JP2013539496A - １種の白色ｌｅｄ用赤色蛍光粉及びその調製方法 - Google Patents
１種の白色ｌｅｄ用赤色蛍光粉及びその調製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013539496A JP2013539496A JP2013527443A JP2013527443A JP2013539496A JP 2013539496 A JP2013539496 A JP 2013539496A JP 2013527443 A JP2013527443 A JP 2013527443A JP 2013527443 A JP2013527443 A JP 2013527443A JP 2013539496 A JP2013539496 A JP 2013539496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorescent powder
- preparation
- nitrogen
- raw materials
- indispensable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 15
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 46
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 15
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 14
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 9
- NEAPKZHDYMQZCB-UHFFFAOYSA-N N-[2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethyl]-2-oxo-3H-1,3-benzoxazole-6-carboxamide Chemical compound C1CN(CCN1CCNC(=O)C2=CC3=C(C=C2)NC(=O)O3)C4=CN=C(N=C4)NC5CC6=CC=CC=C6C5 NEAPKZHDYMQZCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 102100032047 Alsin Human genes 0.000 description 3
- 101710187109 Alsin Proteins 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004647 CaMoO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052789 astatine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 238000005090 crystal field Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Inorganic materials [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
- C09K11/7784—Chalcogenides
- C09K11/7786—Chalcogenides with alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/0883—Arsenides; Nitrides; Phosphides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
- C09K11/7795—Phosphates
- C09K11/7796—Phosphates with alkaline earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本発明は、１種の白光LED用の赤色蛍光粉とその調製方法を提供する。前記蛍光粉の化学式は次の通り：Ca1-y-m-e-rYyMmXx-pPpZzNn: Eue，Rr，式中、0.001≦y≦0.2，0.001≦m≦0.2，0.5≦x，z≦1.5，0.001≦p≦0.1，2≦n≦4，0.001≦e≦0.2，0.001≦r≦0.1，であり、MはSr、Ba、Sc、Li、Na 、Kの中から選ばれた少なくとも１種以上のものであり、XはB、Al、Gaの中から選ばれた少なくとも１種以上のものであり、このうちAlは不可欠なものである。ZはSi、V 、Nbの中から選ばれた少なくとも１種以上のものであり、このうちSiは不可欠なものである。RはDy、Er、Tm、Luの中から選ばれた少なくとも１種以上のものであり、このうちDyは不可欠なものである。その調製方法は次の通り：蛍光粉の化学式構成及び化学量数比で必要な原料を量り取り、保護雰囲気の中で均等に混合して密封した後、保護雰囲気の中で常圧高温安定相法を用いて数段階に分けて焙焼し、後処理を経て、白光LED用赤色蛍光粉が出来上がる。本発明の蛍光体は、化学的安定性や発光効率、光束維持性能が高い等の特性を持ち、調整方法が簡単で、クリーンで低コストである。
Description
〔技術分野〕
本発明は、1種の紫外線、紫光或いは青光で有効に励起できる白色LED用の赤色蛍光粉及びその調製方法に関わる。
本発明は、1種の紫外線、紫光或いは青光で有効に励起できる白色LED用の赤色蛍光粉及びその調製方法に関わる。
〔背景技術〕
近年、発光ダイオード（LED）の発光効率の向上やコストが下がるにつれて、半導体照明はしだいに現代の照明の主役となり、白熱灯、蛍光灯と省エネランプに続く第4世代の照明電光源と讃えられ、「21世紀のグリーン光源」とも呼ばれていた。
近年、発光ダイオード（LED）の発光効率の向上やコストが下がるにつれて、半導体照明はしだいに現代の照明の主役となり、白熱灯、蛍光灯と省エネランプに続く第4世代の照明電光源と讃えられ、「21世紀のグリーン光源」とも呼ばれていた。
半導体照明を一般化するには、効率的で演色性の優れた白光LEDを獲得する必要がある。現在、白色LEDを実現する方法はいくつもあり、中でも代表的な方法としては青色LEDチップ上に黄色蛍光粉（YAG）を塗布して白光の発光を実現するものである。だけとこの方法の場合、色温度が高く、演色指数が低いといった欠点があり、半導体照明の要件を満たせなくなりつつある。YAG蛍光粉の発光スペクトルは非常に広いものの、赤色光ゾーンの発光強度は非常に弱いため、青光LEDチップと併用すると赤色光が不足する現象が発生し、白色LEDの色温度及び演色指数に影響を及ぼしてしまうことがある。このため、YAGだけでは既存の問題を解決することはできず、この問題を解決するには赤色蛍光粉を加える必要がある。
だがそんな赤色蛍光粉は、長期にわたり、白色LED技術の進歩を妨げる重要な要素となっていた。現在使用されている赤色蛍光粉はいずれもいろいろな問題点があり、例えばCaS:Eu2+は光束減退が著しい、化学的安定性が低い、CaMoO4:Eu2+の励起範囲が狭い、Y2O3:Eu2+、Y2O2S:Eu2+の発光効率が低い、M2Si5N8:Eu2+光束維持性が低い等、どれもLEDチップと完璧に統合することはできない。
米国特許US7252788は、MmAaBbNn:Zzを生成相とする1種の窒化物蛍光粉を提供した。MはBe、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd 、Hgの中から選ばれた少なくとも１種以上の２価元素であり、A はB、Al、Ga、In、Tl、Y、Sc、P、As、Sb、Biの中から選ばれた少なくとも１種以上の３価元素であり、Bはで、C、Si、Ge、Sn、Ti、Hf、Mo、W、Cr、Pb、Zrの中から選ばれた少なくとも１種以上の４価元素であり、Zは希土類元素或いは遷移元素の中から選ばれた少なくとも１種以上の活性剤であり、(m+z):a:b:n=1:1:1:3，0.0001≦z/(m+z)≦0.5である。当該蛍光粉は300〜550nm の間であれば効果的に励起することができ、発光ピークはEu2+含有量の変化に伴って変化する。調製方法としては一段合成法を採用し、合成温度は1200〜1700度、圧力は0.5Mpa程度である。類似特許としてはJP2005239985、EP1568753、CN1683470Aが挙げられる。
米国特許 US7273568は MmAaBbOoNn:Zzを生成相とするものを提供した。このうちMはMg、Ca、Sr、Ba、Znの中から選ばれた少なくとも１種以上の２価元素であり、AはB、Al 、Gaの中から選ばれた少なくとも１種以上の３価元素であり、BはSiとGeのうちのいずれかの４価元素であり、Zは希土類元素或いは遷移元素の中から選ばれた少なくとも１種以上の活性剤である。調製方法は同じく一段合成法を採用し、圧力は0.001MPa≦P≦0.1MPaである。類似特許としてはUS7476337、US7476338とEP1630219が挙げられる。
国特許US2010096592は、M-Al-Si-Nを生成相とするものを提供した。このうちMはCa、SrとBaで、中には助溶剤としてLiFが加えられている。
前既存の特許はいずれも高温高圧一段合成法を用いて蛍光粉を調製しており、得られた蛍光粉の発光強度が低く、しかも複雑な設備が必要とすることから、コストが高い、調製技術が複雑等の問題点が存在する。
〔発明の詳細な説明〕
本発明の目的は、窒化物赤色蛍光粉の発光効率及びその製造方法等の面において存在する問題点を解決できる１種の新型高効率LED用赤色蛍光粉を提供することである。前記蛍光粉は化学的安定性や発光効率、光束維持性能が高い等の特性を持ち、白光LEDの実装要件を十分に満たすことができる。
本発明の目的は、窒化物赤色蛍光粉の発光効率及びその製造方法等の面において存在する問題点を解決できる１種の新型高効率LED用赤色蛍光粉を提供することである。前記蛍光粉は化学的安定性や発光効率、光束維持性能が高い等の特性を持ち、白光LEDの実装要件を十分に満たすことができる。
発明のもう一つの目的は、前記蛍光粉の製造方法を提供することである。前記製造方法は、取り扱いやすい、クリーンで低コストといった特徴を持つ。
発明における白光LED用赤色蛍光粉の化学式は次の通り。
Ca1-y-m-e-rYyMmXx-pPpZzNn:Eue，Rr （1）
式中、MはSr、Ba、Sc、Li、Na、Kの中から選ばれた少なくとも１種以上のものである。
式中、MはSr、Ba、Sc、Li、Na、Kの中から選ばれた少なくとも１種以上のものである。
XはB、Al、Gaの中から選ばれた少なくとも１種以上のもので、このうちAlは不可欠なものである。
ZはSi、V、Nb の中から選ばれた少なくとも１種以上のもので、このうちSiは不可欠なものである。
RはDy、Er、Tm、Luの中から選ばれた少なくとも１種以上のもので、このうちDy は不可欠なものである。
0.001≦y≦0.2、0.001≦m≦0.2、0.5≦x、z≦1.5、0.001≦p≦0.1、2≦n≦4、0.001≦e≦0.2、0.001≦r≦0.1。
本発明における白光LED用赤色蛍光粉の製造方法は、次の通りの手順を含む。
1）Ca、Sr、Ba、Li、Na、とK の窒化物、Y、Sc、B、Al、Ga、P、Si、V、Nb、Eu、Dy、Er、Tm、Luの窒化物或いは酸化物は、式（1）の化学式構成及び化学量数比で必要な原料を量り取る。
2）前記原料を窒素とアルゴンの混合雰囲気ガス内において十分に混合する。
3）前記混合した原料を保護雰囲気チューブ炉内において常圧高温安定相法で数段階に分けて焙焼する。
4）後処理を経て、前記赤色蛍光粉が出来上がる。
本発明における白光LED用赤色蛍光粉の製造方法は、次の通りの手順を含む。
1）Ca、Sr、Ba、Li、Na、とKの窒化物、Y、Sc、B、Al、Ga、P、Si、V、Nb、Eu、Dy、Er、Tm、Luの窒化物或いは酸化物は、式（1）の化学式構成及び化学量数比で必要な原料を量り取る。
2）前記原料を窒素とアルゴンの混合雰囲気ガス内において十分に混合する。
3）前記混合した原料を保護雰囲気チューブ炉内において常圧高温安定相法で数段階に分けて焙焼する。
4）後処理を経て、前記赤色蛍光粉が出来上がる。
前記手順１）において、Euの使用量は合成材料モル数の0.1%〜20%で、Rの使用量は合成材料モル数の0.1%〜10%である。
前記手順２）において、一部の原料が空気と水に対して敏感であるため、窒素、アルゴンガス或いは窒素とアルゴンの混合雰囲気ガス内のO2とH2Oの含有量を0.1〜50ppmに収めるよう調整する必要がある。
前記手順３）において、保護雰囲気は純粋な窒素雰囲気でも、窒素と水素の混合雰囲気ガスでも、純粋な水素雰囲気でも構わない。雰囲気圧力は常圧である。
前記手順３）において、数段階に分けて焙焼する方法を採用し、第１段階の焙焼温度は700〜1200℃で、焙焼時間は2〜6時間である。第２段階の焙焼温度は1400〜1800℃で、焙焼時間は6〜18時間である。
前記手順４）において、後処理プロセスは研磨、ふるいかけ、水洗い、乾燥等を含み、研磨した後にふるいにかけ、電気伝導率が20μs/cm以下になるまで洗浄し、最後に乾燥して完成品が出来上がる。
本発明は、アルカリ金属、P、Y等の元素を組み合わせて蛍光粉の結晶場に対して最適化調整を行うものである。数段階に分けて焙焼する方法と常圧高温粉末冶金の方法を用いることで、発光ピークを調整できるだけでなく、蛍光粉の発光強度を大幅に高め、化学的安定性、発光効率、光束維持性のどの点からみても、LEDの製造要件を十分に満たすことができるといえる。その具体的なメリットは次の通り。
