TWI571502B - Oxynitride phosphor powder - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種適宜用於自紫外線發出藍色光源之由被稀土金屬元素激活的α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁構成之氧氮化物螢光體粉末。具體而言係有關於一種在螢光峰波長為580~605nm的範圍下可展現實用的外部量子效率及螢光強度的氧氮化物螢光體粉末。
近年來，因藍色發光二極體(LED)的實用化，而有致力於開發利用該藍色LED的白色LED。因白色LED與習知的白色光源相比消耗電力低且壽命長，故而持續有往液晶面板用背光源、室內外照明機器等用途進展。
而現在所開發出的白色LED係藍色LED表面經塗布有摻雜Ce的YAG(釔．鋁．石榴石)者。但，因摻雜Ce的YAG的螢光峰波長在530nm附近，而該螢光色與藍色LED的光混合後要發出白色的光時，會發出稍微藍色強一點的白色光，故該種類的白色LED有顯色性差的問題。
對此，研究了許多的氧氮化物螢光體，特別係知有被Eu激活的α型矽鋁氧氮化物螢光體可發出比摻雜Ce的
YAG的螢光峰波長長580nm左右的峰波長的(黄~橙色)螢光(參照專利文獻1)，而使用前述α型矽鋁氧氮化物螢光體、或與摻雜Ce的YAG螢光體組合構成白色LED時，可製作出比只使用摻雜Ce的YAG的白色LED更發出色溫低的電球色的白色LED。
然而以下述一般式表示之被Eu激活之含有Ca的α型矽鋁氧氮化物螢光體仍還沒開發出具實用價值的高亮度螢光體。
一般式：CaxEuySi12-(m+n)Al(m+n)OnN16-n
專利文獻2中揭示了一種藉由在原料粉末中添加預先合成的α型矽鋁氧氮化物粉末作為粒成長的晶種，可得比習知更大且表面更平滑的粒子，並且不需軋碎處理即可自合成粉末獲得具特定粒度的粉末，因而具有優異發光效率且於595nm以上波長中具螢光峰的螢光體及其製造方法。
具體來說係揭示了一種組成為(Ca1.67,Eu0.08)(Si,Al)12(O,N)16之(x+y=1.75,O/N=0.03)α型矽鋁氧氮化物螢光體，其於被455nm的藍色光激發時所得之螢光光譜的峰波長為599~601nm範圍，且發光效率(=外部量子效率=吸收率×內部量子效率)為61~63%之α型矽鋁氧氮化物螢光體。
然而在該文獻中並未揭示有以螢光峰波長比599nm小的螢光體及比601nm大的螢光體而具有可實用的發光效率之具體例。
專利文獻3中則係揭示有一種發光裝置，其特徵在於係使用將以一般式：(Caα,Euβ)(Si,Al)12(O,N)16(惟，1.5<α+β<2.2、0<β<0.2、O/N≦0.04)表示之α型矽鋁氧氮化物作為主成分、且比表面積為0.1~0.35m2/g的螢光體，使用其之車輛用燈具，以及頭燈。
而該文獻中揭示有於被455nm的藍色光激發時所得之螢光光譜的峰波長為592、598及600nm之α型矽鋁氧氮化物螢光體的實施例，且該等發光效率(=外部量子效率)分別為61.0、62.7、及63.2%。
然而該文獻中並未揭示以螢光峰波長比592nm小的螢光體及比600nm大的螢光體而具有可實用的發光效率之具體例。
在專利文獻4中係揭示有一種矽鋁氧氮化物螢光體及其製造方法，該矽鋁氧氮化物螢光體係將藉由燒成而構成矽鋁氧氮化物螢光體的金屬化合物混合物於特定壓力氣體中在特定溫度範圍下燒成後，經軋碎至特定粒徑並分級，進而施行熱處理，而具有比習知者可發出高亮度之具特有性質者。
然而在該文獻中具體開示的僅為峰的發光強度，但因峰的發光強度會因測定裝置、測定條件而產生變化，故不確定是否可獲得至實用的發光強度。
專利文獻1：日本特開2002-363554號公報
專利文獻2：日本特開2009-96882號公報
專利文獻3：日本特開2009-96883號公報
專利文獻4：日本特開2005-008794號公報
儘管以調整白色LED的色溫為目的，且以自所欲波長的黄色獲得發橙色光為目的下，而尋求具實用價值的高亮度螢光體，如同上述，仍然還不知於螢光峰波長為580~605nm的廣泛發光峰波長中，有具實用價值的高效率α型矽鋁氧氮化物螢光體。
本發明係針對具580~605nm的螢光峰波長的氧氮化物螢光體，以提供比習知具有更高外部量子效率的氧氮化物螢光體為目的。
本發明者等為解決上述問題而積極檢討的結果，發現了一種螢光體，其係將成為矽源的物質、成為鋁源的物質、成為鈣源的物質、與成為銪源的物質混合成並燒成以形成下述組成式所表示的組成而製得，且將該螢光體製為含有α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁的氧氮化物螢光體粉末，藉由被450nm波長的光激發，可得於峰波長為自580nm至605nm之廣泛的波長域中發出螢光，且此時其外部量子效率特別大之氧氮化物螢光體粉末，故而達至本發明。
組成式：
Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
(惟，式中，0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5；或者，0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5。)
即，本發明為下述者。
(1)一種氧氮化物螢光體粉末，其特徵在於係以下述組成式表示，且包含α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁；組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z(惟，式中，x1、x2、y、z係0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5：或者，0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5)。
(2)如上述(1)之氧氮化物螢光體粉末，其中前述組成式中，x1、x2、y及z係0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0.5<y≦2.0、2.5≦z≦3.2。
(3)如上述(1)之前述氧氮化物螢光體粉末，其中氮化鋁的含量係大於0重量%且小於15重量%。
(4)如前述(1)至(3)中任一項之前述氧氮化物螢光體粉末，其中氧氮化物螢光體粉末所含α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數係7.84Å≦a=b≦7.89Å、5.70Å≦c≦5.74Å。
(5)如前述(1)至(4)中任一項之前述氧氮化物螢光體粉末，其藉由被450nm波長的光激發而發出尖峰波長位於580nm~600nm之波長域的螢光，且此時外部量子效率係60%以上。
(6)如前述(1)之氧氮化物螢光體粉末，其中前述組成式中，2.3<y≦2.5，且氮化鋁的含量係大於0重量%且小於15重量%。
(7)如前述(1)之氧氮化物螢光體粉末，其中前述組成式中，2.5<y≦5.5，且氮化鋁的含量係大於0重量%且小於32重量%。
(8)如前述(1)、(6)至(7)中任一項之氧氮化物螢光體粉末，其中構成氧氮化物螢光體粉末的α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數於前述組成式中，2.3<y≦4.0、7.90Å≦a=b≦7.96Å、5.75Å≦c≦5.79Å。
(9)如前述(1)、(6)至(7)中任一項之氧氮化物螢光體粉末，其中構成氧氮化物螢光體粉末的α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數於前述組成式中，係在4.0<y≦5.5、7.95Å≦a=b≦7.99Å、5.77Å≦c≦5.80Å的範圍內。
(10)如前述(1)、(6)至(9)中任一項之氧氮化物螢光體粉末，其藉由被450nm波長的光激發而發出尖峰波長位於590nm~605nm之波長域的螢光，且此時外部量子效率係60%以上。
(11)如前述(1)至(10)中任一項之氧氮化物螢光體粉末，其以雷射繞射/漫射粒度分布測定裝置所測定出之粒度分布曲線中的50%徑(D50)係10.0~20.0μm，且比表面積係0.2~0.6m2/g。
(12)一種氧氮化物螢光體粉末之製造方法，其特徵在於：
將成為矽源的物質、成為鋁源的物質、成為鈣源的物質、與成為銪源的物質混合並燒成以形成下述組成式所表示的組成，進而製造含有α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁的氧氮化物螢光體粉末，組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z(惟，式中，x1、x2、y、z係0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5；或者，x1、x2、y、z係0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5)。
(13)如前述(12)之氧氮化物螢光體粉末之製造方法，其係在惰性氣體環境中且於1500~2000℃的溫度範圍下進行前述燒成。
(14)如前述(13)或(14)之氧氮化物螢光體粉末之製造方法，其進一步使前述燒成所獲得之燒成物在惰性氣體環境中且於1100~1600℃的溫度範圍下進行熱處理。
根據本發明，可提供一種氧氮化物螢光體粉末，其係以下述組成式表示，於式中，0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5；或者，0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5，且包含α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁者；而該氧氮化物螢光體粉末係藉由被450nm波長的光激發，而會於峰波長為自580nm至605nm之廣泛的波長域中發出螢光，且此時其外部量子效率特別大之高效率氧氮化物螢光體粉末，
組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
圖1係表示本發明氧氮化物螢光體粉末之組成範圍的圖。
圖2係表示實施例2之粉末X射線繞射圖案的圖。
圖3係表示實施例4之粉末X射線繞射圖案的圖。
圖4係實施例2的掃描型電子顯微鏡照片。
圖5係實施例2的截面掃描型電子顯微鏡照片(反射電子像)。
圖6係表示比較例5之粉末X射線繞射圖案的圖。
圖7係表示實施例22之粉末X射線繞射圖案的圖。
圖8係表示實施例29之粉末X射線繞射圖案的圖。
以下將詳細說明本發明。
本發明係有關於一種氧氮化物螢光體粉末，其係以下述組成式表示，於式中，0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5；或者，0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5，且包含α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁者；而該氧氮化物螢光體粉末係藉由被450nm波長的光激發，而會於峰波長為自580nm至605nm之廣泛的波長域中發出螢光，且此時其外部量子效率特別大之高效率氧氮化物螢光體粉末，
組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
所謂α型矽鋁氧氮化物、特別係含Ca之α型矽鋁氧氮化物，係α型氮化矽的Si-N鍵的一部分被取代成Al-N鍵及Al-O鍵，而Ca離子侵入固溶於晶格內而保持電中性之固溶體。
本發明氧氮化物螢光體所含α型矽鋁氧氮化物螢光體係因不僅前述Ca離子還有Eu離子侵入固溶於晶格內，而含Ca之α型矽鋁氧氮化物被激活，並被藍色光激發，而成為以前述一般式所表示之自黄色發出橙色的螢光之螢光體。
使一般稀土族元素激活的α型矽鋁氧氮化物螢光體如同專利文獻1所記載，係以MeSi12-(m+n)Al(m+n)OnN16-n(Me係除了Ca、Mg、Y、或La與Ce之外之鑭系金屬的一種或二種以上者)所表示，且金屬Me係含(Si,Al)3(N,O)4的4式量之α型矽鋁氧氮化物之每個大的3個單位晶胞中最低的1個固溶至每1個單位晶胞中最高的1個。而固溶界限一般來說，金屬元素Me為二價時，於前述一般式中，0.6<m<3.0，且，0≦n<1.5，金屬Me為三價時，0.9<m<4.5，且，0≦n<1.5。而於該範圍以外則無法變成α型矽鋁氧氮化物單相。因此，至今為止的α型矽鋁氧氮化物螢光體的探討還是局限於前述組成範圍內。
