本发明专利技术提供具有610～625nm的荧光峰波长，并且其外量子效率比以往同类产品高的氧氮化物荧光体粉末。本发明专利技术的氧氮化物荧光体粉末的特征在于，含有α型塞隆和氮化铝，由组成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z(式中，x1、x2、y、z满足：1.60≤x1+x2≤2.90、0.18≤x2/x1≤0.70、4.0≤y≤6.5、0.0≤z≤1.0)表示。进而，优选还含有50～10000ppm的Li。氮化铝的含量优选处于大于0质量％至小于33质量％的范围。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧氮化物荧光体粉末及其制造方法
本专利技术涉及适于从紫外到蓝色光源的、以可被稀土类金属元素激活的α型塞隆(α-SiAlON)作为主成分的氧氮化物荧光体粉末及其制造方法。具体而言，涉及在荧光峰波长为610～625nm的范围显示出实用的外量子效率和荧光强度的氧氮化物荧光体粉末。
技术介绍
近年来，蓝色发光二极管(LED)已经实用化，由此人们更加积极地进行利用该蓝色LED的白色LED的开发。与现有的白色光源相比，白色LED由于耗电低、寿命长，因此，人们正在开发用于液晶面板用背光灯、室内外的照明设备等的用途。目前，所开发的白色LED是在蓝色LED的表面涂布掺杂有Ce的YAG(钇·铝·石榴石)而形成的。但是，掺杂Ce的YAG的荧光峰波长在560nm附近，一旦该荧光的颜色与蓝色LED的光混合形成白色的光，则会成为稍微偏蓝的白色光，因此，这种白色LED存在显色性差的问题。对此，已知许多正在被研究的氧氮化物荧光体，特别是被Eu激活的α型塞隆荧光体，发出波长比掺杂Ce的YAG的荧光峰波长要长的在580nm左右的峰波长的(黄～橙色)荧光(参见专利文献1)，与仅使用掺杂Ce的YAG的白色LED相比，使用上述α型塞隆荧光体或者由其与掺杂Ce的YAG荧光体组合而构成的白色LED，可以制作色温低的灯泡色的白色LED。进而，人们要求显色性良好、色彩再现性良好的白色LED，正在开发在蓝色LED中组合有绿色荧光体和红色荧光体的白色LED。然而，由于在已有的红色荧光体中大多含有700nm以上的发光，因此，存在发光效率变差的问题。因此，作为红色荧光体，要求能够发出峰波长在600～630nm左右的橙色～红色的荧光的荧光体。但是，作为由通式：CaxEuySi12-(m+n)Al(m+n)OnN16-n表示的被Eu激活的、含有Ca的α型塞隆荧光体，在具有实用价值的高亮度的荧光体中，目前只开发出能够发出峰波长在580～605nm范围的荧光的荧光体，迄今尚未开发出在峰波长大于605nm的波长范围的、具有实用价值的高亮度的荧光体。专利文献2公开了发光效率优良的在595nm以上的波长区域具有荧光峰的荧光体及其制造方法，其制造方法是通过向原料粉末中添加预先合成的α型塞隆粉末作为晶粒成长的晶种，得到比以往更大的表面平滑的粒子，而且不必对该合成粉末进行粉碎处理便能得到特定粒度的粉末。具体而言，公开了这样一种α型塞隆荧光体，该α型塞隆荧光体的组成为(Ca1.67、Eu0.08)(Si、Al)12(O、N)16的(x+y＝1.75、O/N＝0.03)，在用455nm的蓝色光激发的情况下得到的荧光光谱的峰波长在599～601nm的范围，发光效率(＝外量子效率＝吸收率×内量子效率)为61～63％。然而，该文献未示出荧光峰波长大于601nm的荧光体中具有可实用的发光效率的具体例。专利文献3公开了一种发光装置、使用该发光装置的车辆用灯具、以及前大灯，该发光装置的特征在于，使用以由通式：(Caα、Euβ)(Si、Al)12(O、N)16(式中，1.5＜α+β＜2.2、0＜β＜0.2、O/N≤0.04)表示的α型塞隆作为主成分的、比表面积为0.1～0.35m2/g的荧光体。该文献公开了在用455nm的蓝色光激发的情况下得到的荧光光谱的峰波长为592、598和600nm的α型塞隆荧光体的实施例，它们的发光效率(＝外量子效率)分别为61.0％、62.7％和63.2％。然而，该文献中未示出荧光峰波长大于600nm的荧光体中具有可实用的发光效率的具体例。专利文献4公开了含Ca的α型塞隆荧光体粉末及其制造方法，该制造方法包括：将由通式：CaxEuySi12-(m+n)Al(m+n)OnN16-n(式中，1.37≤x≤2.60、0.16≤y≤0.20、3.6≤m≤5.50、0≤n≤0.30、m＝2x+3y)表示的包含氮化硅粉末、铕源及钙源的混合物在惰性气体气氛中焙烧，得到预先含Ca的α型塞隆前体，之后向该含Ca的α型塞隆前体中混合入铝源，在惰性气体气氛中再次焙烧，得到含Ca的α型塞隆焙烧物，进而将其在惰性气体气氛中进行热处理，从而得到上述含Ca的α型塞隆荧光体粉末。该文献公开了在用450nm的蓝色光激发的情况下得到的荧光光谱的峰波长为602nm～605nm的含Ca的α型塞隆荧光体的实施例，它们的发光效率(＝外量子效率)为54％以上。然而，该文献未示出荧光峰波长大于605nm的荧光体中具有可实用的发光效率的具体例。