荧光物质、发光器件以及用于生产荧光物质的方法技术

技术编号:9824332 阅读:79 留言:0更新日期:2014-04-01 03:00
本发明专利技术涉及荧光物质、发光器件以及用于生产荧光物质的方法具体地,根据本发明专利技术的荧光物质在具有250到500nm波长范围内的峰值的光的激励下发出具有500到600nm波长范围内的峰值的荧光,所述荧光物质在560nm具有4×10-5或更小光吸收系数α560nm。该物质通过下列公式(1)来表示:(M1-xCex)2yAlzSi10-zOuNw(1)。在该公式中,M是从由Ba、Sr、Ca、Mg、Li、Na和K构成的组中选择的金属元素;而x,y,z,u和w是分别满足下列条件的变量:0<x≤1,0.8≤y≤1.1,2≤z≤3.5,u≤1,1.8≤z-u以及13≤u+w≤15。

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉引用本申请基于2012年9月25日提出的在前的日本专利申请N0.2012-211074,并要求它的优先权的利益,该专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本公开的各实施例涉及荧光物质、发光器件,以及用于生产荧光物质的方法。
技术介绍
白光发光器件包括,例如,蓝光LED、在蓝光激励下发出红光的突光物质,以及在蓝光激励下发出绿光的另一种荧光物质,的组合。然而,如果包含在蓝光激励下发出黄光的荧光物质,则可以通过使用较少类型的荧光物质,来生产白光发光器件。黄光发光荧光物质包括Eu激活的原硅酸盐荧光体。 对黄光发光荧光物质的使用进行了各种学习,相应地,对荧光物质在温度特性、量子产额以及颜色呈现属性方面的要求已提高。
技术实现思路
根据本专利技术一方面,提供一种荧光物质,所述荧光物质在具有250到500nm波长范围内的峰值的光的激励下发出具有500到600nm波长范围内的峰值的荧光,所述荧光物质在560nm具有4X10-5或更小的光吸收系数a 560nm,以及所述突光物质通过下列公式(I)来表示:(Ml-xCex)2yAlzSilO-zOuNw(l),其中,M 是从由 Ba、Sr、Ca、Mg、L1、Na 和K构成的组中选择的金属元素;而X、1、z、u和w是分别满足下列条件的变量:0 < X < I,0.8 ≤ y ≤ 1.1,2 ≤ z ≤ 3.5,u ≤ 1,1.8 ≤ z-u 以及 13 ( u+w ( 15。根据本专利技术的另一方面,提供一种发光器件,包括:辐射具有250到500nm波长范围内的峰值的光的发光元件,以及包含当接收来自所述发光元件的光时发出黄光的荧光体的发光层;其中黄光发光荧光体是根据本专利技术所述的荧光物质。根据本专利技术的又一方面,提供一种发光器件,包括:辐射具有250到500nm波长范围内的峰值的光的发光元件,以及包含当从所述发光元件接收光时发出黄光的荧光体和当从所述发光元件接收光时发出蓝光的另一种荧光体的发光层;其中黄光发光荧光体是根据本专利技术所述的荧光物质。根据本专利技术的再一方面,提供一种用于产生根据本专利技术所述的荧光物质的方法,包括下列步骤:混合从M的氮化物和碳化物中选择的材料M,从Al的氮化物,氧化物和碳化物中选择的材料Al,从Si的氮化物,氧化物和碳化物中选择的材料Si,以及从Ce的氧化物,氮化物和碳酸盐中选择的材料Ce,以获取混合物;以及焙烧所述混合物。【附图说明】图1 示出了 晶体结构 Sr2Al3Si7ON13O图2示出了示意地示出了根据一个实施例的发光器件的垂直截面图。图3示出了示意地示出了根据另一实施例的发光器件的垂直截面图。图4示出了在例子I和比较例子I中获得的荧光物质的发射光谱。图5示出了在例子I和比较例子I中获得的荧光物质的吸收光谱。图6示出了在例子I和比较例子I中获得的荧光物质的吸收光谱。【具体实施方式】现在将参考各个附图来说明各实施例。本专利技术的实施例提供一种荧光物质,该荧光物质在具有250到500nm波长范围内的峰值的光的激励下发出具有500到600nm波长范围内的峰值的荧光,所述荧光物质在560nm具有4X 10_5或更小光吸收系数a 56(lnm。该荧光物质通过下列公式(I)来表示:(MhCex)2yAlzSiltrzOuNw (I)其中,M是从由Ba、Sr、Ca、Mg、L1、Na和K构成的组中选择的金属元素;而x, y, z,u和w是分别满足下列条件的变量:O < X ^ I,0.8 ^ y ^ 1.1,2 ^ z ^ 3.5,U^l,1.8 ≤ z-u 以及13 ^ u+w ^ 15。下面将详细地描述实施例。根据该实施例的荧光物质在具有250到500nm波长范围内的峰值的光的激励下发出具有500到600nm波长范围内的峰值的荧光,因此,是能够辐射浅黄绿到橙色的颜色范围的光的荧光体。由于主要发黄色光,因此,该荧光物质下面常常简称为“黄光发光荧光体”。黄光发光荧光体的特征在于吸收少量的发射波长区域内的光。具体而言,本实施例的荧光物质在560nm具有4X 10_5的或更小,优选地,2 X 10_5或更小,的吸收系数(a 560nm)。荧光物质包括与Sr2Si7Al3ON13晶体结构基本上相同的基质,而该基质利用诸如Ce之类的发射中心兀素来激活。根据本实施例的黄光发光突光体通过下列公式(I)来表不:(MhCex)2yAlzSiic1-ZOuNw (I).在该公式中,M是从由Ba、Sr、Ca、Mg、L1、Na和K构成的组中选择的金属元素,并优选地,是Sr ;而X, y, ζ, u和w是分别满足下列条件的变量:O < X ≤ 1,优选地,0.001 ≤ X ≤0.5,0.8 ^ y ^ 1.1,优选地,0.85 ^ y ^ 1.06,2 ≤ζ≤3.5,优选地,2.5≤ζ≤3.3,u ≤1,优选地,0.001 ≤ u ≤ 0.8,1.8^ z-u,优选地,2.0 ^ ζ—u,以及13 ^ u+w ^ 15,优选地,13.2 ^ u+w ^ 14.2。金属元素M优选地是Sr,以便发射光谱可以具有位于适当的波长区域内的峰值。两个或更多元素可以组合使用,作为金属元素M。在该公式中,Ce充当发射中心元素。从由Tb、Eu和Mn构成的组中选择的一个或多个元素可以与Ce组合地用作发射中心元素。如上述公式(I)所示,金属元素M至少部分地替换为发射中心元素Ce。由于包含作为发射中心元素的Ce,因此,本实施例的荧光物质发射浅黄绿色到橙色的颜色范围内的光,即,当由具有250到500nm波长范围内的峰值的光激发时,具有500到600nm波长范围内的峰值的荧光。如果至少0.1mol %的金属元素M替换为Ce (即,如果x是至少0.001),则荧光物质可以具有足够的发光效率。金属元素M可以完全地替换为Ce (即,X可以是I),但是,与Ce的置换比优选地是50mol %或更小(即,x优选地是0.5或更小),以便避免降低发射概率(这种降低常常简称为“浓度猝灭”)。相应地,变量X —定满足条件O < X < 1,优选地,0.001 ^ X ^ 0.5。变量y是0.8或更高,优选地,0.85或更高,以便避免晶体缺陷的形成,并防止效率的降低。然而,另一方面,变量I 一定是1.1或更小,优选地,1.06或更小,以便多余的碱土金属不能以变型的相的形式沉积以降低发光效率。相应地,变量y—定满足条件0.8≤X≤1.1,优选地,0.85≤X≤1.06。变量z —定是2或更高,优选地,2.5或更高,以便多余Si不能以变型的相的形式沉积以降低发光效率。然而,另一方面,如果它大于3.5,多余Al可能以变型的相的形式沉积以降低发光效率。因此,变量z—定是3.5或更小,优选地,3.3或更小。相应地,变量z一定满足条件2≤z≤3.5,优选地,2.5≤z≤3.3。变量u—定是I或更小,优选地,0.8或更小,以便晶体缺陷不能增大以降低发光效率。然而,另一方面,它优选地是0.001或更高,以便维持所希望的晶体结构,并使发射光谱的波长保持适当。相应地,变量U —定满足条件u ( I,优选地,0.001 ^ u ^ 0.8。z-u的值一定是1.8或更高,优选地,2.0或更高,以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光物质,所述荧光物质在具有250到500nm波长范围内的峰值的光的激励下发出具有500到600nm波长范围内的峰值的荧光,所述荧光物质在560nm具有4×10?5或更小的光吸收系数α560nm,以及所述荧光物质通过下列公式(1)来表示:(M1?xCex)2yAlzSi10?zOuNw?????(1)其中,M是从由Ba、Sr、Ca、Mg、Li、Na和K构成的组中选择的金属元素;而x、y、z、u和w是分别满足下列条件的变量:0<x≤1,0.8≤y≤1.1,2≤z≤3.5,u≤1,1.8≤z?u以及13≤u+w≤15。

【技术特征摘要】
2012.09.25 JP 2012-2110741.一种荧光物质,所述荧光物质在具有250到500nm波长范围内的峰值的光的激励下发出具有500到600nm波长范围内的峰值的荧光,所述荧光物质在560nm具有4X 10_5或更小的光吸收系数α 56_,以及所述荧光物质通过下列公式(1)来表示: (MhCex)2yAlzSi10-ANw (1) 其中,M是从由Ba、Sr、Ca、Mg、L1、Na和K构成的组中选择的金属元素;而x、y、z、u和w是分别满足下列条件的变量:O < X ≤ 1,0.8 ≤ y≤ 1.1,2 ≤z ≤ 3.5,u ≤ 1, 1.8≤ z-u 以及 13 ≤ u+w ≤15。2.根据权利要求1所述的荧光物质,其中,M是Sr。3.根据权利要求1所述的荧光物质,其在560nm具有光吸收系数a560nm,以及在430nm具有光吸收系数 α 430nm, 满足比率 α 560nm/ Q 430nm 是5.5或更小的条件。4.一种发光器件,包括: 辐射具有250到500nm波长范围内的峰值的光的发光元件,以及 包含当接收来自所述发光元件的光时发出黄光的荧光体的发光层;其中 黄光发光荧光体是根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:福田由美松田直寿
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:

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