红色荧光体、红色荧光体的制备方法、白色光源、照明装置及液晶显示装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103080271 A(43)申请公布日 2013.05.01CN103080271A*CN103080271A*(21)申请号 201180029754.4(22)申请日 2011.12.282011-000264 2011.01.04 JP2011-108874 2011.05.14 JPC09K 11/65(2006.01)C09K 11/08(2006.01)F21S 2/00(2006.01)F21V 9/16(2006.01)G02F 1/13357(2006.01)H01L 33/50(2006.01)(71)申请人迪睿合电子材料有限公司地址日本东京都(

2、72)发明人伊泽孝昌 楠木常夫(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司 72001代理人孔青 李炳爱(54) 发明名称红色荧光体、红色荧光体的制备方法、白色光源、照明装置及液晶显示装置(57) 摘要本发明提供高效率的红色荧光体及其制备方法，提供通过使用所述红色荧光体可进行纯白照明的白色光源和照明装置，进而提供彩色重现性良好的液晶显示装置。以下列组成式(1)的原子数比含有元素A、铕(Eu)、硅(Si)、碳(C)、氧(O)和氮(N)，在PLE(光致发光激发)光谱中，将激发波长为400nm的发光强度计为1时的激发波长为550nm的发光强度相对值为0.85以下且0.55以上。其中，在组成式(1

3、)中，元素A为镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)中的至少1种。另外，在组成式(1)中，m、x、y、n满足3m5、0x1、0y9、0n10的关系。(1)(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.12.17(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2011/080508 2011.12.28(87)PCT申请的公布数据WO2012/093644 JA 2012.07.12(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书10页 附图21页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书10页 附图21页(10)申请公布号 CN 103080271

4、 ACN 103080271 A1/2页21. 红色荧光体，所述红色荧光体以下列组成式(1)的原子数比含有元素A、铕(Eu)、硅(Si)、碳(C)、氧(O)和氮(N)，在PLE (光致发光激发)光谱中，将激发波长为400nm的发光强度计为1时的激发波长为550nm的发光强度相对值为0.85以下且0.55以上：组成式(1)其中，在组成式(1)中，元素A为镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)中的至少1种；另外，在组成式(1)中，m、x、y、n满足3本发明的一个实施方案所涉及的红色荧光体以下列组成式(1)的原子数比含有元素A、铕(Eu)、硅(Si)、碳(C)、氧(O)和氮(N)。0049

5、组成式(1)其中，在组成式(1)中，元素A为镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)中的至少1种。另外，在组成式(1)中，m、x、y、n满足3接着，以下通过图1所示的流程图对本发明的一个实施方案所涉及的红色荧光体制备方法进行说明。0057 如图1所示，最初进行“原料混合工序” S1。在该原料混合工序中，首先将含有构成组成式(1)的元素的原料化合物与蜜胺(C3H6N6)一同用作原料进行混合。0058 作为含有构成组成式(1)的元素的原料化合物，准备元素A的碳酸化合物例如碳酸锶(SrCO3)、碳酸钙(CaCO3)、氮化铕(EuN)、氮化硅(Si3N4)。然后，根据规定的摩尔比称量各化合物，使

6、所准备的各原料化合物中含有的组成式(1)的元素为组成式(1)的原子数比。将所称量的各化合物混合，生成混合物。另外，蜜胺作为助熔剂相对于碳酸锶、氮化铕和氮化硅的总摩尔数之和以规定比例添加。0059 混合物的生成例如在氮气氛中的手套箱内于玛瑙研钵内混合。0060 接着，进行“第1热处理工序”S2。在该第1热处理工序中，煅烧上述混合物，生成作为红色荧光体前体的第1煅烧物。例如，向氮化硼制坩埚内加入上述混合物，在氢(H2)气氛中进行热处理。在该第1热处理工序中，例如将热处理温度设定为1400，进行2小时的热处理。该热处理温度、热处理时间可在能够煅烧上述混合物的范围内适宜变更。0061 在上述第1热处理

7、工序中，熔点为250以下的蜜胺被热分解。该热分解而得的碳(C)、氢(H)与碳酸锶中含有的一部分氧(O)结合，形成碳酸气(CO或CO2)和H2O。然后，由于碳酸气和H2O被气化，所以可从上述第1煅烧物的碳酸锶中除去一部分氧。另外，还原和氮化因分解的蜜胺中含有的氮(N)而得到促进。0062 接着，进行“第1粉碎工序”S3。在该第1粉碎工序中，粉碎上述第1煅烧物，生成第1粉末。例如，在氮气氛中的手套箱内，使用玛瑙研钵，粉碎上述第1煅烧物，然后例如通过100筛(筛孔约为200m)，得到平均粒径为3m或其以下的粒径的上述第1煅烧物。由此使得难以在下一工序的第2热处理中生成的第2煅烧物中产生成分不均匀。0

8、063 接着，进行“第2热处理工序”S4。在该第2热处理工序中，热处理上述第1粉末，生成第2煅烧物。例如，向氮化硼制坩埚内加入上述第1粉末，在氮(N2)气氛中进行热处说 明 书CN 103080271 A6/10页9理。在该第2热处理工序中，例如，将上述氮气氛加压至例如0.85MPa，将热处理温度设定为1800，进行2小时的热处理。该热处理温度、热处理时间可在能够煅烧上述第1粉末的范围内适宜变更。0064 通过进行这样的第2热处理工序，得到以上述组成式(1)所表示的红色荧光体。通过该第2热处理工序得到的第2煅烧物(红色荧光体)得到以组成式(1)所表示的均质的红色荧光体。0065 接着，进行“第