专利文献5公开了与以往相比具有高亮度发光的特有性质的塞隆荧光体及其制造方法，该制造方法包括：通过焙烧，将能够构成塞隆荧光体的金属化合物混合物在特定压力的气体中、在特定的温度范围进行焙烧，然后将其粉碎至特定的粒径，经过分级，进而实施热处理，从而得到上述荧光体。然而，该文献中具体公开的只是峰的发光强度，由于峰的发光强度随测定装置、测定条件而有所变化，因此不一定能够得到达到可实用程度的发光强度。专利文献6记载了一种塞隆荧光体粉末，其中的Ca-Eu-α-塞隆是通过将Ca-α-塞隆的Ca位置部分地用Eu2+取代而得，其由通式(Cax、Euy)(Si12-(m+n)Alm+n)(OnN16-n)表示，其中的x、y、m、n处于0.5≤x＜2.0、0＜y＜0.4、0.5＜x+y＜2.0、1.0≤m＜4.0、y≤n＜(x+y)的范围，而且Ca-α-塞隆的起始原料组成在Si3N4-a(CaO·3AlN)-bEuO和Si3N4-c(Ca3N2·6AlN)-bEuO的2条组成线之间的范围，a、b、c在0.5≤a＜2.5、0＜b＜0.4、15≤c＜0.85的范围，通过这种塞隆荧光体，可以得到峰波长为593nm～620nm的塞隆荧光体粉末。然而，该文献具体公开的只是峰的发光强度，但由于峰的发光强度随着测定装置、测定条件而有所变化，因此不一定能够得到达到可实用程度的发光强度。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2002-363554号公报专利文献2：特开2009-96882号公报专利文献3：特开2009-96883号公报专利文献4：特开2012-224757号公报专利文献5：特开2005-008794号公报专利文献6：特开2005-307012号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题为了改善白色LED的显色性和发光效率，或者为了得到发出希望波长的橙色～红色的光，尽管人们要求具有实用价值的高亮度的荧光体，但是如上所述，迄今为止没有报导过荧光峰波长在610～625nm的宽广的荧光峰波长内具有实用价值的高效率的α型塞隆荧光体。本专利技术的目的在于，提供一种在具有610～625nm的荧光峰波长的氧氮化物荧光体粉末中，其外量子效率比以往产品高的氧氮化物荧光体粉末。解决课题的手段本专利技术人等为了解决上述问题而进行了精心的研究，结果发现，可以获得含有α型塞隆和氮化铝的、由组成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z(式中，x1、x2、y、z满足：1.60≤x1+x2≤2.90、0.18≤x2/x1≤0.70、4.0≤y≤6.5、0.0≤z≤1.0)表示的氧氮化物荧光体粉末，当被450nm波长的光激发时，可以发出峰波长在610nm～625nm的宽范围波长区域的荧光，此时的外量子效率特别大，至此完成本文档来自技高网...
【技术保护点】
氧氮化物荧光体粉末，其含有α型塞隆和氮化铝，由下述组成式表示，Cax1Eux2Si12‑(y+z)Al(y+z)OzN16‑z式中，x1、x2、y、z满足：1.60≤x1+x2≤2.90、0.18≤x2/x1≤0.70、4.0≤y≤6.5、0.0≤z≤1.0。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.29 JP 2013-0732611.氧氮化物荧光体粉末，其含有α型塞隆和氮化铝，由下述组成式表示，Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z式中，x1、x2、y、z满足：1.60≤x1+x2≤2.90、0.18≤x2/x1≤0.70、4.0≤y≤6.5、0.0≤z≤1.0。2.权利要求1所述的氧氮化物荧光体粉末，其特征在于，在上述组成式中，氮化铝的含量在大于0质量％至小于33质量％的范围。3.权利要求1或2所述的氧氮化物荧光体粉末，其特征在于，其还含有50～10000ppm的Li。4.权利要求1或2所述的氧氮化物荧光体粉末，其特征在于，通过以450nm波长的光进行激发，发出峰波长处于610nm～625nm波长区域的荧光，此时的外量子效率在50％以上。5.权利要求1或2所述的氧氮化物荧光体粉末，其特征在于，在用激光衍射/散射式粒度分布测定装置测定的粒度分布曲线中的50％粒径(D50)为10.0～20.0μm，且比表面积为0.2～0.6m2/g。6.权利要求1～5任一项所述的氧氮化物荧光体粉末的制造方法，其特征在于，具有下述的第1工序和第2工序：第1工序，得到氧氮化物焙烧物，该工序包括：按照由组成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z式中，x1、x2、y、z满足：1.60≤x1+x2≤2.90、0.18≤x2/x1≤0.70、4.0≤y≤6.5、0.0≤z≤1.0表示的组成，将构成硅源的物质...
【专利技术属性】
技术研发人员：隅野真央，岩下和树，酒井拓马，藤永昌孝，治田慎辅，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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