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      氟化物熒光體及其制造方法、以及發(fā)光裝置的制造方法_3

      文檔序號(hào):9702650閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      子的表 面賦予親水性而對(duì)樹(shù)脂的分散性進(jìn)一步提高的趨勢(shì)、以及含有氟化物熒光體的未固化樹(shù)脂 組合物的流動(dòng)性進(jìn)一步提高的趨勢(shì),因此,可以提高制造發(fā)光裝置時(shí)的作業(yè)性。
      [0088] 氟化物熒光體的紅外吸收光譜在溴化鉀(KBr)背景下通過(guò)擴(kuò)散反射法進(jìn)行測(cè)定。 3500cm1以上且3800cm1以下的波數(shù)范圍的峰面積以連結(jié)3000cm1的吸收強(qiáng)度和3800cm1 的吸收強(qiáng)度的直線為本底分別算出。另外,1050cm1以上且1350cm1以下的波數(shù)范圍的峰 面積以連結(jié)積分范圍兩端的吸收強(qiáng)度的直線為本底算出。具體的面積計(jì)算例如可通過(guò)紅外 分光裝置附帶的軟件進(jìn)行。
      [0089] IR峰面積比Z1為特定范圍的氟化物熒光體例如可以通過(guò)制造方法的第二實(shí)施 方式制造。另外,例如可以在含有氟元素的環(huán)境下對(duì)具有式(I)所示組成的氟化物粒子于 100°C以上進(jìn)行加熱處理而得到。此外,具有式(I)所示組成的氟化物粒子優(yōu)選以已述的制 造方法的第一實(shí)施方式制造。
      [0090] 氟化物熒光體含有具有式(I)所示組成的粒子。式(I)中的A為選自鋰離子(Li+)、 鈉離子(Na+)、鉀離子〇〇、銣離子(Rb+)、銫離子(Cs+)及銨離子(NH4+)中的至少1種陽(yáng)離 子。其中,A優(yōu)選為選自1^+、似+、1(+、他 +、(^+及順4+且含有1(+的至少1種陽(yáng)離子,更優(yōu)選為 以Κ+為主成分的堿金屬等陽(yáng)離子。在此,"以K+為主成分"是指式(I)的A中K+的含有率 為80摩爾%以上,優(yōu)選為90摩爾%以上,更優(yōu)選為95摩爾%以上。
      [0091] 式(I)中的Μ是選自IVB族元素及IVA族元素中的至少1種,從發(fā)光特性的觀點(diǎn) 出發(fā),Μ優(yōu)選為選自鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、硅(Si)、鍺(Ge)及錫(Sn)中的至少1種,更 優(yōu)選含有硅(Si)、或硅(Si)及鍺(Ge),進(jìn)一步優(yōu)選為硅(Si)、或硅(Si)及鍺(Ge)。
      [0092] 在Μ含有硅(Si)、或硅(Si)及鍺(Ge)的情況下,Si及Ge中的至少一者可部分被 選自含有Ti、Zr及Hf的IVB族元素、以及含有C及Sn的IVA族元素中的至少1種取代。 該情況下,Μ中的Si及Ge的總含有率沒(méi)有特別限制,例如優(yōu)選為90摩爾%以上,更優(yōu)選為 95摩爾%以上。
      [0093] 式⑴中,優(yōu)選A含有Κ+且Μ含有Si。
      [0094] 式⑴中的a為0.01以上且0.20以下,從發(fā)光效率和發(fā)光強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選 為0. 015以上且0. 15以下,更優(yōu)選為0. 02以上且0. 10以下,更優(yōu)選為0. 03以上且0. 10 以下,更優(yōu)選為0.04以上且0. 10以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.04以上且0.08以下。
