[发明专利]氧氮化物荧光体粉末及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适于从紫外到蓝色光源的、以可被稀土类金属元素激活的α型塞隆(α-SiAlON)作为主成分的氧氮化物荧光体粉末及其制造方法。具体而言，涉及在荧光峰波长为610～625nm的范围显示出实用的外量子效率和荧光强度的氧氮化物荧光体粉末。

背景技术

近年来，蓝色发光二极管(LED)已经实用化，由此人们更加积极地进行利用该蓝色LED的白色LED的开发。与现有的白色光源相比，白色LED由于耗电低、寿命长，因此，人们正在开发用于液晶面板用背光灯、室内外的照明设备等的用途。

目前，所开发的白色LED是在蓝色LED的表面涂布掺杂有Ce的YAG(钇·铝·石榴石)而形成的。但是，掺杂Ce的YAG的荧光峰波长在560nm附近，一旦该荧光的颜色与蓝色LED的光混合形成白色的光，则会成为稍微偏蓝的白色光，因此，这种白色LED存在显色性差的问题。

对此，已知许多正在被研究的氧氮化物荧光体，特别是被Eu激活的α型塞隆荧光体，发出波长比掺杂Ce的YAG的荧光峰波长要长的在580nm左右的峰波长的(黄～橙色)荧光(参见专利文献1)，与仅使用掺杂Ce的YAG的白色LED相比，使用上述α型塞隆荧光体或者由其与掺杂Ce的YAG荧光体组合而构成的白色LED，可以制作色温低的灯泡色的白色LED。

进而，人们要求显色性良好、色彩再现性良好的白色LED，正在开发在蓝色LED中组合有绿色荧光体和红色荧光体的白色LED。然而，由于在已有的红色荧光体中大多含有700nm以上的发光，因此，存在发光效率变差的问题。因此，作为红色荧光体，要求能够发出峰波长在600～630nm左右的橙色～红色的荧光的荧光体。

但是，作为由通式：

Ca_xEu_ySi_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_16-n

表示的被Eu激活的、含有Ca的α型塞隆荧光体，在具有实用价值的高亮度的荧光体中，目前只开发出能够发出峰波长在580～605nm范围的荧光的荧光体，迄今尚未开发出在峰波长大于605nm的波长范围的、具有实用价值的高亮度的荧光体。

专利文献2公开了发光效率优良的在595nm以上的波长区域具有荧光峰的荧光体及其制造方法，其制造方法是通过向原料粉末中添加预先合成的α型塞隆粉末作为晶粒成长的晶种，得到比以往更大的表面平滑的粒子，而且不必对该合成粉末进行粉碎处理便能得到特定粒度的粉末。

具体而言，公开了这样一种α型塞隆荧光体，该α型塞隆荧光体的组成为(Ca_1.67、Eu_0.08)(Si、Al)₁₂(O、N)₁₆的(x+y＝1.75、O/N＝0.03)，在用455nm的蓝色光激发的情况下得到的荧光光谱的峰波长在599～601nm的范围，发光效率(＝外量子效率＝吸收率×内量子效率)为61～63％。

然而，该文献未示出荧光峰波长大于601nm的荧光体中具有可实用的发光效率的具体例。

专利文献3公开了一种发光装置、使用该发光装置的车辆用灯具、以及前大灯，该发光装置的特征在于，使用以由通式：(Ca_α、Eu_β)(Si、Al)₁₂(O、N)₁₆(式中，1.5＜α+β＜2.2、0＜β＜0.2、O/N≤0.04)表示的α型塞隆作为主成分的、比表面积为0.1～0.35m²/g的荧光体。

该文献公开了在用455nm的蓝色光激发的情况下得到的荧光光谱的峰波长为592、598和600nm的α型塞隆荧光体的实施例，它们的发光效率(＝外量子效率)分别为61.0％、62.7％和63.2％。

然而，该文献中未示出荧光峰波长大于600nm的荧光体中具有可实用的发光效率的具体例。