[发明专利]磷光体

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2013年5月15日递交的日本专利申请号2013-103400的优先权益；其全部内容援引加入本文。

技术领域

这里所述实施方案大体涉及磷光体和发光装置。

背景技术

例如，通过结合蓝光激发而发射红光的磷光体、蓝光激发而发射绿光的磷光体、及蓝光LED，形成了白光发射装置。当使用蓝光激发而发射黄光的磷光体时，可通过使用较少种类的磷光体形成白光发射装置。作为该类黄光发射磷光体，例如，Eu-活化的正硅酸盐磷光体为已知的。

为了得到高效的白光LED照明，对于发黄光磷光体的高量子效率的要求已经增加。

发明内容

本发明的目的是提供具有高量子效率并能够得到高效白光LED照明的发黄光磷光体。

根据一实施方案，该磷光体当用发射峰在250-500nm波长范围内的光激发时显示发光峰在500-600nm波长范围内。该磷光体的组成用式1表示，结晶宽高比为1.5-10。

(M_1-xCe_x)2_yAl_zSi_10-zO_uN_wB_S式1

其中M代表Sr，部分Sr可用选自Ba、Ca和Mg的至少之一取代；及x、y、z、u、w和s满足下述条件：

0<x≤1、0.8≤y≤1.1、2≤z≤3.5、0<u≤1

1.5≤z–u、13≤u+w≤15、及0<s<0.245。

附图说明

图1A、1B和1C为Sr₂Al₃Si₇ON₁₃晶体结构的视图；

图2为根据一实施方案的发光装置的结构示意图；

图3为根据另一实施方案的发光装置的结构示意图；

图4为实施例1中磷光体发射光谱视图；

图5为实施例1中磷光体的XRD图；

图6为JCPDS卡（No.01-077-9609）；及

图7为磷光体中硼浓度与量子效率之间的关系视图。

具体实施方式

实施方案具体解释如下。

根据一实施方案，磷光体当用发射峰在250-500nm波长范围内的光激发时显示发光峰在500-600nm波长范围内，因此其为能够发射颜色为黄绿色至橙色的光的磷光体。因为该材料主要发射黄光，本实施方案的磷光体在后文中称为“发黄光磷光体”。该磷光体包括晶体结构基本与Sr₂Si₇Al₃ON₁₃相同的基质，且该基质可用Ce活化。根据本实施方案的发黄光磷光体具有如下式1所示的组成

(M_1-xCe_x)2_yAl_zSi_10-zO_uN_wB_S式1

其中M是Sr，部分Sr可用选自Ba、Ca和Mg的至少之一取代；及x、y、z、u、w和s满足下述条件：

0<x≤1、0.8≤y≤1.1、2≤z≤3.5、0<u≤1

1.5≤z–u、13≤u+w≤15、及0<s<0.245。

如式1所示，至少部分M用发光中心元素Ce取代。M为Sr，部分Sr可用选自Ba、Ca和Mg的至少之一取代。即使包括了选自Ba、Ca和Mg的至少之一的元素，只要其含量小于等于M总量的15at.%，更优选小于等于10at.%，就不会促进多相的产生。

当至少0.1摩尔%的M被Ce取代时，可以得到足够的发光效率。可以用Ce取代全部量的M（x=1），但当x小于0.5时，可最大程度抑制外量子效率的降低（浓度淬灭）。相应地，数字x优选为0.001-0.5。当包含发光中心元素Ce时，本实施方案的磷光体发射颜色为黄绿色至橙色的光，即当用发射峰在250-500nm波长范围内的光激发时，发射光的发光峰在500-600nm波长范围内。即使其他元素，即杂质，被不可避免地包含在内，也不损害所需性能，只要其含量为Ce的15at.%或更小，更优选10at.%或更小。该杂质可包括，例如，Tb、Eu、Mn等。