WO2010002015A1 - 赤色蛍光体、赤色蛍光体の製造方法、白色光源、照明装置、および液晶表示装置 - Google Patents

赤色蛍光体、赤色蛍光体の製造方法、白色光源、照明装置、および液晶表示装置 Download PDF

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red
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秋保啓
楠木常夫
五十嵐崇裕
伊澤孝昌
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Definitions

  • the present invention relates to a red light body and a method for manufacturing the same, a white light device using the red light material, and a device.
  • White light composed of light-emitting diodes is used for the device and the device.
  • a blue light-emitting diode (denoted) with an indium umagnet net (denoted by TG Ce) that contains cerium is known.
  • white light with a blue G Ce light body has a reddish white light in the spectrum of the YG Ce light body, so there is no bluish white light. For this reason, it is difficult to achieve pure white light with an illumination device constructed using this colored light. In addition, it is difficult to display the actual display with the liquid crystal device used for this colored light. In addition, the white light with green and red compound light bodies arranged in the blue color is subject to water decomposition of the compound light bodies, so that the luminance deteriorates with time. For this reason, it is difficult to display a quality that can prevent the brightness from being reduced by using the lighting and the device constructed using this colored light.
  • the bright light body to achieve the purpose has the elements, um (), (S), aum (, oxygen (), and () in the case of the following (), provided that the composition ( The elements in) are the ones of gneum (, (C a), strontium (S) or lithium (Ba). Also, this (),,,,, 3 5,, 2, O Satisfies the relationship of zero.
  • the light structure of 1 above has a strong light emission and high brightness because of the presence of strontium. It has been confirmed that this light, for example, with a length of 662 pixels, can produce approximately 5 times the intensity of the G Ce light. This is also the red light law.
  • Um (), (S), and Aum are prepared so that A has the composition ().
  • a light body having the composition () can be obtained by using the color light emitting diode having a green light body together with the above light body. It is a white light placed on the window, a lighting device with a plurality of these colored lights on the base, and a liquid crystal device using this colored light as a net light.
  • a red light wavelength for example, 6 ⁇ 4 to 7 7 O
  • the luminous intensity is high and the luminance is high. Therefore, it is possible to obtain bright color light of three colors, that is, the color light of the blue light emitting diode, the green light by the green light body, and the red light by the red light body. And with such lighting and lighting using white light, it is possible to display with bright light.
  • a bright light body has a red light emitting pixel length, red light is possible, and the luminous intensity is higher than that of a conventional light body and the brightness is high.
  • Bright color light which has a light emission pixel length in red, has higher luminous intensity than conventional color-based light bodies, and has high brightness. There is a point if you can.
  • the bright color light is used for the light that illuminates the light, so the light illuminates the light with a wide bright color light.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the spectrum of a bright light body.
  • 2 and 3 are diagrams showing the luminous properties of a bright light body.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the chromaticity (X) of a bright light body.
  • Fig. 4 shows the scale of the bright light's text as the maximum pixel C p S m (that).
  • the spectrum of the bright light body was categorized as the maximum pixel C S (part 2).
  • composition () is a sketch of the light body in which the number of children of Aum (1) has changed in composition ().
  • Fig. 7 is a diagram showing the case where (9) of the ac (9) and (a) of the total of aum are changed based on 6.
  • Fig. 8 is a graph showing the relationship between the luminous intensity of light and the luminous intensity.
  • FIG. 9 is a diagram showing the properties of the red light body produced in the implementation.
  • 0 is a footer showing an embodiment of the law of the bright light body.
  • FIG. 5 is a plan view showing an embodiment relating to bright colored light.
  • Figure 2 shows the spectrum of an example of bright colored light.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state of implementation relating to the clarification.
  • Fig. 4 shows a state of implementation relating to the clarification.
  • 5 is the S image of the red light body produced in the implementation.
  • 6 is the point of the red light body produced in the implementation.
  • Fig. 7 shows the X-ray analysis spectrum of the red light body produced in the implementation.
  • 9 is the spectrum of the XR analysis of the photoconductor produced in the implementation. 20 is the ratio of the luminous intensity ratio when producing a red light.
  • 25 is the amount of the element remaining in the red light body when making the red light body.
  • 26 is the diameter of the red light body when producing a red light body.
  • 27 is the ratio of the brightness of the red light to the when making the red light.
  • Figure 29 shows the results when the ratio of carbonic acid, nitriding, and nitrogen is changed while the ratio of lanthanum and aluminum is fixed.
  • FIG. 30 is a diagram showing the X-axis of a light body produced by the method of Ming.
  • the element in the composition () is one of gneum (sium (C a), sutium (S), and um (a)).
  • strontium (S) is preferred. It is done.
  • um (C a) the amount of um C a) can control the length of the red light body as will be described later.
  • composition (),,,,,, 35, O, O 2, 0 is satisfied.
  • the nitrogen (number of elements 2 2) 3 in the composition () is calculated so that the sum of the number of elementary elements in the composition () becomes neutral.
  • the number of () elements in the composition () is compensated and the elements constituting the composition () are compensated, then 0 of 2 () 2 4X 9 3 2 3 is obtained.
  • the number of children of nitrogen () is calculated so that the sum of the number of elementary elements in the composition () becomes neutral.
  • composition () above is a compound composed of a crystal belonging to the oblique point P 2.
  • the part (S) is replaced by aum (.
  • the characteristics of the light body in the above structure will be explained.
  • the sketches of the light bodies () to (7) are shown.
  • the spectrum of the conventional GC e phosphor is shown.
  • the light bodies () to (7) of the composition () read from the spectrum are shown.
  • Measurements are measured when SP X ORO OG3 is irradiated with 450. Sampe u degrees degrees
  • the light body to (7) in the range of the composition () is about 5 times higher in pixel length than the conventional Y light body. Also, the peak length is 620 to 670, and it can be seen that good red light emission is obtained compared to the color of the conventional VA light body.
  • the light bodies () to (3) having a composition () of 0.5 can obtain particularly good red light emission near the emission spectrum.
  • the composition () if the light bodies are () to (7) of 5, it is possible to obtain light emission with a high degree of pixel length in the emission spectrum.
  • composition () shows the ratio of the light in the composition range to that in the composition () as for the conventional GC e light. 2 From (), the photo of composition () has a luminous intensity near 3 ⁇ 75 and emits light depending on the degree of um (). You can see that the degree changes. And if the composition () has a luminous intensity of 5 times that of the conventional GC e illuminant, it is possible to obtain the highest luminous intensity in the vicinity of 3.75. I understand that.
  • the degree of the light body in the range of the composition () relative to the x of the composition () is defined as the relative to the G Ce light body. From this 2 (2), the light body of the composition () It can be seen that the higher the degree of um (), the lower the relative degree because the peak of the emission wavelength is shifted higher.
  • FIG 3 shows the (X) of the light body of composition ().
  • the value of in the range of the light body and composition () is set for each, and the degree of um () is changed. It can be seen that the higher the degree of um () to elemental element (S), the higher the degree of chromaticity (X) X). From this, it can be seen that the light body of the composition () can be controlled by the degree of um () relative to the element sium (S).
  • Figures 4 and 5 show the data obtained by quantifying the spectrum of the photoconductor of composition () as the maximum pixel C PS.
  • the data of 4 and 5 show the sphere of the light body with the number of children of Aum () changed in the range of (), respectively.
  • the spectrum of compounds not included in Aum is also shown.
  • the luminous body of the composition () tends to shift the peak of the luminous intensity to the longer wavelength side as the degree of Aum (is higher.
  • the number of children of Aum Shows the changed light object's sketch. In the part of these data, a comparison is also shown for the compounds that are not included in 2 where the number of children of Aum (the number of children is within the range of composition ()). (S) and Aum (9) with respect to the total of Aum
  • the degree of pictoriality is higher at 0 (9) 8 ⁇ 2 corresponding to the number of Aum's children in the range of composition (). .
  • the degree of the picture is higher in 2 which is the range of the clear ().
  • Figure 8 shows the scatter in the light body where the elements in the composition () are strontium (S) and um (Ca), and the combination of them is changed.
  • S strontium
  • um um
  • FIG. 8 it was C a S, that is, 664 when um (C a) was not included. That was C a S ⁇ 27, that is, 678 when um is 0 ⁇ 27 against smium. Also, C a S 0 4, that is, 679 when strontium is 0 ⁇ 4, and 679. C a S ⁇ 55, ie It was 684 when the ticks were 0 to 55.
  • the light body with composition () and the light body containing aum (9 and the conventional Ce light body have higher properties under heating conditions and have better properties. You can see that
  • the red light body represented by the composition () may contain carbon (C).
  • This (C) is an element derived from the raw material in the process of the red light body, and may be left in the synthesis that constitutes the light body without being removed during the synthesis. By including (), it performs the function of adjusting the amount of oxygen by removing excess () in the generation process.
  • the red illuminant contains sen (C e) Both shall contain thium (), nato (, and calum () as its children.
  • the compound () containing aum as a red light body was described.
  • examples of the red light body include compounds composed of phosphorus, strontium, um, nitrogen and element that do not contain aum. This compound is represented by (2) below.
