CN101186820A - 荧光体、其制备方法和发光装置 - Google Patents

荧光体、其制备方法和发光装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供荧光体以及制备这种荧光体的方法，所述荧光体是基本上由通式(A)：EuaSibAlcOdNe表示的二价铕－活化的氧氮化物荧光体、基本上由通式(B)：MIfEugSihAlkOmNn表示的二价铕－活化的氧氮化物荧光体或基－本上由通式(C)：(MII1－pEup)MIIISiN3表示的二价铕－活化的氮化物荧光体，并且光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上；提供氮化物荧光体和氧氮化物荧光体和制备这样的荧光体的方法，使用这样的荧光体的发光装置，通过来自半导体发光器件的波长在430至480nm的光，它们有效率并且稳定地发光；以及，提供具有稳定特性并且实现高效率的发光装置。

Description

荧光体、其制备方法和发光装置
本非临时申请基于2006年11月24日提交日本专利局的日本专利申请2006-317524，将其全部内容通过引用结合到此。
技术领域
本发明主要涉及用于发光装置的氧氮化物荧光体和氮化物荧光体，以及制备它们的方法，并且还涉及使用上述荧光体的具有光转换器的发光装置。
背景技术
作为被期望实现低功耗、小型化，高强度和高色域的下一代发光器件，将半导体发光器件和荧光体结合起来的发光装置已经引起了关注，并且对它的研究和开发正在积极地进行。作为从发光器件发射的初级光，通常使用的是从紫外光至蓝光范围的光，更具体地是从380nm至480nm的光。而且，已经提出了适合于这种采用各种荧光体的应用的光转换器。
此外，近年来，对于通过不仅提高发光效率(亮度)而且提高输入能量，以使这类发光装置实现更高的亮度，进行了尝试。当输入能量提高时，必须有效地分散包括光转换器在内的整个发光装置的热量。为了达到这样，进行了发光装置的整体结构和材料的开发，然而，在运行过程中，发光器件和光转换器内的温度升高仍然不可避免。
当前，作为显示白光的发光装置，主要使用的是发射蓝光(峰值波长：约450nm)的发光器件与三价铈-活化的(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12荧光体或二价铕-活的化(Sr，Ba，Ca)2SiO4荧光体的组合，所述三价铈-活化(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12荧光体或二价铕-活化(Sr，Ba，Ca)2SiO4荧光体被上述蓝光激发并且显示黄光发射。
然而，尤其是，在三价铈-活化的(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12荧光体中，存在的技术问题在于，不能将输入能量设置在高状态，因为相比于在25℃时100％的辉度(亮度)，在100℃时的辉度降低至约85％。因此，具有优异温度特性的氧氮化物荧光体或氮化物荧光体引起了关注，并且取得了积极的发展。
然而，在这种氧氮化物荧光体或氮化物荧光体中，尽管具有优异特性，但是在可见区的反射率不够高，因而存在的技术问题在于，它吸收荧光体本身发射的光或其它荧光体发射的光。因此，在这种氧氮化物荧光体或氮化物荧光体中，迫切需要提高反射率。
对于这种氧氮化物荧光体或氮化物荧光体，例如，日本公开专利公布2002-363554(专利文献1)描述了α-型SiAlON(SIALON)。具体地，专利文献1描述了被不同量的Eu2+离子活化的Ca-α-SiAlON荧光体作为代表性的氧氮化物荧光体或氮化物荧光体。然而，专利文献1没有描述关于荧光体在可见区的反射率。
在日本公开专利公布2006-089547(专利文献2)中，描述了为绿色荧光体的β-SiAlON:Eu以及为黄色荧光体的Ca-α-SiAlON:Eu。然而，专利文献2也没有描述关于荧光体在可见区的反射率。
此外，日本公开专利公布2004-182780(专利文献3)描述了由LxMyN((2/3)x+(4/3)y):R或LxMyOzN((2/3)x+(4/3)y-(2/3)z):R表示的氮化物荧光体，该氮化物荧光体发射黄色到红色区的光。然而，即使在专利文献3中，也没有描述关于荧光体在可见区的反射率。
日本公开专利公布10-228868(专利文献4)描述了，在铕-掺杂的氧化钇、锰-掺杂的硅酸锌、铕-掺杂的钡-镁-铝氧化物等的荧光体粒子上，提供防反射的二氧化硅膜等。然而，专利文献4没有描述荧光体本身的反射率。
