[发明专利]荧光体及其制备方法、发光装置及图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及荧光体、其制备方法及其用途。该荧光体至少包含含有A元素、D元素、X元素(A为选自Li、Mg、Ca、Sr、Ba的一种或两种以上的元素；D为选自Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf的一种或两种以上的元素；X为选自O、N、F的至少一种元素)、和根据需要含有E元素(E为选自B、Al、Ga、In、Sc、Y、La的一种或两种以上的元素)的由A₃(D,E)₈X₁₄所示的结晶(固溶体结晶)、由Sr₃Si₈O₄N₁₀所示的结晶、具有与Sr₃Si₈O₄N₁₀所示的结晶相同的结晶结构的无机结晶、或这些结晶的固溶体中固溶有M元素(其中，M为选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Yb的至少一种元素)的无机化合物。

背景技术

荧光体被用于真空荧光显示器(VFD(Vacuum-Fluorescent Display))、场发射显示器(FED(Field Emission Display))或表面传导电子发射显示器(SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display))、等离子显示器面板(PDP(Plasma Display Panel))、阴极射线管(CRT(Cathode-Ray Tube))、液晶显示器背光光源(Liquid-Crystal Display Backlight)、白色发光二极管(LED(Light-Emitting Diode))等。在这些的任一用途中，为了使荧光体发光，都需要向荧光体提供用于激发荧光体的能量。荧光体可以由真空紫外线、紫外线、电子束、蓝色光等具有高能量的激发源激发，从而发出蓝色光、绿色光、黄色光、橙色光、红色光等可见光线。但是，荧光体暴露于上述激发源的结果，荧光体的亮度容易下降，因此希望得到亮度不会下降的荧光体。为此提出了一种塞隆荧光体、氮氧化物荧光体、氮化物荧光体等以在结晶结构中含有氮的无机结晶为基体结晶的荧光体，作为即使在高能量的激发源激发下也会亮度下降少的荧光体，来取代现有的硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、铝酸盐荧光体、硫化物荧光体等荧光体。

该塞隆荧光体的一个例子，可以通过如下所述的制备工艺来制备。首 先，以规定的摩尔比将氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)、氧化铕(Eu₂O₃)混合，在1气压(0.1MPa)的氮气中，1700℃的温度下保持一小时，从而通过热压法进行灼烧来制备(参见例如专利文献1)。由该工艺得到的激活Eu²⁺离子的α型塞隆(α-sialon)，是由450nm至500nm的蓝色光激发而发出550nm至600nm的黄色光的荧光体。此外，已知在保持α塞隆的结晶结构的状态下，通过改变Si与Al的比例或氧与氮的比例，可使发光波长发生变化(参见例如专利文献2及专利文献3)。

作为塞隆荧光体的其他例子，已知β型赛隆(β-sialon)中激活Eu²⁺的绿色荧光体(参见专利文献4)。在该荧光体中，在保持结晶结构的状态下，通过改变氧含量，可使发光波长变化为短波长(参见例如专利文献5)。此外，已知激活Ce³⁺，则成为蓝色荧光体(参见例如专利文献6)。

氮氧化物荧光体的一个例子，已知以JEM相(LaAl(Si_6-zAl_z)N_10-zO_z)作为基体结晶使Ce激活的蓝色荧光体(参见专利文献7)。在该荧光体中，在保持结晶结构的状态下，通过以Ca置换La的一部分，可以使激发波长为长波长，同时可以使发光波长为长波长。

作为氮氧化物荧光体的其他例子，已知以La-N结晶La₃Si₈N₁₁O₄作为基体结晶使Ce激活的蓝色荧光体(参见专利文献8)。

氮化物荧光体的一个例子，已知以CaAlSiN₃作为基体结晶使Eu²⁺激活的红色荧光体(参见专利文献9)。通过使用该荧光体，具有提高白色LED的显色性的效果。作为光学活性元素添加有Ce的荧光体是橙色的荧光体。