JP2008202044A - 深赤色蛍光体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】深赤色蛍光体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る深赤色蛍光体は、マンガン活性の蛍光体であり、下記の化学式(1)のように示される。
(k−x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+・・・(1)
(ただし、式中、kは2.8〜5の実数であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数であり、Aはカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物である。)
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係る深赤色蛍光体は、マンガン活性の蛍光体であり、下記の化学式(1)のように示される。
(k−x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+・・・(1)
(ただし、式中、kは2.8〜5の実数であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数であり、Aはカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物である。)
【選択図】図1
Description
本発明は、深赤色蛍光体およびその製造方法に関し、発光効率が優れており、表示装置などに適用して表示映像の演色性を向上させることができる深赤色蛍光体およびその製造方法に関する。
赤色蛍光体は、例えば、発光ダイオード(LED)、液晶ディスプレイ(LCD)、冷陰極蛍光ランプ(CCFL)などの多様なランプまたはディスプレイのための可視光線発光体として用いられている。
一般的に、白色LEDは、赤色ダイオード、緑色ダイオード、および青色ダイオードを組み合わせることで製造されてきた。赤色ダイオードには、赤色蛍光体が用いられる。しかし、赤色ダイオード、緑色ダイオード、および青色ダイオードを組み合わせて製造された白色LEDの製造には、多額の費用が必要となる。さらに、白色LEDは、極めて複雑な駆動回路を備える必要もある。
さらに他の方式の白色LEDにおいて、励起光源として紫外線LEDを用い、可視光線発光体として赤色蛍光体、緑色蛍光体、および青色蛍光体の混合物を用いる場合がある。このような白色LEDにおいて、励起光源として約400nmの長波長紫外線が主に用いられる。したがって、このような白色LEDで用いられる蛍光体に対しては、このような長波長紫外線の励起光源による可視光線発光効率が優れていることが求められる。
このように、白色LEDのために、多くの赤色蛍光体、緑色蛍光体、および青色蛍光体が開発されてきた。しかし、赤色蛍光体の輝度は、緑色蛍光体および青色蛍光体に比べて低い。これにより、白色LEDを製造する際には、青色蛍光体および緑色蛍光体の含量よりも多くの含量の赤色蛍光体を用いなければならない。
現在知られている長波長紫外線用の赤色蛍光体の例としては、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn、K5Eu(WO4)6.25などがある。しかし、これらは、満足し得ない発光輝度を有しており、約400nm以上の励起光源による発光効率が極めて低いという問題点を有している。
特に、最近では、フルHDテレビなど豊かな色感を表現する高品質ディスプレイ装置の需要が拡大しており、高品格の色相を表現するための重要因子の1つである赤色蛍光体の需要が上昇している。したがって、赤色蛍光体、特に深みのある赤色を表現することができる深赤色蛍光体の発光効率を改善する必要性が高まっている。
本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであって、発光効率および演色性が優れた深赤色蛍光体を提供することを目的とする。
また、本発明は、深赤色蛍光体を製造する深赤色蛍光体の製造方法を提供することを他の目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る深赤色蛍光体は、マンガン活性の蛍光体であり、下記の化学式(1)のように示される。
(k−x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+・・・(1)
(ただし、式中、kは2.8〜5の実数であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数である。
(ただし、式中、kは2.8〜5の実数であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数である。
A元素としては、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物が用いられる。)
前記蛍光体は、粉末形態であり、粉末の成分は、発光の有効成分であるMg28−ZAZGe10−0.5zO48−2zF2z(Aは金属、zは0≦z≦10xの実数)だけでなく、過量の酸化マグネシウム、フッ化金属などの非発光成分を含む。
前記蛍光体は、粉末形態であり、粉末の成分は、発光の有効成分であるMg28−ZAZGe10−0.5zO48−2zF2z(Aは金属、zは0≦z≦10xの実数)だけでなく、過量の酸化マグネシウム、フッ化金属などの非発光成分を含む。
本発明の一実施形態に係るLEDパッケージは、光源であって、紫外線LEDまたは青色LEDを含み、該光源によって励起されるように、前記の化学式(1)に示される深赤色蛍光体を含む。
本発明の一実施形態に係る蛍光ランプには、前記した深赤色蛍光体を含む蛍光層が備えられている。