1、発光効率が高い。本発明は、アルカリ金属を電荷補償剤として使用し、粉末冶金過程における酸素空孔欠陥の発生を抑えることで、無放射遷移確率を減らせるだけでなく、蛍光粉の発光ピークを調整して発光強度を高めることもできる。アルカリ金属をY に変えることでEu2+の5d軌道のき裂を抑え、それにより無放射遷移確率が減って蛍光粉の発光性を高めることができる。Pを取り入れることで禁制バンド禁帯に付加の不純物準位が発生し、伝導帯と価電子帯との間の距離が縮み、これにより蛍光粉の発光強度が向上する。数段階に分けて焙焼することで、原料が溶解状態においてより混合しやすくなり、酸素を除去する効果もある。また、高温での焙焼は反応効果の向上につながり、純粋な単一相が得られ、蛍光粉の発光強度を高めることができる。
2、優れた光束維持性。Y、Dy等の元素のイオン半径は基質中のCaのイオン半径よりも小さいため、イオン同士の結合力が増し、蛍光粉の光束維持性が向上する。
3、本発明は、一般的な常圧雰囲気保護のチューブ炉を採用しており、合成の際に高圧気体（0.1〜10MPa）の保護を必要としないため、特殊設備を必要とせず、かつエネルギー消費量も少なく、構造がシンプルで、プロセスの管理も簡単で、環境を汚さないクリーンである。
〔図面の簡単な説明〕
図1 実施例1、3、7と11のXRD図。
図1 実施例1、3、7と11のXRD図。
図2 実施例1と比較例1における励起スペクトル比較。
図3 実施例1と比較例1における発光スペクトル比較。
図4 実施例1と比較例1における熱超急冷性能の比較。
図5 実施例1と比較例1における光束維持性能の比較。
図6 実施例2-4と比較例2における発光スペクトル比較。
図7 実施例2-4と比較例2における励起スペクトル比較。
図8 実施例2-4と比較例2における熱超急冷性能の比較。
図9 実施例2-4と比較例2における光束維持性能比較。
図10 実施5-7と比較例3における発光スペクトル比較。
図11 実施例5-7と比較例3における熱超急冷性能の比較。
図12 実施例5-7と比較例3における光束維持性能の比較。
図13 実施例8-11と比較例4における発光スペクトルの比較。
図14 実施例8-11と比較例4における熱超急冷性能の比較。
図15 実施例8-11と比較例4における光束維持性能の比較。
〔具体的な実施方法〕
〔実施例１〕
Ca3N26.048g、Y2O30.304g，Si3N46.289g，AlN5.292g，P2O50.382g，Eu2O31.183g，Dy2O30.502gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で800℃にまで徐々に加熱し、5時間保温した後、再び1450℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が8.85μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.91Y0.02Al0.96P0.04SiN3:0.05Eu、0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表1参照されたい。比較例1より高い。
〔実施例１〕
Ca3N26.048g、Y2O30.304g，Si3N46.289g，AlN5.292g，P2O50.382g，Eu2O31.183g，Dy2O30.502gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で800℃にまで徐々に加熱し、5時間保温した後、再び1450℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が8.85μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.91Y0.02Al0.96P0.04SiN3:0.05Eu、0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表1参照されたい。比較例1より高い。
〔比較例１〕
Ca3N26544g、Si3N46.517g，AlN5.713g，Eu2O31.226gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で1450℃にまで徐々に加熱し、10時間保温する。雰囲気圧力は5MPaである。研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が8.85μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.95ASiN3:0.05Eu 蛍光粉が出来上がる。
Ca3N26544g、Si3N46.517g，AlN5.713g，Eu2O31.226gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で1450℃にまで徐々に加熱し、10時間保温する。雰囲気圧力は5MPaである。研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が8.85μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.95ASiN3:0.05Eu 蛍光粉が出来上がる。
〔実施例２〕
Ca3N26.259g、Y2O30.466g、Si3N46.436g、AlN5.247g、BN0.171g、P2O50.195g、Eu2O30.969g、Dy2O30.257gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100℃の状態で乾燥すればCa0.92Y0.03Al0.93B0.05P0.02SiN3:0.04Eu、0.01Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも比較例2より高い。
Ca3N26.259g、Y2O30.466g、Si3N46.436g、AlN5.247g、BN0.171g、P2O50.195g、Eu2O30.969g、Dy2O30.257gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100℃の状態で乾燥すればCa0.92Y0.03Al0.93B0.05P0.02SiN3:0.04Eu、0.01Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも比較例2より高い。
〔実施例３〕
Ca3N26.134g、Y2O30.457g，Si3N46.308g，AlN5.143g，GaN0.565g，P2O50.192g，Eu2O30.949g，Dy2O30.252gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100℃の状態で乾燥すればCa0.92Y0.03Al0.93Ga0.05P0.02SiN3:0.04Eu、0.01Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも比較例2より高い。
