[发明专利]荧光体、其制造方法、发光器具以及图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及以CaAlSiN₃系结晶为基质晶体的荧光体、其制造方法及其用途。

背景技术

发出绿色光、黄色光、橙色光、红色光等的荧光体可应用于荧光显示管(VFD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示屏(PDP)、阴极射线管(CRT)、白色发光二极管(LED)等。不管是这些用途中的哪一用途，为了使荧光体发光，都有必要将用于激发荧光体的能量供给至荧光体，荧光体被真空紫外线、紫外线、电子束、蓝色光等具有高能量的激发源激发而发出可见光。

作为这些用途中使用的荧光体，有以氮化物为基质晶体的荧光体(例如，参照专利文献1。)。专利文献1报道了将稀土类元素等光学活性元素固溶于CaAlSiN₃结晶和具有与其同晶型的晶体结构的结晶而成的荧光体。在CaAlSiN₃结晶中添加有Eu的荧光体为红色荧光体，通过使用该荧光体，有提高白色LED的现色性的效果。报道了添加有Ce作为光学活性元素的荧光体为橙色的荧光体。

作为类似的荧光体，报道了在含有Li或氧的CaAlSiN₃系结晶中添加有Ce的作为黄色荧光体的Ca_1-2xCe_xLi_xAlSiN₃(x＝0.01)、Ca_1-xCe_xAlSiN_3-2x/3O_3x/2(x＝0.01)(例如，参照非专利文献1。)。

此外，报道了在CaAlSiN₃系结晶中添加有Eu或Ce的荧光体(例如，参照专利文献2。)。根据专利文献2，合成了0.82(Ce_yCa_1-yAlSiN₃)·0.18(Si₂N₂O)或0.61(Ce_y(Ca，Sr)_1-yAlSiN₃)·0.39(LiSi₂N₃)的组成的荧光体。但是，这些荧光体的发光效率都不能说是充分的。在这样的CaAlSiN₃系结晶中，期求高辉度发光的荧光体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3837588号公报

专利文献2：日本特开2007-231245号公报

非专利文献

非专利文献1：Y.Q.Li等.，“Yellow-Orange-Emitting CaAlSiN3:Ce3+Phosphor：Structure，Photoluminescence，and Application in White LEDs”，Chem.Mater.，20，6704-6714(2008)

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于提供以CaAlSiN₃系结晶为基质晶体的高辉度发光的荧光体、其制造方法及其用途，更详细地说，提供通过控制组成来发出黄色、橙色或红色的发光色的荧光体、其制造方法及其用途。

解决课题的手段

本发明人对以CaAlSiN₃系结晶为基质晶体、在其中激活了作为发光中心的Ce的荧光体进行详细研究，发现通过用特定的元素构成，可得到更高辉度地发光的荧光体。即，成功提供了至少含有Li、Ca、Si、Al、O(氧)、N(氮)和Ce元素、以CaAlSiN₃结晶、或具有与CaAlSiN₃相同的晶体结构的结晶为基质晶体的荧光体。

发明效果

本发明的荧光体中，至少含有Li、Ca、Si、Al、O(氧)、N(氮)和Ce元素，以CaAlSiN₃、或具有与CaAlSiN₃相同的晶体结构的结晶(以下简称为CaAlSiN₃系结晶)为基质晶体，通过使Ce固溶于该基质晶体中，从而发光效率高、高辉度地发光。此外，主要关于Li量、Ce量，通过控制为特定的组成，而具有在560nm～620nm的波长范围内具有峰的发射光谱，其中，作为黄色、橙色或红色的荧光体是优异的。此外，提供由于化学稳定性优异因而即使在暴露于激发源时辉度也不降低、可适合用于VFD、FED、PDP、CRT、白色LED等的有用的荧光体。

附图说明