  • the number of nitrogen () in composition (2) 2 2 () 3 is also calculated so that the sum of the number of elements in composition (2) becomes neutral.
  • the red light body represented by (2) may contain force (C a). By increasing the abundance of um relative to the stanchion, the evening wavelength of the red light represented by (2) above can be shifted to the longer wavelength side.
  • red light body represented by (2) above may contain carbon. By including the element, excess () is removed in the generation process, and the oxygen content is adjusted.
  • the red light body represented by (2) has the same effect as the red light body represented by () above. At the same time, it is easy to handle because there are few components. Also, since the crystal structure is simple, there are points when there are fewer defects. However, as explained using 9, the light body with composition () is more Excellent thermal properties.
  • the acid compounds of the elements As the compound containing the elements constituting (), the acid compounds of the elements, stonium (SC 3), pyrium nitride () (S S 4), and aluminum nitride () are prepared. Then, the compound is adjusted to a predetermined ratio so that the element of () contained in the prepared compound becomes the number of children of the composition (). These compounds are mixed to form a mixture.
  • a predetermined amount is added to the total number of carbonic acid carbonate, nitride, nitride and aluminum.
  • process step S2 the compound is baked to produce a red light body.
  • the above compound is put into nitriding and heat treatment is performed in an atmosphere of hydrogen (2).
  • the degree of heat treatment is set to 400 mm, and the processing between two is performed. The degree of treatment and heat treatment can be further changed within the range where the above compound can be baked.
  • 2 treatment process S In these two treatment steps, the above powder is heat-treated to produce 2.
  • the above powder is put into nitriding and heat treatment is performed in a nitrogen (2) atmosphere.
  • the above-mentioned atmosphere was pressurized to 0 ⁇ 85 Pa, the heat treatment degree was set to 80 n, and the treatment between 2 was performed.
  • the degree of treatment, heat treatment, and the like can be changed within the range where the powder can be baked.
  • the red light body represented by () is obtained by performing the two treatment steps.
  • a quality product represented by 2 (photoconductor) and composition () obtained by the two treatment steps is obtained.
  • a light body of fine powder (with an average diameter of 3.5) is obtained.
  • the red light body when used, it becomes mixed when it becomes transparent together with the end of the light body.
  • each element is contained in the number of atoms mixed in S W () Light body can be obtained.
  • the production method described in the paragraph 4 can also be applied to the method of the compound (2) above which does not contain aum (as a photoconductor.
  • the 2 (photoconductor) obtained by the 2 treatment steps can be of the quality represented by the composition (2).
  • this 2 and 2 end are generated.
  • a red light body like this it becomes mixed together when it becomes transparent with the end of the light body.
  • the red light body obtained through the process has a red light wavelength (in the range of 640 to 770) as shown in the following.
  • a red light wavelength in the range of 640 to 770.
  • the diode formed on the element 2 Has blue light emitting diode 2.
  • the electrodes for supplying the power for driving the color light emitting diode 2 are insulated and each is connected to the color light emitting diode 2 by 4, for example, a lid.
  • 3 is provided for the color light emitting diode 2, and an opening 32 for opening the color light emitting diode 2 is formed in the 3.
  • the mouth 32 is formed in an inclined surface having an opening area wide in the direction of the color light emitting diode 2, and a reflection 33 is formed on the inclined surface.
  • the surface of the opening 32 is covered with the reflection 33, and the blue light emitting diode 2 is disposed on the surface of the garden opening 32.
  • a red light body and a green light body 43 are embedded with the blue light emitting diode 2 in a state to form a color light.
  • the light body is characterized by the use of the above light body ().
  • the element in the composition () is assumed to be tungsten (S), and 4 ⁇ , 0 ⁇ 7, 0 ⁇ 7, 0 ⁇ 7 and so on (S 34 07) S 7
  • S tungsten
  • S 34 07 4 ⁇ , 0 ⁇ 7, 0 ⁇ 7, 0 ⁇ 7 and so on
  • the color light emitting diode 2 had a current of 3 ⁇ 235 mm, 40 at that time, and a current of 3272.
  • the emission spectrum was found to have wavelength peaks in blue (45), green (534), and red (662), as shown in FIG. Further, as described above, the bright light body has a red light wavelength (from R 0 to 7), a strong light intensity, and a high brightness. Therefore, it is possible to obtain bright color light of three colors: blue light, green light from the green light, and red light from the red light.
  • the illumination 5 has a plurality of white lights described on the illumination 5 described above.
  • it may be a tetragonal array as shown in (), or an array shifted every two pitches, for example, as shown in (2).
  • the pitch to be shifted is not limited to 2, but may be 3 pitch or 4 pitch. In addition, it may be shifted by every (if 2).
  • the shifting pitch is not limited to 2, and may be 3 or 4 pitches. In addition, it may be shifted every two or two (2).
  • the method of shifting the color light is not limited.
  • the colored light has the same configuration as described above. That is, the colored light has 43 which is a red light body and a green light body on the blue light emitting diode 2.
  • the light body is characterized by the use of the above light body ().
  • the above 5 is equivalent to light since a plurality of the above 5 are placed horizontally on the same color light 5 as the light, so it can be used as, for example, a table light. In addition, it can be used for normal installation, shooting, and construction sites.
  • the light 2 of 5 is used, so that it is possible to illuminate ne 0 with 3 colors of light, but with bright color light. Therefore, it is possible to obtain the appropriate white color on the surface of the net 0, and to improve the quality of the display and improve the quality of the display surface.
  • the light body of the above () as a clear, and the compound (light body) out of the above () as a comparison was synthesized as follows according to the procedure described using the 0 zero. .
  • stannic carbonate (S C 3) um (), nitriding (S 84), nitriding aluminum (), and lan (C3 6 6) were prepared.
  • the desired compound was mixed with agate in a box in a nitrogen atmosphere to the ratio shown in 2 below. This is the sum of the numbers of other compounds.
  • processing step S 2 was performed.
  • the above compound is put into nitridation, and hydrogen (2) in an atmosphere of 4 o
  • fine powder (average diameter is 3.5
  • the red light produced as described above was analyzed by CP. As a result, it was confirmed that the elements constituting () contained in the raw material compound were contained in the red light body as they were (). Then, it was confirmed that a light body having the composition () was obtained as in 2 above.
  • the light bodies of the produced sumps o () to (7) are the red light bodies () to (7) shown.
  • the light bodies () to (7) within the composition () range are about 5 times higher in pixel length than the conventional YGC e light body, and good red light emission is obtained. This is the same as described above using.
  • Figure 5 shows an S-image showing the analysis point in the red photon. As shown in Fig. 5, X rows of 6 to 4 in the same particle, and in it 56 in another particle. 6 and 7 show this result.
  • Figure 9 shows the results of XR analysis of the manufactured light body.
  • the pixel position appearing in (20) is added in the direction of the peak by adding the abundance (number of numerators) of.
  • the nearby bike is a (20) shifts in the direction of increasing as the quantity of 1 (the number of elements) increases.
  • the quantity (number of elements) of the peak near the diffraction 203.5 / 5 (28) becomes the direction that increases, that is, it can be seen that the a and c and b axes at the oblique point P 2 become shorter as the quantity of Q (the number of children) increases. Note that this was confirmed in the same way even when the number of children of, was changed in the range of ().
  • composition () light body was fabricated by changing the thickness of la.
  • the luminous intensity of the manufactured light body with respect to La is shown as 20 as the luminous intensity ratio with respect to the G Ce light body.
  • the degree of red light obtained varies depending on the amount of red light used. Since the value of the run is the highest when the luminous intensity is highest, it is important to select the optimum for each of the synthesized red light bodies.
  • a light body surrounded by the composition () was produced in the same order as in the case of changing the heating degree in the processing step in the procedure described.
  • the degree of the red light produced is the degree of the G Ce light. From Fig. 2, it can be seen that the red light body changes depending on the processing step. For this reason, it is preferable to optimize the degree of the processing step in the manufacture of the light body having the composition, and a temperature of about 300 ° C. has been confirmed to be good.
  • a red phosphor was produced in the same manner as in the procedure except that the raw material compound ratio was changed to 3 as described below. Outside of S g 0, it was possible to obtain a light body within the composition (). A red light body having a composition () of 0 and containing no aum was obtained.
  • the ratio of S9 2 666 • 6 0680 0319 099 is the phase when the Y Ce) is taken as.
  • the degree ratio is the phase based on the degree of CaS.
  • the red light body has a pixel ratio ratio of • 0 above that of S g 0 to S g 06 S g 0 to S g 2 and S g 4 to S g. 8, and S g 44 to S 9 47.
  • the relative ratio of the Ca S compound relative to the degree of the light body (below, relative ratio) is above 0, which is from Sg02 to Sg06 SgSg and Sg. 5 to S g 8, and S g S 9 46 S g S 9 47.
  • the ra ratio is important.
  • the melting point of 25 and below is thermally decomposed in the above treatment process.
  • the carbon (C) and hydrogen () produced by the lanthanum decomposition are contained in the () bond () and become a gas (or 2 or 2). So, you can have too few or too many runs.
  • results of S 43 to S 48 shown in 3 and 4 above are shown in 22 2.
  • 2 is the degree of pico with respect to La's
  • 23 is the degree of degree against La's.
  • the pixel ratio is • 0 above 45 O 67 O below the run.
  • the relative degree ratio is • 0 above 56 O 68 o below the run.
  • Fig. 24 shows the relationship between the amount of elements remaining in the red light body of La and Fig. 25 shows the relationship between the amount of elements remaining in the red light body of Lan.
  • the amount of red light element changes as the number of red rays changes.
  • the upper limit is 6 to 65 O.
  • the diameter of the red light body decreases.
  • the diameter of the red light body was about 5 when 45 O was added to the run, and the diameter of the red light body was about 3 ⁇ 7 when 60 O was added to the run.
  • the diameter of the red light body was approximately 35.
  • Fig. 27 shows the relationship between the degree of red light and the degree of red light based on 3 and 4
  • Fig. 28 shows the relationship between the degree of red light and nitriding.
  • the relative degree ratio is • 0 above 7.0 mO of nitridation • 0 o below.
  • sub Sg 0 to S g 06 and sub S g S 8 have a degree ratio of 2, especially sub S g 03 to S g 05 and sub It was found that S g 5 to S g 7 had extremely high values with a degree ratio of 3 and above.
  • the X-line of the C-line was adjusted using powder X manufactured by Sub S 9 47 having a light-emitting pixel length of 662 as the light body.
  • the result is shown in FIG. That is, it shows the structure of the phosphor.
  • the X-ray analyzer also confirmed that the red light body obtained by the above method is the oblique point P2.
  • the luminous intensity of the nitride nitride in the above range is not greatly affected.
  • the above strontium is below 23 5 O 0 O.
  • La is used as a carbon source.
  • an organic substance composed of carbon, hydrogen and element in addition to the above-mentioned La.
  • organic substances containing oxygen are not preferred.
  • carbon powder for the above la.

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Abstract

シリコン、アルミニウム、ストロンチウム、ユーロピウム、窒素および酸素を有する化合物を用いることで、発光強度が強く、輝度が高い赤色蛍光体を得ることを可能にし、その赤色蛍光体を用いることで白色LEDの色域を広くすることを可能にする。 元素A、ユーロピウム（Eu）、シリコン（Si）、アルミニウム（Al）、酸素（O）、および窒素（N）を、組成式（１）の原子数比で含有する赤色蛍光体。 ただし、組成式（１）中の元素Aは、マグネシウム（Mg）、力ルシウム（Ca）、ストロンチウム（Sr） 、またはバリウム（Ba）の少なくとも１つであり、組成式（１）中のm、x、y、nは、3くmく5、OくXく１、Oくyく2、Oくnく１０なる関係を満たす。 ［A(m-X)EuX］Si9AlyOnN[12+y-2(n-m)/3] ・・・組成式（１）

Description

光体、 赤色 光体の 法、 白色光 、 照明 置、 および 術分野
本 、 赤色 光体とその製 法、 さらには赤色 光体を用 た白色光 置、 および 置に関するものである。
置や 置の ックライ小には、 発光ダイオ ドで構成された白 色光 が用 られて る。 このよ 白色光 としては、 青色発光ダイオ ド ( 記す) の 、 セ ウムを含むイッ ウムア ウムガ ネット ( T G Ce 記す) 光体を配置したものが知られて る。
またこの他にも、 青色 の に緑色と赤色の 化物 光体を配置し たものが知られて る ( えば、 特許 ) 。 さらに、 青紫色または青色 で発光する の 、 Ca S 3 等を固 してなる 質を、 他の蛍 質と所定 合で組み合わせて配置する構成も提 案されて る ( えば、 特許 2 ) 。
2００2 6０747
2 393 39 報 し しながら、 青色 の G Ce 光体を配置した白色光 では、 Y G Ce 光体の スペク ト に赤色 分が無 ため、 青みが た白色光となり が狭 。 このため、 この 色光 を用 て構成された照明 置では純白色の 明を行 ことが困難である。 またこの 色光 ックライ トに用 た液晶 置では、 現性の な表示を行 こ が困難である。 また青色 の に緑色と赤色の 化物 光体を配置した白色光 で ほ、 化物 光体の 水分解があるため、 輝度が経時的に劣化する。 た め、 この 色光 を用 て構成された照明 および 置では、 輝度の 化が防止きれた品質の 表示を行 ことが困難である。
さらにC a S f 3 等を固 してなる 質を用 た白色光 では、 2 類の 質を混合して る手間があ た。
そこで 、 発光 度が強 輝度が高 赤色 光体およびその製 法を 提供すること、 この 光体を用 ることで 白な 明が可能な白色光 およ び 置を提供すること、 さらには 現性の な 置を提供する ことを目的とする。 明の
このよ 目的を達成するための 明の 光体は、 元素 、 ウ ム ( ) 、 (S ) 、 ア ウム ( 、 酸素 ( ) 、 および ( ) を、 下記 ( ) の 合で 有する。 ただし、 組成 ( ) 中の元 は、 グネ ウム ( 、 (C a) 、 ス ト チウム (S ) または リ ウム (Ba) の な とも である。 また、 この ( ) 、 、 、 、 、 3 5、 、 2、 O ０なる関 係を満たす。
化 X S g y O 2 y2 ・ (1 上のよ 構成の 光体では、 ス ト ンチウム を有する こ によ 、 赤色の 光が可能 なり、 また上記 成とすることで、 発光 度が 強 、 輝度が高 ものとなる。 この 光体 、 例えば6 62 の ピ ク 長で、 G Ce 光体のおよそ ・ 5倍の発 度が得られることが確 認された。 また 、 このよ 赤色 光体の 法でもある。 、 ウム ( ) 、 ( S ) 、 およびア ウム ( A が、 組成 ( ) 合となるよ に、 元素 の 酸化合物、 窒化 ウム、 窒化 、 および ア ウムを用意する。 そしてこれらと共にさらに ラ ン を混合して混合物を生成し、 混合物の 、 によ て得られた の とを 。 これによ 、 組成 ( ) の 光体を得るこ ができる。 また 、 上記 光体と共に緑色 光体を した 色発光ダイオ ド上に配置した白色光 、 この 色光 を基 上に複数 置 した照明 置、 さらには ネ の ックライ トとしてこの 色光 を用 た液晶 置でもある。
明の 色光 では、 明の 光体を用 て るため、 赤色 ( えば、 6・4 ～7 7 O の ) でピ ク 光波長が得られ、 発光 度が強 、 輝度が高 。 そのため、 青色発光ダイオ ドの 色光、 緑色 光体 による緑色光、 そして赤色 光体による赤色光 らなる光の3 色による明る 色光を得ることができる。 そして、 このよ 白色光 を用 た照明 およ び ックライ トで 、 明る 光での および 示が可能になる。
上 明したよ に、 明の 光体 、 赤色の に発光ピ ク 長 を有すること ら、 赤色の 光が可能であ 、 従来の 光体よりも発光 度が強 、 輝度が高 と 点がある。
明の 色光 、 赤色の に発光ピ ク 長を有し、 従来の 色系の 光体よ も発光 度が強 、 輝度が高 本 明の 光体を用 て るため が広 明る 色光を得ることができると 点がある。
明の 、 明の 色光 を用 て るため、 が広 明る 色光を得ることができるため、 輝度の 白色の 明を行 ことが可能にな る。
明の 、 ネ を照明する ックライ トに 明の 色光 を用 て るため、 が広 明る 色光で ネ を照明す
8 ることができる。 よ て、 ネ の 面にお て 度の 白色 を得るこ ができ、 現性に優れた の 表示を行 ことが可能になる。 面の 単な説明
、 明の 光体の スペク ト の 例を示した図である。 2 、 明の 光体における発光 性の 示す図である 3は、 明の 光体における色度 (X ) の 説明す る図である。
4は、 明の 光体の ス ク ト を、 最大ピ ク C p S m して 格化した (その ) である。
5 、 明の 光体の スペク ト を、 最大ピ ク C S して 格化した (その2 である。
6は、 組成 ( ) にお て、 ア ウム ( 1) の 子数 を変化き た 光体の ス ク ト である。
7は、 6に基 て ン (S ) およびア ウム の 計 の 対するア ク の (9 ) を変化 せた場合の を示す図である。
8は、 明の 光体 カ 有量 発光 度の 係を示した 図である。
9は、 実施 で作製した赤色 光体の 性を示す図である。
０は、 明の 光体の 法に係る一 施の 態を示したフ チヤ である。
は、 明の 色光 に係る一 施の 態を示した 面図である。
2は、 明の 色光 の 例の スペク ト を示した図である。
3は、 明の 置に係る 施の 態を示した 面図である。
4は 明の 置に係る一 施の 態を示した であ る。 5は、 実施 で作製した赤色 光体の S 像である。 6は、 実施 で作製した赤色 光体の ポイ トにおける
析のス ク ト である。
7は、 実施 で作製した赤色 光体の ボイ トにおける X 析のスペク ト である。
8は、 5の S 像の拡 である。
9は、 実施 で作製した 光体のX R 析のスペク ト である。 2０ 、 赤色 光体を作製するときの ラ 発光 度比の である。
2 は、 赤色 光体を作製する きの 処理工程における加熱 度 発 光 度比との である。
22は、 赤色 光体を作製するときの ラ の ピ ク 度比 の である。
23は、 赤色 光体を作製するときの ラ ンの 相対 度比 である。
24は、 赤色 光体を作製するときの ラ の 赤色 光体 に残 る 素量の である。
25は、 赤色 光体を作製するときの ラ の 赤色 光体 に残 る 素量の である。
26 、 赤色 光体を作製するときの ラ の 赤色 光体の 径の である。
27は、 赤色 光体を作製するときの の に対する赤 色 光体のピ ク 度比の である。
28は、 赤色 光体を作製するときの の に対する赤 色 光体の 度比の である。
29は、 ラ ンおよび ア ウムの 分比を固定して、 炭酸ス ロ チク 、 窒化 および ンの 分比を変化させた場合の 示した図である。
3０ 、 明の 法で作製された 光体のX タ を 示した図である。 号の
色光 、 5 置、 2 色発光ダイオ ド 43 、 ０ 置、 ネ 、 2０ ックライ ト ( 5) 明を実施するための
明の 施の 態を図面に基 て、 次に示す順に実施の 態を説明す る。
( 光体の )
2 2 ( 光体の )
8・ 3 ( 色光 の )
4・ 4 ( 置の )
5・ 5 ( 置の ) ・ ( 光体の )
光体 、 ( ) 、 (S ) 、 ア ウム ( 、 酸素 ( ) 、 および ( ) を、 下記 ( ) の 合で 有する化合物である。
化2 ・
mX) X S g y O 2 y2 m 3 ‥ ( ただし、 組成 ( ) 中の元 は、 グネ ウム ( シウム (C a) 、 ス ト チウム (S ) 、 また ウム ( a) の な とも であ 、 複数 類であ ても良 。 この にはス ト ンチウム (S ) が好まし られる。 また、 元素 として ウム (C a) を含むことによ 、 後で 説明するよ に ウム C a)の 有量によ て赤色 光体の ピ ク 長 の 御が可能である。
また組成 ( ) 、 、 、 、 、 3 5、 O 、 O 2、 ０なる関係を満たす。
、 組成 ( ) 中の窒 ( の 子数 2 2 ) 3 は、 組成 ( ) 内における 素の 子数比の和が中性になるよ に計算され て る。 ま 、 組成 ( ) におげる ( ) の 子数 し、 組成 ( ) を構成する 素の 補償されるとした場合、 2 ( ) 2 4X 9 3 2 3の 0 なる。 これにより、 窒素 ( ) の 子数
2 2 ( 3 出される。
上のよ 組成 ( ) の 光体 、 斜方 間点 P 2 属 する結晶 造で構成された化合物とな て る。 このよ 結晶 造にお て、 部の ン (S ) がア ウム ( に置き換わ た構成である。 上のよ 構成の 光体の 性を説明する。 には、 元素 にスト チク (S ) を用 た組成
光体 ( ) ～ (7) の ス ク ト を示す。 また として、 従来の G C e 光体の スペク ト を示す。 また には、 の スペク ト から読み取られた組成 ( ) の 光体 ( ) ～ (7) の を示 す。 、 測定は、 SP X ORO OG3で、 45０ の を 照射した際の測定値である。 Sampe u 度 度
比 YAG 比 YAG X Y No (X m) nm )
7228 664 ・39 02０ 0678 0321 6226 667 42 ０・21 ０677 0322 5029 662 ・48 ０22 0677 ０323
4) 175 659 ・5 026 ０671 ０328
5) 7514 648 58 ０34 ０661 ０338
366 636 174 ０47 0648 ０351 ・ 56 626 ・66 ０59 ０627 ０372
この および 示されるよ に、 組成 ( ) の 囲の 光体 ～ (7) は、 従来のY 光体と比較してピ ク 長にお ての 度が ・ 5 程度高 。 またピ ク 長も 62０ ～6 7０ であ て、 従来のVA 光体の 色と比較して良好な赤色発光が得られて る ことが分 る。
また特に、 組成 ( ) にお て0・ 5 の 光体 ( ) ～ (3) でほ、 発光スペク のピ ク 近の特に良好な赤色発光が得ら れる。
方、 組成 ( ) にお て、 ・ 5の 光体 ( ) ～ (7) で あれば、 発光スペク ト におけるピ ク 長の 度が高 発光を得ることが できる。
発光 性のR に て
2 ( ) には、 組成 ( ) における の に対する、 組成 の 囲の 光体の 度比を、 従来の G C e 光体に対する として 。 2 ( ) から、 組成 ( ) の 光体は、 3・ 7 5 近に発光 度のピ クがあ 、 ウム ( ) の 度によ て発光 度が変化することが分 る。 そして、 組成 ( の 光体は、 であれば 来の G C e 光体に対して ・ 5倍の発 度が得られ るため まし 、 3・ 75 近で最も高 発光 度を得ることが可能 であることが分かる。
、 2 (2) にほ、 組成 ( における の x に対する、 組成 ( ) の 囲の 光体の 度を 来の G Ce 光体に対する として した。 この 2 (2) から、 組成 ( ) の 光体は、 ウ ム ( ) の 度が高 方が、 発光波長のピ クが高 方に フトするために相 対 度が低 なるこ が分かる。
色度の に て
3には、 組成 ( ) の 光体の (X ) を示す。 光 体 、 組成 ( ) の 囲で の の値をそれぞれに設定して ウム ( ) の 度を変化さ たものである。 3 ら元素 ス ト チウ ム (S ) 対する ウム ( ) の 度が高 ほど、 色度 (X ) X )側に トすることが分 る。 このこと ら、 組成 ( ) の 光体は、 元素 ス チウム (S ) に対する ウム ( ) の 度によ て 度の 御が可能であることが分 る。
ピ ク 長のA に て
4、 5には、 組成 ( ) の 光体の スペク ト を、 最大ピ ク C P S として 格化したデ タを示す。 4、 5のデ タは、 そ れぞれ ( ) の 囲にお て、 ア ウム ( の 子数 を変化 させた 光体の ス ク ト を示して る。 、 これらのデ タの 部 には、 比較としてア ウム ( の 子数 が、 組成 ( ) の 囲で ある 2には含まれな 化合物の スペク ト も示した。
これらのデ タから、 組成 ( ) の 光体は、 ア ウム ( の 度が高 ほど、 発光 度のピ クが長波長側にシフトする傾向が見られる。
6には、 組成 ( ) の 成にお て、 ア ウム ( の 子数 変化さ た 光体の ス ク ト を示す。 、 これらのデ タの 部 には、 比較としてア ウム ( の 子数 が、 組成 ( ) の 囲で ある 2には含まれな 化合物の ス ク ト も示した。 また 7には 6に基 て (S ) およびア ウム の 計の 対するア ウムの (9 ) を変化さ た場合の
を示す。
7 ( ) のビ ク 長に示すよ に、 組成 、 ア ウム ( の (9 ) が高 ほど、 ま ア ウムの 度が 高 ほど 度のピ クが長波長側に トする傾向が見られる。
また 7 (2) のビ ク 度に示すよ に、 組成 ( ) の 囲であるア ウムの 子数 2に対応する0 (9 ) 8・ 2では ピ ク 度が高 たれて ることが分 る。 ま 、 明の ( )の 囲である 2にお て、 ピ ク 度が高 たれて るのである。 、 ピ ク が低 サ プ は、 半値幅が大き 積分 による確認にお て (9
8・ 2では、 ピ ク 度が高 たれて ることが確認 れる。 さらに 7 (3) の 値幅に示すよ に、 組成 ( ) の 、 ア ウ ム ( の (9 ) が高 ほど、 ま ア ウムの 度 が高 ほど スペク ト の 値幅が広 なるこ が分 る。
ピ ク 長の に て
8には、 組成 ( ) における元素 をス ト チウム (S ) および ウム (C a) とし、 その 合を変化さ た 光体にお ての ス ク ト を示す。 この 8に示すよ に、 C a S 、 すなわち ウム (C a) が含まれな 場合の ピ ク 、 664 であ た。 それが、 C a S ・ 27、 すなわちス ト チウムが に対して ウムが0・ 27 まれる場合の ピ ク 、 678 であった。 また、 C a S ０ 4 、 すなわちストロンチウムが に対して が0・ 4 まれる場合 の ピ ク 、 679 であ た。 C a S ・ 55、 すなわち チク が に対して が0 55 まれる場合の ピ ク 、 684 であ た。
このよ に、 組成 ( ) における元素 として、 ウム ( a) が含ま れて る場合であれば、 ウム (C a) の 有量を増加さ ることで、 上記
( ) で表される赤色 光体の ピ ク 長を長波長側に移行させるこ とができる。 9に 、 組成 ( ) の 光体 (9) の 性を示す。 また し て、 ア ウムを含まず ( ) らは外れる 0の 光体 (9 ) の 性と、 従来の C e 光体の 性も示した。
この 9に示されるよ に、 組成 ( ) の 光体 、 ア ウムを含 まな 光体 (9 および 来の C e 光体よ も、 加熱 件下での 持率が高 、 良好な 性を有して ることが分 る。
これは、 従来の 化物 光体のよ に加水分解が起こらな だけでほな 、 ア ウム ( を結晶 に含むことによる効果と考えられる。 ま 、 組成 ( ) で示される 間点 P 2 に属する結晶 造にお て、 シリ ン (S ) に 置換された構成となることでc軸が伸び、 ウ ム( 間の距離が離れたこ に関連して ると思われ 。
その
、 このよ 組成 ( ) で示される赤色 光体には、 炭素 (C) が含有さ れて ても良 。 この (C) は、 赤色 光体の プ セスにおける原材料 に由来する元素であり、 合成の 程で除去されずにそのまま 光体を構成す る合成 に残されても良 。 ( ) が含まれるこ によ て、 生成過程 での 剰な ( ) を取 除き、 酸素量を調整する機能を果たす。
光体の
また、 赤色 光体 、 組成 ( ) における ウム ( ) に えて、 セ ン (Ce) を用 ても良 。 この 合、 赤色 光体 には、 セ ン (C e) 共に、 その 子として チウム ( ) 、 ナト ( 、 カ ウム ( ) が含有されることとする。
光体の 2
上の第 態にお ては、 赤色 光体としてア ウムを含有する ( ) の化合物を説明した。 し しながら、 赤色 光体の としてほ、 ア ウムを含有しな 、 リ ン、 ス ト ンチウム、 ウム、 窒素お よび 素からなる化合物も例示される。 この 合物は、 下記 (2) で表さ れる。
化3 S ・
X S g O 22 ) ・ ・ (2) ただし (2) 、 、 、 、 は、 0・ 5 ・ 0、 3・ 5 4・ 0、 O 3・ 0なる関係を満たす。
、 組成 (2) 中の窒 ( ) の 子数 2 2 ( ) 3 も、 組成 (2) 内における 素の 子数比の和が中性になるよ に計算され て る。
(2) で表される赤色 光体に力 (C a) が含まれて て もよ 。 ス ト ンチク に対する ウムの 有量を増加き るこ で、 上記 (2) で表される赤色 光体の 夕波長を長波長側に移行さ るこ ができる。
また、 上記 (2) で表される赤色 光体に炭素が含まれて てもよ 。 素が含まれることによ て、 生成過程でめ 剰な ( ) を取 除き、 酸素 量を調整する機能を果たす。
(2) で表される赤色 光体は、 上記 ( ) で表される赤色 光体 同様な効果が得られる。 それ ともに、 構成 素が少な ため取 扱 が容易になる。 また結晶 造が単純になるため、 欠陥が少な なると 点が ある。 ただし、 9を用 て説明したよ に、 組成 ( ) の 光体の方が 熱性に優れて る。
2・ 2 ( 光体の )
次に、 上記 ( ) の 光体の 法に係る 施の 態を、 4 の チャ によ て以下に説明する。
3に示すよ に、 最初に S 。 この 程で は、 まず、 組成 ( ) を構成する元素を含む 合物ととともに、 ラ ン (C3 6 6) を原料 して て混合するところが特徴的である。
( ) を構成する元素を含む 合物 しては、 元素 の 酸化合物 ス ト ンチウム (S C 3) 、 窒化 ピウム ( ) ン (S S 4) 、 窒化ア ウム ( ) を用意する。 そして 用意した 合物に含まれる ( ) の 素が、 組成 ( ) の 子数 となるよ に、 合物を所定の 比に する。 した 合物を混合 して混合物を生成する。
また ラ ン 、 ラック として、 炭酸ス ト チク 、 窒化 ウム、 窒化 および ア ウム ( の 数の合計に対して所定 合で 加する。
合物の 、 例えば、 窒素 囲気 グ ボックス内で、 メノウ で混合する。
次に、 処理工程 S 2を 。 この 処理工程では、 上記 合物 を焼 して、 赤色 光体の となる を生成する。 、 窒化 に上記 合物を入れて、 水素 ( 2) 囲気中で熱処理を行 。 こ の 処理工程では、 例えば、 熱処理 度を 4００㌍に設定し、 2 間の 処理を行 。 この 処理 度、 熱処理 間ほ、 上記 合物を焼 できる範囲で、 更することができる。
処理工程でほ、 融点が25０ C 下である ラ が 解される。 この 解された炭素 (C) 、 水素 ( ) が ス ト ンチウムに含まれる一部
( ) 結合して、 炭酸ガス ( もし は 2) や 2 とな 、 W ガス 2 は気化されるので、 上記 物 ら取り除 れる。 また 分解された ラ に含まれる ( ) によ 、 元と 化とが される。 次に、 S 3を 。 この 程では、 上記
して 末を生成する。 、 窒素 囲気中のグ クス内で、 メノウ を用 て、 上記 、 その 、 例え ００メッ ( きが O は ) に通して、 平均 径が3は もし ほそれ以下の 径の を得る。 これによ 、 次の工程の 2 処理で生成される 2 に成分むらを生じに さ る。
次に、 2 処理工程 S を 。 この 2 処理工程でほ、 上記 末を熱処理して 2 を生成する。 えば、 窒化 に上記 末を入れて、 窒素 ( 2) 囲気中で熱処理を行 。 この 2 処理工程では 例えば、 上記 囲気を例え 0・ 85 P aに加圧し、 熱処理 度を 8０ n に設定し、 2 間の 処理を行 た。 この 処理 度、 熱処理 、 上記 末を焼 できる範囲で、 更することができる。
このよ 2 処理工程を行 ことに て、 前記 ( ) で表される 赤色 光体が得られる。 この 2 処理工程によ て得られた 2 ( 光体) 、 組成 ( ) で表される 質なものが得られる。
次に、 2 S 5を 。 この 2 程では、 上記 2
して 2 末を生成する。 、 窒素 囲気中のグ ボックス内で、 メノウ を用 て 、 例えば 4 メッ ( きが 26は ) を 用 て、 上記 2 、 例え 径が3 5 度になるまで粉砕す る。
光体の 法によ 、 微粉末 ( 平均 径が3・ 5は ) の 光体が得られる。 このよ に赤色 光体の することによ 、 例え 光体の 末とともに透明 したときに、 一に混 される よ になる。
上によ 、 S にお て混合した原子数 で各 素を含有 W する ( ) 光体を得ることができる。
光体の 法の
光体としてア ウム ( を含有をしな 上記 (2) の化 合物の 法にも、 4のフ チヤ トによ て説明した製造 法を適用す るこ ができる。
この製 ( 2 ) では、 炭酸ス ト チウム 、 窒化 リ
、 ラ ンを混合して混合物を焼 することで、 赤色 光体 の を生成する。 この き、 ラ ンが分解され、 ラ に含まれる 素 水素が ス ト チウム中の酸素と結合して、 例えば ガス 2 とな ス ト ンチウム より一部の 素が取 除かれる。
さらに、 して 末を生成すること ら、 次の工程の 2 処理工程で生成される 2 に成分むらを生じに さ る。
その 末を熱処理して 2 を生成すること ら、 2 処理工程 によ て得られた 2 ( 光体) は、 組成 (2) で表される 質な ものが得られる。
さらに、 この 2 して 2 末を生成する。 このよ に赤色 光 体を することによ 、 例え 光体の 末とともに透明 し たときに、 一に混 される になる。
程を経て得られた赤色 光体は、 以降の で示すよ に、 赤色 ( 、 64０ ～77０ の ) にピ ク 光波長がある。 このよ に、 原料に窒化ア ウムを含まな と、 構成 素が少な ため、 取り扱 が容易になる。 また結晶 造が単純になるため、 欠陥が少な なると 点がある。
3・ 3 ( 色光 の )
次に、 明の 色光 に係る一 施の 態を、 の 面図によ て 説明する。
に示すよ に、 白色光 、 素子 上に形成された ッド 2 青色発光ダイオ ド2 を有して る。 に 色発 光ダイオ ド2 を駆動するための 力を供給する電極 が絶縁 を保 て 成され、 それぞれ 4 、 例え リ ド によ て、 上記 色発光ダイオ ド2 に接続されて る。
また、 上記 色発光ダイオ ド2 の 、 例えば 3 が設けられ、 その 3 には上記 色発光ダイオ ド2 上を開 する 口部32が形成 されて る。 この 口部32は、 上記 色発光ダイオ ド2 の 向に開口 積が広 なる傾斜面に形成されて て、 その 斜面には反射 33が形成され て る。 ま 、 すり の 口部32を有する樹脂 3 にお て、 開口部3 2の 面が反射 33でおおわれ、 園開口部32の 面に青色発光ダイオ ド2 配置された状態とな て る。 そして、 上記 口部32内に、 赤色 光体と 緑色 光体とを した 43が、 青色発光ダイオ ド2 を 態で埋め込まれて 色光 成されて る。
光体には、 上述した 明の ( ) の 光体を用 る ころが特徴的である。
このよ 赤色 光体の 例として、 組成 ( ) 中の元 をス ンチウ ム (S ) とし、 4・ 、 0・ 7、 0・ 7、 0・ 7そした、 組 成 (S 34 ０7) S 7 ０7 5で表される化合物を用 た。
光体にほ、 一例として、 組成 (S a) 2S 4 で表 される化合物を た。
そして、 0・ ０ 5 の 光体と 0・ 459の 光体を して、 上記 43を作製した。 リ にほ、 一例として、 信越化学 JR637 ( 品名) ( 折率 ・ 5 ) を用 た。 記のよ にして作製した白色光 、 以下のよ にな た。
色発光ダイオ ド2 に3・ 235Ⅴを 、 そのときの 4０ であ 、 電流 327 2 であ た。 その 、 以下のよ W にな た。 (Rada x) が3 W WP が ・ 2 ０ Sが6・ 8 52 7、 色度 ( 2639 (v) が0・ 2639であ た。 WP は ネ ギ 、 Sは メ ス 、 Wは発光 率である。
また発光スペク ト は、 に示すよ に、 青色 (45 ) 、 緑色 (5 34 ) 、 赤色 (662 ) に波長のピ クを有することがわか た。 また前記 明したよ に、 明の 光体は、 赤色 ( 、 R ０ ～7 の ) でピ ク 光波長が得られ、 発光 度が強 、 輝 度が高 。 そのため、 青色 の 色光、 緑色 光体による緑色光、 そして赤 色 光体による赤色光からなる光の3 色による明る 色光を得ることができ る。
よ て、 上記 色光 、 が広 明る 色光を得るこ ができる 点がある。
・ 4 ( 置の )
次に、 明の 置に係る一 施の 態を、 3の 面図によ て 説明する。
3に示す に、 照明 5は、 照明 5 上に前記 を用 て説 明した白色光 が複数 置されて る。 その 、 例え 、 ( ) 図に示 すよ に、 正方 子配列としてもよ 、 または (2) 図に示すよ に、 おき に例えば 2ピッチず ずらした配列としてもよ 。 また、 ずらすピッチ 、 2に限らず、 3ピッチ、 4ピッチであ てもよ 。 さらには、 ごとに、 もし は複数 ( えば2 ) ごとにずらしてもよ 。
もし は、 はして な が、 おきに例えば 2ピッチずつずらした 配 してもよ 。 また、 ずらすピッチは、 2に限らず、 3ピッチ、 4ピッチであ てもよ 。 さらには、 ごとに、 もし は複数 ( 2 ) ごとにずらしてもよ 。
すなわち、 上記 色光 のずらし方は、 限定されな 。 色光 、 前記 参照して説明したのと同様な構成を有するも のである。 すなわち、 上記 色光 は、 青色発光ダイオ ド2 上に、 赤色 光体と緑色 光体を した 43を有するものである。
光体には、 上述した 明の ( ) の 光体を用 ると ころが特徴的である。
また、 上記 5は、 光とほぼ同等の 色光 5 上に 横に複数 置 れて ること ら、 光と同等になるので、 例えば 置の ックライ トとして ることができる。 また、 通常の 置、 撮影 の 置、 工事現場用の 、 の 途の 置に用 ることがで きる。
5は、 明の 色光 用 て るため、 が広 明る 色光を得ることができる。 えば、 置の ックライ トに用 た場合 に、 表示 面にお て 度の 白色を得ることが き、 表示 面の 質の 上が図れると 点がある。
5・ 5 ( 置の )
次に、 明の 置に係る一 施の 態を、 4の によ て説明する。
4に示すよ に、 ００は、 透過 を有する
ネ 、 その ネ ０を ( とほ に面) 側に 備えた ックライ 2０とを有する。 この ックライ ト ０には、 前記 3を参照して説明した照明 5を用 る。
００では、 ックライ ト 2 明の 5を用 るため、 光の3 色による が広 明る 色光で、 ネ ０ を照明することができる。 よ て、 ネ ０の 面にお て 度の 白色を得ることができ、 現性が良好で表示 面の 質の 上が図 れると 点がある。 次に、 明の として上記 ( ) の 光体 、 比較 とし て上記 ( ) らは外れる化合物 ( 光体) とを、 ０のプ チヤ トを用 て説明した手順に従 て以下のよ に合成した。
、 S を行 た。 ここでは、 炭酸ス ト ンチウム (S C 3) ウム ( ) 、 窒化 (S 8 4) 、 窒化ア ウム ( ) 、 および ラ ン (C3 6 6) を用意した。 意した 合物を、 下記 2に示す 比に 、 窒素 囲気中のグ ボ クス内で メノウ で混合した。 、 ラ の 、 他の化合物の モ 数の合 計に対しての 合である。
Sampe SC 3 E S3 4 A1 ラ ン
No mo mo mo 1
( 442 92 368 98 60 m 435X ０75 y ０・8
2 444 86 37 99 60 m 43０ ０7０ y ０8
) 44 78 39 9 60 m 4００X ０6０ y ０7
(4 46 58 39 9 60 m 4００Ⅹ ０45 y ０・7
48 39 39 9 60 m 4００X ０3０ y ０・7
50 9 39 9 50 m 4００ 5 y ０・7
( ) 5 3 06 39 9 50 m 4００ ００5 y 0・7 2 、 処理工程 S 2を行 た。 ここでは、 窒化 に上 記 合物を入れて、 水素 ( 2) 囲気中で 4 o
０ C、 2 間の 処理を行 た。
次に、 S 3を行 た。 ここでは、 窒素 囲気中のグ ボッ クス内で、 メノウ を用 て、 上記 、 その 、 ００メ ッ ( きが 2００ ) に通して、 平均 径が3 下の 径の を得た。
次に、 2 処理工程 S4を行 た。 ここでは、 の 末を
に入れて、 0・ 85 P aの ( 2) 囲気中で 8０ 、 2 間の 処理を行 た。 これに り、 2 を得た。
次に、 2 S 5を 。 ここでは、 窒素 囲気中のグ ボック ス内にお て、 を用 て上記 2 した。 42０メッ ( きが 26 ) を用 て、 平均 径が3・ 5 度になるまで粉砕 した。
光体の 法によ 、 微粉末 ( 平均 径が 3・ 5
) の 光体を得た。
上のよ にして作製した赤色 光体を CPにて分析した。 この 果、 原材 合物 に含まれる ( ) を構成する元素は、 ほぼそのままの ( ) で赤色 光体 に含有されることが確認 れた。 そして上記 2に合わ せて したよ に、 組成 ( ) の 光体が得られたことが確認 れた。 、 実施 作製したサンプ o ( ) ～ (7) の 光体は、 および 示した赤色 光体 ( ) ～ (7) である。 これら組成 ( ) の 囲の 光体 ( ) ～ (7) が、 従来のY G C e 光体と比較してピ ク 長にお ての 度が ・ 5 程度高 、 良好な赤色発光が得られて るこ は、 を用 て説明した前述の である。
2
説明したと同様の 順で、 組成 ( ) の 例である S 34 07S g ０7 ０7 ０ ( 4・ ０ 7 ０・ 7 ０ 7) の 光体を作製した。 、 実施 2における 素の ０は、 組成 ( ) 2 2 ) 3 に当てほまらな が これは C 析が 素濃度および 素濃度の 定値の 頼性が低 ことに起因して る。 方 CP S S A 頼性は非常に高 、 またS ， ， S の値に基 た電荷 償 ら考えると組成 ( ) の 成になる ことことに疑問はな 。
製した赤色 光体に 、 X 行 た。 5には赤色 光体 子内における分析ポイ トを示す S 像を示す。 こ の 5に示すよ に、 同一粒子内にお イ ト ～4、 別の粒子内で イ ト 5 6の6 所の X 行 た。 6お び 7には、 この 果を示す。
5の 像の トラストが一様なこ 、 6に示す よ に同一粒子内の イ ～4で Xプ ファイ に大きな 見られ な ことか 、 粒子な にア ウム ( などの 成の ほな 、 ほぼ一様であることが確認 れた。 また 7に示すよ に、 別の粒子でも Xプ ァイ に大きな がな 、 ほぼ同様の の 子ができて ること が確認 れた。 、 (C ) の 、 によるものである。 また 8には、 5の S 像の拡 を示す。 この図 ら、 粒子内にお ては規則 様が観察され、 上記 法によ て単 結晶 造の 光体が得られて ることが確認 れた。 また、 作製した赤色 光体は、 ト ト 析でたてた斜方 間点 P 2 の デ 良好 な一致を示した。
3
説明したと同様の 順で、 組成 ( ) の 囲でア ウム( いの 有量 ( 子数 ) を変化させた 光体を作製した。 ア ウ ム ) 外の 素の 子数 、 ( 9) 2・ 425 X 8 75 した。 、 比較としてア ウム 1 を含有しな 光体 ( 子数 0) も作製した。
製した 光体をX R 析した結果を図 9に示す。 9に示すよ に、 ア ウム ( の 有量 ( 子数 ) を から 加さ て に 、 (2０) に現れるピ ク 置が、 ピ ク 方向に トするこ が分かる。 えば、 回折 2０ 3 ・ 5 近のビ クはア ウム ( 1 の 有量 ( 子数 ) が増加するほど (20) が大き なる方向に フトして る。 これに対して回折 2０ 35・ 5 近のピ ク ア ク ( の 有量 ( 子数 ) が増加するほど (28) が なる方向に して る。 まり、 ク ( の 有量 ( 子 数 ) が増加するほど、 斜方 間点 P 2 における a およびc 、 b軸が むことが分 る。 なお、 この 、 組成 ( の 囲で、 ， の 子数 変えた場合でも同様に確認 れた。
これによ 、 赤色 光体 に存在するア ウム が、 上述した単結 晶 の 部を構成するよ に ン (S ) 置き換わ たため、 単結晶にお ける格子 隔が変化して ることが分 る。 まり、 上述した単結晶からなる赤 色 光体 には、 単結晶の 部を構成するよ にア ウム( が存在し て ることが確認 れた。 また、 作製した赤色 光体 、 トベ ト 析でた てた斜方 間点 P 2 のモデ 良好な 致を示した。
4
説明した 同様の 順にお て、 ラ の を変化させて組 成 ( ) 光体を作製した。
製した 光体の ラ に対する発光 度を、 G Ce 光体に対する発光 度比として 2０に示す。 2０ ら明らかなよ に赤色 光体の に用 る ラ の によ て、 得られた赤色 光体の 度が変化する。 そして、 発光 度が最も高 なるよ ラ ン の 、 ラ ン 外の 合に応じた値となるため、 この 合、 すなわち合 成した 赤色 光体の ( 毎に最適 を選択することが重要である。
5
説明した手順における 処理工程における加熱 度を変 させ たこと 、 実施 同様の 順で組成 ( ) の 囲の 光体を作製 した。 2 に 、 作製した赤色 光体の 度を G Ce 光体の 度の として 。 2 から、 赤色 光体の 、 処理工程の 度によ て変 化することが分 る。 このため、 組成 の 光体の 製にお ては、 処理工程の 度を最適化することが好まし 、 およそ 3００oC 度が 良好 確認された。
6
説明した手順にお て、 原料 合物の ル比を下記 3のよ にした以外は、 実施 同様にして赤色 光体を作製した。 これらのザ プ の 、 S g ０ 外では、 組成 ( ) の 囲の 光体を得ることが できた。 、 組成 ( ) の ０であ てア ウム を 含有しな 赤色 光体が得られた。
サンプ SC 3 EuN S3N4 AN
No mo mo mo mo
mo
9 42 55 1０
9 02 43・ 1０・ 6 ０・
S9 03 43・ 6・ 00 6
9 04 44 367 1０・
9 05 4d
・ 92 37 ０ 6
9 5・ 37
9 3 ０ 400 ０・ 6
9 4 ・Ⅱ 9 389 00 6
9 5 2・ 94 37・ ０
9 4 92 6 ・ 6
9 453 5・ ・
S9 8 464 8 49 ・０
S9 43 5・ 88 7・
9 44 5・ 8・8 7・
9 45 5・ 8 ・
9 46 5・ 88 7 6
S947 45 8・8 8
9 48 5・ 7・ 8
9 0 7 2 0
S9 4・ 9・d 39・ 6・2
S9 2 3 59 2０ 3 上の にして得られた 光体に て、 発光スペク を測定した。 、 分光 度計を用 45０ の 長で 起し、 波長46０ ～78 ０ まで行 た。 その 果を下記 4に示す。
サンプル
No （ X ( Y ) 度比
S9 0 673 ・23 0685 0314 ０89
S9 02 672 ・28 ０683 0・3 7 ・００
S9 03 666 134 068０ 0319 ・ 6
S9 04 664 38 068０ 03 9 ・2０
S9 05 667 ・42 0679 ０32０ 27
S906 660 ・27 ０676 ０324 ・26
S9 3 665 085 0679 032０ ０73
S9 4 667 ・22 ０683 ０316 ０97
S9 5 667 35 ０682 ０317 1
S9 6 672 ・33 068０ 0318 ・００
S9 7 665 ・31 0678 ０32 ・ 3
S9 8 666 ・22 ０677 ０322 ・12
S9 43 673 098 ０67 0327 ０93
Sg 44 673 ・０4 0677 ０32 09０
S945 673 ・０9 0678 032０ 094
S946 662 ・25 0674 ０324 127
59 47 662 ・34 0678 ０321
S948 658 035 0671 ０327 ０39
Sg ０ 664 ・15 0679 ０32０ ０96
673 ・26 ０・68 ０3 8 1・０
S9 2 666 ・ 6 ０68０ 0319 ０99 度比は、 Y Ce) のピ ク 度を とした時の相 である。
Ce) のピ ク 6 x 5 c sに相当する。
度比は、 CaS の 度を基準とした時の相 である。
(Y G Ce) の 度比 5 相当する。
4 5には、 比較する標準 光体として、 G Ce 光体およびC a S 化物 光体の 果を示す。 ピ ク
ピ ク
サンプル 度比 X ） ( Y ) 度比
m)
YAG Ce 566 6 ０465 05 7 55０ ( 色の
( 化物
CaS Eu 656 80 ０7０2 ０296 ・００
の ) 5 3および 4に示すよ に、 赤色 光体のピ ク 度比が ・ 0 上 なるのは、 サ プ S g ０ ～S g ０6 S g ０～S g 2およびS g 4～S g 8、 ならびにS g 44～S 9 47 である。
また、 Ca S 化物 光体の 度を基準とした相対 度比 ( 下、 相対 度比と ) が ・ 0 上となるのは、 サ プ S g ０2～S g ０6 S g S g お びS g 5～S g 8、 ならびにS g S 9 46 S g S 9 47である。
したが て、 上記 光体のピ ク 度比が ・ 0 上、 か 相対 度 比が ・ 0 上となる赤色 光体を生成するには、 料を 下のよ な成分比 にする必要がある。
えば、 上記 ス ト ンチウム42 8 O 4 O 下 とする。
は7・ 5 上 ０ 8 O 下とする。 ンは36 O o。 上37 8 O 下とする。
ア ウム 8 7 O ０ o 下 する。 W 上記 スト チウム、 窒化 ン、 窒化 ウム、 窒化ア ク および ラ を合わせた o 数に対して、 上記 ラ の
6０ O 65 O 下 する。
特に、 上記 法でほ、 ラ の 分比が重要とな て る。 述したよ に、 融点が25 で以下である ラ は、 上記 処理工程で熱 解され る。 ラ ンが 解されて生成された炭素 (C) 、 水素 ( ) が ス ト チウムに含まれる ( ) 結合して ガス ( もし は 2 や 2 、 なる。 そして、 その ガス 2 は気化されて、 上記 物 ら取 除かれる。 したが て、 ラ ンは少なすぎても、 多すぎてもよ な 。
えば、 上記 3、 4に示したS 43～S 48の 果を、 22 2 に示した。 2 は、 ラ の に対するピ ク 度を示した もので、 23は、 ラ ンの に対する 度を示したものである。
23から明ら なよ に、 ピ ク 度比が ・ 0 上となるのは、 ラ ンの 45 O 67 O 下のときである。
また、 23 ら明ら なよ に、 相対 度比が ・ ０ 上 なるのは、 ラ ンの 56 O 68 o 下のときである。
したが て、 S 43～S 48に示した原料 合にお ては、 ラ の 56 O 上68 o 下とするこ が好まし 。 、 2 2、 23 ら、 ラ の を推察すると、 上記 よ 少な 方向およ び多 方向に 3 O 大することも可能であると考えられる。
次に、 ラ の 赤色 光体 に残る 素量の 係を図24に、 また ラ ンの 赤色 光体 に残る 素量の 係を図25に示した。
に示すよ に ラ の を変化さ ることによ て、 赤色 光 体 の 素の 有量も変化する。
特に、 ラ を55 O 上 加して と、 赤色 光体 の 素が低 減される。 これは、 ラ が 解してできた炭素 水素 、 炭酸ス ト チ ウム中の酸素とが結合して、 炭酸ガス (CO C 2 等) 、 2 等にな て、 除 れるためである。
しかしながら、 ラ を7０ O 高 成分比にする 、 処理工程で ラ が 解された炭素が残留しすぎて、 炭素量が多 な すぎる。 えば、 赤色 光体 に残留する 素量が0・ であると、 ピ ク 度比は、 0・ 3 とな 、 相対 度比が0・ 39となる。 このよ に、 残留 、 発光 度、 輝度を大幅に低下さ る一因にな て る 考えられる したがって、 上記 明したよ に、 ラ の 、 より好まし ほ6 上65 O 下とすることである。
また、 赤色 光体の 、 ラ の に依存する。 26に示すよ に、 ラ ンの を増大さ て と、 赤色 光体の 径が小さ なる方向 に変化する。 ラ ンを45 O 加した場合 、 赤色 光体の 径がおよそ5 であ 、 ラ を6０ O 加した場合は、 赤色 光 体の 径がおよそ3・ 7は とな た。 また、 ラ を65 加 した場合には、 赤色 光体の 径がおよそ3 5は とな た。
このよ に微粉末の 光体を得やす 製造する えでも、 ラ の 重要とな て る。
次に、 窒化 の に て調 た。 3、 4に基づ て の に対する赤色 光体のピ ク 度の 係を図27 に、 窒化 の に対する赤色 光体の 度の 係を図28 し た。
27 ら明らかなよ に、 ピ ク 度比が ・ ０ 上となるのは、 窒化 の がおよそ7・ ０ o ０ O 下のとき にほ、 ビ ク 度比が ・ 0 上となることが確認された。
また、 28から明ら なよ に、 相対 度比が ・ 0 上となるのは、 窒化 の 7・ ０mO 上 ・ ０ o 下の きである しかしながら、 3、 4 らわ るよ に、 サンプ S g 3のよ に 窒化 の ０ O 。であ てもピ ク 度比が0 85となることがある。 これは、 炭酸ス ト チク の が少な ためと考 えられる。 このよ に、 他の原料の によ ても、 窒化 の
右されることがある。 この点を考慮すると、 窒化 の
7・ ０ O 2 5 O 下とすることがより好まし 。
次に、 3、 4中にお て、 ラ の 分比を6０ O 、 窒化ア ウムの 分比を ０ O 固定して、 炭酸ス ト チク の 分比、 。 窒化 の 分比、 および ンの 分比を変化さ た場合の 度分布を、 29に示す。 、 には o・ ピ ク を示した。
29に示すよ に、 サ プ S g ０ ～S g ０6、 サ プ S g S 8は、 ピ ク 度比が 2 上とな ており、 特に、 サ プ S g ０3～S g ０5およびサ プ S g 5～S g 7はピ ク 度比が 3 上と、 極めて優れた値とな て ることがわ た。
ここで、 発光ピ ク 長が662 のサ プ S 9 47の 光体に て、 (株) 製粉末X を用 て、 C 線のX タ を調 た。 その 果を図3０に示す。 すなわち、 蛍光体の 造を示す。 この ックス 解析 タ らも、 上記 法で得られた赤色 光体が、 斜 方 間点 P 2 であることが確認 れた。
7
次に、 実施 で説明した手順にお て、 原料 合物として、 さらに窒化 ウム (C a 2) を用 、 原料 合物の モ 比を下記 6のよ にした 以外は、 実施 同様にして赤色 光体を作製した。 ラ ン
Ca3N2 S C 3 E N S3N4 AN
S9 の
mo ) (mo mo０ (mo o
(mo )
S9 Ca 1 442 92 442 98 60
S9 Ca 2 4・5 347 1００ 4０ ０・7 60
S9 Ca 3 7・ 294 ０・5 42０ 2 60
S9 Ca 4 9・8 235 11・０ 44０ 7 60 6 上のよ にして得られた 光体に て、 発光スペク を測定した 、 分光 度計を用 45０ の波長で 起し、 波長46０ ～78 ０ まで行 た。 その 果を下記 7に示す。 ピ ク ピ ク
S9 度比
) ( X ) Y )
S9 Ca 1 664 ・31 0 8０ ０32０ ・12
S9 Ca 2 678 ・3０ 0685 ０315 ０88
S9 Ca 3 679 24 0688 ０・3 2 ０73
S9 Ca 4 684 8 ０69０ ０31０ 0 3 7 6および 7に示すよ に、 窒化 ウムの を多 して と ピ ク 光波長が長波長側に移行することが確認された。 、 窒化 ウ ムを添加しな 場合には、 ピ ク 光波長は664 であ た。 そして、 窒化 ウムを4・ 加するとピ ク 光波長が678 となり、 窒 化 ウムを7・ ０ 加する ピ ク 光波長が679 とな 、 窒化 ウムを9・ 8 O 加するとピ ク 光波長が684 とな た。 し しながら、 窒化 ウムの を増大して に れて、 輝度の 下 。 が顕著になる傾向が見られた。 したが て、 窒化 ウムの 加によ て、 光波長の 行ほ 能であるが、 輝度の 下を十分考慮する必要がある。 なお、 窒化 ウムの 9・ 8 O 下もし ほ 加しな で あれば、 ピ ク 度比が ・ 0 上の発 度を得ることができた。 また、 窒化合物 ウムの 9・ 8 O であ ても、 ピ ク 度比で ・ 8の 度を得ることができた。
したが て、 窒化 ウムの 、 上記 囲であれば発光 度に大きな 影響を及ぼさな と える。
なお、 上記 光体の 法における上記 ス ト チウム (S CO 3) 、 窒化 ウム ( ) 、 窒化 (S 3 4) 、 窒化ア ウム ( ) および ラ ン (C3 6 6) の 分比は、 合物の 分 比を調整することで、 最大、 以下の 囲に設定するこ ができる。
すなわち、 上記 ス ト チウムは23 5 O ０ O 下とする。
33 ０ O ０ O 下とする。
は7・ ０ O 上 2 5 O 下とする。 ア ウムは少な とも含み ０ O 下とする。
か 上記 ス ト ンチウム、 窒化 、 窒化 および ア ウムを合わ た o 数に対して、 上記 ラ の 6 。 上65 O 下とする。
また、 上記 光体の 法では、 炭素の 給源として ラ を用 た が、 例えば、 上記 ラ の わ に炭素と水素と 素からなる有機物を用 る こ が可能である。 なお、 酸素を含む有機物は好まし な 。 また、 上記 ラ の わ に炭素 末を用 ること 可能である。

Claims

・ 、 ( ) 、 リ (S ) 、 ア ウム ( ( ) 、 および ( を、 下記 ( ) の 子数 有する 赤色 光体。
[化4 ・
m X S g y O 2 y2 3 ・ ( ) ただし、 組成 ( ) 中の元 は、 グネ ( 、 ウム (C a) 、 ス チク (S ) 、 また ( a) の な とも であ ( ) 中の 、 、 、 は、 3 5、 、 2、 O ０なる関係を満たす。
2 ( ) で示される化合物が、 斜方 間点 P 2 に属す る結晶 造で構成された
記載の 光体。
3・ は、 ス ト チク (S ) である
または2に記載の 光体。
4・ 、 ウム ( ) 、 リ (S ) 、 およびア ウム ( が、 下記 ( ) の 子数 となるよ に、 元素 の 酸化合物、 窒化 ウム、 窒化 、 および ア ク を用意し、 これらと 共に らに ラ を混合して混合物を生成し、
前記 合物の 、 によ て得られた の とを
光体の 。
[化5 A ・
mX) X S g A y O 2 y2(n 3 ‥ (1 ただし、 組成 ( ) 中の元 は、 グネ ウム ( 、 カ ウム (C a) 、 スト チク (S ) 、 または リ ウム (Ba の な とも であ り、
組成 ( ) 中の 、 、 、 は、 3 5、 、 2、 O nなる関係を満たす。
5・ 合物の 、 によ て得られた の とを、 繰 返 し
4に記載の 光体の 。
6・ 上に形成された青色発光ダイオ ド 、
前記 色発光ダイオ ド上に配置されて て赤色 光体と緑色 光体とを した とを有し、
前記 光体は、
元素 、 ( ) 、 (S ) 、 ア ウム ( ) ( ) 、 および ( ) を、 下記 ( ) の 子数 有する 白色光 。
6 m X S g y O 2 y2 1
ただし、 組成 ( ) 中の元 Aは、 グネ ウム ( 、 カ ウム (C a) 、 ス ト チウム (S ) 、 または リ ウム (Ba) の な とも であ 、
組成 ( ) 中の 、 、 、 、 3 5、 、 O 2、 O なる関係を満たす。
7・ 上に複数の 色光 が配置され、
前記 色光 、
素子 上に形成 れた青色発光ダイオ ド 、 色発光ダイオ ド上に配置されて て赤色 光体と緑色 光体を した を有し、
前記 光体は、
元素 、 ウム ( ) 、 (S ) 、 ア ウム ( ) ( ) 、 お び ( ) を、 下記 ( ) の 子数 有する 。
化 mX X S g 2 2nm 3 ( ただし、 組成 ( ) 中の元 は、 グネ ウム ( 、 ウム (C a) 、 ス チウム (S ) 、 または ウム ( a) の な も で ( ) 中の 、 、 、 は、 3 5、 、 2、 ０なる関係を満たす。
8・ ネ 、
ネ を照明する複数の 色光 を用 た ックライ トとを有し 前記 色光 、
素子 上に形成された青色発光ダイオ ド 、
前記 色発光ダイオ ド上に配置されて て赤色 光体と緑色 光体を
した を有し、
前記 光体は、
元素 、 ウム ( ) 、 リ (S ) 、 ア ウム ( ) ( ) 、 および ( ) を、 下記 ( ) の 子数 有する 。
化8 A℡X X S g y O 2 y2(n 3・ ・ ( ただし、 組成 ( ) 中の元 、 グネ ウム ( 、 ウム (C a) 、 ス トロ チウム (S ) 、 または ウム ( a) の な とも であ り、
組成 ( ) 中の 、 、 、 、 3 5、 ０ 、 2、
０なる関係を満たす。
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