[發明專利]α型賽隆熒光體、其制造方法及發光裝置

有效

• 申請號: 201110221604.5
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN102300955A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 江本秀幸;川越美滿;野見山智宏
• 申請（專利權）人: 電氣化學工業株式會社
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64;C04B35/599;C09K11/08;H01L33/50
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及被紫外線至藍色光激發、發出橙色至紅色光的α型賽隆熒光體、其制造方法及利用了α型賽隆熒光體的發光裝置。

背景技術

作為氮化物、氮氧化物熒光體，已知α型賽隆熒光體不僅熒光發光效率優異，而且溫度特性也優異。尤其，用銪活化了的α型賽隆熒光體在紫外至藍色的寬波長區域被激發、產生黃色～橙色的發光，因此對其作為代替YAG:Ce的黃色熒光體或色溫低的白熾燈色LED(Light?Emitting?Diode，發光二極管)用熒光體的應用進行了研究(專利文獻1、2，非專利文獻1)。

α型賽隆具有如下結構：α型氮化硅晶體的一部分Si-N鍵被Al-N鍵和Al-O鍵置換，為了保持電中性而在晶格間侵入固溶有特定元素(Ca、以及Li、Mg、Y、或者除La與Ce以外的鑭系元素)。所侵入固溶的一部分元素成為發光中心的元素，從而表現發光特性。

α型賽隆例如可以對由氮化硅、氮化鋁和包括發光中心的侵入固溶元素的氧化物構成的混合粉末在氮氣氣氛中進行加熱處理來合成。其中，作為侵入固溶元素的氧化物，也包括通過加熱處理而形成氧化物的化合物。由于該合成方法使用氧化物原料，因此必然會合成固溶有一定程度的氧的α型賽隆。在為固溶有Ca和作為發光中心的Eu的、熒光特性優異的α型賽隆熒光體的情況下，固溶有一定程度的氧的α型賽隆的發光顏色為黃色～橙色(熒光峰波長為580nm左右)。

與此相對，與前述那樣的公知的α型賽隆相比，使用氮化鈣作為鈣原料所合成的氧含有率低的α型賽隆可以固溶高濃度的鈣。尤其已知，在Ca固溶濃度高的情況下，可得到與使用氧化物原料的以往組成相比在更高波長側(595nm以上)具有熒光峰波長的熒光體(專利文獻3)。另外，雖然不是α型賽隆，但報告了氧含量低的氮化物熒光體(專利文獻4)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第3668770號公報

專利文獻2：日本特開2003-124527號公報

專利文獻3：日本特開2005-307012號公報

專利文獻4：日本特開2006-28295號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Ken?Sakuma等人，“Warm-white?light-emitting?diode?with?yellowish?orange?SiAlON?ceramic?phosphor”，OPTICS?LETTERS，29(17)，2001-2003(2004)

發明內容

發明要解決的問題

本發明的第一目的在于提供在595nm以上的波長具有熒光峰的、氧含有率低的α型賽隆熒光體，該熒光體的發光效率要優于以往。本發明的第二目的是提供制造熒光特性優異、初級顆粒大、結晶性良好的α型賽隆熒光體的方法。第三目的在于提供利用了該α型賽隆熒光體的、發光特性良好的發光裝置。

用于解決問題的方案

關于用Eu²⁺活化了的、氧含有率低的Ca-α-賽隆熒光體粉末的制造，本發明人等著眼于氮化鈣原料粉末進行了研究。結果發現，作為氮化鈣粉末中含有的雜質的氧會對α型賽隆的晶粒生長行為產生較大影響?；谶@一認識，進一步開展研究，結果，通過使來源于鈣的氧量在適當的范圍，可以得到由長徑比高且粒徑大、表面平滑的顆粒構成的熒光體。于是發現，使基本由單一的晶體構成的初級顆粒擴展而得到的、由長徑比高且粒徑大、表面平滑的顆粒構成的α型賽隆熒光體具有優異的熒光特性，從而完成了本發明。

即，本發明為一種α型賽隆熒光體，其特征在于，該α型賽隆熒光體用通式：(M)_x(Eu)_y(Si，Al)₁₂(O，N)₁₆表示，其中M是選自由Li、Mg、Ca、Y和除La與Ce以外的鑭系元素組成的組中的、至少包括Ca的一種以上的元素，氧含量為1.2質量％以下，構成α型賽隆的初級顆粒是柱狀化的。優選為初級顆粒的平均長徑比為2以上且50以下的α型賽隆熒光體。