专利名称：荧光体及其发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及由复合氮化物、氮氧化物等含氮化合物构成的荧光体及其制造方法、含荧光体组合物、使用该荧光体的发光装置、图像显示装置以及照明装置。详细地说，本发明涉及在作为第I发光体的半导体发光元件等激发光源发出的光的照射下发出黄绿色 橙色的光的荧光体、含有该荧光体的含荧光体组合物、使用该荧光体的高效率发光装置、图像显示装置和照明装置、以及含氮化合物。
背景技术：
众所周知，从制造的容易性的方面考虑，氮化物逊色于氧化物，但是，很多氮化物具有氧化物和其他无机化合物所不具备的特性。实际上，作为二元系氮化物的Si3N4、BN、AIN、GaN和TiN等在例如基板材料、半导体、发光二极管(light emitting diode。以下为方便起见简称为“LED”。)、结构用陶瓷、涂敷剂等各种用途中得到应用，并实现了工业规模的生产。
另外，近年来，对于由三元系以上的元素构成的氮化物，制造了大量的新物质。特别是最近，在氮化硅基的多元系氮化物、氮氧化物中开发出了具有优异的特性的荧光体材料。已知这些荧光体材料受到蓝色LED或近紫外LED的激发而显示出黄色 红色的发光。
通过将如上所述的蓝色LED或近紫外LED与这些荧光体组合，能够构成发出白色光的发光装置。
例如，专利文献I中记载了一种将荧光体与氮化物系半导体的蓝色LED或LD芯片组合而成的白色发光装置，其中的荧光体是将铈活化钇-铝-石榴石系荧光体的部分Y置换成Lu、Sc、Gd或者La的荧光体。利用该白色发光装置，通过由LED发出的蓝色光和由荧光体发出的黄色光的混色而得到白色光。并且，该白色发光装置作为显示用途等已得到实用化。
另一方面，作为由以Ce为活化剂的氮化物或氮氧化物构成的荧光体，已知JEM相硅氮氧化物为母体的荧光体(非专利文献I)。
并且，作为以氮化物为母体的其它的荧光体，已知La3Si6N11: Ce (专利文献2)。
另外，作为含有碱土金属元素、3价稀土元素和硅的公知氮化物，已知SrYbSi4N7和BaYbSi4N7的空间群为P63mc (非专利文献2)、BaEu(Baa5Eua5)YbSi6N11的空间群为P2J (非专利文献3)。
专利文献1:日本特开平10-190066号公报
专利文献2:日本特 开2003-206481号公报
非专利文献1:《第316回蛍光体同学会講演予稿》、23页
非专利文献2:Zeitschrift fiir Anorganische und Allgemeine Chemie、1997年、623卷、212页
非专利文献3:H.Huppertz、博士论文、Bayreuth 大学、1997发明内容
但是，专利文献I记载的白色发光装置发出的光的显色性低，作为照明用途存在问题。即，上述的铈活化钇-铝-石榴石系荧光体在发光光谱中红色成分少。因此，即使将铈活化钇-铝-石榴石系荧光体与蓝色LED组合，也难以得到暖色的、如在荧光灯领域所说的电灯泡色(JIS Z8110)那样的色温度低且显色性高的照明光。因此，期望一种荧光体，该荧光体含有比铈活化钇-铝-石榴石系荧光体更多的红色成分、并具有半峰宽较宽的发光光谱。
但是，非专利文献I所记载的荧光体的发光色是从蓝色到绿色的范围。另外，专利文献2所记载的荧光体是发出蓝色光的荧光体。并且，在非专利文献2、3任一文献中，也没有明确记载那些荧光体的特性。因此，专利文献1、2和非专利文献I 3等所记载的现有的荧光体难以解决上述问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供半峰宽较宽的新的荧光体及其制造方法、使用该荧光体的含荧光体组合物、发光装置、照明装置和图像显示装置以及在所述荧光体中使用的含氮化合物。
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现了迄今未知的全新的氮化物和氮氧化物等含氮化合物，并发现含有该含氮化合物的结晶相的荧光体作为高性能的黄绿色 橙色荧光体而显示出非常优异的特性，能够适合在发光装置等用途中使用。此外，对制造方法也进行了研究，完成了本发明。
S卩，本发明的荧光体(I)的特征在于，其含有以式[I]表示的结晶相(权利要求1)。
5x+y_w2Si6_w；1_w2Alwl+w20y+wlNn_y_wl [I]
(式[I]中，R表示选自由La、Gd、Lu、Y和Sc组成的组中的至少一种稀土元素，M表示选自由Ce、Eu、Mn、Yb、Pr和Tb组成的组中的至少一种金属元素,A表示选自由Ba、Sr、Ca、Mg和Zn组成的组中的至少一种二价金属元素,x、y、z、wl和w2分别表示以下范围的数值。
权利要求
1.一种荧光体，其特征在于，该荧光体含有以下式[I]表示的结晶相，并且发出绿色或黄绿色的光，R3-x-y-zMzSi6OyNn_y [I] 式[I]中，R选自由La、Gd、Lu、Y和Sc组成的组，至少含有70摩尔％以上的La， M表示选自由Ce、Eu、Mn、Yb、Pr和Tb组成的组中的至少一种金属元素， X、y、z分别表示以下范围的数值，
2.如权利要求1所述的焚光体，其特征在于，该焚光体的发光峰值波长为5IOnm 575nm。
3.如权利要求1所述的荧光体，其特征在于，所述荧光体的R、S1、0、N的各格位的置换元素为5摩尔％以下。
4.如权利要求2所述的荧光体，其特征在于，所述荧光体的R、S1、0、N的各格位的置换元素为5摩尔％以下。
5.如权利要求1所述的突光体，其特征在于，所述突光体用波长460nm的光激发时的发光光谱满足下式[B]，1(B)/I (A) ^ 0.88 [B] 上述式[B]中， I (A)表示在500nm 550nm的波长范围内存在的、最高峰值波长处的发光强度， I (B)表示在比该最高峰值波长长45nm的波长处的发光强度。
6.如权利要求2所述的突光体,其特征在于,所述突光体用波长460nm的光激发时的发光光谱满足下式[B]，I (B)/I (A) ^ 0.88 [B] 上述式[B]中， I (A)表示在500nm 550nm的波长范围内存在的、最高峰值波长处的发光强度， I (B)表示在比该最高峰值波长长45nm的波长处的发光强度。
7.如权利要求1所述的突光体，其特征在于，所述突光体用波长460nm的光激发时的发光色在CIE标准色度学系统中的色度坐标x、y为0.320 ^ X ^ 0.600,0.400 ^ y ^ 0.570。
8.如权利要求2所述的突光体,其特征在于，所述突光体用波长460nm的光激发时的发光色在CIE标准色度学系统中的色度坐标x、y为0.320 ^ X ^ 0.600,0.400 ^ y ^ 0.570。
9.一种发光装置，该发光装置具有第I发光体和在该第I发光体发出的光的照射下发出可见光的第2发光体，其特征在于， 作为该第2发光体，含有第I荧光体而成，该第I荧光体包含权利要求1所述的荧光体。
10.一种发光装置，该发光装置具有第I发光体和在该第I发光体发出的光的照射下发出可见光的第2发光体，其特征在于， 作为该第2发光体，含有第I荧光体而成，该第I荧光体包含权利要求2所述的荧光体。
11.如权利要求9所述的发光装置，其特征在于，作为该第2发光体，含有第2荧光体，该第2荧光体包含与该第I荧光体的发光峰值波长不同的一种以上的荧光体。
12.如权利要求10所述的发光装置，其特征在于，作为该第2发光体，含有第2荧光体，该第2荧光体包含与该第I荧光体的发光峰值波长不同的一种以上的荧光体。
全文摘要
本发明涉及荧光体及其发光装置。为了提供一种发出的荧光包含较多的红色成分、半峰宽较宽的新的荧光体，使荧光体中含有以式[I]表示的结晶相。R3-x-y-z+w2MzA1.5x+y-w2Si6-w1-w2Alw1+w2Oy+w1N11-y-w1[I](R表示La、Gd、Lu、Y和/或Sc、M表示Ce、Eu、Mn、Yb、Pr和/或Tb、A表示Ba、Sr、Ca、Mg和/或Zn、x、y、z、w1和w2表示以下范围的数值。(1/7)≤(3-x-y-z+w2)/6＜(1/2)、0＜(1.5x+y-w2)/6＜(9/2)、0＜x＜3、0≤y＜2、0＜z＜1、0≤w1≤5、0≤w2≤5、0≤w1+w2≤5)。
文档编号H01L33/54GK103254900SQ201310168080
公开日2013年8月21日 申请日期2008年4月3日 优先权日2007年4月18日
发明者瀬户孝俊, 木岛直人 申请人:三菱化学株式会社