荧光体以及发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供以Ce为发光中心的荧光体以及发光装置。本发明专利技术的一方式涉及一种荧光体，其包含具有化学组成(LuxY1‑x)yM3‑y‑zCezβpγq的结晶相；所述M为选自La、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb之中的一种或两种以上的元素；所述β含有整个所述β的90摩尔％以上的Si；所述γ含有整个所述γ的90摩尔％以上的N；所述x、y、z、p以及q满足0＜x≤1、1.5≤y≤3－z、0＜z≤0.6、5.5≤p≤6.5以及10.5≤q≤11.5；所述荧光体在波长600nm～680nm处具有发光光谱的峰。

Fluorescent bodies and luminescent devices

The invention provides a fluorescent body with Ce as the luminous center and a luminous device. One way of the invention relates to a fluorescent body comprising a crystalline phase having a chemical composition (LuxY1_x) yM3_y_zCez beta P gamma q; the M is one or more elements selected from La, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb; the beta contains more than 90 moles of the whole beta; and the gamma contains more than 90 moles of the whole gamma. The x, y, z, P and Q satisfy the requirements of 0 < x < 1, 1.5 < y < 3-z, 0 < Z < 0.6, 5.5 < p < 6.5 and 10.5 < Q < 11.5; the fluorescent body has a peak of luminescence spectrum at the wavelength of 600 to 680 nm.

【技术实现步骤摘要】
荧光体以及发光装置
本专利技术涉及荧光体以及发光装置。
技术介绍
近年来，白色LED(LightEmittingDiode：发光二极管)、激光激发光源等固体光源已经得到了广泛的应用。目前通常的白色LED具有由蓝色发光元件即蓝色LED芯片和荧光体组合而成的构成。在这样通常的白色LED中，利用荧光体对源自蓝色LED芯片的光的一部分进行色变换，并将源自蓝色LED芯片的蓝色光和源自荧光体的发光进行色混合，从而制作出白色光。最近几年来，还进行了基于LD(LaserDiode：激光二极管)和荧光体的组合的高输出白色发光装置的开发。作为白色固体光源，目前蓝色LED芯片或者蓝色LD和黄色荧光体的组合成为主流。为了提高演色性、颜色重现性等，或者为了获得色温较低的白色，进行了除蓝色光源和黄色荧光体以外还组合红色荧光体的白色光源的开发。以前，正如通式Y3Al5O12：Ce3+(以下简称为YAG：Ce)、或者专利文献1中示出的通式La3Si6N11：Ce3+(以下简称为LSN：Ce)那样，为人所知的有以Ce为发光中心的黄色荧光体。另外，正如专利文献2中示出的通式(Sr，Ca)AlSiN3：Eu2+(以下简称为CASN：Eu)那样，为人所知的还有以Eu为发光中心的红色荧光体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4459941号公报专利文献2：日本专利第3837588号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术提供一种以Ce为发光中心的荧光体。用于解决课题的手段本专利技术的一方式涉及一种荧光体，其包含具有化学组成(LuxY1-x)yM3-y-zCezβpγq的结晶相。所述M为选自La、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb之中的一种或两种以上的元素。所述β含有整个所述β的90摩尔％以上的Si。所述γ含有整个所述γ的90摩尔％以上的N。所述x、y、z、p以及q满足0＜x≤1、1.5≤y≤3－z、0＜z≤0.6、5.5≤p≤6.5以及10.5≤q≤11.5。所述荧光体在波长600nm～680nm处具有发光光谱的峰。本专利技术的概括的或者具体的方式也能够以荧光体、元件、装置、系统、车辆、方法、或者它们的任意组合来实现。专利技术的效果根据本专利技术，可以实现以Ce为发光中心的荧光体。附图说明图1A是表示稀土类离子的4f轨道以及5d轨道的分裂的概念图。图1B是表示Ce3+、Eu2+以及Yb2+的4f轨道以及5d轨道的分裂的概念图。图2是真空中以及晶体中的Ce3+的能级图。图3是4f轨道和5d轨道间的配位坐标模型图。图4是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示激发波长与发光波长之间的关系的图。图5是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示Lu3+的置换量x与a轴的晶格常数之间的关系、以及Lu3+的置换量x与c轴的晶格常数之间的关系的图。图6A是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示晶格应变c/a与激发波长λex之间的关系、以及晶格应变c/a与发光波长λem之间的关系的图。图6B是对于(Lu，Y)3Si6N11：Ce荧光体，表示晶格应变c/a与激发波长λex之间的关系、以及晶格应变c/a与发光波长λem之间的关系的图。图7是表示La3Si6N11的晶体结构以及La的2种位点的图。图8A是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号1的晶体结构的图。图8B是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号2的晶体结构的图。图8C是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号3的晶体结构的图。图8D是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号4的晶体结构的图。图8E是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号5的晶体结构的图。图8F是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号6的晶体结构的图。图8G是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号7的晶体结构的图。图8H是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号8的晶体结构的图。图8I是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号9的晶体结构的图。图8J是对于(La，Lu)3Si6N11：Ce荧光体，表示试料编号10的晶体结构的图。图9是表示由图8A～8J所示的试料编号1～10的荧光体的晶体结构算出的粉末XRD衍射图案结果的图。图10是实施方式2的LED发光装置的示意剖视图。图11是实施方式3的LD发光装置的示意剖视图。图12是实施方式4的LD发光装置的示意剖视图。图13是实施方式5的照明装置的示意剖视图。图14是实施方式6的照明装置的示意剖视图。图15是实施方式7的车辆的示意剖视图。符号说明：10LED发光装置11荧光体12红色荧光体13黄色荧光体14绿色荧光体15LED芯片21键合引线22电极23支撑体24LED封装体27软钎料58LD元件59入射光学系统60LD发光装置61波长变换构件62第1荧光体层63第2荧光体层68粘结剂69粘结剂80LD发光装置81波长变换构件120照明装置121光源122射出光学系统123波长截止滤波器130照明装置131波长变换构件132光导纤维140车辆141电力供给源142发电机具体实施方式(成为本专利技术基础的见解)作为使用LED的白色发光装置，可以考虑以下方式的装置。第一是由蓝色LED和黄色荧光体YAG：Ce组合而成的伪白色光源。该方式的发光装置可以降低电功耗，而且容易进行LED的驱动控制，因而得到了广泛使用。然而，在该白色光源中，由于色成分只有2色，因而不能产生电灯泡色等暖光，从而难以进行颜色控制。第二是由蓝色LED、黄色荧光体YAG：Ce和红色荧光体CASN：Eu组合而成的白色光源。在该方式的发光装置中，由于白色是3色的色成分的混合，因而通过调整色成分各自的光强度而可以产生任意的白色光。因此，该方式的发光装置与色成分为2色的前述方式的发光装置相比较，颜色控制容易。该发光装置中使用的黄色荧光体YAG：Ce即使用发光的量子效率高且高输出的蓝色LED或者蓝色LD进行激发，发光的量子效率也几乎不会变化。另一方面，红色荧光体CASN：Eu所具有的问题是如果以高输出光进行激发，则发光的量子效率降低，从而只能搭载输出比较低的光源。这是因为以Eu为发光中心的荧光体与以Ce为发光中心的荧光体相比较，由于发光寿命较长，因而高输出激发时亮度容易达到饱和。因此，以前不能实现高输出且颜色控制容易的白色光源。于是，为了实现能够进行高输出的光放射、且放射出颜色控制容易的白色光的发光装置，本专利技术人为得到以Ce为发光中心的红色荧光体而进行了潜心的研究。(本专利技术的一方式的概要)本专利技术的第1方式涉及一种荧光体，其包含具有化学组成(LuxY1-x)yM3-y-zCezβpγq的结晶相。所述M为选自La、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb之中的一种或两种以上的元素。所述β对于整个所述β的Si，含有90摩尔％以上的Si。所述γ对于整个所述γ的N，含有90摩尔％以上的N。所述x、y、z、p以及q满足0＜x≤1、1.5≤y≤3－z、0＜z≤0.6、5.5≤p≤6.5以及10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种荧光体，其中，所述荧光体包含具有化学组成(LuxY1‑x)yM3‑y‑zCezβpγq的结晶相；所述M为选自La、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb之中的一种或两种以上的元素；所述β含有整个所述β的90摩尔％以上的Si；所述γ含有整个所述γ的90摩尔％以上的N；所述x、y、z、p以及q满足0＜x≤1、1.5≤y≤3－z、0＜z≤0.6、5.5≤p≤6.5以及10.5≤q≤11.5；所述荧光体在波长600nm～680nm处具有发光光谱的峰。

