發綠光螢光物質、其製造方法和利用它的發光裝置的製作方法

2023-04-24 17:21:46

專利名稱：：發綠光螢光物質、其製造方法和利用它的發光裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種發綠光螢光物質、製造該發綠光螢光物質的方法和利用該發綠光螢光物質的發光裝置。
背景技術：
：發光二極體具有高的發光效率並且發出鮮豔色彩的光。為此，發光二極體被用於各種指示器和光源中。然而，因為發光二極體具有優良的單色峰波長，所以發光二極體很難發出基於白色的光。因此，公開了一種技術，該技術涉及組合紫外線發光二極體和發光物質，並且通過使來自紫外線發光二極體的光和被來自紫外線發光二極體的光激發轉換使螢光物質發出的光混合來產生白基色的光。例如，有一種用於通過兩步激發獲得白光的技術，包括利用紫外線發光二極體激發藍色發光物質和由藍色發光物質的藍色激發光激發YAG基螢光物質。然而，利用這種兩步激發方法，難以獲得具有高發光效率的白光。因此，開發了一種紫外線發光二極體和藍、綠和紅色發光物質組合的三波長類型白光發射裝置。而且，作為綠色發光物質，有例如在發射中心使用稀土元素的氧化物基螢光物質。然而，對於發綠光氧氮化物螢光物質幾乎沒有進行研究和進展。儘管例如在日本專利No.2005-248184中公開了發綠光氧氮化物螢光物質，但不能說這些螢光物質的發光效率高。鑑於這些問題作出本發明，並且其目的是提供一種具有高發光效率的發綠光氧氮化物螢光物質。也就是說，本發明的目的在於提供一種發綠光螢光物質，其通過很好地吸收來自紫外線發光二極體的光發射高螢光效率的波長區的光。而且，本發明的目的在於提供一種製造這種發綠光螢光物質的方法。此外，本發明的目的在於提供一種利用發綠光螢光物質的高發光的發光裝置。
發明內容本發明的發綠光螢光物質由通式(1)表示MlwReaM2xOyNz(1)其中Ml是含有II族元素或Sn的金屬元素，M2是含有除了Sn之外IV族元素的金屬元素，Re是活性元素，並且a、x、y、z和w表示滿足以下範圍的數值0.01《a《0.20，0.8《x/(w+a)《1.0，0<z/y《1.0。而且，在由通式(1)表示的發綠光螢光物質中MlwReaM2xOyNz(1)其中Ml是含有II族元素或Sn的金屬元素，M2是含有除了Sn之外IV族元素的金屬元素，Re是活性元素，並且a、x、y、z和w表示滿足以下範圍的數值0.01《a《0.20，0.8《x/(w+a)《1，0<z/y《1.0,在本發明中製造發綠光螢光物質的方法包括混合步驟，包括通過混合包含金屬M1、金屬M2和活化劑Re的金屬、或這些金屬的金屬化合物的原材料以滿足通式(1)中a、x和w的比例來製備原材料粉末；和燒結步驟，包括在加壓條件下燒結原材料粉末，由此以獲得由通式(1)表示的發綠光螢光物質。本發明的發光裝置具有上述的發綠光螢光物質和作為螢光物質的激發光源的紫外線發光二極體。本發明是按照巴黎公約要求基於在2007年6月25日提交到日本專利局的日本專利申請No.2007-167007的優先權的申請，且包括日本專利申請No.2007-167007的權利要求範圍、說明書和附圖所描述的全部內容。本發明的發綠光螢光物質具有高發光效率。此外，關於本發明的製造發綠光螢光物質的方法可以製造具有高發光效率的發綠光螢光物質。圖l是表示實施例l的發綠光螢光物質的激發光譜的圖；圖2是表示實施例1的發綠光螢光物質的發射光譜的圖；圖3是表示實施例2至5的發綠光螢光物質的激發光譜的圖；圖4是表示實施例2至5的發綠光螢光物質的發射光譜的圖；圖5是表示實施例6至8的發綠光螢光物質的激發光譜的圖；圖6是表示實施例6至8的發綠光螢光物質的發射光譜的圖；圖7是表示實施例9至11的發綠光螢光物質的激發光譜的圖；圖8是表示實施例9至11的發綠光螢光物質的發射光譜的圖；和圖9是表示本發明的發光裝置的實例的結構示意圖。具體實施方式[發綠光螢光物質]本發明的發綠光螢光物質由通式(1)表示MlwReaM2xOyNz(1)其中Ml是包含n族元素或Sn的金屬元素，M2是包含除了Sn之外的IV族元素的金屬元素，Re是活性元素，並且a、x、y、z和w表示滿足以下範圍的數值formulaseeoriginaldocumentpage8在式(1)中，Ml優選包含選自Ca、Ba、Sr、Mg、Zn和Sn的一種或多種元素。M2優選包含選自Si、Ge、Zr和Ti的一種或多種元素。Re優選包含選自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi和Sb中的一種或多種元素。本發明的發綠光螢光物質具有不小於300nm且不大於400nm波長的激髮帶。在由通式(1)表示的發綠光螢光物質中MlwReaM2xOyNz(1)其中Ml是包含II族元素或Sn的金屬元素，M2是包含除Sn之外IV族元素的金屬元素，Re是活性元素，並且a、x、y、z和w表示滿足以下範圍的數值formulaseeoriginaldocumentpage8本發明的發綠光螢光物質的製造方法包括混合步驟，包括通過混合包含金屬M1、金屬M2和活化劑Re的金屬、或這些金屬的金屬化合物的原材料以滿足通式(1)中a、X和W的比例來準備原材料粉末；和包括在加壓條件下燒結原材料粉末的燒結步驟，由此以獲得由通式(l)表示的發綠光螢光物質。混合步驟中使用的金屬Ml是包含II族元素或Sn的金屬，且金屬M1優選包含選自Ca、Ba、Sr、Mg、Zn和Sn的一種或多種金屬。這些可以作為金屬或這些金屬的金屬化合物使用。優選氧化物或氮化物用作金屬化合物，尤其優選氮化物。金屬M1的氮化物可以通過在氬氣等惰性氣體氣氛下研磨金屬M1以及在氮化物氣氛下氮化該研磨過的金屬M1來獲得。例如，當金屬M1是鈣時，金屬M1的氮化物可以通過使鈣在600至90(TC下反應約5至6小時來獲得。儘管優選純金屬作為用於金屬M1的原材料，但也能夠使用金屬M1的亞胺化合物、醯胺化合物、氧化物等。作為包含金屬M1的化合物，除了氧化物和氮化物之外，還能夠使用碳酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、滷化物、高氯酸鹽、過氧化物等。具體地，這些化合物的實例包括碳酸鈣(CaC03)、亞氯酸鈣(Ca(C102)2)、亞硫酸l丐(CaS03)、亞磷酸鈣(CaPH03)、鋁矽酸鈣(CaO'^203)、高氯酸鈣(Ca(C104)2)等，碳酸鋇(BaC03)、硫酸鋇(BaS04)、氯化鋇(BaCl2)、硝酸鋇(BaN03)、氫氧化鋇(Ba(OH)2)、過氧化鋇等，碳酸鍶(SrC03)、硫酸鍶(SrS04)、溴化鍶(SrBr2)等，碳酸鎂(MgC03)、硫酸鎂(MgS04)、溴化鎂(MgBr2)等，氯化鋅(ZnCl2)、碳酸鋅(ZnC03)、硫酸鋅(ZnS04)、溴化鋅(ZnBr2)等，和錫化合物，例如氯化亞錫(SnCl2)和硫酸亞錫(SnS04)。這些可以單獨使用或者兩種或多種組合使用。混合步驟中使用的金屬M2是包含除Sn之外IV族元素的金屬，且金屬M2優選包含選自Si、Ge、Zr和Ti的一種或多種金屬。這些可以作為金屬或這些金屬的金屬化合物使用。儘管優選使用金屬的單質作為金屬M2的原材料，但作為金屬化合物可以是氧化物和氮化物。具體地，能夠使用氮化矽(Si3N4)、氧化矽(Si02)、一氧化鍺(GeO)、二氧化鍺(Ge02)、氧化鋯(Zr02)、氧化鈦(Ti02)等，氮化鍺(Ge3N4)、氮化鋯(ZrN)、氮化鈦(TiN)等。儘管這些可以單獨使用或者兩種或多種組合使用，但優選使用氧化物和氮化物，尤其是，組合使用，且具體地，能夠提及氮化矽(Si3N4)和氧化矽(Si02)作為優選的實例。如同金屬M1—樣，金屬M2的氮化物可以通過在氬氣等的惰性氣體氣氛下研磨金屬M2以及在氮化物氣氛下氮化該研磨過的金屬M2來獲得。例如，當金屬M2是矽時，金屬M2的氮化物可以通過使矽在800至120(TC下反應約5至6小時來獲得。作為金屬M2的金屬化合物，除了金屬M2的氧化物和氮化物之外，還能夠使用亞胺化合物和醯胺化合物，例如Si(NH2)2。優選在混合步驟中使用的活化劑包含選自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi禾口Sb的一禾中或多禾中金屬。儘管可以使用純金屬作為這些活化劑的原材料，但還能夠使用氯化物、氟化物等的滷化物、亞胺化合物、醯胺化合物、氧化物等。商業可獲得的高純物可以用作這些活化劑的原材料。具體地，活化劑的實例包括氯化銪(EuCl3)、氯化鑭、氮化鑭、氮化鈰、氯化鈰、硝酸鈰銨、硝酸二銨鈰、氧化鐠、氯化鐠、氯化釹、氧化釹、氯化釤、氯化釓、氧化釓、氯化鋱、氧化鋱、氯化鏑、氧化鏑、氯化鈥、氧化鈥、氧化鉺、氯化銩、氧化銩、氧化鐿、氯化鐿、氧化鑥、氯化錳、硝酸錳、硫酸錳、碳酸錳、硫酸鉍、氧化鉍、氫氧化鉍、三氯化銻、五氧化銻、三氧化二銻和硫酸銻。優選混合步驟中使用的原材料進一步包含在燒結步驟中促進螢光物質顆粒的晶體生長的助熔(fluxing)材料。可以根據使用的金屬M1、M2和活化劑Re適當地選擇助熔材料，且助熔材料的實例包括滷化銨，例如氯化銨(NH4C1)，滷化鋁，例如氟化鋁(A1F3)、鹼金屬碳酸鹽，例如NaC03和LiC03，鹼金屬滷化物，例如LiCl、NaCl和KCl，鹼土金屬滷化物，例如CaCl2、CaFjaBaF2，硼酸化合物，例如8203、H3B03和NaB407，和磷酸鹽，例如Li3P04和NH4H2P04。在混合步驟，使得式(1)中的a、x和w滿足0.01《a《0.20，0.8《x/(w+a)《1.0，例如，在由瑪瑙或氧化鋁製成的研缽中，以上述的量研磨和混合金屬M1、M2和活化劑15分鐘以滿足z、x和w的比，由此製備原材料粉末。優選通過幹法進行混合，因為這能移除不必要的溶劑。當使用溶劑時，可以使用水、丙酮、異丙醇(IPA)、乙醇等。然而，優選使用有機溶劑，例如丙酮。當使用溶劑時，能夠採用如下方法，該方法包括將氧化鋯球加到有機溶劑和稱好的原材料中、將它們放入由陶瓷製成的球磨機中、並混合它們。混合優選進行不小於1小時且不大於24小時。完成混合之後，通過使用濾網分離氧化鋯球，然後使有機溶劑乾燥並獲得原材料粉末。當使用氮化鈣作為上述金屬M1的化合物時，優選僅在幹法混合的情況下使用氮化鈣，且在溼法的情況下，優選使用其它鈣化合物，例如碳酸鈣和氯化鈣，作為鈣化合物。當使用氮化矽(Si3N4)和氧化矽(Si02)作為金屬M2時，優選通過在具有例如0.9MPa加壓力的加壓力條件下使氮化矽和氧化矽預先反應合成Si-O-N基前體，並將金屬Ml的氮化物和活化劑Re與該Si-O-N基前體混合，由此製備原材料粉末。當使用氮化矽作為金屬M2時，氮化矽在燒結步驟中會分解，結果恐怕不會獲得具有目標組成的高純度的發綠光螢光物質。因此，優選抑制Si-O-N基前體的分解。在隨後的燒結步驟中，將混合步驟中準備的原材料粉末帶入加壓條件並燒結，獲得式(1)中的a、x、y、z和w滿足以下條件的發綠光螢光物質formulaseeoriginaldocumentpage12在混合步驟準備的原材料粉末中，包含金屬M1、M2和活化劑的成份以滿足式(1)中的a、x和w，並且在燒結步驟中，通過在按需要含有氧和氮的氣氛下燒結該原材料粉末來獲得滿足式(1)的組成的發綠光螢光物質。可以通過在耐熱容器例如由氮化硼、氧化鋁或碳製成的坩鍋和盤中填充獲得的原材料粉末，並且在氨氣氛下、氫和氮混合的還原氣體氣氛下或一氧化碳氣氛下利用電爐等，進行原材料粉末的燒結。燃燒期間的壓力優選在1.00個大氣壓以上且不大於1.50個大氣壓，更優選1.02至1.3個大氣壓，最優選1.05至1.2個大氣壓。如果該壓力不小於1.00大氣壓，則能夠抑制反應速率的降低。如果該壓力不大於1.50個大氣壓，則在電爐中容易保持加壓條件且固體設備不是必須的。燒結溫度優選為1000。C至140(rC，更優選1100。C至135(TC。如果該燒結溫度不小於100(TC，則能夠抑制反應速率的降低。如果該燒結溫度不大於140(TC，則能夠防止反應不能夠被控制。該燒結時間優選3至10小時。優選在完成該燒結之後，進行緩慢冷卻並研磨得到的燒結物質。還能夠對研磨的燒結物質進行再次燒結步驟，由此進行多次燒結。優選獲得的發綠光螢光物質具有20至220/mi的平均粒徑，且平均粒徑更優選為80至160/mi。如果平均粒徑不小於20/mi，則獲得的發綠光螢光物質具有適當的強度。如果平均粒徑不大於220/nn，則螢光物質容易分散，且當該螢光物質與另外的螢光物質組合使用時，能夠抑制不規則顏色的產生。具體地，本發明的發綠光螢光物質的實例包括(Ca8.97Eu0.03Si8O10N10)(Ca2.97Eu003Si3O4.5N3.0)(Ca2.97Eu0.03Si3O6.0N2.0)(Ca2.97Eu0.03Si2.7O3.9N3.0)(Ca2.97Eu。.03Si2.4O3.iN3.1)(Ca2.97Eu0.03Si2.404.8N2.o)。CCa2.97Eu0.03Si3O3.6N3.6)Ca2.97Eu0.03Si3O5.4N2.4)Ca2.97Eu0.03Si2.7O3.4N3.4)Ca2.97Eu0.03Si2.7O4.8N2.4)Ca2.97EUo.03Si2.404.2N2.4)本發明的發綠光螢光物質(Ca2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6)、((Ca2.97Eu0.03Ti3.0O3.6N3.6)、((Ba2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6)、((Ba2.97Eu0.03Ti3.0O3.6N3.6)、(Sr2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6)、(Sr2.97Eu0.03Ti3.0O3.6N3.6)、(Mg2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6)、(Mg2.97Eu0.03Ti3.0O3.6N3.6)、(Zn2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6)、(Zn2.97Eu0.03Ti3.0O3.6N3.6)、(Sn2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6)、(Sn2.97Eu0.o3Ti3.003.6N3.6)。和的進一步的實例包括Ca2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6)Ba2.97Eu0.03Si3.0O3.6N3.6)Ba2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6)Sr2.97Eu0.03Si3.0O3.6N3,6)Sr2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6)Mg2.97Eu0.03Si3.0O3.6N3.6)Mg2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6)Zn2.97Eu0.03Si3.0O3,6N3.6)Zn2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6)Sn2.97Eu0.03Si3.0O3.6N3.6)Sn2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6)和同樣地，本發明的發綠光螢光物質的實例包括(Ca2.97Eu0.03Ge2.404.8N2.o)、(Ca2.97Eu0.03Zr2.404.8N2.o)、(Ca2.97Eu0.03Ti2.404.8N2.o)(Ba2.97Eu0.03Ge2.404.8N2.o)(Ba2.97Eu0.03Ti2.4O4.8N2.0)(Sr2.97Eu0.03Ge2.4O4.8N2.0)(Sr2.97Eu0.03Ti2.4O4.8N2.0)(Mg2.97Eu0.03Ge2.4O4.8N2.0)(Mg2.97Eu0.03Ti2.4O4.8N2.0)(Zn2.97Eu0.03Ge2.4O4.8N2.0)(Zn2.97Eu0.03Ti2.4O4.8N2.0)(Sn2.97Eu0.03Ge2.404.8N2.o)(Sn2.97Eu0.03Ti2.404.8N2.o)°(Ba2.97Eu0.03Si2.4O4.8N2.Q)、(Ba2.97Eu0.03Zr2.4O4.8N2.0)、(Sr2.97Eu0,03Si2.4O4.8N2.0)、(Sr2.97EUo.03Zr2.404.8N2.o)、(Mg2.97Eu0.03Si2.4O4.8N2.0)、(Mg2.97Eu0.03Zr2.4O4.8N2.0)、(Zn2.97Eu0.03Si2.4O4.8N2.0)、(Zn2.97Eu0.03Zr2.4O4.8N2.0)、(Sn2.97Eu0.03Si2.4O4.8N2.0)、(Sn2.97Eu0.03Zr2.4O4.8N2.0)禾口本發明的發綠光(.Ca2.99Eu0.oiGe3.003.6N3.6)(Ca2.93Eu0.07Ge3.0O3.6N3.6)CCa2.87Eu0.13Ge3.0O3.6N3.6)(Ca2.83Eu0.17Ge3.0O3.6N3.6)和螢光物質的實例還包括、(Ca2.95Eu0.05Ge3.0O3.6N3.6)、、(Ca2"0Eu0.10Ge3.0O3.6N3.6)、、(Ca2.85Eu0.15Ge3.0O3.6N3.6)、(Ca2.80Eu0.20Ge3.0O3.6N3.6)。La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi和Sb等用作活性元素的本發明的發綠光螢光物質的實例包括:Ca2.97La0.03Si3.0O3.6N3.6)、CCa2.97Ce0.03Si3.0O3.6N3.6)^cCa2.97Pr0.03Si3.0O3.6N3.6)、CCa2.97Nd0.03Si3.0O3.6N3.6)、Ca2.97Sm0.03Si3.0O3.6N3.6)、CCa2.97Gd0.03Si3.0O3.6N3.6)、Ca2.97Tb0.03Si3.0O3.6N3.6)、(Ca2.97Dy0.03Si3.0O3.6N3.6)、Ca2.97Ho0.03Si3.0O3.6N3.6)、CCa2.97Er0.03Si3.0O3.6N3.6)^Ca2.97Tm0.03Si3.0O3.6N3.6)、(Ca2.97Yb0.03Si3.0O3.6N3.6)、Ca2.97Lu0.03Si3.0O3.6N3.6)、CCa2.97Mn0.03Si3.0O3.6N3.6)、(Ca2.97Bi0.03Si3.0O3.6N3.6)和(Ca2.97Sb0.03Si3.0O3.6N3.6)。金屬元素M1和M2還可以包含多種金屬，且這種金屬的實例包括:(Bai.。CaL97EUo.o3Si3.o03.6N3.6)、(SrLoCaL97Eu。.03Si3.o03.6N3.6)、(Sn!.oCa!.97EUo.o3Si3.o03.6N3.6)、(Ca2.97EUo.03Si2.oGet.o03.6N3.6)、(Ca2.97EUo.o3Si2.oZrLo03.6N3.6)、(Ca2.97EUo.o3Si2.。TiLo03.6N3.6)、(Ba!.oSrLoCao.97Euo.o3Si3.o03.6N3.6)、(SrLoMgLoGao.wEuo.MSiioO^lS^.G)、(BaLoSrLoCao.97Euo.o3Si3.oGei.o03.6N3.6)禾口(SrLoMgLoCao.97Euo.o3Si3.oZr!.o03.6N3.6)。本發明的發光裝置具有上述的發綠光螢光物質和作為發綠光螢光物質的激發光源的紫外線發光二極體。作為本發明的發光裝置的實例可以是結構示意圖在圖9中表示的發光裝置。圖9中所示的發光裝置111在前部具有透明襯底101，和發光二極體105，所述發光二極體105形成於該透明襯底上的圓頂狀的透明樹脂體103內。作為透明樹脂體103，優選由於來自發光二極體的紫外線而引起很少退化的那些，它們由例如環氧樹脂、聚氨酯樹脂、矽樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚乙烯基樹脂、聚丙烯基樹脂等形成。在這些樹脂中，優選矽樹脂和環氧樹脂，因為螢光物質粉末的分散性良好。透明樹脂體的表面可加工形成反射鏡以便該表面用作反射鏡，或可加工以形成透鏡以便該表面會聚或擴散來自發光裝置的光路。透明樹脂體103包含螢光物質粉末102。儘管螢光物質粉末102可由上述發綠光螢光物質形成，但優選螢光物質粉末102進一步包含發紅光螢光物質和發藍光螢光物質以確保顯色性。作為發紅光螢光物質和發藍光螢光物質，優選被紫外線發光二極體105激發分別發出紅色螢光和藍色螢光的那些，因為從發光裝置發出的光與從發綠光螢光物質發出的綠光組合成為顯色性良好的白光。發紅光螢光物質的實例包括SrS:Eu、CaS:Eu、CaAlSiN3:E^PLa202S:Eu，且發藍光螢光物質的實例包括Sr5(P04)3Cl:Eu、(Ba，Sr)MgAl1017:Eu，Mn、(Ba，Sr，Ca，Mg)10(PO4)5Cl2:EaZnS:Ag。除了上述的發綠光螢光物質之外，還能夠使用被紫外線發光二極體激發發射綠色螢光的發綠光螢光物質。這種發綠光螢光物質的實例包括SBaMg2Al16027:Eu,Mn、BaMgAlioOn:Eu,Mn表示的銪激發的鋁酸鹽螢光物質、和由(MgCaSrBa)Si202N2:Eu表示的銪激發的鹼土金屬氮氧化矽基螢光物質、以及由Ba2SiCVEu表示的銪激發的鹼土金屬矽酸鹽基螢光物質。優選這些螢光物質包含在透明樹脂體中，對於螢光物質和組成透明樹脂體103的樹脂之和通常為0.1至20質量％、優選0.3至15質量％的範圍內。如果螢光物質含量不小於0.1質量％，則能夠抑制由於由透明樹脂體吸收和散射而引起的發光效率降低。如果螢光物質含量不大於20質量％，則能夠抑制由於螢光物質粉末的聚集而引起發光效率降低。InGaN、GaN、InAlGaN、AlGaN、BAlGaN、BInAlGaN等可以用作激發上述螢光物質的紫外線發光二極體。還能夠使透明樹脂體103包含用於防止不規則色彩的增補劑(extender)、通過縮小來自紫外線發光二極體105的紫外線的方向性來增加視角的擴散劑。鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋁、氧化矽等可以用作擴散劑。實施例1:通過研磨和混合1.096g的氮化鈣(Ca3N2)、0.7510g的氧化矽(Si02)、0.3507g的氮化矽(Si3N4)和0.0192g的氯化銪(EuCl3)，製備原材料粉末。將得到的原材料粉末填充到由氮化硼製成的坩堝中，並在氨氣氛中、在l.l個大氣壓並在1，35(TC的溫度下、在電爐中燒結3小時，由此獲得螢光物質。該螢光物質的成分是CawEuo.MSisC^Nw測量了獲得的發綠光螢光物質的激發光譜和發射光譜。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約360nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發光。此外，該發射光譜的發射峰具有大約58nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖1中，並且其發射光譜表示在圖2中。實施例2:除了使用1.3711g的氮化鈣、1.0311g的氧化矽、0.5350g的氮化矽、0.0739g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97Eu。.。3Si303.6N3.6。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約350nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發射略微有點藍的綠色光。此外，發射光譜的發射峰具有大約97nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖3中，並且其發射光譜表示在圖4中。實施例3:除了使用1.3531g的氮化鈣、1.2720g的氧化矽、0.3300g的氮化矽、0.0729g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97EUo.o3Si304.5N3.0。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約340nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發射略微有點黃的綠色光。此外，發射光譜的發射峰具有大約107nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖3中，並且其發射光譜表示在圖4中。實施例4除了使用1.3326g的氮化鈣、1.5033g的氧化矽、0.1300g的氮化矽、0.0718g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97EUo.。3Si305.4N2.4。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約340nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發光。此外，發射光譜的發射峰具有大約103rnn的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖3中，並且其發射光譜表示在圖4中。實施例5:除了使用1.3164g的氮化鈣、1.6500g的氧化矽、0.0709g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97Euo.o3Si306.oN2.0。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約330nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發光。此外，發射光譜的發射峰具有大約103nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖3中，並且其發射光譜表示在圖4中。實施例6:除了使用1.4472g的氮化鈣、1.0158g的氧化矽、0.4800g的氮化矽、0.0780g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97EU(M)3Si2.703.4N3.4。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約360nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發射略微有點藍的綠色光。此外，發射光譜的發射峰具有大約83nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖5中，並且其發射光譜表示在圖6中。實施例7:除了使用1.4351g的氮化鈣、1.1692g的氧化矽、0.3500g的氮化矽、0.0773g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97EuQ.o3Si2.703.9N3.0。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約340mn有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發光。此外，發射光譜的發射峰具有大約97nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖5中，並且其發射光譜表示在圖6中。實施例8:除了使用1.4146g的氮化鈣、1.4185g的氧化矽、0.1380g的氮化矽、0.0762g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97Euo.Q3Si2.704.8N2.4。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400tim波長的激髮帶。在大約330nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發射略微有點黃的綠色光。此外，發射光譜的發射峰具有大約100nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖5中，並且其發射光譜表示在圖6中。實施例9:除了使用1.5376g的氮化鈣、1.0022g的氧化矽、0.4200g的氮化矽、0.0829g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97Eu。.03Si2.4O3jNu。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400rnn波長的激髮帶。在大約360nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發射略微有點藍的綠光。此外，發射光譜的發射峰具有大約60nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖7中，並且其發射光譜表示在圖8中。實施例10:除了使用1.4864g的氮化鈣、1.3042g的氧化矽、0.1450g的氮化矽、0.0801g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97Eu。.。3Si2.404.2N2.4。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約340nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發光。此外，發射光譜的發射峰具有大約100nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖7中，並且其發射光譜表示在圖8中。實施例11:除了使用1.4759g的氮化鈣、1.4800g的氧化矽、0.0795g的氯化銪和0.03g的氯化銨作為原材料之外，用與實施例1相同的方式獲得螢光物質。測量了該螢光物質的激發光譜和發射光譜。這種螢光物質的成分是Ca2.97Euo.o3Si2.404.8N2.0。獲得的發綠光螢光物質具有大約300至400nm波長的激髮帶。在大約340nm有發射峰，並且很顯然獲得的發綠光螢光物質對於紫外線發光二極體能有效地發光。此外，發射光譜的發射峰具有大約100nm的半寬，因此發射峰寬。這種發綠光螢光物質的激發光譜表示在圖7中，並且其發射光譜表示在圖8中。將獲得的發綠光螢光物質的組分示於表1中，並將每個元素的x/(w+a)和z/y示於表2中。tableseeoriginaldocumentpage21[表2]tableseeoriginaldocumentpage22權利要求1.一種發綠光螢光物質，其中該發綠光螢光物質由通式(1)表示M1wReaM2xOyNz(1)其中M1是含有II族元素或Sn的金屬元素，M2是含有除Sn之外的IV族元素的金屬元素，Re是活性元素，並且a、x、y、z和w表示滿足以下範圍的數值0.01≤a≤0.20，0.8≤x/(w+a)≤1.0，0＜z/y≤1.0。2.根據權利要求l所述的發綠光螢光物質，其中在通式(1)中，Ml包含選自由Ca、Ba、Sr、Mg、Zn和Sn構成的組中的一種或多種元素。3.