[发明专利]α型赛隆荧光体、其制造方法及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及被紫外线至蓝色光激发、发出橙色至红色光的α型赛隆荧光体、其制造方法及利用了α型赛隆荧光体的发光装置。

背景技术

作为氮化物、氮氧化物荧光体，已知α型赛隆荧光体不仅荧光发光效率优异，而且温度特性也优异。尤其，用铕活化了的α型赛隆荧光体在紫外至蓝色的宽波长区域被激发、产生黄色～橙色的发光，因此对其作为代替YAG:Ce的黄色荧光体或色温低的白炽灯色LED(Light Emitting Diode，发光二极管)用荧光体的应用进行了研究(专利文献1、2，非专利文献1)。

α型赛隆具有如下结构：α型氮化硅晶体的一部分Si-N键被Al-N键和Al-O键置换，为了保持电中性而在晶格间侵入固溶有特定元素(Ca、以及Li、Mg、Y、或者除La与Ce以外的镧系元素)。所侵入固溶的一部分元素成为发光中心的元素，从而表现发光特性。

α型赛隆例如可以对由氮化硅、氮化铝和包括发光中心的侵入固溶元素的氧化物构成的混合粉末在氮气气氛中进行加热处理来合成。其中，作为侵入固溶元素的氧化物，也包括通过加热处理而形成氧化物的化合物。由于该合成方法使用氧化物原料，因此必然会合成固溶有一定程度的氧的α型赛隆。在为固溶有Ca和作为发光中心的Eu的、荧光特性优异的α型赛隆荧光体的情况下，固溶有一定程度的氧的α型赛隆的发光颜色为黄色～橙色(荧光峰波长为580nm左右)。

与此相对，与前述那样的公知的α型赛隆相比，使用氮化钙作为钙原料所合成的氧含有率低的α型赛隆可以固溶高浓度的钙。尤其已知，在Ca固溶浓度高的情况下，可得到与使用氧化物原料的以往组成相比在更高波长侧(595nm以上)具有荧光峰波长的荧光体(专利文献3)。另外，虽然不是α型赛隆，但报告了氧含量低的氮化物荧光体(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3668770号公报

专利文献2：日本特开2003-124527号公报

专利文献3：日本特开2005-307012号公报

专利文献4：日本特开2006-28295号公报

非专利文献

非专利文献1：Ken Sakuma等人，“Warm-white light-emitting diode with yellowish orange SiAlON ceramic phosphor”，OPTICS LETTERS，29(17)，2001-2003(2004)

发明内容

发明要解决的问题

本发明的第一目的在于提供在595nm以上的波长具有荧光峰的、氧含有率低的α型赛隆荧光体，该荧光体的发光效率要优于以往。本发明的第二目的是提供制造荧光特性优异、初级颗粒大、结晶性良好的α型赛隆荧光体的方法。第三目的在于提供利用了该α型赛隆荧光体的、发光特性良好的发光装置。

用于解决问题的方案

关于用Eu²⁺活化了的、氧含有率低的Ca-α-赛隆荧光体粉末的制造，本发明人等着眼于氮化钙原料粉末进行了研究。结果发现，作为氮化钙粉末中含有的杂质的氧会对α型赛隆的晶粒生长行为产生较大影响。基于这一认识，进一步开展研究，结果，通过使来源于钙的氧量在适当的范围，可以得到由长径比高且粒径大、表面平滑的颗粒构成的荧光体。于是发现，使基本由单一的晶体构成的初级颗粒扩展而得到的、由长径比高且粒径大、表面平滑的颗粒构成的α型赛隆荧光体具有优异的荧光特性，从而完成了本发明。

即，本发明为一种α型赛隆荧光体，其特征在于，该α型赛隆荧光体用通式：(M)_x(Eu)_y(Si，Al)₁₂(O，N)₁₆表示，其中M是选自由Li、Mg、Ca、Y和除La与Ce以外的镧系元素组成的组中的、至少包括Ca的一种以上的元素，氧含量为1.2质量％以下，构成α型赛隆的初级颗粒是柱状化的。优选为初级颗粒的平均长径比为2以上且50以下的α型赛隆荧光体。