本發明專利技術涉及一種熒光物質和使用其的發光器件。根據本實施方案的熒光物質總體上由(M1-xECx)aSibAlOcNd表示并且是一類Sr2Si7Al3ON13磷光體。該物質的形式為具有20-100μm平均晶粒尺寸和2-4縱橫比的晶體。該物質在250-500nm波長范圍的光激勵下發射的發光具有580-660nm波長范圍內的峰值。本實施方案還提供了一種發光器件，該發光器件包含該物質且兼具有發光元件以及綠光發射熒光物質。
【技術實現步驟摘要】
所述實施方案涉及量子效率優異的熒光物質以及使用所述物質的發光器件。
技術介紹
利用發光二極管的LED發光器件被用于許多設備的顯示元件，所述設備例如移動裝置、PC外圍設備、OA設備、各種開關、背光用光源和指示板。LED發光器件不僅非常需要具有高的效率，而且當用于一般照明時需要具有優異的演色性或者當用于背光時需要提供寬的色域。為了提高發光器件的效率，必須改善其中使用的熒光物質的效率。此外，從實現高的演色性或寬的色域的觀點看，優選采用白色發光器件，其包含藍光發射激勵源、在藍光激勵下發綠光的熒光物質、和在藍光激勵下發紅光的另一種熒光物質。同時，高負載LED發光器件在操作中產生熱量使得其中使用的熒光物質通常被加熱到約100°C至200°C。因此當受熱時，熒光物質通常會損失發射強度。因此，希望提供這樣的熒光物質即使當溫度顯著升高時該熒光物質也較少發生發射強度的降低(溫度猝滅)。Eu激活的堿土金屬原硅酸鹽磷光體是在藍光激勵下發射綠光或紅光的熒光物質的典型實例，并因此優選用于前述的LED發光器件中。所述磷光體的綠光發射熒光物質顯示出諸如下列的發光度(luminance)特性在460nm光激勵下62%的發光效率、73%的吸收率、和85%的內部量子效率；并且所述磷光體的紅光發射熒光物質顯示出諸如下列的發光度特性在460nm光激勵下54%的發光效率、82%的吸收率、和66%的內部量子效率。組合包含這些熒光物質的LED發光器件產生的白光具有非常高的效率和非常高的色域，以致于分別實現基于該激發光的1861m/W以及Ra = 86的一般顯色指數。然而，如果將這些Eu激活的堿土金屬原硅酸鹽磷光體用于高負載的LED發光器件中，則它們常常經歷上述的發射強度下降。具體而言，當溫度升高時，這些熒光物質顯著發生溫度猝滅，但是藍色LED不受明顯影響從而其發射強度僅略微降低。因此，由該器件放射出的最終光易于喪失藍色LED發射和所述熒光物質發光之間的平衡。此外，由于溫度猝滅對于發綠光熒光物質和發紅光熒光物質以不同的方式產生，因此隨著負載增加，通常難以保持最終光的綠色和紅色之間的平衡。結果，存在因藍光發射、綠光發射和紅光發射之間的平衡喪失而引起嚴重色差(color discrepancy)的問題。附圖說明圖1所示的縱截面視圖示意說明了利用根據本實施方案一個方面的熒光物質的發光器件。圖2示出了實施例1-4中制備的紅色熒光物質在460nm光激勵下的發射光譜。圖3所示的曲線圖給出了實施例1中使用的熒光物質的溫度特性。圖4所示的縱截面視圖示意說明了實施例1中制備的發光器件。圖5示出了實施例1中制備的發光器件的發射光譜。圖6示出了關于實施例1中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。圖7示出了實施例2中制備的發光器件的發射光譜。圖8示出了實施例3中制備的發光器件的發射光譜。圖9示出了關于實施例3中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。圖10所示的曲線圖給出了實施例4中使用的熒光物質的溫度特性。圖11示出了實施例4中制備的發光器件的發射光譜。圖12示出了關于實施例4中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。圖13示出了實施例5中制備的發光器件的發射光譜。圖14示出了關于實施例5中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。圖15示出了實施例6中制備的發光器件的發射光譜。圖16示出了關于實施例6中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。