荧光体以及使用了该荧光体的发光装置制造方法及图纸

技术编号:10842269 阅读:96 留言:0更新日期:2014-12-31 13:07
本申请涉及的荧光体是在相对于以硼、氮以及氧为主成分的主材料中添加有稀土元素而得到的荧光体,其组成式以B(l)O(m)N(n):Z表示。其中,B表示硼,O表示氧,N表示氮,Z表示稀土元素。其中,l、m、n表示元素量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】荧光体以及使用了该荧光体的发光装置
本申请涉及作为室内照明和车辆的车头灯等照明装置的光源或者投影仪或智能手机等显示器的光源来使用的发光装置、以及在该发光装置中使用的荧光体。
技术介绍
近几年积极地开发了如下发光装置:将放射光的发光波长为380nm?480nm(紫外?蓝光)的半导体发光元件和吸收那些放射光的一部分并放出比放射光波长更长的荧光的荧光体进行组合的发光装置。其中,将放出蓝色光的氮化物半导体发光二极管和放出黄色荧光的荧光体组合的白色发光二极管与以往的白炽灯和荧光灯相比,功率转换效率高,从而作为照明装置和显示器等的光源,正在迅速地进行替代。 构成这样的白色发光二极管的有代表性的荧光体材料,例如专利文献I中公开了以通式(Y,Gd)3(Al, Ga)5012:Ce3+来显示的铈(Ce)激活型的钇铝石榴石系荧光体。该钇铝石榴石系荧光体有这样的特点:具有高转换效率,不过,因为使用基于被激活的铈4f-5d迁移的荧光,所以荧光光谱的半值宽度宽,尤其是波长660nm以上的可见度非常低的区域的光也被大量地放出。 另一方面,关于这样组合了半导体发光元件和荧光体的发光装置,随着其用途的多样化,提出了各种各样的组合。 专利文献2以及非专利文献I等公开了如下:例如,显示器光源用的白色发光二极管,因为将来自白色发光二极管的光分成蓝色(B)、绿色(G)、红色(R),所以作为发出绿色纯度高的荧光的荧光体,使用铕(Eu)激活型的正硅酸盐系荧光体(通式(Sr,Ba)2Si04:Eu),并且作为红色纯度高的荧光体,使用由激活了铕的CaAlSiN3结晶来构成的荧光体(通式 CaAlSiN3:Eu)等。 此外,例如非专利文献I中公开了将发出紫外光的发光二极管与红色、绿色、蓝色荧光体组合的白色发光二极管。 加之,例如专利文献3或者专利文献4中公开了在投影式显示装置的发光装置中使用荧光体的构成。下面,利用图10对以往的发光装置进行说明。 如图10所示,以往的发光装置具备:发出紫外光的发光二极管1001 ;以及配置了荧光体层的色轮1002,该荧光体层按照被划分的每个区域包含红色、绿色、蓝色的荧光体,通过旋转色轮1002,从发光二极管1001放出的光依次转换为红色、绿色、蓝色,被驱动为以时间平均来观察时放出白光。在该构成中,作为绿色的荧光体使用ZnS:Cu、Al和(Ba,Mg)Al10O17: (Eu,Mn)、或 Y3(Al,Ga)5012:Ce3+。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:美国专利第5998925号说明书 专利文献2:日本特开2005-235934号公报 专利文献3:日本特开2004-341105号公报 专利文献4:日本特开2011-053320号公报 非专利文献 非专利文献1:一濑升外I名,“为了下一代照明的白色LED材料”,日刊工业新闻,P.83-125
技术实现思路
专利技术要解决的课题 然而,在上述以往的发光装置中,尤其在有关绿色的荧光体会出现如下问题。 首先,在铺激活型的乾招石槽石系灭光体中,如上所述因为发光波长中心位于黄色区域,所以作为显示器用绿色荧光体,存在绿色纯度不足、色彩再现性差这样的问题,此外,因为发射光谱的半值宽度宽,所以可见度低的区域成为亮度转换损失,存在效率差这样的问题。 此外,铕激活型的正娃酸盐(orthosilicate)突光体和(Ba, Mg)Al10O17:Eu、Mn具有半值宽度窄的谱,不过,因为作为主材料含有碱土金属(Ba,Mg),所以存在怕水,耐久性差这样的问题。 此外,因为ZnS:Cu、Al是硫化物,所以基于晶体缺陷的增加等,存在耐久性差这样的问题。 本申请解决所述课题,其目的在于提供色彩再现性高,在低可见度区域发光少的高效率的荧光体。还有一个目的在于通过使用该荧光体,提供色泽性高,色彩再现性好的发光装置。 此外,根据本申请的其他观点,其目的在于通过比以往的使用氮气的氮化处理提高反应性,从而能够容易制作氮含量高的荧光体。 用于解决课题的手段 为了解决上述课题,本申请涉及的荧光体,其中,其包含以硼、氮以及氧为主成分的主材料,在所述主材料中添加有稀土元素,所述荧光体的荧光中心波长为绿色区域。 据此,不使用碱土金属,就能获得荧光中心波长为绿色区域,半值宽度窄的发射光谱,所以具有优良的耐久性,绿色纯度很高且具有优良的色彩再现性,此外,在低可见度区域的发光很少,能够实现高效率的荧光体。 