【技术特征摘要】
2017.12.08 JP 2017-2362741.一种荧光体，其中，所述荧光体包含具有化学组成(LuxY1-x)yM3-y-zCezβpγq的结晶相；所述M为选自La、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb之中的一种或两种以上的元素；所述β含有整个所述β的90摩尔％以上的Si；所述γ含有整个所述γ的90摩尔％以上的N；所述x、y、z、p以及q满足0＜x≤1、1.5≤y≤3－z、0＜z≤0.6、5.5≤p≤6.5以及10.5≤q≤11.5；所述荧光体在波长600nm～680nm处具有发光光谱的峰。2.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述荧光体在波长480nm～550nm处具有激发光谱的峰。3.根据权利要求2所述的荧光体，其中，将所述激发光谱的峰设定为第一激发光谱的峰，在波长350nm以上且低于480nm处具有第二激发光谱的峰。4.根据权利要求1～3中任一项所述的荧光体，其中，所述M含有整个所述M的90摩尔％以上的La。5.根据权利要求4所述的荧光体，其中，所述M为La，所述β为Si，所述γ为N。6.根据权利要求1～5中任一项所述的荧光体，其中，所述x满足0.2≤x≤1。7.根据权利要求6所述的荧光体，其中，所述x满足x＝1。8.根据权利要求1～7中任一项所述的荧光体，其中，所述y满足2≤y≤3－z。9.根据权利要求1～8中任一项所述的荧光体，其中，所述结晶相具有正方晶即四方晶的晶体结构。10.根据权利要求1～9中任一项所述的荧光体，其中，所述结晶相的1/e发光寿命为100ns以下。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：长尾宣明，新田充，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP