專利名稱：β型塞隆熒光體、其用途及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及β型塞隆(sialon)熒光體、其用途及其制造方法，所述β型塞隆熒光體可用于以使用了藍(lán)色發(fā)光LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)或紫外發(fā)光 LED(紫外LED)的白色發(fā)光LED(白色LED)等為代表的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著白色LED的高功率化，對其中使用的熒光體的耐熱性、耐久性的要求提高。作為隨著溫度上升的亮度變化小、耐久性優(yōu)異的熒光體，以共價(jià)結(jié)合性強(qiáng)的氮化物·氮氧化物為基體材料的熒光體受到注目。在氮化物·氮氧化物熒光體中，用Eu離子活化了的β型塞隆被由紫外至藍(lán)色光的大范圍的波長的光激發(fā)而發(fā)出在520 545nm的波長區(qū)域具有峰的綠色光，因此作為可用于白色LED的熒光體而對其實(shí)用化進(jìn)行了探討(專利文獻(xiàn)1、2)。然而，其亮度并不一定能足夠令人滿意?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-255895號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 國際公開第2006/121083號小冊子

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的在于提供顯示高亮度的Eu活化β型塞隆熒光體、該熒光體的用途及其制造方法。用于解決問題的方案本發(fā)明人等對于包含Eu的β型塞隆熒光體著眼于Eu的存在狀態(tài)而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在煅燒過程中存在于原料中的Eu并不一定會全部固溶于β型塞隆，還發(fā)現(xiàn) Eu以Eu2+和Eu3+這兩種離子的形式存在、且其受制造條件影響，并且認(rèn)識到在Eu2+的比率為一定以上時(shí)亮度會增高，從而完成了本發(fā)明。SP，本發(fā)明的β型塞隆熒光體的特征在于，其以用通式Si6_zAlz0zN8_z(0 < ζ <4.2)表示的β型塞隆晶體為基體材料，作為活化劑的Eu被固溶在前述β型塞隆晶體中，前述Eu的組成是EU27(EU2++EU3+)為0. 8以上。以下對本發(fā)明的各種實(shí)施方式進(jìn)行例示。以下示出的各種實(shí)施方式可以相互組
I=I O優(yōu)選的是，相對于前述β型塞隆晶體的質(zhì)量，前述Eu的固溶量為0. 1 1質(zhì)量％。優(yōu)選的是，其含有90質(zhì)量％以上的前述β型塞隆晶體。從其他角度來看，本發(fā)明提供一種發(fā)光元件，其具有LED和層疊在LED發(fā)光面一側(cè)的熒光體層，前述熒光體層含有上述記載的β型塞隆熒光體。
另外，進(jìn)一步從其他角度來看，本發(fā)明提供一種照明裝置，其具有上述記載的發(fā)光元件。另外，進(jìn)一步從其他角度來看，本發(fā)明提供一種β型塞隆熒光體的制造方法，該方法包括以下工序在氮?dú)鈿夥障隆?820°C 2200°C的溫度下對上述記載的β型塞隆熒光體的原料混合物進(jìn)行煅燒來得到煅燒物的煅燒工序；在還原性氣氛下、iioo°c以上的溫度下對前述煅燒物進(jìn)行退火的退火工序。優(yōu)選的是，前述原料混合物包含氮化硅、氮化鋁和含Eu化合物。優(yōu)選的是，前述原料混合物進(jìn)一步包含氧化硅和氧化鋁中的至少一者。優(yōu)選的是，前述還原性氣氛是只有氫氣的氣氛、或者是包含稀有氣體和氫氣的混合氣體的氣氛。優(yōu)選的是，前述稀有氣體為氬氣。優(yōu)選的是，前述還原性氣氛是包含稀有氣體和氫氣的混合氣體，氣氛中的以上且小于100%為氫氣。