JP2011256340A - Phosphor, phosphor-containing composition using the phosphor, light emitting device, image display device and lighting device - Google Patents

Phosphor, phosphor-containing composition using the phosphor, light emitting device, image display device and lighting device Download PDF

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智 下岡
Kyota Ueda
恭太 上田
Hisanori Yamane
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphor excellent in color rendering performance, a phosphor-containing composition using the phosphor, a light emitting device, an image display device using the light emitting device, and a lighting device.SOLUTION: The phosphor has a composition expressed by the following formula [1]: M)A1SiON: M(wherein, Mis a divalent metal element selected from Sr, Ba, Ca, Mg and Zn; Mis an activating element selected from Cr, Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb; 0≤x≤1; 0<y≤1; 0≤z≤13; and 3.6≤n≤4.4.).

Description

本発明は、蛍光体と、この蛍光体を用いた蛍光体含有組成物及び発光装置、並びに、その発光装置を用いた画像表示装置及び照明装置に関する。   The present invention relates to a phosphor, a phosphor-containing composition and a light emitting device using the phosphor, and an image display device and an illumination device using the light emitting device.

蛍光体は、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、陰極線管(CRT)、白色発光ダイオード(LED)などに用いられている。これらのいずれの用途においても、蛍光体を発光させるためには、蛍光体を励起するためのエネルギーを蛍光体に供給する必要があり、蛍光体は真空紫外線、紫外線、電子線、青色光などの高いエネルギーを有した励起源により励起されて、可視光線を発する。   The phosphor is used for a fluorescent display tube (VFD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), a cathode ray tube (CRT), a white light emitting diode (LED), and the like. In any of these applications, in order to make the phosphor emit light, it is necessary to supply the phosphor with energy for exciting the phosphor, and the phosphor is not limited to vacuum ultraviolet rays, ultraviolet rays, electron beams, blue light, etc. When excited by a high energy excitation source, it emits visible light.

近年、発光装置においては、演色性等の更なる性能の向上等が求められており、新規の蛍光体の開発が望まれている。
また、従来のケイ酸塩蛍光体、リン酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、硫化物蛍光体などの蛍光体に代わり、窒化物蛍光体や酸窒化物蛍光体についても探索されている。
In recent years, there has been a demand for further improvements in performance such as color rendering in light emitting devices, and the development of new phosphors is desired.
Further, instead of conventional phosphors such as silicate phosphors, phosphate phosphors, aluminate phosphors and sulfide phosphors, nitride phosphors and oxynitride phosphors are also being searched for.

非特許文献1に、酸窒化物として、(Sr1−xCa(11+16y−25z)/2(Si1−yAl16(N1−z25(x=0.24、y=0.18、z=0.19)の結晶構造が開示されている。そして、Sr3.44Ca1.07Si13.12Al2.8820.144.87で表される物質を合成した例が記載されている。
また、特許文献1及び非特許文献2に、それぞれ、SrSi13Al21:Eu、SrSiAlON13:Euが開示されている。
また、さらに、非特許文献3に、SrAl5+xSi21−x35−x:Eu2+(x≒0)が開示されている。そして、SrAlSi2135で表される物質を合成した例が記載されている。
In Non-Patent Document 1, as an oxynitride, (Sr 1-x Ca x ) (11 + 16y−25z) / 2 (Si 1−y Al y ) 16 (N 1−z O z ) 25 (x = 0.24) , Y = 0.18, z = 0.19). The examples were synthesized substance represented by Sr 3.44 Ca 1.07 Si 13.12 Al 2.88 N 20.14 O 4.87 is described.
Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 disclose Sr 3 Si 13 Al 3 O 2 N 21 : Eu and Sr 2 Si 7 Al 3 ON 13 : Eu, respectively.
Also, further, in Non-Patent Document 3, Sr 5 Al 5 + x Si 21-x N 35-x O z: Eu 2+ (x ≒ 0) is disclosed. The examples were synthesized substance represented by Sr 5 Al 5 Si 21 N 35 O z is described.

国際公開2007/105631号公報International Publication No. 2007/105631

J. A. Kechele et al. Eur. J. Inorg. Chem. 2009(2009)3326−3332J. et al. A. Kechel et al. Eur. J. et al. Inorg. Chem. 2009 (2009) 3326-3332 Y. Fukuda et al, Appl. Phys. Express. 2(2009)012401Y. Fukuda et al, Appl. Phys. Express. 2 (2009) 012401 Oliver Oeckler et al, Chem.Eur.J.2009,15,5311−5319Oliver Oeckler et al, Chem. Eur. J. et al. 2009, 15, 5311-5319

しかしながら、非特許文献1に記載の物質は、付活元素を含まず、蛍光体ではなく、蛍光体として利用できるという示唆もなされていない。
また、特許文献1、非特許文献2、及び非特許文献3に記載の蛍光体は、狭帯域発光であり、演色性の点でさらなる向上が求められる。
However, the substance described in Non-Patent Document 1 does not contain an activating element, and there is no suggestion that it can be used as a phosphor instead of a phosphor.
Further, the phosphors described in Patent Document 1, Non-Patent Document 2, and Non-Patent Document 3 have narrow-band light emission, and further improvement is required in terms of color rendering properties.

本発明は上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、演色性に優れた新規組成の蛍光体を提供するとともに、この蛍光体を用いた蛍光体含有組成物及び発光装置と、この発光装置を用いた画像表示装置及び照明装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a phosphor having a novel composition excellent in color rendering properties, a phosphor-containing composition and a light-emitting device using the phosphor, An object of the present invention is to provide an image display device and a lighting device using a light emitting device.

本発明者等は上記課題に鑑み、新規蛍光物質の探索を行ない、下記式[1]で表される組成を有する蛍光体が良好な演色性で発光することを見出し、本発明を完成させた。また、本発明者等はこの蛍光体が発光装置等の用途に好適に使用できることを見出して、本発明を完成させた。   In view of the above problems, the present inventors have searched for a new fluorescent substance, found that a phosphor having a composition represented by the following formula [1] emits light with good color rendering, and completed the present invention. . In addition, the present inventors have found that this phosphor can be suitably used for applications such as a light emitting device, and have completed the present invention.

即ち、本発明は以下を要旨とする。   That is, the gist of the present invention is as follows.

(1) 下記式[1]で表される組成を有することを特徴とする、蛍光体。
n(1−y)Alnx+zSi16−(nx+z)nx+z20+n−(nx+z):M ・・・[1]
(但し、前記式[1]において、MはSr、Ba、Ca、Mg及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種類の二価金属元素を示し、MはCr、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、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す。
また、x、y、z、及びnは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0≦x≦1
0<y≦1
0≦z≦13
3.6≦n≦4.4 )
(1) A phosphor having a composition represented by the following formula [1].
M 1 n (1-y) Al nx + z Si 16- (nx + z) O nx + z N 20 + n- (nx + z): M 2 y ··· [1]
(In the above formula [1], M 1 represents at least one divalent metal element selected from the group consisting of Sr, Ba, Ca, Mg, and Zn, and M 2 represents Cr, Mn, Ce, Pr, At least one type of activating element selected from the group consisting of Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb is shown.
Moreover, x, y, z, and n show the numerical value of the following ranges, respectively.
0 ≦ x ≦ 1
0 <y ≦ 1
0 ≦ z ≦ 13
3.6 ≦ n ≦ 4.4)

(2) 超構造を有することを特徴する(1)に記載の蛍光体。 (2) The phosphor according to (1), which has a superstructure.

(3) 以下に定義される結晶相Aを含むことを特徴とする(1)又は(2)に記載の蛍光体。 (3) The phosphor according to (1) or (2), which comprises a crystal phase A defined below.

CuKαのX線源を用いたX線回折装置において、回折角(2θ)27°〜29°の範囲(R0)に回折ピークが観察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のブラック角(θ0)より導かれる5つの回折ピークを低角度から順にそれぞれ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、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、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、それ以外のP1、P2、P3、P4、及びP5のうち少なくとも1以上のピーク強度が回折ピーク高さ比で5%以上である結晶相。
In an X-ray diffractometer using a CuKα X-ray source, a crystal phase in which a diffraction peak is observed in a diffraction angle (2θ) range of 27 ° to 29 ° (R0), which is based on the diffraction peak (P0) As diffraction peaks, the five diffraction peaks derived from the black angle (θ0) of P0 are designated as P1, P2, P3, P4, and P5 in order from the low angle, and the diffraction angle ranges of these diffraction peaks are defined as R1, R2, R1, R2, R3, R4 and R5 are R3, R4 and R5, respectively.
R1 = R1s-R1e
R2 = R2s-R2e
R3 = R3s-R3e
R4 = R4s-R4e
R5 = R5s-R5e
An angle range of at least one diffraction peak in all ranges of R1, R2, R3, R4, and R5,
In addition, among P1, P2, P3, P4, and P5, the intensity of P0 has a diffraction peak height ratio of 20% or more with respect to the height of the diffraction peak having the highest diffraction peak height. Yes,
Among P1, P2, P3, P4, and P5, the peak intensity of at least one of P1, P2, P3, P4, and P5 other than P1, P2, P3, P4, and P5 with respect to the height of the diffraction peak having the highest diffraction peak height Has a diffraction peak height ratio of 5% or more.

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の開始角度を示し、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り、具体的には、以下の角度を示す。
R1s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×1.015)}
R1e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×0.985)}
R2s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×1.015)}
R2e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×0.985)}
R3s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×1.015)}
R3e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×0.985)}
R4s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×1.015)}
R4e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×0.985)}
R5s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×1.015)}
R5e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×0.985)}
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 indicate start angles of R1, R2, R3, R4, and R5, respectively. R1e, R2e, R3e, R4e, and R5e are R1, R2, R3, and R5e, respectively. The end angles of R4 and R5 are shown, and specifically the following angles are shown.
R1s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 1.015)}
R1e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 0.985)}
R2s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 1.015)}
R2e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 0.985)}
R3s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 1.015)}
R3e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 0.985)}
R4s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 1.015)}
R4e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 0.985)}
R5s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 1.015)}
R5e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 0.985)}

(4) (1)ないし(3)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。 (4) A phosphor-containing composition comprising the phosphor according to any one of (1) to (3) and a liquid medium.

(5) 第1の発光体と、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、該第2の発光体が、(1)ないし(3)のいずれかに記載の蛍光体の1種以上を、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。 (5) A first light emitter and a second light emitter that emits visible light when irradiated with light from the first light emitter, and the second light emitter includes (1) to (3). A light-emitting device comprising one or more of the phosphors according to any one of the above as the first phosphor.

(6) (5)に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする画像表示装置。 (6) An image display device comprising the light-emitting device according to (5) as a light source.

(7) (5)に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする照明装置。 (7) An illumination device comprising the light-emitting device according to (5) as a light source.

本発明によれば、青色ないし緑色ないし赤色に発光する新規組成の蛍光体を提供することができる。本発明の蛍光体は、発光ピークがブロードである広帯域発光を示し、演色性に優れている。
また、本発明の蛍光体を用いれば、高特性の発光装置、画像表示装置、及び照明装置を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluorescent substance of the novel composition which light-emits blue thru | or green thru | or red can be provided. The phosphor of the present invention exhibits broadband emission with a broad emission peak and is excellent in color rendering.
In addition, by using the phosphor of the present invention, a high-performance light-emitting device, image display device, and lighting device can be provided.

本発明の発光装置の一実施例を示す模式的斜視図である。It is a typical perspective view which shows one Example of the light-emitting device of this invention. 図2(a)は、本発明の砲弾型発光装置の一実施例を示す模式的断面図であり、図2(b)は、本発明の表面実装型発光装置の一実施例を示す模式的断面図である。FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a bullet-type light emitting device of the present invention, and FIG. 2B is a schematic view showing an embodiment of the surface-mounted light-emitting device of the present invention. It is sectional drawing. 本発明の照明装置の一実施例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows one Example of the illuminating device of this invention. 実施例1で得られた蛍光体の粉末X線回折パターンを示すチャートである。2 is a chart showing a powder X-ray diffraction pattern of the phosphor obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られた蛍光体の発光スペクトルを示すチャートである。2 is a chart showing an emission spectrum of the phosphor obtained in Example 1. FIG. 比較例1で得られた蛍光体の粉末X線回折パターンを示すチャートである。6 is a chart showing a powder X-ray diffraction pattern of the phosphor obtained in Comparative Example 1. 比較例1で得られた蛍光体の発光スペクトルを示すチャートである。6 is a chart showing an emission spectrum of the phosphor obtained in Comparative Example 1. 実施例2で得られた蛍光体の粉末X線回折パターンを示すチャートである。6 is a chart showing a powder X-ray diffraction pattern of the phosphor obtained in Example 2. FIG. 実施例2で得られた蛍光体の発光スペクトルを示すチャートである。6 is a chart showing an emission spectrum of the phosphor obtained in Example 2. 実施例2で得られた蛍光体の励起スペクトルを示すチャートである。6 is a chart showing an excitation spectrum of the phosphor obtained in Example 2. 実施例3,6,10,15で得られた蛍光体の粉末X線回折パターンを示すチャートである。6 is a chart showing powder X-ray diffraction patterns of the phosphors obtained in Examples 3, 6, 10, and 15. 実施例3,6,10,15で得られた蛍光体の発光スペクトルを示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum of the fluorescent substance obtained in Example 3, 6, 10, 15. 実施例16〜21で得られた蛍光体の粉末X線回折パターンを示すチャートである。It is a chart which shows the powder X-ray-diffraction pattern of the fluorescent substance obtained in Examples 16-21. 実施例16〜21で得られた蛍光体の発光スペクトルを示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum of the fluorescent substance obtained in Examples 16-21. 実施例22〜25で得られた蛍光体の粉末X線回折パターンを示すチャートである。It is a chart which shows the powder X-ray-diffraction pattern of the fluorescent substance obtained in Examples 22-25. 実施例22〜25で得られた蛍光体の発光スペクトルを示すチャートである。It is a chart which shows the emission spectrum of the fluorescent substance obtained in Examples 22-25.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々に変更して実施することができる。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書における色名と色度座標との関係は、すべてJIS規格に基づく(JIS Z8110)。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following descriptions, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
Further, the relationship between the color name and the chromaticity coordinates in this specification is all based on the JIS standard (JIS Z8110).

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、「(Ba,Sr,Ca)Al:Eu」という組成式は、「BaAl:Eu」と、「SrAl:Eu」と、「CaAl:Eu」と、「Ba1−xSrAl:Eu」と、「Ba1−xCaAl:Eu」と、「Sr1−xCaAl:Eu」と、「Ba1−x−ySrCaAl: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)。 Further, in the phosphor composition formula 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 “(Ba, Sr, Ca) Al 2 O 4 : Eu” has “BaAl 2 O 4 : Eu”, “SrAl 2 O 4 : Eu”, and “CaAl 2 O 4 : Eu”. If: the "Ba 1-x Sr x Al 2 O 4 Eu ": the "Ba 1-x Ca x Al 2 O 4 Eu ": a "Sr 1-x Ca x Al 2 O 4 Eu " "Ba 1-x-y Sr x Ca 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).

[1.蛍光体]
[1−1.組成]
本発明の蛍光体は、下記式[1]で表される組成を有することを特徴とする。
n(1−y)Alnx+zSi16−(nx+z)nx+z20+n−(nx+z):M ・・・[1]
(但し、前記式[1]において、MはSr、Ba、Ca、Mg及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種類の二価金属元素を示し、MはCr、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、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す。
また、x、y、z、及びnは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0≦x≦1
0<y≦1
0≦z≦13
3.6≦n≦4.4 )
[1. Phosphor]
[1-1. composition]
The phosphor of the present invention has a composition represented by the following formula [1].
M 1 n (1-y) Al nx + z Si 16- (nx + z) O nx + z N 20 + n- (nx + z): M 2 y ··· [1]
(In the above formula [1], M 1 represents at least one divalent metal element selected from the group consisting of Sr, Ba, Ca, Mg, and Zn, and M 2 represents Cr, Mn, Ce, Pr, At least one type of activating element selected from the group consisting of Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb is shown.
Moreover, x, y, z, and n show the numerical value of the following ranges, respectively.
0 ≦ x ≦ 1
0 <y ≦ 1
0 ≦ z ≦ 13
3.6 ≦ n ≦ 4.4)

ここで、前記式[1]において、Mは、Sr、Ba、Ca、Mg及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種類の二価金属元素である。Mとしては、これらの元素のうち何れか一種を単独で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含有していてもよい。Mとしては、Sr、Ba、及びCaからなる群より選ばれる少なくとも1種を必須とすることが好ましい。このとき、Sr、Ba、又はCaの、M全体に占める割合は好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは90モル%以上である。 Here, in the formula [1], M 1 is at least one divalent metal element selected from the group consisting of Sr, Ba, Ca, Mg, and Zn. M 1 may contain any one of these elements alone, or may contain two or more kinds in any combination and ratio. M 1 is preferably at least one selected from the group consisting of Sr, Ba, and Ca. At this time, the ratio of Sr, Ba, or Ca to the entire M 1 is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and still more preferably 90 mol% or more.

なお、後述するように、Mとして含有されるSr、Ba、Caの各元素の割合を変更することで蛍光体の発光色を調整することができる。 Incidentally, it is possible to adjust, as will be described later, Sr contained as M 1, Ba, the light emission color of the phosphor by changing the proportion of each element of Ca.

前記式[1]において、Mは、付活元素であり、具体的には、Cr、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、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である。Mとしては、これらの元素のうち何れか一種を単独で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。 In the formula [1], M 2 is an activator element. Specifically, Cr, Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb At least one transition metal element or rare earth element selected from the group consisting of As M 2 , any one of these elements may be contained alone, or two or more may be contained in any combination and ratio.

中でも、Mとしては、希土類元素であるEu、Ce、Pr、Sm、Tb、及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素が好ましく、発光量子効率の点で、少なくともEu及び/又はCeを含有することがより好ましく、発光ピーク波長の点で、Euを必須とすることがさらに好ましい。M全体に占めるEuの割合は、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましく、MはEuからなることが特に好ましい。 Among them, M 2 is preferably at least one element selected from the group consisting of rare earth elements Eu, Ce, Pr, Sm, Tb, and Yb, and at least Eu and / or Ce in terms of emission quantum efficiency. It is more preferable to contain Eu, and it is further preferable to make Eu essential in terms of the emission peak wavelength. The proportion of Eu in the entire M 2 is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, further preferably 90 mol% or more, and M 2 is particularly preferably composed of Eu.

前記Mは、M元素のサイトを置換するものと考えられ、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。MがEuである場合、具体的には、全Euの量に対する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 M 2 is considered to replace the site of the M 1 element, and 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 2 is towards the abundance ratio of the divalent cation is preferably higher. When M 2 is Eu, specifically, the ratio of Eu 2+ to the total amount of Eu 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。すなわち、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 determined 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).

前記式[1]において、xは、NとOに関する変数である。xの値が大きいほどO(酸素)含有量が多いことを意味する。xの範囲としては、通常0以上、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.75以上であり、より好ましくは0.9以上であり、1に近いほど好ましい。   In the formula [1], x is a variable related to N and O. The larger the value of x, the greater the O (oxygen) content. The range of x is usually 0 or more, preferably 0.5 or more, more preferably 0.75 or more, more preferably 0.9 or more, and the closer to 1, the better.

前記式[1]において、yは、付活元素Mの濃度を意味する。yの範囲としては、通常0より大きく、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.02以上であり、また、通常1以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.3以下である。yの値が大きすぎると濃度消光を起こす可能性があり、小さすぎると発光中心の濃度が低すぎる可能性が生じる。 In the formula [1], y refers to the concentration of the activation element M 2. The range of y is usually larger than 0, preferably 0.005 or more, more preferably 0.02 or more, and usually 1 or less, preferably 0.5 or less, more preferably 0.3 or less. . If the value of y is too large, concentration quenching may occur, and if it is too small, the concentration of the luminescent center may be too low.

前記式[1]において、zは、蛍光体結晶構造中でSi−Nの組をAl−Oの組で置換する割合を意味し、zの値が大きいほどAl−Oの組が多いことを意味する。例えば、本発明の蛍光体に含まれるSi−Nの組が全てAl−Oの組に置換される場合がz=13となる。zの範囲としては、通常0以上であり、また、通常13より小さく、好ましくは5以下、より好ましくは3以下である。   In the formula [1], z means a ratio of replacing the Si—N group with the Al—O group in the phosphor crystal structure, and the larger the value of z, the more Al—O groups. means. For example, z = 13 when all Si—N groups contained in the phosphor of the present invention are replaced with Al—O groups. The range of z is usually 0 or more and usually less than 13, preferably 5 or less, more preferably 3 or less.

前記式[1]において、nは、蛍光体の組成中にM(O,N)が含まれる割合を意味する。nの範囲としては、通常3.6以上、好ましくは3.8以上、より好ましくは3.9以上であり、また、通常4.4以下、好ましくは4.2以下、より好ましくは4.1以下である。nの値が大きすぎても小さすぎても不純物相が生成しやすくなる可能性がある。 In the formula [1], n denotes the percentage that contains M 1 (O, N) in the composition of the phosphor. The range of n is usually 3.6 or more, preferably 3.8 or more, more preferably 3.9 or more, and usually 4.4 or less, preferably 4.2 or less, more preferably 4.1. It is as follows. If the value of n is too large or too small, an impurity phase may be easily generated.

また、本発明の蛍光体の組成は、M元素の組成比に対する、Alの組成比とSiの組成比との合計(即ち、{(nx+z)+16−(nx+z)}/{n−(1−y)}=16/{n−(1−y)})が、通常3.6以上、好ましくは3.9以上であり、また、通常4.4以下、好ましくは4.1以下であることが好ましい。このような組成を有することで結晶性の高い蛍光体が得られやすい。 The composition of the phosphor of the present invention is the sum of the composition ratio of Al and the composition ratio of Si with respect to the composition ratio of the M 1 element (ie, {(nx + z) + 16- (nx + z)} / {n− (1 -Y)} = 16 / {n- (1-y)}) is usually 3.6 or more, preferably 3.9 or more, and usually 4.4 or less, preferably 4.1 or less. It is preferable. By having such a composition, a phosphor with high crystallinity is easily obtained.

また、本発明の蛍光体は、前記式[1]に表される組成の他に、蛍光体としての特性に影響を与えない範囲内で不純物や添加元素等を含有していてもよい。このような元素としては、F、Cl等のハロゲン元素、Fe、Co等の遷移金属、B(ホウ素)、C(炭素)等が挙げられる。また、本発明の蛍光体では、酸素元素あるいは窒素元素と共に、M元素が欠損することや、結晶格子の隙間にM元素が余分に入り込むことがある。また、窒素元素の一部が酸素元素のサイトに、又は酸素元素の一部が窒素元素のサイトに存在する場合もある。 In addition to the composition represented by the formula [1], the phosphor of the present invention may contain impurities, additive elements, and the like within a range that does not affect the properties of the phosphor. Examples of such elements include halogen elements such as F and Cl, transition metals such as Fe and Co, B (boron), and C (carbon). Further, in the phosphor of the present invention, together with the oxygen element or a nitrogen element, and that the M 1 element is missing, it may M 1 element enters extra into gaps of the crystal lattice. In some cases, part of the nitrogen element is present at the oxygen element site or part of the oxygen element is present at the nitrogen element site.

本発明の蛍光体の好ましい組成の具体例を以下に挙げるが、本発明の蛍光体の組成は以下に例示に制限されるものではない。
本発明の蛍光体の好ましい具体例としては、(Ca,Sr,Ba)Si:(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)ON)(AlSi1520):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba))(AlSi1420):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)N)(AlSi1320):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(AlSi1220):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(AlSi11ON19):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(AlSi1018):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(AlSi17):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(AlSi16):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(AlSi15):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(Al10Si14):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(Al11Si13):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(Al12Si12):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(Al13Si11):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(Al14Si1010):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(Al15Si11):(Eu,Ce,Mn)、((Ca,Sr,Ba)O)(Al1612):(Eu,Ce,Mn)が挙げられる。
Specific examples of preferred compositions of the phosphor of the present invention are listed below, but the composition of the phosphor of the present invention is not limited to the following examples.
Preferable specific examples of the phosphor of the present invention include (Ca, Sr, Ba) Si 4 N 6 : (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) 4 ON 3 ) (AlSi 15 N 20 ). : (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) 4 O 2 N 2 ) (Al 2 Si 14 N 20 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) 4 O 3 N) (Al 3 Si 13 N 20) :( Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 4 Si 12 N 20) :( Eu, Ce, Mn), (( Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 5 Si 11 ON 19 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 6 Si 10 O 2 N 18 ): (Eu , Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 7 Si 9 O 3 N 17 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 8 Si 8 O 4 N 16 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 9 Si 7 O 5 N 15 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 10 Si 6 O 6 N 14 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 11 Si 5 O 7 N 13 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 12 Si 4 O 8 N 12 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 13 Si 3 O 9 N 11 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 14 Si 2 O 10 N 10 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 15 Si 9 O 11 N 9 ): (Eu, Ce, Mn), ((Ca, Sr, Ba) O) 4 (Al 16 O 12 N 8 ): (Eu, Ce, Mn).

[1−2.蛍光体の特性]
<重量メジアン径>
本発明の蛍光体は、その重量メジアン径が、通常10μm以上、中でも15μm以上であり、また、通常30μm以下、中でも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すぎると、輝度が低下し、蛍光体粒子が凝集してしまう傾向があり好ましくない。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り好ましくない。なお、本発明の蛍光体の重量メジアン径は、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。
[1-2. Characteristics of phosphor
<Weight median diameter>
The phosphor of the present invention preferably has a weight median diameter of usually 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and usually 30 μm or less, especially 20 μm or less. If the weight median diameter is too small, the luminance is lowered and the phosphor particles tend to aggregate, which is not preferable. On the other hand, when the weight median diameter is too large, there is a tendency that uneven coating or blockage of a dispenser or the like occurs, which is not preferable. The weight median diameter of the phosphor of the present invention can be measured using a device such as a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device.

<量子効率・吸収効率>
本発明の蛍光体は、その内部量子効率が高いほど好ましい。その値は、通常0.5以上、好ましくは0.6以上、更に好ましくは0.7以上である。内部量子効率が低いと発光効率が低下する傾向にあり、好ましくない。
<Quantum efficiency and absorption efficiency>
The phosphor of the present invention is more preferable as its internal quantum efficiency is higher. The value is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more. If the internal quantum efficiency is low, the light emission efficiency tends to decrease, which is not preferable.

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、更に好ましくは0.7以上である。吸収効率が低いと発光効率が低下する傾向にあり、好ましくない。   The phosphor of the present invention is preferably as its absorption efficiency is high. The value is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more. If the absorption efficiency is low, the light emission efficiency tends to decrease, which is not preferable.

本発明の蛍光体は、その外部量子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、更に好ましくは0.7以上である。外部量子効率が低いと発光効率が低下する傾向にあり、好ましくない。   The phosphor of the present invention is more preferable as its external quantum efficiency is higher. The value is usually 0.5 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more. If the external quantum efficiency is low, the light emission efficiency tends to decrease, which is not preferable.

[1−3.超構造]
本発明の蛍光体は、超構造を有することが好ましい。特に、本発明の蛍光体は好ましくは後述の結晶相Aを含み、この結晶相Aが超構造を有することが好ましい。
以下に、超構造について説明する。
[1-3. Superstructure]
The phosphor of the present invention preferably has a superstructure. In particular, the phosphor of the present invention preferably includes a crystal phase A described later, and the crystal phase A preferably has a superstructure.
Hereinafter, the superstructure will be described.

試料のX線回折や電子線回折において、当該試料の基本構造(basic structure)の回折スポット以外にストリーク等が観察されるとき、「超構造を有する」という。
超構造としては、基本構造の整数倍でストリーク等が観察される超格子構造(superlattice structure)と、基本構造の非整数倍でストリーク等が観察される変調構造(modulated structure)とがあるが、本発明の蛍光体が有する超構造は変調構造であることが好ましい。
When a streak or the like is observed in addition to a diffraction spot of the basic structure of the sample in X-ray diffraction or electron beam diffraction of the sample, it is said to have “superstructure”.
Superstructures include superlattice structures where streaks are observed at integer multiples of the basic structure and modulated structures where streaks are observed at non-integer multiples of the basic structure. The superstructure of the phosphor of the present invention is preferably a modulation structure.

例えば、MとしてSrを有する本発明の蛍光体が、後述の結晶相Aを有する場合、結晶構造において、Sr(O,N)から構成されるブロックと、Si−Alから構成されるブロックとが交互に積み重なってできており、この積み重なりに、ずれ(変調)が生じる傾向がある。このずれ(変調)が、発光中心元素(付活元素)が置き換わる相手の元素(例えば、Sr)の周囲環境に影響を与え、様々な異なった発光サイトが形成されるため、演色性の高い半値幅の広い発光が得られることとなる。 For example, when the phosphor of the present invention having Sr as M 1 has a crystal phase A described later, in the crystal structure, a block composed of Sr (O, N) and Si 3 N 4 -Al 2 O 3 The blocks formed of are stacked alternately, and this stacking tends to cause deviation (modulation). This shift (modulation) affects the surrounding environment of the partner element (for example, Sr) to which the luminescent center element (activator element) is replaced, and various different luminescent sites are formed. Light emission with a wide value range can be obtained.

一般的に、X線回折法によって求められる平均結晶構造において結晶中のSrサイトは一つであり、Eu等の付活元素は、Srサイトに固溶置換される傾向にあり、Srの独立なサイトの数が一つである場合、半値幅の狭い発光ピークの観測が期待できる。しかしながら、結晶相Aのように、SrO層で欠陥生成に起因する積層不正があるとき、それぞれのSr元素に着目すると、さまざまな配位環境を有するSr元素が結晶中に存在していると予想される。よって、本発明の蛍光体はこのような特徴的な結晶構造により、様々な発光サイトが形成されるため、Srサイトに付活されるEu等の付活元素の発光は半値幅の大きいブロードな発光ピークとして観察される。   In general, there is one Sr site in the crystal in the average crystal structure obtained by the X-ray diffraction method, and an activating element such as Eu tends to be replaced by a solid solution at the Sr site. When the number of sites is one, observation of an emission peak with a narrow half-value width can be expected. However, when there is a stacking irregularity due to defect generation in the SrO layer as in the crystal phase A, when attention is paid to each Sr element, it is expected that Sr elements having various coordination environments exist in the crystal. Is done. Therefore, since the phosphor of the present invention has various light emitting sites formed by such a characteristic crystal structure, the light emission of an activating element such as Eu activated at the Sr site is broad with a large half width. Observed as emission peak.

[1−4.結晶相A]
本発明の蛍光体は、以下に定義される結晶相Aを含むことが好ましい。
[1-4. Crystal Phase A]
The phosphor of the present invention preferably contains a crystal phase A defined below.

CuKαのX線源を用いたX線回折装置において、回折角(2θ)27°〜29°の範囲(R0)に回折ピークが観察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のブラック角(θ0)より導かれる5つの回折ピークを低角度から順にそれぞれ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、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通常20%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは40%以上、特に好ましくは50%以上の強度を有するものであり、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、それ以外のP1、P2、P3、P4、及びP5のうち少なくとも1以上のピーク強度が回折ピーク高さ比で通常5%以上、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、特に好ましくは20%以上である結晶相。
In an X-ray diffractometer using a CuKα X-ray source, a crystal phase in which a diffraction peak is observed in a diffraction angle (2θ) range of 27 ° to 29 ° (R0), which is based on the diffraction peak (P0) As diffraction peaks, the five diffraction peaks derived from the black angle (θ0) of P0 are designated as P1, P2, P3, P4, and P5 in order from the low angle, and the diffraction angle ranges of these diffraction peaks are defined as R1, R2, R1, R2, R3, R4 and R5 are R3, R4 and R5, respectively.
R1 = R1s-R1e
R2 = R2s-R2e
R3 = R3s-R3e
R4 = R4s-R4e
R5 = R5s-R5e
At least one diffraction peak in all ranges of R1, R2, R3, R4, and R5, and among P1, P2, P3, P4, and P5, a diffraction peak The intensity of P0 is usually 20% or more, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, particularly preferably 50% or more in terms of diffraction peak height ratio with respect to the height of the highest diffraction peak. Among the P1, P2, P3, P4, and P5, the diffraction peak height is the highest among the P1, P2, P3, P4, and P5. A crystal phase having a diffraction peak height ratio of at least 1 or more, usually 5% or more, preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and particularly preferably 20% or more.

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の開始角度を示し、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り、具体的には、以下の角度を示す。
R1s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×1.015)}
R1e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×0.985)}
R2s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×1.015)}
R2e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×0.985)}
R3s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×1.015)}
R3e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×0.985)}
R4s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×1.015)}
R4e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×0.985)}
R5s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×1.015)}
R5e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×0.985)}
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 indicate start angles of R1, R2, R3, R4, and R5, respectively. R1e, R2e, R3e, R4e, and R5e are R1, R2, R3, and R5e, respectively. The end angles of R4 and R5 are shown, and specifically the following angles are shown.
R1s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 1.015)}
R1e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 0.985)}
R2s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 1.015)}
R2e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 0.985)}
R3s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 1.015)}
R3e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 0.985)}
R4s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 1.015)}
R4e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 0.985)}
R5s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 1.015)}
R5e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 0.985)}

以下、結晶相Aについて説明する。
結晶相Aは、斜方晶系の単位格子を有するものである。その格子定数としては、結晶を構成する元素の種類により変化するが、格子定数aは、通常4.0オングストローム以上、好ましくは4.5オングストローム以上、より好ましくは5.0オングストローム以上であり、また、通常7.5オングストローム以下、好ましくは7.0オングストローム以下、より好ましくは6.5オングストローム以下である。また、格子定数bは、通常35オングストローム以上、好ましくは36オングストローム以上、より好ましくは37オングストローム以上であり、また、通常41オングストローム以下、好ましく40オングストローム以下、より好ましくは39オングストローム以下である。また、格子定数cは、通常8.0オングストローム以上、好ましくは8.5オングストローム以上、より好ましくは9.0オングストローム以上であり、また、通常11.5オングストローム以下、好ましく11.0オングストローム以下、より好ましくは10.5オングストローム以下である。
Hereinafter, the crystal phase A will be described.
The crystal phase A has an orthorhombic unit cell. The lattice constant varies depending on the type of elements constituting the crystal, but the lattice constant a is usually 4.0 angstroms or more, preferably 4.5 angstroms or more, more preferably 5.0 angstroms or more, In general, it is 7.5 angstroms or less, preferably 7.0 angstroms or less, and more preferably 6.5 angstroms or less. The lattice constant b is usually 35 angstroms or more, preferably 36 angstroms or more, more preferably 37 angstroms or more, and usually 41 angstroms or less, preferably 40 angstroms or less, more preferably 39 angstroms or less. The lattice constant c is usually 8.0 angstroms or more, preferably 8.5 angstroms or more, more preferably 9.0 angstroms or more, and usually 11.5 angstroms or less, preferably 11.0 angstroms or less. Preferably it is 10.5 angstroms or less.

なお、上記格子定数は、X線回折及び中性子回折の結果をリートベルト(Rietveld)法を用いた解析法により求めることができ、空間群は、電子回折、又は収束電子回折により一義的に求めることができる。尚、リートベルト(Rietveld)解析は、中井泉、泉富士夫編著「粉末X線解析の実際−リートベルト法入門」朝倉書店刊(2002年)を参考にし、解析プログラムRIETAN2000を使用して行えばよい。   The lattice constant can be obtained by an X-ray diffraction and neutron diffraction analysis method using a Rietveld method, and the space group is uniquely obtained by electron diffraction or convergent electron diffraction. Can do. The Rietveld analysis may be carried out using the analysis program Rietan 2000 with reference to Izumi Nakai and Fujio Izumi, “Practice of Powder X-ray Analysis—Introduction to the Rietveld Method” published by Asakura Shoten (2002). .

さらに、結晶相Aの空間群としては、「International Tables for Crystallography(Third, revised edition)、Volume A Space−Group Symmetry」に基づく43番(Fdd2)に属するものであることが好ましい。   Furthermore, the space group of the crystal phase A preferably belongs to No. 43 (Fdd2) based on “International Tables for Crystallography (Third, Revised Edition), Volume A Space-Group Symmetry”.

結晶相の同定は上述した結晶系や空間群などを用いて行うこともできる。ただし、本発明の蛍光体の結晶相は、その組成変化によって結晶構造に歪みや微妙な構造変化を生じるものであり、それにより、結晶系及び/又は空間群に変化が生じるため、一義的な相同定を行うことが難しい側面がある。そこで、以下に、発光に寄与する結晶相を同定するのに必要なX線回折パターンによって本発明の蛍光体を規定する。   The identification of the crystal phase can also be performed using the crystal system or the space group described above. However, the crystal phase of the phosphor of the present invention causes distortion or subtle structural change in the crystal structure due to the change in composition, thereby changing the crystal system and / or space group. There are aspects that make phase identification difficult. Therefore, in the following, the phosphor of the present invention is defined by the X-ray diffraction pattern necessary for identifying the crystal phase contributing to light emission.

通常、X線回折パターンによって、二つの化合物の結晶構造が同じであることを特定する(同定する)にはそれら化合物の示す回折ピークの角度(2θ)が一致すればよい。しかしながら、本発明の蛍光体のように構成元素比が異なる場合には結晶構造が同一であっても回折ピークの角度が移動するため、回折ピークの角度を数値として詳細に定義することができない。よって、本発明者らはブラッグの式を用いて算出される回折ピークの面間隔に着目し、以下の表示方法で回折ピークの角度範囲を特定した。   Usually, in order to specify (identify) that the crystal structures of two compounds are the same based on the X-ray diffraction pattern, the angle (2θ) of diffraction peaks indicated by these compounds should match. However, when the constituent element ratios are different as in the phosphor of the present invention, the angle of the diffraction peak moves even if the crystal structure is the same, so the angle of the diffraction peak cannot be defined in detail as a numerical value. Accordingly, the present inventors have focused on the diffraction peak plane distance calculated using the Bragg equation and specified the angle range of the diffraction peak by the following display method.

ブラッグの式:
d=λ/{2×sin(θ)} (式1)
θ=arcsin{λ/(2×d)} (式2)
ここで、式2は式1を変形したものである。
前記式1及び式2において、d、θ及びλはそれぞれ以下のものを表す。
d:面間隔(Å)
θ:ブラッグ角(°)
λ:CuKαのX線波長=1.54184Å
Bragg's formula:
d = λ / {2 × sin (θ)} (Formula 1)
θ = arcsin {λ / (2 × d)} (Formula 2)
Here, Expression 2 is a modification of Expression 1.
In Formula 1 and Formula 2, d, θ, and λ represent the following, respectively.
d: Surface spacing (Å)
θ: Bragg angle (°)
λ: CuKα X-ray wavelength = 1.54184 mm

ここで、基準回折ピーク(P0)の面間隔範囲を3.3Å〜3.1Åと規定すると、式2より回折角(2θ)の範囲は27°〜29°となる。また、観測された基準回折ピーク(P0)の角度(θ0)より、基準回折ピークの面間隔(d0)は式1より下記式3となる。
d0=λ/{2×sin(θ0)} (式3)
Here, if the interplanar spacing range of the reference diffraction peak (P0) is defined as 3.3 to 3.1, the range of the diffraction angle (2θ) is 27 ° to 29 ° from Equation 2. Further, from the angle (θ 0) of the observed reference diffraction peak (P 0), the plane spacing (d 0) of the reference diffraction peak is expressed by the following expression 3 from expression 1.
d0 = λ / {2 × sin (θ0)} (Formula 3)

基準回折ピーク(P0)以外の5本の回折ピークを低角度側からそれぞれP1、P2、P3、P4及びP5とし、それぞれのピークが出現する角度範囲を順にR1、R2、R3、R4及びR5とすると、P1が出現する角度範囲R1は次のように定まる。即ち、基準回折ピーク由来の面間隔(d0)の0.943倍の面間隔を有する回折面とし、構造のひずみに伴う面間隔の偏位を1.5%とすると角度範囲R1の開始角度(R1s)及び終了角度(R1e)は式2より次のように導かれる。
R1s:2×arcsin{λ/(2×d0×0.943×1.015)}
R1e:2×arcsin{λ/(2×d0×0.943×0.985)}
それぞれに式3を代入すると、
R1s:2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×1.015)}
R1e:2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×0.985)}
となる。
Five diffraction peaks other than the reference diffraction peak (P0) are designated as P1, P2, P3, P4, and P5 from the low angle side, and the angle ranges in which each peak appears are R1, R2, R3, R4, and R5 in order. Then, the angle range R1 in which P1 appears is determined as follows. That is, when the diffraction plane has a plane spacing of 0.943 times the plane spacing (d0) derived from the reference diffraction peak, and the deviation of the plane spacing due to the structural distortion is 1.5%, the starting angle of the angle range R1 ( R1s) and end angle (R1e) are derived from Equation 2 as follows.
R1s: 2 × arcsin {λ / (2 × d0 × 0.943 × 1.015)}
R1e: 2 × arcsin {λ / (2 × d0 × 0.943 × 0.985)}
Substituting Equation 3 for each,
R1s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 1.015)}
R1e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 0.985)}
It becomes.

以下同様に、P2、P3、P4及びP5が出現する角度範囲を基準回折ピーク由来の面間隔に対して0.912倍、0.869倍、0.834倍、0.731倍と定義し、構造のひずみに伴う面間隔の偏位を一律1.5%とすると各角度範囲は以下の通りとなる。
R2s:2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×1.015)}
R2e:2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×0.985)}
R3s:2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×1.015)}
R3e:2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×0.985)}
R4s:2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×1.015)}
R4e:2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×0.985)}
R5s:2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×1.015)}
R5e:2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×0.985)}
Similarly, the angle range in which P2, P3, P4, and P5 appear is defined as 0.912 times, 0.869 times, 0.834 times, and 0.731 times with respect to the plane distance derived from the reference diffraction peak, Assuming that the deviation of the interplanar spacing due to the strain of the structure is uniformly 1.5%, each angle range is as follows.
R2s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 1.015)}
R2e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 0.985)}
R3s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 1.015)}
R3e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 0.985)}
R4s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 1.015)}
R4e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 0.985)}
R5s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 1.015)}
R5e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 0.985)}

得られたX線回折測定結果について基準ピークP0からP5までの各ピークが上記の角度範囲に出現することを確認することによって、本発明における特定の結晶構造(結晶相A)が存在することが確認できる。   By confirming that each peak from the reference peaks P0 to P5 appears in the above-mentioned angle range in the obtained X-ray diffraction measurement result, the specific crystal structure (crystal phase A) in the present invention may exist. I can confirm.

なお、本発明の蛍光体はCuKαのX線源を用いたX線回折測定で同定された二酸化珪素の一結晶形態であるクリストバライト、あるいはα−窒化珪素やβ−窒化珪素などの不純物相を含有してもよい。これら不純物相の含有量はX線回折測定により知ることができ、含有された不純物相の最強回折ピーク強度が前記のP0、P1、P2、P3、P4及びP5のうちの最強ピーク強度と比較して、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ないで結晶相A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。
なお、上述したようなX線回折測定は、実施例に記載の方法で測定することができる。
The phosphor of the present invention contains cristobalite, which is a single crystal form of silicon dioxide identified by X-ray diffraction measurement using a CuKα X-ray source, or an impurity phase such as α-silicon nitride or β-silicon nitride. May be. The content of these impurity phases can be known by X-ray diffraction measurement, and the strongest diffraction peak intensity of the contained impurity phase is compared with the strongest peak intensity among the above-mentioned P0, P1, P2, P3, P4 and P5. In general, it is 40% or less, preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and even more preferably 10% or less. In particular, the crystalline phase A exists as a single phase without the peak of the impurity phase being observed. It is preferable. Thereby, the light emission intensity can be increased.
The X-ray diffraction measurement as described above can be performed by the method described in the examples.

[1−5.MとしてSrを必須とする場合]
本発明の蛍光体は、結晶構造の安定性の観点から、MとしてSrを含有することが好ましい。以下、本発明の蛍光体が前記式[1]のMとしてSrを必須とする場合について説明する。
[1-5. When Sr is required as M 1 ]
The phosphor of the present invention preferably contains Sr as M 1 from the viewpoint of the stability of the crystal structure. Hereinafter, the case where the phosphor of the present invention requires Sr as M 1 in the formula [1] will be described.

<組成>
としてSrを必須とする場合において、MとしてBaを共存させるときは、MとMとの合計に対するSrの割合は、通常50モル%より大きく、好ましくは70モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上であり、95モル%以上であることが特に好ましい。目的とする組成の蛍光体が得やすいからである。また、MとMとの合計に対するBaの割合が、25モル%以下であることが好ましい。
としてSrを必須とする場合において、MとしてCaを共存させるときは、MとMとの合計に対するSrの割合は、通常85モル%より大きく、好ましくは90モル%以上であり、95モル%以上であることが特に好ましい。目的とする組成の蛍光体が得やすいからである。
<Composition>
In case of a mandatory Sr as M 1, when the coexistence of Ba as M 1, the ratio of Sr to the total of M 1 and M 2 is greater than the normal 50 mol%, preferably 70 mol% or more, further Preferably it is 90 mol% or more, and it is especially preferable that it is 95 mol% or more. This is because a phosphor having a desired composition is easily obtained. The ratio of Ba to the total of M 1 and M 2 is preferably at most 25 mol%.
In case of a mandatory Sr as M 1, when the coexistence of Ca as M 1, the ratio of Sr to the total of M 1 and M 2 are larger than the normal 85 mole%, preferably it is 90 mol% or more , 95 mol% or more is particularly preferable. This is because a phosphor having a desired composition is easily obtained.

なお、前記式[1]におけるその他の条件(Mとして含まれる元素や、x、y、z、及びnの数値範囲等)は、前述の説明を援用できる。 The other condition in the formula [1] (element or included as M 2, x, y, z, and n value range, etc.) can incorporate the foregoing description.

また、MとしてSrを必須とし、かつ、前述の結晶相Aを含有する蛍光体の組成は、下記式[2]を用いても表すことができる。
4(1−a)Al4bSi4c4d4e:M …[2]
(但し、前記式[2]において、MはSr、Ba、Ca、Mg及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種類の二価金属元素を示し、MはCr、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、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す。
また、a、b、c、d、及びeは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0<a≦1
0≦b≦4.4
0≦c≦4.4
0≦d≦6.4
0≦e≦6.4 )
Further, the composition of the phosphor that requires Sr as M 1 and contains the above-described crystal phase A can also be expressed using the following formula [2].
M 1 4 (1-a) Al 4b Si 4c O 4d N 4e: M 2 a ... [2]
(In the above formula [2], M 1 represents at least one divalent metal element selected from the group consisting of Sr, Ba, Ca, Mg and Zn, and M 2 represents Cr, Mn, Ce, Pr, At least one type of activating element selected from the group consisting of Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb is shown.
Moreover, a, b, c, d, and e show the numerical values of the following ranges, respectively.
0 <a ≦ 1
0 ≦ b ≦ 4.4
0 ≦ c ≦ 4.4
0 ≦ d ≦ 6.4
0 ≦ e ≦ 6.4)

前記式[2]において、M、及びMに関する説明は、式[1]に関する説明を援用することができる。
前記式[2]において、aの範囲としては、通常0より大きく、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.02以上であり、また、通常1以下、好ましくは0.5以下、より好ましくは0.3以下である。aの値が大きすぎると濃度消光を起こす可能性があり、小さすぎると発光中心の濃度が低すぎる可能性が生じる。
前記式[2]において、bの範囲としては、通常0以上、好ましくは0.5以上であり、また、通常4.4以下、好ましくは4以下である。
前記式[2]において、cの範囲としては、通常0以上、好ましくは2以上であり、また、通常4.4以下、好ましくは3以下である。
前記式[2]において、dの範囲としては、通常0以上、好ましくは2以上であり、また、通常6.4以下、好ましくは6以下である。
前記式[2]において、eの範囲としては、通常0以上、好ましくは3以上であり、また、通常6.4以下、好ましくは5以下である。
In the formula [2], description of M 1, and M 2 may hence the description relating to the formula [1].
In the formula [2], the range of a is usually larger than 0, preferably 0.005 or more, more preferably 0.02 or more, and usually 1 or less, preferably 0.5 or less, more preferably. Is 0.3 or less. If the value of a is too large, concentration quenching may occur, and if it is too small, the concentration of the luminescent center may be too low.
In the formula [2], the range of b is usually 0 or more, preferably 0.5 or more, and usually 4.4 or less, preferably 4 or less.
In the formula [2], the range of c is usually 0 or more, preferably 2 or more, and is usually 4.4 or less, preferably 3 or less.
In the formula [2], the range of d is usually 0 or more, preferably 2 or more, and is usually 6.4 or less, preferably 6 or less.
In the formula [2], the range of e is usually 0 or more, preferably 3 or more, and usually 6.4 or less, preferably 5 or less.

<蛍光体の特性>
上記のような組成範囲の、Srを必須とする場合の本発明の蛍光体は、発光色は青色ないし緑色の発光を示す。より具体的には、発光ピーク波長が、通常460nm以上、530nm以下の範囲となる。
青緑色蛍光体を得たい場合は、発光ピーク波長が460nm以上、510nm以下となるようにし、緑色蛍光体を得たい場合は、発光ピーク波長が510nm以上、530nm以下となるようにすると好ましい。
<Characteristics of phosphor>
The phosphor of the present invention in the case where Sr is essential in the composition range as described above emits blue or green light. More specifically, the emission peak wavelength is usually in the range of 460 nm or more and 530 nm or less.
When a blue-green phosphor is desired, the emission peak wavelength is preferably 460 nm or more and 510 nm or less, and when a green phosphor is desired, the emission peak wavelength is preferably 510 nm or more and 530 nm or less.

また、Srを必須とする場合の本発明の蛍光体の発光ピークの半値幅(full width at half maximum)は、通常80nm以上、好ましくは90nm以上であり、また、通常110nm以下、好ましくは100nm以下である。この半値幅が狭過ぎると発光強度が低下する傾向があり、広過ぎると色純度が低下する傾向がある。   Further, the full width at half maximum of the emission peak of the phosphor of the present invention when Sr is essential is usually 80 nm or more, preferably 90 nm or more, and usually 110 nm or less, preferably 100 nm or less. It is. If this half width is too narrow, the emission intensity tends to decrease, and if it is too wide, the color purity tends to decrease.

また、Srを必須とする場合の本発明の蛍光体の励起波長は、通常200nm以上であり、また、通常460nm以下、好ましくは420nm以下である。従って、LED用途のほか、蛍光灯等の他の用途にも適用可能である。   The excitation wavelength of the phosphor of the present invention when Sr is essential is usually 200 nm or more, and is usually 460 nm or less, preferably 420 nm or less. Therefore, it can be applied to other uses such as fluorescent lamps in addition to LED uses.

<蛍光体の結晶構造>
Srを必須とする場合の本発明の蛍光体の代表的な組成は、SrAlSi1119をEuで付活したものである。この組成は、後述する実施例に示すように、X線回折法により新規な結晶構造として、前述の結晶相Aを有することが確認された。
としてSrを必須とする本発明の蛍光体としては、その組成が前記式[1]で表され、かつ、結晶相Aを含有する複合酸窒化物蛍光体であることが好ましい。
<Crystal structure of phosphor>
A typical composition of the phosphor of the present invention when Sr is essential is obtained by activating Sr 4 Al 5 Si 11 O 5 N 19 with Eu. As shown in the examples described later, this composition was confirmed to have the above-described crystal phase A as a new crystal structure by an X-ray diffraction method.
The phosphor of the present invention in which Sr is essential as M 1 is preferably a complex oxynitride phosphor having a composition represented by the formula [1] and containing a crystal phase A.

なお、Srイオンサイトの一部をBaで置換した場合、置換量がある値を超えた場合は新しい結晶構造(以下、「結晶相B」と称する場合がある。)が得られる。また、SrイオンサイトをCaで置換した場合も、置換量がある値を超えた場合は別の結晶構造(以下、「結晶相C」と称する場合がある。)が得られる。   When a part of the Sr ion site is substituted with Ba, a new crystal structure (hereinafter sometimes referred to as “crystal phase B”) is obtained when the substitution amount exceeds a certain value. In addition, even when the Sr ion site is substituted with Ca, another crystal structure (hereinafter sometimes referred to as “crystal phase C”) is obtained when the substitution amount exceeds a certain value.

[1−6.MとしてBaを必須とする場合]
本発明の蛍光体は、発光ピークを橙〜赤色領域に移動させ、さらに半値幅を広げる観点から、MとしてBaを含有することが好ましい。以下、前記式[1]のMとしてBaを必須とする場合について説明する。
[1-6. When Ba is required as M 1 ]
The phosphor of the present invention preferably contains Ba as M 1 from the viewpoint of moving the emission peak to the orange to red region and further widening the half width. Hereinafter, a case where Ba is essential as M 1 of the formula [1] will be described.

<組成>
としてBaを必須とする場合において、MとしてSrを共存させるときは、MとMとの合計に対するBaの割合は、通常50モル%より大きく、好ましくは70%以上、さらに好ましくは90モル%以上であり、95モル%以上であることが特に好ましい。新しい蛍光体結晶相を主相とするからである。
<Composition>
In case of a mandatory Ba as M 1, when the coexistence of Sr as M 1, the ratio of Ba to the total of M 1 and M 2 is greater than the normal 50 mol%, preferably 70% or more, more preferably Is at least 90 mol%, particularly preferably at least 95 mol%. This is because the new phosphor crystal phase is the main phase.

なお、前記式[1]におけるその他の条件(Mとして含まれる元素や、x、y、z、及びnの数値範囲等)は、前述の説明を援用できる。 The other condition in the formula [1] (element or included as M 2, x, y, z, and n value range, etc.) can incorporate the foregoing description.

<蛍光体の特性>
上記のような組成範囲の、Baを必須とする場合の本発明の蛍光体は、発光色は赤色の発光を示す。より具体的には、発光ピーク波長が、通常590nm以上、好ましくは630nm以上、また、通常700nm以下、好ましくは680nm以下の範囲となる。
<Characteristics of phosphor>
The phosphor of the present invention in which Ba is essential in the composition range as described above, emits red light. More specifically, the emission peak wavelength is usually in the range of 590 nm or more, preferably 630 nm or more, and usually 700 nm or less, preferably 680 nm or less.

また、Baを必須とする場合の本発明の蛍光体の発光ピークの半値幅(full width at half maximum)は、通常80nm以上、好ましくは90nm以上であり、また、通常200nm以下、好ましくは150nm以下である。この半値幅が狭過ぎると発光強度が低下する傾向があり、広過ぎると色純度が低下する傾向がある。   Further, the full width at half maximum of the emission peak of the phosphor of the present invention when Ba is essential is usually 80 nm or more, preferably 90 nm or more, and usually 200 nm or less, preferably 150 nm or less. It is. If this half width is too narrow, the emission intensity tends to decrease, and if it is too wide, the color purity tends to decrease.

また、Baを必須とする場合の本発明の蛍光体の励起波長は、通常180nm以上、好ましくは200nm以上であり、また、通常500nm以下、好ましくは460nm以下である。従って、LED用途のほか、蛍光灯等の用途にも適用可能である。   The excitation wavelength of the phosphor of the present invention when Ba is essential is usually 180 nm or more, preferably 200 nm or more, and usually 500 nm or less, preferably 460 nm or less. Therefore, it can be applied to fluorescent lamps and the like in addition to LED applications.

[1−7.MとしてCaを必須とする場合]
本発明の蛍光体は、発光ピークを緑色領域に移動させ、さらに半値幅を広げる観点から、MとしてCaを含有することが好ましい。以下、前記式[1]のMとしてCaを必須とする場合について説明する。
[1-7. When Ca is required as M 1 ]
The phosphor of the present invention preferably contains Ca as M 1 from the viewpoint of moving the emission peak to the green region and further widening the half width. Hereinafter, a case where Ca is essential as M 1 of the formula [1] will be described.

<組成>
としてCaを必須とする場合において、MとしてSrを共存させるときは、MとMとの合計に対するCaの割合は、通常10モル%以上、好ましくは15モル%以上、より好ましくは20モル%以上であり、また、通常50モル%以下、好ましくは40モル%以下、さらに好ましくは35モル%以下である。Caの含有量が多すぎると不純物相が生成する傾向にあるからである。
<Composition>
In case of a mandatory Ca as M 1, when the coexistence of Sr as M 1, the ratio of Ca to the sum of M 1 and M 2 is usually 10 mol% or more, preferably 15 mol% or more, more preferably Is 20 mol% or more, and is usually 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, more preferably 35 mol% or less. This is because when the content of Ca is too large, an impurity phase tends to be generated.

なお、前記式[1]におけるその他の条件(Mとして含まれる元素や、x、y、z、及びnの数値範囲等)は、前述の説明を援用できる。 The other condition in the formula [1] (element or included as M 2, x, y, z, and n value range, etc.) can incorporate the foregoing description.

<蛍光体の特性>
上記のような組成範囲の、MとしてCaを必須とする場合の本発明の蛍光体は、発光色は緑色の発光を示す。より具体的には、発光ピーク波長が、通常480nm以上、好ましくは500nm以上、また、通常550nm以下、好ましくは540nm以下の範囲となる。
<Characteristics of phosphor>
The phosphor of the present invention in the case where Ca is essential as M 1 in the composition range as described above emits green light. More specifically, the emission peak wavelength is usually in the range of 480 nm or more, preferably 500 nm or more, and usually 550 nm or less, preferably 540 nm or less.

また、MとしてCaを必須とする場合の本発明の蛍光体の発光ピークの半値幅(full width at half maximum)は、通常80nm以上、好ましくは90nm以上であり、また、通常200nm以下、好ましくは150nm以下である。この半値幅が狭過ぎると発光強度が低下する傾向があり、広過ぎると色純度が低下する傾向がある。 The full width at half maximum of the emission peak of the phosphor of the present invention when Ca is essential as M 1 is usually 80 nm or more, preferably 90 nm or more, and usually 200 nm or less, preferably Is 150 nm or less. If this half width is too narrow, the emission intensity tends to decrease, and if it is too wide, the color purity tends to decrease.

また、MとしてCaを必須とする場合の本発明の蛍光体の励起波長は、通常180nm以上、好ましくは200nm以上であり、また、通常500nm以下、好ましくは460nm以下である。従って、LED用途のほか、蛍光灯等の用途にも適用可能である。 In addition, the excitation wavelength of the phosphor of the present invention when Ca is essential as M 1 is usually 180 nm or more, preferably 200 nm or more, and usually 500 nm or less, preferably 460 nm or less. Therefore, it can be applied to fluorescent lamps and the like in addition to LED applications.

[2.蛍光体の製造方法]
本発明の蛍光体の製造方法は特に制限されないが、例えば、上述の式[1]における、金属元素Mの原料(以下、適宜「M源」という。)、Siの原料(以下、適宜「Si源」という。)、Alの原料(以下、適宜「Al源」という。)、及び、付活元素Mの原料(以下、適宜「M源」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)ことにより製造することができる。
[2. Method for producing phosphor]
The method for producing the phosphor of the present invention is not particularly limited. For example, in the above-described formula [1], the raw material of the metal element M 1 (hereinafter referred to as “M 1 source” as appropriate), the Si raw material (hereinafter referred to as appropriate) (Referred to as “Si source”), a raw material of Al (hereinafter referred to as “Al source” as appropriate), and a raw material of the activation element M 2 (hereinafter referred to as “M 2 source” as appropriate) (mixing step). ) And firing the obtained mixture (firing step).

<原料>
本発明の蛍光体の製造に使用されるM源、Si源、Al源及びM源としては、M、Si、Al、及びMの各元素の酸化物、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。これらの化合物の中から、複合酸化物への反応性や、焼成時におけるNO、SO等の発生量の低さ等を考慮して、適宜選択すればよい。
<Raw material>
Examples of the M 1 source, Si source, Al source and M 2 source used in the production of the phosphor of the present invention include oxides, hydroxides and carbonates of each of the elements M 1 , Si, Al and M 2. , Nitrates, sulfates, oxalates, carboxylates, halides and the like. From these compounds, the reactivity to the composite oxide, the low generation amount of NO x , SO x and the like during firing may be selected as appropriate.

源の具体例を、M元素の種類毎に分けて列挙すると、以下の通りである。
源のうち、Sr源の具体例としては、SrO、SrCO、SrN、Sr(NH)、Sr(NH、Sr(OH)等が好ましい。
源のうち、Ba源の具体例としては、BaCO、BaN、Ba(NH)、Ba(NH、Ba(OH)等が好ましい。
源のうち、Ca源の具体例としては、CaCO、Ca、Ca(NH)、Ca(NH、Ca(OH)等が好ましい。
源のうち、Mg源の具体例としては、MgCO、Mg、Mg(NH)、Mg(NH、Mg(OH)等が好ましい。
源のうち、Zn源の具体例としては、ZnCO、Zn、Zn(NH)、Zn(NH、Zn(OH)等が好ましい。
Specific examples of the M 1 source are listed as follows for each type of M 1 element.
Of the M 1 sources, SrO, SrCO 3 , Sr 2 N, Sr (NH), Sr (NH 2 ) 2 , Sr (OH) 2 and the like are preferable as specific examples of the Sr source.
Of the M 1 sources, specific examples of the Ba source include BaCO 3 , Ba 2 N, Ba (NH), Ba (NH 2 ) 2 , Ba (OH) 2, and the like.
Of the M 1 sources, specific examples of the Ca source include CaCO 3 , Ca 3 N 2 , Ca (NH), Ca (NH 2 ) 2 , and Ca (OH) 2 .
Among the M 1 sources, specific examples of the Mg source are preferably MgCO 3 , Mg 3 N 2 , Mg (NH), Mg (NH 2 ) 2 , Mg (OH) 2, and the like.
Of the M 1 sources, specific examples of the Zn source include ZnCO 3 , Zn 3 N 2 , Zn (NH), Zn (NH 2 ) 2 , Zn (OH) 2, and the like.

Si源の具体例としては、Si、SiO等が挙げられる。 Specific examples of the Si source include Si 3 N 4 and SiO 2 .

Al源の具体例としては、AlN、Al、Al(OH)、AlOOH、Al(NO等が挙げられる。 Specific examples of the Al source include AlN, Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlOOH, Al (NO 3 ) 3 and the like.

源の具体例を、M元素の種類毎に分けて列挙すると、以下の通りである。
源のうち、Eu源の具体例としては、Eu、Eu(SO、Eu(OCO)、EuCl、EuCl、Eu(NO・6HO等が挙げられる。中でもEu、EuCl等が好ましい。
Specific examples of M 2 source, when listed separately for each type of M 2 element is as follows.
Among the M 2 sources, examples of Eu sources include Eu 2 O 3 , Eu 2 (SO 4 ) 3 , Eu 2 (OCO) 6 , EuCl 2 , EuCl 3 , Eu (NO 3 ) 3 · 6H 2 O Etc. Of these, Eu 2 O 3 , EuCl 2 and the like are preferable.

また、Ce源、Sm源、Tm源、Yb源等の具体例としては、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Ce、Sm、Tm、Yb等に置き換えた化合物が挙げられる。   Further, specific examples of the Ce source, Sm source, Tm source, Yb source, etc. include compounds in which Eu is replaced by Ce, Sm, Tm, Yb, etc. in the respective compounds listed as specific examples of the Eu source. .

源、Si源、Al源及びM源は、いずれも1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で混合して用いてもよい。 Any of M 1 source, Si source, Al source and M 2 source may be used alone, or two or more may be mixed and used in an arbitrary combination and ratio.

ここで、例えば、Sr3.96AlSi1119:Eu0.04を製造する場合の仕込み組成は、以下の式[3]となる。
3.96・SrCO+5・AlN+3.5・Si+0.5・SiO+0.02・Eu ・・・[3]
ただし、SrCOの代わりにSrOを使用する場合は、分析の精度の範囲内で仕込み組成通りの蛍光体が得られるものと考えられる。
Here, for example, Sr 3.96 Al 5 Si 11 O 5 N 19: the charge composition in the case of producing a Eu 0.04, the following equation [3].
3.96 · SrCO 3 + 5 · AlN + 3.5 · Si 3 N 4 + 0.5 · SiO 2 + 0.02 · Eu 2 O 3 ... [3]
However, when SrO is used instead of SrCO 3 , it is considered that a phosphor according to the charged composition can be obtained within the accuracy of analysis.

<混合工程>
源、Si源、Al源、及びM源を混合する手法は特に制限されないが、例としては、下記の(A)及び(B)の手法が挙げられる。
<Mixing process>
The method for mixing the M 1 source, the Si source, the Al source, and the M 2 source is not particularly limited, but examples include the following methods (A) and (B).

(A)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、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、M源、Si源、Al源、及びM源等の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, etc. and mixer such as ribbon blender, V-type blender, Henschel mixer, or mortar and pestle A dry mixing method in which mixing is performed, and raw materials such as an M 1 source, an Si source, an Al source, and an M 2 source are pulverized and mixed.

(B)M源、Si源、Al源、及びM源等の原料に水等の溶媒又は分散媒を加え、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) Add a solvent or dispersion medium such as water to raw materials such as M 1 source, Si source, Al source, and M 2 source, and mix using a pulverizer, mortar and pestle, or evaporating dish and stir bar. , Wet mixing method in which the solution or slurry is dried and then dried by spray drying, heat drying, or natural drying

<焼成工程>
(焼成条件)
焼成工程は通常、上述の混合工程により得られたM源、Si源、Al源、及びM源等の原料の混合物を、各原料と反応性の低い材料からなるルツボやトレイ等の耐熱容器中に入れ、加熱することにより行なう。
<Baking process>
(Baking conditions)
In the firing step, a mixture of raw materials such as an M 1 source, an Si source, an Al source, and an M 2 source obtained by the above-described mixing step is usually used as a heat-resistant material such as a crucible or a tray made of a material having low reactivity with each raw material. It is carried out by placing in a container and heating.

焼成時の温度は、通常1200℃以上、好ましくは1500℃以上、また、通常2200℃以下、好ましくは2000℃以下の範囲である。焼成温度が低過ぎると充分に結晶が成長せず、粒径が小さくなるおそれがある一方で、焼成温度が高過ぎると結晶が成長しすぎて粒径が大きくなりすぎるおそれがある。   The temperature during firing is usually 1200 ° C. or higher, preferably 1500 ° C. or higher, and usually 2200 ° C. or lower, preferably 2000 ° C. or lower. If the firing temperature is too low, the crystals do not grow sufficiently and the particle size may be reduced. On the other hand, if the firing temperature is too high, the crystals may grow too much and the particle size may become too large.

焼成時の圧力は、焼成温度等によっても異なるが、通常、常圧以上、好ましくは0.5MPa以上であり、また、通常200MPa以下、好ましくは1MPa以下である。   The pressure during firing varies depending on the firing temperature or the like, but is usually normal pressure or higher, preferably 0.5 MPa or higher, and is usually 200 MPa or lower, preferably 1 MPa or lower.

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10分以上、好ましくは1時間以上であり、通常24時間以下、好ましくは6時間以下の範囲である。   The firing time varies depending on the firing temperature, pressure, and the like, but is usually 10 minutes or longer, preferably 1 hour or longer, and is usually 24 hours or shorter, preferably 6 hours or shorter.

焼成時の雰囲気は、特に制限はないが、基本的には、不活性ガス又は還元性ガス雰囲気とする。酸素濃度が0.1ppm〜10ppmの範囲の微量酸素を含有する雰囲気とすると、比較的低温での蛍光体の合成が可能となるので好ましい。酸素濃度が0.1体積%を超えるような酸素含有ガス中や大気中など酸化雰囲気下で焼成すると原料及び生成物からの窒素の揮散が多くなり、目的の蛍光体を得ることができない可能性がある。   The atmosphere at the time of firing is not particularly limited, but is basically an inert gas or reducing gas atmosphere. An atmosphere containing a trace amount of oxygen having an oxygen concentration in the range of 0.1 ppm to 10 ppm is preferable because the phosphor can be synthesized at a relatively low temperature. When firing in an oxidizing atmosphere such as in an oxygen-containing gas or in the air where the oxygen concentration exceeds 0.1% by volume, the volatilization of nitrogen from the raw materials and products may increase, making it impossible to obtain the target phosphor There is.

不活性ガス又は還元性ガスの具体例としては、窒素、水素、アルゴン、アンモニア等が挙げられる。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。中でも、原料及び生成物からの窒素の揮散を防ぐために、窒素雰囲気下が好ましい。窒素雰囲気とするときの窒素ガスの濃度は、通常50体積%以上、好ましくは70体積%以上であり、また、通常100体積%以下、好ましくは90体積%以下である。   Specific examples of the inert gas or the reducing gas include nitrogen, hydrogen, argon, ammonia and the like. 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. Among these, in order to prevent the volatilization of nitrogen from raw materials and products, a nitrogen atmosphere is preferable. The nitrogen gas concentration in the nitrogen atmosphere is usually 50% by volume or more, preferably 70% by volume or more, and usually 100% by volume or less, preferably 90% by volume or less.

なお、焼成は1回でもよいが、複数回に渡って繰り返し行ってもよい。 In addition, although baking may be performed once, you may perform repeatedly over multiple times.

<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、LiCl、NaCl、KCl、CsCl、CaCl、BaCl、SrCl等の塩化物、LiF、NaF、KF、CsF、CaF、BaF、SrF、AlF等のフッ化物などが挙げられる。フラックスの使用量は、原料の種類やフラックスの材料等によっても異なるが、M源、Si源、Al源及びM源の合計に対して通常0.01重量%以上、更には0.1重量%以上、また、通常20重量%以下、更には10重量%以下の範囲が好ましい。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ず、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す場合がある。これらのフラックスは一種を単独で使用してもよく、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。
<Flux>
In the firing step, a flux may coexist in the reaction system from the viewpoint of growing good crystals. The type of the flux is not particularly limited, but examples include NH 4 Cl, LiCl, NaCl, KCl, CsCl, CaCl 2 , BaCl 2 , SrCl 2 and other chlorides, LiF, NaF, KF, CsF, CaF 2 , BaF 2. , Fluorides such as SrF 2 and AlF 3 . The amount of flux, varies depending on the raw materials of the type and flux materials, M 1 source, Si source, usually 0.01 wt% or more based on the total of Al source and M 2 source, even 0.1 A range of not less than wt%, usually not more than 20 wt%, and more preferably not more than 10 wt% is preferable. If the amount of flux used is too small, the effect of the flux will not appear, and 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 cause a decrease in brightness There is. These fluxes may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

(後処理)
上述の焼成工程後、必要に応じて洗浄、乾燥、分級等の処理を行なうとよい。
なお、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、必要に応じて公知の表面処理、例えば燐酸カルシウム処理を行なってから、使用に供することが好ましい。
(Post-processing)
After the above-described firing step, treatments such as washing, drying, and classification may be performed as necessary.
In addition, when manufacturing the light-emitting device by the method to be described later using the phosphor of the present invention, it is preferable to perform a known surface treatment, for example, calcium phosphate treatment, if necessary, before use.

[3.蛍光体の用途]
本発明の蛍光体は、青色光又は近紫外光に対する変換効率に優れてい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。例えば、青緑色の発光を発する発光装置(以下適宜「青緑色発光装置」という。)に用いれば、高効率の青緑色発光装置を実現することができる。また、青緑色蛍光体である本発明の蛍光体に、赤色蛍光体、青色蛍光体、橙色蛍光体等を組み合わせれば、高性能の白色発光装置を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や照明装置として使用することができる。
[3. Use of phosphor]
The phosphor of the present invention can be suitably used for various light-emitting devices (hereinafter referred to as “light-emitting device of the present invention”) by taking advantage of its excellent conversion efficiency with respect to blue light or near-ultraviolet light. For example, a high-efficiency blue-green light emitting device can be realized when used in a light emitting device that emits blue-green light (hereinafter referred to as “blue-green light emitting device” as appropriate). Moreover, a high-performance white light emitting device can be realized by combining a phosphor of the present invention, which is a blue-green phosphor, with a red phosphor, a blue phosphor, an orange phosphor, or the like. The light emitting device thus obtained can be used as a light emitting unit or an illumination device of an image display device.

また、本発明の蛍光体は、紫外線、電子線等でも励起可能であるので、LED用途に限らず、蛍光灯、蛍光ランプ等にも好適に用いることができる。   Moreover, since the phosphor of the present invention can be excited by ultraviolet rays, electron beams or the like, it can be suitably used not only for LED applications but also for fluorescent lamps, fluorescent lamps and the like.

[4.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。
[4. 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. 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.

[4−1.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。
[4-1. 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.

[4−2.液体媒体]
本発明の蛍光体含有組成物に用いられる液体媒体の種類は特に限定されず、通常、半導体発光素子を覆ってモールディングすることのできる硬化性材料を用いることができる。硬化性材料とは、流体状の材料であって、何らかの硬化処理を施すことにより硬化する材料のことをいう。ここで、流体状とは、例えば液状又はゲル状のことをいう。硬化性材料は、固体発光素子から発せられた光を蛍光体へ導く役割を担保するものであれば、具体的な種類に制限は無い。また、硬化性材料は、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。従って、硬化性材料としては、無機系材料、有機系材料、並びに両者の混合物のいずれを用いることも可能である。
[4-2. Liquid medium]
The kind of the liquid medium used for the phosphor-containing composition of the present invention is not particularly limited, and a curable material that can be molded over the semiconductor light emitting element can be used. The curable material is a fluid material that is cured by performing some kind of curing treatment. Here, the fluid state means, for example, a liquid state or a gel state. The curable material is not particularly limited as long as it secures the role of guiding the light emitted from the solid light emitting element to the phosphor. Moreover, only 1 type may be used for a curable material and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. Therefore, any of inorganic materials, organic materials, and a mixture of both can be used as the curable material.

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、又はこれらの組み合わせを固化した無機系材料(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。   As the inorganic material, for example, a solution obtained by hydrolytic polymerization of a solution containing a metal alkoxide, a ceramic precursor polymer or a metal alkoxide by a sol-gel method, or a combination thereof, an inorganic material (for example, a siloxane bond) Inorganic materials having

一方、有機系材料としては、例えば、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(ここで、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」と「メタクリル」の双方をさす。);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。   On the other hand, examples of the organic material include a thermosetting resin and a photocurable resin. Specific examples include (meth) acrylic resins such as poly (meth) acrylic acid methyl (where “(meth) acrylic” refers to both “acrylic” and “methacrylic”); polystyrene, styrene- Styrene resin such as acrylonitrile copolymer; polycarbonate resin; polyester resin; phenoxy resin; butyral resin; polyvinyl alcohol; cellulose resin such as ethyl cellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate; epoxy resin; phenol resin; It is done.

これら硬化性材料の中では、半導体発光素子からの発光に対して劣化が少なく、耐アルカリ性、耐酸性、耐熱性にも優れる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、ポリオルガノシロキサン等の有機材料(シリコーン系化合物)、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、透明性、接着性、ハンドリングの容易さ、機械的、熱的応力の緩和特性に優れる等の点から、シリコーン系材料が好ましい。   Among these curable materials, it is preferable to use a silicon-containing compound that is less deteriorated with respect to light emitted from the semiconductor light-emitting element and is excellent in alkali resistance, acid resistance, and heat resistance. A silicon-containing compound is a compound having a silicon atom in the molecule, organic materials such as polyorganosiloxane (silicone compounds), inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride, and borosilicates and phosphosilicates. Examples thereof include glass materials such as salts and alkali silicates. Among these, silicone materials are preferable from the viewpoints of transparency, adhesion, ease of handling, and excellent mechanical and thermal stress relaxation characteristics.

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、縮合型、付加型、改良ゾルゲル型、光硬化型等のシリコーン系材料を用いることができる。   The silicone-based material usually refers to an organic polymer having a siloxane bond as a main chain, and for example, condensation-type, addition-type, improved sol-gel type, photo-curing type silicone-based materials can be used.

縮合型シリコーン系材料としては、例えば、特開2007−112973〜112975号公報、特開2007−19459号公報、特開2008−34833号公報等に記載の半導体発光デバイス用部材を用いることができる。縮合型シリコーン系材料は半導体発光デバイスに用いられるパッケージや電極、発光素子などの部材との接着性に優れるため、密着向上成分の添加を最低限とすることが出来、架橋はシロキサン結合主体のため耐熱性・耐光性に優れる利点がある。   As the condensed silicone material, for example, semiconductor light-emitting device members described in JP-A-2007-112973 to 112975, JP-A-2007-19459, JP-A-2008-34833, and the like can be used. Condensation-type silicone materials have excellent adhesion to components such as packages, electrodes, and light-emitting elements used in semiconductor light-emitting devices, so the addition of adhesion-improving components can be minimized, and crosslinking is mainly due to siloxane bonds. There is an advantage of excellent heat resistance and light resistance.

付加型シリコーン系材料としては、例えば、特開2004−186168号公報、特開2004−221308号公報、特開2005−327777号公報等に記載のポッティング用シリコーン材料、特開2003−183881号公報、特開2006−206919号公報等に記載のポッティング用有機変性シリコーン材料、特開2006−324596号公報に記載の射出成型用シリコーン材料、特開2007−231173号公報に記載のトランスファー成型用シリコーン材料等を好適に用いることができる。付加型シリコーン材料は、硬化速度や硬化物の硬度などの選択の自由度が高い、硬化時に脱離する成分が無く硬化収縮しにくい、深部硬化性に優れるなどの利点がある。   Examples of the addition-type silicone material include potting silicone materials described in JP-A-2004-186168, JP-A-2004-221308, JP-A-2005-327777, JP-A-2003-183881, Organically modified silicone materials for potting described in JP-A-2006-206919, silicone materials for injection molding described in JP-A-2006-324596, silicone materials for transfer molding described in JP-A-2007-231173, etc. Can be suitably used. The addition-type silicone material has advantages such as a high degree of freedom in selection such as a curing speed and a hardness of a cured product, a component that does not desorb during curing, hardly shrinking due to curing, and excellent deep part curability.

また、縮合型の一つである改良ゾルゲル型シリコーン系材料としては、例えば、特開2006−077234号公報、特開2006−291018号公報、特開2007−119569号公報等に記載のシリコーン材料を好適に用いることができる。改良ゾルゲル型のシリコーン材料は高架橋度で耐熱性・耐光性高く耐久性に優れ、ガス透過性低く耐湿性の低い蛍光体の保護機能にも優れる利点がある。   Moreover, as an improved sol-gel type silicone material that is one of the condensation types, for example, the silicone materials described in JP-A-2006-077234, JP-A-2006-291018, JP-A-2007-119569 and the like can be used. It can be used suitably. The improved sol-gel type silicone material has an advantage that it has a high degree of crosslinking, heat resistance, light resistance and durability, and is excellent in the protective function of a phosphor having low gas permeability and low moisture resistance.

光硬化型シリコーン系材料としては、例えば特開2007−131812号公報、特開2007−214543号公報等に記載のシリコーン材料を好適に用いることが出来る。紫外硬化方シリコーン材料は、短時間に硬化するため生産性に優れる、硬化に高い温度をかける必要が無く発光素子の劣化が起こりにくいなどの利点がある。   As the photocurable silicone material, for example, silicone materials described in JP 2007-131812 A, JP 2007-214543 A, and the like can be suitably used. The ultraviolet curable silicone material has advantages such as excellent productivity because it cures in a short time, and it is not necessary to apply a high temperature for curing, so that the light emitting element is hardly deteriorated.

これらのシリコーン系材料は単独で使用してもよいし、混合することにより硬化阻害が起きなければ複数のシリコーン系材料を混合して用いてもよい。 These silicone materials may be used alone, or a mixture of a plurality of silicone materials may be used if curing inhibition does not occur when mixed.

[4−3.液体媒体及び蛍光体の含有率]
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25重量%以上、好ましくは40重量%以上であり、また、通常99重量%以下、好ましくは95重量%以下、より好ましくは80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低下し取り扱い難くなる可能性がある。
[4-3. Content ratio of liquid medium and phosphor]
The content of the liquid medium is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 25% by weight or more, preferably 40% by weight or more, based on the entire phosphor-containing composition of the present invention. The amount is usually 99% by weight or less, preferably 95% by weight or less, more preferably 80% by 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, when there is too little liquid medium, fluidity | liquidity may fall and it may become difficult to handle.

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、一種を単独で用いてもよいが、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向上させること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 serves as a binder in the phosphor-containing composition of the present invention. The liquid medium may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio. For example, when using a silicon-containing compound for the purpose of improving heat resistance, light resistance, etc., other thermosetting resins such as an epoxy resin are contained so as not to impair the durability of the silicon-containing compound. Also good. 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.

本発明の蛍光体含有組成物中の蛍光体の含有率は、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1重量%以上、好ましくは5重量%以上、より好ましくは20重量%以上であり、通常75重量%以下、好ましくは60重量%以下である。また、蛍光体含有組成物中の蛍光体に占める本発明の蛍光体の割合についても任意であるが、通常30重量%以上、好ましくは50重量%以上であり、通常100重量%以下である。蛍光体含有組成物中の蛍光体含有量が多過ぎると蛍光体含有組成物の流動性が劣り、取り扱いにくくなることがあり、蛍光体含有量が少な過ぎると発光装置の発光の効率が低下する傾向にある。   The content of the phosphor in the phosphor-containing composition of the present invention is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually 1% by weight or more with respect to the entire phosphor-containing composition of the present invention, Preferably it is 5 weight% or more, More preferably, it is 20 weight% or more, and is 75 weight% or less normally, Preferably it is 60 weight% or less. The proportion of the phosphor of the present invention in the phosphor in the phosphor-containing composition is also arbitrary, but is usually 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, and usually 100% by weight or less. If the phosphor content in the phosphor-containing composition is too high, the flowability of the phosphor-containing composition may be inferior and difficult to handle, and if the phosphor content is too low, the light emission efficiency of the light-emitting device decreases. There is a tendency.

[4−4.その他の成分]
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、例えば、屈折率調整のための金属酸化物や、拡散剤、フィラー、粘度調整剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有させても良い。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。
[4-4. Other ingredients]
In the phosphor-containing composition of the present invention, in addition to the phosphor and the liquid medium, other components such as a metal oxide for adjusting the refractive index, a diffusing agent, and a filler are used unless the effects of the present invention are significantly impaired. Further, additives such as a viscosity modifier and an ultraviolet absorber may be contained. Only 1 type may be used for another component and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[5.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の発光体として前述の[1.蛍光体]の項で記載した本発明の蛍光体を1種以上含む第1の蛍光体を含有するものである。
[5. 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 the above-described [1. It contains a first phosphor containing one or more of the phosphors of the present invention described in the section [Phosphor].

本発明の発光装置に用いられる本発明の蛍光体の好ましい具体例としては、前述の[1.蛍光体]の欄に記載した本発明の蛍光体や、後述の[実施例]の欄の各実施例に用いた蛍光体が挙げられる。また、本発明の蛍光体は、何れか一種を単独で使用してもよく、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。   Preferable specific examples of the phosphor of the present invention used in the light emitting device of the present invention include [1. Examples thereof include the phosphor of the present invention described in the “Phosphor” column and the phosphors used in the respective Examples in the “Example” column described later. In addition, any one of the phosphors of the present invention may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

本発明の発光装置は、第1の発光体(励起光源)を有し、且つ、第2の発光体として少なくとも本発明の蛍光体を使用している他は、その構成は制限されず、公知の装置構成を任意にとることが可能である。装置構成の具体例については後述する。   The light-emitting device of the present invention has a first light emitter (excitation light source), and at least the phosphor of the present invention is used as the second light emitter. It is possible to arbitrarily adopt the apparatus configuration. A specific example of the device configuration will be described later.

本発明の発光装置のうち、特に白色発光装置として、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、上述のように本発明の蛍光体の他、後述するような青色の蛍光を発する蛍光体(以下、適宜「青色蛍光体」という)、緑色の蛍光を発する蛍光体(以下、適宜「緑色蛍光体」という)、赤色の蛍光を発する蛍光体(以下、適宜「赤色蛍光体」という)、黄色の蛍光を発する蛍光体(以下、適宜「黄色蛍光体」という)等の公知の蛍光体を任意に組み合わせて使用し、公知の装置構成をとることにより得られる。   Among the light emitting devices of the present invention, in particular, as a white light emitting device, specifically, an excitation light source as described later is used as the first light emitter, and as described above, in addition to the phosphor of the present invention as described later. A phosphor emitting blue fluorescence (hereinafter referred to as “blue phosphor” as appropriate), a phosphor emitting green fluorescence (hereinafter referred to as “green phosphor” as appropriate), and a phosphor emitting red fluorescence (hereinafter referred to as “ It is obtained by using a known apparatus configuration using any combination of known phosphors such as “red phosphor” and phosphors emitting yellow fluorescence (hereinafter appropriately referred to as “yellow phosphor”).

ここで、該白色発光装置の白色とは、JIS Z8701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 Z8701. Of these, white is preferred.

[5−1.発光装置の構成]
<5−1−1.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。
[5-1. Configuration of light emitting device]
<5-1-1. 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の発光体の発光ピーク波長は、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、青色領域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 emission peak wavelength of the first illuminant is not particularly limited as long as it overlaps with the absorption wavelength of the second illuminant described later, and an illuminant having a wide 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 in 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、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、より好ましくは440nm以上、また、通常480nm以下、好ましくは470nm以下、より好ましくは460nm以下の発光ピーク波長を有する発光体を使用することが望ましい。一方、近紫外光を励起光として用いる場合には、本発明の蛍光体が、近紫外光により励起されて青色光を発する蛍光体からの青色光で励起されるので、当該青色蛍光体の励起帯に合うような波長を有する励起光(近紫外光)を選ぶことが好ましい。具体的には、通常300nm以上、好ましくは330nm以上、より好ましくは360nm以上、また、通常420nm以下、好ましくは410nm以下、より好ましくは400nm以下の発光ピーク波長を有する発光体を使用することが望ましい。   As a specific numerical value of the emission peak wavelength of the first illuminant, 200 nm or more is usually desirable. Among these, when blue light is used as excitation light, the emission peak wavelength is usually 420 nm or more, preferably 430 nm or more, more preferably 440 nm or more, and usually 480 nm or less, preferably 470 nm or less, more preferably 460 nm or less. It is desirable to use a luminescent material having the same. On the other hand, when near-ultraviolet light is used as excitation light, the phosphor of the present invention is excited by blue light from a phosphor that emits blue light when excited by near-ultraviolet light. It is preferable to select excitation light (near ultraviolet light) having a wavelength suitable for the band. Specifically, it is desirable to use a luminescent material having an emission peak wavelength of usually 300 nm or more, preferably 330 nm or more, more preferably 360 nm or more, and usually 420 nm or less, preferably 410 nm or less, more preferably 400 nm or less. .

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、具体的には発光ダイオード(LED)やレーザーダイオード(LD)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 diode (LED), a laser diode (LD), 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、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としては、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。中でも、発光強度が非常に高いことから、GaN系LEDとしては、InGaN発光層を有するものが特に好ましく、InGaN層とGaN層との多重量子井戸構造のものがさらに好ましい。 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 emission output and external quantum efficiency than SiC-based LEDs that emit light in this region, and emit very bright light with low power when combined with the phosphor. It is because it is 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. As the GaN-based LED and LD, those having an Al X Ga Y N light emitting layer, a GaN light emitting layer, or an In X Ga Y N light emitting layer are preferable. Among them, since the emission intensity is very high, the GaN-based LED is particularly preferably one having an In X Ga Y N light emitting layer, and more preferably a multiple quantum well structure having an In X Ga Y N layer and a GaN layer. preferable.

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.

<5−1−2.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の蛍光体として本発明の蛍光体を1種以上含有するとともに、その用途等に応じて適宜、後述する第2の蛍光体(青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、橙色蛍光体、赤色蛍光体等)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。
<5-1-2. Second luminous body>
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 one or more phosphors of the present invention are used as the first phosphor. A second phosphor (a blue phosphor, a green phosphor, a yellow phosphor, an orange phosphor, a red phosphor, etc.), which will be described later, is contained 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が、母体結晶となる、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。 Used for the in the second luminescent material is not particularly limited to the phosphor composition other than the phosphor of the present invention, the host crystal, Y 2 O 3, YVO 4 , Zn 2 SiO 4, Y 3 Metal oxides typified by Al 5 O 12 , Sr 2 SiO 4 , metal nitrides typified by Sr 2 Si 5 N 8 , phosphates typified by Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl, and the like Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, sulfide represented by ZnS, SrS, CaS, etc., oxysulfide represented by Y 2 O 2 S, La 2 O 2 S, etc. A combination of rare earth metal ions such as Ho, Er, Tm, and Yb, and metal ions such as Ag, Cu, Au, Al, Mn, and Sb as activators or coactivators.

下表に、好ましい結晶母体の具体例を示す。   Specific examples of preferred crystal matrixes are shown in the following table.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

但し、上記の母体結晶及び付活元素又は共付活元素は、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 matrix crystal and the activator element or 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.

<5−1−2−1.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、少なくとも上述の本発明の蛍光体を含む第1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く、所望の発光色となるよう、本発明の蛍光体の組成を適宜調整すればよい。
<5-1-2-1. First phosphor>
The 2nd light-emitting body in the light-emitting device of this invention contains the 1st fluorescent substance containing the fluorescent substance of the above-mentioned this invention at least. Any one of the phosphors of the present invention may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio, and the phosphor of the present invention may have a desired emission color. What is necessary is just to adjust a composition suitably.

本発明の発光装置に使用される第1の蛍光体の重量メジアン径は、通常2μm以上、中でも5μm以上、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 first phosphor used in the light emitting device of the present invention is usually in the range of 2 μm or more, especially 5 μm or more, and usually 30 μm or less, especially 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.

<5−1−2−2.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。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。例えば、第1の蛍光体として緑色蛍光体を使用する場合、第2の蛍光体としては、青色蛍光体、赤色蛍光体、黄色蛍光体等の緑色蛍光体以外の蛍光体を用いるとよい。但し、第1の蛍光体と同色の蛍光体を第2の蛍光体として用いることも可能である。
<5-1-2-2. 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. 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. For example, when a green phosphor is used as the first phosphor, a phosphor other than a green phosphor such as a blue phosphor, a red phosphor, or a yellow phosphor may be used as the second phosphor. However, a phosphor having the same color as the first phosphor can be used as the second 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D50は、通常2μm以上、中でも5μm以上、また、通常30μm以下、中でも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。 Second phosphor weight-average median diameter D 50 of which is used for the light emitting device of the present invention is usually 2μm or more and preferably 5μm or more, and usually 30μm or less is preferably in a range of inter alia 20μm or less. When the weight-average median diameter D 50 is too small, and the luminance decreases tends to 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.

<青色蛍光体>
本発明の蛍光体に加え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。使用する青色蛍光体の発光ピーク波長がこの範囲にあると、本発明の蛍光体の励起帯と重なり、当該青色蛍光体からの青色光により、本発明の蛍光体を効率良く励起することができるからである。
このような青色蛍光体として使用できる蛍光体を下表に示す。
<Blue phosphor>
When a blue phosphor is used in addition to the phosphor of the present invention, 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. When the emission peak wavelength of the blue phosphor used is within this range, it overlaps with the excitation band of the phosphor of the present invention, and the phosphor of the present invention can be efficiently excited by the blue light from the blue phosphor. Because.
The following table shows phosphors that can be used as such blue phosphors.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

以上の中でも、青色蛍光体としては、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO(Cl,F):Eu、(Ba,Ca,Mg,Sr)SiO:Eu、(Ba,Ca,Sr)MgSi:Euが好ましく、(Ba,Sr)MgAl1017:Eu、(Ca,Sr,Ba)10(PO(Cl,F):Eu、BaMgSi:Euがより好ましく、Sr10(POCl:Eu、BaMgAl1017:Euが特に好ましい。 Among these, as the blue phosphor, (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu, (Ba , Ca, Mg, Sr) 2 SiO 4 : Eu, (Ba, Ca, Sr) 3 MgSi 2 O 8 : Eu are preferred, and (Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu, (Ca, Sr, Ba) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu, Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu are more preferable, and Sr 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu is particularly preferable.

以上例示した青色蛍光体は、いずれか1種を単独で用いてもよく、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。   Any one of the blue phosphors exemplified above may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

<緑色蛍光体>
第2の蛍光体として緑色蛍光体を使用する場合、当該緑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、緑色蛍光体の発光ピーク波長は、通常500nmより大きく、中でも510nm以上、更には515nm以上、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。
このような緑色蛍光体として利用できる蛍光体を下表に示す。
<Green phosphor>
When a green phosphor is used as the second phosphor, any green 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 green phosphor is usually larger than 500 nm, preferably 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually 550 nm or less, especially 542 nm or less, and further preferably 535 nm or less. If this emission peak wavelength is too short, it tends to be bluish, while if it is too long, it tends to be yellowish, and the characteristics as green light may deteriorate.
The phosphors that can be used as such green phosphors are shown in the table below.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

以上の中でも、緑色蛍光体としては、Y(Al,Ga)12:Tb、CaSc:Ce、Ca(Sc,Mg)Si12:Ce、(Sr,Ba)SiO:Eu、(Si,Al)(O,N):Eu(β−sialon)、(Ba,Sr)Si12:Eu、SrGa:Eu、BaMgAl1017:Eu,Mnが好ましい。 Among these, as the green phosphor, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Tb, CaSc 2 O 4 : Ce, Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu (β-sialon), (Ba, Sr) 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu, SrGa 2 S 4 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn is preferable.

得られる発光装置を照明装置に用いる場合には、Y(Al,Ga)12:Tb、CaSc:Ce、Ca(Sc,Mg)Si12:Ce、(Sr,Ba)SiO:Eu、(Si,Al)(O,N):Eu(β−sialon)、(Ba,Sr)Si12:Euが好ましい。
また、得られる発光装置を画像表示装置に用いる場合には、(Sr,Ba)SiO:Eu、(Si,Al)(O,N):Eu(β−sialon)、(Ba,Sr)Si12:Eu、SrGa:Eu、BaMgAl1017:Eu,Mnが好ましい。
When the obtained light-emitting device is used for a lighting device, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Tb, CaSc 2 O 4 : Ce, Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce, (Sr , Ba) 2 SiO 4 : Eu, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu (β-sialon), (Ba, Sr) 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu are preferable.
When the obtained light emitting device is used for an image display device, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu (β-sialon), (Ba, Sr) 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu, SrGa 2 S 4 : Eu, and BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn are preferable.

以上例示した緑色蛍光体は、いずれか1種を単独で用いてもよく、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。   Any one of the green phosphors exemplified above may be used alone, or two or more may be used in any combination and 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。
このような黄色蛍光体として利用できる蛍光体を下表に示す。
<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.
The phosphors that can be used as such yellow phosphors are shown in the table below.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

以上の中でも、黄色蛍光体としては、YAl12:Ce、(Y,Gd)Al12:Ce、(Sr,Ca,Ba,Mg)SiO:Eu、(Ba,Sr)Si:Euが好ましい。 More in even, as the yellow phosphor, Y 3 Al 5 O 12: Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce, (Sr, Ca, Ba, Mg) 2 SiO 4: Eu, (Ba, Sr) Si 2 N 2 O 2 : Eu is preferred.

以上例示した黄色蛍光体は、いずれか1種を単独で用いてもよく、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。   Any one of the yellow phosphors exemplified above may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

<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。
このような橙色ないし赤色蛍光体として使用できる蛍光体を下表に示す。
<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.
The phosphors that can be used as such orange or red phosphors are shown in the following table.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

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、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、カルボン酸系Eu錯体、KSiF:Mnが好ましく、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Sr,Ca)AlSi(N,O):Eu、(La,Y)S:Eu、KSiF:Mnがより好ましい。 Among these, as red phosphors, (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, Eu (dibenzoylmethane) ) 3 · 1,10-phenanthroline complexes of β- diketone Eu complex, a carboxylic acid Eu complex, K 2 SiF 6: Mn is preferred, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8: Eu, (Sr, Ca) AlSi (N, O): Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, and K 2 SiF 6 : Mn are more preferable.

また、橙色蛍光体としては、(Sr,Ba)SiO:Eu、(Sr,Ba)SiO:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O):Ceが好ましい。 As the orange phosphor, (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, ( Ca, Sr, Ba) AlSi (N, O) 3 : Ce is preferred.

以上例示した橙色ないし赤色蛍光体は、何れか一種を単独で使用してもよく、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。   Any one of the orange to red phosphors exemplified above may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

[6.発光装置の実施形態]
[6−1.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。
[6. Embodiment of Light Emitting Device]
[6-1. 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 denotes a mount lead, reference numeral 6 denotes an inner lead, reference numeral 7 denotes an excitation light source (first light emitter), reference numeral 8 denotes a phosphor-containing portion, reference numeral 9 denotes a conductive wire, reference numeral 10 Indicates 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)、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 representative example of a light-emitting device in a form called a surface-mount type, and 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 portion (second light emitter), reference numeral 24 is a frame, reference numeral 25 is a conductive wire, reference numerals 26 and 27 are electrodes. Respectively.

[6−2.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、演色性が高い、及び色再現範囲が広いことから、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。
[6-2. Application of light emitting device]
The use of the light-emitting device of the present invention is not particularly limited, and can be used in various fields in which ordinary light-emitting devices are used. However, since the color rendering property is high and the color reproduction range is wide, the illumination device is particularly preferable. And as a light source for image display devices.

<6−2−1.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。
<6-2-1. 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.

<6−2−2.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。
<6-2-2. 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 together 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.

以下、本発明について実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated still in detail using an Example, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

[蛍光体の測定評価方法]
後述の各実施例及び各比較例において、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 and Comparative 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。
具体的には、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。
また、発光ピーク波長(以下、「ピーク波長」と称することがある。)と発光ピークの半値幅は、得られた発光スペクトルから読み取った。
相対発光ピーク強度(以下、「相対ピーク強度」と称することがある。)及び相対輝度は、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。この発光ピーク強度及び相対輝度は高い方が好ましい。
<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.
Specifically, 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 was irradiated to the phosphor through the optical fiber. The light generated from the phosphor by the irradiation of the 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.
The emission peak wavelength (hereinafter sometimes referred to as “peak wavelength”) and the half width of the emission peak were read from the obtained emission spectrum.
Relative light emission peak intensity (hereinafter sometimes referred to as “relative peak intensity”) and relative luminance are expressed as relative values with the peak intensity at the time of excitation at 365 nm wavelength of LP-B4 manufactured by Kasei Optonix as a reference value of 100. did. Higher emission peak intensity and relative luminance are preferable.

<色度座標の測定方法>
430nm〜800nm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 CIEx and CIEy in the XYZ color system defined by JIS Z8701 were calculated from data in the wavelength region of 430 nm to 800 nm by a method according to JIS Z8724.

<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.

<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°
読み込み幅=0.05°
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.
CuKα tube used X-ray output = 45KV, 40mA
Divergent slit = 1/4 °, X-ray mirror Detector = Semiconductor array detector X'Celerator
Using Ni filter Scanning range 2θ = 10 ° ~ 65 °
Reading width = 0.05 °
Counting time = 33 seconds

[使用原料]
蛍光体原料として、SrO、SrN、SrCO(レアメタリック社製)、AlN(トクヤマ社製)、Si(宇部興産(株)社製)、SiO(アドマファイン社製)、Eu(レアメタリック社製)、BaO、CaOを用いた。SrO、BaO、CaO、SrNは、それぞれ以下の方法により合成したものを用いた。
SrO原料にはSrCO(レアメタリック社製)を、BaO原料にはBaCO(レアメタリック社製)を、CaO原料にはCaCO(白辰化学社製)を用い、SrCO、及びBaCOについては1200℃で、CaCOについては1000℃で、それぞれ大気圧で5時間焼成し、脱炭酸ガス化して得た。
また、SrNはSr金属(アルドリッチ社製)を窒素雰囲気中、600℃で8時間焼成して得た。これら試料は窒素で満たしたグローボックス内で保管した。
[Raw materials]
As phosphor raw materials, SrO, Sr 2 N, SrCO 3 (made by Rare Metallic), AlN (made by Tokuyama), Si 3 N 4 (made by Ube Industries, Ltd.), SiO 2 (made by Admafine), Eu 2 O 3 (manufactured by Rare Metallic), BaO, and CaO were used. SrO, BaO, CaO, and Sr 2 N were synthesized by the following methods, respectively.
SrCO 3 (manufactured by Rare Metallic) is used as the SrO raw material, BaCO 3 (manufactured by Rare Metallic) is used as the BaO raw material, and CaCO 3 (manufactured by Shirahige Chemical Co.) is used as the CaO raw material. SrCO 3 and BaCO 3 Was calcined at 1200 ° C. and CaCO 3 was 1000 ° C. at atmospheric pressure for 5 hours, respectively.
Sr 2 N was obtained by baking Sr metal (manufactured by Aldrich) at 600 ° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere. These samples were stored in a glow box filled with nitrogen.

[実施例1]
仕込み組成が表6に示す組成比となるように、SrCOを0.84g、AlNを0.31g、Siを0.74g、SiOを0.05g、Euを0.06g、電子天秤で秤量した。秤量後、これら原料粉末すべてをアルミナ乳鉢に入れ、均一になるまで粉砕、及び混合した。この秤量、粉砕、及び混合の操作は、Nガスで満たしたグローブボックス中で行った。
[Example 1]
SrCO 3 is 0.84 g, AlN is 0.31 g, Si 3 N 4 is 0.74 g, SiO 2 is 0.05 g, and Eu 2 O 3 is 0.00 so that the charged composition becomes the composition ratio shown in Table 6. Weighed 06 g with an electronic balance. After weighing, all of these raw material powders were put in an alumina mortar, ground and mixed until uniform. The operations of weighing, grinding and mixing were performed in a glove box filled with N 2 gas.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

得られた混合粉末を、窒化ホウ素坩堝(BN坩堝)にそのまま充填した。このBN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)内に置いた。次いで、5×10−3Pa以下まで減圧した後、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、その温度で維持して炉内圧力が0.92MPaになるまで高純度窒素ガス(99.9995%)を30分間導入した。高純度窒素ガスの導入後、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。1200℃で5分間保持する間に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℃まで加熱した。1800℃に達したところで2時間維持し、さらに引き続いて20℃/分で1900℃まで加熱し、その温度で2時間維持した。焼成後1200℃まで降温速度20℃/分で冷却し、次いで放冷した。 The obtained mixed powder was filled in a boron nitride crucible (BN crucible) as it was. This BN crucible was placed in a resistance heating type vacuum heat treatment furnace (manufactured by Fuji Denpa Kogyo). Then, after reducing the pressure to 5 × 10 −3 Pa or less, 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 until the pressure in the furnace reached 0.92 MPa. After the introduction of the high purity nitrogen gas, the temperature was further increased to 1200 ° C. at a temperature increase rate of 20 ° C./min while maintaining 0.92 MPa. While maintaining at 1200 ° C. for 5 minutes, the thermocouple was changed to a radiation thermometer and further heated to 1800 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min. When the temperature reached 1800 ° C., the temperature was maintained for 2 hours, and further heated to 1900 ° C. at 20 ° C./min, and maintained at that temperature for 2 hours. After firing, the mixture was cooled to 1200 ° C. at a temperature lowering rate of 20 ° C./min, and then allowed to cool.

得られた蛍光体のX線回折パターンを図4に示す。この回折パターンはPDFに記載されていない未知のX線回折パターンであった。このとき、試料中に単結晶が観察されたので、後述のように単結晶構造解析を理学電機社製RAXIS−RAPIDを用いて行い、各原子の座標を決定した。また、その座標を基にX線回折パターンをシュミレーションし、本発明の蛍光体の化学組成を決定した。   The X-ray diffraction pattern of the obtained phosphor is shown in FIG. This diffraction pattern was an unknown X-ray diffraction pattern not described in PDF. At this time, since a single crystal was observed in the sample, the single crystal structure analysis was performed using RAXIS-RAPID manufactured by Rigaku Corporation as described later, and the coordinates of each atom were determined. Further, an X-ray diffraction pattern was simulated based on the coordinates, and the chemical composition of the phosphor of the present invention was determined.

また、得られた蛍光体の405nm励起照射下での発光特性の測定結果を表7に示した。   Table 7 shows the measurement results of the emission characteristics of the obtained phosphor under 405 nm excitation irradiation.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

また、この蛍光体の405nm励起照射下での発光スペクトルを図5に示す。発光ピーク波長が490nmで半値幅が97nmである発光スペクトルが観察された。   Further, FIG. 5 shows an emission spectrum of this phosphor under irradiation with excitation at 405 nm. An emission spectrum having an emission peak wavelength of 490 nm and a half width of 97 nm was observed.

実施例1で得られた蛍光体の半値幅は、後述する比較例1で得られた蛍光体の半値幅(70nm)と比較して大きかった。本発明の蛍光体の結晶構造において発光中心としてEuがSrと置換される場所は積層不正が起こりやすく、Euの周囲環境が僅かに異なるものが結晶構造中に多く生成し、いろいろな環境から発せられるEuの発光が合わさって半値幅の広いブロードな発光が得られたものと考えられる。   The half width of the phosphor obtained in Example 1 was larger than the half width (70 nm) of the phosphor obtained in Comparative Example 1 described later. In the crystal structure of the phosphor of the present invention, where Eu is substituted for Sr as the emission center, stacking fraud is likely to occur, and many different environments of Eu are generated in the crystal structure and can be emitted from various environments. It is considered that broad emission with a wide half-value width was obtained by combining the emission of Eu.

次に、実施例1で得られた蛍光体について、以下のようにして化学組成と結晶構造の解析を行い、前述の結晶相Aを有し、かつこの結晶相Aが超構造であることを確認した。   Next, the phosphor obtained in Example 1 is analyzed for chemical composition and crystal structure as follows, and has the above-described crystal phase A, and the crystal phase A is a superstructure. confirmed.

<単結晶X線回折法の測>
単結晶のX線回折強度を、Rigaku RAXIS−RAPID II(X線源:MoKα 0.71075Å)により、室温で測定、及び積算を行った。得られた回折データの解析に基づき、解析ソフトウェア(Superflip)により単斜晶系(P1)として構造モデルの導出を試みた。ほぼ正解の単位モデルが得られたものの、回折強度のデータを十分説明するには至らなかった。
<Measurement of single crystal X-ray diffraction method>
The X-ray diffraction intensity of the single crystal was measured and integrated at room temperature using Rigaku RAXIS-RAPID II (X-ray source: MoKα 0.71075Å). Based on the analysis of the obtained diffraction data, an attempt was made to derive a structural model as a monoclinic system (P1) by analysis software (Superflip). Although an almost correct unit model was obtained, the diffraction intensity data could not be fully explained.

<電子線回折の測定と格子像観>
そこで、回折データに観測されるストリークの分布や格子の対称性を確認するために電子線回折を行った。試料粉末中の透明板状単結晶(0.3mm〜0.5mm)を十数個拾い出し、メノウ乳鉢で軽く粉砕した。この粉砕片をアルコールに分散させた後、コロジオン膜を貼ったTEM用マイクロCuグリッドの上ですくい取った。
200kVの透過型電子顕微鏡(JEOL、JEM−2000EX)で、結晶片試料の電子線回折パターンを撮影し、特定の方向からの電子線入射で、ミラー指数hklでh,lが奇数の反射において、37.7Å周期の軸(b軸)方向にDiffuse streaksが観察された。さらに、電子線回折でDiffuse streaksが観察された結晶方位から積層欠陥に伴う幅の異なる縞状のコントラストが観察された。
これにより積層欠陥は (010)に入っていることがわかる。また、実施例1で得られた蛍光体は超構造(変調構造)を有することがわかる。
<Measurement of electron diffraction and view of lattice image>
Therefore, electron diffraction was performed in order to confirm the streak distribution observed in the diffraction data and the symmetry of the lattice. Ten or more transparent plate-like single crystals (0.3 mm to 0.5 mm) in the sample powder were picked up and lightly pulverized in an agate mortar. After this pulverized piece was dispersed in alcohol, it was scraped on a micro Cu grid for TEM to which a collodion film was applied.
With a 200 kV transmission electron microscope (JEOL, JEM-2000EX), an electron beam diffraction pattern of a crystal piece sample was photographed, and when an electron beam was incident from a specific direction, reflection of an odd number of h and l with a Miller index hkl Diffuse strikes were observed in the direction of the axis (b-axis) of the 37.7 cm period. Furthermore, stripe-like contrasts with different widths due to stacking faults were observed from the crystal orientation where Diffuse strikes were observed by electron diffraction.
This shows that the stacking fault is in (010). It can also be seen that the phosphor obtained in Example 1 has a superstructure (modulation structure).

<単結晶の化学組成分析>
構造解析の前に(株)堀場製作所製エネルギー分散形X線分析装置(EMAX ENERGY)を付帯した走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ、S−3400N)を用いたEDX分析により単結晶の化学組成を決定した。
カーボン蒸着した4つの結晶試料について各結晶についてそれぞれ40数箇所を分析し、平均した。分析の結果、いずれの結晶においても大きな差はなく、Sr:Eu:Al:Siのモル比は0.94(2):0.06(1):1.19(3):2.81(5)となった(なお、括弧内の数値は標準偏差を表す)。また、NおよびOの特性X線ピークも検出され、NとOのモル比は、ほぼ4:1となった。そこで、組成式を(Sr0.94Eu0.06)(Al0.3Si0.7(N0.80.2として結晶構造解析を行った。
<Chemical composition analysis of single crystal>
Before structural analysis, single crystal was analyzed by EDX analysis using a scanning electron microscope (Hitachi High-Technologies Corporation, S-3400N) attached with an energy dispersive X-ray analyzer (EMAX ENERGY) manufactured by Horiba, Ltd. The chemical composition was determined.
For each of the four crystal samples deposited with carbon, 40 points of each crystal were analyzed and averaged. As a result of analysis, there is no great difference in any crystal, and the molar ratio of Sr: Eu: Al: Si is 0.94 (2): 0.06 (1): 1.19 (3): 2.81 ( 5) (Note that the numbers in parentheses represent standard deviations). Also, characteristic X-ray peaks of N and O were detected, and the molar ratio of N and O was approximately 4: 1. Therefore, the crystal structure analysis was performed with the composition formula of (Sr 0.94 Eu 0.06 ) (Al 0.3 Si 0.7 ) 4 (N 0.8 O 0.2 ) 6 .

<結晶構造解析>
電子線回折の測定結果より、得られた蛍光体の結晶が面心格子(F格子a=5.8055(6)、b=37.764(4)、c=9.5910(10)Å)であることが明らかとなり、少なくともb軸方向とa軸方向にはミラー指数0klでk=4nのとき、及びミラー指数00lでl=4nのときに消滅則が認められ、X線回折データからもミラー指数h00で、h=4nのときに消滅則が確認された。これらのことから、空間群はFdd2(Fd2d、F2dd)またはFdddのいずれかの可能性が考えられた。そして、結晶構造モデルを得ることができた空間群はFdd2であり、表8にその解析結果をまとめて示す。
<Crystal structure analysis>
From the measurement result of electron diffraction, the obtained phosphor crystal is a face-centered lattice (F lattice a = 5.8055 (6), b = 37.764 (4), c = 9.5910 (10) Å)). In at least the b-axis direction and the a-axis direction, the extinction rule is recognized when the Miller index is 0 kl and k = 4n, and when the Miller index is 00l and l = 4n. The extinction law was confirmed when h = 4n with the Miller index h00. From these things, the possibility that the space group was either Fdd2 (Fd2d, F2dd) or Fddd was considered. The space group from which the crystal structure model can be obtained is Fdd2, and Table 8 summarizes the analysis results.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

以上の結果から、本発明の蛍光体の出来上がり組成は、仕込み組成に基づくものであることがわかる。   From the above results, it can be seen that the finished composition of the phosphor of the present invention is based on the charged composition.

[比較例1]
表9に示した仕込み組成となるように蛍光体原料として、SrNを0.55g、AlNを0.24g、Siを1.09g、SiOを0.12g、Euを0.01g用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で蛍光体を製造した。
[Comparative Example 1]
As phosphor raw materials so as to have the charged composition shown in Table 9, 0.55 g of Sr 2 N, 0.24 g of AlN, 1.09 g of Si 3 N 4 , 0.12 g of SiO 2 , Eu 2 O 3 A phosphor was produced under the same conditions as in Example 1 except that 0.01 g was used.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

得られた蛍光体のX線回折パターンを図6に示す。この蛍光体のX線回折パターンは、東芝福田らによって報告されたSrSi13Al21相として同定できた。また、得られた蛍光体の405nm励起下における発光特性の測定結果を表10に示す。
また、この蛍光体の405nm励起下における発光スペクトルを図7に示す。発光ピーク波長は500nmで実施例と比較して長波長側にピークが観察された。
The X-ray diffraction pattern of the obtained phosphor is shown in FIG. The X-ray diffraction pattern of this phosphor could be identified as the Sr 3 Si 13 Al 3 O 2 N 21 phase reported by Toshiba Fukuda et al. In addition, Table 10 shows the measurement results of the emission characteristics of the obtained phosphor under excitation at 405 nm.
Moreover, the emission spectrum of this phosphor under 405 nm excitation is shown in FIG. The emission peak wavelength was 500 nm, and a peak was observed on the longer wavelength side compared to the example.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

[実施例2]
蛍光体原料として、仕込み組成が表11に示す組成比となるように、SrOを0.72g、AlNを0.36g、Siを0.86g、SiOを0.05g、Euを0.012g用いたこと以外は、実施例1と同様の条件で蛍光体を製造した。なお、本実施例においては、Sr源として実施例1のSrCOの代わりにSrOを用いた。
[Example 2]
As phosphor materials, 0.72 g of SrO, 0.36 g of AlN, 0.86 g of Si 3 N 4 , 0.05 g of SiO 2 , 0.05 g of Eu 2 O so that the charged composition becomes the composition ratio shown in Table 11. A phosphor was produced under the same conditions as in Example 1 except that 0.012 g of 3 was used. In this example, SrO was used as the Sr source instead of SrCO 3 in Example 1.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

得られた蛍光体のX線回折パターンを図8に示す。この回折パターンはPDFに記載されていない未知のX線回折パターンであった。実施例1において実施された単結晶構造解析結果(前掲の表8に示す)に基づいて、得られた蛍光体の相同定を行い、式[1]で表される化学組成を有する物質であることを同定した。   The X-ray diffraction pattern of the obtained phosphor is shown in FIG. This diffraction pattern was an unknown X-ray diffraction pattern not described in PDF. Based on the single crystal structure analysis result (shown in Table 8 above) performed in Example 1, the obtained phosphor is subjected to phase identification, and is a substance having a chemical composition represented by Formula [1]. It was identified.

得られた蛍光体を405nm励起したときの発光特性を測定結果を表12に示す。   Table 12 shows the measurement results of the emission characteristics when the obtained phosphor was excited at 405 nm.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

また、この蛍光体の405nm励起下での発光スペクトルを図9に示す。図9から474nmにピークを有する青色発光を示すことが明らかとなった。
また、この蛍光体を発光のピーク波長474nmでモニターしたときの励起スペクトルを図10に示す。450nmの長波長まで裾を引く励起スペクトルが観察された。
Further, FIG. 9 shows an emission spectrum of this phosphor under excitation at 405 nm. From FIG. 9, it was revealed that blue light emission having a peak at 474 nm was exhibited.
Further, FIG. 10 shows an excitation spectrum when this phosphor is monitored at an emission peak wavelength of 474 nm. An excitation spectrum that was tailed down to a long wavelength of 450 nm was observed.

[実施例3〜15]
表13に示す蛍光体原料を、表13の仕込み組成になるように表13に示す量で秤量したこと以外は、実施例1と同様の条件で蛍光体を製造した。なお、Sr源としては、SrOを用いた。例えば、実施例3においては、SrOを0.72g、AlNを0.36g、Siを0.86g、SiOを0.05g、Euを0.006g用いた。なお、表13において、Eu濃度は、Srサイトに対するEu濃度を示す。
[Examples 3 to 15]
A phosphor was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the phosphor material shown in Table 13 was weighed in the amount shown in Table 13 so as to have the charged composition shown in Table 13. Note that SrO was used as the Sr source. For example, in Example 3, 0.72 g of SrO, 0.36 g of AlN, 0.86 g of Si 3 N 4 , 0.05 g of SiO 2 and 0.006 g of Eu 2 O 3 were used. In Table 13, the Eu concentration indicates the Eu concentration with respect to the Sr site.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

実施例3,6,10,15で得られた蛍光体のX線回折パターンを図11に示す。実施例3,6,10,15において本発明の蛍光体(式[1]で表される組成を有する物質)が主相として生成していることが確認された。   The X-ray diffraction patterns of the phosphors obtained in Examples 3, 6, 10, and 15 are shown in FIG. In Examples 3, 6, 10, and 15, it was confirmed that the phosphor of the present invention (the substance having the composition represented by the formula [1]) was generated as the main phase.

また、得られた蛍光体を405nm励起したときの発光特性の測定結果を表14に示す。   Table 14 shows the measurement results of the light emission characteristics when the obtained phosphor was excited at 405 nm.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

また、実施例3,6,10,15の蛍光体の405nm励起下での発光スペクトルを図12に示す。   In addition, FIG. 12 shows emission spectra of the phosphors of Examples 3, 6, 10, and 15 under excitation at 405 nm.

実施例6におけるEu置換量6atm%のとき、発光強度が最大となった。また、Eu濃度を増加させると発光波長が長波長側へシフトしていくことが観察された。発光ピーク波長は、例えば、実施例3は467nm、実施例6は491nm、実施例10は501nm、実施例15は517nmとなった。   When the Eu substitution amount in Example 6 was 6 atm%, the emission intensity was maximized. It was also observed that the emission wavelength shifted to the longer wavelength side when the Eu concentration was increased. The emission peak wavelengths were, for example, 467 nm in Example 3, 491 nm in Example 6, 501 nm in Example 10, and 517 nm in Example 15.

[実施例16〜21]
仕込み組成が表15に示す組成比となるように、SrO、BaO、AlN、Si、SiO、Euをそれぞれ秤量したこと以外は、実施例1と同様の条件で蛍光体を製造した。例えば、実施例16ではSrOを0.632g、BaOを0.053g、AlNを0.351g、Siを0.841g、SiOを0.051g、Euを0.072g用いた。
[Examples 16 to 21]
Phosphors under the same conditions as in Example 1 except that SrO, BaO, AlN, Si 3 N 4 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 were weighed so that the charged composition had the composition ratio shown in Table 15. Manufactured. For example, in Example 16, 0.632 g of SrO, 0.053 g of BaO, 0.351 g of AlN, 0.841 g of Si 3 N 4 , 0.051 g of SiO 2 and 0.072 g of Eu 2 O 3 were used. .

Figure 2011256340
Figure 2011256340

得られた蛍光体のX線回折パターンを図13に示す。このX線回折測定の結果より、Srサイトに対してBa置換量が10atm%以下のとき(即ち、実施例16、及び17のとき)、前記式[1]で示される蛍光体相が観察されることが確認された。実施例18においてBa置換量を25atm%とすると上記蛍光体相とそれ以外の相が入った混合相が観察された。さらに、実施例19から21においてBa置換量を50atm%以上としたとき、上記結晶相Aとは異なる新しい結晶相Bが確認できた。   The X-ray diffraction pattern of the obtained phosphor is shown in FIG. From the result of this X-ray diffraction measurement, when the Ba substitution amount is 10 atm% or less with respect to the Sr site (that is, in Examples 16 and 17), the phosphor phase represented by the formula [1] is observed. It was confirmed that In Example 18, when the Ba substitution amount was 25 atm%, a mixed phase containing the phosphor phase and the other phases was observed. Furthermore, when the Ba substitution amount was set to 50 atm% or more in Examples 19 to 21, a new crystal phase B different from the crystal phase A was confirmed.

得られた蛍光体を405nm励起したときの発光特性の測定結果を表16に示す。また、405nm励起下での発光スペクトルを図14に示す。   Table 16 shows the measurement results of the light emission characteristics when the obtained phosphor was excited at 405 nm. Further, FIG. 14 shows an emission spectrum under excitation at 405 nm.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

表16、あるいは図14よりBa置換量25atm%では、481nmと651nmに発光ピーク波長が表れ、さらにBa置換量を50atm%以上では、659nmにピークを有する赤色発光を示すことが分かった。   From Table 16 or FIG. 14, it was found that when the Ba substitution amount is 25 atm%, emission peak wavelengths appear at 481 nm and 651 nm, and when the Ba substitution amount is 50 atm% or more, red emission having a peak at 659 nm is exhibited.

[実施例22〜25]
蛍光体原料として、表17に示す仕込み組成比となるように、SrO、CaO、AlN、Si、SiO、Euをそれぞれ秤量したこと以外は、実施例1と同様の条件で蛍光体を製造した。例えば、実施例22において、SrOを0.64g、CaOを0.02g、AlNを0.36g、Siを0.86g、SiOを0.05g、Euを0.07g用いた。
[Examples 22 to 25]
The same conditions as in Example 1 except that SrO, CaO, AlN, Si 3 N 4 , SiO 2 , Eu 2 O 3 were weighed as phosphor raw materials so as to have the composition ratio shown in Table 17. A phosphor was manufactured. For example, in Example 22, 0.64 g of SrO, 0.02 g of CaO, 0.36 g of AlN, 0.86 g of Si 3 N 4 , 0.05 g of SiO 2 and 0.07 g of Eu 2 O 3 It was.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

得られた蛍光体のX線回折パターンを図15に示す。X線回折結果によれば、Sr(Srサイト)に対してCa置換量をそれぞれ5atm%以下、及び10atm%以下としたとき(実施例22、23)、結晶相Aの存在が認められた。   The X-ray diffraction pattern of the obtained phosphor is shown in FIG. According to the X-ray diffraction results, the presence of the crystal phase A was observed when the Ca substitution amount was 5 atm% or less and 10 atm% or less with respect to Sr (Sr site), respectively (Examples 22 and 23).

また、得られた蛍光体を405nm励起したときの発光特性の測定結果を表18に示す。また、405nm励起下での発光スペクトルを図16に示す。   Table 18 shows the measurement results of the light emission characteristics when the obtained phosphor was excited at 405 nm. Further, FIG. 16 shows an emission spectrum under excitation at 405 nm.

Figure 2011256340
Figure 2011256340

405nm照射下における実施例22、23における発光ピークはほぼ490〜500nmに確認された。
実施例24のCa置換量25atm%では、Kecheleらが報告している非特許文献1に記載のSr3.44Ca1.07Si13.12Al2.8820.144.87相のみが図15より確認され、上記結晶相Aの生成が確認できなかった。つまり、蛍光体としては新しい結晶相(以下、「結晶相C」と称する。)が確認された。図16より、実施例24における発光スペクトルはピーク波長が533nmに観察された。実施例25のCa置換量を50atm%としたときも結晶相Cのみしか粉末X線回折測定で観察されなかったが、発光スペクトル中に黄色発光が観察され、α−サイアロン相の存在が確認された。
The emission peaks in Examples 22 and 23 under irradiation of 405 nm were confirmed at about 490 to 500 nm.
In the Ca substitution amount of 25 atm% in Example 24, the Sr 3.44 Ca 1.07 Si 13.12 Al 2.88 N 20.14 O 4.87 phase described in Non-Patent Document 1 reported by Kechel et al. 15 was confirmed from FIG. 15, and the formation of the crystal phase A was not confirmed. That is, a new crystal phase (hereinafter referred to as “crystal phase C”) was confirmed as the phosphor. From FIG. 16, the peak wavelength of the emission spectrum in Example 24 was observed at 533 nm. Even when the amount of Ca substitution in Example 25 was 50 atm%, only the crystal phase C was observed by powder X-ray diffraction measurement, but yellow emission was observed in the emission spectrum, and the presence of α-sialon phase was confirmed. It was.

1 蛍光体含有部(第2の発光体)
2 励起光源(第1の発光体)(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 励起光源(第1の発光体)
8 蛍光体含有部
9 導電性ワイヤ
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 励起光源(第1の発光体)
23 蛍光体含有部(第2の発光体)
24 フレーム
25 導伝性ワイヤ
26,27 電極
1 Phosphor-containing part (second light emitter)
2 Excitation light source (first light emitter) (LD)
3 Substrate 4 Light-emitting device 5 Mount lead 6 Inner lead 7 Excitation light source (first light emitter)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 Fluorescent substance containing part 9 Conductive wire 10 Mold member 11 Surface light-emitting illuminating device 12 Holding case 13 Light-emitting device 14 Diffusion plate 22 Excitation light source (1st light-emitting body)
23 Phosphor-containing part (second light emitter)
24 Frame 25 Conductive wire 26, 27 Electrode

Claims (7)

下記式[1]で表される組成を有することを特徴とする、蛍光体。
n(1−y)Alnx+zSi16−(nx+z)nx+z20+n−(nx+z):M ・・・[1]
(但し、前記式[1]において、MはSr、Ba、Ca、Mg及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種類の二価金属元素を示し、MはCr、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、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す。
また、x、y、z、及びnは、それぞれ以下の範囲の数値を示す。
0≦x≦1
0<y≦1
0≦z≦13
3.6≦n≦4.4 )
A phosphor having a composition represented by the following formula [1].
M 1 n (1-y) Al nx + z Si 16- (nx + z) O nx + z N 20 + n- (nx + z): M 2 y ··· [1]
(In the above formula [1], M 1 represents at least one divalent metal element selected from the group consisting of Sr, Ba, Ca, Mg, and Zn, and M 2 represents Cr, Mn, Ce, Pr, At least one type of activating element selected from the group consisting of Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb is shown.
Moreover, x, y, z, and n show the numerical value of the following ranges, respectively.
0 ≦ x ≦ 1
0 <y ≦ 1
0 ≦ z ≦ 13
3.6 ≦ n ≦ 4.4)
超構造を有することを特徴する、請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein the phosphor has a superstructure. 以下に定義される結晶相Aを含むことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の蛍光体。
CuKαのX線源を用いたX線回折装置において、回折角(2θ)27°〜29°の範囲(R0)に回折ピークが観察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のブラック角(θ0)より導かれる5つの回折ピークを低角度から順にそれぞれ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、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、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、それ以外のP1、P2、P3、P4、及びP5のうち少なくとも1以上のピーク強度が回折ピーク高さ比で5%以上である結晶相。
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の開始角度を示し、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り、具体的には、以下の角度を示す。
R1s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×1.015)}
R1e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.943×0.985)}
R2s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×1.015)}
R2e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.912×0.985)}
R3s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×1.015)}
R3e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.869×0.985)}
R4s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×1.015)}
R4e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.834×0.985)}
R5s: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×1.015)}
R5e: 2×arcsin{sin(θ0)/(0.731×0.985)}
3. The phosphor according to claim 1, comprising a crystal phase A defined below.
In an X-ray diffractometer using a CuKα X-ray source, a crystal phase in which a diffraction peak is observed in a diffraction angle (2θ) range of 27 ° to 29 ° (R0), which is based on the diffraction peak (P0) As diffraction peaks, the five diffraction peaks derived from the black angle (θ0) of P0 are designated as P1, P2, P3, P4, and P5 in order from the low angle, and the diffraction angle ranges of these diffraction peaks are defined as R1, R2, R1, R2, R3, R4 and R5 are R3, R4 and R5, respectively.
R1 = R1s-R1e
R2 = R2s-R2e
R3 = R3s-R3e
R4 = R4s-R4e
R5 = R5s-R5e
An angle range of at least one diffraction peak in all ranges of R1, R2, R3, R4, and R5,
In addition, among P1, P2, P3, P4, and P5, the intensity of P0 has a diffraction peak height ratio of 20% or more with respect to the height of the diffraction peak having the highest diffraction peak height. Yes,
Among P1, P2, P3, P4, and P5, the peak intensity of at least one of P1, P2, P3, P4, and P5 other than P1, P2, P3, P4, and P5 with respect to the height of the diffraction peak having the highest diffraction peak height Has a diffraction peak height ratio of 5% or more.
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 indicate start angles of R1, R2, R3, R4, and R5, respectively. R1e, R2e, R3e, R4e, and R5e are R1, R2, R3, and R5e, respectively. The end angles of R4 and R5 are shown, and specifically the following angles are shown.
R1s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 1.015)}
R1e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.943 × 0.985)}
R2s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 1.015)}
R2e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.912 × 0.985)}
R3s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 1.015)}
R3e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.869 × 0.985)}
R4s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 1.015)}
R4e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.834 × 0.985)}
R5s: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 1.015)}
R5e: 2 × arcsin {sin (θ0) / (0.731 × 0.985)}
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の蛍光体と、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 1 to 3 and a liquid medium. 第1の発光体と、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、
該第2の発光体が、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の蛍光体の1種以上を、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 by irradiation of light from the first light emitter,
The light emitting device, wherein the second light emitter contains one or more of the phosphors according to any one of claims 1 to 3 as a first phosphor.
請求項5に記載の発光装置を光源として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 5 as a light source. 請求項5に記載の発光装置を光源として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 5 as a light source.
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