[发明专利]荧光体的制造方法

说明书

本申请为2006年3月20日提交的申请号为200680009535.9、发明名称为“荧光体及其制造方法”的分案申请

技术领域

本发明涉及一种具有β型Si₃N₄晶体结构的荧光体及其制造方法，该荧光体在250nm～500nm波长的紫外线或可见光或者电子束的激发下发出在500nm以上、600nm以下具有的波长的发光峰的绿色荧光。

背景技术

荧光体用于荧光显示管(VFD)、场致发射显示器(FED)、等离子显示板(PDP)、阴极射线管(CRT)、白色发光二极管(LED)等。在这些任一用途中，为了使荧光体发光，需要供给荧光体用于激发荧光体的能量，荧光体在受到真空紫外线、紫外线、电子束、蓝光等具有高能量的激发源的激发下，发出可见光。荧光体被上述激发源照射的结果是，存在荧光体的辉度降低的问题，因而需要没有辉度降低问题的荧光体。为此，提出了用辉度降低较少的赛纶(sialon)荧光体来代替以往的硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、铝酸盐荧光体、硫化物荧光体等荧光体。

该赛纶荧光体的一个例子由下述制造工艺来制造。首先，按照规定的摩尔比将氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)、氧化铕(Eu₂O₃)混合，在1个大气压(0.1MPa)的氮气中、1700℃温度下保持1小时，采用热压法烧成制造(例如参见专利文献1)。由该工艺制成的Eu离子激活的α赛纶是由450～500nm的蓝色光激发而发出550～600nm的黄色光的荧光体。。

另外，人们还知道以JEM相(LaAl(Si_6-ZAl_Z)N_10-ZO_Z)为母体晶体、使Ce激活的蓝色荧光体(参见专利文献2)，以La₃Si₈N₁₁O₄为母体晶体、使Ce激活的蓝色荧光体(参见专利文献3)、以CaAlSiN₃为母体晶体、使Eu激活的红色荧光体(参见专利文献4)。

但是，对于以紫外LED为激发源的白色LED和等离子显示器等用途来说，不仅需要发出蓝色、黄色，还需要发出绿色光的荧光体。

专利文献1：特开2002-363554号公报

专利文献2：特願2003-208409号

专利文献3：特願2003-346013号

专利文献4：特願2003-394855号

作为其它的赛纶荧光体，人们还知道在β型赛纶中加入稀土类元素的荧光体(参见专利文献5)，Tb、Yb、Ag激活的荧光体是发出525nm～545nm的绿色光的荧光体。但是，由于合成温度较低，为1500℃，激活元素难以充分固溶于晶体中，据认为大部分或者全部残存于晶界相中，因而无法得到高亮度的荧光体。

专利文献5：特开昭60-206889号公报

作为其它的赛纶荧光体，还有在β型赛纶中加入2价Eu的荧光体(参见专利文献6)，该荧光体为绿色荧光体。当然，如果绿色的发光强度特别优异，作为赛纶荧光体就更加理想了。

专利文献6：特願2004-070894号公报

发明内容

本发明的目的是，应对上述的要求，在通过添加Eu得到的稀土元素激活的赛纶荧光体中，提供绿色的亮度特别高、耐久性优异的绿色荧光体。

在这样的情况下，本发明人对含有Eu和Si、Al、O、N元素的氮化物进行了深入的研究，结果发现，具有特定的组成范围、特定的固溶状态以及特定的晶相的荧光体在500nm～600nm范围的波长具有发光峰。即，本发明人发现，以具有β型Si₃N₄晶体结构的氮化物或氮氧化物为母体晶体、添加2价Eu离子作为发光中心的固溶体晶体，在500nm～600nm范围的波长具有发光峰。其中，在1820℃以上的温度合成的β型赛纶，通过在β型赛纶的晶体中固溶Eu，发出在500nm～550nm范围的波长具有发光峰的色纯度优异的绿色荧光。