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      紅色熒光體的制造方法與流程

      文檔序號(hào):11646606閱讀:406來(lái)源:國(guó)知局
      紅色熒光體的制造方法與流程

      本申請(qǐng)是下述申請(qǐng)的分案申請(qǐng):

      發(fā)明名稱:紅色熒光體的制造方法,

      申請(qǐng)日:2012年5月14日,

      申請(qǐng)?zhí)枺?01280023261.4(pct/jp2012/062291)。

      本發(fā)明涉及在紅色波段(例如,620nm~770nm的波段)具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的紅色熒光體的制造方法。本申請(qǐng)以在日本國(guó)于2011年5月14日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)柼卦?011-108870以及在日本國(guó)于2011年12月1日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)柼卦?011-263327為基礎(chǔ)要求優(yōu)選權(quán),通過(guò)參照該申請(qǐng),從而引用到本申請(qǐng)中。



      背景技術(shù):

      近年來(lái),在高色域背光燈(backlight)、高彩色再現(xiàn)性led(lightemittingdiode:發(fā)光二極管)等用途中對(duì)通過(guò)藍(lán)色led激勵(lì)進(jìn)行紅色發(fā)光的紅色熒光體的需求正在提高,進(jìn)行著在化學(xué)上穩(wěn)定、高效率的氮化物紅色熒光體的開(kāi)發(fā)。

      例如,在專利文獻(xiàn)1記載了使用氮化銪(eun)作為銪(eu)的供給源,制作含有銪(eu)、硅(si)、氧(o)以及氮(n)的紅色熒光體的情況。

      現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

      專利文獻(xiàn)

      專利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2011-1530號(hào)公報(bào)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      發(fā)明要解決的課題

      然而,在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中,因?yàn)樵诨旌细髟蠒r(shí)利用干式法進(jìn)行混合(利用乳缽進(jìn)行的粉碎混合),所以在混合物內(nèi)容易產(chǎn)生組成不均勻,難以提高生產(chǎn)性。

      本發(fā)明是鑒于這樣的實(shí)情而完成的,其目的在于,提供一種能提高生產(chǎn)性的紅色熒光體的制造方法。

      此外,本發(fā)明的目的在于,提供一種發(fā)光特性良好的紅色熒光體以及使用該紅色熒光體的白色光源、照明裝置以及液晶顯示裝置。

      用于解決課題的方案

      為了解決前述的課題,本發(fā)明的紅色熒光體的制造方法,其特征在于,以使元素a、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)成為下述組成式(1)的原子數(shù)比的方式混合元素a的碳酸化合物、無(wú)氮銪、氮化硅、氮化鋁以及含碳還原劑而生成混合物,對(duì)所述混合物進(jìn)行燒固并對(duì)通過(guò)該燒固得到的燒固物進(jìn)行粉碎。

      [化學(xué)式1]

      …組成式(1)。

      在此,組成式(1)中的元素a是鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)或鋇(ba)中的至少一種,組成式(1)中的m、x、z、n滿足3<m<5、0≤y<2、0<x<1、0<z<1、0<n<10的關(guān)系。

      此外,本發(fā)明的紅色熒光體,其特征在于,通過(guò)如下方式得到,即,以使元素(a)、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)成為所述組成式(1)的原子數(shù)比的方式混合元素(a)、無(wú)氮銪、含硅化合物、含鋁化合物以及含碳還原劑而生成混合物,對(duì)所述混合物進(jìn)行燒固并對(duì)通過(guò)該燒固得到的燒固物進(jìn)行粉碎,在x線衍射圖案中,存在于衍射角為36°~36.6°的位置的峰值的強(qiáng)度示出存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值的強(qiáng)度的0.65倍以上。

      此外,本發(fā)明的白色光源,其特征在于,具有:形成在元件基板上的藍(lán)色發(fā)光二極管;以及配置在所述藍(lán)色發(fā)光二極管上,在透明樹(shù)脂中對(duì)紅色熒光體和綠色熒光體或黃色熒光體進(jìn)行混勻的混勻物,所述紅色熒光體通過(guò)如下方式得到,即,以使元素(a)、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)成為所述組成式(1)的原子數(shù)比的方式混合元素(a)、無(wú)氮銪、含硅化合物、含鋁化合物以及含碳還原劑而生成混合物,對(duì)所述混合物進(jìn)行燒固并對(duì)通過(guò)該燒固得到的燒固物進(jìn)行粉碎,在x線衍射圖案中,存在于衍射角為36°~36.6°的位置的峰值的強(qiáng)度示出存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值的強(qiáng)度的0.65倍以上。

      此外,本發(fā)明的照明裝置,其特征在于,在照明基板上配置有多個(gè)白色光源,所述白色光源具有:形成在元件基板上的藍(lán)色發(fā)光二極管;以及配置在所述藍(lán)色發(fā)光二極管上,在透明樹(shù)脂中對(duì)紅色熒光體和綠色熒光體或黃色熒光體進(jìn)行混勻的混勻物,所述紅色熒光體通過(guò)如下方式得到,即,以使元素(a)、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)成為所述組成式(1)的原子數(shù)比的方式混合元素(a)、無(wú)氮銪、含硅化合物、含鋁化合物以及含碳還原劑而生成混合物,對(duì)所述混合物進(jìn)行燒固并對(duì)通過(guò)該燒固得到的燒固物進(jìn)行粉碎,在x線衍射圖案中,存在于衍射角為36°~36.6°的位置的峰值的強(qiáng)度示出存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值的強(qiáng)度的0.65倍以上。

      此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置,其特征在于,具有液晶顯示面板和對(duì)所述液晶顯示面板進(jìn)行照明的使用多個(gè)白色光源的背光燈,所述白色光源具有:形成在元件基板上的藍(lán)色發(fā)光二極管;以及配置在所述藍(lán)色發(fā)光二極管上,在透明樹(shù)脂中對(duì)紅色熒光體和綠色熒光體或黃色熒光體進(jìn)行混勻的混勻物,所述紅色熒光體通過(guò)如下方式得到,即,以使元素(a)、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)成為所述組成式(1)的原子數(shù)比的方式混合元素(a)、無(wú)氮銪、含硅化合物、含鋁化合物以及含碳還原劑而生成混合物,對(duì)所述混合物進(jìn)行燒固并對(duì)通過(guò)該燒固得到的燒固物進(jìn)行粉碎,在x線衍射圖案中,存在于衍射角為36°~36.6°的位置的峰值的強(qiáng)度示出存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值的強(qiáng)度的0.65倍以上。

      發(fā)明效果

      本發(fā)明使用無(wú)氮銪作為銪的供給源,因此,能通過(guò)濕式法進(jìn)行混合,能防止混合物的組成不均勻,能提高生產(chǎn)性。

      此外,本發(fā)明具有示出特定的x線衍射圖案的晶體結(jié)構(gòu),因此,能得到優(yōu)良的發(fā)光特性。

      附圖說(shuō)明

      圖1是示出以往的紅色熒光體的制造方法的流程圖。

      圖2是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的紅色熒光體的制造方法的流程圖。

      圖3是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的白色光源的概略截面圖。

      圖4a是示出正方格子排列的照明裝置例的概略平面圖,圖4b是示出每隔一行例如各錯(cuò)開(kāi)1/2間距的排列的照明裝置例的概略平面圖。

      圖5是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。

      圖6是示出紅色熒光體的制造方法的具體例子(常壓2階段燒固)的流程圖。

      圖7是示出紅色熒光體的制造方法的具體例子(加壓2階段燒固)的流程圖。

      圖8是示出作為銪的供給源而使用eu2o3、eu(ch3coo)3·nh2o、eu2(co3)3或eun制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      圖9是示出作為銪的供給源而使用eu2o3、eu(ch3coo)3·nh2o、eu2(co3)3或eun制作的各紅色熒光體的內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      圖10是示出通過(guò)濕式混合或干式混合制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      圖11是示出通過(guò)濕式混合或干式混合制作的各紅色熒光體的內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      圖12是示出通過(guò)加壓燒固或常壓燒固制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      圖13是示出通過(guò)加壓燒固或常壓燒固制作的各紅色熒光體的內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      圖14是示出使1次燒固時(shí)的h2氣濃度分別為4%、50%或75%時(shí)的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比的曲線圖。

      圖15是示出紅色熒光體的制造方法的具體例子(常壓1階段燒固)的流程圖。

      圖16是示出通過(guò)加壓2階段燒固、常壓2階段燒固或常壓1階段燒固制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      圖17是示出通過(guò)加壓2階段燒固、常壓2階段燒固或常壓1階段燒固制作的各紅色熒光體的內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      圖18是示出將燒固溫度分別設(shè)為1500℃、1600℃、1700℃、1750℃或1800℃而制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      圖19是示出將燒固溫度分別設(shè)為1500℃、1600℃、1700℃、1750℃或1800℃而制作的各紅色熒光體中的最大的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      圖20是示出紅色熒光體的制造方法的具體例子(氮環(huán)境、常壓2階段燒固)的流程圖。

      圖21是紅色熒光體的發(fā)光、激勵(lì)光譜(spectrum)。

      圖22是示出相對(duì)于三聚氰胺(melamine)量的紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      圖23是示出相對(duì)于三聚氰胺量的紅色熒光體的內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      圖24是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品1)的發(fā)光光譜的圖。

      圖25是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品1)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。

      圖26是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品1)的xrd光譜,示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。

      圖27是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品1)的xrd光譜,示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      圖28是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品2)的發(fā)光光譜的圖。

      圖29是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品2)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。

      圖30是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品2)的xrd光譜,示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。

      圖31是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品2)的xrd光譜,示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      圖32是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品3)的發(fā)光光譜的圖。

      圖33是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品3)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。

      圖34是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品3)的xrd光譜,示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。

      圖35是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品3)的xrd光譜,示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      圖36是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品4)的發(fā)光光譜的圖。

      圖37是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品4)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。

      圖38是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品4)的xrd光譜,示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。

      圖39是對(duì)于使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品4)的xrd光譜,示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      圖40是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)實(shí)施例1的紅色熒光體的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。

      圖41是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)利用以往的制法的紅色熒光體的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。

      圖42是示出將紅色熒光體的激勵(lì)波長(zhǎng)400nm的發(fā)光強(qiáng)度設(shè)為1時(shí)的激勵(lì)波長(zhǎng)550nm的發(fā)光強(qiáng)度與外部量子效率的關(guān)系的曲線圖。

      具體實(shí)施方式

      以下,一邊參照附圖一邊以下述順序?qū)Ρ景l(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。

      1.紅色熒光體的結(jié)構(gòu);

      2.以往的紅色熒光體的制造方法;

      3.本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的紅色熒光體的制造方法;

      4.發(fā)光特性良好的紅色熒光體的結(jié)構(gòu);

      5.白色光源的結(jié)構(gòu)例子;

      6.照明裝置的結(jié)構(gòu)例子;

      7.液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)例子;

      8.實(shí)施例。

      <1.紅色熒光體的結(jié)構(gòu)>

      本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的紅色熒光體以下述組成式(1)的原子數(shù)比含有元素a、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)。

      [化學(xué)式2]

      …組成式(1)。

      在此,組成式(1)中的元素a是鎂(mg)、鈣(ca)、鍶(sr)或鋇(ba)中的至少一種,組成式(1)中的m、x、z、n滿足3<m<5、0≤y<2、0<x<1、0<z<1、0<n<10的關(guān)系。

      在該組成式(1)中,將硅與碳的合計(jì)的原子數(shù)比固定為9而示出。此外,組成式(1)中的氮(n)的原子數(shù)比[12+y-2(n-m)/3]以組成式(1)內(nèi)的各元素的原子數(shù)比的和成為中性的方式進(jìn)行計(jì)算。即,在將組成式(1)中的氮(n)的原子數(shù)比設(shè)為δ,使構(gòu)成組成式(1)的各元素的電荷被補(bǔ)償?shù)那闆r下,成為2m+3y+4×9-2n-3δ=0。由此,氮(n)的原子數(shù)比δ算出為δ=12+y-2(n-m)/3。

      此外,用該組成式(1)表示的紅色熒光體由屬于斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21的晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成,作為構(gòu)成元素之一,包含碳(c)。碳起到除去生成過(guò)程中的剩余的氧(o)、調(diào)整氧量的功能。

      這樣的結(jié)構(gòu)的紅色熒光體是吸收藍(lán)色波段、在紅色波段(例如,620nm~770nm的波段)具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的在化學(xué)上穩(wěn)定且高效率的熒光體,因此,最適合在高色域背光燈、高彩色再現(xiàn)性led(lightemittingdiode)等用途中使用。

      <2.以往的紅色熒光體的制造方法>

      接著,使用圖1所示的流程圖對(duì)紅色熒光體的以往的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

      如圖1所示,首先,進(jìn)行原料混合工序s101。包含構(gòu)成組成式(1)的元素的各原料化合物在氮環(huán)境中的手套式操作箱(glovebox)內(nèi)通過(guò)干式法進(jìn)行混合。具體的干式混合的處理,是在瑪瑙乳缽(agatemortar)內(nèi)對(duì)各原料化合物進(jìn)行粉碎混合,由此得到混合物。

      作為包含構(gòu)成組成式(1)的元素的原料化合物,準(zhǔn)備元素a的碳酸化合物[例如,碳酸鍶(srco3)、碳酸鈣(caco3)等]、氮化銪(eun)、氮化硅(si3n4)、氮化鋁(aln)以及三聚氰胺(c3h6n6)。然后,以使所準(zhǔn)備的各原料化合物所包含的組成式(1)的元素成為組成式(1)的原子數(shù)比的方式,以規(guī)定的摩爾比稱量各原料化合物。三聚氰胺作為助熔劑(flux),相對(duì)于碳酸鍶、氮化銪、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)的合計(jì)以規(guī)定比例進(jìn)行添加。然后,對(duì)稱量的各原料化合物進(jìn)行干式混合而生成混合物。

      接著,進(jìn)行1次燒固工序s102。在該1次燒固工序中,燒固所述混合物,生成成為紅色熒光體的前驅(qū)體的第一燒固物。具體地說(shuō),將所述混合物放入到氮化硼(bn)制坩堝內(nèi),將h2氣濃度設(shè)定為75%、將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的熱處理。

      在該1次燒固工序中,熔點(diǎn)為250℃以下的三聚氰胺被熱分解。該被熱分解的碳(c)、氫(h)與碳酸鍶所包含的一部分的氧(o)結(jié)合,成為碳酸氣(co或co2)或h2o。而且,因?yàn)樘妓釟饣騢2o會(huì)被氣化,所以,從所述第一燒固物的碳酸鍶中一部分的氧被除去。此外,通過(guò)被分解的三聚氰胺所包含的氮(n)促進(jìn)還元和氮化。

      接著,進(jìn)行第一粉碎工序s103。在該第一粉碎工序中,粉碎所述第一燒固物而生成第一粉末。具體地說(shuō),在氮環(huán)境中的手套式操作箱內(nèi)使用瑪瑙乳缽粉碎所述第一燒固物,此后,例如通過(guò)#100網(wǎng)眼(縫隙大約為200μm),得到第一粉末。

      接著,進(jìn)行2次燒固工序s104。在該2次燒固工序中,對(duì)所述第一粉末進(jìn)行熱處理而生成第二燒固物。具體地說(shuō),將所述第一粉末放入到氮化硼(bn)制坩堝內(nèi),在氮(n2)環(huán)境中加壓到0.85mpa,將熱處理溫度設(shè)定為1800℃,進(jìn)行兩小時(shí)的熱處理。

      接著,進(jìn)行第二粉碎工序s105。在該第二粉碎工序中,粉碎所述第二燒固物而生成第二粉末。具體地說(shuō),在氮環(huán)境中的手套式操作箱內(nèi)使用瑪瑙乳缽進(jìn)行粉碎,例如使用#420網(wǎng)眼(縫隙大約為26μm)進(jìn)行粉碎。

      根據(jù)以上,能得到以在原料混合工序s101中混合的原子數(shù)比含有各元素的用組成式(1)表示的紅色熒光體。

      然而,在前述的那樣的以往的制造方法中,因?yàn)樵谠匣旌瞎ば騭101中利用干式法進(jìn)行混合(利用乳缽進(jìn)行粉碎混合),所以,在混合物內(nèi)容易產(chǎn)生組成不均勻,有時(shí)得不到均勻的紅色熒光體。

      此外,在2次燒固工序s104中,因?yàn)樵诟邷貤l件下進(jìn)行加壓,所以熱處理爐的均熱帶變窄(φ100左右),產(chǎn)生燒固量的限制。此外,在1次燒固工序s102中,為了在氫濃度超過(guò)爆炸極限值的4%的強(qiáng)還元環(huán)境下進(jìn)行熱處理,必須設(shè)置安全裝置,此外,在2次燒固工序s104中,為了在高溫條件下進(jìn)行加壓,耐高溫高壓的熱處理爐是必須的,因此,需要高成本的特殊設(shè)備。

      像這樣,在以往的制造方法中,因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生混合物的組成不均勻、燒固量的限制或需要強(qiáng)還元環(huán)境、高溫高壓條件,所以提高生產(chǎn)性是困難的。

      <3.紅色熒光體的制造方法>

      接著,使用圖2所示的流程圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的紅色熒光體的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的紅色熒光體的制造方法中,作為是活化劑的銪的供給源,使用氧化銪(eu2o3)、乙酸銪(eu(ch3coo)3·nh2o)、碳酸銪(eu2(co3)3)等無(wú)氮銪。由此,能通過(guò)濕式法進(jìn)行混合,能防止混合物的組成不均勻,能提高生產(chǎn)性。

      首先,在原料混合工序s11中,對(duì)包含構(gòu)成組成式(1)的元素的各原料化合物進(jìn)行混合而得到混合物。具體地說(shuō),以使元素a、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)成為組成式(1)的原子數(shù)比的方式混合含元素a化合物、無(wú)氮銪、含硅化合物、含鋁化合物以及含碳還原劑而生成混合物。

      在此,作為含元素a化合物,優(yōu)選使用元素a(mg、ca、sr或ba中的至少一種)的碳酸化合物、氧化物等,作為含硅化合物,優(yōu)選使用氮化硅、氧化硅(sio2)等,作為含鋁化合物,優(yōu)選使用氮化鋁、氧化鋁(al2o3)等,以及作為含碳還原劑,有選使用三聚氰胺、尿素等。

      在含碳還原劑是三聚氰胺的情況下,優(yōu)選相對(duì)于元素a的碳酸化合物、無(wú)氮銪、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)添加65%以下的三聚氰胺。通過(guò)使三聚氰胺量為65%以下,從而能在常壓條件下或h2氣低濃度環(huán)境下得到最大的峰值強(qiáng)度比、內(nèi)部量子效率。

      雖然本實(shí)施方式中的混合能使用濕式法或干式法的任一種,但是,優(yōu)選使用在混合物中難以產(chǎn)生組成不均勻的濕式法。濕式法的具體的處理以如下方式進(jìn)行,即,作為溶劑使用乙醇(ethanol),對(duì)各原料化合物進(jìn)行攪拌、過(guò)濾,對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥之后,例如通過(guò)#110網(wǎng)眼。因?yàn)樵摑袷交旌蠠o(wú)需在手套式操作箱內(nèi)進(jìn)行,所以,能提高作業(yè)性。

      接著,將前驅(qū)體混合物填充到熱處理爐,進(jìn)行燒固的燒固工序s12。優(yōu)選該燒固工序s12在常壓(大氣壓)下進(jìn)行。由此,能防止熱處理爐的均熱帶變窄(φ100左右)、產(chǎn)生燒固量的限制。

      此外,燒固工序s12優(yōu)選在h2氣濃度80%以下進(jìn)行,更優(yōu)選在h2氣濃度4%以下進(jìn)行。由此,不需要用于在h2氣濃度超過(guò)爆炸極限值的4%的強(qiáng)還元環(huán)境下進(jìn)行熱處理的安全裝置。此外,在本實(shí)施方式中,還能在h2氣濃度為0%的氮環(huán)境中進(jìn)行燒固。

      此外,優(yōu)選燒固工序s12在1400℃以上、1800℃以下的溫度范圍進(jìn)行。通過(guò)在該溫度范圍進(jìn)行燒固,從而能得到具有高的峰值強(qiáng)度的紅色熒光體。

      此外,燒固工序s12也可以以1次燒固工序和2次燒固工序的2階段進(jìn)行。在該情況下,通過(guò)在1次燒固工序后進(jìn)行第一粉碎工序,從而能防止紅色熒光體的組成不均勻。

      在該燒固工序s12中,例如在使用三聚氰胺作為含碳還原劑、使用碳酸鍶作為元素a的化合物的情況下,三聚氰胺被熱分解,碳(c)、氫(h)與碳酸鍶所包含的一部分的氧(o)結(jié)合,成為碳酸氣(co或co2)或h2o。而且,因?yàn)樘妓釟饣騢2o會(huì)氣化,所以從燒固物的碳酸鍶中一部分的氧被除去。此外,通過(guò)被分解的三聚氰胺所包含的氮(n)促進(jìn)還元和氮化。

      接著,進(jìn)行粉碎工序s13。在該粉碎工序中,例如在氮環(huán)境中的手套式操作箱內(nèi)使用瑪瑙乳缽來(lái)粉碎燒固物,例如使用#420網(wǎng)眼(縫隙大約為26μm)進(jìn)行粉碎。

      根據(jù)以上,能得到以在原料混合工序s11中混合的原子數(shù)比含有各元素的用組成式(1)表示的紅色熒光體。該紅色熒光體像在實(shí)施例中示出的那樣具有優(yōu)良的發(fā)光特性。

      <4.發(fā)光特性良好的紅色熒光體的結(jié)構(gòu)>

      本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在前述的含有銪(eu)、硅(si)、鋁(al)、碳(c)、氧(o)以及氮(n)的紅色熒光體中,通過(guò)在x線衍射(xrd)光譜中示出特定的衍射圖案,從而可得到良好的發(fā)光強(qiáng)度。

      具體地說(shuō),發(fā)現(xiàn)在由斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21(112)面(以下,標(biāo)記為(112)面。)造成的存在于衍射角(2θ)為36°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度相對(duì)于由斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21(113)面(以下,標(biāo)記為(113)面。)造成的存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度大的情況下,可得到高的發(fā)光強(qiáng)度。

      即,本實(shí)施方式中的紅色熒光體通過(guò)如下方式得到,即,以使元素(a)、銪(eu)、硅(si)、鋁(al)以及碳(c)成為所述組成式(1)的原子數(shù)比的方式混合元素(a)、無(wú)氮銪、含硅化合物、含鋁化合物以及含碳還原劑而生成混合物,對(duì)混合物進(jìn)行燒固并對(duì)通過(guò)該燒固得到的燒固物進(jìn)行粉碎,在x線衍射圖案中,存在于衍射角為36°~36.6°的位置的峰值的強(qiáng)度示出存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值的強(qiáng)度的0.65倍以上。

      通過(guò)具有示出這樣的衍射峰值的強(qiáng)度比的晶體結(jié)構(gòu),從而能得到1.5以上的發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))。另外,衍射峰值的強(qiáng)度比不同,意味著紅色熒光體的晶體結(jié)構(gòu)不同。

      此外,關(guān)于本實(shí)施方式中的紅色熒光體,即使所述組成式(1)所示的紅色熒光體的碳的含有量(z)為0.072以下的較低的值,在x線衍射圖案中,存在于衍射角為36°~36.6°的位置的峰值的強(qiáng)度也示出存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值的強(qiáng)度的0.65倍以上,示出優(yōu)良的發(fā)光特性。

      即,在制造本實(shí)施方式中的紅色熒光體時(shí),能削減三聚氰胺的下料量,因此,能抑制由于三聚氰胺而使裝置的配管堵塞等不良影響。

      此外,本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在紅色熒光體中,在ple(photoluminescenceexcitation:光致發(fā)光激發(fā))光譜示出規(guī)定的發(fā)光特性的情況下,可得到高的量子效率。即,關(guān)于本實(shí)施方式中的紅色熒光體,在ple(photoluminescenceexcitation)光譜中,在將激勵(lì)波長(zhǎng)400nm的發(fā)光強(qiáng)度設(shè)為1時(shí)的激勵(lì)波長(zhǎng)550nm的發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值(以下,標(biāo)記為550nmple強(qiáng)度/400nmple強(qiáng)度)為0.48以上。

      此外,關(guān)于本實(shí)施方式中的紅色熒光體,優(yōu)選所述組成式(1)中滿足0.05≤x≤0.15。在組成式(1)所示的紅色熒光體中,雖然發(fā)光強(qiáng)度的峰值根據(jù)eu(銪)的濃度(x)而變化,但是,通過(guò)設(shè)為這樣的eu的濃度(x)的范圍,從而能得到高的外部量子效率。

      <5.白色光源的結(jié)構(gòu)例子>

      接著,使用圖3所示的概略截面圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的白色光源進(jìn)行說(shuō)明。

      如圖3所示,白色光源1在形成于元件基板11上的焊盤(pán)(pad)部12上具有藍(lán)色發(fā)光二極管21。在元件基板11,確保絕緣性地形成有供給用于驅(qū)動(dòng)藍(lán)色發(fā)光二極管21的電力的電極13、14,每個(gè)電極13、14例如通過(guò)導(dǎo)線15、16與藍(lán)色發(fā)光二極管21連接。

      此外,在藍(lán)色發(fā)光二極管21的周圍例如設(shè)置有樹(shù)脂層31,在該樹(shù)脂層31形成有對(duì)藍(lán)色發(fā)光二極管21上進(jìn)行開(kāi)口的開(kāi)口部32。該開(kāi)口部32形成為在藍(lán)色發(fā)光二極管21的發(fā)光方向上開(kāi)口面積變寬的傾斜面,在該傾斜面形成有反射膜33。即,成為如下?tīng)顟B(tài),在具有研缽狀的開(kāi)口部32的樹(shù)脂層31中,開(kāi)口部32的壁面被反射膜33所覆蓋,在開(kāi)口部32的底面配置有藍(lán)色發(fā)光二極管21。而且,在開(kāi)口部32內(nèi),在透明樹(shù)脂中對(duì)紅色熒光體和綠色熒光體進(jìn)行混勻的混勻物43以覆蓋藍(lán)色發(fā)光二極管21的狀態(tài)填充,構(gòu)成白色光源1。

      關(guān)于紅色熒光體,使用以上述的組成式(1)表示的紅色熒光體。該紅色熒光體在紅色波段(例如,620nm~770nm的波段)得到峰值發(fā)光波長(zhǎng),發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)、亮度高。因此,能得到利用由藍(lán)色led的藍(lán)色光、綠色熒光體造成的綠色光以及紅色熒光體造成的紅色光構(gòu)成的光的3原色的色域?qū)挼拿髁恋陌咨狻?/p>

      <6.照明裝置的結(jié)構(gòu)例子>

      接著,使用圖4的概略平面圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的照明裝置進(jìn)行說(shuō)明。

      如圖4a和圖4b所示,在照明裝置5中,在照明基板51上配置有多個(gè)使用圖3進(jìn)行說(shuō)明的白色光源1。在該配置例子中,例如,可以如圖4a所示,設(shè)為正方格子排列,或者,也可以如圖4b所示,設(shè)為每隔1行例如各錯(cuò)開(kāi)1/2間距的排列。此外,錯(cuò)開(kāi)的間距不限于1/2,也可以是1/3間距、1/4間距。進(jìn)而,也可以按每1行或按多個(gè)行(例如,2行)錯(cuò)開(kāi)。

      此外,雖然未圖示,但是,也可以設(shè)為每隔1列例如各錯(cuò)開(kāi)1/2間距的排列。錯(cuò)開(kāi)的間距不限于1/2,也可以是1/3間距、1/4間距。

      進(jìn)而,也可以按每1行或按多個(gè)行(例如,2行)錯(cuò)開(kāi)。即,白色光源1的錯(cuò)開(kāi)方法不是限定的。

      白色光源1具有與參照?qǐng)D3進(jìn)行說(shuō)明的白色光源同樣的結(jié)構(gòu)。即,在白色光源1中,在藍(lán)色發(fā)光二極管21上具有在透明樹(shù)脂中對(duì)紅色熒光體和綠色熒光體進(jìn)行混勻的混勻物43。關(guān)于紅色熒光體,使用以上述的組成式(1)表示的紅色熒光體。

      此外,在照明裝置5中,因?yàn)樵谡彰骰?1上縱橫地配置有多個(gè)與點(diǎn)發(fā)光大致同等的白色光源1,所以變得與面發(fā)光同等,因此,例如能用作液晶顯示裝置的背光燈。此外,照明裝置5能在通常的照明裝置、攝影用的照明裝置、施工現(xiàn)場(chǎng)用的照明裝置等各種用途的照明裝置中使用。

      因?yàn)檎彰餮b置5使用白色光源1,所以,能得到色域?qū)挼拿髁恋陌咨狻@?,在用于液晶顯示裝置的背光燈的情況下,能在顯示畫(huà)面中得到亮度高的純白色,能謀求顯示畫(huà)面的品質(zhì)的提高。

      <7.液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)例子>

      接著,使用圖5的概略結(jié)構(gòu)圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明。

      如圖5所示,液晶顯示裝置100具有:具有透射顯示部的液晶顯示面板110;以及在背面(與顯示面相反側(cè)的面)側(cè)具備該液晶顯示面板110的背光燈120。關(guān)于該背光燈120,使用參照?qǐng)D4進(jìn)行說(shuō)明的照明裝置5。

      在液晶顯示裝置100中,因?yàn)樽鳛楸彻鉄?20使用照明裝置5,所以,能以利用了光的3原色的色域?qū)挼拿髁恋陌咨鈱?duì)液晶顯示面板110進(jìn)行照明。因此,能在液晶顯示面板110的顯示畫(huà)面中得到亮度高的純白色,能謀求色彩再現(xiàn)性良好、提高顯示畫(huà)面的品質(zhì)。

      實(shí)施例

      <8.實(shí)施例>

      以下,雖然列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明具體地進(jìn)行說(shuō)明,但是,本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。

      <8.1由eu原料造成的發(fā)光特性的影響>

      作為是活化劑的銪的供給源,使用氧化銪(eu2o3)、乙酸銪(eu(ch3coo)3·nh2o)、碳酸銪(eu2(co3)3)或氮化銪(eun),制作各紅色熒光體,評(píng)價(jià)發(fā)光特性。

      [eu供給源:氧化銪]

      圖6是示出紅色熒光體的制造方法的具體例子的流程圖。在該制造方法中,使用氧化銪(eu2o3)作為eu的供給源。此外,相對(duì)于氧化銪、碳酸鍶、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)的合計(jì)以規(guī)定比例添加三聚氰胺作為助熔劑。

      在步驟s21的原料混合工序中,使用液相法(濕式法),使用乙醇作為溶劑,對(duì)各原料化合物攪拌30分鐘,進(jìn)行過(guò)濾。然后,以80℃、8h的條件對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥后,通過(guò)#110網(wǎng)眼,得到前驅(qū)體混合物。

      在步驟s22的1次燒固工序中,稱量規(guī)定量的前驅(qū)體混合物填充到氮化硼(bn)制坩堝,將h2氣濃度設(shè)定為4%,將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s23的第一粉碎工序中,使用瑪瑙乳缽粉碎由1次燒固得到的燒固物,此后,通過(guò)#100網(wǎng)眼(縫隙大約為200μm),得到第一粉末。

      在步驟s24的2次燒固工序中,將所述第一粉末放入到氮化硼(bn)制坩堝內(nèi),在常壓條件下將h2氣濃度設(shè)為4%,將熱處理溫度設(shè)定為1750℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s25的第二粉碎工序中,使用瑪瑙乳缽粉碎由2次燒固得到的燒固物,進(jìn)而,使用#420網(wǎng)眼(縫隙大約為26μm)進(jìn)行粉碎。

      通過(guò)以上的常壓2階段燒固,得到用組成式(2)表示的紅色熒光體。用icp(inductivelycoupledplasma:感應(yīng)耦合等離子體)發(fā)光分析裝置對(duì)各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn)原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式(裝置:emia-u511(堀場(chǎng)制作所制))對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      [化學(xué)式3]

      …組成式(2)。

      在該組成式(2)中,m=3.79、x=0.0663、y=0.474。

      [eu供給源:乙酸銪]

      除了使用乙酸銪(eu(ch3coo)3·nh2o)作為eu的供給源以外,與前述的使用氧化銪的紅色熒光體的制造方法同樣地,通過(guò)圖6所示的流程圖(常壓2階段燒固)得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。

      用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該常壓2階段燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      [eu供給源:碳酸銪]

      圖7是示出紅色熒光體的制造方法的具體例子的流程圖。在該制造方法中,使用碳酸銪(eu2(co3)3)作為eu的供給源。此外,相對(duì)于碳酸銪、碳酸鍶、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)的合計(jì)以規(guī)定比例添加三聚氰胺作為助熔劑。

      在步驟s31的原料混合工序中,使用液相法(濕式法),使用乙醇作為溶劑,對(duì)各原料化合物攪拌30分鐘,進(jìn)行過(guò)濾。然后,以80℃、8h的條件對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥后,通過(guò)#110網(wǎng)眼,得到前驅(qū)體混合物。

      在步驟s32的1次燒固工序中,稱量規(guī)定量的前驅(qū)體混合物填充到氮化硼(bn)制坩堝,將h2氣濃度設(shè)定為75%,將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s33的第一粉碎工序中,使用瑪瑙乳缽粉碎由1次燒固得到的燒固物,此后,通過(guò)#100網(wǎng)眼(縫隙大約為200μm),得到第一粉末。

      在步驟s34的2次燒固工序中,將所述第一粉末放入到氮化硼(bn)制坩堝內(nèi),在0.85mpa的加壓條件的氮(n2)環(huán)境中將熱處理溫度設(shè)定為1750℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s35的第二粉碎工序中,使用瑪瑙乳缽粉碎由2次燒固得到的燒固物,進(jìn)而,使用#420網(wǎng)眼(縫隙大約為26μm)進(jìn)行粉碎。

      通過(guò)以上的加壓2階段燒固,得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該加壓2階段燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      [eu供給源:氮銪]

      在使用氮化銪(eun)作為eu的供給源的情況下,因?yàn)闈袷交旌鲜抢щy的,所以,用圖1所示的以往的制造方法制造紅色熒光體。

      即,在步驟s101的原料混合工序中,相對(duì)于氮化銪、碳酸鍶、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)的合計(jì)以規(guī)定比例添加三聚氰胺作為助熔劑,在氮環(huán)境的手套式操作箱內(nèi),在瑪瑙乳缽內(nèi)對(duì)各原料化合物進(jìn)行粉碎混合。

      在步驟s102的1次燒固工序中,稱量規(guī)定量的混合物填充到氮化硼(bn)制坩堝,將h2氣濃度設(shè)定為75%,將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的熱處理。

      在步驟s103的第一粉碎工序中,在氮環(huán)境的手套式操作箱內(nèi)使用瑪瑙乳缽粉碎由1次燒固得到的燒固物,此后,通過(guò)#100網(wǎng)眼(縫隙大約為200μm),得到第一粉末。

      在步驟s104的2次燒固工序中,將所述第一粉末放入到氮化硼(bn)制坩堝內(nèi),在0.85mpa的加壓條件的氮(n2)環(huán)境中將熱處理溫度設(shè)定為1750℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s105的第二粉碎工序中,在氮環(huán)境的手套式操作箱內(nèi)使用瑪瑙乳缽粉碎由2次燒固得到的燒固物,進(jìn)而,使用#420網(wǎng)眼(縫隙大約為26μm)進(jìn)行粉碎。

      通過(guò)以上的以往的制造方法,得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該以往的制造方法得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      [發(fā)光特性的評(píng)價(jià)]

      圖8和圖9是示出分別作為銪的供給源而使用氧化銪(eu2o3)、乙酸銪(eu(ch3coo)3·nh2o)、碳酸銪(eu2(co3)3)或氮化銪(eun)制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))以及內(nèi)部量子效率的曲線圖。另外,關(guān)于紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比,使用日本分光社制分光熒光光度計(jì)fp-6500,將熒光體粉末填充到專用單元中,照射波長(zhǎng)450nm的藍(lán)色激勵(lì)光而進(jìn)行測(cè)定。此外,關(guān)于內(nèi)部量子效率,使用日本分光社制分光熒光光度計(jì)fp-6500進(jìn)行測(cè)定。關(guān)于紅色熒光體的內(nèi)部量子效率,根據(jù)熒光光譜的結(jié)果使用分光熒光光度計(jì)附屬的量子效率測(cè)定軟件來(lái)算出。

      在將作為活化劑的銪的供給源從在大氣中不穩(wěn)定的氮化銪替換為氧化銪、乙酸銪或碳酸銪而制作紅色熒光體的情況下,可知三聚氰胺量的最佳值各不相同。此外,關(guān)于峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的最大值,相對(duì)于氮化銪為1.91,碳酸銪為1.75,乙酸銪為2.03,氧化銪為2.03,可知,由無(wú)氮銪得到的紅色熒光體具有與由氮化銪得到的紅色熒光體同程度或同等以上的峰值強(qiáng)度。此外,關(guān)于最大內(nèi)部量子效率,相對(duì)于氮化銪為82.2%,碳酸銪為78.3%,乙酸銪為83.3%,氧化銪為81.4%,可知,由無(wú)氮銪得到的紅色熒光體具有與由氮化銪得到的紅色熒光體同程度的最大內(nèi)部量子效率。

      此外,因?yàn)檠趸B、乙酸銪以及碳酸銪在大氣中是穩(wěn)定的,所以,不需要利用通常的干燥器(desiccator)進(jìn)行保管,不需要稱量、混合時(shí)的手套式操作箱,提高了作業(yè)性。

      <8.2由混合方法造成的發(fā)光特性的影響>

      接著,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源,對(duì)濕式混合與干式混合進(jìn)行了比較。在濕式混合中,使用乙醇作為溶劑,對(duì)各原料化合物攪拌30分鐘,進(jìn)行過(guò)濾,以80℃、8h的條件對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥后,通過(guò)#110網(wǎng)眼,得到前驅(qū)體混合物。此外,在干式混合中,利用乳缽對(duì)各原料化合物進(jìn)行粉碎混合,得到混合物。此后,通過(guò)進(jìn)行與圖6所示的流程圖同樣的常壓2階段燒固,從而得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。

      用icp發(fā)光分析裝置對(duì)像這樣進(jìn)行濕式混合或干式混合、通過(guò)常壓2階段燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      圖10和圖11是示出分別利用濕式混合或干式混合制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))以及內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      在利用濕式混合或干式混合制作紅色熒光體的情況下,可知,三聚氰胺量的最佳值各不相同。此外,關(guān)于峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的最大值,相對(duì)于在干式混合的情況下為2.03,在濕式混合的情況下為1.99,可知,用濕式混合得到的紅色熒光體具有與用干式混合得到的紅色熒光體大致同程度的峰值強(qiáng)度。此外,關(guān)于最大量子效率,相對(duì)于在干式混合的情況下為81.5%,在濕式混合的情況下為80.7%,可知,用濕式混合得到的紅色熒光體具有與用干式混合得到的紅色熒光體大致同程度的最大內(nèi)部量子效率。

      <8.3由燒固時(shí)的加壓造成的發(fā)光特性的影響>

      接著,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源,對(duì)燒固時(shí)是否加壓進(jìn)行比較。通過(guò)與圖7所示的流程圖同樣的加壓2階段燒固進(jìn)行加壓燒固。即,在1次燒固工序中,將h2氣濃度設(shè)定為75%,將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固,在2次燒固工序中,在0.85mpa的加壓條件的氮(n2)環(huán)境中將熱處理溫度設(shè)定為1750℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      由此,得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。

      用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該加壓燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      在此,當(dāng)在1次燒固工序中,將h2氣濃度設(shè)定為75%,將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固,在2次燒固工序中,在大氣壓(常壓)條件的氮(n2)環(huán)境(h2氣濃度為75%)中將熱處理溫度設(shè)定為1750℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固時(shí),投入到坩堝的內(nèi)容物熔化。因此,在常壓條件下設(shè)為h2氣濃度為4%的還元環(huán)境時(shí),能在坩堝的內(nèi)容物未熔化的情況下得到紅色熒光體。

      即,在該常壓燒固中,在1次燒固工序中,將h2氣濃度設(shè)定為75%,將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固,在2次燒固工序中,在常壓條件的h2氣濃度4%的還元環(huán)境中將熱處理溫度設(shè)定為1750℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。由此,得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。

      用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該常壓燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      圖12和圖13是示出分別通過(guò)加壓燒固或常壓燒固制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))以及內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      在通過(guò)加壓燒固或常壓燒固制作紅色熒光體的情況下,可知,三聚氰胺量的最佳值各不相同。此外,關(guān)于峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的最大值,相對(duì)于在加壓燒固的情況下為1.91,在常壓燒固的情況下為2.04,可知,用常壓燒固得到的紅色熒光體具有與用加壓燒固得到的紅色熒光體同等以上的最大峰值強(qiáng)度。此外,關(guān)于最大內(nèi)部量子效率,相對(duì)于在加壓燒固的情況下為82.2%,在常壓燒固的情況下為83.3%,可知,具有與加壓燒固同等以上的內(nèi)部量子效率。

      此外,可知,即使在2次燒固時(shí)的h2氣濃度為0%的條件下,通過(guò)使三聚氰胺量為50mol%以下,從而可在內(nèi)容物未熔化的情況下得到紅色熒光體。

      <8.4由燒固時(shí)的h2氣濃度造成的發(fā)光特性的影響>

      接著,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源,對(duì)1次燒固時(shí)的h2氣濃度的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。除了使1次燒固時(shí)的h2氣濃度分別為4%、50%、75%以外,通過(guò)與圖7所示的流程圖同樣的加壓2階段燒固得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。

      用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該加壓2階段燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      圖14是示出使1次燒固時(shí)的h2氣濃度為4%、50%或75%時(shí)的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。

      在使1次燒固時(shí)的h2氣濃度為4%、50%或75%而制作紅色熒光體的情況下,可知,三聚氰胺量的最佳值各不相同。此外,關(guān)于峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的最大值,可知,在低濃度(4%)h2氣條件下的情況下,即使三聚氰胺量少也可得到,在高濃度(75%)h2氣條件下的情況下,可通過(guò)使三聚氰胺量增多而得到。

      此外,也能使1次燒固時(shí)的h2氣濃度為0~4%,可確認(rèn),使1次燒固時(shí)的h2氣濃度為0%而得到的紅色熒光體具有與使1次燒固時(shí)的h2氣濃度為75%而得到的紅色熒光體同等以上的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))。

      <8.5由燒固時(shí)的燒固次數(shù)造成的發(fā)光特性的影響>

      接著,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源對(duì)燒固時(shí)的燒固次數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)與圖6所示的流程圖同樣的常壓2階段燒固以及與圖7所示的流程圖同樣的加壓2階段燒固,分別得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。

      用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該常壓2階段燒固或加壓2階段燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      此外,為了使制法為更短時(shí)間,省略常壓2階段燒固中的1次燒固(1400℃、2h),通過(guò)1階段燒固實(shí)施紅色熒光體的合成。在圖15示出常壓1階段燒固的流程圖。

      使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源。此外,相對(duì)于氧化銪、碳酸鍶、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)的合計(jì)以規(guī)定比例添加三聚氰胺作為助熔劑。

      在步驟s41的原料混合工序中,使用液相法(濕式法),使用乙醇作為溶劑,對(duì)各原料化合物攪拌30分鐘,進(jìn)行過(guò)濾。然后,以80℃、8h的條件對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥后,通過(guò)#110網(wǎng)眼,得到前驅(qū)體混合物。

      在步驟s42的燒固工序中,稱量規(guī)定量的前驅(qū)體混合物填充到氮化硼(bn)制坩堝,在常壓條件下使h2氣濃度為4%,將熱處理溫度設(shè)定為1750℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s43的粉碎工序中,使用瑪瑙乳缽粉碎燒固物,進(jìn)而使用#420網(wǎng)眼(縫隙大約為26μm)進(jìn)行粉碎。

      通過(guò)以上的常壓1階段燒固得到用組成式(2)表示的紅色熒光體。用icp發(fā)光分析裝置對(duì)通過(guò)該常壓1階段燒固得到的各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      由此可確認(rèn)能省略常壓2階段燒固中的1次燒固(1400℃、2h),可知,能以更短時(shí)間進(jìn)行制造。此外,可知,通過(guò)在前驅(qū)體的混合后進(jìn)行例如#110網(wǎng)眼通過(guò),從而即使在常壓1階段燒固中也可得到均勻的組成。

      圖16和圖17是示出分別通過(guò)加壓2階段燒固、常壓2階段燒固或常壓1階段燒固制作的各紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))以及內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      在通過(guò)加壓2階段燒固、常壓2階段燒固或常壓1階段燒固制作紅色熒光體的情況下,可知,三聚氰胺量的最佳值各不相同。此外,關(guān)于峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的最大值,在加壓2階段燒固的情況下為1.91,在常壓2階段燒固的情況下為2.03,以及在常壓1階段燒固的情況下為1.99,可知,用常壓燒固得到的紅色熒光體具有比用加壓燒固得到的紅色熒光體高的峰值強(qiáng)度。此外,在用常壓2階段燒固得到的紅色熒光體以及用常壓1階段燒固得到的紅色熒光體中,得到了大致同程度的峰值強(qiáng)度。此外,關(guān)于最大內(nèi)部量子效率,在加壓2階段燒固的情況下為82%,在常壓2階段燒固的情況下為81%,以及在常壓1階段燒固的情況下為81%,可知,無(wú)論用常壓燒固或加壓燒固的哪一種來(lái)制作,都示出同程度的內(nèi)部量子效率。此外,可知,通過(guò)使三聚氰胺量相對(duì)于碳酸鍶、無(wú)氮銪、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)為65%以下,從而能在常壓條件下或h2氣低濃度環(huán)境下得到最大的峰值強(qiáng)度比、內(nèi)部量子效率。

      <8.6由燒固時(shí)的溫度造成的發(fā)光特性的影響>

      接著,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源,對(duì)2次燒固時(shí)的燒固溫度的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。在與圖6所示的流程圖同樣的常壓2階段燒固中,通過(guò)使前驅(qū)體熱處理工序以及1次燒固工序的h2氣濃度為75%,使2次燒固工序的燒固溫度為1500℃、1600℃、1700℃、1750℃或1800℃,從而得到用組成式(2)表示的紅色熒光體(m=3.79、x=0.0663、y=0.474)。

      用icp發(fā)光分析裝置分析各紅色熒光體的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(2)的鍶、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      圖18是示出使燒固溫度為1500℃、1600℃、1700℃、1750℃或1800℃而制作的紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖。可知,通過(guò)改變2次燒固工序的燒固溫度,從而三聚氰胺量的最佳值各不相同。此外,可知,隨著燒固溫度的上升,峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))會(huì)增大。

      此外,圖19是示出1500℃、1600℃、1700℃、1750℃或1800℃的各燒固溫度下的最大峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的曲線圖??芍?,在前述的常壓2階段燒固的條件下,2次燒固工序的燒固溫度在1750℃時(shí)可得到最大的峰值強(qiáng)度。

      <8.7其它組成的紅色熒光體的制作>

      接著,通過(guò)圖20所示的流程圖制作其它組成的紅色熒光體。在該制造方法中,使用氧化銪(eu2o3)作為eu的供給源。此外,相對(duì)于氧化銪、碳酸鍶、碳酸鈣、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)的合計(jì)以規(guī)定比例添加三聚氰胺作為助熔劑。

      在步驟s51的原料混合工序中,使用液相法(濕式法),使用乙醇作為溶劑,對(duì)各原料化合物攪拌30分鐘,進(jìn)行過(guò)濾。然后,以80℃、8h的條件對(duì)沉淀物進(jìn)行干燥后,通過(guò)#110網(wǎng)眼,得到前驅(qū)體混合物。

      在步驟s52的1次燒固工序中,稱量規(guī)定量的前驅(qū)體混合物填充到氮化硼(bn)制坩堝,將氮?dú)鉂舛仍O(shè)定為100%(h2氣濃度為0%),將熱處理溫度設(shè)定為1400℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s53的第一粉碎工序中,使用瑪瑙乳缽粉碎由1次燒固得到的燒固物,此后,通過(guò)#100網(wǎng)眼(縫隙大約為200μm),得到第一粉末。

      在步驟s54的2次燒固工序中,將所述第一粉末放入到氮化硼(bn)制坩堝內(nèi),在常壓條件下使氮?dú)鉂舛葹?00%(h2氣濃度為0%),將熱處理溫度設(shè)定為1700℃,進(jìn)行兩小時(shí)的燒固。

      在步驟s55的第二粉碎工序中,使用瑪瑙乳缽粉碎由2次燒固得到的燒固物,進(jìn)而,使用#420網(wǎng)眼(縫隙大約為26μm)進(jìn)行粉碎。

      通過(guò)以上的氮環(huán)境常壓2階段燒固,得到用組成式(3)表示的紅色熒光體。用icp(inductivelycoupledplasma)發(fā)光分析裝置對(duì)各紅色熒光體進(jìn)行分析的結(jié)果,可確認(rèn),原材料化合物中包含的構(gòu)成組成式(3)的鍶、鈣、銪、鋁以及硅大致按其原樣的摩爾比(原子數(shù)比)含有在紅色熒光體中。此外,當(dāng)用icp發(fā)光分析裝置和氧氣流中燃燒-ndir檢測(cè)方式(裝置:emia-u511(堀場(chǎng)制作所制))對(duì)各紅色熒光體的碳的含有量(z)進(jìn)行分析時(shí),可確認(rèn),碳的含有量(z)為0<z<1的范圍。

      [化學(xué)式4]

      …組成式(3)。

      在該組成式(3)中,m=3.79、x=0.142、y=0.473。

      圖21是用組成式(3)表示的紅色熒光體(三聚氰胺量為26mol%)的發(fā)光、激勵(lì)光譜。根據(jù)圖21所示的光譜,可確認(rèn)該紅色熒光體是吸收藍(lán)色光、在650nm附近具有發(fā)光峰值的紅色發(fā)光,可確認(rèn)能作為利用藍(lán)色led激勵(lì)的白色led用熒光體進(jìn)行應(yīng)用。

      圖22和圖23是示出相對(duì)于三聚氰胺量的紅色熒光體的峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))以及內(nèi)部量子效率的曲線圖。

      在通過(guò)前述的氮環(huán)境常壓2階段燒固制作用組成式(3)表示的紅色熒光體的情況下,可知,三聚氰胺量越少,峰值強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))以及內(nèi)部量子效率越高。在圖22和圖23所示的結(jié)果中,在三聚氰胺量為26mol%時(shí)得到最大峰值強(qiáng)度1.77以及最大內(nèi)部量子效率80.9%。

      <8.8發(fā)光強(qiáng)度與x線衍射光譜的關(guān)系>

      此外,本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在前述的含有銪(eu)、硅(si)、碳(c)、氧(o)以及氮(n)的紅色熒光體中,通過(guò)在x線衍射(xrd)光譜中示出特定的衍射圖案,可得到良好的發(fā)光強(qiáng)度。

      具體地說(shuō),發(fā)現(xiàn),在由斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21(112)面(以下,標(biāo)記為(112)面。)造成的存在于衍射角(2θ)為36°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度相對(duì)于由斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21(113)面(以下,標(biāo)記為(113)面。)造成的存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度大的情況下,可得到高的發(fā)光強(qiáng)度。

      使用圖1所示的通過(guò)以往的制造方法制作的樣品1(eu:3.75mol%、al:0mol%、ca:0mol%)、樣品2(eu:3.75mol%、al:0mol%、ca:20mol%)、樣品3(eu:3.75mol%、al:5mol%、ca:0mol%)以及樣品4(eu:3.75mol%、al:10mol%、ca:25mol%)對(duì)該發(fā)光強(qiáng)度與x線衍射光譜的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。

      在下述組成式(4)中,在樣品1中,α=0、m=3.6、x=0.135、y=0,在樣品2中,α=0.2、m=3.6、x=0.135、y=0,在樣品3中,α=0、m=3.79、x=0.142、y=0.47,以及在樣品4中,α=0.25、m=4.0、x=0.15、y=1.0。

      [化學(xué)式5]

      …組成式(4)。

      在此,組成式(1)中的z、n滿足0<z<1、0<n<10的關(guān)系。

      對(duì)這些樣品1~4的各紅色熒光體測(cè)定使三聚氰胺添加量變化時(shí)的發(fā)光光譜和x線衍射光譜。發(fā)光光譜使用日本分光社制分光熒光光度計(jì)fp-6500進(jìn)行測(cè)定。將熒光體粉末填充到專用單元,照射波長(zhǎng)450nm的藍(lán)色激勵(lì)光,測(cè)定發(fā)光光譜。然后,根據(jù)發(fā)光光譜的最大峰值高度求出發(fā)光峰值的強(qiáng)度。x線衍射光譜使用cu-kα線的x線的粉末x線分析計(jì)(株式會(huì)社rigaku制)進(jìn)行測(cè)定。

      圖24是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品1)的發(fā)光光譜的圖。如圖24所示,可知,隨著使三聚氰胺的添加量增加,發(fā)光強(qiáng)度提高,發(fā)光向短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。

      圖25是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品1)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。此外,圖26是示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。此外,圖27是示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      如圖25~圖27所示,可知,在樣品1的紅色熒光體中,起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))存在正比例的關(guān)系。

      圖28是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品2)的發(fā)光光譜的圖。如圖28所示,可知,隨著使三聚氰胺的添加量增加,發(fā)光強(qiáng)度提高,發(fā)光向短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。

      圖29是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品2)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。此外,圖30是示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。此外,圖31是示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      如圖29~圖31所示,可知,在樣品2的紅色熒光體中,起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))存在正比例的關(guān)系。

      圖32是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品3)的發(fā)光光譜的圖。如圖32所示,可知,隨著使三聚氰胺的添加量增加,發(fā)光強(qiáng)度提高,發(fā)光向短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。

      圖33是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品3)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。此外,圖34是示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。此外,圖35是示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      如圖33~圖35所示,可知,在樣品3的紅色熒光體中,起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))存在正比例的關(guān)系。

      圖36是示出使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品4)的發(fā)光光譜的圖。如圖36所示,可知,隨著使三聚氰胺的添加量增加,發(fā)光強(qiáng)度提高,發(fā)光向短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)。

      圖37是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體(樣品4)的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。此外,圖38是示出各衍射角中的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比的曲線圖。此外,圖39是示出存在于衍射角為36.0°~36.6°的位置的峰值強(qiáng)度與存在于衍射角為35.0°~36.0°的位置的峰值強(qiáng)度的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))的關(guān)系的圖。

      如圖37~圖39所示,可知,在樣品4的紅色熒光體中,起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))存在正比例的關(guān)系。

      像以上那樣,可知,關(guān)于樣品1~4的各紅色熒光體的起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比與發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn)),與是否存在al或是否存在ca無(wú)關(guān),存在正比例的關(guān)系。

      特別是,可知,在具有起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比示出0.65以上的晶體結(jié)構(gòu)的紅色熒光體中,能得到1.5以上的發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))。

      <8.9利用本制法的紅色熒光體>

      接著,使利用本制法的紅色熒光體與利用以往的制法的紅色熒光體的組成相同,進(jìn)行比較。關(guān)于實(shí)施例1的紅色熒光體,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源,進(jìn)行與圖6所示的流程圖同樣的使用濕式混合的常壓2階段燒固進(jìn)行制作。使三聚氰胺下料量為29mol%。此外,關(guān)于實(shí)施例2的紅色熒光體,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源,進(jìn)行與圖15所示的流程圖同樣的使用濕式混合的常壓1階段燒固進(jìn)行制作。使三聚氰胺下料量為29mol%。

      此外,關(guān)于利用以往的制法的紅色熒光體,使用氮化銪(eun)作為銪的供給源,用圖1所示的以往的制造方法制造紅色熒光體。即,在步驟s101的原料混合工序中,使用干式混合,在步驟s102的1次燒固工序中,使h2氣濃度為75%,在步驟s104的2次燒固工序中,在0.85mpa的加壓條件下進(jìn)行燒固。使三聚氰胺下料量為30mol%,使除此以外的sr、eu、al、si的原料下料量與利用本制法的紅色熒光體的組成相同。

      對(duì)于這些紅色熒光體,用icp發(fā)光分析裝置進(jìn)行sr、eu、al、si的元素測(cè)定,用脈沖加熱熔解tcd法進(jìn)行n的元素測(cè)定,用脈沖加熱熔解nd-ir法進(jìn)行o的元素測(cè)定,以及用氧氣流中燃燒nd-ir法進(jìn)行c的元素測(cè)定。其結(jié)果是,關(guān)于這些紅色熒光體,在組成式(2)中,成為m=3.79、x=0.0663、y=0.474的值。此外,實(shí)施例1的紅色熒光體的含碳量為0.032wt%,當(dāng)換算為組成式(2)的z的值時(shí),為0.023,實(shí)施例2的紅色熒光體的含碳量為0.1wt%,當(dāng)還算為組成式(2)的z的值時(shí),為0.072。此外,利用以往的制法的紅色熒光體的含碳量為0.038wt%,當(dāng)還算為組成式(2)的z的值時(shí),為0.027。

      圖40是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)實(shí)施例1的紅色熒光體的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。實(shí)施例1的紅色熒光體的起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比為0.93。此外,實(shí)施例1的紅色熒光體的發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))為1.99。

      此外,實(shí)施例2的紅色熒光體的起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比為1.00。此外,實(shí)施例2的紅色熒光體的發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))為1.74。

      此外,圖41是示出用存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值強(qiáng)度對(duì)利用以往的制法的紅色熒光體的xrd光譜進(jìn)行歸一化的光譜的圖。利用以往的制法的紅色熒光體的起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比為0.23。此外,利用以往的制法的紅色熒光體的發(fā)光峰值的強(qiáng)度比(yag基準(zhǔn))為0.82。

      根據(jù)這些結(jié)果,可知,如果利用本制法,即使在含碳量少的(z的值小)組成類的紅色熒光體中也能得到良好的發(fā)光。具體地說(shuō),可知,即使碳的含有量(z)為0.072以下的較低的值,也能得到在斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21中起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比示出0.65以上的晶體結(jié)構(gòu)。

      另一方面,在以往的制法中,在碳的含有量(z)為0.072以下的較低的值的情況下,得不到在斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21中起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比示出0.65以上的晶體結(jié)構(gòu)。

      即,關(guān)于利用本制法的紅色熒光體,根據(jù)即使碳的含有量(z)為0.072以下的較低的值,在斜方晶系空間點(diǎn)群pmn21中起因于(112)面的衍射峰值與起因于(113)面的衍射峰值的強(qiáng)度比也示出0.65以上,可知,晶體結(jié)構(gòu)與利用以往的制法的紅色熒光體不同。

      <8.10ple(photoluminescenceexcitation)光譜的發(fā)光特性>

      圖42是示出將使三聚氰胺添加量變化時(shí)的各紅色熒光體的激勵(lì)波長(zhǎng)400nm的發(fā)光強(qiáng)度設(shè)為1時(shí)的激勵(lì)波長(zhǎng)550nm的發(fā)光強(qiáng)度(以下,標(biāo)記為550nmple強(qiáng)度/400nmple強(qiáng)度)與外部量子效率的關(guān)系的曲線圖。使550nmple強(qiáng)度/400nmple強(qiáng)度為在各紅色熒光體的ple光譜中將激勵(lì)波長(zhǎng)400nm的發(fā)光強(qiáng)度設(shè)為1時(shí)的激勵(lì)波長(zhǎng)550nm的發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值。此外,關(guān)于各紅色熒光體的外部量子效率,使用日本分光社制分光熒光光度計(jì)fp-6500進(jìn)行測(cè)定。將熒光體粉末填充到專用單元,照射波長(zhǎng)450nm的藍(lán)色激勵(lì)光,測(cè)定熒光光譜,使用分光熒光光度計(jì)附屬的量子效率測(cè)定軟件對(duì)該結(jié)果算出紅色的外部量子效率。

      關(guān)于紅色熒光體,使用氧化銪(eu2o3)作為銪的供給源,進(jìn)行與圖6所示的流程圖同樣的使用了濕式混合的常壓2階段燒固而制作樣品a、b。在所述組成式(4)中,在樣品a(eu:1.75mol%、al:5mol%、ca:0mol%)中,α=0、m=3.79、x=0.0663、y=0.4736。此外,在樣品b(eu:3.75mol%、al:5mol%、ca:30mol%)中,α=0.3、m=3.79、x=0.142、y=0.4736。

      此外,使三聚氰胺添加量相對(duì)于碳酸鈣、氧化銪、氮化硅以及氮化鋁的全體摩爾數(shù)為22%mol以上50%mol以下的范圍。

      根據(jù)圖42所示的曲線圖,根據(jù)550nmple強(qiáng)度/400nmple強(qiáng)度為0.48以上,可知,可得到高的外部量子效率。

      此外,當(dāng)在圖42中比較樣品a和樣品b時(shí),可知,在eu濃度為1.75%的情況下和3.75%的情況下,成為像是圖(plot)進(jìn)行平行移動(dòng)那樣的形狀。根據(jù)該結(jié)果,可知,在所述組成式(2)中,在0.05≤x≤0.15的范圍中,通過(guò)使eu濃度(x)變化,從而能使紅色熒光體的外部量子效率提高。

      像以上說(shuō)明的那樣,關(guān)于本實(shí)施方式中的紅色熒光體,在x線衍射圖案中,存在于衍射角為36°~36.6°的位置的峰值的強(qiáng)度示出存在于衍射角為35°~36°的位置的峰值的強(qiáng)度的0.65倍以上,示出優(yōu)良的發(fā)光特性。此外,即使所述組成式(1)所示的紅色熒光體的碳的含有量(z)為0.072以下的較低的值,也示出優(yōu)良的發(fā)光特性。此外,在紅色熒光體的碳的含有量(z)為較低的值的情況下,在原料中使用的三聚氰胺量較少即可,因此,可抑制原料使用量,成本特性高。

      此外,本實(shí)施方式中的紅色熒光體的制造方法能削減三聚氰胺的下料量,能抑制由三聚氰胺使用量造成的成本。此外,通過(guò)削減三聚氰胺下料量,能抑制由三聚氰胺堵塞裝置的配管等的不良影響,無(wú)需在裝置的后級(jí)側(cè)設(shè)置過(guò)濾器,能抑制運(yùn)轉(zhuǎn)成本。

      附圖標(biāo)記說(shuō)明

      1:白色光源;

      5:照明裝置;

      21:藍(lán)色發(fā)光二極管;

      43:混勻物;

      100:液晶顯示裝置;

      110:液晶顯示面板;

      120:背光燈(照明裝置5)。

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