JP2009263201A - Crystalline silicon nitride, its production method, phosphor using the silicon nitride, phosphor-containing composition, light-emitting device, illuminating device, image display, sintered compact and pigment - Google Patents

Crystalline silicon nitride, its production method, phosphor using the silicon nitride, phosphor-containing composition, light-emitting device, illuminating device, image display, sintered compact and pigment Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: silicon nitride having high whiteness and reflectance; a method for producing the same; a phosphor having clear object color and high luminous brightness in comparison with a conventional one; a phosphor-containing composition; a light emitting device using the phosphor; an illuminating device; an image display; a ceramic having high whiteness; and a pigment. <P>SOLUTION: As a raw material of the phosphor, crystalline silicon nitride, having a crystal phase and exhibiting reflectance of ≥85% when it is irradiated with a light having a wavelength of 525 nm, is used. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、白色度の高い結晶性窒化珪素とその製造方法、並びに、それを原料として用いた蛍光体、該蛍光体含有組成物、該蛍光体を用いた発光装置、照明装置及び画像表示装置、並びに、該窒化珪素を用いた焼結体及び顔料に関する。より詳しくは、反射率が高い結晶性窒化珪素とその製造方法及び該窒化珪素を用いた各種用途に関し、具体的には、物体色も鮮明で従来より発光輝度が高い蛍光体、該蛍光体含有組成物、該蛍光体を用いた発光装置、照明装置及び画像表示装置、並びに、白色度の高いセラミックス及び顔料に関する。   The present invention relates to crystalline silicon nitride having high whiteness and a method for producing the same, and a phosphor using the crystalline silicon nitride as a raw material, the phosphor-containing composition, a light emitting device, an illumination device, and an image display device using the phosphor And a sintered body and a pigment using the silicon nitride. More specifically, the present invention relates to crystalline silicon nitride having a high reflectivity, a method for producing the same, and various uses using the silicon nitride. Specifically, the phosphor has a clear object color and higher emission luminance than before, and the phosphor contains The present invention relates to a composition, a light emitting device using the phosphor, an illumination device and an image display device, and ceramics and pigments having high whiteness.

窒化珪素は各種の用途に使用される無機材料である。主な用途としては(1)蛍光体に代表される窒化物無機材料の原料、(2)セラミックス、(3)顔料などが挙げられる。   Silicon nitride is an inorganic material used for various applications. Major applications include (1) raw materials for nitride inorganic materials represented by phosphors, (2) ceramics, and (3) pigments.

(1)蛍光体分野においては、近年、青色LEDや近紫外LEDを励起光源として用いる画像表示装置や照明装置用蛍光体として、Siを含有する窒化物や酸窒化物蛍光体が注目をされている。例えば、(Ca,Sr)AlSiNに代表される母体結晶構造を有する蛍光体(以下、適宜、「CASN蛍光体」と称する。特許文献1及び2参照。)、(Ca,Sr,Ba)Siに代表される母体結晶構造を有する蛍光体(以下、適宜、「SION蛍光体」と称する。特許文献3参照。)、(Ca,Sr,Ba)0.2(Si,Al)12(O,N)16に代表される母体結晶構造を有する蛍光体(以下、適宜、「sialon系蛍光体」と称する。特許文献4及び5参照。)、(Sr,Ba)Siに代表される母体結晶構造を有する蛍光体(以下、適宜、「258系蛍光体」と称する。特許文献6参照。)等、各種蛍光体の開発がなされている。これらの珪素源及び窒素源として、窒化珪素は重要な原料である。 (1) In the phosphor field, in recent years, nitrides and oxynitride phosphors containing Si have attracted attention as phosphors for image display devices and illumination devices that use blue LEDs or near-ultraviolet LEDs as excitation light sources. Yes. For example, a phosphor having a host crystal structure represented by (Ca, Sr) AlSiN 3 (hereinafter, referred to as “CASN phosphor” as appropriate. See Patent Documents 1 and 2), (Ca, Sr, Ba) Si. Phosphors having a host crystal structure typified by 2 O 2 N 2 (hereinafter appropriately referred to as “SION phosphors”, see Patent Document 3), (Ca, Sr, Ba) 0 to 0.2 (Si , Al) 12 (O, N) 16 having a host crystal structure (hereinafter referred to as “sialon phosphor” as appropriate. See Patent Documents 4 and 5), (Sr, Ba) 2. Various phosphors such as a phosphor having a host crystal structure typified by Si 5 N 8 (hereinafter referred to as “258 phosphor” as appropriate; see Patent Document 6) have been developed. As these silicon source and nitrogen source, silicon nitride is an important raw material.

(2)また、セラミックスの分野においては、窒化珪素焼結体は高い強度と優れた耐熱衝撃性を示す材料として代表的なエンジニアリングセラミックスである。しかしながらこれまで知られている窒化珪素焼結体の色は黒色ないし灰色であり(非特許文献1及び2参照。)、透明あるいは透光性を必要とする用途には同じエンジニアリングセラミックスであるアルミナがもっぱら用いられていた。   (2) In the field of ceramics, a silicon nitride sintered body is a representative engineering ceramic as a material exhibiting high strength and excellent thermal shock resistance. However, the color of the silicon nitride sintered body known so far is black or gray (see Non-Patent Documents 1 and 2). For applications that require transparency or translucency, alumina, which is the same engineering ceramic, is used. It was used exclusively.

(3)この他にも、顔料を用いた遮熱材料(特許文献7及び8)や化粧料(特許文献9)に市販品又は公知の製造方法で得られた窒化珪素を用いることも知られている。   (3) In addition to this, it is also known to use a commercially available product or silicon nitride obtained by a known manufacturing method for a heat shielding material (Patent Documents 7 and 8) and a cosmetic (Patent Document 9) using a pigment. ing.

特開2006−8721号公報JP 2006-8721 A 特開2006−8948号公報JP 2006-8948 A 特表2005−530917号公報JP-T-2005-530917 登録特許第3826131号公報Japanese Patent No. 3826131 特開2005−255895号公報JP 2005-255895 A 特表2003−515665号公報Special table 2003-515665 gazette 特開2000−212475号公報JP 2000-212475 A 特開2005−97462号公報JP-A-2005-97462 特開2000−229809号公報JP 2000-229809 A 京セラ株式会社ホームページ ファインセラミック材料特性表、[online]、[2008年7月18日検索]、インターネット<URL:http://www.kyocera.co.jp/prdct/fc/product/pdf/material.pdf>Kyocera Corporation website Fine ceramic material characteristics table, [online], [searched July 18, 2008], Internet <URL: http://www.kyocera.co.jp/prdct/fc/product/pdf/material. pdf> 日本ファインセラミックス株式会社ホームページ 製品紹介[online]、[2008年7月18日検索]、インターネット<URL:http://www.japan-fc.co.jp/products/pro_9.html>Japan Fine Ceramics Co., Ltd. Homepage Product introduction [online], [Search July 18, 2008], Internet <URL: http://www.japan-fc.co.jp/products/pro_9.html>

近年、より高輝度で発光効率の高い画像表示装置や照明装置への要望が高まってきていることもあり、従来に比べてより高輝度の蛍光体の出現が望まれている。
また、以上のように窒化珪素は各種用途に使用される有用な材料ではあるが、これまでに開示されている窒化珪素はいずれも反射率が低く、いずれもその用途が限定されたものであった。
In recent years, there has been an increasing demand for image display devices and illumination devices with higher luminance and higher luminous efficiency, and the appearance of phosphors with higher luminance than before is desired.
In addition, as described above, silicon nitride is a useful material used in various applications, but all of the silicon nitrides disclosed so far have low reflectivity, and all of these applications have limited applications. It was.

本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、従来よりも高輝度の蛍光体、並びに、それを用いた蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置及び画像表示装置を提供することと、従来よりも反射率が高い結晶性窒化珪素及びその製造方法、並びに、それを用いた焼結体及び顔料を提供することとを目的とする。   The present invention was devised in view of the above problems, and provides a phosphor having higher brightness than the conventional one, and a phosphor-containing composition, a light-emitting device, a lighting device, and an image display device using the phosphor. Another object of the present invention is to provide crystalline silicon nitride having a higher reflectivity than before, a method for producing the same, and a sintered body and a pigment using the crystalline silicon nitride.

従来、原料物性と蛍光体物性との関係については、今までは特に着目されていなかったところ、本発明者らは上記課題を解決するために蛍光体原料である窒化珪素に着目し、鋭意検討した結果、特定の処理を行うことで、反射率の極めて高い結晶性窒化珪素を得ることができること、また、これを用いて蛍光体を製造した場合、その反射率に伴い蛍光体の物体色や輝度が向上することを見出し、本発明を完成するに到った。   Conventionally, the relationship between the raw material properties and the phosphor physical properties has not been particularly focused on until now, but the present inventors have focused on silicon nitride, which is a phosphor raw material, in order to solve the above-mentioned problems. As a result, by performing a specific treatment, it is possible to obtain crystalline silicon nitride with extremely high reflectance, and when a phosphor is manufactured using this, the object color of the phosphor and The inventors have found that the luminance is improved and have completed the present invention.

即ち、本発明の要旨は、結晶相を有し、525nmの波長の光を照射した場合の反射率が85%以上であることを特徴とする、結晶性窒化珪素に存する(請求項1)。   That is, the gist of the present invention resides in crystalline silicon nitride which has a crystalline phase and has a reflectance of 85% or more when irradiated with light having a wavelength of 525 nm (claim 1).

このとき、本発明の結晶性窒化珪素は、不純物炭素量が0.06重量%以下であることが好ましい(請求項2)。
また、本発明の結晶性窒化珪素では、結晶相がβ型であることが好ましい(請求項3)。
At this time, the crystalline silicon nitride of the present invention preferably has an impurity carbon content of 0.06 wt% or less (claim 2).
In the crystalline silicon nitride of the present invention, the crystal phase is preferably β-type (Claim 3).

本発明の別の要旨は、N分圧が0.4MPa以上である窒素ガス含有雰囲気下、1500℃以上の温度で窒化珪素を熱処理することを特徴とする、結晶性窒化珪素の製造方法に存する(請求項4)。
このとき、予め、O分圧が0.01MPa以上である酸素ガス含有雰囲気下、800〜1300℃の温度で窒化珪素を熱処理することが好ましい(請求項5)。
また、SiO共存下で熱処理を行うようにすることも好ましい(請求項6)。
Another gist of the present invention is a method for producing crystalline silicon nitride, characterized by heat-treating silicon nitride at a temperature of 1500 ° C. or higher in a nitrogen gas-containing atmosphere having an N 2 partial pressure of 0.4 MPa or higher. (Claim 4).
At this time, it is preferable to heat-treat silicon nitride in advance at a temperature of 800 to 1300 ° C. in an oxygen gas-containing atmosphere having an O 2 partial pressure of 0.01 MPa or more.
It is also preferable to perform the heat treatment in the presence of SiO 2 (claim 6).

本発明の更に別の要旨は、本発明の結晶性窒化珪素を原料として用いたことを特徴とする、蛍光体に存する(請求項7)。
このとき、本発明の蛍光体は、ニトリドシリケート、ニトリドアルミノシリケート、オキソニトリドシリケート、オキソニトリドアルミノシリケート及びカルボニトリドアルミノシリケートからなる群より選ばれる蛍光体であることが好ましい(請求項8)。
Still another subject matter of the present invention lies in a phosphor characterized in that the crystalline silicon nitride of the present invention is used as a raw material (claim 7).
At this time, the phosphor of the present invention is preferably a phosphor selected from the group consisting of nitridosilicate, nitridoaluminosilicate, oxonitridosilicate, oxonitridoaluminosilicate, and carbonitridoaluminosilicate (claim) Item 8).

本発明の蛍光は、下記式[I]又は[II]で表される蛍光体であることが好ましい(請求項9)。
Ba [I]
(式[I]中、MはMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、MはSr、Ca、Mg及びZnから選ばれる少なくとも1種類の二価の金属元素を示し、Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、x、y、z、u、v及びwは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0.00001≦x≦3
0≦y≦2.99999
2.6≦x+y+z≦3
0<u≦11
6<v≦25
0<w≦17)
(Ca,Sr,Ba)1−eSi [II]
(式[II]中、Mは付活元素を示し、eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
The fluorescence of the present invention is preferably a phosphor represented by the following formula [I] or [II] (claim 9).
M 1 x Ba y M 2 z L u O v N w [I]
(In Formula [I], M 1 represents at least one type of activating element selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb; 2 represents at least one divalent metal element selected from Sr, Ca, Mg and Zn, L is a metal element selected from metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the periodic table, and at least L Represents a part of Si element, and x, y, z, u, v, and w each represent a numerical value in the following range.
0.00001 ≦ x ≦ 3
0 ≦ y ≦ 2.99999
2.6 ≦ x + y + z ≦ 3
0 <u ≦ 11
6 <v ≦ 25
0 <w ≦ 17)
M 3 e (Ca, Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II]
(In formula [II], M 3 represents an activating element, and e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2.)

本発明の更に別の要旨は、物体色が、L表色系で表わした場合に、L値が97以上、a値が−21以下及びb値が35以上のいずれかを満たし、前記式[I]で表されることを特徴とする、蛍光体に存する(請求項10)。 Still another gist of the present invention is that when the object color is expressed in the L * a * b * color system, the L * value is 97 or more, the a * value is -21 or less, and the b * value is 35 or more. It exists in the fluorescent substance characterized by satisfy | filling either and represented by said Formula [I] (Claim 10).

本発明の更に別の要旨は、外部量子効率が0.35以上であり、前記式[I]で表されることを特徴とする、蛍光体に存する(請求項11)。   Still another subject matter of the present invention lies in a phosphor having an external quantum efficiency of 0.35 or more and represented by the formula [I] (claim 11).

本発明のさらに別の要旨は、物体色が、L表色系で表わした場合に、L値が103以上、a値が−23以下及びb値が63以上のいずれかを満たし、前記式[II]で表されることを特徴とする、蛍光体に存する(請求項12)。
また、この蛍光体は、発光ピーク波長が550nm〜570nmであって、L値が100以上及びb値が77以上であり、下記式[II’]で表されることが好ましい(請求項13)。
(Sr,Ba)1−eSi [II’]
(式[II’]中、Mは付活元素を示し、eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
Still another gist of the present invention is that when the object color is expressed in the L * a * b * color system, the L * value is 103 or more, the a * value is −23 or less, and the b * value is 63 or more. It exists in the fluorescent substance characterized by satisfy | filling either and represented by said Formula [II] (Claim 12).
Further, this phosphor has an emission peak wavelength of 550 nm to 570 nm, an L * value of 100 or more and a b * value of 77 or more, and is preferably represented by the following formula [II ′] (claims) 13).
M 3 e (Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II ′]
(In Formula [II ′], M 3 represents an activator element, and e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2.)

本発明の更に別の要旨は、外部量子効率が0.57以上であり、前記式[II]で表されることを特徴とする、蛍光体に存する(請求項14)。   Still another subject matter of the present invention lies in a phosphor having an external quantum efficiency of 0.57 or more and represented by the formula [II] (claim 14).

本発明の更に別の要旨は、下記式[I’]で表されることを特徴とする、蛍光体に存する(請求項15)。
χ(Ba,Ln)(L,Al) [I’]
(式[I’]中、MはMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、LnはLa、Ce、Pr、Nd、Y及びGdを示し、Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、χ、a、b、c及びdは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0.00001≦χ≦0.4
2.6≦a≦2.99999
5≦b≦7
11<c<13
0<d<2.4)
Still another subject matter of the present invention lies in a phosphor represented by the following formula [I ′] (claim 15).
M 1 χ (Ba, Ln) a (L, Al) b O c N d [I ′]
(In Formula [I ′], M 1 represents at least one type of activating element selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. Ln represents La, Ce, Pr, Nd, Y and Gd, L is a metal element selected from the metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the periodic table, and at least a part of L is Si element Χ, a, b, c, and d represent numerical values in the following ranges, respectively.
0.00001 ≦ χ ≦ 0.4
2.6 ≦ a ≦ 2.99999
5 ≦ b ≦ 7
11 <c <13
0 <d <2.4)

前記の式[I’]で表される本発明の蛍光体は、上述した式[I]で表される蛍光体とランガサイトとの固溶体であることが好ましい(請求項16)。   The phosphor of the present invention represented by the formula [I ′] is preferably a solid solution of the phosphor represented by the formula [I] and the langasite (claim 16).

本発明の更に別の要旨は、上述した蛍光体と、液体媒体とを含有することを特徴とする蛍光体含有組成物に存する(請求項17)。   Still another subject matter of the present invention lies in a phosphor-containing composition comprising the phosphor described above and a liquid medium (claim 17).

本発明の更に別の要旨は、第1の発光体と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを備え、前記第2の発光体が、上述した蛍光体を1種以上、第1の蛍光体として含有することを特徴とする発光装置に存する(請求項18)。
この発光装置は、前記第2の発光体が、前記第1の蛍光体とは発光ピーク波長の異なる蛍光体を1種以上、第2の蛍光体として含有することが好ましい(請求項19)。
Still another subject matter of the present invention includes a first light emitter and a second light emitter that emits visible light by irradiation of light from the first light emitter, and the second light emitter is the above-mentioned. The present invention resides in a light emitting device containing at least one of the phosphors as the first phosphor (claim 18).
In this light-emitting device, it is preferable that the second light emitter contains one or more kinds of phosphors having different emission peak wavelengths from the first phosphor as the second phosphor.

本発明の更に別の要旨は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする照明装置に存する(請求項20)。   Still another subject matter of the present invention lies in an illuminating device comprising the light emitting device of the present invention (claim 20).

本発明の更に別の要旨は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする画像表示装置に存する(請求項21)。   Still another subject matter of the present invention lies in an image display device comprising the light emitting device of the present invention (claim 21).

本発明の更に別の要旨は、本発明の結晶性窒化珪素を焼結させたことを特徴とする、焼結体に存する(請求項22)。   Still another subject matter of the present invention lies in a sintered body obtained by sintering the crystalline silicon nitride of the present invention (claim 22).

本発明の更に別の要旨は、本発明の結晶性窒化珪素を含むことを特徴とする、顔料に存する(請求項23)。   Still another subject matter of the present invention lies in a pigment comprising the crystalline silicon nitride of the present invention (claim 23).

本発明によれば、白色度の高い焼結体や顔料等といったような各種用途の原料としてより好ましい窒化珪素が得られると共に、従来よりも輝度の高い発光装置、画像表示装置、照明装置に用いるのにより好ましい蛍光体が提供される。   According to the present invention, silicon nitride that is more preferable as a raw material for various uses such as sintered bodies and pigments having high whiteness can be obtained, and used for a light emitting device, an image display device, and a lighting device that have higher brightness than conventional ones. More preferred phosphors are provided.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

[1.窒化珪素]
[1−1.結晶性]
本発明の結晶性窒化珪素(以下適宜、「本発明の窒化珪素」という)は、結晶相を有する窒化珪素である。
窒化珪素の結晶相は、低温安定型のα型及び高温安定型のβ型が知られている。これらはそれぞれX線回折を行うことにより、PDF(Powder Diffraction File)に登録されているパターン(例えば、α−窒化珪素:83−0700、76−1407、71−0570等、β−窒化珪素:29−1132、73−1208、82−0702等)に基づいて同定できる。
[1. Silicon nitride]
[1-1. crystalline]
The crystalline silicon nitride of the present invention (hereinafter appropriately referred to as “silicon nitride of the present invention”) is silicon nitride having a crystalline phase.
As the crystal phase of silicon nitride, a low temperature stable α type and a high temperature stable β type are known. These are each subjected to X-ray diffraction to register patterns registered in PDF (Powder Diffraction File) (for example, α-silicon nitride: 83-0700, 76-1407, 71-0570, etc., β-silicon nitride: 29 -1132, 73-1208, 82-0702, etc.).

本発明の窒化珪素の結晶相としては、α型のみ、β型のみ、又は、α型とβ型が混在のいずれの態様であっても良いが、少なくともβ型が存在することが好ましく、β型のみであることがより好ましい。   The crystalline phase of the silicon nitride of the present invention may be any of α-type only, β-type only, or a mixture of α-type and β-type, but at least β-type is preferably present, More preferably, it is only a mold.

本発明の窒化珪素は、上記結晶相の他にアモルファス相を一部含んでいても良いが、アモルファス相は少ない方が好ましく、通常50%以下、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下、特に好ましくは5%以下であり、アモルファス相が無いことが最も好ましい。   The silicon nitride of the present invention may contain a part of the amorphous phase in addition to the above crystalline phase, but it is preferable that the amorphous phase is small, usually 50% or less, preferably 30% or less, more preferably 20% or less. More preferably, it is 10% or less, particularly preferably 5% or less, and most preferably no amorphous phase.

[1−2.反射率]
また、本発明の窒化珪素は波長525nmの光を照射した場合における反射率が85%以上であり、好ましくは88%以上であり、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは93%以上である。反射率は高ければ高いほうが好ましく、上限としては100%である。
[1-2. Reflectance]
The silicon nitride of the present invention has a reflectance of 85% or more when irradiated with light having a wavelength of 525 nm, preferably 88% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably 93% or more. The higher the reflectivity, the better. The upper limit is 100%.

反射率の測定方法としては、通常の反射スペクトルの測定方法に準じて行えばよいが、具体的には、以下のような方法で行うことができる。
即ち、測定対象となる窒化珪素粉末を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球などの集光装置に取り付ける。この積分球などの集光装置に、例えばXeランプ等の光を照射し、得られる反射光のスペクトルを分光測定装置、例えば大塚電子株式会社製MCPD2000、MCPD7000などを用いて測定する。ここで得られる各波長における反射率の値は、光源の光に対しての反射率が判明している物質(例えば、波長525nmの励起光に対して99%の反射率Rを持つLabsphere製「Spectralon」等)の反射率に基づいて補正を行い、反射率を求めることができる。
The reflectance measurement method may be performed in accordance with a normal reflection spectrum measurement method. Specifically, the reflectance can be measured by the following method.
That is, the silicon nitride powder to be measured is packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that the measurement accuracy is maintained, and is attached to a condenser such as an integrating sphere. The condensing device such as an integrating sphere is irradiated with light such as an Xe lamp, and the spectrum of reflected light obtained is measured using a spectroscopic measurement device such as MCPD2000, MCPD7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. The reflectance value at each wavelength obtained here is a substance whose reflectance with respect to the light of the light source is known (for example, “manufactured by Labsphere having a reflectance R of 99% with respect to excitation light having a wavelength of 525 nm” The reflectance can be obtained by performing correction based on the reflectance of “Spectralon” or the like.

[1−3.炭素含有量]
本発明の窒化珪素は、通常は不純物炭素量が0.1重量%以下となるが、不純物炭素量が0.06重量%以下であることが好ましい。該不純物炭素量として、より好ましくは0.05重量%以下、さらに好ましくは0.04重量%以下、特に好ましくは0.03重量%以下である。不純物炭素量は少なければ少ないほどより好ましいが、通常、0.000001重量%以上である。
上記炭素量の測定は、通常の元素分析方法により行うことができる。
[1-3. Carbon content]
The silicon nitride of the present invention usually has an impurity carbon content of 0.1% by weight or less, but preferably has an impurity carbon content of 0.06% by weight or less. The amount of impurity carbon is more preferably 0.05% by weight or less, further preferably 0.04% by weight or less, and particularly preferably 0.03% by weight or less. The smaller the amount of impurity carbon, the more preferable, but it is usually 0.000001% by weight or more.
The measurement of the carbon amount can be performed by a normal elemental analysis method.

[1−4.窒化珪素の製造方法]
本発明の窒化珪素の製造方法に制限は無いが、中でも、原料窒化珪素に対して所定の条件において熱処理をする工程を経て製造する方法(以下適宜、「本発明の窒化珪素の製造方法」という)が好ましい。以下、この本発明の窒化珪素の製造方法について詳細に説明する。
[1-4. Method for producing silicon nitride]
The method for producing silicon nitride of the present invention is not limited, but among them, a method of producing a raw material silicon nitride through a step of heat treatment under predetermined conditions (hereinafter referred to as “the method of producing silicon nitride of the present invention” as appropriate) ) Is preferred. Hereinafter, the method for producing silicon nitride of the present invention will be described in detail.

(原料窒化珪素)
本発明の窒化珪素を得るための原料となる原料窒化珪素に特段の制限はなく、公知の方法で得られた任意の窒化珪素を使用できる。具体例を挙げると、下記の(a)金属シリコンを直接窒化する方法、(b)ハロゲン化珪素を原料とする方法、及び(c)二酸化ケイ素を還元し窒化する方法のいずれかの方法により得られた窒化珪素が使用できる。
(Raw material silicon nitride)
There is no particular limitation on the raw material silicon nitride used as a raw material for obtaining the silicon nitride of the present invention, and any silicon nitride obtained by a known method can be used. As specific examples, it can be obtained by any one of the following (a) a method of directly nitriding metal silicon, (b) a method using silicon halide as a raw material, and (c) a method of reducing and nitriding silicon dioxide. The silicon nitride produced can be used.

(a)直接窒化法
3Si+2N→Si
3Si+4NH→Si+6H
金属シリコンの微粉をN又はNHの存在下、1100℃付近より制御された昇温条件下に置き、1200〜1450℃で窒化を完了させた後、粉砕及び必要に応じて精製処理を行う。
(A) Direct nitriding method 3Si + 2N 2 → Si 3 N 4
3Si + 4NH 3 → Si 3 N 4 + 6H 2
The metal silicon fine powder is placed in the presence of N 2 or NH 3 under a temperature rising condition controlled from around 1100 ° C., and nitriding is completed at 1200 to 1450 ° C., followed by pulverization and purification treatment as necessary. .

(b)ハロゲン化珪素法
ハロゲン化珪素法には、以下の(1)イミド分解法と、(2)気相法とがある。
(1)イミド分解法(液相法)
SiCl+6NH→Si(NH)+4NHCl
Si(NH)→Si+2NH
四塩化珪素を有機溶媒中、常温またはそれ以下でアンモニアと反応させてシリコンジイミドを得、次ぎにこれを1100℃程度の温度で熱分解して非晶質の窒化珪素を得る。次ぎにこれを結晶化させα型の窒化珪素を得る。
(B) Silicon Halide Method The silicon halide method includes the following (1) imide decomposition method and (2) gas phase method.
(1) Imide decomposition method (liquid phase method)
SiCl 4 + 6NH 3 → Si (NH) 2 + 4NH 4 Cl
Si (NH) 2 → Si 3 N 4 + 2NH 3
Silicon tetrachloride is reacted with ammonia in an organic solvent at room temperature or lower to obtain silicon diimide, which is then thermally decomposed at a temperature of about 1100 ° C. to obtain amorphous silicon nitride. Next, it is crystallized to obtain α-type silicon nitride.

(2)気相法
3SiCl+4NH→Si+12HCl
3SiH+4NH→Si+12H
四塩化珪素又はSiHとアンモニアを気相1100〜1200℃で反応させ非晶質の窒化珪素を得る。次ぎにこれを1450〜1500℃で加熱処理してα型の窒化珪素を得る。
(2) Gas phase method 3SiCl 4 + 4NH 3 → Si 3 N 4 + 12HCl
3SiH 4 + 4NH 3 → Si 3 N 4 + 12H 2
Silicon tetrachloride or SiH 4 and ammonia are reacted at a gas phase of 1100 to 1200 ° C. to obtain amorphous silicon nitride. Next, this is heat-treated at 1450 to 1500 ° C. to obtain α-type silicon nitride.

(c)還元窒化法
3SiO+6C+2N→Si+6CO
原料の二酸化珪素と炭素微粉をNガス流通下、1500℃で還元窒化し、次ぎに酸化性雰囲気中、700℃で加熱処理することによって残留炭素を除く。
(C) Reduction nitriding method 3SiO 2 + 6C + 2N 2 → Si 3 N 4 + 6CO
The raw material silicon dioxide and carbon fine powder are reduced and nitrided at 1500 ° C. under N 2 gas flow, and then subjected to heat treatment at 700 ° C. in an oxidizing atmosphere to remove residual carbon.

以上の方法で得られる結晶相を有する原料窒化珪素としては、反射率が、波長525nmの光を照射した場合の反射率は通常83%以下であり、より一般的には80%以下のものである。また、炭素含有量は通常0.06重量%以上であり、より一般的には0.09重量%以上のものである。   The raw material silicon nitride having a crystal phase obtained by the above method has a reflectance of 83% or less when irradiated with light having a wavelength of 525 nm, and more generally 80% or less. is there. Further, the carbon content is usually 0.06% by weight or more, and more generally 0.09% by weight or more.

(熱処理)
本発明の窒化珪素の製造方法では、上記原料窒化珪素を、N分圧が0.4MPa以上である窒素ガス含有雰囲気下、1500℃以上の温度で熱処理する工程を経て、本発明の窒化珪素を得る。
(Heat treatment)
In the method for producing silicon nitride of the present invention, the raw material silicon nitride is subjected to a heat treatment at a temperature of 1500 ° C. or higher in a nitrogen gas-containing atmosphere having an N 2 partial pressure of 0.4 MPa or higher. Get.

具体的には、原料窒化珪素を反応性の低い材料からなるルツボ又はトレイ等の耐熱容器中に充填した後、焼成を行う。このような熱処理時に用いる耐熱容器の材質としては、例えば、アルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、マグネシウム、ムライト等のセラミックス、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ、イリジウム、ロジウム等の金属、あるいは、それらを主成分とする合金、カーボン(グラファイト)などが挙げられる。このうち好ましくは、窒化ホウ素製、アルミナ製、窒化珪素製、炭化珪素製、白金製、モリブデン製、タングステン製、タンタル製の耐熱容器が挙げられる。   Specifically, the raw material silicon nitride is filled in a heat-resistant container such as a crucible or a tray made of a material having low reactivity, and then fired. Examples of the material of the heat-resistant container used during such heat treatment include ceramics such as alumina, boron nitride, silicon nitride, silicon carbide, magnesium, mullite, metals such as platinum, molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, iridium, rhodium, Or the alloy which has them as a main component, carbon (graphite), etc. are mentioned. Of these, heat resistant containers made of boron nitride, alumina, silicon nitride, silicon carbide, platinum, molybdenum, tungsten, and tantalum are preferable.

熱処理時の昇温過程においては、その一部で減圧条件下とすることが好ましく、具体的には、好ましくは室温以上であって、好ましくは1500℃以下、より好ましくは1200℃以下、更に好ましくは1000℃以下の温度範囲にあるいずれかの時点において、減圧状態(具体的には通常10−2Pa以上0.1MPa未満の範囲)としてから、窒素含有ガスを系内に導入する。 In the temperature raising process during the heat treatment, it is preferable that a part of the temperature is reduced under reduced pressure. Specifically, it is preferably room temperature or higher, preferably 1500 ° C. or lower, more preferably 1200 ° C. or lower, still more preferably. At any point in the temperature range of 1000 ° C. or lower, a nitrogen-containing gas is introduced into the system after being in a reduced pressure state (specifically, a range of usually 10 −2 Pa or more and less than 0.1 MPa).

このとき、必要に応じて、目的とする温度で、通常1分以上、好ましくは5分以上、より好ましくは10分以上保持してからも良い。保持時間は、通常5時間以下、好ましくは3時間以下、より好ましくは1時間以下である。   At this time, if necessary, it may be maintained at the target temperature, usually for 1 minute or more, preferably 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more. The holding time is usually 5 hours or less, preferably 3 hours or less, more preferably 1 hour or less.

窒素含有ガスとしては、窒素ガスの分圧が0.4MPa以上であって、昇温装置のヒーター及び窒化珪素に不活性なガスであれば特に問題はない。その具体例を挙げると、アルゴン、CO、水素、アンモニア等と窒素ガスとの混合ガスを用いることができる。このうち好ましくは、窒素ガス、又はアルゴン若しくは水素ガスと窒素ガスとの混合ガスであり、より好ましくは窒素ガス、又は窒素ガスとアルゴンガスとの混合ガスであり、特に好ましくは窒素ガスである。また、窒素ガスの分圧は高いほうが好ましく、より好ましくは濃度99.999体積%の窒素ガスである。   As the nitrogen-containing gas, there is no particular problem as long as the partial pressure of the nitrogen gas is 0.4 MPa or more and the gas is inert to the heater of the temperature raising device and silicon nitride. As a specific example, a mixed gas of argon, CO, hydrogen, ammonia or the like and nitrogen gas can be used. Among these, nitrogen gas or argon or a mixed gas of hydrogen gas and nitrogen gas is preferable, nitrogen gas or a mixed gas of nitrogen gas and argon gas is more preferable, and nitrogen gas is particularly preferable. Further, the partial pressure of nitrogen gas is preferably higher, more preferably 99.999% by volume of nitrogen gas.

窒素含有ガスを系内に導入後、さらに通常1500℃以上、好ましくは1800℃以上、より好ましくは1900℃以上の温度まで昇温を行い、窒化珪素の熱処理を行う。熱処理温度の上限としては、焼成系内の圧力にもよるが、窒化珪素の分解温度より低い温度であれば特に限定されない。例えば、焼成系内の圧力が2MPa以下の場合、通常2500℃以下、好ましくは2200℃以下、より好ましくは2100℃以下の温度となる。   After introducing the nitrogen-containing gas into the system, the temperature is further raised to a temperature of usually 1500 ° C. or higher, preferably 1800 ° C. or higher, more preferably 1900 ° C. or higher, and heat treatment of silicon nitride is performed. The upper limit of the heat treatment temperature is not particularly limited as long as it is lower than the decomposition temperature of silicon nitride, although it depends on the pressure in the firing system. For example, when the pressure in the firing system is 2 MPa or less, the temperature is usually 2500 ° C. or less, preferably 2200 ° C. or less, more preferably 2100 ° C. or less.

熱処理時間としては、熱処理温度にも依存するが、通常0.5時間以上、好ましくは1時間以上、より好ましくは2時間以上である。また、焼成時間は長い方が良いが、通常100時間以下、好ましくは50時間以下、より好ましくは24時間以下、さらに好ましくは12時間以下である。   The heat treatment time is usually 0.5 hours or more, preferably 1 hour or more, more preferably 2 hours or more, although it depends on the heat treatment temperature. The firing time is preferably longer, but is usually 100 hours or shorter, preferably 50 hours or shorter, more preferably 24 hours or shorter, and further preferably 12 hours or shorter.

上記窒化珪素の熱処理は、上述の方法によって予め製造・単離された原料の窒化珪素に対して行っても良いし、原料窒化珪素の製造工程における窒化処理に引き続いて行っても良い。後者の場合、金属シリコン、ハロゲン化珪素及び二酸化珪素等の窒化珪素原料から一段で本発明の窒化珪素を得ることもできる。   The heat treatment of the silicon nitride may be performed on the raw material silicon nitride previously produced and isolated by the above-described method, or may be performed subsequent to the nitriding treatment in the raw material silicon nitride manufacturing process. In the latter case, the silicon nitride of the present invention can be obtained in one step from a silicon nitride raw material such as metal silicon, silicon halide and silicon dioxide.

また、上述した熱処理を行う前に、必要に応じて、予め、O分圧が通常0.01MPa以上、また、通常0.1MPa以下である酸素ガス含有雰囲気下、通常800℃以上、好ましくは900℃以上、より好ましくは1000℃以上、さらに好ましくは1100℃以上、また、通常1300℃以下、好ましくは1200℃以下の温度で窒化珪素を熱処理する工程(予備熱処理)を行うことが好ましい。これにより、得られるβ−窒化珪素の粒径を大きくすることができる。 In addition, before performing the above-described heat treatment, if necessary, an O 2 partial pressure is usually 0.01 MPa or more, and usually in an oxygen gas-containing atmosphere where the pressure is usually 0.1 MPa or less, usually 800 ° C. or more, preferably It is preferable to perform a step (preliminary heat treatment) of heat-treating silicon nitride at a temperature of 900 ° C. or higher, more preferably 1000 ° C. or higher, more preferably 1100 ° C. or higher, and usually 1300 ° C. or lower, preferably 1200 ° C. or lower. Thereby, the particle size of the obtained β-silicon nitride can be increased.

一方、上述した熱処理において原料窒化珪素を熱処理する際には、SiO共存下で熱処理を行うようにすることが好ましい。これにより、得られるβ−窒化珪素の粒径を大きくすることができる。
この際、共存させるSiOの量に制限は無いが、原料窒化珪素100重量部に対するSiOの量は、通常0.1重量部以上、好ましくは0.5重量部以上、より好ましくは1重量部以上であり、また、通常15重量部以下、好ましくは10重量部以下、より好ましくは5重量部以下である。
以上のように、窒化珪素を熱処理する際に、微量の酸素原子が共存していると、得られるβ−窒化珪素の粒径が大きくなる傾向にある。したがって、蛍光体粒子の粒径を大きくするには、上記のような処理を行った窒化珪素を用いるのが好ましい。
On the other hand, when heat-treating the raw material silicon nitride in the heat treatment described above, it is preferable to perform the heat treatment in the presence of SiO 2 . Thereby, the particle size of the obtained β-silicon nitride can be increased.
At this time, the amount of SiO 2 coexisting is not limited, but the amount of SiO 2 with respect to 100 parts by weight of raw material silicon nitride is usually 0.1 parts by weight or more, preferably 0.5 parts by weight or more, more preferably 1 part by weight. It is usually 15 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less.
As described above, when a small amount of oxygen atoms coexists when heat-treating silicon nitride, the particle diameter of the obtained β-silicon nitride tends to increase. Therefore, in order to increase the particle diameter of the phosphor particles, it is preferable to use silicon nitride that has been subjected to the above treatment.

上記熱処理終了後、室温まで放熱させ、必要に応じて粉砕・篩い分け等の処理を行う。
上記粉砕の手法としては、例えば、ハンマーミル、ロールミル、ボールミル、ジェットミル等の乾式粉砕機、又は、乳鉢と乳棒等を用いる粉砕等、公知の粉砕方法を任意に用いることができる。
また、篩い分けにおいては、各種市販の篩いを用いることが可能であるが、得られた窒化珪素を蛍光体原料として用いる場合には、金属メッシュのものよりもナイロンメッシュのものを用いる方が、不純物混入防止の点で好ましい。
After the heat treatment is completed, heat is released to room temperature, and processing such as pulverization and sieving is performed as necessary.
As the pulverization method, for example, a known pulverization method such as a dry pulverizer such as a hammer mill, a roll mill, a ball mill, or a jet mill, or pulverization using a mortar and pestle can be arbitrarily used.
Moreover, in sieving, it is possible to use various commercially available sieves, but when using the obtained silicon nitride as a phosphor raw material, it is better to use a nylon mesh than a metal mesh, This is preferable from the viewpoint of preventing impurity contamination.

本発明の窒化珪素は、粉末の粒径は特に制限はなく、使用する用途によって適宜選定すればよい。例えば、本発明の窒化珪素を蛍光体用原料として使用する場合は、通常、重量メジアン径(D50)が、通常0.01μm以上、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは1μm以上であり、また、通常100μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下の範囲である。 In the silicon nitride of the present invention, the particle size of the powder is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended use. For example, when the silicon nitride of the present invention is used as a raw material for a phosphor, the weight median diameter (D 50 ) is usually 0.01 μm or more, preferably 0.1 μm or more, more preferably 1 μm or more, Moreover, it is the range of 100 micrometers or less normally, Preferably it is 30 micrometers or less, More preferably, it is 20 micrometers or less.

窒化珪素の重量メジアン径は、公知の方法に従い任意に測定可能であるが、例えばレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置等の装置を用いて測定することができる。   The weight median diameter of silicon nitride can be arbitrarily measured according to a known method, but can be measured using a device such as a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device.

[1−5.窒化珪素の用途]
本発明の窒化珪素は、各種蛍光体原料;とりゅう、研磨剤、絶縁体、誘電体、耐熱材といったようなセラミックス原料;顔料;化粧品等の各種無機材料の原料として使用できる。また特に、従来よりも反射率が高く白色であることから、従来の耐熱衝撃性を要求される分野以外にも、光学材料用途への使用も期待できる。
[1-5. Use of silicon nitride]
The silicon nitride of the present invention can be used as a raw material for various phosphor raw materials; ceramic raw materials such as enamels, abrasives, insulators, dielectrics, heat-resistant materials; pigments; various inorganic materials such as cosmetics. In particular, since it has a higher reflectance than that of the conventional white color, it can be expected to be used for optical materials in addition to conventional fields that require thermal shock resistance.

[2.蛍光体]
本発明の蛍光体は、その蛍光体原料として本発明の窒化珪素を用いて得られたものである。また、本発明の蛍光体は、通常、公知の同一組成の蛍光体に比較して、物体色における彩度や量子効率が高く、より好ましくは輝度が高い。このように、蛍光体の物体色における彩度や量子効率と言った特性が蛍光体原料の反射率(特には上述の窒化珪素)と関連することは、本発明者らによって初めて見出されたものである。
[2. Phosphor]
The phosphor of the present invention is obtained using the silicon nitride of the present invention as the phosphor material. In addition, the phosphor of the present invention usually has higher saturation and quantum efficiency in the object color, and more preferably has a higher luminance than known phosphors having the same composition. As described above, the inventors found for the first time that the characteristics such as saturation and quantum efficiency in the object color of the phosphor are related to the reflectance of the phosphor material (particularly, the above-mentioned silicon nitride). Is.

以下、蛍光体に関する記載において、色名と色度座標との関係は、すべてJIS規格に基づく(JIS Z8110及びZ8701)。
また、本明細書中の蛍光体の組成式において、各組成式の区切りは読点(、)で区切って表わす。また、カンマ(,)で区切って複数の元素を列記する場合には、列記された元素のうち一種又は二種以上を任意の組み合わせ及び組成で含有していてもよいことを示している。例えば、「(Ca,Sr,Ba)Al:Eu」という組成式は、「CaAl:Eu」と、「SrAl:Eu」と、「BaAl:Eu」と、「Ca1−xSrAl:Eu」と、「Sr1−xBaAl:Eu」と、「Ca1−xBaAl:Eu」と、「Ca1−x−ySrBaAl:Eu」とを全て包括的に示しているものとする(但し、前記式中、0<x<1、0<y<1、0<x+y<1)。
Hereinafter, in the description about the phosphor, the relationship between the color name and the chromaticity coordinate is all based on the JIS standard (JIS Z8110 and Z8701).
Further, in the composition formula of the phosphors in this specification, each composition formula is delimited by a punctuation mark (,). In addition, when a plurality of elements are listed separated by commas (,), one or two or more of the listed elements may be included in any combination and composition. For example, the composition formula “(Ca, Sr, Ba) Al 2 O 4 : Eu” has “CaAl 2 O 4 : Eu”, “SrAl 2 O 4 : Eu”, and “BaAl 2 O 4 : Eu”. If: the "Ca 1-x Sr x Al 2 O 4 Eu ": a "Sr 1-x Ba x Al 2 O 4 Eu ": the "Ca 1-x Ba x Al 2 O 4 Eu " "Ca 1-x-y Sr x Ba y Al 2 O 4: Eu " and all assumed to generically indicated (in the above formula, 0 <x <1,0 <y <1,0 <X + y <1).

[2−1.蛍光体の種類]
本発明の蛍光体としては、まず第1に、本発明の窒化珪素を原料に用いる限りにおいて特に限定はされない。その例を挙げると、珪素原子を含有する窒化物蛍光体及び酸窒化物蛍光体などが挙げられる。
[2-1. Types of phosphors]
First, the phosphor of the present invention is not particularly limited as long as the silicon nitride of the present invention is used as a raw material. Examples thereof include nitride phosphors and oxynitride phosphors containing silicon atoms.

該珪素原子を含有する窒化物蛍光体及び酸窒化物蛍光体としては、例えば、
CaSiN:Eu、ZnSiN:Mn、(Ca,Sr,Ba,Zn)Si:Eu、(Ca,Sr,Ba,Zn)Si10:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu等のアルカリ土類金属珪窒化物系蛍光体、及び、LaSi(N,O)11:Ce、LaSi(N,O):Ce等の3価希土類元素含有珪窒化物系蛍光体等に代表されるニトリドシリケート類、
(Ca,Sr)AlSi(N,O):Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Ce、(Ca,Sr)AlSi(N,O):Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Ce等のSi及びAl含有窒化物系蛍光体に代表されるニトリドアルミノシリケート類、
(Ca,Sr,Ba)Si:Eu、BaSi12:Eu、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)12:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge):(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge):(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)128/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)1214/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)12:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)28/31222/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)29/31226/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)6.513:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)14:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)16:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)18:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)1020:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)1122:(Eu,Ce,Mn)、等のアルカリ土類金属珪酸窒化物系蛍光体、及び、LaSi11:Ce、LaSi12:Ce等の3価希土類元素含有珪酸窒化物系蛍光体に代表されるオキソニトリドシリケート類、
Ca−α−SiAlON:Eu、Y−α−SiAlON:Ce、β−SiAlON:Eu、SrSiAl19ON31:Eu、SrSiAl:Eu等のSi及びAl含有酸窒化物蛍光体に代表されるオキソニトリドアルミノシリケート類、
CaSiCを母体結晶とする蛍光体に代表されるカルボニトリドアルミノシリケート類などが挙げられる。
上記蛍光体を製造するに当たっては、本発明の窒化珪素を原料として用いる以外は公知の方法に従って、適宜製造すれば良い。
Examples of the nitride phosphor and oxynitride phosphor containing the silicon atom include:
CaSiN 2 : Eu, ZnSiN 2 : Mn, (Ca, Sr, Ba, Zn) 2 Si 5 N 8 : Eu, (Ca, Sr, Ba, Zn) Si 7 N 10 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si (N, O) 2 : alkaline earth metal silicon nitride phosphor such as Eu, and 3 such as La 3 Si 6 (N, O) 11 : Ce, LaSi 3 (N, O) 5 : Ce Nitridosilicates represented by valent rare earth element-containing silicon nitride phosphors,
(Ca, Sr) AlSi (N, O) 3 : Eu, (Ca, Sr, Ba) AlSi (N, O) 3 : Ce, (Ca, Sr) AlSi 4 (N, O) 7 : Eu, (Ca , Sr, Ba) AlSi 4 (N, O) 7 : Nitolide aluminosilicates represented by Si and Al-containing nitride phosphors such as Ce,
(Ca, Sr, Ba) Si 2 O 2 N 2 : Eu, Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu, (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 6 O 12 N 2 : (Eu, Ce , Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 6 O 9 N 4 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 6 O 3 N 8 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 7 O 12 N 8/3 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 8 O 12 N 14/3 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 8 O 12 N 6 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 28/3 O 12 N 22/3: (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 ( i, Ge) 29/3 O 12 N 26/3: (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 6.5 O 13 N 2: (Eu, Ce, Mn) , (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 7 O 14 N 2 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 8 O 16 N 2 : (Eu, (Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 9 O 18 N 2 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 10 O 20 N 2 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 11 O 22 N 2 : (Eu, Ce, Mn), etc., and alkaline earth metal silicate nitride phosphors , La 3 Si 8 O 4 N 11: Ce, La 3 Si 6 O 12 N 2: 3 -valent rare earth source, such as Ce Oxonitridosilicate typified by containing silicon oxynitride-based fluorescent material,
Si and Al-containing oxynitride phosphors such as Ca-α-SiAlON: Eu, Y-α-SiAlON: Ce, β-SiAlON: Eu, SrSi 9 Al 19 ON 31 : Eu, SrSiAl 2 O 3 N 2 : Eu Oxonitridoaluminosilicates represented by
And carbonitride aluminosilicates typified by phosphors having CaSi 5 N 6 C as a base crystal.
In manufacturing the phosphor, it may be appropriately manufactured according to a known method except that the silicon nitride of the present invention is used as a raw material.

上記蛍光体のうち、好ましくは、下記式[I]〜[IV]のいずれかで表される蛍光体が挙げられ、より好ましくは下記式[I]又は[II]で表される蛍光体が挙げられる。   Among the above phosphors, a phosphor represented by any of the following formulas [I] to [IV] is preferable, and a phosphor represented by the following formula [I] or [II] is more preferable. Can be mentioned.

Ba [I]
(式[I]中、MはMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、MはSr、Ca、Mg及びZnから選ばれる少なくとも1種類の二価の金属元素を示し、Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、x、y、z、u、v及びwは、それぞれ、0.00001≦x≦3、0≦y≦2.99999、2.6≦x+y+z≦3、0<u≦11、6<v≦25、及び0<w≦17の範囲の数値を示す。)
M 1 x Ba y M 2 z L u O v N w [I]
(In Formula [I], M 1 represents at least one type of activating element selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb; 2 represents at least one divalent metal element selected from Sr, Ca, Mg and Zn, L is a metal element selected from metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the periodic table, and at least L , X, y, z, u, v, and w are 0.00001 ≦ x ≦ 3, 0 ≦ y ≦ 2.9999, 2.6 ≦ x + y + z ≦ 3, respectively. , 0 <u ≦ 11, 6 <v ≦ 25, and 0 <w ≦ 17.

(Ca,Sr,Ba)1−eSi [II]
(式[II]中、Mは付活元素を示し、eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
M 3 e (Ca, Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II]
(In formula [II], M 3 represents an activating element, and e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2.)

AlSiX [III]
(式[III]中、Mは、少なくともEuを含有する付活元素を示し、Mは、アルカリ土類金属元素から選ばれる1種以上の元素を示し、Xは、O及びNからなる群より選ばれる1種以上の元素を示し、f及びgは、各々、0<f≦0.2、0.9≦f+g≦1を満たす正の数を示す。)
M 4 f M 5 g AlSiX 3 [III]
(In the formula [III], M 4 represents an activator containing at least Eu, M 5 represents one or more elements selected from alkaline earth metal elements, and X consists of O and N One or more elements selected from the group are shown, and f and g are positive numbers satisfying 0 <f ≦ 0.2 and 0.9 ≦ f + g ≦ 1, respectively.

(Ca,Sr,Ba,Zn)Si [IV]
(式[IV]中、Mは付活元素を示し、Xは、O及びNからなる群より選ばれる1種以上の元素を示し、hは0<h≦0.4を満たす正の数を示し、jは1−h<j≦2−hを満たす数値を示す。)
M 6 h (Ca, Sr, Ba, Zn) j Si 5 X 8 [IV]
(In Formula [IV], M 6 represents an activator element, X represents one or more elements selected from the group consisting of O and N, and h is a positive number satisfying 0 <h ≦ 0.4. And j is a numerical value satisfying 1-h <j ≦ 2-h.)

以下、各式[I]〜[IV]毎に、好適な蛍光体の組成について説明する。   Hereinafter, a suitable phosphor composition will be described for each of the formulas [I] to [IV].

〔式[I]で表わされる蛍光体についての説明〕
Ba [I]
上記式[I]において、Mは付活元素を示す。上記Mとしては、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の遷移金属元素又は希土類元素が挙げられる。なお、Mとしては、これらの元素のうち何れか一種のみを含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。
中でも、希土類元素であるCe、Sm、Eu、Tm又はYbが好ましい元素として挙げられる。さらにその中でも、上記Mとしては、発光量子効率の点で、少なくともEu又はCeを含有するものであることが好ましい。また、その中でも特に、発光ピーク波長の点で、少なくともEuを含有するものがより好ましく、Euのみを用いることが特に好ましい。
[Description of Phosphor Represented by Formula [I]]
M 1 x Ba y M 2 z L u O v N w [I]
In the above formula [I], M 1 represents an activator element. Examples of M 1 include at least one transition metal element or rare earth element selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. M 1 may contain only one of these elements, or may have two or more of them in any combination and ratio.
Among these, Ce, Sm, Eu, Tm, or Yb, which are rare earth elements, are preferable elements. Among them, the M 1 is preferably one containing at least Eu or Ce from the viewpoint of light emission quantum efficiency. Among them, in particular, those containing at least Eu are more preferable in terms of emission peak wavelength, and it is particularly preferable to use only Eu.

付活元素Mは、本発明の蛍光体中において、2価のカチオン及び/又は3価のカチオンとして存在することになる。この際、付活元素Mは、2価のカチオンの存在割合が高い方が好ましい。例えば、MがEuである場合、全Eu量に対するEu2+の割合は、通常20モル%以上、好ましくは50モル%以上、より好ましくは80モル%以上、特に好ましくは90モル%以上である。 The activator element M 1 is present as a divalent cation and / or a trivalent cation in the phosphor of the present invention. In this case, the activation element M 1 is, it exists the percentage of divalent cations is high is preferable. For example, when M 1 is Eu, the ratio of Eu 2+ to the total Eu amount is usually 20 mol% or more, preferably 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more. .

なお、本発明の蛍光体に含まれる全Eu中のEu2+の割合は、例えば、X線吸収微細構造(X−ray Absorption Fine Structure)の測定によって調べることができる。即ち、Eu原子のL3吸収端を測定すると、Eu2+とEu3+が別々の吸収ピークを示すので、その面積から比率を定量できる。また、本発明の蛍光体に含まれる全Eu中のEu2+の割合は、電子スピン共鳴(ESR)の測定によっても知ることができる。 In addition, the ratio of Eu < 2+ > in the total Eu contained in the phosphor of the present invention can be examined, for example, by measurement of an X-ray absorption fine structure (X-ray Absorption Fine Structure). That is, when the L3 absorption edge of Eu atom is measured, Eu 2+ and Eu 3+ show separate absorption peaks, and the ratio can be quantified from the area. The ratio of Eu 2+ in the total Eu contained in the phosphor of the present invention can also be known by measuring electron spin resonance (ESR).

また、上記式[I]において、xは、0.00001以上、3以下の範囲の数値である。このうちxは、好ましくは0.03以上であり、より好ましくは0.06以上、更に好ましくは0.12以上、中でも好ましくは0.18以上、特に好ましくは0.27以上である。一方、付活元素Mの含有割合が大きすぎると濃度消光が生じる場合もあるため、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.2以下、さらに好ましくは0.9以下、中でも好ましくは0.7以下、特に好ましくは0.45以下である。 In the above formula [I], x is a numerical value in the range of 0.00001 or more and 3 or less. Among these, x is preferably 0.03 or more, more preferably 0.06 or more, still more preferably 0.12 or more, particularly preferably 0.18 or more, and particularly preferably 0.27 or more. On the other hand, since there is a case where the content of the activation element M 1 is too large, concentration quenching occurs, preferably 1.5 or less, more preferably 1.2 or less, more preferably 0.9 or less, preferably preferably 0 0.7 or less, particularly preferably 0.45 or less.

また、本発明の蛍光体は、BSON相結晶構造(後述する)を維持しつつ、Baの位置をSr、Ca、Mg及び/又はZnで置換することができる。よって、上記式[I]において、Mは、Sr、Ca、Mg及びZnから選ばれる少なくとも1種の二価の金属元素を表わす。この際、Mは、好ましくはSr、Ca及び/又はZnであり、より好ましくはSr及び/又はCaであり、さらに好ましくはSrである。また、Ba及びMは、さらにその一部をこれらの元素で置換してもよいものである。
なお、上記Mとしては、これらの元素のうち何れか一種のみを含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。
Moreover, the phosphor of the present invention can substitute the position of Ba with Sr, Ca, Mg and / or Zn while maintaining the BSON phase crystal structure (described later). Therefore, in the above formula [I], M 2 represents at least one divalent metal element selected from Sr, Ca, Mg and Zn. In this case, M 2 is preferably Sr, Ca and / or Zn, more preferably Sr and / or Ca, and further preferably Sr. Ba and M 2 may be partially substituted with these elements.
As the above-mentioned M 2, it may contain only any one of these elements may be in having both of two or more kinds in any combination and in any ratio.

としてCaを含む場合、Ba及びCaの合計量に対するCaの存在割合は、好ましくは50モル%以下、より好ましくは40モル%以下、更に好ましくは30モル%以下である。これよりもCa量が増えると発光波長の長波長化、発光強度の低下を招く場合がある。
また、MとしてSrを含む場合、Ba及びSrの合計量に対するSrの存在割合が、好ましくは70モル%以下、より好ましくは60モル%以下、更に好ましくは50モル%以下である。これよりもSr量が増えると発光波長の長波長化、及び、発光強度の低下を招く場合がある。
さらに、MとしてZnを含む場合、Ba及びZnの合計量に対するZnの存在割合が、好ましくは60モル%以下、より好ましくは50モル%以下、更に好ましくは40モル%以下である。これよりもZn量が増えると発光波長の長波長化、及び、発光強度の低下を招く場合がある。
また、MとしてMgを含む場合、Ba及びMgの合計量に対するMgの存在割合が、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。これよりもMg量が増えると発光波長の長波長化、及び、発光強度の低下を招く場合がある。
If the M 2 containing Ca, the existing ratio of Ca to the total amount of Ba and Ca is preferably 50 mole% or less, more preferably 40 mol% or less, more preferably 30 mol% or less. If the Ca content is increased more than this, the emission wavelength may become longer and the emission intensity may be reduced.
When S 2 is contained as M 2 , the ratio of Sr to the total amount of Ba and Sr is preferably 70 mol% or less, more preferably 60 mol% or less, and still more preferably 50 mol% or less. If the amount of Sr increases more than this, the emission wavelength may become longer and the emission intensity may decrease.
Furthermore, when including Zn as M 2, the existing ratio of Zn to the total amount of Ba and Zn is preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, still more preferably not more than 40 mol%. If the Zn content is increased more than this, the emission wavelength may become longer and the emission intensity may be reduced.
Also, if it contains Mg as M 2, the existing ratio of Mg to the total amount of Ba and Mg, and preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less. If the amount of Mg increases more than this, the emission wavelength may become longer and the emission intensity may decrease.

したがって、上記式[I]において、zの量は、置換する金属元素Mの種類とyの量とに応じて設定すればよい。zの具体的な値としては、通常0以上であり、また、好ましくは1.5以下、より好ましくは1.2以下、さらに好ましくは0.9以下、特に好ましくは0.6以下、さらにより好ましくは0.4以下である。 Therefore, in the above formula [I], the amount of z may be set according to the type of the metal element M 2 to be substituted and the amount of y. The specific value of z is usually 0 or more, preferably 1.5 or less, more preferably 1.2 or less, still more preferably 0.9 or less, particularly preferably 0.6 or less, and even more. Preferably it is 0.4 or less.

上記式[I]において、上記yとしては、0≦y≦2.99999の範囲の数値である。中でも本発明の蛍光体は、結晶構造の安定性の観点から、Baを含有することが好ましい。したがって、上記式[I]においてyは、0より大きいことが好ましく、より好ましくは0.9以上、特に好ましくは1.2以上であり、また、不活剤元素の含有割合との関係から2.99999より小さいことが好ましく、より好ましくは2.99以下、さらに好ましくは2.98以下、特に好ましくは2.95以下である。   In the above formula [I], y is a numerical value in the range of 0 ≦ y ≦ 2.99999. Among these, the phosphor of the present invention preferably contains Ba from the viewpoint of the stability of the crystal structure. Accordingly, in the above formula [I], y is preferably larger than 0, more preferably 0.9 or more, particularly preferably 1.2 or more, and 2 in relation to the content of the inactive agent element. Is preferably less than 2.999, more preferably 2.99 or less, even more preferably 2.98 or less, and particularly preferably 2.95 or less.

本発明の蛍光体においては、酸素あるいは窒素と共に、BaやM元素が欠損することがある。このため、上記式[I]においては、x+y+zの値が3未満となることがあり、x+y+zは、通常、2.6≦x+y+z≦3の値を取りうるが、理想的にはx+y+z=3である。ここで、x+y+zが2.6より小さい場合は、結晶構造を保てなくなる可能性が高い。 In the phosphor of the present invention, together with oxygen or nitrogen, Ba and M 2 element is sometimes lacking. For this reason, in the above formula [I], the value of x + y + z may be less than 3, and x + y + z can usually take a value of 2.6 ≦ x + y + z ≦ 3, but ideally x + y + z = 3. is there. Here, when x + y + z is smaller than 2.6, there is a high possibility that the crystal structure cannot be maintained.

上記一般式[I]において、Lは、Ti、Zr、Hf等の周期律表第4族の金属元素、又は、Si、Ge等の周期律表第14族の金属元素から選ばれる少なくとも1種の金属元素を表わす。なお、Lは、これらの金属元素のうち何れか一種のみを含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。ただし、少なくともLの一部はSi元素であるものとする。このうちLとして好ましくはTi、Zr、Hf、Si又はGeであり、より好ましくはSi又はGeであり、特に好ましくはSiである。
ここで、上記Lは、蛍光体の結晶の電荷バランスの点で当該蛍光体の性能に悪影響を与えない限りにおいて、その一部にB、Al、Ga等の3価のカチオンとなりうる金属元素が混入していても良い。その混入量としては、Lに対して、通常10原子%以下、好ましくは5原子%以下である。
In the general formula [I], L is at least one selected from the group 4 metal elements of the periodic table such as Ti, Zr, and Hf, or the group 14 metal element of the periodic table such as Si and Ge. Represents a metal element. Note that L may contain only one of these metal elements, or may contain two or more of them in any combination and ratio. However, at least a part of L is Si element. Of these, L is preferably Ti, Zr, Hf, Si or Ge, more preferably Si or Ge, and particularly preferably Si.
Here, L is a metal element that can be a trivalent cation such as B, Al, and Ga, as long as it does not adversely affect the performance of the phosphor in terms of the charge balance of the phosphor crystal. It may be mixed. The mixing amount is usually 10 atomic% or less, preferably 5 atomic% or less with respect to L.

また、上記一般式[I]において、uは、通常11以下、好ましくは9以下、より好ましくは7以下であり、また、0より大きく、好ましくは3以上、より好ましくは5以上の数値である。   In the above general formula [I], u is usually 11 or less, preferably 9 or less, more preferably 7 or less, and is a value greater than 0, preferably 3 or more, more preferably 5 or more. .

Oイオン及びNイオンの量は、一般式[I]において数値v及びwで表される。具体的には、上記一般式(I)において、vは通常6より大きい数値であり、好ましくは7より大きく、より好ましくは8より大きく、さらに好ましくは9より大きく、特に好ましくは11より大きい数値であり、また、通常25以下であり、好ましくは20より小さく、より好ましくは15より小さく、更に好ましくは13より小さい数値である。   The amounts of O ions and N ions are represented by numerical values v and w in the general formula [I]. Specifically, in the above general formula (I), v is usually a value greater than 6, preferably greater than 7, more preferably greater than 8, even more preferably greater than 9, and particularly preferably greater than 11. It is usually 25 or less, preferably less than 20, more preferably less than 15, and still more preferably less than 13.

また、本発明の蛍光体は酸窒化物であるので、Nは必須成分である。このため、上記一般式(I)において、wは、0より大きい数値である。また、wは通常17以下の数値であり、好ましくは10より小さく、より好ましくは4より小さく、更に好ましくは2.4より小さい数値である。   Further, since the phosphor of the present invention is an oxynitride, N is an essential component. Therefore, in the general formula (I), w is a numerical value greater than 0. Moreover, w is a numerical value of 17 or less normally, Preferably it is smaller than 10, More preferably, it is smaller than 4, More preferably, it is a numerical value smaller than 2.4.

したがって、上記の観点から、上記一般式[I]においては、u、v及びwが、それぞれ5≦u≦7、9<v<15、0<w<4であることが好ましく、5≦u≦7、11<v<13、0<w<2.4であることが特に好ましい。これにより、発光強度を高めることができる。   Therefore, from the above viewpoint, in the general formula [I], u, v, and w are preferably 5 ≦ u ≦ 7, 9 <v <15, and 0 <w <4, respectively, 5 ≦ u It is particularly preferable that ≦ 7, 11 <v <13, and 0 <w <2.4. Thereby, the light emission intensity can be increased.

ここで、上記O及びNのサイトには、蛍光体の結晶の電荷バランスの点で当該蛍光体の性能に影響を与えない限りにおいて、その一部にS又はハロゲン原子等の1価又は2価のアニオンとなりうる元素が混入していても良い。その混入量としては、O及びNの全体量に対して、通常10原子%以下、好ましくは5原子%以下である。
特に、ハロゲン元素に関しては、原料不純物由来以外に製造時に使用するフラックス由来で混入する。この場合、ハロゲン原子は、蛍光体中に通常1ppm以上含有し、上限としては蛍光体焼成後の洗浄方法にも依存するが、通常1000ppm以下、好ましくは500ppm以下、より好ましくは300ppm以下の範囲で含有する。
Here, the O and N sites may be monovalent or divalent, such as S or halogen atoms, as long as they do not affect the performance of the phosphor in terms of the charge balance of the phosphor crystal. The element which can become an anion of may be mixed. The mixing amount is usually 10 atomic% or less, preferably 5 atomic% or less with respect to the total amount of O and N.
In particular, the halogen element is mixed not only from the raw material impurities but also from the flux used during production. In this case, the halogen atom is usually contained in the phosphor in an amount of 1 ppm or more, and the upper limit depends on the washing method after firing the phosphor, but is usually 1000 ppm or less, preferably 500 ppm or less, more preferably 300 ppm or less. contains.

また、本発明の蛍光体は、(M+Ba+M)及びLといった金属元素に対する酸素原子の割合が窒素原子の割合より多いことが好ましい。したがって、酸素原子の量に対する窒素原子の量(N/O)としては、好ましくは70モル%以下、より好ましくは50モル%以下、更に好ましくは30モル%以下、特に好ましくは20モル%未満である。また、下限としては、通常0モル%より大きく、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上である。 In the phosphor of the present invention, it is preferable that the ratio of oxygen atoms to the metal elements such as (M 1 + Ba + M 2 ) and L is larger than the ratio of nitrogen atoms. Accordingly, the amount of nitrogen atoms relative to the amount of oxygen atoms (N / O) is preferably 70 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, still more preferably 30 mol% or less, and particularly preferably less than 20 mol%. is there. Moreover, as a minimum, it is larger than 0 mol% normally, Preferably it is 5 mol% or more, More preferably, it is 10 mol% or more.

〔式[I’]で表わされる蛍光体についての説明〕
ところで、式[I]で表わされる蛍光体において、Ba及びLの一部をそれぞれLn及びAlで置換した下記一般式[I’]で表される蛍光体も含まれる。
χ(Ba,Ln)(L,Al) [I’]
(式[I’]中、MはMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、LnはLa、Ce、Pr、Nd、Y及びGdからなる群より選ばれる1種以上の元素を示し、Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、χ、a、b、c及びdは、それぞれ、0.00001≦χ≦0.4、2.6≦a≦2.99999、5≦b≦7、11<c<13、及び0<d<2.4の範囲の数値を示す。)
[Description of Phosphor represented by Formula [I ′]]
By the way, in the phosphor represented by the formula [I], the phosphor represented by the following general formula [I ′] in which a part of Ba and L are respectively substituted with Ln and Al is also included.
M 1 χ (Ba, Ln) a (L, Al) b O c N d [I ′]
(In Formula [I ′], M 1 represents at least one type of activating element selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. Ln represents one or more elements selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Y and Gd, and L is a metal element selected from metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the periodic table. , At least part of L is Si element, and χ, a, b, c, and d are 0.00001 ≦ χ ≦ 0.4, 2.6 ≦ a ≦ 2.99999, 5 ≦, respectively. (Values in the range of b ≦ 7, 11 <c <13, and 0 <d <2.4 are shown.)

式[I’]において、M及びLは、式[I]におけるものと同様である。中でも、Lに関しては、LとAlとの合計に対するAlの占める割合としては、通常、20モル%以下、好ましくは15モル%以下、より好ましくは10モル%以下、さらに好ましくは5モル%以下であり、また通常0より大きい数値である。 In the formula [I ′], M 1 and L are the same as those in the formula [I]. Among them, regarding L, the ratio of Al to the total of L and Al is usually 20 mol% or less, preferably 15 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and even more preferably 5 mol% or less. Yes, and usually a value greater than zero.

式[I’]において、Lnは、La、Ce、Pr、Nd、Y及びGdからなる群より選ばれる1種以上の元素を示す。なお、Lnは、これらの元素のうち何れか一種のみを含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。
中でも、少なくともLa、Y及びGdからなる群より選ばれる1種以上の元素を含有しているのが好ましく、Yを含有しているのがより好ましい。
In the formula [I ′], Ln represents one or more elements selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Y, and Gd. Ln may contain only one of these elements, or may have two or more of them in any combination and ratio.
Among them, it is preferable that at least one element selected from the group consisting of La, Y, and Gd is contained, and it is more preferable that Y is contained.

全Ln量に対して、La、Y及びGdの量の和は、通常は50モル%以上を占め、好ましくは80モル%以上を占め、より好ましくは90モル%以上を占め、さらに好ましくは95モル%以上を占める。
また、上記式[I’]において、BaとLnの合計量に対するLnの占める割合としては、通常20モル%以下、好ましくは15モル%以下、より好ましくは10モル%以下、さらに好ましくは5モル%以下であり、また通常0より大きい数値である。
The sum of the amounts of La, Y and Gd with respect to the total amount of Ln usually occupies 50 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and even more preferably 95 mol%. It accounts for more than mol%.
In the above formula [I ′], the ratio of Ln to the total amount of Ba and Ln is usually 20 mol% or less, preferably 15 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and further preferably 5 mol. % Or less, and usually a value greater than zero.

また、式[I’]において、χは0.00001≦χ≦0.4の範囲の数値であり、aは2.6≦a≦2.9999の範囲の数値であり、bは5≦b≦7の範囲の数値であり、cは11<c<13の範囲の数値であり、dは0<d<2.4の範囲の数値である。   In the formula [I ′], χ is a numerical value in the range of 0.00001 ≦ χ ≦ 0.4, a is a numerical value in the range of 2.6 ≦ a ≦ 2.9999, and b is 5 ≦ b. ≦ 7 is a numerical value, c is a numerical value in a range of 11 <c <13, and d is a numerical value in a range of 0 <d <2.4.

通常、上記式[I’]で表される蛍光体は、式[I]で表わされる蛍光体とランガサイトとの固溶体として得ることができる。
ここで、ランガサイトとは、LaSiAl12のことをいう。
Usually, the phosphor represented by the above formula [I ′] can be obtained as a solid solution of the phosphor represented by the formula [I] and langasite.
Here, the langasite means La 3 Si 3 Al 3 O 12 N 2 .

また、前記の固溶体により式[I’]で表される蛍光体を形成する場合、式[I]で表わされる蛍光体とランガサイトとの固溶割合としては、式[I]で表わされる蛍光体とランガサイトの合計モル数に対するランガサイトのモル比で、通常0.01モル%以上、好ましくは0.1モル%以上、より好ましくは1モル%以上であり、また、通常30モル%以下、好ましくは20モル%以下、より好ましくは10モル%以下である。ランガサイトが多すぎると不純物相としてBaAlSiが生成する可能性がある。 Further, when the phosphor represented by the formula [I ′] is formed from the solid solution, the solid solution ratio between the phosphor represented by the formula [I] and the langasite is the fluorescence represented by the formula [I]. The molar ratio of langasite to the total number of moles of body and langasite is usually 0.01 mol% or more, preferably 0.1 mol% or more, more preferably 1 mol% or more, and usually 30 mol% or less. , Preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less. If there is too much langasite, BaAl 2 Si 2 O 8 may be generated as an impurity phase.

式[I]で表される蛍光体の好ましい組成の具体例を以下に挙げる。ただし、式[I]で表される蛍光体の組成は以下の例示に制限されるものではない。
式[I]で表される蛍光体の好ましい具体例としては、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)12:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge):(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge):(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)128/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)1214/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)12:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)28/31222/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)29/31226/3:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)6.513:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)14:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)16:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)18:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)1020:(Eu,Ce,Mn)、(Ca,Sr,Ba)(Si,Ge)1122:(Eu,Ce,Mn)などが挙げられる。中でも、より好ましい具体例としては、BaSi12:Eu、BaSi:Eu、BaSi:Eu、BaSi128/3:Eu、BaSi1214/3:Eu、BaSi12:Eu、BaSi28/31222/3:Eu、BaSi29/31226/3:Eu、BaSi6.513:Eu、BaSi14:Eu、BaSi16:Eu、BaSi18:Eu、BaSi1020:Eu、BaSi1122:Eu、BaSi12:Eu,Mn、BaSi:Eu,Mn、BaSi:Eu,Mn、BaSi128/3:Eu,Mn、BaSi1214/3:Eu,Mn、BaSi12:Eu,Mn、BaSi28/31222/3:Eu,Mn、BaSi29/31226/3:Eu,Mn、BaSi6.513:Eu,Mn、BaSi14:Eu,Mn、BaSi16:Eu,Mn、BaSi18:Eu,Mn、BaSi1020:Eu,Mn、BaSi1122:Eu,Mn、BaSi12:Ce、BaSi:Ce、BaSi:Ce、BaSi128/3:Ce、BaSi1214/3:Ce、BaSi12:Ce、BaSi28/31222/3:Ce、BaSi29/31226/3:Ce、BaSi6.513:Ce、BaSi14:Ce、BaSi16:Ce、BaSi18:Ce、BaSi1020:Ce、BaSi1122:Ceなどが挙げられる。
Specific examples of preferred compositions of the phosphor represented by the formula [I] are given below. However, the composition of the phosphor represented by the formula [I] is not limited to the following examples.
Preferred examples of the phosphor represented by the formula [I] include (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 6 O 12 N 2 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba). ) 3 (Si, Ge) 6 O 9 N 4 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 6 O 3 N 8 : (Eu, Ce, Mn), (Ca , Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 7 O 12 N 8/3 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 8 O 12 N 14/3 : (Eu , Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 8 O 12 N 6 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 28/3 O 12 N 22/3: (Eu, Ce , Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 29/3 O 12 N 6/3: (Eu, Ce, Mn ), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 6.5 O 13 N 2: (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 ( Si, Ge) 7 O 14 N 2 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 8 O 16 N 2 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 9 O 18 N 2 : (Eu, Ce, Mn), (Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 10 O 20 N 2 : (Eu, Ce, Mn), ( Ca, Sr, Ba) 3 (Si, Ge) 11 O 22 N 2 : (Eu, Ce, Mn) and the like. Among these, more preferable specific examples include Ba 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu, Ba 3 Si 6 O 9 N 4 : Eu, Ba 3 Si 6 O 3 N 8 : Eu, Ba 3 Si 7 O 12 N 8 / 3: Eu, Ba 3 Si 8 O 12 N 14/3: Eu, Ba 3 Si 8 O 12 N 6: Eu, Ba 3 Si 28/3 O 12 N 22/3: Eu, Ba 3 Si 29/3 O 12 N 26/3 : Eu, Ba 3 Si 6.5 O 13 N 2 : Eu, Ba 3 Si 7 O 14 N 2 : Eu, Ba 3 Si 8 O 16 N 2 : Eu, Ba 3 Si 9 O 18 N 2: Eu, Ba 3 Si 10 O 20 N 2: Eu, Ba 3 Si 11 O 22 N 2: Eu, Ba 3 Si 6 O 12 N 2: Eu, Mn, Ba 3 Si 6 O 9 N 4: Eu , Mn, Ba 3 Si 6 O 3 N 8: Eu, Mn, Ba 3 Si 7 O 12 N 8/3: Eu, Mn, Ba 3 Si 8 O 12 N 14/3: Eu, Mn, Ba 3 Si 8 O 12 N 6: Eu, Mn , Ba 3 Si 28/3 O 12 N 22/3: Eu, Mn, Ba 3 Si 29/3 O 12 N 26/3: Eu, Mn, Ba 3 Si 6.5 O 13 N 2: Eu, Mn, Ba 3 Si 7 O 14 N 2 : Eu, Mn, Ba 3 Si 8 O 16 N 2: Eu, Mn, Ba 3 Si 9 O 18 N 2: Eu, Mn, Ba 3 Si 10 O 20 N 2: Eu, Mn, Ba 3 Si 11 O 22 N 2: Eu, Mn, Ba 3 Si 6 O 12 N 2: Ce, Ba 3 Si 6 O 9 N 4: Ce, Ba 3 Si 6 O 3 N 8: Ce, Ba 3 Si 7 O 12 N 8/3: Ce , Ba 3 Si 8 O 12 N 14/3 : Ce, Ba 3 Si 8 O 12 N 6 : Ce, Ba 3 Si 28/3 O 12 N 22/3 : Ce, Ba 3 Si 29/3 O 12 N 26/3 : Ce, Ba 3 Si 6.5 O 13 N 2 : Ce, Ba 3 Si 7 O 14 N 2 : Ce, Ba 3 Si 8 O 16 N 2 : Ce, Ba 3 Si 9 O 18 N 2 : Ce, Ba 3 Examples thereof include Si 10 O 20 N 2 : Ce, Ba 3 Si 11 O 22 N 2 : Ce.

〔式[II]で表わされる蛍光体についての説明〕
(Ca,Sr,Ba)1−eSi [II]
上記式[II]において、Mは付活元素を示す。Mの例としては、上記式[I]のMと同様の金属元素を挙げることができる。
また、式[II]において、eは、0より大きい数値を表わし、好ましくは0.001以上であり、より好ましくは0.005以上であり、また、上限としては、0.2以下、より好ましくは0.15以下の数値を表わす。
[Description of Phosphor Represented by Formula [II]]
M 3 e (Ca, Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II]
In the above formula [II], M 3 represents an activator element. As an example of M 3 , the same metal element as M 1 in the above formula [I] can be mentioned.
In the formula [II], e represents a numerical value greater than 0, preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, and the upper limit is 0.2 or less, more preferably Represents a numerical value of 0.15 or less.

〔式[III]で表わされる蛍光体についての説明〕
AlSiX [III]
上記式[III]において、Mは、少なくともEuを含有する付活元素を示す。Eu以外の元素としては、例えば、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の遷移元素又は希土類元素が挙げられる。ここで、Mとしては、少なくともEuを含有している限りにおいて、これらの元素のうち何れか一種のみを含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。中でも、全M量に対してEuが、通常50モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上を占めることが望ましい。その中でも、MとしてEuのみを用いることが特に好ましい。
[Description of Phosphor Represented by Formula [III]]
M 4 f M 5 g AlSiX 3 [III]
In the above formula [III], M 4 represents an activation element containing at least Eu. Examples of elements other than Eu include at least one transition element or rare earth element selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. Here, as M 4, as long as at least Eu is contained, any one of these elements may be contained, and two or more kinds are combined in any combination and ratio. Also good. Among them, it is desirable that Eu is usually 50 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, further preferably 95 mol% or more with respect to the total amount of M 4 . Among them, it is particularly preferred to use as M 4 Eu only.

付活元素Mは、本発明の蛍光体中において、2価のカチオン及び/又は3価のカチオンとして存在することになる。この際、付活元素Mは、2価のカチオンの存在割合が高いことが好ましい。例えば、MがEuである場合、全Eu量に対するEu2+の割合は、通常20モル%以上、好ましくは50モル%以上、より好ましくは80モル%以上、特に好ましくは90モル%以上である。 The activator element M 4 is present as a divalent cation and / or a trivalent cation in the phosphor of the present invention. At this time, the activation element M 4 preferably has a high proportion of divalent cations. For example, when M 4 is Eu, the ratio of Eu 2+ to the total Eu amount is usually 20 mol% or more, preferably 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more. .

なお、本発明の蛍光体に含まれる全Eu中のEu2+の割合は、〔式[I]で表わされる蛍光体についての説明〕の項で説明した方法により測定できる。 The ratio of Eu 2+ in the total Eu contained in the phosphor of the present invention can be measured by the method described in [Description of phosphor represented by formula [I]].

また、上記一般式[III]において、fは0より大きく、0.2以下の数値である。このうち、fは、発光ピークとしてより長波長の蛍光体を得るという観点から、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.005以上である。一方、発光強度の低下という観点から、好ましくは0.05以下、より好ましくは0.045以下、さらに好ましくは0.04以下、特に好ましくは0.035以下である。   Moreover, in the said general formula [III], f is a numerical value larger than 0 and 0.2 or less. Among these, f is preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, from the viewpoint of obtaining a phosphor having a longer wavelength as an emission peak. On the other hand, from the viewpoint of lowering the emission intensity, it is preferably 0.05 or less, more preferably 0.045 or less, still more preferably 0.04 or less, and particularly preferably 0.035 or less.

上記Mは、アルカリ土類金属元素から選ばれる1種以上の元素を示す。その例としてはMg、Ca、Sr、Ba等が挙げられ、このうち好ましくはMg、Ca及びSrが挙げられ、より好ましくはMg及びCaが挙げられ、特に好ましくはCaが挙げられる。
なお、上記Mとしては、何れか一種のみを含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよいが、少なくともCaを含有しているのが好ましい。中でも、全M量に対してCaが、通常50モル%以上、好ましくは80モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上を占めることが望ましい。その中でも、MとしてCaのみを用いることが特に好ましい。
The M 5 represents one or more elements selected from alkaline earth metal elements. Examples thereof include Mg, Ca, Sr, Ba and the like. Among these, Mg, Ca and Sr are preferable, Mg and Ca are more preferable, and Ca is particularly preferable.
As the above-mentioned M 5, it may contain only one kind, or two or more kinds may of them together in any combination and in any ratio, but preferably contains at least Ca. Among them, Ca with respect to the total M 5 amount of usually 50 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, still more preferably account for at least 95 mol%. Among them, it is particularly preferred to use as M 5 Ca only.

また、上記式[III]において、gは0.7以上1以下の正の数を示す。式[III]で表わされる本発明の蛍光体において、理論的にはf+g=1となるものである。一方で、酸素あるいは窒素と共に、M元素が欠損することがある。このため、上記式[III]においては、f+gの値が1未満となることがあり、通常、0.9≦f+g≦1の値を取りうる。 In the above formula [III], g represents a positive number of 0.7 or more and 1 or less. In the phosphor of the present invention represented by the formula [III], f + g = 1 theoretically. On the other hand, together with oxygen or nitrogen, sometimes M 5 elements are missing. For this reason, in the above-mentioned formula [III], the value of f + g may be less than 1, and usually 0.9 ≦ f + g ≦ 1.

上記式[III]において、XはO又はNからなる群より選ばれる元素である。これらの元素のうち何れか一種のみを含有していてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。さらに、上記のほかに、その性能に影響を与えない限りにおいて、ハロゲン原子を一部含有していても良い。これらの含有量としては通常全X量に対して1モル%以下である。   In the above formula [III], X is an element selected from the group consisting of O or N. Any one of these elements may be contained, or two or more of these elements may be contained in any combination and ratio. In addition to the above, a part of halogen atoms may be contained as long as the performance is not affected. The content thereof is usually 1 mol% or less with respect to the total X amount.

このうち、Xとしては少なくともNを含有しているのが好ましく、全X量に対してNが、通常90モル%以上、好ましくは97モル%以上、より好ましくは99モル%以上、さらに好ましくは99.5モル%以上を占めることが好ましい。中でも、XとしてNのみを用いることが特に好ましい。   Among these, X preferably contains at least N, and N is usually 90 mol% or more, preferably 97 mol% or more, more preferably 99 mol% or more, and still more preferably based on the total amount of X. It is preferable to occupy 99.5 mol% or more. Among these, it is particularly preferable to use only N as X.

〔式[IV]で表わされる蛍光体についての説明〕
(Mg,Ca,Sr,Ba)Si [IV]
上記式[IV]において、Mは付活元素を示す。Mの例としては、上記式[I]のMと同様の金属元素を挙げることができる。
また、式[IV]において、Xは式[III]におけるものと同様である。
上記式[IV]において、hは、0より大きい数値であり、好ましくは0.001以上であり、より好ましくは0.005以上であり、さらに好ましくは0.01以上である、また、上限としては、0.4以下、好ましくは0.2以下、より好ましくは0.1以下である。
また、jは1−h<j≦2−hを満たす数値を表わす。
[Description of the phosphor represented by the formula [IV]]
M 6 h (Mg, Ca, Sr, Ba) j Si 5 X 8 [IV]
In the above formula [IV], M 6 represents an activator element. Examples of M 6, include the same metal element as M 1 in the formula [I].
In Formula [IV], X is the same as in Formula [III].
In the above formula [IV], h is a numerical value greater than 0, preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, and further preferably 0.01 or more. Is 0.4 or less, preferably 0.2 or less, more preferably 0.1 or less.
J represents a numerical value satisfying 1−h <j ≦ 2-h.

[2−2.蛍光体の特性]
本発明の蛍光体は、上記式[I]〜[IV]で表される蛍光体である場合、その特性として、公知の同一組成の蛍光体と比較して、物体色が鮮やかで量子効率が高い。
[2-2. Characteristics of phosphor]
When the phosphor of the present invention is a phosphor represented by the above formulas [I] to [IV], the characteristics thereof are brighter and the quantum efficiency is higher than the known phosphors of the same composition. high.

ここで、物体色は、光が物体で反射したときの色を意味し、L表色系(JISZ8113参照)で表わすことができる。本発明においては、測定物(即ち、蛍光体)を決められた光源(白色光源。例えば、標準光D65を使用することができる。)で照射し、得られた反射光をフィルターで分光して、L値、a値、b値を求めている。その値としては、各蛍光体の色目によって異なるが、L値としては数値が大きい程、a値及びb値としては、その絶対値が大きい程、色彩が鮮明となる傾向となる。 Here, the object color means a color when light is reflected by the object, and can be represented by the L * a * b * color system (see JISZ8113). In the present invention, an object to be measured (that is, a phosphor) is irradiated with a predetermined light source (white light source; for example, standard light D65 can be used), and the obtained reflected light is dispersed by a filter. , L * value, a * value, b * value. The value varies depending on the color of each phosphor. However, as the L * value is larger, the a * and b * values tend to become clearer as the absolute value is larger.

蛍光体の物体色におけるL値としては、照射光源によって励起された発光が反射光に重畳される場合もあるので100を超えることもあるが、通常110以下の値である。なお、本発明の蛍光体の物体色の測定は、例えば、市販の物体色測定装置(例えば、ミノルタ社製CR−300)を使用することにより行なうことが可能である。 The L * value in the phosphor object color may exceed 100 because the light emitted by the irradiation light source may be superimposed on the reflected light, but is usually 110 or less. The object color of the phosphor of the present invention can be measured by using, for example, a commercially available object color measuring device (for example, CR-300 manufactured by Minolta).

また、量子効率は、以下のようにして求めることができる。
(吸収効率、内部量子効率、及び外部量子効率の測定方法)
以下に、蛍光体の吸収効率αq、内部量子効率ηi、及び、外部量子効率ηo、を求める方法を説明する。
The quantum efficiency can be obtained as follows.
(Measurement method of absorption efficiency, internal quantum efficiency, and external quantum efficiency)
A method for obtaining the absorption efficiency αq, internal quantum efficiency ηi, and external quantum efficiency ηo of the phosphor will be described below.

まず、測定対象となる蛍光体サンプル(例えば、粉末状など)を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球などの集光装置に取り付ける。積分球などの集光装置を用いるのは、蛍光体サンプルで反射したフォトン、及び蛍光体サンプルから蛍光現象により放出されたフォトンを全て計上できるようにする、すなわち、計上されずに測定系外へ飛び去るフォトンをなくすためである。   First, a phosphor sample to be measured (for example, a powder form) is packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that measurement accuracy is maintained, and is attached to a condenser such as an integrating sphere. The use of a condenser such as an integrating sphere makes it possible to count all photons reflected by the phosphor sample and photons emitted from the phosphor sample due to the fluorescence phenomenon, that is, not counted but out of the measurement system. This is to eliminate the photons that fly away.

この積分球などの集光装置に蛍光体を励起するための発光源を取り付ける。この発光源は、例えばXeランプ等であり、発光ピーク波長が例えば波長が405nmや455nmの単色光となるようにフィルターやモノクロメーター(回折格子分光器)等を用いて調整がなされる。この発光ピーク波長が調整された発光源からの光を、測定対象の蛍光体サンプルに照射し、発光(蛍光)および反射光を含むスペクトルを分光測定装置、例えば大塚電子株式会社製MCPD2000、MCPD7000などを用いて測定する。ここで測定されるスペクトルには、実際には、励起発光光源からの光(以下では単に励起光と記す。)のうち、蛍光体に吸収されなかった反射光と、蛍光体が励起光を吸収して蛍光現象により発する別の波長の光(蛍光)が含まれる。すなわち、励起光近傍領域は反射スペクトルに相当し、それよりも長波長領域は蛍光スペクトル(ここでは、発光スペクトルと呼ぶ場合もある)に相当する。   A light-emitting source for exciting the phosphor is attached to the condenser such as an integrating sphere. This light source is, for example, an Xe lamp or the like, and is adjusted using a filter, a monochromator (diffraction grating spectrometer), or the like so that the emission peak wavelength is monochromatic light having a wavelength of 405 nm or 455 nm, for example. The phosphor sample to be measured is irradiated with light from the light emission source whose emission peak wavelength is adjusted, and a spectrum including light emission (fluorescence) and reflected light is measured by a spectroscopic measurement device such as MCPD2000, MCPD7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. Use to measure. The spectrum measured here is actually reflected light that has not been absorbed by the phosphor among the light from the excitation light source (hereinafter simply referred to as excitation light), and the phosphor absorbs the excitation light. Thus, light of another wavelength (fluorescence) emitted by the fluorescence phenomenon is included. That is, the region near the excitation light corresponds to the reflection spectrum, and the longer wavelength region corresponds to the fluorescence spectrum (sometimes referred to herein as the emission spectrum).

吸収効率αqは、蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsを励起光の全フォトン数Nで割った値である。 The absorption efficiency αq is a value obtained by dividing the number of photons N abs of the excitation light absorbed by the phosphor sample by the total number of photons N of the excitation light.

まず、後者の励起光の全フォトン数Nを、次のようにして求める。すなわち、励起光に対してほぼ100%の反射率Rを持つ物質、例えばLabsphere製「Spectralon」(波長450nmの励起光に対して98%の反射率Rを持つ。)等の反射板を、測定対象として、蛍光体サンプルと同様の配置で上述の積分球などの集光装置に取り付け、該分光測定装置を用いて反射スペクトルIref(λ)を測定する。この反射スペクトルIref(λ)から求めた下記(式1)の数値は、Nに比例する。 First, the total photon number N of the latter excitation light is obtained as follows. That is, a reflector having a reflectance R of almost 100% with respect to the excitation light, such as a “Spectralon” manufactured by Labsphere (having a reflectance R of 98% with respect to excitation light having a wavelength of 450 nm), is measured. A target is attached to a condenser such as the integrating sphere described above in the same arrangement as the phosphor sample, and the reflection spectrum I ref (λ) is measured using the spectrometer. The numerical value of the following (formula 1) obtained from the reflection spectrum I ref (λ) is proportional to N.

ここで、積分区間は実質的にIref(λ)が有意な値を持つ区間のみで行ったものでよい。
蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsは下記(式2)で求められる量に比例する。
Here, the integration interval may be substantially performed only in the interval where I ref (λ) has a significant value.
The number of photons N abs of the excitation light absorbed by the phosphor sample is proportional to the amount obtained by the following (formula 2).

ここで、I(λ)は、吸収効率αqを求める対象としている蛍光体サンプルを取り付けたときの、反射スペクトルである。(式2)の積分区間は(式1)で定めた積分区間と同じにする。このように積分区間を限定することで、(式2)の第二項は、測定対象としている蛍光体サンプルが励起光を反射することによって生じたフォトン数に対応したもの、すなわち、測定対象としている蛍光体サンプルから生ずる全フォトンのうち蛍光現象に由来するフォトンを除いたものに対応したものになる。実際のスペクトル測定値は、一般にはλに関するある有限のバンド幅で区切ったデジタルデータとして得られるため、(式1)および(式2)の積分は、そのバンド幅に基づいた和分によって求まる。
以上より、αq=Nabs/N=(式2)/(式1)と求められる。
Here, I (λ) is a reflection spectrum when a phosphor sample for which the absorption efficiency αq is to be obtained is attached. The integration interval of (Expression 2) is the same as the integration interval defined in (Expression 1). By limiting the integration interval in this way, the second term of (Equation 2) corresponds to the number of photons generated when the phosphor sample to be measured reflects excitation light, that is, as the measurement target. Among all photons generated from the phosphor sample, the photons derived from the fluorescence phenomenon are excluded. Since the actual spectrum measurement value is generally obtained as digital data divided by a certain finite bandwidth with respect to λ, the integrals of (Equation 1) and (Equation 2) are obtained by the sum based on the bandwidth.
From the above, αq = N abs / N = (Expression 2) / (Expression 1).

次に、内部量子効率ηiを求める方法を説明する。ηiは、蛍光現象に由来するフォトンの数NPLを蛍光体サンプルが吸収したフォトンの数Nabsで割った値である。
ここで、NPLは、下記(式3)で求められる量に比例する。
Next, a method for obtaining the internal quantum efficiency ηi will be described. ηi is a value obtained by dividing the number N PL of photons derived from the fluorescence phenomenon by the number N abs of photons absorbed by the phosphor sample.
Here, NPL is proportional to the amount obtained by the following (formula 3).

この時、積分区間は、蛍光体サンプルの蛍光現象に由来するフォトンの有する波長範囲に限定する。蛍光体サンプルから反射されたフォトンの寄与をI(λ)から除くためである。具体的に(式3)の積分区間の下限は、(式1)の積分区間の上端を取り、上限は、蛍光に由来のフォトンを含むのに必要十分な範囲とする。
以上により、内部量子効率ηiは、ηi=(式3)/(式2)と求められる。
At this time, the integration interval is limited to the wavelength range of photons derived from the fluorescence phenomenon of the phosphor sample. This is because the contribution of photons reflected from the phosphor sample is removed from I (λ). Specifically, the lower limit of the integration interval of (Equation 3) is the upper end of the integration interval of (Equation 1), and the upper limit is a range necessary and sufficient to include photons derived from fluorescence.
As described above, the internal quantum efficiency ηi is obtained as ηi = (Expression 3) / (Expression 2).

なお、デジタルデータとなったスペクトルから積分を行うことに関しては、吸収効率αqを求めた場合と同様である。
そして、上記のようにして求めた吸収効率αqと内部量子効率ηiの積をとることで外部量子効率ηoを求める。あるいは、ηo=(式3)/(式1)の関係から求めることもできる。ηoは、蛍光に由来するフォトンの数NPLを励起光の全フォトン数Nで割った値である。
以下、上記式[I]〜[IV]で表される各蛍光体の特性について、記載する。
The integration from the spectrum that has become digital data is the same as the case where the absorption efficiency αq is obtained.
Then, the external quantum efficiency ηo is obtained by taking the product of the absorption efficiency αq and the internal quantum efficiency ηi obtained as described above. Or it can also obtain | require from the relationship of (eta) == (Formula 3) / (Formula 1). ηo is a value obtained by dividing the number N PL of photons derived from fluorescence by the total number N of photons of excitation light.
Hereinafter, the characteristics of the phosphors represented by the above formulas [I] to [IV] will be described.

[2−2−1.式[I]で表される蛍光体]
(励起スペクトルに関する特性)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、200nm以上500nm以下の波長範囲の光で励起可能であることが好ましい。中でも、半導体素子等を第1の発光体とし、その光を蛍光体の励起光源として使用する発光装置に好適に用いるためには、例えば、青色領域(波長範囲:420nm以上500nm以下)の光及び/又は近紫外領域(波長範囲:300nm以上420nm以下)の光で励起可能であることが好ましい。
[2-2-1. Phosphor represented by formula [I]]
(Characteristics related to excitation spectrum)
The phosphor of the present invention represented by the formula [I] is preferably excitable with light in a wavelength range of 200 nm to 500 nm. In particular, in order to suitably use a semiconductor element or the like as a first light emitter and use the light as a phosphor excitation light source, for example, light in a blue region (wavelength range: 420 nm to 500 nm) and It is preferable that excitation is possible with light in the near ultraviolet region (wavelength range: 300 nm to 420 nm).

さらに、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、390nmの波長の光を照射した場合の発光スペクトル図中の発光ピーク強度値に対する410nmの波長の光を照射した場合の発光スペクトル図中の発光ピーク強度値の割合が、通常90%以上である。
該発光スペクトルは、上述と同様、光源から回折格子で分光して取り出した波長390nm又は410nmの光で蛍光体を励起して測定することができ、測定された発光スペクトルから発光ピーク強度を求める。なお、発光ピークが2つ以上現われる場合は、そのうちの最大発光ピークの強度が上記条件を満たすことが好ましい。
Further, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] is in the emission spectrum diagram when irradiated with light having a wavelength of 410 nm with respect to the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram when irradiated with light having a wavelength of 390 nm. The ratio of the emission peak intensity value is usually 90% or more.
The emission spectrum can be measured by exciting the phosphor with light having a wavelength of 390 nm or 410 nm extracted from the light source by a diffraction grating as described above, and the emission peak intensity is obtained from the measured emission spectrum. When two or more emission peaks appear, it is preferable that the intensity of the maximum emission peak satisfies the above conditions.

(発光スペクトルに関する特性)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、緑色蛍光体としての用途に鑑みて、波長400nmの光で励起した場合における発光スペクトルを測定した場合に、以下の特性を有することが好ましい。
(Characteristics related to emission spectrum)
In view of the use as a green phosphor, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] preferably has the following characteristics when an emission spectrum is measured when excited with light having a wavelength of 400 nm.

まず、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、上述の発光スペクトルにおけるピーク波長λp(nm)が525nm付近にあることが好ましく、具体的には、通常500nmより大きく、中でも510nm以上、さらには515nm以上であることが好ましく、また、通常550nm以下、中でも540nm以下、さらには535nm以下の範囲であることが好ましい。この発光ピーク波長λpが短過ぎると青味を帯びる傾向がある一方で、長過ぎると黄味を帯びる傾向があり、何れも緑色光としての特性が低下する可能性がある。   First, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] preferably has a peak wavelength λp (nm) in the above-described emission spectrum of around 525 nm, specifically, usually larger than 500 nm, especially 510 nm or more, Further, it is preferably 515 nm or more, and is usually 550 nm or less, particularly 540 nm or less, and more preferably 535 nm or less. If this emission peak wavelength λp is too short, it tends to be bluish, while if it is too long, it tends to be yellowish, and there is a possibility that the characteristics as green light will deteriorate.

また、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、上述の発光スペクトルにおける発光ピークの半値幅(full width at half maximum。以下適宜「FWHM」と略称する。)が、通常40nmより大きく、中でも50nm以上、更には60nm以上であることが好ましく、また、通常90nm未満、中でも80nm以下、更には75nm以下の範囲であることが好ましい。この半値幅FWHMが狭過ぎると、照明として使用する場合には発光輝度が低下するために演色性が低くなる可能性があり、広過ぎると液晶ディスプレイなどの画像表示装置に使用する場合には色純度が低下するために画像表示装置の色再現範囲が狭くなる可能性がある。   In addition, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] has a full width at half maximum (hereinafter, abbreviated as “FWHM” where appropriate) in the above-described emission spectrum, which is usually larger than 40 nm. In particular, it is preferably 50 nm or more, more preferably 60 nm or more, and usually less than 90 nm, particularly 80 nm or less, and more preferably 75 nm or less. If the half-value width FWHM is too narrow, the color rendering property may be lowered when the illumination is used because the luminance is reduced. If the half-width FWHM is too wide, the color is not suitable for use in an image display device such as a liquid crystal display. Since the purity is lowered, the color reproduction range of the image display apparatus may be narrowed.

なお、式[I]で表わされる本発明の蛍光体を波長400nmの光で励起するには、例えば、GaN系LEDを用いることができる。また、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の発光スペクトルの測定、並びにその発光ピーク波長、ピーク相対強度及びピーク半値幅の算出は、例えば、励起光源として150Wキセノンランプを、スペクトル測定装置としてマルチチャンネルCCD検出器C7041(浜松フォトニクス社製)を備える蛍光測定装置(日本分光社製)を用いて行うことができる。   In order to excite the phosphor of the present invention represented by the formula [I] with light having a wavelength of 400 nm, for example, a GaN-based LED can be used. In addition, the measurement of the emission spectrum of the phosphor of the present invention represented by the formula [I] and the calculation of the emission peak wavelength, peak relative intensity and peak half-value width can be performed by, for example, using a 150 W xenon lamp as an excitation light source, Can be performed using a fluorescence measuring apparatus (manufactured by JASCO Corporation) equipped with a multi-channel CCD detector C7041 (manufactured by Hamamatsu Photonics).

(発光色)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体の発光色は、JIS Z8701に基づく色度座標値として、xが通常0.100以上、好ましくは0.150以上、より好ましくは0.200以上であり、また、通常0.400以下、好ましくは0.380以下、より好ましくは0.360以下、更に好ましくは0.3以下、特に好ましくは0.29以下であることが望ましい。また、yが通常0.480以上、好ましくは0.490以上、より好ましくは0.495以上、更に好ましくは0.5以上、中でも好ましくは0.55以上、特に好ましくは0.6以上であり、また、通常0.670以下、好ましくは0.660以下、より好ましくは0.655以下の範囲であることが望ましい。式[I]で表される本発明の蛍光体は、例えばM元素及びM源素の量を変化させフラックス存在下で焼成することにより、輝度を維持しつつも上記範囲で発光色を変化させることができる。
(Luminescent color)
As for the luminescent color of the phosphor of the present invention represented by the formula [I], x is usually 0.100 or more, preferably 0.150 or more, more preferably 0.200 or more as chromaticity coordinate values based on JIS Z8701. In addition, it is usually 0.400 or less, preferably 0.380 or less, more preferably 0.360 or less, still more preferably 0.3 or less, and particularly preferably 0.29 or less. Further, y is usually 0.480 or more, preferably 0.490 or more, more preferably 0.495 or more, further preferably 0.5 or more, particularly preferably 0.55 or more, particularly preferably 0.6 or more. In addition, it is desirable that the range is usually 0.670 or less, preferably 0.660 or less, more preferably 0.655 or less. The phosphor of the present invention represented by the formula [I] emits light in the above range while maintaining the luminance, for example, by changing the amounts of M 1 element and M 2 source element and firing in the presence of flux. Can be changed.

(物体色)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、従来の同一組成の蛍光体よりもその物体色が鮮明であることを特徴とするものである。具体的には、その物体色をL表色系で表わした場合に、L値が97以上、a値が−21以下及びb値が35以上のいずれかを満たすことが好ましい。
値は、数値が大きい方がより鮮明な色であることを示すものであり、100以上が好ましく、さらに好ましくは103以上である。
値は、数値が小さい方がより緑色としてより鮮明な色であることを示すものであり、−23以下がより好ましく、さらに好ましくは−25以下である。また、通常−60以上の数値となる。
値は、数値が大きい方がより緑色としてより明るい色であることを示すものであり、35以上が好ましく、さらに好ましくは40以上である。一方、b値の上限は、理論上は200以下であるが、通常120以下であることが好ましい。b値が大きすぎると、発光波長が長波長側にシフトし、輝度が低下する場合があるためである。
(Object color)
The phosphor of the present invention represented by the formula [I] is characterized in that the object color is clearer than the conventional phosphor having the same composition. Specifically, when the object color is expressed in the L * a * b * color system, the L * value is 97 or more, the a * value is −21 or less, and the b * value is 35 or more. It is preferable.
The L * value indicates that a larger numerical value indicates a clearer color, preferably 100 or more, and more preferably 103 or more.
The a * value indicates that a smaller numerical value indicates a greener and clearer color, more preferably −23 or less, and further preferably −25 or less. Moreover, it becomes a numerical value of -60 or more normally.
The b * value indicates that a larger numerical value indicates a brighter color as green, and is preferably 35 or more, and more preferably 40 or more. On the other hand, the upper limit of the b * value is theoretically 200 or less, but is usually preferably 120 or less. This is because if the b * value is too large, the emission wavelength may shift to the longer wavelength side and the luminance may decrease.

(量子効率)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、その外部量子効率が従来の同一組成の蛍光体に比し、高いものである。外部量子効率として、具体的には、通常0.35以上、好ましくは0.40以上、中でも好ましくは0.45以上、特に好ましくは0.50以上である。高発光強度の発光素子を設計するためには、外部量子効率は高いほど好ましい。
(Quantum efficiency)
The phosphor of the present invention represented by the formula [I] has a higher external quantum efficiency than conventional phosphors having the same composition. Specifically, the external quantum efficiency is usually 0.35 or more, preferably 0.40 or more, more preferably 0.45 or more, and particularly preferably 0.50 or more. In order to design a light emitting device with high emission intensity, the higher the external quantum efficiency, the better.

また、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の内部量子効率は、通常0.5以上、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.7以上、さらに好ましくは0.75以上、特に好ましくは0.8以上である。ここで、内部量子効率とは、蛍光体が吸収した励起光の光子数に対する発光した光子数の比率を意味する。内部量子効率が低いと発光効率が低下する傾向にある。   In addition, the internal quantum efficiency of the phosphor of the present invention represented by the formula [I] is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, further preferably 0.75 or more, particularly Preferably it is 0.8 or more. Here, the internal quantum efficiency means the ratio of the number of photons emitted to the number of photons of excitation light absorbed by the phosphor. If the internal quantum efficiency is low, the light emission efficiency tends to decrease.

さらに、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、その吸収効率も高いほど好ましい。その値は、通常0.5以上、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.65以上、更に好ましくは0.7以上である。外部量子効率は内部量子効率と吸収効率との積により求められるものであり、高い外部量子効率を有するためには吸収効率も高い方が好ましい。   Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] is more preferable as its absorption efficiency is higher. The value is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.65 or more, and further preferably 0.7 or more. The external quantum efficiency is determined by the product of the internal quantum efficiency and the absorption efficiency. In order to have a high external quantum efficiency, it is preferable that the absorption efficiency is also high.

(温度特性)
さらに、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、温度特性にも優れるものである。具体的には、455nmの波長の光を照射した場合の20℃での発光スペクトル図中の発光ピーク強度値に対する150℃での発光スペクトル図中の発光ピーク強度値の割合が、通常55%以上であり、好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上である。
また、通常の蛍光体は温度上昇と共に発光強度が低下するので、該割合が100%を越えることは考えられにくいが、何らかの理由により100%を超えることがあっても良い。ただし150%を超えるようであれば、温度変化により色ずれを起こす傾向となる。
また、455nmの波長の光を照射した場合の20℃での発光スペクトル図中の発光ピーク強度値に対する100℃での発光スペクトル図中の発光ピーク強度値の割合が、通常70%以上であり、好ましくは75%以上、特に好ましくは80%以上である。
(Temperature characteristics)
Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] has excellent temperature characteristics. Specifically, the ratio of the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram at 150 ° C. to the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram at 20 ° C. when irradiated with light having a wavelength of 455 nm is usually 55% or more. And preferably 60% or more, particularly preferably 70% or more.
Further, since the emission intensity of ordinary phosphors decreases with increasing temperature, it is unlikely that the ratio exceeds 100%, but it may exceed 100% for some reason. However, if it exceeds 150%, the color shift tends to occur due to a temperature change.
The ratio of the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram at 100 ° C. to the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram at 20 ° C. when irradiated with light having a wavelength of 455 nm is usually 70% or more, Preferably it is 75% or more, Most preferably, it is 80% or more.

式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、上記発光ピーク強度に関してだけでなく、輝度の点からも優れたものである。具体的には、455nmの波長の光を照射した場合の20℃での輝度に対する150℃での輝度の割合も、通常55%以上であり、好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上である。
また、455nmの波長の光を照射した場合の20℃での輝度に対する100℃での輝度の割合も、通常70%以上であり、好ましくは75%以上、特に好ましくは80%以上である。
The phosphor of the present invention represented by the formula [I] is excellent not only in terms of the emission peak intensity but also in terms of luminance. Specifically, the ratio of the luminance at 150 ° C. to the luminance at 20 ° C. when irradiated with light having a wavelength of 455 nm is usually 55% or more, preferably 60% or more, particularly preferably 70% or more. is there.
Further, the ratio of the luminance at 100 ° C. to the luminance at 20 ° C. when irradiated with light having a wavelength of 455 nm is usually 70% or more, preferably 75% or more, and particularly preferably 80% or more.

式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、温度の変化に伴う発光ピーク波長の値の変化も小さい。具体的には、20℃での発光ピーク波長値をλ20とした場合、150℃での発光ピーク波長値が、通常λ20−10nm以上、好ましくはλ20−5nm以上、より好ましくはλ20−3nm以上、また、通常λ20+10nm以下、好ましくはλ20+5nm以下、より好ましくはλ20+3nm以下の範囲にある。 The phosphor of the present invention represented by the formula [I] has a small change in the value of the emission peak wavelength accompanying a change in temperature. Specifically, when the emission peak wavelength value at 20 ° C. is λ 20 , the emission peak wavelength value at 150 ° C. is usually λ 20 −10 nm or more, preferably λ 20 −5 nm or more, more preferably λ 20 -3 nm or more, usually λ 20 +10 nm or less, preferably λ 20 +5 nm or less, more preferably λ 20 +3 nm or less.

また、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、発光色に関してもその変化が小さい。具体的にはJIS Z8701に基づく色度座標値(CIEx、CIEy)として、20℃での色度座標値X及びYをそれぞれX20及びY20とした場合、150℃でのX値が通常X20−0.03以上、通常X20+0.03以下の範囲にあり、150℃でのY値が通常Y20−0.03以上、通常Y20+0.03以下の範囲にある。 Further, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] has a small change with respect to the emission color. Specifically, as chromaticity coordinate values (CIEx, CIEy) based on JIS Z8701, when the chromaticity coordinate values X and Y at 20 ° C. are X 20 and Y 20 , respectively, the X value at 150 ° C. is usually X It is in the range of 20 −0.03 or more and usually X 20 +0.03 or less, and the Y value at 150 ° C. is usually in the range of Y 20 −0.03 or more and usually Y 20 +0.03 or less.

なお、上記温度特性を測定する場合は、例えば、発光スペクトル測定装置として大塚電子製MCPD7000マルチチャンネルスペクトル測定装置、ペルチェ素子による冷却機構とヒーターによる加熱機構を備えたステージ及び光源として150Wキセノンランプを備える装置を用いて、以下のように測定することができる。
ステージに蛍光体サンプルを入れたセルを載せ、温度を20℃から150℃の範囲で変化させる。蛍光体の表面温度が20℃又は150℃で一定となったことを確認する。次いで、光源から回折格子で分光して取り出した波長455nmの光で蛍光体を励起して発光スペクトル測定する。測定された発光スペクトルから発光ピーク強度及び輝度を求める。ここで、蛍光体の励起光照射側の表面温度の測定値は、放射温度計と熱電対による温度測定値を利用して補正した値を用いる。また、発光ピークが2つ以上現われる場合は、そのうちの最大発光ピークの強度が上記条件を満たすことが好ましい。
In the case of measuring the temperature characteristics, for example, an MCPD7000 multi-channel spectrum measuring device manufactured by Otsuka Electronics as an emission spectrum measuring device, a stage having a cooling mechanism by a Peltier element and a heating mechanism by a heater, and a 150 W xenon lamp as a light source are provided. Using the apparatus, measurement can be performed as follows.
A cell containing a phosphor sample is placed on the stage, and the temperature is changed in the range of 20 ° C to 150 ° C. It is confirmed that the surface temperature of the phosphor is constant at 20 ° C. or 150 ° C. Next, the emission spectrum is measured by exciting the phosphor with light having a wavelength of 455 nm extracted from the light source by the diffraction grating. The emission peak intensity and luminance are obtained from the measured emission spectrum. Here, as the measured value of the surface temperature on the excitation light irradiation side of the phosphor, a value corrected using the measured temperature value by the radiation thermometer and the thermocouple is used. Further, when two or more emission peaks appear, it is preferable that the intensity of the maximum emission peak satisfies the above conditions.

また、上記色度座標の測定方法としては、発光スペクトルの380nm〜800nm(励起波長340nmの場合)、430nm〜800nm(励起波長400nmの場合)又は480nm〜800nm(励起波長455nmの場合)の波長領域のデータから、JIS Z8724に準じた方法で、JIS Z8701で規定されるXYZ表色系における色度座標CIExとCIEyを算出すればよい。   In addition, as a method for measuring the chromaticity coordinate, a wavelength range of 380 nm to 800 nm (excitation wavelength of 340 nm), 430 nm to 800 nm (excitation wavelength of 400 nm), or 480 nm to 800 nm (excitation wavelength of 455 nm) of an emission spectrum is used. From the above data, chromaticity coordinates CIEx and CIEy in the XYZ color system defined by JIS Z8701 may be calculated by a method according to JIS Z8724.

(耐久性)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、窒素雰囲気下で2時間加熱を行う耐久性試験において、通常1000℃以上、好ましくは1200℃以上、より好ましくは1300℃以上、更に好ましくは1500℃以上、特に好ましくは1700℃以上であっても分解しないものである。
(durability)
The phosphor of the present invention represented by the formula [I] is usually 1000 ° C. or higher, preferably 1200 ° C. or higher, more preferably 1300 ° C. or higher, and further preferably 1500 in a durability test in which heating is performed for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Even if it is 1700C or more, it is not decomposed.

さらに、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、通常は上記耐久性に優れる蛍光体である。このため、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は長時間使用した場合でもその発光強度が低下し難い性質を有する。具体的な範囲を挙げると、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は気温85℃、相対湿度85%の環境下での耐久性試験において、通常200時間以上、好ましくは500時間以上、より好ましくは600時間以上、特に好ましくは800時間以上安定なものである。この場合、安定である時間は長ければ長い方が好ましいが、通常、1000時間もあれば十分である。なお、ここで「安定である」とは、耐久性試験前の発光強度に対する耐久性試験後の発光強度の割合が50%以上となっていることを言う。該耐久性の測定は、山勝電子工業社のLEDエージングシステムを用いて、気温85℃、相対湿度85%の環境下で20mAを通電させることにより行えるが、この他同様の装置を用いても行ってもよい。   Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] is usually a phosphor having excellent durability. For this reason, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] has a property that its emission intensity is difficult to decrease even when used for a long time. As a specific range, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] is usually 200 hours or more, preferably 500 hours or more, in a durability test in an environment where the temperature is 85 ° C. and the relative humidity is 85%. More preferably, it is stable for 600 hours or longer, particularly preferably 800 hours or longer. In this case, the longer the stable time, the better. However, 1000 hours is usually sufficient. Here, “stable” means that the ratio of the emission intensity after the durability test to the emission intensity before the durability test is 50% or more. The durability can be measured by energizing 20 mA in an environment with a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% using an LED aging system manufactured by Yamakatsu Electronics Co., Ltd. You may go.

また、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の中でも、再加熱工程を経て得られた蛍光体は、この蛍光体を6重量%の濃度でシリコーン樹脂中に分散させ、気温85℃、相対湿度85%の環境下、電流密度255mA/mm、発光出力0.25〜0.35W/mmで500時間通電させた後のJIS Z 8701に基づく色度座標CIEy値が、通電前のJIS Z 8701に基づく色度座標CIEy値に対して、通常±30%の範囲内、好ましくは±25%の範囲内、より好ましくは±20の範囲内の値である。 Further, among the phosphors of the present invention represented by the formula [I], the phosphor obtained through the reheating step is dispersed in a silicone resin at a concentration of 6% by weight, and the temperature is 85 ° C., The chromaticity coordinate CIEy value based on JIS Z 8701 after energizing for 500 hours at an electric current density of 255 mA / mm 2 and a light emission output of 0.25 to 0.35 W / mm 2 in an environment of 85% relative humidity is The value is usually within a range of ± 30%, preferably within a range of ± 25%, more preferably within a range of ± 20 with respect to the chromaticity coordinate CIEy value based on JIS Z 8701.

また、励起光の照射開始時点の発光に対する、励起光の照射開始から100時間が経過した時点における発光の輝度維持率は、通常83%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上である。
上記の電流密度及び発光出力の励起光としては、例えば、C460EZ290(Cree社製、波長範囲455nm〜457.4nm)に20mAを通電し、蛍光体に励起光を照射すればよい。また、このとき蛍光体を分散するシリコーン樹脂としては、信越化学工業社製SCR1101が挙げられる。
Further, the luminance maintenance rate of light emission at the time when 100 hours have elapsed from the start of excitation light irradiation is usually 83% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, relative to the light emission at the start of excitation light irradiation. is there.
For example, C460EZ290 (manufactured by Cree, wavelength range of 455 nm to 457.4 nm) may be energized with 20 mA as the above-described excitation light with current density and light emission output, and the phosphor may be irradiated with excitation light. Moreover, as a silicone resin which disperse | distributes fluorescent substance at this time, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. SCR1101 is mentioned.

式[I]で表わされる本発明の蛍光体が、再加熱工程を有することで前記のように優れた耐久性を発揮できる理由は定かではないが、本発明者らの検討によれば、光によって励起された電子がトラップされる格子欠陥の数が減少するためであると推察される。   The reason why the phosphor of the present invention represented by the formula [I] can exhibit excellent durability as described above by having the reheating step is not clear, but according to the study by the present inventors, This is presumably because the number of lattice defects trapped by the electrons excited by is reduced.

(結晶構造)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、通常、以下に定義される結晶相であるBSON相(Ba3Si6122相ともいう)を含む。
BSON相:
CuKαのX線源を用いたX線回折測定において回折角(2θ)26.9〜28.2゜の範囲(R0)に回折ピークが観測される結晶相であって、当該回折ピーク(P0)を基準回折ピークとし、P0のブラッグ角(θ0)より導かれる5つの回折ピーク(但し、20.9°〜22.9°の角度範囲にある回折ピークは除く)を低角度側から順にそれぞれP1、P2、P3、P4及びP5とし、これらの回折ピークの回折角の角度範囲を、R1、R2、R3、R4及びR5としたときに、R1、R2、R3、R4及びR5が、それぞれR1=R1s〜R1e、R2=R2s〜R2e、R3=R3s〜R3e、R4=R4s〜R4e、R5=R5s〜R5eの角度範囲を示すものであり、R1、R2、R3、R4及びR5のすべての範囲に回折ピークが少なくとも1本存在し、且つ、P0、P1、P2、P3、P4及びP5のうち、回折ピーク高さが最も高い回折ピークの高さに対して、P0の強度が回折ピーク高さ比で20%以上の強度を有するものであり、P1、P2、P3、P4又はP5の少なくとも1以上のピーク強度が回折ピーク高さ比で5%以上、好ましくは9%以上である結晶相。
(Crystal structure)
The phosphor of the present invention represented by the formula [I] usually contains a BSON phase (also referred to as a Ba 3 Si 6 O 12 N 2 phase) which is a crystal phase defined below.
BSON phase:
A crystal phase in which a diffraction peak is observed in a diffraction angle (2θ) range of 26.9 to 28.2 ° (R0) in an X-ray diffraction measurement using a CuKα X-ray source, and the diffraction peak (P0) Is a reference diffraction peak, and five diffraction peaks derived from the Bragg angle (θ0) of P0 (excluding diffraction peaks in the angle range of 20.9 ° to 22.9 °) are sequentially set from the low angle side to P1. , P2, P3, P4, and P5, and R1, R2, R3, R4, and R5 are R1, R2, R3, R4, and R5, and R1, R2, R3, R4, and R5 are R1 = R1s to R1e, R2 = R2s to R2e, R3 = R3s to R3e, R4 = R4s to R4e, R5 = R5s to R5e. Diffraction pea And at least one of P0, P1, P2, P3, P4 and P5, the intensity of P0 is the diffraction peak height ratio with respect to the height of the diffraction peak with the highest diffraction peak height. A crystal phase having an intensity of 20% or more and at least one peak intensity of P1, P2, P3, P4 or P5 is 5% or more, preferably 9% or more in terms of a diffraction peak height ratio.

ここで、角度範囲R0、R1、R2、R3、R4及びR5のそれぞれの角度範囲内に回折ピークが2本以上存在する場合は、これらのうち最もピーク強度の高いピークを、それぞれP0、P1、P2、P3、P4及びP5とする。
また、R1s、R2s、R3s、R4s及びR5sは、それぞれR1、R2、R3、R4及びR5の開始角度、R1e、R2e、R3e、R4e及びR5eは、それぞれR1、R2、R3、R4及びR5の終了角度を示すものであって、以下の角度を示す。
R1s:2×arcsin{sin(θ0)/(1.994×1.015)}
R1e:2×arcsin{sin(θ0)/(1.994×0.985)}
R2s:2×arcsin{sin(θ0)/(1.412×1.015)}
R2e:2×arcsin{sin(θ0)/(1.412×0.985)}
R3s:2×arcsin{sin(θ0)/(1.155×1.015)}
R3e:2×arcsin{sin(θ0)/(1.155×0.985)}
R4s:2×arcsin{sin(θ0)/(0.894×1.015)}
R4e:2×arcsin{sin(θ0)/(0.894×0.985)}
R5s:2×arcsin{sin(θ0)/(0.756×1.015)}
R5e:2×arcsin{sin(θ0)/(0.756×0.985)}
Here, when there are two or more diffraction peaks in each angular range of the angular ranges R0, R1, R2, R3, R4, and R5, the peak having the highest peak intensity among these is P0, P1, Let P2, P3, P4 and P5.
R1s, R2s, R3s, R4s and R5s are the start angles of R1, R2, R3, R4 and R5, respectively. R1e, R2e, R3e, R4e and R5e are the ends of R1, R2, R3, R4 and R5, respectively. An angle is shown, and the following angles are shown.
R1s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (1.994 × 1.015)}
R1e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (1.994 × 0.985)}
R2s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (1.412 × 1.015)}
R2e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (1.412 × 0.985)}
R3s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (1.155 × 1.015)}
R3e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (1.155 × 0.985)}
R4s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.894 × 1.015)}
R4e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.894 × 0.985)}
R5s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.756 × 1.015)}
R5e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.756 × 0.985)}

なお、式[I]で表わされる本発明の蛍光体は、CuKαのX線源を用いたX線回折測定において、二酸化ケイ素の一結晶形態であるクリストバライト、α−窒化珪素、β−窒化珪素等の不純物相を含有しても良い。これら不純物の含有量は、CuKαのX線源を用いたX線回折測定により知ることが出来る。即ち、X線回折測定結果のうちの不純物相の最強ピーク強度が、前記P0、P1、P2、P3、P4及びP5のうちの最強ピーク強度に対して、通常40%以下、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、更に好ましくは10%以下であり、特には、不純物相のピークが観察されずBSON相が単一相として存在することが好ましい。これにより、発光強度を高めることができる。   In addition, the phosphor of the present invention represented by the formula [I] is a cristobalite, α-silicon nitride, β-silicon nitride, or the like that is a single crystal form of silicon dioxide in X-ray diffraction measurement using a CuKα X-ray source. The impurity phase may be contained. The content of these impurities can be known by X-ray diffraction measurement using a CuKα X-ray source. That is, the strongest peak intensity of the impurity phase in the X-ray diffraction measurement result is usually 40% or less, preferably 30% or less with respect to the strongest peak intensity of the P0, P1, P2, P3, P4 and P5. More preferably, it is 20% or less, and more preferably 10% or less. In particular, it is preferable that the peak of the impurity phase is not observed and the BSON phase exists as a single phase. Thereby, the light emission intensity can be increased.

(溶解性)
式[I]で表わされる本発明の蛍光体は通常は酸等の溶媒に対しても溶けにくい性質を有する。好ましくは、水及び/又は1Nの塩酸に不溶のものである。
(Solubility)
The phosphor of the present invention represented by the formula [I] usually has the property of hardly dissolving in solvents such as acids. Preferably, it is insoluble in water and / or 1N hydrochloric acid.

[2−2−2.式[II]で表される蛍光体]
(発光スペクトルに関する特性)
式[II]で表される本発明の蛍光体は、用いられるアルカリ土類金属の種類により、その発光ピーク波長が青又は緑色〜黄色の領域で変化するが、蛍光体としての用途に鑑みて、波長400nmの光で励起した場合における発光スペクトルを測定した場合に、以下の特性を有することが好ましい。
[2-2-2. Phosphor represented by Formula [II]
(Characteristics related to emission spectrum)
In the phosphor of the present invention represented by the formula [II], the emission peak wavelength varies in the blue or green to yellow region depending on the type of alkaline earth metal used, but in view of the use as a phosphor. When the emission spectrum is measured when excited with light having a wavelength of 400 nm, it preferably has the following characteristics.

まず、式[II]で表される本発明の蛍光体は、(Ca,Sr,Ba)のうちBaのモル数が70%以上の場合には、上述の発光スペクトルにおけるピーク波長λp(nm)が、通常410nm以上、中でも420nm以上、さらには430nm以上であることが好ましく、また、通常480nm以下、中でも470nm以下の範囲であることが好ましい。一方で、(Ca,Sr,Ba)のうちBaのモル比が70%未満の場合には、上述の発光スペクトルにおけるピーク波長λp(nm)が、通常500nmより大きく、、好ましくは510nm以上、より好ましくは515nm以上、また、通常600nm以下、好ましくは590nm以下、より好ましくは580nm以下である。   First, the phosphor of the present invention represented by the formula [II] has a peak wavelength λp (nm) in the emission spectrum described above when the mole number of Ba is 70% or more in (Ca, Sr, Ba). However, it is usually 410 nm or more, particularly 420 nm or more, more preferably 430 nm or more, and usually 480 nm or less, particularly preferably 470 nm or less. On the other hand, when the molar ratio of Ba in (Ca, Sr, Ba) is less than 70%, the peak wavelength λp (nm) in the above-mentioned emission spectrum is usually larger than 500 nm, preferably more than 510 nm. It is preferably 515 nm or more, and usually 600 nm or less, preferably 590 nm or less, more preferably 580 nm or less.

また、式[II]で表される本発明の蛍光体は、上述の発光スペクトルにおける発光ピークのFWHMが、通常40nmより大きく、中でも50nm以上、更には60nm以上であることが好ましく、また、通常120nm以下、中でも110nm以下、更には100nm以下の範囲であることが好ましい。この半値幅FWHMが狭過ぎると、照明として使用する場合には発光輝度が低下するために演色性が低くなる可能性があり、広過ぎると液晶ディスプレイなどの画像表示装置に使用する場合には色純度が低下するために画像表示装置の色再現範囲が狭くなる可能性がある。   In addition, in the phosphor of the present invention represented by the formula [II], the FWHM of the emission peak in the above emission spectrum is usually larger than 40 nm, preferably 50 nm or more, more preferably 60 nm or more, It is preferably 120 nm or less, particularly 110 nm or less, and more preferably 100 nm or less. If the half-value width FWHM is too narrow, the color rendering property may be lowered when the illumination is used because the luminance is reduced. If the half-width FWHM is too wide, the color is not suitable for use in an image display device such as a liquid crystal display. Since the purity is lowered, the color reproduction range of the image display apparatus may be narrowed.

なお、式[II]で表される本発明の蛍光体は、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の項で説明したのと同様にして、発光スペクトルの測定、並びにその発光ピーク波長、ピーク相対強度及びピーク半値幅の算出をできる。   The phosphor of the present invention represented by the formula [II] was measured for the emission spectrum and its emission peak wavelength in the same manner as described in the section of the phosphor of the present invention represented by the formula [I]. The peak relative intensity and the peak half-value width can be calculated.

(発光色)
式[II]で表わされる本発明の蛍光体の発光色は、JIS Z8701に基づく色度座標値として、青色発光の場合には、xが通常0.3以下、好ましくは0.25以下、より好ましくは0.2以下であり、yが通常0.6以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.4以下のものである。また、緑〜黄色発光の場合には、xが通常0.2以上、0.65以下であり、yが通常0.35以上、0.7以下となる。
(Luminescent color)
The emission color of the phosphor of the present invention represented by the formula [II] is, as chromaticity coordinate values based on JIS Z8701, in the case of blue emission, x is usually not more than 0.3, preferably not more than 0.25. Preferably it is 0.2 or less, and y is usually 0.6 or less, preferably 0.5 or less, more preferably 0.4 or less. In the case of green to yellow light emission, x is usually 0.2 or more and 0.65 or less, and y is usually 0.35 or more and 0.7 or less.

(物体色)
式[II]で表わされる本発明の蛍光体は、従来の同一組成の蛍光体よりもその物体色が鮮明であることを特徴とするものである。具体的には、その物体色をL表色系で表わした場合に、L値が103以上、a値が−23以下及びb値が63以上のいずれかを満たすことが好ましい。
値は、数値が大きい方がより鮮明な色であることを示すものであり、通常70以上であり、好ましくは80以上であり、より好ましくは90以上であり、さらに好ましくは100以上であり、中でも好ましくは103以上であり、特に好ましくは105以上である。
値は、数値が小さい方がより緑色としてより鮮明な色であることを示すものであり、通常−20以下であり、−23以下が好ましく、さらに好ましくは−24以下である。また、通常−60以上の数値となる。
値は、数値が大きい方がより緑色としてより明るい色であることを示すものであり、通常35以上であり、45以上が好ましく、63以上が更に好ましく、特に好ましくは70以上である。一方、b値の上限は、理論上は200以下であるが、通常120以下であることが好ましい。b値が大きすぎると、発光波長が長波長側にシフトし、輝度が低下する場合があるためである。
(Object color)
The phosphor of the present invention represented by the formula [II] is characterized in that the object color is clearer than the conventional phosphor having the same composition. Specifically, when the object color is expressed in the L * a * b * color system, the L * value satisfies 103 or more, the a * value is −23 or less, and the b * value is 63 or more. It is preferable.
The L * value indicates that the larger the numerical value, the clearer the color, and usually 70 or more, preferably 80 or more, more preferably 90 or more, and further preferably 100 or more. Yes, preferably 103 or more, particularly preferably 105 or more.
The a * value indicates that a smaller numerical value indicates a greener and clearer color, and is usually −20 or less, preferably −23 or less, and more preferably −24 or less. Moreover, it becomes a numerical value of -60 or more normally.
The b * value indicates that the larger the numerical value is, the brighter the color is green. Usually, it is 35 or more, preferably 45 or more, more preferably 63 or more, and particularly preferably 70 or more. On the other hand, the upper limit of the b * value is theoretically 200 or less, but is usually preferably 120 or less. This is because if the b * value is too large, the emission wavelength may shift to the longer wavelength side and the luminance may decrease.

(量子効率)
式[II]で表わされる本発明の蛍光体は、その外部量子効率が従来の同一組成の蛍光体に比し、高いものである。該外部量子効率として、具体的には、通常0.57以上であり、より好ましくは0.60以上であり、さらに好ましくは0.62以上である。高発光強度の発光素子を設計するためには、外部量子効率は高いほど好ましい。
(Quantum efficiency)
The phosphor of the present invention represented by the formula [II] has an external quantum efficiency higher than that of a conventional phosphor having the same composition. Specifically, the external quantum efficiency is usually 0.57 or more, more preferably 0.60 or more, and further preferably 0.62 or more. In order to design a light emitting device with high emission intensity, the higher the external quantum efficiency, the better.

また、式[II]で表わされる本発明の蛍光体の内部量子効率、通常0.5以上、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.7以上、さらに好ましくは0.75以上である。ここで、内部量子効率とは、蛍光体が吸収した励起光の光子数に対する発光した光子数の比率を意味する。内部量子効率が低いと発光効率が低下する傾向にある。   Further, the internal quantum efficiency of the phosphor of the present invention represented by the formula [II] is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, and further preferably 0.75 or more. Here, the internal quantum efficiency means the ratio of the number of photons emitted to the number of photons of excitation light absorbed by the phosphor. If the internal quantum efficiency is low, the light emission efficiency tends to decrease.

さらに、式[II]で表わされる本発明の蛍光体は、その吸収効率も高いほど好ましい。その値は、通常0.6以上、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.75以上、更に好ましくは0.8以上である。外部量子効率は内部量子効率と吸収効率との積により求められるものであり、高い外部量子効率を有するためには吸収効率も高い方が好ましい。   Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [II] is preferably as its absorption efficiency is high. The value is usually 0.6 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.75 or more, and still more preferably 0.8 or more. The external quantum efficiency is determined by the product of the internal quantum efficiency and the absorption efficiency. In order to have a high external quantum efficiency, it is preferable that the absorption efficiency is also high.

また、式[II]で表される本発明の蛍光体は、例えば温度特性、励起波長、溶解性、耐久性、粒径などの、ここで説明した以外の特性については、通常は、式[I]で表される本発明の蛍光体と同様である。   In addition, the phosphor of the present invention represented by the formula [II] generally has the formula [II] for properties other than those described here, such as temperature characteristics, excitation wavelength, solubility, durability, and particle size. It is the same as the phosphor of the present invention represented by I].

(式[II’]で表される本発明の蛍光体の特性)
式[II]で表わされる本発明の蛍光体のうちでも、下記式[II’]で表され、発光ピーク波長が550nm〜570nmである黄色蛍光体の場合、L値が100以上及びb値が77以上であるという特徴的な特性を有する。
(Sr,Ba)1−eSi [II’]
(式[II’]中、Mは付活元素を示し、eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
(Characteristics of the phosphor of the present invention represented by the formula [II ′])
Among the phosphors of the present invention represented by the formula [II], in the case of a yellow phosphor represented by the following formula [II ′] and having an emission peak wavelength of 550 nm to 570 nm, the L * value is 100 or more and b *. It has a characteristic characteristic that the value is 77 or more.
M 3 e (Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II ′]
(In the formula [II ′], M 3 represents an activating element, and e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2.)

[2−2−3.式[III]で表される蛍光体]
(励起スペクトルに関する特性)
式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、200nm以上500nm以下の波長範囲の光で励起可能であることが好ましい。中でも、半導体素子等を第1の発光体とし、その光を蛍光体の励起光源として使用する発光装置に好適に用いるためには、例えば、青色領域(波長範囲:420nm以上500nm以下)の光及び/又は近紫外領域(波長範囲:300nm以上420nm以下)の光で励起可能であることが好ましい。
[2-2-3. Phosphor represented by formula [III]]
(Characteristics related to excitation spectrum)
The phosphor of the present invention represented by the formula [III] is preferably excitable with light in a wavelength range of 200 nm to 500 nm. In particular, in order to suitably use a semiconductor element or the like as a first light emitter and use the light as a phosphor excitation light source, for example, light in a blue region (wavelength range: 420 nm to 500 nm) and It is preferable that excitation is possible with light in the near ultraviolet region (wavelength range: 300 nm to 420 nm).

さらに、式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、390nmの波長の光を照射した場合の発光スペクトル図中の発光ピーク強度値に対する410nmの波長の光を照射した場合の発光スペクトル図中の発光ピーク強度値の割合が、通常90%以上である。
該発光スペクトルは、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の項で説明したのと同様にして測定できる。
Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [III] is in the emission spectrum diagram when irradiated with light having a wavelength of 410 nm with respect to the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram when irradiated with light having a wavelength of 390 nm. The ratio of the emission peak intensity value is usually 90% or more.
The emission spectrum can be measured in the same manner as described in the section of the phosphor of the present invention represented by the formula [I].

(発光スペクトルに関する特性)
式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、波長455nmの光で励起した場合における発光スペクトルを測定した場合の発光ピーク波長λp(nm)が、通常610nm以上であり、より好ましくは620nm以上であり、さらに好ましくは630nm以上であり、特に好ましくは650nm以上のものである。これによりこの無機化合物を画像表示装置の赤色蛍光体を用いた場合にNTSC比の高い画像表示装置が得られ好ましい。また、発光ピーク波長の上限としては、通常、680nm以下である。
(Characteristics related to emission spectrum)
The phosphor of the present invention represented by the formula [III] has an emission peak wavelength λp (nm) of usually 610 nm or more, more preferably 620 nm or more when an emission spectrum is measured when excited with light having a wavelength of 455 nm. More preferably, it is 630 nm or more, and particularly preferably 650 nm or more. Accordingly, when this inorganic compound is used as a red phosphor of an image display device, an image display device having a high NTSC ratio can be obtained, which is preferable. Further, the upper limit of the emission peak wavelength is usually 680 nm or less.

また、式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、上述の発光スペクトルにおける発光ピークのFWHMが、通常80nm以上である。また通常105nm未満、中でも100nm以下、更には95nm以下の範囲であることが好ましい。この半値幅(FWHM)が狭過ぎると、照明として使用する場合には発光輝度が低下するために演色性が低くなる可能性があり、広過ぎると液晶ディスプレイなどの画像表示装置に使用する場合には色純度が低下するために画像表示装置の色再現範囲が狭くなる可能性がある。   In addition, the phosphor of the present invention represented by the formula [III] has a FWHM of an emission peak in the above emission spectrum of usually 80 nm or more. Further, it is usually preferably in the range of less than 105 nm, especially 100 nm or less, and more preferably 95 nm or less. If this half-value width (FWHM) is too narrow, the color rendering property may be lowered when used as illumination because the luminance is reduced. If it is too wide, it is used for an image display device such as a liquid crystal display. Since the color purity is lowered, the color reproduction range of the image display device may be narrowed.

なお、式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の項で説明したのと同様にして、発光スペクトルの測定、並びにその発光ピーク波長、ピーク相対強度及びピーク半値幅の算出をできる。   In addition, the phosphor of the present invention represented by the formula [III] is measured for the emission spectrum, and its emission peak wavelength, as described in the section of the phosphor of the present invention represented by the formula [I]. The peak relative intensity and peak half width can be calculated.

(発光色)
式[III]で表わされる本発明の蛍光体の発光色は、JIS Z8701に基づく色度座標値として、xが通常0.5以上、好ましくは0.55以上、より好ましくは0.6以上、さらに好ましくは0.65以上であり、また、通常0.75以下である。また、yは通常0.4以下、好ましくは0.35以下、より好ましくは0.3以下であり、また、通常0.2以上である。
(Luminescent color)
The emission color of the phosphor of the present invention represented by the formula [III] is, as a chromaticity coordinate value based on JIS Z8701, x is usually 0.5 or more, preferably 0.55 or more, more preferably 0.6 or more, More preferably, it is 0.65 or more, and is usually 0.75 or less. Moreover, y is usually 0.4 or less, preferably 0.35 or less, more preferably 0.3 or less, and usually 0.2 or more.

(物体色)
式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、従来の同一組成の蛍光体よりもその物体色が鮮明であることを特徴とするものである。具体的には、その物体色をL表色系で表わした場合に、a値が38以上又はb値が42以上のいずれかを満たすことが好ましい。
値としては、数値が大きい方がより赤色としてより明るい色であることを示すものであり、通常40以上、好ましくは42以上、より好ましくは43以上である。一方、b値の上限は、理論上は200以下であるが、通常120以下であることが好ましい。b値が大きすぎると、発光波長が長波長側にシフトし、輝度が低下する場合があるためである。
値は、数値が大きい方がより鮮明な色であることを示すものであり、通常70以上であり、好ましくは75以上であり、さらに好ましくは80以上である。
値は、数値が大きい方がより赤色としてより鮮明な色であることを示すものであり、通常30以上、好ましくは35以上、さらに好ましくは38以上であり、特に好ましくは40以上である。また、通常60以下の数値となる。
(Object color)
The phosphor of the present invention represented by the formula [III] is characterized in that the object color is clearer than the conventional phosphor having the same composition. Specifically, when the object color is expressed in the L * a * b * color system, it is preferable that either the a * value is 38 or more or the b * value is 42 or more.
The b * value indicates that a larger numerical value indicates a brighter color as red, and is usually 40 or more, preferably 42 or more, and more preferably 43 or more. On the other hand, the upper limit of the b * value is theoretically 200 or less, but is usually preferably 120 or less. This is because if the b * value is too large, the emission wavelength may shift to the longer wavelength side and the luminance may decrease.
The L * value indicates that the larger the value, the clearer the color, and usually 70 or more, preferably 75 or more, and more preferably 80 or more.
The a * value indicates that a larger numerical value indicates a clearer color as red, and is usually 30 or more, preferably 35 or more, more preferably 38 or more, and particularly preferably 40 or more. . In general, the value is 60 or less.

(量子効率)
式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、その外部量子効率が従来の同一組成の蛍光体に比し、高いものである。該外部量子効率として、具体的には、通常0.62以上である。高発光強度の発光素子を設計するためには、外部量子効率は高いほど好ましい。
(Quantum efficiency)
The phosphor of the present invention represented by the formula [III] has an external quantum efficiency higher than that of a conventional phosphor having the same composition. Specifically, the external quantum efficiency is usually 0.62 or more. In order to design a light emitting device with high emission intensity, the higher the external quantum efficiency, the better.

また、式[III]で表わされる本発明の蛍光体の内部量子効率としては、その値は、通常0.5以上、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.7以上、さらに好ましくは0.75以上である。ここで、内部量子効率とは、蛍光体が吸収した励起光の光子数に対する発光した光子数の比率を意味する。内部量子効率が低いと発光効率が低下する傾向にある。   The internal quantum efficiency of the phosphor of the present invention represented by the formula [III] is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, and further preferably 0. .75 or more. Here, the internal quantum efficiency means the ratio of the number of photons emitted to the number of photons of excitation light absorbed by the phosphor. If the internal quantum efficiency is low, the light emission efficiency tends to decrease.

さらに、式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、その吸収効率も高いほど好ましい。その値は通常0.6以上、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.75以上、更に好ましくは0.8以上である。外部量子効率は内部量子効率と吸収効率との積により求められるものであり、高い外部量子効率を有するためには吸収効率も高い方が好ましい。   Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [III] is more preferable as its absorption efficiency is higher. The value is usually 0.6 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.75 or more, and further preferably 0.8 or more. The external quantum efficiency is determined by the product of the internal quantum efficiency and the absorption efficiency. In order to have a high external quantum efficiency, it is preferable that the absorption efficiency is also high.

(温度特性)
さらに、式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、温度特性にも優れるものである。具体的には、455nmの波長の光を照射した場合の20℃での発光スペクトル図中の発光ピーク強度値に対する150℃での発光スペクトル図中の発光ピーク強度値の割合が、通常55%以上であり、好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上である。
また、通常の蛍光体は温度上昇と共に発光強度が低下するので、該割合が100%を越えることは考えられにくいが、何らかの理由により100%を超えることがあっても良い。ただし150%を超えるようであれば、温度変化により色ずれを起こす傾向となる。
(Temperature characteristics)
Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [III] has excellent temperature characteristics. Specifically, the ratio of the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram at 150 ° C. to the emission peak intensity value in the emission spectrum diagram at 20 ° C. when irradiated with light having a wavelength of 455 nm is usually 55% or more. And preferably 60% or more, particularly preferably 70% or more.
Further, since the emission intensity of ordinary phosphors decreases with increasing temperature, it is unlikely that the ratio exceeds 100%, but it may exceed 100% for some reason. However, if it exceeds 150%, the color shift tends to occur due to a temperature change.

式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、上記発光ピーク強度に関してだけでなく、輝度の点からも優れたものである。具体的には、455nmの波長の光を照射した場合の20℃での輝度に対する150℃での輝度の割合も、通常55%以上であり、好ましくは60%以上、特に好ましくは70%以上である。   The phosphor of the present invention represented by the formula [III] is excellent not only in terms of the emission peak intensity but also in terms of luminance. Specifically, the ratio of the luminance at 150 ° C. to the luminance at 20 ° C. when irradiated with light having a wavelength of 455 nm is usually 55% or more, preferably 60% or more, particularly preferably 70% or more. is there.

なお、上記温度特性を測定する場合は、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の項で説明したのと同様にして行なえばよい。   When measuring the temperature characteristics, it may be performed in the same manner as described in the section of the phosphor of the present invention represented by the formula [I].

(耐久性)
式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、窒素雰囲気下で2時間加熱といった耐久性試験において、通常1000℃以上、好ましくは1200℃以上、より好ましくは1500℃以上、特に好ましくは1700℃以上であっても分解しないものである。
(durability)
The phosphor of the present invention represented by the formula [III] is usually 1000 ° C. or higher, preferably 1200 ° C. or higher, more preferably 1500 ° C. or higher, particularly preferably 1700 ° C. in a durability test such as heating for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Even if it is above, it does not decompose.

さらに、式[III]で表わされる本発明の蛍光体は、気温85℃、相対湿度85%の環境下での耐久性試験において、通常200時間以上、好ましくは500時間以上、より好ましくは600時間以上、特に好ましくは800時間以上安定なものである。この場合、安定である時間は長ければ長い方が好ましいが、通常、1000時間もあれば十分である。なお、ここで「安定である」とは、耐久性試験前の発光強度に対する耐久性試験後の発光強度の割合が50%以上となっていることを言う。該耐久性の測定は、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の項で説明したのと同様にして行なえばよい。   Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [III] is usually 200 hours or longer, preferably 500 hours or longer, more preferably 600 hours in a durability test in an environment where the temperature is 85 ° C. and the relative humidity is 85%. As described above, it is particularly preferably stable for 800 hours or more. In this case, the longer the stable time, the better. However, 1000 hours is usually sufficient. Here, “stable” means that the ratio of the emission intensity after the durability test to the emission intensity before the durability test is 50% or more. The durability measurement may be performed in the same manner as described in the section of the phosphor of the present invention represented by the formula [I].

[2−2−4.式[IV]で表される蛍光体]
(励起スペクトルに関する特性)
式[IV]で表される本発明の蛍光体は、200nm以上500nm以下の波長範囲の光で励起可能であることが好ましい。中でも、半導体素子等を第1の発光体とし、その光を蛍光体の励起光源として使用する発光装置に好適に用いるためには、例えば、青色領域(波長範囲:420nm以上500nm以下)の光及び/又は近紫外領域(波長範囲:300nm以上420nm以下)の光で励起可能であることが好ましい。
[2-2-4. Phosphor represented by formula [IV]]
(Characteristics related to excitation spectrum)
The phosphor of the present invention represented by the formula [IV] is preferably excitable with light in a wavelength range of 200 nm to 500 nm. In particular, in order to suitably use a semiconductor element or the like as a first light emitter and use the light as a phosphor excitation light source, for example, light in a blue region (wavelength range: 420 nm to 500 nm) and It is preferable that excitation is possible with light in the near ultraviolet region (wavelength range: 300 nm to 420 nm).

さらに、式[IV]で表される本発明の蛍光体は、390nmの波長の光を照射した場合の発光スペクトル図中の発光ピーク強度値に対する410nmの波長の光を照射した場合の発光スペクトル図中の発光ピーク強度値の割合が、通常90%以上である。
該発光スペクトルは、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の項で説明したのと同様にして測定できる。
Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [IV] is a light emission spectrum when irradiated with light having a wavelength of 410 nm with respect to a light emission peak intensity value in a light emission spectrum when irradiated with light having a wavelength of 390 nm. The ratio of the light emission peak intensity value is usually 90% or more.
The emission spectrum can be measured in the same manner as described in the section of the phosphor of the present invention represented by the formula [I].

(発光スペクトルに関する特性)
式[IV]で表される本発明の蛍光体は、波長455nmの光で励起した場合における発光スペクトルを測定した場合の発光ピーク波長λp(nm)が、通常590nm以上、好ましくは600nm以上、より好ましくは610nm以上である。また、発光ピーク波長の上限としては、通常680nm以下である。
(Characteristics related to emission spectrum)
The phosphor of the present invention represented by the formula [IV] has an emission peak wavelength λp (nm) of 590 nm or more, preferably 600 nm or more, when measuring an emission spectrum when excited with light having a wavelength of 455 nm. Preferably it is 610 nm or more. The upper limit of the emission peak wavelength is usually 680 nm or less.

また、式[IV]で表される本発明の蛍光体は、上述の発光スペクトルにおける発光ピークのFWHMが、通常80nm以上である。また通常120nm未満、中でも110nm以下、更には100nm以下の範囲であることが好ましい。この半値幅(FWHM)が狭過ぎると、照明として使用する場合には発光輝度が低下するために演色性が低くなる可能性があり、広過ぎると液晶ディスプレイなどの画像表示装置に使用する場合には色純度が低下するために画像表示装置の色再現範囲が狭くなる可能性がある。   In addition, the phosphor of the present invention represented by the formula [IV] has an emission peak FWHM in the above-described emission spectrum of usually 80 nm or more. In addition, it is usually less than 120 nm, preferably 110 nm or less, more preferably 100 nm or less. If this half-value width (FWHM) is too narrow, the color rendering property may be lowered when used as illumination because the luminance is reduced. If it is too wide, it is used for an image display device such as a liquid crystal display. Since the color purity is lowered, the color reproduction range of the image display device may be narrowed.

なお、式[IV]で表される本発明の蛍光体は、式[I]で表わされる本発明の蛍光体の項で説明したのと同様にして、発光スペクトルの測定、並びにその発光ピーク波長、ピーク相対強度及びピーク半値幅の算出をできる。   The phosphor of the present invention represented by the formula [IV] is measured for the emission spectrum and its emission peak wavelength in the same manner as described in the section of the phosphor of the present invention represented by the formula [I]. The peak relative intensity and the peak half-value width can be calculated.

(発光色)
式[IV]で表される本発明の蛍光体の発光色は、JIS Z8701に基づく色度座標値として、xが通常0.50以上、好ましくは0.53以上、また、通常0.75以下であり、yが通常0.5以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.43以下、また、通常0.2以上のものである。
(Luminescent color)
As for the luminescent color of the phosphor of the present invention represented by the formula [IV], x is usually 0.50 or more, preferably 0.53 or more, and usually 0.75 or less as chromaticity coordinate values based on JIS Z8701. And y is usually 0.5 or less, preferably 0.45 or less, more preferably 0.43 or less, and usually 0.2 or more.

(物体色)
式[IV]で表される本発明の蛍光体は、従来の同一組成の蛍光体よりもその物体色が鮮明であることを特徴とするものである。具体的には、その物体色をL表色系で表わした場合に、その物体色をL表色系で表わした場合に、b値が63以上であることが好ましく、より好ましくは65以上である。一方、b値の上限は、理論上は200以下であるが、通常120以下であることが好ましい。b値が大きすぎると、発光波長が長波長側にシフトし、輝度が低下する場合があるためである。
値は、数値が大きい方がより鮮明な色であることを示すものであり、通常70以上であり、好ましくは80以上であり、さらに好ましくは90以上である。
値は、数値が大きい方がより赤色としてより鮮明な色であることを示すものであり、通常15以上であり、20以上が好ましく、より好ましくは25以上であり、さらに好ましくは30以上である。また、通常60以下の数値となる。
(Object color)
The phosphor of the present invention represented by the formula [IV] is characterized in that the object color is clearer than the conventional phosphor having the same composition. Specifically, when the object color is expressed in the L * a * b * color system and the object color is expressed in the L * a * b * color system, the b * value is 63 or more. It is preferable that there is, more preferably 65 or more. On the other hand, the upper limit of the b * value is theoretically 200 or less, but is usually preferably 120 or less. This is because if the b * value is too large, the emission wavelength may shift to the longer wavelength side and the luminance may decrease.
The L * value indicates that the larger the numerical value, the clearer the color, and usually 70 or more, preferably 80 or more, and more preferably 90 or more.
The a * value indicates that a larger numerical value indicates a clearer color as red, and is usually 15 or more, preferably 20 or more, more preferably 25 or more, and further preferably 30 or more. It is. In general, the value is 60 or less.

(量子効率)
式[IV]で表される本発明の蛍光体は、その外部量子効率が従来の同一組成の蛍光体に比し、高いものである。該外部量子効率として、具体的には、通常0.59以上である。高発光強度の発光素子を設計するためには、外部量子効率は高いほど好ましい。
(Quantum efficiency)
The phosphor of the present invention represented by the formula [IV] has an external quantum efficiency higher than that of a conventional phosphor having the same composition. Specifically, the external quantum efficiency is usually 0.59 or more. In order to design a light emitting device with high emission intensity, the higher the external quantum efficiency, the better.

また、式[IV]で表される本発明の蛍光体の内部量子効率は、通常0.5以上、好ましくは0.6以上、より好ましくは0.7以上である。ここで、内部量子効率とは、蛍光体が吸収した励起光の光子数に対する発光した光子数の比率を意味する。内部量子効率が低いと発光効率が低下する傾向にある。   The internal quantum efficiency of the phosphor of the present invention represented by the formula [IV] is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more. Here, the internal quantum efficiency means the ratio of the number of photons emitted to the number of photons of excitation light absorbed by the phosphor. If the internal quantum efficiency is low, the light emission efficiency tends to decrease.

さらに、式[IV]で表される本発明の蛍光体は、その吸収効率も高いほど好ましい。その値は、通常0.6以上、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.75以上、更に好ましくは0.8以上である。外部量子効率は内部量子効率と吸収効率との積により求められるものであり、高い外部量子効率を有するためには吸収効率も高い方が好ましい。   Furthermore, the phosphor of the present invention represented by the formula [IV] is more preferable as its absorption efficiency is higher. The value is usually 0.6 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.75 or more, and still more preferably 0.8 or more. The external quantum efficiency is determined by the product of the internal quantum efficiency and the absorption efficiency. In order to have a high external quantum efficiency, it is preferable that the absorption efficiency is also high.

[2−2−5.その他]
(重量メジアン径)
本発明の蛍光体は、その重量メジアン径D50が、通常0.01μm以上、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは10μm以上であり、また、通常100μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下の範囲であることが好ましい。重量メジアン径D50が小さすぎると、輝度が低下し、蛍光体粒子が凝集する傾向がある。一方、重量メジアン径が大きすぎると、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞が生じる傾向がある。
[2-2-5. Others]
(Weight median diameter)
The phosphor of the present invention has a weight median diameter D 50 of usually 0.01 μm or more, preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, further preferably 10 μm or more, and usually 100 μm or less, preferably 30 μm or less. More preferably, it is in the range of 20 μm or less. When the weight-average median diameter D 50 is too small, and the luminance decreases tends to phosphor particles aggregate. On the other hand, when the weight median diameter is too large, there is a tendency for coating unevenness and blockage of a dispenser to occur.

また、本発明の蛍光体の粒径分布QD値は、通常0.5以下、好ましくは0.3以下、特に好ましくは0.25以下であり、通常0.1以上である。
なお、発光効率、吸光効率を高めるために、重量メジアン径D50の異なる複数の蛍光体を混合して用いる時は、混合蛍光体のQDは0.3よりも大きくなる場合がある。
The particle size distribution QD value of the phosphor of the present invention is usually 0.5 or less, preferably 0.3 or less, particularly preferably 0.25 or less, and usually 0.1 or more.
When a plurality of phosphors having different weight median diameters D 50 are mixed and used in order to increase the light emission efficiency and the light absorption efficiency, the QD of the mixed phosphor may be larger than 0.3.

上記重量メジアン径D50とは、頻度基準粒度分布曲線により得られる値である。前記頻度基準粒度分布曲線は、レーザー回折・散乱法により粒度分布を測定し得られるものである。具体的には、分散剤を含む水溶液中に蛍光体を分散させ、レーザー回折式粒度分布測定装置(堀場製作所 LA−300)により、粒径範囲0.1μm〜600μmにて測定し、得られたものである。この頻度基準粒度分布曲線において、積算値が50%のときの粒径値を重量メジアン径D50とする。また、積算値が25%及び75%の時の粒径値をそれぞれD25及びD75と表記する。標準偏差(4分偏差)QD=(D75−D25)/(D75+D25)と定義する。QDが小さいことは粒度分布が狭いことを意味する。 The above-mentioned weight-average median diameter D 50, is a value obtained by the frequency particle size distribution curve. The frequency reference particle size distribution curve is obtained by measuring the particle size distribution by a laser diffraction / scattering method. Specifically, the phosphor was dispersed in an aqueous solution containing a dispersant, and measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device (Horiba LA-300) in a particle size range of 0.1 μm to 600 μm. Is. In this frequency particle size distribution curve, the accumulated value is the particle size value when the 50% and weight-average median diameter D 50. Further, the particle size values when the integrated values are 25% and 75% are denoted as D 25 and D 75 , respectively. Standard deviation (4-minute deviation) QD = (D 75 -D 25 ) / (D 75 + D 25 ). A small QD means a narrow particle size distribution.

さらに、蛍光体粒子のアスペクト比は、走査電子顕微鏡(SEM)により結晶粒子を観察し、蛍光体の長軸方向の長さを長軸と直交する方向で最も厚みのある箇所の長さで割ることで求めることができる。本発明の蛍光体は、少なくとも50個以上の結晶粒子について上記SEM観察を行った際に、アスペクト比が0.5以上1以下という粒子の割合が、通常50%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上であり、特に好ましくは全ての粒子がこの範囲に入るものである。   Furthermore, the aspect ratio of the phosphor particles is obtained by observing the crystal particles with a scanning electron microscope (SEM) and dividing the length of the phosphor in the major axis direction by the length of the thickest portion in the direction perpendicular to the major axis. Can be obtained. In the phosphor of the present invention, when the SEM observation is performed on at least 50 crystal grains, the ratio of particles having an aspect ratio of 0.5 or more and 1 or less is usually 50% or more, preferably 80% or more. More preferably, it is 90% or more, more preferably 95% or more, and particularly preferably all particles fall within this range.

また、通常、蛍光体の粒子は複数の1次粒子が凝集した2次粒子からなっていることが多いが、この1次粒子の平均粒径としては、通常2μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、また通常30μm以下、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下である。   Usually, the phosphor particles are often composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated. The average particle size of the primary particles is usually 2 μm or more, preferably 5 μm or more. The thickness is preferably 10 μm or more, and usually 30 μm or less, preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less.

さらに、本発明の蛍光体を重量比で10倍の水に分散後、1時間静置して得られる分散液の上澄み液の電気伝導度は、発光特性の観点からは低いほど好ましいが、生産性も考慮すると通常10mS/m以下、好ましくは5mS/m以下、より好ましくは4mS/m以下である。また、そのときの上澄み液のpHとしては通常4以上、好ましくは5以上、より好ましくは6以上であり、通常10以下、好ましくは9以下、より好ましくは8以下である。   Furthermore, the electrical conductivity of the supernatant of the dispersion obtained by dispersing the phosphor of the present invention in 10 times the weight ratio of water and allowing it to stand for 1 hour is preferably as low as possible from the viewpoint of light emission characteristics. Considering the properties, it is usually 10 mS / m or less, preferably 5 mS / m or less, more preferably 4 mS / m or less. Further, the pH of the supernatant at that time is usually 4 or more, preferably 5 or more, more preferably 6 or more, and usually 10 or less, preferably 9 or less, more preferably 8 or less.

なお、前記の電気伝導度の測定方法としては、蛍光体の10重量倍の水中で所定時間、例えば10分間撹拌して分散させた後、1時間静置することにより、水よりも比重の重い粒子を自然沈降させ、このときの上澄み液の電気伝導度を東亜ディケーケー社製電気伝導度計「EC METER CM−30G」等を用いて測定すればよい。洗浄処理、及び電気伝導度の測定に用いる水としては、特に制限はないが、脱塩水又は蒸留水が好ましい。中でも特に電気伝導度が低いものが好ましく、通常0.0064mS/m以上、また、通常1mS/m以下、好ましくは0.5mS/m以下のものを用いる。なお、電気伝導度の測定は、通常室温(25℃程度)にて行う。   In addition, as a method of measuring the electrical conductivity, the specific gravity is heavier than that of water by stirring and dispersing in water 10 times the weight of the phosphor for a predetermined time, for example, 10 minutes, and then allowing to stand for 1 hour. The particles are allowed to settle naturally, and the electrical conductivity of the supernatant liquid at this time may be measured using an electrical conductivity meter “EC METER CM-30G” manufactured by Toa Decay Co., Ltd. Although there is no restriction | limiting in particular as water used for a washing process and a measurement of electrical conductivity, Demineralized water or distilled water is preferable. Among them, those having particularly low electric conductivity are preferable, and those having a conductivity of usually 0.0064 mS / m or more, and usually 1 mS / m or less, preferably 0.5 mS / m or less are used. The electrical conductivity is usually measured at room temperature (about 25 ° C.).

[2−3.蛍光体の製造方法]
本発明の蛍光体は、原料として上述の窒化珪素を用いる限りにおいて特に限定されず、公知の蛍光体の製造方法に準じて製造すればよい。例えば、目的とする蛍光体を構成する金属元素、該金属元素を含有する化合物等の各種原料(以下、適宜「蛍光体原料」という。)を混合し(混合工程)、得られた混合物を焼成する(焼成工程)ことにより製造すればよい。また、例えば、蛍光体原料に代えて、又は蛍光体原料と共に、蛍光体原料を混合焼成して得られる焼成物を焼成して製造しても良い。なお、ここで蛍光体原料及びその焼成物などを総称して、適宜「蛍光体前駆体」と呼ぶことがある。
[2-3. Method for producing phosphor]
The phosphor of the present invention is not particularly limited as long as the above silicon nitride is used as a raw material, and may be produced according to a known phosphor production method. For example, various raw materials (hereinafter, referred to as “phosphor raw material” as appropriate) such as a metal element constituting a target phosphor and a compound containing the metal element are mixed (mixing step), and the obtained mixture is fired. What is necessary is just to manufacture by doing (baking process). Further, for example, instead of the phosphor raw material or together with the phosphor raw material, a fired product obtained by mixing and firing the phosphor raw material may be fired and manufactured. Here, the phosphor raw material and the fired product thereof may be collectively referred to as “phosphor precursor” as appropriate.

(蛍光体原料)
本発明の蛍光体の製造に使用される蛍光体原料としては、少なくとも本発明の窒化珪素を蛍光体原料の一部として使用する限り任意のものを使用できる。例えば、蛍光体を構成する各元素の金属、合金、イミド化合物、アミド化合物、酸窒化物、窒化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、蓚酸塩、カルボン酸塩、ハロゲン化物等が挙げられる。これらの蛍光体原料の中から、複合酸窒化物への反応性や、焼成時におけるNOx、SOx等の発生量の低さ等を考慮して、適宜選択すればよい。
(Phosphor raw material)
As a phosphor raw material used for manufacturing the phosphor of the present invention, any material can be used as long as at least the silicon nitride of the present invention is used as a part of the phosphor raw material. For example, the metal, alloy, imide compound, amide compound, oxynitride, nitride, oxide, hydroxide, carbonate, nitrate, sulfate, oxalate, carboxylate, halogen of each element constituting the phosphor And the like. From these phosphor raw materials, the reactivity to the composite oxynitride, the low generation amount of NOx, SOx, etc. during firing may be selected as appropriate.

例えば、上記式[I]で表わされる蛍光体を製造する場合には、付活元素である元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)、Baの原料(以下適宜「Ba源」という。)、金属元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)、及び、Lの原料(以下適宜「L源」という。)としては、それぞれ下記のようなものが挙げられる。 For example, when the phosphor represented by the above formula [I] is produced, a raw material of the element M 1 as an activation element (hereinafter referred to as “M 1 source” as appropriate), a Ba raw material (hereinafter referred to as “Ba source as appropriate”). ), A raw material of the metal element M 2 (hereinafter appropriately referred to as “M 2 source”), and a raw material of L (hereinafter appropriately referred to as “L source”), respectively, include the following. .

上記M源のうち、Eu源の具体例としては、Eu、Eu(SO、Eu(C・10HO、EuCl、EuCl、EuF、EuF、Eu(NO・6HO、EuN、EuNH、Eu(NH等が挙げられる。中でもEu、EuCl等が好ましく、特に好ましくはEuである。 Among the M 1 sources, specific examples of Eu sources include Eu 2 O 3 , Eu 2 (SO 4 ) 3 , Eu 2 (C 2 O 4 ) 3 · 10H 2 O, EuCl 2 , EuCl 3 , EuF 2. EuF 3 , Eu (NO 3 ) 3 .6H 2 O, EuN, EuNH, Eu (NH 2 ) 2 and the like. Of these, Eu 2 O 3 , EuCl 2 and the like are preferable, and Eu 2 O 3 is particularly preferable.

また、M源のうち、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbそれぞれの原料(以下適宜、それぞれ「Mn源」、「Ce源」、「Pr源」、「Nd源」、「Sm源」、「Tb源」、「Dy源」、「Ho源」、「Er源」、「Tm源」、及び「Yb源」という)等のその他の付活剤元素の原料の具体例としては、Eu源の具体例として挙げた各化合物において、EuをそれぞれMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYb等の付活元素に置き換えた化合物が挙げられる。 In addition, among M 1 sources, raw materials of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb (hereinafter referred to as “Mn source”, “Ce source”, “Pr source, respectively, as appropriate”) ”,“ Nd source ”,“ Sm source ”,“ Tb source ”,“ Dy source ”,“ Ho source ”,“ Er source ”,“ Tm source ”, and“ Yb source ”) As specific examples of the raw material of the agent element, in each compound given as a specific example of the Eu source, Eu is activated by Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, etc. Examples include compounds replaced with elements.

上記Ba源の具体例としては、BaO、Ba(OH)・8HO、BaCO、Ba(NO、BaSO、Ba(C)、Ba(OCOCH、BaCl、BaF、BaN、BaNH、Ba(NH等が挙げられる。このうち好ましくは、炭酸塩、酸化物等が使用できるが、酸化物は空気中の水分と反応しやすいため、取扱の点から炭酸塩がより好ましい。中でも、BaCOが好ましい。空気中の安定性が良く、また、加熱により容易に分解するため、目的外の元素が残留しにくく、さらに、高純度の原料を入手しやすいからである。炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用することが好ましい。 Specific examples of the Ba source include BaO, Ba (OH) 2 .8H 2 O, BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaSO 4 , Ba (C 2 O 4 ), Ba (OCOCH 3 ) 2 , BaCl. 2 , BaF 2 , Ba 2 N, BaNH, Ba (NH 2 ) 2 and the like. Of these, carbonates, oxides, and the like can be preferably used, but carbonates are more preferable from the viewpoint of handling because oxides easily react with moisture in the air. Of these, BaCO 3 is preferable. This is because the stability in the air is good, and it is easily decomposed by heating, so that undesired elements hardly remain and it is easy to obtain high-purity raw materials. When carbonate is used as a raw material, it is preferable to pre-calcinate the carbonate and use it as a raw material.

上記M源のうち、Srの原料(Sr源)の具体例としては、SrO、Sr(OH)・8HO、SrCO、Sr(NO、SrSO、Sr(C)・HO、Sr(OCOCH・0.5HO、SrCl、SrF、SrN、SrNH、Sr(NH等が挙げられる。中でも、SrCOが好ましい。空気中の安定性が良く、また、加熱により容易に分解し、目的外の元素が残留しにくく、さらに、高純度の原料を入手しやすいからである。 Among the M 2 sources, specific examples of Sr raw materials (Sr sources) include SrO, Sr (OH) 2 .8H 2 O, SrCO 3 , Sr (NO 3 ) 2 , SrSO 4 , Sr (C 2 O). 4 ) · H 2 O, Sr (OCOCH 3 ) 2 · 0.5H 2 O, SrCl 2 , SrF 2 , Sr 2 N, SrNH, Sr (NH 2 ) 2 and the like. Among these, SrCO 3 is preferable. This is because the stability in the air is good, it is easily decomposed by heating, it is difficult for undesired elements to remain, and it is easy to obtain high-purity raw materials.

上記M源のうち、Mgの原料(Mg源)の具体例としては、MgO、Mg(OH)、塩基性炭酸マグネシウム(mMgCO・Mg(OH)・nHO)、Mg(NO・6HO、MgSO、Mg(C)・2HO、Mg(OCOCH・4HO、MgCl、MgF、Mg、MgNH、Mg(NH等が挙げられる。中でも、MgOや塩基性炭酸マグネシウムが好ましい。 Among the M 2 sources, specific examples of Mg raw materials (Mg sources) include MgO, Mg (OH) 2 , basic magnesium carbonate (mMgCO 3 .Mg (OH) 2 .nH 2 O), Mg (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, MgSO 4 , Mg (C 2 O 4 ) · 2H 2 O, Mg (OCOCH 3 ) 2 · 4H 2 O, MgCl 2 , MgF 2 , Mg 3 N 2 , MgNH, Mg (NH 2 ) 2 etc. are mentioned. Of these, MgO and basic magnesium carbonate are preferred.

上記M源のうち、Caの原料(Ca源)の具体例としては、CaO、Ca(OH)、CaCO、Ca(NO・4HO、CaSO・2HO、Ca(C)・HO、Ca(OCOCH・HO、CaCl、CaF、Ca、CaNH、Ca(NH等が挙げられる。中でも、CaCO、無水CaCl等が好ましい。 Among the M 2 sources, specific examples of the Ca raw material (Ca source) include CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O, CaSO 4 .2H 2 O, and Ca. (C 2 O 4) · H 2 O, Ca (OCOCH 3) 2 · H 2 O, CaCl 2, CaF 2, Ca 3 N 2, CaNH, Ca (NH 2) 2 and the like. Of these, CaCO 3 , anhydrous CaCl 2 and the like are preferable.

上記M源のうち、Znの原料(Zn源)の具体例としては、ZnO、ZnF、ZnCl、Zn(OH)、Zn、ZnNH、Zn(NH等の亜鉛化合物(但し、水和物であってもよい。)が挙げられる。中でも、粒子成長を促進させる効果が高いという観点からZnF・4HO(但し、無水物であってもよい。)等が好ましい。
また、M源として炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用することが好ましい。
Among the M 2 sources, specific examples of the Zn raw material (Zn source) include zinc such as ZnO, ZnF 2 , ZnCl 2 , Zn (OH) 2 , Zn 3 N 2 , ZnNH, and Zn (NH 2 ) 2. And a compound (however, it may be a hydrate). Of these, ZnF 2 .4H 2 O (however, it may be an anhydride) is preferable from the viewpoint that the effect of promoting particle growth is high.
Further, when carbonate is used as the M 2 source, it is preferable to use the carbonate as a raw material after calcining the carbonate in advance.

上記L源のうち、Siの原料(Si源)としては、本発明の窒化珪素を用いる。ただし、本発明の効果を著しく損なわない限り、本発明の窒化珪素以外の原料を用いても良い。本発明の窒化珪素以外の原料としては、例えば、SiOが挙げられる。また、SiOとなる化合物を用いることもできる。このような化合物としては、具体的には、SiO、HSiO、Si(OCOCH等が挙げられる。
さらに、本発明の窒化珪素以外の原料として、他のSiを使用することもできる。ただしこの場合でも、他のSiは、Siとして反応性の点から、粒径が小さく、発光効率の点から純度の高いものが好ましい。さらに、発光効率の点からはα−Siよりもβ−Siの方が好ましく、Siは反射率が高い物を用いることが好ましい。中でも特に不純物である炭素元素の含有割合が少ないものの方が好ましい。炭素含有の割合は、少なければ少ないほど好ましいが、通常0.001重量%以上含有され、現実的には0.01重量%以上含有されることが多く、また、通常0.3重量%以下、好ましくは0.2重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下、更に好ましくは0.05重量%以下、特に好ましくは0.03重量%以下である。
一方で、蛍光体粒子の粒径を大きくする点からは、原料であるSiの粒径は大きいことが好ましい。
Among the L sources, the silicon nitride of the present invention is used as a Si raw material (Si source). However, raw materials other than the silicon nitride of the present invention may be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Examples of raw materials other than silicon nitride of the present invention include SiO 2 . It is also possible to use a compound as a SiO 2. Specific examples of such a compound include SiO 2 , H 4 SiO 4 , Si (OCOCH 3 ) 4 and the like.
Furthermore, other Si 3 N 4 can be used as a raw material other than the silicon nitride of the present invention. However, even in this case, the other Si 3 N 4 is preferably Si 3 N 4 having a small particle size and high purity in terms of light emission efficiency from the viewpoint of reactivity. Furthermore, from the viewpoint of luminous efficiency, β-Si 3 N 4 is preferable to α-Si 3 N 4 , and Si 3 N 4 is preferably a material having a high reflectance. Of these, those having a small content of carbon elements as impurities are particularly preferred. The smaller the carbon content, the better. However, usually 0.001% by weight or more is contained, and in reality, 0.01% by weight or more is often contained, and usually 0.3% by weight or less. Preferably it is 0.2 weight% or less, More preferably, it is 0.1 weight% or less, More preferably, it is 0.05 weight% or less, Most preferably, it is 0.03 weight% or less.
On the other hand, from the viewpoint of increasing the particle size of the phosphor particles, it is preferable that the particle size of the raw material Si 3 N 4 is large.

上記L源のうち、Ge源としては、例えば、GeO又はGeを用いるのが好ましい。また、GeOとなる化合物を用いることもできる。このような化合物としては、具体的には、GeO、Ge(OH)、Ge(OCOCH、GeCl等が挙げられる。
その他のL源の具体例としては、上記Si源又はGe源の具体例として挙げた各化合物において、SiやGeをそれぞれTi、Zr、Hf等に置き換えた化合物が挙げられる。
Among the L sources, for example, GeO 2 or Ge 3 N 4 is preferably used as the Ge source. A compound that becomes GeO 2 can also be used. Specific examples of such a compound include GeO 2 , Ge (OH) 4 , Ge (OCOCH 3 ) 4 , and GeCl 4 .
Specific examples of other L sources include compounds in which Si or Ge is replaced by Ti, Zr, Hf, or the like in the respective compounds listed as specific examples of the Si source or Ge source.

なお、上述したM源、Ba源、M源及びL源は、それぞれ、一種のみを用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Incidentally, M 1 source described above, Ba source, M 2 source and L sources, respectively, may be used singly or in combination of two or more kinds in any combination and in any ratio.

また、例えば、上記式[II]で表わされる蛍光体を製造する場合には、付活元素である元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)の具体例としては、上記M源と同様のものが挙げられる。また、Ca源、Sr源、Ba源及びSi源の具体例としては、それぞれ、上記式[I]で表わされる蛍光体の蛍光体原料の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。
なお、上述したM源、Ca源、Sr源、Ba源及びSi源は、それぞれ、一種のみを用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
For example, when the phosphor represented by the above formula [II] is produced, as a specific example of the raw material of the element M 3 as an activator (hereinafter referred to as “M 3 source” as appropriate), the above M The thing similar to 1 source is mentioned. Specific examples of the Ca source, the Sr source, the Ba source, and the Si source are the same as those described in the description of the phosphor material of the phosphor represented by the above formula [I].
Incidentally, M 3 source as described above, Ca source, Sr source, Ba source and Si source, respectively, may be used singly or in combination of two or more kinds in any combination and in any ratio.

また、例えば、上記式[III]で表わされる蛍光体を製造する場合には、付活元素である元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)、Mの原料(以下適宜「M源」という。)、Alの原料(以下適宜「Al源」という。)及びSi源としては、それぞれ下記のようなものが挙げられる。 For example, in the case of manufacturing the phosphor represented by the above formula [III], a raw material of the element M 4 as an activator (hereinafter referred to as “M 4 source” as appropriate), a raw material of M 5 (hereinafter referred to as appropriate). called "M 5 source".), Al raw material (hereinafter appropriately referred to as "Al source".) and the Si source include those each as follows.

上記M源のうち、Eu源の具体例としては、Eu、Eu(SO、Eu(C・10HO、EuF、EuCl、EuCl、Eu(NO・6HO、EuN、EuNH、Eu(NH等が挙げられる。中でも酸化物又はハロゲン化物が好ましく、より好ましくはハロゲン化物であり、特に好ましくはEuFである。 Among the M 4 sources, specific examples of the Eu source include Eu 2 O 3 , Eu 2 (SO 4 ) 3 , Eu 2 (C 2 O 4 ) 3 .10H 2 O, EuF 3 , EuCl 2 and EuCl 3. , Eu (NO 3) 3 · 6H 2 O, EuN, EuNH, Eu (NH 2) 2 and the like. Among these, an oxide or a halide is preferable, a halide is more preferable, and EuF 3 is particularly preferable.

また、上記M源のうち、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYb等のその他の付活剤元素の原料の具体例としては、Eu源の具体例として挙げた各化合物において、EuをそれぞれMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbに置き換えた化合物が挙げられる。 Also, among the M 4 source, Mn, Ce, Pr, Nd , Sm, Tb, Dy, Ho, Er, as other specific examples of the material of the activator elements such as Tm, and Yb is particularly the Eu source In each of the compounds mentioned as examples, compounds in which Eu is replaced with Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb, respectively, can be mentioned.

上記M源のうち、Ba源の具体例としては、BaO、Ba(OH)・8HO、BaCO、Ba(NO、BaSO、Ba(C)、Ba(OCOCH、BaF、BaCl、Ba、BaN、BaNH、Ba(NH等が挙げられる。このうちBaが好ましい。 Among the M 5 sources, specific examples of the Ba source include BaO, Ba (OH) 2 .8H 2 O, BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaSO 4 , Ba (C 2 O 4 ), Ba ( OCOCH 3 ) 2 , BaF 2 , BaCl 2 , Ba 3 N 2 , Ba 2 N, BaNH, Ba (NH 2 ) 2 and the like. Of these, Ba 3 N 2 is preferred.

上記M源のうち、Sr源の具体例としては、SrO、Sr(OH)・8HO、SrCO、Sr(NO、SrSO、Sr(C)・HO、Sr(OCOCH・0.5HO、SrF、SrCl、Sr、SrN、SrNH、Sr(NH等が挙げられる。中でも、Srが好ましい。 Among the M 5 sources, specific examples of the Sr source include SrO, Sr (OH) 2 .8H 2 O, SrCO 3 , Sr (NO 3 ) 2 , SrSO 4 , Sr (C 2 O 4 ) · H 2. O, Sr (OCOCH 3 ) 2 .0.5H 2 O, SrF 2 , SrCl 2 , Sr 3 N 2 , Sr 2 N, SrNH, Sr (NH 2 ) 2 and the like can be mentioned. Among these, Sr 3 N 2 is preferable.

上記M源のうち、Mg源の具体例としては、MgO、Mg(OH)、塩基性炭酸マグネシウム(mMgCO・Mg(OH)・nHO)、Mg(NO・6HO、MgSO、Mg(C)・2HO、Mg(OCOCH・4HO、MgF、MgCl、Mg、MgNH等が挙げられる。中でも、Mgが好ましい。 Among the M 5 sources, specific examples of the Mg source include MgO, Mg (OH) 2 , basic magnesium carbonate (mMgCO 3 .Mg (OH) 2 .nH 2 O), Mg (NO 3 ) 2 .6H. 2 O, MgSO 4, Mg ( C 2 O 4) · 2H 2 O, Mg (OCOCH 3) 2 · 4H 2 O, MgF 2, MgCl 2, Mg 3 N 2, MgNH and the like. Among these, Mg 3 N 2 is preferable.

上記M源のうち、Ca源の具体例としては、CaO、Ca(OH)、CaCO、Ca(NO・4HO、CaSO・2HO、Ca(C)・HO、Ca(OCOCH・HO、CaF、CaCl、Ca、CaNH、Ca(NH等が挙げられる。中でも、Caが好ましい。 Among the above M 5 sources, specific examples of the Ca source include CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O, CaSO 4 .2H 2 O, Ca (C 2 O 4 ) · H 2 O, Ca ( OCOCH 3) 2 · H 2 O, CaF 2, CaCl 2, Ca 3 N 2, CaNH, Ca (NH 2) 2 and the like. Among these, Ca 3 N 2 is preferable.

Al源としては、AlNを用いることが好ましい。
Si源としては、上記式[I]で表わされる蛍光体の蛍光体原料の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。
なお、上述したM源、M源、Al源及びSi源は、それぞれ、一種のみを用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
AlN is preferably used as the Al source.
Examples of the Si source include the same materials as those described in the explanation of the phosphor material of the phosphor represented by the above formula [I].
In addition, each of the above-described M 4 source, M 5 source, Al source, and Si source may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

また、例えば、上記式[IV]で表わされる蛍光体を製造する場合には、付活元素である元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)の具体例としては、上記M源と同様のものが挙げられる。さらに、Mg源、Ca源、Sr源、Ba源、及びSi源の具体例としては、それぞれ、上記式[III]で表わされる蛍光体の蛍光体原料の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。
なお、上述したM源、Ca源、Sr源、Ba源、Zn源及びSi源は、それぞれ、一種のみを用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
For example, in the case of producing a phosphor represented by the above formula [IV], as a specific example of a raw material of the element M 6 that is an activating element (hereinafter referred to as “M 6 source” as appropriate), the above M The thing similar to 1 source is mentioned. Further, specific examples of the Mg source, the Ca source, the Sr source, the Ba source, and the Si source are the same as those described in the explanation of the phosphor material of the phosphor represented by the above formula [III]. Can be mentioned.
Incidentally, the above-mentioned M 6 source, Ca source, Sr source, Ba source, Zn source and Si source, respectively, may be used singly or in combination of two or more kinds in any combination and in any ratio.

また、蛍光体原料中に含まれる不純物としては、蛍光体の性能に影響を与えない限りにおいて、特に限定されない。ただし、Fe、Co、Cr及びNiに関しては、通常1000ppm以下、好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下、特に好ましくは1ppm以下であるものが用いられる。
また、各蛍光体原料の重量メジアン径としては、通常0.1μm以上、好ましくは0.5μm以上であり、通常30μm以下、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下、さらに好ましくは3μm以下のものが用いられる。このために、蛍光体原料の種類によっては予めジェットミル等の乾式粉砕機で粉砕を行っても良い。これにより、各蛍光体原料の原料混合物中での均一分散化を図り、かつ、蛍光体原料の表面積増大による原料混合物の固相反応性を高めることができ、不純物相の生成を抑えることが可能となる。特に、窒化物原料の場合には、反応性の観点から他の蛍光体原料より小粒径のものを用いることが好ましい。
Further, the impurities contained in the phosphor material are not particularly limited as long as the performance of the phosphor is not affected. However, with respect to Fe, Co, Cr and Ni, those usually used are 1000 ppm or less, preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, still more preferably 10 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less.
The weight median diameter of each phosphor material is usually 0.1 μm or more, preferably 0.5 μm or more, and usually 30 μm or less, preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and even more preferably 3 μm or less. Is used. For this reason, depending on the type of the phosphor material, pulverization may be performed in advance by a dry pulverizer such as a jet mill. As a result, each phosphor raw material can be uniformly dispersed in the raw material mixture, and the solid phase reactivity of the raw material mixture can be increased by increasing the surface area of the phosphor raw material, thereby suppressing the generation of impurity phases. It becomes. In particular, in the case of a nitride material, it is preferable to use a material having a smaller particle size than other phosphor materials from the viewpoint of reactivity.

ここで、上記の各蛍光体組成中のO元素とN元素に関しては、通常上記各構成元素の原料のアニオン成分として、又は焼成雰囲気中に含有される成分として、蛍光体製造時に供給される。   Here, the O element and the N element in each phosphor composition are usually supplied as the anion component of the raw material of each constituent element or as a component contained in the firing atmosphere when the phosphor is manufactured.

また、上記各種蛍光体原料においては、純度が高く、より白色度の高い蛍光体原料を用いることが得られる蛍光体の発光効率を高めるため好ましい。具体的には、380nm〜780nmの波長範囲における蛍光体原料の反射率は、60%以上が好ましく、70%以上がより好ましく、80%以上がさらに好ましい。特には、本発明の蛍光体の発光ピーク波長に近辺の波長において、その蛍光体原料の反射率は60%以上であることが好ましく、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上である。   Moreover, in the said various phosphor raw materials, since the luminous efficiency of the fluorescent substance obtained by using the phosphor raw material with high purity and higher whiteness is improved, it is preferable. Specifically, the reflectance of the phosphor material in the wavelength range of 380 nm to 780 nm is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 80% or more. In particular, at a wavelength in the vicinity of the emission peak wavelength of the phosphor of the present invention, the reflectance of the phosphor material is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, particularly Preferably it is 90% or more.

また蛍光体原料は、共沈を行うことにより共沈原料としてから用いてもよい。この共沈原料は、蛍光体構成元素の一部又は全部が原子レベルで混合されているものである。通常、共沈は、それぞれ異なる蛍光体構成元素を含む蛍光体原料を組み合わせて行うため、得られる共沈原料は、蛍光体構成元素を2種以上含有することになる。蛍光体原料を共沈させてから使用することにより、蛍光体構成元素が均一に混合された蛍光体を得ることができるので、発光強度が優れる蛍光体を得ることができる。特に、発光中心元素(通常は、付活元素)を含有する共沈原料を使用することにより、発光中心元素を蛍光体中に均一に分散させることができるので、より発光強度に優れる蛍光体を得ることができる。   The phosphor material may be used after being coprecipitated as a coprecipitation material. This coprecipitation raw material is a material in which part or all of the phosphor constituent elements are mixed at the atomic level. Usually, coprecipitation is performed by combining phosphor materials containing different phosphor constituent elements, so that the obtained coprecipitation raw material contains two or more phosphor constituent elements. By using the phosphor material after it is co-precipitated, a phosphor in which the phosphor constituent elements are uniformly mixed can be obtained, so that a phosphor having excellent emission intensity can be obtained. In particular, by using a coprecipitation raw material containing a luminescent center element (usually an activating element), the luminescent center element can be uniformly dispersed in the phosphor. Obtainable.

(混合工程)
目的組成が得られるように蛍光体原料を秤量し、これらを混合してから焼成することにより、本発明の蛍光体が得られる。なお、この際、混合はボールミル等を用いて十分に混合することが好ましい。
(Mixing process)
The phosphor of the present invention is obtained by weighing the phosphor materials so that the target composition is obtained, mixing them, and firing. In this case, it is preferable that the mixing is sufficiently performed using a ball mill or the like.

蛍光体原料の秤量は、混合物中の蛍光体構成元素の仕込み組成が目的とする蛍光体の組成と同様になるようにするのが好ましい。この際、各蛍光体原料の秤量の誤差はある程度許容されるが、格子欠陥及び不純物相の少ない結晶を得るためには、前記の秤量誤差は小さいことが好ましい。具体的範囲を挙げると、原料混合物中のM元素、M元素及びL元素のモル量比を、それぞれ、目的とする蛍光体組成におけるモル量比に対して±10%の範囲(より詳しくは、通常90%以上、好ましくは95%以上、また、通常110%以下、好ましくは105%以下の範囲)とすることが好ましい。 The phosphor raw material is preferably weighed so that the charged composition of the phosphor constituent elements in the mixture is the same as the composition of the target phosphor. At this time, an error in the weighing of each phosphor material is allowed to some extent, but in order to obtain a crystal with few lattice defects and impurity phases, the weighing error is preferably small. Specifically, the molar ratio of the M 1 element, the M 2 element, and the L element in the raw material mixture is within a range of ± 10% with respect to the molar ratio in the target phosphor composition (more specifically, Is usually 90% or more, preferably 95% or more, and usually 110% or less, preferably 105% or less.

また、式[I]の組成においてM元素として少なくともEu及びPrを含有する蛍光体を製造する場合は、Pr元素を、Ba元素及びM元素の合計量に対してモル比で通常5%以下、好ましくは4モル%以下、より好ましくは3モル%以下の範囲で含むものを使用し、これを焼成して製造することが望ましい。これにより、耐久性に優れた蛍光体をより確実に得られる。なお、下限に制限は無いが、通常0.01モル%以上である。 In the case of producing a phosphor containing at least Eu and Pr as the M 1 element in the composition of the formula [I], the Pr element is usually 5% in a molar ratio with respect to the total amount of the Ba element and the M 2 element. In the following, it is preferable to use a material containing 4 mol% or less, more preferably 3 mol% or less, and firing it. Thereby, the fluorescent substance excellent in durability can be obtained more reliably. In addition, although there is no restriction | limiting in a minimum, Usually, it is 0.01 mol% or more.

上記混合手法としては、特に限定はされず、具体的には、下記(A)及び(B)として挙げる方法等の公知の手法を任意に用いることができる。また、これらの各種条件については、例えば、ボールミルにおいて2種の粒径の異なるボールを混合して用いる等、公知の条件が適宜選択可能である。   The mixing method is not particularly limited, and specifically, publicly known methods such as the following methods (A) and (B) can be arbitrarily used. As for these various conditions, for example, known conditions such as mixing and using two kinds of balls having different particle diameters in a ball mill can be appropriately selected.

(A)例えばハンマーミル、ロールミル、ボールミル、ジェットミル等の乾式粉砕機、又は、乳鉢と乳棒等を用いる粉砕と、例えばリボンブレンダー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機、又は、乳鉢と乳棒を用いる混合とを組み合わせ、前述の蛍光体原料を粉砕混合する乾式混合法。   (A) Dry pulverizer such as hammer mill, roll mill, ball mill, jet mill, etc., or pulverization using mortar and pestle, and mixer such as ribbon blender, V-type blender, Henschel mixer, or mortar and pestle And a dry mixing method in which the above phosphor raw materials are pulverized and mixed.

(B)前述の蛍光体原料に水、エタノール等のアルコール系溶媒などの、溶媒又は分散媒を加え、例えば粉砕機、乳鉢と乳棒、又は蒸発皿と撹拌棒等を用いて混合し、溶液又はスラリーの状態とした上で、噴霧乾燥、加熱乾燥、又は自然乾燥等により乾燥させる湿式混合法。   (B) A solvent or a dispersion medium such as water or an alcohol solvent such as ethanol is added to the phosphor raw material described above, and mixed using, for example, a pulverizer, a mortar and pestle, or an evaporating dish and a stirring bar, A wet mixing method in which the slurry is dried and then dried by spray drying, heat drying, or natural drying.

また、上記混合・粉砕時には、必要に応じて、蛍光体原料を篩いにかけても良い。この場合、各種市販の篩いを用いることが可能であるが、金属メッシュ等の金属製のものよりもナイロンメッシュ等の樹脂製のものを用いる方が、不純物混入防止の点で好ましい。   Further, when mixing and pulverizing, the phosphor material may be sieved as necessary. In this case, various commercially available sieves can be used, but it is preferable to use a resin such as a nylon mesh rather than a metal mesh such as a metal mesh in terms of preventing impurities from being mixed.

蛍光体原料の混合は、蛍光体原料の物性に応じて、上記湿式又は乾式のいずれかを任意に選択すればよい。例えば窒化物原料を用いる場合、窒化物原料が水分により劣化しないように、例えばアルゴンガス、窒素ガス等の不活性気体を充填し、水分管理されたグローブボックスでミキサー混合することが好ましい。
混合を行う際、その雰囲気中の水分は、10000ppm以下が好ましく、1000ppm以下がより好ましく、10ppm以下が更に好ましく、1ppm以下が特に好ましい。また、酸素は、1%以下が好ましく、1000ppm以下がより好ましく、100ppm以下が更に好ましく、10ppm以下が特に好ましい。
The mixing of the phosphor raw materials may be arbitrarily selected from the above-mentioned wet type and dry type according to the physical properties of the phosphor raw materials. For example, when using a nitride raw material, it is preferable to fill with an inert gas such as argon gas or nitrogen gas and mix with a glove box in which moisture is controlled so that the nitride raw material does not deteriorate due to moisture.
When mixing, the moisture in the atmosphere is preferably 10,000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less, still more preferably 10 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less. Further, oxygen is preferably 1% or less, more preferably 1000 ppm or less, still more preferably 100 ppm or less, and particularly preferably 10 ppm or less.

(焼成工程)
得られた混合物を焼成することにより、蛍光体を得る。この焼成は、蛍光体原料をルツボ等の容器に充填し、所定温度、雰囲気下で焼成することが好ましい。
容器としては、各蛍光体原料との反応性の低い材料からなるルツボ又はトレイ等の耐熱容器を用いることが好ましい。このような焼成時に用いる耐熱容器の材質としては、例えば、アルミナ、石英、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、マグネシウム、ムライト等のセラミックス、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ、イリジウム、ロジウム等の金属、あるいは、それらを主成分とする合金、カーボン(グラファイト)などが挙げられる。ここで、石英製の耐熱容器は、比較的低温、すなわち、1200℃以下での熱処理に使用することができ、好ましい使用温度範囲は1000℃以下である。
このような耐熱容器の例として、好ましくは窒化ホウ素製、アルミナ製、窒化珪素製、炭化珪素製、白金製、モリブデン製、タングステン製、タンタル製の耐熱容器が挙げられ、より好ましくは窒化ホウ素製、アルミナ製、及びモリブデン製のものが挙げられる。中でも窒素−水素混合気体中といった還元雰囲気での焼成では焼成温度域で安定なアルミナ製のものが好ましい。ただし、蛍光体原料の種類によっては、アルミナと反応する場合もあるため、その場合にはBN製又はモリブデン製の耐熱容器を使用することが好ましい。
(Baking process)
A phosphor is obtained by firing the obtained mixture. This firing is preferably performed by filling the phosphor material in a container such as a crucible and firing at a predetermined temperature and atmosphere.
As the container, it is preferable to use a heat-resistant container such as a crucible or a tray made of a material having low reactivity with each phosphor raw material. Examples of the material of the heat-resistant container used at the time of firing include ceramics such as alumina, quartz, boron nitride, silicon nitride, silicon carbide, magnesium, mullite, platinum, molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, iridium, rhodium, and the like. Examples thereof include metals, alloys containing them as main components, and carbon (graphite). Here, the heat-resistant container made of quartz can be used for heat treatment at a relatively low temperature, that is, 1200 ° C. or less, and a preferable use temperature range is 1000 ° C. or less.
Examples of such heat-resistant containers are preferably boron nitride, alumina, silicon nitride, silicon carbide, platinum, molybdenum, tungsten, and tantalum heat-resistant containers, more preferably boron nitride. , Alumina, and molybdenum. Among these, alumina firing that is stable in the firing temperature range is preferred for firing in a reducing atmosphere such as in a nitrogen-hydrogen mixed gas. However, since it may react with alumina depending on the type of the phosphor material, in that case, it is preferable to use a heat-resistant container made of BN or molybdenum.

なお、蛍光体原料を前記耐熱容器内へ充填する際の充填率(以下、「耐熱容器内充填率」と称する。)は、焼成条件によっても異なるが、後述する後処理工程において焼成物を粉砕しにくくならない程度に充填すれば良く、通常10体積%以上、通常90体積%以下である。また、ルツボに充填された蛍光体原料は蛍光体原料の粒子同士の間に空隙率を有するため、蛍光体原料が充填された体積100ml当たりの蛍光体原料自体の体積としては、通常10ml以上、好ましくは15ml以上、より好ましくは20ml以上であり、また、通常50ml以下、より好ましくは40ml以下、さらに好ましくは30ml以下である。   The filling rate when filling the phosphor material into the heat-resistant container (hereinafter referred to as “heat-resistant container filling rate”) varies depending on the firing conditions, but the fired product is pulverized in a post-treatment step described later. It may be filled to such an extent that it does not become difficult to perform, and is usually 10% by volume or more and usually 90% by volume or less. Further, since the phosphor material filled in the crucible has a void ratio between the particles of the phosphor material, the volume of the phosphor material per 100 ml volume filled with the phosphor material is usually 10 ml or more, Preferably it is 15 ml or more, More preferably, it is 20 ml or more, Usually, 50 ml or less, More preferably, it is 40 ml or less, More preferably, it is 30 ml or less.

また、一度に処理する蛍光体原料の量を増やしたいときは、昇温速度を減速する等、耐熱容器内に熱が均一に周るようにすることが好ましい。
また、耐熱容器を炉内に充填する際の充填率(以下適宜、「炉内充填率」と称する)は、炉内の耐熱容器間で熱が不均一にならない程度につめることが好ましい。
さらに、上記焼成において、焼成炉中の耐熱容器の数が多い場合には、例えば、上記の昇温速度を遅めにする等、各耐熱容器への熱の伝わり具合を均等にすることが、ムラなく焼成するためには好ましい。
Further, when it is desired to increase the amount of the phosphor raw material to be processed at a time, it is preferable that heat is uniformly circulated in the heat-resistant container, for example, by decreasing the rate of temperature rise.
Moreover, it is preferable that the filling rate (hereinafter referred to as “furnace filling rate” as appropriate) when filling the heat-resistant container in the furnace is such that heat does not become uneven between the heat-resistant containers in the furnace.
Furthermore, in the above baking, when the number of heat-resistant containers in the baking furnace is large, for example, to make the heat transfer to each heat-resistant container uniform, such as slowing the temperature increase rate, It is preferable for firing without unevenness.

またここで、蛍光体原料として金属炭酸塩を用いている場合には、脱離する二酸化炭素により焼成炉が傷まないよう、予備焼成を行い、少なくとも一部を金属酸化物に変換する方が好ましい。   Here, when a metal carbonate is used as the phosphor raw material, it is preferable to perform preliminary firing so that at least a part is converted to metal oxide so that the firing furnace is not damaged by the desorbed carbon dioxide. .

焼成時の昇温過程においては、その一部で減圧条件下とすることが好ましい。具体的には、好ましくは室温以上であって、好ましくは1500℃以下、より好ましくは1200℃以下、更に好ましくは1000℃以下の温度となっているいずれかの時点において、減圧状態(具体的には通常10−2Pa以上0.1MPa未満の範囲)とすることが好ましい。中でも、系内を減圧下後で後述する不活性ガス又は還元性ガスを系内に導入し、その状態で昇温を行うことが好ましい。 In the temperature raising process at the time of firing, it is preferable that a part of the temperature is reduced. Specifically, at any time when the temperature is preferably room temperature or higher, preferably 1500 ° C. or lower, more preferably 1200 ° C. or lower, and still more preferably 1000 ° C. or lower, a reduced pressure state (specifically Is preferably 10 −2 Pa or more and less than 0.1 MPa). Among them, it is preferable to introduce an inert gas or a reducing gas, which will be described later, into the system after reducing the pressure in the system and raise the temperature in that state.

このとき、必要に応じて、目的とする温度で1分以上、好ましくは5分以上、より好ましくは10分以上保持しても良い。保持時間は通常、5時間以下、好ましくは3時間以下、より好ましくは1時間以下である。   At this time, if necessary, the target temperature may be maintained for 1 minute or longer, preferably 5 minutes or longer, more preferably 10 minutes or longer. The holding time is usually 5 hours or less, preferably 3 hours or less, more preferably 1 hour or less.

焼成温度については、目的とする蛍光体により最適温度が異なるため、公知の方法に準じて適宜設定することが好ましい。例えば、焼成粉が焼結してしまうような温度の場合には、発光強度が低くなる可能性がある。
具体的には、上記式[I]で表わされる本発明の蛍光体を製造する場合、通常1600℃を超える焼成温度では焼成粉が焼結してしまい発光強度が低くなる場合があるが、1400℃前後の焼成温度では結晶性の良好な粉体が得られる。したがって、式[I]で表わされる本発明の蛍光体を製造するための焼成温度としては、通常1000℃以上、好ましくは1100℃以上、より好ましくは1150℃以上、更に好ましくは1200℃以上の温度であり、また、通常1600℃以下、好ましくは1500℃以下、より好ましくは1450℃以下の温度である。
The firing temperature is preferably set appropriately according to a known method because the optimum temperature differs depending on the target phosphor. For example, when the temperature is such that the fired powder is sintered, the light emission intensity may be low.
Specifically, when the phosphor of the present invention represented by the above formula [I] is produced, the calcination powder usually sinters at a calcination temperature exceeding 1600 ° C., and the luminescence intensity may be lowered. A powder having good crystallinity can be obtained at a firing temperature of around 0 ° C. Accordingly, the firing temperature for producing the phosphor of the present invention represented by the formula [I] is usually 1000 ° C. or higher, preferably 1100 ° C. or higher, more preferably 1150 ° C. or higher, and further preferably 1200 ° C. or higher. The temperature is usually 1600 ° C. or lower, preferably 1500 ° C. or lower, more preferably 1450 ° C. or lower.

上記式[II]で表わされる本発明の蛍光体を製造する場合、1500℃前後の焼成温度では結晶性の良好な粉体が得られる。したがって、式[II]で表わされる本発明の蛍光体を製造するための焼成温度としては、通常1100℃以上、好ましくは1200℃以上、より好ましくは1300℃以上の温度であり、また、通常1700℃以下、好ましくは1600℃以下、より好ましくは1550℃以下の温度である。   When the phosphor of the present invention represented by the above formula [II] is produced, a powder having good crystallinity is obtained at a firing temperature of around 1500 ° C. Therefore, the firing temperature for producing the phosphor of the present invention represented by the formula [II] is usually 1100 ° C. or higher, preferably 1200 ° C. or higher, more preferably 1300 ° C. or higher, and usually 1700 ° C. The temperature is not higher than ° C., preferably not higher than 1600 ° C., more preferably not higher than 1550 ° C.

上記式[III]又は式[IV]で表わされる本発明の蛍光体を製造する場合、通常2000℃を超える焼成温度では焼成粉が焼結してしまい、発光強度が低くなる場合があるが、1700〜1800℃前後の焼成温度では結晶性の良好な粉体が得られる。したがって、式[III]又は式[IV]で表わされる本発明の蛍光体を製造するための焼成温度としては、通常1000℃以上、好ましくは1300℃以上、より好ましくは1500℃以上の温度であり、また、通常1900℃以下、好ましくは1850℃以下、より好ましくは1800℃以下の温度である。   When producing the phosphor of the present invention represented by the above formula [III] or formula [IV], the baked powder usually sinters at a firing temperature exceeding 2000 ° C., and the emission intensity may be lowered. A powder having good crystallinity can be obtained at a firing temperature of about 1700 to 1800 ° C. Therefore, the firing temperature for producing the phosphor of the present invention represented by the formula [III] or [IV] is usually 1000 ° C. or higher, preferably 1300 ° C. or higher, more preferably 1500 ° C. or higher. Moreover, it is 1900 degrees C or less normally, Preferably it is 1850 degrees C or less, More preferably, it is 1800 degrees C or less.

焼成雰囲気としては特に制限されないが、通常、不活性ガス雰囲気又は還元雰囲気下で行われる。ここで、前述の通り、付活元素の価数としては、2価のものが多い方が好ましいため、還元雰囲気であるのが好ましい。なお、不活性ガス及び還元性ガスは、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Although it does not restrict | limit especially as a baking atmosphere, Usually, it carries out in inert gas atmosphere or reducing atmosphere. Here, as described above, the valence of the activating element is preferably a divalent one, so that a reducing atmosphere is preferable. In addition, only 1 type may be used for an inert gas and reducing gas, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.

不活性ガス及び還元性ガスとしては、例えば、一酸化炭素、水素、窒素、アルゴン、メタン、アンモニア等が挙げられる。このうち、窒素ガス雰囲気下であることが好ましく、より好ましくは水素ガス含有窒素ガス雰囲気下である。上記窒素(N)ガスとしては、純度99.9%以上を使用することが好ましい。水素含有窒素を用いる場合、電気炉内の酸素濃度を20ppm以下に下げることが好ましい。さらに、雰囲気中の水素含有量は1体積%以上が好ましく、2体積%以上がさらに好ましく、また、100体積%以下の水素ガスを用いても良いが、10体積%以下が好ましく、5体積%以下がより好ましい。雰囲気中の水素の含有量は、高すぎると安全性が低下する可能性があり、低すぎると十分な還元雰囲気を達成できない可能性があるからである。 Examples of the inert gas and the reducing gas include carbon monoxide, hydrogen, nitrogen, argon, methane, and ammonia. Of these, a nitrogen gas atmosphere is preferable, and a hydrogen gas-containing nitrogen gas atmosphere is more preferable. As the nitrogen (N 2 ) gas, it is preferable to use a purity of 99.9% or more. When using hydrogen-containing nitrogen, it is preferable to reduce the oxygen concentration in the electric furnace to 20 ppm or less. Further, the hydrogen content in the atmosphere is preferably 1% by volume or more, more preferably 2% by volume or more, and 100% by volume or less of hydrogen gas may be used, but 10% by volume or less is preferable, and 5% by volume. The following is more preferable. This is because if the hydrogen content in the atmosphere is too high, the safety may decrease, and if it is too low, a sufficient reducing atmosphere may not be achieved.

また、上記不活性ガス及び還元性ガスは昇温開始前に導入しても良いが、昇温途中に導入してもよいし、焼成温度到達時に導入を行っても良いが、昇温開始前又は昇温途中に導入するのが好ましい。
また、これらの不活性ガス及び還元性ガス流通下で焼成を行う場合には、通常0.1〜10リットル/分の流量の下、焼成が行われる。
The inert gas and the reducing gas may be introduced before the start of temperature increase, but may be introduced during the temperature increase, or may be introduced when the firing temperature is reached. Or it is preferable to introduce in the middle of temperature rising.
Moreover, when calcination is performed under the flow of these inert gas and reducing gas, the calcination is usually performed at a flow rate of 0.1 to 10 liters / minute.

また、焼成時間は、焼成時の温度や圧力等によっても異なるが、通常、0.5時間以上、好ましくは1時間以上である。また、焼成時間は長い方が良いが、通常、100時間以下、好ましくは50時間以下、より好ましくは24時間以下、さらに好ましくは12時間以下である。   The firing time is usually 0.5 hours or longer, preferably 1 hour or longer, although it varies depending on the temperature and pressure during firing. The firing time is preferably longer, but is usually 100 hours or shorter, preferably 50 hours or shorter, more preferably 24 hours or shorter, and further preferably 12 hours or shorter.

焼成時の圧力は、焼成温度等によっても異なるため特に限定されないが、通常1×10−5Pa以上、好ましくは1×10−3Pa以上、より好ましくは0.01MPa以上、さらに好ましくは0.1MPa以上であり、また、上限としては、通常5GPa以下、好ましくは1Gpa以下、より好ましくは200MPa以下、さらに好ましくは100MPa以下である。このうち、工業的には大気圧〜1MPa程度がコスト及び手間の点で簡便であり好ましい。 The pressure during firing is not particularly limited differs depending firing temperature, etc., usually 1 × 10 -5 Pa or more, preferably 1 × 10 -3 Pa or more, more preferably 0.01MPa or more, more preferably 0. The upper limit is usually 5 GPa or less, preferably 1 GPa or less, more preferably 200 MPa or less, and still more preferably 100 MPa or less. Among these, the atmospheric pressure to about 1 MPa is industrially preferable in terms of cost and labor.

なお、焼成工程においては、例えば蛍光体原料の一部又は全部を混合焼成して得られる焼成物など、原料混合物以外の蛍光体前駆体を原料混合物に合わせて、またはそれらを原料混合物に代えて、焼成するようにしても良い。   In the firing step, for example, a phosphor precursor other than the raw material mixture, such as a fired product obtained by mixing and firing part or all of the phosphor raw materials, is combined with the raw material mixture, or they are replaced with the raw material mixture. Alternatively, it may be fired.

(フラックス)
焼成工程においては、良好な結晶を成長させる観点から、反応系にフラックスを共存させてもよい。フラックスの種類は特に制限されないが、例としては、NHCl、NHF・HF等のハロゲン化アンモニウム;NaCO、LiCO等のアルカリ金属炭酸塩;LiCl、NaCl、KCl、CsCl、LiF、NaF、KF、CsF、LiI、NaI、KI、CsI等のアルカリ金属ハロゲン化物;CaCl、BaCl、SrCl、CaF、BaF、SrF、CaI、BaI、SrI等のアルカリ土類金属ハロゲン化物;CaO、SrO、BaO等のアルカリ土類金属酸化物;B、HBO、Na、K等のホウ素酸化物、ホウ酸及びアルカリ金属又はアルカリ土類金属のホウ酸塩化合物;LiPO、NHPO、BaHPO、Zn(PO等のリン酸塩化合物;AlF等のハロゲン化アルミニウム;ZnCl、ZnBr、ZnFといったハロゲン化亜鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、ホウ酸亜鉛、リン酸亜鉛等の亜鉛化合物;Bi等の周期表第15族元素化合物;LiN、Ca、Sr、Ba、SrN、BaN、BN等のアルカリ金属、アルカリ土類金属又は第13族元素の窒化物などが挙げられる。このうち好ましくはハロゲン化物であり、この中でも、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、リン酸塩化合物、又はZnのハロゲン化物が好ましい。また、これらのハロゲン化物の中でも、フッ化物、塩化物が好ましい。このうち、より好ましくはアルカリ土類金属又はZnのフッ化物、並びにアルカリ土類金属のリン酸塩である。
(flux)
In the firing step, a flux may coexist in the reaction system from the viewpoint of growing good crystals. The type of flux is not particularly limited, examples, NH 4 Cl, NH 4 F · HF , such as ammonium halide; NaCO 3, alkali metal carbonates such as LiCO 3; LiCl, NaCl, KCl , CsCl, LiF, NaF, KF, CsF, LiI, NaI, KI, alkali metal halides such as CsI; CaCl 2, BaCl 2, SrCl 2, CaF 2, BaF 2, SrF 2, CaI 2, BaI 2, SrI alkaline earth such as 2 Metal halides; alkaline earth metal oxides such as CaO, SrO, BaO; boron oxides such as B 2 O 3 , H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , K 2 B 4 O 7 , boric acid And alkali metal or alkaline earth metal borate compounds; Li 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , BaHPO 4 , Z Phosphate compounds such as n 3 (PO 4 ) 2 ; Aluminum halides such as AlF 3 ; Zinc halides such as ZnCl 2 , ZnBr 2 , ZnF 2 , zinc oxide, zinc sulfide, zinc borate, zinc phosphate, etc. Zinc compounds; periodic table group 15 element compounds such as Bi 2 O 3 ; alkali metals such as Li 3 N, Ca 3 N 2 , Sr 3 N 2 , Ba 3 N 2 , Sr 2 N, Ba 2 N, BN, Examples thereof include alkaline earth metals and nitrides of Group 13 elements. Among these, preferred are halides, and among these, alkali metal halides, alkaline earth metal halides, phosphate compounds, or Zn halides are preferred. Of these halides, fluorides and chlorides are preferred. Of these, more preferred are alkaline earth metals or Zn fluoride, and alkaline earth metal phosphates.

フラックスの使用量は、蛍光体原料の種類やフラックスの材料等によっても異なるが、各フラックス毎に通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは1重量%以上であり、また、通常20重量%以下、好ましくは10重量%以下の範囲である。フラックスの使用量が少な過ぎるとフラックスの効果が現れない可能性があり、フラックスの使用量が多過ぎると、フラックス効果が飽和したり、母体結晶に取り込まれて発光色を変化させたり、輝度低下を引き起こしたりする可能性がある。従って、使用するフラックスの種類としても母体結晶を構成する金属元素と同じ元素を含む化合物の方が好ましい。   The amount of flux used varies depending on the type of phosphor material, the material of the flux, etc., but is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more for each flux. In addition, it is usually 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less. If the amount of flux used is too small, the effect of the flux may not appear. If the amount of flux used is too large, the flux effect will be saturated, or it will be incorporated into the host crystal and change the emission color, or the brightness will be reduced. It may cause Therefore, as the type of flux to be used, a compound containing the same element as the metal element constituting the host crystal is preferable.

なお、フラックスは一種のみを使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。二種以上を組み合わせて用いる場合、フラックスの使用量は全体で通常40重量%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下である。また全体で通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは1重量%以上である。
また、上記フラックスのうち潮解性のあるものについては、無水物を用いる方が好ましく、また蛍光体を多段焼成により製造する場合には、より後段の焼成時にフラックスを用いることが好ましい。
フラックスの存在下で焼成して得られる本発明の蛍光体は、量子効率と粒径のバランスが向上するものであり、具体的には、1次粒径が大きくなり、2次粒子のQ.D.が狭くなるという傾向を有するものである。
In addition, a flux may use only 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. When two or more types are used in combination, the amount of flux used is generally 40% by weight or less, preferably 30% by weight or less, and more preferably 25% by weight or less. The total amount is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more.
Of the above-mentioned fluxes, those having deliquescence are preferably used, and when the phosphor is produced by multi-stage firing, it is preferred to use the flux at the later stage firing.
The phosphor of the present invention obtained by firing in the presence of a flux has an improved balance between quantum efficiency and particle size. Specifically, the primary particle size becomes large and the Q. D. Has a tendency to become narrower.

(一次焼成及び二次焼成)
なお、焼成工程を一次焼成と二次焼成とに分割し、混合工程により得られた原料混合物をまず一次焼成した後、ボールミル等で再度粉砕してから二次焼成を行ってもよい。即ち、焼成工程において固相反応をより進行させ、結晶性を向上させるために、焼成工程を1段ではなく多段に分割して行なってもよい。例えば、混合工程により得られた原料混合物をまず一次焼成した後(第一の焼成工程)、必要に応じてボールミル等で再度粉砕してから、再度焼成する(第二の焼成工程)という操作を1回以上行う。再度の焼成(第二の焼成工程)は、二次焼成、三次焼成というように何回行うようにしてもよい。この際、一次焼成した焼成物は、その焼成物だけで後段の焼成に導入してもよいし、前述の蛍光体原料の一部を混合焼成したものを粉砕し、そこに残りの原料を混合して焼成するという態様をとることもできる。
(Primary firing and secondary firing)
The firing step may be divided into primary firing and secondary firing, and the raw material mixture obtained by the mixing step may be first fired first, and then pulverized again with a ball mill or the like, followed by secondary firing. That is, in order to further advance the solid phase reaction in the firing step and improve the crystallinity, the firing step may be performed in multiple stages instead of one stage. For example, the raw material mixture obtained by the mixing step is first fired first (first firing step), then pulverized again with a ball mill or the like as necessary, and then fired again (second firing step). Do it at least once. The re-baking (second baking step) may be performed as many times as secondary baking or tertiary baking. At this time, the primary fired fired product may be introduced into the subsequent firing only with the fired product, or a part of the aforementioned phosphor raw material mixed and fired is pulverized and the remaining raw materials are mixed there And it can also take the aspect of baking.

一次焼成の温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常800℃以上、好ましくは1000℃以上、また、通常1600℃以下、好ましくは1400℃以下、より好ましくは1300℃以下の範囲である。
ここで、粒度の揃った蛍光体を得るためには、一次焼成温度を低く設定して粉体状態で固相反応を進めることが好ましい。一方、高輝度の蛍光体を得るためには、一次焼成温度を高く設定して溶融状態で原料が十分に混合して反応した後に二次焼成で結晶成長させることが好ましい。
一次焼成の時間は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常1時間以上、好ましくは2時間以上、また、通常100時間以下、好ましくは50時間以下、より好ましくは24時間以下、さらに好ましくは12時間以下である。
The temperature of the primary firing is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 800 ° C. or higher, preferably 1000 ° C. or higher, and usually 1600 ° C. or lower, preferably 1400 ° C. or lower, more preferably 1300 ° C. or lower. Range.
Here, in order to obtain a phosphor having a uniform particle size, it is preferable to advance the solid phase reaction in a powder state by setting the primary firing temperature low. On the other hand, in order to obtain a high-luminance phosphor, it is preferable that the primary firing temperature is set high and the raw materials are sufficiently mixed and reacted in a molten state and then grown by secondary firing.
The time for the primary firing is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 1 hour or longer, preferably 2 hours or longer, and usually 100 hours or shorter, preferably 50 hours or shorter, more preferably 24 hours or shorter. More preferably, it is 12 hours or less.

二次焼成の温度、時間等の条件は、基本的に上述の焼成工程の欄に記載した条件と同様である。
なお、フラックスは一次焼成の前に混合してもよいし、二次焼成以降の焼成前に混合してもよい。また、雰囲気等の焼成条件も一次焼成と二次焼成以降で変更してもよい。
このときの焼成条件としては、前述に記載と同様の範囲で適宜選択して行われる。ただし、連続した2つの焼成工程における焼成温度のうち、後段の焼成温度の方を高い温度とする工程を少なくとも1回以上有している方が、蛍光体の結晶成長が促進され、結晶性を高めることが可能になり好ましい。
The conditions such as the temperature and time of the secondary firing are basically the same as the conditions described in the above-mentioned firing step column.
The flux may be mixed before the primary firing or may be mixed before firing after the secondary firing. Also, the firing conditions such as the atmosphere may be changed after the primary firing and the secondary firing.
The firing conditions at this time are appropriately selected within the same range as described above. However, among the firing temperatures in the two consecutive firing steps, the one having at least one step of setting the latter firing temperature to a higher temperature promotes the crystal growth of the phosphor and improves the crystallinity. This is preferable because it can be increased.

また、上記多段階焼成においては、焼成工程(第一の焼成工程)で得られた焼成物に対し、少なくとも1回以上洗浄を施してから(洗浄工程)、再度の焼成工程(第二の焼成工程)に供するのが好ましい。洗浄工程を行うことによって、焼成物に付着した不純物相などを除去できるため、蛍光体の残光時間の短縮及び不純物相の量の低減などを実現できる。特に、第1回目の焼成工程の後及び/又は最後の焼成工程の前に行うのが効果的である。   In the above multi-stage firing, the fired product obtained in the firing step (first firing step) is washed at least once (cleaning step), and then fired again (second firing). It is preferable to use for (process). By performing the washing step, the impurity phase and the like attached to the fired product can be removed, so that the afterglow time of the phosphor and the amount of the impurity phase can be reduced. In particular, it is effective to carry out after the first firing step and / or before the final firing step.

洗浄は、例えば、脱イオン水等の水、エタノール等の有機溶剤、アンモニア水等のアルカリ性水溶液などで行うことができる。また、フラックス等の焼成物表面に付着した不純物相を除去し発光特性を改善するなどの目的のために、例えば、塩酸、硝酸、硫酸などの無機酸;又は、酢酸などの有機酸の水溶液を使用することもできる。この場合、酸性水溶液中で洗浄処理した後に、水で更に洗浄することが好ましい。   The washing can be performed, for example, with water such as deionized water, an organic solvent such as ethanol, or an alkaline aqueous solution such as ammonia water. Further, for the purpose of removing the impurity phase adhering to the surface of the fired product such as flux and improving the light emission characteristics, for example, an inorganic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid; or an aqueous solution of an organic acid such as acetic acid is used. It can also be used. In this case, it is preferable to further wash with water after washing in an acidic aqueous solution.

洗浄の程度としては、洗浄後の焼成物を重量比で10倍の水に分散後、1時間静置して得られる上澄み液のpHが中性(pH5〜9程度)であることが好ましい。塩基性、又は酸性に偏っていると、後述の液体媒体等と混合するときに液体媒体等に影響を与えてしまう可能性があるためである。
また、上記洗浄の程度は、洗浄後の焼成物を重量比で10倍の水に分散後、1時間静置して得られる上澄み液の電気電導度でも表すことができる。前記電気伝導度は、発光特性の観点からは低いほど好ましいが、生産性も考慮すると通常10mS/m以下、好ましくは5mS/m以下、より好ましくは4mS/m以下となるまで洗浄処理を繰り返し行うことが好ましい。
As the degree of washing, it is preferable that the pH of the supernatant obtained by dispersing the washed product after washing in water 10 times by weight and allowing to stand for 1 hour is neutral (about pH 5-9). This is because if it is biased to basic or acidic, the liquid medium or the like may be affected when mixed with the liquid medium or the like described later.
The degree of washing can also be expressed by the electrical conductivity of a supernatant obtained by dispersing the fired product after washing in 10 times the weight ratio of water and allowing it to stand for 1 hour. The electrical conductivity is preferably as low as possible from the viewpoint of light emission characteristics, but in consideration of productivity, the washing treatment is repeated until it is usually 10 mS / m or less, preferably 5 mS / m or less, more preferably 4 mS / m or less. It is preferable.

電気伝導度の測定方法としては、当該焼成物の10重量倍の水中で所定時間、例えば10分間撹拌して分散させた後、1時間静置することにより、水よりも比重の重い焼成物粒子を自然沈降させ、このときの上澄み液の電気伝導度を東亜ディケーケー社製電気伝導度計「EC METER CM−30G」等を用いて測定すればよい。洗浄処理、及び電気伝導度の測定に用いる水としては、特に制限はないが、脱塩水又は蒸留水が好ましい。中でも特に電気伝導度が低いものが好ましく、通常0.0064mS/m以上、また、通常1mS/m以下、好ましくは0.5mS/m以下のものを用いる。なお、電気伝導度の測定は、通常室温(25℃程度)にて行う。   As a method for measuring the electrical conductivity, calcined particles having a specific gravity heavier than water are obtained by stirring and dispersing in water 10 times the weight of the calcined product for a predetermined time, for example, 10 minutes, and then allowing to stand for 1 hour. The electrical conductivity of the supernatant liquid at this time may be measured using an electrical conductivity meter “EC METER CM-30G” manufactured by Toa Decay Co., Ltd. Although there is no restriction | limiting in particular as water used for a washing process and a measurement of electrical conductivity, Demineralized water or distilled water is preferable. Among them, those having particularly low electric conductivity are preferable, and those having a conductivity of usually 0.0064 mS / m or more, and usually 1 mS / m or less, preferably 0.5 mS / m or less are used. The electrical conductivity is usually measured at room temperature (about 25 ° C.).

また、粉砕工程は、焼成物が過大である場合にその焼成物を粉砕するために行う。粉砕の方法としては、特に限定されないが、例えば、蛍光体原料の混合工程の説明の項に記載した乾式粉砕方法及び湿式粉砕方法が使用できる。   In addition, the pulverization step is performed to pulverize the fired product when the fired product is excessive. The pulverization method is not particularly limited, and for example, the dry pulverization method and the wet pulverization method described in the description of the mixing process of the phosphor raw material can be used.

なお、多段階焼成を行う場合、フラックスはどの焼成工程において混合してもよいが、特に第1回目の焼成工程及び/又は最後の焼成工程において用いるのが効果的である。また、雰囲気等の焼成条件も、焼成工程ごとで変更してもよい。
上記焼成において、焼成炉中のルツボの数が多い場合には、例えば、上記の昇温速度を遅めにする等、各ルツボへの熱の伝わり具合を均等にすることが、ムラなく焼成するためには好ましい。
In addition, when performing multi-stage baking, the flux may be mixed in any baking process, but it is particularly effective to use it in the first baking process and / or the final baking process. Moreover, you may change baking conditions, such as atmosphere, for every baking process.
In the above firing, if the number of crucibles in the firing furnace is large, for example, the heat transfer rate to each crucible can be made uniform by, for example, slowing the temperature increase rate, and firing is performed evenly. It is preferable for this purpose.

・蛍光体原料として窒化物を使用した場合の好ましい操作
蛍光体原料として窒化物を用いる場合、原料混合物の固相反応性を高め、不純物相の生成を抑えるため、窒化物を原料混合物中に均一に混合・分散させることが好ましい。これを実現するための具体的手法としては、例えば、予め窒化物以外の蛍光体原料を混合し、焼成し、粉砕したものに対して、窒化物を混合し、焼成させるようにすればよい。また、例えば窒化物を予めジェットミル等の乾式粉砕機で粉砕したものを蛍光体原料として用いるようにした場合、窒化珪素の粉末の表面積が増大することにもなり、窒化物の固相反応性の向上にも寄与するため、特に好適である。なお、これらの例示した方法は、いずれかを単独で行ってもよいが、組み合わせて行うことが好ましい。
・ Preferable operation when using nitride as the phosphor material When using nitride as the phosphor material, in order to increase the solid-phase reactivity of the material mixture and suppress the formation of impurity phases, the nitride is uniformly in the material mixture. It is preferable to mix and disperse. As a specific method for realizing this, for example, a phosphor material other than nitride may be mixed in advance, fired, and pulverized, and nitride may be mixed and fired. In addition, when the nitride material is previously pulverized with a dry pulverizer such as a jet mill as a phosphor raw material, the surface area of the silicon nitride powder is increased, and the solid phase reactivity of the nitride is also increased. This is particularly suitable because it contributes to the improvement of. In addition, although these illustrated methods may be performed alone, they are preferably performed in combination.

(固溶体の形成)
さらに、上記式[I]で表される本発明の蛍光体とランガサイトとの固溶体を形成して、式[I’]で表わされる本発明の蛍光体を製造する場合には、まず式[I]で表される蛍光体及びランガサイトを上述の製造方法に従って又は準じてそれぞれ独立に得た後、それらを混合し、焼成を行うことにより固溶体を形成させればよい。また、始めから固溶体を構成する元素を含有する原料粉を目的とする式[I’]の組成にあわせて混合して、それを焼成することで、固溶体を焼成させても良い。
(Formation of solid solution)
Furthermore, when the phosphor of the present invention represented by the formula [I ′] is produced by forming a solid solution of the phosphor of the present invention represented by the formula [I] and the langasite, first, the formula [I ′] The phosphor and langasite represented by I] may be independently obtained according to or in accordance with the above-described production method, and then mixed and fired to form a solid solution. Moreover, the solid solution may be fired by mixing the raw material powder containing the elements constituting the solid solution from the beginning in accordance with the intended composition of the formula [I ′] and firing it.

(後処理)
上述の焼成工程の加熱処理後は、必要に応じて、再加熱(アニール)工程、粉砕、洗浄、乾燥、分級処理等がなされる。
(Post-processing)
After the heat treatment in the above-described firing step, a reheating (annealing) step, pulverization, washing, drying, classification treatment, and the like are performed as necessary.

・再加熱工程
再加熱工程は、焼成工程で得られた蛍光体に対して、焼成温度よりも低い温度で加熱処理する工程である。蛍光体の耐久性向上のためには、この工程を有することが好ましい。
再加熱工程における加熱処理温度としては、例えば式[I]で表される蛍光体の場合には、加熱処理時の雰囲気にもよるが、通常1150℃より低く、好ましくは1050℃以下、より好ましくは1000℃以下、さらに好ましくは900℃以下、特に好ましくは800℃以下であり、また、通常300℃以上、好ましくは400℃以上、より500℃以上、更に好ましくは600℃以上、特に好ましくは700℃以上である。
-Reheating process A reheating process is a process which heat-processes with respect to the fluorescent substance obtained at the baking process at the temperature lower than a baking temperature. In order to improve the durability of the phosphor, it is preferable to have this step.
As the heat treatment temperature in the reheating step, for example, in the case of the phosphor represented by the formula [I], although it depends on the atmosphere during the heat treatment, it is usually lower than 1150 ° C., preferably 1050 ° C. or less, more preferably Is 1000 ° C. or lower, more preferably 900 ° C. or lower, particularly preferably 800 ° C. or lower, and usually 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher, more preferably 500 ° C. or higher, more preferably 600 ° C. or higher, particularly preferably 700 ° C. It is above ℃.

再加熱工程における加熱処理時の雰囲気としては、焼成工程の項に記載したのと同様のものに加え、空気や酸素含有窒素等の酸素含有不活性ガスも用いることができる。
このような酸素含有ガスを用いる場合の酸素濃度としては、通常1%以下とするのが好ましい。
As an atmosphere at the time of the heat treatment in the reheating process, in addition to the same atmosphere as described in the section of the firing process, an oxygen-containing inert gas such as air or oxygen-containing nitrogen can also be used.
In the case of using such an oxygen-containing gas, the oxygen concentration is usually preferably 1% or less.

再加熱工程における加熱処理時の圧力は焼成工程の項に記載したのと同様のものが挙げられる。
ここで、焼成時に蛍光体結晶中に取り込まれた水素を脱離させる必要がある場合には、減圧条件下とすることが好ましい。
このとき、真空中で蛍光体を1000℃まで加熱したときに昇温脱離式ガス分析装置を用いて測定したHガス放出量が、蛍光体に対して通常1cm/g以下、好ましくは0.2cm/g以下、より好ましくは0.lcm/g以下となるように、再加熱雰囲気、圧力及び時間を適宜調整することにより、高輝度かつ耐久性の高い蛍光体が得られる。
再加熱工程における加熱処理時間としては、通常0.1時間以上、好ましくは0.5時間以上であり、また生産性の観点から、通常100時間以下、好ましくは50時間以下、より好ましくは24時間以下、さらに好ましくは12時間以下である。
The pressure at the time of the heat treatment in the reheating step may be the same as that described in the firing step.
Here, when it is necessary to desorb hydrogen taken into the phosphor crystal at the time of firing, it is preferable to use a reduced pressure condition.
At this time, when the phosphor is heated to 1000 ° C. in a vacuum, the H 2 gas emission amount measured using a temperature-programmed desorption gas analyzer is usually 1 cm 3 / g or less with respect to the phosphor, preferably 0.2 cm 3 / g or less, more preferably 0. By appropriately adjusting the reheating atmosphere, pressure and time so as to be 1 cm 3 / g or less, a phosphor having high luminance and high durability can be obtained.
The heat treatment time in the reheating step is usually 0.1 hour or longer, preferably 0.5 hour or longer. From the viewpoint of productivity, it is usually 100 hours or shorter, preferably 50 hours or shorter, more preferably 24 hours. Hereinafter, it is more preferably 12 hours or less.

この再加熱工程を有することにより、さらに蛍光体結晶内にあるゆがみや欠陥を減少させ、蛍光体の結晶性を向上させると共に、蛍光体の表面の改質が期待でき、蛍光体の耐久性向上に寄与するものと考えられる。
特に、例えばニトリドシリケート、ニトリドアルミノシリケート、オキソニトリドシリケート、オキソニトリドアルミノシリケート及びカルボニトリドアルミノシリケートからなる群より選ばれる酸窒化物蛍光体を製造する際には、焼成温度よりも低い温度で加熱処理をするという前記の再加熱工程を行うようにすると効果が顕著に発揮されるため、好ましい。
By having this reheating process, distortion and defects in the phosphor crystal can be further reduced, the crystallinity of the phosphor can be improved, and modification of the phosphor surface can be expected, improving the durability of the phosphor. It is thought that it contributes to.
In particular, when producing an oxynitride phosphor selected from the group consisting of, for example, nitridosilicate, nitridoaluminosilicate, oxonitridosilicate, oxonitridoaluminosilicate and carbonitridealuminosilicate, it is more than the firing temperature. It is preferable to perform the reheating step of performing the heat treatment at a low temperature because the effect is remarkably exhibited.

なお、再加熱工程は、上記焼成工程後の蛍光体に対して行ってもよいし、後述の粉砕、洗浄、分級工程等を行った後の蛍光体に対して行っても良い。
また、雰囲気を変えて、複数回加熱処理をしてもよい。このうち、酸素含有雰囲気下で再加熱処理後、H含有雰囲気下で再加熱処理を行なうことが好ましい。
Note that the reheating step may be performed on the phosphor after the firing step, or may be performed on the phosphor after performing the below-described pulverization, washing, classification steps, and the like.
Further, the heat treatment may be performed a plurality of times by changing the atmosphere. Among these, it is preferable to perform the reheating treatment in an H 2 containing atmosphere after the reheating treatment in an oxygen containing atmosphere.

・粉砕処理
粉砕処理は、例えば、得られた蛍光体が所望の粒径になっていない場合に、焼成物に対して行うことが好ましい。粉砕処理手法としては、特に限定されないが、例えば、原料の混合工程の説明の項に記載した乾式粉砕方法及び湿式粉砕方法が使用できる。中でも生成した蛍光体結晶の破壊を抑え、二次粒子の解砕等の目的とする処理を進めるためには、例えば、アルミナ、窒化珪素、ZrO、ガラス等の容器中にこれらと同様の材質又は鉄芯入りウレタン等のボールを入れてボールミル処理を10分〜24時間程度の間で行うのが好ましい。この場合、有機酸やヘキサメタリン酸などのアルカリリン酸塩等の分散剤を0.05〜2重量%用いても良い。
-Grinding treatment The grinding treatment is preferably performed on the fired product when, for example, the obtained phosphor does not have a desired particle size. The pulverization method is not particularly limited, and for example, the dry pulverization method and the wet pulverization method described in the description of the raw material mixing step can be used. In particular, in order to suppress the destruction of the generated phosphor crystal and proceed with the intended treatment such as secondary particle crushing, for example, a material similar to these in a container such as alumina, silicon nitride, ZrO 2 , glass, etc. Alternatively, it is preferable that a ball mill treatment is performed for about 10 minutes to 24 hours by inserting a ball such as urethane containing iron core. In this case, you may use 0.05-2 weight% of dispersing agents, such as alkali phosphates, such as organic acid and hexametaphosphoric acid.

・洗浄処理
洗浄処理は、例えば、脱イオン水等の水、エタノール等の有機溶剤、アンモニア水等のアルカリ性水溶液などで行うことができる。また、使用されたフラックス等の蛍光体の表面に付着した不純物相を除去し発光特性を改善するなどの目的のために、例えば、塩酸、硝酸、硫酸などの無機酸;又は、酢酸などの有機酸の水溶液を使用することもできる。この場合、酸性水溶液中で洗浄処理した後に、水で更に洗浄することが好ましい。
Washing treatment The washing treatment can be performed, for example, with water such as deionized water, an organic solvent such as ethanol, or an alkaline aqueous solution such as ammonia water. For the purpose of removing the impurity phase adhering to the surface of the phosphor such as used flux and improving the light emission characteristics, for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid; or organic such as acetic acid An aqueous acid solution can also be used. In this case, it is preferable to further wash with water after washing in an acidic aqueous solution.

洗浄の程度としては、洗浄後の蛍光体を重量比で10倍の水に分散後、1時間静置して得られる上澄み液のpHが中性(pH7〜9程度)であることが好ましい。塩基性、又は酸性に偏っていると、後述の液体媒体等と混合するときに液体媒体等に悪影響を与えてしまう可能性があるためである。
また、上記洗浄の程度は、洗浄後の蛍光体を重量比で10倍の水に分散後、1時間静置して得られる上澄み液の電気電導度でも表すことができる。前記電気伝導度は、発光特性の観点からは低いほど好ましいが、生産性も考慮すると通常10mS/m以下、好ましくは5mS/m以下、より好ましくは4mS/m以下となるまで洗浄処理を繰り返し行なうことが好ましい。
As the degree of washing, it is preferable that the pH of the supernatant obtained by dispersing the washed phosphor in water 10 times by weight and allowing it to stand for 1 hour is neutral (about pH 7 to 9). This is because if it is biased toward basicity or acidity, the liquid medium or the like may be adversely affected when mixed with the liquid medium or the like described later.
The degree of washing can also be expressed by the electrical conductivity of the supernatant obtained by dispersing the washed phosphor in 10 times the weight ratio of water and allowing it to stand for 1 hour. The electrical conductivity is preferably as low as possible from the viewpoint of light emission characteristics, but in consideration of productivity, the washing treatment is usually repeated until it is 10 mS / m or less, preferably 5 mS / m or less, more preferably 4 mS / m or less. It is preferable.

電気伝導度の測定方法としては、当該蛍光体の10重量倍の水中で所定時間、例えば10分間撹拌して分散させた後、1時間静置することにより、水よりも比重の重い蛍光体粒子を自然沈降させ、このときの上澄み液の電気伝導度を東亜ディケーケー社製電気伝導度計「EC METER CM−30G」等を用いて測定すればよい。洗浄処理、及び電気伝導度の測定に用いる水としては、特に制限はないが、脱塩水又は蒸留水が好ましい。中でも特に電気伝導度が低いものが好ましく、通常0.0064mS/m以上、また、通常1mS/m以下、好ましくは0.5mS/m以下のものを用いる。なお、電気伝導度の測定は、通常、室温(25℃程度)にて行なう。   As a method for measuring electrical conductivity, phosphor particles having a specific gravity heavier than water are obtained by stirring and dispersing in water 10 times the weight of the phosphor for a predetermined time, for example, 10 minutes, and then allowing to stand for 1 hour. The electrical conductivity of the supernatant liquid at this time may be measured using an electrical conductivity meter “EC METER CM-30G” manufactured by Toa Decay Co., Ltd. Although there is no restriction | limiting in particular as water used for a washing process and a measurement of electrical conductivity, Demineralized water or distilled water is preferable. Among them, those having particularly low electric conductivity are preferable, and those having a conductivity of usually 0.0064 mS / m or more, and usually 1 mS / m or less, preferably 0.5 mS / m or less are used. The electrical conductivity is usually measured at room temperature (about 25 ° C.).

また、洗浄処理は、例えば、第一の焼成工程と第二の焼成工程との間に行う洗浄工程と同様にして行うことができる。   In addition, the cleaning treatment can be performed, for example, in the same manner as the cleaning step performed between the first baking step and the second baking step.

・分級処理
分級処理は、例えば、水篩や水簸処理を行う、あるいは、各種の気流分級機や振動篩など各種の分級機を用いることにより行うことができる。中でも、ナイロンメッシュによる乾式分級を用いたり、この乾式分級と水簸処理とを組み合わせて用いたりすると、重量メジアン径20μm程度の分散性の良い蛍光体を得ることができる。
Classifying treatment The classification treatment can be performed, for example, by performing a water sieve or chickenpox treatment, or by using various classifiers such as various air classifiers or vibrating sieves. Above all, when dry classification using a nylon mesh is used or a combination of this dry classification and elutriation treatment is used, a phosphor with good dispersibility having a weight median diameter of about 20 μm can be obtained.

また、ここで、水篩や水簸処理では、通常、水媒体中に0.1〜10重量%程度の濃度で蛍光体粒子を分散させる、また、蛍光体の変質を抑えるために、水媒体のpHを、通常4以上、好ましくは5以上、また、通常9以下、好ましくは8以下とする。また、上記のような重量メジアン径の蛍光体粒子を得るに際して、水篩及び水簸処理では、例えば50μm以下の粒子を得てから、30μm以下の粒子を得るといった、2段階での篩い分け処理を行う方が作業効率と収率のバランスの点から好ましい。また、下限としては、通常1μm以上、好ましくは5μm以上のものを篩い分けるといった処理を行うのが好ましい。   Here, in the water sieving or elutriation treatment, the aqueous medium is usually used to disperse the phosphor particles at a concentration of about 0.1 to 10% by weight in the aqueous medium and to suppress the deterioration of the phosphor. The pH is usually 4 or more, preferably 5 or more, and usually 9 or less, preferably 8 or less. Further, when obtaining phosphor particles having a weight median diameter as described above, in the water sieving and elutriation treatment, for example, particles of 50 μm or less are obtained, and then particles of 30 μm or less are obtained. Is preferable from the viewpoint of balance between work efficiency and yield. Moreover, as a minimum, it is preferable to perform the process of sieving a thing normally 1 micrometer or more, Preferably 5 micrometers or more.

・表面処理
得られた本発明の蛍光体を用いて、後述の方法で発光装置を製造する際には、耐湿性等の耐候性を一層向上させるために、又は後述する発光装置の蛍光体含有部における樹脂に対する分散性を向上させるために、必要に応じて、蛍光体の表面を異なる物質で被覆する等の表面処理を行っても良い。
-Surface treatment When producing a light-emitting device by the method described later using the obtained phosphor of the present invention, the phosphor-containing material of the light-emitting device described later is used to further improve the weather resistance such as moisture resistance. In order to improve the dispersibility of the resin in the resin, a surface treatment such as coating the surface of the phosphor with a different substance may be performed as necessary.

蛍光体の表面に存在させることのできる物質(以下、任意に「表面処理物質」と称する。)としては、例えば、有機化合物、無機化合物、およびガラス材料などを挙げることができる。   Examples of the substance that can be present on the surface of the phosphor (hereinafter, arbitrarily referred to as “surface treatment substance”) include organic compounds, inorganic compounds, and glass materials.

有機化合物としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン等の熱溶融性ポリマー、ラテックス、ポリオルガノシロキサン等が挙げられる。   Examples of the organic compound include hot-melt polymers such as acrylic resin, polycarbonate, polyamide, and polyethylene, latex, and polyorganosiloxane.

無機化合物としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化ゲルマニウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化バナジウム、酸化硼素、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化ビスマス等の金属酸化物;窒化珪素、窒化アルミニウム等の金属窒化物;燐酸カルシウム、燐酸バリウム、燐酸ストロンチウム等のオルト燐酸塩;ポリリン酸塩、燐酸ナトリウムと硝酸カルシウムとの組合せのようなアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の燐酸塩とカルシウム塩との組合せ;NHF、KHF等の水溶性フッ化物;硫酸アルミニウム等の水溶性アルミニウム塩等が挙げられる。 Examples of inorganic compounds include magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, tin oxide, germanium oxide, tantalum oxide, niobium oxide, vanadium oxide, boron oxide, antimony oxide, zinc oxide, yttrium oxide, and oxide. Metal oxides such as bismuth; metal nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride; orthophosphates such as calcium phosphate, barium phosphate and strontium phosphate; alkali metals such as polyphosphates, combinations of sodium phosphate and calcium nitrate; And / or combinations of alkaline earth metal phosphates and calcium salts; water-soluble fluorides such as NH 4 F and KHF 2 ; water-soluble aluminum salts such as aluminum sulfate and the like.

ガラス材料としては、例えばホウ珪酸塩、ホスホ珪酸塩、アルカリ珪酸塩等が挙げられる。   Examples of the glass material include borosilicate, phosphosilicate, and alkali silicate.

これらの表面処理物質は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   These surface treatment substances may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

前記の表面処理により得られる本発明の蛍光体は、表面処理物質の存在が前提であるが、その態様は、例えば下記のものが挙げられる。
(i)前記表面処理物質が連続膜を構成して蛍光体の表面を被覆する態様。
(ii)前記表面処理物質が多数の微粒子となって、蛍光体の表面に付着することにより蛍光体の表面を被覆する態様。
The phosphor of the present invention obtained by the above surface treatment is premised on the presence of a surface treatment substance, and examples of the mode include the following.
(I) A mode in which the surface treatment substance constitutes a continuous film and covers the surface of the phosphor.
(Ii) A mode in which the surface treatment substance is coated with the surface of the phosphor by forming a large number of fine particles and adhering to the surface of the phosphor.

蛍光体の表面への表面処理物質の付着量ないし被覆量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、蛍光体の重量に対して、通常0.1重量%以上、好ましくは1重量%以上、より好ましくは5重量%以上、さらに好ましくは10重量%以上であり、通常50重量%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。蛍光体に対する表面処理物質量が多すぎると蛍光体の発光特性が損なわれることがあり、少なすぎると表面被覆が不完全となって、耐湿性、分散性の改善が見られないことがある。   The adhesion amount or the coating amount of the surface treatment substance on the surface of the phosphor is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1% by weight or more, preferably 1 with respect to the weight of the phosphor. % By weight or more, more preferably 5% by weight or more, further preferably 10% by weight or more, and usually 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less. If the amount of the surface treatment substance with respect to the phosphor is too large, the light emission characteristics of the phosphor may be impaired. If the amount is too small, the surface coating may be incomplete, and the moisture resistance and dispersibility may not be improved.

また、表面処理により形成される表面処理物質の膜厚(層厚)は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常10nm以上、好ましくは50nm以上であり、通常2000nm以下、好ましくは1000nm以下である。この膜厚が厚すぎると蛍光体の発光特性が損なわれることがあり、薄すぎると表面被覆が不完全となって、耐湿性、分散性の改善が見られないことがある。   Further, the film thickness (layer thickness) of the surface treatment substance formed by the surface treatment is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but is usually 10 nm or more, preferably 50 nm or more, and usually 2000 nm or less, preferably Is 1000 nm or less. If this film thickness is too thick, the light emission characteristics of the phosphor may be impaired. If it is too thin, the surface coating may be incomplete, and the moisture resistance and dispersibility may not be improved.

表面処理の方法には特に限定は無いが、例えば下記のような金属酸化物(酸化珪素)による被覆処理法を挙げることができる。   The surface treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a coating method using a metal oxide (silicon oxide) as described below.

本発明の蛍光体をエタノール等のアルコール中に混合して、攪拌し、さらにアンモニア水等のアルカリ水溶液を混合して、攪拌する。次に、加水分解可能なアルキル珪酸エステル、例えばテトラエチルオルト珪酸を混合して、攪拌する。得られた溶液を3分間〜60分間静置した後、スポイト等により蛍光体の表面に付着しなかった酸化珪素粒子を含む上澄みを除去する。次いで、アルコール混合、攪拌、静置、上澄み除去を数回繰り返した後、120℃〜150℃で10分〜5時間、例えば2時間の減圧乾燥工程を経て、表面処理蛍光体を得る。   The phosphor of the present invention is mixed in an alcohol such as ethanol and stirred, and further an alkaline aqueous solution such as ammonia water is mixed and stirred. Next, a hydrolyzable alkyl silicate such as tetraethylorthosilicate is mixed and stirred. The obtained solution is allowed to stand for 3 to 60 minutes, and then the supernatant containing silicon oxide particles that have not adhered to the surface of the phosphor is removed with a dropper or the like. Subsequently, after mixing alcohol, stirring, standing, and removing the supernatant several times, a surface-treated phosphor is obtained through a vacuum drying step at 120 ° C. to 150 ° C. for 10 minutes to 5 hours, for example, 2 hours.

蛍光体の表面処理方法としては、この他、例えば球形の酸化珪素微粉を蛍光体に付着させる方法(特開平2−209989号公報、特開平2−233794号公報)、蛍光体に珪素系化合物の皮膜を付着させる方法(特開平3−231987号公報)、蛍光体微粒子の表面をポリマー微粒子で被覆する方法(特開平6−314593号公報)、蛍光体を有機材料、無機材料及びガラス材料等でコーティングする方法(特開2002−223008号公報)、蛍光体の表面を化学気相反応法によって被覆する方法(特開2005−82788号公報)、金属化合物の粒子を付着させる方法(特開2006−28458号公報)等の公知の方法を用いることができる。
また、上記処理の他、公知の蛍光体、例えば、ブラウン管、プラズマディスプレイパネル、蛍光ランプ、蛍光表示管、X線増感紙等に用いられる蛍光体に関して一般的に知られている技術を利用することができ、目的、用途等に応じて適宜選択することができる。
Other methods for surface treatment of the phosphor include, for example, a method in which spherical silicon oxide fine powder is adhered to the phosphor (JP-A-2-209998, JP-A-2-233794), and a phosphor-based silicon compound. A method of attaching a film (Japanese Patent Laid-Open No. 3-231987), a method of coating the surface of phosphor fine particles with polymer fine particles (Japanese Patent Laid-Open No. 6-314593), a phosphor with an organic material, an inorganic material, a glass material, etc. A coating method (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-223008), a method of coating a phosphor surface by a chemical vapor reaction method (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-82788), and a method of attaching metal compound particles (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-2006) No. 28458) can be used.
In addition to the above-described treatment, a generally known technique is used for known phosphors, for example, phosphors used in cathode ray tubes, plasma display panels, fluorescent lamps, fluorescent display tubes, X-ray intensifying screens, and the like. And can be selected as appropriate according to the purpose and application.

[2−4.蛍光体の用途]
本発明の蛍光体は、蛍光体を使用する任意の用途に用いることができるが、特に、青色光又は近紫外光で励起可能であるという特性を生かして、各種の発光装置(後述する「本発明の発光装置」)に好適に用いることができる。組み合わせる蛍光体の種類や使用割合を調整することで、様々な発光色の発光装置を製造することができ、高性能の白色発光装置も実現することができる。こうして得られた発光装置を、画像表示装置の発光部(特に液晶用バックライト等)や照明装置として使用することができる。
特に、本発明の緑色蛍光体を用いた場合、青色光を発する励起光源と橙色ないし赤色の蛍光を発する蛍光体(橙色ないし赤色蛍光体)を組み合わせれば、白色発光装置を製造することができる。この場合の発光色は、本発明の蛍光体や組み合わせる橙色ないし赤色蛍光体の発光波長を調整することにより、好みの発光色にすることができるが、例えば、いわゆる擬似白色(例えば、青色LEDと黄色蛍光体を組み合わせた発光装置の発光色)の発光スペクトルと類似した発光スペクトルを得ることもできる。更に、この白色発光装置に赤色の蛍光を発する蛍光体(赤色蛍光体)を組み合わせれば、赤色の演色性に極めて優れた発光装置や電球色(暖かみのある白色)に発光する発光装置を実現することができる。また、近紫外光を発する励起光源に、本発明の蛍光体と、青色の蛍光を発する蛍光体(青色蛍光体)及び赤色蛍光体を組み合わせても、白色発光装置を製造することができる。
[2-4. Use of phosphor]
The phosphor of the present invention can be used for any application that uses the phosphor. In particular, taking advantage of the fact that it can be excited by blue light or near-ultraviolet light, various light emitting devices (see “ The light-emitting device of the invention ") can be suitably used. By adjusting the types and usage ratios of the phosphors to be combined, light emitting devices having various emission colors can be manufactured, and a high-performance white light emitting device can also be realized. The light-emitting device thus obtained can be used as a light-emitting portion (particularly a liquid crystal backlight) or an illumination device of an image display device.
In particular, when the green phosphor of the present invention is used, a white light emitting device can be manufactured by combining an excitation light source that emits blue light and a phosphor that emits orange or red fluorescence (orange or red phosphor). . The emission color in this case can be changed to a desired emission color by adjusting the emission wavelength of the phosphor of the present invention or the combined orange or red phosphor. For example, so-called pseudo white (for example, blue LED and It is also possible to obtain an emission spectrum similar to the emission spectrum of the light emitting device combined with a yellow phosphor. Furthermore, combining this white light-emitting device with a phosphor that emits red fluorescence (red phosphor) realizes a light-emitting device that excels in red color rendering and a light-emitting device that emits light bulb color (warm white). can do. A white light emitting device can also be manufactured by combining the phosphor of the present invention with a phosphor emitting blue fluorescence (blue phosphor) and a red phosphor in an excitation light source that emits near ultraviolet light.

[3.蛍光体含有組成物]
本発明の蛍光体は、液体媒体と混合して用いることもできる。特に、本発明の蛍光体を発光装置等の用途に使用する場合には、これを液体媒体中に分散させた形態で用い、封止した後、熱や光によって硬化させて用いることが好ましい。本発明の蛍光体を液体媒体中に分散させたものを、適宜「本発明の蛍光体含有組成物」と呼ぶものとする。
[3. Phosphor-containing composition]
The phosphor of the present invention can be used by mixing with a liquid medium. In particular, when the phosphor of the present invention is used for applications such as a light emitting device, it is preferably used in a form dispersed in a liquid medium, sealed and then cured by heat or light. The phosphor of the present invention dispersed in a liquid medium will be referred to as “the phosphor-containing composition of the present invention” as appropriate.

[3−1.蛍光体]
本発明の蛍光体含有組成物に含有させる本発明の蛍光体の種類に制限は無く、上述したものから任意に選択することができる。また、本発明の蛍光体含有組成物に含有させる本発明の蛍光体は、1種のみであってもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。更に、本発明の蛍光体含有組成物には、本発明の効果を著しく損なわない限り、本発明の蛍光体以外の蛍光体を含有させてもよい。
[3-1. Phosphor]
There is no restriction | limiting in the kind of fluorescent substance of this invention contained in the fluorescent substance containing composition of this invention, It can select arbitrarily from what was mentioned above. Moreover, the fluorescent substance of this invention contained in the fluorescent substance containing composition of this invention may be only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. Furthermore, the phosphor-containing composition of the present invention may contain a phosphor other than the phosphor of the present invention as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.

[3−2.液体媒体]
本発明の蛍光体含有組成物に使用される液体媒体としては、該蛍光体の性能を目的の範囲で損なわない限りにおいて特に限定されない。例えば、所望の使用条件下において液状の性質を示し、本発明の蛍光体を好適に分散させるとともに、好ましくない反応を生じないものであれば、任意の無機系材料及び/又は有機系材料が使用できる。
[3-2. Liquid medium]
The liquid medium used in the phosphor-containing composition of the present invention is not particularly limited as long as the performance of the phosphor is not impaired within the intended range. For example, any inorganic material and / or organic material may be used as long as it exhibits liquid properties under the desired use conditions, suitably disperses the phosphor of the present invention, and does not cause an undesirable reaction. it can.

無機系材料としては、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液(例えばシロキサン結合を有する無機系材料)等を挙げることができる。   Examples of the inorganic material include a solution obtained by hydrolyzing a solution containing a metal alkoxide, a ceramic precursor polymer, or a metal alkoxide by a sol-gel method (for example, an inorganic material having a siloxane bond). it can.

有機系材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。具体例を挙げると、ポリメタアクリル酸メチル等のメタアクリル樹脂;ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエステル樹脂;フェノキシ樹脂;ブチラール樹脂;ポリビニルアルコール;エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;シリコーン樹脂等が挙げられる。   Examples of organic materials include thermoplastic resins, thermosetting resins, and photocurable resins. Specific examples include methacrylic resins such as methyl polymethacrylate; styrene resins such as polystyrene and styrene-acrylonitrile copolymers; polycarbonate resins; polyester resins; phenoxy resins; butyral resins; polyvinyl alcohols; Cellulose-based resins such as cellulose acetate butyrate; epoxy resins; phenol resins; silicone resins.

これらの中で特に照明など大出力の発光装置に本発明の蛍光体を用いる場合には、耐熱性や耐光性等を高めることを目的として、液体媒体として珪素含有化合物を使用することが好ましい。
珪素含有化合物とは、分子中に珪素原子を有する化合物をいい、例えば、ポリオルガノシロキサン等の有機材料(シリコーン系材料)、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等の無機材料、及びホウケイ酸塩、ホスホケイ酸塩、アルカリケイ酸塩等のガラス材料を挙げることができる。中でも、ハンドリングの容易さ等の点から、シリコーン系材料が好ましい。
Among these, in particular, when the phosphor of the present invention is used in a light-emitting device having a high output such as illumination, it is preferable to use a silicon-containing compound as a liquid medium for the purpose of improving heat resistance, light resistance and the like.
The silicon-containing compound refers to a compound having a silicon atom in the molecule, for example, an organic material (silicone material) such as polyorganosiloxane, an inorganic material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and borosilicate. And glass materials such as phosphosilicate and alkali silicate. Among these, silicone materials are preferable from the viewpoint of ease of handling.

上記シリコーン系材料とは、通常、シロキサン結合を主鎖とする有機重合体をいい、例えば一般組成式(i)で表される化合物及び/またはそれらの混合物が挙げられる。
(RSiO1/2(RSiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2・・・式(i)
一般組成式(i)において、RからRは、有機官能基、水酸基、水素原子からなる群から選択されるものを表す。なお、RからRは、同じであってもよく、異なってもよい。
また、上記式(i)において、M、D、T及びQは、各々0以上1未満の数であり、且つ、M+D+T+Q=1を満足する数である。
The silicone material generally refers to an organic polymer having a siloxane bond as a main chain, and examples thereof include a compound represented by the general composition formula (i) and / or a mixture thereof.
(R 1 R 2 R 3 SiO 1/2 ) M (R 4 R 5 SiO 2/2 ) D (R 6 SiO 3/2 ) T (SiO 4/2 ) Q Formula (i)
In the general composition formula (i), R 1 to R 6 represent those selected from the group consisting of organic functional groups, hydroxyl groups, and hydrogen atoms. R 1 to R 6 may be the same or different.
In the above formula (i), M, D, T, and Q are numbers that are 0 or more and less than 1, respectively, and that satisfy M + D + T + Q = 1.

該シリコーン系材料は、半導体発光素子の封止に用いる場合、液状のシリコーン系材料を用いて封止した後、熱や光によって硬化させて用いることができる。   When used for sealing a semiconductor light emitting device, the silicone material can be used after being sealed with a liquid silicone material and then cured by heat or light.

シリコーン系材料を硬化のメカニズムにより分類すると、通常、付加重合硬化タイプ、縮重合硬化タイプ、紫外線硬化タイプ、パーオキサイド架硫タイプなどのシリコーン系材料を挙げることができる。これらの中では、付加重合硬化タイプ(付加型シリコーン系材料)、縮合硬化タイプ(縮合型シリコーン系材料)、紫外線硬化タイプが好適である。以下、付加型シリコーン系材料、及び縮合型シリコーン系材料について説明する。   When silicone materials are classified according to the curing mechanism, silicone materials such as an addition polymerization curing type, a condensation polymerization curing type, an ultraviolet curing type, and a peroxide vulcanization type can be generally cited. Among these, addition polymerization curing type (addition type silicone material), condensation curing type (condensation type silicone material), and ultraviolet curing type are preferable. Hereinafter, the addition type silicone material and the condensation type silicone material will be described.

付加型シリコーン系材料とは、ポリオルガノシロキサン鎖が、有機付加結合により架橋されたものをいう。代表的なものとしては、例えばビニルシランとヒドロシランとをPt触媒などの付加型触媒の存在下反応させて得られるSi−C−C−Si結合を架橋点に有する化合物等を挙げることができる。これらは市販のものを使用することができ、例えば付加重合硬化タイプの具体的商品名としては信越化学工業社製「LPS−1400」「LPS−2410」「LPS−3400」等が挙げられる。   The addition-type silicone material refers to a material in which a polyorganosiloxane chain is crosslinked by an organic addition bond. Typical examples include compounds having a Si—C—C—Si bond at the crosslinking point obtained by reacting vinylsilane and hydrosilane in the presence of an addition catalyst such as a Pt catalyst. As these, commercially available products can be used. Specific examples of addition polymerization curing type trade names include “LPS-1400”, “LPS-2410”, and “LPS-3400” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

一方、縮合型シリコーン系材料とは、例えば、アルキルアルコキシシランの加水分解・重縮合で得られるSi−O−Si結合を架橋点に有する化合物を挙げることができる。その具体例としては、下記一般式(ii)及び/又は(iii)で表わされる化合物、及び/又はそのオリゴマーを加水分解・重縮合して得られる重縮合物が挙げられる。   On the other hand, examples of the condensation type silicone material include a compound having a Si—O—Si bond obtained by hydrolysis and polycondensation of an alkylalkoxysilane at a crosslinking point. Specific examples thereof include polycondensates obtained by hydrolysis and polycondensation of compounds represented by the following general formula (ii) and / or (iii) and / or oligomers thereof.

m+ m−n (ii)
(式(ii)中、Mは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンより選択される少なくとも1種の元素を表わし、Xは、加水分解性基を表わし、Yは、1価の有機基を表わし、mは、Mの価数を表わす1以上の整数を表わし、nは、X基の数を表わす1以上の整数を表わす。但し、m≧nである。)
M m + X n Y 1 mn (ii)
(In formula (ii), M represents at least one element selected from silicon, aluminum, zirconium, and titanium, X represents a hydrolyzable group, and Y 1 represents a monovalent organic group. M represents one or more integers representing the valence of M, and n represents one or more integers representing the number of X groups, provided that m ≧ n.

(Ms+ s−t−1 (iii)
(式(iii)中、Mは、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びチタンより選択される少なくとも1種の元素を表わし、Xは、加水分解性基を表わし、Yは、1価の有機基を表わし、Yは、u価の有機基を表わし、sは、Mの価数を表わす1以上の整数を表わし、tは、1以上、s−1以下の整数を表わし、uは、2以上の整数を表わす。)
(M s + X t Y 1 s-t-1) u Y 2 (iii)
(In the formula (iii), M represents at least one element selected from silicon, aluminum, zirconium, and titanium, X represents a hydrolyzable group, and Y 1 represents a monovalent organic group. Y 2 represents a u-valent organic group, s represents an integer of 1 or more representing the valence of M, t represents an integer of 1 or more and s−1 or less, u represents 2 or more Represents an integer.)

また、縮合型シリコーン系材料には、硬化触媒を含有させてもよい。この硬化触媒としては、例えば、金属キレート化合物などを好適なものとして用いることができる。金属キレート化合物は、Ti、Ta、Zrの何れか1以上を含むものが好ましく、Zrを含むものが更に好ましい。なお、硬化触媒は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Further, the condensation type silicone material may contain a curing catalyst. As this curing catalyst, for example, a metal chelate compound or the like can be suitably used. The metal chelate compound preferably contains one or more of Ti, Ta, and Zr, and more preferably contains Zr. In addition, only 1 type may be used for a curing catalyst and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

このような縮合型シリコーン系材料としては、例えば特開2007−112973号〜112975号公報、特開2007−19459号公報、及び、特願2006−176468号明細書に記載の半導体発光デバイス用部材が好適である。   Examples of such condensation type silicone materials include members for semiconductor light emitting devices described in JP-A Nos. 2007-112973 to 112975, JP-A No. 2007-19459, and Japanese Patent Application No. 2006-176468. Is preferred.

縮合型シリコーン系材料の中で、特に好ましい材料について、以下に説明する。
シリコーン系材料は、一般に半導体発光素子や素子を配置する基板及びパッケージ等との接着性が弱いことが課題とされるが、密着性が高いシリコーン系材料として、特に、以下の特徴〔1〕〜〔3〕のうち1つ以上を有する縮合型シリコーン系材料が好ましい。
Of the condensed silicone materials, particularly preferred materials will be described below.
Silicone-based materials generally have a problem of poor adhesion to semiconductor light-emitting elements, substrates on which the elements are arranged, packages, and the like, but as silicone-based materials having high adhesion, the following features [1] to A condensation type silicone material having one or more of [3] is preferred.

〔1〕ケイ素含有率が20重量%以上である。
〔2〕後に詳述する方法によって測定した固体Si−核磁気共鳴(NMR)スペクトルにおいて、下記(a)及び/又は(b)のSiに由来するピークを少なくとも1つ有する。
(a)ピークトップの位置がテトラメトキシシランを基準としてケミカルシフト−40ppm以上、0ppm以下の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上、3.0ppm以下であるピーク。
(b)ピークトップの位置がテトラメトキシシランを基準としてケミカルシフト−80ppm以上、−40ppm未満の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上5.0ppm以下であるピーク。
〔3〕シラノール含有率が0.1重量%以上、10重量%以下である。
[1] The silicon content is 20% by weight or more.
[2] The solid Si-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum measured by the method described in detail later has at least one peak derived from Si in the following (a) and / or (b).
(A) A peak whose peak top position is in a region where the chemical shift is −40 ppm or more and 0 ppm or less with respect to tetramethoxysilane, and the half width of the peak is 0.3 ppm or more and 3.0 ppm or less.
(B) A peak whose peak top position is in a region where the chemical shift is −80 ppm or more and less than −40 ppm with respect to tetramethoxysilane, and the half width of the peak is 0.3 ppm or more and 5.0 ppm or less.
[3] The silanol content is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less.

本発明においては、上記の特徴〔1〕〜〔3〕のうち、特徴〔1〕を有するシリコーン系材料が好ましく、上記の特徴〔1〕及び〔2〕を有するシリコーン系材料がより好ましく、上記の特徴〔1〕〜〔3〕を全て有するシリコーン系材料が特に好ましい。
以下、上記の特徴〔1〕〜〔3〕について説明する。
In the present invention, among the above features [1] to [3], a silicone material having the feature [1] is preferable, a silicone material having the above features [1] and [2] is more preferable, Particularly preferred are silicone materials having all the features [1] to [3].
Hereinafter, the above features [1] to [3] will be described.

[3−2−1.特徴〔1〕(ケイ素含有率)]
本発明に好適なシリコーン系材料のケイ素含有率は、通常20重量%以上であるが、中でも25重量%以上が好ましく、30重量%以上がより好ましい。一方、上限としては、SiOのみからなるガラスのケイ素含有率が47重量%であるという理由から、通常47重量%以下の範囲である。
[3-2-1. Feature [1] (silicon content)]
The silicon content of the silicone material suitable for the present invention is usually 20% by weight or more, preferably 25% by weight or more, and more preferably 30% by weight or more. On the other hand, the upper limit is usually in the range of 47% by weight or less because the silicon content of the glass composed solely of SiO 2 is 47% by weight.

なお、シリコーン系材料のケイ素含有率は、例えば以下の方法を用いて誘導結合高周波プラズマ分光(inductively coupled plasma spectrometry:以下適宜「ICP」と略する。)分析を行ない、その結果に基づいて算出することができる。   Note that the silicon content of the silicone-based material is calculated based on the results obtained by performing inductively coupled plasma spectroscopy (hereinafter abbreviated as “ICP” as appropriate), for example, using the following method. be able to.

{ケイ素含有率の測定}
シリコーン系材料を白金るつぼ中にて大気中、450℃で1時間、次いで750℃で1時間、950℃で1.5時間保持して焼成し、炭素成分を除去した後、得られた残渣少量に10倍量以上の炭酸ナトリウムを加えてバーナー加熱し溶融させ、これを冷却して脱塩水を加え、更に塩酸にてpHを中性程度に調整しつつケイ素として数ppm程度になるよう定容し、ICP分析を行なう。
{Measurement of silicon content}
Silicone material is baked in a platinum crucible in the air at 450 ° C. for 1 hour, then at 750 ° C. for 1 hour, and at 950 ° C. for 1.5 hours to remove the carbon component, and then a small amount of residue is obtained. Add more than 10 times the amount of sodium carbonate and heat with a burner to melt, cool this, add demineralized water, and adjust the pH to neutral with hydrochloric acid to a few ppm as silicon. ICP analysis is performed.

[3−2−2.特徴〔2〕(固体Si−NMRスペクトル)]
本発明に好適なシリコーン系材料の固体Si−NMRスペクトルを測定すると、有機基の炭素原子が直接結合したケイ素原子に由来する前記(a)及び/又は(b)のピーク領域に少なくとも1本、好ましくは複数本のピークが観測される。
[3-2-2. Feature [2] (Solid Si-NMR Spectrum)]
When a solid Si-NMR spectrum of a silicone-based material suitable for the present invention is measured, at least one peak in the peak region of (a) and / or (b) derived from a silicon atom to which a carbon atom of an organic group is directly bonded, Preferably, a plurality of peaks are observed.

ケミカルシフト毎に整理すると、本発明に好適なシリコーン系材料において、(a)に記載のピークの半値幅は、分子運動の拘束が小さいために、全般に後述の(b)に記載のピークの場合より小さく、通常3.0ppm以下、好ましくは2.0ppm以下、また、通常0.3ppm以上の範囲である。
一方、(b)に記載のピークの半値幅は、通常5.0ppm以下、好ましくは4.0ppm以下、また、通常0.3ppm以上、好ましくは0.4ppm以上の範囲である。
When arranged for each chemical shift, in the silicone-based material suitable for the present invention, the half width of the peak described in (a) is generally less than the peak described in (b) described later because molecular motion is less restricted. It is smaller than the case, usually in the range of 3.0 ppm or less, preferably 2.0 ppm or less, and usually 0.3 ppm or more.
On the other hand, the full width at half maximum of the peak described in (b) is usually 5.0 ppm or less, preferably 4.0 ppm or less, and usually 0.3 ppm or more, preferably 0.4 ppm or more.

上記のケミカルシフト領域において観測されるピークの半値幅が大き過ぎると、分子運動の拘束が大きくひずみの大きな状態となり、クラックが発生し易く、耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる場合がある。例えば、四官能シランを多用した場合や、乾燥工程において急速な乾燥を行ない大きな内部応力を蓄えた状態などにおいて、半値幅範囲が上記の範囲より大きくなる。   If the half-value width of the peak observed in the chemical shift region is too large, the molecular motion is constrained and the strain becomes large, cracks are likely to occur, and the member may be inferior in heat resistance and weather resistance. For example, in the case where a large amount of tetrafunctional silane is used, or in the state where rapid drying is performed in the drying process and a large internal stress is stored, the full width at half maximum is larger than the above range.

また、ピークの半値幅が小さ過ぎると、その環境にあるSi原子はシロキサン架橋に関わらないことになり、三官能シランが未架橋状態で残留する例など、シロキサン結合主体で形成される物質より耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる場合がある。
但し、大量の有機成分中に少量のSi成分が含まれるシリコーン系材料においては、−80ppm以上に上述の半値幅範囲のピークが認められても、良好な耐熱・耐光性及び塗布性能は得られない場合がある。
In addition, if the half width of the peak is too small, Si atoms in the environment will not be involved in siloxane crosslinking, and heat resistance is higher than that of substances formed mainly from siloxane bonds, such as cases where trifunctional silane remains in an uncrosslinked state. -It may be a member inferior in weather resistance.
However, in a silicone material containing a small amount of Si component in a large amount of organic component, good heat resistance / light resistance and coating performance can be obtained even if the peak of the above-mentioned half width range is observed at -80 ppm or more. There may not be.

本発明に好適なシリコーン系材料のケミカルシフトの値は、例えば以下の方法を用いて固体Si−NMR測定を行ない、その結果に基づいて算出することができる。また、測定データの解析(半値幅やシラノール量解析)は、例えばガウス関数やローレンツ関数を使用した波形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法で行なう。   The chemical shift value of the silicone material suitable for the present invention can be calculated based on the results of solid Si-NMR measurement using the following method, for example. In addition, analysis of measurement data (half-width or silanol amount analysis) is performed by a method of dividing and extracting each peak by, for example, waveform separation analysis using a Gaussian function or a Lorentz function.

{固体Si−NMRスペクトル測定及びシラノール含有率の算出}
シリコーン系材料について固体Si−NMRスペクトルを行なう場合、以下の条件で固体Si−NMRスペクトル測定及び波形分離解析を行なう。また、得られた波形データより、シリコーン系材料について、各々のピークの半値幅を求める。また、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率(%)を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することによりシラノール含有率を求める。
{Solid Si-NMR spectrum measurement and silanol content calculation}
When performing a solid Si-NMR spectrum about a silicone type material, a solid Si-NMR spectrum measurement and waveform separation analysis are performed on condition of the following. Further, from the obtained waveform data, the half width of each peak is determined for the silicone material. Also, from the ratio of the peak area derived from silanol to the total peak area, the ratio (%) of silicon atoms that are silanols in all silicon atoms is obtained, and the silanol content is determined by comparing with the silicon content analyzed separately. Ask.

{装置条件}
装置:Chemagnetics社 Infinity CMX−400 核磁気共鳴分光装置
29Si共鳴周波数:79.436MHz
プローブ:7.5mmφCP/MAS用プローブ
測定温度:室温
試料回転数:4kHz
測定法:シングルパルス法
Hデカップリング周波数:50kHz
29Siフリップ角:90゜
29Si90゜パルス幅:5.0μs
繰り返し時間:600s
積算回数:128回
観測幅:30kHz
ブロードニングファクター:20Hz
基準試料:テトラメトキシシラン
{Device conditions}
Apparatus: Chemmagnetics Infinity CMX-400 Nuclear magnetic resonance spectrometer
29 Si resonance frequency: 79.436 MHz
Probe: 7.5 mmφ CP / MAS probe Measurement temperature: room temperature Sample rotation speed: 4 kHz
Measurement method: Single pulse method
1 H decoupling frequency: 50 kHz
29 Si flip angle: 90 °
29 Si 90 ° pulse width: 5.0μs
Repeat time: 600s
Integration count: 128 Observation width: 30 kHz
Broadening factor: 20Hz
Reference sample: Tetramethoxysilane

シリコーン系材料については、512ポイントを測定データとして取り込み、8192ポイントにゼロフィリングしてフーリエ変換する。   For silicone-based materials, 512 points are taken as measurement data, zero-filled to 8192 points, and Fourier transformed.

{波形分離解析法}
フーリエ変換後のスペクトルの各ピークについてローレンツ波形及びガウス波形或いは両者の混合により作成したピーク形状の中心位置、高さ、半値幅を可変パラメータとして、非線形最小二乗法により最適化計算を行なう。
なお、ピークの同定は、AIChE Journal, 44(5), p.1141, 1998年等を参考にする。
{Waveform separation analysis method}
For each peak of the spectrum after Fourier transform, optimization calculation is performed by a non-linear least square method with the center position, height, and half width of the peak shape created by Lorentz waveform and Gaussian waveform or a mixture of both as variable parameters.
In addition, the identification of a peak is AIChE Journal, 44 (5), p. Refer to 1141, 1998, etc.

[3−2−3.特徴〔3〕(シラノール含有率)]
本発明に好適なシリコーン系材料は、シラノール含有率が、通常0.1重量%以上、好ましくは0.3重量%以上、また、通常10重量%以下、好ましくは8重量%以下、更に好ましくは5重量%以下の範囲である。シラノール含有率を低くすることにより、シラノール系材料は経時変化が少なく、長期の性能安定性に優れ、吸湿・透湿性何れも低い優れた性能を有する。但し、シラノールが全く含まれない部材は密着性に劣るため、シラノール含有率に上記のごとく最適な範囲が存在する。
[3-2-3. Feature [3] (silanol content)]
The silicone material suitable for the present invention has a silanol content of usually 0.1% by weight or more, preferably 0.3% by weight or more, and usually 10% by weight or less, preferably 8% by weight or less, more preferably The range is 5% by weight or less. By reducing the silanol content, the silanol-based material has excellent performance with little change over time, excellent long-term performance stability, and low moisture absorption and moisture permeability. However, since a member containing no silanol is inferior in adhesion, there exists an optimum range for the silanol content as described above.

なお、シリコーン系材料のシラノール含有率は、例えば上記[3−2−2.特徴〔2〕(固体Si−NMRスペクトル)]の{固体Si−NMRスペクトル測定及びシラノール含有率の算出}の項において説明した方法を用いて固体Si−NMRスペクトル測定を行ない、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率(%)を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することにより算出することができる。   The silanol content of the silicone material is, for example, the above [3-2-2. The solid Si-NMR spectrum was measured using the method described in the section of {Characteristic [2] (Solid Si-NMR spectrum)] {Measurement of solid Si-NMR spectrum and calculation of silanol content}. It can be calculated by obtaining the ratio (%) of silicon atoms that are silanols in all silicon atoms from the ratio of the peak area derived from and comparing with the silicon content analyzed separately.

また、本発明に好適なシリコーン系材料は、適当量のシラノールを含有しているため、通常は、デバイス表面に存在する極性部分にシラノールが水素結合し、密着性が発現する。極性部分としては、例えば、水酸基やメタロキサン結合の酸素等が挙げられる。   In addition, since the silicone-based material suitable for the present invention contains an appropriate amount of silanol, the silanol usually bonds with hydrogen at the polar portion present on the device surface, thereby exhibiting adhesion. Examples of the polar part include a hydroxyl group and a metalloxane-bonded oxygen.

また、本発明に好適なシリコーン系材料は、通常、適当な触媒の存在下で加熱することにより、デバイス表面の水酸基との間に脱水縮合による共有結合を形成し、更に強固な密着性を発現することができる。   In addition, the silicone material suitable for the present invention is usually heated in the presence of an appropriate catalyst to form a covalent bond by dehydration condensation with the hydroxyl group on the device surface, thereby exhibiting stronger adhesion. can do.

一方、シラノールが多過ぎると、系内が増粘して塗布が困難になったり、活性が高くなり加熱により軽沸分が揮発する前に固化したりすることによって、発泡や内部応力の増大が生じ、クラックなどを誘起する場合がある。   On the other hand, if there is too much silanol, the inside of the system will thicken and it will be difficult to apply, or it will become more active and solidify before the light-boiling components volatilize by heating, leading to increased foaming and internal stress. It may occur and induce cracks.

[3−3.液体媒体の含有率]
液体媒体の含有率は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の蛍光体含有組成物全体に対して、通常50重量%以上、好ましくは75重量%以上であり、通常99重量%以下、好ましくは95重量%以下である。液体媒体の量が多い場合には特段の問題は起こらないが、半導体発光装置とした場合に所望の色度座標、演色指数、発光効率等を得るには、通常、上記のような配合比率で液体媒体を用いることが望ましい。一方、液体媒体が少な過ぎると流動性がなく取り扱い難くなる可能性がある。
[3-3. Content of liquid medium]
The content of the liquid medium is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 50% by weight or more, preferably 75% by weight or more, based on the entire phosphor-containing composition of the present invention. It is 99 weight% or less, Preferably it is 95 weight% or less. When the amount of the liquid medium is large, no particular problem occurs. However, in order to obtain a desired chromaticity coordinate, color rendering index, luminous efficiency, etc. in the case of a semiconductor light emitting device, it is usually at a blending ratio as described above. It is desirable to use a liquid medium. On the other hand, if there is too little liquid medium, there is a possibility that it will be difficult to handle due to lack of fluidity.

液体媒体は、本発明の蛍光体含有組成物において、主にバインダーとしての役割を有する。液体媒体は、一種のみを用いてもよいが、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。例えば、耐熱性や耐光性等を目的として珪素含有化合物を使用する場合は、当該珪素含有化合物の耐久性を損なわない程度に、エポキシ樹脂など他の熱硬化性樹脂を含有してもよい。この場合、他の熱硬化性樹脂の含有量は、バインダーである液体媒体全量に対して通常25重量%以下、好ましくは10重量%以下とすることが望ましい。   The liquid medium mainly has a role as a binder in the phosphor-containing composition of the present invention. Only one type of liquid medium may be used, but two or more types may be used in any combination and ratio. For example, when a silicon-containing compound is used for the purpose of heat resistance, light resistance, etc., other thermosetting resins such as an epoxy resin may be contained to the extent that the durability of the silicon-containing compound is not impaired. In this case, the content of the other thermosetting resin is usually 25% by weight or less, preferably 10% by weight or less based on the total amount of the liquid medium as the binder.

[3−4.その他の成分]
なお、本発明の蛍光体含有組成物には、本発明の効果を著しく損なわない限り、蛍光体及び液体媒体以外に、その他の成分を含有させてもよい。また、その他の成分は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
[3-4. Other ingredients]
The phosphor-containing composition of the present invention may contain other components in addition to the phosphor and the liquid medium as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Moreover, only 1 type may be used for another component and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[3−5.蛍光体含有組成物の利点]
本発明の蛍光体含有組成物によれば、本発明の蛍光体を所望の位置に容易に固定できる。例えば、本発明の蛍光体含有組成物を発光装置の製造に用いる場合、本発明の蛍光体含有組成物を所望の位置に成形し、液体媒体を硬化させれば、当該液体媒体で本発明の蛍光体を封止することができ、所望の位置に本発明の蛍光体を容易に固定することが可能となる。
[3-5. Advantages of phosphor-containing composition]
According to the phosphor-containing composition of the present invention, the phosphor of the present invention can be easily fixed at a desired position. For example, when the phosphor-containing composition of the present invention is used in the production of a light-emitting device, the phosphor-containing composition of the present invention is molded at a desired position and the liquid medium is cured. The phosphor can be sealed, and the phosphor of the present invention can be easily fixed at a desired position.

[4.発光装置]
本発明の発光装置(以下、適宜「発光装置」という)は、第1の発光体(励起光源)と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを有する発光装置であって、該第2の発光体として本発明の蛍光体を1種以上、第1の蛍光体として含有するものである。
[4. Light emitting device]
The light-emitting device of the present invention (hereinafter referred to as “light-emitting device” as appropriate) includes a first light-emitting body (excitation light source), and a second light-emitting body that emits visible light when irradiated with light from the first light-emitting body. A light-emitting device having at least one of the phosphors of the present invention as the first phosphor.

本発明の発光装置は、具体的には、第1の発光体として後述するような励起光源を用い、第2の発光体として使用する蛍光体の種類や使用割合を調整し、公知の装置構成を任意にとることにより、任意の色に発光する発光装置を製造することができる。
例えば、青色光を発する励起光源と緑色の蛍光を発する蛍光体(緑色蛍光体)と橙色ないし赤色の蛍光を発する蛍光体(橙色ないし赤色蛍光体)とを組み合わせれば、白色発光装置を製造することができる。この場合の発光色は、本発明の蛍光体や組み合わせる蛍光体の発光波長を調整することにより、好みの発光色にすることができるが、例えば、いわゆる擬似白色(例えば、青色LEDと黄色蛍光体を組み合わせた発光装置の発光色)の発光スペクトルと類似した発光スペクトルを得ることもできる。更に、この白色発光装置に赤色の蛍光を発する蛍光体(赤色蛍光体)を組み合わせれば、赤色の演色性に極めて優れた発光装置や電球色(暖かみのある白色)に発光する発光装置を実現することができる。また、近紫外光を発する励起光源に、青色の蛍光を発する蛍光体(青色蛍光体)、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせても、白色発光装置を製造することができる。
Specifically, the light-emitting device of the present invention uses an excitation light source as will be described later as the first light emitter, adjusts the type and proportion of the phosphor used as the second light emitter, and is a known device configuration By arbitrarily taking, a light emitting device that emits light in any color can be manufactured.
For example, a white light emitting device is manufactured by combining an excitation light source that emits blue light, a phosphor that emits green fluorescence (green phosphor), and a phosphor that emits orange or red fluorescence (orange or red phosphor). be able to. The emission color in this case can be changed to a desired emission color by adjusting the emission wavelength of the phosphor of the present invention or the phosphor to be combined. For example, so-called pseudo white (for example, blue LED and yellow phosphor) An emission spectrum similar to the emission spectrum of the emission color of the light-emitting device combining the above can also be obtained. Furthermore, combining this white light-emitting device with a phosphor that emits red fluorescence (red phosphor) realizes a light-emitting device that excels in red color rendering and a light-emitting device that emits light bulb color (warm white). can do. Also, a white light emitting device can be manufactured by combining an excitation light source that emits near-ultraviolet light with a phosphor that emits blue fluorescence (blue phosphor), a green phosphor, and a red phosphor.

ここで、該白色発光装置の白色とは、JIS Z 8701により規定された、(黄みの)白、(緑みの)白、(青みの)白、(紫みの)白及び白の全てを含む意であり、このうち好ましくは白である。   Here, the white color of the white light emitting device means all of (yellowish) white, (greenish) white, (blueish) white, (purple) white and white defined by JIS Z 8701 Of these, white is preferred.

またさらに、必要に応じて、黄色蛍光体(黄色の蛍光を発する蛍光体)、青色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体、他種の緑色蛍光体等を組み合わせて、蛍光体の種類や使用割合を調整し、任意の色に発光する発光装置を製造することもできる。
本発明の蛍光体は、何れか一種のみを使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Furthermore, if necessary, yellow phosphors (phosphors that emit yellow fluorescence), blue phosphors, orange to red phosphors, other types of green phosphors, etc. It is also possible to manufacture a light emitting device that adjusts and emits light in an arbitrary color.
Only one kind of the phosphor of the present invention may be used, or two or more kinds may be used in any combination and ratio.

本発明の発光装置の発光スペクトルにおける緑色領域の発光ピークとしては、具体的には、好ましくは515nm〜535nmの波長範囲に発光ピークを有するものが挙げられ、赤色領域の発光ピークとしては580nm〜680nmの波長範囲に発光ピークを有するものが好ましく、青色領域の発光ピークとしては430nm〜480nmの波長範囲に発光ピークを有するものが好ましく、黄色領域の発光ピークとしては540nm〜580nmの波長範囲に発光ピークを有するものが好ましい。   Specifically, the emission peak of the green region in the emission spectrum of the light emitting device of the present invention preferably has an emission peak in the wavelength range of 515 nm to 535 nm, and the emission peak of the red region is 580 nm to 680 nm. Having a light emission peak in the wavelength range of blue, a light emission peak in the blue region having a light emission peak in the wavelength range of 430 nm to 480 nm, and a light emission peak in the yellow region having a light emission peak in the wavelength range of 540 nm to 580 nm. Those having the following are preferred.

なお、発光装置の発光スペクトルは、気温25±1℃に保たれた室内において、オーシャン オプティクス社製の色・照度測定ソフトウェア及びUSB2000シリーズ分光器(積分球仕様)を用いて20mA通電して測定を行うことができる。この発光スペクトルの380nm〜780nmの波長領域のデータから、JIS Z8701で規定されるXYZ表色系における色度座標として色度値(x,y,z)を算出できる。この場合、x+y+z=1の関係式が成立する。本明細書においては、前記XYZ表色系をXY表色系と称している場合があり、通常(x,y)で表記している。   Note that the emission spectrum of the light emitting device is measured by energizing 20 mA with a color / illuminance measurement software and USB2000 series spectroscope (integral sphere specification) manufactured by Ocean Optics in a room maintained at a temperature of 25 ± 1 ° C. It can be carried out. Chromaticity values (x, y, z) can be calculated as chromaticity coordinates in the XYZ color system defined by JIS Z8701 from data in the wavelength region of 380 nm to 780 nm of the emission spectrum. In this case, the relational expression x + y + z = 1 holds. In the present specification, the XYZ color system may be referred to as an XY color system, and is usually expressed as (x, y).

また、発光効率は、前述のような発光装置を用いた発光スペクトル測定の結果から全光束を求め、そのルーメン(lm)値を消費電力(W)で割ることにより求められる。消費電力は、20mAを通電した状態で、Fluke社のTrue RMS Multimeters Model 187&189を用いて電圧を測定し、電流値と電圧値の積で求められる。
また、本発明の発光装置は平均演色評価数(Ra)及び特殊演色評価数R9が、通常80以上のものであり、好ましくは90以上、より好ましくは95以上のものである。
本発明の蛍光体として、励起光源からの光の照射下において、緑色領域の蛍光を発する蛍光体(以下「本発明の緑色蛍光体」と言う場合がある。)を使用する場合には、本発明の発光装置は、近紫外から青色領域までの発光を有する励起光源(第1の発光体)に対して高い発光効率を示し、更には、液晶ディスプレイ用光源等の白色発光装置に使用した場合にディスプレイの色再現範囲が広くなるという点で、優れた発光装置となる。
The luminous efficiency is obtained by obtaining the total luminous flux from the result of the emission spectrum measurement using the light emitting device as described above, and dividing the lumen (lm) value by the power consumption (W). The power consumption is obtained by measuring a voltage using a True RMS Multimeters Model 187 & 189 manufactured by Fluke in a state in which 20 mA is energized, and obtaining the product of the current value and the voltage value.
The light emitting device of the present invention has an average color rendering index (Ra) and a special color rendering index R9 of usually 80 or more, preferably 90 or more, more preferably 95 or more.
When the phosphor of the present invention is a phosphor that emits fluorescence in the green region under the irradiation of light from an excitation light source (hereinafter sometimes referred to as “the green phosphor of the present invention”), The light-emitting device of the invention exhibits high luminous efficiency with respect to an excitation light source (first light emitter) that emits light from the near ultraviolet to the blue region, and further, when used in a white light-emitting device such as a light source for a liquid crystal display In addition, the light emitting device is excellent in that the color reproduction range of the display is widened.

また、本発明の緑色蛍光体は、発光装置に用いる場合には、その発光色のJIS Z8701に基づくCIE色度座標x及びyの値は、以下の規定を満たすことが望ましい。即ち、本発明の緑色蛍光体のCIE色度座標xの値は、通常0.100以上、好ましくは0.150以上、より好ましくは0.200以上であり、また、通常0.400以下、好ましくは0.380以下、より好ましくは0.360以下の範囲であることが望ましい。さらに、本発明の緑色蛍光体のCIE色度座標yの値は、通常0.480以上、好ましくは0.490以上、より好ましくは0.495以上であり、また、通常0.670以下、好ましくは0.660以下、より好ましくは0.655以下の範囲であることが望ましい。CIE色度座標x及びyの値が上述の範囲を満たすことにより、白色光合成時に色再現範囲が広くなるという利点が得られる。   Further, when the green phosphor of the present invention is used in a light emitting device, it is desirable that the CIE chromaticity coordinates x and y based on JIS Z8701 of the emission color satisfy the following regulations. That is, the value of the CIE chromaticity coordinate x of the green phosphor of the present invention is usually 0.100 or more, preferably 0.150 or more, more preferably 0.200 or more, and usually 0.400 or less, preferably Is preferably in the range of 0.380 or less, more preferably 0.360 or less. Further, the CIE chromaticity coordinate y of the green phosphor of the present invention is usually 0.480 or more, preferably 0.490 or more, more preferably 0.495 or more, and usually 0.670 or less, preferably Is preferably in the range of 0.660 or less, more preferably 0.655 or less. When the values of the CIE chromaticity coordinates x and y satisfy the above-described range, there is an advantage that the color reproduction range is widened during white light synthesis.

また、本発明の緑色蛍光体は、発光装置に用いる場合には、その重量メジアン径は、通常0.01μm以上、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上、更に好ましくは10μm以上であり、また、通常100μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下の範囲であることが好ましい。重量メジアン径が小さ過ぎると、輝度が低下し、蛍光体粒子が凝集してしまう傾向がある。一方、重量メジアン径が大き過ぎると、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞が生じる傾向がある。   When the green phosphor of the present invention is used in a light emitting device, its weight median diameter is usually 0.01 μm or more, preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and further preferably 10 μm or more. Usually, it is preferably 100 μm or less, preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less. When the weight median diameter is too small, the luminance is lowered and the phosphor particles tend to aggregate. On the other hand, if the weight median diameter is too large, there is a tendency for coating unevenness and blockage of the dispenser to occur.

なお、蛍光体の発光スペクトル、色度座標値、その他の各物性値の測定方法としては、[2−2.蛍光体の特性]の項で記載したのと同様の方法を用いることができる。   In addition, as a measuring method of the emission spectrum of a fluorescent substance, chromaticity coordinate value, and each other physical property value, [2-2. A method similar to that described in the section “Characteristics of phosphor” can be used.

また、本発明の発光装置に用いられる本発明の緑色蛍光体の好ましい具体例としては、前述の[2.蛍光体]の項に記載した本発明の蛍光体や、後述の[実施例]の項の各実施例に用いた蛍光体が挙げられる。   Moreover, as a preferable specific example of the green phosphor of the present invention used in the light emitting device of the present invention, [2. Examples thereof include the phosphor of the present invention described in the section of “Phosphor” and the phosphor used in each example of the section of “Examples” described later.

なお、発光装置の発光スペクトルは、気温25±1℃に保たれた室内において、オーシャン オプティクス社製の色・照度測定ソフトウェア及びUSB2000シリーズ分光器(積分球仕様)を用いて20mA通電して測定を行なうことができる。この発光スペクトルの380nm〜780nmの波長領域のデータから、JIS Z8701で規定されるXYZ表色系における色度座標として色度値(x,y,z)を算出できる。この場合、x+y+z=1の関係式が成立する。本明細書においては、前記XYZ表色系をXY表色系と称している場合があり、通常(x,y)で表記している。   The emission spectrum of the light-emitting device is measured by energizing 20 mA with a color / illuminance measurement software and USB2000 series spectroscope (integral sphere specification) manufactured by Ocean Optics in a room maintained at a temperature of 25 ± 1 ° C. Can be done. Chromaticity values (x, y, z) can be calculated as chromaticity coordinates in the XYZ color system defined by JIS Z8701 from data in the wavelength region of 380 nm to 780 nm of the emission spectrum. In this case, the relational expression x + y + z = 1 holds. In the present specification, the XYZ color system may be referred to as an XY color system, and is usually expressed as (x, y).

本発明の発光装置は、特に白色発光装置とした場合、そのNTSC比が高いという特徴もある。具体的には、本発明の発光装置のNTSC比(%)は、通常70以上、好ましくは72以上、より好ましくは74以上である。また、NTSC比は、数値が高ければ高いほうが好ましいが、理論的には150以下となるものである。   The light-emitting device of the present invention is also characterized by a high NTSC ratio, particularly when a white light-emitting device is used. Specifically, the NTSC ratio (%) of the light emitting device of the present invention is usually 70 or more, preferably 72 or more, more preferably 74 or more. The NTSC ratio is preferably as high as possible, but theoretically it is 150 or less.

なお、NTSC比の測定方法は以下の通りである。
日本のカラーTVの標準であるNTSC方式では、基準となるR、G、B色度点を、CIE色度座標上のポイント(x,y)で次のように規定している。
R(0.67,0.33)、G(0.21,0.71)、B(0.14,0.08)
このRGBの3点で形成される三角形の面積を100とした時、求めるディスプレイのR、G及びBで形成される三角形の面積、具体的には求めるディスプレイで単色RGBを発光させて色度(x,y)を測定し、CIE色度図上にプロットして得られる三角形の面積をNTSCの標準三角形の面積で割った値に100を掛けた値をNTSC比(%)と定義する。
In addition, the measuring method of NTSC ratio is as follows.
In the NTSC system, which is the standard of Japanese color TV, the standard R, G, B chromaticity points are defined as follows by the point (x, y) on the CIE chromaticity coordinates.
R (0.67, 0.33), G (0.21, 0.71), B (0.14, 0.08)
When the area of the triangle formed by the three RGB points is 100, the area of the triangle formed by R, G, and B of the display to be obtained, specifically, the display is made to emit monochromatic RGB and the chromaticity ( x, y) is measured, and a value obtained by dividing the area of the triangle obtained by plotting on the CIE chromaticity diagram by the area of the NTSC standard triangle is defined as NTSC ratio (%).

[4−1.発光装置の構成(発光体)]
(第1の発光体)
本発明の発光装置における第1の発光体は、後述する第2の発光体を励起する光を発光するものである。
[4-1. Configuration of Light Emitting Device (Light Emitter)]
(First luminous body)
The 1st light-emitting body in the light-emitting device of this invention light-emits the light which excites the 2nd light-emitting body mentioned later.

第1の発光体の発光波長は、後述する第2の発光体の吸収波長と重複するものであれば、特に制限されず、幅広い発光波長領域の発光体を使用することができる。通常は、紫外領域から青色領域までの発光波長を有する発光体が使用され、近紫外領域から青色領域までの発光波長を有する発光体を使用することが特に好ましい。   The light emission wavelength of the first light emitter is not particularly limited as long as it overlaps with the absorption wavelength of the second light emitter described later, and a light emitter having a wide light emission wavelength region can be used. Usually, an illuminant having an emission wavelength from the ultraviolet region to the blue region is used, and it is particularly preferable to use an illuminant having an emission wavelength from the near ultraviolet region to the blue region.

第1の発光体の発光ピーク波長の具体的数値としては、通常200nm以上が望ましい。このうち、近紫外光を励起光として用いる場合には、通常300nm以上、好ましくは330nm以上、より好ましくは360nm以上が望ましく、また、通常420nm以下のピーク発光波長を有する発光体を使用することが望ましい。また、青色光を励起光として用いる場合には、通常420nm以上、好ましくは430nm以上が望ましく、また、通常500nm以下、好ましくは480nm以下のピーク発光波長を有する発光体を使用することが望ましい。何れも、発光装置の色純度の観点からである。   As a specific numerical value of the emission peak wavelength of the first illuminant, 200 nm or more is usually desirable. Among these, when near-ultraviolet light is used as excitation light, it is usually 300 nm or more, preferably 330 nm or more, more preferably 360 nm or more, and a light emitter having a peak emission wavelength of usually 420 nm or less is used. desirable. When blue light is used as excitation light, it is usually 420 nm or more, preferably 430 nm or more, and it is desirable to use a light emitter having a peak emission wavelength of usually 500 nm or less, preferably 480 nm or less. Both are from the viewpoint of color purity of the light emitting device.

第1の発光体としては、一般的には半導体発光素子が用いられ、具体的には発光LEDや半導体レーザーダイオード(semiconductor laser diode。以下、適宜「LD」と略称する。)等が使用できる。その他、第1の発光体として使用できる発光体としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス発光素子、無機エレクトロルミネッセンス発光素子等が挙げられる。但し、第1の発光体として使用できるものは本明細書に例示されるものに限られない。   As the first light emitter, a semiconductor light emitting element is generally used, and specifically, a light emitting LED, a semiconductor laser diode (hereinafter abbreviated as “LD” as appropriate), or the like can be used. In addition, as a light-emitting body which can be used as a 1st light-emitting body, an organic electroluminescent light emitting element, an inorganic electroluminescent light emitting element, etc. are mentioned, for example. However, what can be used as a 1st light-emitting body is not restricted to what is illustrated by this specification.

中でも、第1の発光体としては、GaN系化合物半導体を使用したGaN系LEDやLDが好ましい。なぜなら、GaN系LEDやLDは、この領域の光を発するSiC系LED等に比し、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、前記蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。例えば、20mAの電流負荷に対し、通常GaN系LEDやLDはSiC系の100倍以上の発光強度を有する。GaN系LEDやLDにおいては、AlGaN発光層、GaN発光層又はInGaN発光層を有しているものが好ましい。GaN系LEDにおいては、それらの中でもInGaN発光層を有するものは発光強度が非常に強いので特に好ましく、GaN系LEDにおいては、InGaN層とGaN層の多重量子井戸構造のものが発光強度は非常に強いので特に好ましい。 Among these, as the first light emitter, a GaN LED or LD using a GaN compound semiconductor is preferable. This is because GaN-based LEDs and LDs have significantly higher light emission output and external quantum efficiency than SiC-based LEDs that emit light in this region, and are extremely bright with very low power when combined with the phosphor. This is because light emission can be obtained. For example, for a current load of 20 mA, GaN-based LEDs and LDs usually have a light emission intensity 100 times or more that of SiC-based. GaN-based LEDs and LDs preferably have an Al X Ga Y N light emitting layer, a GaN light emitting layer, or an In X Ga Y N light emitting layer. Among the GaN-based LEDs, those having an In X Ga Y N light-emitting layer are particularly preferable because the emission intensity is very strong. In the GaN-based LEDs, a multiple quantum well structure of an In X Ga Y N layer and a GaN layer Is particularly preferable because the emission intensity is very strong.

なお、上記においてX+Yの値は通常0.8〜1.2の範囲の値である。GaN系LEDにおいて、これら発光層にZnやSiをドープしたものやドーパント無しのものが発光特性を調節する上で好ましいものである。   In the above, the value of X + Y is usually a value in the range of 0.8 to 1.2. In the GaN-based LED, those in which the light emitting layer is doped with Zn or Si or those without a dopant are preferable for adjusting the light emission characteristics.

GaN系LEDはこれら発光層、p層、n層、電極、及び基板を基本構成要素としたものであり、発光層をn型とp型のAlGaN層、GaN層、又はInGaN層などでサンドイッチにしたヘテロ構造を有しているものが、発光効率が高くて好ましく、更にヘテロ構造を量子井戸構造にしたものが、発光効率が更に高いため、より好ましい。
なお、第1の発光体は、1個のみを用いてもよく、2個以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
A GaN-based LED has these light-emitting layer, p-layer, n-layer, electrode, and substrate as basic components, and the light-emitting layer is an n-type and p-type Al X Ga Y N layer, GaN layer, or In X Those having a heterostructure sandwiched between Ga Y N layers and the like are preferable because of high light emission efficiency, and those having a heterostructure having a quantum well structure are more preferable because of high light emission efficiency.
Note that only one first light emitter may be used, or two or more first light emitters may be used in any combination and ratio.

(第2の発光体)
本発明の発光装置における第2の発光体は、上述した第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する発光体であり、第1の蛍光体として前述の本発明の蛍光体(例えば、緑色蛍光体)を含有するとともに、その用途等に応じて適宜、後述する第2の蛍光体(赤色蛍光体、青色蛍光体、橙色蛍光体等)を含有する。また、例えば、第2の発光体は、第1及び第2の蛍光体を封止材料中に分散させて構成される。
(Second light emitter)
The second light emitter in the light emitting device of the present invention is a light emitter that emits visible light when irradiated with light from the first light emitter described above, and the phosphor of the present invention described above (for example, the first phosphor) (for example, , A green phosphor), and a second phosphor (a red phosphor, a blue phosphor, an orange phosphor, etc.), which will be described later, as appropriate depending on the application. Further, for example, the second light emitter is configured by dispersing the first and second phosphors in a sealing material.

上記第2の発光体中に用いられる、本発明の蛍光体以外の蛍光体の組成には特に制限はない。その例を挙げると、結晶母体となる、Y、YVO、ZnSiO、YAl12、SrSiO等に代表される金属酸化物、SrSi等に代表される金属窒化物、Ca(POCl等に代表されるリン酸塩及びZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物、YS、LaS等に代表される酸硫化物等にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンやAg、Cu、Au、Al、Mn、Sb等の金属のイオンを付活元素又は共付活元素として組み合わせたものが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular in the composition of fluorescent substance other than the fluorescent substance of this invention used in the said 2nd light-emitting body. For example, metal oxides represented by Y 2 O 3 , YVO 4 , Zn 2 SiO 4 , Y 3 Al 5 O 12 , Sr 2 SiO 4, etc., which will be the crystal matrix, Sr 2 Si 5 N 8 Metal nitrides typified by, etc., phosphates typified by Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl, and sulfides typified by ZnS, SrS, CaS, etc., Y 2 O 2 S, La 2 O 2 S Ions of rare earth metals such as Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ag, Cu, Au, Al, Mn, What combined the ion of metals, such as Sb, as an activator element or a coactivator element is mentioned.

結晶母体の好ましい例としては、例えば、(Zn,Cd)S、SrGa、SrS、ZnS等の硫化物;YS等の酸硫化物;(Y,Gd)Al12、YAlO、BaMgAl1017、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al1017、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al1017、BaAl1219、CeMgAl1119、(Ba,Sr,Mg)O・Al、BaAlSi、SrAl、SrAl1425、YAl12等のアルミン酸塩;YSiO、ZnSiO等の珪酸塩;SnO、Y等の酸化物;GdMgB10、(Y,Gd)BO等の硼酸塩;Ca10(PO(F,Cl)、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(POCl等のハロリン酸塩;Sr、(La,Ce)PO等のリン酸塩等を挙げることができる。 Preferred examples of the crystal matrix include sulfides such as (Zn, Cd) S, SrGa 2 S 4 , SrS, and ZnS; oxysulfides such as Y 2 O 2 S; (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 , YAlO 3 , BaMgAl 10 O 17 , (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 , (Ba, Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn) Al 10 O 17 , BaAl 12 O 19 , CeMgAl Aluminates such as 11 O 19 , (Ba, Sr, Mg) O.Al 2 O 3 , BaAl 2 Si 2 O 8 , SrAl 2 O 4 , Sr 4 Al 14 O 25 , Y 3 Al 5 O 12 ; Y Silicates such as 2 SiO 5 and Zn 2 SiO 4 ; Oxides such as SnO 2 and Y 2 O 3 ; Borates such as GdMgB 5 O 10 and (Y, Gd) BO 3 ; Ca 10 (PO 4 ) 6 ( F, Cl 2, (Sr, Ca, Ba , Mg) halophosphate such as 10 (PO 4) 6 Cl 2 ; can be exemplified Sr 2 P 2 O 7, the (La, Ce) phosphate PO 4, etc. etc. .

但し、上記の結晶母体、付活元素及び共付活元素は、元素組成には特に制限はなく、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた蛍光体は近紫外から可視領域の光を吸収して可視光を発するものであれば用いることが可能である。   However, the above-mentioned crystal matrix, activator element and coactivator element are not particularly limited in element composition, and can be partially replaced with elements of the same family, and the obtained phosphor is light in the near ultraviolet to visible region. Any material that absorbs and emits visible light can be used.

具体的には、蛍光体として以下に挙げるものを用いることが可能であるが、これらはあくまでも例示であり、本発明で使用できる蛍光体はこれらに限られるものではない。なお、以下の例示では、前述の通り、構造の一部のみが異なる蛍光体を、適宜省略して示している。   Specifically, the following phosphors can be used, but these are merely examples, and phosphors that can be used in the present invention are not limited to these. In the following examples, as described above, phosphors that differ only in part of the structure are omitted as appropriate.

(第1の蛍光体)
本発明の発光装置における第2の発光体は、第1の蛍光体として、少なくとも上述の本発明の蛍光体を含有する。本発明の蛍光体は、何れか1種を単独で使用してもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。本発明の蛍光体を用いることで、発光装置の発光効率を高めることが可能である。さらに、本発明の蛍光体の優れた特性を利用して、温度上昇に伴う発光効率の低下が少なく、高輝度で色再現範囲の広い発光装置を実現することができる。
(First phosphor)
The second light emitter in the light emitting device of the present invention contains at least the above-described phosphor of the present invention as the first phosphor. Any one of the phosphors of the present invention may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio. By using the phosphor of the present invention, the light emission efficiency of the light emitting device can be increased. Furthermore, by utilizing the excellent characteristics of the phosphor of the present invention, it is possible to realize a light-emitting device that has a low luminance efficiency with temperature rise, a high luminance, and a wide color reproduction range.

また、第1の蛍光体としては、本発明の蛍光体以外にも、本発明の蛍光体と同色の蛍光を発する蛍光体(同色併用蛍光体)を用いてもよい。例えば、本発明の蛍光体が緑色蛍光体の場合には、第1の蛍光体として、本発明の蛍光体と共に他種の緑色蛍光体を併用することができ、また、本発明の蛍光体が橙色ないし赤色蛍光体の場合には、第1の蛍光体として、本発明の蛍光体と共に他種の橙色ないし赤色蛍光体を併用することができ、また、本発明の蛍光体が青色蛍光体の場合には、第1の蛍光体として、本発明の蛍光体と共に他種の青色蛍光体を併用することができ、また、本発明の蛍光体が黄色蛍光体の場合には、第1の蛍光体として、本発明の蛍光体と共に他種の黄色蛍光体を併用することができる。
これらの蛍光体としては、本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを使用することができる。
In addition to the phosphor of the present invention, a phosphor that emits fluorescence of the same color as the phosphor of the present invention (same color combined phosphor) may be used as the first phosphor. For example, when the phosphor of the present invention is a green phosphor, another type of green phosphor can be used together with the phosphor of the present invention as the first phosphor. In the case of an orange or red phosphor, other types of orange or red phosphor can be used together with the phosphor of the present invention as the first phosphor, and the phosphor of the present invention is a blue phosphor. In this case, as the first phosphor, another type of blue phosphor can be used together with the phosphor of the present invention. When the phosphor of the present invention is a yellow phosphor, the first phosphor As the body, other types of yellow phosphors can be used in combination with the phosphor of the present invention.
Any phosphor can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.

(緑色蛍光体)
該緑色蛍光体としては、発光ピーク波長は、通常500nmより大きく、中でも510nm以上、さらには515nm以上であることが好ましく、また、通常550nm以下、中でも540nm以下、さらには535nm以下の範囲であることが好ましい。この発光ピーク波長λpが短過ぎると青味を帯びる傾向がある一方で、長過ぎると黄味を帯びる傾向があり、何れも緑色光としての特性が低下する可能性がある。
(Green phosphor)
As the green phosphor, the emission peak wavelength is usually larger than 500 nm, preferably 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually 550 nm or less, especially 540 nm or less, further 535 nm or less. Is preferred. If this emission peak wavelength λp is too short, it tends to be bluish, while if it is too long, it tends to be yellowish, and there is a possibility that the characteristics as green light will deteriorate.

また、緑色蛍光体の発光ピークの半値幅としては、通常40〜80nmの範囲である。
また、緑色蛍光体は、外部量子効率が、通常60%以上、好ましくは70%以上のものであり、重量メジアン径は通常1μm以上、好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10mμ以上であり、通常30μm以下、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。具体例を挙げると、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)Si:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、SrAl1425:Eu、(Ba,Sr,Ca)Al:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ba)AlSi:Eu、(Ba,Mg)SiO:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:Eu、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn)Si:Eu、(Ba,Ca,Sr,Mg)(Sc,Y,Lu,Gd)(Si,Ge)24:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、YSiO:Ce,Tb等のCe,Tb付活珪酸塩蛍光体、Sr−Sr:Eu等のEu付活硼酸リン酸塩蛍光体、SrSi−2SrCl:Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体、ZnSiO:Mn等のMn付活珪酸塩蛍光体、CeMgAl1119:Tb、YAl12:Tb等のTb付活アルミン酸塩蛍光体、Ca(SiO:Tb、LaGaSiO14:Tb等のTb付活珪酸塩蛍光体、(Sr,Ba,Ca)Ga:Eu,Tb,Sm等のEu,Tb,Sm付活チオガレート蛍光体、Y(Al,Ga)12:Ce、(Y,Ga,Tb,La,Sm,Pr,Lu)(Al,Ga)12:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、CaScSi12:Ce、Ca(Sc,Mg,Na,Li)Si12:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaSc:Ce等のCe付活酸化物蛍光体、Eu付活βサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、BaMgAl1017:Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、SrAl:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(La,Gd,Y)S:Tb等のTb付活酸硫化物蛍光体、LaPO:Ce,Tb等のCe,Tb付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al等の硫化物蛍光体、(Y,Ga,Lu,Sc,La)BO:Ce,Tb、NaGd:Ce,Tb、(Ba,Sr)(Ca,Mg,Zn)B:K,Ce,Tb等のCe,Tb付活硼酸塩蛍光体、CaMg(SiOCl:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In):Eu等のEu付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、(Ca,Sr)(Mg,Zn)(SiOCl:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体、MSi:Eu、MSi12:Eu(但し、Mはアルカリ土類金属元素を表わす。)等のEu付活酸窒化物蛍光体等を用いることも可能である。
In addition, the half-value width of the emission peak of the green phosphor is usually in the range of 40 to 80 nm.
The green phosphor has an external quantum efficiency of usually 60% or more, preferably 70% or more, and a weight median diameter is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 30 μm. Hereinafter, it is preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less. As a specific example, europium-activated alkaline earth silicon oxy represented by (Mg, Ca, Sr, Ba) Si 2 O 2 N 2 : Eu composed of fractured particles having a fractured surface and emitting green light. Nitride phosphor, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, (Ba, Sr, Ca) Al 2 O 4 : Eu-activated aluminate phosphor such as Eu, (Sr, Ba) Al 2 Si 2 O 8 : Eu, (Ba, Mg) 2 SiO 4: Eu, (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4: Eu, (Ba, Sr, Ca) 2 (Mg, Zn) Si 2 O 7: Eu, ( Ba, Ca, Sr, Mg) 9 (Sc, Y, Lu, Gd) 2 (Si, Ge) 6 O 24 : Eu-activated silicate phosphor such as Eu, Y 2 SiO 5 : Ce such as Ce and Tb , Tb-activated silicate phosphor, Sr 2 2 O 7 -Sr 2 B 2 O 5: Eu -activated borate phosphate phosphors such as Eu, Sr 2 Si 3 O 8 -2SrCl 2: Eu activated halo silicate phosphor such as Eu, Zn 2 SiO 4 : Mn activated silicate phosphor such as Mn, CeMgAl 11 O 19 : Tb, Y 3 Al 5 O 12 : Tb activated aluminate phosphor such as Tb, Ca 2 Y 8 (SiO 4 ) 6 O 2 : Tb, La 3 Ga 5 SiO 14 : Tb activated silicate phosphor such as Tb, (Sr, Ba, Ca) Ga 2 S 4 : Eu, Tb, Sm activated thiogallate phosphor such as Eu, Tb, Sm, Ce activated aluminate phosphors such as Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, (Y, Ga, Tb, La, Sm, Pr, Lu) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, Ca 3 ( c, Mg, Na, Li) 2 Si 3 O 12: Ce -activated silicate phosphor such as Ce, CaSc 2 O 4: Ce activated oxide phosphor such as Ce, with Eu such Eu-activated β-sialon Active oxynitride phosphors, BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn activated aluminate phosphors such as Eu and Mn, SrAl 2 O 4 : Eu activated aluminate phosphors such as Eu, (La, Gd, Y) 2 O 2 S: Tb-activated oxysulfide phosphor such as Tb, LaPO 4 : Ce, Tb-activated phosphate phosphor such as Ce, Tb, ZnS: Cu, Al, ZnS: Cu, Au, sulfide phosphor such as al, (Y, Ga, Lu , Sc, La) BO 3: Ce, Tb, Na 2 Gd 2 B 2 O 7: Ce, Tb, (Ba, Sr) 2 (Ca, Mg, Zn) B 2 O 6: K , Ce, Ce and Tb such, Tb-activated borate phosphor Ca 8 Mg (SiO 4) 4 Cl 2: Eu, Eu such as Mn, Mn-activated halo silicate phosphor, (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga, In) 2 S 4: with Eu such Eu Active thioaluminate phosphor, thiogallate phosphor, (Ca, Sr) 8 (Mg, Zn) (SiO 4 ) 4 Cl 2 : Eu, Mn activated halosilicate phosphor such as Eu, Mn, M 3 Si 6 O 9 N 4 : Eu, M 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu (where M represents an alkaline earth metal element). It is also possible to use Eu-activated oxynitride phosphors such as

また、緑色蛍光体としては、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体を用いることも可能である。
以上例示した緑色蛍光体は、何れか一種のみを使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
In addition, as the green phosphor, it is also possible to use a pyridine-phthalimide condensed derivative, a benzoxazinone-based, a quinazolinone-based, a coumarin-based, a quinophthalone-based, a nartaric imide-based fluorescent dye, or an organic phosphor such as a terbium complex. is there.
Any one of the green phosphors exemplified above may be used, or two or more may be used in any combination and ratio.

本発明の発光装置に使用される第1の緑色蛍光体の発光ピーク波長λ(nm)は、通常500nmより大きく、中でも510nm以上、更には515nm以上であり、また、通常550nm以下、中でも542nm以下、更には535nm以下の範囲であることが好ましい。この発光ピーク波長λが短過ぎると青味を帯びる傾向がある一方で、長過ぎると黄味を帯びる傾向があり、何れも緑色光としての特性が低下する場合がある。 The emission peak wavelength λ p (nm) of the first green phosphor used in the light emitting device of the present invention is usually larger than 500 nm, especially 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually 550 nm or less, especially 542 nm. In the following, it is further preferable that the thickness is in the range of 535 nm or less. While this emission peak wavelength lambda p is the color tends to be bluish green too short, tend to take on too long yellowish, both in some cases the characteristics of the green light decreases.

また、本発明の発光装置に使用される第1の緑色蛍光体は、上述の発光スペクトルにおける発光ピーク半値幅(full width at half maximum。以下適宜「FWHM」と略称する。)が、通常10nm以上、好ましくは20nm以上、より好ましくは25nm以上、さらに好ましくは40nm以上、また、通常85nm以下、好ましくは80nm以下、より好ましくは75nm以下、さらに好ましくは70nm以下の範囲であることが挙げられる。この半値幅FWHMが狭過ぎると発光強度が低下する場合があり、広過ぎると色純度が低下する場合がある。   In addition, the first green phosphor used in the light emitting device of the present invention generally has a full width at half maximum (hereinafter referred to as “FWHM” as appropriate) in the above-described emission spectrum of 10 nm or more. It is preferably 20 nm or more, more preferably 25 nm or more, further preferably 40 nm or more, and usually 85 nm or less, preferably 80 nm or less, more preferably 75 nm or less, and further preferably 70 nm or less. If the full width at half maximum FWHM is too narrow, the emission intensity may decrease, and if it is too wide, the color purity may decrease.

発明の発光装置に使用される第1の緑色蛍光体は、外部量子効率が、通常60%以上、好ましくは70%以上のものであり、重量メジアン径は通常1μm以上、好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10mμ以上であり、通常30μm以下、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。   The first green phosphor used in the light-emitting device of the invention has an external quantum efficiency of usually 60% or more, preferably 70% or more, and a weight median diameter is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more. The thickness is preferably 10 μm or more, usually 30 μm or less, preferably 20 μm or less, and more preferably 15 μm or less.

(橙色ないし赤色蛍光体)
第2の蛍光体として橙色ないし赤色蛍光体を使用する場合、当該橙色ないし赤色蛍光体は本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを使用することができる。この際、橙色ないし赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常570nm以上、好ましくは580nm以上、より好ましくは585nm以上、また、通常780nm以下、好ましくは700nm以下、より好ましくは680nm以下の波長範囲にあることが好適である。
(Orange to red phosphor)
When an orange or red phosphor is used as the second phosphor, any orange or red phosphor can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. At this time, the emission peak wavelength of the orange to red phosphor is usually in the wavelength range of 570 nm or more, preferably 580 nm or more, more preferably 585 nm or more, and usually 780 nm or less, preferably 700 nm or less, more preferably 680 nm or less. Is preferred.

このような橙色ないし赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)Si:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Y,La,Gd,Lu)S:Euで表わされるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体等が挙げられる。 Examples of such orange to red phosphors include europium composed of broken particles having a red fracture surface and emitting red region (Mg, Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu. The activated alkaline earth silicon nitride phosphor is composed of growing particles having a substantially spherical shape as a regular crystal growth shape, and emits light in the red region (Y, La, Gd, Lu) 2 O 2 S: Examples include europium activated rare earth oxychalcogenide phosphors represented by Eu.

更に、特開2004−300247号公報に記載された、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、W、及びMoよりなる群から選ばれる少なくも1種類の元素を含有する酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体であって、Al元素の一部又は全てがGa元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も、本発明において用いることができる。なお、これらは酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体である。   Furthermore, an oxynitride and / or an acid containing at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, W, and Mo described in JP-A No. 2004-300247 A phosphor containing a sulfide and containing an oxynitride having an alpha sialon structure in which a part or all of the Al element is substituted with a Ga element can also be used in the present invention. These are phosphors containing oxynitride and / or oxysulfide.

また、そのほか、橙色ないし赤色蛍光体としては、(La,Y)S:Eu等のEu付活酸硫化物蛍光体、Y(V,P)O:Eu、Y:Eu等のEu付活酸化物蛍光体、(Ba,Mg)SiO:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、LiW:Eu、LiW:Eu,Sm、Eu、Eu:Nb、Eu:Sm等のEu付活タングステン酸塩蛍光体、(Ca,Sr)S:Eu等のEu付活硫化物蛍光体、YAlO:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、Ca(SiO:Eu、LiY(SiO:Eu、(Sr,Ba,Ca)SiO:Eu、SrBaSiO:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、(Y,Gd)Al12:Ce、(Tb,Gd)Al12:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、(Mg,Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Eu等のEu付活酸化物、窒化物又は酸窒化物蛍光体、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Ce等のCe付活酸化物、窒化物又は酸窒化物蛍光体、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(POCl:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、BaMgSi:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)(Zn,Mg)Si:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn、KTiF:Mn等のMn4+付活蛍光体、Eu付活αサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La):Eu,Bi等のEu,Bi付活酸化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)S:Eu,Bi等のEu,Bi付活酸硫化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)VO:Eu,Bi等のEu,Bi付活バナジン酸塩蛍光体、SrY:Eu,Ce等のEu,Ce付活硫化物蛍光体、CaLa:Ce等のCe付活硫化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgP:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn):Eu,Mn等のEu,Mn付活リン酸塩蛍光体、(Y,Lu)WO:Eu,Mo等のEu,Mo付活タングステン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)Si:Eu,Ce(但し、x、y、zは、1以上の整数を表わす。)等のEu,Ce付活窒化物蛍光体、(Ca,Sr,Ba,Mg)10(PO(F,Cl,Br,OH):Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、((Y,Lu,Gd,Tb)1−x−yScCe(Ca,Mg)1−r(Mg,Zn)2+rSiz−qGe12+δ等のCe付活珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, examples of the orange to red phosphor include Eu-activated oxysulfide phosphors such as (La, Y) 2 O 2 S: Eu, Y (V, P) O 4 : Eu, Y 2 O 3 : Eu-activated oxide phosphors such as Eu, (Ba, Mg) 2 SiO 4 : Eu, Mn, (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4 : Eu, Mn-activated silicate fluorescence such as Eu, Mn Eu-activated tungstate such as LiW 2 O 8 : Eu, LiW 2 O 8 : Eu, Sm, Eu 2 W 2 O 9 , Eu 2 W 2 O 9 : Nb, Eu 2 W 2 O 9 : Sm Phosphor, Eu-activated sulfide phosphor such as (Ca, Sr) S: Eu, Eu-activated aluminate phosphor such as YAlO 3 : Eu, Ca 2 Y 8 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu, LiY 9 (SiO 4) 6 O 2: Eu, (Sr, Ba, Ca) 3 SiO 5: u, Sr 2 BaSiO 5: Eu-activated silicate phosphors such as Eu, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce, (Tb, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce activated aluminate such as Ce Salt phosphor, (Mg, Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, (Mg, Ca, Sr, Ba) Si (N, O) 2 : Eu, (Mg, Ca, Sr , Ba) AlSi (N, O) 3 : Eu activated oxide such as Eu, nitride or oxynitride phosphor, (Mg, Ca, Sr, Ba) AlSi (N, O) 3 : Ce such as Ce Activated oxide, nitride or oxynitride phosphor, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, Mn activated halophosphate phosphor such as Eu, Mn, Ba 3 MgSi 2 O 8: Eu, Mn , (Ba, Sr, Ca, Mg) 3 (Zn, Mg) Si 2 8: Eu, Eu such as Mn, Mn-activated silicate phosphor, 3.5MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2 : Mn, K 2 TiF 6: Mn 4+ -activated phosphor such as Mn, Eu-activated α Eu-activated oxynitride phosphors such as sialon (Gd, Y, Lu, La) 2 O 3 : Eu, Bi-activated oxide phosphors such as Eu and Bi, (Gd, Y, Lu, La) 2 O 2 S: Eu, Bi-activated oxysulfide phosphor such as Eu, Bi, (Gd, Y, Lu, La) VO 4 : Eu, Bi-activated vanadate phosphor such as Eu, Bi, SrY 2 S 4 : Eu, Ce activated sulfide phosphors such as Eu and Ce, CaLa 2 S 4 : Ce activated sulfide phosphor such as Ce, (Ba, Sr, Ca) MgP 2 O 7 : Eu, Mn, (Sr, Ca, Ba, Mg , Zn) 2 P 2 O 7: Eu, Eu such as Mn, Mn-activated phosphate Phosphor, (Y, Lu) 2 WO 6: Eu, Eu such as Mo, Mo-activated tungstate phosphor, (Ba, Sr, Ca) x Si y N z: Eu, Ce ( provided that, x, y , Z represents an integer of 1 or more. Eu, Ce-activated nitride phosphors such as (Ca, Sr, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (F, Cl, Br, OH): Eu, Mn-activated halophosphoric acid such as Eu, Mn Salt phosphors, ((Y, Lu, Gd, Tb) 1-xy Sc x Ce y ) 2 (Ca, Mg) 1-r (Mg, Zn) 2 + r Si z-q Ge q O 12 + δ and other Ce It is also possible to use an activated silicate phosphor or the like.

赤色蛍光体としては、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、又は、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ{[f,f’]−4,4’,7,7’−テトラフェニル}ジインデノ[1,2,3−cd:1’,2’,3’−lm]ペリレン)、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料を用いることも可能である。   Examples of red phosphors include β-diketonates, β-diketones, aromatic carboxylic acids, red organic phosphors composed of rare earth element ion complexes having an anion such as Bronsted acid as a ligand, and perylene pigments (for example, Dibenzo {[f, f ′]-4,4 ′, 7,7′-tetraphenyl} diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene), anthraquinone pigment, Lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthracene pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, indanthrone pigments, indophenol pigments, It is also possible to use a cyanine pigment or a dioxazine pigment.

以上の中でも、赤色蛍光体としては、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Eu、(Sr,Ba)SiO:Eu、(Ca,Sr)S:Eu、(La,Y)S:Eu又はEu錯体を含むことが好ましく、より好ましくは(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Eu、(Sr,Ba)SiO:Eu、(Ca,Sr)S:Eu又は(La,Y)S:Eu、もしくはEu(ジベンゾイルメタン)・1,10−フェナントロリン錯体等のβ−ジケトン系Eu錯体又はカルボン酸系Eu錯体を含むことが好ましく、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Sr,Ca)AlSi(N,O):Eu又は(La,Y)S:Euが特に好ましい。 Among these, as the red phosphor, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si (N, O) 2 : Eu, (Ca, Sr , Ba) AlSi (N, O) 3 : Eu, (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu, (Ca, Sr) S: Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu or containing Eu complex More preferably, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si (N, O) 2 : Eu, (Ca, Sr, Ba) AlSi (N, O) 3 : Eu, (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu, (Ca, Sr) S: Eu or (La, Y) 2 O 2 S: Eu, or Eu (dibenzoylmethane) 3. Β-diketone Eu complex such as 1,10-phenanthroline complex or carboxylic acid E Preferably containing complexes, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8: Eu, (Sr, Ca) AlSi (N, O) 3: Eu or (La, Y) 2 O 2 S : Eu is particularly preferred.

また、以上例示の中でも、橙色蛍光体としては(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Ce、(Sr,Ba)SiO:Euが好ましい。
なお、橙色ないし赤色蛍光体は、1種のみを用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Among the above examples, (Ca, Sr, Ba) AlSi (N, O) 3 : Ce, (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu are preferable as the orange phosphor.
In addition, orange or red fluorescent substance may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

(青色蛍光体)
第2の蛍光体として青色蛍光体を使用する場合、当該青色蛍光体は本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを使用することができる。この際、青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常420nm以上、好ましくは430nm以上、より好ましくは440nm以上、また、通常490nm以下、好ましくは480nm以下、より好ましくは470nm以下、更に好ましくは460nm以下の波長範囲にあることが好適である。
(Blue phosphor)
When a blue phosphor is used as the second phosphor, any blue phosphor can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. At this time, the emission peak wavelength of the blue phosphor is usually 420 nm or more, preferably 430 nm or more, more preferably 440 nm or more, and usually 490 nm or less, preferably 480 nm or less, more preferably 470 nm or less, and further preferably 460 nm or less. It is preferable to be in the wavelength range.

また、青色蛍光体の発光ピークの半値幅としては、通常20〜80nmの範囲である。
また、青色蛍光体は、外部量子効率が、通常60%以上、好ましくは70%以上のものであり、重量メジアン径は通常1μm以上、好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10mμ以上であり、通常30μm以下、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。
Further, the half-value width of the emission peak of the blue phosphor is usually in the range of 20 to 80 nm.
The blue phosphor has an external quantum efficiency of usually 60% or more, preferably 70% or more, and a weight median diameter is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 mμ or more, and usually 30 μm. Hereinafter, it is preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less.

このような青色蛍光体としては、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Euで表わされるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)(PO(Cl,F):Euで表わされるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ca,Sr,Ba)Cl:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行なう(Sr,Ca,Ba)Al:Eu又は(Sr,Ca,Ba)Al1425:Euで表わされるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体等が挙げられる。 Such a blue phosphor is composed of growing particles having a substantially hexagonal shape as a regular crystal growth shape, and europium represented by (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu that emits light in a blue region. The activated barium magnesium aluminate phosphor is composed of growing particles having a substantially spherical shape as a regular crystal growth shape, and emits light in the blue region (Mg, Ca, Sr, Ba) 5 (PO 4 ) 3 ( Cl, F): a europium-activated calcium halophosphate phosphor represented by Eu, composed of grown particles having a substantially cubic shape as a regular crystal growth shape, and emits light in a blue region (Ca, Sr, Ba) 2 Europium-activated alkaline earth chloroborate phosphor represented by B 5 O 9 Cl: Eu, fractured particles having a fracture surface Europium-activated alkaline earth aluminate represented by (Sr, Ca, Ba) Al 2 O 4 : Eu or (Sr, Ca, Ba) 4 Al 14 O 25 : Eu System phosphors and the like.

また、そのほか、青色蛍光体としては、Sr:Sn等のSn付活リン酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba)Al:Eu又は(Sr,Ca,Ba)Al1425:Eu、BaMgAl1017:Eu、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu、BaMgAl1017:Eu,Tb,Sm、BaAl13:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、SrGa:Ce、CaGa:Ce等のCe付活チオガレート蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(POCl:Eu、(Ba,Sr,Ca)(PO(Cl,F,Br,OH):Eu,Mn,Sb等のEu付活ハロリン酸塩蛍光体、BaAlSi:Eu、(Sr,Ba)MgSi:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、Sr:Eu等のEu付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al等の硫化物蛍光体、YSiO:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaWO等のタングステン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)BPO:Eu,Mn、(Sr,Ca)10(PO・nB:Eu、2SrO・0.84P・0.16B:Eu等のEu,Mn付活硼酸リン酸塩蛍光体、SrSi・2SrCl:Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体、SrSiAl19ON31:Eu、EuSiAl19ON31等のEu付活酸窒化物蛍光体、La1−xCeAl(Si6−zAl)(N10−z)(ここで、x、及びyは、それぞれ0≦x≦1、0≦z≦6を満たす数である。)、La1−x−yCeCaAl(Si6−zAl)(N10−z)(ここで、x、y、及びzは、それぞれ、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦6を満たす数である。)等のCe付活酸窒化物蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, as the blue phosphor, Sn-activated phosphate phosphor such as Sr 2 P 2 O 7 : Sn, (Sr, Ca, Ba) Al 2 O 4 : Eu or (Sr, Ca, Ba) 4 Al 14 O 25 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu, (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu, Tb, Sm, BaAl 8 O 13 : with Eu, etc. Active aluminate phosphor, Ce-activated thiogallate phosphor such as SrGa 2 S 4 : Ce, CaGa 2 S 4 : Ce, Eu, Mn such as (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu, Mn Active aluminate phosphor, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F, Br, OH): Eu, Mn Eu-activated halophosphate phosphor such as Sb, Sb, BaAl 2 Si 2 O 8 : Eu, (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu-activated silicate phosphor such as Eu, Sr 2 P 2 O 7 : Eu-activated phosphate phosphors such as Eu, sulfide phosphors such as ZnS: Ag, ZnS: Ag, Al, Ce-activated silicate phosphors such as Y 2 SiO 5 : Ce, tungsten such as CaWO 4 phosphors, (Ba, Sr, Ca) BPO 5: Eu, Mn, (Sr, Ca) 10 (PO 4) 6 · nB 2 O 3: Eu, 2SrO · 0.84P 2 O 5 · 0.16B 2 O 3 : Eu, Mn activated borate phosphate phosphor such as Eu, Sr 2 Si 3 O 8 · 2SrCl 2 : Eu activated halosilicate phosphor such as Eu, SrSi 9 Al 19 ON 31 : Eu, EuSi 9 Al 19 Eu-activated of ON 31, etc. Nitride phosphor, La 1-x Ce x Al (Si 6-z Al z) (N 10-z O z) ( here, x, and y are each 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ z ≦ 6 is a number satisfying.), La 1-x- y Ce x Ca y Al (Si 6-z Al z) (N 10-z O z) ( here, x, y, and z are each 0 It is also possible to use Ce-activated oxynitride phosphors such as ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ z ≦ 6.

また、青色蛍光体としては、例えば、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラリゾン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体等を用いることも可能である。   In addition, as the blue phosphor, for example, naphthalic acid imide-based, benzoxazole-based, styryl-based, coumarin-based, pyralizone-based, triazole-based compound fluorescent dyes, thulium complexes and other organic phosphors can be used. .

以上の例示の中でも、青色蛍光体としては、(Ca,Sr,Ba)MgAl1017:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO(Cl,F):Eu又は(Ba,Ca,Mg,Sr)SiO:Euを含むことが好ましく、(Ca,Sr,Ba)MgAl1017:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO(Cl,F):Eu又は(Ba,Ca,Sr)MgSi:Euを含むことがより好ましく、BaMgAl1017:Eu、Sr10(PO(Cl,F):Eu又はBaMgSi:Euを含むことがより好ましい。また、このうち照明用途及びディスプレイ用途としては(Sr,Ca,Ba,Mg)10(POCl:Eu又は(Ca,Sr,Ba)MgAl1017:Euが特に好ましい。
なお、青色蛍光体は、1種のみを用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Among the above examples, as the blue phosphor, (Ca, Sr, Ba) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu or It is preferable to contain (Ba, Ca, Mg, Sr) 2 SiO 4 : Eu, and (Ca, Sr, Ba) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (PO Cl, F) 2 : Eu or (Ba, Ca, Sr) 3 MgSi 2 O 8 : Eu is more preferable, and BaMgAl 10 O 17 : Eu, Sr 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : More preferably, Eu or Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu is included. Of these, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu or (Ca, Sr, Ba) MgAl 10 O 17 : Eu is particularly preferred for illumination and display applications.
In addition, only 1 type may be used for blue fluorescent substance and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(黄色蛍光体)
第2の蛍光体として黄色蛍光体を使用する場合、当該黄色蛍光体は本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを使用することができる。この際、黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常530nm以上、好ましくは540nm以上、より好ましくは550nm以上、また、通常620nm以下、好ましくは600nm以下、より好ましくは580nm以下の波長範囲にあることが好適である。
(Yellow phosphor)
When a yellow phosphor is used as the second phosphor, any yellow phosphor can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. At this time, the emission peak wavelength of the yellow phosphor is usually in the wavelength range of 530 nm or more, preferably 540 nm or more, more preferably 550 nm or more, and usually 620 nm or less, preferably 600 nm or less, more preferably 580 nm or less. Is preferred.

また、黄色蛍光体の発光ピークの半値幅としては、通常60nm〜200nmの範囲である。
また、黄色蛍光体は、外部量子効率が、通常60%以上、好ましくは70%以上のものであり、重量メジアン径は通常1μm以上、好ましくは5μm以上、さらに好ましくは10μm以上であり、通常30μm以下、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である
Further, the half-value width of the emission peak of the yellow phosphor is usually in the range of 60 nm to 200 nm.
The yellow phosphor has an external quantum efficiency of usually 60% or more, preferably 70% or more, and a weight median diameter is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 30 μm. Or less, preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less

このような黄色蛍光体としては、各種の酸化物系、窒化物系、酸窒化物系、硫化物系、酸硫化物系等の蛍光体が挙げられる。
特に、RE12:Ce(ここで、REは、Y、Tb、Gd、Lu、及びSmからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表わし、Mは、Al、Ga、及びScからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表わす。)やM 12:Ce(ここで、Mは2価の金属元素、Mは3価の金属元素、Mは4価の金属元素を表わす。)等で表わされるガーネット構造を有するガーネット系蛍光体、AE:Eu(ここで、AEは、Ba、Sr、Ca、Mg、及びZnからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表わし、Mは、Si、及び/又はGeを表わす。)等で表わされるオルソシリケート系蛍光体、これらの系の蛍光体の構成元素の酸素の一部を窒素で置換した酸窒化物系蛍光体、AEAlSi(N,O):Ce(ここで、AEは、Ba、Sr、Ca、Mg及びZnからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表わす。)等のCaAlSiN構造を有する窒化物系蛍光体等のCeで付活した蛍光体が挙げられる。
Examples of such yellow phosphors include various oxide-based, nitride-based, oxynitride-based, sulfide-based, and oxysulfide-based phosphors.
In particular, RE 3 M 5 O 12 : Ce (where RE represents at least one element selected from the group consisting of Y, Tb, Gd, Lu, and Sm, and M represents Al, Ga, and Sc. And M a 3 M b 2 M c 3 O 12 : Ce (where M a is a divalent metal element and M b is a trivalent metal element) , M c represents a tetravalent metal element) garnet phosphor having a garnet structure represented by like, AE 2 M d O 4: . Eu ( where, AE is, Ba, Sr, Ca, Mg , and An orthosilicate phosphor represented by at least one element selected from the group consisting of Zn, M d represents Si and / or Ge, and the like, oxygen of constituent elements of the phosphors of these systems Acid in which a part of Compound phosphor, AEAlSi (N, O) 3 : Ce (. Here, AE is, Ba, represents Sr, Ca, at least one element selected from the group consisting of Mg and Zn) CaAlSiN 3 such structure Phosphors activated with Ce, such as nitride-based phosphors having the above.

また、その他、黄色蛍光体としては、CaGa:Eu、(Ca,Sr)Ga:Eu、(Ca,Sr)(Ga,Al):Eu等の硫化物系蛍光体、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu等のSiAlON構造を有する酸窒化物系蛍光体等のEuで付活した蛍光体、アルカリ土類金属元素を含有していてもよいLaSi11構造を有する希土類付活蛍光体などを用いることも可能である。 In addition, as yellow phosphors, sulfide-based fluorescence such as CaGa 2 S 4 : Eu, (Ca, Sr) Ga 2 S 4 : Eu, (Ca, Sr) (Ga, Al) 2 S 4 : Eu, etc. Body, Ca x (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu-activated phosphor such as an oxynitride-based phosphor having a SiAlON structure such as Eu, an alkaline earth metal element It is also possible to use a rare earth activated phosphor having a good La 3 Si 6 N 11 structure.

また、黄色蛍光体としては、例えば、brilliant sulfoflavine FF (Colour Index Number 56205)、basic yellow HG (Colour Index Number 46040)、eosine (Colour Index Number 45380)、rhodamine 6G (Colour Index Number 45160)等の蛍光染料等を用いることも可能である。
なお、黄色蛍光体は、1種のみを用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Examples of the yellow phosphor include fluorescent dyes such as brilliant sulfoflavine FF (Colour Index Number 56205), basic yellow HG (Colour Index Number 46040), eosine (Colour Index Number 45380), rhodamine 6G (Colour Index Number 45160), etc. Etc. can also be used.
In addition, yellow fluorescent substance may use only 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

(第2の蛍光体)
本発明の発光装置における第2の発光体は、その用途に応じて、上述の第1の蛍光体以外にも蛍光体(即ち、第2の蛍光体)を含有していてもよい。この第2の蛍光体は、第1の蛍光体とは発光ピーク波長が異なる蛍光体である。通常、これらの第2の蛍光体は、第2の発光体の発光の色調を調節するために使用されるため、第2の蛍光体としては第1の蛍光体とは異なる色の蛍光を発する蛍光体を使用することが多い。
上記のように、第1の蛍光体として緑色蛍光体を使用する場合には、第2の蛍光体としては、例えば橙色ないし赤色蛍光体、青色蛍光体、黄色蛍光体等の緑色蛍光体以外の蛍光体を用いる。第1の蛍光体として橙色ないし赤色蛍光体を使用する場合には、第2の蛍光体としては、例えば緑色蛍光体、青色蛍光体、黄色蛍光体等の橙色ないし赤蛍光体以外の蛍光体を用いる。第1の蛍光体として青色蛍光体を使用する場合には、第2の蛍光体としては、例えば緑色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体、黄色蛍光体等の青色蛍光体以外の蛍光体を用いる。第1の蛍光体として黄色蛍光体を使用する場合には、第2の蛍光体としては、例えば緑色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体、青色蛍光体等の黄色蛍光体以外の蛍光体を用いる。
該緑色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体、青色蛍光体及び黄色蛍光体の例としては、前記第1の蛍光体の項で記載したのと同様の蛍光体を挙げることができる。
(Second phosphor)
The second light emitter in the light emitting device of the present invention may contain a phosphor (that is, a second phosphor) in addition to the first phosphor described above, depending on the application. This second phosphor is a phosphor having an emission peak wavelength different from that of the first phosphor. Usually, since these second phosphors are used to adjust the color tone of light emitted from the second light emitter, the second phosphor emits fluorescence having a color different from that of the first phosphor. Often phosphors are used.
As described above, when a green phosphor is used as the first phosphor, examples of the second phosphor include other than a green phosphor such as an orange to red phosphor, a blue phosphor, and a yellow phosphor. A phosphor is used. When an orange or red phosphor is used as the first phosphor, examples of the second phosphor include phosphors other than orange or red phosphors such as a green phosphor, a blue phosphor, and a yellow phosphor. Use. When a blue phosphor is used as the first phosphor, a phosphor other than a blue phosphor such as a green phosphor, an orange to red phosphor, or a yellow phosphor is used as the second phosphor. When a yellow phosphor is used as the first phosphor, a phosphor other than a yellow phosphor such as a green phosphor, an orange to red phosphor, or a blue phosphor is used as the second phosphor.
Examples of the green phosphor, orange to red phosphor, blue phosphor, and yellow phosphor include the same phosphors as described in the section of the first phosphor.

本発明の発光装置に使用される第2の蛍光体の重量メジアン径は、通常10μm以上、中でも12μm以上が好ましく、また、通常30μm以下、中でも25μm以下の範囲であることが好ましい。重量メジアン径が小さ過ぎると、輝度が低下し、蛍光体粒子が凝集してしまう傾向がある。一方、重量メジアン径が大き過ぎると、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞が生じる傾向がある。   The weight median diameter of the second phosphor used in the light emitting device of the present invention is usually 10 μm or more, preferably 12 μm or more, and usually 30 μm or less, preferably 25 μm or less. When the weight median diameter is too small, the luminance is lowered and the phosphor particles tend to aggregate. On the other hand, if the weight median diameter is too large, there is a tendency for coating unevenness and blockage of the dispenser to occur.

(第2の蛍光体の組み合わせ)
上記第2の蛍光体としては、1種類の蛍光体のみを使用してもよく、2種以上の蛍光体を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、第1の蛍光体と第2の蛍光体との比率も、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。従って、第2の蛍光体の使用量、並びに、第2の蛍光体として用いる蛍光体の組み合わせ及びその比率等は、発光装置の用途等に応じて任意に設定すればよい。
(Combination of second phosphors)
As the second phosphor, only one kind of phosphor may be used, or two or more kinds of phosphors may be used in any combination and ratio. Further, the ratio between the first phosphor and the second phosphor is also arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Therefore, the usage amount of the second phosphor, the combination and ratio of the phosphors used as the second phosphor, and the like may be arbitrarily set according to the use of the light emitting device.

また、本発明の蛍光体は、他の蛍光体と混合(ここで、混合とは、必ずしも蛍光体同士が混ざり合っている必要はなく、異種の蛍光体が組み合わされていることを意味する。)して用いることができる。特に、上記に記載の組み合わせで蛍光体を混合すると、好ましい蛍光体混合物が得られる。なお、混合する蛍光体の種類やその割合に特に制限はない。   In addition, the phosphor of the present invention is mixed with other phosphors (here, mixing does not necessarily mean that the phosphors need to be mixed with each other, but means that different types of phosphors are combined). ) Can be used. In particular, when phosphors are mixed in the combination described above, a preferable phosphor mixture is obtained. In addition, there is no restriction | limiting in particular in the kind and the ratio of the fluorescent substance to mix.

本発明の発光装置において、以上説明した第2の蛍光体の使用の有無及びその種類は、発光装置の用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、本発明の発光装置を緑色発光の発光装置として構成する場合には、第1の蛍光体として緑色蛍光体のみを使用すればよく、第2の蛍光体の使用は通常は不要である。   In the light emitting device of the present invention, the presence / absence and type of the second phosphor described above may be appropriately selected according to the use of the light emitting device. For example, when the light emitting device of the present invention is configured as a green light emitting device, only the green phosphor may be used as the first phosphor, and the use of the second phosphor is usually unnecessary.

一方、本発明の発光装置を第1の蛍光体として緑色蛍光体を用い、白色発光の発光装置として構成する場合には、第1の発光体と、第1の蛍光体と、第2の蛍光体との好ましい組み合わせの具体例としては、以下の(i)〜(iii)の組み合わせが挙げられる。   On the other hand, when the light emitting device of the present invention is configured as a white light emitting device using a green phosphor as the first phosphor, the first phosphor, the first phosphor, and the second phosphor. Specific examples of preferable combinations with the body include the following combinations (i) to (iii).

(i)第1の発光体として青色発光体(青色LED等)を使用し、第1の蛍光体として緑色蛍光体(本発明の蛍光体等)を使用し、第2の蛍光体として赤色蛍光体を使用する。この場合、赤色蛍光体としては、KTiF:Mn及び(Sr,Ca)AlSi(N,O):Euからなる群より選ばれる一種又は二種以上の赤色蛍光体が好ましい。 (I) A blue phosphor (such as a blue LED) is used as the first phosphor, a green phosphor (such as the phosphor of the present invention) is used as the first phosphor, and red fluorescence is used as the second phosphor. Use the body. In this case, the red phosphor is preferably one or two or more red phosphors selected from the group consisting of K 2 TiF 6 : Mn and (Sr, Ca) AlSi (N, O) 3 : Eu.

(ii)第1の発光体として近紫外発光体(近紫外LED等)を使用し、第1の蛍光体として緑色蛍光体(本発明の蛍光体等)を使用し、第2の蛍光体として青色蛍光体及び赤色蛍光体を併用する。この場合、青色蛍光体としては、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu及び(Mg,Ca,Sr,Ba)(PO(Cl,F):Euからなる群より選ばれる一種又は二種以上の青色蛍光体が好ましい。また、赤色蛍光体としては、(Sr,Ca)AlSiN:Eu及びLaS:Euからなる群より選ばれる一種又は二種以上の赤色蛍光体が好ましい。中でも、近紫外LEDと、本発明の蛍光体と、青色蛍光体としてBaMgAl1017:Euと、赤色蛍光体として(Sr,Ca)AlSi(N,O):Euとを組み合わせて用いることが好ましい。 (Ii) A near ultraviolet light emitter (near ultraviolet LED or the like) is used as the first light emitter, a green phosphor (such as the phosphor of the present invention) is used as the first phosphor, and the second phosphor is used as the second phosphor. A blue phosphor and a red phosphor are used in combination. In this case, the blue phosphor is selected from the group consisting of (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu and (Mg, Ca, Sr, Ba) 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F): Eu. One or more blue phosphors are preferred. Further, as the red phosphor, (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu and La 2 O 2 S: one or more than one kind of red phosphor selected from the group consisting of Eu is preferred. Among them, a near ultraviolet LED, the phosphor of the present invention, BaMgAl 10 O 17 : Eu as a blue phosphor, and (Sr, Ca) AlSi (N, O) 3 : Eu as a red phosphor are used in combination. Is preferred.

(iii)第1の発光体として青色発光体(青色LED等)を使用し、第1の蛍光体として緑色蛍光体(本発明の蛍光体等)を使用し、第2の蛍光体として橙色蛍光体を使用する。この場合、橙色蛍光体としては(Sr,Ca)AlSi(N,O):Ce、及び(Sr,Ba)SiO:Euからなる群より選ばれる一種又は二種以上の橙色蛍光体が好ましい。 (Iii) A blue phosphor (such as a blue LED) is used as the first phosphor, a green phosphor (such as the phosphor of the present invention) is used as the first phosphor, and orange fluorescence is used as the second phosphor. Use the body. In this case, as the orange phosphor, one or more orange phosphors selected from the group consisting of (Sr, Ca) AlSi (N, O) 3 : Ce and (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu are used. preferable.

(封止材料)
本発明の発光装置において、上記第1及び/又は第2の蛍光体は、通常、封止材料である液体媒体に分散させて用いられる。該液体媒体としては、前述の[3.蛍光体含有組成物]の項で記載したのと同様のものが挙げられる。
(Sealing material)
In the light emitting device of the present invention, the first and / or second phosphors are usually used by being dispersed in a liquid medium that is a sealing material. Examples of the liquid medium include [3. Examples thereof are the same as those described in the section “Fluorescent substance-containing composition”.

また、該液体媒体は、封止部材の屈折率を調整するために、高い屈折率を有する金属酸化物となり得る金属元素を含有させることができる。高い屈折率を有する金属酸化物を与える金属元素の例としては、Si、Al、Zr、Ti、Y、Nb、B等が挙げられる。これらの金属元素は1種のみで使用されてもよく、2種以上が任意の組み合わせ及び比率で併用されてもよい。   The liquid medium can contain a metal element that can be a metal oxide having a high refractive index in order to adjust the refractive index of the sealing member. Examples of metal elements that give a metal oxide having a high refractive index include Si, Al, Zr, Ti, Y, Nb, and B. These metal elements may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

このような金属元素の存在形態は、封止部材の透明度を損なわなければ特に限定されず、例えば、メタロキサン結合として均一なガラス層を形成していても、封止部材中に粒子状で存在していてもよい。粒子状で存在している場合、その粒子内部の構造はアモルファス状であっても結晶構造であってもよいが、高屈折率を与えるためには結晶構造であることが好ましい。また、その粒子径は、封止部材の透明度を損なわないために、通常は、半導体発光素子の発光波長以下、好ましくは100nm以下、更に好ましくは50nm以下、特に好ましくは30nm以下である。例えばシリコーン系材料に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ニオブ等の粒子を混合することにより、上記の金属元素を封止部材中に粒子状で存在させることができる。   The presence form of such a metal element is not particularly limited as long as the transparency of the sealing member is not impaired. For example, even if a uniform glass layer is formed as a metalloxane bond, the metal element is present in a particulate form in the sealing member. It may be. When present in the form of particles, the structure inside the particles may be either amorphous or crystalline, but is preferably a crystalline structure in order to provide a high refractive index. Further, the particle diameter is usually not more than the emission wavelength of the semiconductor light emitting device, preferably not more than 100 nm, more preferably not more than 50 nm, particularly preferably not more than 30 nm so as not to impair the transparency of the sealing member. For example, by mixing particles of silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, yttrium oxide, niobium oxide, etc. with a silicone-based material, the metal element can be present in the sealing member in the form of particles. .

また、上記液体媒体としては、更に、拡散剤、フィラー、粘度調整剤、紫外線吸収剤等公知の添加剤を含有していてもよい。なお、これらの添加剤は、1種のみを用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   The liquid medium may further contain known additives such as a diffusing agent, a filler, a viscosity modifier, and an ultraviolet absorber. In addition, only 1 type may be used for these additives, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.

[4−2.発光装置の構成(その他)]
本発明の発光装置は、上述の第1の発光体及び第2の発光体を備えていれば、そのほかの構成は特に制限されないが、通常は、適当なフレーム上に上述の第1の発光体及び第2の発光体を配置してなる。この際、第1の発光体の発光によって第2の発光体が励起されて(即ち、第1及び第2の蛍光体が励起されて)発光を生じ、且つ、この第1の発光体の発光及び/又は第2の発光体の発光が、外部に取り出されるように配置されることになる。この場合、第1の蛍光体と第2の蛍光体とは必ずしも同一の層中に混合されなくてもよく、例えば、第1の蛍光体を含有する層の上に第2の蛍光体を含有する層が積層する等、蛍光体の発色毎に別々の層に蛍光体を含有するようにしてもよい。
[4-2. Configuration of light emitting device (others)]
The other configurations of the light emitting device of the present invention are not particularly limited as long as the first light emitting body and the second light emitting body described above are provided. Usually, the first light emitting body described above is formed on an appropriate frame. And a second light emitter. At this time, the second light emitter is excited by the light emission of the first light emitter (that is, the first and second phosphors are excited) to emit light, and the first light emitter emits light. And / or it arrange | positions so that light emission of a 2nd light-emitting body may be taken out outside. In this case, the first phosphor and the second phosphor are not necessarily mixed in the same layer. For example, the second phosphor is contained on the layer containing the first phosphor. For example, the phosphor may be contained in a separate layer for each color development of the phosphor, such as by stacking layers.

また、本発明の発光装置では、上述の励起光源(第1の発光体)、蛍光体(第2の発光体)及びフレーム以外の部材を用いてもよい。その例としては、前述の封止材料が挙げられる。該封止材料は、発光装置において、蛍光体(第2の発光体)を分散させる目的以外にも、励起光源(第1の発光体)、蛍光体(第2の発光体)及びフレーム間を接着する目的で用いたりすることができる。   In the light emitting device of the present invention, members other than the above-described excitation light source (first light emitter), phosphor (second light emitter), and frame may be used. Examples thereof include the aforementioned sealing materials. In addition to the purpose of dispersing the phosphor (second light emitter) in the light emitting device, the sealing material is provided between the excitation light source (first light emitter), the phosphor (second light emitter), and the frame. It can be used for the purpose of bonding.

[4−3.発光装置の実施形態]
以下、本発明の発光装置について、具体的な実施の形態を挙げて、より詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
[4-3. Embodiment of Light Emitting Device]
Hereinafter, the light-emitting device of the present invention will be described in more detail with reference to specific embodiments. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and does not depart from the gist of the present invention. It can be implemented with arbitrary modifications.

本発明の発光装置の一例における、励起光源となる第1の発光体と、蛍光体を有する蛍光体含有部として構成された第2の発光体との位置関係を示す模式的斜視図を図1に示す。図1中の符号1は蛍光体含有部(第2の発光体)、符号2は励起光源(第1の発光体)としての面発光型GaN系LD、符号3は基板を表す。相互に接触した状態をつくるために、LD(2)と蛍光体含有部(第2の発光体)(1)とそれぞれ別個に作製し、それらの面同士を接着剤やその他の手段によって接触させてもよいし、LD(2)の発光面上に蛍光体含有部(第2の発光体)を製膜(成型)させてもよい。これらの結果、LD(2)と蛍光体含有部(第2の発光体)(1)とを接触した状態とすることができる。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing a positional relationship between a first light emitter serving as an excitation light source and a second light emitter configured as a phosphor containing portion having a phosphor in an example of the light emitting device of the present invention. Shown in In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a phosphor-containing portion (second light emitter), reference numeral 2 denotes a surface-emitting GaN-based LD as an excitation light source (first light emitter), and reference numeral 3 denotes a substrate. In order to create a state in which they are in contact with each other, LD (2) and phosphor-containing portion (second light emitter) (1) are produced separately, and their surfaces are brought into contact with each other by an adhesive or other means. Alternatively, the phosphor-containing portion (second light emitter) may be formed (molded) on the light emitting surface of the LD (2). As a result, the LD (2) and the phosphor-containing portion (second light emitter) (1) can be brought into contact with each other.

このような装置構成をとった場合には、励起光源(第1の発光体)からの光が蛍光体含有部(第2の発光体)の膜面で反射されて外にしみ出るという光量損失を避けることができるので、装置全体の発光効率を良くすることができる。   When such an apparatus configuration is employed, the light loss is such that light from the excitation light source (first light emitter) is reflected by the film surface of the phosphor-containing portion (second light emitter) and oozes out. Therefore, the light emission efficiency of the entire device can be improved.

図2(a)は、一般的に砲弾型と言われる形態の発光装置の代表例であり、励起光源(第1の発光体)と蛍光体含有部(第2の発光体)とを有する発光装置の一実施例を示す模式的断面図である。該発光装置(4)において、符号5はマウントリード、符号6はインナーリード、符号7は励起光源(第1の発光体)、符号8は蛍光体含有樹脂部、符号9は導電性ワイヤ、符号10はモールド部材をそれぞれ指す。   FIG. 2A is a typical example of a light emitting device of a form generally referred to as a shell type, and has a light emission having an excitation light source (first light emitter) and a phosphor-containing portion (second light emitter). It is typical sectional drawing which shows one Example of an apparatus. In the light emitting device (4), reference numeral 5 is a mount lead, reference numeral 6 is an inner lead, reference numeral 7 is an excitation light source (first light emitter), reference numeral 8 is a phosphor-containing resin portion, reference numeral 9 is a conductive wire, reference numeral Reference numeral 10 denotes a mold member.

また、図2(b)は、表面実装型と言われる形態の発光装置の代表例であり、励起光源(第1の発光体)と蛍光体含有部(第2の発光体)とを有する発光装置の一実施例を示す模式的断面図である。図中、符号22は励起光源(第1の発光体)、符号23は蛍光体含有部(第2の発光体)としての蛍光体含有樹脂部、符号24はフレーム、符号25は導電性ワイヤ、符号26及び符号27は電極をそれぞれ指す。   FIG. 2B is a typical example of a light-emitting device of a form called a surface-mount type, and has light emission having an excitation light source (first light emitter) and a phosphor-containing portion (second light emitter). It is typical sectional drawing which shows one Example of an apparatus. In the figure, reference numeral 22 is an excitation light source (first light emitter), reference numeral 23 is a phosphor-containing resin portion as a phosphor-containing portion (second light emitter), reference numeral 24 is a frame, reference numeral 25 is a conductive wire, Reference numerals 26 and 27 indicate electrodes.

[4−4.発光装置の用途]
本発明の発光装置の用途は特に制限されず、通常の発光装置が用いられる各種の分野に使用することが可能であるが、色再現範囲が広く、且つ、演色性も高いことから、中でも照明装置や画像表示装置の光源として、とりわけ好適に用いられる。
[4-4. Application of light emitting device]
The application of the light-emitting device of the present invention is not particularly limited and can be used in various fields where ordinary light-emitting devices are used. However, since the color reproduction range is wide and the color rendering property is high, illumination is particularly important. It is particularly preferably used as a light source for a device or an image display device.

[4−4−1.照明装置]
本発明の発光装置を照明装置に適用する場合には、前述のような発光装置を公知の照明装置に適宜組み込んで用いればよい。例えば、図3に示されるような、前述の発光装置(4)を組み込んだ面発光照明装置(11)を挙げることができる。
[4-4-1. Lighting device]
When the light-emitting device of the present invention is applied to a lighting device, the above-described light-emitting device may be appropriately incorporated into a known lighting device. For example, a surface emitting illumination device (11) incorporating the above-described light emitting device (4) as shown in FIG. 3 can be mentioned.

図3は、本発明の照明装置の一実施形態を模式的に示す断面図である。この図3に示すように、該面発光照明装置は、内面を白色の平滑面等の光不透過性とした方形の保持ケース(12)の底面に、多数の発光装置(13)(前述の発光装置(4)に相当)を、その外側に発光装置(13)の駆動のための電源及び回路等(図示せず。)を設けて配置し、保持ケース(12)の蓋部に相当する箇所に、乳白色としたアクリル板等の拡散板(14)を発光の均一化のために固定してなる。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the illumination device of the present invention. As shown in FIG. 3, the surface-emitting illumination device has a number of light-emitting devices (13) (described above) on the bottom surface of a rectangular holding case (12) whose inner surface is light-opaque such as a white smooth surface. The light emitting device (4) corresponds to the lid portion of the holding case (12) by arranging a power source and a circuit (not shown) for driving the light emitting device (13) on the outside thereof. A diffuser plate (14) such as a milky white acrylic plate is fixed at a location for uniform light emission.

そして、面発光照明装置(11)を駆動して、発光装置(13)の励起光源(第1の発光体)に電圧を印加することにより光を発光させ、その発光の一部を、蛍光体含有部(第2の発光体)としての蛍光体含有樹脂部における前記蛍光体が吸収し、可視光を発光し、一方、蛍光体に吸収されなかった青色光等との混色により演色性の高い発光が得られ、この光が拡散板(14)を透過して、図面上方に出射され、保持ケース(12)の拡散板(14)面内において均一な明るさの照明光が得られることとなる。   Then, the surface emitting illumination device (11) is driven to apply light to the excitation light source (first light emitter) of the light emitting device (13) to emit light, and part of the light emission is converted into the phosphor. The phosphor in the phosphor-containing resin part as the containing part (second light emitter) absorbs and emits visible light, while having high color rendering due to color mixing with blue light or the like that is not absorbed by the phosphor. Luminescence is obtained, and this light is transmitted through the diffusion plate (14) and emitted upward in the drawing, so that illumination light with uniform brightness can be obtained within the surface of the diffusion plate (14) of the holding case (12). Become.

[4−4−2.画像表示装置]
本発明の発光装置を画像表示装置の光源として用いる場合には、その画像表示装置の具体的構成に制限は無いが、カラーフィルターとともに用いることが好ましい。例えば、画像表示装置として、カラー液晶表示素子を利用したカラー画像表示装置とする場合は、上記発光装置をバックライトとし、液晶を利用した光シャッターと赤、緑、青の画素を有するカラーフィルターとを組み合わせることにより画像表示装置を形成することができる。
[4-4-2. Image display device]
When the light emitting device of the present invention is used as a light source of an image display device, the specific configuration of the image display device is not limited, but it is preferably used with a color filter. For example, when the image display device is a color image display device using color liquid crystal display elements, the light emitting device is used as a backlight, a light shutter using liquid crystal, and a color filter having red, green, and blue pixels; By combining these, an image display device can be formed.

このときのカラーフィルター透過後の光による色再現範囲としては、NTSC比で、通常60%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは100%以上であり、通常150%以下である。
また、カラーフィルター全体からの透過光の量に対する、各カラーフィルターからの透過光の量(光の利用効率)としては、通常20%以上、好ましくは25%以上、より好ましくは28%以上、さらに好ましくは30%以上である。利用効率は高ければ高いほど好ましいが、赤、緑及び青の3つのフィルターを用いている関係上、通常33%以下となる。
The color reproduction range by light after passing through the color filter at this time is usually 60% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, more preferably 100% or more, and usually 150% in terms of NTSC ratio. It is as follows.
The amount of light transmitted from each color filter (light utilization efficiency) relative to the amount of light transmitted from the entire color filter is usually 20% or more, preferably 25% or more, more preferably 28% or more, Preferably it is 30% or more. The higher the utilization efficiency, the better, but it is usually 33% or less because of the use of three filters of red, green and blue.

[5.焼結体]
本発明の窒化珪素を焼結させた焼結体(窒化珪素セラミックス)は、体色が白色であり、透光性乃至透明性を有する。窒化珪素セラミックスは、アルミナセラミックスよりも耐熱衝撃性、機械特性に優れる点から、ナトリウムランプ、大出力レーザ母体、防弾ガラス、高温炉のぞき窓等、多くの用途に展開されうる。
[5. Sintered body]
The sintered body (silicon nitride ceramics) obtained by sintering the silicon nitride of the present invention has a white body color and has translucency or transparency. Silicon nitride ceramics can be deployed in many applications such as sodium lamps, high-power laser bases, bulletproof glass, and high-temperature furnace viewing windows because they are superior in thermal shock resistance and mechanical properties to alumina ceramics.

[5−1.焼結体の製造方法]
本発明の窒化珪素粉末を使用して焼結体を製造する方法としては特に制限はなく、例えば、(1)ホットプレス法、(2)常圧焼結法、(3)雰囲気加圧焼結法及び(4)HIP法等の、MgO、Al、Yなどの酸化物を焼結助剤として使用する公知の方法が任意に使用できる。このうちで高密度の焼結体が得られやすい(3)または(4)の方法が好ましい。
[5-1. Method for producing sintered body]
There is no restriction | limiting in particular as a method of manufacturing a sintered compact using the silicon nitride powder of this invention, For example, (1) Hot press method, (2) Atmospheric pressure sintering method, (3) Atmospheric pressure sintering And (4) known methods using an oxide such as MgO, Al 2 O 3 , Y 2 O 3 as a sintering aid, such as the HIP method, can be arbitrarily used. Among these, the method (3) or (4) is preferred because a high-density sintered body is easily obtained.

[6.顔料]
本発明の窒化珪素は、反射率が高く白色顔料としても使用できる。該白色顔料は他の顔料又は添加剤と共に、塗料、遮熱材料、化粧料といった公知の顔料の用途において用いることができる。顔料を分散させた場合の平均一次粒径としては、これらの各用途に応じて適切な範囲となるように、公知の粉砕分散方法を適用すればよいが、例えば、塗料用途においては、30μm以下であることが好ましい。
[6. Pigment]
The silicon nitride of the present invention has a high reflectance and can be used as a white pigment. The white pigment can be used together with other pigments or additives in known pigment applications such as paints, heat shielding materials, and cosmetics. As the average primary particle size when the pigment is dispersed, a known pulverization / dispersion method may be applied so as to be in an appropriate range according to each of these uses. It is preferable that

以下、本発明の実施の形態について実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications may be made within the scope of the invention. it can.

[蛍光体の測定評価方法]
後述の各実施例、比較例及び参考例において、蛍光体粒子の各種の評価は、特に断りの無い限り、以下の手法で行った。
[Measurement and evaluation method of phosphor]
In Examples, Comparative Examples, and Reference Examples described later, various evaluations of the phosphor particles were performed by the following methods unless otherwise specified.

[発光スペクトルの測定方法]
発光スペクトルは、励起光源として150Wキセノンランプを備え、スペクトル測定装置としてマルチチャンネルCCD検出器C7041(浜松フォトニクス社製)を備える蛍光測定装置(日本分光社製)を用いて測定した。励起光源からの光を焦点距離が10cmである回折格子分光器に通し、波長405nm又は455nmの励起光のみを光ファイバーを通じて蛍光体に照射した。励起光の照射により蛍光体から発生した光を焦点距離が25cmである回折格子分光器により分光し、300nm以上800nm以下の波長範囲においてスペクトル測定装置により各波長の発光強度を測定し、パーソナルコンピュータによる感度補正等の信号処理を経て発光スペクトルを得た。なお、測定時には、受光側分光器のスリット幅を1nmに設定して測定を行った。
[Measurement method of emission spectrum]
The emission spectrum was measured using a fluorescence measuring apparatus (manufactured by JASCO Corporation) equipped with a 150 W xenon lamp as an excitation light source and a multi-channel CCD detector C7041 (manufactured by Hamamatsu Photonics) as a spectrum measuring apparatus. The light from the excitation light source was passed through a diffraction grating spectrometer having a focal length of 10 cm, and only the excitation light having a wavelength of 405 nm or 455 nm was irradiated to the phosphor through the optical fiber. The light generated from the phosphor by the irradiation of excitation light is dispersed by a diffraction grating spectroscope having a focal length of 25 cm, the emission intensity of each wavelength is measured by a spectrum measuring device in a wavelength range of 300 nm to 800 nm, and a personal computer is used. An emission spectrum was obtained through signal processing such as sensitivity correction. During the measurement, the slit width of the light-receiving side spectroscope was set to 1 nm and the measurement was performed.

また、発光ピーク波長と半値幅は、得られた発光スペクトルから読み取った。発光ピーク強度及び輝度は、化成オプトニクス社製LP−B4の波長365nm励起時のピーク強度を基準値100とした相対値で表した。この相対発光ピーク強度及び輝度は高い方が好ましい。   Further, the emission peak wavelength and the half width were read from the obtained emission spectrum. The emission peak intensity and luminance were expressed as relative values with the peak intensity when LP-B4 manufactured by Kasei Optonix Co., Ltd. was excited at a wavelength of 365 nm as a reference value of 100. It is preferable that the relative emission peak intensity and luminance are higher.

[色度座標の測定方法]
430nm〜800nm(励起波長405nmの場合)又は480nm〜800nm(励起波長455nmの場合)の波長領域のデータから、JIS Z8724に準じた方法で、JIS Z8701で規定されるXYZ表色系における色度座標CIExとCIEyを算出した。
[Measurement method of chromaticity coordinates]
Chromaticity coordinates in the XYZ color system defined by JIS Z8701 from data in the wavelength region of 430 nm to 800 nm (excitation wavelength of 405 nm) or 480 nm to 800 nm (excitation wavelength of 455 nm) in accordance with JIS Z8724 CIEx and CIEy were calculated.

[励起スペクトルの測定方法]
日立製作所製蛍光分光光度計F−4500を使用し、波長は発光ピーク波長に合わせてモニターして250nm〜500nmの波長範囲内の励起スペクトルを得た。
[Measurement method of excitation spectrum]
A fluorescence spectrophotometer F-4500 manufactured by Hitachi, Ltd. was used, and the wavelength was monitored according to the emission peak wavelength to obtain an excitation spectrum in the wavelength range of 250 nm to 500 nm.

[温度消光特性(発光強度維持率及び輝度維持率)]
発光スペクトル測定装置として大塚電子製MCPD7000マルチチャンネルスペクトル測定装置、ペルチエ素子による冷却機構とヒーターによる加熱機構を備えたステージ、及び光源として150Wキセノンランプを備える装置を使用して測定した。
[Temperature extinction characteristics (emission intensity maintenance rate and luminance maintenance rate)]
Measurement was performed using an MCPD7000 multi-channel spectrum measurement device manufactured by Otsuka Electronics as a light emission spectrum measurement device, a stage equipped with a cooling mechanism using a Peltier element and a heating mechanism using a heater, and a device equipped with a 150 W xenon lamp as a light source.

ステージに蛍光体サンプルを入れたセルを載せ、温度を20℃から175℃の範囲で変化させた。すなわち、蛍光体の表面温度が20℃、25℃、50℃、75℃、100℃、125℃、150℃又は175℃で一定となったことを確認してから、各温度において、光源から回折格子で分光して取り出した波長455nmの光で蛍光体を励起して発光スペクトルを測定した。測定された発光スペクトルから発光ピーク強度及び発光輝度を求め、各温度における該発光ピーク強度及び発光輝度値を20℃における発光ピーク強度及び発光輝度値を100とした場合の割合で計算した。
なお、励起光照射側の蛍光体の表面温度の測定値は、放射温度計と熱電対による温度測定値を利用して補正した値を用いた。
A cell containing a phosphor sample was placed on the stage, and the temperature was changed in the range of 20 ° C to 175 ° C. That is, after confirming that the surface temperature of the phosphor is constant at 20 ° C., 25 ° C., 50 ° C., 75 ° C., 100 ° C., 125 ° C., 150 ° C., or 175 ° C., the diffraction from the light source is performed at each temperature. An emission spectrum was measured by exciting the phosphor with light having a wavelength of 455 nm extracted by spectroscopy with a grating. The emission peak intensity and the emission luminance were determined from the measured emission spectrum, and the emission peak intensity and the emission luminance value at each temperature were calculated at a ratio when the emission peak intensity and the emission luminance value at 20 ° C. were 100.
In addition, the measured value of the surface temperature of the phosphor on the excitation light irradiation side was a value corrected using the measured temperature value by a radiation thermometer and a thermocouple.

[内部量子効率、外部量子効率、及び吸収効率]
以下のようにして、蛍光体の吸収効率αq、内部量子効率ηi、及び、外部量子効率効率ηo、を求めた。
まず、測定対象となる蛍光体サンプルを、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球に取り付けた。
[Internal quantum efficiency, external quantum efficiency, and absorption efficiency]
The absorption efficiency αq, internal quantum efficiency ηi, and external quantum efficiency ηo of the phosphor were determined as follows.
First, the phosphor sample to be measured was packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that the measurement accuracy was maintained, and was attached to an integrating sphere.

この積分球に、蛍光体を励起するための発光光源(150WのXeランプ)から光ファイバーを用いて光を導入した。前記の発光光源からの光の発光ピーク波長を455nmの単色光となるようにモノクロメーター(回折格子分光器)等を用いて調整した。この単色光を励起光として、測定対象の蛍光体サンプルに照射し、分光測定装置(大塚電子株式会社製MCPD7000)を用いて、蛍光体サンプルの発光(蛍光)および反射光についてスペクトルを測定した。積分球内の光は、光ファイバーを用いて分光測定装置に導いた。   Light was introduced into this integrating sphere from an emission light source (150 W Xe lamp) for exciting the phosphor using an optical fiber. The emission peak wavelength of light from the light emission source was adjusted using a monochromator (diffraction grating spectrometer) or the like so as to be monochromatic light of 455 nm. Using this monochromatic light as excitation light, the phosphor sample to be measured was irradiated, and the spectrum was measured for the emission (fluorescence) and reflected light of the phosphor sample using a spectrometer (MCPD7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The light in the integrating sphere was guided to a spectroscopic measurement device using an optical fiber.

吸収効率αqは、蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsを励起光の全フォトン数Nで割った値である。 The absorption efficiency αq is a value obtained by dividing the number of photons N abs of the excitation light absorbed by the phosphor sample by the total number of photons N of the excitation light.

まず、後者の励起光の全フォトン数Nは、下記(式A)で求められる数値に比例する。そこで、励起光に対してほぼ100%の反射率Rを持つ反射板であるLabsphere製「Spectralon」(波長450nmの励起光に対して99%の反射率Rを持つ。)を、測定対象として、蛍光体サンプルと同様の配置で上述の積分球に取り付け、励起光を照射し、分光測定装置で測定することにより反射スペクトルIref(λ)を測定し、下記(式A)の値を求めた。 First, the total number of photons N of the latter excitation light is proportional to the numerical value obtained by the following (formula A). Therefore, a “Spectralon” manufactured by Labsphere, which is a reflector having a reflectance R of approximately 100% with respect to the excitation light (having a reflectance R of 99% with respect to the excitation light having a wavelength of 450 nm), is used as a measurement target. The reflection spectrum I ref (λ) was measured by attaching to the above integrating sphere with the same arrangement as the phosphor sample, irradiating with excitation light, and measuring with a spectroscopic measurement device, and the value of the following (formula A) was obtained. .

ここで、積分区間は、410nm〜480nmとした。
蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsは下記(式B)で求められる量に比例する。
Here, the integration interval was 410 nm to 480 nm.
The number N abs of the photons in the excitation light that is absorbed in the phosphor sample is proportional to the amount calculated by the following equation (B).

そこで、吸収効率αqを求める対象としている蛍光体サンプルを取り付けたときの、反射スペクトルI(λ)を求めた。(式B)の積分範囲は(式A)で定めた積分範囲と同じにした。実際のスペクトル測定値は、一般にはλに関するある有限のバンド幅で区切ったデジタルデータとして得られるため、(式A)および(式B)の積分は、そのバンド幅に基づいた和分によって求めた。
以上より、αq=Nabs/N=(式B)/(式A)を計算した。
Therefore, the reflection spectrum I (λ) was obtained when the phosphor sample for which the absorption efficiency αq is to be obtained was attached. The integration range of (Formula B) was the same as the integration range defined in (Formula A). Since the actual spectrum measurement value is generally obtained as digital data divided by a certain finite bandwidth with respect to λ, the integration of (Equation A) and (Equation B) was obtained by the sum based on the bandwidth. .
From the above, αq = N abs / N = (Formula B) / (Formula A) was calculated.

次に、内部量子効率ηiを以下のようにして求めた。内部量子効率ηiは、蛍光現象に由来するフォトンの数NPLを蛍光体サンプルが吸収したフォトンの数Nabsで割った値である。
ここで、NPLは、下記(式C)で求められる量に比例する。そこで、下記(式C)で求められる量を求めた。
Next, the internal quantum efficiency ηi was determined as follows. The internal quantum efficiency ηi is a value obtained by dividing the number N PL of photons derived from the fluorescence phenomenon by the number N abs of photons absorbed by the phosphor sample.
Here, NPL is proportional to the amount obtained by the following (formula C). Therefore, the amount required by the following (formula C) was determined.

積分区間は、481nm〜800nmとした。
以上により、ηi=(式C)/(式B)を計算し、内部量子効率ηiを求めた。
The integration interval was 481 nm to 800 nm.
As described above, ηi = (formula C) / (formula B) was calculated, and the internal quantum efficiency ηi was obtained.

なお、デジタルデータとなったスペクトルから積分を行うことに関しては、吸収効率αqを求めた場合と同様に行った。
そして、上記のようにして求めた吸収効率αqと内部量子効率ηiの積をとることで外部量子効率ηoを求めた。
It should be noted that the integration from the spectrum that was converted to digital data was performed in the same manner as when the absorption efficiency αq was obtained.
And the external quantum efficiency (eta) o was calculated | required by taking the product of absorption efficiency (alpha) q calculated | required as mentioned above and internal quantum efficiency (eta) i.

[重量メジアン径]
堀場製作所製レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置LA−300を用いて、分散媒として水を使用して測定した。
[Weight median diameter]
Using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-300 manufactured by HORIBA, the measurement was performed using water as a dispersion medium.

[粉末X線回折測定]
粉末X線回折はPANalytical製粉末X線回折装置X’Pertにて精密測定した。測定条件は以下の通りである。また、測定データについては、データ処理用ソフトX’Pert High Score(PANalytical製)を用い、ベンディングフィルターを5として自動バックグラウンド処理を実施した。
CuKα管球使用
X線出力=45KV,40mA
発散スリット=1/4°,X線ミラー
検出器=半導体アレイ検出器X’Celerator使用、Niフィルター使用
走査範囲 2θ=10〜65度
読み込み幅=0.05度
計数時間=33秒
[Powder X-ray diffraction measurement]
Powder X-ray diffraction was precisely measured with a powder X-ray diffractometer X'Pert manufactured by PANalytical. The measurement conditions are as follows. The measurement data was subjected to automatic background processing using data processing software X'Pert High Score (manufactured by PANalytical) with a bending filter of 5.
Using CuKα tube X-ray output = 45 KV, 40 mA
Divergence slit = 1/4 °, X-ray mirror detector = semiconductor array detector X 'Celerator used, Ni filter used Scanning range 2θ = 10 to 65 degrees Reading width = 0.05 degrees Counting time = 33 seconds

[LED耐久性試験]
図2(b)を参照して説明する。第1の発光体(22)として、青色発光ダイオード(C460EZ290:cree社製)を用い、フレームの凹部の底の電極(27)に接着剤として銀ペーストを用いてダイボンディングした。150℃で2時間加熱し、銀ペーストを硬化させた後、青色LED(22)とフレーム(24)の電極(26)とをワイヤボンディングした。ワイヤとしては直径25μmの金線を用いた。
150℃で2時間乾燥させた各蛍光体0.08gに対し、シリコン樹脂(SCR1011:信越化学工業社製)1.415gを混合して蛍光体スラリーを作製した。該スラリーをフレームの凹部に注入し、70℃で1時間、さらに150℃で5時間過熱して硬化させ蛍光体含有部(23)を形成し、表面実装型緑色発光装置を作製した。
得られた発光装置に対して、温度85℃、湿度85%の環境下で、青色LEDに20mAを通電して駆動し発光させた。緑色に対する影響の高い色度座標であるCIEy値を50時間毎に測定し、通電開始直後の値を100としたときの割合をCIEy保持率として求めた。
[LED durability test]
This will be described with reference to FIG. A blue light emitting diode (C460EZ290: manufactured by Cree) was used as the first light emitter (22), and die bonding was performed using a silver paste as an adhesive on the electrode (27) at the bottom of the recess of the frame. After heating at 150 ° C. for 2 hours to cure the silver paste, the blue LED (22) and the electrode (26) of the frame (24) were wire-bonded. A gold wire with a diameter of 25 μm was used as the wire.
To 0.08 g of each phosphor dried at 150 ° C. for 2 hours, 1.415 g of silicon resin (SCR1011: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was mixed to prepare a phosphor slurry. The slurry was poured into the concave portion of the frame and cured by heating at 70 ° C. for 1 hour and further at 150 ° C. for 5 hours to form a phosphor-containing portion (23), thereby producing a surface-mount green light emitting device.
The obtained light emitting device was driven to emit light by energizing the blue LED with 20 mA in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%. The CIEy value, which is a chromaticity coordinate having a high influence on green, was measured every 50 hours, and the ratio when the value immediately after the start of energization was taken as 100 was determined as the CIEy retention rate.

[反射スペクトルの測定方法]
反射スペクトルは、励起光源として150Wキセノンランプを、集光装置として積分球を、スペクトル測定装置として、大塚電子製MCPD7000マルチチャンネルスペクトル測定装置を使用した。まず、標準白板として、励起光に対してほぼ100%の反射率Rを持つ物質、Labsphere製「Spectralon」(波長450nmの励起光に対して99%の反射率Rを持つ。)に150Wキセノンランプを照射し、380nm以上780nm以下の波長範囲においてスペクトル測定装置を使用し、各波長の反射強度を測定し、パーソナルコンピューターによる感度補正等の信号処理を経て反射スペクトルを得た。次に、測定対象となる窒化珪素試料を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、同様の方法により各波長の反射強度を測定し、標準白板との反射強度の比率より試料の反射スペクトルを得た。
[Measurement method of reflection spectrum]
For the reflection spectrum, a 150 W xenon lamp was used as the excitation light source, an integrating sphere was used as the condensing device, and an MCPD7000 multi-channel spectrum measuring device manufactured by Otsuka Electronics was used as the spectrum measuring device. First, as a standard white plate, a material having a reflectance R of almost 100% with respect to excitation light, “Spectralon” manufactured by Labsphere (having a reflectance R of 99% with respect to excitation light having a wavelength of 450 nm), and a 150 W xenon lamp. The spectrum was measured in the wavelength range of 380 nm to 780 nm, the reflection intensity of each wavelength was measured, and a reflection spectrum was obtained through signal processing such as sensitivity correction by a personal computer. Next, the silicon nitride sample to be measured is packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that measurement accuracy can be maintained, and the reflection intensity of each wavelength is measured by the same method, and the reflection from the standard white plate is measured. The reflection spectrum of the sample was obtained from the intensity ratio.

[物体色の測定方法]
物体色L***の測定方法は、コニカミノルタ製色彩色差計CR−300を、光源としてD65を使用した。まず、標準校正板を透明ガラス板を介して、測定ヘッド部を標準校正板に垂直にあて白色校正を行った。次に、測定対象となる蛍光体試料を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、透明ガラス板を介して、同様の方法で測定し物体色を得た。
[Measurement method of object color]
Object color L * a * b * method measurements Konica Minolta color difference meter CR-300, was used D 65 as a light source. First, white calibration was performed by placing the standard calibration plate through a transparent glass plate and the measuring head portion perpendicular to the standard calibration plate. Next, the phosphor sample to be measured was packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that measurement accuracy was maintained, and an object color was obtained by measuring in the same manner via a transparent glass plate. .

[実施例1]
α−Si34(宇部興産社製SN−E10)300gを窒化ホウ素坩堝に充填し、この窒化ホウ素坩堝を抵抗加熱式真空加圧雰囲気熱処理炉(富士電波工業製)内に設置し、<5×10-3Paの減圧下、室温から800℃まで昇温速度20℃/分で真空加熱した。800℃に達したところで、その温度を維持して圧力が0.92MPaとなるまで高純度窒素ガス(99.9995%)を30分間で導入後、0.92MPaを保持しながら、さらに、昇温速度20℃/分で1200℃まで昇温した。その温度で5分間保持して熱電対から放射温度計に換えて、さらに昇温速度20℃/分で2000℃まで加熱し、2000℃に達したところで3時間保持した。その後、1200℃まで降温速度20℃/分で冷却し、その後放冷し、ふるい分け処理を行い、250μm以下の粒径の粒子を分取した。
[Example 1]
A boron nitride crucible was charged in 300 g of α-Si 3 N 4 (Ube Industries' SN-E10), and the boron nitride crucible was placed in a resistance heating type vacuum heat treatment furnace (manufactured by Fuji Denpa Kogyo). Under reduced pressure of 5 × 10 −3 Pa, vacuum heating was performed from room temperature to 800 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min. When the temperature reached 800 ° C., the temperature was maintained and high-purity nitrogen gas (99.9995%) was introduced for 30 minutes until the pressure became 0.92 MPa, and then the temperature was further increased while maintaining 0.92 MPa. The temperature was raised to 1200 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The temperature was maintained for 5 minutes, and the thermocouple was changed to a radiation thermometer. Further, the temperature was increased to 2000 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min. Thereafter, it was cooled to 1200 ° C. at a temperature lowering rate of 20 ° C./min, then allowed to cool, and subjected to a sieving treatment to collect particles having a particle size of 250 μm or less.

得られたβ−Si34の反射スペクトルを図4に、また、粉末X線回折測定結果を図5に示す。また、そこから求められる反射率、高周波炉加熱燃焼抽出−非分散赤外検出法(堀場製作所製、EMIA520FA型)でカーボン含有量を測定した結果及び目視体色を表1に示す。 The reflection spectrum of the obtained β-Si 3 N 4 is shown in FIG. 4, and the powder X-ray diffraction measurement result is shown in FIG. Table 1 shows the reflectance obtained from the above, the results of measuring the carbon content by a high-frequency furnace heating combustion extraction-non-dispersive infrared detection method (Horiba Seisakusho, EMIA520FA type), and visual body color.

[実施例2]
α−Si34(宇部興産社製SN−E10)をふるい分けにより250μm以下の粒径の粒子を分取した後、この粉末を250gを窒化ホウ素坩堝に充填し、実施例1と同様の方法で加熱処理を行った。
該窒化珪素の反射スペクトルを図4に、X線回折パターンを図5に示す。また、そこから求められる反射率、高周波炉加熱燃焼抽出−非分散赤外検出法(堀場製作所製、EMIA520FA型)でカーボン含有量を測定した結果及び目視体色を表1に示す。
[Example 2]
α-Si 3 N 4 (Ube Industries, Ltd. SN-E10) was screened to separate particles having a particle size of 250 μm or less, and 250 g of this powder was charged into a boron nitride crucible, and the same method as in Example 1 was performed. Then, heat treatment was performed.
The reflection spectrum of the silicon nitride is shown in FIG. 4, and the X-ray diffraction pattern is shown in FIG. Table 1 shows the reflectance obtained from the above, the results of measuring the carbon content by a high-frequency furnace heating combustion extraction-non-dispersive infrared detection method (Horiba Seisakusho, EMIA520FA type), and visual body color.

[実施例3〜6]
処理温度、処理時間及び処理圧力を表1に記載したように変更した以外は、実施例2と同様に処理を行った。
該窒化珪素の反射スペクトルを図4に、X線回折パターンを図5に示す。また、そこから求められる反射率、高周波炉加熱燃焼抽出−非分散赤外検出法(堀場製作所製、EMIA520FA型)でカーボン含有量を測定した結果及び目視体色を表1に示す。
[Examples 3 to 6]
The treatment was performed in the same manner as in Example 2 except that the treatment temperature, treatment time, and treatment pressure were changed as described in Table 1.
The reflection spectrum of the silicon nitride is shown in FIG. 4, and the X-ray diffraction pattern is shown in FIG. Table 1 shows the reflectance obtained from the above, the results of measuring the carbon content by a high-frequency furnace heating combustion extraction-non-dispersive infrared detection method (Horiba Seisakusho, EMIA520FA type), and visual body color.

[比較例1〜23]
各種市販のSi34について、目視体色、反射率及びカーボン含有量(高周波炉加熱燃焼抽出−非分散赤外検出法(堀場製作所製、EMIA520FA型)で測定)を測定した結果を表2に示す。
[Comparative Examples 1 to 23]
Table 2 shows the results of measuring visual body color, reflectance, and carbon content (measured by high-frequency furnace heating combustion extraction-non-dispersive infrared detection method (manufactured by Horiba, EMIA520FA type)) for various commercially available Si 3 N 4 Shown in

以上より、本発明の窒化珪素の反射率は、実施例1〜6のうち最も反射率が低い実施例5においても、波長455nmにおける反射率は89%、波長525nmにおける反射率は90%、波長650nmにおける反射率は91%であり、比較例中で一番反射率の高い比較例4と比較した場合でも、波長455nmにおいて10%以上、波長525nmにおいて3%以上、波長650nmにおいて2%以上、反射率が高いことが確認できた。   From the above, the reflectance of silicon nitride of the present invention is 89% for the wavelength 455 nm, 90% for the wavelength 525 nm, and 90% for the wavelength of Example 5 having the lowest reflectance among Examples 1 to 6. The reflectance at 650 nm is 91%. Even when compared with Comparative Example 4 having the highest reflectance among the comparative examples, 10% or more at a wavelength of 455 nm, 3% or more at a wavelength of 525 nm, 2% or more at a wavelength of 650 nm, It was confirmed that the reflectance was high.

[実施例7]
蛍光体の各原料の仕込み組成がBa2.82Eu0.18Si9126となるように、BaCO3(白辰化学社製、純度98%)、SiO2(龍森社製、99.99%)、Eu23(信越化学社製、純度99.99%)、実施例3で得られたSi34、及びフラックスであるBaF2(和光純薬社製、99.99%)をそれぞれ秤量した。
[Example 7]
BaCO 3 (manufactured by Hakuho Chemical Co., 98% purity), SiO 2 (manufactured by Tatsumori Co., 99.99%) so that the charged composition of each raw material of the phosphor is Ba 2.82 Eu 0.18 Si 9 O 12 N 6. ), Eu 2 O 3 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), Si 3 N 4 obtained in Example 3, and BaF 2 (Wako Pure Chemical Industries, 99.99%) as a flux. Each was weighed.

原料粉末BaCO3(5.21g)、SiO2(2.52g)及びEu23(0.30g)をナイロン袋に入れ、十分に撹拌混合を行った後、アルミナ坩堝にそれぞれ密充填した。これを一次焼成として、温度調節器つき抵抗加熱式電気炉内に置き、大気圧下、5℃/分の昇温速度で1100℃まで加熱し、その温度で6時間保持した後、室温まで放冷した。 Raw material powders BaCO 3 (5.21 g), SiO 2 (2.52 g) and Eu 2 O 3 (0.30 g) were put in a nylon bag, sufficiently stirred and mixed, and then closely packed in an alumina crucible. This was fired as a primary firing in a resistance heating electric furnace equipped with a temperature controller, heated to 1100 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min under atmospheric pressure, held at that temperature for 6 hours, and then released to room temperature. Chilled.

次に二次焼成として、上記で得られた試料と、実施例3にて加熱処理を行ったSi34(1.97g)及びフラックスであるBaF2(0.1g)とをアルミナ乳鉢で粉砕混合し、ふるい分けにより250μm以下の粒径の粒子を分取した後、アルミナ坩堝に密充填し、温度調節器つき抵抗加熱式管状電気炉内に置かれ、大気圧下、0.5 l/分の窒素96体積%+水素4体積%の混合気流中、室温から800℃までは4.8℃/分の昇温速度で、800℃から1300℃までは3.0℃/分の昇温速度で加熱し、その温度で8時間保持し、ついで、室温まで放冷後、アルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。 Next, as secondary firing, the sample obtained above, Si 3 N 4 (1.97 g) subjected to the heat treatment in Example 3, and BaF 2 (0.1 g) as a flux were used in an alumina mortar. After pulverizing and mixing, and separating particles having a particle size of 250 μm or less by sieving, they are tightly packed in an alumina crucible and placed in a resistance heating tubular electric furnace equipped with a temperature controller. In a mixed air stream of 96% by volume of nitrogen + 4% by volume of hydrogen, the heating rate was 4.8 ° C / min from room temperature to 800 ° C, and 3.0 ° C / min from 800 ° C to 1300 ° C. Heated at a speed, held at that temperature for 8 hours, then allowed to cool to room temperature, and then pulverized on an alumina mortar.

得られた焼成物を100mlの1N塩酸中に入れ、30分攪拌した後、静置し2時間後に上澄み液を捨てた。ここに純粋100mlを入れ、15分攪拌した後、静置し30分後に上澄み液を捨て水洗した。水洗操作をさらに3回行った後、ろ過し、ろ上物を110℃で12時間乾燥させた。得られた焼成物について、X線回折パターンを図7に示し、波長455nm励起での発光スペクトル図を図8に示す。   The obtained fired product was put into 100 ml of 1N hydrochloric acid, stirred for 30 minutes, allowed to stand, and the supernatant was discarded after 2 hours. 100 ml of pure water was added thereto, stirred for 15 minutes, allowed to stand, and after 30 minutes, the supernatant was discarded and washed with water. The washing operation was further performed three times, followed by filtration, and the filtered product was dried at 110 ° C. for 12 hours. About the obtained baked product, an X-ray diffraction pattern is shown in FIG. 7, and an emission spectrum diagram at a wavelength of 455 nm excitation is shown in FIG.

上記X線回折パターンから、実施例7で得られた焼成物が新規結晶相を有するものであることが判明した。該結晶相を有する焼成物について、X線構造解析を行った結果、該結晶相を構成する無機化合物の組成式はBa3Si6122であることが判明した。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。結果を表3に示す。
From the X-ray diffraction pattern, it was found that the fired product obtained in Example 7 had a new crystal phase. As a result of X-ray structural analysis of the fired product having the crystal phase, it was found that the composition formula of the inorganic compound constituting the crystal phase was Ba 3 Si 6 O 12 N 2 .
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The results are shown in Table 3.

[実施例8及び9]
用いる窒化珪素として、実施例3で得られたSi34の代わりに、それぞれ実施例5で得られたSi34、実施例6で得られたSi34を用いた以外は実施例7と同様にして蛍光体の製造を行い、X線回折測定及び発行スペクトル測定を行った。X線回折パターンを図7に示し、波長455nm励起での発光スペクトル図を図8に示す。また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。結果を表3に示す。
[Examples 8 and 9]
As the silicon nitride to be used, instead the Si 3 N 4 obtained in Example 3, Si 3 N 4 were obtained in each Example 5, except for using the Si 3 N 4 obtained in Example 6 A phosphor was manufactured in the same manner as in Example 7, and X-ray diffraction measurement and emission spectrum measurement were performed. FIG. 7 shows an X-ray diffraction pattern, and FIG. 8 shows an emission spectrum at a wavelength of 455 nm. In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The results are shown in Table 3.

[比較例24〜31]
用いる窒化珪素として、実施例3で得られたSi34の代わりに、それぞれ表3に記載の結晶相の種類や不純物炭素量等が異なる各種Si34を用いた以外は、実施例7と同様にして蛍光体の製造を行い、X線回折測定及び発行スペクトル測定を行った。原料窒化珪素の反射スペクトル図は図6に示す。また、得られた焼成物については、X線回折パターンを図7に、波長455nm励起での発光スペクトル図を図8に示し、発光特性を表3に示す。
[Comparative Examples 24-31]
As the silicon nitride to be used, in place of the Si 3 N 4 obtained in Example 3, each of the examples except that various types of Si 3 N 4 having different crystal phase types and impurity carbon amounts shown in Table 3 were used. The phosphor was manufactured in the same manner as in Example 7, and X-ray diffraction measurement and emission spectrum measurement were performed. The reflection spectrum diagram of the raw material silicon nitride is shown in FIG. Further, with respect to the obtained fired product, an X-ray diffraction pattern is shown in FIG. 7, an emission spectrum at a wavelength of 455 nm excitation is shown in FIG.

X線回折パターンから比較例24〜31においても、実施例7〜9の蛍光体と同じ結晶相を有していることがわかる。一方で、その物体色は実施例のものよりくすんでおり、また、発光特性に関してもピーク高さや外部量子効率が低い等、実施例8と比較しても発光効率が低いことがわかる。   From the X-ray diffraction pattern, it can be seen that Comparative Examples 24-31 also have the same crystal phase as the phosphors of Examples 7-9. On the other hand, the object color is duller than that of the example, and the light emission efficiency is lower than that of Example 8, such as the peak height and the external quantum efficiency are low.

[実施例10]
蛍光体の各原料の仕込み組成がSr0.7Ba0.25Eu0.05Si222となるように、BaCO3(白辰化学社製、純度98%)、SrCO3(白辰化学社製、純度98%)、SiO2(龍森社製、99.99%)、実施例3で得られたSi34、Eu23(信越化学社製、純度99.99%)、NH4Cl(レアメタリック社製)をそれぞれ秤量した。
[Example 10]
BaCO 3 (Shirakaba Chemical Co., purity 98%), SrCO 3 (Shirakaba Chemical Co., purity) so that the raw material composition of each phosphor is Sr 0.7 Ba 0.25 Eu 0.05 Si 2 O 2 N 2 98%), SiO 2 (manufactured by Tatsumori, 99.99%), Si 3 N 4 obtained in Example 3, Eu 2 O 3 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), NH 4 Cl (Rare Metallic) was weighed.

原料粉末BaCO3(2.58g)、SrCO3(5.38g)、SiO2(1.59g)及びEu23(0.48g)をメノウ自動乳鉢に入れ、エタノールを添加し、湿式混合法により均一になるまで混合した。こうして得られたペースト状混合物を乾燥後、アルミナ坩堝にそれぞれ密充填した。これを一次焼成として、温度調節器つき抵抗加熱式電気炉内に置き、大気圧下、5℃/分の昇温速度で1200℃まで加熱し、その温度で3時間保持した後、室温まで放冷した。 Raw powder BaCO 3 (2.58 g), SrCO 3 (5.38 g), SiO 2 (1.59 g) and Eu 2 O 3 (0.48 g) are put in an agate automatic mortar, ethanol is added, and wet mixing method Until uniform. The pasty mixture thus obtained was dried and then closely packed in alumina crucibles. This was fired as a primary firing in a resistance heating electric furnace equipped with a temperature controller, heated to 1200 ° C. at a heating rate of 5 ° C./min under atmospheric pressure, held at that temperature for 3 hours, and then released to room temperature. Chilled.

次に二次焼成として、上記で得られた試料と、実施例3にて加熱処理を行ったSi34(3.66g)及びフラックスであるNH4Cl(0.08g)とをアルミナ乳鉢で粉砕混合し、ふるい分けにより250μm以下の粒径の粒子を分取した後、これをアルミナ坩堝に密充填し、温度調節器つき抵抗加熱式管状電気炉内に置き、大気圧下、0.5 l/分の窒素96体積%+水素4体積%の混合気流中、室温から800℃までは4.8℃/分の昇温速度で、800℃から1430℃までは3.0℃/分の昇温速度で加熱し、その温度で8時間保持し、ついで、室温まで放冷後、アルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。得られた焼成物について、X線回折パターンを図9に示し、波長455nm励起での発光スペクトル図を図10に示す。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。発光特性を表4に示す。
Next, as secondary firing, the sample obtained above, Si 3 N 4 (3.66 g) subjected to the heat treatment in Example 3, and NH 4 Cl (0.08 g) as a flux were used in an alumina mortar. After pulverizing and mixing, particles having a particle size of 250 μm or less were collected by sieving, and this was tightly packed in an alumina crucible and placed in a resistance heating tubular electric furnace with a temperature controller. In a mixed gas stream of 96% by volume of nitrogen + 4% by volume of hydrogen per minute, the heating rate was 4.8 ° C / min from room temperature to 800 ° C, and 3.0 ° C / min from 800 ° C to 1430 ° C. It heated at the temperature increase rate, hold | maintained at the temperature for 8 hours, then, after standing_to_cool to room temperature, the grinding | pulverization process was performed on the alumina mortar. About the obtained baked product, an X-ray diffraction pattern is shown in FIG. 9, and an emission spectrum diagram at a wavelength of 455 nm excitation is shown in FIG.
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The emission characteristics are shown in Table 4.

[比較例32]
Si34として、上記比較例23のSi34を用いた以外は、実施例10と同様にして蛍光体の製造を行い、X線回折測定及び発光スペクトル測定を行った。X線回折パターンを図9に、波長455nm励起での発光スペクトル図を図10に示し、発光特性を表4に示す。
[Comparative Example 32]
As Si 3 N 4, except for using the Si 3 N 4 of Comparative Example 23, produce phosphor in the same manner as in Example 10, was subjected to X-ray diffraction measurement and emission spectrum measurement. FIG. 9 shows an X-ray diffraction pattern, FIG. 10 shows an emission spectrum at a wavelength of 455 nm excitation, and Table 4 shows emission characteristics.

X線回折パターンから比較例32においても、実施例10の蛍光体と同じ結晶相を有していることがわかる。一方で、その物体色は実施例のものよりくすんでおり、また、発光特性に関しても、ピーク高さや外部量子効率が低い等、実施例10と比較して発光効率が低いことがわかる。   From the X-ray diffraction pattern, it can be seen that Comparative Example 32 also has the same crystal phase as the phosphor of Example 10. On the other hand, the object color is duller than that of the example, and the light emission efficiency is lower than that of Example 10 such as the peak height and the external quantum efficiency are low.

[実施例21]
蛍光体の原料の仕込み組成が、Sr0.5525Ba0.2975Eu0.15Siとなるように秤量した。すなわち、蛍光体原料として、SrCO(24.45g)BaCO(17.60g)、SiO(9.00g)及びEu(7.91g)をメノウ自動乳鉢に入れ、エタノールを添加し、湿式混合法により均一になるまで混合した。こうして得られたペースト状混合物を乾燥後、アルミナ坩堝にそれぞれ密充填した。これを温度調節器つき抵抗加熱式管状電気炉内に置き、大気圧下、0.5 l/分の窒素96体積%+水素4体積%の混合気流中で、室温から800℃までは4.8℃/分の昇温速度で、800℃から1200℃までは3.0℃/分の昇温速度で加熱し、その温度で6時間保持した後、室温まで放冷した。得られた試料は、アルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。
[Example 21]
Mixing composition of the raw materials of the phosphor were weighed so as to Sr 0.5525 Ba 0.2975 Eu 0.15 Si 2 O 2 N 2. That is, SrCO 3 (24.45 g) BaCO 3 (17.60 g), SiO 2 (9.00 g) and Eu 2 O 3 (7.91 g) are put into an agate automatic mortar as a phosphor raw material, and ethanol is added. The mixture was mixed by a wet mixing method until uniform. The pasty mixture thus obtained was dried and then closely packed in alumina crucibles. This was placed in a resistance heating type tubular electric furnace equipped with a temperature controller, and under atmospheric pressure, in a mixed air stream of 96 volume% nitrogen + 4 volume% hydrogen at 0.5 l / min, from room temperature to 800 ° C., 4. Heating was performed at a temperature rising rate of 8 ° C./min, from 800 ° C. to 1200 ° C. at a temperature rising rate of 3.0 ° C./min, and kept at that temperature for 6 hours, and then allowed to cool to room temperature. The obtained sample was pulverized in an alumina mortar.

次に二次焼成として、上記一次焼成で得られた試料(6.927g)と、実施例3のSi(3.07g)、NHCl(0.10g)をメノウ自動乳鉢に入れ、エタノールを添加し、湿式混合法により均一になるまで混合した。こうして得られたペースト状混合物を乾燥後、アルミナ坩堝にそれぞれ密充填した。これを温度調節器つき抵抗加熱式電気炉内に置き、これを大気圧下、0.5 l/分の窒素96体積%+水素4体積%雰囲気中の混合気流中、室温から800℃までは5.0℃/分の昇温速度で、800℃から1500℃までは4.0℃/分の昇温速度で加熱し、その温度で6時間保持した後、室温まで放冷した。得られた焼成物をアルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。得られた焼成物について、波長455nm励起での発光スペクトル図を図14に示す。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。発光特性を表8に示す。
Next, as the secondary firing, the sample obtained by the primary firing (6.927 g), Si 3 N 4 (3.07 g) of Example 3 and NH 4 Cl (0.10 g) were put in an automatic agate mortar. Then, ethanol was added and mixed until uniform by a wet mixing method. The pasty mixture thus obtained was dried and then closely packed in alumina crucibles. This was placed in a resistance heating electric furnace with a temperature controller, and this was allowed to flow from room temperature to 800 ° C. in a mixed gas stream in an atmosphere of 96% by volume of nitrogen and 4% by volume of hydrogen under atmospheric pressure at 0.5 l / min. Heating was performed at a temperature rising rate of 5.0 ° C./min, and from 800 ° C. to 1500 ° C. at a temperature rising rate of 4.0 ° C./min, and kept at that temperature for 6 hours, and then allowed to cool to room temperature. The obtained fired product was pulverized in an alumina mortar. FIG. 14 shows an emission spectrum diagram of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The emission characteristics are shown in Table 8.

[比較例40及び41]
上記実施例21のSiを表2の比較例15及び23のSiへ変更した以外は実施例21と同様にして、混合、焼成を行った。得られた焼成物をアルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。得られた焼成物について、波長455nm励起での発光スペクトル図を図14に示す。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。発光特性を表8に示す。
[Comparative Examples 40 and 41]
Except for changing the Si 3 N 4 of Example 21 to Si 3 N 4 of Comparative Example 15 and 23 in Table 2 in the same manner as in Example 21, mixed and fired. The obtained fired product was pulverized in an alumina mortar. FIG. 14 shows an emission spectrum diagram of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The emission characteristics are shown in Table 8.

以上の結果より、比較例40及び41に比べ、実施例21の蛍光体は物体色が鮮明であり、また、発光特性に関してもピーク高さや量子効率が高い等、発光効率が高いことがわかる。   From the above results, it can be seen that the phosphor of Example 21 has a clear object color and higher emission efficiency, such as higher peak height and quantum efficiency, as compared with Comparative Examples 40 and 41.

[実施例22]
実施例21におけるNHCl(0.10g)をZnF・4HO(0.10g)へ変更した以外は実施例21と同様にして、混合、焼成を行い、発光特性等について評価を行った。
波長455nm励起での発光スペクトル図を図15に示し、発光特性を表9に示す。
[Example 22]
Except for changing NH 4 Cl (0.10 g) in Example 21 to ZnF 2 .4H 2 O (0.10 g), mixing and firing were performed in the same manner as in Example 21 to evaluate light emission characteristics and the like. It was.
FIG. 15 shows an emission spectrum at a wavelength of 455 nm excitation, and Table 9 shows the emission characteristics.

