[发明专利]磷光体、其制造方法以及使用其的发光装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于先前在2014年3月12日提交的日本专利申请第2014-049438号及在2015年2月2日提交的日本专利申请第2015-018726号，并且要求所述申请的优先权权益，所述申请的完整内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开内容的实施方案涉及磷光体、制造所述磷光体的方法以及使用所述磷光体的发光装置。

背景技术

发白光装置包括例如蓝光LED、在蓝光激发下发红光的磷光体以及在蓝光激发下发绿光的另一种磷光体的组合。然而，如果含有在蓝光激发下发黄光的磷光体，那么就可以使用更少种类的磷光体来制造发白光装置。作为发黄光的磷光体，已知例如Eu活化的正硅酸盐磷光体。

用于发白光装置中的发黄光的磷光体需要呈小颗粒形式，并且还具有高效率。

附图说明

图1A到图1C示出了Sr₂Al₃Si₇ON₁₃的晶体结构。

图2示出了示意性举例说明根据一个实施方案的发光装置的构造的截面图。

图3示出了示意性举例说明根据另一个实施方案的发光装置的构造的截面图。

图4示出了实施例1中制造的磷光体的发光光谱。

图5示出了实施例2中制造的磷光体的发光光谱。

图6示出了实施例3中制造的磷光体的发光光谱。

图7示出了对比例1中制造的磷光体的发光光谱。

图8示出了实施例和对比例中制造的磷光体的粒度分布。

图9示出了实施例和对比例中的粒度与发光效率之间的关系。

具体实施方式

现将参照附图解释实施方案。

根据所述实施方案的磷光体在峰波长范围是250nm到500nm的光激发下展现出在500nm到600nm波长范围内的发射峰，因此可以发射在黄绿色到橙色范围内的光。由于因此主要放射出在黄色范围内的光，本实施方案的磷光体在下文中被称为“发黄光磷光体”。这种磷光体的基质具有与Sr₂Al₃Si₇ON₁₃基本上相同的晶体结构，且所述基质被Ce活化。具体地说，根据所述实施方案的发黄光磷光体由下式(1)表示：

((Sr_pM_1-p)_1-xCe_x)_2yAl_zSi_10-zO_uN_w(1)

在所述式中，M是至少一种碱土金属，并且p、x、y、z、u和w分别满足以下条件：

0≤p≤1，

0<x≤1，

0.8≤y≤1.1，

2≤z≤3.5，

0<u≤1，

1.5≤z-u，并且

13≤u+w≤15。

如上式(1)中所示，构成磷光体晶体的金属元素部分被发射中心元素Ce置换。金属元素M是至少一种碱土金属，并且优选可以被至少一种选自由Ba、Ca和Mg组成的群组的元素置换。如果p是0.85或更大、优选0.9或更大，那么不会促进其它相的形成。在一些情况下，p优选是1，以便使磷光体的发光特性得到优化。然而，即使在那些情况下，也可能含有除Sr或Ce外的金属元素作为无法避免的杂质。所述晶体的磷光体总体来说可充分显示出本发明实施方案的效果。如果含有以Sr、M和Ce的总量计量为0.1摩尔％或更多的Ce，那么磷光体可以具有足够的发光效率。可以省略Sr和M(也就是说，x可以是1)，但是如果x小于0.5，那么就可以最大限度地抑制发光效率(浓度消光)的降低。因此，x优选是包括端点的0.001到0.5。所述实施方案的磷光体含有Ce作为发射中心，因此在峰波长范围是250nm到500nm的光激发下发射在黄绿色到橙色范围内的光，即，峰波长范围是500nm到600nm的发光。即使其含有以Ce的量计约15原子％或更少、优选10原子％或更少量的其它元素如Tb、Eu和Mn作为无法避免的杂质，也不会削弱目标特性。

如果y小于0.8，那么晶体缺陷增加从而降低效率。另一方面，如果y大于1.1，那么过量的碱土金属可以呈其它相的形式沉积，从而使发光特性劣化。因此，y优选是包括端点的0.85到1.06。