[发明专利]荧光体及其制造方法及使用荧光体的发光装置和显示装置

说明书

相关申请的引用

本发明包含涉及在于2008年5月21日向日本专利局提交的日 本优先权专利申请JP 2008-132705中披露的主题，将其全部内容并 入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及一种荧光体(phosphor)，并且特别是涉及一种包括 作为基材(base material)的(Sr_1-x，Ba_x)₃SiO₅和作为活化剂的铕(Eu) 并发射橙色荧光的荧光体，用于制造该荧光体的方法，以及使用该 荧光体的发光装置和显示装置。

背景技术

近年来，已经开发并广泛使用了主要由可以有效地发射在蓝光 波长范围中光的氮化镓构成的蓝色发光二极管(LED)。通过使这 样的蓝色LED与黄色荧光体结合已经开发了白色发光装置(白色 LED)，该黄色荧光体在用由蓝色LED辐射的蓝光波长范围内的光 激发下发射黄色荧光。由于白色LED具有覆盖宽波长范围的光谱， 因此考虑可见度曲线的亮度很高。因此，白色LED被用于诸如连 接至便携式电话或便携式摄像机的显示装置的光学装置。其还被用 作液晶显示器的背光作为用于现有小型灯或荧光灯等的替代品。例 如，使用(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂:Ce作为黄色荧光体。

通过使蓝色LED与黄色荧光体结合获得的白色LED具有的问 题在于：由于缺少红光发射，在红色区域中的显色性(color rendering)较低。因此，当用在蓝光波长范围内的光激发时，发射 红色荧光的红色荧光体和发射橙色荧光的橙色荧光体被有效地开 发。然而，具有600nm以上的发射波长的红色荧光体在其晶体结 构中必然具有高比例的共价键。因此，仅少数晶体是可利用的，并 且硫化物和氮化物是大多数报道为红色荧光体的晶体。

存在一些关于由碱土金属的硅酸盐构成的橙色荧光体的报道。

题为“PHOSPHOR AND TEMPERATURE SENSOR USING THE SAME”的日本未审查专利申请公开号2005-68269(第0010 至0014段)(专利文献1)提供以下描述。

构成根据专利文献1的发明的荧光体的基材是碱土金属的硅酸 盐并且由通式M_x(SiO_n)_y表示，其中n是3以上的整数，优选3～5。 换句话说，优选三氧化硅(SiO₃)、四氧化硅(SiO₄)和五氧化硅(SiO₅) 作为硅酸盐。这可能是因为它们可以形成适合作为荧光体的基材的 晶体结构。

在该通式中，M表示一种或多种碱土金属元素。碱土金属的实 例包括镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。在这 些碱土金属之中，Sr和Ba是优选的，因为它们可以形成适合作为 荧光体的基材的晶体结构。碱土金属M可以特别地由(Ba_1-a，Sr_a) 表示，其中a是混合晶体比(0≤a≤1)。在该通式中，x和y各自 表示1以上的整数，并且x根据n和y来确定。在该通式中y＝1 的情况下，x≥1是优选的。这意味着，对于均包含在基材中的碱土 金属与硅酸盐基于摩尔数进行比较，碱土金属的摩尔数大于或等于 硅酸盐的摩尔数。这可能是因为这样的组成是形成适合作为荧光体 的基材的晶体结构所必需的。

满足上述条件的碱土金属的硅酸盐的实例包括Ba₃SiO₅、 Sr₃SiO₅、(Ba_1-a，Sr_a)₃SiO₅、Ba₂SiO₄和α-BaSiO₃。在它们之中，Ba₃SiO₅、 Sr₃SiO₅和(Ba_1-a，Sr_a)₃SiO₅具有正方晶系Cs₃CoCl₅型晶体结构。