圖17所示的曲線圖給出了實施例9中使用的熒光物質的溫度特性。圖18是實施例1中制備的熒光物質的XRD圖譜(profile)。圖19示出了實施例9中制備的發光器件的發射光譜。圖20示出了關于實施例9中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。圖21示出了比較例1中制備的紅色熒光物質在460nm光激發下的發射光譜。圖22所示的曲線圖給出了比較例1中使用的熒光物質的溫度特性。圖23示出了比較例1中制備的發光器件的發射光譜。圖24示出了關于比較例1中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。圖25所示的曲線圖給出了比較例2中使用的熒光物質的溫度特性。圖26示出了比較例2中制備的發光器件的發射光譜。圖27示出了關于比較例2中制備的發光器件的色度點(2度視場)與驅動電流之間的關系。
技術實現思路
現在將參照附圖來說明實施方案。本實施方案的一方面在于一種熒光物質，該熒光物質由下式(1)表示(MhECx)aSibAlOcNd(1)其中M是選自如下的元素第1族元素、第2族元素、第3族元素、Al以外的第13 族元素、稀土元素、第4族元素和Si以外的第14族元素；EC是選自Eu，Ce，Mn，Tb，Yb，Dy, Sm, Tm, Pr, Nd, Pm, Ho, Er, Cr, Sn, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Sb, Au, Hg, Tl, Pb, Bi 和 Fe 中的元素； 且χ、a、b、c和d是分別滿足下列條件的數0 < χ < 0. 4,0. 55 < a < 0. 80,2 < b < 3、0 <(；彡0.6和4<(1<5;其形式為平均晶粒尺寸為20-100 μ m且縱橫比為2_4的晶體；和在250-500nm波長范圍的光激勵下，其發射具有580-660nm波長范圍內的峰值的光。此外，本實施方案的另一方面在于一種發光器件，該發光器件包含發出250-500nm波長范圍內的光的發光元件(Si)；由下式(1)表示的熒光物質(R)(MhECx)aSibAlOcNd(1)其中M是選自如下的元素第1族元素、第2族元素、第3族元素、Al以外的第13 族元素、稀土元素、第4族元素和Si以外的第14族元素；EC是選自Eu，Ce，Mn，Tb，Yb，Dy, Sm, Tm, Pr, Nd, Pm, Ho, Er, Cr, Sn, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Sb, Au, Hg, Tl, Pb, Bi 和 Fe 中的元素； 且χ、a、b、c和d是分別滿足下列條件的數0 < χ < 0. 4,0. 55 < a < 0. 80,2 < b < 3、 0 < c彡0. 6和4 < d < 5 ；其形式為平均晶粒尺寸為20-100 μ m且縱橫比為2_4的晶體； 并且在從所述發光元件(Si)發出的光激勵下，其發射具有580-660nm波長范圍內的峰值的光；和由下式⑵表示的另一種熒光物質(G)(M'卜？ EC' x, )3_y, A13+z, Sil3_z, 02+u, N21_w, (2)其中M'是選自如下的元素第1族元素、第2族元素、第3族元素、Al以外的第13族元素、稀土元素、第4族元素和Si以外的第14族元素；EC'是選自如下的元素:Eu, Ce, Mn, Tb, Yb, Dy, Sm, Tm, Pr, Nd, Pm, Ho, Er, Cr, Sn, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Sb，Au，Hg，Tl，Pb，Bi和Fe;且χ'、y'、z'、u'和w'是分別滿足下列條件的數0 < x' ^ U -0. 1 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：加藤雅禮，福田由美，岡田葵，
申請(專利權)人：株式會社東芝，
類型：發明
國別省市：
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