[发明专利]氮氧化物荧光体粉末及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合于紫外至蓝色光源的、用稀土类金属元素活化的以含Ca的α型塞隆(サイアロン,sialon)为主成分的氮氧化物荧光体粉末及其制造方法。具体而言，涉及荧光峰波长在587～630nm的范围内、显示出实用的外部量子效率及荧光强度的氮氧化物荧光体粉末及其制造方法。

背景技术

近年，蓝色发光的二极管(LED)已经实用化，因此正在致力于利用该蓝色LED的白色LED的开发。白色LED与现有的白色光源相比，耗电少、寿命长，因此用途正在向液晶面板用背光、室内外的照明设备等方面拓展。

目前所开发的白色LED是在蓝色LED的表面涂布了掺杂Ce的YAG(钇·铝·石榴石)的类型。但是，掺杂Ce的YAG的荧光峰波长在560nm附近，在将该荧光的颜色和蓝色LED的光混合成白色光时，形成稍稍发蓝的强白色光，因此这种白色LED存在演色性差的问题。

与此相对地，正在对多种氮氧化物荧光体进行研究，特别是，已知由Eu活化的α型塞隆荧光体产生比掺杂Ce的YAG的荧光峰波长更长的、峰波长为580nm左右的(黄～橙色)荧光(参照专利文献1)；在使用前述α型塞隆荧光体或与掺杂Ce的YAG荧光体组合而构成白色LED时，能够制作色温低于仅使用掺杂Ce的YAG的白色LED的灯泡色的白色LED。

但是，关于用通式：Ca_xEu_ySi_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_16-n表示的由Eu活化的含Ca的α型塞隆荧光体，尚未开发出足以实用的高亮度的荧光体。

专利文献2中，通过在原料粉末中添加预先合成的α型塞隆粉末作为晶粒生长的种晶，从而获得大于以往且表面平滑的粒子，并且不经粉碎处理即可由该合成粉末获得特定粒度的粉末，从而公开了一种发光效率优异的在595nm以上的波长具有荧光峰的荧光体和其制造方法。

具体而言，公开了一种α型塞隆荧光体，其是组成为(Ca_1.67、Eu_0.08)(Si、Al)₁₂(O、N)₁₆(x+y＝1.75、O/N＝0.03)的α型塞隆荧光体，用455nm的蓝色光激发时，获得的荧光光谱的峰波长在599～601nm的范围，发光效率(＝外部量子效率＝吸收率×内部量子效率)为61～63％。

但是，该文献没有公开在荧光峰波长小于599nm的荧光体及大于601nm的荧光体中具有能够实用的发光效率的具体例子。

专利文献3公开了一种发光装置、使用其的车辆用灯具、及头灯，该发光装置的特征在于，使用了以通式：(Ca_α、Eu_β)(Si、Al)₁₂(O、N)₁₆(其中，1.5＜α+β＜2.2、0＜β＜0.2、O/N≤0.04)所示的α型塞隆为主成分、比表面积为0.1～0.35m²/g的荧光体。

该文献中公开了由455nm的蓝色光激发时获得的荧光光谱的峰波长为592、598及600nm的α型塞隆荧光体的实施例，它们的发光效率(＝外部量子效率)分别为61.0％、62.7％和63.2％。

但是，该文献中没有公开在荧光峰波长小于592nm的荧光体及大于600nm的荧光体中具有能够实用的发光效率的具体例子。

专利文献4公开了具有与以往荧光体相比发出高亮度光的特性的塞隆荧光体和其制造方法，其将可通过烧成形成塞隆荧光体的金属化合物混合物在特定压力的气体中、在特定的温度范围烧成后，粉碎至特定的粒径并分级，进而实施热处理，从而获得。

但是，该文献中具体公开的内容仅仅为峰发光强度，峰发光强度根据测定装置、测定条件而改变，因此是否可获得达到能够实用程度的发光强度并不确定。

专利文献5公开了含Li的α型塞隆荧光体粒子及其制造方法，所述制造方法将氮化硅或含氮的硅化合物粉末、含有AlN的铝源、Li源和Eu源混合，在常压的含氮的非活性气体氛围中或在还原气体氛围中在1500～1800℃烧成，获得作为起始原料的含锂α型塞隆粉末，在该粉末中添加追加的锂源并混合，在常压的含氮的非活性气体氛围中或在还原气体氛围中在低于前述烧成温度的温度或在1100℃以上且低于1600℃进行再烧成，从而制造含Li的α型塞隆荧光体粒子。