[发明专利]β型赛隆荧光体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及β型赛隆荧光体的制造方法。

背景技术

组合了发出一次光的发光元件和吸收一次光后发出二次光的荧光体的发光装置，作为可期待低耗电量、小型化、高亮度且宽范围的颜色再现性的下一代发光装置而受到关注，并且正被活跃地研究开发。

例如公开了一种白色LED，其组合发出从蓝色至紫色的短波长可见光的半导体发光元件和荧光体，通过将半导体发光元件的发光和被荧光体改变波长的光进行混色，得到白色光。

随着白色LED的高输出化，对荧光体的耐热性、耐久性的要求越来越高，并且要求随着温度上升，荧光体的发光强度降低小，耐久性优异，因此以结晶结构稳定的β型赛隆荧光体为代表的氮化物或氧氮化物荧光体受到关注。

已知通过以规定的摩尔比混合氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)和例如为氧化铕(Eu₂O₃)的光学活性元素化合物，然后在2000℃左右的温度下进行烧结，并粉碎所得到的烧结物，从而得到β型赛隆荧光体，或者通过将所得到的烧结物进一步进行酸处理来制造β型赛隆荧光体(专利文献1)。

但是，利用上述方法得到的β型赛隆荧光体发光强度低，所以，当与半导体发光元件组合制成白色LED时，被指出存在其发光效率低的问题。

为了提高β型赛隆荧光体的发光强度，提出在烧结前添加选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr或Ba中的元素的氟化物、氯化物、碘化物、溴化物或磷酸盐的方法(专利文献2)。该方法的目的在于，通过添加上述化合物，提高烧结时的反应性，从而促进晶粒的生长。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-255885号公报

专利文献2：日本特开2005-255895号公报

发明内容

但是，在专利文献2所记载的方法中，由于烧结时含有构成β型赛隆荧光体的元素以外的金属元素，因此被指出容易形成与β型赛隆结晶不同的异相，该异相例如为α型赛隆结晶。特别是在烧结时含有Ca、Mg等碱土金属的情况下，无法得到充分提高发光强度的效果，故不优选。

本发明的目的在于，在不添加构成β型赛隆荧光体的元素以外的金属元素的情况下，提高发光强度。

为了提高β型赛隆荧光体的发光强度，本发明人等进行深入研究，结果发现通过在烧结后于氮气气氛下进行热处理和在稀有气体气氛下进行热处理，能使发光强度变强，并完成了本发明。

本发明提供一种β型赛隆荧光体的制造方法，所述荧光体在氮化物或氧氮化物结晶中含有作为发光中心的光学活性元素，该制造方法包括：对含有氮化硅、铝化合物粉末以及光学活性元素化合物的混合物进行加热处理的烧结工序；在冷却烧结物后，在氮气气氛下对该烧结物进行加热处理的高温退火工序；以及在稀有气体气氛下加热处理高温退火处理物的稀有气体退火工序。

另外，本发明提供一种β型赛隆荧光体的制造方法，所述荧光体在氮化物或氧氮化物的结晶中含有作为发光中心的光学活性元素，该制造方法包括：在氮气气氛下加热含有硅、铝化合物粉末以及光学活性元素化合物的混合物的氮化工序；加热处理氮化处理后的金属化合物和光学活性元素化合物的烧结工序；在冷却烧结物后，在氮气气氛下对该烧结物进行加热处理的高温退火工序；在稀有气体气氛下加热处理高温退火处理物的稀有气体退火工序；和用酸处理稀有气体处理物的工序。

在这些β型赛隆荧光体的制造方法中，所述高温退火工序的加热处理温度优选为低于烧结工序的加热温度的温度。另外，上述稀有气体退火工序的加热处理温度优选为低于烧结工序的加热温度的温度。

根据本发明的β型赛隆荧光体的制造方法，通过在烧结后于氮气气氛下和稀有气体气氛下进行加热处理，可以提高发光强度。

并且，本发明的荧光体用于LCD等图像显示装置的背光光源时，在明亮度和颜色再现性方面，与现有的β型赛隆荧光体相比显示出优异的特性。这种荧光体可适用于半导体发光装置，并且该半导体发光装置可适用于图像显示装置。

附图说明

图1为说明本发明第一实施方式的β型赛隆荧光体的制造方法的顺序的流程图。

图2为说明本发明第二实施方式的β型赛隆荧光体的制造方法的顺序的流程图。

图3为表示实施例1的超声射流(supersonic jet)粉碎后的荧光体粉末的扫描型电子显微镜(SEM)图像的图。

图4为表示实施例1的酸处理后的荧光体粉末的扫描型电子显微镜(SEM)图像的图。