JP2012167147A - Phosphor and light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光体及びこの蛍光体を備える発光装置に関する。 The present invention relates to a phosphor and a light-emitting device including the phosphor.
近年、発光ダイオード(LED)の発光効率向上に伴い、LEDを応用した発光装置が普及、拡大しつつある。特に、LED及びこのLEDからの発光を波長変換する蛍光体を備える発光装置は、高効率化、小型・薄型化、省電力化が可能であり、且つ白色や電球色など用途に応じた任意の色での発光が可能である等の特長を有する。このためこの種の発光装置は、屋内外用の照明器具、液晶ディスプレイ、携帯電話や携帯情報端末等のバックライト用光源、室内外広告等に利用される表示装置、車載用光源等への利用が期待され、開発が進められている。 In recent years, with the improvement of the light emission efficiency of light emitting diodes (LEDs), light emitting devices using LEDs are becoming popular and expanding. In particular, a light-emitting device including an LED and a phosphor that converts the wavelength of light emitted from the LED can be highly efficient, small, thin, and power-saving, and can be arbitrarily selected depending on the application such as white color or light bulb color. Features such as the ability to emit light in color. For this reason, this type of light-emitting device can be used for indoor and outdoor lighting fixtures, liquid crystal displays, backlight light sources for mobile phones and personal digital assistants, display devices used for indoor and outdoor advertisements, in-vehicle light sources, and the like. Expected and being developed.
白色光を発する発光装置の構成として、従来、種々の構成が提案されている。例えば特許文献1には、CaAlSiN3結晶相中にEuが固溶してなり、550nm以下の光を照射すると波長600nmから680nm以下の赤色の蛍光を発光する蛍光体が開示されている。特許文献1には、この赤色の傾向を発光する蛍光体と、330〜420nmの励起光により420nm以上500nm以下の波長に発光ピークを持つ青色蛍光体と、330〜420nmの励起光により500nm以上570nm以下の波長に発光ピークを持つ緑色蛍光体とを備え、更に光源として330〜420nmの波長の光を発するLEDを備える照明器具も開示されている。
Conventionally, various configurations have been proposed as a configuration of a light emitting device that emits white light. For example,
特許文献2には、M1 2M4F6:R(M1は、K、及びNaからなる群から選ばれる1種以上の元素を含有し、M4は、Siを含有する金属元素、Rは、少なくともMnを含有する付活元素を表す。)で表される化学組成を有する結晶相を含有し、M4とMnとの合計モル数に対するMnの割合が0.1モル%以上40モル%以下であり、かつ、比表面積が1.3m2/g以下である、赤色光を発光する蛍光体(例えばK2SiF6:Mn4+)が開示されている。特許文献2には、この赤色光を発光する蛍光体と、この蛍光体とは発光ピーク波長の異なる1種以上の蛍光体とを含有する発光体を備える発光装置も開示されている。 In Patent Document 2, M 1 2 M 4 F 6 : R (M 1 contains one or more elements selected from the group consisting of K and Na, M 4 is a metal element containing Si, R represents an activating element containing at least Mn.), And the ratio of Mn to the total number of moles of M 4 and Mn is 0.1 mol% or more 40 A phosphor that emits red light (for example, K 2 SiF 6 : Mn 4+ ) having a mol% or less and a specific surface area of 1.3 m 2 / g or less is disclosed. Patent Document 2 also discloses a light emitting device including a phosphor that emits red light and a phosphor that includes one or more phosphors having different emission peak wavelengths from the phosphor.
このようなLEDなどの発光素子と蛍光体とを備える発光装置は急速に普及しつつある。この発光装置から発せられる白色光には、高い発光効率、高い光束、良好な演色性といった基本特性が求められる。更に近年ではこの白色光には、光が照射される対象などに応じてその作用効果、見栄え、光による演出性などを高めるために、光の波長域ごとにきめ細かくスペクトル強度が設計・制御された発光スペクトルを有することが望まれるようになってきている。 Light emitting devices including such light emitting elements such as LEDs and phosphors are rapidly spreading. The white light emitted from the light emitting device is required to have basic characteristics such as high luminous efficiency, high luminous flux, and good color rendering. Furthermore, in recent years, the spectral intensity of this white light has been finely designed and controlled for each wavelength range of light in order to enhance its effects, appearance, and stunning effects depending on the object irradiated with light. It has become desirable to have an emission spectrum.
しかし、特許文献1に記載されているようなCaAlSiN3結晶相中にEuが固溶している赤色の蛍光体では、発光中心がEu2+であることから、その発光スペクトルがブロードな波形となる。このような場合は、複数種の蛍光体を組み合わせて白色光を発する発光装置を設計する際において二種以上の蛍光体からの発光波長域が重複してしまい、このため発光装置からの発光を光の波長域ごとにきめ細かく設計・制御することが難しくなる。更に、この赤色の蛍光体は窒化物であることから、原料を窒素雰囲気中で高温焼成するための特殊な製造設備が必要になると共に製造工程が非常に煩雑となり、製造コストが高くなってしまうという問題もある。
However, in the red phosphor in which Eu is dissolved in the CaAlSiN 3 crystal phase as described in
一方、特許文献2に記載されている赤色の蛍光体では、発光イオンがMn4+であるためにその発光スペクトルの波形はシャープである。このような場合、白色光の発光スペクトルが設計・制御されやすくなる。しかし、この赤色の蛍光体の結晶中にはフッ素が含まれているため、この赤色の蛍光体の製造時にはフッ化水素酸(HF)などのフッ素化合物が使用される必要があり、製法上の安全性に問題がある。 On the other hand, in the red phosphor described in Patent Document 2, the emission spectrum is sharp because the emission ions are Mn 4+ . In such a case, the emission spectrum of white light can be easily designed and controlled. However, since the red phosphor crystal contains fluorine, it is necessary to use a fluorine compound such as hydrofluoric acid (HF) when producing the red phosphor. There is a problem with safety.
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、発光スペクトルの波形がシャープであり、更に安全性が高く且つ簡便な方法により製造され得る赤色の蛍光体、及びこの赤色の蛍光体を備える発光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and has a sharp emission spectrum waveform, a red phosphor that can be manufactured by a safer and simple method, and a light emission including the red phosphor. An object is to provide an apparatus.
本発明に係る蛍光体は、Li2TiO3:Mn4+に、GeとA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)とのうち少なくとも一方がドープされている構造を有する。 The phosphor according to the present invention has a structure in which Li 2 TiO 3 : Mn 4+ is doped with at least one of Ge and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb).
本発明に係る蛍光体の第一の態様においては、
本発明の第一の態様に係る蛍光体は、Li、Ti、及びMn、並びにGeとA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)とのうち少なくとも一方の金属酸化物固溶体から成り、Li、A、Ti、Ge、及びMnのイオンを、(2−2x):2x:(1−y−a):y:aのモル比(xは0≦x≦0.2を満たす数、yは0≦y≦0.5を満たす数、aは0.001≦a≦0.3を満たす数であり、xとyはx+y≠0を満たす。)で含有する。
In the first aspect of the phosphor according to the present invention,
The phosphor according to the first aspect of the present invention includes Li, Ti, and Mn, and at least one metal oxide solid solution of Ge and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb). The ions of Li, A, Ti, Ge, and Mn are expressed in a molar ratio of (2-2x): 2x: (1-ya): y: a (x is 0 ≦ x ≦ 0.2). And y is a number that satisfies 0 ≦ y ≦ 0.5, a is a number that satisfies 0.001 ≦ a ≦ 0.3, and x and y satisfy x + y ≠ 0.
本発明の第二の態様に係る蛍光体は、Li、Ti、Mn、及びA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)の金属酸化物固溶体から成り、Li、A、Ti、及びMnのイオンを、(2−2x):2x:(1−a):aのモル比(xは0.005≦x≦0.2を満たす数、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。)で含有する。 The phosphor according to the second aspect of the present invention comprises a metal oxide solid solution of Li, Ti, Mn, and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb), and Li, A, Ti , And Mn ions, (2-2x): 2x: (1-a): a molar ratio (x is a number satisfying 0.005 ≦ x ≦ 0.2, a is 0.001 ≦ a ≦ 0) .3))).
本発明の第三の態様に係る蛍光体は、Li、Ti、Ge、及びMnの金属酸化物固溶体から成り、Li、Ti、Ge、及びMnのイオンを、2:(1−y−a):y:aのモル比(yは0.01≦y≦0.5を満たす数、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。)で含有する。 The phosphor according to the third aspect of the present invention is composed of a metal oxide solid solution of Li, Ti, Ge, and Mn, and the ions of Li, Ti, Ge, and Mn are 2: (1-ya). : Y: a molar ratio (y is a number satisfying 0.01 ≦ y ≦ 0.5, a is a number satisfying 0.001 ≦ a ≦ 0.3).
本発明に係る発光装置は、発光素子と、前記発光素子から発せられる光を吸収して発光する波長変換部材とを備え、前記波長変換部材が前記蛍光体を備えている。 The light emitting device according to the present invention includes a light emitting element and a wavelength conversion member that emits light by absorbing light emitted from the light emitting element, and the wavelength conversion member includes the phosphor.
本発明に係る蛍光体は、赤色光を発光し、発光スペクトルの波形がシャープであり、更に安全性が高く且つ簡便な方法により製造され得る。 The phosphor according to the present invention emits red light, has a sharp emission spectrum waveform, and is safer and can be manufactured by a simple method.
本発明に係る発光装置は、前記蛍光体を備えることで、高い発光効率と波長変換効率とを発揮する。 The light emitting device according to the present invention exhibits high luminous efficiency and wavelength conversion efficiency by including the phosphor.
[蛍光体]
本実施形態による蛍光体は、Li2TiO3:Mn4+に、GeとA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)とのうち少なくとも一方がドープされている構造を有する金属酸化物固溶体から成る。
[Phosphor]
The phosphor according to the present embodiment is a metal having a structure in which Li 2 TiO 3 : Mn 4+ is doped with at least one of Ge and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb). Consists of oxide solid solution.
Li2TiO3:Mn4+はLi2TiO3の結晶に発光中心であるMn4+がドープされている構造を有する蛍光体であり、これ自体は既に知られている(Effect of crystal structure upon the luminescence ofmanganese-activated lithium titanate Lorenz, M. R.; Prener, J. S. J. Chem.Phys. (1956), 25, 1013-15.)。しかしLi2TiO3:Mn4+は発光効率が低く、実用上問題がある。 Li 2 TiO 3 : Mn 4+ is a phosphor having a structure in which Mn 4+, which is the emission center, is doped into a crystal of Li 2 TiO 3 , and this is already known (Effect of crystal structure upon the luminescence). ofmanganese-activated lithium titanate Lorenz, MR; Prener, JSJ Chem. Phys. (1956), 25, 1013-15.). However, Li 2 TiO 3 : Mn 4+ has low luminous efficiency and has a practical problem.
一方、本実施形態に係る蛍光体は上記のとおりLi2TiO3:Mn4+に更にGeとA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)とのうち少なくと一方がドープされている構造を有する金属酸化物固溶体から成る。この金属酸化物固溶体においては、Geイオンは、結晶中のTiイオンが占めるサイトの一部においてTiイオンと置換する。Na、K、及びRbのイオンは、結晶中のLiイオンが占めるサイトの一部においてLiイオンと置換する。この本実施形態に係る蛍光体は、Li2TiO3:Mn4+と比べて、高い発光効率を有する。 On the other hand, as described above, in the phosphor according to the present embodiment, Li 2 TiO 3 : Mn 4+ is further doped with at least one of Ge and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb). It consists of a metal oxide solid solution having the structure In this metal oxide solid solution, Ge ions substitute for Ti ions at a part of the site occupied by Ti ions in the crystal. Na, K, and Rb ions substitute for Li ions in a part of the site occupied by Li ions in the crystal. The phosphor according to the present embodiment has higher luminous efficiency than Li 2 TiO 3 : Mn 4+ .
本実施形態に係る蛍光体の発光スペクトルは赤色域に非常にシャープなピークを有する。このため本実施形態に係る蛍光体以外の蛍光体と組み合わされる場合に、これらの蛍光体の割合を調整することで全体的な発光色の制御が容易となる。本実施形態に係る蛍光体の励起スペクトルは、近紫外光から緑色光に亘るブロードな波形を有する。このため、この蛍光体は近紫外光から緑色光にわたる広い波長域の励起光を効率よく吸収して励起される。更に、上記の通りこの蛍光体の発光効率は非常に高い。この蛍光体がこのような特性を有するようになる理由は未だ解明されていないが、結晶中の一部のTiがGeで置換され、或いは結晶中の一部のLiがNa、K、及びRbから選択されるアルカリ金属で置換されることにより、蛍光体の結晶性が向上することが一因となっていると推察される。 The emission spectrum of the phosphor according to this embodiment has a very sharp peak in the red region. For this reason, when combined with a phosphor other than the phosphor according to the present embodiment, the overall emission color can be easily controlled by adjusting the ratio of these phosphors. The excitation spectrum of the phosphor according to the present embodiment has a broad waveform ranging from near ultraviolet light to green light. Therefore, this phosphor is excited by efficiently absorbing excitation light in a wide wavelength range from near ultraviolet light to green light. Furthermore, as described above, the luminous efficiency of this phosphor is very high. The reason why this phosphor has such characteristics is not yet elucidated, but a part of Ti in the crystal is replaced by Ge, or a part of Li in the crystal is Na, K, and Rb. It is surmised that this is due to the improvement in crystallinity of the phosphor due to substitution with an alkali metal selected from the above.
本実施形態に係る蛍光体の第一の態様においては、蛍光体はLi、Ti、及びMn、並びにGeとA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)とのうち少なくと一方の金属酸化物固溶体から成り、Li、A、Ti、Ge、及びMnのイオンを、(2−2x):2x:(1−y−a):y:aのモル比で含有する。xは0≦x≦0.2を満たす数であり、yは0≦y≦0.5を満たす数であり、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。更にxとyはx+y≠0を満たす。 In the first aspect of the phosphor according to the present embodiment, the phosphor is at least one of Li, Ti, and Mn, and Ge and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb). It consists of one metal oxide solid solution and contains Li, A, Ti, Ge, and Mn ions in a molar ratio of (2-2x): 2x: (1-ya): y: a. x is a number that satisfies 0 ≦ x ≦ 0.2, y is a number that satisfies 0 ≦ y ≦ 0.5, and a is a number that satisfies 0.001 ≦ a ≦ 0.3. Furthermore, x and y satisfy x + y ≠ 0.
本態様に係る蛍光体の組成は、次の一般式(1)で表される。 The composition of the phosphor according to this embodiment is represented by the following general formula (1).
(Li1−xAx)2(Ti1−y−aGeyMna)O3 …(1)
本態様に係る蛍光体がAを含有する場合、Aの比率を示すxの値は0.005≦x≦0.2を満たすことが好ましい。この範囲においてAのドープにより蛍光体の発光強度が充分に向上する。但しAのイオン半径はLiイオンに比べて大きいため、Aの比率が大きすぎるとAが蛍光体中に固溶しにくくなる。このAが特にKとRbのうち少なくとも一種から成る場合に、蛍光体の発光効率が特に高くなる。xの値は更に0.01≦x≦0.1を満たすことが好ましい。
(Li 1-x A x) 2 (Ti 1-y-a Ge y Mn a) O 3 ... (1)
When the phosphor according to this embodiment contains A, the value x indicating the ratio of A preferably satisfies 0.005 ≦ x ≦ 0.2. In this range, the emission intensity of the phosphor is sufficiently improved by doping of A. However, since the ion radius of A is larger than that of Li ion, if the ratio of A is too large, A is difficult to be dissolved in the phosphor. The luminous efficiency of the phosphor is particularly high when A is composed of at least one of K and Rb. The value of x preferably further satisfies 0.01 ≦ x ≦ 0.1.
本態様に係る蛍光体がGeを含有する場合、Geの比率を示すyの値は0.01≦y≦0.5を満たすことが好ましい。この範囲においてGeのドープにより蛍光体の発光強度が充分に向上する。Geの比率が大きすぎるとGe蛍光体中に固溶しにくくなり、蛍光体の製造時に副生成物が生じることがある。yの値は更に0.1≦y≦0.3を満たすことが好ましい。 When the phosphor according to this embodiment contains Ge, it is preferable that the y value indicating the Ge ratio satisfies 0.01 ≦ y ≦ 0.5. In this range, the emission intensity of the phosphor is sufficiently improved by doping with Ge. If the ratio of Ge is too large, it is difficult to form a solid solution in the Ge phosphor, and a by-product may be produced during the production of the phosphor. The value of y preferably further satisfies 0.1 ≦ y ≦ 0.3.
aはMnの比率を示し、このaが0.001≦a≦0.3を満たすと、蛍光体の発光効率が特に高くなる。Mnの比率が小さいと蛍光体中のMnイオン濃度が低くなることで蛍光体の発光効率が低下してしまい、この値が大きいと濃度消光が顕著になってしまう。aの値は特に0.01〜0.2の範囲であることが好ましい。 a represents the ratio of Mn, and when this a satisfies 0.001 ≦ a ≦ 0.3, the luminous efficiency of the phosphor becomes particularly high. When the ratio of Mn is small, the Mn ion concentration in the phosphor is lowered, so that the luminous efficiency of the phosphor is lowered. When this value is large, concentration quenching becomes remarkable. The value of a is particularly preferably in the range of 0.01 to 0.2.
本実施形態の第二の態様では、第一の態様において、蛍光体が、Li2TiO3:Mn4+に、Aがドープされると共にGeはドープされていない構造を有する。すなわち、蛍光体は、Li、Ti、Mn、及びA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)の金属酸化物固溶体から成り、Li、A、Ti、及びMnのイオンを、(2−2x):2x:(1−a):aのモル比で含有する。 In the second aspect of the present embodiment, in the first aspect, the phosphor has a structure in which Li 2 TiO 3 : Mn 4+ is doped with A and is not doped with Ge. That is, the phosphor is composed of a metal oxide solid solution of Li, Ti, Mn, and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb), and ions of Li, A, Ti, and Mn are obtained. It is contained in a molar ratio of (2-2x): 2x: (1-a): a.
本態様に係る蛍光体の組成は、次の一般式(2)で表される。 The composition of the phosphor according to this embodiment is represented by the following general formula (2).
(Li1−xAx)2(Ti1−aMna)O3 …(2)
本態様において、xは0.005≦x≦0.2を満たす数、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。
(Li 1-x A x) 2 (Ti 1-a Mn a) O 3 ... (2)
In this embodiment, x is a number that satisfies 0.005 ≦ x ≦ 0.2, and a is a number that satisfies 0.001 ≦ a ≦ 0.3.
本実施形態の第三の態様では、第一の態様において、蛍光体が、Li2TiO3:Mn4+に、Geがドープされると共にAはドープされていない構造を有する。すなわち、蛍光体は、Li、Ti、Mn、及びA(AはNa、K、及びRbから選択される少なくとも一種)の金属酸化物固溶体から成り、Li、A、Ti、及びMnのイオンを、(2−2x):2x:(1−a):aのモル比で含有する。 In a third aspect of the present embodiment, in the first aspect, the phosphor has a structure in which Li 2 TiO 3 : Mn 4+ is doped with Ge and A is not doped. That is, the phosphor is composed of a metal oxide solid solution of Li, Ti, Mn, and A (A is at least one selected from Na, K, and Rb), and ions of Li, A, Ti, and Mn are obtained. It is contained in a molar ratio of (2-2x): 2x: (1-a): a.
本態様に係る蛍光体の組成は、次の一般式(3)で表される。 The composition of the phosphor according to this embodiment is represented by the following general formula (3).
Li2(Ti1−y−aGeyMna)O3 …(3)
本態様において、yは0.01≦y≦0.5を満たす数、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。
Li 2 (Ti 1-y- a Ge y Mn a) O 3 ... (3)
In this embodiment, y is a number that satisfies 0.01 ≦ y ≦ 0.5, and a is a number that satisfies 0.001 ≦ a ≦ 0.3.
本実施形態に係る蛍光体の製造方法の一例について説明する。まず、Li、Ti、及びMnを含む原料が用意され、更に目的とする蛍光体の組成に応じてNaを含む原料、Kを含む原料、Rbを含む原料、及びGeを含む原料から選択される少なくとも一種の原料が用意される。これらの金属を含む原料としては、これらの金属の単体、及びこれらの金属の酸化物、塩などの金属化合物が挙げられる。具体的には、例えばLiを含む原料としてLi2CO3が、Tiを含む原料としてTiO2が、Mnを含む原料としてMnO2が、Naを含む原料としてNa2CO3が、Kを含む原料としてK2CO3が、Rbを含む原料としてRb2CO3が、Geを含む原料としてGeO2が、使用される。これらの原料が配合されることで混合物が調製される。 An example of the manufacturing method of the phosphor according to the present embodiment will be described. First, a raw material containing Li, Ti, and Mn is prepared, and further selected from a raw material containing Na, a raw material containing K, a raw material containing Rb, and a raw material containing Ge according to the composition of the target phosphor. At least one kind of raw material is prepared. Examples of raw materials containing these metals include simple substances of these metals and metal compounds such as oxides and salts of these metals. Specifically, for example, Li 2 CO 3 as a raw material containing Li, TiO 2 as a raw material containing Ti, MnO 2 as a raw material containing Mn, Na 2 CO 3 as a raw material containing Na, and a raw material containing K as is K 2 CO 3, it is Rb 2 CO 3 as a raw material containing Rb, GeO 2 as a raw material containing Ge is used. A mixture is prepared by blending these raw materials.
この混合物が焼成されることで固溶反応が進行し、これにより本実施形態に係る蛍光体を含む材料(以下、蛍光材料という)が得られる。 By firing this mixture, a solid solution reaction proceeds, whereby a material containing a phosphor according to the present embodiment (hereinafter referred to as a fluorescent material) is obtained.
混合物の焼成にあたっては、例えば混合物がアルミナや石英等の材質から形成された容器内に入れられる。続いてこの容器内の混合物が大気雰囲気中で1000〜1300℃の温度で焼成される。焼成時の雰囲気は、Mnが4価でドープされるため、大気雰囲気であればよく、還元雰囲気である必要はない。加熱時間は混合物の固溶反応が充分に進行するように適宜設定される。このような条件による混合物の本焼成の前に、予め混合物が大気雰囲気中で仮焼成されてもよく、この場合は蛍光体の結晶性が特に高くなる。混合物が仮焼成される場合には、この仮焼成時の焼成温度は、本焼成時の焼成温度以下であることが好ましい。 In firing the mixture, for example, the mixture is placed in a container formed of a material such as alumina or quartz. Subsequently, the mixture in the container is fired at a temperature of 1000 to 1300 ° C. in an air atmosphere. Since the atmosphere during firing is doped with Mn tetravalent, it may be an air atmosphere and does not need to be a reducing atmosphere. The heating time is appropriately set so that the solid solution reaction of the mixture proceeds sufficiently. Prior to the main firing of the mixture under such conditions, the mixture may be pre-fired in an air atmosphere in advance, and in this case, the crystallinity of the phosphor is particularly high. When the mixture is temporarily fired, the firing temperature during the temporary firing is preferably equal to or lower than the firing temperature during the main firing.
本実施形態に係る蛍光材料は、必要に応じて解砕・粉砕され、続いて更に必要に応じて水洗あるいは酸洗浄されることで不要成分が除去されることで、粉末化される。 The fluorescent material according to the present embodiment is pulverized and pulverized as necessary, and further powdered by removing unnecessary components by washing with water or acid as necessary.
最も好ましくは、蛍光材料の製造時に、混合物中の金属元素の比率が目的とする蛍光体における金属イオンの比率と一致するように、原料の配合比が調整される。更に、混合物の焼成時には固溶反応が充分に進行することが好ましい。この場合、実質的に本実施形態に係る蛍光体のみからなる蛍光材料が得られる。但しこの場合、蛍光材料中には僅に残留する未反応の原料、副生成物、その他の不純物等が含まれてもよい。 Most preferably, at the time of manufacturing the fluorescent material, the mixing ratio of the raw materials is adjusted so that the ratio of metal elements in the mixture matches the ratio of metal ions in the target phosphor. Furthermore, it is preferable that the solid solution reaction proceeds sufficiently during the firing of the mixture. In this case, a fluorescent material substantially consisting only of the phosphor according to the present embodiment is obtained. However, in this case, the fluorescent material may contain unreacted raw materials, by-products, other impurities, etc. that remain slightly.
このようにして本実施形態に係る蛍光体が製造される際には、本実施形態に係る蛍光体は窒素やフッ素などを含まない金属酸化物固溶体から成るため、比較的低温で焼成が可能であり、更に特殊な雰囲気調整は必要とされない。このため、本実施形態に係る蛍光体は容易に製造され得る。また、製造時にフッ化水素酸(HF)などの毒性の強い物質を使用する必要がないため、製造時の安全性が高くなる。 Thus, when the phosphor according to the present embodiment is manufactured, the phosphor according to the present embodiment is made of a metal oxide solid solution that does not contain nitrogen, fluorine, or the like, and therefore can be fired at a relatively low temperature. In addition, no special atmosphere adjustment is required. For this reason, the phosphor according to the present embodiment can be easily manufactured. Further, since it is not necessary to use a highly toxic substance such as hydrofluoric acid (HF) at the time of production, the safety at the time of production is increased.
