荧光物质、制造荧光物质的方法、发光器件及发光模块技术

本发明专利技术涉及一种荧光物质、制造荧光物质的方法、发光器件及发光模块。实施例提供了一种制造氧氮化物荧光物质的方法。在所述方法中将包含In或Ga的化合物用作所述方法的材料。可以使通过所述方法制造的红色荧光物质与半导体发光元件相组合，以便在发光器件或发光模块中使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光物质、制造所述荧光物质的方法、发光器件及发光模块
技术介绍
利用发光二极管的LED灯被用在诸如移动设备、PC外围设备、OA设备、各种开关、 背光光源以及指示板之类的装置的许多显示元件中。非常需要LED灯不仅是因为它们具有高效率，而且因为它们在用于一般照明时具有优异的颜色再现，或在用于背光时可提供宽广的色域。为了满足这些要求，有必要改进在LED的发光部件中使用的荧光物质。例如，为了提高灯的效率，有必要在LED中采用非常高效的荧光物质。进而，为了改进颜色再现和拓宽灯的色域，希望改进荧光物质发射的光(luminescence)的色度。另一方面，高负荷的LED在工作时通常会变得如此之热，以致其中使用的荧光物质被加热到约100-200°C的温度。当这样加热荧光物质时，它们的发光强度通常将降低。因此，希望即使在加热荧光物质的情况下也不会过多降低发光强度。换言之，希望较少引起温度猝灭。作为在温度猝灭方面改进的荧光物质，存在公知的红色SiAlON荧光体，其主要包括硅和铝(W02007/105631)。这些荧光体例如由公式(SivxEux)aSibAl。0dNe表示，与诸如 Sr2Si5N8 Eu和CaS Eu之类的常规荧光体相比，它们在温度猝灭方面具有改进。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种制造荧光物质的方法，所述荧光物质在波长范围为 250-500纳米的光的激励下发射峰值在570-650纳米的波长范围内的光，所述方法包括以下步骤混合以下项包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物，包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2 的化合物，包含从包括除M1J2Un(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素 M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物，以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物。本专利技术的另一方面涉及一种第一荧光物质，所述荧光物质在波长范围为250-500 纳米的光的激励下发射峰值在570-650纳米的波长范围内的光并且所述荧光物质通过以下操作获得混合以下项 包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物，包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2 的化合物，包含从包括除M1J2Un(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素 M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物，以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物。本专利技术的再一方面涉及一种第二荧光物质，其由以下公式(I)表示(M1^xECx)aM1bM2LcOdNe (I)其中M1是从包括四价金属元素的组中选择的金属元素，M2是从包括除In(III)和 Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素，L是从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素，M是从包括除M\M2、In(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素，EC是除任一上述金属元素以外的发光中心元素，以及χ、a、b、c、d和e是分别满足条件 0 < χ < 0. 4,0. 65 < a < 0. 80、2 < b < 3、0 < c < 0. 1、0· 3 < d < 0. 6 以及 4 <e<5的数字；并且在波长范围为250-500纳米的光的激励下发射峰值在570-650纳米的波长范围内的光。进而，根据一个实施例的发光器件包括发光元件(Si)，其发出波长范围为250-500纳米的光；上述第一或第二荧光物质(R)；以及另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(Si)发出的光的激励下发射峰值在 430-580纳米的波长范围内的光。此外，根据另一个实施例的发光器件包括发光元件(S2)，其发出波长范围为250-430纳米的光；上述第一或第二荧光物质(R)；另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在 490-580纳米的波长范围内的光；以及再一荧光物质(B)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在 400-490纳米的波长范围内的光。进而，根据一个实施例的发光器件模块包括衬底和在所述衬底上提供的多个发光器件，所述发光器件中的每个发光器件包括发光元件(Si)，其发出波长范围为250-500纳米的光；上述第一或第二荧光物质(R)；以及另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(Si)发出的光的激励下发射峰值在 430-580纳米的波长范围内的光。此外，根据另一个实施例的发光器件模块包括衬底和在所述衬底上提供的多个发光器件，所述发光器件中的每个发光器件包括发光元件(S2)，其发出波长范围为250-430纳米的光；上述第一或第二荧光物质(R)；另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在 490-580纳米的波长范围内的光；以及 再一荧光物质(B)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在 400-490纳米的波长范围内的光。附图说明图 1 是 Sr2Al3Si7ON13 的 XRD 分布；图2是示意性地示出使用根据一个实施例的荧光物质的发光器件的结构的垂直截面图；图3A和3B是示意性地示出使用根据一个实施例的荧光物质的其他发光器件的结构的垂直截面图；图4示出了实例1和2的红色荧光物质在458纳米的光的激励下发出的发光谱；图5示出了实例3和4的红色荧光物质在458纳米的光的激励下发出的发光谱；图6示出了实例5和比较例7的红色荧光物质在458纳米的光的激励下发出的发光谱；图7示出了实例1、2和比较例1的红色荧光物质在365纳米的光的激励下发出的发光谱；图8示出了实例3、4和比较例1的红色荧光物质在365纳米的光的激励下发出的发光谱；图9示出了实例5和比较例1的红色荧光物质在365纳米的光的激励下发出的发光谱；图10示出了实例1、2和比较例1的红色荧光物质的发光色度点；图11示出了实例3、4和比较例1的红色荧光物质的发光色度点；图12示出了实例5和比较例1的红色荧光物质的发光色度点；图13是示出实例3和比较例1的红色荧光物质的发光强度的温度特性的图；图14示出了应用实例101-105和比较应用实例102-106中使用的滤色器的透射谱；图15示出了应用实例101-105的发光器件的发光谱；图16是在应用实例151-155和比较应用实例152-156中的每个实例中制造的发光器件模块的概略图；图17是示出在应用实例151-155和比较应用实例152-156中的每个实例中制造的发光器件模块的发光效率对NTSC比的关系的图18示出了应用实例201-205的发光器件的发光谱；图19是在应用实例251-255和比较应用实例252-254和256中的每个实例中制造的发光器件模块的概略图；以及图20是示出在应用实例251-255和比较应用实例252-254和256中的每个实例中制造的发光器件模块的发光效本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造荧光物质的方法，所述荧光物质在波长范围为２５０到５００ｎｍ的光的激励下发射峰值在５７０到６５０ｎｍ的波长范围内的光，所述方法包括以下步骤：混合以下项：包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素Ｍ１的化合物，包含从包括除Ｉｎ（ＩＩＩ）和Ｇａ（ＩＩＩ）以外的三价金属元素的组中选择的金属元素Ｍ２的化合物，包含从包括除Ｍ１、Ｍ２、Ｉｎ（ＩＩＩ）和Ｇａ（ＩＩＩ）以外的金属元素的组中选择的金属元素Ｍ的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素ＥＣ的化合物，以及包含从包括Ｉｎ（ＩＩＩ）和Ｇａ（ＩＩＩ）的组中选择的金属元素Ｌ的化合物，以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物。

