氮化物熒光體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氮化物熒光體、含有該氮化物熒光體的液態(tài)介質(zhì)、含有該氮化物熒光 體的發(fā)光裝置以及含有該發(fā)光裝置的照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，受節(jié)能的潮流的影響，使用LED的照明或背光燈的需求正在增加。這里使 用的LED是在發(fā)出藍(lán)或近紫外波長(zhǎng)的光的LED芯片上配置有熒光體的白色發(fā)光LED。作為 這種類型的白色發(fā)光LED，大多利用在藍(lán)色LED芯片上使用了將來(lái)自藍(lán)色LED芯片的藍(lán)色光 作為激發(fā)光而發(fā)出黃色的YAG(釔鋁石榴石）熒光體的LED。
[0003] 但是，YAG熒光體在大輸出功率下使用的情況下，存在以下問(wèn)題：若熒光體的溫度 上升則亮度降低，即所謂的溫度猝滅大的問(wèn)題，以及尋求更優(yōu)異的顏色再現(xiàn)范圍和顯色性 而用近紫外線（通常，作為相對(duì)于藍(lán)激發(fā)的用語(yǔ)，將包含350~420nm左右的紫色的范圍稱 作近紫外線）激發(fā)時(shí)亮度顯著降低的問(wèn)題。
[0004] 而且，為解決上述問(wèn)題，討論了發(fā)黃色光的氮化物熒光體，作為其有力的候補(bǔ)，開(kāi) 發(fā)出了例如專利文獻(xiàn)1和2中記載的La3Si6N11熒光體（包含鑭被置換為其他金屬的情況 等，以下將這種熒光體統(tǒng)稱為L(zhǎng)SN熒光體。）等。而且，在專利文獻(xiàn)1的[0248]段落中，在 專利文獻(xiàn)2中的[0131]~[0136]段落中記載了使用各種助熔劑制造 LSN熒光體的方法。 [0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2008/132954號(hào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)第2010/114061號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 專利文獻(xiàn)1、2中記載的LSN熒光體與現(xiàn)有的YAG熒光體相比，即使溫度上升，亮度 的降低也小，而且近紫外線的激發(fā)也能夠得到充分的發(fā)光。但是，受節(jié)能的潮流的影響，要 求熒光體用更少的激發(fā)能量就得到更高的發(fā)光亮度。
[0010] 鑒于上述，本發(fā)明提供一種發(fā)光亮度更高的、即發(fā)光峰強(qiáng)度更高的氮化物熒光體 和含有該氮化物熒光體的液態(tài)介質(zhì)。另外本發(fā)明提供一種發(fā)光亮度更高的發(fā)光裝置和高品 質(zhì)的照明裝置。
[0011] 本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果注意到本發(fā)明的氮化物熒光體與現(xiàn)有的LSN熒 光體相比"灰暗"減少。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明中的"灰暗"是指在不激發(fā)熒光體的情況下在自 然光下通過(guò)目視確認(rèn)熒光體粉末時(shí)，看到熒光體的本身顏色略帶灰色。
[0012] 在此，本發(fā)明人等著眼于該"灰暗"，發(fā)現(xiàn)作為規(guī)定發(fā)光亮度更高的氮化物熒光體 的指標(biāo)，能夠通過(guò)特定波長(zhǎng)下的反射率來(lái)進(jìn)行規(guī)定，從而完成了本發(fā)明。
[0013] 即，本發(fā)明的主旨如下。
[0014] 1. 一種氮化物熒光體，是由下述通式（1)表示的氮化物熒光體，以455nm激發(fā)光激 發(fā)時(shí)的發(fā)光色坐標(biāo)（X，y)的X值小于0. 43,并且在770nm的反射率Ra為89%以上。
[0015] LnxSiyNn:Z…（1)
[0016] [通式（1)中，
[0017] Ln是除了作為激活劑使用的元素以外的稀土元素，
[0018] Z是激活劑，
[0019] X 滿足 2. 7 彡 X 彡 3. 3，
[0020] y 滿足 5. 4 < y < 6. 6，
[0021] η 滿足 10<n< 12。]
