CN101175833A - 荧光体、荧光体糊及发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供荧光体、荧光体糊和发光元件。荧光体包含式(1)表示的化合物。M1 3(1－x) Eu3xM2 mM3 nO3+m+2n (1)，其中M1是选自由Ba、Sr和Ca组成的组中的至少一种，M2是选自由Mg和Zn组成的组中的至少一种，M3是选自由Si和Ge组成的组中的至少一种，以及m、n、x满足下式：0.9≤m≤1.1、1.8≤n≤2.2以及0.00016≤x＜0.003。荧光体糊含有荧光体、任意的有机粘合剂、和溶剂。发光元件含有荧光体和任意的荧光体的激励源。
Description
技术领域
本发明涉及荧光体、荧光体糊及发光元件。
背景技术
荧光体用于阴极射线管(CRT)、场致发射显示器(FED)、表面电场显示器(SED)之类的电子束激励发光元件；液晶显示器用背光灯、三波长型荧光灯、高负载荧光灯之类的紫外线激励发光元件；等离子体显示器面板(PDP)、稀有气体灯之类的真空紫外线激励发光元件等。电子束激励发光元件、紫外线激励发光元件和真空紫外线激励发光元件由基板、荧光体层和使荧光体层激励发光的激励源构成，通常，荧光体层是通过如下方式形成：混合荧光体、有机粘合剂以及溶剂得到荧光体糊，将该糊涂敷于基板上，并在高温下(例如，500℃)进行热处理。
作为荧光体，已知Me3MgSi2O8:Eu[Me是碱土类金属]之类的各种化合物(例如，特开2004-026922号公报)。
可是，从改善发光元件的性能方面出发，需求发光特性(例如，显示出足够的亮度，且经过热处理形成荧光体层时，亮度的下降较少。)得到改良的荧光体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荧光体，该荧光体显示足够的亮度，并且经热处理形成荧光体层时，亮度的下降较少。本发明的另一目的是提供一种用于形成高亮度的荧光体层的荧光体糊，本发明的目的还在于提供一种高亮度的发光元件。
本发明人等对荧光体进行了锐意研究，结果以至完成本发明。
即，本发明提供含有式(1)表示的化合物的荧光体。
M1 3(1-x)Eu3xM2 mM3 nO3+m+2n(1)
式(1)中，M1为选自由Ba、Sr和Ca组成的组中的至少一种，M2为选自由Mg和Zn组成的组中的至少一种，M3为选自由Si和Ge组成的组中的至少一种，以及m、n、x满足以下条件：
0.9≤m≤1.1、
1.8≤n≤2.2以及
0.00016≤x＜0.003。
本发明提供含有上述荧光体的荧光体糊。
进而本发明提供含有上述荧光体的发光元件。
附图说明
图1表示由荧光体1～5和8～10得到的荧光体的相对亮度与荧光体的Eu量[式(1)中的x值]的关系。(○：荧光体层的相对亮度，●：荧光体的相对亮度)
具体实施方式
荧光体
本发明的荧光体含有上述式(1)表示的化合物。
式(1)中，M1由单独的钡(Ba)、单独的锶(Sr)、单独的钙(Ca)、Ba和Sr的组合、Ba和Ca的组合、Sr和Ca的组合、Ba、Sr和Ca的组合构成。M1优选为选自由Ba、Sr和Ca组成的组中的至少2种，即，由Ba和Sr的组合、Ba和Ca的组合、Sr和Ca的组合、Ba、Sr和Ca的组合构成，进而优选由Ba和Sr的组合、Sr和Ca的组合、Ba、Sr和Ca的组合构成。
M2由单独的镁(Mg)、单独的锌(Zn)、Mg和Zn的组合构成，优选由Mg构成。
M3由单独的硅(Si)、单独的锗(Ge)、Si和Ge的组合构成，优选由Si构成。
m为0.9以上、优选0.93以上、进一步优选0.96以上，且1.1以下、优选1.08以上、进一步优选1.05以下。
n为1.8以上、优选1.9以上，进一步优选1.95以上，且2.2以下、优选2.1以下、进一步优选2.05以下。
x为0.00016以上、优选0.00033以上、进一步优选0.0007以上，且小于0.003、优选0.0027以下、进一步优选0.002以下。
在式(1)表示的化合物中，M1由Ba和Sr的组合构成，M2由Mg构成，M3由Si构成，优选式(2)表示的化合物。
(Ba3-a-3xSraEu3x)MgSi2O8 (2)
式(2)中，a通常为1.5以上，优选2.0以上，进一步优选2.2以上，且通常为2.7以下，优选2.65以下，进一步优选2.6以下。x与上述式(1)中的x相同。
在式(1)表示的化合物中，M1由Ba、Sr和Ca的组合构成，M2由Mg构成，M3由Si构成，优选式(3)表示的化合物。
(Ba3-a-b-3xSraCabEu3x)MgSi2O8 (3)
式(3)中，a通常为1.5以上，优选1.8以上，进一步优选2.0以上，且通常为2.7以下，优选2.6以下，进一步优选2.5以下。b通常大于0，优选0.03以上，进一步优选0.08以上，且通常为0.4以下，优选0.35以下，进一步优选0.25以下。x与上述式(1)中的x相同。而且，a、b、x满足a+b+3x＜3。
