[发明专利]荧光体、其制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸收LED等发光元件的光而发出红色光的、并且将与CaAlSiN₃的晶相相同的晶体结构作为主晶的荧光体、其制备方法及其用途。更详细地说，本发明涉及一种发光效率比以往更优异的荧光体、以及通过使用该荧光体而成为高亮度且寿命长的发光装置。

背景技术

白色LED是一种通过组合半导体发光元件和荧光体而发出白色光的装置，作为其代表例，已知有蓝色LED和YAG黄色荧光体的组合。但是，YAG荧光体由于红色发光成分较少，因此在照明用途中，演色性低，在如液晶背光这样的图像显示装置中会有颜色再现性差的问题。因此，为了补充白色LED的红色成分，已提出一种与YAG荧光体一起使用的、发出红色光的氮化物类荧光体(专利文献1)。

作为发出橙色或红色光的氮化物类荧光体，已知有一种将具有与CaAlSiN₃的晶相相同的晶体结构的无机化合物作为主晶、并以光学活性元素中的Eu作为发光中心的CaAlSiN₃类氮化物或氮氧化物材料，其可发出特别高的亮度的橙色或红色光(专利文献2)。

然而，为了获得高亮度的发光装置，仍然需要进一步改善荧光体的发光特性。

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号小册子

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种能够实现比以往的氮化物类荧光体的发光效率更高的红色发光荧光体。并且，本发明的目的还在于，提供一种通过使用所述荧光体而成为演色性优异、高亮度且寿命长的发光装置。

用于解决问题的方法

本发明人等为了解决上述问题，努力研究了经Eu²⁺活化后的CaAlSiN₃荧光体的附近的组成范围，结果发现在偏离Ca：Al：Si：N＝1:1:1:3的化学计量组成的特定的组成范围，并且在荧光体所含有的氧中的、固溶于粒子内部而非粒子表面的氧量(称为“粒子内固溶氧量”)位于特定范围内的情况下，能获得发光效率优异的荧光体，从而完成了本发明。

即、本发明以如下内容作为要旨。

(1)一种荧光体，其是由通式Ca_x(Si,Al)₂(N,O)_3+y(其中，0.75≤x≤0.92、-0.2≤y≤0.2)表示的、一部分Ca元素被Eu元素取代的粉末状的荧光体，其中，所述荧光体的Si/Al比(摩尔比)大于等于0.9且小于等于1.55，Eu含有率大于等于0.01at％且小于等于0.3at％，粒子内固溶氧量大于等于0.4质量％且小于等于0.7质量％。

(2)根据(1)的荧光体，其主晶相与CaAlSiN₃为相同的晶体结构。

(3)一种(1)的荧光体的制备方法，其包含：在氮气气氛中对由氮化钙粉末、氮化硅粉末、氮化铝粉末以及铕化合物粉末构成的原料混合粉末进行加热的工序，所述氮化钙粉末的粒径小于等于250μm，所述氮化钙粉末的氧含量大于等于0.2质量％且小于等于1质量％。

(4)根据(3)的荧光体的制备方法，原料混合粉末的全氧含量大于等于0.2质量％且小于等于2.5质量％。

(5)一种发光装置，其具有：(1)或(2)所述的荧光体；和发光光源。

(6)根据(5)的发光装置，发光光源发出紫外线或可见光。

(7)一种图像显示装置，其具有(5)或(6)所述的发光装置。

(8)一种照明装置，其具有(5)或(6)所述的发光装置。

发明效果

由于与以往的CaAlSiN₃荧光体相比，本发明的荧光体具有高亮度、高发光效率、热/化学稳定性优异、在高温下的亮度下降较少，因此适合用于需要发出红色光的发光装置。另外，根据本发明的荧光体的制备方法，能够稳定且大量提供高发光效率的荧光体。

具体实施方式

以下，详细说明本发明。