[0022] 2. -種氮化物熒光體，是由下述通式（1)表示的氮化物熒光體，以455nm激發(fā)光激 發(fā)時(shí)的發(fā)光色坐標(biāo)（X，y)的X值為〇. 43以上，并且在770nm的反射率Ra為87%以上。
[0023] LnxSiyNn:Z... (1)
[0024] [通式（1)中，
[0025] Ln是除了作為激活劑使用的元素以外的稀土元素，
[0026] Z是激活劑，
[0027] X 滿足 2. 7 彡 X 彡 3. 3，
[0028] y 滿足 5. 4 < y < 6. 6，
[0029] η 滿足 10<n< 12。]
[0030] 3. -種含熒光體的組合物，其特征在于，含有前項(xiàng)1或2所述的氮化物熒光體和液 體介質(zhì)。
[0031] 4. 一種發(fā)光裝置，其特征在于，具備第1發(fā)光體和通過(guò)來(lái)自該第1發(fā)光體的光的照 射而發(fā)出可見(jiàn)光的第2發(fā)光體，
[0032] 該第2發(fā)光體含有1種以上的前項(xiàng)1或2所述的氮化物熒光體作為第1熒光體。
[0033] 5. -種圖像顯示裝置，其特征在于，包含前項(xiàng)4所述的發(fā)光裝置作為光源。
[0034] 6. -種照明裝置，其特征在于，包含前項(xiàng)4所述的發(fā)光裝置作為光源。
[0035] 7. -種氮化物熒光體的制造方法，是具有多個(gè)煅燒工序的由下述通式（1)表示的 氮化物熒光體的制造方法，在煅燒溫度為1100°C~1400°C的一次煅燒工序后，使得到的一 次煅燒完畢的原料再分散，在1次煅燒溫度~1800°C的溫度下進(jìn)行2次煅燒。
[0036] LnxSiyNn:Zz... (1)
[0037] [通式（1)中，
[0038] Ln是除作為激活劑使用的元素以外的稀土元素，
[0039] Z是激活劑，
[0040] X 滿足 2. 7 < X < 3. 3，
[0041] y 滿足 5. 4 < y < 6. 6，
[0042] η 滿足 10 < η < 12。]
[0043] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供發(fā)光亮度更高的、即發(fā)光峰強(qiáng)度更高的氮化物熒光體和含 有該氮化物熒光體的液態(tài)介質(zhì)。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供發(fā)光亮度更高的發(fā)光裝置和高 品質(zhì)的照明裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0044] 圖1是對(duì)實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例1中得到的熒光體的發(fā)光光譜進(jìn)行比較的 圖。
[0045] 圖2是對(duì)實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例1中得到的熒光體的反射光譜（A)進(jìn)行比較 的圖。
[0046] 圖3是用于說(shuō)明實(shí)施例1中得到的熒光體的粒子狀態(tài)的SEM圖像。
[0047] 圖4是用于說(shuō)明實(shí)施例2中得到的熒光體的粒子狀態(tài)的SEM圖像。
[0048] 圖5是用于說(shuō)明比較例1中得到的熒光體的粒子狀態(tài)的SEM圖像。
[0049] 圖6是對(duì)實(shí)施例3和實(shí)施例4中得到的熒光體的發(fā)光光譜進(jìn)行比較的圖。
[0050] 圖7是對(duì)實(shí)施例3和實(shí)施例4中得到的熒光體的反射光譜（A)進(jìn)行比較的圖。
[0051] 圖8是對(duì)實(shí)施例5和比較例2中得到的熒光體的發(fā)光光譜進(jìn)行比較的圖。
[0052] 圖9是對(duì)實(shí)施例5和比較例2中得到的熒光體的反射光譜㈧進(jìn)行比較的圖。
[0053] 圖10是實(shí)施例6和實(shí)施例7中得到的熒光體的發(fā)光光譜的圖。
[0054] 圖11是實(shí)施例6和實(shí)施例7中得到的熒光體的反射光譜（A)的圖。
[0055] 圖12是實(shí)施例8和實(shí)施例9中得到的熒光體的發(fā)光光譜的圖。
[0056] 圖13是實(shí)施例8和實(shí)施例9中得到的熒光體的反射光譜（A)的圖。
[0057] 圖14是實(shí)施例6和實(shí)施例7中得到的熒光體的反射光譜⑶的圖。