另外，在式(1)表示的化合物中，M1由Sr和Ca的组合构成，M2由Mg构成，M3由Si构成，优选式(4)表示的化合物。
(Sr3-c-3xCacEu3x)MgSi2O8(4)
式(4)中，c通常大于0，优选0.00016以上，进一步优选0.03以上，且通常为0.9以下，优选0.8以下，进一步优选0.6以下。x与上述式(1)中的x相同。
荧光体进而还可以含有铝(Al)、钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、钆(Gd)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、铋(Bi)或锰(Mn)。这些元素可以单独含有或含有2种以上。相对于荧光体总重量，这些元素的含量通常为约100ppm以上且约50000ppm以下。
本发明的荧光体通过烧成金属化合物的混合物进行制造即可，所述金属化合物的混合物通过烧成形成含有式(1)所示的化合物和上述活化剂的荧光体，例如，称量金属化合物，得到满足荧光体中的金属元素的摩尔比的混合物，接着对混合物进行烧成即可。
金属化合物是Ca、Sr、Ba、Mg、Zn、Si、Ge、Eu、Al、Sc、Y、La、Gd、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、Mn的化合物，例如，可以是氧化物、或在高温下分解或氧化形成氧化物的氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、卤化物、草酸盐即可。如下所述，替代添加卤化物作为助熔剂，可以使用金属卤化物作为金属化合物，进而可以优选使用金属氟化物、金属氯化物。
荧光体通过烧成金属化合物的混合物进行制造即可，所述金属化合物的混合物通过烧成形成式(1)所示的化合物，例如，称量金属化合物并进行混合，得到与荧光体中的金属元素的比例相同的金属化合物的混合物，对金属化合物的混合物进行烧成来制造荧光体即可。例如，对于以(Ba0.495Sr2.5Eu0.005)MgSi2O8表示的化合物，将BaCO3、SrCO3、MgO、SiO2、Eu2O3混合，得到Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为0.495∶2.5∶1.0∶2.0∶0.005的金属化合物的混合物，对该金属化合物的混合物进行烧成即可。
对于以Sr2.895Ca0.1Eu0.005MgSi2O8表示的化合物，将SrCO3、CaCO3、MgO、SiO2、Eu2O3混合，得到Sr∶Ca∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为2.895∶0.1∶1.0∶2.0∶0.005的金属化合物的混合物，对该金属化合物的混合物进行烧成即可。
对于以Ba0.995Sr2Eu0.005MgSi2O8表示的化合物，将BaCO3、SrCO3、MgO、SiO2、Eu2O3混合，得到Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为0.995∶2.0∶1.0∶2.0∶0.005的金属化合物的混合物，对该金属化合物的混合物进行烧成即可。
可以使用例如球磨机、V型混合机、搅拌机之类的装置进行混合。当金属化合物的混合物含有在高温下分解或氧化形成氧化物的金属的氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、卤化物、草酸盐时，在烧成前可以预烧混合物。预烧可以在约400℃以上、且低于约1200℃、优选低于1100℃下进行，预烧在惰性气体气氛下、氧化性气氛下、还原性气氛下均可进行。另外，也可以对预烧后的混合物进行粉碎。
例如，在下述条件下进行预烧即可。
温度：约900℃以上、优选约1100℃以上，且约1500℃以下、优选约1400℃以下；
保温时间：约0.5小时以上，约100小时以内；
气氛：含有约0.1～约10体积％氢气的氮气、含有约0.1～约10体积％氢气的氩气等还原性气体。
在本制造方法中，在烧成前可以在金属化合物的混合物中添加炭。通过添加炭，使烧成在更加强的还原性气氛下进行。进而，在烧成前，可以在金属化合物的混合物中添加助熔剂。通过添加助熔剂，能得到高结晶度的荧光体或平均粒径较大的荧光体。助熔剂是例如，LiF、NaF、KF、LiCl、NaCl、KCl、Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、NH4Cl、NH4I、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2、MgI2、CaI2、SrI2、BaI2。烧成通常进行一次即可，也可以进行2次以上。
可以对荧光体进行粉碎、洗涤或分级。在可调整荧光体的粒度的装置中进行粉碎、分级即可，例如，采用球磨机、喷射磨进行粉碎即可，使用筛、旋风分离器进行分级即可。
上述荧光体在电子束、紫外线或真空紫外线的照射下发出足够亮度的蓝色光，而且形成了荧光体层时，由于亮度降低较少而得到高亮度的荧光体层，因此上述荧光体适合用于CRT、FED、SED之类的电子束激励发光元件；液晶显示器用背光灯、三波长型荧光灯、高负载荧光灯之类的紫外线激励发光元件；PDP、稀有气体灯之类的真空紫外线激励发光元件。另外，由于荧光体显示出足够的亮度，因而可以用于白色LED。
荧光体糊
本发明的荧光体糊含有上述荧光体，通常含有荧光体、粘合剂以及溶剂等有机物。
粘合剂是例如，纤维素系树脂(乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素、乙酰纤维素、丙酸纤维素酯、羟丙基纤维素、丁基纤维素、苄基纤维素、改性纤维素等)、丙烯酸系树脂(丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、苯氧基丙烯酸酯、苯氧基甲基丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、异冰片甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈等单体中的至少一种聚合物)、乙烯-乙酸乙烯共聚物树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、丙二醇、聚氧化乙烯、氨基甲酸酯系树脂、三聚氰胺系树脂、酚醛树脂。
相对于100重量份荧光体，粘合剂的量通常为约0.01重量份以上、优选为约0.1重量份以上、进一步优选为1重量份以上，且通常为约100重量份以下、优选为约80重量份以下、进一步优选为约50重量份以下。
溶剂是，例如一元醇中的高沸点的物质；乙二醇或甘油所代表的二元醇或三元醇等多元醇；醇经醚化或酯化而成的化合物(乙二醇单烷基醚、乙二醇二烷基醚、乙二醇烷基醚乙酸酯、二甘醇单烷基醚乙酸酯、二甘醇二烷基醚、丙二醇单烷基醚、丙二醇二烷基醚、丙二醇烷基乙酸酯)。
相对于100重量份荧光体，溶剂的量通常为约80重量份以上、优选为约100重量份以上，且通常为约400重量份以下、优选为300重量份以下。
荧光体糊可以含有其它荧光体。作为其它荧光体，可以举出发红色光的荧光体、发绿色光的荧光体、还有上述荧光体以外的发蓝色光的荧光体。
对于发红色光的荧光体，只要是在紫外线之类的光的照射下发出红色光的荧光体即可，可以举出例如，三价的铕活化氧化钇(Y2O3:Eu)、三价的铕活化氧硫化钇(Y2O2S:Eu)。
对于发绿色光的荧光体，只要是在光照射下发出绿色光的荧光体即可，可以举出例如，铈、铽活化磷酸镧(LaPO4:Ce、Tb)、铽活化铈-铽-镁-铝((CeTb)MgAl11O19:Tb)、铽活化硼酸钇(YBO3:Tb)、锰活化硅酸锌(Zn2SiO4:Mn)。
对于其它的发蓝色光的荧光体，只要是在光照射下发出蓝色光的荧光体即可，可以举出例如，铕活化锶磷酸盐Sr5(PO4)3Cl:Eu、铕活化锶-钡-钙磷酸盐(Sr，Ca，Ba)5(PO4)3Cl:Eu、铕活化钡-镁-铝BaMg2Al16O27:Eu、BaMgAl10O17:Eu。
例如像特开平10-255671号公报记载的那样，采用将荧光体、粘合剂和溶剂混炼的方法制备荧光体糊即可。使用例如球磨机或三辊机进行混炼即可。
荧光体糊用于形成显示高亮度的荧光体层。
荧光体层通过例如包含下述工序(i)和(ii)的方法来形成即可。
(i)将荧光体糊涂敷在基板上的工序；
(ii)对得到的基板进行热处理的工序。
对于基板，例如，材质可以是玻璃、树脂薄膜，形状可以是板状、容器状或是柔性的。
对于涂敷，使用例如丝网印刷法、喷墨法进行即可。
对于热处理，在使荧光体糊中的有机物挥发、燃烧或分解，且荧光体的特性(发光性能等)不受到损害的条件下进行即可，通常在约300℃～约600℃下进行加热即可。在涂敷后、热处理前，可以将基板在室温(约25℃)～约300℃下进行干燥。
上述荧光体糊提供在电子束、紫外线或真空紫外线的照射下显示出高亮度的荧光体层，因此可适用于电子束激励发光元件、紫外线激励发光元件、真空紫外线激励发光元件。
发光元件
本发明的发光元件含有上述荧光体，通常含有荧光体和激励荧光体的激励源。
发光元件是，例如CRT、FED、SED之类的电子束激励发光元件；液晶显示器用背光灯、三波长型荧光灯、高负载荧光灯之类的紫外线激励发光元件；PDP、稀有气体灯之类的真空紫外线激励发光元件，优选真空紫外线激励发光元件。
对于电子束激励发光元件，激励源是电子枪或电子发射部，对于紫外线激励发光元件和真空紫外线激励发光元件，激励源是施加电压的放电空间部。
对于高负载荧光灯(灯的管壁的单位面积的耗电量较大的小型荧光灯)，例如像特开平10-251636号公报记载的那样，采用包含工序(a-1)～(a-7)的方法制造即可。
(a-1)对发红色光的荧光体、发绿色光的荧光体以及上述发蓝色光的荧光体进行称量以达到作为发光元件的发光色所要求的颜色(例如，白色)，将这些荧光体与溶剂(例如，聚氧化乙烯水溶液)混合得到涂敷液的工序；
(a-2)将涂敷液涂敷于玻璃灯泡的内表面的工序；
(a-3)在约300℃～约600℃下对得到的玻璃灯泡进行热处理，形成荧光体层的工序；
(a-4)将电极安装在玻璃灯泡的端部并进行密封的工序；
(a-5)对灯泡内进行排气，并充入低压的稀有气体(Ar、Kr、Ne等)和汞的工序；
(a-6)封住排气管形成放电空间的工序；
(a-7)安装灯头的工序。
对于高负载荧光灯以外的紫外线激励发光元件(例如，液晶显示器用背光灯)，也同样按照例如特开2005-068403记载的方法进行制造即可。
对于PDP，正如特开平10-195428号公报记载的，采用包含工序(b-1)～(b-4)方法进行制造即可。
(b-1)对于发绿色光的荧光体、发红色光的荧光体以及上述发蓝色光的荧光体，分别将荧光体、粘合剂和溶剂进行混合，制成荧光体糊的工序；
(b-2)在背面基板的内表面的以隔壁隔开，且具备地址电极的条纹状基板表面和隔壁面，分别涂敷(通过丝网印刷等)用于发蓝色光的荧光体糊、用于发红色光的荧光体糊和用于发绿色光的荧光体糊，在约300℃～约600℃的温度范围内进行烧成，从而形成荧光体层的工序；
(b-3)在得到的荧光体层上设置正交方向的透明电极和汇流(Bus)电极，将内表面设有介电体层和保护层的表面玻璃基板进行重叠并进行粘合的工序；
(b-4)将背面基板和表面玻璃基板所包围的内部进行排气并充入减压的稀有气体(Xe、Ne等)，从而形成放电空间的工序。
除了使用上述荧光体糊作为原料以外，稀有气体灯也通过采用与公知的方法同样的操作进行制造即可。
对于FED，正如特开2002-138279号公报记载的，采用包含工序(c-1)～(c-4)方法进行制造即可。
(c-1)对于绿色荧光体、红色荧光体以及上述蓝色荧光体，分别将荧光体、粘合剂和溶剂进行混合，制成荧光体糊的工序；
(b-2)在玻璃基板上涂敷各种液体，并进行干燥，形成各荧光体层以制作面板(face plate)的工序；
(c-3)通过支撑框将面板和形成有多个电子发射部的后板(rear plate)组装的工序；
(c-4)对面板和后板之间的间隙进行真空排气并密封的工序。
SED采用与FED同样的方式进行制造即可，例如采用特开2002-83537号公报的0182-0189段所公开的方法进行制造即可。
另外，发光元件可以是含有荧光体和LED的白色LED。LED是荧光体的激励源，例如，发出波长200nm～410nm的光的紫外LED，发出波长410～550nm的光的蓝色LED，优选蓝色LED。LED使用市售品即可。
白色LED通过以下方法进行制造即可：例如，将荧光体和树脂(环氧树脂、聚碳酸酯、硅橡胶之类的透明树脂)混合，用得到的分散有荧光体的树脂包围LED的方法(例如，特开平5-152609号公报、特开平7-99345号)；用树脂(环氧树脂之类的透明树脂)密封LED，并在其上固定荧光体的方法(例如，特开平11-31845号公报、特开2002-226846号公报)。
实施例
通过实施例对本发明进行更详细的说明，但是本发明并不受这些实施例的限定。
荧光体糊的制备：将33重量份荧光体、7重量份乙基纤维素、以及60重量份的二甘醇单正丁基醚和二甘醇单正丁基醚乙酸酯的混合物进行混炼，制备荧光体糊。
荧光体层的形成：在玻璃基板上涂敷荧光体糊，在100℃下进行干燥，接着，在大气气氛下，在500℃进行热处理30分钟，形成厚度约20μm的荧光体层。
亮度的测定：将荧光体(或者形成有荧光体层的玻璃基板)放置在6.7Pa(5×10-2torr)以下的真空槽内，使用146nm灯(Ushio電机社制造，H0012型)照射真空紫外线，使用分光辐射计(株式会社Topcon制造SR-3)测定发光亮度。
荧光体的组成分析：使用GD-MS分析装置(辉光放电质量分析装置，装置名VG9000，VG Elemental公司制造)，获得荧光体的组成。
参照例1
称量碳酸钡(日本化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碳酸锶(堺化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)和氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)，用干式球磨机混合4小时，得到Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为0.4999∶2.5∶1.0∶2.0∶0.0001的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到由以(Ba0.4999Sr2.5Eu0.0001)MgSi2O8表示的化合物构成的荧光体1。荧光体1的各物性列于表1中。
实施例1
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.4995∶2.5∶1.0∶2.0∶0.0005以外，进行与参照例1同样的操作，得到由以(Ba0.4995Sr2.5Eu0.0005)MgSi2O8表示的化合物构成的荧光体2。荧光体2的评价结果列于表1中。
实施例2
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.499∶2.5∶1.0∶2.0∶0.001以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体3。荧光体3的各物性列于表1中。
实施例3
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.497∶2.5∶1.0∶2.0∶0.003以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体4。荧光体4的各物性列于表1中。
实施例4
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.495∶2.5∶1.0∶2.0∶0.005以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体5。荧光体5的各物性列于表1中。
实施例5
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.495∶2.5∶1.05∶2.0∶0.005以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体6。荧光体6的各物性列于表1中。
实施例6
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.495∶2.5∶0.98∶1.97∶0.005以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体7。荧光体7的各物性列于表1中。
实施例7
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.492∶2.5∶1.0∶2.0∶0.008以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体8。荧光体8的各物性列于表1中。
比较例2
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.49∶2.5∶1.0∶2.0∶0.01以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体9。荧光体9的各物性列于表1中。
比较例3
除了将Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.48∶2.5∶1.0∶2.0∶0.02以外，进行与参照例1同样的操作，得到荧光体10。荧光体10的各物性列于表1中。
表1荧光体的各物性
| 组成 | 式(1)中的x值 | ||
| 参照例1 | 荧光体1 | (Ba0.4999Sr2.5Eu0.0001)MgSi2O8 | 0.0000333 |
| 实施例1 | 荧光体2 | (Ba0.4995Sr2.5Eu0.0005)MgSi2O8 | 0.000167 |
| 实施例2 | 荧光体3 | (Ba0.499Sr2.5Eu0.001)MgSi2O8 | 0.000333 |
| 实施例3 | 荧光体4 | (Ba0.497Sr2.5Eu0.003)MgSi2O8 | 0.001 |
| 实施例4 | 荧光体5 | (Ba0.495Sr2.5Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例5 | 荧光体6 | (Ba0.495Sr2.5Eu0.005)Mg1.05Si2O8.05 | 0.00167 |
| 实施例6 | 荧光体7 | (Ba0.495Sr2.5Eu0.005)Mg0.98Si1.97O7.92 | 0.00167 |
| 实施例7 | 荧光体8 | (Ba0.492Sr2.5Eu0.008)MgSi2O8 | 0.00267 |
| 比较例1 | 荧光体9 | (Ba0.49Sr2.5Eu0.01)MgSi2O8 | 0.00333 |
| 比较例2 | 荧光体10 | (Ba0.48Sr2.5Eu0.02)MgSi2O8 | 0.00667 |
表1荧光体的各物性(续)
| 荧光体的相对亮度LP | 荧光体层的相对亮度LF | 亮度比LF/LP(％) | |
| 荧光体1 | 100 | 81 | 81 |
| 荧光体2 | 102 | 99 | 97 |
| 荧光体3 | 107 | 102 | 95 |
| 荧光体4 | 127 | 117 | 92 |
| 荧光体5 | 136 | 106 | 78 |
| 荧光体6 | 121 | 98 | 81 |
| 荧光体7 | 138 | 101 | 73 |
| 荧光体8 | 138 | 97 | 71 |
| 荧光体9 | 139 | 89 | 64 |
| 荧光体10 | 144 | 87 | 60 |
*亮度LP和LF是以荧光体1的亮度为100并以相对值表示的亮度。
实施例8
称量碳酸钡(日本化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碳酸钙(宇部Material株式会社制造，纯度99.9％)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)和氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)，用干式球磨机混合4小时，得到Ba∶Ca∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为0.995∶2.0∶0∶1.0∶2.0∶0.005的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到荧光体11。荧光体11的各物性列于表2中。
实施例9
称量碳酸钡(日本化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碳酸锶(堺化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)和氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)，用干式球磨机混合4小时，得到Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为0.995∶2.0∶1.0∶2.0∶0.005的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到荧光体12。荧光体12的各物性列于表2中。
实施例10
称量碳酸钙(宇部Material株式会社制造，纯度99.9％)、碳酸锶(堺化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)和氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)，用干式球磨机混合4小时，得到Sr∶Ca∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为2.895∶0.1∶1.0∶2.0∶0.005的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到荧光体13。荧光体13的各物性列于表2中。
实施例11
除了将Ba∶Ca∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为2.895∶0.1∶1.0∶2.0∶0.005以外，进行与实施例8同样的操作，得到荧光体14。荧光体14的各物性列于表2中。
实施例12
称量碳酸钡(日本化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碳酸钙(宇部Material株式会社制造，纯度99.9％)、碳酸锶(堺化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)和氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)，用干式球磨机混合4小时，得到Ba∶Sr∶Ca∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为0.395∶2.5∶0.1∶1.0∶2.0∶0.005的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到荧光体15。荧光体15的各物性列于表2中。
实施例13
除了将Ba∶Sr∶Ca∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.295∶2.5∶0.2∶1.0∶2.0∶0.005以外，进行与实施例12同样的操作，得到荧光体16。
实施例14
除了将Ba∶Sr∶Ca∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比变更为0.495∶2.1∶0.4∶1.0∶2.0∶0.005以外，进行与实施例12同样的操作，得到荧光体17。
实施例15
称量碳酸钡(日本化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、氯化锶六水合物(堺化学工业株式会社制造，纯度99.9％)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)和氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)，用干式球磨机混合4小时，得到Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu的摩尔比为0.495∶2.5∶1.0∶2.0∶0.005的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到荧光体18。荧光体18的各物性列于表2中。
另外，相对于总重量，荧光体18的Cl含量为900ppm。
实施例16
称量碳酸钡(日本化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、氯化锶六水合物(堺化学工业株式会社制造，纯度99.9％)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)、氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)和氧化钇(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)，用干式球磨机混合4小时，得到Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu∶Y的摩尔比为0.495∶2.5∶1.0∶2.0∶0.005∶0.01的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到荧光体19。荧光体19的各物性列于表2中。
另外，相对于总重量，荧光体19的Y含量为1800ppm。
实施例17
称量碳酸钡(日本化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、氯化锶六水合物(堺化学工业株式会社制造，纯度99.9％)、碱性碳酸镁(协和化学工业株式会社制造，纯度99％以上)、二氧化硅(日本Aerosil株式会社制造，纯度99.99％)、氧化铕(信越化学工业株式会社制造，纯度99.99％)和氢氧化铝(住友化学株式会社制造，纯度99％以上)，用干式球磨机混合4小时，得到Ba∶Sr∶Mg∶Si∶Eu∶Al的摩尔比为0.495∶2.5∶1.0∶2.0∶0.005∶0.02的混合物，将该混合物放入氧化铝舟皿，在由98体积％氮气-2体积％氢气的混合气体构成的还原气氛下，在1200℃下烧成2小时，得到荧光体20。荧光体20的各物性列于表2中。
另外，相对于总重量，荧光体20的Al含量为1100ppm。
表2荧光体的各物性
| 组成 | 式(1)中的x值 | ||
| 实施例8 | 荧光体11 | (Ba0.995Ca2Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例9 | 荧光体12 | (Ba0.995Sr2Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例10 | 荧光体13 | (Sr2.895Ca0.1Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例11 | 荧光体14 | (Ba2.895Ca0.1Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例12 | 荧光体15 | (Ba0.395Sr2.5Ca0.1Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例13 | 荧光体16 | (Ba0.295Sr2.5Ca0.2Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例14 | 荧光体17 | (Ba0.495Sr2.1Ca0.4Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例15 | 荧光体18 | (Ba0.495Sr2.5Eu0.005)MgSi2O8 | 0.00167 |
| 实施例16 | 荧光体19 | (Ba0.495Sr2.5Eu0.005)MgSi2O8(Y为1800ppm) | 0.00167 |
| 实施例17 | 荧光体20 | (Ba0.495Sr2.5Eu0.005)MgSi2O8(Al为1100ppm) | 0.00167 |
表2荧光体的各物性(续)
| 荧光体的相对亮度LP | 荧光体层的相对亮度LF | 亮度比LF/LP(％) | |
| 荧光体11 | 105 | 83 | 79 |
| 荧光体12 | 129 | 104 | 81 |
| 荧光体13 | 143 | 119 | 83 |
| 荧光体14 | 138 | 106 | 77 |
| 荧光体15 | 146 | 115 | 79 |
| 荧光体16 | 131 | 111 | 85 |
| 荧光体17 | 119 | 90 | 76 |
| 荧光体18 | 149 | 138 | 93 |
| 荧光体19 | 130 | 114 | 88 |
| 荧光体20 | 108 | 92 | 85 |
*亮度LP和LF是以荧光体1的亮度为100并以相对值表示的亮度。
本发明的荧光体显示足够的亮度，并且经热处理形成荧光体层时可以得到高亮度的荧光体层，因此可适用于电子束激励发光元件、紫外线激励发光元件、真空紫外线激励发光元件。
Claims (14)
1.一种荧光体，该荧光体包含式(1)表示的化合物，
M1 3(1-x)Eu3xM2 mM3 nO3+m+2n(1)，
式(1)中，M1为选自由Ba、Sr和Ca组成的组中的至少一种，
M2为选自由Mg和Zn组成的组中的至少一种，
M3为选自由Si和Ge组成的组中的至少一种，以及
m、n、x满足下式：
0.9≤m≤1.1、
1.8≤n≤2.2以及
0.00016≤x＜0.003。
2.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述M1为选自由Ba、Sr和Ca组成的组中的至少两种。
3.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述M2是Mg。
4.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述M3是Si。
5.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述荧光体包含式(2)表示的化合物，
(Ba3-a-3xSraEu3x)MgSi2O8(2)
式(2)中，a、x满足下式：
1.5≤a≤2.7以及
0.00016≤x＜0.003。
6.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述荧光体由式(3)表示的化合物构成，
(Ba3-a-b-3xSraCabEu3x)MgSi2O8(3)
式(3)中，a、b、x满足下式：
1.5≤a≤2.7、
0＜b≤0.4、
0.00016≤x＜0.003以及
a+b+3x＜3。
7.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述荧光体包含式(4)表示的化合物，
(Sr3-c-3xCacEu3x)MgSi2O8(4)
式(4)中，c、x满足下式：
0＜c≤0.9以及
0.00016≤x＜0.003。
8.根据权利要求1所述的荧光体，其中，所述荧光体进一步包含由Al、Sc、Y、La、Gd、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi和Mn组成的组中的至少一种。
9.一种荧光体糊，该荧光体糊包含权利要求1～8中任意一项所述的荧光体。
10.根据权利要求9所述的荧光体糊，其中，所述荧光体糊进一步包含有机粘合剂和溶剂。
11.一种荧光体层的形成方法，该方法包括工序(i)和(ii)，
(i)将荧光体糊涂敷在基板上的工序；
(ii)对得到的基板进行热处理的工序。
12.一种发光元件，该发光元件包含权利要求1～8中任意一项所述的荧光体。
13.根据权利要求12所述的发光元件，其中，所述发光元件进一步包含荧光体的激励源。
14.根据权利要求12所述的发光元件，其中，所述发光元件是选自电子束激励发光元件、紫外线激励发光元件、真空紫外线激励发光元件和白色LED中的发光元件。
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