發明者針對前述可獲得一般α型矽鋁氧氮化物單相之組成範圍外進行了積極檢討的結果，與前述可獲得α
型矽鋁氧氮化物單相之組成範圍的螢光體相比，如同本案發明，以往在無法獲得α型矽鋁氧氮化物單相之組成領域中，發現了發光效率飛躍提升者。
接著，將具體說明本發明氧氮化物螢光體粉末。
本發明氧氮化物螢光體粉末係於下述組成式中，為以0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5表示之組成(1)；或者，為以0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5表示之組成(2)，且包含α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁者，組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
該組成(1)及組成(2)的區域係示意地表現為2個區域，但如同圖1的組成圖，組成(1)及組成(2)各區域係與α型矽鋁氧氮化物的組成範圍(3)相鄰接，且呈相互連接之實質上為1個的組成區域，只是於組成式的表現上切分出2個組成區域，故請留意其僅為表記者。以下，將示意區分成組成(1)及組成(2)之2個組成區域的氧氮化物螢光體粉末進行說明，但該等實際上為連接的1個組成區域之氧氮化物螢光體粉末。
本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末係以下述組成式表示，且於該組成式中，0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5；並且為包含α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁者。
組成式：
Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
前述x1及x2係表示往矽鋁氧氮化物之Ca離子及Eu離子的侵入固溶量的值，若x2比0.01小、或比0.20大，又，x1比2.50大的話，外部量子效率會變得比60%小。前述x1及x2分別宜為0.4<x1<1.0、0.015≦x2≦0.060。
前述y係金屬元素往矽鋁氧氮化物固溶時為保持電中性所決定的值，故於前述氧氮化物螢光體粉末中，以y=2x1+3x2表示。式中x1的係數2係從固溶於含Ca之α型矽鋁氧氮化物螢光體的Ca離子的價數所給的數值，而式中x2的係數3則係固溶於含Ca之α型矽鋁氧氮化物螢光體的Eu離子的價數所給的數值。並且，本發明組成(1)的氧氮化物螢光體中從含有α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁來看，前述y係與氮化鋁的生成量相關的值。亦即，若y值超過可獲得α型矽鋁氧氮化物單相之組成領域，則會生成氮化鋁或其他鋁含有氧氮化物。
4]本發明組成(1)中，前述y及z的範圍係0<y≦2.3、1.5≦z≦3.5。若y及z為該範圍之組成，則可提供一種外部量子效率為60%以上的高效率氧氮化物螢光體粉末。
前述y若比2.3大則發光峰波長會變得比600nm大。並且前述z係與氧往α型矽鋁氧氮化物的取代固溶量有關的值。z若比3.5大則因生成出的氧氮化鋁結晶相(Al2.81O3.56N0.44結晶相)的量會變得過大，而外部量子效率會變得比60%小。進而，在1≦y<2.3、0≦z<1.5；或者，
2.3≦y<4.0、0≦z<1之範圍中，外部量子效率係在60%以下。而在0≦y<1.0、0≦z<1.5之範圍中，會生成β型矽鋁氧氮化物，而外部量子效率會在60%以下。
並且於本發明組成(1)中，前述y及z的範圍分別宜為0.5<y≦2.0、2.5≦z≦3.2。y及z若為該範圍之組成，則可提供一種外部量子效率更大的高效率氧氮化物螢光體粉末。
本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末以使用CuKα線之X射線繞射(XRD)裝置來鑑定結晶相，則為由分類為三方晶之α型矽鋁氧氮化物結晶相與分類為六方晶之氮化鋁結晶相所構成，而於該等結晶相以外亦有包含氧氮化鋁結晶相(Al2.81O3.56N0.44)結晶相的情況。若為α型矽鋁氧氮化物結晶相的單相時，外部量子效率會變小，並且若氮化鋁結晶相及氧氮化鋁結晶相變得過多的話，則外部量子效率會變小。以氧氮化物螢光體粉末所含之氮化鋁結晶相的含量來說，宜為大於0重量%且小於15重量%。於該範圍下含有氮化鋁結晶相時，外部量子效率會變大。而適宜的態樣為，氧氮化物螢光體粉末所含之氮化鋁結晶相的含量為5重量%以上且13重量%以下，進而為8重量%以上且12重量%以下之範圍。
本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末宜為α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相之合計為85重量%以上，進而以89重量%以上為佳。又，除了α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相之外，氧氮化鋁結晶相
(Al2.81O3.56N0.44)結晶相等其他結晶相全部的合計宜為15重量%以下，進而以11重量%以下為佳。
進而，本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末含有α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相，且以α型矽鋁氧氮化物結晶相為主成分之粒子與以氮化鋁結晶相為主成分之粒子係個別存在。而以各結晶相為主成分之粒子係如何存在的，則可以例如藉由掃描型電子顯微鏡的反射電子像來觀察氧氮化物螢光體粉末的截面，並以能量分散型X射線分析(EDS)來分析各粒子的組成分析以進行確認。如同本發明組成(1)，當以各結晶相為主成分的粒子為個別存在時，外部量子效率可易變大而為佳。
並且，藉由XRD測定可求得α型矽鋁氧氮化物結晶相及氮化鋁結晶相的晶格常數。本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末中，所構成之α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數宜為7.84Å≦a=b≦7.89Å、5.70Å≦c≦5.74Å。α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數若為前述範圍外，則外部量子效率會變小。
進而，本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末中，所構成之α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數以7.86Å≦a=b≦7.89Å、5.71Å≦c≦5.74Å更佳。於該範圍內時，外部量子效率會變得更大。
本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末中，所構成之氮化鋁結晶相的晶格常數宜為3.07Å≦a=b≦3.10Å、4.81Å≦c≦4.86Å。氮化鋁結晶相的晶格常數若為前述範圍
內，則外部量子效率會變得更大。
XRD測定中結晶相的鑑定、晶格常數的精密化、及結晶相的定量化可使用X射線圖案解析軟體來進行。解析軟體則可舉Rigaku公司製PDXL等。此外，氧氮化物螢光體粉末之XRD測定及晶格常數的精密化、及藉裏特沃爾德法(Rietveld refinement)所測之結晶相的定量化係使用Rigaku公司製X射線繞射裝置(Ultima IV Protectus)及解析軟體(PDXL)而進行。
為了使本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末適宜作為白色LED用螢光體使用，宜為粒度分布曲線中的50%徑D50(平均粒徑)為10.0~20.0μm，且比表面積為0.2~0.6m2/g。D50若比10.0μm小、並且比表面積比0.6m2/g大時，發光強度會變低，而D50若比20.0μm大、並且比表面積比0.2m2/g小時，則難以均一分散於密封螢光體的樹脂中，而產生白色LED色調不均。又以平均粒徑(D50)為15~17μm，比表面積為0.2~0.3m2/g為佳。
控制本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末的粒徑及比表面積之方法，則可藉由控制成為原料的氮化矽粉末的粒徑來進行。使用平均粒徑(D50)為1.5μm以上的氮化矽粉末時，氧氮化物螢光體粉末的D50會為10μm以上，且比表面積會為0.2~0.6m2/g，而外部量子效率會變得更大而為佳。
氧氮化物螢光體粉末的D50係經以雷射繞射/漫射粒度分布測定裝置測定之粒度分布曲線中的50%徑。而
氧氮化物螢光體粉末的比表面積係以島津公司製FlowSorb 2300型比表面積測定裝置(氮氣吸附法所行之BET法)而測定。
本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末會被450nm波長域的光激發，而可發出峰波長位於580nm~600nm之波長域的螢光，並且此時外部量子效率係顯示為60%以上。藉此，本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末可藉藍色的激發光而有效獲得長波的橙色螢光，並且以與作為激發光所用的藍色光組合，可有效獲得顯色性佳的白色光。
螢光峰波長可藉由於日本分光公司製FP6500組合積分球之固體量子效率測定裝置來測定。螢光光譜補正雖可以副標準光源來進行，但螢光峰波長會因所用的測定機器或補正條件而產生些許誤差。
此外，外部量子效率可藉由於日本分光公司製FP6500組合積分球之固體量子效率測定裝置來測定吸收率及內部量子效率，並從該等的積來算出。
本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末係以下述組成式表示，且於該組成式中，0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5；並且包含α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁者。
組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
前述x1及x2係表示往矽鋁氧氮化物之Ca離子及
Eu離子的侵入固溶量的值，若x2比0.05小、或比0.20大，又，x1比2.70大的話，外部量子效率會變得比60%小。前述x1及x2分別宜為1.7≦x1≦1.9、0.1≦x2≦0.2。
前述y係金屬元素往矽鋁氧氮化物固溶時為保持電中性所決定的值，故於前述氧氮化物螢光體粉末中，以y=2x1+3x2表示。式中x1的係數2係從固溶於含Ca之α型矽鋁氧氮化物螢光體的Ca離子的價數所給的數值，而式中x2的係數3則係固溶於含Ca之α型矽鋁氧氮化物螢光體的Eu離子的價數所給的數值。並且，本發明組成(1)的氧氮化物螢光體中從含有α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁來看，前述y係與氮化鋁的生成量相關的值。亦即，若y值超過可獲得α型矽鋁氧氮化物單相之組成領域，則會生成氮化鋁或其他鋁含有氧氮化物。
本發明組成(2)中，前述y及z的範圍係2.3≦y≦5.5、1≦z≦2.5。若y及z為該範圍之組成，則可提供一種外部量子效率為60%以上的高效率氧氮化物螢光體粉末。
前述y若比5.5大則氮化鋁結晶相的量會變得過大，而外部量子效率會變得比60%小。又，前述y若比2.3小，則發光峰波長會變得比590nm小。並且前述z係與氧往α型矽鋁氧氮化物的取代固溶量有關的值。z若比2.5大則因所生成的氧氮化鋁結晶相多，而外部量子效率會變得比60%小。進而，在1≦y<2.3、0≦z<1.5；或者，2.3≦y<4.0、0≦z<1之範圍中，外部量子效率係在60%以下。又，在0≦y
<1.0、0≦z<1.5之範圍中，會生成β型矽鋁氧氮化物，而外部量子效率會在60%以下。
本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末以使用CuKα線之X射線繞射(XRD)裝置來鑑定結晶相，則為由分類為三方晶之α型矽鋁氧氮化物結晶相與分類為六方晶之氮化鋁結晶相所構成。若為α型矽鋁氧氮化物結晶相的單相時，外部量子效率會變小。以氧氮化物螢光體粉末所含之氮化鋁結晶相的含量來說，於前述組成式中，若為2.3<y≦2.5時，宜為大於0重量%且小於15重量%；及於2.5<y≦5.5時，宜為大於0重量%且小於32重量%之範圍。於該範圍含有氮化鋁結晶相時，外部量子效率會變大。而以氧氮化物螢光體粉末所含之氮化鋁結晶相的含量來說，於前述組成式中，若為2.3<y≦2.5時，宜為0.1重量%以上、0.5重量%以上，進而宜為1重量%以上且2重量%以下；及於2.5<y≦5.5時，宜為3重量%以上且27重量%以下，進而3重量%以上且11重量%以下之範圍來含有。
本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末宜為α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相之合計為90重量%以上，95重量%以上、進而以99重量%以上為佳。又，除了α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相之外，氧氮化鋁結晶相(Al2.81O3.56N0.44)結晶相等其他結晶相全部的合計宜為10重量%以下，5重量%以下、進而以1重量%以下為佳。
進而，本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末含有α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相，且以α型矽鋁
氧氮化物結晶相為主成分之粒子與以氮化鋁結晶相為主成分之粒子係個別存在。而以各結晶相為主成分之粒子係如何存在的，則可以例如藉由掃描型電子顯微鏡的反射電子像來觀察氧氮化物螢光體粉末的截面，並以能量分散型X射線分析(EDS)來分析各粒子的組成分析以進行確認。如同本發明組成(2)，當以各結晶相為主成分的粒子為個別存在時，外部量子效率可易變大而為佳。
並且，藉由XRD測定可求得α型矽鋁氧氮化物結晶相及氮化鋁結晶相的晶格常數。本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末中，所構成之α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數於前述組成式中，當於2.3<y≦4.0時，宜為7.90Å≦a=b≦7.96Å、5.75Å≦c≦5.79Å；及於4.0<y≦5.5時，宜為7.95Å≦a=b≦7.99Å、5.77Å≦c≦5.80Å的範圍。α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數若為前述範圍外，則外部量子效率會變小。
本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末中，所構成之氮化鋁結晶相的晶格常數宜為3.10Å≦a=b≦3.12Å、4.83Å≦c≦4.91Å的範圍。氮化鋁結晶相的晶格常數若為前述範圍內，則外部量子效率會變得更大。
並且於本發明組成(2)中，前述y及z的範圍分別宜為4.0≦y≦5.5、1.0≦z≦2.5。y及z若為該範圍之組成，則可提供一種外部量子效率更大的高效率氧氮化物螢光體粉末。
XRD測定中結晶相的鑑定、晶格常數的精密化、
及結晶相的定量化可使用X射線圖案解析軟體來進行。解析軟體則可舉Rigaku公司製PDXL等。此外，氧氮化物螢光體粉末之XRD測定及晶格常數的精密化、及藉裏特沃爾德法(Rietveld refinement)所測之結晶相的定量化係使用Rigaku公司製X射線繞射裝置(Ultima IV Protectus)及解析軟體(PDXL)而進行。
為了使本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末適宜作為白色LED用螢光體使用，宜為粒度分布曲線中的50%徑D50(平均粒徑)為10.0~20.0μm，且比表面積為0.2~0.6m2/g。D50若比10.0μm小、並且比表面積比0.6m2/g大時，發光強度會變低，而D50若比20.0μm大、並且比表面積比0.2m2/g小時，則難以均一分散於密封螢光體的樹脂中，而產生白色LED色調不均。又以平均粒徑(D50)為13~15μm，比表面積為0.3~0.4m2/g為佳。
控制本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末的粒徑及比表面積之方法，則可藉由控制成為原料的氮化矽粉末的粒徑來進行。使用平均粒徑(D50)為1.5μm以上的氮化矽粉末時，氧氮化物螢光體粉末的D50會為10μm以上，且比表面積會為0.2~0.6m2/g，而外部量子效率會變得更大而為佳。
氧氮化物螢光體粉末的D50係經以雷射繞射/漫射粒度分布測定裝置測定之粒度分布曲線中的50%徑。而氧氮化物螢光體粉末的比表面積係以島津公司製FlowSorb 2300型比表面積測定裝置(氮氣吸附法所行之BET法)而測
定。
本發明組成(2)的氧氮化物螢光體粉末會被450nm波長域的光激發，而可發出峰波長位於590nm~605nm之波長域的螢光，並且此時外部量子效率係顯示為60%以上。藉此，本發明組成(1)的氧氮化物螢光體粉末可藉藍色的激發光而有效獲得長波的橙色螢光，並且以與作為激發光所用的藍色光組合，可有效獲得顯色性佳的白色光。
螢光峰波長可藉由於日本分光公司製FP6500組合積分球之固體量子效率測定裝置來測定。螢光光譜補正雖可以副標準光源來進行，但螢光峰波長會因所用的測定機器或補正條件而產生些許誤差。
此外，外部量子效率可藉由於日本分光公司製FP6500組合積分球之固體量子效率測定裝置來測定吸收率及內部量子效率，並從該等的積來算出。
本發明氧氮化物螢光體粉末可與公知發光二極體等發光源組合，作為發光元件使用於各種照明器具上。