[0058] 圖15是實(shí)施例8和實(shí)施例9中得到的熒光體的反射光譜⑶的圖。
[0059] 圖16表示對(duì)在本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個(gè)例子中的成為激發(fā)光源的第1發(fā)光體與 作為具有熒光體的含熒光體部而構(gòu)成的第2發(fā)光體的位置關(guān)系進(jìn)行表示的立體示意圖。
[0060] 圖17(a)是表示通常被稱為炮彈型的形態(tài)的發(fā)光裝置的圖。圖17(b)是表示被稱 為表面貼裝型的形態(tài)的發(fā)光裝置的圖。
[0061] 圖18是表示裝入發(fā)光裝置的面發(fā)光照明裝置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062] 以下，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方式，可以在 其主旨范圍內(nèi)實(shí)施各種變形。
[0063](熒光體的種類）
[0064] 本發(fā)明的熒光體是由下述通式（1)表示的氮化物熒光體。
[0065] LnxSiyNn:Z- (1)
[0066] [通式（1)中，
[0067] Ln是除了作為激活劑使用的元素以外的稀土元素，
[0068] Z是激活劑，
[0069] X 滿足 2. 7 彡 X 彡 3. 3，
[0070] y 滿足 5. 4 < y < 6. 6，
[0071] η 滿足 10<n< 12。]
[0072] 通式⑴中的Z表示激活劑。作為激活劑，可舉出銪（Eu)、鈰（Ce)、鉻（Cr)、錳 (Mn)、鐵（Fe)、鐠（Pr)、釹（Nd)、釤（Sm)、鋱（Tb)、鏑（Dy)、鈥（Ho)、鉺（Er)、銩（Tm)和鐿 (Yb)等。
[0073] 其中，Z優(yōu)選含有Eu或Ce，更優(yōu)選在全部激活劑中含有80摩爾％以上的Ce，進(jìn)一 步優(yōu)選在全部激活劑中含有95摩爾％以上的Ce，最優(yōu)選單獨(dú)含有Ce。
[0074] 通式⑴中的Ln是除了作為上述激活劑使用的元素以外的稀土元素，例如可舉出 鑭（La)、·乙（Y)、.L (Gd)等。
[0075] 其中，Ln優(yōu)選含有La，優(yōu)選在全部Ln中含有80摩爾％以上的La，更優(yōu)選含有95 摩爾％以上的La，最優(yōu)選單獨(dú)含有La。
[0076] 對(duì)于單獨(dú)含有La的氮化物熒光體，其氮化物熒光體的發(fā)光色坐標(biāo)X容易小于 〇. 43。另外，除了 La以外含有Y或Gd作為L(zhǎng)n的氮化物熒光體成為其發(fā)光色坐標(biāo)X為0. 43 以上的熒光體。即，由于上述Y或Gd與La的離子半徑相近，電荷也相等，因此從對(duì)得到的 熒光體的發(fā)光亮度的影響小，能夠改變發(fā)光色坐標(biāo)X的方面考慮而優(yōu)選。
[0077] 應(yīng)予說(shuō)明，使發(fā)光色坐標(biāo)X為0.43以上時(shí)，除了將La與Y或Gd并用作為L(zhǎng)n之外， 還可舉出將Ln的一部分用鈣（Ca)或鍶（Sr)等置換。
[0078] 本發(fā)明的氮化物熒光體的激活劑的濃度，相對(duì)于Ln通常優(yōu)選為0. 001摩爾％以 上，更優(yōu)選為〇. 01摩爾％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為〇. 1摩爾％以上，另外通常優(yōu)選為50摩爾％ 以下，更優(yōu)選為30摩爾％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15摩爾％以下。
[0079] 若在上述范圍內(nèi)，則不易發(fā)生濃度猝滅，進(jìn)而不易產(chǎn)生顯示本發(fā)明的熒光體以外 的化學(xué)組成的異相，因此從發(fā)光特性良好的方面考慮而優(yōu)選。
[0080] 對(duì)于通式（1)中的X、y、n，根據(jù)下述觀點(diǎn)設(shè)定其元素摩爾比。通式（1)中的元素 的摩爾比（X :y :n)即化學(xué)計(jì)量組成為3 :6 :11。實(shí)際上，由于氧引起的缺損和電荷補(bǔ)償?shù)榷?產(chǎn)生過(guò)量或不足。過(guò)量或不足的允許范圍通常為1成強(qiáng)，優(yōu)選為1成左右。如果為該范圍， 則是作為熒光體能夠使用的范