[发明专利]荧光体原料和荧光体原料用合金的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及荧光体原料。更详细地说，本发明涉及均匀地含有构成元素的荧光体原料。作为这样的荧光体原料，可举出例如荧光体原料用合金。本发明还涉及该荧光体原料用合金的制造方法。

背景技术

荧光体可用于荧光灯、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、阴极射线管(CRT)、白色发光二极管(LED)等。在这些中的任意一种用途中，为了使荧光体发光，需要向荧光体供给用于激发荧光体的能量，荧光体被真空紫外线、紫外线、可见光线、电子线等具有高能量的激发源激发，发出紫外线、可见光线、红外线。但是，如果荧光体长时间暴露于上述那样的激发源，则存在荧光体的辉度降低这样的问题。

于是，近年来合成出众多有关三元体系以上的氮化物的新颖物质，以替代硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、铝酸盐荧光体、硼酸盐荧光体、硫化物荧光体、氧硫化物荧光体等现有的荧光体。近年，特别是在以氮化硅为基体的多成分氮化物或氧氮化物方面开发出具有优异特性的荧光体。

专利文献1中公开了以通式M_xSi_yN_z:Eu[在此，M为选自由Ca、Sr以及Ba组成的组中的至少一种碱土金属元素，且x、y以及z为满足z＝2/3x+4/3y的数。]表示的荧光体。这些荧光体是通过如下方式合成的：通过将碱土金属氮化而合成出碱土金属的氮化物，向其中加入氮化硅，从而合成所述荧光体；或者以碱土金属和硅的酰亚胺为原料，在氮或氩气流中进行加热，由此合成所述荧光体。两种方式均不得不使用对空气、水分敏感的碱土金属氮化物作为原料，在工业制造中存在问题。

此外，专利文献2中公开了以通式M₁₆Si₁₅O₆N₃₂表示的氧氮化物、以通式MSiAl₂O₃N₂、M₁₃Si₁₈Al₁₂O₁₈N₃₆、MSi₅Al₂ON₉和M₃Si₅AlON₁₀表示的具有赛隆(sialon)结构的氧氮化物荧光体。特别是记载了，在M为Sr的情况中，将SrCO₃、AlN和Si₃N₄以1∶2∶1的比例混合，在还原气氛(含氢的氮气气氛)中加热，从而得到SrSiAl₂O₃N₂:Eu²⁺。

在这种情况中，所得到的荧光体仅为氧氮化物荧光体，未得到不含氧的氮化物荧光体。

此外，对于上述氮化物或氧氮化物荧光体，由于所使用的原料粉末的反应性均较低，因此为了烧制时促进原料混合粉末之间的固相反应，需要加热以增大原料粉末间的接触面积。因此，这些荧光体是在高温中以模压成型的状态(即，以非常硬的烧结体的状态)合成的。由此，需要将这样得到的烧结体粉碎至适合荧光体使用目的的微粉末状态。然而，使用通常的机械粉碎方法(例如颚式粉碎机、球磨机等)对成为硬烧结体的荧光体长时间施加大能量来粉碎时，在荧光体的母体结晶中产生很多缺陷，导致了荧光体的发光强度显著降低这种不利情况的发生。

此外，在氮化物或氧氮化物荧光体的制造中，一般认为优选使用氮化钙(Ca₃N₂)、氮化锶(Sr₃N₂)等碱土金属氮化物，但是一般2价金属的氮化物易于与水分反应而生成氢氧化物，在含水分的气氛下是不稳定的。特别是对于Sr₃N₂、Sr金属的粉末的情况，该倾向是显著的，很难处理。

由于以上理由，人们需求新的荧光体原料及其制造方法。