熒光體及其制造方法
【專利摘要】根據本發明一個實施例的熒光體具有如下組成式1：[組成式1]SrySi(6-z)AlzOzN(8-z):Rex，其中，x、y、z分別滿足0.005≤x≤0.05、0.05≤y≤0.5、0.001≤z≤0.50，Re為稀土元素。因此在根據本發明一個實施例的熒光體中，當鍶的濃度為0.05mol～0.5mol時，可表現出525nm～537nm的短波長。并且，當鋁的濃度較高時，可通過添加0.003mol～0.125mol范圍的鋇而表現出525nm～537nm的短波長。而且，當鋁的濃度較高時，可通過將AlN和Al2O3一并作為鋁前驅體添加而調節氧濃度，從而表現出525nm～537nm的短波長。結果，由于根據本發明一個實施例的熒光體可表現出525nm～537nm的短波長，因此可防止色彩再現性減弱及顯色指數降低。
【專利說明】熒光體及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熒光體及其制造方法。具體而言，涉及一種可防止色彩再現性減弱及顯色指數降低的短波長的塞隆熒光體及其制造方法。
【背景技術】
[0002]熒光體應用于熒光顯示管(VFD)、場發射顯示器(FED)、等離子顯示面板(PDP)、發光元件(LED)等。為了使熒光體發光，需要將能夠激勵熒光體的能量供應給熒光體，而熒光體被真空紫外線、紫外線、電磁線、藍光等具有高能量的激勵源激勵。
[0003]然而，由于熒光體在上述激勵源的作用下變形，因此存在熒光體的亮度減弱并劣化的傾向，故需要亮度減弱較少的熒光體。因此作為亮度減弱較少的熒光體提出了塞隆熒光體，以代替現有的娃酸鹽熒光體、磷酸鹽熒光體、招酸鹽熒光體、硫化物熒光體等熒光體。
[0004]塞隆熒光體為具有S1、Al、0、N元素的氮氧化物熒光體的一種，已知的有結晶結構不同的α-塞隆熒光體和β-塞隆熒光體。有關α-塞隆熒光體的內容記載于非專利文獻1，而有關α-塞隆熒光體及其發光元件用途的內容記載于專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3、以及專利文獻4等文獻中。
[0005]并且，有關塞隆熒光體的內容記載于專利文獻5，而有關塞隆熒光體及其發光元件用途的內容記載于專利文獻6。
[0006][非專利文獻I]:J.W.H.vankrebel^On new rare earth dopedM-S1-Al-O-Nmaterials", Tu Eindhoven The Netherland, P145-161 (1998)
[0007][專利文獻I]:日本特開2002-363554
[0008][專利文獻2]:日本特開2003-336059
[0009][專利文獻3]:日本特開2004-238505
[0010][專利文獻4]:日本特開2007-31201
[0011][專利文獻5]:日本特開昭60-206889
[0012][專利文獻6]:日本特開2005-255895
[0013]α -塞隆具有表示為Si12_(m+n)Al(m+n)0nN8_n的單位結構的組成式，形成為在這種結構內具有兩個孔隙的結晶結構。結晶結構內的孔隙中可以容納離子半徑比較小的Ca2+等金屬離子，容納了金屬離子的α -塞隆的通式可以表示為M^Sim^Al^OnNhiEu (其中，M為金屬離子，V表示其化合價)。
[0014]如非專利文獻I及專利文獻I中所記載，容納著Ca和作為活性物質(activator)的Eu的α-塞隆已知為顯示黃色區域的光的熒光體。由于該熒光體具有從紫外線區域至藍色區域為止連續的激勵帶，因此將在紫外線或藍色光的照射下發出黃光，故可使用為白光發射元件用黃色熒光體。
[0015]該熒光體可通過將氮化硅、氮化鋁、碳酸鈣(CaC03)、以及氧化銪的粉末使用為起始物質(starting material),并在量取預定量的前述各起始物質的前驅體物質并混合之后，在含氮氛圍下高溫燒結而得到。而且，為了實現高亮度，專利文獻3中記載了規定雜質的量的高純物質，而專利文獻4中記載了使用金屬硅的內容。
[0016]另外，β -塞隆具有表示為通式Si6_xAlx0xN6_x的組成式。在β -塞隆中添加活性物質的β -塞隆熒光體記載于專利文獻5和專利文獻6中。將Cu、Ag等或Eu等稀土元素作為塞隆中的活性物質的塞隆熒光體記載于專利文獻5。