本実施形態に係る蛍光体は、LEDなどの発光素子を備える発光装置に適用され得る。発光素子としては、特に限定されず、本実施形態に係る蛍光体を励起し得る光を発する適宜の発光素子が用いられ得る。本実施形態に係る蛍光体を励起し得る波長域は広いため、発光素子の発光波長域は、近紫外域から緑色域に亘る広い範囲から選択可能である。このため、本実施形態に係る蛍光体の汎用性は非常に高い。 The phosphor according to the present embodiment can be applied to a light emitting device including a light emitting element such as an LED. The light emitting element is not particularly limited, and an appropriate light emitting element that emits light that can excite the phosphor according to the present embodiment may be used. Since the wavelength range in which the phosphor according to the present embodiment can be excited is wide, the emission wavelength range of the light emitting element can be selected from a wide range from the near ultraviolet range to the green range. For this reason, the versatility of the phosphor according to the present embodiment is very high.
発光素子の一例として、窒化物半導体LEDが挙げられる。窒化物半導体LEDにおける窒化物半導体は、例えばInxGayAlzN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、x+y+z=1)の組成を有する化合物半導体である。この窒化物半導体の重要な具体例として、AlN、GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN等が挙げられる。 A nitride semiconductor LED is mentioned as an example of a light emitting element. The nitride semiconductor in the nitride semiconductor LED is a compound semiconductor having a composition of, for example, In x Ga y Al z N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1, x + y + z = 1). Examples of important nitride semiconductors include AlN, GaN, AlGaN, InGaN, and AlInGaN.
[発光装置]
本実施形態に係る発光装置について説明する。この発光装置1は、図1,2に示されるように、発光素子であるLEDチップ10、実装基板20、光学部材60、封止部50、並びに波長変換部材(色変換部材)70を備える。後述するように、波長変換部材(色変換部材)70は本実施形態に係る蛍光体から形成される蛍光体粒子を備える。
[Light emitting device]
The light emitting device according to this embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the
LEDチップ10は実装基板20に実装されている。実装基板20の形状は平面視矩形板状である。実装基板20の厚み方向に面する第一の表面上にはLEDチップ10への給電用の一対の導体パターン23が形成され、更にこの第一の表面上にLEDチップ10が実装されている。LEDチップ10と導体パターン23とはボンディングワイヤ14で電気的に接続されている。光学部材60はドーム状の部材であり、実装基板20の第一の表面上の固着されている。この光学部材60と実装基板20との間に、LEDチップ10が収容されている。この光学部材60は、LEDチップ10から放射される光の配向を制御する機能を有する。封止部50は透光性の封止材料から形成される。封止部50は光学部材60と実装基板20とで囲まれた空間に充填されている。この封止部50により、LEDチップ10および複数本(本実施形態では、2本)のボンディングワイヤ14が封止されている。波長変換部材70は、光学部材60を包囲するようにドーム状に形成されている。LEDチップ10が発光すると、LEDチップ10から放射された光(励起光)によって波長変換部材70中の蛍光体粒子71が励起されて励起光よりも長波長の蛍光(LEDチップ10の発光色とは異なる色の光からなる変換光)を放射する。光学部材60と波長変換部材70との間には、空気などの気体が充実する空隙80が介在している。実装基板20の第一の表面上には、光学部材60の外周を包囲する環状の堰部27が形成されている。堰部27は第一の表面上から突出するように形成される。このため、光学部材60が実装基板20に固着される際に、光学部材60と実装基板20とで囲まれた空間から封止材料が溢れ出ようとしても、この封止材料が堰部27によって堰き止められる。
The
LEDチップ10の主発光ピークは350nm〜470nmの範囲にあることが好ましい。このようなLEDチップ10としては、青色光を放射するGaN系の青色LEDチップや近紫外光を放射する近紫外LEDチップが挙げられる。
The main light emission peak of the
GaN系の青色LEDチップには、結晶成長用基板として、サファイア基板よりも格子定数や結晶構造がGaNに近く且つ導電性を有するn形のSiC基板が用いられる。このSiC基板上に、例えばダブルへテロ構造を有する発光部が形成される。発光部は、たとえばGaN系化合物半導体材料などを原料として、エピタキシャル成長法(例えば、MOVPE法など)などで形成される。このLEDチップ10は、その実装基板20の第一の表面と対向する表面上にカソード電極を備え、それとは反対側の表面上にアノード電極を備える。このカソード電極およびアノード電極は、例えばNi膜とAu膜との積層膜により構成される。カソード電極およびアノード電極の材料は特に制限されず、良好なオーミック特性が得られる材料であればよく、例えばAlなどであってもよい。
In a GaN blue LED chip, an n-type SiC substrate having a lattice constant or crystal structure closer to that of GaN than a sapphire substrate and having conductivity is used as a crystal growth substrate. On the SiC substrate, for example, a light-emitting portion having a double hetero structure is formed. The light emitting portion is formed by, for example, an epitaxial growth method (for example, MOVPE method) using a GaN-based compound semiconductor material or the like as a raw material. The
LEDチップ10の構造は上記構造に限定されない。例えば、結晶成長用基板上にエピタキシャル成長により発光部などが形成された後、発光部を支持するSi基板などの支持基板が発光部に固着され、更にその後、結晶成長用基板が除去されることで、LEDチップ10が形成されてもよい。
The structure of the
実装基板20は矩形板状の伝熱板21と配線基板22とで構成される。伝熱板21は熱伝導性材料から形成される。この伝熱板21にLEDチップ10が実装される。配線基板22は例えば矩形板状のフレキシブルプリント配線板である。配線基板22は伝熱板21上に例えばポリオレフィン系の固着シート29を介して固着される。配線基板22の中央部には、伝熱板21におけるLEDチップ10の実装位置を露出させる矩形状の窓孔24が形成されている。この窓孔24の内側で、LEDチップ10が後述のサブマウント部材30を介して伝熱板21に実装される。したがって、LEDチップ10で発生した熱は配線基板22を介さずにサブマウント部材30および伝熱板21へ伝導する。
The mounting
配線基板22は、ポリイミドフィルムからなる絶縁性基材221と、この絶縁性基材221上に形成された、LEDチップ10への給電用の一対の導体パターン23とを備える。更に配線基板22は、各導体パターン23を覆うと共に絶縁性基材221上の導体パターン23が形成されていない部位を覆う保護層26を備える。保護層26は例えば光反射性を有する白色系のレジスト(樹脂)から形成される。この場合、LEDチップ10から配線基板22に向けて光が放射されても、保護層26で光が反射されることで配線基板22における光の吸収が抑制される。これにより、LEDチップ10から外部への光取り出し効率が向上し、発光装置の光出力が向上する。尚、各導体パターン23は、絶縁性基材221の外周形状の半分よりもやや小さな外周形状に形成されている。絶縁性基材221はFR4基板、FR5基板、紙フェノール樹脂基板などから形成されてもよい。
The
各導体パターン23は、平面視矩形状の端子部231を二つずつ備える。この端子部231は配線基板22の窓孔24の近傍に位置し、この端子部231にボンディングワイヤ14が接続される。各導体パターン23は、更に平面視円形状の外部接続用電極部232を一つずつ備える。この外部接続用電極部232は、配線基板22の外周付近に位置している。導体パターン23は、例えばCu膜とNi膜とAu膜との積層膜により構成される。
Each
保護層26は、この保護層26から各導体パターン23が部分的に露出するようにパターニングされている。配線基板22の窓孔24の近傍で、各導体パターン23における端子部231が保護層26から露出している。更に、配線基板22の外周付近で、各導体パターン23における外部接続用電極部232が保護層26から露出している。
The
LEDチップ10は、上述の通りサブマウント部材30を介して伝熱板21に搭載されている。サブマウント部材30は、LEDチップ10と伝熱板21との線膨張率の差に起因してLEDチップ10に働く応力を緩和する。サブマウント部材30は、LEDチップ10のチップサイズよりも大きなサイズの矩形板状に形成されている。
The
サブマウント部材30は、上記応力を緩和する機能だけでなく、LEDチップ10で発生した熱を伝熱板21におけるLEDチップ10のチップサイズよりも広い範囲に伝導させる熱伝導機能をも有している。本実施形態における発光装置1では、LEDチップ10がサブマウント部材30を介して伝熱板21に搭載されているので、LEDチップ10で発生した熱がサブマウント部材30および伝熱板21を介して効率良く放熱されるとともに、LEDチップ10と伝熱板21との線膨張率差に起因してLEDチップ10に働く応力が緩和される。
The
サブマウント部材30は、例えば熱伝導率が比較的高く且つ絶縁性を有するAlNから形成される。
The
LEDチップ10のカソード電極がサブマウント部材30上に重ねられ、このカソード電極が、カソード電極と接続される電極パターン(図示せず)および金属細線(例えば、金細線、アルミニウム細線など)からなるボンディングワイヤ14を介して、二つの導体パターン23のうちの一方と電気的に接続される。LEDチップ10は、ボンディングワイヤ14を介して、カソード電極に接続されていない導体パターン23と電気的に接続されている。
The cathode electrode of the
LEDチップ10とサブマウント部材30との接合には、例えば、SnPb、AuSn、SnAgCuなどの半田や、銀ペーストなどが用いられる。特にAuSn、SnAgCuなどの鉛フリー半田が用いられることが好ましい。サブマウント部材30がCuから形成され、LEDチップ10とサブマウント部材30との接合にAuSnが用いられる場合には、サブマウント部材30およびLEDチップ10における互いに接合される面に、あらかじめAuまたはAgからなる金属層を形成する前処理が施されることが好ましい。サブマウント部材30と伝熱板21との接合には、例えば、AuSn、SnAgCuなどの鉛フリー半田が用いられることが好ましい。サブマウント部材30と伝熱板21との接合にAuSnが用いられる場合には、伝熱板21におけるサブマウント部材30と接合される面に、あらかじめAuまたはAgからなる金属層を形成する前処理が施されることが好ましい。
For joining the
サブマウント部材30の材料はAlNに限らず、線膨張率が結晶成長用基板の材料である6H−SiCに比較的近く且つ熱伝導率が比較的高い材料であればよい。例えば、サブマウント部材30の材料として複合SiC、Si、Cu、CuWなどが採用されてもよい。なお、サブマウント部材30は、上述の熱伝導機能を有しているため、伝熱板21におけるLEDチップ10に対向する面の面積は、LEDチップ10における伝熱板21と対向する面の面積よりも、十分に大きいことが望ましい。
The material of the submount
本実施形態における発光装置1では、伝熱板21の厚み方向に面するLEDチップ10側の表面から、保護層26の厚み方向に面するLEDチップ10側の表面までの寸法よりも、伝熱板21における前記表面から、サブマウント部材30の厚み方向に面するLEDチップ10側の表面までの寸法の方が、大きくなっている。このような位置関係となるように、サブマウント部材30の厚み寸法が設定されている。このため、LEDチップ10から放射された光が、配線基板22の窓孔24の内側を通って配線基板22に吸収されることが、抑制される。これによりLEDチップ10から外部への光取り出し効率が更に向上し、発光装置の光出力が更に向上する。
In the
なお、サブマウント部材30の厚み方向に面するLEDチップ10側の表面における、LEDチップ10が配置される位置の周囲に、LEDチップ10から放射された光を反射する反射膜が形成されてもよい。この場合、LEDチップ10から放射された光がサブマウント部材30に吸収されることが防止される。これによりLEDチップ10から外部への光取り出し効率が更に向上し、発光装置の光出力が更に向上する。反射膜は、例えば、Ni膜とAg膜との積層膜により構成される。
Note that a reflective film that reflects light emitted from the
上述の封止部50を形成するための材料である封止材料としては、シリコーン樹脂が挙げられる。シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂や、ガラスなどが用いられてもよい。
A silicone resin is mentioned as a sealing material which is a material for forming the above-mentioned
光学部材60は、光透過性を有する材料(例えば、シリコーン樹脂、ガラスなど)から形成される。特に光学部材60がシリコーン樹脂から形成されると、光学部材60と封止部50との屈折率差および線膨張率差が低減され得る。
The
光学部材60の光出射面602(LEDチップ10とは反対側に面する表面)は、光入射面601(LEDチップ10側に面する表面)から光学部材60内へ入射した光が、光出射面602と空隙80との境界で全反射しないような、凸曲面状に形成されている。光学部材60は、LEDチップ10と光軸が一致するように配置されている。したがって、LEDチップ10から放射され光学部材60の光入射面601に入射された光は、光出射面602と空隙層80との境界で全反射されることなく波長変換部材70まで到達しやすくなり、発光装置からの発光の全光束が増大する。なお、光学部材60は、位置によらず法線方向に沿って厚みが一様となるように形成されている。
The light emission surface 602 (surface facing the side opposite to the LED chip 10) of the