特別係激發光的峰波長在330~500nm範圍的發光源適宜於本發明氧氮化物螢光體粉末。以紫外線區域來說，氧氮化物螢光體粉末的發光效率高，則可構成良好性能的發光元件。又，因於藍色光源中發光效率亦高，故藉由本發明氧氮化物螢光體粉末的黄色~橙色的螢光與藍色的激發光組合，可構成具良好晝白色~晝光色的發光元件。
接著，將具體說明本發明氧氮化物螢光體粉末的
製造方法。
本發明氧氮化物螢光體粉末係將成為矽源的物質、成為銪源的物質、成為鈣源的物質、與成為鋁源的物質混合成並燒成以形成下述組成式所表示的組成而得者，組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
且於組成式中，0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5；或者，0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5。燒成以在惰性氣體環境中宜以1500~2000℃、更佳係以1700~1800℃之溫度範圍下燒成為佳。並且，適宜的是將所得之燒成物進而在惰性氣體環境中，以1100~1600℃、更佳係以1500~1600℃之溫度範圍下進行熱處理。
原料中成為矽源的物質係從矽的氮化物、氧氮化物、氧化物或由熱分解而成氧化物之前驅物物質而選擇。特別係宜為結晶性氮化矽，藉由使用結晶性氮化矽可獲得外部量子效率高的氧氮化物螢光體。
原料中成為銪源的物質係從銪的氮化物、氧氮化物、氧化物或由熱分解而成氧化物之前驅物物質而選擇。
原料中成為鈣源的物質係從鈣的氮化物、氧氮化物、氧化物或由熱分解而成氧化物之前驅物物質而選擇。
原料中成為鋁源的物質可舉氧化鋁、金屬鋁、氮化鋁，該等粉末可分別單獨使用，亦可併用。
燒成中為了促進燒結，且於更低溫下使α型矽鋁
氧氮化物結晶相生成，宜添加成為燒結助劑的含Li化合物。所用之含Li化合物可舉氧化鋰、碳酸鋰、金屬鋰、氮化鋰，該等粉末可分別單獨使用，亦可併用。並且含Li化合物的添加量係以相對於氧氮化物燒成物1mol，而Li元素為0.01~0.5mol為適當。
將成為矽源的物質、成為銪源的物質、成為鈣源的物質、成為鋁源的物質混合的方法並無特別限制，係可採用其已公知的方法，例如乾式混合的方法、將原料各成分與實質上不會產生反應的惰性溶劑中進行濕式混合去除溶劑的方法等。混合裝置則適宜使用V型混合機、搖擺拌合機、球磨機、振動軋機、媒液攪拌軋機等。
藉由將成為矽源的物質、成為銪源的物質、成為鈣源的物質、成為鋁源的物質之混合物，於惰性氣體環境中宜以1500~2000℃、更宜以1700~1800℃的溫度範圍下燒成，可製得以前述組成式表示之氧氮化物燒成物。惰性氣體環境可由氮或氬等惰氣或該等混合氣體等之惰性氣體構成。為了為惰性氣體環境，雖以不含氧為佳，但亦可以雜質含氧低於0.1vol%，進而低於0.01vol%左右。燒成溫度若低於1500℃則α型矽鋁氧氮化物生成需要長時間的加熱，故而無實用效益。而若高於2000℃則氮化矽及α型矽鋁氧氮化物會昇華分解而升成遊離的矽，故無法獲得外部量子效率高的氧氮化物螢光體粉末。惰性氣體環境中只要可以1500~2000℃之範圍燒成，則燒成所使用之加熱爐就無特別限制。例如可使用以高頻率誘導加熱方式或電阻加熱
方式之批式電爐、旋轉窯、流動化燒成爐、推式電爐等。而充填混合物的坩鍋則可使用BN製坩堝、氮化矽製坩堝、石墨製坩堝、碳化矽製坩堝。由燒成所得之氧氮化物燒成物為凝集少，且分散性良好的粉體。
由上述燒成而得之氧氮化物燒成物更可進行熱處理。藉由將所得之氧氮化物燒成物於惰性氣體環境中、或還元性氣體環境中以1100~1600℃的溫度範圍下進行熱處理，可製得因被450nm波長的光激發，而於發出峰波長在組成(1)中為580nm~600nm、在組成(2)中為590nm至605nm)之波長域的螢光時外部量子效率特別高的氧氮化物螢光體粉末。惰性氣體環境亦可與上述燒成時的惰性氣體環境相同。還元性氣體環境可為氫等的還元性氣體與氮或氬等的惰氣之惰性氣體的混合物構成。雖以不含氧為佳，但只要為低於0.1vol%、進而低於0.01vol%左右則亦可以雜質含有氧。為獲得外部量子效率更高的氧氮化物螢光體粉末，宜將熱處理溫度設為1500~1600℃的範圍。熱處理溫度若低於1100℃、或超過1600℃，則所得之氧氮化物螢光體粉末的外部量子效率會變小。於進行熱處理時的最高溫度中的保持時間，特別係為了獲得高外部量子效率，則以0.5小時以上為佳。若超過4小時則即使進行熱處理，隨時間的延長的外部量子效率的提升亦會停滯，或幾乎不會改變，故於進行熱處理時的最高溫度中的保持時間宜為0.5~4小時之範圍。
只要可於惰性氣體環境中、或還元性氣體環境
中，以1100~1600℃的溫度範圍下進行熱處理，則熱處理所使用的加熱爐並無特別限制。例如可使用以高頻率誘導加熱方式或電阻加熱方式之批式電爐、旋轉窯、流動化燒成爐、推式電爐等。而充填混合物的坩鍋可使用BN製坩堝、氮化矽製坩堝、石墨製坩堝、碳化矽製坩堝。
藉由於前述惰性氣體環境中、或還元性氣體環境中，以1100~1600℃的溫度範圍下進行熱處理，本發明氧氮化物螢光體粉末的螢光峰波長與熱處理前的氧氮化物燒成物相比，會位移至0.5~2.5nm左右長波長側，而同時外部量子效率及螢光峰波長中的發光強度會提升。
本發明氧氮化物螢光體粉末適宜的一態様為，一種氧氮化物螢光體粉末，係藉由前述記載的製造方法製得之螢光體粉末，更詳言之，係混合成為矽源的物質、成為銪源的物質、成為鈣源的物質、成為鋁源的物質，於惰性氣體環境中以1500~2000℃的溫度範圍下燒成，接著於惰性氣體環境中，以1100~1600℃的溫度範圍下進行而得者，其組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z
且於組成式中，0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0<y≦2.3及1.5≦z≦3.5；或者，0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、2.3≦y≦5.5及1≦z≦2.5。
以下將與具體例以更詳細說明本發明。
(實施例1)