[0017]然而，記載于專利文獻5中的被Eu激活的塞隆熒光體是在藍色發光區域的41Onm~440nm范圍內發光的熒光體，而記載于專利文獻6的熒光體為綠色熒光體。兩者均有發光顏色偏差，估計其原因如專利文獻6中記載，即由于專利文獻5的被Eu激活的β -塞隆的燒結溫度低，因此作為活性物質的Eu不能充分收容于β -塞隆中。
[0018]專利文獻6的被Eu激活的β_塞隆熒光體作為綠光發射用，具有在紫外線區域中被激勵為藍光區域光的特征。因此，作為由藍色發光元件和熒光體或者由紫外線發光元件和熒光體構成的白色發光元件用綠光發射熒光體而受到矚目。
[0019]尤其，由于被Eu激活的塞隆熒光體的光譜寬度為較窄的55nm左右，且色純度良好，故作為對色彩再現性有要求的白色發光元件用綠色熒光體而受到期待。
[0020]β -塞隆熒光體也是通過將氮化硅、氮化鋁、以及活性物質的粉末作為起始物質并量取各物質而混合之后在含氮氛圍下高溫燒結而制造。
[0021]即，現有技術中合成添加有稀土元素的塞隆熒光體的方法是一種將Si3N4、Si02、AlN、Al203、Eu2O3等氧化物及氮化物形態的原料物質進行混合并在1900°C以上的氮氣氛圍下合成的方法。
[0022]然而，如果在合成塞隆時將用為活性物質的二價陽離子形態的稀土元素在原料物質混合階段進行混合而合成塞隆，則用于形成SiAlON的S1、Al以外的陽離子元素便將作為雜質發揮作用，從而可能有損β_塞隆的結晶性。這可能成為削弱熒光體亮度的因素。
[0023]而且，如上所述，雖然在發光元件上初次應用黃色的YAG熒光體而實現了白色發光元件，然而由于比起普通燈時顯色指數(CRI,Color Rendering Index)值低，因此最近開發出利用綠色和紅色而改善了 CRI的白色發光元件。應用于其中的綠色熒光體過去使用硅酸鹽熒光體、硫化物熒光體，然而由于耐高溫性、熱穩定性以及化學穩定性較弱，因此對利用氮化物熒光體的熒光體的研究正在活躍地進行。
[0024]由于氮化物熒光體將用為高溫結構材料的Si3N4、SiAlON作為主成分并添加活性物質而實現熒光體，因此作為用于顯示器的材料，其色彩再現性和可靠性突出，且具有高溫發光特性優異的優點，故應用于TV用背光燈、照明燈等。
[0025]而且，β -塞隆熒光體雖然在540nm區域中具有高效率，然而540nm波長的綠色熒光體在CIE顏色坐標區域中在綠色系列中屬于長波長，因此可能成為減弱色彩再現性和降低顯色指數的因素，故波長小于540nm的短波長塞隆熒光體的必要性逐漸增加。
【發明內容】
[0026]技術問題
[0027]本發明的目的在于提供一種可防止色彩再現性減弱及顯色指數降低的短波長塞隆熒光體及其制造方法。
[0028]技術方案[0029]根據本發明一個實施例的熒光體具有如下組成式1:
[0030][組成式I]
[0031 ] SryS i (6_z) AlzOzN (8_z): Rex
[0032]其中，X、Y、z分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.001 ^ z ^ 0.50，
Re為稀土元素。
[0033]在根據本發明一個方面的突光體中，z可以取0.10~0.35。
[0034]在根據本發明一個方面的熒光體中，當照射激勵源時，發光峰值波長可以在525~537nm范圍內。
[0035]在根據本發明一個方面的熒光體中，稀土元素可以從由Eu和Ce構成的組中選擇。
[0036]根據本發明另一實施例的熒光體具有如下組成式2:
[0037][組成式2]
[0〇38] SryBamS i (6_z) AIZ0ZN (8_z): Rex
[0039]其中，x、y、z分別滿足 0.005 ^ x ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5、0.50〈ζ ( 1.0，m 滿足0.003 ^ m ^ 0.125，Re 為稀土元素。
[0040]在根據本發明一個方面的熒光體中，m可以是0.01 ^ m ^ 0.125。
[0041]在根據本發明一個方面的熒光體中，當照射激勵源時，發光峰值波長可以在525~537nm范圍內。
[0042]根據本發明另一實施例的熒光體具有如下組成式3:
[0043][組成式3]
[0044]SryS i (6_z) AlzOzN (8_z): Rex
[0045]其中，x、y、z分別滿足 0.005 ^ x ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5、0.50〈ζ ( 1.0，m 滿足