以上の結果から、フラックスの種類をNHClからZnF・4HOに変更しても、同程度の性能が得られることがわかる。 From the above results, it can be seen that the same level of performance can be obtained even if the type of flux is changed from NH 4 Cl to ZnF 2 .4H 2 O.

[実施例23〜25]
蛍光体の原料の仕込み組成が表10に記載のようになるように、各蛍光体原料の秤量値を変更した以外は実施例21と同様にして混合、焼成を行い、発光特性等について評価を行った。
波長455nm励起での発光スペクトル図を図16に示し、発光特性を表10に示す。
[Examples 23 to 25]
Mixing and firing were performed in the same manner as in Example 21 except that the weighing value of each phosphor material was changed so that the charged composition of the phosphor material was as shown in Table 10, and the light emission characteristics and the like were evaluated. went.
FIG. 16 shows an emission spectrum at a wavelength of 455 nm excitation, and Table 10 shows the emission characteristics.

[実施例11]
蛍光体の各原料仕込み組成がCa0.992Eu0.008AlSiN3となるように、Ca32(CERAC社製、純度99%)、AlN(トクヤマ社製、純度99%)、Eu23(信越化学社製、純度99.99%)、実施例3で得られたSi34をそれぞれ秤量した。
[Example 11]
Ca 3 N 2 (CERAC, purity 99%), AlN (Tokuyama, purity 99%), Eu 2 O 3 (Shin-Etsu) so that each raw material charged composition of the phosphor is Ca 0.992 Eu 0.008 AlSiN 3. Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), and Si 3 N 4 obtained in Example 3 were weighed.

原料粉末Ca32(0.72g)、Si34(0.68g)、AlN(0.60g)、Eu23(0.02g)を窒素ガスで充満したグローブボックス内でメノウ乳鉢に入れ、乾式混合法により均一になるまで混合した。こうして得られた混合物を、窒化ホウ素坩堝にそれぞれ密充填した。この窒化ホウ素坩堝を抵抗加熱式真空加圧雰囲気熱処理炉(富士電波工業製)内に設置し、<5×10-3Paの減圧下、室温から800℃まで昇温速度20℃/分で真空加熱した。800℃に達したところで、その温度を維持して圧力が0.92MPaとなるまで高純度窒素ガス(99.9995%)を30分間で導入後、0.92MPaを保持しながら、さらに、昇温速度20℃/分で1200℃まで昇温した。その温度で5分間保持して熱電対から放射温度計に換えて、さらに昇温速度20℃/分で1600℃まで加熱し、1600℃に達したところで2時間保持した。さらに昇温速度20℃/分で1800℃まで加熱し、1800℃に達したところで2時間保持した。その後、1200℃まで降温速度20℃/分で冷却し、その後放冷し、アルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。得られた焼成物の波長455nm励起での発光スペクトルをもとにした発光特性評価結果を表5に示す。 Agate mortar in a glove box filled with raw material powder Ca 3 N 2 (0.72 g), Si 3 N 4 (0.68 g), AlN (0.60 g), Eu 2 O 3 (0.02 g) with nitrogen gas And mixed until uniform by a dry mixing method. The resulting mixture was tightly packed in a boron nitride crucible. This boron nitride crucible was placed in a resistance heating type vacuum pressure atmosphere heat treatment furnace (manufactured by Fuji Denpa Kogyo Co., Ltd.) and vacuumed from room temperature to 800 ° C. under a reduced pressure of <5 × 10 −3 Pa at a heating rate of 20 ° C./min. Heated. When the temperature reached 800 ° C., the temperature was maintained and high-purity nitrogen gas (99.9995%) was introduced for 30 minutes until the pressure became 0.92 MPa, and then the temperature was further increased while maintaining 0.92 MPa. The temperature was raised to 1200 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The temperature was maintained for 5 minutes, the thermocouple was changed to a radiation thermometer, and further heated to 1600 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min. When the temperature reached 1600 ° C., the temperature was maintained for 2 hours. Furthermore, it heated to 1800 degreeC with the temperature increase rate of 20 degree-C / min, and when it reached 1800 degreeC, it hold | maintained for 2 hours. Thereafter, it was cooled to 1200 ° C. at a temperature lowering rate of 20 ° C./min, then allowed to cool, and pulverized on an alumina mortar. Table 5 shows the results of evaluation of light emission characteristics based on the emission spectrum of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.

[比較例33]
Si34として、比較例23の窒化珪素を用いた以外は、実施例11と同様にして蛍光体を製造した。得られた焼成物の波長455nm励起での発光スペクトルをもとにした発光特性評価結果を表5に示す。
[Comparative Example 33]
A phosphor was manufactured in the same manner as in Example 11 except that the silicon nitride of Comparative Example 23 was used as Si 3 N 4 . Table 5 shows the results of evaluation of light emission characteristics based on the emission spectrum of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.

[実施例12]
蛍光体の各原料仕込み組成がCa1.98Eu0.02Si58となるように、Ca32(CERAC社製、純度99%)、Eu23(信越化学社製、純度99.99%)、実施例3で得られたSi34をそれぞれ秤量した。
[Example 12]
Ca 3 N 2 (manufactured by CERAC, purity 99%), Eu 2 O 3 (manufactured by Shin-Etsu Chemical, purity 99.99%) so that each raw material charged composition of the phosphor is Ca 1.98 Eu 0.02 Si 5 N 8. ), Si 3 N 4 obtained in Example 3 was weighed.

原料粉末Ca32(0.59g)、Si34(1.40g)、Eu23(0.02g)を窒素ガスで充満したグローブボックス内でメノウ乳鉢に入れ、乾式混合法により均一になるまで混合した。こうして得られた混合物を、窒化ホウ素坩堝にそれぞれ密充填した。この窒化ホウ素坩堝を抵抗加熱式真空加圧雰囲気熱処理炉(富士電波工業製)内に設置し、<5×10-3Paの減圧下、室温から800℃まで昇温速度20℃/分で真空加熱した。800℃に達したところで、その温度を維持して圧力が0.92MPaとなるまで高純度窒素ガス(99.9995%)を30分間で導入後、0.92MPaを保持しながら、さらに、昇温速度20℃/分で1200℃まで昇温した。その温度で5分間保持して熱電対から放射温度計に換えて、さらに昇温速度20℃/分で1600℃まで加熱し、1600℃に達したところで2時間保持した。さらに昇温速度20℃/分で1800℃まで加熱し、1800℃に達したところで2時間保持した。その後、1200℃まで降温速度20℃/分で冷却し、その後放冷し、アルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。得られた焼成物の波長455nm励起での発光スペクトルをもとにした発光特性評価結果を表5に示す。 Raw material powder Ca 3 N 2 (0.59 g), Si 3 N 4 (1.40 g), Eu 2 O 3 (0.02 g) is put in an agate mortar in a glove box filled with nitrogen gas, and dried by a dry mixing method. Mix until uniform. The resulting mixture was tightly packed in a boron nitride crucible. This boron nitride crucible was placed in a resistance heating type vacuum pressure atmosphere heat treatment furnace (manufactured by Fuji Denpa Kogyo Co., Ltd.) and vacuumed from room temperature to 800 ° C. under a reduced pressure of <5 × 10 −3 Pa at a heating rate of 20 ° C./min. Heated. When the temperature reached 800 ° C., the temperature was maintained and high-purity nitrogen gas (99.9995%) was introduced for 30 minutes until the pressure became 0.92 MPa, and then the temperature was further increased while maintaining 0.92 MPa. The temperature was raised to 1200 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The temperature was maintained for 5 minutes, the thermocouple was changed to a radiation thermometer, and further heated to 1600 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C./min. When the temperature reached 1600 ° C., the temperature was maintained for 2 hours. Furthermore, it heated to 1800 degreeC with the temperature increase rate of 20 degree-C / min, and when it reached 1800 degreeC, it hold | maintained for 2 hours. Thereafter, it was cooled to 1200 ° C. at a temperature lowering rate of 20 ° C./min, then allowed to cool, and pulverized on an alumina mortar. Table 5 shows the results of evaluation of light emission characteristics based on the emission spectrum of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.

[比較例34]
Si34として、比較例23の窒化珪素を用いた以外は、実施例12と同様にして蛍光体を製造した。得られた焼成物の波長455nm励起での発光スペクトルをもとにした発光特性評価結果を表5に示す。
[Comparative Example 34]
A phosphor was manufactured in the same manner as in Example 12 except that the silicon nitride of Comparative Example 23 was used as Si 3 N 4 . Table 5 shows the results of evaluation of light emission characteristics based on the emission spectrum of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.

[実施例26]
蛍光体の各原料の仕込み組成が、Sr1.98Eu0.02Siとなるように、蛍光体原料として、SrNH(1.38g)、実施例3のSi(1.59g)及びEu(0.02g)を窒素で満たしたグローブボックス内にて秤量し、アルミナ乳鉢上で均一になるまで混合した。こうして得られた混合粉は、窒化ホウ素坩堝にそれぞれ密充填した。これを0.92MPaの圧力下、窒素雰囲気中で1400℃まで加熱し、その温度で4時間保持した後放冷した。得られた試料をアルミナ乳鉢上で粉砕し、再度0.92MPaの圧力下、窒素雰囲気中で1600℃まで加熱し、その温度で4時間保持した後放冷した。得られた焼成物はアルミナ乳鉢上で粉砕した。該焼成物の波長455nm励起での発光スペクトル図を図17に示す。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。発光特性を表11に示す。
[Example 26]
SrNH (1.38 g) as the phosphor material and Si 3 N 4 of Example 3 (1.1) so that the charging composition of each material of the phosphor is Sr 1.98 Eu 0.02 Si 5 N 8 . 59 g) and Eu 2 O 3 (0.02 g) were weighed in a glove box filled with nitrogen and mixed until uniform in an alumina mortar. The mixed powder thus obtained was closely packed in a boron nitride crucible. This was heated to 1400 ° C. in a nitrogen atmosphere under a pressure of 0.92 MPa, kept at that temperature for 4 hours, and then allowed to cool. The obtained sample was pulverized on an alumina mortar, heated again to 1600 ° C. in a nitrogen atmosphere under a pressure of 0.92 MPa, kept at that temperature for 4 hours, and then allowed to cool. The obtained fired product was pulverized in an alumina mortar. FIG. 17 shows an emission spectrum of the fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The emission characteristics are shown in Table 11.

[比較例42及び43]
上記実施例26のSiを表2の比較例15及び23のSiへ変更した以外は実施例26と同様にして、混合、焼成を行った。得られた焼成物をアルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。得られた焼成物について、波長455nm励起での発光スペクトル図を図17に示す。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。発光特性を表11に示す。
[Comparative Examples 42 and 43]
Except for changing the Si 3 N 4 of Example 26 to Si 3 N 4 of Comparative Example 15 and 23 in Table 2 in the same manner as in Example 26, mixed and fired. The obtained fired product was pulverized in an alumina mortar. FIG. 17 shows an emission spectrum of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The emission characteristics are shown in Table 11.

[実施例27]
蛍光体の各原料の仕込み組成が、Ba1.98Eu0.02Siとなるように、蛍光体原料として、BaNH(1.60g)、実施例3のSi(1.37g)及びEu(0.02g)を窒素で満たしたグローブボックス内にて秤量し、アルミナ乳鉢上で均一になるまで混合した。こうして得られた混合粉は、実施例26と同様の操作で焼成を行った。得られた焼成物はアルミナ乳鉢上で粉砕した。得られた焼成物はアルミナ乳鉢上で粉砕した。該焼成物の波長455nm励起での発光スペクトル図を図18に示す。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。発光特性を表12に示す。
[Example 27]
BaNH (1.60 g) as the phosphor material and Si 3 N 4 of Example 3 (1.1) so that the charging composition of each material of the phosphor becomes Ba 1.98 Eu 0.02 Si 5 N 8 . 37 g) and Eu 2 O 3 (0.02 g) were weighed in a glove box filled with nitrogen and mixed on an alumina mortar until uniform. The mixed powder thus obtained was fired by the same operation as in Example 26. The obtained fired product was pulverized in an alumina mortar. The obtained fired product was pulverized in an alumina mortar. FIG. 18 shows an emission spectrum of the fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The emission characteristics are shown in Table 12.

[比較例44]
上記実施例27のSiを表2の比較例23のSiへ変更した以外は実施例27と同様にして、混合、焼成を行った。得られた焼成物をアルミナ乳鉢上で粉砕処理を行った。得られた焼成物について、波長455nm励起での発光スペクトル図を図18に示す。
また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。発光特性を表12に示す。
[Comparative Example 44]
Except for changing the Si 3 N 4 of Example 27 to Si 3 N 4 of Comparative Example 23 of Table 2 in the same manner as in Example 27, mixed and fired. The obtained fired product was pulverized in an alumina mortar. FIG. 18 shows an emission spectrum of the obtained fired product with excitation at a wavelength of 455 nm.
In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The emission characteristics are shown in Table 12.

[実施例13]
蛍光体の各原料の仕込み組成がBa2.82Eu0.18Si9126となるように、BaCO3(白辰化学社製、純度98%)、SiO2(龍森社製、99.99%)、Eu23(信越化学社製、純度99.99%)、実施例3で得られたSi34、及びフラックスであるZnF2・4H2O(和光純薬社製、99.99%)をそれぞれ秤量した。
[Example 13]
BaCO 3 (manufactured by Hakuho Chemical Co., 98% purity), SiO 2 (manufactured by Tatsumori Co., 99.99%) so that the charged composition of each raw material of the phosphor is Ba 2.82 Eu 0.18 Si 9 O 12 N 6. ), Eu 2 O 3 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., purity 99.99%), Si 3 N 4 obtained in Example 3, and ZnF 2 .4H 2 O as a flux (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 99. 99%) was weighed.

原料粉末BaCO3(10.83g)、SiO2(5.16g)、Eu23(0.60g)、実施例3にて加熱処理を行ったSi34(4.02g)及びフラックスであるZnF2・4H2O(0.31g:原料混合物に対して1.5重量%)をメノウ自動乳鉢に入れ、エタノールを添加し、湿式混合法により均一になるまで混合した。こうして得られたペースト状混合物を乾燥後、アルミナ坩堝にそれぞれ密充填した。これを一次焼成として、温度調節器つき抵抗加熱式管状電気炉内に置き、大気圧下、0.5 l/分の窒素96体積%+水素4体積%の混合気流中、室温から800℃までは4.8℃/分の昇温速度で、800℃から1200℃までは3.0℃/分の昇温速度で加熱し、その温度で4時間保持した後、室温まで放冷した。 Raw material powder BaCO 3 (10.83 g), SiO 2 (5.16 g), Eu 2 O 3 (0.60 g), Si 3 N 4 (4.02 g) heat-treated in Example 3, and flux A certain ZnF 2 .4H 2 O (0.31 g: 1.5% by weight with respect to the raw material mixture) was put into an agate automatic mortar, ethanol was added, and the mixture was mixed until uniform by a wet mixing method. The pasty mixture thus obtained was dried and then closely packed in alumina crucibles. As a primary firing, this was placed in a resistance heating type tubular electric furnace with a temperature controller, and at room temperature to 800 ° C. in a mixed air stream of 96 volume% nitrogen + 4 volume% hydrogen at 0.5 l / min under atmospheric pressure. Was heated at a rate of temperature increase of 4.8 ° C./min, from 800 ° C. to 1200 ° C. at a rate of temperature increase of 3.0 ° C./min, held at that temperature for 4 hours, and then allowed to cool to room temperature.

次に二次焼成として、上記で得られた試料を、アルミナ乳鉢で粉砕混合し、ふるい分けにより50μm以下の粒径の粒子を分取した後、アルミナ坩堝に密充填し、温度調節器つき抵抗加熱式管状電気炉内に置かれ、大気圧下、0.5 l/分の窒素96体積%+水素4体積%の混合気流中、室温から800℃までは4.8℃/分の昇温速度で、800℃から1300℃までは3.0℃/分の昇温速度で加熱し、その温度で4時間保持し、ついで、室温まで放冷後、アルミナ乳鉢上で粉砕処理し、ふるい分けにより50μm以下の粒径の粒子を分取した。   Next, as a secondary firing, the sample obtained above is pulverized and mixed in an alumina mortar, and particles having a particle size of 50 μm or less are collected by sieving, then closely packed in an alumina crucible, and heated with a temperature controller. The temperature rising rate is 4.8 ° C./min from room temperature to 800 ° C. in a mixed air flow of 96 volume% nitrogen + 4 volume% hydrogen under atmospheric pressure at 0.5 l / min. From 800 ° C. to 1300 ° C., heated at a rate of temperature increase of 3.0 ° C./min, held at that temperature for 4 hours, then allowed to cool to room temperature, pulverized in an alumina mortar, and sieved to 50 μm. Particles having the following particle sizes were collected.

得られた焼成物を100mlの1N塩酸中に入れ、30分攪拌した後、静置し2時間後に上澄み液を捨てた。ここに純粋100mlを入れ、15分攪拌した後、静置し30分後に上澄み液を捨て水洗した。水洗操作をさらに3回行った後、ろ過し、ろ上物を110℃で12時間乾燥させた。得られた焼成物について、X線回折パターンを図11に示し、波長455nm励起での発光スペクトル図を図13に示す。   The obtained fired product was put into 100 ml of 1N hydrochloric acid, stirred for 30 minutes, allowed to stand, and the supernatant was discarded after 2 hours. 100 ml of pure water was added thereto, stirred for 15 minutes, allowed to stand, and after 30 minutes, the supernatant was discarded and washed with water. The washing operation was further performed three times, followed by filtration, and the filtered product was dried at 110 ° C. for 12 hours. About the obtained baked product, an X-ray diffraction pattern is shown in FIG. 11, and an emission spectrum diagram at a wavelength of 455 nm excitation is shown in FIG.

上記X線回折パターンから、実施例13で得られた焼成物が実施例7と同様の結晶相を有するものであることを確認した。また、発光スペクトルをもとに、発光特性について評価を行った。結果を表7に示す。   From the X-ray diffraction pattern, it was confirmed that the fired product obtained in Example 13 had the same crystal phase as in Example 7. In addition, the emission characteristics were evaluated based on the emission spectrum. The results are shown in Table 7.

[実施例14〜20]
原料の仕込みモル組成比を表6に記載のように変更した以外は実施例13と同様にして各蛍光体を製造した。得られた焼成物のX線回折パターンを図11に示し、波長455nm励起での発光スペクトルを測定した。実施例14,15,17,19について、測定された発光スペクトル図を図13に示す。また、発光スペクトルをもとにした発光特性評価結果を表7に示す。
[Examples 14 to 20]
Each phosphor was manufactured in the same manner as in Example 13 except that the charged molar composition ratio of the raw materials was changed as shown in Table 6. The X-ray diffraction pattern of the obtained fired product is shown in FIG. 11, and the emission spectrum at a wavelength of 455 nm excitation was measured. FIG. 13 shows the measured emission spectrum for Examples 14, 15, 17, and 19. In addition, Table 7 shows the results of evaluating the light emission characteristics based on the emission spectrum.

[比較例35〜39]
原料の窒化珪素として、実施例3にて加熱処理を行ったSi34に代えて、比較例4の窒化珪素を用いた以外は、実施例13、14、16、18及び20と同様にして蛍光体を製造した。得られた焼成物のX線回折パターンを図12に示し、波長455nm励起での発光スペクトルをもとにした発光特性評価結果を表7に示す。
[Comparative Examples 35-39]
As the raw material silicon nitride, instead of Si 3 N 4 subjected to the heat treatment in Example 3, the silicon nitride of Comparative Example 4 was used, but the same as in Examples 13, 14, 16, 18 and 20. Thus, a phosphor was manufactured. FIG. 12 shows the X-ray diffraction pattern of the fired product obtained, and Table 7 shows the results of evaluation of the light emission characteristics based on the emission spectrum with excitation at a wavelength of 455 nm.

以上の結果より、本発明の蛍光体は、比較例の蛍光体に比べて、その相対ピーク強度や相対輝度が高く発光効率が高く、特に焼成温度が1600℃以下、特には1500℃以下といった低い温度で焼成を行なう蛍光体について、その効果が顕著であることがわかる。   From the above results, the phosphor of the present invention has higher relative peak intensity and relative luminance and higher luminous efficiency than the phosphor of the comparative example, and the firing temperature is particularly low at 1600 ° C. or lower, particularly 1500 ° C. or lower. It turns out that the effect is remarkable about the fluorescent substance baked at temperature.

[実施例28]
α−Si34(宇部興産社製SN−E10)250gを窒化ホウ素坩堝に充填し、この窒化ホウ素坩堝を抵抗加熱式真空加圧雰囲気熱処理炉(富士電波工業製)内に設置し、<5×10-3Paの減圧下、室温から800℃まで昇温速度20℃/分で真空加熱した。800℃に達したところで、その温度を維持して圧力が0.92MPaとなるまで高純度窒素ガス(99.9995%)を30分間で導入後、0.92MPaを保持しながら、さらに、昇温速度20℃/分で1200℃まで昇温した。その温度で5分間保持して熱電対から放射温度計に換えて、さらに昇温速度20℃/分で1800℃まで昇温したところで、昇温速度10℃/分にして2000℃まで加熱した。2000℃に達したところで5時間保持した。その後、1200℃まで降温速度20℃/分で冷却し、その後放冷し、ふるい分け処理を行い、250μm以下の粒径の粒子を分取した。
[Example 28]
A boron nitride crucible was charged with 250 g of α-Si 3 N 4 (Ube Industries' SN-E10), and this boron nitride crucible was placed in a resistance heating type vacuum heat treatment furnace (manufactured by Fuji Denpa Kogyo). Under reduced pressure of 5 × 10 −3 Pa, vacuum heating was performed from room temperature to 800 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min. When the temperature reached 800 ° C., the temperature was maintained and high-purity nitrogen gas (99.9995%) was introduced for 30 minutes until the pressure became 0.92 MPa, and then the temperature was further increased while maintaining 0.92 MPa. The temperature was raised to 1200 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The temperature was maintained for 5 minutes, the thermocouple was changed to a radiation thermometer, and when the temperature was further increased to 1800 ° C. at a temperature increase rate of 20 ° C./min, the temperature was increased to 2000 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min. When it reached 2000 ° C., it was held for 5 hours. Thereafter, it was cooled to 1200 ° C. at a temperature lowering rate of 20 ° C./min, then allowed to cool, and subjected to a sieving treatment to collect particles having a particle size of 250 μm or less.

得られたβ−Si34の特性を表13に示す。尚、窒化珪素の比表面積測定は(株)大倉理研製 全自動比表面積測定装置(流動法) モデル:AMS1000A を使用し、連続流動BET1点法により測定を実施した。また、得られたβ−Si34を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真を図19に示す。 Table 13 shows the characteristics of the obtained β-Si 3 N 4 . The specific surface area of silicon nitride was measured by a continuous flow BET one-point method using a fully automatic specific surface area measuring device (flow method) manufactured by Okura Riken Co., Ltd. model: AMS1000A. Further, FIG. 19 shows a drawing-substituting photograph in which the obtained β-Si 3 N 4 is photographed with a scanning electron microscope.

上記で得られたβ−Siを用いて蛍光体の製造を行った。すなわち、蛍光体の各原料の仕込み組成がBa2.7Eu0.3Si6.9123.2となるように蛍光体原料として、BaCO3(293g)、SiO2(149g)及びEu23(29g)を十分に攪拌混合を行った後、アルミナるつぼに充填した。これを温度調節器つき抵抗加熱式電気炉内に置き、大気圧の大気雰囲気下、4℃/分の昇温速度で1100℃まで加熱し、その温度で6時間保持した後、室温まで放冷した。得られた試料をアルミナ乳鉢上で、100μm以下まで粉砕した。 A phosphor was manufactured using the β-Si 3 N 4 obtained above. That is, BaCO 3 (293 g), SiO 2 (149 g), and Eu 2 O 3 (29 g) were used as the phosphor raw materials so that the charged composition of each raw material of the phosphor was Ba 2.7 Eu 0.3 Si 6.9 O 12 N 3.2. After sufficiently stirring and mixing, the mixture was filled in an alumina crucible. This is placed in a resistance heating electric furnace with a temperature controller, heated to 1100 ° C. at a heating rate of 4 ° C./min in an atmospheric atmosphere at atmospheric pressure, held at that temperature for 6 hours, and then allowed to cool to room temperature. did. The obtained sample was pulverized to 100 μm or less on an alumina mortar.

上記で得られた試料(177g)とβ−Si34(34g)とを十分に攪拌混合を行った後、一次焼成として、アルミナるつぼに充填し、これを大気圧下、窒素96体積%+水素4体積%の混合ガス3 l/分での流通下で1170℃まで加熱し、その温度で6時間保持したあと室温まで放冷した。得られた焼成粉をアルミナ乳鉢上で100μm以下になるまで粉砕した。 After sufficiently stirring and mixing the sample (177 g) obtained above and β-Si 3 N 4 (34 g), the alumina crucible was filled as primary firing, and this was 96% by volume of nitrogen under atmospheric pressure. The mixture was heated to 1170 ° C. under a flow of 3 l / min of a mixed gas of 4% by volume of hydrogen, kept at that temperature for 6 hours, and then allowed to cool to room temperature. The obtained fired powder was pulverized on an alumina mortar until it became 100 μm or less.

上記一次焼成で得られた焼成粉200gと、フラックスであるBaF2(3g)と、BaHPO4(6g)とを十分に攪拌混合を行った後、モリブデン内張付きアルミナるつぼに充填し、二次焼成と して大気圧下、窒素96体積%+水素4体積%の混合ガス3 l/分での流通下で1320℃まで加熱し、その温度で20時間保持したあと室温まで放冷した。得られた焼成粉をアルミナ乳鉢上で100μm以下になるまで粉砕した。 After sufficiently stirring and mixing 200 g of the calcined powder obtained by the primary firing, BaF 2 (3 g), which is a flux, and BaHPO 4 (6 g), the alumina crucible with molybdenum lining is filled into the secondary crucible. As calcination, the mixture was heated to 1320 ° C. under a flow of 3 l / min of a mixed gas of 96 volume% nitrogen + 4 volume% hydrogen at atmospheric pressure, kept at that temperature for 20 hours, and then allowed to cool to room temperature. The obtained fired powder was pulverized on an alumina mortar until it became 100 μm or less.

上記二次焼成で得られた試料(200g)と、フラックスであるBaF2(4g) と、BaCl2(20g) と、BaHPO4(10g)とを十分に攪拌混合を行った後、アルミナるつぼに充填し、三次焼成として大気圧下、窒素96体積%+水素4体積%の混合ガス3 l/分での流通下で1170℃まで加熱し、その温度で6時間保持したあと室温まで放冷した。得られた焼成粉をガラスビーズを用いてスラリー化して分散を行い、60μm以下を篩により分取した後、1N塩酸で洗浄処理を行い、脱水、乾燥し、60μm以下を篩い分けした。
得られた蛍光体の特性を表14に示す。
The sample obtained by the secondary firing (200 g), the flux BaF 2 (4 g), BaCl 2 (20 g), and BaHPO 4 (10 g) were sufficiently stirred and mixed, and then put into an alumina crucible. Filled and heated to 1170 ° C. under a flow of 3 l / min of mixed gas of 96% by volume of nitrogen and 4% by volume of hydrogen at the atmospheric pressure as the third firing, held at that temperature for 6 hours, and then allowed to cool to room temperature . The obtained calcined powder was slurried using glass beads and dispersed, and 60 μm or less was collected with a sieve, washed with 1N hydrochloric acid, dehydrated and dried, and 60 μm or less was sieved.
Table 14 shows the characteristics of the obtained phosphor.

[実施例29]
α−Si34(宇部興産社製SN−E10)250gを窒化ホウ素坩堝に充填し、この窒化ホウ素坩堝を抵抗加熱式真空加圧雰囲気熱処理炉(富士電波工業製)内に設置し、<5×10-3Paの減圧下、室温から800℃まで昇温速度20℃/分で真空加熱した。800℃に達したところで、その温度を維持して圧力が0.92MPaとなるよう高純度窒素ガス(99.9995%)を30分間導入したが、密閉系にはならず、0.84MPaの時点で加熱を停止し自然放冷した。その後、該窒化珪素に対し、実施例28と同様の手順により再度加熱処理を行い、β−Si34を得た。得られたβ−Si34の特性を表13に示す。また、得られたβ−Si34を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真を図20に示す。
[Example 29]
A boron nitride crucible was charged with 250 g of α-Si 3 N 4 (Ube Industries' SN-E10), and this boron nitride crucible was placed in a resistance heating type vacuum heat treatment furnace (manufactured by Fuji Denpa Kogyo). Under reduced pressure of 5 × 10 −3 Pa, vacuum heating was performed from room temperature to 800 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min. When the temperature reached 800 ° C., high-purity nitrogen gas (99.9995%) was introduced for 30 minutes so that the temperature was maintained and the pressure became 0.92 MPa. The heating was stopped and the mixture was allowed to cool naturally. Thereafter, the silicon nitride was again heat-treated by the same procedure as in Example 28 to obtain β-Si 3 N 4 . Table 13 shows the characteristics of the obtained β-Si 3 N 4 . Further, FIG. 20 shows a drawing-substituting photograph obtained by photographing the obtained β-Si 3 N 4 with a scanning electron microscope.

上記で得られたβ−Si34用いて蛍光体の製造を行った。すなわち、上記で得られたβ−Si34用いた以外は実施例28と同様の手順により蛍光体を得た。
得られた蛍光体の特性を表14に示す。
A phosphor was manufactured using β-Si 3 N 4 obtained as described above. That is, a phosphor was obtained by the same procedure as in Example 28 except that β-Si 3 N 4 obtained above was used.
Table 14 shows the characteristics of the obtained phosphor.

以上の結果から、比表面積の小さいβ−Si34を使用した方が、高輝度の蛍光体が得られる傾向にあることがわかる。 From the above results, it can be seen that the use of β-Si 3 N 4 having a small specific surface area tends to provide a phosphor having high luminance.

[実施例30;シリカ添加によるβ−窒化珪素の製造]
α−Si34(宇部興産社製SN−E10)250gとSiO 15gとを十分に攪拌混合を行った。これを1600℃から2000℃までの昇温速度を5℃/分、2000℃保持時間を4時間とした以外は実施例28と同様の手順により加熱して、β−Si34を得た。シリカ添加により原料中の酸素を増やすことで、比表面積の小さい大粒子β−窒化珪素が得られた。得られたβ−Si34の特性を表15に示す。また、得られたβ−Si34を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真を図21に示す。
Example 30 Production of β-silicon nitride by adding silica
250 g of α-Si 3 N 4 (SN-E10 manufactured by Ube Industries) and 15 g of SiO 2 were sufficiently stirred and mixed. This was heated by the same procedure as in Example 28 except that the temperature rising rate from 1600 ° C. to 2000 ° C. was 5 ° C./min and the 2000 ° C. holding time was 4 hours to obtain β-Si 3 N 4 . . Large particles β-silicon nitride having a small specific surface area was obtained by increasing oxygen in the raw material by adding silica. Table 15 shows the characteristics of the obtained β-Si 3 N 4 . In addition, FIG. 21 shows a drawing-substituting photograph obtained by photographing the obtained β-Si 3 N 4 with a scanning electron microscope.

[実施例31]大気焼成によるβ−窒化珪素の製造
α−Si34(宇部興産社製SN−E10)20gをアルミナるつぼに充填した。これを温度調節器つき抵抗加熱式電気炉内に置き、大気圧の大気雰囲気下、5℃/分の昇温速度で1150℃まで加熱し、その温度で4時間保持した後、室温まで放冷した。
これを実施例28と同様の手順により加熱してβ−Si34を得た。大気焼成により原料中の酸素を増やすことで、比表面積の小さい大粒子β−窒化珪素が得られた。得られたβ−Si34の特性を表15に示す。また、得られたβ−Si34を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真を図22に示す。
[Example 31] Production of β-silicon nitride by atmospheric firing 20 g of α-Si 3 N 4 (SN-E10 manufactured by Ube Industries) was charged into an alumina crucible. This was placed in a resistance heating electric furnace with a temperature controller, heated to 1150 ° C at a heating rate of 5 ° C / min in an atmospheric atmosphere at atmospheric pressure, held at that temperature for 4 hours, and then allowed to cool to room temperature. did.
This was heated by the same procedure as in Example 28 to obtain β-Si 3 N 4 . Large particles β-silicon nitride having a small specific surface area was obtained by increasing the oxygen in the raw material by air firing. Table 15 shows the characteristics of the obtained β-Si 3 N 4 . Further, FIG. 22 shows a drawing-substituting photograph obtained by photographing the obtained β-Si 3 N 4 with a scanning electron microscope.

以上の結果から微量の酸素原子が共存している状態で窒化珪素の処理を行うと得られるβ−窒化珪素の比表面積が小さくなることがわかる。   From the above results, it can be seen that the specific surface area of β-silicon nitride obtained is reduced when silicon nitride is treated in the presence of a small amount of oxygen atoms.

[実施例32]
炭酸バリウム、シリカ、酸化ユウロピウムを原子比で1.82:3:0.18となるように混合し、大気中で1100℃、5時間焼成を行い、(Ba0.9Eu0.1Siを得た。
[Example 32]
Barium carbonate, silica, and europium oxide were mixed at an atomic ratio of 1.82: 3: 0.18, and baked in the atmosphere at 1100 ° C. for 5 hours to obtain (Ba 0.9 Eu 0.1 ) 2. Si 3 O 8 was obtained.

得られた(Ba0.9Eu0.1Siに対して0.5倍モルのSi(前述のN雰囲気での加熱処理品であって、平均粒径(D50)約5μm(超音波分散後)、約85μm(超音波分散前)、不純物元素Feを10重量ppm含有)を加えて混合し、4%H/N流通条件(窒素96体積%+水素4体積%の混合気流)で、雰囲気焼成炉にて1220℃で6時間焼成した。 The obtained (Ba 0.9 Eu 0.1 ) 2 Si 3 O 8 was 0.5 times mole Si 3 N 4 (the heat-treated product in the N 2 atmosphere described above, and the average particle size ( D 50 ) about 5 μm (after ultrasonic dispersion), about 85 μm (before ultrasonic dispersion) and containing 10 ppm by weight of the impurity element Fe) are added and mixed, and 4% H 2 / N 2 flow condition (96% by volume of nitrogen) + 4% by volume of hydrogen mixed gas), and fired at 1220 ° C. for 6 hours in an atmosphere firing furnace.

得られた焼成物にフラックスとしてBaF 2重量%及びBaHPO 2重量%を加え、4%H/N流通条件で、雰囲気焼成炉にて1360℃で9時間焼成した。得られた焼成物にBaCl 8重量%、BaHPO 5重量%及びBaF 1重量%を加え、4%H/N流通条件で、雰囲気焼成炉にて1220℃で6時間処理した。得られた焼成物を破砕し、水を分散媒として湿式ボールミルにより解砕し、希塩酸で洗浄を行った。その後、さらに解砕、分級、水洗、乾燥を行い、平均粒径(D50)約20μmの蛍光体を得た。455nm励起での発光特性、量子効率および物体色を評価した結果を表16に示す。 BaF 2 2 wt% and BaHPO 4 2 wt% were added as flux to the obtained fired product and fired at 1360 ° C. for 9 hours in an atmosphere firing furnace under 4% H 2 / N 2 flow conditions. BaCl 2 8% by weight, BaHPO 4 5% by weight and BaF 2 1% by weight were added to the fired product, and the resulting fired product was treated at 1220 ° C. for 6 hours in an atmosphere firing furnace under 4% H 2 / N 2 flow conditions. The obtained fired product was crushed, crushed with a wet ball mill using water as a dispersion medium, and washed with dilute hydrochloric acid. Thereafter, crushing, classification, washing with water and drying were further performed to obtain a phosphor having an average particle size (D 50 ) of about 20 μm. Table 16 shows the results of evaluating the emission characteristics, quantum efficiency, and object color at 455 nm excitation.

[実施例33]
原料Siとして、実施例32で使用したSiを大気中でジェットミル粉砕して得たものを使用した。すなわち、炭酸バリウム、シリカ、酸化ユウロピウムを原子比で1.82:3:0.18となるように混合し、大気中で1100℃、5時間焼成を行い、(Ba0.9Eu0.1Siを得た。
[Example 33]
As the raw material Si 3 N 4 , one obtained by pulverizing Si 3 N 4 used in Example 32 in the atmosphere with a jet mill was used. That is, barium carbonate, silica, and europium oxide were mixed at an atomic ratio of 1.82: 3: 0.18, and baked in the atmosphere at 1100 ° C. for 5 hours to obtain (Ba 0.9 Eu 0.1 ) 2 Si 3 O 8 was obtained.

得られた(Ba0.9Eu0.1Siに対して0.5倍モルのSi(平均粒径(D50)約2μm(超音波分散後)、約5μm(超音波分散前)、不純物元素Feを147重量ppm含有)を加えて混合し、4%H/N流通条件(窒素96体積%+水素4体積%の混合気流)で、雰囲気焼成炉にて1220℃で6時間焼成した。 0.5 times moles of Si 3 N 4 (average particle diameter (D 50 ) of about 2 μm (after ultrasonic dispersion), about 5 μm with respect to the obtained (Ba 0.9 Eu 0.1 ) 2 Si 3 O 8 (Before ultrasonic dispersion), 147 ppm by weight of impurity element Fe) was added and mixed, and the atmosphere firing furnace under 4% H 2 / N 2 flow conditions (mixed air flow of 96 volume% nitrogen + 4 volume% hydrogen) And calcined at 1220 ° C. for 6 hours.

得られた焼成物にフラックスとしてBaF 2重量%及びBaHPO 2重量%を加え、4%H/N流通条件で、雰囲気焼成炉にて1290℃で10時間焼成した。得られた焼成物を破砕し、平均粒径(D50)約20μmの蛍光体を得た。455nm励起での発光特性、量子効率および物体色を評価した結果を表16に示す。 BaF 2 2 wt% and BaHPO 4 2 wt% were added as flux to the obtained fired product and fired at 1290 ° C. for 10 hours in an atmosphere firing furnace under 4% H 2 / N 2 flow conditions. The obtained fired product was crushed to obtain a phosphor having an average particle diameter (D 50 ) of about 20 μm. Table 16 shows the results of evaluating the emission characteristics, quantum efficiency, and object color at 455 nm excitation.

[実施例34]
原料Siとして、実施33で使用したSiをさらに2N塩酸で洗浄し、水洗、脱水、乾燥、篩いを行い得たもの(平均粒径(D50)約2μm(超音波分散後)、約3μm(超音波分散前)、不純物元素Feを13重量ppm含有)を使用した以外は実施例33と同様にして蛍光体を得た。得られた焼成物を破砕し、平均粒径(D50)約22μmの蛍光体を得た。455nm励起での発光特性、量子効率および物体色を評価した結果を表16に示す。
[Example 34]
As a raw material Si 3 N 4, washing the Si 3 N 4 was used further with 2N hydrochloric acid in embodiment 33, water washing, dehydrating, drying, those obtained performed sieve (average particle size (D 50) of about 2 [mu] m (ultrasonic dispersion After), a phosphor was obtained in the same manner as in Example 33 except that about 3 μm (before ultrasonic dispersion) and 13 wt ppm of the impurity element Fe were used. The obtained fired product was crushed to obtain a phosphor having an average particle size (D 50 ) of about 22 μm. Table 16 shows the results of evaluating the emission characteristics, quantum efficiency, and object color at 455 nm excitation.

以上の結果から、ジェットミル処理することによりFe含有量の高い原料窒化珪素を用いた場合には蛍光体の体色が不鮮明となるが、さらに酸洗浄を行いFe含有量を低下させることにより、再び体色が優れた蛍光体を得ることができることがわかる。一方で、発光強度等の比較から、原料窒化珪素の粒径変化に合わせて焼成条件を変更することが望ましいことがわかる。   From the above results, when using raw material silicon nitride with a high Fe content by jet mill treatment, the body color of the phosphor becomes unclear, but by further acid cleaning and reducing the Fe content, It can be seen that a phosphor having an excellent body color can be obtained again. On the other hand, it can be seen from the comparison of emission intensity and the like that it is desirable to change the firing conditions in accordance with the change in the particle size of the raw material silicon nitride.

本発明は無機材料の原料として有用な窒化珪素に関するものであり、産業上の任意の分野で使用可能である。特に、蛍光体、セラミックス、顔料等の分野で有用であり、該蛍光体は、照明、画像表示装置等の光を使用する用途に用いて特に好適である。   The present invention relates to silicon nitride useful as a raw material for inorganic materials, and can be used in any industrial field. In particular, it is useful in the fields of phosphors, ceramics, pigments, and the like, and the phosphors are particularly suitable for applications using light such as illumination and image display devices.

また、本発明の蛍光体は産業上の任意の分野で使用することができ、例えば、発光装置に用いることができる。中でも、本発明の蛍光体は、従来から白色発光装置に多く使用されているYAG:Ce蛍光体に比べて温度上昇に伴う発光効率の低下が通常は小さいため、白色発光装置に用いて好適である。
さらに、本発明の蛍光体は、通常は酸安定性及び高温安定性を有するため耐熱材料として有用である。
In addition, the phosphor of the present invention can be used in any industrial field, for example, in a light emitting device. Among them, the phosphor of the present invention is suitable for use in a white light-emitting device because the decrease in light emission efficiency accompanying a temperature rise is usually smaller than that of a YAG: Ce phosphor that has been widely used in white light-emitting devices. is there.
Furthermore, since the phosphor of the present invention usually has acid stability and high temperature stability, it is useful as a heat resistant material.

また、本発明の蛍光体、蛍光体含有組成物及び発光装置の用途は広く、照明又はディスプレイ等の画像表示装置の分野に使用できる。中でも一般照明用LEDで特に高出力ランプ、とりわけ高輝度で色再現範囲の広いバックライト用白色LEDを実現する目的に適している。   The phosphor, the phosphor-containing composition and the light-emitting device of the present invention are widely used and can be used in the field of image display devices such as lighting or displays. Among them, the LED for general illumination is particularly suitable for the purpose of realizing a high-power lamp, particularly a white LED for backlight having a high luminance and a wide color reproduction range.

本発明の発光装置の一例における、励起光源(第1の発光体)と蛍光体含有部(第2の発光体)との位置関係を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows the positional relationship of an excitation light source (1st light emission body) and a fluorescent substance containing part (2nd light emission body) in an example of the light-emitting device of this invention. 図2(a)及び図2(b)は何れも、励起光源(第1の発光体)と蛍光体含有部(第2の発光体)とを有する発光装置の一実施例を示す模式的断面図である。2 (a) and 2 (b) are schematic cross sections showing an embodiment of a light emitting device having an excitation light source (first light emitter) and a phosphor-containing portion (second light emitter). FIG. 本発明の照明装置の一実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the illuminating device of this invention. 本発明の実施例1〜6で得られた窒化珪素の反射スペクトル図である。It is a reflection spectrum figure of silicon nitride obtained in Examples 1-6 of the present invention. 本発明の実施例1〜6で得られた窒化珪素のX線回折パターンを表わす図である。It is a figure showing the X-ray-diffraction pattern of the silicon nitride obtained in Examples 1-6 of this invention. 比較例24〜31で用いた原料窒化珪素の反射スペクトル図である。It is a reflection spectrum figure of raw material silicon nitride used by comparative examples 24-31. 本発明の実施例7〜9及び比較例24〜31で得られた蛍光体のX線回折パターンを表わす図である。It is a figure showing the X-ray-diffraction pattern of the fluorescent substance obtained in Examples 7-9 and Comparative Examples 24-31 of this invention. 本発明の実施例7〜9及び比較例24〜31で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the fluorescent substance obtained in Examples 7-9 and Comparative Examples 24-31 of this invention with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例10及び比較例32で得られた蛍光体のX線回折パターンを表わす図である。It is a figure showing the X-ray-diffraction pattern of the fluorescent substance obtained in Example 10 and Comparative Example 32 of this invention. 本発明の実施例10及び比較例32で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the fluorescent substance obtained in Example 10 and Comparative Example 32 of this invention with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例13〜20で得られた蛍光体のX線回折パターンを表わす図である。It is a figure showing the X-ray-diffraction pattern of the fluorescent substance obtained in Examples 13-20 of this invention. 本発明の比較例35〜39で得られた蛍光体のX線回折パターンを表わす図である。It is a figure showing the X-ray-diffraction pattern of the fluorescent substance obtained by Comparative Examples 35-39 of this invention. 本発明の実施例13〜15、17及び19で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the phosphor obtained in Examples 13-15, 17 and 19 of this invention with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例21及び比較例40〜41で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the fluorescent substance obtained in Example 21 and Comparative Examples 40-41 of this invention with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例21及び22で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the fluorescent substance obtained in Example 21 and 22 of this invention with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例21、23〜25で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the fluorescent substance obtained in Example 21, 23-25 of this invention with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例26及び比較例42〜43で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the fluorescent substance obtained in Example 26 of this invention and Comparative Examples 42-43 with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例27及び比較例44で得られた蛍光体を波長455nmの光で励起した場合の発光スペクトル図である。It is an emission spectrum figure at the time of exciting the fluorescent substance obtained in Example 27 and Comparative Example 44 of this invention with the light of wavelength 455nm. 本発明の実施例28で得られた窒化珪素を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph which image | photographed the silicon nitride obtained in Example 28 of this invention with the scanning electron microscope. 本発明の実施例29で得られた窒化珪素を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph which image | photographed the silicon nitride obtained in Example 29 of this invention with the scanning electron microscope. 本発明の実施例30で得られた窒化珪素を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph which image | photographed the silicon nitride obtained in Example 30 of this invention with the scanning electron microscope. 本発明の実施例31で得られた窒化珪素を走査型電子顕微鏡で撮影した図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph which image | photographed the silicon nitride obtained in Example 31 of this invention with the scanning electron microscope.

符号の説明Explanation of symbols

1:第2の発光体
2:面発光型GaN系LD
3:基板
4:発光装置
5:マウントリード
6:インナーリード
7:第1の発光体
8:蛍光体含有樹脂部
9:導電性ワイヤー
10:モールド部材
11:面発光照明装置
12:保持ケース
13:発光装置
14:拡散板
22:第1の発光体
23:第2の発光体
24:フレーム
25:導電性ワイヤ
26,27:電極
1: Second light emitter 2: Surface-emitting GaN-based LD
3: Substrate 4: Light-emitting device 5: Mount lead 6: Inner lead 7: First light-emitting body 8: Phosphor-containing resin part 9: Conductive wire 10: Mold member 11: Surface-emitting illumination device 12: Holding case 13: Light emitting device 14: Diffuser 22: First light emitter 23: Second light emitter 24: Frame 25: Conductive wire 26, 27: Electrode

Claims (23)

結晶相を有し、525nmの波長の光を照射した場合の反射率が85%以上である
ことを特徴とする、結晶性窒化珪素。
Crystalline silicon nitride having a crystalline phase and having a reflectance of 85% or more when irradiated with light having a wavelength of 525 nm.
不純物炭素量が0.06重量%以下である
ことを特徴とする、請求項1に記載の結晶性窒化珪素。
The crystalline silicon nitride according to claim 1, wherein the amount of impurity carbon is 0.06 wt% or less.
該結晶相がβ型である
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の結晶性窒化珪素。
The crystalline silicon nitride according to claim 1, wherein the crystalline phase is β-type.
分圧が0.4MPa以上である窒素ガス含有雰囲気下、1500℃以上の温度で窒化珪素を熱処理する
ことを特徴とする、結晶性窒化珪素の製造方法。
A method for producing crystalline silicon nitride, comprising heat-treating silicon nitride at a temperature of 1500 ° C. or higher in an atmosphere containing nitrogen gas having an N 2 partial pressure of 0.4 MPa or higher.
予め、O分圧が0.01MPa以上である酸素ガス含有雰囲気下、800〜1300℃の温度で窒化珪素を熱処理する
ことを特徴とする請求項4に記載の結晶性窒化珪素の製造方法。
The method for producing crystalline silicon nitride according to claim 4, wherein the silicon nitride is heat-treated in advance at a temperature of 800 to 1300 ° C in an oxygen gas-containing atmosphere having an O 2 partial pressure of 0.01 MPa or more.
SiO共存下で熱処理を行う
ことを特徴とする請求項4に記載の結晶性窒化珪素の製造方法。
The method for producing crystalline silicon nitride according to claim 4, wherein the heat treatment is performed in the presence of SiO 2 .
請求項1〜3のいずれかに記載の結晶性窒化珪素を原料として用いた
ことを特徴とする、蛍光体。
4. A phosphor using the crystalline silicon nitride according to claim 1 as a raw material.
ニトリドシリケート、ニトリドアルミノシリケート、オキソニトリドシリケート、オキソニトリドアルミノシリケート及びカルボニトリドアルミノシリケートからなる群より選ばれる蛍光体である
ことを特徴とする請求項6に記載の蛍光体。
The phosphor according to claim 6, wherein the phosphor is selected from the group consisting of nitridosilicate, nitridoaluminosilicate, oxonitridosilicate, oxonitridoaluminosilicate, and carbonitridealuminosilicate.
下記式[I]又は[II]で表される蛍光体である
ことを特徴とする、請求項7又は8に記載の蛍光体。
Ba [I]
(式[I]中、
はMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、
はSr、Ca、Mg及びZnから選ばれる少なくとも1種類の二価の金属元素を示し、
Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、
x、y、z、u、v及びwは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0.00001≦x≦3
0≦y≦2.99999
2.6≦x+y+z≦3
0<u≦11
6<v≦25
0<w≦17)
(Ca,Sr,Ba)1−eSi [II]
(式[II]中、
は付活元素を示し、
eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
The phosphor according to claim 7 or 8, wherein the phosphor is represented by the following formula [I] or [II].
M 1 x Ba y M 2 z L u O v N w [I]
(In the formula [I],
M 1 represents at least one activator selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb,
M 2 represents at least one divalent metal element selected from Sr, Ca, Mg and Zn,
L is a metal element selected from metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the Periodic Table, and at least a part of L is an Si element;
x, y, z, u, v, and w each represent a numerical value in the following range.
0.00001 ≦ x ≦ 3
0 ≦ y ≦ 2.99999
2.6 ≦ x + y + z ≦ 3
0 <u ≦ 11
6 <v ≦ 25
0 <w ≦ 17)
M 3 e (Ca, Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II]
(In the formula [II],
M 3 represents an activator element,
e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2. )
物体色が、L表色系で表わした場合に、L値が97以上、a値が−21以下及びb値が35以上のいずれかを満たし、
下記式[I]で表される
ことを特徴とする、蛍光体。
Ba [I]
(式[I]中、
はMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、
はSr、Ca、Mg及びZnから選ばれる少なくとも1種類の二価の金属元素を示し、
Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、
x、y、z、u、v及びwは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0.00001≦x≦3
0≦y≦2.99999
2.6≦x+y+z≦3
0<u≦11
6<v≦25
0<w≦17)
When the object color is expressed in the L * a * b * color system, the L * value is 97 or more, the a * value is −21 or less, and the b * value is 35 or more,
A phosphor represented by the following formula [I].
M 1 x Ba y M 2 z L u O v N w [I]
(In the formula [I],
M 1 represents at least one activator selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb,
M 2 represents at least one divalent metal element selected from Sr, Ca, Mg and Zn,
L is a metal element selected from metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the Periodic Table, and at least a part of L is an Si element;
x, y, z, u, v, and w each represent a numerical value in the following range.
0.00001 ≦ x ≦ 3
0 ≦ y ≦ 2.99999
2.6 ≦ x + y + z ≦ 3
0 <u ≦ 11
6 <v ≦ 25
0 <w ≦ 17)
外部量子効率が0.35以上であり、
下記式[I]で表される
ことを特徴とする、蛍光体。
Ba [I]
(式[I]中、
はMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、
はSr、Ca、Mg及びZnから選ばれる少なくとも1種類の二価の金属元素を示し、
Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、
x、y、z、u、v及びwは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0.00001≦x≦3
0≦y≦2.99999
2.6≦x+y+z≦3
0<u≦11
6<v≦25
0<w≦17)
The external quantum efficiency is 0.35 or more,
A phosphor represented by the following formula [I].
M 1 x Ba y M 2 z L u O v N w [I]
(In the formula [I],
M 1 represents at least one activator selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb,
M 2 represents at least one divalent metal element selected from Sr, Ca, Mg and Zn,
L is a metal element selected from metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the Periodic Table, and at least a part of L is an Si element;
x, y, z, u, v, and w each represent a numerical value in the following range.
0.00001 ≦ x ≦ 3
0 ≦ y ≦ 2.99999
2.6 ≦ x + y + z ≦ 3
0 <u ≦ 11
6 <v ≦ 25
0 <w ≦ 17)
物体色が、L表色系で表わした場合に、L値が103以上、a値が−23以下及びb値が63以上のいずれかを満たし、
下記式[II]で表される
ことを特徴とする、蛍光体。
(Ca,Sr,Ba)1−eSi [II]
(式[II]中、
は付活元素を示し、
eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
When the object color is expressed in the L * a * b * color system, the L * value satisfies 103 or more, the a * value is −23 or less, and the b * value is 63 or more,
A phosphor represented by the following formula [II].
M 3 e (Ca, Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II]
(In the formula [II],
M 3 represents an activator element,
e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2. )
発光ピーク波長が550nm〜570nmであって、L値が100以上及びb値が77以上である、
下記式[II’]で表される
ことを特徴とする、請求項12に記載の蛍光体。
(Sr,Ba)1−eSi [II’]
(式[II’]中、
は付活元素を示し、
eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
The emission peak wavelength is 550 nm to 570 nm, the L * value is 100 or more and the b * value is 77 or more.
The phosphor according to claim 12, represented by the following formula [II '].
M 3 e (Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II ′]
(In the formula [II ′],
M 3 represents an activator element,
e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2. )
外部量子効率が0.57以上であり、
下記式[II]で表される
ことを特徴とする、蛍光体。
(Ca,Sr,Ba)1−eSi [II]
(式[II]中、
は付活元素を示し、
eは0<e≦0.2を満たす正の数を示す。)
The external quantum efficiency is 0.57 or more,
A phosphor represented by the following formula [II].
M 3 e (Ca, Sr, Ba) 1-e Si 2 O 2 N 2 [II]
(In the formula [II],
M 3 represents an activator element,
e represents a positive number satisfying 0 <e ≦ 0.2. )
下記式[I’]で表される
ことを特徴とする、蛍光体。
χ(Ba,Ln)(L,Al) [I’]
(式[I’]中、
はMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種類の付活元素を示し、
LnはLa、Ce、Pr、Nd、Y及びGdを示し、
Lは周期律表第4族又は14族に属する金属元素から選ばれる金属元素であって、少なくともLの一部がSi元素であるものを示し、
χ、a、b、c及びdは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0.00001≦χ≦0.4
2.6≦a≦2.99999
5≦b≦7
11<c<13
0<d<2.4)
A phosphor represented by the following formula [I ′].
M 1 χ (Ba, Ln) a (L, Al) b O c N d [I ′]
(In the formula [I ′],
M 1 represents at least one activator selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb,
Ln represents La, Ce, Pr, Nd, Y and Gd;
L is a metal element selected from metal elements belonging to Group 4 or Group 14 of the Periodic Table, and at least a part of L is an Si element;
χ, a, b, c, and d represent numerical values in the following ranges, respectively.
0.00001 ≦ χ ≦ 0.4
2.6 ≦ a ≦ 2.99999
5 ≦ b ≦ 7
11 <c <13
0 <d <2.4)
請求項9〜11のいずれか1項に記載の式[I]で表される蛍光体とランガサイトとの固溶体である
ことを特徴とする、請求項15に記載の蛍光体。
The phosphor according to claim 15, which is a solid solution of the phosphor represented by the formula [I] according to any one of claims 9 to 11 and langasite.
請求項7〜16のいずれかに記載の蛍光体と、液体媒体とを含有する
ことを特徴とする、蛍光体含有組成物。
A phosphor-containing composition comprising the phosphor according to any one of claims 7 to 16 and a liquid medium.
第1の発光体と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを備え、
前記第2の発光体が、請求項7〜16のいずれか1項に記載の蛍光体を1種以上、第1の蛍光体として含有する
ことを特徴とする、発光装置。
A first light emitter, and a second light emitter that emits visible light when irradiated with light from the first light emitter,
The light emitting device, wherein the second light emitter contains one or more kinds of the phosphors according to any one of claims 7 to 16 as a first phosphor.
前記第2の発光体が、前記第1の蛍光体とは発光ピーク波長の異なる蛍光体を1種以上、第2の蛍光体として含有する
ことを特徴とする、請求項18に記載の発光装置。
19. The light emitting device according to claim 18, wherein the second phosphor includes at least one phosphor having a different emission peak wavelength from the first phosphor as the second phosphor. .
請求項18又は19に記載の発光装置を備える
ことを特徴とする、照明装置。
An illumination device comprising the light-emitting device according to claim 18.
請求項18又は19に記載の発光装置を備える
ことを特徴とする、画像表示装置。
An image display device comprising the light-emitting device according to claim 18.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の結晶性窒化珪素を焼結させた
ことを特徴とする、焼結体。
A sintered body obtained by sintering the crystalline silicon nitride according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の結晶性窒化珪素を含む
ことを特徴とする、顔料。
A pigment comprising the crystalline silicon nitride according to claim 1.
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