CN1860205B - 荧光物质、制造荧光物质的方法以及采用荧光物质的发光器件 - Google Patents

Abstract

公开了一种荧光物质，包括具有由以下通用化学式(1)表示的成分的碱土金属硅酸盐：(Sr_1-x-y-zBa_xCa_yEu_z)₂Si_WO_2+2W ...(1)其中x、y、z和w在以下范围内：0≤x≤0.97；0≤y≤0.97；0.03≤z≤0.20；1.00＜w＜1.10。

Description

荧光物质、制造荧光物质的方法以及采用荧光物质的发光器件

技术领域

本发明涉及一种荧光物质、荧光物质的制造方法以及采用荧光物质的发光器件。

背景技术

采用发光二极管的LED灯用于各种显示设备，包括例如便携式设备、PC外围设备、OA设备、各种开关、用于背面照明的光源，以及显示板。作为半导体元件的LED芯片具有长寿命并呈现高可靠性，因此当用作光源时可减少更换工作。在这种情况下，正在尝试将LED芯片应用于各种用途。

已知的LED灯包括采用用作激发光源的发光二极管与荧光物质结合的灯。根据上述结合的种类，特定的灯可以发射各种颜色的光。为了获得所谓的白色LED，即发射白光的发光器件，已知发射360nm至500nm波长的光的发光二极管，例如具有GaN基化合物半导体层的发光二极管，与荧光物质的结合。在上面的结合中，已知蓝色发光二极管与发射黄色的荧光物质的结合以及近紫外发光二极管、发射蓝色的荧光物质、发射黄色的荧光物质和发射红色的荧光物质的另一结合。另外，上述术语“近紫外光”表示360nm至410nm波长的紫外光。如上所述，要求用于LED灯的荧光物质有效吸收360nm至500nm波长的近紫外光至蓝光并有效发射可见光。

众所周知，发射黄色的YAG:Ce型荧光物质作为用于白色LED的荧光物质。然而，当被360nm至410nm波长的近紫外光激发时，YAG:Ce型荧光物质的发光效率很低。因此，YAG:Ce型荧光物质的应用限于与蓝色LED结合。而且，YAG型荧光物质的发射光谱具有宽发射光谱带，因此作为白色LED的发射效率有限。

二价铕激活的硅酸盐荧光物质，即(M，Eu)₂SiO₄(M表示碱土金属)，被认为是这样的荧光物质，当被近紫外光或蓝光激发时，其发射颜色从绿色到黄色或橙色变化的光。

(M，Eu)₂SiO₄(M表示碱土金属)已被建议作为用于LED的硅酸盐荧光物质，其中Si≤1.00。已对被具有254nm短波长的紫外光激发的硅酸盐荧光物质的特性进行了研究。据报导，当Si的量比化学计量成分大仅仅0.5％时，发射效率降低至化学计量成分的发射效率的约50％。

要求利用常规硅酸盐荧光物质与LED结合的发光器件呈现较高的发射输出。本发明旨在提供一种可以获得高输出的发光器件的荧光物质，提供一种可以制造具有高稳定性的特定荧光物质的制造方法，以及提供一种高输出的发光器件。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种荧光物质包括，具有由以下通用化学式

(1)表示的成分的碱土金属硅酸盐：

(Sr_1-x-y-zBa_xCa_yEu_z)₂Si_WO_2+2W    ...(1)

其中x、y、z和w在以下范围内：

0≤x≤0.97；0≤y≤0.97；0.03≤z≤0.20；1.00＜w＜1.10。

根据本发明的一个方面，一种用于制造铕激活的碱土金属硅酸盐荧光物质的方法包括以下步骤：将原料的混合物存储在容器中；在N₂/H₂还原气氛下对所述原料的所述混合物进行第一次烘焙，以获得第一烘焙材料；粉碎所述第一烘焙材料，以获得粉碎的第一烘焙材料；将所述粉碎的第一烘焙材料存储在容器中；将存储所述粉碎的第一烘焙材料的所述容器置于炉中，并在真空下在所述炉中替换氮气；以及在具有1至100％的氢浓度的N₂/H₂还原气氛下对所述粉碎的第一烘焙材料进行第二次烘焙，以获得第二烘焙材料。

根据本发明的一个方面，一种发光器件包括：发光元件，配置为发射360nm至500nm波长的光；以及层，包括形成在所述发光元件上的荧光物质，所述荧光物质包括具有由以下通用化学式(1)表示的成分的碱土金属硅酸盐：

(Sr_1-x-y-zBa_xCa_yEu_z)₂Si_WO_2+2W    ...(1)

其中x、y、z和w在以下范围内：

0≤x≤0.97；0≤y≤0.97；0.03≤z≤0.20；1.00＜w＜1.10。

附图说明

图1示出了铕激活的碱土金属硅酸盐荧光物质的ZANES光谱；

图2示出了铕激活的碱土金属硅酸盐荧光物质的发射光谱；

图3示意性地示出了根据本发明的一个实施例的发光器件的结构；

图4示出了用于实例1的铕激活的碱土金属硅酸盐荧光物质的发射光谱；以及

图5示出了用于实例11的白色LED的发射光谱。

具体实施方式

现在将说明本发明的实施例。

作为对用于LED的常规硅酸盐荧光物质进行测试的结果，本发明人发现，因为特定荧光物质吸收440nm至480nm波长的蓝光范围中的光的能力弱，当该特定荧光物质与被蓝光激发的发光二极管结合时，不可能获得发射足够亮度的光的白色LED。当试图提高对蓝光范围中的光吸收能力而增加Eu的量时，发现发光效率迅速降低。此外，发现水极大地影响原料和制造环境，从而很难制造具有高重复性的发光器件。

而且，当Si的量很小时，发现制造的荧光物质的抗水性迅速降低。在这种情况下，除了在500nm至600nm处具有峰的发射带(主发射带)外，在发射光谱中还出现由未知源产生的且波长不大于500nm的发射带，光谱的宽度增大，因此白色LED的发射效率降低。很难降低由未知源产生的发射带的强度，并且很难获得荧光特性的良好重复性。另一方面，在使Si的量稍微超过化学计量成分的情况下，当被近紫外光或蓝光激发时，发射效率迅速降低。

基于上述发现，本发明人发现，通过将Eu激活的碱土金属硅酸盐荧光物质的成分限制在特定范围内，可以获得具有高输出的发光器件。更具体地说，根据本发明的一个实施例的荧光物质具有由下面给出的通用化学式(1)表示的成分：

(Sr_1-x-y-zBa_xCa_yEu_z)₂Si_WO_2+2W    ...(1)

其中x、y、z和w在以下范围内：

0≤x≤0.97；0≤y≤0.97；0.03≤z≤0.20；1.00＜w＜1.10。

通常，荧光物质的成分与装填的原料的成分不同，这取决于焙烧(烘焙)条件，例如包括在原料中的水和溶剂(flux)的量。由上面给出的通用化学式(1)表示的成分是通过分析所获得的荧光物质而获得的成分。

通过Sr、Ca以及Ba形成完全固溶体的实际情况，确定碱土金属的成分比x和y。通过其对荧光效率的影响确定Eu的量。

在Eu含量过低的情况下，用于吸收440nm至480nm波长的蓝光范围的光的荧光物质的吸光率降低，使得当通过蓝光激发荧光物质时很难获得高发射效率。另一方面，在Eu含量过高的情况下，由于所谓的“浓度猝灭现象”，荧光效率降低。在这种情况下，Eu的成分比z被限制在0.03至0.20的范围内，即0.03≤z≤0.20，更希望在0.035至0.075的范围内，即0.035≤z≤0.075。

在Si含量过低的情况下，三价铕(Eu³⁺)趋于残留在荧光物质中。结果，产生除了不短于500nm的峰值波长的目标发射带外，还在495nm附近出现新发射带的麻烦，发射光谱的宽度增大。而且，荧光物质的抗水性降低。另一方面，在Si含量过高的情况下，在荧光物质粉末中出现不发光的SiO₂块，发射效率降低。同时，荧光物质粉末导致在LED芯片上形成不均匀覆层的棘手问题。在这种情况下，Si的成分比w被限定为大于1.00且小于1.10，即1.00＜w＜1.10。

如上所述，在本发明的实施例的荧光物质中限定了Eu含量和Si含量，结果通过用360nm至500nm波长的光激发，本发明的实施例的荧光物质能够发射具有高发射效率的颜色从绿色到橙色变化的光。换言之，本发明的实施例的荧光物质能够发射绿、黄绿或颜色从黄色到橙色变化的光。

希望根据本发明的实施例的发射绿、黄绿、黄或橙光的荧光物质与在440nm至480nm波长的蓝光范围中具有发射峰的发光二极管(LED或激光二极管)结合，用于发光器件。在光源发射360nm至440nm波长的近紫外光到紫光的情况下，本发明的实施例的荧光物质也可以用于与另一红色或蓝色荧光物质结合，以允许发光器件发射白光。

作为对Eu激活的碱土金属硅酸盐荧光物质广泛研究的结果，本发明人发现，在荧光物质中同时存在二价铕和三价铕，这些化合价彼此不同的Eu离子影响荧光物质的发光效率及发射光谱。图1示出了通过常规制造方法制造的碱土金属硅酸盐荧光物质的XANES光谱。上述术语“XANES”是X射线吸收近边结构的缩写，其是一种包括在X射线吸收精细结构(XAFS)测量方法中的分析方法。

在图1示出的光谱中，曲线“a”的6980eV附近的峰来源于Eu³⁺，以及曲线“b”的6970eV附近的峰来源于Eu²⁺。上述的附近表示±4eV的范围。应注意，在XANES分析中，最低的第一个峰的位置对Eu的化合价判断很重要。应注意，在在6970eV存在第一个峰的情况下，即使在6980eV处存在小的第二个峰，Eu³⁺未必存在。

图2示出了在用于上述XANES分析的荧光物质中的包括大量Eu³⁺的样品的发射光谱，包含了395nm波长的近紫外光用于激发的情况。如图2所示，如果包括大量Eu³⁺，在495nm附近发光带A增强。在这种情况下，已经阐明抗潮湿性也同时受到不利影响。另外，560nm附近的峰B表示不受Eu³⁺影响的Eu²⁺的发射峰。注意，尽管随Eu³⁺量的增加其强度增加，发射带A被视为也来源于Eu²⁺，因为与来源于Eu³⁺的发射光谱相比，该发射光谱非常简单且非常宽。更具体地说，在荧光物质的晶体内存在两种分别对应于发射带A和B的Eu²⁺发光中心，且这两种发光中心被认为在Eu²⁺离子周围的离子排列互相不同。还没有分析关于在对应于发射带A的Eu²⁺周围的离子排列的详细信息。

在利用简单还原的常规制造方法中，发现当Si含量低于化学计量成分(w＝1)时，即当Si成分比w低于1(w＜1)时，趋于产生其峰在495nm附近的发射带。当在原料中包括水以及当溶剂的量过小以致在焙烧(烘焙)期间使反应不充分时，也趋于产生该特定发射带。当在焙烧期间Eu²⁺的还原条件不充分时，也趋于产生该特定发射带。因此，如果Eu³⁺被完全还原为Eu²⁺，认为可以抑制其峰在495nm附近的发射带出现。在完全还原气氛下可以制造根据本发明的实施例的荧光物质。更具体地说，通过这种方法制造根据本发明的该实施例的荧光物质，该方法包括以下步骤：将原料的混合物存储在容器中；在N₂/H₂还原气氛下对原料的混合物进行第一次烘焙，以获得第一烘焙材料；粉碎第一烘焙材料，以获得粉碎的第一烘焙材料；将粉碎的第一烘焙材料存储在容器中；将存储粉碎的第一烘焙材料的容器置于炉中，并且在真空下在炉中替换氮气；以及在具有1至100％的氢浓度的N₂/H₂还原气氛下对粉碎的第一烘焙材料进行第二次烘焙，以获得第二烘焙材料。

构成元素的氧化物粉末可以用作起始材料。更具体地说，称出规定量的构成元素的氧化物粉末，并将作为晶体生长促进剂(溶剂)的适量氯化铵添加到氧化物粉末，随后通过使用例如球磨机混合这些材料。可以采用，例如Eu₂O₃等作为Eu的原料；CaCO₃等作为Ca的原料；SrCO₃等作为Sr的原料；BaCO₃等作为Ba的原料；以及SiO₂等作为Si的原料。

可以采用各种材料作为晶体生长促进剂，例如铵、碱金属或碱土金属的氯化物、氟化物、溴化物或碘化物。为了防止促进湿气吸收特性，希望基于原料粉末的总量以0.01重量份至0.3重量份的量添加晶体生长促进剂。

将通过混合这些原料粉末制备的混合原料置于(存储在)例如坩锅的容器中，并在由N₂/H₂的混合气体构成的还原气氛下在1,000至1,600℃下焙烧(烘焙)3至7小时，以获得第一焙烧材料。粉碎由此获得的第一焙烧材料，并将其再次置于该容器中。可以将该第一烘焙材料置于另一容器中。不特别限制粉碎的程度。通过使用例如研钵，足以粉碎通过第一次焙烧形成的块和团，以使该第一焙烧材料的表面积增加。

将包括粉碎的第一焙烧材料的容器再次置于炉中，并在真空下在炉中替换氮气。希望真空为1,000Pa或更低。如果真空度大于1,000Pa，粘附到粉末材料上的水不可能被去除。

在下一步骤中，在具有1％至100％的氢浓度的N₂/H₂还原气氛下在1,000至1,600℃下，将粉碎的第一焙烧材料焙烧2至6小时。如果氢浓度低于1％，很难将Eu³⁺完全还原为Eu²⁺。通过上述的第一次和第二次焙烧，Eu³⁺被还原，从而基本上被完全转换为Eu²⁺。

在常规制造方法的情况下，其中在还原气氛下简单地制造荧光物质，由于如前所述Eu³⁺未充分还原为Eu²⁺，来自荧光物质的发射包括来源于Eu³⁺的Eu²⁺的发射。然而，在本发明的实施例中，首先将炉抽真空，随后在炉中替换具有规定氢浓度的还原气氛，以形成完全的还原气氛。因此，完全实现将Eu³⁺还原为Eu²⁺，以基本上完全消除Eu³⁺。

通过在完全的还原气氛下焙烧，消除了Eu³⁺的存在，从而消除了与Eu³⁺相关的495nm的发射。结果，获得的发射光谱由其峰在500nm至600nm波长的单个发射带构成。表达“单个发射带”表示具有单个发射峰且不呈现肩状波形的带形状。因为发射光谱形成单个发射带，光谱宽度减小，从而可以选择与视觉灵敏度相适应的发射带。在这种情况下，可以设计具有高发射效率(具有大流明当量)的白色LED的发射光谱。

在通过常规方法制造的、包括过大量的Si(w＞1)且包括使Eu成分比z的值为0.03至0.2即0.03≤z≤0.2的Eu的荧光物质中，发射效率迅速降低。然而，非常出乎意料地发现，通过在完全还原气氛下焙烧而制造与本发明的实施例成分相同的荧光物质的情况下，荧光物质能够呈现比通过常规方法制造的荧光物质所呈现的发射效率高的发射效率。更具体地说，在通过不包括真空下替换氮气的常规方法制造的荧光物质中，在用由发射395nm峰值波长的紫外光的发光二极管发射的光激发时，发射效率随Si含量的增加而降低。更具体地说，与硅成分比w＝1.00的情况相比，发射效率随Si含量的增加而降低。例如，在硅成分比w稍微增大至1.01的情况下，发射效率降低至在硅成分比w为1.00情况下的发射效率的70％。而且，在硅成分比w增大至1.02时，发射效率降低至在硅成分比w为1.00情况下的发射效率的20％。另一方面，关于通过包括在完全还原气氛下还原的本发明的实施例的方法而制造的荧光物质，当用由发射395nm峰值波长的紫外光的发光二极管发射的光激发荧光物质时，发射效率增大为从105％至110％。在通过常规方法制造的荧光物质中硅成分比w为1.01的情况下，发现发射效率为在硅成分比为1.00且用由蓝色发光二极管发射的峰值波长为465nm的光激发荧光物质的情况下的值的80％。同样地，在通过常规方法制造的荧光物质中硅成分比w为1.02的情况下，发现发射效率为在硅成分比为1.00且用由蓝色发光二极管发射的峰值波长为465nm的光激发荧光物质的情况下的值的35％。

还应注意，在通过常规方法制造的荧光物质中，在用由蓝色发光二极管发射的峰值波长为465nm的光激发时，发射效率随Eu含量的增加而降低。更具体地说，在Eu成分比z不小于0.03即z≥0.03的情况下，荧光物质的发射效率不高于在Eu成分比z为0.025的情况下的发射效率的50％。另一方面，关于通过根据本发明的实施例的包括在完全还原气氛下还原的方法制造的荧光物质，发现发射效率随Eu含量的增加而增大。更具体地说，发射效率在Eu成分比z为0.055的情况下增大至130％，以及在Eu成分比z为0.07的情况下增大至120％。在440nm至480nm波长范围内的吸收强度增大，从而使本发明的实施例的荧光物质可以应用于蓝光激发型LED。此外，相对于硅含量变化的发射效率的变化适中，从而获得制造工艺中的容差。同样地，在根据本发明的实施例的荧光物质中，抗水性得到改善。在其硅成分比w不高于1即w≤1的常规荧光物质的情况下，当荧光物质搁置在空间中时，常常观测到膨胀现象。然而，在根据本发明的实施例的荧光物质中，不再观测到膨胀现象。

如上所述，与硅成分比w高于1.00即w＞1.00并通过常规方法制造的荧光物质相比，发现通过根据本发明的实施例的方法制造的荧光物质呈现显著改善的发射效率。在w≤1的情况下，通过采用用于制造荧光物质的根据本发明的实施例的制造方法，也可以获得呈现与常规荧光物质的发射效率基本上相等的发射效率的荧光物质。在通过根据本发明的实施例的方法制造的荧光物质中，在Eu成分比z小于0.03即Eu＜0.03的情况下，可以获得与通过常规方法制造的荧光物质的发射效率基本上相等的发射效率。具体地说，当Eu成分比高时，可以获得显著高的发射效率。本发明增大了荧光物质制造工艺中的容差，且通过本发明，荧光物质的抗水性得到改善。通常，在除了Me₂SiO₄(Me表示包括Mg的碱土元素中的至少一种)以外的成分的碱土金属硅酸盐的荧光物质中，例如Me₃Si₂O₇和Me₃MgSi₂O₈中，可以看到这些效果。

图3是截面图，示出了根据本发明的一个实施例的发光器件的结构。

在图中示出的发光器件中，树脂管座(stem)200包括形成引线框架的一对引线201和202，以及与引线框架整体形成的树脂部分203。树脂部分203包括具有上开口的凹槽205，其上开口的面积大于其底部的面积。该凹槽205的内壁形成为光反射表面204。

通过采用例如Ag胶将发光芯片206安装到凹槽205的基本上为圆形的底面的中心部分。可以使用能够发射紫外光或发射可见光的发光芯片作为发光芯片206。可以使用例如GaAs基半导体发光二极管或GaN基半导体发光二极管作为发光芯片206。通过接合金属丝207和208，将发光芯片206的电极(未示出)分别连接到引线201和202。另外，可以适当改变引线201和202的设置。

将荧光层209设置在树脂部分203的凹槽205内。可以通过例如将根据本发明的实施例的荧光物质210分散在由例如5wt％至50wt％的量的硅氧烷树脂形成的树脂层211中，形成荧光层209。

发光芯片206可以为倒装芯片型，其中n型电极和p型电极在同一平面上。在这种情况下，可以克服来源于金属丝的问题，例如金属丝的断裂或剥落，以及来源于光吸收的问题，从而获得具有高可靠性的高亮度半导体发光器件。通过在发光芯片206中采用n型衬底，还可以获得下面给出的结构。具体地说，在n型衬底的背表面上形成n型电极，以及在衬底上的半导体层的上表面上形成p型电极，随后将n型电极和p型电极固定到引线。通过使用金属丝，可以将p型电极或n型电极连接到其它引线。可以适当改变发光芯片206的尺寸以及凹槽205的尺寸和形状。

通过用360nm至500nm波长的光激发，根据本发明的实施例的荧光物质可以发射颜色从绿色到橙色范围的光。因此，通过将上述的荧光物质与其发射峰在360nm至500nm波长范围内的发光二极管结合，以使荧光物质覆盖发光二极管，可以获得发射各种颜色光的发光器件。当发光二极管发射440nm至480nm波长的蓝光时，通过与选自发射黄绿光的荧光物质、发射黄光的荧光物质以及发射颜色从橙光到红光范围的光的荧光物质中的至少一种荧光物质结合，可以形成具有高输出并发射白光的发光器件。而且，当发光二极管发射360nm至440nm波长的紫外光至紫光时，通过与选自发射蓝光的荧光物质、发射黄绿光的荧光物质、发射黄光的荧光物质以及发射颜色从橙色到红色范围的光的荧光物质中的至少一种荧光物质结合，可以形成具有高输出并发射白光的发光器件。

可选地，在本发明的实施例中，可以采用其它种类的发光元件。例如，可以采用发射紫外光或可见光的激光器。

实例

现在将参考实例和比较实例更详细地说明本发明。然而，不必说，本发明的技术范围不限于下面的实例。

(实例1)

首先制备具有Sr_1.824Ba_0.103Eu_0.073Si_1.007O_4.104成分的荧光物质。更具体地说，制备包括94.27g的(SrCO₃)粉末、7.12g的(BaCO₃)粉末、22.835g的(SiO₂)粉末，以及4.460g的(Eu₂O₃)粉末的起始材料粉末。此外，将用作晶体生长促进剂的1.8g的NH₄Cl添加到起始材料粉末，随后通过使用球磨机均匀混合起始材料粉末。

将由此获得的混合原料装入氧化铝坩锅中并且在下面给出的条件下焙烧。在第一步骤中，将混合的起始材料在N₂/H₂还原气氛下在1,000至1,600℃下焙烧3至7小时，以获得第一焙烧材料。粉碎该第一焙烧材料并将其再次置于坩锅中。将坩锅置于炉中，然后在真空下在炉中替换氮气。此外，将粉碎的材料在具有1至100％的氢浓度的N₂/H₂还原气氛下在1,000至1,600℃下焙烧2至6小时，以获得第二焙烧材料。在水中粉碎由此获得的第二焙烧材料，随后筛选，然后通过吸入(aspirating)过滤的方法使粉碎的材料脱水。最后，在150℃下在干燥机中干燥第二焙烧材料，随后筛选干燥的第二焙烧材料，以获得该实例的荧光物质。

图4示出了该实例的荧光物质的发射光谱，其中通过由发光二极管发射的并峰值波长为395nm的光激发该荧光物质。通过用由Otsuka Denshi，K.K制造的IMUC-7000型即时多光测量系统测量，获得了图4中示出的发射光谱。由图4中很明显，该实例的荧光物质不具有在图2示出的发射光谱中可以看出的495nm附近的发射带A，而仅仅具有560nm附近的发射带B。

此外，通过如表1所示改变荧光物质的构成元素的量，制造实例2至10以及比较实例1和2的荧光物质。而且，比较实例3旨在一种呈现图2中示出的发射光谱的样品。

表1

通过XANES分析Eu的化合价，结果发现Eu为Eu²⁺。而且，作为X射线衍射的结果，发现各实例1至10的荧光物质的晶体结构为正交晶系。希望荧光物质具有正交晶系晶体结构，因为该荧光物质能够发射波长大于由单斜晶系晶体结构的荧光物质发射的光的波长的光。

(实例11至20)

将实例1的荧光物质分散在环氧树脂中，以制备树脂混合物。将由此制备的树脂混合物与峰值波长为465nm的发光二极管结合，从而获得白色LED。图5示出了由此获得的白色LED的发射光谱。图5中给出的发射光谱表明，由LED发射的光具有x＝0.34和y＝0.30的色度值以及5,300K的色温度。

而且，除了采用各实例2至10的荧光物质之外，类似地制造各实例12至20的白色LED。对实例12至20的白色LED的输出进行评价。此外，通过将类似的激发光源与比较实例2的荧光物质结合，制造比较实例4的白色LED。在将比较实例4的LED输出设定为1的条件下，表2示出了实例12至20的白色LED的相对输出。

表2

实例	白色的相对输出值
		11	1.09
12	1.35
		13	1.07
14	1.34
		15	1.30
16	1.27
		17	1.13
18	1.15
		19	1.02
20	1.06

由表2很明显，本发明的各实例的白色LED呈现高输出。

(实例21)(LED)

将实例5的荧光物质、蓝色荧光物质以及红色荧光物质分散到硅氧烷树脂中，以制造树脂混合物。另外，铕激活的碱土氯磷酸盐荧光物质用作蓝色荧光物质，以及铕激活的氧硫化镧荧光物质用作红色荧光物质。利用树脂混合物涂覆这样的LED封装，该LED封装具有固定到其上的395nm发射峰波长的LED芯片，以制造结构如图3所示的发光器件。

由该发光器件发射具有高颜色呈现特性的白光。

如上所述，本发明的一个实施例提供了一种允许制造高输出的发光器件的荧光物质，提供了一种特定荧光物质的制造方法，以及还提供了一种高输出的发光器件。

Claims (19)

1.一种荧光物质，由具有由以下通用化学式(1)表示的成分的碱土金属硅酸盐组成：

(Sr_1-x-y-zBa_xCa_yEu_z)₂Si_WO_2+2W    ...(1)

其中x、y、z和w在以下范围内：

0＜x≤0.97；0≤y≤0.97；0.03≤z≤0.20；1.00＜w＜1.10。

2.根据权利要求1的荧光物质，其中当被波长从360nm到500nm变化的光激发时，所述荧光物质的发射光谱具有峰值波长为500nm至600nm的单个发射带。

3.根据权利要求1的荧光物质，其中当对所述荧光物质进行XANES分析时，在6970±4eV处存在最大峰。

4.根据权利要求1的荧光物质，其中在所述通用化学式(1)中的z在0.035至0.075的范围内。

5.根据权利要求1的荧光物质，其中在所述荧光物质中包括的Eu²⁺的量大于Eu³⁺的量。

6.根据权利要求1的荧光物质，其中所述荧光物质的晶体结构为正交晶系。

7.一种制造铕激活的碱土金属硅酸盐荧光物质的方法，所述荧光物质为根据权利要求1的荧光物质，该方法包括以下步骤：

将原料的混合物存储在容器中；

在N₂/H₂还原气氛下对所述原料的所述混合物进行第一次烘焙，以获得第一烘焙材料；

粉碎所述第一烘焙材料，以获得粉碎的第一烘焙材料；

将所述粉碎的第一烘焙材料存储在容器中；

将存储所述粉碎的第一烘焙材料的所述容器置于炉中，并在1,000Pa或更低的真空下在所述炉中替换氮气；以及

在具有1至100％的氢浓度的N₂/H₂还原气氛下对所述粉碎的第一烘焙材料进行第二次烘焙，以获得第二烘焙材料。

8.根据权利要求7的方法，其中在1,000至1,600℃下进行所述第一次烘焙。

9.根据权利要求7的方法，其中进行所述第一次烘焙3至7小时。

10.根据权利要求7的方法，其中在1,000至1,600℃下进行所述第二次烘焙。

11.根据权利要求7的方法，其中进行所述第二次烘焙2至6小时。

12.一种发光器件，包括：

发光元件，配置为发射紫外光或可见光，以及

层，包括形成在所述发光元件上的荧光物质，所述荧光物质由具有由以下通用化学式(1)表示的成分的碱土金属硅酸盐组成：

(Sr_1-x-y-zBa_xCa_yEu_z)₂Si_WO_2+2W    ...(1)

其中x、y、z和w在以下范围内：

0＜x≤0.97；0≤y≤0.97；0.03≤z≤0.20；1.00＜w＜1.10。

13.根据权利要求12的发光器件，其中所述发光元件发射360nm至500nm波长的光。

14.根据权利要求12的发光器件，其中所述层包括5至50wt％的量的所述荧光物质。

15.根据权利要求12的发光器件，其中在所述通用化学式(1)中的z在0.035至0.075的范围内。

16.根据权利要求12的发光器件，其中在所述荧光物质中包括的Eu²⁺的量大于Eu³⁺的量。

17.根据权利要求12的发光器件，其中所述荧光物质的晶体结构为正交晶系。

18.根据权利要求12的发光器件，其中所述发光元件发射440nm至480nm波长的蓝光，以及所述层还包括选自发射黄绿光的荧光物质、发射黄光的荧光物质、以及发射颜色从橙光到红光变化的光的荧光物质中的至少一种荧光物质。

19.根据权利要求12的发光器件，其中所述发光元件发射360nm至440nm波长的紫外至紫光，以及所述层还包括选自发射蓝光的荧光物质、发射黄绿光的荧光物质、发射黄光的荧光物质、以及发射颜色从橙色到红色变化的光的荧光物质中的至少一种荧光物质。

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