0.05 < m < 0.5, Re 為稀土元素。
[0046]在根據本發明一個方面的突光體中，z可以是0.58 ^ z ^ 0.75。
[0047]在根據本發明一個方面的熒光體中，當照射激勵源時，發光峰值波長可以在525~537nm范圍內。
[0048]根據本發明一個實施例的熒光體制造方法，包括如下步驟:將鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體進行混合而生成混合物；使所述混合物在氮氣氛圍下燒結，在此，所述熒光體具有如下組成式1:
[0049][組成式I]
[0050]SrySi (6-z)A1z0zN(8_z): Rex
[0051]其中，X、Y、z分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.001 ^ z ^ 0.50，
Re為稀土元素。
[0052]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，鍶前驅體可以是SrC03。
[0053]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，鋁前驅體可以從由金屬鋁和氮化鋁構成的組中選擇。
[0054]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，活性物質前驅體可以是包含稀土元素的化合物。
[0055]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，稀土元素可以從由Eu和Ce構成的組中選擇。[0056]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，進行燒結的步驟可以在1800°C~2200°C下進行。
[0057]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，進行燒結的步驟可以在0.1~IOMpa的氮氣壓力下進行。
[0058]根據本發明另一實施例的熒光體制造方法，包括如下步驟:將鍶前驅體、鋇前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體進行混合而生成混合物；使所述混合物在氮氣氛圍下燒結，在此，所述熒光體具有如下組成式2:
[0059][組成式2]
[0060]SryBamS i (6_z) AIZ0ZN (8_z): Rex
[0061]其中，x、y、z分別滿足 0.005 ≤X ≤0.05,0.05 ≤y ≤0.5、0.50〈ζ ( 1.0，m 滿足0.003 ≤ m ≤ 0.125，Re 為稀土元素。
[0062]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，鋇前驅體可以是BaC03。
[0063]根據本發明另一實施例的熒光體制造方法，包括如下步驟:將鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體進行混合而生成混合物；使所述混合物在氮氣氛圍下燒結，在此，所述熒光體具有如下組成式3:
[0064][組成式3]
[0065]SrySi (6-z)A1z0zN(8_z): Rex
[0066]其中，x、y、z分別滿足 0.005 ≤x ≤0.05,0.05 ≤y ≤0.5、0.50〈ζ ( 1.0，m 滿足
0.05 < m < 0.5, Re 為稀土元素。
[0067]在根據本發明一個方面的熒光體制造方法中，鋁前驅體可以是氮化鋁和氧化鋁。
[0068]有益效果
[0069]根據本發明一個實施例的熒光體具有如下組成式1:
[0070][組成式I]
[0071]SrySi(6_z)A1z0zN(8_z): Rex，其中，x、y、z 分別滿足 0.005 ≤ x ≤ 0.05、0.05 ≤ y ≤ 0.5、0.001 ≤ z ≤ 0.50，Re 為稀土元素。
[0072]因此在根據本發明一個實施例的熒光體中，當鍶的濃度為0.05mol~0.5mol時，可以表現出525nm~537nm的短波長。
[0073]并且，在鋁濃度高的情況下，可通過添加0.003mol~0.125mol范圍的鋇而表現出525nm~537nm的短波長。而且，在鋁濃度高的情況下，可通過將AlN和Al2O3 —并作為鋁前驅體添加而調節氧濃度，從而表現出525nm~537nm的短波長。
