[发明专利]荧光体和使用荧光体的发光装置

说明书

本申请是申请日为2004年11月25日、申请号为200480040967.7、发明名称为“荧光体和使用荧光体的发光装置”的申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及主要由无机化合物组成的荧光体及其应用。更具体地，所述应用涉及发光装置如照明装置和图象显示装置以及颜料和紫外线吸收剂，其利用所述荧光体所具有的性能，即发射具有570nm或更长的长波长荧光的特性。

背景技术

荧光体可用于真空荧光显示器(VFD)、场致发光显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、阴极射线管(CRT)、白色发光二极管(LED)等。在所有这些应用中，为了从荧光体引起发光，必须提供激发该荧光体的能量。通过具有高能量的激发源如真空紫外线、紫外线、电子束、或蓝光激发荧光体以发出可见光。然而，由于荧光体暴露于上述激发源下，出现荧光体的亮度(luminance)降低的问题，因此期望不会显示亮度降低的荧光体。由此，已经提出塞隆(sialon)荧光体作为亮度降低较小的荧光体代替常用的硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、铝酸盐荧光体、硫化物荧光体等。

塞隆荧光体通过以下概述的制备方法制成。首先，以预定的摩尔比混合氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)、碳酸钙(CaCO₃)和氧化铕(Eu₂O₃)，将该混合物于1atm(0.1MPa)下在氮气中保持在1700℃下1小时，以及通过热压方法焙烧以产生荧光体(例如参见专利文献1)。通过该方法得到的用Eu活化的α-塞隆据报导是由450-500nm的蓝光激发以发射550-600nm黄光的荧光体。然而，在使用紫外线LED作为激发源的白光LED和等离子体显示器的应用中，要求荧光体发出不仅显示黄色、而且显示橙色和红色的光。此外，在使用蓝光LED作为激发源的白光LED中，为了提高显色性(color-rendering properties)，希望荧光体发出显示橙色和红色的光。

至于发出红色光的荧光体，在学术文献(参见非专利文献1)中已经报导通过用Eu活化Ba₂Si₅N₈晶相得到的无机物质(Ba_2-xEu_xSi₅N₈:x＝0.14-1.16)。此外，在出版物“On new rare-earth doped M-Si-Al-O-N materials”(参见非专利文献2)的第2章中，已经报导使用具有多种组成的碱金属和硅的三元氮化物，M_xSi_yN_z(M＝Ca、Sr、Ba、Zn；x、y和z代表各种值)作为基质的荧光体。类似地，在美国专利6682663(专利文献2)中已经报导M_xSi_yN_z:Eu(M＝Ca、Sr、Ba、Zn；z＝2/3x+4/3y)。

至于其他的塞隆、氮化物或氧氮化物荧光体，有在JP-A-2003-206481(专利文献3)中已知的用MSi₃N₅、M₂Si₄N₇、M₄Si₆N₁₁、M₉Si₁₁N₂₃、M₁₆Si₁₅O₆N₃₂、M₁₃Si₁₈Al₁₂O₁₈N₃₆、MSi₅Al₂ON₉和M₃Si₅AlON₁₀(其中M代表Ba、Ca、Sr、或稀土元素)作为基质晶体(host crystals)的荧光体，其用Eu或Ce活化。其中，也已经报导发射红色光的荧光体。此外，采用这些荧光体的LED发光元件是已知的。另外，JP-A-2002-322474(专利文献4)已经报导其中用Ce活化Sr₂Si₅N₈或SrSi₇N₁₀结晶相的荧光体。