Ca3N26.134g、Y2O30.457g，Si3N46.308g，AlN5.143g，GaN0.565g，P2O50.192g，Eu2O30.949g，Dy2O30.252gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100℃の状態で乾燥すればCa0.92Y0.03Al0.93Ga0.05P0.02SiN3:0.04Eu、0.01Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも比較例2より高い。
〔実施例４〕
Ca3N26.149g、Y2O30.458g，Si3N46.071g，V2O50.492g，AlN5.433g，P2O50.192g，Eu2O30.952g，Dy2O30.252gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100度の状態で乾燥すればCa0.92Y0.03Al0.98P0.02Si0.96V0.04N3:0.04Eu、0.01Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも比較例2より高い。
Ca3N26.149g、Y2O30.458g，Si3N46.071g，V2O50.492g，AlN5.433g，P2O50.192g，Eu2O30.952g，Dy2O30.252gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100度の状態で乾燥すればCa0.92Y0.03Al0.98P0.02Si0.96V0.04N3:0.04Eu、0.01Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも比較例2より高い。
〔比較例２〕
Ca3N26.671g、Si3N46.575g、AlN5.764g、Eu2O30.989gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100度の状態で乾燥すればCa0.96AlSiN3:0.04Euの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも各実施例よりも低い。
Ca3N26.671g、Si3N46.575g、AlN5.764g、Eu2O30.989gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、窒素と水素の混合雰囲気ガスの保護下で900℃にまで徐々に加熱し、4時間保温した後、再び1650℃にまで加熱して9時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が12.64μs/cmになるまで洗浄し、最後に100度の状態で乾燥すればCa0.96AlSiN3:0.04Euの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表2参照されたい。発光強度はいずれも各実施例よりも低い。
〔実施例５〕
Ca3N25.419g、Y2O30.583g，Si3N46.033g，AlN5.131g，P2O50.275g，Eu2O31.589g，Dy2O30.722g，Tm2O30.249gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で800℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.85Y0.04Al0.97P0.03SiN2.87:0.07Eu,0.03Dy,0.01Tmの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度は比較例３より高い。
Ca3N25.419g、Y2O30.583g，Si3N46.033g，AlN5.131g，P2O50.275g，Eu2O31.589g，Dy2O30.722g，Tm2O30.249gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で800℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.85Y0.04Al0.97P0.03SiN2.87:0.07Eu,0.03Dy,0.01Tmの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度は比較例３より高い。
〔実施例６〕
Ca3N25.308g、Y2O30.577g，Si3N45.979g，AlN5.084g，P2O50.272g，Eu2O31.575g，Dy2O30.715g，Er2O30.489gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で850℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.84Y0.04Al0.97P0.03SiN2.86:0.07Eu,0.03Dy，0.02Erの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度はいずれも比較例３より高い。
Ca3N25.308g、Y2O30.577g，Si3N45.979g，AlN5.084g，P2O50.272g，Eu2O31.575g，Dy2O30.715g，Er2O30.489gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で850℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.84Y0.04Al0.97P0.03SiN2.86:0.07Eu,0.03Dy，0.02Erの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度はいずれも比較例３より高い。
〔実施例７〕
Ca3N25.305g、Y2O30.577g，，Si3N45.975g，AlN5.081g，P2O50.272g，Eu2O31.574g，Dy2O30.715g，Tm2O30.247g，Lu2O30.254gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で850℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.84Y0.04Al0.97P0.03SiN2.86:0.07Eu,0.03Dy,0.01Tm,0.01Luの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度は比較例３より高い。
