[发明专利]一种Sc基碳氮化物荧光粉以及含该荧光粉的器件

说明书

本发明涉及一种Sc基碳氮化物荧光粉。该荧光粉包含一种无机化合物，由M¹、Sc、M²、N、C和发光中心Ce组成，其化学式表示为M¹_aSc_bM²_cN_dC_e：xCe，其中M¹选自稀土金属元素Y、La、Gd、Lu的一种或多种，M²选自Si、Al、Ga、B元素的一种或多种；并且，0＜a＜2，0＜b＜2，3≤c≤5，5≤d7，0≤e≤2，0＜x≤0.2。本发明还涉及含该荧光粉的器件以及荧光粉的制备方法。本发明的荧光粉具有高效、均匀、无杂相等优点，且制备方法简单、易于工业化，特别适用于紫外‑紫色激发的白光LED。

技术领域

本发明涉及一种Sc基碳氮化物荧光粉以及含该荧光粉的器件，属于发光材料技术领域。

背景技术

与传统发光器件相比，发光二极管（LED）作为一种新型高效光源，具有电压低、光效高、能耗低、寿命长、无污染等优点，同时具有体积小、响应快、发热少以及可靠性高等特点，成为21世纪我国重点发展的战略新兴产业。特别是白色光源（适用于一般照明）的发展对于大幅度降低照明用电量具有很重要的作用。

目前，实现白光LED的主要途径为以蓝光（440-470nm）LED芯片激发荧光粉复合组成白光。常见的组合方有两种：其一，蓝光LED芯片和黄色荧光粉组合；其二为蓝光LED芯片与红色、绿色荧光粉组合。其中，石榴石结构黄色荧光粉（YAG）匹配蓝光LED芯片因其高效、制作简单等优点而被广泛应用，但由于光谱连续性差，红光部分缺乏，致使白光LED器件的显色指数偏低、色温偏高，难以满足高品质照明需求。因此，在此基础上通过添加红粉或者采用蓝光芯片激发红色、绿色荧光粉的方式来取得高显色指数白光。

近年来，随着人们生活水平的日益提高以及半导体照明技术不断进步，人们对健康及品质生活的关注意识增强，对照明的要求，已从单纯的环保节能逐渐转向对健康舒适的追求。传统由蓝色LED芯片与其它颜色荧光体组合而成白色LED，存在发光波长不均衡，青色光部分缺失等缺点，尤其存在蓝色光的峰值强度较高，容易引起人们的生理、心理等方面的问题，难以满足人们对健康的需求。因此，研究者提出紫色LED芯片上组合使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)荧光体的白色LED，与蓝光芯片相比，该方法紫色光转换白光效率更高，光谱分布均衡，显色指数相对更好，但是该对荧光粉的化学及热稳定性等提出更高的要求，亟待开发适合高密度能量激发、满足全光谱高品质照明、适用于紫色或近紫外激发的新型蓝、绿、红色荧光粉。

碳氮化物因其稳定的物理化学性质，温和的合成条件等优点，而受到发光材料研究者的广泛关注。