JP5564258B2 - 二価金属元素を含有するアルミン酸塩蛍光体、その製造方法、及び該蛍光体を組み込んだ発光デバイス - Google Patents
二価金属元素を含有するアルミン酸塩蛍光体、その製造方法、及び該蛍光体を組み込んだ発光デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP5564258B2 JP5564258B2 JP2009535549A JP2009535549A JP5564258B2 JP 5564258 B2 JP5564258 B2 JP 5564258B2 JP 2009535549 A JP2009535549 A JP 2009535549A JP 2009535549 A JP2009535549 A JP 2009535549A JP 5564258 B2 JP5564258 B2 JP 5564258B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- light
- emitting device
- group
- raw materials
- 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.)
- Active
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 43
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 ammonium halide Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910001615 alkaline earth metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000010410 dusting Methods 0.000 claims description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical class [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002284 excitation--emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 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
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7774—Aluminates
-
- 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
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/778—Borates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
本発明は、紫外光、紫光又は青光により励起されるアルミン酸塩蛍光体、その製造方法、及び該蛍光体を組み込んだ発光デバイスに関する。
固体光源（LED、発光ダイオード）は長年ずっと注目されてきている。LEDは様々な利点を有し、例えば体積が小さく、エネルギー消費量が少なく、寿命が長く、応答が速く、環境に優しく、かつ、信頼性が高いので、装飾灯、表示灯等の、部品として広く使用されている。近来の発展に従い、LEDは一般照明分野に応用することもできる。
現在のLED技術に関し、パッケージング青光LEDと蛍光体を用いて白光LEDを製造することが推薦されている。米国特許5998925（特許文献１）においては、日亜（Nichia）が(RE1-rSmr)3(Al1-s,Gas)5O12黄色蛍光体とGaInN青光LEDを組み合わせて白光LEDを得ている。その後、オスラム（Osram）は米国特許6669866（特許文献２）において、LEDに用いられる(Tb1-x-yRExCey)3(Al,Ga)5O12蛍光体を開発している。2002年、General Research Institute for Nonferrous Metals and Grirem Advanced Materials Co., Ltdは中国特許1482208（特許文献３）において、共通活性化作用方式を用いて発光強度を向上させること（一般式：R(3-x-y)M5O12:CexR'y）を発表している。ジェネラルエレクトリックカンパニー（General Electric Company）は米国特許6409938（特許文献４）において、アルミン酸塩蛍光体の量子効率と発光強度は目標との差が大きいので、O2-を部分的にF-に置き換えることにより、量子効率と発光強度を改善できると考えた。
しかしながら、我々の研究結果は、二価金属元素を用いて量子発生率と発光強度を改善できることを示す。二価金属元素は蛍光体におけるAl3+又はY3+と部分的に置き換わり、O2-に置き換わったF- が形成する帯電中心に対して電荷補償を行い、光転換効率を促進し蛍光体の安定性を改善することができる。
本発明において、発明者は、二価金属元素及びフッ素と一緒に塗ることによるアルミン酸塩蛍光体を提示する。当該蛍光体は広い励起波長範囲があり、紫外光、紫光又は青光により励起され、高い発光効率と良好な安定性がある。一方、当該蛍光体を取り込んだ発光デバイスにも関する。
本発明の目的は、紫外光、紫光又は青光により励起することができる、優れた発光性能と安定性とを有する蛍光体を提供することである。
本発明の別の目的は、前述蛍光体が取り込まれた発光デバイスを提供することである。
本発明において、蛍光体は一般式 LnaMb(O,F)12:(R3+,M'2+)xで表される。
式中、LnはSc、Y、La、Pr、Nd、Gd、Ho、Yb、及びSm からなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、2.6≦a≦3.4であり；
MはB、Al及びGaからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、4.5≦b≦5.5であり；
RはCeとTbからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり；
M'はCa、Sr、Ba、MnとZnからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、0.001≦x≦0.4である。
本発明の別の目的は、前述蛍光体が取り込まれた発光デバイスを提供することである。
本発明において、蛍光体は一般式 LnaMb(O,F)12:(R3+,M'2+)xで表される。
式中、LnはSc、Y、La、Pr、Nd、Gd、Ho、Yb、及びSm からなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、2.6≦a≦3.4であり；
MはB、Al及びGaからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、4.5≦b≦5.5であり；
RはCeとTbからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり；
M'はCa、Sr、Ba、MnとZnからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、0.001≦x≦0.4である。
本発明の当該蛍光体を作るために下記工程が必要である：
1、一般式 LnaMb(O,F)12:(R3+,M'2+)x：
式中、LnはSc、Y、La、Pr、Nd、Gd、Ho、Yb及びSm からなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、2.6≦a≦3.4であり、MはB、AlとGaからなる群から選択される少なくとも1種の原子、4.5≦b≦5.5であり、RはCeとTbからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり、M'はCa、Sr、Ba、MnとZnからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、0.001≦x≦0.4である、
に従い、Ln、M、R、M' の単体又は化合物（I）及びフッ化物（II）を原料として、適当な化学量論比で原料を秤量し、前述原料に溶剤（III）を添加して、混合、一緒に破砕して、均一な混合物（IV）を形成する；
2、前記混合物（IV）を還元雰囲気下、高温で焼成する；
3、後処理を行い、本発明の蛍光体を得る。
1、一般式 LnaMb(O,F)12:(R3+,M'2+)x：
式中、LnはSc、Y、La、Pr、Nd、Gd、Ho、Yb及びSm からなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、2.6≦a≦3.4であり、MはB、AlとGaからなる群から選択される少なくとも1種の原子、4.5≦b≦5.5であり、RはCeとTbからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり、M'はCa、Sr、Ba、MnとZnからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、0.001≦x≦0.4である、
に従い、Ln、M、R、M' の単体又は化合物（I）及びフッ化物（II）を原料として、適当な化学量論比で原料を秤量し、前述原料に溶剤（III）を添加して、混合、一緒に破砕して、均一な混合物（IV）を形成する；
2、前記混合物（IV）を還元雰囲気下、高温で焼成する；
3、後処理を行い、本発明の蛍光体を得る。
工程１によれば、Ln、M、R及びM'の化合物（I）は、Ln、M、R 及びM'の酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩及び有機酸塩の群から選択され、フッ化物（II）はLn、M、R、M'、およびアンモニウムのフッ素化物から選択される少なくとも１つの化合物である。溶剤（III）はアルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、H3BO3、ハロゲン化アンモニウム、及び、Ln、M、R、M'の化合物の群から選択される少なくとも1種の化合物である。
工程１によれば、溶剤の含有量は混合物（IV）の0.01〜20質量％である。
工程１によれば、出発原料はアルコール、アセトン又は水において混合、破砕し得る。
工程２によれば、焼成は1回、2回又はそれ以上行うことができる。
工程２によれば、焼成温度は500〜1600℃の範囲である。
工程２によれば、それぞれの焼成時間は0.5〜30時間であるべきである。
工程３によれば、後処理は破砕、気流粉碎、洗浄、乾燥と等級付け等を含む。
工程３によれば、後処理における洗浄は、酸溶液、アルカリ溶液又は水で行うことができる。
工程３によれば、後処置における分級処理プロセスはふるい分け法、水力分類と気流分級処理からの少なくとも1種を選択できる。
工程１によれば、出発原料はアルコール、アセトン又は水において混合、破砕し得る。
工程２によれば、焼成は1回、2回又はそれ以上行うことができる。
工程２によれば、焼成温度は500〜1600℃の範囲である。
工程２によれば、それぞれの焼成時間は0.5〜30時間であるべきである。
工程３によれば、後処理は破砕、気流粉碎、洗浄、乾燥と等級付け等を含む。
工程３によれば、後処理における洗浄は、酸溶液、アルカリ溶液又は水で行うことができる。
工程３によれば、後処置における分級処理プロセスはふるい分け法、水力分類と気流分級処理からの少なくとも1種を選択できる。
本発明の蛍光体の合成方法は非常に簡単であり、汚染が無く、コスト低いことが容易にわかる。この蛍光体は、紫外光、紫光又は青光により励起され、500−600nmにピークがあり半値全幅（ＦＷＨＭ）が30nmを超えるブロードバンド可視光を発光する。即ち、本発明の蛍光体は、紫外光、紫光又は青光LEDで条件を満たすことができる。本発明の蛍光体は、直接に又は他の蛍光体と一緒に、LEDに取り込まれて白光又は着色光発光デバイスを作ることができる。
本発明において、1種の発光デバイスは、本発明の蛍光体と少なくとも1種のLED、例えば紫外光、又は紫光、又は青光LED、を組み合わせて作ることができる。当該蛍光体は化学式Lna Mb(O,F)12:(R3+,M'2+)xで表すことができ、