9、2粉碎工序”S5。在该第2粉碎工序中，粉碎上述第2煅烧物，生成第2粉末。例如，在氮气氛中的手套箱内使用玛瑙研钵进行粉碎，例如使用420筛(筛孔约为26m)，将上述第2煅烧物粉碎至例如平均粒径为3.5m左右。0066 通过上述红色荧光体的制备方法，得到微粉状(例如平均粒径为3.5m左右)的红色荧光体。这样通过使红色荧光体粉末化，从而使得例如在与绿色荧光体或黄色荧光体的粉末一同捏合于透明树脂中时可均匀地捏合。0067 由此可得到以在“原料混合工序” S1中混合的原子数比含有各元素的以组成式(1)所表示的红色荧光体。该红色荧光体如此后的实施例所示，在红色波段(例如620nm770nm的波段)具有峰值

10、发光波长。0068 接着，利用图2所示的示意截面图对本发明的一个实施方案所涉及的白色光源进行说明。0069 如图2所示，白色光源1在形成于元件基板11上的焊盘部12上具有蓝色发光二极管21。供给用以驱动上述蓝色发光二极管21的电力的电极13、14保持绝缘性，形成于上述元件基板11上，各个电极13、14例如通过导线15、16与上述蓝色发光二极管21连接。0070 另外，在上述蓝色发光二极管21的周围例如设置有树脂层31，在该树脂层31上形成有将上述蓝色发光二极管21上方开口的开口部32。0071 在该开口部32形成在上述蓝色发光二极管21的发光方向开口面积扩大的倾斜面，该倾斜面上形成有反射膜33

11、。换言之，在具有研钵状的开口部32的树脂层31中，形成被开口部32的壁面反射膜33覆盖，在开口部32的底面配置有发光二极管21的状态。进而，将红色荧光体与绿色荧光体或黄色荧光体捏合(混線)于透明树脂中而得的捏合物43以覆盖蓝色发光二极管21的状态埋入上述开口部32内，构成白色光源1。0072 上述红色荧光体中使用以上述组成式(1)所表示的红色荧光体。该红色荧光体在红色波段(例如620nm770nm的波段)得到峰值发光波长，发光强度强，亮度高。因此，可通过由蓝色LED的蓝色光、绿色荧光体产生的绿色光和红色荧光体产生的红色光组成的光3原色得到色域宽、明亮的白色光。0073 接着，利用图3A和图3B

12、所示的示意平面图对本发明的一个实施方案所涉及的照明装置进行说明。0074 如图3A和图3B所示，照明装置5在照明基板51上配置有多个利用上述图2进行说明的白色光源1。其配置例，例如，如图3A所示，可为方形格子排列，或者如图3B所示，可为每隔1行各错开例如1/2间距的排列。另外，错开的间距并不限定于1/2，也可为1/3间距、1/4间距。此外，也可每1行或每多行(例如2行)错开。说 明 书CN 103080271 A7/10页100075 或者，虽然未做图示，也可为每隔1列各错开例如1/2间距的排列。另外，错开的间距并不限定于1/2，也可为1/3间距、1/4间距。此外，也可每1行或每多行(例如2行

13、)错开。即，上述白色光源1的错开方法无限制。0076 上述白色光源1具有与参照上述图2进行说明的白色光源同样的结构。0077 即，上述白色光源1在蓝色发光二极管21上具有将红色荧光体与绿色荧光体或黄色荧光体捏合于透明树脂中而得的捏合物43。上述红色荧光体中使用以上述组成式(1)所表示的红色荧光体。0078 另外，上述照明装置5因将多个基本等同于点发光的白色光源1纵横配置于照明基板51上而与面发光等同，所以例如可用作液晶显示装置的背光。另外，可用于通常的照明装置、摄影用照明装置、施工现场用照明装置等各种用途的照明装置。0079 上述照明装置5由于使用上述白色光源1，所以可得到色域宽、明亮的白色光

14、。例如，在用于液晶显示装置的背光的情况下，在显示画面中可得到亮度高的纯白色，可实现显示画面品质的提高。0080 接着，利用图4的示意框图对本发明的一个实施方案所涉及的液晶显示装置进行说明。0081 如图4所示，液晶显示装置100具有含有透明显示部的液晶显示面板110和在该液晶显示面板110的背面(与显示面相反侧的面)侧具备的背光120。该背光120中使用参照上述图3A和图3B进行说明的照明装置5。0082 在上述液晶显示装置100中，由于背光120中使用上述照明装置5，所以可凭借由光的3原色构成的色域宽、明亮的白色光对液晶显示面板110进行照明。因此，在液晶显示面板110的显示画面中可得到亮度

15、高的纯白色，彩色重现性良好，可实现显示画面品质的提高。实施例0083 以下对本发明的实施例进行说明。在这里，制备组成不同的红色荧光体，对这些红色荧光体的量子效率和PLE (光致发光激发)光谱进行评价。需说明的是，本发明并不限定于这些实施例。0084 红色荧光体的制备根据利用图1所示的流程图说明的步骤如下制备以下列组成式(1)的原子数比含有元素A、铕(Eu)、硅(Si)、碳(C)、氧(O)和氮(N)的红色荧光体。0085 组成式(1)其中，组成式(1)中的元素A为镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)中的至少1种。另外，在组成式(1)中，m、x、y、n满足3m5、0x1、0y9、0n10的关系。另外，将Ca的原子数比计为，将Sr的原子数比计为，将其它2族元素的原子数比计为时，满足m=+。0086 首先，进行“原料混合工序” S1。在这里，准备碳酸钙(CaCO3)、碳酸锶(SrCO3)、氮说 明 书CN 103080271 A10