本発明の一実施形態に係る深赤色蛍光体の製造方法は、固相反応によってなされる。前記製造方法は、酸化マグネシウム(MgO)、フッ化金属(AF2、Aは金属)、酸化ゲルマニウム(GeO2)、およびマンガン前駆体化合物を(k−x):x:1:yのモル比となるように均一に混合して混合粉末を準備する段階と、前記混合粉末を1000〜1200℃の温度下で4〜9時間熱処理して前記混合粉末を焼成する段階と、前記焼成された粉末を洗浄およびろ過する段階とを含む。ここで、kは2.8〜5の実数であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数である。
本発明によれば、発光効率が優れた新規の深赤色蛍光体およびその製造方法を提供することができる。
また、本発明に係る深赤色蛍光体は、紫外線光源または青色光源を採用する白色LEDや蛍光ランプの演色性を向上するために用いられることによって、高輝度および高演色性の発光装置を製造することができる。さらに、信号灯、自動車のバックライト、安全ランプなどに用いられる赤色LEDの代替効果を創出するものとして期待されている。
また、本発明に係る深赤色蛍光体は、蛍光ランプなどの多様なディスプレイ装置のソース光源として用いられ、ディスプレイ装置がより向上した表示映像を実現できるようにする。
以下、本発明の深赤色蛍光体およびその製造方法について詳細に説明する。
本発明の深赤色蛍光体は、下記の化学式(1)で示される構成でなされており、マンガンイオン(Mn4+)が活性剤として機能する。
(k−x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+・・・(1)
前記の化学式(1)において、kは2.8〜5の実数(real number)であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数である。また、A元素としては、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物が用いられる。
前記の化学式(1)において、kは2.8〜5の実数(real number)であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数である。また、A元素としては、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物が用いられる。
このような蛍光体は、粉末形態を有しており、粉末形態の蛍光体は、有効発光物質であるMg28−ZAZGe10−0.5zO48−2zF2z(Aは金属、zは0≦z≦10xの実数)の他にも、過量の酸化マグネシウム(MgO)およびフッ化金属(AF2)が含まれている。
図1は、本発明の蛍光体内の発光物質の基本結晶構造を概念的に示す図である。
図1を参照すると、本発明の蛍光体成分に含まれている発光物質の基本的な結晶構造を知ることができる。8面体(octahedral)MgO6単位構造が八面体GeO6単位構造とエッジ共有をしており、4面体(tetrahedral)GeO4単位構造と頂点共有をしている構造を有している。結晶構造に示される長方形は、単位セルを示している。本発明に係る深赤色蛍光体の結晶構造において、図示してはいないが、マンガンイオン(Mn4+)は、ゲルマニウムイオン(Ge4+)サイトおよびマグネシウムイオン(Mg2+)サイトに部分的に位置している。マグネシウムと粒子のサイズが異なる元素であって、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛などの元素は、イオン状態でMg2+サイトに置換された形態で存在しており、マグネシウム(Mg)でなされたホストに局部的な変形を与え、Mn4+周囲の構造的な対称性を低下させ、発光効率の向上を図ることができる。フッ素(F)は、図1に示される酸素(O)サイトの特定の位置に一部置換されて存在する。
本発明に係る深赤色蛍光体は、従来の3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+蛍光体に比べて最大150%程度の発光効率を有する。具体的な発光特性の結果値については、後述して説明する。
本発明に係る深赤色蛍光体は、特に、紫外線光および青色光に対する励起効率が優れており、紫外線LED光源または青色LED光源を励起光源として用いるLEDパッケージに適用することができる。すなわち、深赤色蛍光体は、パッケージ内部に樹脂モールド成分などと混合してLEDパッケージの深赤色の発光効率を極大化することができる。さらに、深赤色蛍光体は、水銀発光を励起源とする冷陰極蛍光ランプ(CCFL)および平面蛍光ランプ(FFL)などの蛍光ランプの蛍光層に他の蛍光体とともに蛍光体組成物をなすことによって、赤色系列の蛍光効率を向上させることができる。
このような深赤色蛍光体は、固相反応によって製造することができる。深赤色蛍光体を製造するためには、まず、原料粉末を準備する必要がある。
原料粉末としては、酸化マグネシウム(MgO)、フッ化金属(AF2、Aは金属)、酸化ゲルマニウム(GeO2)、およびマンガン前駆体化合物を用いる。このような各成分は、MgO:AF2:GeO2:マンガン前駆体のモル比が(k−x):x:1:yとなるように混合する。例えば、このような原料粉末は、乳鉢などを用いながら約1時間均一に混合することが好ましい。ここで、kは2.8〜5の実数であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数である。
フッ化金属としては、フッ化カルシウム(CaF2)、フッ化ストロンチウム(SrF2)、フッ化バリウム(BaF2)、およびフッ化亜鉛(ZnF2)などを用いることができ、単独または2つ以上の組み合わせで用いることができる。
また、マンガン前駆体化合物としては、炭酸マンガン(MnCO3)などを用いることができる。
このように準備した混合粉末は、1000〜1200℃の温度下で4〜9時間熱処理し、焼成する。この過程において、活性成分としてのマンガンは、マンガン4価イオンに酸化される(Mn2+→Mn4+)。
このように焼成した粉末は、洗浄およびろ過し、深赤色蛍光体粉末として製造する。ここで、洗浄は、蒸留水または弱酸で行う。
ここで、焼成段階で用いられる容器としては、アルミナ(Al2O3)容器が好ましい。
以下、具体的な実施例を参照しながら、本発明をより詳しく説明する。しかし、下記の実施例によって本発明の技術的思想が限定されることはない。
(実施例1)
粉末形態のMgO、CaF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ6.937g、1.493g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.6MgO・0.4CaF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(実施例2)
粉末形態のMgO、SrF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ6.937g、2.401g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.6MgO・0.4SrF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(実施例3)
粉末形態のMgO、BaF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ7.322g、1.677g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.8MgO・0.2BaF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(実施例4)
粉末形態のMgO、ZnF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ6.744g、2.471g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄かつろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.5MgO・0.5ZnF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(比較例1)
比較例1としては、従来の3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+蛍光体を用いた。
(比較例2)
粉末形態のMgO、CaCO3、MgF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ5.973g、1.914g、1.489g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本比較例で製造した蛍光体を、3.1MgO・0.4CaO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。すなわち、本比較例は、比較例1のMgO部分のMgがCaに一部置換された形態である。
(比較例3)
粉末形態のMgO、SrCO3、MgF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ5.973g、2.822g、1.489g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本比較例で製造した蛍光体は、3.1MgO・0.4SrO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。すなわち、本比較例は、比較例1のMgO部分のMgがSrに一部置換された形態である。
(比較例4)
粉末形態のMgO、ZnO、MgF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ5.781g、1.946g、1.489g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本比較例で製造した蛍光体は、3.0MgO・0.5ZnO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。すなわち、本比較例は、比較例1のMgO部分のMgがZnに一部置換された形態である。
(発光効率評価)
実施例1〜4で製造された深赤色蛍光体および比較例1〜4の蛍光体を対象として発光効率を評価した。
(テスト1)
比較例1の蛍光体に対して、それぞれ実施例1〜4で製造した蛍光体の励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を調べた。すなわち、励起源の波長を固定して蛍光体の発光スペクトルの相対的な積分強度を評価した。
(実施例1)
粉末形態のMgO、CaF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ6.937g、1.493g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.6MgO・0.4CaF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(実施例2)
粉末形態のMgO、SrF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ6.937g、2.401g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.6MgO・0.4SrF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(実施例3)
粉末形態のMgO、BaF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ7.322g、1.677g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.8MgO・0.2BaF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(実施例4)
粉末形態のMgO、ZnF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ6.744g、2.471g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄かつろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本実施例で製造した蛍光体を、3.5MgO・0.5ZnF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。
(比較例1)
比較例1としては、従来の3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+蛍光体を用いた。
(比較例2)
粉末形態のMgO、CaCO3、MgF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ5.973g、1.914g、1.489g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本比較例で製造した蛍光体を、3.1MgO・0.4CaO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。すなわち、本比較例は、比較例1のMgO部分のMgがCaに一部置換された形態である。
(比較例3)
粉末形態のMgO、SrCO3、MgF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ5.973g、2.822g、1.489g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本比較例で製造した蛍光体は、3.1MgO・0.4SrO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。すなわち、本比較例は、比較例1のMgO部分のMgがSrに一部置換された形態である。
(比較例4)
粉末形態のMgO、ZnO、MgF2、GeO2、およびMnCO3をそれぞれ5.781g、1.946g、1.489g、5g、0.055gの質量で乳鉢を用いて1時間混合した。十分に混合した蛍光体原料をアルミナ反応容器に入れて1150℃で5時間焼成した後、蛍光体を洗浄およびろ過して粉末形態の蛍光体の完製品を製造した。本比較例で製造した蛍光体は、3.0MgO・0.5ZnO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+と表示する。すなわち、本比較例は、比較例1のMgO部分のMgがZnに一部置換された形態である。
(発光効率評価)
実施例1〜4で製造された深赤色蛍光体および比較例1〜4の蛍光体を対象として発光効率を評価した。
(テスト1)
比較例1の蛍光体に対して、それぞれ実施例1〜4で製造した蛍光体の励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を調べた。すなわち、励起源の波長を固定して蛍光体の発光スペクトルの相対的な積分強度を評価した。
図2は、実施例1および比較例1の蛍光体に対する、励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。また、図5は、実施例2および比較例1の蛍光体に対する、励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。また、図8は、実施例3および比較例1の蛍光体に対する、励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。さらに、図11は、実施例4および比較例1の蛍光体に対する、励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。
図2、図5、図8、および図11を参照すると、テスト1による実施例1〜4の蛍光体が比較例1の蛍光体に対して相対する発光効率は、下記の表1の通りとなる。
(テスト2)
比較例1の蛍光体に対して、それぞれ実施例1〜4で製造された蛍光体の励起源254nmにおける波長による発光スペクトル分布を調べた。すなわち、励起源の波長を固定して蛍光体の発光スペクトルの相対的な積分強度を評価した。
比較例1の蛍光体に対して、それぞれ実施例1〜4で製造された蛍光体の励起源254nmにおける波長による発光スペクトル分布を調べた。すなわち、励起源の波長を固定して蛍光体の発光スペクトルの相対的な積分強度を評価した。
図3は、実施例1および比較例1の蛍光体に対する、励起源254nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。また、図6は、実施例2および比較例1の蛍光体に対する、励起源254nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。また、図9は、実施例3および比較例1の蛍光体に対する、励起源254nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。さらに、図12は、実施例4および比較例1の蛍光体に対する、励起源254nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。
図3、図6、図9、および図12を参照すると、テスト2による実施例1〜4の蛍光体が比較例1の蛍光体に対して相対する発光効率は、下記の表2の通りとなる。
(テスト3)
実施例1〜4および比較例1の蛍光体を対象として、蛍光体の657nmにおける波長による励起スペクトル分布を調べた。すなわち、蛍光体の発光波長を657nmのピーク波長で固定した後、励起源波長によるピーク波長スペクトルの相対的な強度を評価した。
実施例1〜4および比較例1の蛍光体を対象として、蛍光体の657nmにおける波長による励起スペクトル分布を調べた。すなわち、蛍光体の発光波長を657nmのピーク波長で固定した後、励起源波長によるピーク波長スペクトルの相対的な強度を評価した。
図4は、実施例1および比較例1の蛍光体に対する、蛍光体の657nmにおける励起スペクトル分布を示すグラフである。また、図7は、実施例2および比較例1の蛍光体に対する、蛍光体の657nmにおける励起スペクトル分布を示すグラフである。また、図10は、実施例3および比較例1の蛍光体に対する、蛍光体の657nmにおける励起スペクトル分布を示すグラフである。さらに、図13は、実施例4および比較例1の蛍光体に対する、蛍光体の657nmにおける励起スペクトル分布を示すグラフである。
図4、図7、図10、および図13を参照すると、657nmのピーク波長における発光効率も、実施例1〜4の蛍光体が比較例1の蛍光体に比べて優れていることを知ることができた。
(テスト4)
比較例1の蛍光体に対して、それぞれ比較例2〜3で製造された蛍光体の励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を調べた。すなわち、励起源の波長を固定して蛍光体の発光スペクトルの相対的な積分強度を評価した。
(テスト4)
比較例1の蛍光体に対して、それぞれ比較例2〜3で製造された蛍光体の励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を調べた。すなわち、励起源の波長を固定して蛍光体の発光スペクトルの相対的な積分強度を評価した。
図14は、比較例2および比較例1の蛍光体に対する、励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。また、図15は、比較例3および比較例1の蛍光体に対する、励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。さらに、図16は、比較例4および比較例1の蛍光体に対する、励起源400nmにおける波長による発光スペクトル分布を示すグラフである。
図14〜16を参照すると、テスト4による比較例2〜4の蛍光体が比較例1の蛍光体に対して相対する発光効率は、下記の表3の通りとなる。
前記表3を参照すると、比較例1の蛍光体である3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:0.01Mn4+において、MgOのMg部分がCaなど他の元素に置換された蛍光体の場合には、発光効率面において向上効果が現われないことを知ることができた。
Claims (13)
- 下記の化学式(1)で示される、マンガン活性の深赤色(600nm〜670nm)蛍光体。
(k−x)MgO・xAF2・GeO2:yMn4+・・・(1)
(ただし、式中、kは2.8〜5の実数であり、xは0.1〜0.7の実数であり、yは0.005〜0.015の実数であり、Aはカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、亜鉛(Zn)、またはこれらの混合物である。) - 前記Aがバリウムであり、
紫外線光源、青色光源、および水銀発光源にそれぞれ励起される場合には、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+蛍光体に比べて少なくとも120%の発光効率を有することを特徴とする請求項1に記載のマンガン活性の深赤色蛍光体。 - MgOを含むことを特徴とする請求項1に記載の深赤色蛍光体。
- AF2を含むことを特徴とする請求項1に記載の深赤色蛍光体。
- 光源であって、紫外線LEDまたは青色LEDを含み、
前記光源によって励起されるように、請求項1の深赤色蛍光体が前記光源上に配置されてなることを特徴とするLEDパッケージ。 - 請求項1の深赤色蛍光体を含む蛍光層を備えることを特徴とする蛍光ランプ。
- 前記蛍光ランプは、冷陰極蛍光ランプまたは平面蛍光ランプであることを特徴とする請求項6に記載の蛍光ランプ。
- 前記蛍光ランプは、水銀発光源を励起源として用いることを特徴とする請求項6に記載の蛍光ランプ。
- 固相反応によって深赤色蛍光体を製造する方法において、
酸化マグネシウム(MgO)、フッ化金属(AF2、Aは金属)、酸化ゲルマニウム(GeO2)、およびマンガン前駆体化合物を、(k−x):x:1:yのモル比となるように均一に混合して混合粉末を準備する段階と、
前記混合粉末を1000〜1200℃の温度下で4〜9時間熱処理して前記混合粉末を焼成する段階と、
前記焼成された粉末を洗浄およびろ過する段階と、
を含むことを特徴とする深赤色蛍光体の製造方法。
(前記kは2.8〜5の実数であり、前記xは0.1〜0.7の実数であり、前記yは0.005〜0.015の実数である。) - 前記フッ化金属は、フッ化カルシウム(CaF2)、フッ化ストロンチウム(SrF2)、フッ化バリウム(BaF2)、およびフッ化亜鉛(ZnF2)からなる群より選択された少なくとも1つの化合物を含むことを特徴とする請求項9に記載の深赤色蛍光体の製造方法。
- 前記マンガン前駆体化合物は、炭酸マンガン(MnCO3)であることを特徴とする請求項9に記載の深赤色蛍光体の製造方法。
- 前記洗浄は、弱酸の雰囲気下で行われることを特徴とする請求項9に記載の深赤色蛍光体の製造方法。
- 前記混合は、アルミナ(Al2O3)容器内で行われることを特徴とする請求項9に記載の深赤色蛍光体の製造方法。
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