同的方式, 以图 2 中示出的顺序制造实施例 6 至 实施例 26 的磷光体。 0128 参照图 2, 混合属于第一组的前驱物 MCO3(SrCO3、。
47、 BaCO3) 和 SiO2, 并在空气气氛下 在大约 1100的温度下焙烧大约 3 小时, 从而获得中间焙烧产物 M2SiO4。这里, 因为不包括 Eu, 所以省略了合成另一中间焙烧产物EuSi2O2N2的工艺。 接着, 将中间焙烧产物M2SiO4与作 为另外的 Si 前驱物的 Si3N4和作为熔剂的 NH4Cl 混合。在氮气和氢气气氛下在大约 1400 的温度下再次焙烧由此产生的混合物, 从而制造出作为最终产物的具有组成式 (Sr1-mBam) Si2O2N2(其中,“m” 具有 0 和 1 之间的值, 如上所述) 的磷光体。接着, 使用 5%(v/v) HNO3溶 液和 DI 水洗涤制造。
48、的磷光体, 从而去除杂质和中间相。上面制造的磷光体的 XRD 图谱示出 在图 11 中。 0129 参照图 11, 根据 Ba 含量的增加, XRD 图谱有规律地改变。因此, 可以分辨出晶相根 据 Ba 含量的增加的差异。根据 Ba 含量范围的晶相变化将示出在表 3 中。 0130 【实施例 27 至实施例 41】 说 明 书 CN 103347981 A 14 11/13 页 15 0131 实施例 27 至实施例 41 涉及具有组成式 (Sr1-mBam)1-nEunSi2O2N2的磷光体, 其中, (m,n) 的值分别是 (0,0.02)、 (0.3,0.2)、 (0.4,0.15)、 (0.6,0.1)、 (0.6,0.2)、 (0.7,0.05)、 (0.8,0.02)、 (0.8,0.05)、 (0.8,0.1)、 (0.8,0.15)、 (0.8,0.2)、 (0.9,0.1)、 (1,0.02)、 (1,0.1) 和 (1,0.15)。按照与实施例 1 中相同的方式, 以图 2 中。