红色荧光体和发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术兼顾SCASN系荧光体的亮度提高和具有深度的演色性的实现。一种红色荧光体，其特征在于，该红色荧光体的主晶相具有与CaAlSiN

Red phosphors and luminescent devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红色荧光体和发光装置
本专利技术涉及红色荧光体和使用前述红色荧光体的发光构件以及发光装置。更详细而言，涉及可以优选用于LED(也称为发光二极管)或LD(也称为激光二极管)的、亮度高的红色荧光体和使用前述红色荧光体的发光构件以及发光装置。
技术介绍
白色LED是通过半导体发光元件与荧光体的组合而发出伪白光的器件，作为其代表性的例子，已知有蓝色LED与YAG黄色荧光体的组合。然而，该方式的白色LED虽然按照其色度坐标值落入白色区域，但由于红色发光成分不足，存在照明用途中演色性低、液晶背光这种图像显示装置中色彩再现性差的问题。因此，为了弥补不足的红色发光成分，专利文献1提出了与YAG荧光体一起并用发出红色的氮化物或氮氧化物荧光体。作为发出红色的氮化物荧光体，以具有与CaAlSiN3(一般也记为CASN)相同的晶体结构的无机化合物作为基质晶体、并用例如Eu2+等光学活性的元素对其进行活化的荧光体作为CASN系荧光体是已知的。专利文献2中记载了用Eu2+对CASN的基质晶体进行活化而制成的荧光体(即Eu活化CASN荧光体)以高亮度发光。由于CASN荧光体的发光色即使在红色区域也包括大量更长波长侧的光谱成分，因此能够实现高且具有深度的演色性，但另一方面，由于发光率(luminosityfactor)低的光谱成分也增多，因此作为白色LED用，寻求更进一步的亮度提高。此外，专利文献2中关于用Eu2+对将前述CaAlSiN3的Ca的一部分进一步用Sr置换而成的(Sr，Ca)AlSiN3进行了活化的荧光体(一般也称为Eu活化SCASN荧光体)进行了记载。该Eu活化SCASN荧光体与该CASN荧光体相比，发光峰值波长进一步移动至短波长侧，发光率高的区域的光谱成分增加，因此存在亮度提高的倾向，认为有希望作为高亮度白色LED用的红色荧光体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-071726号公报专利文献2：国际公开第2005/052087号
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，对于SCASN荧光体而言，Sr含有率越多，发光峰值波长越向短波长侧移动，并且发光光谱的半值宽度越变窄。因此，由半值宽度变窄带来亮度提高，但另一方面，由于向短波长侧移动，因此如CASN荧光体那样存在无法实现具有深度的演色性的问题。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过在Eu活化SCASN荧光体中规定Eu含有率、Sr含有率和Ca含有率为特定的组成范围，且为了表现特定值以上的内部量子效率而具有晶体缺陷少的结构，从而能够减小发光光谱的半值宽度，且将发光峰值波长控制在封装化后表现具有深度的演色性的范围，从而完成了本专利技术。因此，如果将该荧光体用于发光装置，则能够实现高亮度化而不会损害演色性。即，本专利技术的实施方式可以提供以下方案。(1)红色荧光体，其特征在于，该红色荧光体的主晶相具有与CaAlSiN3相同的晶体结构、该红色荧光体的主晶相的通式由MAlSiN3表示，前述通式中的M为包含选自Eu、Sr、Mg、Ca、Ba中的以Eu、Sr和Ca作为必需元素的至少3种以上元素的元素组，Eu含有率为4.5质量％以上且7.0质量％以下，Sr含有率为34.0质量％以上且42.0质量％以下，Ca含有率为0.8质量％以上且3.0质量％以下，由455nm的波长的光激发时的内部量子效率为71％以上。(2)根据(1)所述的红色荧光体，其吸收从紫外线到可见光的区域的光，在发光峰值波长为635nm～650nm的范围发光，且发光光谱的半值宽度为80nm以下。(3)根据(1)或(2)所述的红色荧光体，其中，前述通式中的M为包含Eu、Sr和Ca的元素组。(4)一种发光构件，其包含(1)～(3)中的任一项所述的红色荧光体。(5)一种发光装置，其具有(4)所述的发光构件。