荧光体组合物及其制造方法技术

本发明专利技术提供发光特性优异的荧光体。一种荧光体组合物，其包含：在组成中包含作为选自除铈以外的稀土类元素中的至少1种的元素M、硅、氮及铈的氮化物荧光体、和氟氧化物。荧光体组合物中的氟氧化物的含有率基于X射线衍射法的参考强度比法为1.5质量％以上且10质量％以下。下。下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】荧光体组合物及其制造方法


[0001]本专利技术涉及荧光体组合物及其制造方法。

技术介绍

[0002]在一般的白色发光装置中，利用荧光体对来自蓝色LED(Light Emitting Diode)芯片的光的一部分进行颜色转换，将来自蓝色LED芯片的蓝色光和来自荧光体的发光混色而制作白色光。另外，也正在利用蓝色LD(Laser Diode)与荧光体的组合进行白色发光装置的开发。作为白色发光装置，例如有蓝色LED芯片或蓝色LD与黄色荧光体的组合。作为黄色荧光体，在国际公开第2014/123198号中提出了具有La3Si6N
11
:Ce(以下，有时简称为LSN)表示的组成、以Ce作为活化剂的荧光体。

技术实现思路

[0003]专利技术所要解决的问题
[0004]即使在使用LSN作为黄色荧光体的情况下，也与其它荧光体同样，要求更进一步提高荧光体的发光特性。例如，要求荧光体具有更高的亮度、即使在更高的温度区域也持续保持发光特性等。本专利技术的一个方式的目的在于，提供高亮度、并且抑制了在高温度区域中的发光特性降低的荧光体。
[0005]解决问题的方法
[0006]第一方式涉及一种荧光体组合物，其包含：在组成中包含作为选自除铈以外的稀土类元素中的至少1种的元素M、硅、氮及铈的氮化物荧光体、和氟氧化物。在荧光体组合物中，相对于荧光体组合物，氟氧化物的含有率基于X射线衍射法的参考强度比法为1.5质量％以上且10质量％以下。
[0007]第二方式涉及上述荧光体组合物的制造方法，该方法包括：准备包含元素M源、铈源、硅源以及金属氟化物的原料混合物，上述元素M源包含作为选自除铈以外的稀土类元素中的至少1种的元素M；和将原料混合物升温，以超过1200℃且为1800℃以下的范围内的给定温度进行热处理，得到热处理物。在该制造方法的原料混合物的热处理中，从1200℃至给定温度为止的升温速度为每小时小于50℃。
[0008]专利技术的效果
[0009]根据本专利技术的一个方式，能够提供高亮度、并且抑制了高温度区域中的发光特性降低的荧光体。
附图说明
[0010]图1是示出实施例1～4及比较例1、2的荧光体组合物的X射线衍射光谱的图。
[0011]图2是实施例1～4及比较例1、2的荧光体组合物的X射线衍射光谱的部分放大图。
[0012]图3是示出实施例3、4及比较例1的荧光体组合物的发光光谱的图。
[0013]图4是示出实施例3、4及比较例1的荧光体组合物的温度特性的图。
具体实施方式
[0014]在本说明书中，“工序”这个用语不仅包括独立的工序，在与其它工序无法明确地区分时，只要能够实现该工序所期望的目的，则也包括在本用语中。另外，对于组合物中的各成分的含量而言，在组合物中符合各成分的物质存在多个的情况下，只要没有特别说明，则是指在组合物中存在的该多个物质的合计量。对于本说明书中记载的数值范围的上限及下限而言，可以任意地选择该数值并组合。此外，色名与色度坐标的关系、光的波长范围与单色光的色名的关系等按照JIS Z8110的规定。以下，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。然而，以下示出的实施方式示例出用于将本专利技术的技术思想具体化的荧光体组合物及其制造方法，本专利技术不限定于以下示出的荧光体组合物及其制造方法。
[0015]荧光体组合物
[0016]荧光体组合物包含氮化物荧光体和氟氧化物。氮化物荧光体在组成中包含作为选自除铈以外的稀土类元素中的至少1种的元素M、硅、氮以及铈，并且利用铈进行了活化。在荧光体组合物中，基于X射线衍射法的参考强度比法，相对于荧光体组合物，氟氧化物的含有率为1.5质量％以上且10质量％以下。
[0017]荧光体组合物除了作为主成分的氮化物荧光体以外，还以给定量包含氟氧化物，该氟氧化物任选含有氮化物荧光体的成分元素，因此，能够在实现高的亮度的同时，抑制高温区域中的发光特性降低。关于这一点，例如可以如下所述地进行考虑。通过后述的制造方法，抑制原料中微量含有的氧被导入氮化物荧光体的晶体结构中，促进其以氟氧化物的形式成为与氮化物荧光体不同的产物。因此认为，能够减少由氮化物荧光体的组成中包含氧导致的不良影响，提高氮化物荧光体的亮度，进而能够改善温度特性。