優(yōu)選的是，前述退火工序在1500°C以下的溫度下進(jìn)行。對于前述β型塞隆熒光體的制造方法，優(yōu)選的是，其進(jìn)一步包括對前述煅燒物進(jìn)行酸處理的酸處理工序。優(yōu)選的是，前述酸處理工序通過將前述煅燒物浸漬在由氫氟酸和硝酸形成的混酸中并加熱來進(jìn)行。優(yōu)選的是，前述加熱在前述混酸的溫度為50°C 80°C下進(jìn)行。發(fā)明的效果本發(fā)明的β型塞隆熒光體在由紫外線至可見光的大范圍的波長區(qū)域內(nèi)被激發(fā)而以高熒光發(fā)光效率發(fā)出綠色光，作為綠色熒光體是優(yōu)異的。該β型塞隆熒光體相對于使用環(huán)境變化的亮度變化小，可以單獨(dú)或與其他熒光體組合來用于各種發(fā)光元件、特別是以紫外LED或藍(lán)色LED為光源的白色LED。


圖1為示出比較例1中的合成粉末和酸處理且除去細(xì)粉的粉末的X射線衍射圖案的說明圖。圖2為示出實(shí)施例1和比較例1中得到的熒光體的XANES光譜的說明圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的β型塞隆熒光體以用通式Si6_zAlz0zN8_z(0 < ζ < 4. 2) 表示的β型塞隆晶體為基體材料，作為活化劑的Eu被固溶在前述β型塞隆晶體中，前述 Eu 的組成是 Eu2+/(Eu2++Eu3+)為 0. 8 以上。β 型塞隆晶體具有通式Si6_zAlz0zN8_z(0 < ζ < 4. 2)，ζ 例如為 0. 1,0. 5、1、1. 5、 2,2. 5、3、3. 5、4、4. 1，也可以在此處所例示的任意2個(gè)數(shù)值的范圍內(nèi)。存在于β型塞隆熒光體中的Eu以Eu2+或Eu3+離子的形式存在，Eu2+的比率越高越好，EU27(EU2++EU3+)需要為0.8以上。存在于β型塞隆熒光體中的Eu3+對熒光發(fā)光完全沒有貢獻(xiàn)。因此Eu2+和Eu3+的比率按EU27EU2++EU3+的值計(jì)為0.8以上，上限為理論值的1。Eu2+的產(chǎn)生率可以通過調(diào)整退火溫度、保持時(shí)間、氣氛還原性來進(jìn)行調(diào)整。EU27(EU2++EU3+) 為 0. 8 1，具體而言為 0. 8,0. 81,0. 82,0. 83,0. 84,0. 85,0. 86,0. 88,0. 9,0. 95,0. 99、1。 Eu2+/(Eu2++Eu3+)也可以在此處所例示的任意2個(gè)數(shù)值的范圍內(nèi)。對于Eu2+與Eu3+的比率的定量，例如可以通過測定eu-L3吸收邊的XANES光譜來算出。XANES是X-ray Absorption Near Edge Structure (X射線吸收近邊精細(xì)結(jié)構(gòu))的縮寫，是X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)(XAFS)測定法中的一種分析方法。已知在稀土類元素的L3吸收邊XANES光譜中出現(xiàn)的強(qiáng)吸收峰值能量是由稀土類的價(jià)數(shù)決定的，在為Eu的情況下，Eu2+ 在6970eV附近、Eu3+在6980eV附近分別出現(xiàn)峰，因此可以將二者分離來定量。作為一個(gè)例子，β型塞隆熒光體可以通過將由氮化硅粉末、氮化鋁粉末、氧化銪粉末和/或根據(jù)需要而定的硅、鋁的氧化物形成的混合物在氮?dú)鈿夥障略诟邷叵逻M(jìn)行煅燒來得到。在加熱初期，存在于體系內(nèi)的氧化物(包括氮化物粉末的表面氧化層)發(fā)生反應(yīng)、形成液相，各構(gòu)成元素經(jīng)由該液相擴(kuò)散，生成β型塞隆晶體并進(jìn)行晶粒長大。在上述原料體系中以β型塞隆晶體附近的配方進(jìn)行合成時(shí)，在β型塞隆晶體的基礎(chǔ)上還會副生微量的 AlN多型體(polytypoid)，所述AlN多型體為具有類似于AlN的結(jié)構(gòu)的層狀化合物。即，上述方法所得到的β型塞隆熒光體中包含β型塞隆晶體和AlN多型體。在作為副產(chǎn)物的 AlN多型體中也會固溶作為活化劑的Eu。根據(jù)本發(fā)明人的探討，與β型塞隆晶體相比，Eu優(yōu)先固溶于AlN多型體，因此相對于原料配合時(shí)的Eu設(shè)計(jì)濃度，實(shí)際的β型塞隆晶體中的Eu固溶濃度會降低。為了求出實(shí)際固溶于β型塞隆晶體的Eu量，對第二相(除了 β型塞隆晶體以外的相)的除去進(jìn)行了探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有Eu的AlN多型體可以通過特定條件下的酸處理等來除去。作為具體例子，如果在由氫氟酸和硝酸形成的混酸中對β型塞隆熒光體的合成粉末進(jìn)行加熱處理，則大部分AlN多型體會溶解在酸中，一部分AlN多型體會以亞微米尺寸的氟化物或氟氧化物的形式析出。該氟化物或氟氧化物與β型塞隆晶體顆粒的粒徑差大，因此可通過沉淀分離等容易地除去。通過前述處理，β型塞隆熒光體的合成粉末的Eu含量會減少10 40%， 但熒光特性基本不會變化。即，AlN多型體的有無對β型塞隆熒光體的特性沒有影響。通過用上述方法來從β型塞隆熒光體中除去第二相，可以求出Eu在β型塞隆晶體內(nèi)的固溶量。本實(shí)施方式中，相對于β型塞隆晶體的質(zhì)量，該Eu固溶量優(yōu)選為0.1 1 質(zhì)量％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.3 1質(zhì)量％。如果Eu固溶量小于0. 1質(zhì)量％，則作為β型塞隆熒光體無法獲得足夠的亮度，因而不優(yōu)選。另外，Eu難以固溶于β型塞隆晶體，因此基本上無法得到大于1質(zhì)量％的固溶量。Eu固溶量例如為0. 1,0. 2,0. 3,0. 35,0. 4,0. 45,0. 5、 0. 55,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9,1. 0質(zhì)量％。該Eu固溶量也可以在此處所例示的任意2個(gè)數(shù)值的范圍內(nèi)。從熒光發(fā)光的角度出發(fā)，本實(shí)施方式的β型塞隆熒光體優(yōu)選以高純度、盡可能多地包含上述β型塞隆晶體，可能的話，由單相構(gòu)成是理想的，而即使是包含少許量的不可避免的無定形相和其他結(jié)晶相的混合物，只要在不降低特性的范圍內(nèi)則沒有問題。根據(jù)本發(fā)明人的探討，優(yōu)選本實(shí)施方式的β型塞隆熒光體中含有90質(zhì)量％以上的β型塞隆晶體。反之，β型塞隆晶體的含量小于90質(zhì)量％時(shí)，熒光發(fā)光特性會下降，因而不優(yōu)選。接著，對得到本實(shí)施方式的β型塞隆熒光體的方法進(jìn)行說明。原料例如使用氮化硅(Si3N4)、氮化鋁(AlN)和選自Eu的金屬、氧化物、碳酸鹽、氮化物或氮氧化物中的Eu化合物。使用它們進(jìn)行配合以使在反應(yīng)后形成規(guī)定的β型塞隆熒光體的組成。此時(shí)，也會考慮在氮化硅粉末、氮化鋁粉末中包含的氧化物的量。還可以將氧化硅(SiO2)和/或氧化鋁(Al2O3)混合在原料中。用于原料的化合物、單體并不限定于此處所示出的化合物。例如，原料的硅源可以僅使用金屬硅、也可以使用金屬硅和氮化硅的混合物。 在混合前述的各起始原料時(shí)，可以采用以下方法進(jìn)行干式混合的方法；在基本不與原料各成分反應(yīng)的惰性溶劑中進(jìn)行濕式混合，然后除去溶劑的方法等。作為混合裝置， 適宜使用V型混合機(jī)、搖擺混合機(jī)、球磨機(jī)、振動(dòng)磨等。將上述原料混合粉末填充在至少與該原料的接觸面是由氮化硼形成的坩堝等容器中，在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行加熱，從而使原料粉末內(nèi)的固溶反應(yīng)進(jìn)行，得到β型塞隆熒光體。前述氮?dú)鈿夥罩械臏囟雀鶕?jù)組成而不同，因此不能無差別地規(guī)定，一般優(yōu)選 1820°C以上且2200°C以下。如果氮?dú)鈿夥罩械臏囟冗^低，則存在Eu無法固溶在β型塞隆熒光體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的傾向；如果過高，則為了抑制原料和β型塞隆熒光體的分解而需要非常高的氮?dú)鈮毫?，在工業(yè)上并不優(yōu)選。固溶反應(yīng)后的β型塞隆熒光體成塊狀，因此通過將其破碎、粉碎并根據(jù)情況與分級操作組合來形成規(guī)定尺寸的粉末，從而應(yīng)用于各種用途。為了適宜用作白色LED用熒光體，優(yōu)選使平均粒徑為6 30 μ m。在本說明書，“平均粒徑”是指通過激光衍射 散射法求出的粒度分布中的、體積累計(jì)值為50%時(shí)的粒徑。作為用于使平均粒徑為6 30 μ m的具體例子，可列舉出對塊狀的β型塞隆熒光體用篩孔45 μ m左右的篩進(jìn)行分級處理、將通過了篩的粉末送至下一工序的方法；或者使用球磨機(jī)、振動(dòng)磨、噴射式粉碎機(jī)等普通的粉碎機(jī)來將塊狀的β型塞隆熒光體粉碎至規(guī)定粒度的方法。本實(shí)施方式的β型塞隆熒光體的制造方法在還原性氣氛下、1100°C以上的溫度下將通過上述例示的方法合成的含有Eu的β型塞隆熒光體供給于退火工序，從而提高固溶在β型塞隆晶體內(nèi)的Eu中的Eu2+的比例。還原性氣氛例如是只有還原性氣體的氣氛、 或者是包含稀有氣體和還原性氣體的混合氣體的氣氛。稀有氣體例如為氬、氦等第18族元素的氣體。還原性氣體例如為氨、烴氣、一氧化碳、氫氣等具有還原能力的氣體。對于還原性氣體的混合比例，在還原性氣體為氫氣的情況下，其濃度優(yōu)選為以上且小于100%。這是因?yàn)?，如果濃度過低則還原能力不足。氫氣濃度具體而言為99%以下、90%以下、50%以下、20%以下或10%以下。從防止爆炸的角度來看，氫氣濃度優(yōu)選為作為爆炸界限的4%以下。如果退火工序中的溫度低于1100°C，則由Eu3+向Eu2+的變化減弱，因而不優(yōu)選。對退火工序中溫度的上限沒有特別的規(guī)定，例如為1600°C，優(yōu)選為1500°C左右。這是由于，如果退火溫度太高，則β型塞隆會放出氮?dú)舛纸狻Ｍ嘶饻囟染唧w例如為1100、1150、1200、 1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600°C，也可以在此處所例示的任意2個(gè)數(shù)值的范圍內(nèi)。退火工序的處理時(shí)間優(yōu)選2小時(shí)以上且24小時(shí)以下。如果退火工序中的處理時(shí)間較短，則Eu2+的比例傾向于較小，如果較長，則Eu2+的比例傾向于增大，但過長的話退火工序的效果會達(dá)到極限，因此優(yōu)選2小時(shí)以上且24小時(shí)以下，更優(yōu)選2小時(shí)以上且8小時(shí)以下。退火工序的處理時(shí)間例如為2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24小時(shí)，也可以在此處
所例示的任意2個(gè)數(shù)值的范圍內(nèi)。優(yōu)選將退火工序后的β型塞隆熒光體進(jìn)一步供給于酸處理工序。這是由于，通過該酸處理來進(jìn)行酸洗，熒光特性會提高。作為用于酸處理的酸，可使用選自氫氟酸、硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸中的1種或2種以上的酸，以包含這些酸的水溶液的形式使用。該酸處理的主要目的在于除去在退火工序時(shí)產(chǎn)生的極微量的β型塞隆晶體的分解物，優(yōu)選使用適合于除去該分解物的由氫氟酸和硝酸形成的混酸。該酸處理工序如下進(jìn)行將β型塞隆熒光體分散在包含上述酸的水溶液中，進(jìn)行數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)程度(例如10分鐘 3小時(shí))的攪拌，從而使其與上述酸反應(yīng)。酸的溫度可以是室溫，優(yōu)選為50 80°C。酸處理后，優(yōu)選在用過濾器等將熒光體微粒和酸分離之后進(jìn)行水洗。本實(shí)施方式的β型塞隆熒光體適宜作為發(fā)光元件的熒光體層的材料來使用。發(fā)光元件的一個(gè)例子是具有LED和層疊在LED的發(fā)光面一側(cè)的熒光體層的元件。作為該發(fā)光元件的LED，優(yōu)選使用發(fā)出350 500nm波長的光的紫外LED或藍(lán)色LED，特別優(yōu)選使用發(fā)出440 480nm波長的光的藍(lán)色LED。進(jìn)而，該發(fā)光元件可以組裝于照明裝置。作為照明裝置，有液晶顯示器的背光燈。實(shí)施例將本發(fā)明的實(shí)施例邊與比較例對比邊進(jìn)行詳細(xì)說明。(比較例1)使用V型混合機(jī)(筒井理化學(xué)器械株式會社制造的S-3)混合95. 43質(zhì)量％的宇部興產(chǎn)株式會社制造的α型氮化硅粉末(SN-E10級，氧含量1.0質(zhì)量％ )、3.04質(zhì)量％的 Tokuyama Corporation制造的氮化鋁粉末(F級，氧含量0. 8質(zhì)量％ )、0. 74質(zhì)量％的大明化學(xué)株式會社制造的氧化鋁粉末(TM-DAR級)、0. 79質(zhì)量％的信越化學(xué)工業(yè)株式會社制造的氧化銪粉末(RU級)，進(jìn)一步使它們?nèi)客ㄟ^篩孔250 μ m的篩來除去結(jié)塊，得到原料混合粉末。將此處的配合比設(shè)計(jì)為在β型塞隆的通式Si6_zAlz0zN8_z中，排除氧化銪，使得ζ =0. 25。將此處得到的原料混合粉末填充至帶蓋子的圓筒型氮化硼制容器(電氣化學(xué)株式會社制造的N-I級)，用碳加熱器的電爐在0. SMPa的加壓氮?dú)鈿夥罩小?000°C下進(jìn)行12 小時(shí)的加熱處理。原料混合粉末在加熱處理后形成松散聚集而成的塊狀。將該塊散開，進(jìn)行輕度的碎裂，然后使其通過篩孔45 μ m的篩。在50%氫氟酸和70%硝酸的1 1混酸中、 75°C下對通過了篩而得到的粉末進(jìn)行浸漬30分鐘的酸處理。使酸處理后的粉末沉淀，除去上清液和在酸處理中生成的細(xì)粉，進(jìn)一步加入蒸留水，攪拌并靜置，將除去上清液和細(xì)粉的傾析重復(fù)至溶液的PH為8以下且上清液變透明，將最終得到的沉淀物過濾、干燥，得到比較例1的β型塞隆熒光體。對酸處理前后的β型塞隆熒光體進(jìn)行使用Cu的K α射線的粉末X射線衍射測定 (XRD)，其結(jié)果示于圖1?？稍? θ =30 40°觀察到的AlN多型體的衍射線通過上述處理而消失。通過酸處理，Eu含量由0.80質(zhì)量％降低至0.45質(zhì)量％。此時(shí)的Eu含量是通過ICP發(fā)射光譜分析裝置、即使用Rigaku Corporation制造的“SPECTR0 CIR0S-120”來測定的。(實(shí)施例1)
將比較例1的β型塞 隆熒光體填充至圓筒型氮化硼制容器，用碳加熱器的電爐在大氣壓的氬+4%氫氣的混合氣體氣氛中、1450°C下進(jìn)行8小時(shí)的退火工序。對退火工序后 β型塞隆熒光體進(jìn)行與比較例1同樣的酸處理。退火工序后，β型塞隆熒光體由綠色變?yōu)樯罹G色，酸處理后，變?yōu)轷r綠色。(比較例2)將實(shí)施例1中得到的β型塞隆熒光體填充至氧化鋁坩堝，使用馬弗爐在大氣中進(jìn)行900°C下的退火工序。對退火工序后的粉末進(jìn)行與比較例1同樣的酸處理。退火工序后， β型塞隆熒光體由綠色變?yōu)樗{(lán)綠色，但酸處理后的β型塞隆熒光體的粉體顏色未發(fā)生變化。(實(shí)施例2)將比較例1的β型塞隆熒光體填充至圓筒型氮化硼制容器，用鎢絲加熱器的爐內(nèi)全部為金屬制的電爐在大氣壓的氫氣氣氛中、1450°C下進(jìn)行8小時(shí)的退火工序。對所得粉末進(jìn)行與比較例1同樣的酸處理。在該情況下，顯示與實(shí)施例1同樣的粉體顏色變化。(β型塞隆熒光體的評價(jià))β型塞隆熒光體的發(fā)光效率如下求出。將反射率為99%的標(biāo)準(zhǔn)反射板 (Labsphere公司制造，Spectralon)設(shè)置在積分球中，使用光纖將由發(fā)光光源(Xe燈)分光得到的波長455nm的單色光引入該積分球。將該單色光照射在標(biāo)準(zhǔn)反射板上，使用分光光度計(jì)(大冢電子株式會社制造， MCPD-7000)進(jìn)行反射光的光譜測定。接著，在標(biāo)準(zhǔn)反射板的位置設(shè)置凹部充填有β型塞隆熒光體粉末的元件，同樣照射分光得到的波長455nm的單色光，測定其反射光譜和熒光光
■i並曰O發(fā)光效率如下算出。由450 465nm的波長范圍的標(biāo)準(zhǔn)反射板的反射光譜來算出激發(fā)光光子數(shù)(Qex)。接著，在450 465nm的波長范圍內(nèi)算出熒光體的反射光光子數(shù)(Qref)，在465 SOOnm的范圍內(nèi)算出熒光光子數(shù)(Qem)。由所得三種光子數(shù)來求出外部量子效率(Qem/Qex X 100)、吸收率((Qex-Qref) X 100)、內(nèi)部量子效率(Qem/ (Qex-Qref)X100)。β塞隆熒光體的Eu-L3吸收邊的XANES光譜測定是用設(shè)置在Kyushu Synchrotron Light Research Center (SAGA-LS)的BLll上的XAFS測定裝置來進(jìn)行的。入射X射線能量以約0. 4eV的間隔在6950eV 7020eV之間進(jìn)行掃描。入射側(cè)的X射線強(qiáng)度Itl是使用流動(dòng)有He/N2 = 50/50混合氣體的17cm電離箱、透射X射線強(qiáng)度I是使用流動(dòng)有N2氣的31cm 電離箱、用將累積時(shí)間設(shè)定為2秒鐘/點(diǎn)的透射法來測定的。所得EU-L3吸收邊的XANES光譜如下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化減去比吸收峰值更低能量側(cè)(邊前區(qū)域(pre-edge region))的背景值，并使比吸收峰更高能量側(cè)(邊后區(qū)域 (post-edge region))的背景值強(qiáng)度為1。將標(biāo)準(zhǔn)化了的光譜的、對應(yīng)于階梯狀吸收的部分用反正切函數(shù)、并將對應(yīng)于Eu2+和Eu3+的峰分別用洛倫茲函數(shù)模型化，進(jìn)行擬合。它們的解析使用下述文獻(xiàn)給出的XAFS數(shù)據(jù)分析軟件“Athena”。B. Ravel and Μ. Newville, J. Synchrotron Rad. (2005)，12，p. 537—541.將β型塞隆熒光體的Eu_L3吸收邊的XANES光譜模型化，將作為擬合結(jié)果而得到的、對應(yīng)于Eu2+的洛倫茲函數(shù)面積記為S[Eu2+]、對應(yīng)于Eu3+的洛倫茲函數(shù)面積記為S[Eu3+]時(shí)，將 Eu2+的比率定義為=Eu2V (Eu2++Eu3+) = S [Eu2+]/(S [Eu2+]+S [Eu3+])。表1中示出實(shí)施例1和2、比較例1和2的熒光體通過ICP發(fā)射光譜分析測定的 Eu含量、用波長455nm的單色光進(jìn)行了激發(fā)時(shí)的內(nèi)部量子效率和外部量子效率、以及通過 XANES 測定求出的 Eu2+/ (Eu2++Eu3+)值。