Ca3N25.305g、Y2O30.577g，，Si3N45.975g，AlN5.081g，P2O50.272g，Eu2O31.574g，Dy2O30.715g，Tm2O30.247g，Lu2O30.254gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で850℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.84Y0.04Al0.97P0.03SiN2.86:0.07Eu,0.03Dy,0.01Tm,0.01Luの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度は比較例３より高い。
〔比較例３〕
Ca3N26.295g，Si3N46.404g，AlN5.614g，Eu2O31.687gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で850℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.93AlSiN2.95:0.07Euの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度はいずれも各実施例よりも低い。
Ca3N26.295g，Si3N46.404g，AlN5.614g，Eu2O31.687gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度水素の保護下で850℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１７００℃にまで加熱して１２時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が9.12μs/cmになるまで洗浄し、最後に90℃の状態で乾燥すればCa0.93AlSiN2.95:0.07Euの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表３参照されたい。発光強度はいずれも各実施例よりも低い。
〔実施例８〕
Ca3N25.377g、Y2O30.296g，Na3N0.109g，Si3N46.129g，AlN5.265g，P2O50.186g，EuN2.175g，DyN0.463gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.83Na0.03Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
Ca3N25.377g、Y2O30.296g，Na3N0.109g，Si3N46.129g，AlN5.265g，P2O50.186g，EuN2.175g，DyN0.463gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.83Na0.03Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
〔実施例９〕
Ca3N25.394g、Y2O30.297g，Na3N0.046g，Si3N46.148g，AlN5.282g，P2O50.187g，EuN2.182g，DyN0.464gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.83Li0.03Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
Ca3N25.394g、Y2O30.297g，Na3N0.046g，Si3N46.148g，AlN5.282g，P2O50.187g，EuN2.182g，DyN0.464gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.83Li0.03Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
〔実施例１０〕
Ca3N25.066g、Y2O30.289g、Sr3N20.745g、Si3N45.991g、AlN5.147g、P2O50.182g、EuN2.127g、DyN0.452gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.8Sr0.06Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
Ca3N25.066g、Y2O30.289g、Sr3N20.745g、Si3N45.991g、AlN5.147g、P2O50.182g、EuN2.127g、DyN0.452gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して10時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.8Sr0.06Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
〔実施例１１〕
Ca3N24.979g、Y2O30.284g、Ba3N21.073g，Si3N45.889g，AlN5.059g，P2O50.179g，EuN2.091g，DyN0.445gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して１０時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.8Ba0.06Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
Ca3N24.979g、Y2O30.284g、Ba3N21.073g，Si3N45.889g，AlN5.059g，P2O50.179g，EuN2.091g，DyN0.445gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して１０時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.8Ba0.06Y0.02Al0.98P0.02SiN3:0.1Eu,0.02Dyの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも比較例４より高い。
〔比較例４〕
Ca3N25.474g、Sr3N20.767g，Si3N46.166g，AlN5.405g，EuN2.189gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して１０時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.84Sr0.06AlSiN3:0.1Euの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも各実施例よりも低い。