將氮化矽與氧化銪、氮化鋁、氧化鋁、碳氧化鈣於已摻雜氮的手套箱內秤量成表1之氧氮化物的設計組成，並用乾式振動軋機混合，而得混合粉末。氮化矽粉末的比表面積及平均粒徑分別為0.3m2/g、8.0μm。將所得之混合粉末放入氮化矽製坩鍋，並準備於石墨電阻加熱式電爐中，於一邊使氮流通於電爐內(氧濃度低於0.01vol%)、一邊保持在常壓的狀態下，升溫至1725℃後，於1725℃下保持12小時而製得氧氮化物燒成物。
將所得之氧氮化物燒成物裂解並分級成粒徑為5~20μm的粉末後，將所得之粉末放入氧化鋁坩堝，並準備於石墨電阻加熱式電爐中，於一邊使氮流通於電爐內(氧濃度低於0.01vol%)、一邊保持在常壓的狀態下，升溫至1600℃後，於1600℃下保持1小時而製得本發明氧氮化物螢光體粉末。
所得之氧氮化物螢光體粉末的平均粒徑(D50)為13.8μm，比表面積為0.34m2/g。
本發明氧氮化物螢光體粉末的D50係以雷射繞射/漫射粒度分布測定裝置測定之粒度分布曲線中的50%徑。並且，前述氧氮化物螢光體粉末的比表面積係用島津公司製FlowSorb 2300型比表面積測定裝置，以氮氣吸附法所行之BET法而測定。
又，進行了所得氧氮化物螢光體粉末的XRD測定。氧氮化物螢光體粉末係由α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相構成，含量分別為95重量%與5重量%。並且α
型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相的晶格常數分別為a=b=7.846Å、c=5.703Å，與a=b=3.071Å、c=4.832Å。
進而，為評估所得氧氮化物螢光體粉末的螢光特性，而使用於日本分光公司製FP-6500組合積分球的固體量子效率測定裝置，測定激發波長450nm中的螢光光譜，並同時測定吸收率與內部量子效率。自所得之螢光光譜導出螢光峰波長與其波長中的發光強度，而自吸收率與內部量子效率算出外部量子效率。又，亮度指標之相對螢光強度係以市售品YAG：Ce系螢光體(化成optics公司製P46Y3)的同激發波長之發光光譜最高強度的值為100%時，螢光峰波長中的發光強度的相對值。將實施例1氧氮化物螢光體粉末的螢光特性的評價結果示於表1，並且將氧氮化物螢光體粉末的生成結晶相與含量、晶格常數、比表面積、及平均粒徑示於表2。
(實施例2~10)
除了將實施例2~10的原料粉末秤量並混合成氧氮化物螢光體粉末可為表1的設計組成外，係以與實施例1同樣的方法獲得氧氮化物螢光體粉末。並以與實施例1同樣的方法測定所得之氧氮化物螢光體粉末的螢光特性、平均粒徑、比表面積、生成結晶相及含量、晶格常數。將結果記載表1及表2。並將實施例2及實施例4的粉末X射線繞射圖案示於圖2及圖3。由圖2可知，生成結晶相係α型矽鋁氧氮化物相與氮化鋁相。又，由圖3可知，生成結晶相係α型矽鋁氧氮化物相、氮化鋁相、及氧氮化鋁相(Al2.81O3.56N0.44)。
由表1可知，如實施例3、4、8、9所示，前述一般式中0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0.5<y≦2.0、2.5≦z≦3.2之範圍的氧氮化物螢光體粉末具有特別大的外部量子效率。
圖4中係顯示實施例2氧氮化物螢光體粉末的掃描型顕微鏡照片。其係粒徑較一致的粒子，可知係由無凝集的單分散粒子構成。又，圖5係顯示實施例2氧氮化物螢光體粉末截面的掃描型顕微鏡照片(反射電子像)。照片中存在有看起來較白的粒子與看起來較黒的粒子(粒子(1))，粒子(1)係以氮化鋁為主成分的粒子。就粒子(1)經由EDS進行組成分析的結果，Si=0.2at%、Al=29.8at%、O=0.3at%、N=28.8at%、C=40.9at%。此外，所檢測出的C係受到包埋了氧氮化物螢光體粉末之樹脂的影響。
(實施例11、12)
除了將原料的氮化矽粉末的比表面積及平均粒徑分別製成2.5m2/g、1.5μm與10.0m2/g、0.2μm以外，係以與實施例3同樣的方法製得氧氮化物螢光體粉末。以與實施例1同樣的方法測定所得之氧氮化物螢光體粉末的螢光特性、平均粒徑、比表面積、生成結晶相及含量、晶格常數。將其結果記載於表1及表2。而可知相對於氧氮化物螢光體粉末的比表面積、平均粒徑為0.99m2/g、9.7μm的實施例12，氧氮化物螢光體粉末的比表面積為0.2~0.6m2/g、且平均粒徑為10.0~20.0μm的實施例3及11的外部量子效率係較大。
(比較例1~13)
除了將比較例1~13的原料粉末秤量並混合成氧氮化物螢光體粉末可為表1的設計組成以外，係以與實施例1同樣的方法製得氧氮化物螢光體粉末。以與實施例1同樣的方法測定了所得之氧氮化物螢光體粉末的螢光特性、平均粒徑、比表面積、生成結晶相及含量、晶格常數。並將其結果記載於表1及表2。又，將比較例5的粉末X射線繞射圖案顯示於圖6。由圖6可知，生成結晶相僅為α型矽鋁氧氮化物相。雖未將粉末X射線繞射圖案予以圖示，但比較例4中生成有α型矽鋁氧氮化物相與β型矽鋁氧氮化物相。
(實施例21)
將氮化矽與氧化銪、氮化鋁、氧化鋁、碳氧化鈣於已摻雜氮的手套箱內秤量成表3之氧氮化物的設計組成，並用乾式振動軋機混合，而得混合粉末。氮化矽粉末的比表面積及平均粒徑分別為0.3m2/g、8.0μm。將所得之混合粉末放入氮化矽製坩鍋，並準備於石墨電阻加熱式電爐中，於一邊使氮流通於電爐內、一邊保持在常壓的狀態下，升溫至1725℃後，於1725℃下保持12小時而製得氧氮化物燒成物。
將所得之氧氮化物燒成物裂解並分級成粒徑為5~20μm的粉末後，將所得之粉末放入氧化鋁坩堝，並準備於石墨電阻加熱式電爐中，於一邊使氮流通於電爐內、一邊保持在常壓的狀態下，升溫至1600℃後，於1600℃下保持1小時而製得本發明氧氮化物螢光體粉末。
本發明氧氮化物螢光體粉末的D50係以雷射繞射/漫射粒度分布測定裝置測定之粒度分布曲線中的50%徑。並且，前述氧氮化物螢光體粉末的比表面積係用島津公司製FlowSorb 2300型比表面積測定裝置，以氮氣吸附法所行之BET法而測定。
又，進行了所得氧氮化物螢光體粉末的XRD測定。氧氮化物螢光體粉末係由α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相構成，含量分別為97重量%與3重量%。並且α型矽鋁氧氮化物結晶相與氮化鋁結晶相的晶格常數分別為a=b=7.941Å、c=5.776Å、a=b=3.105Å、c=4.886Å。
