JP2002322474A - 高効率蛍光体及び高効率蛍光体を有する光源 - Google Patents

高効率蛍光体及び高効率蛍光体を有する光源

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率ができる限り高くかつ３７０〜４３０ｎ
ｍの領域内のＵＶ線により良好に励起される蛍光体を提
供すること 【解決手段】 カチオンＡを有しかつ一般式ＡｘＳｉｙ
Ｎｚを有するニトリドシリケートのクラスからなる高効
率蛍光体において、カチオンとしてＳｒを使用し、その
際ニトリドシリケートはアクチベータとして作用する三
価のＣｅでドープされていることを特徴とする高効率蛍
光体

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載されたニトリドシリケートのクラスからなる蛍
光体から出発する。これは特に黄色に発光するニトリド
シリケートである。
【０００２】
【従来の技術】ニトリドシリケート、例えばＳｒ２Ｓｉ
５Ｎ８及びＢａ２Ｓｉ５Ｎ８のタイプの蛍光体は、Schl
ieper, Millus and Schlickの論文（Nitridosilicate I
I, Hochtemperatursynthesen und Kristallstrukturen
von Sr２Si５N８ and Ba２Si５N８, Z. anorg. allg. C
hem. 621, (1995), p. 1380）からすでに公知である。
しかしながら、この場合、可視スペクトルの特定の領域
内での有効な発光を促すようなアクチベータは記載され
ていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、効率
ができる限り高くかつ３７０〜４３０ｎｍの領域内のＵ
Ｖ線により良好に励起される請求項１の上位概念に記載
された蛍光体を提供することであった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、請求項１
記載の特徴部により解決される。特に有利な態様は引用
形式請求項に記載されている。
【０００５】今までに、４００ｎｍの領域内で良好に励
起される高い効率の黄色に発光する蛍光体は存在しな
い。周知の通常使用される蛍光体のＹＡＧ：Ｃｅは３７
０ｎｍより下で及び４３０ｎｍより上で良好に励起され
るが、しかしながら４００ｎｍの領域内では励起しな
い。他のＣｅドープしたガーネットはこの問題となる使
用領域においてわずかな励起性を示すだけである。従っ
て、完全に異なる系を開発しなければならなかった。
【０００６】本発明の場合には蛍光体の組成は、蛍光体
が三価のＣｅで活性化されているＳｒ−ニトリドシリケ
ートであるように選択される。今まで公知でない蛍光体
のＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｃｅ３＋は近ＵＶ、特に３７０〜
４３０の領域で効率よく吸収し、効率よく黄色に発光す
る。蛍光体はＣｅ（Ｓｒに対して）１〜１０モル％で活
性化されているのが有利である。この場合、Ｓｒは部分
的に（有利に最大３０モル％まで）Ｂａ及び／又はＣａ
で置き換えられていてもよい。他の実施態様はＳｒＳｉ
７Ｎ１０：Ｃｅ３＋のタイプのニトリドシリケートであ
る。この場合でもＳｒは部分的にＢａ及び／又はＣａで
置き換えられていてもよい。
【０００７】この蛍光体は一次ＵＶ放射線源、例えばＵ
Ｖ−ＬＥＤ又はランプによって励起させるための黄色の
成分として特に適している。従って、ＷＯ９８／３９８
０７に記載されたように、白色又は黄色に発光する光源
を実現化することができる。黄色に発光する光源は一次
ＵＶ線を発光するＬＥＤに基づき、この放射線を本発明
による蛍光体により完全に黄色光に変換される。
【０００８】特にこの蛍光体はＵＶ−ＬＥＤ（例えばＩ
ｎＧａＮタイプ）と関連させて使用することができ、前
記のＵＶ−ＬＥＤは青色及び黄色に発光する蛍光体を用
いて白色光を作成することができる。青色成分について
の候補は公知であり、例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：
Ｅｕ２＋（ＢＡＭとして公知）又はＢａ５ＳｉＯ４（Ｃ
ｌ，Ｂｒ）６：Ｅｕ２＋又はＣａＬａ２Ｓ４：Ｃｅ３＋
又は（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ
２＋（ＳＣＡＰとして公知）が適している。この系の色
彩の改善のために、さらに赤色蛍光体が添加される。特
に（（Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ）２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｓ
ｒＳ：Ｅｕ２＋又はＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋（未だ
公開されていない、ＥＰ−Ａ９９１２３７４７．０参
照）が適している。
【０００９】
【実施例】次に、本発明を２つの実施例を用いて詳細に
説明する。
【００１０】本発明による蛍光体の具体的例を図１に示
す。これは蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｃｅ２＋の発光で
あり、その際、Ｃｅ割合はＳｒにより占有された格子箇
所の４モル％である。最大発光値は５４５ｎｍであり、
平均波長は５７２ｎｍである。色座標はｘ＝０．３９
５；ｙ＝０．５１４である。励起は４００ｎｍで行っ
た。
【００１１】この製造は通常のように行われ、その際、
まず出発材料Ｓｒ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ ４及びＣｅＯ２を相
互に混合し、この混合物を引き続き炉中で１４００℃で
Ｎ２及びＨ２のもとで還元性に５時間にわたりか焼し
た。
【００１２】図２はこの蛍光体の拡散した反射スペクト
ルを表す。この図は３７０〜４４０ｎｍの領域内で突出
する最小値を示し、従ってこの領域で良好な励起性を表
す。
【００１３】本発明による蛍光体の第２の例を図３に示
した。これは蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ ８：Ｃｅ２＋の発光
であり、その際、Ｃｅ割合はＳｒにより占有された格子
箇所の８モル％である。発光最大値は５５４ｎｍであ
り、平均波長は５７９ｎｍである。色座標はｘ＝０．４
１４；ｙ＝０．５１４である。
【００１４】この製造は上記のように行われ、その際混
合物を１４００℃でＮ２のもとで還元性に６時間にわた
りか焼した。
【００１５】図４はこの蛍光体の拡散した反射スペクト
ルを示す。この図は３７０〜４４０ｎｍの領域内で突出
する最小値を示し、従ってこの領域で良好な励起性を表
す。
【００１６】白色光用の光源の構成は図５に明確に記載
されている。この光源は例えば３９０ｎｍの最大発光波
長を有するＩｎＧａＮタイプのチップ１を備えた半導体
構成素子であり、前記の半導体構成素子は凹設部９の領
域内の光透過性の基礎ケーシング８中に埋め込まれてい
る。このチップ１はボンディング線１４を介して第１の
接続部３と接続し、かつ第２の電気的接続部２と直接接
続している。凹設部９は充填材料５で充填されており、
前記充填材料はエポキシ流延樹脂（８０〜９０質量％）
及び蛍光体顔料６（１５質量％より少ない）を含有す
る。第１の蛍光体は第１の実施例として示されたニトリ
ドシリケートであり、第２の蛍光体は青色発光蛍光体、
特にＢａ５ＳｉＯ４（Ｃｌ，Ｂｒ）６：Ｅｕ２＋であ
る。凹設部は壁部１７を有し、前記の壁部は、チップ１
もしくは顔料６からの一次放射線及び二次放射線のため
のリフレクタとして用いられる。この青色及び黄色の二
次放射線の組合せが白色を生じる。
【００１７】もう一つの実施例において、蛍光体顔料と
して３種の蛍光体からなる混合物を使用する。第１の蛍
光体（１）は第１の実施例として記載された黄色に発光
するニトリドシリケートのＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｃｅ２＋
であり、第２の蛍光体（２）は青色に発光する蛍光体と
して上記したＳＣＡＰであり、第３の蛍光体（３）はＳ
ｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋のタイプの赤色に発光する蛍
光体である。図６は３７５ｎｍで一次発光を有するこの
種のＬＥＤの発光スペクトルを示し、その際、黄色
（１）、青（２）及び赤（３）の個々の組合せが高い品
質の白色の色彩印象を与える総合スペクトル（Ｇ）にな
る。所属する色座標はｘ＝０．３３３及びｙ＝０．３３
１である。３種の成分の使用は特に良好な色の再現を保
障する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１のニトリドシリケートの発光スペクトルを
グラフで示す図。
【図２】前記のニトリドシリケートの反射スペクトルを
グラフで示す図。
【図３】第２のニトリドシリケートの発光スペクトルを
グラフで示す図。
【図４】前記のニトリドシリケートの反射スペクトルを
グラフで示す図。
【図５】白色光用の光源として用いる半導体構成素子の
断面図。
【図６】３種の蛍光体の混合物の発光スペクトルをグラ
フで示す図。
【符号の説明】
１ チップ、 ２，３ 接続部、 ５ 充填材料、 ６
蛍光体顔料、 ８ケーシング、 ９ 凹設部、 １４
ボンディング線、 １７ 壁部
フロントページの続き (72)発明者 ギュンター フーバー ドイツ連邦共和国 シュローベンハウゼン ライファイゼンシュトラーセ １ Ｆターム(参考） 4H001 CA04 CA05 CA07 XA07 XA14 XA20 XA31 XA38 XA49 XA56 YA58 5F041 AA03 CA40 DA07 DA16 DA36 DA43 DA58 EE25 FF11

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カチオンＡを有しかつ一般式ＡｘＳｉｙ
    Ｎｚを有するニトリドシリケートのクラスからなる高効
    率蛍光体において、カチオンとしてＳｒを使用し、その
    際ニトリドシリケートはアクチベータとして作用する三
    価のＣｅでドープされていることを特徴とする高効率蛍
    光体。
  2. 【請求項２】 蛍光体がＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｃｅ３＋又
    はＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｃｅ３＋である、請求項１記載の
    蛍光体。
  3. 【請求項３】 Ｃｅの割合がＳｒの１〜１０モル％であ
    る、請求項１記載の蛍光体。
  4. 【請求項４】 Ｓｒの一部が、特に３０モル％までが、
    Ｂａ及び／又はＣａに置き換えられている、請求項１記
    載の蛍光体。
  5. 【請求項５】 ３７０〜４３０ｎｍの波長領域内の光学
    スペクトル領域の短波長領域内の放射線を放射する一次
    放射線源を備え、前記放射線は請求項１から４までのい
    ずれか１項記載の第１の蛍光体により完全に又は部分的
    に可視スペクトル領域内のより長波長の二次放射線に変
    換される光源。
  6. 【請求項６】 一次放射線源としてＩｎＧａＮをベース
    とする発光ダイオードを使用する、請求項５記載の光
    源。
  7. 【請求項７】 一次放射線の一部をさらに第２の蛍光体
    によりより長波長の放射線に変換し、その際、第１の蛍
    光体と第２の蛍光体とが白色光を生じさせるために特に
    適当に選択されておりかつ混合されている、請求項５記
    載の光源。
  8. 【請求項８】 一次放射線の一部をさらに第３の蛍光体
    によりより長波長の放射線に変換し、その際、第３の蛍
    光体は赤色スペクトル領域内で発光する、請求項７記載
    の光源。
JP2002027215A 2001-02-07 2002-02-04 高効率蛍光体及び高効率蛍光体を有する光源 Withdrawn JP2002322474A (ja)

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