CN113677776A - 荧光体粉末、复合体以及发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个方式是一种由含有Eu的α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。该荧光体粉末的由下述提取离子分析求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm。(提取离子分析A)将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE(聚四氟乙烯)制容器中的蒸馏水25ml,在60℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量MA。然后,通过用MA除以荧光体粉末的质量而求出CA。
Description
技术领域
本发明涉及一种荧光体粉末、复合体及发光装置。
背景技术
作为氮化物、氧氮化物荧光体,已知激活特定的稀土元素而得的α型塞隆荧光体具有有用的荧光特性,应用于白色LED等。α型塞隆荧光体中,α型氮化硅晶体的Si-N键部分地被Al-N键和Al-O键取代,为了保持电中性,晶格间具有特定的元素(Ca、Li、Mg和Y、或不包括La和Ce的镧系金属)侵入固溶于晶格内的结构。通过将侵入固溶的元素的一部分作为成为发光中心的稀土元素,从而呈现荧光特性。其中,使Ca固溶并将其一部分用Eu取代而得的α型塞隆荧光体在紫外区域~青色区域的宽广波长区域中相对有效地被激发,显示黄色~橙色发光。作为进一步提高这样的α型塞隆荧光体的荧光特性的尝试,例如提出了通过分级处理来选出具有特定平均粒径的α型塞隆荧光体(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-96882号公报
发明内容
近年来,迫切期望白色LED的进一步高亮度化,对用于白色LED的荧光体粉末的发光特性也要求更进一步提高。
本发明鉴于上述课题,目的在于提供一种发光特性得到提高的荧光体粉末。
根据本发明,提供一种荧光体粉末,是由含有Eu的α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末,由下述提取离子分析A求出的该荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm。
(提取离子分析A)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE(聚四氟乙烯)制容器中的蒸馏水25ml中,在60℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量MA。然后,用MA除以荧光体粉末的质量,从而求出CA。
另外,根据本发明,提供一种复合体,其具备上述荧光体粉末和密封该荧光体粉末的密封材料。
另外,根据本发明,提供一种发光装置,其具备发出激发光的发光元件和转换上述激发光的波长的上述复合体。
发明效果
根据本发明,可以提供一种与发光特性得到提高的荧光体粉末相关的技术。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的发光装置的结构的概略截面图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细进行说明。
实施方式所涉及的荧光体粉末是由含有Eu的α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。该荧光体粉末由下述提取离子分析A求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm。
(提取离子分析A)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE(聚四氟乙烯)制容器中的蒸馏水25ml,在60℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量MA。然后,用MA除以荧光体粉末的质量,从而求出CA。即,CA是表示荧光体粉末(固态)的单位质量的氨离子的量的指标。
如果补充说明,则MA可以通过在利用离子色谱法测定的水溶液的氨离子浓度乘以所使用的水的质量(25g)而求出。
另外,CA通过用MA除以供分析的荧光体粉末的质量(0.5g)而求出。
在MA的单位为“克(g)”的情况下,CA[单位:ppm]可以通过对用MA[单位:g]除以荧光体粉末的质量(0.5g)而得的值乘以106而求出。
对于上述补充事项,除了提取条件之外,在以下的提取离子分析B和C中相同。
根据本实施方式的荧光体粉末,可以保持以往的α型塞隆荧光体粒子所具有的激发波长区域和荧光波长区域并且提高其荧光特性。因此,作为结果,可提高使用了本实施方式的荧光体粉末的发光装置的发光特性。
作为该理由,详细的机理尚未确定,但认为在由上述提取离子分析A求出的荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm的荧光体粉末中,α型塞隆荧光体粒子的表面的化学稳定性高,有助于荧光的荧光体的母晶稳定地存在,从而α型塞隆荧光体粒子的荧光特性提高。
这样,为了将由提取离子分析A求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA设为上述范围,实现α型塞隆荧光体粒子的表面的化学稳定性提高,例如适当地调节后述酸处理工序的条件是有效的。
(α型塞隆荧光体粒子)
含有Eu的α型塞隆荧光体粒子由以下说明的α型塞隆荧光体构成。
α型塞隆荧光体是通式:(M1x,M2y,Euz)(Si12-(m+n)Alm+n)(OnN16-n)(其中,M1为1价Li元素,M2为选自Mg、Ca和镧系元素(不包括La和Ce)中的1种以上的2价元素)所示的含有Eu元素的α型塞隆荧光体。
α型塞隆荧光体的固溶组成由上述通式的x、y、z以及通过其附随的Si/Al比、O/N比确定的m和n表示,0≤x<2.0,0≤y<2.0,0<z≤0.5,0<x+y,0.3≤x+y+z≤2.0,0<m≤4.0,0<n≤3.0。
特别是使用Ca作为M2时,α型塞隆荧光体在宽广的组成范围稳定化,通过将其一部分用成为发光中心的Eu取代,被从紫外到青色的宽广的波长区域的光激发,得到显示黄色~橙色的可见发光的荧光体。
另外,从在照明用途中得到灯泡色的光的观点考虑,α型塞隆荧光体优选不包含Li作为固溶组成,或者即使包含也为少量。如果以上述通式来说,则优选为0≤x≤0.1。和/或α型塞隆荧光体粒子中的Li的比率优选为0%~1质量%。
一般而言,α型塞隆荧光体由于与该α型塞隆荧光体不同的第二晶相、不可避免地存在的非晶相,所以无法根据组成分析等严格地规定固溶组成。作为α型塞隆荧光体的晶相,优选为α型塞隆单相,作为其它的晶相,可以包含氮化铝或者其多型体等。
α型塞隆荧光体粒子中,多个等轴状的一次粒子烧结而形成块状的二次粒子。本实施方式的一次粒子是指能够利用电子显微镜等进行观察的可单独存在的最小粒子。α型塞隆荧光体粒子的形状没有特别限定,可举出球状体、立方体、柱状体、不定形等。
α型塞隆荧光体粒子的平均粒径的下限优选为1μm以上,更优选为5μm以上,进一步优选为10μm以上。另外,α型塞隆荧光体粒子的平均粒径的上限优选为30μm以下,更优选为20μm以下。α型塞隆荧光体粒子的平均粒径是上述二次粒子的尺寸。通过将α型塞隆荧光体粒子的平均粒径设为5μm以上,从而可进一步提高后述复合体的透明性。另一方面,通过将α型塞隆荧光体粒子的平均粒径设为30μm以下,从而在利用切粒机等切断加工复合体时,可抑制产生碎屑。
这里,α型塞隆荧光体粒子的平均粒径是指基于JIS R1629:1997的利用激光衍射散射法得到的体积基准的累计分率的中值粒径(D50)。
本实施方式的荧光体粉末由下述提取离子分析A求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm。
(提取离子分析A)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE(聚四氟乙烯)制容器中的蒸馏水25ml中,在60℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量MA。然后,用MA除以荧光体粉末的质量(0.5g),从而求出CA。
在由上述的提取离子分析A求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA小于15ppm的情况下,有时无法稳定地得到高发光特性。其理由未必分明确,推断原因是在CA小于15ppm的情况下,在α型塞隆荧光体粒子的表面较厚地形成保护膜,其结果保护膜吸收来自荧光体的发光,因此内量子效率降低。
由上述的提取离子分析A求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA的上限更优选为80ppm以下,进一步优选为60ppm以下。通过将CA的上限设为上述范围,从而可形成与水分的反应性受到抑制的α型塞隆荧光体粒子。
本实施方式的荧光体粉末在由提取离子分析A求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA为上述范围的基础上,由下述提取离子分析B求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CB的下限优选为50ppm以上,更优选为60ppm以上,进一步优选为70ppm以上。另外,由下述提取离子分析B求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CB的上限优选为250ppm以下,更优选为200ppm以下,进一步优选为150ppm以下。
(提取离子分析B)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE(聚四氟乙烯)制容器中的蒸馏水25ml中,在80℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量MB。然后,用MB除以荧光体粉末的质量(0.5g),从而求出CB。
通过将由上述提取离子分析B求出的荧光体粉末的氨离子的浓度CB的下限设为上述范围,从而可更稳定地得到高发光特性。
另外,通过将由上述提取离子分析B求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度CB的上限设为上述范围,从而形成与水分的反应性进一步被抑制的α型塞隆荧光体粒子。
进而,本实施方式的荧光体粉末的由下述提取离子分析C求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度Cc的下限优选为250ppm以上,更优选为300ppm以上,进一步优选为350ppm以上。另外,由下述提取离子分析C求出的、荧光体粉末的氨离子的浓度Cc的上限优选为650ppm以下,更优选为630ppm以下,进一步优选为600ppm以下。
(提取离子分析C)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE(聚四氟乙烯)制容器中的蒸馏水25ml,在100℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量Mc。然后,用Mc除以荧光体粉末的质量(0.5g),从而求出Cc。
通过将由上述提取离子分析C求出的实施提取离子分析时的、荧光体粉末的氨离子的浓度Cc的下限设为上述范围,可更稳定地得到高外量子效率。
另外,通过将由上述提取离子分析C求出的荧光体粉末的氨离子的浓度Cc的上限设为上述范围,从而可以形成与水分的反应性进一步被抑制的α型塞隆荧光体粒子。
根据以上说明的荧光体粉末,通过根据上述提取离子分析A测定的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm,可实现荧光特性的提高。
(荧光体粉末的制造方法)
对本实施方式的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末的制造方法进行说明。α型塞隆荧光体粒子中,在合成过程中,主要是原料粉末的一部分发生反应并形成液相,各元素经由该液相移动,从而进行固溶体的形成和粒子生长。
首先,对包含构成含有Eu的α型塞隆荧光体粒子的元素的原料进行混合。使用氮化钙作为钙原料而合成的含氧率低的α型塞隆荧光体粒子中,钙高浓度地固溶。特别是在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(590nm以上,更具体而言为590nm~610nm,进一步具体而言592nm~608nm)具有发光峰值波长的荧光体。具体而言,在上述通式中,优选为1.5<x+y+z≤2.0。也可以将Ca的一部分取代为Li、Mg、Sr、Ba、Y以及镧系元素(不包括La和Ce)来进行发光光谱的微调。
作为上述以外的原料粉末,可举出氮化硅、氮化铝和Eu化合物。作为Eu化合物,有氧化铕、加热后成为氧化铕的化合物和氮化铕。优选为可减少体系内的氧量的氮化铕。
如果将预先合成的α型塞隆荧光体粒子适量地添加到原料粉末中,则其成为粒子生长的基点,可得到短轴径比较大的α型塞隆荧光体粒子,通过改变添加的α型塞隆粒子的形态,可控制粒子形状。
作为混合上述各原料的方法,有干式混合的方法、在与原料各成分实质上不反应的惰性溶剂中湿式混合后除去溶剂的方法。作为混合装置,有V型混合机、摇摆型混合器、球磨机、振动磨机。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,因此在非活性气氛的手套箱内进行。
将混合得到的粉末(以下,简称为原料粉末)填充到与原料和合成的荧光体反应性低的材质的容器、例如氮化硼制容器内。接着,在氮气氛中,加热规定时间。如此可得到α型塞隆荧光体。加热处理的温度优选为1650℃~1950℃。
通过将加热处理的温度设为1650℃以上,从而可抑制未反应生成物的残存的量,可使一次粒子充分地生长。另外,通过设为1950℃以下,从而可抑制显著的粒子间的烧结。
从抑制在加热中粒子间烧结的观点考虑,原料粉末向容器内的填充优选增加体积。具体而言,在将原料粉末填充到的器时,优选将体积密度设为0.6g/cm3以下。
对于加热处理的加热时间,作为不产生未反应物大量存在、或者一次粒子生长不足、或者产生粒子间的烧结的不良情况的时间范围,优选为2小时~24小时。
通过上述的工序,生成外形为锭状的α型塞隆荧光体。将该锭状的α型塞隆荧光体通过利用破碎机、研钵粉碎、球磨机、振动磨机、喷射式粉碎机等粉碎机的粉碎工序、和这些粉碎处理后的筛分级工序,可获得由调整了二次粒子的D50粒径而得的α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。另外,通过进行使其分散在水溶液中而除去粒径小且不易沉降的二次粒子的工序,可调整二次粒子的D50粒径。
实施方式所涉及的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末可通过在实施上述工序后实施酸处理工序来制作。
酸处理工序中,例如在酸性水溶液中浸渍α型塞隆荧光体粒子。作为酸性水溶液,可举出将包含选自氢氟酸、硝酸、盐酸等酸中的1种酸的酸性水溶液、或者将上述酸中的2种以上混合而得到的混酸水溶液。其中,更优选为单独包含氢氟酸的氢氟酸水溶液和将氢氟酸与硝酸混合而得到的混酸水溶液。酸性水溶液的原液浓度根据所使用的酸的强度适当地设定,例如优选为0.7%~100%,更优选为0.7%~40%。另外,实施酸处理时的温度优选为60℃~90℃,作为反应时间(浸渍时间),优选为15分钟~80分钟。
作为酸处理工序的优选的方式,可举出在酸性溶液中加入荧光体粉末后,搅拌规定时间的方法。这样,在α型塞隆荧光体粒子的表面可更可靠地进行与酸的反应。通过在高速下进行搅拌,容易充分地进行粒子表面的酸处理。这里的“高速”也依赖于所使用的搅拌装置,但在使用实验室等级的磁力搅拌器的情况下,搅拌速度例如为400rpm以上,现实中为400rpm~500rpm。如果从对粒子表面持续供给新的酸的通常的搅拌的目的出发,搅拌速度为200rpm左右是足够的,通过进行400rpm以上的高速搅拌,除了化学作用以外还通过物理作用,容易充分地进行粒子表面的处理容易。
如上所述,对于将通过提取离子分析A测定的、荧光体粉末的氨离子的浓度CA设为15ppm~100ppm,可以通过将酸处理所使用的酸性水溶液的原液浓度、酸处理时的温度、反应时间、搅拌速度等调节到最佳来进行控制。例如以后述的丰富的实施例作为参考,通过采用与酸性水溶液的原液浓度、酸处理时的温度、反应时间、搅拌速度的组合近似的条件来实施酸处理,从而可将通过提取离子分析A测定的氨离子的浓度CA设定为所希望的值。
(复合体)
实施方式所涉及的复合体具备上述荧光体粒子和密封该荧光体粒子的密封材料。本实施方式所涉及的复合体中,在密封材料中分散有多个上述荧光体粒子。作为密封材料,可使用公知的树脂、玻璃、陶瓷等材料。作为密封材料所使用的树脂,例如可举出有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等透明树脂。
作为制作复合体的方法,可举出如下方法:在液体状的树脂或粉末状的玻璃或陶瓷中加入本实施方式的由α型塞隆荧光体粒子构成的粉末,均匀地进行混合,其后,通过加热处理使其固化或烧结来制作。
(发光装置)
图1是表示实施方式所涉及的发光装置的结构的概略截面图。如图1所示,发光装置100具备发光元件120、散热器130、壳体140、第一引线框150、第二引线框160、接合线170、接合线172和复合体40。
发光元件120安装于散热器130上面的规定区域。通过在散热器130上安装发光元件120,可提高发光元件120的散热性。此外,可以使用封装用基板代替散热器130。
发光元件120是发出激发光的半导体元件。作为发光元件120,例如可使用产生与从近紫外到青色光相当的300nm~500nm的波长的光的LED芯片。配置于发光元件120的上表面侧的一个电极(未图示)经由金线等接合线170与第一引线框150的表面连接。另外,形成在发光元件120的上表面的另一个电极(未图示)经由金线等接合线172与第二引线框160的表面连接。
壳体140形成有孔径从底面朝向上方逐渐扩大的大致漏斗形状的凹部。发光元件120设置在上述凹部的底面。包围发光元件120的凹部的壁面起到反射板的作用。
复合体40填充到由壳体140形成壁面的上述凹部。复合体40是将从发光元件120发出的激发光转换为更长波长的光的波长转换部件。作为复合体40,使用本实施方式的复合体,在树脂等密封材料30中分散有本实施方式的α型塞隆荧光体粒子1。发光装置100发出发光元件120的光与从吸收该发光元件120的光而被激发的α型塞隆荧光体粒子1产生的光的混合色。发光装置100优选通过发光元件120的光和从α型塞隆荧光体粒子1产生的光的混色来发出白色光。
本实施方式的发光装置100中,如上所述,由α型塞隆荧光体粒子1构成的荧光体粉末满足由上述条件的提取离子分析A求出的荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm的条件,从而可提高α型塞隆荧光体粒子1和复合体40的荧光特性,进而可实现发光装置100的发光强度的提高。
图1中,例示了表面安装型的发光装置,发光装置并不限定于表面安装型。发光装置可以是炮弹型、COB(板上芯片)型、CSP(芯片级封装)型。
以上,描述了本发明的实施方式,但这些是本发明的例示,也可采用上述以外的各种构成。
实施例
以下,利用实施例和比较例说明本发明,但本发明并不限于此。
(实施例1)
作为原料粉末的配合组成,是氮化硅粉末(宇部兴产株式会社制,E10级)62.4质量份、氮化铝粉末(TOKUYAMA株式会社制,E级)22.5质量份、氧化铕粉末(信越化学工业株式会社制RU级)2.2质量份、氮化钙粉末(高纯度化学研究所株式会社制)12.9质量份,在手套箱内将这些原料粉末干混后,通过网眼250μm的尼龙制筛得到原料混合粉末。将该原料混合粉末120g填充到内部的容积为0.4升的带盖的圆筒型氮化硼制容器(电化株式会社制,N-1级)。
将该原料混合粉末连同容器一起在碳加热器的电炉在大气压氮气氛中于1800℃进行16小时的加热处理。原料混合粉末中包含的氮化钙在空气中容易进行水解,因此从手套箱取出填充有原料混合粉末的氮化硼制容器后,迅速地设置在电炉,立即进行真空排气,防止氮化钙的反应。
合成物用研钵轻轻地压碎,使其全部通过网眼150μm的筛,得到荧光体粉末。对于该荧光体粉末,通过使用了CuKα射线的粉末X射线衍射测定(X-ray Diffraction,以下称为XRD测定)调查晶相,其结果是存在的晶相为含有Eu元素的Ca-α型塞隆(包含Ca的α型塞隆)。
接下来,将50%氢氟酸3.2ml和70%硝酸0.8ml进行混合而制成混合原液。在混合原液中加入蒸馏水396ml,将混合原液的浓度稀释成1.0%,制备混酸水溶液400ml。在该混酸水溶液中添加上述的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末30g,在500ml的烧杯中,将混酸水溶液的温度保持在80℃,一边使用磁力搅拌器以旋转速度450rpm进行搅拌一边实施浸渍30分钟的酸处理。酸处理后的粉末利用蒸馏水充分冲洗酸并过滤,进行干燥后,通过网眼45μm的筛,制成实施例1的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。
(实施例2)
代替实施例1中使用的混酸水溶液,在将50%氢氟酸2.0ml和70%硝酸2.0ml进行混合而得的混合原液中加入蒸馏水396ml,制备原液浓度1.0%的混酸水溶液,除此之外,按照与实施例1相同的步骤制成实施例2的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。
(实施例3)
代替实施例1中使用的混酸水溶液,在将50%氢氟酸1.2ml和70%硝酸2.8ml进行混合而得的混合原液中加入蒸馏水396ml,制备原液浓度1.0%的混酸水溶液,除此之外,按照与实施例1相同的步骤制成实施例3的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。
(实施例4)
代替实施例1中使用的混酸水溶液,在将50%氢氟酸50ml和70%硝酸50ml混合而得的混合原液中加入蒸馏水300ml,制备原液浓度25%的混酸水溶液,以及一边将混酸水溶液的温度保持在80℃,一边将荧光体粉末浸渍60分钟,除此之外,按照与实施例1相同的步骤,制成实施例4的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。
(比较例1)
代替实施例1中使用的混酸水溶液,使用在将50%氢氟酸1.0ml和70%硝酸1.0ml混合而得的混合原液中加入蒸馏水398ml而成的原液浓度0.5%的混酸水溶液,在500ml的烧杯中,将混酸水溶液的温度保持在80℃,使用磁力搅拌器,一边以旋转速度300rpm进行搅拌,一边实施浸渍30分钟的酸处理,除此之外,利用与实施例1相同的步骤,制成比较例1的由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。
比较例1中采用的混酸水溶液的原液浓度和搅拌旋转速度设定为以往惯用的水平。
(比较例2)
在实施例3中,将基于磁力搅拌器的搅拌速度从450rpm变更成作为通常水平的200rpm,除此以外,与实施例3相同地制成由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末。
(粒度测定)
粒度使用Microtrac MT3300EX II(Microtrac BEL株式会社)并利用基于JISR1629:1997的激光衍射散射法进行测定。在离子交换水100cc中投入荧光体粉末0.5g,在此利用Ultrasonic Homogenizer US-150E(株式会社日本精机制作所,芯片尺寸φ20,Amplitude100%,振荡频率19.5KHz,振幅约31μm)进行分散处理3分钟,其后,利用MT3300EXII进行粒度测定。由得到的粒度分布求出中值粒径(D50)。
(提取离子分析A)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE制容器中的蒸馏水25ml。将加入有荧光体粉末和蒸馏水的容器在60℃保持24小时后,通过过滤而除去固体成分。通过离子色谱装置(Thermo Fisher Scientific株式会社制)测定除去了固体成分的水溶液中的氨离子浓度,由其浓度和水溶液的量求出溶出的氨离子的总质量MA(单位:g)。接着,用MA除以荧光体粉末的质量(0.5g),乘以106,从而求出荧光体粉末的氨离子的浓度CA(单位:ppm)。
(提取离子分析B)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE制容器中的蒸馏水25ml。将加入了荧光体粉末和蒸馏水的容器在80℃保持24小时后,通过过滤而除去固体成分。利用离子色谱装置(Thermo Fisher Scientific株式会社制)测定除去了固体成分的水溶液的氨离子浓度,由其浓度与水溶液的量求出溶出的氨离子的总质量M B(单位:g)。接着,用MB除以荧光体粉末的质量(0.5g),乘以106,从而求出荧光体粉末的氨离子的浓度CB(单位:ppm)。
(提取离子分析C)
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE制容器中的蒸馏水25ml。将加入了荧光体粉末和蒸馏水的容器在100℃保持24小时后,利用过滤而除去固体成分。利用离子色谱装置(Thermo Fisher Scientific株式会社制)测定除去了固体成分的水溶液的氨离子浓度,由其浓度与水溶液的量,求出溶出的氨离子的总质量MC(单位:g)。接着,用MC除以荧光体粉末的质量(0.5g),乘以106,从而求出荧光体粉末的氨离子的浓度CC(单位:ppm)。
(发光特性)
关于得到的各荧光体粉末,利用分光光度计(大塚电子株式会社制MCPD-7000)测定室温的内量子效率和外量子效率,按照以下的步骤进行计算。
以使凹型比色皿的表面成为平滑的方式填充荧光体粉末,安装积分球。使用光纤将从发光光源(Xe灯)分光成455nm的波长的单色光导入到该积分球。将该单色光作为激发源,对荧光体粉末的试样进行照射,进行试样的荧光光谱测定。
在试样部安装反射率为99%的标准反射板(Labsphere公司制SPECTRALON),测定波长455nm的激发光的光谱。此时,由450nm~465nm的波长范围的光谱计算激发光光子数(Qex)。
在试样部安装由α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末,计算激发反射光光子数(Qref)和荧光光子数(Qem)。激发反射光光子数在与激发光光子数相同的波长范围算出,荧光光子数在465nm~800nm的范围算出。
内量子效率=(Qem/(Qex-Qref))×100
外量子效率=(Qem/Qex)×100
在使用上述测定方法测定由Sialon株式会社销售的标准试样NSG1301的情况下,外量子效率为55.6%,内量子效率为74.8%。将该试样作为标准来校正装置。
另外,通过上述测定(激发光波长:455nm)得到的荧光体粉末的发光光谱的峰值波长在实施例1~4中均为600nm(较大波长)。
[表1]
表1所示,确认到在60℃保持24小时后的荧光体粉末的氨离子的浓度CA处于15ppm~100ppm的范围的实施例1~4的荧光体粉末与不满足该条件的比较例1和2相比,内量子效率和外量子效率均提高,显示出优异的发光特性。
另外,例如由实施例3和比较例2的对比可理解:即使使用相同的原材料,如果酸处理时的搅拌速度小,也不易得到CA处于15ppm~100ppm的范围的荧光体粉末。
本申请主张以2019年3月29日申请的日本申请特愿2019-069107号和2020年1月10日申请的日本申请特愿2020-002550号作为基础的优先权,将其全部公开内容援引于此。
符号说明
1 α型塞隆荧光体粒子
30 密封材料
40 复合体
100 发光装置
120 发光元件
130 散热器
140 壳体
150 第一引线框
160 第二引线框
170 接合线
172 接合线
Claims (9)
1.一种荧光体粉末,是由含有Eu的α型塞隆荧光体粒子构成的荧光体粉末,
由下述提取离子分析A求出的、该荧光体粉末的氨离子的浓度CA为15ppm~100ppm,
提取离子分析A:
将荧光体粉末0.5g加入到带有盖的PTFE即聚四氟乙烯制容器中的蒸馏水25ml,在60℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量MA,用MA除以荧光体粉末的质量,从而求出CA。
2.根据权利要求1所述的荧光体粉末,其中,由下述提取离子分析B求出的、该荧光体粉末的氨离子的浓度CB为50ppm~250ppm,
提取离子分析B:
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE即聚四氟乙烯制容器中的蒸馏水25ml,在80℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量MB,用MB除以荧光体粉末的质量,从而求出CB。
3.根据权利要求1或2所述的荧光体粉末,其中,由下述提取离子分析C求出的、该荧光体粉末的氨离子的浓度Cc为250ppm~650ppm,
提取离子分析C:
将荧光体粉末0.5g加入到带盖的PTFE即聚四氟乙烯制容器中的蒸馏水25ml,在100℃保持24小时后,使用离子色谱法求出通过过滤而除去了固体成分的水溶液中包含的氨离子的总质量Mc,用Mc除以荧光体粉末的质量,从而求出Cc。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的荧光体粉末,其中,所述α型塞隆荧光体粒子由以通式:(M1x,M2y,Euz)(Si 12-(m+n)Al m+n)(OnN 16-n)表示的含有Eu元素的α型塞隆荧光体构成,在所述通式中,M1为1价Li元素,M2为2价Ca元素,0≤x<2.0,0≤y<2.0,0<z≤0.5,0<x+y,0.3≤x+y+z≤2.0,0<m≤4.0,0<n≤3.0。
5.根据权利要求4所述的荧光体粉末,其中,1.5<x+y+z≤2.0。
6.根据权利要求4或5所述的荧光体粉末,其中,0≤x≤0.1。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的荧光体粉末,其中,发光峰值波长为590nm以上。
8.一种复合体,具备权利要求1~7中任一项所述的荧光体粉末和密封所述荧光体粉末的密封材料。
9.一种发光装置,具备发出激发光的发光元件、以及转换所述激发光的波长的权利要求8所述的复合体。
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