進而，為評估所得氧氮化物螢光體粉末的螢光特性，而使用於日本分光公司製FP-6500組合積分球的固體量子效率測定裝置，測定激發波長450nm中的螢光光譜，並同時測定吸收率與內部量子效率。自所得之螢光光譜導出螢光峰波長與其波長中的發光強度，而自吸收率與內部量子效率算出外部量子效率。又，亮度指標之相對螢光強度係以市售品YAG：Ce系螢光體(化成optics公司製P46Y3)的同激發波長之發光光譜最高強度的值為100%時，螢光峰波長中的發光強度的相對值。將實施例21氧氮化物螢光體粉末的螢光特性的評價結果示於表3，並且將氧氮化物螢光體粉末的生成結晶相與含量、晶格常數、比表面積、及平均粒徑示於表4。
(實施例22~29)
除了將實施例22~29的原料粉末秤量並混合成氧氮化物螢光體粉末可為表3的設計組成外，係以與實施例21同樣的方法獲得氧氮化物螢光體粉末。並以與實施例21同樣的方法測定所得之氧氮化物螢光體粉末的螢光特性、平均粒徑、比表面積、生成結晶相及含量、晶格常數。將結果記載表3及表4。並將實施例22及實施例29的粉末X射線繞射圖案示於圖7及圖8。由圖7及圖8可知，生成結晶相係α型矽鋁氧氮化物相與氮化鋁相。
(實施例30、31)
除了將原料的氮化矽粉末的比表面積及平均粒徑分別製成2.5m2/g、1.5μm與10.0m2/g、0.2μm以外，係以與實施
例25同樣的方法製得氧氮化物螢光體粉末。以與實施例21同樣的方法測定所得之氧氮化物螢光體粉末的螢光特性、平均粒徑、比表面積、生成結晶相及含量、晶格常數。將其結果記載於表3及表4。而可知相對於氧氮化物螢光體粉末的比表面積、平均粒徑為1.13m2/g、9.2μm的實施例31，氧氮化物螢光體粉末的比表面積為0.2~0.6m2/g、且平均粒徑為10.0~20.0μm的實施例25及30的外部量子效率係較大。
本發明氧氮化物螢光體粉末可於峰波長為580nm~605nm之廣泛的波長域中發出螢光，且此時的外部量子效率特別大，係高效率的氧氮化物螢光體粉末，並可以調整白色LED色溫度之目的、並且以獲得自所欲波長的黄色發出橙色光之目的下，作為具實用價值之高亮度的螢光體利用。
Claims (13)
- 一種氧氮化物螢光體粉末，其特徵在於係以下述組成式表示，且包含α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁；組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z(惟，式中，x1、x2、y、z係0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0.5<y≦2.0及2.5≦z≦3.2(以下稱該組成為組成(1))；或者，x1、x2、y、z係0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、4.0≦y≦5.5及1≦z≦2.5(以下稱該組成為組成(2))；氧氮化物螢光體粉末為組成(1)時，其受到450nm波長光之激發而發出尖峰波長位於580nm~600nm之波長域的螢光，且此時外部量子效率係60%以上；氧氮化物螢光體粉末為組成(2)時，其受到450nm波長光之激發而發出尖峰波長位於590nm~605nm之波長域的螢光，且此時外部量子效率係60%以上。
- 如申請專利範圍第1項之氧氮化物螢光體粉末，其中前述組成式中，0.5<y≦2.0，且氮化鋁的含量係大於0重量%且小於15重量%。
- 如申請專利範圍第2項之氧氮化物螢光體粉末，其中氮化鋁的含量係5重量%以上且小於12重量%。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氧氮化物螢光體 粉末，其中前述組成式中，0.5<y≦2.0，且構成氧氮化物螢光體粉末的α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數係7.84Å≦a=b≦7.89Å、5.70Å≦c≦5.74Å。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氧氮化物螢光體粉末，其以雷射繞射/漫射粒度分布測定裝置所測定出之粒度分布曲線中的50%徑(D50)係10.0~20.0μm，且比表面積係0.2~0.6m2/g。
- 如申請專利範圍第1項之氧氮化物螢光體粉末，其中前述組成式中，4.0<y≦5.5，且氮化鋁的含量係大於0重量%且小於32重量%。
- 如申請專利範圍第6項之氧氮化物螢光體粉末，其中氮化鋁的含量係3重量%以上且小於27重量%。
- 如申請專利範圍第1、6至7項中任一項之氧氮化物螢光體粉末，其中前述組成式中，4.0<y≦5.5，且構成氧氮化物螢光體粉末的α型矽鋁氧氮化物結晶相的晶格常數係在7.95Å≦a=b≦7.99Å、5.77Å≦c≦5.80Å的範圍內。
- 如申請專利範圍第1、6至7項中任一項之氧氮化物螢光體粉末，其以雷射繞射/漫射粒度分布測定裝置所測定出之粒度分布曲線中的50%徑(D50)係10.0~20.0μm，且比表面積係0.2~0.6m2/g。
- 一種氧氮化物螢光體粉末之製造方法，其特徵在於：將成為矽源的物質、成為鋁源的物質、成為鈣源的物質及成為銪源的物質混合並燒成以形成下述組成式所示的組成，進而製造含有α型矽鋁氧氮化物與氮化鋁 的氧氮化物螢光體粉末；組成式：Cax1Eux2Si12-(y+z)Al(y+z)OzN16-z(惟，式中，x1、x2、y、z係0<x1≦2.50、0.01≦x2≦0.20、0.5<y≦2.0及2.5≦z≦3.2；或者，x1、x2、y、z係0<x1≦2.70、0.05≦x2≦0.20、4.0≦y≦5.5及1≦z≦2.5)。
- 如申請專利範圍第10項之氧氮化物螢光體粉末之製造方法，其係在惰性氣體環境中且於1500~2000℃的溫度範圍下進行前述燒成。
- 如申請專利範圍第10或11項之氧氮化物螢光體粉末之製造方法，其進一步使前述燒成所獲得之燒成物在惰性氣體環境中且於1100~1600℃的溫度範圍下進行熱處理。
- 一種氧氮化物螢光體粉末，係以如申請專利範圍第10至12項中任一項之氧氮化物螢光體粉末之製造方法所製造者。
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