ここで、LnはSc、Y、La、Pr、Nd、Gd、Ho、YbとSmからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、2.6≦a≦3.4であり；
MはB、AlとGaからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、4.5≦b≦5.5であり；
RはCeとTbからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり；
M'はCa、Sr、Ba、MnとZnからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、0.001≦x≦0.4である。
本発明において、1種の発光デバイスは、本発明の蛍光体と少なくとも1種のLED、例えば紫外光、又は紫光、又は青光LED、を組み合わせて作ることができる。当該蛍光体は化学式Lna Mb(O,F)12:(R3+,M'2+)xで表すことができ、
ここで、LnはSc、Y、La、Pr、Nd、Gd、Ho、YbとSmからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、2.6≦a≦3.4であり；
MはB、AlとGaからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、4.5≦b≦5.5であり；
RはCeとTbからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり；
M'はCa、Sr、Ba、MnとZnからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、0.001≦x≦0.4である。
特に、前記発光デバイスに、他の蛍光体を導入することができる。
本発明の特徴は：
1、本発明の蛍光体は新規の組成を有し、高い発光効率と安定性とを有する。
2、当該蛍光体の製造方法、当該方法は簡単で汚染が無く、コストが低い。
3、当該蛍光体を用いて得られる新しい発光は、寿命が長く、発光効率が高い。
本発明の特徴は：
1、本発明の蛍光体は新規の組成を有し、高い発光効率と安定性とを有する。
2、当該蛍光体の製造方法、当該方法は簡単で汚染が無く、コストが低い。
3、当該蛍光体を用いて得られる新しい発光は、寿命が長く、発光効率が高い。
実施例１
適当な化学量論比に従い、原料、Y2O3(4N)、BaCO3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とNH4F（AR）を秤量する。その内、NH4F（AR）は反応物及び溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及び篩い分けを行って、蛍光体Y2.75Al5O11.8F0.2:(Ce0.05、Ba0.2)を得て、即ち本発明の蛍光体を得ることができる。その励起スペクトルと発光スペクトルを図１に示す。図から、当該蛍光体は紫外光、紫光又は青光により励起され、541nmの黄光を発光できることが見てとれる。
適当な化学量論比に従い、原料、Y2O3(4N)、BaCO3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とNH4F（AR）を秤量する。その内、NH4F（AR）は反応物及び溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及び篩い分けを行って、蛍光体Y2.75Al5O11.8F0.2:(Ce0.05、Ba0.2)を得て、即ち本発明の蛍光体を得ることができる。その励起スペクトルと発光スペクトルを図１に示す。図から、当該蛍光体は紫外光、紫光又は青光により励起され、541nmの黄光を発光できることが見てとれる。
比較例１
適当な化学量論比に従い、Y2O3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とAlF3（4N）を秤量する。その内、AlF3（4N）は反応物及び溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及びふるい分けを行って、蛍光体Y2.95Al5O11.8F0.2: Ce0.05を得る。
適当な化学量論比に従い、Y2O3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とAlF3（4N）を秤量する。その内、AlF3（4N）は反応物及び溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及びふるい分けを行って、蛍光体Y2.95Al5O11.8F0.2: Ce0.05を得る。
比較例２
適当な化学量論比に従い、原料、Y2O3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とYF3（4N）を秤量する。その内、YF3（4N）は反応物及び溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及びふるい分けを行って、蛍光体Y2.95Al5O11.8F0.2:Ce0.05を得る。
適当な化学量論比に従い、原料、Y2O3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とYF3（4N）を秤量する。その内、YF3（4N）は反応物及び溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及びふるい分けを行って、蛍光体Y2.95Al5O11.8F0.2:Ce0.05を得る。
比較例３
適当な化学量論比に従い、Y2O3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とH3BO3（AR）を秤量する。その内、H3BO3（AR）は溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及びふるい分けを行って、蛍光体Y2.95Al5O12:Ce0.05を得る。
前述実施例の蛍光体の、発光メインピーク波長及び相対発光強度を表１に示す。二価金属元素が蛍光体の発光強度を大幅に向上させていることがわかる。