      [0095] 本實(shí)施方式的氟化物熒光體的其它方式為具有下述式(I)所示的組成且熒光的 內(nèi)量子效率為80%以上的氟化物熒光體。式中,A表示選自K+、Li+、Na+、Rb+、Cs+及順4+中 的至少1種陽(yáng)離子,M表示選自IVB族元素及IVA族元素中的至少1種元素,a滿足0.04 <a< 0· 10〇
      [0096] A2[MlaMn4+aF6] (I)
      [0097] 本實(shí)施方式的氟化物焚光體由于含有充分的Mn4+活化量且焚光的內(nèi)量子效率為 80%以上,從而發(fā)光效率優(yōu)異,特別是在適用于相關(guān)色溫(CCT)低于4000K的發(fā)光裝置的情 況下,可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的光的取出效率,并且降低氟化物熒光體的使用量。
      [0098] 氟化物熒光體的內(nèi)量子效率只要為80%以上即可,優(yōu)選為85%以上。此外,氟化 物熒光體的內(nèi)量子效率例如通過(guò)后述的方法進(jìn)行測(cè)定。
      [0099] 內(nèi)量子效率在規(guī)定范圍的氟化物熒光體例如可通過(guò)制造方法的第一實(shí)施方式來(lái) 制造。
      [0100] 另外,在表示氟化物熒光體的化學(xué)組成的式⑴中,a只要滿足0. 04 <a< 0. 10 即可,優(yōu)選滿足〇. 04 <a< 0. 08。
      [0101] 式(I)中的a為氟化物熒光體中的Mn4+活化量,氟化物熒光體中的Μη4+活化量(以 下也稱作"分析Μη濃度")例如通過(guò)后述的方法進(jìn)行測(cè)定。
      [0102] 式(I)中的Α為選自鋰離子(Li+)、鈉離子(Na+)、鉀離子〇〇、銣離子(Rb+)、銫離 子(Cs+)及銨離子(NH4+)中的至少1種陽(yáng)離子。其中,A優(yōu)選為選自Li+、Na+、K+、Rb+、Cs^S NH4+且含有K+的至少1種陽(yáng)離子,更優(yōu)選為以K+為主成分的堿金屬等陽(yáng)離子。在此,"以K+ 為主成分"是指式(I)的A中的K+的含有率為80摩爾%以上,優(yōu)選為90摩爾%以上,更優(yōu) 選為95摩爾%以上。
      [0103] 式(I)中的Μ為選自IVB族元素及IVA族元素中的至少1種,從發(fā)光特性的觀點(diǎn) 出發(fā),Μ優(yōu)選為選自鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、硅(Si)、鍺(Ge)及錫(Sn)中的至少1種,更 優(yōu)選含有硅(Si)、或硅(Si)及鍺(Ge),進(jìn)一步優(yōu)選為硅(Si)、或硅(Si)及鍺(Ge)。
      [0104] 在Μ含有硅(Si)、或硅(Si)及鍺(Ge)的情況下,Si及Ge中的至少一者可部分被 選自含有Ti、Zr及Hf的IVB族元素、以及含有C及Sn的IVA族元素中的至少1種取代。
      [0105] 式⑴中,優(yōu)選A含有Κ+且Μ含有Si。
      [0106] 本實(shí)施方式的氟化物粒子的粒徑及粒度分布沒(méi)有特別限制,但從發(fā)光強(qiáng)度和耐久 性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選顯示單峰的粒度分布,更優(yōu)選為分布幅度窄的單峰的粒度分布。氟化 物粒子的粒徑例如作為體積平均粒徑為1ym以上且100μπι以下,優(yōu)選為5μπι以上70μπι 以下,更優(yōu)選為20μm以上70μm以下。另外,氟化物熒光體的比表面積及體積密度沒(méi)有特 別限制。氟化物粒子的體積平均粒徑為通過(guò)激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置(MALVERN社制 MASTERSIZER2000)測(cè)定的粒徑(中位徑)。
      [0107] 氟化物熒光體為被Mn4+活化的熒光體,吸收可見(jiàn)光的短波長(zhǎng)區(qū)域的光而可發(fā)紅色 光??梢?jiàn)光的短波長(zhǎng)區(qū)域的光即激發(fā)光主要優(yōu)選為藍(lán)色區(qū)域的光。激發(fā)光具體而言在強(qiáng)度 光譜的主峰值波長(zhǎng)為380nm以上且500nm以下的范圍存在,更優(yōu)選在380nm以上且485nm 以下的范圍存在,進(jìn)一步優(yōu)選在400nm以上且485nm以下的范圍存在,特別優(yōu)選在440nm以 上且480nm以下的范圍存在。
      [0108] 另外,氟化物的發(fā)光波長(zhǎng)只要是比激發(fā)光波長(zhǎng)長(zhǎng)且為紅色光,就沒(méi)有特別限制。氟 化物的發(fā)光光譜優(yōu)選在峰值波長(zhǎng)為610nm以上且650nm以下的范圍存在。另外,發(fā)光光譜 的半值寬優(yōu)選為小,具體而言優(yōu)選為l〇nm以下。
      [0109] <發(fā)光裝置>
      [0110] 本實(shí)施方式的發(fā)光裝置包含:發(fā)出380nm以上且485nm以下的波長(zhǎng)范圍的光的激 發(fā)光源、含有上述氟化物熒光體的第一熒光體、吸收380nm以上且485nm以下的波長(zhǎng)范圍的 光且在495nm以上且590nm以下的波長(zhǎng)范圍具有最大發(fā)光波長(zhǎng)的第二熒光體。
      [0111] 作為第一焚光體,含有具有式(I)所不化學(xué)組成且焚光的內(nèi)量子效率為80%以上 的氟化物熒光體,由此,可以構(gòu)成具有更優(yōu)異的發(fā)光效率的發(fā)光裝置。另外,可以降低滿足 所希望的相關(guān)色溫等特性所需要的第一熒光體量,可以構(gòu)成更小型的封裝的發(fā)光裝置。
      [0112] 本實(shí)施方式的發(fā)光裝置中,相關(guān)色溫(CCT)例如可以低于4000K,也可以設(shè)為 3800K以下,還可以設(shè)為2200K以上且3600K以下。此外,相關(guān)色溫可以以JIS規(guī)格[JISZ 8725 :1999]為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。
      [0113] 另外,發(fā)光裝置作為第一熒光體,包含具有式(I)所示的化學(xué)組成且IR峰面積比 Z1低于2. 5X10 3的氟化物熒光體,由此,耐久性優(yōu)異,可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的長(zhǎng)期可靠性。即,含 有上述氟化物熒光體的發(fā)光裝置可以長(zhǎng)期抑制輸出的降低和色度變化,可以適用于照明用 途等嚴(yán)酷的環(huán)境下的使用。
      [0114] (激發(fā)光源)
      [0115] 作為激發(fā)第一熒光體及第二熒光體的激發(fā)光源,使用發(fā)出可見(jiàn)光的短波長(zhǎng)區(qū)域即 380nm以上且485nm以下的波長(zhǎng)范圍的光的光源。作為激發(fā)光源,為優(yōu)選在420nm以上且 485nm以下的波長(zhǎng)范圍、更優(yōu)選440nm以上且480nm以下的波長(zhǎng)范圍具有發(fā)光峰波長(zhǎng)的光 源,由此,可以有效地激發(fā)第一熒光體及第二熒光體,可以有效利用可見(jiàn)光。另外,通過(guò)使用 該波長(zhǎng)范圍的激發(fā)光源,可以提供發(fā)光強(qiáng)度高的發(fā)光裝置。
      [0116] 激發(fā)光源優(yōu)選使用半導(dǎo)體發(fā)光元件(以下也簡(jiǎn)稱為"發(fā)光元件")。例如,作為 藍(lán)色、綠色的發(fā)光元件,可以采用使用了氮化物系半導(dǎo)體(InxAlYGa1XYN、0彡X、0彡Y、 X+Y彡1)的元件。
      [0117] 通過(guò)使用半導(dǎo)體發(fā)光元件作為激發(fā)光源,可以得到高效率且輸出相對(duì)于輸入的線 性高,且機(jī)械沖擊也強(qiáng)的穩(wěn)定的發(fā)光裝置。
      [0118] (第一熒光體)
      [0119] 第一熒光體含有選自下述的氟化物熒光體:具有式(I)所示的化學(xué)組成且熒光的 內(nèi)量子效率為80%以上的氟化物熒光體及IR峰面積比Z1低于2. 5X10 3的氟化物熒光體、 以及通過(guò)已述的制造方法得到的氟化物熒光體中。氟化物熒光體及制造方法的詳情如已 述,優(yōu)選的實(shí)施方式也相同。第一熒光體可以單獨(dú)使用1種,也可以并用2種以上。
      [0120] (第二熒光體)
      [0121] 第二熒光體吸收380nm以上且485nm以下的波長(zhǎng)范圍的光,且在495nm以上且 590nm以下的波長(zhǎng)范圍具有最大發(fā)光波長(zhǎng)。由于發(fā)光裝置含有第二熒光體,從而可以作為照 明裝置更適合的應(yīng)用。
      [0122] 作為第二熒光體,例如優(yōu)選為選自下述中的至少1種以上:主要通過(guò)Eu、Ce等鑭系 元素活化的氮化物系熒光體、氮氧化物系熒光體、塞隆系熒光體;主要通過(guò)Eu等鑭系、Μη等 過(guò)渡金屬系的元素活化的堿土類鹵化熒光體、堿土類金屬硼酸鹵化熒光體、堿土類金屬鋁 酸鹽熒光體、堿土類硅酸鹽、堿土類硫化物、堿土類硫代鎵酸鹽、堿土類氮化硅、鍺酸鹽;主 要通過(guò)Ce等鑭系元素活化的稀土類鋁酸鹽、稀土類硅酸鹽;及主要通過(guò)Eu等鑭系元素活化 的有機(jī)化合物及有機(jī)絡(luò)合物等。
      [0123] 第二熒光體優(yōu)選為選自下述中的至少1種:具有下述式(Ila)所示組成的β塞隆 熒光體、具有下述式(lib)所示組成的鹵硅酸鹽熒光體、具有下述式(lie)所示組成的硅酸 鹽熒光體、具有下述式(lid)所示組成的稀土類鋁酸鹽熒光體及具有下述式(lie)所示組 成的硫化物熒光體。
      [0124] Si6tAlt0tN8t:Eu(IIa)
      [0125] (式中,t滿足 0 <t彡 4· 2。)
      [0126] (Ca,Sr,Ba)8MgSi4016 (F,Cl,Br)2:Eu (lib)
      [0127] (Ba,Sr,Ca,Mg)2Si04:Eu(lie)
      [0128] (Y,Lu,Gd,Tb)3(Al,Ga)5012:Ce(lid)
      [0129] (Ba,Sr,Ca)Ga2S4:Eu(lie)
      [0130] 第二熒光體可以單獨(dú)使用1種,也可以并用2種以上。
      [0131] 發(fā)光裝置在第一熒光體及第二熒光體的基礎(chǔ)上,還可以含有它們以外的其它熒 光體。作為其它熒光體,例如可舉出Sr4Al14025:Eu、(Ba,Sr,Ca)Si202N2:Eu、(La,Y)3Si6N11: Ce、Ca3Sc2Si3012:Ce、CaSc204:Ce、Ba3Si6012N2:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、(Ca,Sr,Ba) 2Si5N8:Eu、 3. 5Mg0 · 0. 5MgF2 ·Ge02:Mn等。其它熒光體可以單獨(dú)使用1種,也可以并用2種以上。
      [0132] 第一焚光體及第二焚光體(以下也一并簡(jiǎn)稱為"焚光體")優(yōu)選與粘接劑一同構(gòu)成 被覆發(fā)光元件的熒光部件。作為構(gòu)成熒光部件的粘接劑,可以舉出環(huán)氧樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂、環(huán) 氧改性硅酮樹(shù)脂、改性硅酮樹(shù)脂等熱固化性樹(shù)脂。
      [0133] 熒光部件中熒光體的總含量沒(méi)有特別限制,可根據(jù)目的等適宜選擇。熒光體的總 含量例如相對(duì)于粘接劑100質(zhì)量份可以設(shè)為20質(zhì)量份以上且300質(zhì)量份以下,
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