Ca3N25.474g、Sr3N20.767g，Si3N46.166g，AlN5.405g，EuN2.189gを量り取り、前記原料を保護雰囲気内において均等になるまで十分に混合し、モリブデンるつぼに装入して素早くチューブ炉に移し、高純度窒素の保護下で１２００℃にまで徐々に加熱し、３時間保温した後、再び１５５０℃にまで加熱して１０時間保温し、研磨した後にふるいにかけて、電気伝導率が４．６８μs/cmになるまで洗浄し、最後に１１０℃の状態で乾燥すればCa0.84Sr0.06AlSiN3:0.1Euの蛍光粉が出来上がる。その発光強度については表４参照されたい。発光強度はいずれも各実施例よりも低い。
実施例12-21及び相応の比較例については表5参照されたい。発光強度はいずれも相応の比較例よりは高い。これらの実施例の調製方法と比較例４は同じである。
Claims (7)
- 化学式が次の通りであることを特徴とする１種の白光LED用赤色蛍光粉：Ca1-y-m-e-rYyMmXx-pPpZzNn:Eue，Rr （1）
式中、0.001≦y≦0.2、0.001≦m≦0.2、0.5≦x、z≦1.5、0.001≦p≦0.1、2≦n≦4、0.001≦e≦0.2、0.001≦r≦0.1で、MはSr、Ba、Sc、Li、Na、Kの中から選ばれた少なくとも１種以上のものであり、Xは B、Al、Ga の中から選ばれた少なくとも１種以上のものであり、このうちAlは不可欠なものである；Zは Si、V、Nb の中から選ばれた少なくとも１種以上のものであり、このうちSiは不可欠なものである；RはDy、Er、Tm、Luの中から選ばれた少なくとも１種以上のもので、このうちDy は不可欠なものである。 - 請求項１に記載された白光LED用赤色蛍光体の調製方法の特徴は次の通りの手順を含む。
1）Ca、Sr、Ba、Li、Na、K の窒化物、Y、Sc、B、Al、Ga、P、Si、V、Nb、Eu、Dy、Er、Tm、Luの窒化物或いは酸化物は、式（1）の化学式構成及び化学量数比で必要な原料を量り取る。
2）前記原料を窒素とアルゴンの混合雰囲気ガス内において十分に混合する。
3）前記混合した原料を保護雰囲気チューブ炉内において常圧高温安定相法で数段階に分けて焙焼する。
4）後処理を経て、１種の白光LED用赤色蛍光粉が出来上がる。 - 手順1）において、Euの使用量は合成材料モル数の0.1%〜20%、Rの使用量は合成材料モル数0.1%〜10%であることを特徴とする請求項２に記載された調製方法。
- 手順2）において、窒素、アルゴンガス或いは窒素とアルゴンの混合雰囲気ガス内のO2とH2Oの含有量が0.1〜50ppmであることを特徴とする請求項２に記載された調製方法。
- 手順3）において、保護雰囲気は純粋な窒素雰囲気でも、窒素と水素の混合雰囲気ガスでも、純粋な水素雰囲気でも構わない。雰囲気圧力は常圧であることを特徴とする請求項２に記載された調製方法。
- 手順３）において、数段階に分けて焙焼する方法を採用し、第１段階の焙焼温度は700〜1200℃で、焙焼時間は2〜6時間である。第２段階の焙焼温度は1400〜1800℃で、焙焼時間は6〜18時間であることを特徴とする請求項２に記載された調製方法。
- 手順４）において、後処理プロセスは研磨、ふるいかけ、水洗い、乾燥等を含み、研磨した後にふるいにかけ、電気伝導率が20μs/cm以下になるまで洗浄し、最後に乾燥して完成品が出来上がることを特徴とする請求項２に記載された調製方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010276384.1 | 2010-09-09 | ||
| CN2010102763841A CN101921592B (zh) | 2010-09-09 | 2010-09-09 | 一种白光led红色荧光粉及其制造方法 |
| PCT/CN2010/077624 WO2012031414A1 (zh) | 2010-09-09 | 2010-10-09 | 一种白光led红色荧光粉及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013539496A true JP2013539496A (ja) | 2013-10-24 |
| JP5786247B2 JP5786247B2 (ja) | 2015-09-30 |
Family
ID=43336817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013527443A Active JP5786247B2 (ja) | 2010-09-09 | 2010-10-09 | １種の白色ｌｅｄ用赤色蛍光粉及びその調製方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9011719B2 (ja) |
| EP (1) | EP2527418B1 (ja) |
| JP (1) | JP5786247B2 (ja) |
| KR (1) | KR101420337B1 (ja) |
| CN (1) | CN101921592B (ja) |
| PL (1) | PL2527418T3 (ja) |
| WO (1) | WO2012031414A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015189789A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置 |
| JP2018509480A (ja) * | 2016-01-29 | 2018-04-05 | 江蘇博睿光電有限公司Ｊｉａｎｇｓｕ Ｂｒｅｅ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 窒素含有発光粒子及びその調製方法、窒素含有発光体、並びに発光デバイス |
| JP2023515127A (ja) * | 2020-03-12 | 2023-04-12 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 半導体照明用のニトリドリン酸塩系蛍光体および製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102925149B (zh) * | 2012-10-25 | 2014-06-11 | 江苏博睿光电有限公司 | 一种氮化物荧光粉及其制备方法 |
| CN103525409A (zh) * | 2013-10-09 | 2014-01-22 | 张书生 | 一种高光效、高稳定性氮化物发光材料及其制造方法 |
| CN104673287A (zh) * | 2013-12-03 | 2015-06-03 | 辽宁法库陶瓷工程技术研究中心 | 一种长波长高亮度氮化物红色荧光粉及其制备方法 |
| KR102122359B1 (ko) | 2013-12-10 | 2020-06-12 | 삼성전자주식회사 | 발광장치 제조방법 |