適当な化学量論比に従い、Y2O3(4N)、Al2O3(4N)、CeO2(4N)とH3BO3（AR）を秤量する。その内、H3BO3（AR）は溶剤として機能する。これらの原料を、混合、破砕し、1450℃の還元雰囲気において3時間で焼成する。その後、順次に破砕、洗浄、乾燥及びふるい分けを行って、蛍光体Y2.95Al5O12:Ce0.05を得る。
前述実施例の蛍光体の、発光メインピーク波長及び相対発光強度を表１に示す。二価金属元素が蛍光体の発光強度を大幅に向上させていることがわかる。
実施例２―実施例１１
表２に示した対応する化学式に従ってサンプルを合成する。これらの実施例では、基材、活性剤、及び溶剤を変える。合成方法は実施例１と同じ。これらの実施例の蛍光体の、発光メインピーク波長及び相対発光強度は表２に示す通りである。
表２に示した対応する化学式に従ってサンプルを合成する。これらの実施例では、基材、活性剤、及び溶剤を変える。合成方法は実施例１と同じ。これらの実施例の蛍光体の、発光メインピーク波長及び相対発光強度は表２に示す通りである。
発光デバイスの実施例。
白光発光デバイスは、実施例１の蛍光体をGaInN青光LEDに入れることによって得られる。先ず、蛍光体粉末を樹脂に分散して、それからGaInNのLEDチップに塗付する。回路を溶接して、パッケージングを行ったあと、白光発光デバイスを得る。
白光発光デバイスは、実施例１の蛍光体をGaInN青光LEDに入れることによって得られる。先ず、蛍光体粉末を樹脂に分散して、それからGaInNのLEDチップに塗付する。回路を溶接して、パッケージングを行ったあと、白光発光デバイスを得る。
本発明により、容易に製造され、発光デバイスにおいて高い発光強度を示す蛍光体、及び、該蛍光体を用いる発光デバイスが提供される。
Claims (13)
- 一般式： Lna Mb(O,F)12:(R3+,M'2+)x で表される発光中心を有する基材を含み、
式中、Lnは、Sc、Y、La、Pr、Nd、Gd、Ho、Yb及びSm からなる群から選択される少なくとも２種の金属原子、かつ2.6≦a≦3.4であり；
MはB、Al及びGaからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子、かつ4.5≦b≦5.5であり；
RはCe及びTbからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり；
M'はCa、Sr、Ba、及びZnからなる群から選択される少なくとも1種の金属原子であり； 0.001≦x≦0.4である蛍光体。 - 次の工程を含む請求項1に記載の蛍光体の製造方法：
（１）請求項1の蛍光体の一般式に従い、Ln、M、R、M' の単体又は酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩もしくは有機塩（I）及びフッ化物（II）を原料として、適当な化学量
論比に従い原料を秤量し、前記原料に溶剤（III）を加え、前記原料を一緒に混合、破砕して、混合物（IV）を形成する；
（２）混合物（IV）を還元雰囲気において500〜1600℃の範囲で焼成する；
（３）後処理を行い、本発明の蛍光体を得る。 - フッ化物（II）はLn、M、R 、M'のフッ素化物及びフッ化アンモニウムから選択される少なくとも1つの化合物であり；溶剤（III）は、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、H3BO3、アンモニウムハライド、及びLn、M、R 、M'の酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩もしくは有機塩から選択される少なくとも1つの化合物である請求項２に記載の方法。
- 溶剤の量が、混合物（IV）の0.01〜20質量%である請求項２または３に記載の方法。
- 還元雰囲気での焼成を1回以上行うことができる請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
- 焼成が0.5〜30時間継続される請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
- 後処理が破砕、気流粉碎、洗浄、乾燥、及び分級処理を含む請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
- 後処理における洗浄工程は酸液、アルカリ液又は水を用いて行うことができる請求項７に記載の方法。
- 後処理における分級処理工程は沈降法、選り分け法、水力分類又は気流分級処理からなる群からの少なくとも1種を選択できる請求項７または８に記載の方法。
- 請求項１に記載の蛍光体と紫外光から可視光までの範囲の光を発光することができる半導体発光素子とを含む発光デバイス。
- 少なくとも１つの追加の蛍光体をさらに含む請求項１０に記載の発光デバイス。
- 光源として請求項１０または１１に記載の発光デバイスを用いるディスプレー。
- 光源として請求項１０または１１に記載の発光デバイスを用いる照明装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610114519.8 | 2006-11-13 | ||
| CN2006101145198A CN101182416B (zh) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | 含二价金属元素的铝酸盐荧光粉及制造方法和发光器件 |
| PCT/CN2007/003205 WO2008058462A1 (en) | 2006-11-13 | 2007-11-13 | An aluminate phosphor containing bivalence metal elements, its preparation and the light emitting devices incorporating the same |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010509414A JP2010509414A (ja) | 2010-03-25 |
| JP2010509414A5 JP2010509414A5 (ja) | 2012-11-01 |
| JP5564258B2 true JP5564258B2 (ja) | 2014-07-30 |
Family