日本公开专利公布2004-155907(专利文献5)公开了涉及具有绿色体色的锰-活化的铝酸盐荧光体的发明，该荧光体被真空UV光束激发并且发射峰值波长为约515nm的绿色光。提高了在峰值波长附近或更低处的光谱反射率，从而降低了从荧光体反射的光和激发光或真空UV光的吸收，因而在辉度上提高了光发射。然而，本发明并不关注比峰值波长长的波长的反射率，并且既不考虑从其它荧光体发射的光的吸收，也不关注可见光的激发。
发明内容
本发明是为解决上述问题而完成的，并且本发明的一个目的是提供氮化物荧光体和氧氮化物荧光体，用于制备这些荧光体的方法以及实现高效率和稳定特性的发光装置，所述氮化物荧光体和氧氮化物荧光体响应来自半导体发光器件的430至480nm的光而高效率地稳定发光。
为了实现上述目的，本发明人对在特定的二价铕-活化的氮化物和氧氮化物荧光体中可见区的反射率的提高反复进行了详细的检验，测试和研究，并且最终发现，通过优选荧光体的材料和合成方法，可以获得在可见区的反射率得到显著改进的氮化物和氧氮化物荧光体。具体地，本发明为如下。
本发明提供一种二价铕-活化的氧氮化物荧光体，该二价铕-活化的氧氮化物荧光体是基本上由通式(A)：EuaSibAlcOdNe表示的β-型SiAlON，其中光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上。在上述通式(A)中，满足0.005≤a≤0.4，b+c＝12和d+e＝16。
本发明提供一种二价铕-活化的氧氮化物荧光体，该二价铕-活化的氧氮化物荧光体基本上由通式(B)：MIfEugSihAlkOmNn表示的α-型SiAlON，其中光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上。在上述通式(B)中，MI表示选自Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，并且满足0＜f≤3.0，0.005≤g≤0.4，h+k＝12和m+n＝16。此处，在上述通式(B)中的MI优选为选自Li和Ca中的至少一种元素。
此外，本发明提供基本上由通式(C)：(MII1-pEup)MIIISiN3表示的二价铕-活化的氮化物荧光体，其中光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上。在上述通式(C)中，MII是碱土金属元素，并且表示选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，而MIII包含三价金属元素，并且表示选自Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd和Lu中的至少一种元素，并且满足0.001≤p≤0.05。此外，在上述通式(C)中的MIII优选为选自Al、Ga和In中的至少一种元素。
本发明提供制备如上所述的本发明的荧光体的方法，并且还提供制备荧光体的方法，该方法包括将覆盖有细粒二氧化硅的氮化铝混合到用于荧光体的材料内。
此处，优选的是，用于覆盖氮化铝的二氧化硅的平均粒径为10至200nm，并且相对于氮化铝，占0.01至15重量％。
在根据本发明制备荧光体的方法中，优选地，在不使用机械研磨用装置的情况下，将用于荧光体的材料在惰性气氛中混合。
本发明还提供一种发光装置，该发光装置包括发射初级光的发光器件和吸收部分初级光并且发射波长比初级光波长长的次级光的光转换器，其中所述光转换器包含选自绿色-基发光荧光体、黄色-基发光荧光体和红色-基发光荧光体中的至少一种，并且所述绿色-基发光荧光体是二价铕-活化的氧氮化物荧光体，所述的二价铕-活化的氧氮化物荧光体是基本上由通式(A)：EuaSibAlcOdNe表示的β-型SiAlON，其中光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上；所述的黄色-基发光荧光体是二价铕-活化的氧氮化物荧光体，所述的二价铕-活化的氧氮化物荧光体是基本上由通式(B)：MIfEugSihAlkOmNn表示的α-型SiAlON，其中光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上；并且红色-基发光荧光体是基本上由通式(C)：(MII1-pEup)MIIISiN3表示的二价铕-活化的氮化物荧光体，其中光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上。在上述通式(A)中，满足0.005≤a≤0.4，b+c＝12和d+e＝16；在上述通式(B)中，MI表示选自Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，并且满足0＜f≤3.0，0.005≤g≤0.4，h+k＝12和m+n＝16；而在上述通式(C)中，MII是碱土金属元素并且表示选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，而MIII包含三价金属元素，并且表示选自Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd和Lu中的至少一种元素，并且满足0.001≤p≤0.05。
在根据本发明的发光装置中，作为黄色-基发光荧光体，优选使用其中在通式(B)中的MI为选自Li和Ca中的至少一种元素的二价铕-活化的氧氮化物荧光体。
在根据本发明的发光装置中，作为红色-基发光荧光体，优选使用其中在通式(C)中的MIII为选自Al、Ga和In中的至少一种元素的二价铕-活化的氮化物荧光体。
在根据本发明的发光装置中，优选的是发光器件为氮化镓-基半导体器件，并且来自该发光器件的初级光的波长在430至480nm的范围内。
通过在430至480nm的范围内的光，根据本发明如上所述的荧光体高效率地稳定发光，并且使用具有本发明荧光体的光转换器的发光装置能够高效率地吸收从发光器件发射的光，并且高效率地提供稳定的白光。
从下面本发明结合附图的详细描述中，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更明显。
附图说明
图1是示意性显示为本发明的一个优选实施例的发光装置1的截面图。
图2是示意性显示为本发明的另一个优选实施例的发光装置2的截面图。
具体实施方式
本发明提供[1]为β-型SiAlON的二价铕-活化的氧氮化物荧光体(下文中，称作″第一荧光体″)，[2]为α-型SiAlON的二价铕-活化的氧氮化物荧光体(下文中，称作″第二荧光体″)，以及[3]二价铕-活化的氮化物荧光体(下文中，称作″第三荧光体″)。下面，将对每一种荧光体，给出详细的描述。
[1]第一荧光体
根据本发明的第一荧光体是，所述的二价铕-活化的氧氮化物荧光体是基本上由下面通式(A)表示的β-型SiAlON(SIALON)。
通式(A)：EuaSibAlcOdNe
在上述通式(A)中，″a″是满足0.005≤a≤0.4、优选0.01≤a≤0.2的值。当″a″值小于0.005时，引起的问题是得不到足够的亮度，而当″a″值大于0.4时，引起的问题是由于浓度猝灭(concentration quenching)等导致亮度极大地降低。在上述通式(A)中，满足b+c＝12和d+e＝16。
这种为β-型SiAlON的二价铕-活化的氧氮化物荧光体的具体实例包括但显然不限于，Eu0.03Si11.63Al0.37O0.03N15.97、Eu0.05Si11.50Al0.50O0.05N15.95、Eu0.10Si11.01Al0.99O0.20N15.80、Eu0.30Si9.80Al2.20O0.30N15.70、Eu0.005Si11.70Al0.30O0.03N15.97、Eu0.01Si11.60Al0.40O0.01N15.99、Eu0.15Si10.00Al2.00O0.20N15.80等。
在根据本发明的第一荧光体中，光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上(优选97％以上)。当光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率小于95％时，由于从荧光体发射的可见光被吸收，因此在外部吸取的白色-基颜色的输出量显著降低。由例如通过OTSUKA ELECTRONICS CO.，LTD制造的MCPD7000测量的在比峰值波长长的可见光波长区域中的吸光率，通过(100-该吸光率)，计算出反射率。
至于根据本发明的第一荧光体，对其粒径没有特别限制，然而，通过Blaine法测定的平均粒径优选落入在2至8μm的范围内，并且更优选在3至6μm的范围内。当第一荧光体的平均粒径小于2μm时，晶体生长不充分，并且在使用这种荧光体的发光装置中的亮度趋向于极大地降低。另一方面，当第一荧光体的平均粒径大于8μm时，可能产生异常生长的大体积粒子，因而实用性差。
[2]第二荧光体
根据本发明的第二荧光体是二价铕-活化的氧氮化物荧光体，所述的二价铕-活化的氧氮化物荧光体是基本上由下面通式(B)表示的α-型SiAlON。
通式(B)：MIfEugSihAlkOmNn
在上述通式(B)中，MI表示选自Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素。这些中，更优选MI是选自Li和Ca中的至少一种，原因在于获得了发射更亮的光的发光装置。
在上述通式(B)中，″f″值满足0＜f≤3.0，更优选满足0.1≤f≤2.0。当″f″值为0(即，不含MI)时，并且当″f″值大于3.0时，在晶格中不能获得稳定的固溶体，因而引起的麻烦是未获得足够的亮度。
在上述通式(B)中，″g″值满足0.005≤g≤0.4，并且优选满足0.02≤g≤0.2。当″g″值小于0.005时，引起的麻烦是未获得足够的亮度，而当″f″值大于0.4时，引起的麻烦是由于浓度猝灭等使亮度显著降低。
在上述通式(B)中，满足h+k＝12和m+n＝16。
如上所述为α-型SiAlON的二价铕-活化的氧氮化物荧光体的具体实例包括但显然并不限制于，Ca0.6Eu0.05Si10.52Al1.48O0.88N15.12、Ca0.2Eu0.01Si10.10Al1.90O0.80N15.20、Ca1.0Eu0.06Si10.72Al1.28O1.38N14.62、Ca0.3Eu0.10Si10.20Al1.80O0.40N15.60、Ca0.4Mg0.1Eu0.03Si10.00Al2.00O1.10N14.90、Ca0.75Eu0.01Si9.75Al2.25O0.76N15.24、Ca0.50Li0.10Eu0.01Si11.50Al0.50O0.20N15.80和Ca1.00Sr0.10Eu0.20Si10.00Al2.00O0.30N15.70。
在根据本发明的第二荧光体中，由于与涉及本发明第一荧光体的前面描述相同的原因，光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上(优选97％以上)。在根据本发明的第二荧光体中，光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率也表示以与在本发明第一荧光体的情况下描述相同的方式测量的值。
至于根据本发明的第二荧光体，对其粒径没有特别限制，然而，通过Blaine法测量的平均粒径优选落在2至8μm的范围内，并且更优选在3至6μm的范围内。当第二荧光体的平均粒径小于2μm时，晶体生长不充分，并且在使用该荧光体的发光装置中的亮度趋向于极大地降低。另一方面，当第二荧光体的平均粒径大于8μm时，可能产生异常生长的大体积粒子，因而实用性差。
[3]第三荧光体
根据本发明的第三荧光体是基本上由下面通式(C)表示的二价铕-活化的氮化物荧光体。
通式(C)：(MII1-pEup)MIIISiN3
在上述通式(C)中，MII是碱土金属，并且表示选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素。
在通式(C)中，MIII是三价金属元素，并且表示选自Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd和Lu中的至少一种元素。这些中，MIII优选是选自Al、Ga和In中的至少一种元素，原因在于可以更有效地发射红色-基光。
在上述通式(C)中，″p″值满足0.001≤p≤0.05，并且优选满足0.005≤p≤0.02。当″p″值小于0.001时，引起的麻烦是获得的亮度不够，而当″p″值大于0.05时，引起的麻烦是，由于浓度猝灭等而使亮度显著地降低。
这种二价铕-活化的氮化物荧光体的具体实例包括但显然并不限于，Ca0.990Eu0.010SiAlN3、(Ca0.97Mg0.02Eu0.01)(Al0.99Ga0.01)SiN3、(Ca0.98Eu0.02)AlSiN3、(Ca0.97Sr0.01Eu0.02)(Al0.98In0.02)SiN3、(Ca0.999Eu0.001)AlSiN3、(Ca0.895Mg0.100Eu0.005)AlSiN3、(Ca0.79Sr0.20Eu0.01)AlSiN3和(Ca0.98Eu0.02)(Al0.95Ga0.05)SiN3。
在根据本发明的第三荧光体中，由于与涉及本发明第一荧光体的前面描述相同的原因，光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上(优选97％以上)。在根据本发明的第三荧光体中，光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率也表示以与在本发明第一荧光体的情况下描述相同的方式测定的值。
至于根据本发明的第三荧光体，对其粒径没有特别限制，然而，通过Blaine法测定的平均粒径优选落在3至10μm的范围内，更优选在4至7μm的范围内。当第三荧光体的平均粒径小于3μm时，晶体生长不充分，并且在使用该荧光体的发光装置中的亮度趋向于极大地降低。另一方面，当第三荧光体的平均粒径大于10μm时，可能产生异常生长的大体积粒子，因而实用性差。
对本发明如上所述的第一至第三荧光体的制备方法没有特别限制，只要制备出它们，使得它们分别具有光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率即可。在本发明中，还提供能够合适制备本发明如上所述的第一至第三荧光体的方法。即，本发明制备荧光体的方法的特征在于，将覆盖有细粒二氧化硅(SiO2)的氮化铝(AlN)混合到荧光体用材料内。
在本发明制备荧光体的方法中使用的覆盖氮化铝的细粒二氧化硅的平均粒径优选在10至200nm的范围内，并且更优选在20至80nm的范围内。当二氧化硅的平均粒径小于10nm时，它可能不能够形成均匀的覆盖层，而当二氧化硅的平均粒径大于200nm时，它可能不能够保持被其覆盖的氮化铝的化学稳定性。通过使用本领域中已知的合适装置测量比表面积，并且假定粒子为球形的条件下测定平均粒径，可以确定二氧化硅的平均粒径，或者使用SEM从二氧化硅的图像计算出它的平均粒径。
相对于氮化铝，二氧化硅的覆盖量优选在0.01至15重量％的范围内，并且更优选在0.1至5重量％的范围内。当二氧化硅的覆盖量相对于氮化铝小于0.01重量％时，它趋向于变得难于形成均匀的覆盖层，而当二氧化硅的覆盖量相对于氮化铝大于15重量％时，荧光体的亮度趋向于显著降低。通过使用例如ICP(感应耦合高频等离子体)光谱的定量分析，可以测定二氧化硅的覆盖量。
在本发明制备荧光体的方法中，可以使用机械研磨用装置，如振动磨，混合用于荧光体的材料，然而，从在保持氮化铝的化学稳定性的同时实现用于荧光体的材料的稳定混合，以及防止用于荧光体的材料比如Si3N4的氧化考虑，优选在不使用这种机械研磨用装置的情况下，将用于荧光体的材料在惰性气氛中混合。作为惰性气氛，可以使用氮气、氩气等气氛，而没有任何限制。
本发明还提供使用本发明如上所述的第一至第三荧光体的发光装置。更具体地说，根据本发明的发光装置基本上具有发射初级光的发光器件以及吸收部分初级光并且发射波长比初级光波长长的次级光的光转换器，所述光转换器包含第一至第三荧光体中的至少一种：作为绿色-基发光荧光体的上述第一荧光体、作为黄色-基发光荧光体的上述第二荧光体以及作为红色-基发光荧光体的上述第三荧光体。此处，图1是示意性显示为本发明一个优选实例的发光装置1的截面图。图2是示意性显示为本发明另一个优选实例的发光装置21的截面图。为图1所示实例的发光器件1主要具有发光器件2和光转换器3，并且光转换器3包含作为绿色-基发光荧光体4的上述第一荧光体以及作为红色-基发光荧光体5的上述第三荧光体。为图2所示实例的发光器件21主要具有发光器件2和光转换器22，并且光转换器22包含作为黄色-基发光荧光体23的上述第二荧光体。如上所述，优选实现根据本发明的发光装置，使得光转换器包括(1)绿色-基发光荧光体(上述第一荧光体)和红色-基发光荧光体(上述第三荧光体)(图1所示的实例)或(2)黄色-基发光荧光体(第二荧光体)(图2所示的实例)。
在用于本发明发光装置1、21中的第一至第三荧光体全部都具有光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上(优选97％以上)。通过在430至480 nm范围内的光，这种荧光体高效率地稳定发光，因此，作为来自发光器件2的光被有效吸收的结果，在使用第一至第三荧光体的本发明发光装置1、21中，能够高效率地获得稳定白光。
此外，由于在本发明发光装置1、21中使用的本发明第一至第三荧光体是耐热性高并且热膨胀系数小的陶瓷材料，因此带隙变化小。在根据本发明的发光装置1、21中，通过使用这样的第一至第三荧光体，有利的是，可以实现这样的发光装置：在这样的发光装置中，相比于传统装置，荧光发射相对于温度的效率的降低小并且温度特性得到显著提高。
在图1所示实例的发光装置1中，由于用作绿色-基发光荧光体4的本发明荧光体具有窄半峰宽的发射光谱，因此上述温度特性优异，并且色域(NTSC比率)优异。因此，本发明的这种发光装置1有效率地吸收从发光器件2发射的光，并且高效率地发射白光，并且提供具有非常良好色域(NTSC比率)的优异白色，并且提供一般彩色重现指数(Ra)优异的白色，因而对于通常的照明是理想的。如上所述，根据本发明的发光装置1优选作为白色LED实现，并且其中，尤其适合用作LCD背光光源。
在图2所示实例的发光装置21中，至于包含在光转换器22中的黄色-基发光荧光体(本发明的第二荧光体)23，由于如上所述相同的原因，在通式(B)中的MI优选为选自Li和Ca中的至少一种元素。
在图1所示实例的发光装置1中，至于包含在光转换器3中的红色-基发光荧光体(本发明的第三荧光体)5，在通式(C)中的MIII优选为选自Al、Ga和In中的至少一种元素。
在本发明的为图1所述实例的发光装置1中，通过采用例如热固-型硅氧烷密封元件作为介质的同时，将绿色-基发光荧光体和红色-基发光荧光体捏合，并且通过密封发光器件2进行模制，可以制备光转换器3。对绿色-基发光荧光体和红色-基发光荧光体之间的共混比没有特别限制，然而，为了获得所需色度的白光，举例的有制备光转换器的方案：其中绿色-基发光荧光体为介质的1/10重量比，而红色-基发光荧光体为介质的1/50重量比。
在本发明发光装置1、21中的光转换器3、22包含选自如上所述的绿色-基发光荧光体4、黄色-基发光荧光体23和红色-基发光荧光体5中的至少一种，并且在吸收从发光器件2发射的部分初级光并且发射波长大于初级光波长的次级光的限度内，对其介质6没有特别限制。作为介质6，例如，可以使用但不限于透明树脂，比如环氧树脂、有机硅树脂和尿素树脂。
当然，除上述荧光体和介质之外，需要时，光转换器还可以包含添加剂，比如SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Y2O3等，只要不抑制本发明的效果即可。
作为用于本发明发光装置1、21的发光器件2，从效率观点考虑，可以优选使用氮化镓(GaN)半导体。从使本发明的发光装置1有效率地发光考虑，在本发明的发光装置1、21中使用的发光器件2优选发射峰值波长在430至480nm的范围内的初级光，并且更优选发射峰值波长在440至470nm的范围内的初级光。当从发光器件2发射的初级光的峰值波长小于430nm时，颜色再现性质受损，因而不实用。当峰值波长大于480nm时，白色中的亮度降低，并且趋向于失去实用性。
通过将上述绿色-基发光荧光体4、黄色-基发光荧光体23和红色-基发光荧光体5分散在合适树脂中，并且在合适条件下模制，可以制备在根据本发明的发光装置中的光转换器，该制备方法没有特别的限制。
在下面，将通过实施例和比较例，更详细地描述本发明，然而，应当注意，本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)
称量191.64 g氮化硅(Si3N4)粉末、6.75g覆盖有2.0重量％的平均粒径为24nm的二氧化硅(SiO2)的氮化铝(AlN)粉末和1.62g氧化铕(Eu2O3)粉末，并且将它们引入到在全部都经氮气置换的手套箱内的V-型混合器中，并且将它们混合20分钟。将所得混合物放入到氮化硼的坩锅中，并且在10atm的氮气氛中于2000℃煅烧8小时。将所得煅烧物质通过球磨机等研磨。将研磨的粉末放入到氮化硼坩锅中，并且在5atm的氮气氛中于1700℃煅烧10小时。将所得煅烧物质通过球磨机等研磨。研磨之后，将1L纯水放入到1L-烧杯中，之后加入煅烧物质，并搅拌。预定时间的搅拌之后，将搅拌停止，并且使反应保持静止，以移除在研磨过程中产生的细粒组分。反复进行这种清洁操作，以将大部分的细粒组分移除。之后，进行过滤并干燥(110℃，16小时)。获得的荧光体是由Eu0.03Si11.63Al0.37O0.03N15.97表示的β-型SiAlON。
(比较例1)
除了采用没有被二氧化硅(SiO2)覆盖的氮化铝(AlN)粉末以及采用通过在混合时添加n-CnH2n+2表示的高级烃溶剂获得的混合物作为材料的混合物之外，进行类似于实施例1的方法。获得的荧光体是由Eu0.03Si11.63Al10.37O0.03N15.97表示的β-型SiAlON。
(实施例2)
称量118.60g氮化硅(Si3N4)粉末、16.46g覆盖有10.0重量％的平均粒径为100nm的二氧化硅(SiO2)的氮化铝(AlN)粉末、2.12g氧化铕(Eu2O3)粉末和14.47g碳酸钙(CaCO3)粉末，将它们引入到在全部都经氮气置换的手套箱内的V-型混合器中，并且将它们混合20分钟。将所得混合物放入到氮化硼的坩锅中，并且在10atm的氮气氛中于1700℃煅烧12小时。将所得煅烧物质通过球磨机等研磨。研磨之后，将1L纯水放入到1L-烧杯中，之后加入煅烧物质，并搅拌。预定时间的搅拌之后，将搅拌停止，并且使反应保持静止，以移除在研磨过程中产生的细粒组分。反复进行这种清洁操作，以将大部分的细粒组分移除。之后，进行过滤并干燥(110℃，16小时)。获得的荧光体是由Ca0.6Eu0.05Si10.52Al1.48O0.88N15.12表示的α-型SiAlON。
(比较例2)
除了采用没有被二氧化硅(SiO2)覆盖的氮化铝(AlN)粉末以及将采用球磨机混合的混合物作为材料的混合物之外，以与实施例2相同的方式，获得由Ca0.6Eu0.05Si10.50Al1.50O0.70N15.30表示的α-型SiAlON。
(实施例3)
称量56.54g氮化钙(Ca3N2)粉末、47.38g覆盖有0.1重量％的平均粒径为45nm的二氧化硅(SiO2)的氮化铝(AlN)粉末、54.05g氮化硅(Si3N4)粉末和2.03g氧化铕(Eu2O3)粉末，将它们引入到在全部都经氮气置换的手套箱内的V-型混合器中，并且将它们混合20分钟。将所得混合物放入到氮化硼的坩锅中，并且在氮气氛中于1500℃煅烧5小时。将所得煅烧物质通过球磨机等研磨。研磨之后，将1L纯水放入到1L-烧杯中，之后加入煅烧物质，并搅拌。预定时间的搅拌之后，将搅拌停止，并且使反应保持静止，以移除在研磨过程中产生的细粒组分。反复进行这种清洁操作，以将大部分的细粒组分移除。之后，进行过滤并干燥(110℃，16小时)。获得的荧光体是由Ca0.990Eu0.010SiAlN3表示的氮化物荧光体。
(比较例3)
除了采用没有被二氧化硅(SiO2)覆盖的氮化铝(AlN)粉末以及将采用球磨机混合的混合物作为材料的混合物之外，以与实施例3相同的方式制备荧光体。
(评价测试1)
使用在实施例1至3和比较例1至3中获得的荧光体，采用由OTSUKAELECTRONICS CO.，LTD.制造的MCPD7000，测量在比峰值波长长的波长区域中的吸光率，并且由该吸光率计算反射率。实施例1和比较例1的荧光体的峰值波长为约540nm，并在比约540nm长的波长区域中的反射率对于实施例1的荧光体为97.3％，而对于比较例1的荧光体为85.2％。实施例2和比较例2的荧光体的峰值波长为约585nm，并且在比约585nm长的波长区域中的反射率对于实施例2的荧光体为97.0％，而对于比较例2的荧光体为84.1％。实施例3和比较例3的荧光体的峰值波长为约645nm，并且在比约645nm长的波长区域中的反射率对于实施例3的荧光体为97.6％，而对于比较例3的荧光体为86.0％。对于实施例1至3和比较例1至3测量的反射率显示在表1中。
表1
Figure S2007101936767D00131
表1表明，相比于常规荧光体，根据本发明的荧光体显现更好的反射率。
(实施例4至14，比较例4至14)
表2所示的各种荧光体都是以与实施例1至3中描述相同的方式制备的，并且进行评价测试。在表2中，一起显示了覆盖氮化铝(AlN)粉末的二氧化硅(SiO2)的平均粒径(nm)和覆盖量(重量％)。
表2
表2表明，相比于常规荧光体，根据本发明的荧光体显现更好的反射率。
(实施例15)
作为发光器件，使用峰值波长在440nm的氮化镓(GaN)半导体。作为光转换器，采用峰值波长在约585nm并且在比约585nm长的波长区域中的反射率为97.0％的组成为Ca0.6Eu0.05Si10.52Al1.48O0.88N15.12(α-型SiAlON)(实施例2)的那种荧光体作为黄色-基发光荧光体。将这种荧光体分散在预定的有机硅树脂中以形成光转换器，并且制备发光装置。
(比较例15)
除了将在比约585nm长的波长区域中的反射率为84.1％并且由Ca0.6Eu0.05Si10.50Al1.50O0.70N15.30(α-型SiAlON)表示的黄色-基发光荧光体(比较例2)用作光转换器之外，以与实施例15相同的方式制备发光装置。
(评价测试2)
在实施例15和比较例15中制备的发光装置用20mA的正向电流进行工作，并且评价它们的特性(发光度)。结果显示在表3中。
表3
Figure S2007101936767D00151
表3表明，相比于常规的发光装置，根据本发明的发光装置表现更好的特性稳定性，尤其是辉度特性的稳定性。
(实施例16至18，比较例16至18)
采用表4所示发光器件和荧光体的组合，以与实施例15类似的方式制备发光装置，并且进行评价测试。
表4
Figure S2007101936767D00161
表4表明，相比于常规的发光装置，根据本发明的发光装置表现更好的特性稳定性，尤其是辉度特性的稳定性。
尽管本发明已经进行了详细的描述和说明，但是应当清楚地理解为，这些只是作为说明和实例，而不作为限制，本发明的范围由后附权利要求的术语解释。

Claims (10)

1.一种荧光体，其由下列通式(A)至(C)中任一种表示，其中光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上：
二价铕-活化的氧氮化物荧光体，它是基本上由通式(A)：EuaSibAlcOdNe表示的β-型SiAlON(在通式(A)中，满足0.005≤a≤0.4，b+c＝12和d+e＝16)；
二价铕-活化的氧氮化物荧光体，它是基本上由通式(B)：
MIfEugSihAlkOmNn表示的α-型SiAlON(在通式(B)中，MI表示选自Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，并且满足0＜f≤3.0，0.005≤g≤0.4，h+k＝12和m+n＝16)；或
二价铕-活化的氮化物荧光体，它基本上由通式(C)：
(MII1-pEup)MIIISiN3表示(在通式(C)中，MII是碱土金属元素并且表示选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，而MIII包含三价金属元素，并且表示选自Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd和Lu中的至少一种元素，并且满足0.001≤p≤0.05)。
2.根据权利要求1所述的荧光体，其中所述荧光体是二价铕-活化的氧氮化物荧光体，所述的二价铕-活化的氧氮化物荧光体是基本上由通式(B)表示的α-型SiAlON，并且在所述通式(B)中，MI是选自Li和Ca中的至少一种元素。
3.根据权利要求1所述的荧光体，其中所述荧光体是基本上由通式(C)表示的二价铕-活化的氮化物荧光体，并且在通式(C)中，MIII是选自Al、Ga和In中的至少一种元素。
4.一种制备权利要求1所述的荧光体的方法，所述方法包括将覆盖有细粒二氧化硅的氮化铝混合到用于所述荧光体的材料内。
5.根据权利要求4所述的制备荧光体的方法，其中覆盖氮化铝的所述二氧化硅的平均粒径为10至200nm，并且相对于氮化铝占0.01至15重量％。
6.根据权利要求4所述的制备荧光体的方法，其中在不使用机械研磨用装置的情况下，将用于所述荧光体的材料在惰性气氛中混合。
7.一种发光装置，包括发射初级光的发光器件和吸收部分所述初级光并且发射波长比所述初级光波长长的次级光的光转换器，其中所述光转换器包括选自绿色-基发光荧光体、黄色-基发光荧光体和红色-基发光荧光体中的至少任一种，
所述绿色-基发光荧光体是基本上由通式(A)表示的β-型SiAlON
通式(A)：EuaSibAlcOdNe
(在通式(A)中，满足0.005≤a≤0.4，b+c＝12和d+e＝16)，所述绿色-基发光荧光体是光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上的二价铕-活化的氧氮化物荧光体，
所述黄色-基发光荧光体是基本上由通式(B)表示的α-型SiAlON
通式(B)：MIfEugSihAlkOmNn
(在通式(B)中，MI表示选自Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，并且满足0＜f≤3.0，0.005≤g≤0.4，h+k＝12和m+n＝16)，所述黄色-基发光荧光体是光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上的二价铕-活化的氧氮化物荧光体，
所述红色-基发光荧光体是基本上由通式(C)表示的二价铕-活化的氮化物荧光体，
通式(C)：(MII1-pEup)MIIISiN3
(在通式(C)中，MII是碱土金属元素，并且表示选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，而MIII包含三价金属元素，并且表示选自Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd和Lu中的至少一种元素，并且满足0.001≤p≤0.05)，并且光发射在比峰值波长长的可见光波长区域中的反射率为95％以上。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其中作为所述黄色-基发光荧光体，使用其中在通式(B)中的MI为选自Li和Ca中的至少一种元素的二价铕-活化的氧氮化物荧光体。
9.根据权利要求7所述的发光装置，其中作为所述红色-基发光荧光体，采用其中在通式(C)中MIII为选自Al、Ga和In中的至少一种元素的二价铕-活化的氮化物荧光体。
10.根据权利要求7所述的发光装置，其中所述发光器件是氮化镓-基半导体器件，并且来自所述发光器件的初级光的波长在430至480nm的范围内。
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