[发明专利]荧光体及其制备方法、和使用该荧光体的发光装置

说明书

本申请是中国申请号为200680007164.0(对应的国际申请号为PCT/JP2006/304175)、发明名称为“荧光体及其制备方法、和使用该荧光体的发光装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及阴极射线管(CRT)；场致发射显示器(FED)、等离子显示器(PDP)等显示器；荧光灯、荧光显示管等照明装置；和液晶背照灯等发光器具中使用的含有氮的荧光体及其制造方法、荧光体混合物、荧光体片、以及组合了半导体发光元件(LED)和该荧光体的白色LED照明为代表的发光装置。

背景技术

目前，作为照明装置使用的放电式荧光灯或白炽灯等含有水银等有害物质，存在寿命短等各种问题。但是，近年来陆续开发了近紫外/紫外~蓝色发光的高亮度LED，从该LED发出的近紫外/紫外~蓝色的光和在其波长区域具有激发带的荧光体发出的光混合而获得白色光，是否可以利用该白色光作为下一代的照明的研究、开发正在广泛地进行。如果该白色LED照明被实用化，则存在如下优点：电能向光转换的效率高，产生的热量少；因为由LED和荧光体构成，不会象以往的白炽灯那样烧完，具有长的寿命；不含有水银等有害物质；以及照明装置可以小型化，可以得到理想的照明装置。

作为LED照明的方式，提出了二种方案，一个是使用高亮度的红色LED、绿色LED、蓝色LED的3原色LED来发出白色光的多片型方式，另一种是将发出近紫外/紫外~蓝色光的高亮度LED和用该LED发出的近紫外/紫外~蓝色的光激发的荧光体组合，发出白色光的单片型方式。从用于照明的观点比较这两种方式时，特别是和多片型方式相比，单片型方式因为使用了发光光谱具有宽峰的荧光体，因此可以使发光光谱接近于太阳光的光谱，并能够获得演色性优异的白色光。另外，由于具有可使驱动电路简单化和小型化、不需要用于混色的导光路、各LED的驱动电压或光输出不同、不需要考虑温度特性等、以及低成本等诸多优点，因此，作为下一代照明，组合了LED和荧光体的单片型方式备受瞩目。

作为单片型方式的白色LED照明，有组合了高亮度蓝色LED和由该LED发出的蓝色光激发而发黄光的荧光体的白色LED照明，例如，有组合了高亮度蓝色LED和黄色荧光体(Y，Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce(YAG:Ce)、Tb₃Al₅O₁₂:Ce、Ca₃Sc₂Si₃O₁₂:Ce、CaSc₂O₄:Ce等的白色LED照明。该白色LED照明因为是利用光的蓝色和黄色存在补色关系，因此具有可以减少使用的荧光体的特征。特别是，使用的黄色荧光体YAG:Ce由于在蓝色波长460nm附近具有激发峰，因此可高效率地发光，并且由于发光波长处于亮度(可见度)最高的560nm附近，因此可获得高亮度的白色LED照明。但是，由于该白色LED照明在可见光区域的长波长侧的发光、即红色成分的发光不足，因此成为带蓝色的白色发光，不能得到如白炽灯那样的稍微带有红色的白色发光，存在演色性差的问题。但是，最近陆续开发了发光峰波长处于黄色到红色范围的较宽的发光光谱，并且在近紫外/紫外~蓝色范围具有良好的激发带的含有氮的荧光体，通过加入该荧光体，改善了演色性。

另外，作为其他单片型方式，还有利用由发出近紫外/紫外光的LED和通过该LED发出的近紫外/紫外的光激发而发红(R)光的荧光体、发绿(G)光的荧光体、发蓝(B)光的荧光体获得的光的混色来获得白色光的方式。该由R、G、B等光获得白色发光的方法具有如下特征：通过R、G、B的组合或混合比等，除了白色光以外，还可获得任意发光色；并且由于通过使用R、G、B的混色关系而不是光的补色关系来得到白色发光，因此演色性优异。