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種β型塞隆熒光體，其以用通式Si6_zAlz0zN8_z(0 < Z < 4. 2)表示的β型塞隆晶體為基體材料，作為活化劑的Eu被固溶在所述β型塞隆晶體中，所述Eu的組成是Eu2+/ (Eu2++EU3+)為 0. 8 以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光體，其中，相對于所述β型塞隆晶體的質(zhì)量，所述Eu的固溶量為0. 1 1質(zhì)量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光體，其含有90質(zhì)量％以上的所述β型塞隆晶體。
4.一種發(fā)光元件，其具有LED和層疊在LED的發(fā)光面一側(cè)的熒光體層，所述熒光體層含有權(quán)利要求1所述的β型塞隆熒光體。
5.一種照明裝置，其具有權(quán)利要求4所述的發(fā)光元件。
6.一種β型塞隆熒光體的制造方法，該方法包括以下工序在氮?dú)鈿夥障隆?820°C 2200°C的溫度下對權(quán)利要求1所述的β型塞隆熒光體的原料混合物進(jìn)行煅燒來得到煅燒物的煅燒工序；在還原性氣氛下、iioo°c以上的溫度下對所述煅燒物進(jìn)行退火的退火工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，所述原料混合物包含氮化硅、氮化鋁和含Eu化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，所述原料混合物進(jìn)一步包含氧化硅和氧化鋁中的至少一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，所述還原性氣氛是只有氫氣的氣氛、或者是包含稀有氣體和氫氣的混合氣體的氣氛。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，所述稀有氣體為氬氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，所述還原性氣氛是包含稀有氣體和氫氣的混合氣體，氣氛中的以上且小于100%為氫氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，所述退火工序在 1500°C以下的溫度下進(jìn)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其進(jìn)一步包括對所述煅燒物進(jìn)行酸處理的酸處理工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，所述酸處理工序通過將所述煅燒物浸漬在由氫氟酸和硝酸形成的混酸中并加熱來進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的β型塞隆熒光體的制造方法，其中，權(quán)利要求14的加熱在所述混酸的溫度為50°C 80°C下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種顯示高亮度的Eu活化β型塞隆熒光體、該熒光體的用途及其制造方法。一種β型塞隆熒光體，其特征在于，其以用通式Si6-zAlzOzN8-z(0＜z＜4.2)表示的β型塞隆晶體為基體材料，作為活化劑的Eu被固溶在前述β型塞隆晶體中，前述Eu的組成是Eu2+/(Eu2++Eu3+)為0.8以上。Eu在β型塞隆晶體內(nèi)的固溶量優(yōu)選為0.1～1質(zhì)量％。
文檔編號C09K11/08GK102216418SQ201080003227
公開日2011年10月12日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者南云敏朗, 江本秀幸 申請人:電氣化學(xué)工業(yè)株式會社