波長変換部材70は、その光入射面701(LEDチップ10側に面する表面)が、光学部材60の光出射面602に沿った形状に形成されている。したがって、光学部材60の光出射面602の位置によらず、法線方向における光学部材60の光出射面602と波長変換部材70との間の距離が略一定値となっている。波長変換部材70は、位置によらず法線方向に沿った厚みが一様となるように成形されている。波長変換部材70は、実装基板20に対して、例えば接着剤(例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)などで固着される。
The
LEDチップ10から放射される光は光入射面701から波長変換部材70内へ入射し、波長変換部材70の光出射面(LEDチップ10とは反対側の表面)702を通じて波長変換部材70外へ出射される。波長変換部材70中を光が通過する際にこの光の一部が波長変換部材70中の蛍光体粒子によって波長変換される。これにより、LEDチップ10から放射される光と波長変換部材70中の蛍光体粒子の種類との組み合わせに応じた色の光が発光装置1から発せられる。
Light emitted from the
波長変換部材70は、図3に示されるように、透光性媒体72と、この透光性媒体72中に分散している複数の蛍光体粒子71とを備える。この蛍光体粒子71の少なくとも一部が、本実施形態に係る蛍光体から形成される。
As shown in FIG. 3, the
波長変換部材70は、蛍光体粒子71として、本実施形態に係る蛍光体を含む粉末状の蛍光材料(以下、本実施形態に係る蛍光体粒子という)と共に、本実施形態に係る蛍光体粒子以外の蛍光体粒子を含有してもよい。
The
発光装置1が白色光を発する場合において、発光装置1におけるLEDチップ10が青色光を発する青色LEDチップである場合には、例えば波長変換部材70が蛍光体粒子71として、本実施形態に係る蛍光体粒子と共に、緑色の蛍光を発する蛍光体粒子(緑色蛍光体粒子)を含有する。この場合、LEDチップ10から波長変換されずに放射される青色光と、波長変換部材70中の本実施形態に係る蛍光体粒子から発せられる赤色光と、緑色蛍光体粒子から発せられる緑色光とが、波長変換部材70から放射される。これにより、発光装置1から白色光が出射される。この場合に用いられ得る緑色蛍光体粒子を構成する蛍光体の具体例としては(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、(Ba,Sr,Ca)Si2O2N2:Eu2+、(Ca,Mg)3Sc2Si3O12:Ce3+、CaSc2O4:Ce3+などの組成を有する蛍光体が挙げられる。必要に応じて、本実施形態に係る蛍光体粒子と共に、本実施形態に係る蛍光体粒子以外の赤色蛍光体が併用されてもよい。赤色蛍光体粒子を構成する蛍光体の具体例としては、(Ca,Sr)2Si5N8:Eu2+、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、CaS:Eu2+などの組成を有する蛍光体が挙げられる。発光装置1から白色光が出射されるための、蛍光体粒子71の選定の仕方は、前記の例に限られない。
In the case where the
発光装置1が白色光を発する場合において、発光装置1におけるLEDチップ10が紫外光を放射する紫外LEDチップである場合には、波長変換部材70が蛍光体粒子71として、例えば本実施形態に係る蛍光体粒子と共に、緑色の蛍光を発する蛍光体粒子(緑色蛍光体粒子)及び青色の蛍光を発する蛍光体粒子(青色蛍光体粒子)を含有する。この場合に用いられ得る緑色蛍光体粒子を構成する蛍光体の具体例としては(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+、(Ba,Sr,Ca)Si2O2N2:Eu2+などの組成を有する蛍光体が挙げられる。青色蛍光体粒子を構成する蛍光体の具体例としては、例えばBaMgAl10O17:Eu2+、(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu2+、Sr3MgSi2O8:Eu2+などの組成を有する蛍光体が挙げられる。必要に応じて、本実施形態に係る蛍光体粒子と共に、本実施形態に係る蛍光体粒子以外の赤色蛍光体が併用されてもよい。赤色蛍光体粒子を構成する蛍光体の具体例としては、La2O2S:Eu3+、(Ca,Sr)2Si5N8:Eu2+、(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+などの組成を有する蛍光体が挙げられる。
When the
蛍光体粒子71の粒径は特に制限されないが、蛍光体粒子71の平均粒子径が大きい方が、蛍光体粒子71中の欠陥密度が小さくなって発光時のエネルギ損失が少なくなり、発光効率が高くなる。このため、発光効率を向上する観点からは、蛍光体粒子71の平均粒子径は1μm以上であることが好ましく、更に好ましくは5μm以上である。この平均粒子径は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置により測定される値である。
The particle diameter of the
蛍光体粒子71には、蛍光体粒子71と透光性媒体72との界面での励起光や蛍光の反射が抑制されるために、コーティングなどの適宜の表面処理が施されていてもよい。
The
透光性媒体72の屈折率は、蛍光体粒子71の屈折率に近い方が好ましいが、この限りではない。透光性媒体72の材質としてシロキサン結合を有するケイ素化合物やガラス等が挙げられる。これらの材質は耐熱性および耐光性(青色〜紫外線等の短波長の光に対する耐久性)に優れるため、蛍光体粒子71の励起光である青色光から紫外光にわたる波長域の光によって透光性媒体72が劣化することが抑制される。ケイ素化合物の例としては、シリコーン樹脂、オルガノシロキサンの加水分解縮合物、オルガノシロキサンの縮合物などが、公知の重合手法(ヒドロシリル化などの付加重合、ラジカル重合など)により架橋することで生成する複合樹脂が挙げられる。透光性媒体72として、例えばアクリル樹脂や、有機成分と無機成分とがnmレベルもしくは分子レベルで混合、結合されることで形成される有機・無機ハイブリッド材料などが採用されてもよい。
The refractive index of the
波長変換部材70中の蛍光体粒子71の含有量は、蛍光体粒子71及び透光性媒体72の種類、波長変換部材70の寸法、波長変換部材70に要求される波長変換能等を考慮して適宜決定されるが、例えば5質量%〜30質量%の範囲である。
The content of the
この波長変換部材70に蛍光体粒子71の励起光が照射されると、蛍光体粒子71が励起光を吸収して、励起光よりも長波長の蛍光を発光する。これにより、波長変換部材70を光が透過する際に、この光の波長が蛍光体粒子71によって変換される。
When the
[実施例1〜18,比較例1]
(蛍光材料の作製)
まず、Liを含む原料としてLi2CO3粉末を、Naを含む原料としてNa2CO3粉末を、Kを含む原料としてK2CO3粉末を、Rbを含む原料としてRb2CO3粉末を、Tiを含む原料としてTiO2粉末を、Geを含む原料としてGeO2粉末を、Mnを含む原料としてMnO2粉末を、それぞれ用意した。
[Examples 1 to 18, Comparative Example 1]
(Production of fluorescent material)
First, Li 2 CO 3 powder as a raw material containing Li, Na 2 CO 3 powder as a raw material containing Na, K 2 CO 3 powder as a raw material containing K, Rb 2 CO 3 powder as a raw material containing Rb, TiO 2 powder was prepared as a raw material containing Ti, GeO 2 powder was prepared as a raw material containing Ge, and MnO 2 powder was prepared as a raw material containing Mn.
これらの原料を配合し、混合することで混合物を調製した。この際、混合物中のLi、A(Na、K、及びRbから選択される少なくとも一種)、Ti、Ge、及びMnのモル比が、(2−2x):2x:(1−y−a):y:aとなるように原料を配合した。各実施例における金属元素の具体的なモル比、並びにx、y、及びaの値を、表1に示す。 These raw materials were blended and mixed to prepare a mixture. At this time, the molar ratio of Li, A (at least one selected from Na, K, and Rb), Ti, Ge, and Mn in the mixture is (2-2x): 2x: (1-ya). : Y: The raw materials were blended so as to be a. Table 1 shows specific molar ratios of metal elements and values of x, y, and a in each Example.
この混合物をアルミナ製るつぼに入れ、大気中で1000℃で12時間加熱することで焼成した。これにより形成された焼結体を粉砕することで、粉末状のサンプルを得た。 This mixture was placed in an alumina crucible and baked by heating at 1000 ° C. for 12 hours in the air. The sintered body thus formed was pulverized to obtain a powder sample.
[X線回折測定]
実施例1〜15で得られたサンプルの、CuKα線を利用した粉末X線回折測定をおこなった。実施例1〜3についての結果を図4に、実施例4〜7についての結果を図5に、実施例8〜11についての結果を図6に、実施例12〜15についての結果を図7に示す。更に、参考のため、図4〜7には、比較例1及びLi2TiO3について得られた回折強度曲線も、併せて示す。
[X-ray diffraction measurement]
Powder X-ray diffraction measurement using CuKα rays of the samples obtained in Examples 1 to 15 was performed. The results for Examples 1 to 3 are shown in FIG. 4, the results for Examples 4 to 7 are shown in FIG. 5, the results for Examples 8 to 11 are shown in FIG. 6, and the results for Examples 12 to 15 are shown in FIG. Shown in Furthermore, for reference, FIGS. 4 to 7 also show diffraction intensity curves obtained for Comparative Example 1 and Li 2 TiO 3 .
[発光特性評価]
実施例1〜18、並びに比較例1で得られたサンプルについて、励起スペクトルと発光スペクトルを測定した。測定装置としては日本分光株式会社製の分光蛍光光度計FP−6500を用いた。
[Light emission characteristic evaluation]
Excitation spectra and emission spectra of the samples obtained in Examples 1 to 18 and Comparative Example 1 were measured. As a measuring device, a spectrofluorometer FP-6500 manufactured by JASCO Corporation was used.
発光スペクトルの測定にあたり、励起光の波長を450nmとした。励起スペクトルの測定にあたり、モニター波長は各実施例において発光スペクトルの発光強度が最大値となる波長とした。 In measuring the emission spectrum, the wavelength of the excitation light was set to 450 nm. In the measurement of the excitation spectrum, the monitor wavelength was the wavelength at which the emission intensity of the emission spectrum was the maximum value in each example.
この結果、実施例1〜18、及び比較例1で得られたサンプルでは、いずれも発光スペクトルの主たるピーク波長は680nm付近であることが確認された。目視によればこれらのサンプルからの発光が赤色であることが確認された。更に、これらのサンプルの励起スペクトルでは、いずれも600nmの波長付近よりも短波長側の広い波長域において発光強度が高く、これよりも長波長側では発光強度が低いことが確認された。 As a result, in the samples obtained in Examples 1 to 18 and Comparative Example 1, it was confirmed that the main peak wavelength of the emission spectrum was around 680 nm. Visual observation confirmed that the emission from these samples was red. Further, in the excitation spectra of these samples, it was confirmed that the emission intensity was high in a wide wavelength range on the short wavelength side near the wavelength of 600 nm, and the emission intensity was low on the longer wavelength side.
図8は実施例10で得られたサンプルについての、励起スペクトルと発光スペクトルの測定結果を示す。図8中では、発光スペクトルは実線で、励起スペクトルは破線で示されている。発光強度は、ピーク波長における発光強度を100として規格化した値である。 FIG. 8 shows the measurement results of the excitation spectrum and emission spectrum of the sample obtained in Example 10. In FIG. 8, the emission spectrum is indicated by a solid line, and the excitation spectrum is indicated by a broken line. The emission intensity is a value normalized by setting the emission intensity at the peak wavelength to 100.
図9は、比較例1、並びに実施例1〜3についての、発光スペクトルにおける発光ピーク波長での発光強度を示す。図10は、比較例1、並びに実施例4〜7についての、発光スペクトルにおける発光ピーク波長での発光強度を示す。図11は、比較例1、並びに実施例8〜11についての、発光スペクトルにおける発光ピーク波長での発光強度を示す。図12は、比較例1、並びに実施例12〜15についての、発光スペクトルにおける発光ピーク波長での発光強度を示す。これらの発光強度は、比較例1(x=0、y=0)の場合の発光強度を100として規格化した値(相対発光強度)である。これらによると、いずれの実施例においても、比較例1よりも発光強度が向上していることが確認される。 FIG. 9 shows the emission intensity at the emission peak wavelength in the emission spectrum for Comparative Example 1 and Examples 1 to 3. FIG. 10 shows the emission intensity at the emission peak wavelength in the emission spectrum for Comparative Example 1 and Examples 4-7. FIG. 11 shows the emission intensity at the emission peak wavelength in the emission spectrum for Comparative Example 1 and Examples 8 to 11. FIG. 12 shows the emission intensity at the emission peak wavelength in the emission spectrum for Comparative Example 1 and Examples 12-15. These emission intensities are values (relative emission intensity) normalized by setting the emission intensity in the case of Comparative Example 1 (x = 0, y = 0) to 100. According to these, it is confirmed that in any of the examples, the emission intensity is improved as compared with Comparative Example 1.
下記表2は、比較例1、並びに実施例16〜18についての、発光スペクトルにおける発光ピーク波長での発光強度を示す。この発光強度も、比較例1の場合の発光強度を100として規格化した値(相対発光強度)である。これによると、いずれの実施例においても、比較例1よりも発光強度が向上していることが確認される。 Table 2 below shows the emission intensity at the emission peak wavelength in the emission spectrum for Comparative Example 1 and Examples 16 to 18. This emission intensity is also a value (relative emission intensity) normalized by setting the emission intensity in the case of Comparative Example 1 to 100. According to this, it is confirmed that in any of the examples, the emission intensity is improved as compared with Comparative Example 1.
1 発光装置
70 波長変換部材
1
Claims (5)
Priority Applications (1)
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