[发明专利]β型赛隆荧光体及其制造方法、以及发光构件及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及被紫外～蓝色的光有效地激发、发出绿色光的β型赛隆荧光体及其制造方法、以及使用β型赛隆荧光体的发光构件及发光装置。

背景技术

Eu离子存在二价和三价的状态，且分别作为荧光体的活化剂而起作用。尤其对于二价的Eu²⁺，由于能够由4f-5d容许跃迁的吸收带有效地吸收激发能、且能够发光，因此能得到效率良好的荧光体。在作为基质晶体的正硅酸盐、α型及β型赛隆、M₂Si₅N₈、MAlSiN₃(M：碱土元素)等中Eu²⁺活化了的荧光体，由于能被蓝色光有效地激发、以高效率发出绿～红色的荧光，因此被广泛用作白色发光二极管(白色LED)用的荧光体。

对于上述荧光体中存在的Eu，大多除了目标Eu²⁺以外还共存有Eu³⁺，为了获得高的荧光特性，期望提高Eu²⁺的存在比例。Eu²⁺与Eu³⁺的比率的定量例如可以通过对Eu-L3吸收端的XANES光谱进行测定来算出。XANES为X-ray Absorption Near Edge Structure(X射线吸收近边精细结构)的简写，是X射线吸收精细结构(XAFS)测定法中的一种光谱法。已知稀土元素在L3吸收端XANES光谱中出现的强吸收峰能量由稀土的价数决定，Eu的情况下，Eu²⁺在6970eV附近出现，Eu³⁺在6980eV附近出现，因此能将两峰分离来进行定量。

对于推定为包含各种价数的Eu的荧光体，通过XAFS测定法算出Eu²⁺与Eu³⁺的比例，并讨论荧光特性与Eu²⁺/Eu³⁺比的相关性。例如显示出，对于用Eu活化了的β型赛隆荧光体，Eu²⁺/(Eu²⁺+Eu³⁺)为0.8以上、且亮度高(专利文献1)。

Eu活化了的β型赛隆荧光体不仅具有耐热性及耐久性优异、伴着温度上升的亮度变化小的特征，而且被由紫外至蓝色光的大范围波长的光激发而发出在520～550nm的波长区域具有峰的绿色光，因此作为对白色LED有用的荧光体而进行了实用化。如前述，虽然通过提高Eu²⁺/(Eu²⁺+Eu³⁺)，β型赛隆荧光体的亮度会提高，但对进一步高亮度化的迫切期望是强烈的。但是，状况是仅仅通过提高Eu²⁺/(Eu²⁺+Eu³⁺)难以进一步提高β型赛隆荧光体的亮度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5368557号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是为了解决上述那样的问题而作出的，其目的在于，提供显示高亮度的β型赛隆荧光体及其制造方法、以及使用了具有该特性的β型赛隆荧光体的发光构件及发光装置。

用于解决问题的方案

本发明人等对于β型赛隆荧光体，着眼于Eu的存在状态反复进行深入研究，结果获得如下见解：对于存在于荧光体中的Eu，其存在与Eu²⁺及Eu³⁺不同的中间化学状态，使该中间状态的Eu在固定的范围内存在时，荧光体的亮度会变高，从而完成了本发明。

即，本发明为一种β型赛隆荧光体，其以β型赛隆作为基质晶体，含有Eu作为发光中心，其中，将Eu的化学状态分为Eu²⁺、Eu³⁺、及它们的中间状态(以后，记为Eu_m)这三种时，它们的存在比例满足0.1<Eu_m/(Eu²⁺+Eu³⁺+Eu_m)<0.4且Eu²⁺/(Eu²⁺+Eu³⁺)>0.7的关系。