[发明专利]荧光体以及使用了该荧光体的发光装置

说明书

技术领域

本申请涉及作为室内照明和车辆的车头灯等照明装置的光源或者投影仪或智能手机等显示器的光源来使用的发光装置、以及在该发光装置中使用的荧光体。

背景技术

近几年积极地开发了如下发光装置：将放射光的发光波长为380nm～480nm(紫外～蓝光)的半导体发光元件和吸收那些放射光的一部分并放出比放射光波长更长的荧光的荧光体进行组合的发光装置。其中，将放出蓝色光的氮化物半导体发光二极管和放出黄色荧光的荧光体组合的白色发光二极管与以往的白炽灯和荧光灯相比，功率转换效率高，从而作为照明装置和显示器等的光源，正在迅速地进行替代。

构成这样的白色发光二极管的有代表性的荧光体材料，例如专利文献1中公开了以通式(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂：Ce³⁺来显示的铈(Ce)激活型的钇铝石榴石系荧光体。该钇铝石榴石系荧光体有这样的特点：具有高转换效率，不过，因为使用基于被激活的铈4f-5d迁移的荧光，所以荧光光谱的半值宽度宽，尤其是波长660nm以上的可见度非常低的区域的光也被大量地放出。

另一方面，关于这样组合了半导体发光元件和荧光体的发光装置，随着其用途的多样化，提出了各种各样的组合。

专利文献2以及非专利文献1等公开了如下：例如，显示器光源用的白色发光二极管，因为将来自白色发光二极管的光分成蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)，所以作为发出绿色纯度高的荧光的荧光体，使用铕(Eu)激活型的正硅酸盐系荧光体(通式(Sr，Ba)₂SiO₄：Eu)，并且作为红色纯度高的荧光体，使用由激活了铕的CaAlSiN₃结晶来构成的荧光体(通式CaAlSiN₃：Eu)等。

此外，例如非专利文献1中公开了将发出紫外光的发光二极管与红色、绿色、蓝色荧光体组合的白色发光二极管。

加之，例如专利文献3或者专利文献4中公开了在投影式显示装置的发光装置中使用荧光体的构成。下面，利用图10对以往的发光装置进行说明。

如图10所示，以往的发光装置具备：发出紫外光的发光二极管1001；以及配置了荧光体层的色轮1002，该荧光体层按照被划分的每个区域包含红色、绿色、蓝色的荧光体，通过旋转色轮1002，从发光二极管1001放出的光依次转换为红色、绿色、蓝色，被驱动为以时间平均来观察时放出白光。在该构成中，作为绿色的荧光体使用ZnS：Cu、Al和(Ba，Mg)Al₁₀O₁₇：(Eu，Mn)、或Y₃(Al，Ga)₅O₁₂：Ce³⁺。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5998925号说明书

专利文献2：日本特开2005-235934号公报

专利文献3：日本特开2004-341105号公报

专利文献4：日本特开2011-053320号公报

非专利文献

非专利文献1：一濑升外1名，“为了下一代照明的白色LED材料”，日刊工业新闻，p.83-125

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述以往的发光装置中，尤其在有关绿色的荧光体会出现如下问题。

首先，在铈激活型的钇铝石榴石系荧光体中，如上所述因为发光波长中心位于黄色区域，所以作为显示器用绿色荧光体，存在绿色纯度不足、色彩再现性差这样的问题，此外，因为发射光谱的半值宽度宽，所以可见度低的区域成为亮度转换损失，存在效率差这样的问题。

此外，铕激活型的正硅酸盐(orthosilicate)荧光体和(Ba，Mg)Al₁₀O₁₇：Eu、Mn具有半值宽度窄的谱，不过，因为作为主材料含有碱土金属(Ba，Mg)，所以存在怕水，耐久性差这样的问题。

此外，因为ZnS：Cu、Al是硫化物，所以基于晶体缺陷的增加等，存在耐久性差这样的问题。

本申请解决所述课题，其目的在于提供色彩再现性高，在低可见度区域发光少的高效率的荧光体。还有一个目的在于通过使用该荧光体，提供色泽性高，色彩再现性好的发光装置。

此外，根据本申请的其他观点，其目的在于通过比以往的使用氮气的氮化处理提高反应性，从而能够容易制作氮含量高的荧光体。

用于解决课题的手段