[发明专利]荧光体、荧光体的制造方法、发光元件、发光装置和图像显示装置

说明书

本发明的荧光体的由M_α(L,A)_βX_γ表示的荧光体母晶的元素M的至少一部分被作为活化物质的Eu取代，具有由通式：M_α(L,A)_βX_γ：Eu_δ表示的组成，M为选自Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的一种或两种以上的元素(其中至少包含Sr)，L为选自Li、Na和K中的一种或两种以上的元素，A为选自Al、Ga、B、In、Sc、Y、La和Si中的一种或两种以上的元素，X为选自O、N、F和Cl中的一种或两种以上的元素(其中不包括X仅为N的情况)，α、β、γ和δ为8.70≤α+β+γ+δ≤9.30，0.00＜α≤1.30，3.70≤β≤4.30，3.70≤γ≤4.30，0.00＜δ≤1.30，构成为：在照射波长260nm的光时的荧光光谱中，将波长569nm处的荧光强度设为I₀，将波长617nm处的荧光强度设为I₁时，荧光强度比I₁/I₀成为0.01～0.4。

技术领域

本发明涉及荧光体、荧光体的制造方法、发光元件、发光装置和图像显示装置。

背景技术

荧光体被用于荧光显示管(VFD(Vacuum－Fluorescent Display))、场致发射显示器(FED(Field Emission Display))或SED(Surface－Conduction Electron－EmitterDisplay)、等离子显示器面板(PDP(Plasma Display Panel))、阴极射线管(CRT(Cathode－Ray Tube))、发光二极管(LED(Light－Emitting Diode))、液晶显示器背光(Liquid－Crystal Display Backlight)等。特别是将近紫外、蓝色发光的半导体发光元件与荧光体组合而得的白色LED一般在液晶显示器、照明器具等用途中使用。

近年来，在液晶显示器、照明用途的LED中，强烈要求高颜色再现性，因此，尽可能优选半峰宽窄的荧光体。例如在液晶显示器用途的白色LED中，需要半峰宽窄的绿色荧光体、红色荧光体，近年来报告了满足这样的要求的半峰宽窄的窄带绿色荧光体、窄带红色荧光体。另外，在要求高亮度化的照明用途中，需要半峰宽窄的窄带黄色荧光体。

作为窄带绿色荧光体的例子，已知以β型塞隆(Sialon)为母晶并用Eu将其活化而得的绿色的荧光体、即β型塞隆荧光体(参照专利文献1，在本说明书中，将如上述β型塞隆的晶体称为“荧光体母晶”。有时也简称为“母晶”)。已知在β型塞隆荧光体中，通过在保持晶体结构的状态下改变氧含量，发光峰值波长向更短波长侧变化(例如参照专利文献2)。另外，已知如果用Ce活化β型塞隆，则成为蓝色的荧光体(例如参照专利文献3)。另外，作为窄带红色荧光体的一个例子，已知以SrLiAl₃N₄为荧光体母晶并在其中活化Eu而得的荧光体(参照非专利文献1)。

这里将Eu、Ce等掌管发光的元素称为活化元素。一般而言，活化元素在荧光体中以离子状态存在，取代荧光体母晶中的元素的一部分而存在。

这样荧光体由荧光体母晶和将其取代的活化元素的组合来决定发光色。进而，通过荧光体母晶与活化元素的组合来决定发光光谱、激发光谱等发光特性、化学稳定性、或热稳定性，因此在荧光体母晶不同或活化元素不同的情况下，被视为不同的荧光体。另外，即使化学组成相同，只要荧光体母晶的晶体结构不同，发光特性、化学稳定性就不同，因此被视为不同的荧光体。

另一方面，在许多荧光体中，可以在保持荧光体母晶的晶体结构的状态下用不同的元素取代所构成的元素的一部分或全部，由此改变发光色。例如，通常Ce取代YAG晶体的母晶而得的荧光体进行绿色发光，但是将YAG晶体中的Y的一部分用Gd取代、Al的一部分用Ga取代而得的荧光体呈黄色发光。另外，已知在Eu取代由CaAlSiN₃表示的荧光体母晶而得的荧光体中，通过用Sr取代Ca的一部分，可以在保持晶体结构的状态下改变组成，可以使发光峰值波长变短。