| CN104152144B (zh) * | 2014-03-28 | 2017-02-22 | 北京大学包头创新研究院 | 一种功能化合物及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007231245A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-09-13 | National Institute For Materials Science | 蛍光体及びその利用 |
| JP2009094231A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 発光装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI359187B (en) | 2003-11-19 | 2012-03-01 | Panasonic Corp | Method for preparing nitridosilicate-based compoun |
| JP3837588B2 (ja) * | 2003-11-26 | 2006-10-25 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 蛍光体と蛍光体を用いた発光器具 |
| JP4511849B2 (ja) | 2004-02-27 | 2010-07-28 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | 蛍光体およびその製造方法、光源、並びにｌｅｄ |
| TWI262609B (en) | 2004-02-27 | 2006-09-21 | Dowa Mining Co | Phosphor and manufacturing method thereof, and light source, LED using said phosphor |
| US7391060B2 (en) * | 2004-04-27 | 2008-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Phosphor composition and method for producing the same, and light-emitting device using the same |
| JP4414821B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2010-02-10 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | 蛍光体並びに光源およびｌｅｄ |
| JP4422653B2 (ja) | 2004-07-28 | 2010-02-24 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | 蛍光体およびその製造方法、並びに光源 |
| JP4933739B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2012-05-16 | Ｄｏｗａホールディングス株式会社 | 電子線励起用の蛍光体および蛍光体膜、並びにそれらを用いたカラー表示装置 |
| US7476338B2 (en) | 2004-08-27 | 2009-01-13 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Phosphor and manufacturing method for the same, and light source |
| JP2007091960A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nitto Denko Corp | 光半導体素子封止用樹脂組成物およびそれを用いて得られる光半導体装置 |
| DE102007018099A1 (de) | 2007-04-17 | 2008-10-23 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Rot emittierender Leuchtstoff und Lichtquelle mit derartigem Leuchtstoff |
| CN105185895A (zh) * | 2007-07-19 | 2015-12-23 | 夏普株式会社 | 发光装置 |
| CN101805610B (zh) * | 2010-04-07 | 2013-08-28 | 江苏博睿光电有限公司 | 一种led氮化物荧光粉及其制备方法 |
-
2010
- 2010-09-09 CN CN2010102763841A patent/CN101921592B/zh active Active
- 2010-10-09 EP EP10856876.7A patent/EP2527418B1/en active Active
- 2010-10-09 KR KR1020127020163A patent/KR101420337B1/ko active IP Right Grant
- 2010-10-09 US US13/698,997 patent/US9011719B2/en active Active
- 2010-10-09 WO PCT/CN2010/077624 patent/WO2012031414A1/zh active Application Filing
- 2010-10-09 JP JP2013527443A patent/JP5786247B2/ja active Active
- 2010-10-09 PL PL10856876T patent/PL2527418T3/pl unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007231245A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-09-13 | National Institute For Materials Science | 蛍光体及びその利用 |
| JP2009094231A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 発光装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015189789A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置 |
| JP2018509480A (ja) * | 2016-01-29 | 2018-04-05 | 江蘇博睿光電有限公司Ｊｉａｎｇｓｕ Ｂｒｅｅ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 窒素含有発光粒子及びその調製方法、窒素含有発光体、並びに発光デバイス |
