JP4425977B1 - 窒化物赤色蛍光体及びこれを利用する白色発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、下記[式1]で表される窒化物赤色蛍光体を提供する。
[式1]
Ba2−xRexAlySi5−yN8
(式中、モル比は0.0001≦x≦1.0及び0.001≦y≦5.0の値を有し、Reは希土類元素、または、遷移金属元素から選択される少なくとも1つ以上の元素である。)
本発明の白色LEDは、高い演色性と発光効率を有するので、高い演色性を要求する照明応用に使用することができ、関連技術、即ち、LED作製技術及び蛍光体の作製技術などの関連産業の活性化に多大に寄与することができる。
【選択図】図10
Description
[式1]
Ba2−xRexAlySi5−yN8
(式中、モル比は0.0001≦x≦1.0及び0.001≦y≦0.5の値を有し、ReはCe、Pr、Eu、Tb、Yb、Er及びMnからなる群から選択された少なくとも1つ以上の元素である。)
[式1]
Ba2−xRexAlySi5−yN8
(式中、モル比は0.0001≦x≦1.0及び0.001≦y≦0.5の値を有し、Reは希土類元素、または、遷移金属元素から選択される少なくとも1つ以上の元素である。)
シリコン、アルミニウム、バリウム及びユーロピウムの前駆物質であって、Si3N4、AlN、Ba3N2、Ba(OH)2、Eu(NO3)3及びEu 2O3を化学量論比で混合し、イソプロパノール溶媒を少量投入した後、窒素ガスで満たされたグローブボックスの中で粉砕、混合した後、前記スラリーが80℃に維持される真空乾燥機で乾燥した。
シリコン、アルミニウム、バリウム及びプラセオジミウム(Pr)の前駆物質であって、Si3N4、AlN、Ba3N2、Ba(OH)2、Pr(NO3)3及びPr2O3を化学量論比で混合し、イソプロパノール溶媒を少量投入した後、窒素ガスで満たされたグローブボックスの中で粉砕、混合した後、前記スラリーが80℃の温度に維持される真空乾燥機で乾燥した。
本発明による窒化物赤色蛍光体の励起放出の特性を図3に示した。図3は、本発明による窒化物赤色蛍光体の青色励起放出の特性を示すグラフである。
本発明による窒化物赤色蛍光体の発光特性を測定した結果を図4に示した。図4は、本発明による窒化物赤色蛍光体の青色光励起(λex:460nm)による赤色領域の発光(λem:630nm)特性を示すグラフである。
本発明による窒化物赤色蛍光体のX線回折パターンを調査した結果を図5に示した。図5は、本発明による窒化物赤色蛍光体のX線回折パターンを示すグラフである。
本発明による窒化物赤色蛍光体の粒子形態を調査した結果を図6に示した。図6は、本発明による窒化物赤色蛍光体の電子顕微鏡の写真図である。
本発明による窒化物赤色蛍光体の輝度を測定した結果を図10に示した。図10は、本発明による青色光励起用窒化物赤色蛍光体と、常用YAG製品及びLCDバックライト用ユーロピウムタングステン系の赤色蛍光体製品(Eu2W2O9:Eu2)との輝度を比較した結果を示すグラフである。
本発明による白色LEDの効率を測定した結果を図11に示した。図11は、本発明による青色光(460nm)励起用赤色蛍光体のパッケージの実験によって白色LEDの効率を測定した結果を示すグラフである。
110、210…青色LED
120、380…領域
130、330…エポキシレンズ
200、300…表面実装型白色LEDパッケージ
220…エポキシ
220a、220b…蛍光体
310…紫色LED
320…シリコン樹脂
Claims (16)
- 下記式1で表される窒化物赤色蛍光体:
[式1]
Ba2−xRexAlySi5−yN8
(式中、モル比は0.0001≦x≦1.0及び0.001≦y≦0.5の値を有し、ReはCe、Pr、Eu、Tb、Yb、Er及びMnからなる群から選択された少なくとも1つ以上の元素である。) - 希土類元素によって活性化されることを特徴とする請求項1に記載の窒化物赤色蛍光体。
- 励起波長は300〜500nmであり、放出波長は500〜800nmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化物赤色蛍光体。
- 乾燥させた前駆物質の混合物を500〜900℃の温度及び常圧のガス雰囲気条件下で1次熱処理した後、1400〜1800℃温度のガス雰囲気条件下で2次焼結する段階を包含してなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の窒化物赤色蛍光体の製造方法。
- 前記ガスが、窒素ガス、アルゴンガス、水素と窒素の混合ガス、または、一酸化炭素と二酸化炭素の混合ガスであることを特徴とする請求項4に記載の窒化物赤色蛍光体の製造方法。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の窒化物赤色蛍光体を300〜500nm波長の発光ダイオードの光源によって励起させて500〜800nm帯域の放出波を発生させ、これを利用して白色光を形成することを特徴とする白色発光ダイオード。
- 前記発光ダイオード光源の主波長は、390〜480nmであることを特徴とする請求項6に記載の白色発光ダイオード。
- 前記窒化物赤色蛍光体は、後で放出する赤色光のピーク波長が600〜680nmであることを特徴とする請求項6又は7に記載の白色発光ダイオード。
- 前記窒化物赤色蛍光体のReはEuを使用し、モル比が0.0001≦x≦1.0であることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の白色発光ダイオード。
- 前記窒化物赤色蛍光体は、透明エポキシ、または、シリコン樹脂に混合されてディスペンシング法によって前記発光ダイオード光源を構成するチップ上に塗布されることを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の白色発光ダイオード。
- 前記窒化物赤色蛍光体は、透明エポキシ、または、シリコン樹脂に混合されてトランスファー成形によって前記発光ダイオードの光源を構成するチップ上に塗布されることを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の白色発光ダイオード。
- 前記窒化物赤色蛍光体は、透明エポキシ、または、シリコン樹脂に混合されてスパッタリング、または、蒸着によって前記発光ダイオードの光源を構成するチップ上に塗布されることを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の白色発光ダイオード。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の窒化物赤色蛍光体を300〜500nm波長の発光ダイオードの光源によって励起させて500〜800nm帯域の放出波を発生させ、これを利用して白色光を形成することを特徴とする白色発光ダイオードパッケージ。
- 前記パッケージが砲弾型であることを特徴とする請求項13に記載の白色発光ダイオードパッケージ。
- 前記パッケージが表面実装型であることを特徴とする請求項13に記載の白色発光ダイオードパッケージ。
- 前記表面実装型の白色発光ダイオードパッケージがエポキシレンズを有することを特徴とする請求項15に記載の白色発光ダイオードパッケージ。
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