[发明专利]荧光体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光体及其制造方法。具体而言，涉及一种可防止色彩再现性减弱及显色指数降低的短波长的塞隆荧光体及其制造方法。

背景技术

荧光体应用于荧光显示管（VFD）、场发射显示器（FED）、等离子显示面板（PDP）、发光元件（LED）等。为了使荧光体发光，需要将能够激励荧光体的能量供应给荧光体，而荧光体被真空紫外线、紫外线、电磁线、蓝光等具有高能量的激励源激励。

然而，由于荧光体在上述激励源的作用下变形，因此存在荧光体的亮度减弱并劣化的倾向，故需要亮度减弱较少的荧光体。因此作为亮度减弱较少的荧光体提出了塞隆荧光体，以代替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。

塞隆荧光体为具有Si、Al、O、N元素的氮氧化物荧光体的一种，已知的有结晶结构不同的α-塞隆荧光体和β-塞隆荧光体。有关α-塞隆荧光体的内容记载于非专利文献1，而有关α-塞隆荧光体及其发光元件用途的内容记载于专利文献1、专利文献2、专利文献3、以及专利文献4等文献中。

并且，有关β-塞隆荧光体的内容记载于专利文献5，而有关β-塞隆荧光体及其发光元件用途的内容记载于专利文献6。

[非专利文献1]：J.W.H.vankrebelOn new rare earth doped M-Si-Al-O-Nmaterials,Tu Eindhoven The Netherland,P145-161(1998)

[专利文献1]：日本特开2002-363554

[专利文献2]：日本特开2003-336059

[专利文献3]：日本特开2004-238505

[专利文献4]：日本特开2007-31201

[专利文献5]：日本特开昭60-206889

[专利文献6]：日本特开2005-255895

α-塞隆具有表示为Si_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_8-n的单位结构的组成式，形成为在这种结构内具有两个孔隙的结晶结构。结晶结构内的孔隙中可以容纳离子半径比较小的Ca²⁺等金属离子，容纳了金属离子的α-塞隆的通式可以表示为M_m/vSi_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_8-n:Eu（其中，M为金属离子，V表示其化合价）。

如非专利文献1及专利文献1中所记载，容纳着Ca和作为活性物质（activator）的Eu的α-塞隆已知为显示黄色区域的光的荧光体。由于该荧光体具有从紫外线区域至蓝色区域为止连续的激励带，因此将在紫外线或蓝色光的照射下发出黄光，故可使用为白光发射元件用黄色荧光体。

该荧光体可通过将氮化硅、氮化铝、碳酸钙（CaCO₃）、以及氧化铕的粉末使用为起始物质（starting material），并在量取预定量的前述各起始物质的前驱体物质并混合之后，在含氮氛围下高温烧结而得到。而且，为了实现高亮度，专利文献3中记载了规定杂质的量的高纯物质，而专利文献4中记载了使用金属硅的内容。

另外，β-塞隆具有表示为通式Si_6-xAl_xO_xN_6-x的组成式。在β-塞隆中添加活性物质的β-塞隆荧光体记载于专利文献5和专利文献6中。将Cu、Ag等或Eu等稀土元素作为β-塞隆中的活性物质的β-塞隆荧光体记载于专利文献5。

然而，记载于专利文献5中的被Eu激活的β-塞隆荧光体是在蓝色发光区域的410nm～440nm范围内发光的荧光体，而记载于专利文献6的荧光体为绿色荧光体。两者均有发光颜色偏差，估计其原因如专利文献6中记载，即由于专利文献5的被Eu激活的β-塞隆的烧结温度低，因此作为活性物质的Eu不能充分收容于β-塞隆中。

专利文献6的被Eu激活的β-塞隆荧光体作为绿光发射用，具有在紫外线区域中被激励为蓝光区域光的特征。因此，作为由蓝色发光元件和荧光体或者由紫外线发光元件和荧光体构成的白色发光元件用绿光发射荧光体而受到瞩目。

尤其，由于被Eu激活的β-塞隆荧光体的光谱宽度为较窄的55nm左右，且色纯度良好，故作为对色彩再现性有要求的白色发光元件用绿色荧光体而受到期待。