ID=39401320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009535549A Active JP5564258B2 (ja) | 2006-11-13 | 2007-11-13 | 二価金属元素を含有するアルミン酸塩蛍光体、その製造方法、及び該蛍光体を組み込んだ発光デバイス |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7850869B2 (ja) |
| JP (1) | JP5564258B2 (ja) |
| KR (1) | KR101101055B1 (ja) |
| CN (1) | CN101182416B (ja) |
| DE (1) | DE112007002622T5 (ja) |
| WO (1) | WO2008058462A1 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9120975B2 (en) | 2006-10-20 | 2015-09-01 | Intematix Corporation | Yellow-green to yellow-emitting phosphors based on terbium-containing aluminates |
| US8529791B2 (en) * | 2006-10-20 | 2013-09-10 | Intematix Corporation | Green-emitting, garnet-based phosphors in general and backlighting applications |
| US8475683B2 (en) | 2006-10-20 | 2013-07-02 | Intematix Corporation | Yellow-green to yellow-emitting phosphors based on halogenated-aluminates |
| US8133461B2 (en) | 2006-10-20 | 2012-03-13 | Intematix Corporation | Nano-YAG:Ce phosphor compositions and their methods of preparation |
| TWI390012B (zh) * | 2008-06-20 | 2013-03-21 | White light emitting diodes and their oxyfluoride phosphor powder | |
| TW201003974A (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-16 | wei-hong Luo | White light emitting diode and light conversion layer thereof |
| CN101323785B (zh) * | 2008-08-14 | 2012-09-05 | 罗维鸿 | 白光发光二极管及其氟氧化物荧光粉 |
| US8329060B2 (en) | 2008-10-22 | 2012-12-11 | General Electric Company | Blue-green and green phosphors for lighting applications |
| US8703016B2 (en) | 2008-10-22 | 2014-04-22 | General Electric Company | Phosphor materials and related devices |
| CN101475799B (zh) * | 2009-01-23 | 2012-05-23 | 罗维鸿 | 用于发光二极管之氟化硼荧光粉及其制法 |
| CN101760197B (zh) * | 2009-10-27 | 2013-08-07 | 上海祥羚光电科技发展有限公司 | 一种白光led用黄色荧光粉及其制备方法 |
| CN101717635B (zh) * | 2009-12-10 | 2013-07-31 | 浙江工业大学 | 一种led用红色荧光粉及其制备方法 |
| CN102102016B (zh) * | 2009-12-17 | 2013-04-24 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 铝酸盐发光材料及其制备方法 |
| CN101787280B (zh) * | 2010-03-23 | 2012-12-05 | 佛山市南海区大沥朗达荧光材料有限公司 | 白光led用yag荧光粉的制造方法 |
| KR101774434B1 (ko) | 2010-03-31 | 2017-09-04 | 오스람 실바니아 인코포레이티드 | 형광체 및 이를 함유한 ｌｅｄ |
| CN102382655B (zh) * | 2010-08-31 | 2013-12-11 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种含磷的led荧光粉及其制造方法和所制成的发光器件 |
| WO2012122401A2 (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-13 | Intematix Corporation | Yellow-green to yellow-emitting phosphors based on halogenated-aluminates |
| CN102604634B (zh) * | 2012-02-10 | 2013-08-28 | 南通南京大学材料工程技术研究院 | 一种白光led用黄色荧光粉 |
| JP2016508174A (ja) * | 2012-12-28 | 2016-03-17 | インテマティックス・コーポレーションＩｎｔｅｍａｔｉｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | テルビウム含有アルミネート系黄緑色〜黄色発光蛍光体 |
| US20160108311A1 (en) * | 2013-05-02 | 2016-04-21 | Merck Patent Gmbh | Phosphors |
