本发明专利技术提供一种发光光谱形状与光的三原色的滤色器（２１６）良好匹配的第一荧光体的制造方法、包含该第一荧光体的发光装置（２０１ａ）及使用该发光装置的图像显示装置。发光装置（２０１ａ）包括发出激发光的半导体发光元件（１０２）和吸收激发光而发出绿光的第一荧光体，第一荧光体包含固溶体，该固溶体在具有β型Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］晶体结构的氮氧化物晶体中固溶铝元素和从Ｍｎ、Ｃｅ及Ｅｕ中选择的金属元素（Ｍ）而形成，所述晶体中的含氧量为０．８质量％以下。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种荧光体的制造方法，该荧光体具有P型Si3N4晶体结构， 由近紫外线或可见光激发而发出可见光。另外，涉及一种适用于液晶显示 器等的背光光源的发光装置及使用该发光装置的图像显示装置，该发光装 置使用由所述制造方法制造的荧光体。
技术介绍
荧光体用于荧光显示管(VFD ( Vacuum-Fluorescent Display:真空荧光 显示屏))、场发射显示器(FED (Field Emission Display)或SED (Surface-Conduction Electron-Emitter Display:表面4专导电子发射显示器))、 等离子显示屏(PDP( Plasma Display Panel))、阴极射线管(CRT( Cathode-Ray Tube))、白色发光二极管(LED (Light-Emitting Diode))等。在上述所有 用途中，为了使荧光体发光，需要向荧光体提供用于激发荧光体的能量， 荧光体被真空紫外线、紫外线、电子射线、蓝光等具有高能量的激发光激 发，发出可见光。但是，荧光体被激发光照射的结果为，荧光体的亮度容 易降低并劣化，故需要亮度降低少的荧光体。因此，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，作为亮度 降低少的荧光体，提出有硅铝陶瓷荧光体。该硅铝陶资焚光体的一例根据以下概述的制造工艺制造。首先，将氮 化硅(Si3N4)、氮化铝(A1N)及氧化铕(Eu203 )混合成规定的摩尔比，制 作混合物。接着，在一个大气压(0.1MPa)的氮气中，将该混合物在nO(TC 的温度下保持一小时并利用热压法进行烧结处理而制造(例如参照日本特 开2002- 363554号公报(专利文献l))。利用该制造工艺得到的、活化Eu 离子的a硅铝陶瓷成为如下的荧光体，该荧光体被450 ~ 500nm的蓝光激发 而发出550 ~600nm的黄色光。并且，已知有以JEM相(LaAl (Si6 — ZA1Z) N10—zOz)为母体结晶并使 Ce活化的蓝色荧光体(参照国际公开第2005/019376号小册子(专利文献2))、以La3SisNu04为母体结晶并使Ce活化的蓝色荧光体(参照日本特开 2005 - 112922号公报(专利文献3 ))及以CaAlSiN3为母体结晶并使Eu活 化的红色荧光体(参照国际公开第2005/052087号小册子(专利文献4))。作为其它硅铝陶瓷焚光体，已知有向p型硅铝陶乾中添加稀土类元素 的荧光体(参照日本特开昭60 - 206889号公报(专利文献5 ))，表示活化 Tb、 Yb、 Ag的物质成为发出525nm 545nm的绿光的荧光体。但是，专利 文献5中记载的焚光体由于合成温度为1500。C这样低的温度，故活化元素 不能充分地固溶于晶体内而残留于粒界相(粒界相)，因此不能得到高亮度 的荧光体。作为发出高亮度荧光的硅铝陶瓷荧光体，已知有向(3型硅铝陶瓷中添 加二价Eu的荧光体(参照日本特开2005 - 255895号公报(专利文献6)), 表示成为绿色的荧光体。另外，作为图像显示装置的液晶显示器等的背光光源所使用的、成为 白色光源的发光装置，与一般照明用途不同，要求蓝、绿、红三原色的发 光谱线宽度细。白光通过使上述三种颜色光分别单独透过的滤色器，可得 到三原色。另外，特别要求位于蓝色发光光谱与红色发光光谱之间的绿色 发光光谱的发光镨线宽度窄且与三原色的滤色器良好匹配。在以往的冷阴极管的白色光源的情况下，使用被紫外线激发的绿色荧 光体。但是，在作为白色LED用而适用的、可被蓝色发光元件的波长激发 的荧光体中，存在如下问题点，即，光谱线宽度足够窄且波长与三原色的 滤色器匹配的绿色荧光体少。到目前为止，最适于该白色光源的用途的绿 色荧光体为专利文献6中公开的卩型硅铝陶瓷荧光体。但是，该卩型硅铝 陶瓷荧光体存在如下问题点，即，发光光谱的宽度比较宽，不能说一定具 有足够的锐度。
技术实现思路
本专利技术人鉴于如上所述的状况，对含有Eu及Si、 Al、 O、 N元素的氮 化物进行深入研究，得出如下结果，即，具有特定组成区域范围、特定固 溶状态及特定晶相的物质成为在波长520nm 550nm范围内具有锐利的发 光峰值的荧光体。即，如下的固溶体晶体成为包含在波长520nm 550nm 范围内具有发光峰值波长、其半值全幅为55nm以下的锐利的发光光谱的荧光体，该固溶体晶体以具有卩型Si3N4晶体结构的氮化物或氮氧化物为母体结晶，作为发光中心添加二价Eu离子，并具有氧含有量为0.8质量％以下的组成。另外，作为如上所述的荧光体的制造方法，提出如下方法，即，作为Si源使用单体硅，通过将该硅进行氮化而合成p型硅铝陶乾。而且， 提出如下方法，即，在还原环境中对卩型氮化硅原料或卩型硅铝陶资焚光 体进行热处理，从而降低氧含有量。并且，提出如下方法，即，向该卩型 氮化硅原料中添加含有碳的固体粉末，在氮环境中进行烧结处理，从而降 低该氧含有量。本专利技术人初次发现在使EU等固溶的、具有卩型Si3N4晶体结构的氮氧化物晶体中，特定组成的焚光体可作为被紫外线、可见光、电子射线或X 射线激发并具有带锐利的光谱的绿色荧光的荧光体使用。本专利技术人基于上 述发现的情况，进一步深入研究的结果，成功地提供一种具有在特定波长 区域显示高亮度发光现象的绿色发光的第一荧光体、第一荧光体的制造方 法及使用它的发光装置。根据以上所述的情况，本专利技术的目的在于解决上述问题点而提供一种 第一荧光体的制造方法、包含第一荧光体的发光装置及使用该发光装置的 图像显示装置，该第一荧光体相比以往的发出绿色荧光的稀土类活化硅铝 陶瓷荧光体，绿色荧光的发光光谱的半值全幅窄且发光光谱形状与光的三 原色的滤色器良好匹配。本专利技术涉及一种发光装置，该发光装置包含发出激发光的半导体发光 元件和吸收激发光而发出绿光的第一荧光体，第一荧光体包含固溶体，该 固溶体在具有p型Si3N4晶体结构的氮氧化物晶体中固溶铝元素和从Mn、 Ce及Eu中选择的金属元素M而形成，晶体中的含氧量为0.8质量％以下。另外，在本专利技术的发光装置中，优选第一荧光体通过照射激发光而发 出在波长520nm ~ 550nm范围内具有峰值波长的绿光。在本专利技术的发光装置中，优选第一荧光体通过照射激发光而发出在波 长520nm ~ 535nm范围内具有峰值波长的绿光。在本专利技术的发光装置中，优选金属元素M为Eu，第一荧光体的发光光 谱的半值全幅为55nm以下。在本专利技术的发光装置中，优选发出激发光的半导体发光元件的发光峰 值波长为390nm 480nm。在本专利技术的发光装置中，优选发出激发光的半导体发光元件的发光峰值波长为390nm-420nm。在本专利技术的发光装置中，优选发出激发光的半导体发光元件的发光峰 值波长为400nm ~ 410nm。在本专利技术的发光装置中，优选发出激发光的半导体发光元件的发光峰 值波长为430nm ~ 480nm。在本专利技术的发光装置中，优选发出激发光的半导体发光元件的发光峰 值波长为440nm ~ 450nm。在本专利技术的发光装置中，优选包含通过照射激发光而发出红光的第二 焚光体。在本专利技术的发光装置中，优选第二荧光体通过照射激发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光装置，包括发出激发光的半导体发光元件和吸收所述激发光而发出绿光的第一荧光体，其特征在于，所述第一荧光体包含固溶体，该固溶体在具有β型Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］晶体结构的氮氧化物晶体中固溶铝元素和从Ｍｎ、Ｃｅ及Ｅｕ中选择的金属元素Ｍ而形成，所述晶体中的含氧量为０．８质量％以下。
【技术特征摘要】
JP 2007-5-30 143745/07;JP 2007-12-10 318468/071.一种发光装置，包括发出激发光的半导体发光元件和吸收所述激发光而发出绿光的第一荧光体，其特征在于，所述第一荧光体包含固溶体，该固溶体在具有β型Si3N4晶体结构的氮氧化物晶体中固溶铝元素和从Mn、Ce及Eu中选择的金属元素M而形成，所述晶体中的含氧量为0.8质量％以下。2. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一荧光体通过 照射所述激发光而发出在波长520nm~ 550nm范围内具有峰值波长的绿光。3. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一荧光体通过 照射所述激发光而发出在波长520nm~ 535nm范围内具有峰值波长的绿光。4. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述金属元素M为 Eu，所述第一荧光体的发光光谱的半值全幅为55nm以下。5. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发出所述激发光的所 述半导体发光元件的发光峰值波长为390nm~480nm。6. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发出所述激发光的所 述半导体发光元件的发光峰值波长为390nm~420nm。7. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发出所述激发光的所 述半导体发光元件的发光峰值波长为400nm~410nm。8. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发出所述激发光的所 述半导体发光元件的发光峰值波长为430nm 480nm。9. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发出所述激发光的所 述半导体发光元件的发光峰值波长为440nm 450nm。10. 如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，包含第二荧光体，该 第二荧光体通过照射所述激发光而发出红光。11. 如权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述第二荧光体通 过照射所述激发光而发出在波长600nm 670nm范围内具有峰值波长的红 光。12. 如权利要求IO所述的发光装置，其特征在于，所述第二荧光体的 发光光谱的半值全幅为95nm以下。13. 如权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述第二荧光体包含Eu活化CaAlSiN3。14. 如权利要求IO所述的发光装置，其特征在于，所述第二焚光体包 含Eu活化M2Si5N8 (其中，M为从Mn、 Ce及Eu中选择的金属元素)及 Eu活化Sr2Si5N8中的至少一种。15. 如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥向星，原田昌道，广崎尚登，
申请(专利权)人：夏普株式会社，独立行政法人物质材料研究机构，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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