加之,本申请涉及的荧光体,其中,稀土元素是原子序数第58号至第71号的元素中的至少一种。 据此,不需要变更主材料,就能发现各种荧光色。 加之,本申请涉及的荧光体,其中,在主材料中,包含有Al、S1、C、P、S、Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn中的至少一个以上作为副成分。 据此,能够控制主材料本身的吸收光谱。此外,也能变更稀土元素周围的结合状态,从而也能够对荧光光谱进行微调整。 加之,本申请涉及的荧光体,其中,在主材料中,与稀土元素一起添加了 Sc、Y以及La中的至少一个以上。 据此,能够转换向着稀土元素的激发能量,从而能够提高转换效率。 加之,本申请涉及的荧光体,其中,荧光体的荧光主波长在500nm至590nm之间。 据此,能够将可见度低的350nm?490nm的光,转换为效率好且可见度高的光。 此外,本申请涉及的发光装置,其中,该发光装置包含发光主波长在350nm至490nm之间的发光元件、以及荧光体部件,荧光体部件包含上述任一项所述的荧光体。 据此,能够实现色彩再现性好的绿色光的发光装置。 加之,本申请涉及的发光装置,其中,荧光体部件还包含荧光主波长在590nm至660nm之间的荧光体作为第二荧光体。 根据该构成,能够实现放出色彩再现性高的光的发光装置。 加之,本申请涉及的发光装置,其中,荧光体部件还包含荧光主波长在430nm至500nm之间的荧光体作为第三荧光体。 根据这个构成,能够实现放出色彩再现性高的光的发光装置。 加之,本申请涉及的发光装置,其中,荧光体部件具有按照所包含的荧光体的种类而划分的区域。 根据该构成,能够实现按每个时间放出色彩再现性高的光的发光装置。 加之,本申请涉及的发光装置,其中,第二荧光体是量子点荧光体、CaAlSiN3:Eu、(Sr, Ca)AlSiN3:Eu、或者使 Si2N2O 固溶在 CaAlSiN3 =Eu 中的荧光体。 据此,能够实现色彩再现性高的发光装置。 加之,本申请涉及的发光装置,其中,第三荧光体是(Ba,Sr)MgAlltlO17:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg) 10, (PO4)6Cl2:Eu、以及(Sr, Ba) 3MgSi208:Eu 中的任意一个。 据此,能够实现色彩再现性高的发光装置。 加之,本申请涉及的发光装置,其中发光元件是半导体激光二极管。 据此,通过对激光进行颜色转换,能够实现色彩再现性高的发光装置。 加之,本申请涉及的荧光体,其中,作为制作工序具有氮化处理,在所述氮化处理中作为氮原料使用尿素,从而比原料更提高氮含有浓度。 据此,比以往的使用氮气的氮化处理更能提高反应性,从而能够在低温且低压状态下,容易地制作氮含量高本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种荧光体,其包含以硼、氮以及氧为主成分的主材料,在所述主材料中添加有稀土元素,所述荧光体的荧光中心波长为绿色区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.12 JP 2012-0548141.一种荧光体,其包含以硼、氮以及氧为主成分的主材料,在所述主材料中添加有稀土元素,所述荧光体的荧光中心波长为绿色区域。2.如权利要求1所述的荧光体,所述稀土元素是原子序数第58号至第71号的元素中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的荧光体,在所述主材料中,包含有Al、S1、C、P、S、Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn中的至少一个以上作为副成分。4.如权利要求1至3中任一项所述的荧光体,在所述主材料中,与所述稀土元素一起添加有Sc、Y以及La中的至少一个以上。5.如权利要求1至4中任一项所述的荧光体,所述荧光体的荧光主波长在500nm至590nm之间。6.一种发光装置,所述发光装置包含发光主波长在350nm至490nm之间的发光兀件、以及荧光体部件, 所述荧光体部件包含权利要求1至5中任一项所述的荧光体。7.如权利要求6所述的发光装置,所述荧光体部件还包含荧光主波长在590nm至660nm之间的荧光体作为第二荧光体。8.如权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员:泷泽俊幸
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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