[0074]結果，由于根據本發明一個實施例的突光體能夠表現出525nm~537nm的短波長，因此可防止色彩再現性減弱及顯色指數降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0075]圖1為根據實施例1的塞隆熒光體的X射線衍射(XRD)曲線圖。
[0076]圖2為表示根據實施例1~實施例6以及比較例1、比較例2的塞隆熒光體的發光峰值波長的曲線圖。
[0077]圖3為表示根據實施例7~實施例9以及比較例3的塞隆熒光體的發光峰值波長的曲線圖。[0078]圖4為表示根據實施例10~實施例12以及比較例4的塞隆熒光體波長所決定的標準化PL強度(normalized PL intensity)的曲線圖。
【具體實施方式】
[0079]以下，參照附圖對根據本發明一個實施例的熒光體及其制造方法進行說明。根據本發明一個實施例的突光體與β -塞隆突光體有關，在本說明書中可以記為突光體、塞隆熒光體等多種，這些都表示塞隆熒光體。
[0080]根據本發明一個實施例的熒光體具有如下組成式I。
[0081][組成式I]
[0082]SrySi (6-z)A1z0zN(8_z): Rex
[0083]其中，X、Y、ζ分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.001 ^ z ^ 0.50，
Re為稀土元素。
[0084]可通過在β -塞隆熒光體中添加鍶(Sr)而使根據本發明一個實施例的熒光體能夠表現出540nm以下的發光峰值波長。即，可通過在β -塞隆熒光體中添加鍶而合成波長短于β_塞隆熒光體波長的熒光體。在組成式I的SrySi(6_z)A1z0zN(8_z): Rex中，添加的鍶可以是0.05~0.5摩爾。
[0085]在根據本發明一個方面的包含鍶的塞隆熒光體中，鍶并不置換作為構成主矩陣(host matrix)的元素的娃或招,而是作為摻雜物添加于結晶結構的孔隙(empty sphere)中。結果，在本發明的一個方面上，鍶的添加不僅沒有改變主矩陣的結晶結構，而且完全不產生影響。并且，鍶不僅對塞隆熒光體的相態穩定做貢獻而提高可靠性并改善發光效率，而且還起到短波長化的作用。
[0086]并且，在組成式I的SrySi(6_z)A1z0zN(8_z):Rex中，優選地，ζ可以取0.0Olmol~0.50mol,更為優選地，ζ可以取0.1Omol~0.35mol。正如這樣，由于合成的突光體可以表現出525nm~537nm的短波長，因此可以防止色彩再現性減弱及顯色指數降低。
[0087]在根據本發明一個實施例的塞隆熒光體中，稀土元素可從由Eu及Ce組成的組中選擇。Eu可來自作為含Eu化合物的氧化銪(Eu2O3), Si可來自作為含Si化合物的氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)15并且，Al可來自作為含Al化合物的氮化鋁(AlN)或氧化鋁(Al2O3X
[0088]根據本發明另一實施例的熒光體具有如下組成式2。
[0089][組成式2]
[0090]^SryBamSi (6_z)A1z0zN(8_z): Rex
[0091]其中，x、y、z分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.50〈z ( 1.0，m 滿足0.003 ^ m ^ 0.125，Re 為稀土元素。
[0092]根據本發明的一方面，在鋁的濃度較高而達到0.50mol~1.0mol時，可通過添加鍶和鋇而實現塞隆熒光體的短波長化。鋇的濃度可以是0.003mol~0.125mol，優選地，鋇的濃度可以是0.0lmol~0.125mol ο
[0093]在根據本發明一個方面的包含鋇的塞隆熒光體中，與鍶相同，鋇也并不置換作為構成主矩陣的元素的硅或鋁，而是作為摻雜物添加于結晶結構的孔隙(empty sphere)中。結果，鋇也對主矩陣的結晶結構完全不產生影響，并起到使塞隆熒光體的發光峰值波長實現短波長化而達到525~537nm范圍的作用。[0094]因此，對于鋁濃度高的塞隆熒光體而言，由于可通過在鍶之外還添加鋇而使塞隆熒光體表現出525nm~537nm的短波長，因此可以防止色彩再現性減弱及顯色指數降低。
[0095]根據本發明另一實施例的熒光體具有如下組成式3。
[0096][組成式3]
[009 7] SryS i (6_z) AlzOzN (8_z): Rex
[0098]其中，x、y、z分別滿足 0.005≤ x ≤0.05,0.05 ≤ y≤ 0.5、0.50〈Z 〈 1.0，m 滿足
0.05 < m < 0.5, Re 為稀土元素。
[0099]根據本發明的一個方面，在鋁的濃度較高而達到0.50mol~1.0mol時，可通過在AlN之外還添加同樣作為鋁前驅體的Al2O3而實現塞隆熒光體的短波長化。即，可將AlN和Al2O3作為鋁前驅體添加而調節氧濃度，從而使塞隆熒光體的發光峰值波長實現短波長化而達到525~537nm范圍。在根據本發明一個方面的熒光體中，鋁和氧的濃度可以是0.58mol ~0.75mol ο
[0100]因此，對于鋁濃度高的塞隆熒光體而言，也可以通過調節氧濃度而使塞隆熒光體表現出525nm~537nm的短波長，因此可以防止色彩再現性減弱及顯色指數降低。
[0101]以下對根據本發明一個實施例的塞隆熒光體制造方法進行說明。
[0102]根據本發明一個實施例的塞隆熒光體制造方法包括如下步驟:將鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質的前驅體進行混合而制成混合物；使所述混合物在氮氣氛圍下燒結。
[0103]按照根據本發明一個實施例的塞隆熒光體制造方法制造的塞隆熒光體具有如下組成式I。
[0104][組成式I]
[0105]SrySi (6_z)A1z0zN(8_z): Rex
[0106]其中，X、Y、Z分別滿足 0.005≤ X ≤ 0.05,0.05≤ y≤ 0.5,0.001 ≤ z ≤0.50，
Re為稀土元素。
[0107]根據本發明一個實施例的熒光體為可通過在塞隆熒光體中添加鍶而合成波長短于β-塞隆熒光體波長的熒光體。在組成式I的SrySi(6_z)A1z0zN(8_z):Rex中，添加的鍶可以是0.05~0.5mol。
[0108]并且，在組成式I的SrySi(6_z)Alz0zN(8_z):Rex中，優選地，ζ可以是0.0Olmol~0.50mol,更為優選地，ζ可以是0.1Omol~0.35mol。正如這樣，由于合成的突光體可以表現出525nm~537nm的短波長，因此可以防止色彩再現性減弱及顯色指數降低。
[0109]鍶的前驅體可以包括金屬鍶或者鍶的化合物。優選地，鍶的前驅體可以是SrC03。
[0110]硅前驅體可以包括金屬硅或者硅的化合物。作為硅的前驅體可以僅使用金屬硅，也可以與硅的化合物并用。硅的化合物可以是氮化硅。
[0111]優選地，金屬硅為粉末狀，并且是Fe之類的雜質含量少的高純金屬硅。金屬硅粉末的顆粒直徑或分布對熒光體的顆粒系統不會直接產生影響。
[0112]然而由于硅粉末的顆粒直徑或者分布將根據燒制條件或組合的原材料而對熒光體的顆粒直徑或形狀等粒度特性產生影響，進而影響熒光體的發光特性，因此硅粉末的顆粒直徑優選為300 μ m以下。
[0113]由于金屬硅的顆粒直徑越小反應性越高，因此從反應性的觀點出發，金屬硅的顆粒越小越好。然而，由于還受到配合的原料或燒制速度的影響，因此金屬硅的顆粒直徑并非一定要小，金屬娃的形態并不局限于粉末狀。
[0114]鋁前驅體可以包括金屬鋁或者鋁的化合物。作為鋁的前驅體可以僅使用金屬鋁，也可以與鋁的化合物并用。鋁的化合物可以是氮化鋁。
[0115]將金屬硅使用為硅前驅體的情況下，作為鋁前驅體無需非要使用金屬鋁，而是也可以僅使用鋁的化合物。
[0116]當使用金屬鋁時，優選具有粉末狀的同時如Fe之類的雜質含量少的高純金屬鋁。如上所述，金屬鋁的顆粒直徑也優選為300 μ m以下。
[0117]然而同樣由于受到原料或燒制速度的影響，因此金屬鋁的顆粒直徑也并非一定要小，并不局限于金屬鋁的形態為粉末狀。
[0118]作為活性物質的稀土元素可從由Eu、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb構成的組中選擇。優選地，所述稀土元素可以是Eu或Ce。作為活性物質的前驅體可以使用如Eu2O3' Sm2O3> Yb2O3> Ce。、Pr7O11' Tb3O4 之類的氧化物或者 Eu (NO3) 3、EuN, EuCl3 等。
[0119]如上所述，分別量取鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質的前驅體并混合而形成混合物。然后，使混合物在氮氣氛圍下燒結而制造塞隆熒光體。
[0120]具體而言，由鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體混合而成的混合物是在1800°C~2200°C以及0.1~IOMpa的氮氣壓力下燒結。這種燒結步驟可通過將分級的混合物粉末充入氮化硼(BN)坩堝而進行。
[0121]其中，含氮氛圍氣體的N2濃度優選為90%以上。為了形成氮氣氛圍，可先營造真空狀態之后導入含氮氛圍氣體，然而也可以不營造真空狀態而導入含氮氛圍氣體，氣體的導入也可以間歇地進行。
[0122]根據本發明一個方面的塞隆熒光體制造方法中還可以包括為了促進氧化銪(Eu2O3)的還原而將燒結的熒光體在還原氛圍下進行熱處理的過程。在所述還原氛圍下可在N2氣體中混合H2、CO、NH3而使用，且所述N2氣體中添加的H2、CO、NH3的濃度可以是0.1~10%O在所述還原氛圍下的熱處理可在1000~1700°C范圍內進行I~20小時左右。
[0123]而且，為了除去熒光體表面的異物，可包括清洗工序。用于清洗熒光體的物質可以是HF、HNO3> HCl、H2SO4等酸性物質以及NaOH、NH4OH, KOH等堿性物質。
[0124]量取鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體之后進行混合的方法可以使用干式和濕式兩種方法中的一種。
[0125]首先，根據濕式混合方式時，插入有助于量取的鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、活性物質前驅體的混合及粉碎過程的球(ball)以及溶劑并進行混合。此時，球可以使用氧化硅(Si3N4)、氧化鋁(A1203)、氧化鋯(ZrO2)材料或者在混合原料時一般使用的球。作為溶劑，脫離子水(DI water)、乙醇等醇類或者n_己燒(n_hexane)等有機溶劑均可使用。
[0126]即，可在插入各前驅體物質、溶劑以及球之后將容器密封，并利用研磨機(miller)等裝置進行0.1~100小時左右的均勻混合。可在混合過程完畢之后，分離混合的混合物和球，并在烤箱(oven)中經過I~30小時左右的干燥過程而使大部分溶劑蒸發。對于完成干燥的粉末，可利用金屬或聚合物材料的篩子(sieve)而在微米級(micrometer size)條件下進行均勻的粉碎過程。
[0127]另外，根據干式混合方式時，不使用溶劑而將前驅體插入容器，并利用研磨設備(milling machine)而將所述前驅體均質混合。混合時間為0.1~I小時左右,此時,可通過將球與前驅體一同插入而使混合更為容易，從而能夠減少混合時間。
[0128]這種干式混合方式比起濕式混合方式，由于無需溶劑的干燥過程，因此具有可減少整個工序時間的優點。前驅體的混合完畢之后，對于已完成混合過程的粉末，與濕式混合相同地利用金屬或聚合物材料的篩子而在所需微米級條件下進行均勻的粉碎過程。
[0129]根據本發明另一實施例的熒光體制造方法與前述的制造組成式I的熒光體的方法類似，為避免重復說明，在組成式2的熒光體中，對鋁及鋇的量進行說明。并且，在組成式3的熒光體中對Al2O3的添加及根據于此的氧濃度調節進行說明。
[0130]根據本發明另一實施例的塞隆熒光體制造方法包括如下步驟:將鍶前驅體、鋇前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體進行混合而生成混合物；以及使所述混合物在氮氣氛圍下燒結，而且，據此制造的熒光體具有組成式2。
[0131][組成式2]
[0132]SryBamSi (6-z)A1z0zN(8_z): Rex
[0133]其中，x、y、z分別滿足 0.005 ^ x ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5、0.50〈ζ ( 1.0，m 滿足0.003 ^ m ^ 0.125，Re 為稀土元素。
[0134]鋇的前驅體可以是BaC03。鋇的濃度可以是0.003mol~0.125mol，優選地，鋇的濃度可以是0.0lmol~0.125mol。與鍶相同地，鋇也對主矩陣的結晶結構完全不產生影響，并起到使塞隆熒光體的發光峰值波長實現短波長化而達到525~537nm范圍的作用。
[0135]根據本發明另一實施例的塞隆熒光體制造方法包括如下步驟:將鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質 前驅體進行混合而生成混合物；以及使所述混合物在氮氣氛圍下燒結，而且，據此制造的熒光體具有如下組成式3。
[0136][組成式3]
[0137]SrySi (6-z)A1z0zN(8_z): Rex
[0138]其中，x、y、z分別滿足 0.005 ^ x ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5、0.50〈ζ ( 1.0，m 滿足
0.05 < m < 0.5, Re 為稀土元素。
[0139]將氮化鋁(AlN)及氧化鋁(Al2O3)作為鋁前驅體添加而調節氧濃度，鋁和氧的濃度可以是0.58mol~0.75mol。據此，塞隆熒光體的發光峰值波長可實現短波長化而達到525~537nm范圍。
[0140]結果，根據本發明的一個方面，在招的濃度較高而達到0.5OmoI~1.0mol時,可通過添加鋇或者一并添加作為鋁前驅體的AlN及Al2O3而實現塞隆熒光體的短波長化。據此，由于塞隆熒光體能夠表現出525nm~537nm的短波長，因此可以防止色彩再現性減弱及顯色指數降低。
[0141]以下，對本發明的多種實施例進行說明，然而本發明的技術思想并不局限于下述實施例。
[0142]在實施例中，表示了假定將各原料物質混合的總質量為Ig作為基準時所使用的原料物質的量。按照實施例中使用的各原料物質的量的各元素的摩爾百分比與前述的各元素摩爾數相對應。即，使用各原料物質制造的熒光體中，各元素的摩爾數與所使用的各原料物質的摩爾百分比相對應。
[0143][實施例1][0144]作為硅前驅體使用了氮化硅(Si3N4)而作為鋁前驅體使用了氮化鋁(A1N)。并且，作為活性物質使用了氧化銪(Eu2O3)15作為鍶前驅體使用了 SrC03。
[0145]將各原料混合的總質 量為Ig時，量取0.050g的SrC03、0.885g的Si3N4、0.042g的A1N、0.024g的Eu2O3，并使用混合器和篩子進行混合后充入BN坩堝中，并放入耐壓電爐中進行了設定。關于燒結，是在真空下加熱至500°C，并在500°C下導入了 N2氣體。
[0146]在隊氣體氛圍下，以每分鐘10°C的速度由500°C上升至2050°C，并在保持氣壓為
0.9MPa以上的條件下在2050°C溫度下燒結了 5小時。燒結過后進行冷卻，并從電爐中取出坩堝而將生成的塞隆熒光體予以粉碎，并使用了 100目(mesh)的篩子。
[0147][實施例2]
[0148]除了量取0.140g 的 SrC03、0.799g 的 Si3N4、0.039g 的 A1N、0.022g 的 Eu2O3 以外，通過使用與實施例1相同的方法制造了塞隆熒光體。
[0149][實施例3]
[0150]除了量取0.219g 的 SrC03、0.723g 的 Si3N4、0.037g 的 A1N、0.021g 的 Eu2O3 以外，通過使用與實施例1相同的方法制造了塞隆熒光體。
[0151][比較例I]
[0152]除了量取0.932g的Si3N4、0.043g的Α1Ν、0.025g的Eu2O3以外，通過使用與實施例1相同的方法制造了塞隆熒光體。
[0153][實施例4]
[0154]除了量取0.050g 的 SrC03、0.828g 的 Si3N4、0.098g 的 A1N、0.024g 的 Eu2O3 以外，通過使用與實施例1相同的方法制造了塞隆熒光體。
[0155][實施例5]
[0156]除了量取0.141g 的 SrC03、0.745g 的 Si3N4、0.091g 的 A1N、0.022g 的 Eu2O3 以外，通過使用與實施例1相同的方法制造了塞隆熒光體。
[0157][實施例6]
[0158]除了量取0.221g 的 SrC03、0.672g 的 Si3N4、0.086g 的 A1N、0.021g 的 Eu2O3 以外，通過使用與實施例1相同的方法制造了塞隆熒光體。
[0159][比較例2]
[0160]除了量取0.874g的Si3N4、0.1Olg的A1N、0.025g的Eu2O3以外，通過使用與實施例1相同的方法制造了塞隆熒光體。
[0161]根據實施例1~實施例3以及比較例I的熒光體為鋁的摩爾百分比為2.14mol%的熒光體，根據實施例4~實施例6以及比較例2的熒光體為鋁的摩爾百分比為5.0Omo 1%的突光體。
[0162]各原料物質的質量為假定將各原料物質混合的總質量為Ig作為基準時的值，將上面提到的實施例1~實施例6以及比較例1、比較例2中使用的原料物質的配合比表示于表1，并將各元素的摩爾百分比表示于表2。
[0163][表 I]
[0164]實施例1~實施例6以及比較例1、比較例2中使用的原料物質的配合比
[0165]
【權利要求】
1.一種突光體，具有如下組成式1: [組成式I]
SrySi (6_z)A1z0zN(8_z): Rexj
其中，x、y、z 分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.001 ^ z ^ 0.50，Re 為稀土元素。
2.如權利要求1所述的熒光體，其中，所述z為0.10~0.35。
3.如權利要求1所述的熒光體，其中，當照射激勵源時，發光峰值波長在525~537nm范圍內。
4.如權利要求1所述的熒光體，其中，所述稀土元素是從由Eu和Ce構成的組中選擇。
5.—種突光體,具有如下組成式2: [組成式2]
SryBamSi (6-z)A1z0zN(8_z): Rex， 其中，X、 、z 分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.50〈z ( 1.0, m 滿足0.003 ^ m ^ 0.125，Re 為稀土元素。
6.如權利要求5所述的熒光體，其中，所述m為0.01 < m < 0.125。
7.如權利要求5所述的熒光體，其中，當照射激勵源時，發光峰值波長在525~537nm范圍內。
8.—種熒光體，具有如下組成式3: [組成式I]
SrySi (6_z)A1z0zN(8_z): Rexj 其中，X、 、z 分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.50〈z ( 1.0, m 滿足0.05 ^ m ^ 0.5, Re 為稀土元素。
9.如權利要求8所述的熒光體，其中，所述z為0.58 < z < 0.75。
10.如權利要求8所述的熒光體，其中，當照射激勵源時，發光峰值波長在525~537nm范圍內。
11.一種熒光體制造方法，包括如下步驟: 將鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體進行混合而生成混合物； 使所述混合物在氮氣氛圍下燒結， 在此，所述熒光體具有如下組成式1: [組成式I]
SrySi (6_z)A1z0zN(8_z): Rexj
其中，x、y、z 分別滿足 0.005 ^ X ^ 0.05,0.05 ^ y ^ 0.5,0.001 ^ z ^ 0.50，Re 為稀土元素。
12.如權利要求11所述的熒光體制造方法，其中，所述鍶前驅體為SrC03。
13.如權利要求11所述的熒光體制造方法，其中，所述鋁前驅體是從由金屬鋁和氮化鋁構成的組中選擇。
14.如權利要求11所述的熒光體制造方法，其中，所述活性物質前驅體為包含所述稀土元素的化合物。
15.如權利要求14所述的熒光體制造方法，其中，所述稀土元素是從由Eu和Ce構成的組中選擇。
16.如權利要求11所述的熒光體制造方法，其中，進行所述燒結的步驟是在1800°C~2200°C下進行。
17.如權利要求11所述的熒光體制造方法，其中，進行所述燒結的步驟是在0.1~IOMpa的氮氣壓力下進行。
18.一種熒光體制造方法，包括如下步驟: 將鍶前驅體、鋇前驅體、硅前驅體、鋁前驅體、以及活性物質前驅體進行混合而生成混合物； 使所述混合物在氮氣氛圍下燒結， 在此，所述熒光體具有如下組成式2: [組成式2]
19.如權利要求18所述的熒光體制造方法，其中，所述鋇前驅體為BaC03。
20.一種熒光體制造方法，包括如下步驟: 將鍶前驅體、硅前驅體、鋁前驅 體、以及活性物質前驅體進行混合而生成混合物； 使所述混合物在氮氣氛圍下燒結， 在此，所述熒光體具有如下組成式3: [組成式3]
21.如權利要求20所述的熒光體制造方法，其中，所述鋁前驅體為氮化鋁和氧化鋁。
【文檔編號】C09K11/79GK103476902SQ201280018413
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月6日 優先權日:2011年2月14日
【發明者】元炯植, 金圣民, 閔贊淑, 尹喆洙 申請人:三星電子株式會社