(6)一种红色荧光体的制造方法，其特征在于，该红色荧光体的主晶相具有与CaAlSiN3相同的晶体结构、该红色荧光体的主晶相的通式由MAlSiN3表示，制造方法包括下述工序：将原料混合的混合工序、以及对混合工序后的原料进行煅烧来形成红色荧光体的煅烧工序，前述通式中的M为包含选自Eu、Sr、Mg、Ca、Ba中的以Eu、Sr和Ca作为必需元素的至少3种以上元素的元素组，在得到的前述红色荧光体中，Eu含有率为4.5质量％以上且7.0质量％以下，Sr含有率为34.0质量％以上且42.0质量％以下，Ca含有率为0.8质量％以上且3.0质量％以下，得到的前述红色荧光体的、由455nm的波长的光激发时的内部量子效率为71％以上。(7)根据(6)所述的制造方法，其中，得到的前述红色荧光体吸收从紫外线到可见光的区域的光，在发光峰值波长为635nm～650nm的范围发光，且发光光谱的半值宽度为80nm以下。(8)根据(6)或(7)所述的制造方法，其中，在前述煅烧工序之后还包括实施退火煅烧的退火处理工序。(9)根据(8)所述的制造方法，其中，前述退火处理工序在非活性气体气氛下、温度1100℃以上且1650℃以下、压力0.65MPaG以下的条件下进行。专利技术的效果根据本专利技术的实施方式，能够提供亮度高的Eu活化SCASN系荧光体，能够通过与LED等发光光源组合来提供高亮度且高演色性的发光构件(也称为发光元件)。此外，在本专利技术的实施方式中进一步还能够提供具有高亮度且高演色性的发光构件以及容纳发光构件的器具的发光装置。作为这种发光装置，例如可列举出照明装置、背光装置、图像显示装置和信号装置。具体实施方式以下，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。在本说明书中，在没有特别声明的情况下，数值范围包括其上限值和下限值。本专利技术的实施方式的红色荧光体是主晶相具有与CaAlSiN3相同的晶体结构、该红色荧光体的主晶相的通式由MAlSiN3表示的荧光体。荧光体的主晶相是否为与CaAlSiN3晶体相同的晶体结构可以通过粉末X射线衍射进行确认。在晶体结构与CaAlSiN3不同的情况下，发光色不再是红色，或亮度大幅降低，因此不优选。因此，本红色荧光体优选为尽量不混入除前述主晶相以外的晶相(也称为异相)的单相，但在不对荧光体特性产生大的影响的情况下，包括异相也无妨。前述通式MAlSiN3中的M为包含选自Eu、Sr、Mg、Ca、Ba中的以Eu、Sr和Ca作为必需元素的至少3种以上元素的元素组。另外，应注意的是，虽然前述通式中的M没有标出表示原子个数的下标，但这只是由于元素种类的选择具有一定范围而出于方便的记载，并非表示其为1。此外，本红色荧光体为了获得期望的特性，需要相对于荧光体的组成整体的Eu含有率为4.5质量％以上且7.0质量％以下、Sr含有率为34.0质量％以上且42.0质量％以下、且Ca含有率为0.8质量％以上且3.0质量％以下，如果不满足该条件，则会产生亮度和演色性变差的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红色荧光体，其特征在于，/n该红色荧光体的主晶相具有与CaAlSiN

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171010 JP 2017-1972181.一种红色荧光体，其特征在于，
该红色荧光体的主晶相具有与CaAlSiN3相同的晶体结构，该红色荧光体的主晶相的通式由MAlSiN3表示，
所述通式中的M为包含选自Eu、Sr、Mg、Ca、Ba中的以Eu、Sr和Ca作为必需元素的至少3种以上元素的元素组，Eu含有率为4.5质量％以上且7.0质量％以下，Sr含有率为34.0质量％以上且42.0质量％以下，Ca含有率为0.8质量％以上且3.0质量％以下，
由455nm的波长的光激发时的内部量子效率为71％以上。


2.根据权利要求1所述的红色荧光体，其吸收从紫外线到可见光的区域的光，在发光峰值波长为635nm～650nm的范围发光，且发光光谱的半值宽度为80nm以下。


3.根据权利要求1或2所述的红色荧光体，其中，所述通式中的M为包含Eu、Sr和Ca的元素组。


4.一种发光构件，其包含权利要求1～3中的任一项所述的红色荧光体。


5.一种发光装置，其具有权利要求4所述的发光构件。


6.一种红色荧光体的制造方法，其特征在于，
该红色荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：野见山智宏，高村麻里奈，武田雄介，渡边真太郎，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP