CN102300955A - α型赛隆荧光体、其制造方法及发光装置 - Google Patents

α型赛隆荧光体、其制造方法及发光装置 Download PDF

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川越美满
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Abstract

一种α型赛隆荧光体，其特征在于，该α型赛隆荧光体用通式：(M)x(Eu)y(Si，Al)12(O，N)16表示，其中M是选自由Li、Mg、Ca、Y和除La与Ce以外的镧系元素组成的组中的、至少包括Ca的一种以上的元素，氧含量为1.2质量％以下，构成α型赛隆的初级颗粒是柱状化的，该α型赛隆荧光体在以具有250～500nm的波长的紫外线或可见光作为激发源时，显示在595～630nm范围的波长区具有峰的荧光特性。

Description

α型赛隆荧光体、其制造方法及发光装置
技术领域
本发明涉及被紫外线至蓝色光激发、发出橙色至红色光的α型赛隆荧光体、其制造方法及利用了α型赛隆荧光体的发光装置。
背景技术
作为氮化物、氮氧化物荧光体，已知α型赛隆荧光体不仅荧光发光效率优异，而且温度特性也优异。尤其，用铕活化了的α型赛隆荧光体在紫外至蓝色的宽波长区域被激发、产生黄色～橙色的发光，因此对其作为代替YAG:Ce的黄色荧光体或色温低的白炽灯色LED(Light Emitting Diode，发光二极管)用荧光体的应用进行了研究(专利文献1、2，非专利文献1)。
α型赛隆具有如下结构：α型氮化硅晶体的一部分Si-N键被Al-N键和Al-O键置换，为了保持电中性而在晶格间侵入固溶有特定元素(Ca、以及Li、Mg、Y、或者除La与Ce以外的镧系元素)。所侵入固溶的一部分元素成为发光中心的元素，从而表现发光特性。
α型赛隆例如可以对由氮化硅、氮化铝和包括发光中心的侵入固溶元素的氧化物构成的混合粉末在氮气气氛中进行加热处理来合成。其中，作为侵入固溶元素的氧化物，也包括通过加热处理而形成氧化物的化合物。由于该合成方法使用氧化物原料，因此必然会合成固溶有一定程度的氧的α型赛隆。在为固溶有Ca和作为发光中心的Eu的、荧光特性优异的α型赛隆荧光体的情况下，固溶有一定程度的氧的α型赛隆的发光颜色为黄色～橙色(荧光峰波长为580nm左右)。
与此相对，与前述那样的公知的α型赛隆相比，使用氮化钙作为钙原料所合成的氧含有率低的α型赛隆可以固溶高浓度的钙。尤其已知，在Ca固溶浓度高的情况下，可得到与使用氧化物原料的以往组成相比在更高波长侧(595nm以上)具有荧光峰波长的荧光体(专利文献3)。另外，虽然不是α型赛隆，但报告了氧含量低的氮化物荧光体(专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3668770号公报
专利文献2：日本特开2003-124527号公报
专利文献3：日本特开2005-307012号公报
专利文献4：日本特开2006-28295号公报
非专利文献
非专利文献1：Ken Sakuma等人，“Warm-whitelight-emitting diode with yellowish orange SiAlON ceramicphosphor”，OPTICS LETTERS，29(17)，2001-2003(2004)
发明内容
发明要解决的问题
本发明的第一目的在于提供在595nm以上的波长具有荧光峰的、氧含有率低的α型赛隆荧光体，该荧光体的发光效率要优于以往。本发明的第二目的是提供制造荧光特性优异、初级颗粒大、结晶性良好的α型赛隆荧光体的方法。第三目的在于提供利用了该α型赛隆荧光体的、发光特性良好的发光装置。
用于解决问题的方案
关于用Eu2+活化了的、氧含有率低的Ca-α-赛隆荧光体粉末的制造，本发明人等着眼于氮化钙原料粉末进行了研究。结果发现，作为氮化钙粉末中含有的杂质的氧会对α型赛隆的晶粒生长行为产生较大影响。基于这一认识，进一步开展研究，结果，通过使来源于钙的氧量在适当的范围，可以得到由长径比高且粒径大、表面平滑的颗粒构成的荧光体。于是发现，使基本由单一的晶体构成的初级颗粒扩展而得到的、由长径比高且粒径大、表面平滑的颗粒构成的α型赛隆荧光体具有优异的荧光特性，从而完成了本发明。
即，本发明为一种α型赛隆荧光体，其特征在于，该α型赛隆荧光体用通式：(M)x(Eu)y(Si，Al)12(O，N)16表示，其中M是选自由Li、Mg、Ca、Y和除La与Ce以外的镧系元素组成的组中的、至少包括Ca的一种以上的元素，氧含量为1.2质量％以下，构成α型赛隆的初级颗粒是柱状化的。优选为初级颗粒的平均长径比为2以上且50以下的α型赛隆荧光体。
另外，一种α型赛隆荧光体，其特征在于，构成前述荧光体的α型赛隆的晶格常数a在0.785～0.800nm的范围，晶格常数c在0.570～0.580nm的范围，Eu含量为0.2～1.7质量％。优选的是，一种α型赛隆荧光体，其特征在于，通过以具有250～500nm的波长的紫外线或可见光作为激发源进行照射，其显示在595～630nm范围的波长区具有峰的荧光特性。
本发明的α型赛隆荧光体是通过将前述α型赛隆破碎或粉碎而得到的粉末状的α型赛隆荧光体，其通过激光衍射散射法测定的粒径分布50体积％粒径(D50)为5μm以上且20μm以下。优选的是，其通过激光衍射散射法测定的粒径分布10体积％粒径(D10)为2μm以上且15μm以下，且粒径分布90体积％粒径(D90)为6μm以上且50μm以下。
本发明的α型赛隆荧光体的制造方法制造用通式：(M)x(Eu)y(Si，Al)12(O，N)16(其中M为Li、Mg、Ca、Y和镧系元素(除La与Ce以外))表示的α型赛隆荧光体，其特征在于，对将CaO/Ca3N2(摩尔比)调整至0.04～0.3的范围的Ca原料进行加热处理和煅烧。
另外，本发明为一种发光装置，其具备光源、和通过接受来自光源的光的照射而发出可见光的一种以上的荧光体，其特征在于，其至少使用前述荧光体。
发明的效果
本发明的氧含有率低的α型赛隆荧光体由于初级颗粒大，结晶性良好，因此荧光特性优异，并且长径比高，因而颗粒间的烧结力弱，通过破碎·粉碎处理，可以容易地解离二次颗粒。因此，可以抑制由粒度调节工序中的粉碎所导致的晶体缺陷生成，因而根据本发明的α型赛隆荧光体，即使制成粉末状，也能维持初始的优异荧光特性。
通过本发明的制造方法，可以得到荧光特性优异、初级颗粒大、结晶性良好且具有优异荧光特性的α型赛隆荧光体。
另外，本发明的发光装置使用本发明的具有优异荧光特性的α型赛隆荧光体，因此可获得良好的发光特性。
附图说明
图1为示出本发明的实施例1的荧光体的扫描型电子显微镜(SEM)像的图。
图2为示出比较例1的荧光体的SEM像的图。
图3为示出测定实施例1的荧光体的波长600nm的荧光强度时的激发光谱的图。
图4为示出实施例2的荧光体的SEM像的图。
具体实施方式
以下给出几个实施例来详细说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例，可以在权利要求书所记载的发明的范围内进行各种变形，不用说，这些变形也包括在本发明的范围内。
α型赛隆是α型氮化硅中的一部分Si-N键被置换成Al-N键和Al-O键、并为了保持电中性而在晶格内侵入有特定的阳离子的固溶体，其用通式Mz(Si，Al)12(O，N)16表示。在这里，M是可侵入到晶格内的元素，是Li、Mg、Ca、Y和除La与Ce以外的镧系元素。M的固溶量z值是由Si-N键的Al-N键置换率决定的数值。
为了使α型赛隆表现荧光特性，需要使一部分M为可固溶且可成为发光中心的元素。尤其，若使用Ca作为M，则α型赛隆的晶体可在宽组成范围内稳定化，通过选择成为发光中心的Eu作为一部分M，可得到被紫外～蓝色的宽波长区的光激发、显示黄色～橙色的可见发光的荧光体。
发光波长根据α型赛隆的固溶组成，即Si-N键、Al-N键以及Al-O键置换率(分别记为m值和n值)和Eu固溶浓度而变化。通过提高作为发光中心的Eu固溶浓度，发光波长会偏移至长波长侧，但由于该偏移量小，还伴有发光强度的变化，因此不适合作为控制因子。固溶在α型赛隆的晶格内的Eu以二价阳离子的形式存在，其激发和荧光取决于4f-5d跃迁，发光波长受Eu2+的配位环境的影响大。因此，通过控制α型赛隆的固溶组成，可以在维持发光强度的状态下进行宽范围的发光波长控制。
在α型赛隆中，通过增大m值、减小n值，可以使发光波长偏移至长波长侧。n值越小，则热力学上可维持α型赛隆的m值的范围越宽。即，减小晶体内的氧量是有利的，因此，本发明的α型赛隆荧光体的氧含量优选超过0且为1.2质量％以下。
用通式：(M)x(Eu)y(Si，Al)12(O，N)16表示的α型赛隆的固溶组成是通过式中的x和y以及与它们相关的Si/Al比、O/N比来表示的。合成的α型赛隆由于与α型赛隆不同的第二结晶相、不可避免存在的非晶相而无法通过组成分析等来严密地规定固溶组成。关于α型赛隆的固溶组成，已知与其晶格尺寸具有密切关系。换言之，通过确定晶格常数，可以确定α型赛隆的真实固溶组成。根据本发明人等的研究，在α型赛隆的晶格常数a在0.785～0.800nm的范围，晶格常数c在0.570～0.580nm的范围时，可得到595nm以上的荧光峰波长。作为发光中心的Eu含量优选为0.2～1.7质量％。Eu含量少于0.2质量％时，对发光的贡献小，超过1.7质量％时，会由Eu2+之间的能量传输引起荧光的浓度消光，因而不优选。
此外，作为存在于荧光体中的结晶相，优选α型赛隆单相，在不对发光特性产生影响的情况下，即使含有微量的β型赛隆、氮化铝及其多型体等的结晶相也没有问题。
通常，α型赛隆可通过将由氮化硅、氮化铝和侵入固溶元素构成的混合粉末在高温的氮气气氛中加热来使其反应而得到。在升温的过程中，一部分构成成分形成液相，物质会经由该液相而移动，从而生成α型赛隆固溶体。因此，合成后的α型赛隆的多个等轴状的初级颗粒烧结而形成块状的二次颗粒。此外，在本说明书中，初级颗粒表示可用电子显微镜等观察到的能单独存在的最小颗粒。
本发明人等研究了发光特性与颗粒性状之间的关系，获得了通过将α型赛隆形成柱状颗粒会提高发光特性这一认识，从而完成了本发明。
即，本发明的荧光体的特征在于初级颗粒是柱状化的。柱状化的颗粒为接近单晶的状态，并且结晶性优异，因此可以抑制缺陷等的光吸收。另外，柱状化的颗粒的接触面积小，因此具有抑制颗粒之间的烧结的效果。在白色LED等中，荧光体被分散在树脂中使用，因此需要为适度的粒度。由等轴状颗粒构成的二次颗粒所构成的α型赛隆的粒度大于作为荧光体所需的粒度，因此需要进行粉碎和分级处理。
二次颗粒是非常牢固的，不仅需要强力的粉碎，还会在粉碎过程中产生给发光特性带来不良影响的缺陷。本发明的荧光体的初级颗粒间的结合弱，因此可以用弱的粉碎力使初级颗粒分散而尽可能地抑制缺陷生成，并且可以抑制粒度调节时发光特性的降低。
表示初级颗粒的柱状化程度的长径比(用颗粒的长轴长度除以短轴长度而得到的值)优选为2以上且50以下。这是因为，长径比小于2时，前述良好的结晶性、颗粒间烧结抑制效果会减小，长径比超过50时，所合成的α型赛隆的粉碎性会由于纤维状颗粒的缠绕显著变差。
接着，举例说明合成本发明的α型赛隆荧光体的方法。
在α型赛隆的合成过程中，主要是一部分原料粉末发生反应而形成液相、各元素经由该液相而移动，从而进行固溶体形成和晶粒生长。因此，在合成过程中生成的液相对颗粒形态的影响大。本发明人除了固溶体的组成以外还着眼于颗粒形态，研究了原料粉末的组成比等，结果发现，颗粒形态会由于Ca原料的氮化物与氧化物(包括加热而形成氧化物的化合物)的比率及其总量而大幅变化。关于该比率，会由于Si/Al比而不同，因此不能一概而定，但Ca含量越高越优选，具体而言，在前述通式中优选x+y＞1.5。另外，在Ca原料中主要使用氮化钙(Ca3N2)粉末，考虑到其中必然含有的氧化物，优选使Ca原料中的CaO/Ca3N2比(摩尔比)为0.04～0.3的范围。通过使其在该范围内，可以使长径比为2以上且50以下。超过该范围时，初级颗粒会变细或者会烧结，因而不优选。
另外，为了得到长径比高的颗粒，使Ca固溶是有效的，而也可以将一部分Ca置换成Li、Mg、Y和镧系元素(除Le与Ce以外)、进行发光光谱的微调。
作为除上述以外的原料，使用氮化硅、氮化铝和Eu化合物的粉末。关于Eu化合物，为了减少体系内的氧量，氮化铕是优选的，但由于添加量少，因此也可以是氧化铕、加热后形成氧化铕的化合物。
另外，适量添加预先合成的α型赛隆粉末作为原料时，其成为晶粒生长的基点，可以得到短轴径较大的α型赛隆。
前述各原料的混合可以采用干式混合方法、在基本不与原料各成分反应的惰性溶剂中湿式混合之后除去溶剂的方法等。作为用于混合各原料的混合装置，可适宜地利用V型混合机、摇摆式混合机、球磨机、振动磨等。然而，对于在大气中不稳定的氮化钙的混合，由于其水解、氧化会影响合成品特性，因此优选在惰性气氛的手套式操作箱(glove box)内进行。
可以如下得到荧光体：将混合成所需的组成而得到的粉末(以下简称为原料粉末)填充到反应性低的材质的容器、例如氮化硼制容器内，在氮气气氛中，在1650～1850℃的温度范围加热规定时间，从而得到。
通过使加热处理的温度为1650℃以上，可以抑制未反应产物的残留量、使初级颗粒充分生长，且通过使其为1850℃以下，可以抑制显著的颗粒间的烧结。
原料粉末在容器内的填充从抑制加热中颗粒间烧结的观点出发优选使体积尽可能大。具体而言，在将原料粉末填充到容器中时，优选使体积密度为0.6g/cm3以下。
对于加热处理的加热时间，应选择不会发生存在大量未反应物、初级颗粒生长不充分、或颗粒间烧结这样的不利情况的时间范围。根据本发明人等的研究，确认加热处理时间的优选范围为2～24小时左右。
需要根据用途将上述操作中得到的α型赛隆调节至所需的粒度范围。在前述长径比范围内的颗粒具有如下特征：其由接近单晶的颗粒形成，用较弱的力颗粒即容易地碎裂，可以通过仅调节粉碎力来简单地控制粒度，而且由粉碎导致的荧光特性的降低小。在α型赛隆合成时，需要长径比高，对粉碎后实际作为荧光体使用时的颗粒形态没有特别限制。
通过以上所述的方法，可以得到初级颗粒大、结晶性良好、长径比大的α型赛隆。另外，通过本发明的方法得到的α型赛隆由于初级颗粒大、长径比大，因此颗粒间的烧结力弱，通过破碎·粉碎处理，可以容易地解离二次颗粒。
作为荧光体的粒度分布，通过使由激光衍射散射法测定的D50为5～20μm的范围、使D10为2～15μm的范围、并且使D90为6～50μm的范围，可获得良好的荧光特性，可以适宜地应用作LED用荧光体。
本发明的发光装置使用光源、和通过接受来自光源的光的照射而发出可见光的荧光特性优异的本发明的α型赛隆来构成。作为发光装置，包括LED照明设备、荧光灯等，例如可以采用日本特开平5-152609号公报、日本特开平7-099345号公报等中记载的公知方法，使用本发明的α型赛隆来制造本发明的发光装置。
此外，在本发明的发光装置中，除了本发明的α型赛隆以外，通过组合使用具有其他发光特性的荧光体，可以构成发出所需颜色的发光装置。
实施例1
以下基于实施例、比较例来更详细地说明本发明。
<实施例1、比较例1>
在氮气气氛下的手套式操作箱内将高纯度化学研究所制造的氮化钙启封，将氮化钙粉末填充到氧/氮分析用的锡囊(tincapsule)中，称量之后，将锡囊放入密闭容器中，从手套式操作箱中取出。迅速地将填充有氮化钙粉末的锡囊设置在LECO公司制造的氧氮同时分析装置(TC-436)中，进行氧含量的分析。测定制造批次不同的氮化钙粉末的氧含量，得到氧含量为1.1质量％的氮化钙粉末(1)和氧含量为0.3质量％的氮化钙粉末(2)。
配合71.6质量％宇部兴产公司制造的氮化硅粉末(E10级)、25.8质量％Tokuyama Corporation制造的氮化铝粉末(E级)和2.6质量％信越化学工业公司制造的氧化铕粉末而得到原料粉末，在乙醇溶剂中对该原料粉末利用氮化硅质的釜(pot)和球(ball)进行1小时的湿式混合。对所得浆料进行抽滤，除去溶剂，干燥，得到预混合粉末。
接着，将该预混合粉末放入到氮气气氛下的手套式操作箱内，用研钵与前述氮化钙粉末(1)混合，将此作为实施例1的原料混合粉末。另外，用研钵将前述预混合粉末与前述氮化钙粉末(2)混合，将此作为比较例1的原料混合粉末。使实施例1和比较例1的混合比均为预混合粉末∶氮化钙粉末＝87.1∶12.9质量比。CaO/Ca3N2比在实施例1中为0.096，在比较例1中为0.028。
同样在手套式操作箱内使前述原料混合粉末通过筛孔直径250μm的筛子，然后将其填充到氮化硼质的坩埚中，用碳加热器的电炉在大气压氮气气氛中、1750℃下进行16小时的加热处理。原料混合粉末中含有的氮化钙在空气中容易水解，因此将填充有原料混合粉末的坩埚从手套式操作箱中取出之后迅速地设置在电炉中，立即抽真空，防止氮化钙反应。实施例1在煅烧过程中的重量减少量较多。
将实施例1和比较例1中加热处理而得到的合成物分别用研钵轻轻地破碎，使其全部通过筛孔直径150μm的筛子，得到荧光体粉末。通过使用CuKα射线的粉末X射线衍射测定来分析结晶相，结果，实施例1和比较例1的荧光体中存在的结晶相均为α型赛隆单相。
对利用XRD衍射的晶格常数的测定方法没有特别限定。例如有将样品与内标物一起混合粉碎并使用X射线衍射装置进行测定的方法。作为内标物，一般为氧化铝、氧化镁、硅等，优选与样品的峰没有重叠的物质。X射线衍射测定后，使用晶格常数分析软件来进行晶格常数的细化。作为分析软件，可列举出Rigaku公司制造的JADE等。本发明的晶格常数的测定依据JIS K0131进行。结果，实施例1的α型赛隆的晶格常数a为0.7929nm、晶格常数c为0.5754nm，比较例1的晶格常数a为0.7919nm、晶格常数c为0.5746nm。
对前述荧光体粉末进行扫描型电子显微镜(SEM)观察。实施例1和比较例1的SEM像分别示于图1、图2。实施例1的荧光体由一次粒径(短轴径)为3～5μm左右的柱状颗粒构成，其分布较窄。在SEM像中，可容易地求出各个初级颗粒的长轴径和短轴径，算出的长径比(长轴径/短轴径)为平均4.2。另一方面，比较例1的荧光体由长径比较小的多个颗粒牢固地烧结而成的二次颗粒构成。在SEM像中，只能得到构成二次颗粒的表面的颗粒信息，由此求出的平均长径比为1.4。在CaO/Ca3N2比小于0.04的比较例1中，平均长径比为2以下。即，可知，CaO/Ca3N2比如果较小，则平均长径比具有减小的倾向。
通过O/N分析装置和ICP发射光谱分析法测定的氧和Eu的含量在实施例1中为0.78质量％和1.2质量％，在比较例1中为0.98质量％和1.7质量％。
接着，使用Hitachi High-Technologies Corporation制造的荧光分光光度计(F4500)进行激发光谱的测定。图3示出实施例1的荧光体的激发光谱。本发明的荧光体在紫外～可见的宽波长区被激发。尤其可在波长400～470nm下有效地被激发，因此适合于以近紫外和蓝色LED为激发源的发光装置。另外，通过上述荧光分光光度计求出蓝色光激发(波长455nm)的荧光光谱的峰强度与峰波长和半值宽度。峰强度根据测定装置、条件而变化，因此用以实施例1的峰强度为100时的相对值表示。实施例1的峰强度、峰波长和半值宽度分别为100、601nm和84nm，比较例1分别为88、605nm、85nm。可知，初级颗粒是柱状化的、平均长径比为2以下时，荧光强度低。
实施例2
配合71.1质量％宇部兴产公司制造的氮化硅粉末(E10级)、25.7质量％Tokuyama Corporation制造的氮化铝粉末(E级)、0.7质量％碳酸钙粉末(和光纯药公司，特级试剂)和2.5质量％信越化学工业公司制造的氧化铕粉末而得到原料粉末，在乙醇溶剂中对该原料粉末利用氮化硅质的釜和球进行1小时的湿式混合。对所得浆料进行抽滤，除去溶剂，干燥，得到预混合粉末。接着，将该预混合粉末放入到氮气气氛下的手套式操作箱内，用研钵与前述氮化钙粉末(2)混合，得到原料混合粉末。混合比为预混合粉末∶氮化钙粉末＝87.6∶12.4质量比。该配合比在假定氮化钙杂质氧为氧化钙时与实施例1相同。CaO/Ca3N2比为0.102。此外，在求出CaO/Ca3N2比时，假定碳酸钙(CaCO3)分解为氧化钙(CaO)来进行计算。
对该原料混合粉末进行与实施例1同样的处理，得到荧光体粉末。由粉末X射线衍射测定的结果得到，存在的结晶相为α型赛隆单相，其晶格常数a为0.7927nm、晶格常数c为0.5752nm。氧和Eu的含量为0.89质量％和1.3质量％。
实施例2中得到的荧光体粉末的SEM像示于图4。荧光体由粒径(短轴径)为约3～5μm的柱状颗粒构成，粒径的分布较窄。由SEM像求出的构成荧光体的初级颗粒的平均长径比为3.9。波长455nm激发下的荧光光谱的峰强度、峰波长和半值宽度分别为98、601nm、84nm。
<比较例2>
作为原料粉末的配合组成，配合58.4质量％宇部兴产公司制造的氮化硅粉末(E10级)、15.1质量％Tokuyama Corporation制造的氮化铝粉末(E级)、24.4质量％碳酸钙粉末(和光纯药公司，特级试剂)和2.1质量％信越化学工业公司制造的氧化铕粉末而得到原料粉末，在乙醇溶剂中对该原料粉末利用氮化硅质的釜和球进行1小时的湿式混合，得到浆料。对所得浆料进行抽滤，除去溶剂，干燥，得到原料混合粉末。该配合比是用碳酸钙替换实施例1的氮化钙而得到的。对该原料混合物进行与实施例1同样的处理。煅烧后的荧光体由于烧结而显著收缩。用研钵进行粉碎处理，直至全部通过筛孔直径150μm的筛子。所得荧光体粉末的粉末X射线衍射测定的结果为，作为结晶相，除了α型赛隆以外还存在AIN和无法鉴定的结晶相。α型赛隆的晶格常数a为0.7848nm、晶格常数c为0.5689nm。进行比较例2的荧光体粉末的SEM观察，结果荧光体由等轴状的微细的初级颗粒牢固地烧结而成的二次颗粒构成。在CaO/Ca3N2比较大的比较例2中，由于初级颗粒烧结，因而难以求出平均长径比。
由波长455nm激发产生的荧光光谱的峰强度、峰波长和半值宽度分别为57、589nm、91nm。由实施例2和比较例2的结果知，初级颗粒是柱状化的时，荧光强度高。此外，比较例2的氧含量为3.8质量％，Eu含量为1.8质量％。
实施例3
<实施例3、比较例3>
用超音速喷射式粉碎机(Nippon Pneumatic Mfg.Co.，Ltd.制造，PJM-80SP)来将实施例1的荧光体粉末破碎，分别得到实施例3和比较例3的荧光体粉末。该粉碎机可以通过试样向粉碎室的供给速度和粉碎空气压力来控制粉碎粉末的粒径。粉碎条件和由激光衍射散射法测定的粉碎粉末的粒度分布示于表1。
[表1]
Figure BPA00001408122000141
波长455nm激发下的荧光光谱的峰强度、峰波长和半值宽度在实施例3中分别为92、600nm、84nm，在比较例3中分别为26、599nm、84nm。在比较例3中，由于过度粉碎，发光特性大幅降低。
实施例4
对实施例3的荧光体粉末进行利用湿式沉降分级法的微粉除去处理。将10g荧光体粉末充分分散在作为分散剂的添加有六偏磷酸钠的500ml蒸馏水中，然后转移到内部尺寸80mm、高度140mm的容器中，静置50分钟，除去直至距水面90mm的上清液。再次追加六偏磷酸钠水溶液，进行分散，静置规定时间之后，重复除去上清液的操作，直至上清液变透明。此后，将沉淀物过滤，为了除去分散剂而充分水洗，进行干燥，除去微粉，得到荧光体粉末。荧光体粉末的粒度分布为：D10为4.8μm、D50为9.1μm、D90为18.9μm。波长455nm激发下的荧光光谱的峰强度、峰波长和半值宽度分别为103、600nm、84nm。如果在合成阶段一旦生成柱状颗粒，则即使由于粉碎等使颗粒形状变化，通过除去微粉、使最终粒度在适当范围内，也可维持与合成阶段相同水平的发光特性。
产业上的可利用性
本发明的α型赛隆荧光体尤其可有效地被近紫外至蓝色光激发、显示在595～630nm的波长区域具有峰的发光特性，因此适宜作为以近紫外或蓝色LED为发光光源的发光装置用的荧光体，在产业上是非常有用的。
本发明的发光装置使用耐热性优异、发光特性的温度变化小的α型赛隆荧光体，因此可以应用于长期具有高亮度的照明器具，在产业上是有用的。

Claims (8)

1.一种α型赛隆荧光体，该α型赛隆荧光体用通式：(M)x(Eu)y(Si，Al)12(O，N)16表示，其中M是选自由Li、Mg、Ca、Y和除La与Ce以外的镧系元素组成的组中的、至少包括Ca的一种以上的元素，氧含量为1.2质量％以下，构成α型赛隆的初级颗粒是柱状化的。
2.根据权利要求1所述的α型赛隆荧光体，其初级颗粒的平均长径比为2以上且50以下。
3.根据权利要求1或2所述的α型赛隆荧光体，其中，α型赛隆的晶格常数a在0.785～0.800nm的范围，晶格常数c在0.570～0.580nm的范围，Eu含量为0.2～1.7质量％。
4.根据权利要求1或2所述的α型赛隆荧光体，通过以具有250～500nm的波长的紫外线或可见光作为激发源进行照射，其显示在595～630nm范围的波长区具有峰的荧光特性。
5.一种α型赛隆荧光体，其是通过将权利要求1或2所述的α型赛隆荧光体破碎或粉碎而得到的粉末状的α型赛隆荧光体，其通过激光衍射散射法测定的粒径分布50体积％粒径(D50)为5μm以上且20μm以下。
6.根据权利要求1或2所述的荧光体，其通过激光衍射散射法测定的粒径分布10体积％粒径(D10)为2μm以上且15μm以下，且粒径分布90体积％粒径(D90)为6μm以上且50μm以下。
7.一种发光装置，其具备光源、和通过接受来自该光源的光的照射而发出可见光的一种以上的荧光体，且该荧光体是权利要求1或2中的任一项所述的α型赛隆荧光体。
8.一种α型赛隆荧光体的制造方法，该α型赛隆荧光体用通式：(M)x(Eu)y(Si，Al)12(O，N)16表示，其中M是选自由Li、Mg、Ca、Y和除La与Ce以外的镧系元素组成的组中的、至少包括Ca的一种以上的元素，其特征在于，其对将CaO/Ca3N2的摩尔比调整至0.04～0.3的范围的Ca原料进行加热和煅烧。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104073251A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 奇美实业股份有限公司 荧光体与发光装置
CN108779394A (zh) * 2016-03-11 2018-11-09 电化株式会社 荧光体、发光元件及发光装置
CN111936598A (zh) * 2018-03-29 2020-11-13 电化株式会社 α型塞隆荧光体及发光装置
CN113874468A (zh) * 2019-05-23 2021-12-31 电化株式会社 α型塞隆荧光体、发光构件和发光装置
CN114599764A (zh) * 2019-10-23 2022-06-07 电化株式会社 荧光体板、发光装置以及荧光体板的制造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101455486B1 (ko) 2010-03-31 2014-10-27 우베 고산 가부시키가이샤 사이알론계 산질화물 형광체의 제조 방법 및 사이알론계 산질화물 형광체
JP5127965B2 (ja) 2010-09-02 2013-01-23 株式会社東芝 蛍光体およびそれを用いた発光装置
BR112013013485B1 (pt) * 2010-12-01 2020-12-29 Lumileds Holding B.V. material ba1-x-y-zsrxcayeuz)2si5-a-balan8-a-4boa+4b, estrutura emissora de luz e sistema
KR101866600B1 (ko) * 2011-01-26 2018-06-11 덴카 주식회사 α 형 사이알론, 발광 장치 및 그 용도
JP5741177B2 (ja) * 2011-04-20 2015-07-01 宇部興産株式会社 Ｃａ含有α型サイアロン蛍光体およびその製造方法
KR101772656B1 (ko) * 2011-05-19 2017-08-29 삼성전자주식회사 형광체 및 발광장치
KR20150070158A (ko) * 2012-10-17 2015-06-24 우베 고산 가부시키가이샤 파장 변환 부재 및 그것을 이용한 발광 장치
JP6212498B2 (ja) * 2012-11-13 2017-10-11 デンカ株式会社 蛍光体、発光素子及び照明装置
TWI494413B (zh) 2012-12-22 2015-08-01 Chi Mei Corp 螢光體與發光裝置
EP2953173B1 (en) * 2013-01-31 2017-11-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light emitting device fabrication method and fabrication device
EP3300128B1 (en) 2016-09-21 2021-03-03 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Phosphor arrangement and method
JP6667027B1 (ja) * 2019-03-29 2020-03-18 デンカ株式会社 蛍光体粉末、複合体および発光装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005307012A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 National Institute For Materials Science サイアロン蛍光体とその製造方法
WO2006093135A1 (ja) * 2005-02-28 2006-09-08 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha 蛍光体とその製造方法、及びそれを用いた発光素子
CN1927768A (zh) * 2006-09-06 2007-03-14 哈尔滨工业大学 α－塞隆复合陶瓷材料及其制备方法
WO2007129713A1 (ja) * 2006-05-10 2007-11-15 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha サイアロン蛍光体及びその製造方法並びにそれを用いた照明器具及び発光素子
EP2017323A2 (en) * 2001-06-07 2009-01-21 National Institute for Materials Science Oxynitride phosphor activated by a rare earth element, and sialon type phosphor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05152609A (ja) 1991-11-25 1993-06-18 Nichia Chem Ind Ltd 発光ダイオード
JPH0799345A (ja) 1993-09-28 1995-04-11 Nichia Chem Ind Ltd 発光ダイオード
JP3668770B2 (ja) 2001-06-07 2005-07-06 独立行政法人物質・材料研究機構 希土類元素を付活させた酸窒化物蛍光体
DE10133352A1 (de) 2001-07-16 2003-02-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle
US7074346B2 (en) * 2003-02-06 2006-07-11 Ube Industries, Ltd. Sialon-based oxynitride phosphor, process for its production, and use thereof
JP4165318B2 (ja) * 2003-07-16 2008-10-15 宇部興産株式会社 サイアロン系蛍光体およびその製造方法
JP5016187B2 (ja) 2004-07-14 2012-09-05 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 窒化物蛍光体、窒化物蛍光体の製造方法、並びに上記窒化物蛍光体を用いた光源及びｌｅｄ
CN100549128C (zh) * 2004-03-22 2009-10-14 株式会社藤仓 氧氮化物荧光体及发光器件
JP4581120B2 (ja) * 2004-04-26 2010-11-17 独立行政法人物質・材料研究機構 酸窒化物粉末およびその製造方法
JP4512869B2 (ja) * 2005-02-28 2010-07-28 電気化学工業株式会社 蛍光体とその製造方法、およびそれを用いた発光素子
JP4538739B2 (ja) * 2005-05-19 2010-09-08 電気化学工業株式会社 α型サイアロン蛍光体とそれを用いた照明器具
KR101060216B1 (ko) * 2005-07-01 2011-08-29 도쿠리츠교세이호징 붓시쯔 자이료 겐큐키코 형광체와 그 제조 방법 및 조명 기구
JP2007308593A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Denki Kagaku Kogyo Kk サイアロン蛍光体の製造方法、サイアロン蛍光体、照明器具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2017323A2 (en) * 2001-06-07 2009-01-21 National Institute for Materials Science Oxynitride phosphor activated by a rare earth element, and sialon type phosphor
JP2005307012A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 National Institute For Materials Science サイアロン蛍光体とその製造方法
WO2006093135A1 (ja) * 2005-02-28 2006-09-08 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha 蛍光体とその製造方法、及びそれを用いた発光素子
WO2007129713A1 (ja) * 2006-05-10 2007-11-15 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha サイアロン蛍光体及びその製造方法並びにそれを用いた照明器具及び発光素子
CN1927768A (zh) * 2006-09-06 2007-03-14 哈尔滨工业大学 α－塞隆复合陶瓷材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOOSUN KIM等: "Microstructure Control of In-Situ-Toughened a-SiAlON Ceramics", 《J. AM. CERAM. SOC.》 *
M. ZENOTCHKINE等: "Effect of Seeding on the Microstructure and Mechanical Properties of α-SiAlON: III, Comparison of Modifying Cations", 《J. AM. CERAM. SOC.》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104073251A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 奇美实业股份有限公司 荧光体与发光装置
US9397272B2 (en) 2013-03-27 2016-07-19 Chi Mei Corporation Phosphor and light emitting device
CN108779394A (zh) * 2016-03-11 2018-11-09 电化株式会社 荧光体、发光元件及发光装置
CN111936598A (zh) * 2018-03-29 2020-11-13 电化株式会社 α型塞隆荧光体及发光装置
CN111936598B (zh) * 2018-03-29 2023-04-04 电化株式会社 α型塞隆荧光体及发光装置
CN113874468A (zh) * 2019-05-23 2021-12-31 电化株式会社 α型塞隆荧光体、发光构件和发光装置
CN114599764A (zh) * 2019-10-23 2022-06-07 电化株式会社 荧光体板、发光装置以及荧光体板的制造方法
CN114599764B (zh) * 2019-10-23 2023-10-20 电化株式会社 荧光体板、发光装置以及荧光体板的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20110279018A1 (en) 2011-11-17
KR101732746B1 (ko) 2017-05-04
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