[0018]作为氮化物荧光体中所含的元素M，例如可举出：钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铒(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等，可以是选自其中的至少1种。元素M优选为选自Sc、Y、La、Gd及Lu中的至少1种，更优选为选自La、Y及Gd中的至少1种。
[0019]例如在将硅(Si)设为6的情况下，氮化物荧光体的组成中的元素M的摩尔基准的含有比可以为2.5以上且3.3以下，优选为2.8以上且小于3.2，更优选为2.9以上且3.1以下。例如在将硅设为6的情况下，氮化物荧光体的组成中的氮(N)的摩尔基准的含有比可以为10以上且12以下，优选为10.2以上且小于11.5，更优选为10.5以上且11.2以下。例如在将硅设为6的情况下，氮化物荧光体的组成中的铈(Ce)的摩尔基准的含有比可以超过0且为0.8以下，优选超过0.01且为0.8以下，更优选超过0.01且为小于0.6，进一步优选为0.1以上且小于0.6。
[0020]氮化物荧光体例如可以具有下述式(1)表示的组成。
[0021]M
p
Si
q
N
r
:Ce
s
ꢀꢀꢀ
(1)
[0022]式(1)中，M可以包含选自Sc、Y、La、Gd及Lu中的至少1种。M优选包含选自La、Y及Gd中的至少1种。p可以满足2.5≤p≤3.3。q可以满足5.4≤q≤6.6。r可以满足10≤r≤12。s可以满足0＜s≤0.8。优选为s满足0.01＜s＜0.6。上述式(1)中，q相对于p之比例如可以满足1.6＜q/p＜2.7。另外，r相对于q之比例如可以满足1.5＜r/q＜2.3。
[0023]另外，氮化物荧光体例如可以具有下述式(1a)表示的组成。
[0024]M3‑
x
Si6N
11
‑
x
:Ce
x
ꢀꢀꢀꢀ
(1a)
[0025]式(1a)中，M可以包含选自Sc、Y、La、Gd及Lu中的至少1种。M优选包含选自La、Y及Gd中的至少1种。x可以满足0＜x≤0.8，优选x满足0＜x＜0.6。
[0026]此处，式(1a)表示的组成为理论组成。氮化物荧光体与理论组成不同，但也可以具有实质上相同的组成。实质上相同是指，保持与理论组成的氮化物荧光体相同程度的发光特性。荧光体组合物中所含的氮化物荧光体可以为单独1种，也可以为2种以上的组合。
[0027]氮化物荧光体可以在其组成中包含氧原子、氟原子等。在氮化物荧光体在其组成中包含氧原子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种荧光体组合物，其包含：氮化物荧光体、和氟氧化物，所述氮化物荧光体在组成中包含元素M、硅、氮及铈，所述元素M为选自除铈以外的稀土类元素中的至少1种，所述氟氧化物的含有比率基于X射线衍射法的参考强度比法为1.5质量％以上且10质量％以下。2.根据权利要求1所述的荧光体组合物，其中，所述氮化物荧光体具有下述式(1)表示的组成，M
p
Si
q
N
r
:Ce
s
ꢀꢀ
(1)式中，M包含选自Sc、Y、La、Gd、Tb及Lu中的至少1种，p满足2.5≤p≤3.3，q满足5.4≤q≤6.6，r满足10≤r≤12，s满足0＜s≤0.8。3.根据权利要求1或2所述的荧光体组合物，其中，根据X射线衍射法的参考强度比法，所述氟氧化物的含有比率为3质量％以上且6.7质量％以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的荧光体组合物，其中，相对于所述氮化物荧光体1摩尔，所述氟氧化物的含量为0.15摩尔以上且0.26摩尔以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的荧光体组合物，其中，所述氟氧化物具有下述式(2)表示的组成，MO
t
F
u
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(2)式中，M包含选自Sc、Y、La、Gd、Tb及Lu中的至少1种，t满足0＜t≤2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田茂希，渡边浩之，细川昌治，
申请(专利权)人：日亚化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：