根據權利要求l所述的發綠光螢光物質，其中在通式(1)中，M2包含選自由Si、Ge、Zr和Ti構成的組中的一種或多種元素。4.根據權利要求l所述的發綠光螢光物質，其中在通式(1)中，Re包含選自由La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi和Sb構成的組中的一種或多種元素。5.根據權利要求l所述的發綠光螢光物質，其中發綠光螢光物質具有不小於300nm且不大於400nm波長的激髮帶。6.—種製造發綠光螢光物質的方法，其中該發綠光螢光物質由通式(1)表示formulaseeoriginaldocumentpage2其中Ml是含有II族元素或Sn的金屬元素，M2是含有除Sn之外的IV族元素的金屬元素，Re是活性元素，並且a、x、y、z和w表示滿足以下範圍的數值formulaseeoriginaldocumentpage0且該方法包括混合步驟，包括通過混合包含金屬M1、金屬M2和活化劑Re的金屬、或這些金屬的金屬化合物的原材料以滿足通式(1)中的a、x和w的比來製備原材料粉末；和燒結步驟，包括在加壓條件下燒結原材料粉末由此獲得由通式(l)表示的發綠光螢光物質。7.根據權利要求6所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中M1包含選自由Ca、Ba、Sr、Mg、Zn和Sn構成的組中的一種或多種金屬。8.根據權利要求6所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中M2包含選自由Si、Ge、Zr和Ti構成的組中的一種或多種金屬。9.根據權利要求6所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中活化劑Re包含選自由La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Mn、Bi和Sb構成的組中的一種或多種元素。10.根據權利要求6所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中在氫和氮混合的還原氣體氣氛下進行該燒結步驟。11.根據權利要求6所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中在氨氣氛下進行該燒結步驟。12.根據權利要求6所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中在不小於1，00(TC且不大於1,40(TC的溫度下進行該燒結步驟。13.根據權利要求6所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中在該混合步驟中使用的原材料包含金屬M1的氮化物、金屬M2的氮化物和金屬M2的氧化物。14.根據權利要求13所述的製造發綠光螢光物質的方法，其中金屬M2的氮化物是氮化矽(Si3N4)，金屬M2的氧化物是氧化矽(Si02)，且該混合包括通過在加壓力條件下使氮化矽(Si3N4)和氧化矽(Si02)反應來合成Si-O-N基前體，並使金屬Ml的氮化物和活化劑Re與該Si-O-N基前體混合，由此製備原材料粉末。15.—種發光裝置，其中該發光裝置包括根據權利要求1至5中任一項所述的發綠光螢光物質，和作為該發綠光螢光物質的激發光源的紫外線發光二極體。16.根據權利要求15所述的發光裝置，其中該發光裝置包括紅色發光螢光物質和發藍光螢光物質。17.根據權利要求16所述的發光裝置，其中所述紅色發光螢光物質包含選自由SrS:Eu、CaS:Eu、CaAlSiN3:Eu和La202S:Eu構成的組中的一種或多種，且發藍光螢光物質包含選自由(Ba，Sr)MgAl1Q017:Eu、Mn、(Ba，Sr，Ca，Mg)10(PO4)6Cl2:Eu、Sr5(P04)3Cl:Eu禾口ZnS:Ag構成的組中的一種或多種。全文摘要提供一種具有高發光效率的發綠光螢光物質。該發綠光螢光物質由通式(1)表示M1wReaM2xOyNz(1)，其中M1是含有II族元素或Sn的金屬元素，M2是含有除Sn之外IV族元素的金屬元素，Re是活性元素，並且a、x、y、z和w表示滿足以下範圍的數值0.01≤a≤0.20，0.8≤x/(w+a)≤1.0，0＜z/y≤1.0。文檔編號H01J61/44GK101333440SQ20081013060公開日2008年12月31日申請日期2008年6月25日優先權日2007年6月25日發明者豐島廣朗,吉松良申請人:Nec照明株式會社