荧光体、其制造方法及发光元件技术

本发明专利技术提供一种荧光体，该荧光体通过照射可见光或紫外线而发射近红外光。在本发明专利技术的实施例中，该荧光体含有无机物质，所述无机物质至少包含Eu元素、M[3]元素(M[3]为选自Al、Y、La和Gd的至少1种元素)、Si元素和氮元素，根据需要，还包含选自M[1]元素(M[1]为Li元素)、M[2]元素(M[2]为选自Mg、Ca、Ba和Sr的至少1种元素)和氧元素的至少1种元素，该荧光体在激发源的照射下，在760nm以上且850nm以下范围的波长内具有发光峰的极大值。具有发光峰的极大值。具有发光峰的极大值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】荧光体、其制造方法及发光元件


[0001]本公开涉及一种通过照射可见光或紫外线而发射近红外光的荧光体、其制造方法及使用了荧光体的发光元件。

技术介绍

[0002]近年来，照明从白炽灯泡或荧光灯置换为白色发光二极管。该白色发光二极管是组合蓝色发光二极管(以下称为LED)和将蓝色转变成黄色、红色的荧光体而构成的。作为该用途的荧光体，例如已知专利文献1和2的荧光体。
[0003]另外，作为液晶背光用途，由蓝色LED、具有尖锐光谱的绿色荧光体和红色荧光体构成。作为该用途的绿色荧光体，已知有在β型赛隆中含有铕(以下称为Eu)的荧光体(例如，参照专利文献3)。作为添加了铈(Ce)的荧光体，已知有以JEM相(LaAl(Si6‑
z
Al
z
)N
10
‑
z
O
z
)为基质晶体的蓝色荧光体(专利文献4)。作为红色发光，已知有在Ba2Si5N8或Sr2Si5N8中添加Eu而得的荧光体(专利文献5和非专利文献1)。还已知在M2Si5N8(M＝Ca、Sr、Ba)中添加Li和Ce而得的蓝色、绿色、黄色发光的荧光体(非专利文献2)。
[0004]作为除白炽灯泡或荧光灯以外的灯，已知有卤灯或氙灯。这些灯的特长在于：除了发射波长为380nm～760nm的可见区的光以外，还发射波长为760nm以上的近红外光成分。因此，作为利用了近红外光的分光分析装置等产业设备用光源，仍使用这些灯，并没有置换为LED。
[0005]现有的白色LED以家庭用普通照明或显示器作为用途，因此使用的荧光体是发射380nm～760nm的可见光的材料，对发射近红外光的材料还未进行研究。特别是以2价Eu作为发光离子的荧光体，已知其发射紫外光、蓝光、绿光、黄光、红光，发射760nm以上的近红外光等的材料还未知。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本专利第3837551号说明书；
[0009]专利文献2：日本专利第3837588号说明书；
[0010]专利文献3：日本专利第3921545号说明书；
[0011]专利文献4：国际公开第2005/019376号公报；
[0012]专利文献5：欧洲专利EP1104799A1号公报；
[0013]非专利文献
[0014]非专利文献1：J.W.H.van Krevel著,Eindhoven大学PhD学位论文,On new rare
‑
earth doped M
‑
Si
‑
O
‑
N materials：luminescence properties and oxidation resistance、Eindhoven：Technische Universiteit Eindhoven,荷兰,2000年。
[0015]非专利文献2：Y.Q.Li、G.de With,H.T.Hintzen著,Luminescence properties of Ce
3+
‑
activated alkaline earth silicon nitride M2Si5N8(M＝Ca、Sr、Ba)materials,Elsevier公司,Jounal of Luminescence志,116卷,107
‑
116,2006年。

技术实现思路

[0016]专利技术所要解决的课题
[0017]在本专利技术的实施例中，为了对白色LED附加近红外区的发光，可提供一种若照射紫外光或可见光则发射760nm以上波长的光的荧光体。而且，还可提供其制造方法及利用了荧光体的荧光体转换LED(将荧光体和单色LED组合而成的照明设备)。
[0018]用于解决课题的方法
[0019]在这种状况下，本专利技术人对含有Eu和M[1]元素(M[1]为Li)、M[2]元素(M[2]为Mg、Ca、Ba、Sr)和M[3]元素(M[3]为Al、Y、La、Gd)、Si元素、氮元素、氧元素的氮化物或氧氮化物反复进行了深入研究，结果发现了：具有特定的组成区域范围、特定的固溶状态和特定结晶相的物质可成为在波长760nm～850nm范围的波长内具有峰的荧光体。另外，作为制造所涉及的荧光体的方法，发现了通过将Eu元素的氮化物或氧化物、M[3]元素的氮化物或氧化物、Si元素的氮化物和根据需要选自M[1]元素的氮化物或氧化物、M[2]元素的氮化物或氧化物和Si的氧化物的原料混合、加热来合成荧光体的方法。还发现了：通过将所涉及的荧光体和紫外发光二极管、蓝色发光二极管、可见光发光二极管组合而发射近红外成分的固体设备。其构成如以下所记载。
[0020]在本专利技术的实施例中，荧光体含有无机物质，该无机物质至少包含Eu元素、M[3]元素(M[3]为选自Al、Y、La和Gd的至少1种元素)、Si元素和氮元素，根据需要，还包含选自M[1]元素(M[1]为Li元素)、M[2]元素(M[2]为选自Mg、Ca、Ba和Sr的至少1种元素)和氧元素的至少1种元素，在激发源的照射下，在760nm以上且850nm以下范围的波长内可具有发光峰的极大值。
[0021]所述无机物质为M[1]a
Eu
b
M[2]c
M[3]d
Si
e
O
f
N
g
(其中，a+b+c+d+e+f+g＝1)所表示的组成，参数a、b、c、d、e、f、g可用以下的数值表示：
[0022]0≤a≤0.01
[0023]0.006≤b≤0.15
[0024]0≤c≤0.15
[0025]0.001≤d≤0.07
[0026]0.3≤e≤0.35
[0027]0≤f≤0.05
[0028]0.5≤g≤0.56。
[0029]所述无机物质为M[1]a
Eu
b
M[2]c
M[3]d
Si
e
O
f
N
g
(其中，a+b+c+d+e+f+g＝1)所表示的组成，参数a、b、c、d、e、f、g可用以下的数值表示：
[0030]a＝0
[0031]0.006≤b≤0.13
[0032]0≤c≤0.12
[0033]0.0019≤d≤0.07
[0034]0.3≤e≤0.35
[0035]f＝0
[0036]0.53≤g≤0.56。
[0037]所述无机物质可用下式表示：
[0038](Eu、M[2])
x
M[3]y
Si5N8[0039]其中，x＝2
‑
1.5y、0.1≤y≤0.5。
[0040]所述无机物质可具有与Eu2Si5N8、Ca2Si5N8、Sr2Si5N8、Ba2Si5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种荧光体，其含有无机物质，所述无机物质至少包含Eu元素、M[3]元素、Si元素和氮元素，根据需要，还包含选自M[1]元素、M[2]元素和氧元素的至少1种元素，其中，所述M[3]为选自Al、Y、La和Gd的至少1种元素，所述M[1]为Li元素，所述M[2]为选自Mg、Ca、Ba和Sr的至少1种元素，该荧光体在激发源的照射下，在760nm以上且850nm以下范围的波长内具有发光峰的极大值。2.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述无机物质为M[1]
a
Eu
b
M[2]
c
M[3]
d
Si
e
O
f
N
g
所表示的组成，其中，a+b+c+d+e+f+g＝1，参数a、b、c、d、e、f、g用下述的数值表示：0≤a≤0.010.006≤b≤0.150≤c≤0.150.001≤d≤0.070.3≤e≤0.350≤f≤0.050.5≤g≤0.56。3.根据权利要求2所述的荧光体，其中，所述无机物质为M[1]
a
Eu
b
M[2]
c
M[3]
d
Si
e
O
f
N
g
所表示的组成，其中，a+b+c+d+e+f+g＝1，参数a、b、c、d、e、f、g用下述的数值表示：a＝00.006≤b≤0.130≤c≤0.120.0019≤d≤0.070.3≤e≤0.35f＝00.53≤g≤0.56。4.根据权利要求1～3中任一项所述的荧光体，其中，所述无机物质用(Eu、M[2])
x
M[3]
y
Si5N8表示，其中，x＝2
‑
1.5y、0.1≤y≤0.5。5.根据权利要求1～4中任一项所述的荧光体，其中，所述无机物质具有与Eu2Si5N8、Ca2Si5N8、Sr2Si5N8、Ba2Si5N8中的任一者相同的晶体结构。6.根据权利要求1～5中任一项所述的荧光体，该荧光体不含所述M[2]元素。7.根据权利要求1～6中任一项所述的荧光体，其中，所述M[3]元素为单独的La。8.根据权利要求1～6中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：广崎尚登，
申请(专利权)人：国立研究开发法人物质，
类型：发明
国别省市：