[发明专利]制备β-SiAlON磷光体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备β-SiAlON磷光体的方法，更具体地讲，涉及一种制备能够被控制为显示诸如高亮度和期望的粒度分布的特性的β-SiAlON磷光体的方法。

背景技术

SiAlON磷光体是一种包括诸如Si、Al、O和N的化学元素的氧氮化物磷光体，已经知道的是两种具有不同晶体结构的SiAlON磷光体：α-SiAlON磷光体和β-SiAlON磷光体。在非专利参考文献1中描述了α-SiAlON磷光体，在专利文献1至4中描述了α-SiAlON磷光体及使用该α-SiAlON磷光体的LED的应用。另外，在专利文献5中描述了β-SiAlON磷光体，在专利文献6中描述了β-SiAlON磷光体及使用该β-SiAlON磷光体的LED的应用。

[非专利文献1]J.W.H.van Krebel“On new rare earth doped M-Si-Al-O-N materials”，Tu Eindhoven The Netherland，P145-161(1998)

[专利文献1]第2002-363554号日本公开专利公告

[专利文献2]第2003-336059号日本公开专利公告

[专利文献3]第2004-238505号日本公开专利公告

[专利文献4]第2007-31201号日本公开专利公告

[专利文献5]第Sho60-206889号日本公开专利公告

[专利文献6]第2005-255895号日本公开专利公告

α-SiAlON的晶体结构具有由式Si1_2-(m+n)Al_(m+n)O_nN_8-n表示的单位结构并具有形成在其中的两个位。诸如具有相对较小的离子半径的Ca²⁺的金属离子可溶解进所述位中，溶解有所述金属离子的α-SiAlON可由式M_m/vSi_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_8-n:Eu(其中，M是金属离子，v表示金属离子的化合价)表示。已知溶解有Ca和激活剂Eu的α-SiAlON是发射黄光的磷光体，如在非专利文献1和专利文献1中所描述的。α-SiAlON磷光体具有范围在从紫外线到蓝光的激发波段。因此，由于在用紫外线或蓝光照射时使α-SiAlON磷光体能够发射黄光，所以期望将α-SiAlON磷光体用作用于白光LED的发射黄光的磷光体。

通过称取均以粉末形式使用的氧化铕及诸如氮化硅、氮化铝和碳酸钙(CaCO₃)的起始物料，混合一定量的氧化铕和所述起始物料，并且在含氮气氛下将所得混合物在高温下进行焙烧，可以制备出发射黄光的磷光体。另外，为了提供高亮度，存在保证杂质含量的高纯度原料的提议(专利参考文献3)，或使用金属硅的提议(专利文献4)。

同时，已知β-SiAlON磷光体具有由式Si_6-xAl_xO_xN_6-x表示的晶体结构，并且与α-SiAlON磷光体不同，在β-SiAlON磷光体的晶体中没有形成大的位。专利参考文献5和6公开了一种通过向β-SiAlON中加入激活剂而制备的β-SiAlON磷光体。专利参考文献5提供了一种使用诸如Cu、Ag、Mn等元素和诸如Eu的稀土元素作为β-SiAlON中的激活剂的β-SiAlON。另外，分别在专利文献5和6中报导了Eu激活β-SiAlON磷光体。然而，报导的是：在专利参考文献5中描述的Eu激活β-SiAlON磷光体被允许在发射蓝光的波段410nm至440nm发光，在专利参考文献6中描述的Eu激活β-SiAlON磷光体是发射绿光的磷光体。根据这些结果，假设Eu激活β-SiAlON磷光体发射颜色的不同是源于这样的事实：如上面在专利参考文献6中所描述的，由于专利参考文献5的Eu激活β-SiAlON磷光体的焙烧温度低，所以Eu没有充分地溶解到β-SiAlON中。