本发明专利技术目的为提供新型氧化物荧光材料。该荧光材料以下述元素为构成元素，所述元素为选自Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ中的元素，选自Ｓｉ、Ｇｅ中的元素，选自稀土类的元素，以及氧；其结晶结构为假硅灰石结构。在基板５１上层叠配置由荧光材料形成的膜５４及含有选自Ｓｉ、Ｇｅ中的至少一种或一种以上的元素作为构成元素的膜５２。具有连接由荧光材料构成的部位、含有选自Ｓｉ、Ｇｅ中的至少一种或一种以上的元素作为构成元素的邻接膜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及荧光材料、荧光体及其制造方法，还涉及使用荧光体的显示装置。
技术介绍
具有发光机能的荧光体膜的制备及荧光体粉末的合成方法对于发光元件或显示器装置等的实现是重要的技术。荧光体膜的制备对每一种装置均采用最合适的方法。例如，用于阴极射线管(CRT)、等离子显示器(PDP)、场致发射显示器(FED)等的荧光体膜采用粉末烧成法进行制备。作为电致发光显示器(ELD)用荧光体膜的薄膜形成方法目前正采用电子束蒸镀法、电阻加热蒸镀法及阴极溅镀法之类物理薄膜堆积法；或气相成长法、溶胶凝胶法及化学溶液沉积成膜法之类化学薄膜堆积法。为了适应各种显示器的用途，要求荧光体的全彩色化，目前正在积极地开发具有优良的发光效率、色纯度、稳定性、发光响应性的红色、绿色、蓝色三原色的荧光体。在电子射线激发的CRT及FED用荧光体中，使用经硅酸盐化合物等实施了表面处理的硫化物，从而达到改善寿命的目的。但是，FED用荧光体与CRT相比，因电子射线照射时间长而加速劣化。在紫外线激发的PDP用荧光体中，使用氧化物或部分含硫的羰基氧化物。PDP用蓝色荧光体BaMgAl10O17:Eu2+(BAM)，存在着下述问题在起因于该结晶结构的结合力弱的部分、即β氧化铝结构中的尖晶石层之间的Ba-O层因吸附水分等引起劣化。具体而言，BAM荧光材料中的β氧化铝结构如图4所示，夹着由钡42、氧43形成的Ba-O层45的尖晶石层之间的距离46约为0.30nm，大于约为0.26nm的水分子的大小。因此，水分子被吸附到部分取代了结晶中的钡42的稀土类离子上，引起水分导致的劣化。透辉石(Diopside)的结晶结构如图2所示，SiO4四面体11经2点键合成单链状，该链状部分如图3所示，填充有二价金属离子12，已知其为代表性的链状硅酸盐化合物。近年来，作为BAM的代替材料而受到关注的CaMgSi2O6:Eu2+(CMS)(特开2005-23306号公报)由于具有该透辉石结晶结构，所以本质方面的劣化少。但是透辉石结晶结构的SiO4四面体的链间距离33约为0.30nm，大于约0.26nm的水分子的大小。因此，在具有透辉石结构的CMS荧光材料中，水分子吸附到取代了部分二价金属离子12的稀土类离子上，引起水分导致的劣化。实际上，Proc.IDW’04 1085 2004报导了以下内容与低温区域相比较，CMS在室温附近发光辉度减小，温度—辉度依赖曲线大幅度低于BAM。基于上述技术背景，本专利技术的目的为提供能耐受水等外部环境、温度消光少的新型氧化物荧光材料，另外提供使用该荧光材料的显示装置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的为提供一种荧光材料，其特征为，该荧光材料含有下述元素选自Mg、Ca、Sr、Ba的元素，选自Si、Ge的元素，选自稀土类的元素，以及氧；结晶结构为假硅灰石结构。荧光材料的材料组成优选用(Mgx，Cay，Srz，Euw)(Si1-aGea)氧化物表示。此处，0.45≤x、0.05≤y≤0.5、0.05≤z≤0.5、0＜w≤0.4且0≤a≤1。更优选0.45≤x≤0.55、0.15≤y≤0.4、0.05≤z≤0.35、0.01＜w≤0.1且a＝0。本专利技术的其他目的为提供一种荧光体，其特征为，该荧光体含有由上述荧光材料构成的部位与邻接膜，所述邻接膜含有选自Si及Ge的元素，且与上述部位相接触。由上述荧光材料构成的部位与所述邻接膜之间的界面优选具有以0.1～1μm为周期的曲面形状。本专利技术的其他目的为提供一种荧光体，其特征为，该荧光体是将由所述荧光材料构成的膜及含有选自Si及Ge的元素的膜层叠配置在基板上形成的。本专利技术的其他目的为提供一种显示装置，其特征为，该装置具有上述荧光体及激发该荧光体的装置。本专利技术的其他目的为提供一种荧光体的制造方法，所述方法包括下述工序通过将含有Si或Ge的第2部件邻接配置在第1部件上准备前驱体的工序，将该前驱体在还原性气氛中进行热处理的工序；所述第1部件含有选自Mg、Ca、Sr、Ba中的元素，稀土类元素，选自Si、Ge中的元素及氧。其特征为，前驱体优选在基板上层叠所述第1部件形成的膜及所述第2部件形成的膜而构成。本专利技术的其他目的为提供一种显示装置，其特征为，具有结晶结构为假硅灰石结构的氧化物荧光体及该氧化物荧光体的激发装置。根据本专利技术，可以提供能耐受水等外部环境、温度消光少的新型氧化物荧光材料，还可以提供使用该新型氧化物荧光材料的显示装置。附图说明图1为从a轴方向表示本专利技术的假硅灰石(Pseudowollastonite)结晶结构的图。图2为表示用于与本专利技术进行比较的透辉石(Diopside)结晶结构的图。图3为从b轴方向观察的透辉石结构的图。图4为从a轴方向观察的β氧化铝结构的图。图5A及图5B为表示本专利技术中制造的荧光体的剖面图及该部分的放大图。图6为表示本专利技术的荧光体的激发与发光光谱的图。图7A及7B为本专利技术的荧光体的热处理前后的剖面图。图8为表示本专利技术的显示装置的图。图9为表示本专利技术的发光强度的温度依赖性的图。图10为表示与本专利技术的荧光材料的Mg、Ca、Sr相关的组成范围的三角图。具体实施例方式如American Mineralogist，Volume 84，pages 929～932，1999或图1所示，假硅灰石的结晶结构的特征为，3个SiO4四面体11连接形成三元环形状21，并具有将上述四面体连接在一起的二价金属离子。三元环的层间距离13约为0.22nm，小于约0.26nm的水分子的大小。因此，认为水分子难以吸附在部分取代了二价金属离子12的稀土类离子上，不易发生水分导致的劣化。本专利技术的荧光材料为向由假硅灰石结晶结构形成的母材中添加稀土类的活化材料得到的新型荧光材料。只要使用具有本专利技术结晶结构的荧光材料，就能减少发光或发光效率的温度依赖性。具有假硅灰石结晶结构的硅酸盐化合物，以CaSiO3等为代表，一般用XYO3的化学式表示(X，Y表示元素)。但是，构成本专利技术的荧光材料的假硅灰石结晶结构中的X、Y、O的组成比例并不限定为1∶1∶3。本专利技术的荧光材料只要结晶结构为假硅灰石结构即可。如(Mgx，Cay，Srz，Euw)(Si1-aGea)的氧化物、即(Mgx，Cay，Srz，Euw)(Si1-aGea)Ov，Mg、Ca及Sr的组成比例如图10的三角图中的三角形101所示的x≥0.45、0.05≤y≤0.5、及0.05≤z≤0.5、且0＜w≤0.4、及0≤a≤1。只要为上述组成，就可以稳定地得到假硅灰石结晶结构，另外，能实现发光的均一性及高发光效率。Mg、Ca、Sr的组成比例优选如图10的三角图中的区域102所示的0.45≤x≤0.55、0.15≤y≤0.4、0.05≤z≤0.35、0.01＜w≤0.1、且a＝0。且更优选氧原子O的组成比例为2.5≤v≤3.5。本专利技术的荧光材料作为荧光体的荧光薄膜形成在基板上时，也显示了良好的结晶性。尤其是根据后述的制造方法，可以制造具有如图5A及图5B所示的ABABAB··(A＝SiO4或GeO4四面体层、B＝二价金属离子层)交替层叠而成的结晶面的薄膜54。如上所述，由于能得到结晶性良好的荧光薄膜，所以能实现提高荧光体的发光辉度、色纯度及膜的稳定性的目的。本专利技术的荧光材料可以用MgCO3、Sr本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种荧光材料，其特征为，该荧光材料含有以下元素：选自Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ中的元素，选自Ｓｉ、Ｇｅ中的元素，选自稀土类的元素，以及氧；该荧光材料的结晶结构为假硅灰石结构。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大地智之，大桥良太，岩崎达哉，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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