| CN104342156B (zh) * | 2013-07-30 | 2016-08-10 | 宁波升谱光电股份有限公司 | 一种荧光粉及其制备方法和含该荧光粉的发光器件 |
| DE102014105846A1 (de) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | Polysecure Gmbh | Kristallines Material, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben |
| US9335011B2 (en) * | 2014-07-02 | 2016-05-10 | General Electric Company | Oxyfluoride phosphor compositions and lighting apparatus thereof |
| CN105623661A (zh) * | 2014-10-29 | 2016-06-01 | 大连利德照明研发中心有限公司 | 荧光材料及其制造方法和包含该荧光材料的组合物 |
| CN105860976B (zh) * | 2016-04-22 | 2018-04-20 | 江苏师范大学 | 一种氟酸盐基蓝色荧光粉及其制备方法 |
| JP2017222868A (ja) * | 2017-07-06 | 2017-12-21 | インテマティックス・コーポレーションＩｎｔｅｍａｔｉｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | テルビウム含有アルミネート系黄緑色〜黄色発光蛍光体 |
| CN114806577A (zh) * | 2021-01-22 | 2022-07-29 | 中强光电股份有限公司 | 波长转换材料及其制造方法、波长转换装置以及投影装置 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS543832B2 (ja) * | 1972-06-15 | 1979-02-27 | ||
| JPS543833B2 (ja) * | 1972-06-15 | 1979-02-27 | ||
| JP3243278B2 (ja) * | 1992-04-10 | 2002-01-07 | 黒崎播磨株式会社 | 固体レーザ用多結晶透明ｙａｇセラミックス |
| TW383508B (en) | 1996-07-29 | 2000-03-01 | Nichia Kagaku Kogyo Kk | Light emitting device and display |
| DE20023590U1 (de) | 1999-07-23 | 2005-02-24 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Leuchtstoff für Lichtquellen und zugehörige Lichtquelle |
| US6409938B1 (en) * | 2000-03-27 | 2002-06-25 | The General Electric Company | Aluminum fluoride flux synthesis method for producing cerium doped YAG |
| CN1318540C (zh) * | 2002-09-13 | 2007-05-30 | 北京有色金属研究总院 | 一种蓝光激发的白色led用荧光粉及其制造方法 |
| CN1239673C (zh) * | 2003-10-23 | 2006-02-01 | 北京有色金属研究总院 | 一种led用红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源 |
| KR100485673B1 (ko) * | 2004-10-11 | 2005-04-27 | 씨엠에스테크놀로지(주) | 백색 발광장치 |
| EP1816241A4 (en) * | 2004-11-08 | 2010-04-28 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | PR-CONTAINING CRYSTAL FOR SCINTILLATOR, MANUFACTURING METHOD, RADIATION DETECTOR AND INSPECTION APPARATUS |
| JP4325629B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2009-09-02 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体及びその製造方法並びにそれを使用した発光装置 |
| JP4779384B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-09-28 | 三菱化学株式会社 | Ｃｅ付活希土類アルミン酸塩系蛍光体及びこれを用いた発光素子 |
| CN1827734A (zh) * | 2005-02-28 | 2006-09-06 | 宜兴新威集团有限公司 | 蓝光发光二极管用黄色荧光粉的制备方法 |
| CN100334184C (zh) * | 2005-11-28 | 2007-08-29 | 常熟市江南荧光材料有限公司 | 白光led用钇铝石榴石发光材料的合成方法 |
| CN100590173C (zh) * | 2006-03-24 | 2010-02-17 | 北京有色金属研究总院 | 一种荧光粉及其制造方法和所制成的电光源 |
| US8133461B2 (en) * | 2006-10-20 | 2012-03-13 | Intematix Corporation | Nano-YAG:Ce phosphor compositions and their methods of preparation |
-
2006
- 2006-11-13 CN CN2006101145198A patent/CN101182416B/zh active Active
-
2007
- 2007-11-13 WO PCT/CN2007/003205 patent/WO2008058462A1/en active Application Filing