【技术特征摘要】
2010.03.09 JP 051630/20101.一种制造荧光物质的方法，所述荧光物质在波长范围为250到500nm的光的激励下发射峰值在570到650nm的波长范围内的光，所述方法包括以下步骤混合以下项包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物， 包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2的化合物，包含从包括除M1J2Jn(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物， 以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物。2.根据权利要求1的方法，其中所述金属元素M\M2和M分别为Si、Al和Sr。3.根据权利要求1的方法，其中所述包含金属元素L的化合物是氧化物或氮化物。4.一种荧光物质，所述荧光物质在波长范围为250到500nm的光的激励下发射峰值在 570到650nm的波长范围内的光并且所述荧光物质通过以下操作获得混合以下项包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物， 包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2的化合物，包含从包括除M1J2Jn(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物， 以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物。5.一种发光器件，包括发光元件(Si)，其发出波长范围为250到500nm的光；荧光物质(R)，其在所述发光元件(Si)发出的光的激励下发射峰值在570到650nm的波长范围内的光并且所述荧光物质(R)通过以下操作获得 混合以下项包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物， 包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2的化合物，包含从包括除M1J2Jn(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物， 以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物；以及另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(Si)发出的光的激励下发射峰值在430到 580nm的波长范围内的光。6.一种发光器件，包括发光元件(S2)，其发出波长范围为250到430nm的光；荧光物质(R)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在570到650nm的波长范围内的光并且所述荧光物质(R)通过以下操作获得 混合以下项包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物， 包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2的化合物，包含从包括除M1J2Jn(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物， 以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物；另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在490到 580nm的波长范围内的光；以及再一荧光物质(B)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在400到 490nm的波长范围内的光。7.一种发光器件模块，其包括衬底和在所述衬底上提供的多个发光器件，所述发光器件中的每个发光器件包括发光元件(Si)，其发出波长范围为250到500nm的光；荧光物质(R)，其在波长范围为250到500nm的光的激励下发射峰值在570到650nm的波长范围内的光并且所述荧光物质(R)通过以下操作获得 混合以下项包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物， 包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2的化合物，包含从包括除M1J2Jn(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物， 以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物；以及另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(Si)发出的光的激励下发射峰值在430到 580nm的波长范围内的光。8.一种发光器件模块，其包括衬底和在所述衬底上提供的多个发光器件，所述发光器件中的每个发光器件包括发光元件(S2)，其发出波长范围为250到430nm的光；荧光物质(R)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在570到650nm的波长范围内的光并且所述荧光物质(R)通过以下操作获得 混合以下项包含从包括四价金属元素的组中选择的金属元素M1的化合物， 包含从包括除In(III)和Ga(III)以外的三价金属元素的组中选择的金属元素M2的化合物，包含从包括除M1J2Jn(III)和Ga(III)以外的金属元素的组中选择的金属元素M的化合物，包含除任一上述金属元素以外的发光中心元素EC的化合物，以及包含从包括In(III)和Ga(III)的组中选择的金属元素L的化合物， 以便制备材料混合物，以及烧成所述材料混合物；另一荧光物质(G)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在490到 580nm的波长范围内的光；以及再一荧光物质(B)，其在所述发光元件(S2)发出的光的激励下发射峰值在400到 490nm的波长范围内的光。9.一种荧光物质， 其由以下公式⑴表示 (MhECx)aM1bM2LcOdNe(I)其中M1是从包括四价金属元素的组中选择的金属元素，M2是从包括除In...

【专利技术属性】
技术研发人员：岡田葵，福田由美，佐藤高洋，三石巌，松田直寿，平松亮介，石田邦夫，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP