DE102016115924B4 - Leuchtstoff - Google Patents
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Abstract
Leuchtstoff, der durch die allgemeine Formel aMIX·MII 1-xMIMVO4:(Re)x wiedergegeben wird,
wobei
MI mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus K, Li, Cs, und Ag ist, wobei K wesentlich ist;
MII mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Mn, Zn, Cd und Sn ist, wobei Ca wesentlich ist;
MV mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus P, V, Nb, Ta, As, Sb und Bi ist, wobei P wesentlich ist;
X mindestens ein Halogenelement ausgewählt aus der Gruppe F, Br und I ist, wobei F wesentlich ist;
Re mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Eu, Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu und Ce ist, wobei Eu wesentlich ist; und
a im Bereich 0,6 ≤ a ≤ 1,4 liegt,
x im Bereich 0,007 ≤ x ≤ 0,2; und
zumindest eine der folgenden Bedingungen (1) - (5) erfüllt sind:
(1) MI enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Cs und Ag,
(2) MII enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Mn, Zn, Cd und Sn,
(3) MV enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Sb, und Bi,
(4) X enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br und I, und
(5) Re enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu und Ce.
wobei
MI mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus K, Li, Cs, und Ag ist, wobei K wesentlich ist;
MII mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Mn, Zn, Cd und Sn ist, wobei Ca wesentlich ist;
MV mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus P, V, Nb, Ta, As, Sb und Bi ist, wobei P wesentlich ist;
X mindestens ein Halogenelement ausgewählt aus der Gruppe F, Br und I ist, wobei F wesentlich ist;
Re mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Eu, Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu und Ce ist, wobei Eu wesentlich ist; und
a im Bereich 0,6 ≤ a ≤ 1,4 liegt,
x im Bereich 0,007 ≤ x ≤ 0,2; und
zumindest eine der folgenden Bedingungen (1) - (5) erfüllt sind:
(1) MI enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Cs und Ag,
(2) MII enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Mn, Zn, Cd und Sn,
(3) MV enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Sb, und Bi,
(4) X enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br und I, und
(5) Re enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu und Ce.
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft Leuchtstoffe.
- 2. Stand der Technik
- Bisher ist eine Reihe von roten Leuchtstoffen entwickelt worden. So ist beispielsweise ein roter Leuchtstoff mit der Zusammensetzung CaAlSiN3:Eu, (Ca,Sr)AlSiN3:Eu, oder Ca2Si5N8:Eu entwickelt worden (
JP 3837588 B2 JP 2008-106224 A JP 2005-093912 A - Bei herkömmlichen roten Leuchtstoffen einschließlich der Leuchtstoffe mit den oben angegebenen Zusammensetzungen handelt es sich jedoch hauptsächlich um Nitrid-Leuchtstoffe. Die Synthese von Nitrid-Leuchtstoffen erfordert eine spezifische Umgebung, wie eine von Sauerstoff befreite Atmosphäre, oder eine Hochtemperatur- und Hochdruck-Umgebung, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt.
- Die Kante des Anregungsspektrums der gerade erörterten roten Leuchtstoffe liegt in einem Bereich von 500 bis 550 nm. Dies bedeutet, dass bei Verwendung dieser Art von rotem Leuchtstoff zusammen mit einem Leuchtstoff, der Licht in einer anderen Farbe emittiert, zur Erzeugung von weißem Licht der rote Leuchtstoff letztendlich das von dem blauen, grünen, gelben oder andersfarbigen Leuchtstoff emittierte Licht absorbiert und die andere Farbe in Rot umwandelt. Infolgedessen kann als Reaktion auf subtile Fluktuationen der Zusammensetzung des Leuchtstoffs oder der Art seiner Auftragung eine große Abweichung der Farbart von derjenigen einer gewünschten Emissionsfarbe auftreten, was die Einstellung der Farbe schwierig macht.
- In Huang, C.-H. [et al.]: Novel green-emitting Na2CaPo4F:Eu2+ phosphors for near-ultraviolet white light-emitting diodes. In: J. Lumin., Bd. 131, 20211, Nr. 7, S. 1346-1349 sind grün-emittierende Na2CaPo4F:Eu2+ Leuchtstoffe beschrieben, die durch Festkörperreaktionen synthetisiert wurden. Die Anregungsspektren der Leuchtstoffe zeigten einen breiten Buckel zwischen 250 und 450 nm und stimmen gut mit den Emissionsspektren von Leuchtdioden (LEDs) im nahen Ultraviolett (NUV) überein. Das Emissionsspektrum zeigte eine intensive breite Emissionsbande, die bei 506 nm zentriert war. Weiße LEDs wurden durch Integration eines NUV-Chips bei 390 nm hergestellt, der blau emittierende BaMgA110017:Eu2+, grün emittierende Na2CaPO4F:0,02 Eu2+ und rot emittierende CaAlSiN3:Eu2+-Leuchtstoffe in einem einzigen Gehäuse enthielt. Die weißen LEDs lieferten weißes Licht mit einer korrelierten Farbtemperatur von 5540 K, einem Farbwiedergabeindex von 90,75 und Farbkoordinaten (0,332, 0,365), die denen des idealen weißen Lichts nahe kamen.
-
US 2012/0049116 A1 offenbart Verbindungen, Leuchtstoffe und Vorrichtungen im Zusammenhang mit der Familie der Nacaphitmaterialien. Es werden Verbindungen auf Kalium- und Rubidiumbasis aus der Familie der Nacaphitmaterialien und Leuchtstoffe beschrieben, die durch Dotierung von zweiwertigen Seltenerdelementen an den Stellen der Erdalkalimetalle in den Nacaphitmaterialfamilien entwickelt wurden. Eine Vorrichtung, die Leuchtstoffe auf der Basis von Materialien der Nacaphitfamilie enthält, wird hier vorgestellt. Die vorgestellten Verbindungen haben die Formel A2B1-yRy,PO4X, wobei die Elemente A, B, R, X und das Suffix y so definiert sind, dass A Kalium, Rubidium oder eine Kombination von Kalium und Rubidium ist und B Calcium, Strontium, Barium oder eine Kombination von Calcium, Strontium und Barium ist. X ist Fluor, Chlor oder eine Kombination von Fluor und Chlor, R ist Europium, Samarium, Ytterbium oder eine Kombination von Europium, Samarium und Ytterbium, und y liegt im Bereich von 0 bis etwa 0,1. - KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf ein derartiges Problem gemacht und richtet sich auf die Bereitstellung eines neuen Leuchtstoffs.
- Zur Lösung des obigen Problems wird ein Leuchtstoff gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die allgemeine Formel aMIX-MII 1-xMIMVO4:(Re)x wiedergegeben, wobei MI mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus K, Li, Cs und Ag ist, wobei K wesentlich ist; MII mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Mn, Zn, Cd und Sn ist, wobei Ca wesentlich ist; MV mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus P, V, Nb, Ta, As, Sb und Bi ist, wobei P wesentlich ist; X mindestens ein Halogenelement ausgewählt aus der Gruppe F, Br und I ist, wobei F wesentlich ist; Re mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Eu, Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu und Ce ist, wobei Eu wesentlich ist; und a im Bereich 0,6 ≤ a ≤ 1,4 liegt, x im Bereich 0,007 ≤ x ≤ 0,2; und zumindest eine der folgenden Bedingungen (1) - (5) erfüllt sind:
- (1) MI enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Cs und Ag,
- (2) MII enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Mn, Zn, Cd und Sn,
- (3) MV enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Sb, und Bi,
- (4) X enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br und I, und
- (5) Re enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu und Ce.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
-
1 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1; und -
2 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1; -
3 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 4; -
4 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 4; -
5 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 7; -
6 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 7; -
7 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 10; -
8 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 10; -
9 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 14; -
10 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 14; -
11 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 31; -
12 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 31; -
13 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 35; -
14 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 35; -
15 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 36; -
16 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 36; -
17 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 37; -
18 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 37; -
19 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 38; -
20 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 38; -
21 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 39; -
22 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 39; -
23 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster eines Leuchtstoffs gemäß Beispiel 40; und -
24 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 40. - NÄHERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
- Ein Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch die allgemeine Formel aMIX·MII 1-xMIMVO4:(Re)x wiedergegeben, wobei MI mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus K, Li, Cs und Ag ist, wobei K wesentlich ist; MII mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Mn, Zn, Cd und Sn ist, wobei Ca wesentlich ist; MV mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus P, V, Nb, Ta, As, Sb und Bi ist, wobei P wesentlich ist; X mindestens ein Halogenelement ausgewählt aus der Gruppe F, Br und I ist, wobei F wesentlich ist; Re mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Eu, Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu und Ce ist, wobei Eu wesentlich ist; und a im Bereich 0,6 ≤ a ≤ 1,4 liegt, x im Bereich 0,007 ≤ x ≤ 0,2; und zumindest eine der folgenden Bedingungen (1) - (5) erfüllt sind:
- (1) MI enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Cs und Ag,
- (2) MII enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Mn, Zn, Cd und Sn,
- (3) MV enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Sb, und Bi,
- (4) X enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br und I, und
- (5) Re enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu und Ce.
- Gemäß dieser Ausführungsform ist ein neuer Leuchtstoff, in dem Stickstoff kein wesentliches Element ist, erhältlich und ein kostengünstiger Leuchtstoff, der nicht in einer speziellen Umgebung, wie einer von Sauerstoff befreiten Atmosphäre oder eine Hochtemperatur- und Hochdruck-Umgebung, hergestellt werden muss, erhältlich.
- Ein Anregungsspektrum kann eine Peak-Wellenlänge von nicht mehr als 420 nm aufweisen, und das Anregungsspektrum kann eine Anregungskante von nicht mehr als 450 nm aufweisen. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass der Leuchtstoff durch einen andersfarbigen Leuchtstoff emittiertes Licht absorbiert, was eine Variation der Farbart unterdrücken kann, die beispielsweise bei Anwendung des Leuchtstoffs auf einer Apparatur, die durch Farbmischung mit von einem andersfarbigen Leuchtstoff emittiertem Licht weißes Licht erzeugt, auftreten könnte.
- In der obigen allgemeinen Formel des Leuchtstoffs liegt x in einem Bereich von 0,007 ≤ x ≤ 0,2.
- Eine andere Ausführungsform stellt ebenfalls einen Leuchtstoff bereit. Im Hinblick auf diesen Leuchtstoff hat ein Emissionsspektrum eine Peak-Wellenlänge in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm, ein Anregungsspektrum eine Peak-Wellenlänge von nicht mehr als 420 nm und das Anregungsspektrum eine Anregungskante von nicht mehr als 450 nm.
- Gemäß dieser Ausführungsform wird selbst dann, wenn durch Verwendung des angegebenen Leuchtstoffs in Kombination mit beispielsweise einem blauen Leuchtstoff und einem grünen Leuchtstoff weißes Licht erzeugt werden soll, wenig Licht mit einer Wellenlänge im blauen oder grünen Bereich absorbiert, und die Farbart kann leicht eingestellt werden.
- In einem Röntgenbeugungsmuster, bei dem charakteristische Cu-Kα-Röntgenstrahlung verwendet wird, kann mindestens ein Teil eines in dem Leuchtstoff enthaltenen Kristalls einen ersten Beugungspeak, einen zweiten Beugungspeak und einen dritten Beugungspeak in einem Bereich, in dem ein Beugungswinkel 2Θ 31,0° bis 33,0° beträgt, aufweisen; wenn eine Beugungsintensität des ersten Beugungspeaks, der die höchste Intensität aufweist, als 100 genommen wird, können die Beugungsintensitäten des zweiten Beugungspeaks und des dritten Beugungspeaks 30 bis 50 betragen; und der mindestens eine Teil des Kristalls kann einen vierten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 15 bis 25 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 27,0° bis 29,0° beträgt, aufweisen. Der mindestens eine Teil des Kristalls kann einen fünften Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 15 bis 25 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 41,0° bis 43,0° beträgt, aufweisen. Der mindestens eine Teil des Kristalls kann einen sechsten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 10 bis 15 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 29,0° bis 31,0° beträgt, aufweisen. Der mindestens eine Teil des Kristalls kann einen siebten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 10 bis 15 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 36,0° bis 39,0° beträgt, aufweisen. Der mindestens eine Teil des Kristalls kann einen achten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 5 bis 10 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 13,0° bis 15,0° beträgt, aufweisen.
- Mindestens ein Teil eines in dem Leuchtstoff enthaltenen Kristalls kann ein orthorhombisches Kristallsystem, ein einfaches Bravais-Gitter und eine P21/m-Raumgruppe aufweisen.
- Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder ähnliche Aufbauelemente, Glieder und Verfahren, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf Doppelbeschreibungen wird dementsprechend verzichtet. Außerdem sollen die Ausführungsformen die Erfindung nicht einschränken, sondern erläutern. Nicht alle der in den Ausführungsformen und Kombinationen davon beschriebenen Merkmale sind unbedingt erfindungswesentlich.
- Bei einem Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um einen Leuchtstoff, der durch ultraviolette Strahlung oder kurzwelliges sichtbares Licht effizient angeregt wird und Licht emittiert. Im Einzelnen zeigt der Leuchtstoff eine intensive Anregung mit Licht im Nahultraviolettbereich oder kurzwelligem sichtbarem Licht mit einer Wellenlänge von nicht mehr als 420 nm und emittiert rotes Licht, dessen Emissionsspektrum eine Peak-Wellenlänge von nicht weniger als 600 nm aufweist. Der Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform erreicht eine Rotlichtemission, da ein Wirtskristall eines Halogenoxids mit einem Aktivatoren wie einem Eu2+-Ion dotiert ist.
- Bei dem Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um einen roten Leuchtstoff mit großer Stokes-Verschiebung (ungefähr 0,8 eV bis 1,2 eV). Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass der Leuchtstoff durch einen anderen Leuchtstoff mit blauer, grüner oder gelber Farbe oder dergleichen emittiertes sichtbares Licht absorbiert. Bei der Stokes-Verschiebung handelt es sich um eine Energiedifferenz zwischen der Anregungskanten-Wellenlänge und der Peak-Wellenlänge des Emissionsspektrums. Hierbei ist die Anregungskanten-Wellenlänge eine Wellenlänge in einem Anregungsspektrum, bei der die Anregungsintensität zur längerwelligen Seite hin scharf abzufallen beginnt.
- Der Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun ausführlich beschrieben. Der Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch die allgemeine Formel aMIX·MII 1-xMIMVO4:(Re)x wiedergegeben, wobei MI mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus K, Li, Cs und Ag ist, wobei K wesentlich ist; MII mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Mn, Zn, Cd und Sn ist, wobei Ca wesentlich ist; MV mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus P, V, Nb, Ta, As, Sb und Bi ist, wobei P wesentlich ist; X mindestens ein Halogenelement ausgewählt aus der Gruppe F, Br und I ist, wobei F wesentlich ist; Re mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Eu, Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu und Ce ist, wobei Eu wesentlich ist; und a im Bereich 0,6 ≤ a ≤ 1,4 liegt, x im Bereich 0,007 ≤ x ≤ 0,2; und zumindest eine der folgenden Bedingungen (1) - (5) erfüllt sind:
- (1) MI enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Cs und Ag,
- (2) MII enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Mn, Zn, Cd und Sn,
- (3) MV enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Sb, und Bi,
- (4) X enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br und I, und
- (5) Re enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu und Ce.
- Im Folgenden wird der Leuchtstoff konkreter auf der Basis von Beispielen beschrieben, aber es versteht sich, dass die Ausgangsstoffe für den Leuchtstoff, die Herstellungsverfahren, die chemischen Zusammensetzungen usw. der im Folgenden beschriebenen Leuchtstoffe die Ausführungsformen des Leuchtstoffs gemäß der vorliegenden Erfindung nicht einschränken sollen.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 1)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 1 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,99KPO4:EU 2+ 0,01 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 1 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,990:0,010:0,0050 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Diese Ausgangsstoffpulvermischung wurde in einen Aluminiumoxid-Tiegel gegeben und sechs Stunden bei 1000°C gebrannt, was gebranntes Pulver ergab. Das Brennen wurde unter einer Mischgasatmosphäre von N2/H2 = 95/5 durchgeführt. Dann wurde das erhaltene gebrannte Pulver mit reinem Wasser gereinigt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 1 ergab.
- [Zusammensetzungsanalyse]
- Die in Beispiel 1 erhaltene Pulverprobe wurde in einem transparenten Harz eingebettet, und das Harz wurde poliert, so dass die Messoberfläche planar wird. Dann wurde die Zusammensetzung mit Hilfe eines Elektronensonden-Mikroanalysators (Electron Probe Micro-Analyzer, EPMA) (von JEOL Ltd.) analysiert. Das Ergebnis zeigte, dass der Leuchtstoff gemäß Beispiel 1 ein Zusammensetzungsverhältnis von KF·Ca1-xKPO4:Eu2+ x aufweist.
- [Anregungsspektrum und Emissionsspektrum]
-
1 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1. Die Messung des Anregungsspektrums und des Emissionsspektrums erfolgte bei Raumtemperatur unter Verwendung eines optischen Mehrkanal-Spektrometers (PMA C5966-31 von Hamamatsu Photonics K.K.). Das Emissionsspektrum wurde mit Anregung bei 400 nm gemessen. Das Anregungsspektrum wurde mit Einstellung der Beobachtungswellenlänge auf die mit Anregung bei 400 nm erhaltene Peak-Emissionswellenlänge erhalten. - Wie in
1 veranschaulicht, weist das Anregungsspektrum L1 des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1 eine Peak-Wellenlänge λ1 in einem Bereich von 330 nm bis 420 nm oder spezifischer in einem Bereich von 350 nm bis 390 nm auf. Außerdem beträgt die Anregungskanten-Wellenlänge λe ungefähr 420 nm, und die Energie bei dieser Wellenlänge beträgt 2,938 eV. Unterdessen weist das Emissionsspektrum L2 eine Peak-Wellenlänge λ2 von 658 nm und eine Peakbreite in halber Höhe von 152 nm auf, und die Energie bei der Peak-Wellenlänge λ2 beträgt 1,884 eV. Demgemäß beträgt die Stokes-Verschiebung 1,054 eV. Die Normfarbwertanteile (cx,cy) von durch diesen Leuchtstoff emittiertem Licht sind (0,613,0,384). - [Röntgenbeugungsmuster]
- Als Nächstes wird Röntgendiffraktometrie beschrieben. Zunächst wurde Röntgenpulverdiffraktometrie mit einem Röntgenpulverdiffraktometer (RINT Ultima III von Rigaku Corporation) unter Verwendung einer Röntgenröhre mit Cu-Kα-Strahlung bei einer Messbreite von 0,01° und einer Abtastgeschwindigkeit von 0,05°/min durchgeführt. Das durch die Messung beobachtete Beugungsmuster ist in
2 veranschaulicht.2 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1. - Wie in
2 veranschaulicht, weist in dem Röntgenbeugungsmuster, bei dem charakteristische Cu-Kα-Röntgenstrahlung verwendet wird, mindestens ein Teil eines in dem Leuchtstoff gemäß Beispiel 1 enthaltenen Kristalls einen ersten Beugungspeak P1, einen zweiten Beugungspeak P2 und einen dritten Beugungspeak P3 in einem Bereich, in dem ein Beugungswinkel 2Θ 31,0° bis 33,0° beträgt, auf; und wenn die Beugungsintensität des ersten Beugungspeaks P1, der die höchste Intensität aufweist, als 100 genommen wird, betragen die Beugungsintensitäten des zweiten Beugungspeaks P2 und des dritten Beugungspeaks P3 30 bis 50. Außerdem liegt ein vierter Beugungspeak P4 mit einer Beugungsintensität von 15 bis 25 in einem Bereich, in dem ein Beugungswinkel 2θ 27,0° bis 29,0° beträgt. Ein fünfter Beugungspeak P5 mit einer Beugungsintensität von 15 bis 25 liegt in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2θ 41,0° bis 43,0° beträgt. Ein sechster Beugungspeak P6 mit einer Beugungsintensität von 10 bis 15 liegt in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2θ 29,0° bis 31,0° beträgt. Ein siebter Beugungspeak P7 mit einer Beugungsintensität von 10 bis 15 liegt in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2θ 36,0° bis 39,0° beträgt. Ein achter Beugungspeak P8 mit einer Beugungsintensität von 5 bis 10 liegt in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 13,0° bis 15,0° beträgt. - Auf der Basis des durch die Messung der Pulverprobe des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1 erhaltenen Röntgenbeugungsmusters wurden das Kristallsystem, das Bravais-Gitter, die Raumgruppe und die Gitterkonstante des Leuchtstoffs gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie folgt unter Verwendung einer Datenverarbeitungssoftware-Anwendung (Rapid Auto von Rigaku Corporation) erhalten.
- Kristallsystem: orthorhombischer Kristall
- Bravais-Gitter: einfaches Gitter
- Raumgruppe: P21/m
- Gitterkonstante:
- Danach wurden unter Verwendung einer Kristallstrukturanalysesoftware-Anwendung die Atomkoordinaten bestimmt. Das Ergebnis dieser Analyse zeigte, dass es sich bei dem oben beschriebenen Kristall um einen Kristall mit einer neuen Struktur handelt, die beim International Center for Diffraction Data (ICDD), einer in der Röntgendiffraktometrie weithin verwendeten Röntgenbeugungsdatenbank, nicht registriert ist.
- Die Beziehung zwischen den Elementen und ihren Atomkoordinaten ist in Tabelle 1 angegeben. [Tabelle 1]
ELEMENT ORT x y z K1 4c 0,25000 0,28860 -0,07500 K2 4c 0,25000 -0,00400 0,18890 Ca 4c 0,75000 0,20270 0,07000 P 4c 0,25000 0,48670 0,15960 0,13030 O2 8d 0,03950 0,37750 O3 4c 0,25000 0,67080 0,10150 O5 4c 0,25000 0,52400 0,27950 F 4a 0,50000 1,00000 0,00000 Eu 4c 0,75000 0,20270 0,07000 - Die Emissionsfarbart (cx,cy) mit Anregung bei 400 nm, die Peak-Wellenlänge λ2 [nm], die Peakbreite in halber Höhe [nm] des Emissionsspektrums, die Stokes-Verschiebung [eV] des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 1 und von Leuchtstoffen gemäß Beispiel 2 bis Beispiel 34, die später beschrieben werden, sind in Tabelle 2 gezeigt. In jedem der Beispiele wurde bestätigt, dass der Leuchtstoff rotes Licht emittierte und eine große Stokes-Verschiebung aufwies. [Tabelle 2]
BEISPIEL FARBART cx FARBART cy PEAK-WELLENLÄNGE (nm) PEAKBREITE IN HALBER HÖHE (nm) STOKES-VERSCHIEBUNG (eV) 1 0,613 0,384 658 152 1,054 2 0,595 0,399 659 158 1,057 3 0,596 0,398 665 159 1,074 4 0,591 0,403 663 156 1,098 5 0,582 0,411 656 157 1,041 6 0,595 0,404 660 158 1,059 7 0,552 0,377 658 156 1,064 8 0,599 0,399 664 156 1,071 9 0,616 0,382 656 152 1,048 10 0,539 0,379 658 157 1,06 11 0,593 0,402 660 155 1,07 12 0,574 0,417 662 158 1,065 13 0,602 0,394 659 154 1,05 14 0,555 0,371 655 157 1,045 15 0,588 0,405 662 158 1,073 16 0,613 0,385 666 153 1,086 17 0,611 0,386 661 154 1,072 18 0,615 0,383 656 152 1,042 19 0,606 0,390 657 150 1,051 20 0,606 0,390 657 151 1,058 21 0,613 0,384 667 155 1,091 22 0,614 0,384 662 153 1,065 23 0,612 0,386 656 151 1,048 24 0,612 0,386 659 153 1,057 25 0,608 0,389 662 155 1,065 26 0,609 0,388 657 157 1,07 27 0,609 0,389 659 155 1,05 28 0,607 0,390 661 157 1,062 29 0,607 0,391 660 156 1,059 30 0,595 0,399 657 158 1,051 31 0,608 0,390 659 155 1,0791 32 0,607 0,390 660 155 1,059 33 0,610 0,387 658 153 1,054 34 0,613 0,384 667 151 1,095 35 0,602 0,390 660 164 1,058 36 0,590 0,387 659 162 1,052 37 0,610 0,380 660 164 1,061 38 0,598 0,385 652 159 1,048 39 0,511 0,382 659 159 1,060 40 0,609 0,376 661 154 1,054 - (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 2)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 2 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,97,Sr0,01)KPO4:Eu2+ 0,02 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 2 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, Sr(NO3)2, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,970:0,010:0,030:0,010 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 2 ergab.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 3)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 3 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,982,Ba0,005,Mg0,005)KPO4:Eu2+0,008 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 3 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, Ba(NO3)2, MgCO3, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,982:0,005:0,005:0,020:0,004 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 3 ergab.
- (Beispiel 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 4 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,96,Sn0,005,Zn0,005)KPO4:Eu2+ 0,03 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 4 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, SnO, ZnO, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,960:0,005:0,005:0,040:0,015 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 4 ergab.
3 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 4. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Messung des Röntgenbeugungsmusters in Beispiel 4 und danach bei einer Messbreite von 0,02° und einer Abtastgeschwindigkeit von 2,0°/min durchgeführt wurde.4 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 4. - (Beispiel 5 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 5 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,985,Mn0,005)KPO4:Eu2+ 0,01 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 5 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, MnCO3, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,985:0,005:0,015:0,005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 5 ergab.
- (Beispiel 6 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 6 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,795Cd0.005)KPO4:Eu2+ 0,2 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 6 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, CdCO3, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,795:0,005:0,205:0,100 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 6 ergab.
- Wie in Beispiel 2 bis Beispiel 6 oben gezeigt, ist der rotes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst dann erhältlich, wenn ein Teil des enthaltenen Ca-Ions durch ein anderes zweiwertiges Metallion (MII) ersetzt wird (siehe Tabelle 2). Außerdem ist wie in den oben beschriebenen Leuchtstoffen gemäß Beispiel 2 bis Beispiel 6 der rotes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhältlich, solange x in der allgemeinen Formel in einen Bereich von 0,007 ≤ x ≤ 0,2 fällt (siehe Tabelle 2).
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 7)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 7 ist ein Leuchtstoff, der durch K(F0,995,Cl0,005)·Ca0,99KPO4:Eu2+ 0,01 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 7 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, KCl, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,995:0,500:0,005:0,990:0,010:0,005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 7 ergab.
5 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 7.6 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 7. - (Beispiel 8 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 8 ist ein Leuchtstoff, der durch K(F0,995,Br0,005).Ca0,95KPO4:EU 2+ 0,05 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 8 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF-, K2CO3- und KBr-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, KBr, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,995:0,500:0,005:0,950:0,050:0,025 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 8 ergab.
- (Beispiel 9 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 9 ist ein Leuchtstoff, der durch K(F0,995,I0,005)-Ca0,96KPO4:Eu2+ 0,04 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 9 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF-, K2CO3- und KI-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, KI, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,995:0,500:0,005:0,990:0,010:0,05 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 9 ergab.
- Wie in Beispiel 7 bis Beispiel 9 oben gezeigt, ist der rotes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst dann erhältlich, wenn ein Teil des F-Elements durch ein anderes Halogenelement ersetzt wird (siehe Tabelle 2).
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 10)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 10 ist ein Leuchtstoff, der durch (K0,995,Na0,005)F'Ca0,96KPO4:Eu2+ 0,04 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 10 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF-, NaF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, NaF, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,995:0,500:0,005:0,960:0,040:0,020 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 10 ergab.
7 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 10.8 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 10. - (Beispiel 11 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 11 ist ein Leuchtstoff, der durch (K0,995,Li0,005)F.Ca0,96KPO4:Eu2+ 0,04 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 11 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, LiF, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,995:0,500:0,005:0,960:0,040:0,020 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 11 ergab.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 12)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 12 ist ein Leuchtstoff, der durch (K0,995,Rb0,005)F·Ca0,96KPO4:Eu2+ 0,04 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 12 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF-, RbF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, RbF, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,995:0,500:0,005:0,960:0,040:0,020 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 12 ergab.
- (Beispiel 13 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 13 ist ein Leuchtstoff, der durch (K0,995,Cs0,005)F·Ca0,96KPO4:Eu2+ 0,04 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 13 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF-, CsF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CsF, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,995:0,500:0,005:0,960:0,040:0,020 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 13 ergab.
- Wie in Beispiel 10 bis Beispiel 13 oben gezeigt, ist der rotes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst dann erhältlich, wenn ein Teil des K-Ions durch ein anderes einwertiges Metallion ersetzt wird (siehe Tabelle 2).
- (Beispiel 14 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 14 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,98K(P0,999,V0,001)O4:Eu2+ 0,02 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 14 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, V2O5, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,980:0,001:0,018:0,010 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 14 ergab.
9 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 14.10 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 14. - (Beispiel 15 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 15 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,98K(P0,999,Nb0,001)O4:Eu2+ 0,02 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 15 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, Nb2O5, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,980:0,001:0,018:0,010 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 15 ergab.
- (Beispiel 16 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 16 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,98K(P0,999,Ta0,001)O4:Eu2+ 0,02 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 16 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, Ta2O5, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,980:0,001:0,018:0,010 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 16 ergab.
- (Beispiel 17 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 17 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,98K(P0,999,Sb0,001)O4:Eu2+ 0,02 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 17 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, Sb2O5, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,980:0,001:0,018:0,010 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 17 ergab.
- (Beispiel 18 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 18 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,98K(P0,999,Bi0,001)O4:Eu2+ 0,02 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 18 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, Bi2O3, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,000:0,500:0,980:0,001:0,018:0,010 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 18 ergab.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 19)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 19 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,98K1,001(P0,999,Si0,001)O4:Eu2+ 0,02 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 19 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, SiO2, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,5005:0,9800:0,001:0,0180:0,0100 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 19 ergab. Im vorliegenden Beispiel wird ein Teil des P-Ions, bei dem es sich um ein fünfwertiges Metallion MV handelt, durch ein Si-Ion, bei dem es sich um ein vierwertiges Metallion handelt, ersetzt und die Zusammensetzung des K-Ions, bei dem es sich um ein einwertiges Metallion handelt, zum Ausgleich der Wertigkeit erhöht.
- Wie in Beispiel 14 bis Beispiel 19 oben gezeigt, ist der rotes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst dann erhältlich, wenn ein Teil des P-Ions durch ein anderes fünfwertiges Metallion ersetzt wird (siehe Tabelle 2). Außerdem kann ein Teil des P-Ions durch ein vierwertiges Metallion und ein einwertiges Metallion ersetzt werden.
- (Beispiel 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 20 ist ein Leuchtstoff, der durch KF-Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Sc3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 20 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Sc2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 20 ergab.
- (Beispiel 21 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 21 ist ein Leuchtstoff, der durch KF-Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Y3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 21 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Y2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 21 ergab.
- (Beispiel 22 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 22 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029.La3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 22 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und La2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 22 ergab.
- (Beispiel 23 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 23 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97K0,999PO4:EU 2+ 0,029,Pr3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 23 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Pr2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 23 ergab.
- (Beispiel 24 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 24 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97K0,999PO4:EU 2+ 0,029,Nd3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 24 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Nd2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 24 ergab.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 25)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 25 ist ein Leuchtstoff, der durch KF-Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Sm3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 25 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Sm2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 25 ergab.
- (Beispiel 26 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 26 ist ein Leuchtstoff, der durch KF-Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Gd3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 26 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Gd2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,030:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 26 ergab.
- (Beispiel 27 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 27 ist ein Leuchtstoff, der durch KF-Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Tb3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 27 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Tb4O7 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 27 ergab.
- (Beispiel 28 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 28 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Dy3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 28 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Dy2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,030:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 28 ergab.
- (Beispiel 29 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 29 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Ho3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 29 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Ho2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,030:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 29 ergab.
- (Beispiel 30 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 30 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Er3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 30 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Er2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,030:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 30 ergab.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 31)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 31 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97KPO4:Eu2+ 0,029,Yb2+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 31 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Yb2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,5000:0,9700:0,030:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 31 ergab.
11 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 31.12 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 31. - (Beispiel 32 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 32 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Lu3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 32 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und Lu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,030:0,0145:0,0005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 32 ergab.
- Wie in Beispiel 20 bis Beispiel 32 oben gezeigt, ist der rotes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst dann erhältlich, wenn ein Teil des Eu2+-Ions durch ein anderes Seltenerdelement ersetzt wird (siehe Tabelle 2).
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 33)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 33 ist ein Leuchtstoff, der durch 0,65KF·Ca0,99KPO4:Eu2+ 0,01 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 33 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,650:0,500:0,990:0,010:0,005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 33 ergab.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 34)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 34 ist ein Leuchtstoff, der durch 1,35KF.Ca0,99KPO4:Eu2+ 0,01 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 34 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,350:0,500:0,990:0,010:0,005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 34 ergab.
- Wie in Beispiel 33 und Beispiel 34 oben gezeigt, ist der rotes Licht emittierende Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhältlich, solange a in der allgemeinen Formel in einen Bereich von 0,6 ≤ a ≤ 1,4 fällt.
-
- (Beispiel 35 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 35 ist ein Leuchtstoff, der durch KF-Ca0,97K0,999PO4:Eu2+ 0,029,Ce3+ 0,001 wiedergegeben wird. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 35 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, (NH3)2HPO4, Eu2O3 und CeO2 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,0000:0,4995:0,9700:0,0300:0,0145:0,001 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 35 ergab.
13 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 35.14 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 35. - Bei den nachstehend beschriebenen Beispielen 36 bis 40 handelt es sich um Beispiele, in denen die Menge eines Teils des Ca-Ions, das durch ein anderes zweiwertiges Metallion (MII = Sr, Ba, Mg) ersetzt wird (in fester Lösung vorliegende Menge), oder die Menge eines Teils des K-Ions, das durch ein anderes einwertiges Metallion (MI = Li, Ag) ersetzt wird, im Vergleich zu den Beispielen 2 bis 6 erhöht wird.
- (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 36)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 36 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,79,Sr0,200)KPO4:Eu2+ 0,01 wiedergegeben wird. Mit anderen Worten beträgt die in fester Lösung vorliegende Menge von Sr 0,2 mol. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 36 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, SrCO3, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,00:0,50:0,79:0,20:0,21:0,005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 36 ergab.
15 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 36.16 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 36. - (Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 37)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 37 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,94,Ba0,05)KPO4:Eu2+ 0,01 wiedergegeben wird. Mit anderen Worten beträgt die in fester Lösung vorliegende Menge von Ba 0,05 mol. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 37 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, BaCO3, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,00:0,50:0,94:0,20:0,06:0,005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 37 ergab.
17 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 37.18 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 37. - (Beispiel 38 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 38 ist ein Leuchtstoff, der durch KF·(Ca0,79,Mg0,200)KPO4:Eu2+ 0,01 wiedergegeben wird. Mit anderen Worten beträgt die in fester Lösung vorliegende Menge von Mg 0,2 mol. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 38 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, CaHPO4, MgCO3, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 1,00:0,50:0,79:0,20:0,21:0,005 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 38 ergab.
19 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 38.20 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 38. - (Beispiel 39 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 39 ist ein Leuchtstoff, der durch (K0,90,Li0,10)F.Ca0,96KPO4:Eu2+ 0,04 wiedergegeben wird. Mit anderen Worten beträgt die in fester Lösung vorliegende Menge von Li 0,1 mol. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 39 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, LiF, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,90:0,500:0,10:0,960:0,040:0,020 (Mol) genau abgemessen und in einem Aluminiumoxid-Mörser zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 39 ergab.
21 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 39.22 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 39. - (Beispiel 40 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung)
- Ein Leuchtstoff gemäß Beispiel 40 ist ein Leuchtstoff, der durch (K0,90,Ag0,10)F·Ca0,96KPO4:Eu2+ 0,04 wiedergegeben wird. Mit anderen Worten beträgt die in fester Lösung vorliegende Menge von Ag 0,1 mol. Der Leuchtstoff gemäß Beispiel 40 wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Zunächst wurden KF- und K2CO3-Pulver zwei Stunden bei 150°C getrocknet. Dann wurden in einer mit trockenem N2 gefüllten Glove Box KF, K2CO3, AgF, CaHPO4, (NH3)2HPO4 und Eu2O3 zum Erhalt eines stöchiometrischen Verhältnisses von 0,90:0,500:0,10:0,960:0,040:0,020 (Mol) genau abgemessen und jeder Ausgangsstoff und eine Aluminiumoxidkugel in einen Aluminiumoxidbecher eingebracht, welcher dann in einen Licht abblockenden Behälter eingebracht wurde. Jeder Ausgangsstoff wurde dann in einem Dreh- und Umwälzmischer unter Einleiten von Argon in den Behälter zerstoßen und gemischt, was eine Ausgangsstoffpulvermischung ergab. Danach wurden ähnliche Prozesse wie in Beispiel 1 durchgeführt, was den Leuchtstoff gemäß Beispiel 40 ergab.
23 veranschaulicht ein Röntgenbeugungsmuster des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 40.24 veranschaulicht ein Anregungsspektrum und ein Emissionsspektrum des Leuchtstoffs gemäß Beispiel 40. -
- Bei dem Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um einen neuen Leuchtstoff, in dem Stickstoff kein wesentliches Element ist. Demgemäß braucht der Leuchtstoff nicht in einer speziellen Umgebung, wie einer von Sauerstoff befreiten Atmosphäre oder einer Hochtemperatur- und Hochdruck-Umgebung, hergestellt zu werden, und es ist ein kostengünstiger Leuchtstoff erhältlich.
- Außerdem ist die Peak-Wellenlänge des Anregungsspektrums nicht größer als 420 nm und die Anregungskante des Anregungsspektrums nicht größer als 450 nm. Demgemäß ist es weniger wahrscheinlich, dass der Leuchtstoff durch einen andersfarbigen Leuchtstoff emittiertes Licht absorbiert, und eine Variation der Farbart, die beispielsweise bei Anwendung des Leuchtstoffs auf einer Apparatur, die durch Farbmischung mit von einem andersfarbigen Leuchtstoff emittiertem Licht weißes Licht erzeugt, auftreten könnte, kann unterdrückt werden.
- Außerdem liegt in Hinblick auf den Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Peak-Wellenlänge des Emissionsspektrums in einem Bereich von 600 bis 700 nm, ist die Peak-Wellenlänge des Anregungsspektrums nicht größer als 420 nm und ist die Anregungskante des Anregungsspektrums nicht größer als 450 nm. Demgemäß wird selbst dann, wenn durch Verwendung des Leuchtstoffs in Kombination mit beispielsweise einem blauen Leuchtstoff und einem grünen Leuchtstoff weißes Licht erzeugt werden soll, wenig Licht mit einer Wellenlänge im blauen oder grünen Bereich absorbiert, und die Farbart kann leicht eingestellt werden.
- [Lichtemittierendes Modul]
- Als Nächstes wird ein Beispiel für ein lichtemittierendes Modul beschrieben, in dem der rote Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Wie oben beschrieben, ist im Hinblick auf den roten Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Peak-Wellenlänge des Anregungsspektrums nicht größer als 420 nm, und der angegebene Leuchtstoff wird mit ultravioletter Strahlung oder kurzwelligem sichtbarem Licht angeregt. Somit enthält das lichtemittierende Modul gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein lichtemittierendes Element, das ultraviolette Strahlung oder kurzwelliges sichtbares Licht emittiert, den oben beschriebenen roten Leuchtstoff und einen anderen Leuchtstoff, der durch ultraviolette Strahlung oder kurzwelliges sichtbares Licht angeregt wird und eine andere Farbe als Rot abstrahlt.
- Das lichtemittierende Element kann beispielsweise aus einer Leuchtdiode (LED), einer Laserdiode (LD) oder dergleichen, die ultraviolette Strahlung oder kurzwelliges sichtbares Licht emittiert, bestehen. Im Einzelnen kann ein lichtemittierendes Element aus einem Verbindungshalbleiter auf InGaN-Basis verwendet werden. Der Emissionswellenlängenbereich eines Verbindungshalbleiters auf InGaN-Basis variiert je nach dem In-Gehalt. In der Regel ist die Emissionswellenlänge bei höherem In-Gehalt länger und bei niedrigerem In-Gehalt kürzer. Es ist bestätigt worden, dass ein Verbindungshalbleiter auf InGaN-Basis, der In in einer solchen Menge enthält, dass die Peak-Wellenlänge auf etwa 400 nm gebracht wird, bei der Emission die höchste Quantenausbeute zeigt, und daher ist ein derartiger Verbindungshalbleiter auf InGaN-Basis vorzuziehen.
- Im Hinblick auf den anderen Leuchtstoff ist ein Leuchtstoff, dessen Emissionsspektrum eine Peak-Wellenlänge aufweist, die länger ist als die Peak-Wellenlänge des Anregungsspektrums des roten Leuchtstoffs gemäß der vorliegenden Erfindung, vorzuziehen. Diese Konfiguration verringert den Anteil von durch den anderen Leuchtstoff emittiertem Licht, der durch den roten Leuchtstoff absorbiert und in Rot umgewandelt wird. Im Hinblick auf den roten Leuchtstoff gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Peak-Wellenlänge des Anregungsspektrums kürzer als die Peak-Wellenlänge eines herkömmlichen roten Leuchtstoffs. Somit kann selbst bei Verwendung des roten Leuchtstoffs in Kombination mit einem anderen Leuchtstoff, wie einem blauen Leuchtstoff (Peak-Wellenlänge von ungefähr 435 nm bis 495 nm), einem grünen Leuchtstoff (Peak-Wellenlänge von ungefähr 495 nm bis 570 nm) oder einem gelben Leuchtstoff (Peak-Wellenlänge von ungefähr 570 nm bis 590 nm) eine Situation, in der durch den anderen Leuchtstoff nach Anregung emittiertes Licht durch den roten Leuchtstoff absorbiert wird, unterdrückt werden.
Claims (5)
- Leuchtstoff, der durch die allgemeine Formel aMIX·MII 1-xMIMVO4:(Re)x wiedergegeben wird, wobei MI mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus K, Li, Cs, und Ag ist, wobei K wesentlich ist; MII mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Mg, Ca, Mn, Zn, Cd und Sn ist, wobei Ca wesentlich ist; MV mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus P, V, Nb, Ta, As, Sb und Bi ist, wobei P wesentlich ist; X mindestens ein Halogenelement ausgewählt aus der Gruppe F, Br und I ist, wobei F wesentlich ist; Re mindestens ein einatomiges Element aus der Gruppe bestehend aus Eu, Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Lu und Ce ist, wobei Eu wesentlich ist; und a im Bereich 0,6 ≤ a ≤ 1,4 liegt, x im Bereich 0,007 ≤ x ≤ 0,2; und zumindest eine der folgenden Bedingungen (1) - (5) erfüllt sind: (1) MI enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li, Cs und Ag, (2) MII enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Mn, Zn, Cd und Sn, (3) MV enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V, Nb, Ta, Sb, und Bi, (4) X enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Br und I, und (5) Re enthält zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Sc, Y, La, Pr, Nd, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Lu und Ce.
- Leuchtstoff nach
Anspruch 1 , wobei eine Peak-Wellenlänge eines Anregungsspektrums nicht größer als 420 nm ist; und eine Anregungskante des Anregungsspektrums nicht größer als 450 nm ist. - Leuchtstoff nach
Anspruch 1 , wobei eine Peak-Wellenlänge eines Emissionsspektrums in einem Bereich von 600 nm bis 700 nm liegt; eine Peak-Wellenlänge eines Anregungsspektrums nicht größer als 420 nm ist; und eine Anregungskante des Anregungsspektrums nicht größer als 450 nm ist. - Leuchtstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , wobei in einem Röntgenbeugungsmuster, bei dem charakteristische Cu-Kα-Röntgenstrahlung verwendet wird, mindestens ein Teil eines in dem Leuchtstoff enthaltenden Kristalls Folgendes aufweist: einen ersten Beugungspeak, einen zweiten Beugungspeak und einen dritten Beugungspeak in einem Bereich, in dem ein Beugungswinkel 2θ 31,0° bis 33,0° beträgt, und dann, wenn eine Beugungsintensität des ersten Beugungspeaks, der die höchste Intensität aufweist, als 100 genommen wird, die Beugungsintensitäten des zweiten Beugungspeaks und des dritten Beugungspeaks 30 bis 50 betragen; einen vierten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 15 bis 25 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 27,0° bis 29,0° beträgt; einen fünften Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 15 bis 25 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2θ 41,0° bis 43,0° beträgt; einen sechsten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 10 bis 15 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 29,0° bis 31,0° beträgt; einen siebten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 10 bis 15 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2θ 36,0° bis 39,0° beträgt; und einen achten Beugungspeak mit einer Beugungsintensität von 5 bis 10 in einem Bereich, in dem der Beugungswinkel 2Θ 13,0° bis 15,0° beträgt. - Leuchtstoff nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , wobei mindestens ein Teil eines in dem Leuchtstoff enthaltenen Kristalls ein orthorhombisches Kristallsystem, ein einfaches Bravais-Gitter und eine P21/m-Raumgruppe aufweist.
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