- 2007-11-13 DE DE112007002622T patent/DE112007002622T5/de not_active Withdrawn
- 2007-11-13 JP JP2009535549A patent/JP5564258B2/ja active Active
- 2007-11-13 KR KR1020097012144A patent/KR101101055B1/ko active IP Right Grant
-
2009
- 2009-05-13 US US12/465,381 patent/US7850869B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008058462A8 (en) | 2009-06-04 |
| US7850869B2 (en) | 2010-12-14 |
| DE112007002622T5 (de) | 2009-10-29 |
| US20090218585A1 (en) | 2009-09-03 |
| JP2010509414A (ja) | 2010-03-25 |
| CN101182416A (zh) | 2008-05-21 |
| WO2008058462A1 (en) | 2008-05-22 |
| KR101101055B1 (ko) | 2011-12-29 |
| KR20090084934A (ko) | 2009-08-05 |
| CN101182416B (zh) | 2010-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5564258B2 (ja) | 二価金属元素を含有するアルミン酸塩蛍光体、その製造方法、及び該蛍光体を組み込んだ発光デバイス | |
| JP5005759B2 (ja) | 蛍光粉及びその製造方法並びにそれを用いた発光器具 | |
| JP4511885B2 (ja) | 蛍光体及びｌｅｄ並びに光源 | |
| JP5848354B2 (ja) | ホウリン酸塩蛍光体及び光源 | |
| JP5503288B2 (ja) | 二価および三価カチオンを混合したアルミニウムシリケート系橙色−赤色蛍光体 | |
| CN1239673C (zh) | 一种led用红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源 | |
| JP2010509414A5 (ja) | ||
| CN101475801B (zh) | 用于白光led的锑酸盐系列荧光材料及其制备方法 | |
| JP2006063286A (ja) | 蛍光体及び発光装置 | |
| CN111971366A (zh) | 近红外发光荧光体、荧光体混合物、发光元件和发光装置 | |
| JP2009503183A (ja) | 黄色蛍光体及びこれを含む白色発光装置 | |
| KR100802873B1 (ko) | 등색 발광 형광체 | |
| KR101405596B1 (ko) | 알루미늄 실리케이트계 형광체 및 이의 제조방법 | |
| CN103305216B (zh) | 一种硼酸盐基红色荧光粉、制备方法及应用 | |
| JP4989454B2 (ja) | 蛍光体及びそれを用いた発光装置 | |
| JP2005179498A (ja) | 赤色蛍光体材料、赤色蛍光体材料を用いた白色発光ダイオードおよび白色発光ダイオードを用いた照明機器 | |
| JP4752067B2 (ja) | 発光ダイオード用蛍光体 | |
| JP4098354B2 (ja) | 白色発光装置 | |
| CN103320131B (zh) | 一种磷酸盐基红色荧光粉、制备方法及应用 | |
| JP2010053183A (ja) | Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系酸化物を母体とする酸化物蛍光体 | |
| JP2009167382A (ja) | 蛍光材料と発光装置 | |
| JP6273464B2 (ja) | 赤色蛍光体材料および発光装置 | |
| CN106566548A (zh) | 一种白光led用绿色荧光粉及其制备方法 | |
| JP6286676B2 (ja) | 赤色蛍光体材料および発光装置 | |
| JP2014167066A (ja) | 酸窒化物蛍光体及びそれを用いた発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120612 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20120910 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130702 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20130927 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20131004 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131101 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20131205 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20131205 |
|
| 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: 20140610 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140616 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5564258 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 |
|
| 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 |