| JP2020125502A (ja) * | 2016-01-29 | 2020-08-20 | 江蘇博睿光電有限公司Ｊｉａｎｇｓｕ Ｂｒｅｅ Ｏｐｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 窒素含有発光粒子及びその製造方法、並びに発光デバイス |
| JP2023515127A (ja) * | 2020-03-12 | 2023-04-12 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 半導体照明用のニトリドリン酸塩系蛍光体および製造方法 |
| JP7510510B2 (ja) | 2020-03-12 | 2024-07-03 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 半導体照明用のニトリドリン酸塩系蛍光体および製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101420337B1 (ko) | 2014-07-17 |
| CN101921592A (zh) | 2010-12-22 |
| PL2527418T3 (pl) | 2016-01-29 |
| EP2527418B1 (en) | 2015-08-12 |
| US20130214204A1 (en) | 2013-08-22 |
| WO2012031414A1 (zh) | 2012-03-15 |
| EP2527418A4 (en) | 2014-08-06 |
| US9011719B2 (en) | 2015-04-21 |
| CN101921592B (zh) | 2012-12-26 |
| KR20120112691A (ko) | 2012-10-11 |
| JP5786247B2 (ja) | 2015-09-30 |
| EP2527418A1 (en) | 2012-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5786247B2 (ja) | １種の白色ｌｅｄ用赤色蛍光粉及びその調製方法 | |
| CN113249125B (zh) | Ce3+掺杂的硅酸盐基绿色荧光粉及其制备方法和应用 | |
| EP2074190A1 (en) | Luminescent material for emitting white light, preparation method thereof, and white light emitting diode using the material | |
| CN113201342A (zh) | Ce3+激活的硅酸盐宽带绿色荧光粉及制备方法和应用 | |
| CN114958351A (zh) | 紫外激发的蓝紫色荧光粉及制备方法、发光器件 | |
| WO2016127843A1 (zh) | 固体光源用荧光材料、其制造方法及包含该荧光材料的组合物 | |
| CN106544027B (zh) | 一种基于氮化物的红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN106634997A (zh) | 一种复合磷酸盐荧光体及其应用 | |
| CN112625683A (zh) | 一种锗酸盐型红色荧光粉及制备方法 | |
| CN112608742A (zh) | 一种铕激活的β-Al2O3缺陷结构蓝色荧光粉及其制备方法 | |
| CN112779010A (zh) | 一种近红外发光材料及其制备方法，以及近红外led | |
| CN114574206B (zh) | 一种可用于白色发光二极管的荧光粉及其合成方法与应用 | |
| CN113999671B (zh) | 一种照明显示白光led用荧光粉及其制备和应用 | |
| WO2016065725A1 (zh) | 荧光材料及其制造方法和包含该荧光材料的组合物 | |
| KR20120063923A (ko) | 알카리 토류 포스포러스 나이트라이드계 형광체와 그 제조방법 및 이를 이용한 발광장치 | |
| CN115305088A (zh) | 基于石榴石结构衍生的荧光粉材料及其制备方法和应用 | |
| CN116410745B (zh) | 一种荧光粉材料 | |
| CN111057546A (zh) | 一种高量子产率的Eu3+激活红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN111218280A (zh) | 一种新型硅氮化合物发光材料及其制备方法 | |
| CN106520120B (zh) | 一种led氮化物红色荧光粉及其制备方法 | |
| TWI836463B (zh) | 石榴石結構螢光粉及包含該螢光粉的發光裝置 | |
| CN109536170B (zh) | 氮化物荧光粉及其制备方法、含氮化物荧光粉的发光装置 | |
| CN115261016B (zh) | 蓝紫色发光材料及其制备方法、白光led | |
| CN106929011B (zh) | 一种紫外led激发的白光荧光粉及其制备方法 | |
| CN110452691B (zh) | 一种氮氧化物蓝绿色荧光粉及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131007 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140827 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140916 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20141216 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20141224 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150116 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150616 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20150709 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150709 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20150710 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5786247 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |