JP2014189592A - Phosphor and phosphor-containing composition, light-emitting device, image display device and lighting device - Google Patents

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

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JP2014189592A JP2013064725A JP2013064725A JP2014189592A JP 2014189592 A JP2014189592 A JP 2014189592A JP 2013064725 A JP2013064725 A JP 2013064725A JP 2013064725 A JP2013064725 A JP 2013064725A JP 2014189592 A JP2014189592 A JP 2014189592A
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敦史 大石
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphor which is a red phosphor having a peak emission wavelength in a comparatively long wavelength region, can be efficiently excited by light in a wavelength range of 390-460 nm, emits light with high brightness, and is easily produced, and to provide a phosphor-containing composition, a light emitting device, an image display device, and a lighting device.SOLUTION: A phosphor has a crystal phase containing at least one alkaline earth metal element, Al element, Ga element or Ti element, and oxygen element, and is activated at least by Mn, and when the phosphor is excited by light in a wavelength range of 300-500 nm, the maximum peak wavelength of the emission spectrum exists in a wavelength range of 610-700 nm. In the excitation spectrum, a value of a ratio E/Eof an excitation intensity Eat a wavelength of 400 nm to the maximum excitation intensity value Ein a wavelength range of 250-600 nm is 0.56 to 1.0.

Description

本発明は、赤色発光蛍光体及び、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置に関する。   The present invention relates to a red light-emitting phosphor, a phosphor-containing composition, a light-emitting device, an image display device, and a lighting device.

近紫外または短波長可視域で発光する励起用光源、例えばLEDまたはLDなど、と蛍光体
とを併用することにより白色発光する発光装置が一般化し、画像示装置や照明装置に実用化されている。特に、赤色の蛍光を発する蛍光体(以下、適宜「赤色蛍光体」という)は、画像示装置や照明装置用の発光装置に使用されており、その発光特性は様々に改良されている。このうち演色性向上のために、近年、赤色領域の見え方を表す特殊演色評価数R9の値が重要視されている。たとえば、特許文献1においては、所望の演色指数を有する高効率の光源を得る手法として、短波長域にピーク発光波長を有する赤色蛍光体に加えて、長波長域にピーク発光波長を有する赤色蛍光体を組み合わせて用いることが開示されている。
Light-emitting devices that emit white light by using a phosphor together with an excitation light source that emits light in the near-ultraviolet or short-wavelength visible range, such as LEDs or LDs, have become commonplace and have been put to practical use in image display devices and lighting devices. . In particular, a phosphor that emits red fluorescence (hereinafter referred to as “red phosphor” as appropriate) is used in a light-emitting device for an image display device or a lighting device, and its light emission characteristics are variously improved. Among these, in order to improve the color rendering properties, in recent years, the value of the special color rendering index R9 that represents the appearance of the red region has been regarded as important. For example, in Patent Document 1, as a method for obtaining a highly efficient light source having a desired color rendering index, in addition to a red phosphor having a peak emission wavelength in a short wavelength region, a red fluorescence having a peak emission wavelength in a long wavelength region. The use of a combination of bodies is disclosed.

このように、比較的長波長域にピーク発光波長を有する赤色蛍光体として、たとえばMn4+付活のフルオロジャーマネイト蛍光体やKSFなどのMn4+付活フッ化物錯体蛍光体といった、Mn4+を付活元素とする蛍光体が知られている。しかしながら、これらの蛍光体は原料が高価であったり、安定して製造することが難しかったり、耐水性などの特性に劣るなどの問題があった。 Thus, the relatively long wavelength range as a red phosphor having a peak emission wavelength, for example, such as Mn 4+ -activated fluoride complex phosphor, such as fluoro germanate Nate phosphor and KSF of Mn 4+ -activated, with a Mn 4+ A phosphor that is an active element is known. However, these phosphors have problems that the raw materials are expensive, that it is difficult to produce them stably, and that the properties such as water resistance are poor.

一方で、比較的安価な原料と製造方法が容易である酸化物蛍光体として特許文献2記載のCaO・6Al:Mn4+が知られており、非特許文献1にはCaの一部をMgで置き換えたCa1−xMgAl1219:yMn4+(x=0,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8,1及び y=0.0001〜1.5%)の実験例が示されている。非特許文献2にはSrAl1219:Mn4+蛍光体が例示されている。 On the other hand, CaO.6Al 2 O 3 : Mn 4+ described in Patent Document 2 is known as an oxide phosphor that is relatively inexpensive and easy to manufacture, and Non-Patent Document 1 describes a part of Ca. the Ca was replaced with Mg 1-x Mg x Al 12 O 19: yMn 4+ (x = 0,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8,1 and y = 0.0001 Experimental examples are shown (˜1.5%). Non-Patent Document 2 exemplifies a SrAl 12 O 19 : Mn 4+ phosphor.

特開2012−124356号公報JP 2012-124356 A 特開2004−111344号公報JP 2004-111344 A

Y.X. Pan, G.K.Liu, ”Influence of Mg2+ on luminescence efficiency and charge compensating mechanism in phosphor CaAl12O19:Mn4+”, Journal of Luminescence 131 (2011) 465-468Y.X.Pan, G.K.Liu, `` Influence of Mg2 + on luminescence efficiency and charge compensating mechanism in phosphor CaAl12O19: Mn4 + ”, Journal of Luminescence 131 (2011) 465-468 Bergstein.A.,"Manganese-Activated Luminescence in SrAl12O19and CaAl12O19", J.Electrochem.Soc.:Solid State Science,Vol 118,No 7,p1166-11Bergstein.A., "Manganese-Activated Luminescence in SrAl12O19and CaAl12O19", J. Electrochem.Soc.:Solid State Science, Vol 118, No 7, p1166-11

しかし、特許文献2に記載の蛍光体は、具体的に開示されるのは390nm未満の紫外線励起により発光する蛍光体のみであり、現在主流である400nm付近や450nm付近の発光波長を示すLDやLEDなどの発光素子と組み合わせて用いるのには適していない。
また、非特許文献1、2に記載の蛍光体は、390〜460nmで励起可能ではあるが、励起スペクトルの形状からして現在主流である400nm付近や450nm付近の発光
波長を示すLDやLEDなどの発光素子と組み合せた場合には、極めて励起効率が低いとの問題がある。
Mn4+を付活した蛍光体は、比較的長波長域にピーク発光波長を有する赤色蛍光体として上記の課題を克服できる可能性を有するものの、励起効率が低いために、より励起効率を上げる方法が望まれていた。
However, the phosphor disclosed in Patent Document 2 is only specifically disclosed as a phosphor that emits light by ultraviolet excitation of less than 390 nm, and the LD and the like exhibiting emission wavelengths near 400 nm and 450 nm, which are currently mainstream. It is not suitable for use in combination with light emitting elements such as LEDs.
Further, although the phosphors described in Non-Patent Documents 1 and 2 can be excited at 390 to 460 nm, an LD, an LED, or the like that exhibits an emission wavelength near 400 nm or 450 nm, which is currently mainstream from the shape of the excitation spectrum. When combined with this light emitting element, there is a problem that the excitation efficiency is extremely low.
A phosphor activated with Mn 4+ has a possibility of overcoming the above problem as a red phosphor having a peak emission wavelength in a relatively long wavelength region, but a method for increasing excitation efficiency because of low excitation efficiency Was desired.

本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、390nm〜460nmの波長のうち、400nm付近および450nm付近の波長の光で効率よく励起され、比較的長波長域にピーク発光波長を有する赤色蛍光体として、且つ、高輝度に発光し、容易に製造可能な蛍光体、及び蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置を提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of the above problems, and is a red light having a peak emission wavelength in a relatively long wavelength region that is efficiently excited by light having a wavelength of around 400 nm and around 450 nm among wavelengths of 390 nm to 460 nm. An object of the present invention is to provide a phosphor that emits light with high brightness and can be easily manufactured as a phosphor, and a phosphor-containing composition, a light-emitting device, an image display device, and an illumination device.

本発明者等は上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、結晶構造中のAlサイトをGaまたはTiで置換することにより、所望とする励起帯における励起効率を向上させ、発光特性に優れる赤色蛍光体を提供できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明の要旨は、下記(1)〜(10)に存する。
(1)少なくとも一種のアルカリ土類金属元素と、
Al元素と、
Ga元素またはTi元素と、
酸素元素とを含有する結晶相を有し、
少なくともMn4+で付活されるとともに、
波長300nmから500nmの範囲の光で励起したとき、発光スペクトルにおける最大ピーク波長が610nmから700nmの範囲にあって、
励起スペクトルにおいて、波長400nmでの励起強度E400と 波長250nmか
ら600nmの範囲の励起強度の最大値E250−600maxとの比E400/E250−600maxの値が0.56以上、1.0以下であることを特徴とする、蛍光体。
(2)前記励起スペクトルにおいて、波長455nmでの励起強度E455と 波長25
0nmから600nmの範囲の励起強度の最大値E250−600maxとの比E455/E250−600maxの値が0.22以上、1.0以下である、(1)に記載の蛍光体。
(3)前記励起スペクトルにおけるピーク波長を波長395nmから460nmの範囲に有する、(1)または(2)に記載の蛍光体。
(4)前記蛍光体中に含まれるAl元素の元素数(N1)に対する、前記蛍光体中に含まれるGa元素またはTi元素の元素数(N2)の比率(N2/N1)が0.12〜5.0である、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の蛍光体。
(5)前記結晶相がさらにMgを含む、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の蛍光体。(6)下記式[1]で表される化学組成を示す結晶相を含有する、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の蛍光体。
Al12−x−y−z(Ga,Ti)Mg19:Mn4+ [1]
ただし、上記式[1]において、Mは1種以上のアルカリ土類金属を示し、
x、y、zはそれぞれ、0<x≦0.4、 0≦y≦1、 1.2<z≦10を満たす数を表す。
(7)(1)〜(6)のいずれか1項に記載の蛍光体と、液体媒体とを含有する、蛍光体含有組成物。
(8)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)〜(6)の何れか一項に記載の蛍光体を1種以上、第1の蛍光体として含有する、発光装置。
(9)(8)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。
(10)(8)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。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have improved the excitation efficiency in the desired excitation band by replacing the Al site in the crystal structure with Ga or Ti, and the red fluorescence excellent in emission characteristics. The present invention was completed by finding that a body can be provided.
That is, the gist of the present invention resides in the following (1) to (10).
(1) at least one alkaline earth metal element;
Al element,
Ga element or Ti element;
Having a crystal phase containing oxygen element;
Activated with at least Mn 4+ ,
When excited with light having a wavelength in the range of 300 nm to 500 nm, the maximum peak wavelength in the emission spectrum is in the range of 610 nm to 700 nm,
In the excitation spectrum, the ratio E 400 / E 250-600 max between the excitation intensity E 400 at a wavelength of 400 nm and the maximum excitation intensity E 250-600 max in the wavelength range of 250 nm to 600 nm is 0.56 or more, 1.0 A phosphor characterized by the following:
(2) In the excitation spectrum, excitation intensity E 455 at wavelength 455 nm and wavelength 25
The phosphor according to (1), wherein the ratio E 455 / E 250-600max to the maximum value of excitation intensity E 250-600max in the range of 0 nm to 600 nm is 0.22 or more and 1.0 or less.
(3) The phosphor according to (1) or (2), which has a peak wavelength in the excitation spectrum in a wavelength range of 395 nm to 460 nm.
(4) The ratio (N2 / N1) of the number of elements (N2) of Ga element or Ti element contained in the phosphor to the number of elements (N1) of Al element contained in the phosphor is 0.12- The phosphor according to any one of (1) to (3), which is 5.0.
(5) The phosphor according to any one of (1) to (4), wherein the crystal phase further contains Mg. (6) The phosphor according to any one of (1) to (5), which contains a crystal phase having a chemical composition represented by the following formula [1].
M 1 Al 12-x-y -z (Ga, Ti) z Mg y O 19: Mn 4+ x [1]
However, in the above formula [1], M represents one or more alkaline earth metals,
x, y, and z represent numbers satisfying 0 <x ≦ 0.4, 0 ≦ y ≦ 1, and 1.2 <z ≦ 10, respectively.
(7) A phosphor-containing composition comprising the phosphor according to any one of (1) to (6) and a liquid medium.
(8) 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 in which this 2nd light-emitting body contains 1 or more types of fluorescent substance as described in any one of (1)-(6) as 1st fluorescent substance.
(9) An image display device comprising the light emitting device of (8) as a light source.
(10) An illumination device comprising the light-emitting device according to (8) as a light source.

本発明によれば、390nm〜460nmの波長の光で効率よく励起され、比較的長波長域にピーク発光波長を有する赤色蛍光体として、且つ、高輝度に発光し、容易に製造可能な蛍光体、及び蛍光体含有組成物、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。   According to the present invention, a phosphor that is efficiently excited by light having a wavelength of 390 nm to 460 nm, has a peak emission wavelength in a relatively long wavelength region, emits light with high brightness, and can be easily manufactured. And a phosphor-containing composition, a light emitting device, an image display device, and a lighting device.

実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体のXRDパターンである。It is an XRD pattern of the phosphors of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体の格子定数aの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the lattice constant a of the fluorescent substance of Examples 1-5 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体の格子定数cの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the lattice constant c of the fluorescent substance of Examples 1-5 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 実施例1〜5、比較例1の蛍光体の励起スペクトルである。It is an excitation spectrum of the phosphors of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. 比較例1、2の蛍光体の励起スペクトルである。It is an excitation spectrum of the phosphors of Comparative Examples 1 and 2. 実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体の励起スペクトルの390nmから460nmの波長間のピークトップ波長の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the peak top wavelength between the wavelengths of 390 nm to 460 nm of the excitation spectrum of the phosphors of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2. 実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体の励起強度比(E400/E250−600max)の変化を示すグラフである。Example 1-5 is a graph showing changes in phosphor excitation intensity ratios of Comparative Examples 1,2 (E 400 / E 250-600max) . 実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体の励起強度比(E455/E250−600max)の変化を示すグラフである。Example 1-5 is a graph showing changes in phosphor excitation intensity ratios of Comparative Examples 1,2 (E 455 / E 250-600max) . 実施例1〜5、比較例1の蛍光体の発光スペクトルである。It is an emission spectrum of the phosphors of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. 比較例2の蛍光体の発光スペクトルである。3 is an emission spectrum of the phosphor of Comparative Example 2. 実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体の規格化発光ピーク強度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the normalization light emission peak intensity | strength of the fluorescent substance of Examples 1-5 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 実施例1〜5、比較例1、2の蛍光体の別の規格化発光ピーク強度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of another normalized light emission peak intensity of the fluorescent substance of Examples 1-5 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. 実施例2、6、7の蛍光体のXRDパターンである。It is an XRD pattern of the phosphors of Examples 2, 6, and 7. 実施例5、8、9の蛍光体のXRDパターンである。It is an XRD pattern of the phosphors of Examples 5, 8, and 9. 比較例2、3の蛍光体のXRDパターンである。It is an XRD pattern of the phosphors of Comparative Examples 2 and 3.

以下、本発明について実施形態や例示物を示して説明するが、本発明は以下の実施形態や例示物等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更して実施することができる。
なお、本明細書中の蛍光体の組成式において、各組成式の区切りは読点(、)で区切って表わす。また、カンマ(,)で区切って複数の元素を列記する場合には、列記された元素のうち一種又は二種以上を任意の組み合わせ及び組成で含有していてもよいことを示している。例えば、「(Ca,Sr,Ba)Al24:Eu」という組成式は、「CaAl24:Eu」と、「SrAl24:Eu」と、「BaAl24:Eu」と、「Ca1-x
xAl24:Eu」と、「Sr1-xBaxAl24:Eu」と、「Ca1-xBaxAl24
:Eu」と、「Ca1-x-ySrxBayAl24:Eu」とを全て包括的に示しているもの
とする(但し、前記式中、0<x<1、0<y<1、0<x+y<1)。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments and examples, but the present invention is not limited to the following embodiments and examples, and may be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention. Can be implemented.
In the composition formula of the phosphors in this specification, each composition formula is delimited by a punctuation mark (,). In addition, when a plurality of elements are listed separated by commas (,), one or two or more of the listed elements may be included in any combination and composition. For example, the composition formula of “(Ca, Sr, Ba) Al 2 O 4 : Eu” is “CaAl 2 O 4 : Eu”, “SrAl 2 O 4 : Eu”, and “BaAl 2 O 4 : Eu”. “Ca 1-x S
r x Al 2 O 4 : Eu ”,“ Sr 1−x Ba x Al 2 O 4 : Eu ”, and“ Ca 1−x Ba x Al 2 O 4 ”.
: A Eu "," Ca 1-xy Sr x Ba y Al 2 O 4: Eu "and all assumed to generically indicated (in the above formula, 0 <x <1,0 <y < 1, 0 <x + y <1).

[1.蛍光体]
少なくとも一種のアルカリ土類金属元素と、Al元素と、Ga元素またはTi元素と、酸素元素とを含有する結晶相を有し、少なくともMn4+で付活されて、波長300nmから500nmの範囲の光で励起したとき、発光スペクトルにおけるピーク波長が610nmから700nmの範囲にある蛍光体である。本発明の該蛍光体は、励起スペクトルに
おいて、波長400nmでの励起強度E400と 波長250nmから600nmの範囲
の励起強度の最大値E250−600maxとの比E400/E250−600maxの値が0.56以上、1.0以下であることを特徴とする。
[1. Phosphor]
Light having a crystal phase containing at least one alkaline earth metal element, Al element, Ga element or Ti element, and oxygen element, activated by at least Mn 4+ and having a wavelength in the range of 300 nm to 500 nm When excited with a phosphor, the peak wavelength in the emission spectrum is in the range of 610 nm to 700 nm. In the excitation spectrum, the phosphor of the present invention has a ratio of E 400 / E 250-600 max between the excitation intensity E 400 at a wavelength of 400 nm and the maximum excitation intensity E 250-600 max in the wavelength range of 250 nm to 600 nm. It is 0.56 or more and 1.0 or less.

[1−1.蛍光体の組成]
本発明の蛍光体は、少なくとも一種のアルカリ土類金属元素と、Al元素と、Ga元素またはTi元素と、酸素元素とを含有する結晶相を有し、少なくともMn4+で付活されたものである。
ここで、アルカリ土類金属元素とは、Mg、Ca、Sr、Ba、Raのことをいう。これらのアルカリ金属元素のうち1種を単独で含有していてもよく、2種以上を任意の比率で併有していてもよい。少なくとも一種のアルカリ土類金属元素として、Mg、Ca、Sr、またはBaを含むことが好ましく、少なくともCa、Sr、またはBaを含むことがより好ましい。これらの元素は純度が高い様々な種類の原料が、安価にかつ安定的に供給されており、所望の蛍光体を適宜製造することが可能なため好ましい。
[1-1. Composition of phosphor]
The phosphor of the present invention has a crystal phase containing at least one alkaline earth metal element, Al element, Ga element or Ti element, and oxygen element, and is activated with at least Mn 4+. is there.
Here, the alkaline earth metal element means Mg, Ca, Sr, Ba, or Ra. One of these alkali metal elements may be contained alone, or two or more thereof may be contained in any ratio. As at least one alkaline earth metal element, Mg, Ca, Sr, or Ba is preferably included, and at least Ca, Sr, or Ba is more preferably included. These elements are preferable because various kinds of raw materials with high purity are supplied stably at low cost, and a desired phosphor can be produced as appropriate.

本発明の蛍光体に含まれるAl元素は、結晶相において配位数が6の3価のカチオンとして存在することが好ましい。蛍光体中に含まれるAl元素の量は、特に限定されないが、蛍光体中に含まれるAl元素の元素数(N1)の蛍光体中に含まれる全元素数(N3)に対する比率(N1/N3)は、好ましくは0.04以上、より好ましくは0.045以上、さらに好ましくは0.05以上であって、好ましくは0.30以下、より好ましくは0.27以下、より好ましくは0.20以下、さらに好ましくは0.14以下である。上記の範囲にすることにより、本発明の効果を顕著に奏することができるため、好ましい。   The Al element contained in the phosphor of the present invention is preferably present as a trivalent cation having a coordination number of 6 in the crystal phase. The amount of Al element contained in the phosphor is not particularly limited, but the ratio of the number of Al elements contained in the phosphor (N1) to the total number of elements (N3) contained in the phosphor (N1 / N3) ) Is preferably 0.04 or more, more preferably 0.045 or more, still more preferably 0.05 or more, preferably 0.30 or less, more preferably 0.27 or less, more preferably 0.20. Hereinafter, it is more preferably 0.14 or less. By making it into the above range, the effects of the present invention can be remarkably exhibited, which is preferable.

本発明の蛍光体はGa元素またはTi元素を含む。Ga元素またはTi元素は、結晶構造においてAl元素に置換して存在する元素である。よって、結晶相においてAl元素と置換し得るように、Gaは配位数が6の3価のカチオンとして存在することが好ましく、Tiは配位数が6の4価のカチオンとして存在することが好ましい。
結晶相においてAlの一部がGa又はTiで置換されることによって、結晶相の格子定数が微妙に変化すると考えられる。これは、Alの有効イオン半径が0.535であるのに対して、Gaの有効イオン半径は0.620、Tiの有効イオン半径は0.605であってAlよりも若干大きいことによる。よって、AlをGaまたはTiで置換して微小な結晶構造が変化することにより、とくに付活元素であるMn4+イオンの周辺構造が変化し、励起スペクトルを調整することが可能であると考えられる。
The phosphor of the present invention contains Ga element or Ti element. A Ga element or a Ti element is an element that is present in a crystal structure by being substituted with an Al element. Therefore, Ga is preferably present as a trivalent cation having a coordination number of 6, and Ti may be present as a tetravalent cation having a coordination number of 6, so that Al can be substituted in the crystal phase. preferable.
It is considered that the lattice constant of the crystal phase changes slightly by substituting part of Al with Ga or Ti in the crystal phase. This is because the effective ion radius of Al is 0.535, whereas the effective ion radius of Ga is 0.620, and the effective ion radius of Ti is 0.605, which is slightly larger than Al. Therefore, by substituting Al with Ga or Ti and changing the microscopic crystal structure, it is considered that the peripheral structure of the Mn 4+ ion, which is the activating element, in particular changes, and the excitation spectrum can be adjusted. .

なお、それぞれの有効イオン半径の値は参考文献:R.D. Shannon, Acta Crystallogr.,
Sect. A, 32, 751(1976)を参照した。
本発明の蛍光体中に含まれるAl元素の元素数(N1)に対する、前記蛍光体中に含まれるGa元素またはTi元素の元素数(N2)の比率(N2/N1)は、0.12以上であることが好ましく、より好ましくは0.13以上、更に好ましくは0.14以上であり、また、5.0以下であることが好ましく、より好ましくは2.5以下、更に好ましくは1.2以下、なお好ましくは0.60以下である。N2/N1を下限値以上にすることによって、励起帯を長波長化することが可能になり、400nm付近、450nm付近の波長の光で効率的に励起されることができるため、LED用途の蛍光体として特に好ましい。また、上限値以下にすることによって、安定な結晶構造を維持した結晶相を得ることができるため好ましい。
In addition, the value of each effective ion radius is a reference: RD Shannon, Acta Crystallogr.,
Sect. A, 32, 751 (1976).
The ratio (N2 / N1) of the number of elements (N2) of Ga element or Ti element contained in the phosphor to the number of elements (N1) of Al element contained in the phosphor of the present invention is 0.12 or more. It is preferably 0.13 or more, more preferably 0.14 or more, and preferably 5.0 or less, more preferably 2.5 or less, still more preferably 1.2. Hereinafter, it is preferably 0.60 or less. By setting N2 / N1 to be equal to or higher than the lower limit, it becomes possible to make the excitation band longer, and it is possible to efficiently excite light with wavelengths near 400 nm and 450 nm. Particularly preferred as a body. Moreover, it is preferable to make it below the upper limit value because a crystal phase maintaining a stable crystal structure can be obtained.

また、本発明の蛍光体は、酸素を含有する酸化物系蛍光体である。ここで酸化物系蛍光体とは、酸素に加えて、フッ素を含む酸フッ化物蛍光体や、窒素を含む酸窒化物蛍光体を含む概念である。
そして、本発明の蛍光体は、上記のアルカリ土類金属元素と、Al元素と、Ga元素ま
たはTi元素と、酸素元素により母体結晶を構成し、この母体結晶が付活元素で付活された構造を有している。母体結晶の結晶相としては、上述の特定の元素以外の元素を含んでいてもよく、たとえば、Yなどの希土類や、2価として安定に存在しやすくAl3+のイオンサイズに比較的近いMg2+やZn2+などが挙げられる。ここで、MgまたはZn有効イオン半径はそれぞれ、0.720nm、0.740nmである。
The phosphor of the present invention is an oxide-based phosphor containing oxygen. Here, the oxide-based phosphor is a concept including an oxyfluoride phosphor containing fluorine and an oxynitride phosphor containing nitrogen in addition to oxygen.
In the phosphor of the present invention, the above-mentioned alkaline earth metal element, Al element, Ga element or Ti element, and an oxygen element constitute a base crystal, and this base crystal is activated with an activator element. It has a structure. The crystal phase of the host crystal may contain elements other than the above-mentioned specific elements. For example, rare earth such as Y, or Mg 2+ that is likely to exist stably as divalent and relatively close to the ion size of Al 3+. And Zn 2+ . Here, Mg or Zn effective ionic radii are 0.720 nm and 0.740 nm, respectively.

本発明の蛍光体は、付活元素として、少なくともMn4+を含有する。Mn4+以外の付活元素(共付活元素)を併用してもよく、例えば、Eu2+、Ce3+などが挙げられる。
なお、本発明の蛍光体は付活元素を1種のみ含んでいてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で含んでいてもよい。ただし、本発明の蛍光体は、発光波長を狭い範囲に収める観点からは、Mn4+のみによって付活されていることが好ましい。
The phosphor of the present invention contains at least Mn 4+ as an activator element. An activator element (co-activator element) other than Mn 4+ may be used in combination, and examples thereof include Eu 2+ and Ce 3+ .
In addition, the fluorescent substance of this invention may contain only 1 type of activation elements, and may contain 2 or more types by arbitrary combinations and ratios. However, the phosphor of the present invention is preferably activated only by Mn 4+ from the viewpoint of keeping the emission wavelength in a narrow range.

付活元素は、通常、前記の母体結晶においてAl、GaまたはTiのサイトに置換することにより、本発明の蛍光体を付活している。付活の程度は、本発明の利点を著しく損なわない限り制限は無い。ただし、本発明の蛍光体において、Al、Ga、TiとMn4+との合計量に対し、Mn4+の割合は、通常0.04モル%以上、好ましくは0.06モル%以上、より好ましくは0.08モル%以上であり、また、通常100モル%未満、好ましくは80モル%以下、より好ましくは70モル%以下である。Mn4+の含有量が前記の範囲に収まることにより、濃度消光が抑えられる。 The activating element usually activates the phosphor of the present invention by substituting Al, Ga or Ti sites in the above-mentioned host crystal. The degree of activation is not limited as long as the advantages of the present invention are not significantly impaired. However, in the phosphor of the present invention, Al, Ga, with respect to the total amount of Ti and Mn 4+, the proportion of Mn 4+ is usually 0.04 mol% or more, preferably 0.06 mol% or more, more preferably It is 0.08 mol% or more, and is usually less than 100 mol%, preferably 80 mol% or less, more preferably 70 mol% or less. When the content of Mn 4+ falls within the above range, concentration quenching can be suppressed.

付活元素であるMn4+が、母体結晶においてAlまたはGaサイトに置換する場合には、3価のサイトに4価の付活元素が入ることになるため、母体結晶全体として電荷バランスを調整する必要がある。このため、AlまたはGaサイトに置換したMn4+の量と同程度以上の量で、AlまたはGaサイトにMgなどの2価のカチオンを置換することが好ましい。よって、本発明の蛍光体は、結晶相にMgを含むことが好ましい。 When the activation element Mn 4+ is substituted with an Al or Ga site in the host crystal, the tetravalent activation element enters the trivalent site, so that the charge balance of the entire host crystal is adjusted. There is a need. For this reason, it is preferable to substitute a divalent cation such as Mg on the Al or Ga site in an amount equal to or more than the amount of Mn 4+ substituted on the Al or Ga site. Therefore, the phosphor of the present invention preferably contains Mg in the crystal phase.

本発明の蛍光体の組成の好適な例を挙げると、Al、Tiが6配位する結晶構造を有する、SrAl1219、YAl12、MgAl、MgTiOなどの結晶構造を基本として、Ga、Alが置換された物質が好ましい。上述の通り、Al、Ga、Tiは所望の特性を得るために適宜置換を行えばよい。
さらに、本発明の蛍光体は、必要に応じてフラックス成分元素を含有していてもよい。フラックス成分元素は、通常は製造時に用いるフラックスの構成元素が蛍光体に残留したものであるが、必ずしも全てがフラックスに由来しなくてもよく、例えば、原料に含有されていたもの、並びに、加熱処理、洗浄処理及び表面処理等の蛍光体の製造工程において混入する元素も含むものとする。フラックス成分元素の例を挙げると、Li、Na、K、Rb、Cs、P、Cl、F、Br、I、Zn、Ga、Ge、In、Sn、Ag、Au、Pb、Cd、Biなどが挙げられる。なお、本発明の蛍光体は、フラックス成分元素を1種のみ含有していてもよく、2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。
Preferable examples of the composition of the phosphor of the present invention include SrAl 12 O 19 , Y 3 Al 5 O 12 , MgAl 2 O 4 , Mg 2 TiO 4 and the like having a crystal structure in which Al and Ti are six-coordinated. Based on this crystal structure, a substance in which Ga and Al are substituted is preferable. As described above, Al, Ga, and Ti may be appropriately replaced in order to obtain desired characteristics.
Furthermore, the phosphor of the present invention may contain a flux component element as necessary. The flux component elements are usually those in which the constituent elements of the flux used during production remain in the phosphor, but not all of them may be derived from the flux, for example, those contained in the raw material, and heating It also includes elements mixed in phosphor manufacturing processes such as processing, cleaning, and surface treatment. Examples of flux component elements include Li, Na, K, Rb, Cs, P, Cl, F, Br, I, Zn, Ga, Ge, In, Sn, Ag, Au, Pb, Cd, and Bi. Can be mentioned. In addition, the fluorescent substance of this invention may contain only 1 type of flux component elements, and may contain 2 or more types by arbitrary combinations and ratios.

フラックス成分元素は、本発明の蛍光体の結晶相(結晶格子)の中及び外のいずれに存在していてもよいが、通常は、蛍光体の結晶相中に含有されて存在する。
本発明の蛍光体がフラックス成分元素を含有する場合、その濃度範囲に制限は無いが、通常1ppm以上、好ましくは3ppm以上、より好ましくは10ppm以上、また、通常5000ppm以下、好ましくは1000ppm以下、より好ましくは100ppm以下である。前記の濃度範囲でフラックス成分元素を含むことにより、本発明の蛍光体の粒子の粒径や形状が好ましいものとなる。また、フラックス成分元素が多すぎると、本発明の蛍光体の特性に影響を与える可能性がある。また、フラックス成分元素が蛍光体の結晶相の外に存在している場合は、本発明の効果を損なわない限り、フラックス成分元素の濃度範囲に特に制限は無い。
The flux component element may be present either inside or outside the crystal phase (crystal lattice) of the phosphor of the present invention, but is usually contained by being contained in the crystal phase of the phosphor.
When the phosphor of the present invention contains a flux component element, the concentration range is not limited, but is usually 1 ppm or more, preferably 3 ppm or more, more preferably 10 ppm or more, and usually 5000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less, more Preferably it is 100 ppm or less. By including the flux component element in the above concentration range, the particle size and shape of the phosphor particles of the present invention are preferable. Moreover, when there are too many flux component elements, there exists a possibility of affecting the characteristic of the fluorescent substance of this invention. When the flux component element is present outside the crystal phase of the phosphor, the concentration range of the flux component element is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired.

なお、蛍光体中のフラックス成分の濃度は、以下のようにして測定できる。
まず、蛍光体を解砕する。解砕の程度は、蛍光体の重量メジアン径D50が後述する範囲となる程度である。その後、蛍光体を塩酸や硝酸などの酸で洗浄し、ついで、水洗することにより、製造時の未反応物などの可溶部分を除去する。水洗の程度は、水洗後の蛍光体を10倍重量の水に分散沈降後の上澄み液の電気電導度が5mS/m以下となる程度である。そして、この条件を満たした蛍光体の元素分析を行ない、フラックス成分元素の結晶相中に存在する濃度を測定する。元素分析は、固体試料を陰極としグロー放電を用いて試料表面をスパッタし、放出された中性粒子をプラズマ内のArや電子との衝突によってイオン化させるグロー放電質量分析計(GD−MS)により定量できる。なお、前記の解砕及び水洗は、測定対象である蛍光体が解砕及び水洗を行なわなくても前記の条件を満たしている場合には、不要である。
The concentration of the flux component in the phosphor can be measured as follows.
First, the phosphor is crushed. The degree of crushing is such that the weight-average median diameter D 50 of the phosphor falls within the range described later. Thereafter, the phosphor is washed with an acid such as hydrochloric acid or nitric acid, and then washed with water to remove soluble parts such as unreacted substances during production. The degree of washing with water is such that the electrical conductivity of the supernatant after dispersion and sedimentation of the washed phosphor in 10 times weight of water is 5 mS / m or less. Then, elemental analysis of the phosphor satisfying this condition is performed, and the concentration of the flux component element in the crystal phase is measured. Elemental analysis is performed using a glow discharge mass spectrometer (GD-MS) in which a solid sample is used as a cathode, the surface of the sample is sputtered using glow discharge, and the emitted neutral particles are ionized by collision with Ar or electrons in the plasma. Can be quantified. In addition, the said crushing and water washing are unnecessary when the fluorescent substance which is a measuring object satisfy | fills the said conditions, without performing crushing and water washing.

本発明の蛍光体に含まれる結晶相は、下記式[1]で表される化学組成を示す結晶相であることが好ましい。
Al12−x−y−z(Ga,Ti)Mg19:Mn4+ [1]
ただし、上記式[1]において、Mは1種以上のアルカリ土類金属を示し、
x、y、zはそれぞれ、0<x≦0.4、 0≦y≦1、 1.2<z≦10を満たす数を表す。
The crystal phase contained in the phosphor of the present invention is preferably a crystal phase having a chemical composition represented by the following formula [1].
M 1 Al 12-x-y -z (Ga, Ti) z Mg y O 19: Mn 4+ x [1]
However, in the above formula [1], M represents one or more alkaline earth metals,
x, y, and z represent numbers satisfying 0 <x ≦ 0.4, 0 ≦ y ≦ 1, and 1.2 <z ≦ 10, respectively.

上記式[1]において、Mは、アルカリ土類金属元素から選ばれる少なくとも1種の2価の元素を表す。ここで、アルカリ土類金属元素とは、Mg、Ca、Sr、Ba、Raのことをいう。M元素は、これらのアルカリ金属元素のうち1種を単独で含有していてもよく、2種以上を任意の比率で併有していてもよい。M元素としては、少なくともMg、Ca、Sr、またはBaを含むことが好ましく、少なくともCa、Sr、またはBaを含むことがより好ましい。   In the above formula [1], M represents at least one divalent element selected from alkaline earth metal elements. Here, the alkaline earth metal element means Mg, Ca, Sr, Ba, or Ra. M element may contain individually 1 type in these alkali metal elements, and may have 2 or more types together in arbitrary ratios. The M element preferably includes at least Mg, Ca, Sr, or Ba, and more preferably includes at least Ca, Sr, or Ba.

前記式[1]において、「x」は付活元素であるMn4+のモル比を示す。「x」は、0<x≦0.4を満たす数であり、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.005以上であり、また、好ましくは0.04以下、より好ましくは0.03以下である。
前記式[1]において、「y」はMgのモル比を示す。「y」は、0≦y≦1を満たす数であり、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.005以上であり、また、好ましくは0.1以下、より好ましくは0.08以下である。yを前記範囲とすることでMnを4価として安定に置換することができるため好ましい。
In said Formula [1], "x" shows the molar ratio of Mn4 + which is an activation element. “X” is a number satisfying 0 <x ≦ 0.4, preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, and preferably 0.04 or less, more preferably 0.03. It is as follows.
In said Formula [1], "y" shows the molar ratio of Mg. “Y” is a number satisfying 0 ≦ y ≦ 1, preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, and preferably 0.1 or less, more preferably 0.08 or less. is there. It is preferable that y is in the above range since Mn can be stably substituted as tetravalent.

前記式[1]において、「z」はGaおよび/またはTiのモル比を示す。「z」は、1.2<z≦10を満たす数であり、好ましくは1.3以上、より好ましくは1.5以上であり、また、好ましくは8.5以下、より好ましくは6.5以下、より好ましくは4.5以下である。zを前記範囲とすることで、産業的に利用されるLEDの波長(たとえば、400nm付近や450nm付近)により、蛍光体を効率的に励起でき、高効率に発光させることができるため好ましい。   In the formula [1], “z” represents a molar ratio of Ga and / or Ti. “Z” is a number satisfying 1.2 <z ≦ 10, preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more, and preferably 8.5 or less, more preferably 6.5. Below, more preferably 4.5 or less. It is preferable to set z in the above range because the phosphor can be efficiently excited and can emit light with high efficiency by the wavelength (for example, around 400 nm or around 450 nm) of industrially used LEDs.

[1−2.結晶相]
Mn4+の配位環境が正8面体対称性(Oh対称)を有する場合、Mn4+の遷移は禁制であり、遷移確率が低いことは周知である。一方、Mn4+周りの正8面体にある種の歪みが導入され、対称性が下がった場合には、禁制が緩和され、遷移確率が向上する可能性を有する。
[1-2. Crystal phase]
When the coordination environment of Mn 4+ has octahedral symmetry (Oh symmetry), it is well known that the transition of Mn 4+ is forbidden and the transition probability is low. On the other hand, when a certain strain is introduced into the regular octahedron around Mn 4+ and the symmetry is lowered, the forbidden state is relaxed and the transition probability may be improved.

そのため、Mn4+を付活する結晶相は、Mn4+を置換する元素が第一配位の原子と
6配位しながらも、Mn4+が付活された際に、実質的に正8面体対称性から歪んだ構造ユニットを有することが好ましい。例えば、Mn4+が置換するサイトの環境としては、マグネットプランバイト(Mugnetoplumbite)型結晶相のように、歪んだ8面体と正8面
体を共に有していても良く、ガーネット(Garnet)型結晶相やスピネル(Spinel)型結晶相のように、ホストのみでは正8面体のみを有しているが、Mn4+やその他の元素の置換により微小な歪みが導入されうるものでも良い。
Therefore, the crystalline phase activated with Mn 4+, when an element replacing Mn 4+ also with atoms and six-coordinate of the first coordinate, the Mn 4+ is activated, substantially regular octahedron symmetry It is preferable to have a structural unit that is distorted from the nature. For example, the environment of the site where Mn 4+ is substituted may have both a distorted octahedron and a regular octahedron, such as a magnetoplumbite crystal phase, and a garnet crystal phase. Like the spinel type crystal phase, the host alone has only an octahedron, but it may be one in which minute strains can be introduced by substitution of Mn 4+ or other elements.

[1−3.発光スペクトル]
・発光波長
本発明の蛍光体は赤色の蛍光を発する蛍光体であり、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以下の波長範囲の蛍光を発するものである。
[1-3. Emission spectrum]
-Emission wavelength The phosphor of the present invention is a phosphor that emits red fluorescence, and is usually 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. It emits fluorescence in the wavelength range.

また、本発明の蛍光体は、波長300nmから500nmの範囲の光で励起したとき、発光スペクトルにおける発光ピークの内で最大の強度を持つ発光ピークの波長(以下、最大ピーク波長とする)を、通常610nm以上、また、通常700nm以下の波長範囲に有するものである。好ましくは615nm以上、より好ましくは620nm以上、また、好ましくは690nm以下、より好ましくは680nm以下である。   In addition, when the phosphor of the present invention is excited with light having a wavelength in the range of 300 nm to 500 nm, the wavelength of the emission peak having the maximum intensity among the emission peaks in the emission spectrum (hereinafter referred to as the maximum peak wavelength), The wavelength is usually 610 nm or more and usually 700 nm or less. Preferably it is 615 nm or more, More preferably, it is 620 nm or more, Preferably it is 690 nm or less, More preferably, it is 680 nm or less.

・半値幅
本発明の蛍光体は、発光ピークがシャープであることを利点の一つとしている。具体的には、前記の最大発光ピークの半値幅が、通常40nm以下、好ましくは30nm以下、より好ましくは20nm以下である。このようなシャープな発光ピークを有していることにより、本発明の蛍光体は、画像表示装置の光源用途に良好に使用できる。なお、前記半値幅の下限に制限は無いが、通常は1nm以上である。
-Half-width The phosphor of the present invention has one of the advantages that the emission peak is sharp. Specifically, the half width of the maximum emission peak is usually 40 nm or less, preferably 30 nm or less, and more preferably 20 nm or less. By having such a sharp emission peak, the phosphor of the present invention can be used favorably for the light source application of an image display device. In addition, although there is no restriction | limiting in the minimum of the said half value width, Usually, it is 1 nm or more.

・発光スペクトルの測定方法
本発明の蛍光体の前記の発光スペクトル、並びに、前記の発光ピーク波長、半値幅及び発光ピーク強度は、室温、たとえば25℃にて測定したものである。例えば、(株)日立製作所製F−4500型分光蛍光光度計を用いるか、励起光源として150Wキセノンランプを用い、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)を用いて測定することができる。
-Measurement method of emission spectrum The emission spectrum of the phosphor of the present invention, and the emission peak wavelength, half-value width, and emission peak intensity are measured at room temperature, for example, 25 ° C. For example, a fluorescence measuring apparatus using an F-4500 type spectrofluorometer manufactured by Hitachi, Ltd. or using a 150 W xenon lamp as an excitation light source and a multichannel CCD detector C7041 (manufactured by Hamamatsu Photonics) as a spectrum measuring apparatus. (Manufactured by JASCO Corporation) can be used for measurement.

[1−4.励起スペクトル]
・励起波長
本発明の蛍光体の励起スペクトルに制限は無いが、例えば発光波長660nmにおける励起スペクトルとしては、通常250nm以上、好ましくは300nm以上であって通常550nm以下、好ましくは500nm以下の波長範囲の光で励起されて可視光を発する。
[1-4. Excitation spectrum]
Excitation wavelength Although there is no limitation on the excitation spectrum of the phosphor of the present invention, for example, the excitation spectrum at an emission wavelength of 660 nm is usually 250 nm or more, preferably 300 nm or more and usually 550 nm or less, preferably 500 nm or less. Visible light is emitted when excited by light.

本発明の蛍光体においては、励起スペクトルにおいて、波長400nmでの励起強度E400とし、 波長250nmから600nmの範囲の励起強度の最大値E250−60
0maxとした場合に、これらの比であるE400/E250−600maxの値が0.56以上、1.0以下であることを特徴とする。E400/E250−600maxの値は、好ましくは0.58以上、より好ましくは0.60以上であって、0.83以下であってもよく、0.77以下であっても十分に本発明の効果を奏し得るため好ましい。上記の範囲にあることによって、特に近紫外光の発光素子を光源とする発光装置において、効率よく発光可能な蛍光体となるため好ましい。
In the phosphor of the present invention, in the excitation spectrum, the excitation intensity E 400 at a wavelength of 400 nm is set, and the maximum excitation intensity E 250-60 in the wavelength range of 250 nm to 600 nm.
When the 0max, characterized in that E 400 / E value of 250-600max 0.56 or more is these ratios is 1.0 or less. The value of E 400 / E 250-600max is preferably 0.58 or more, more preferably 0.60 or more, and may be 0.83 or less. This is preferable because the effects of the invention can be achieved. It is preferable to be in the above-mentioned range because it becomes a phosphor that can emit light efficiently, particularly in a light emitting device using a light emitting element of near ultraviolet light as a light source.

また、本発明の蛍光体はさらに、前記励起スペクトルにおいて、波長455nmでの励起強度E455とし、 波長250nmから600nmの範囲の励起強度の最大値E25
0−600maxとした場合に、これらの比であるE455/E250−600maxの値が0.22以上、1.0以下であることが好ましい。E455/E250−600maxの値は、好ましくは0.23以上、より好ましくは0.24以上であって、0.59以下であってもよく、0.46以下であっても十分に本発明の効果を奏し得るため好ましい。上記の範囲にあることによって、特に青色光の発光素子を光源とする発光装置においても、効率よく発光可能な蛍光体となるため好ましい。
The phosphor of the present invention further has an excitation intensity E 455 at a wavelength of 455 nm in the excitation spectrum, and a maximum excitation intensity E 25 in the wavelength range of 250 nm to 600 nm.
When the 0-600max, E 455 / E value of 250-600max 0.22 or more is these ratios is preferably 1.0 or less. The value of E 455 / E 250-600max is preferably 0.23 or more, more preferably 0.24 or more, may be 0.59 or less, and may be 0.46 or less. This is preferable because the effects of the invention can be achieved. By being in the above range, a phosphor that can emit light efficiently can be obtained even in a light-emitting device that uses a blue light-emitting element as a light source.

上述の通り、本発明の蛍光体においては、母体結晶中のAlサイトをGaまたはTiで置換することにより、励起スペクトルを上記の範囲に調整することができる。結晶相においてAlの一部がGa又はTiで置換されることによって、付活元素であるMn4+イオンの配位環境が変化することによると考えられる。たとえば、AlサイトにGaを置換した場合、本発明者らの検討の結果から、格子定数が増加して、Mn4+イオンと周りの酸素8面体の距離も連続的に長くなると考えられる。この結果、Gaの置換により励起帯を長波長化することができるのである。また、配位数が6の場合にGaと似通った有効イオン半径を有するTi等の元素においても、Ga置換と同様の効果が発揮されると考えられる。 As described above, in the phosphor of the present invention, the excitation spectrum can be adjusted to the above range by replacing the Al site in the host crystal with Ga or Ti. It is considered that a part of Al in the crystal phase is substituted with Ga or Ti, thereby changing the coordination environment of Mn 4+ ions that are activators. For example, when Ga is substituted at the Al site, it is considered that the lattice constant increases and the distance between the Mn 4+ ions and the surrounding oxygen octahedron continuously increases from the results of the study by the present inventors. As a result, the excitation band can be made longer by replacing Ga. Further, when the coordination number is 6, an element such as Ti having an effective ion radius similar to Ga is considered to exhibit the same effect as Ga substitution.

前記励起スペクトルにおいては、ピーク波長を393nm以上に有することが好ましく、より好ましくは394nm以上、さらに好ましくは395nm以上であって、470nm以下に有することが好ましく、より好ましくは465nm以下であって、さらに好ましくは460nm以下である。なお、励起スペクトルは発光の最大ピーク波長における励起スペクトルを意味する。   In the excitation spectrum, the peak wavelength is preferably 393 nm or more, more preferably 394 nm or more, further preferably 395 nm or more, preferably 470 nm or less, more preferably 465 nm or less, Preferably it is 460 nm or less. In addition, an excitation spectrum means the excitation spectrum in the maximum peak wavelength of light emission.

本発明の蛍光体は、このように広範な波長範囲の光を効率的に吸収することができるため、従来の蛍光体よりも高い輝度で発光できるものと推察される。
・励起スペクトルの測定
本発明の蛍光体の前記の励起スペクトル及び吸収ピーク波長は、室温、たとえば25℃にて測定したものである。例えば、発光スペクトルの測定方法の項で挙げたのと同様の測定装置を用いて測定することができる。測定は、波長660nm付近の赤色発光ピークをモニターして、250nm以上600nm以下の波長範囲の励起スペクトルを測定する。
Since the phosphor of the present invention can efficiently absorb light in a wide wavelength range as described above, it is presumed that the phosphor of the present invention can emit light with higher luminance than the conventional phosphor.
Measurement of excitation spectrum The excitation spectrum and absorption peak wavelength of the phosphor of the present invention are measured at room temperature, for example, 25 ° C. For example, it can be measured using the same measuring apparatus as mentioned in the section of the method for measuring the emission spectrum. In the measurement, the red emission peak near the wavelength of 660 nm is monitored, and the excitation spectrum in the wavelength range of 250 nm to 600 nm is measured.

[1−5.その他の特性]
・重量メジアン径D50
本発明の蛍光体は、その重量メジアン径D50が、通常0.1μm以上、中でも1μm以上、また、通常50μm以下、中でも30μm以下であることが好ましい。重量メジアン径D50が小さすぎると、輝度が低下する場合や、蛍光体粒子が凝集してしまう場合がある。一方、重量メジアン径D50が大きすぎると、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞が生じる傾向がある。
なお、本発明における蛍光体の重量メジアン径D50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。
[1-5. Other characteristics]
・ Weight median diameter D 50
Phosphor of the present invention, the weight-average median diameter D 50 is usually 0.1μm or more and preferably 1μm or more, and usually 50μm or less, and preferably among them 30μm or less. When the weight-average median diameter D 50 is too small, and if the luminance is lowered, there is a case where phosphor particles tend to aggregate. On the other hand, when the weight-average median diameter D 50 is too large, there is a tendency for blockage, such as uneven coating or a dispenser.
The weight-average median diameter D 50 of the phosphor in the present invention, for example, can be measured using a device such as a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.

・比表面積
本発明の蛍光体の比表面積は、通常1.3m/g以下、好ましくは1.1m/g以下、特に好ましくは1.0m/g以下で、通常0.05m/g以上、中でも0.1m/g以上であることが好ましい。蛍光体の比表面積が小さすぎると蛍光体粒子が大きいことから、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞を生じる傾向にあり、大きすぎると蛍光体粒子が小さいことから外部との接触面積が大きくなり、耐久性に劣るものとなる。
なお、本発明における蛍光体の比表面積は、BET1点法により、例えば、大倉理研社製全自動比表面積測定装置(流動法)(AMS1000A)を用いて測定される。
The specific surface area of the phosphor-specific surface area present invention, usually 1.3 m 2 / g or less, preferably 1.1 m 2 / g or less, particularly preferably at 1.0 m 2 / g or less, typically 0.05 m 2 / g or more, preferably 0.1 m 2 / g or more. If the specific surface area of the phosphor is too small, the phosphor particles are large, which tends to cause coating unevenness and clogging of the dispenser, etc. If too large, the phosphor particles are small, so the contact area with the outside increases and durability It becomes inferior.
In addition, the specific surface area of the phosphor in the present invention is measured by a BET one-point method, for example, using a fully automatic specific surface area measuring device (flow method) (AMS1000A) manufactured by Okura Riken.

・粒度分布
本発明の蛍光体は、その粒度分布において、ピーク値が一つであることが好ましい。
ピーク値が2以上あることは、単粒子によるピーク値と、その凝集体によるピーク値とがあることを示す。そのため、ピーク値が2以上あることは、単粒子が非常に小さいことを意味する。
・ Particle size distribution
The phosphor of the present invention preferably has one peak value in the particle size distribution.
A peak value of 2 or more indicates that there are a peak value due to single particles and a peak value due to aggregates thereof. Therefore, a peak value of 2 or more means that single particles are very small.

従って、その粒度分布のピーク値が一つである蛍光体は、単粒子が大きく、凝集体が非常に少ないものである。これにより、輝度が向上するという効果や、また、単粒子が大きく成長できたことに起因して比表面積が小さくなり、耐久性が向上するという効果を有する。
なお、蛍光体の粒度分布は、例えば、堀場製作所社製レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−300)により測定することができる。測定にあたっては、分散溶媒としてエタノールを用い、蛍光体を分散させてから、光軸上の初期透過率を90%前後に調整し、マグネット回転子で分散溶媒を攪拌しながら凝集による影響を最小限に抑えて測定することが好ましい。
Therefore, a phosphor having a single particle size distribution peak value has large single particles and very few aggregates. As a result, the luminance is improved, and the specific surface area is reduced due to the large growth of single particles, thereby improving the durability.
The particle size distribution of the phosphor can be measured by, for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (LA-300) manufactured by Horiba, Ltd. In the measurement, ethanol was used as a dispersion solvent, the phosphor was dispersed, the initial transmittance on the optical axis was adjusted to around 90%, and the influence of aggregation was minimized while stirring the dispersion solvent with a magnet rotor. It is preferable to perform measurement while suppressing the pressure to a minimum.

[2.蛍光体の製造方法]
本発明の蛍光体の製造方法に制限は無く、上述した本発明の蛍光体が得られる限り任意の方法を採用することができる。ただし、工業生産上の観点から、粉末状の原料化合物を混合後、ペレット成形する工程を経ずに加熱して製造することが好ましい。例えば、原料化合物を混合機(例えば、リボンブレンダー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー等)により混合するか、原料化合物を乾式粉砕機(例えば、ハンマーミル、ロールミル、ボールミル、ジェットミル等)を用いて粉砕した後上記混合器を用いて混合するか、或いは、これらの原料化合物を混合した後、乾式粉砕機を用いて粉砕する乾式法;又は、これらの原料化合物を水等の媒体中に加え、媒体攪拌式粉砕機等の湿式粉砕機を用いて粉砕及び混合するか、或いは、これらの原料化合物を乾式粉砕機により粉砕した後、水等の媒体中に加えて混合することにより調製したスラリーを、噴霧乾燥等により乾燥させる湿式法により、粉砕混合物を調製し、得られた粉砕混合物を加熱処理して焼成することにより製造することが好ましい。
具合的には、以下に説明する製造方法(以下、適宜「本発明の製造方法」という)により製造することが好ましい。
[2. Method for producing phosphor]
There is no restriction | limiting in the manufacturing method of the fluorescent substance of this invention, As long as the fluorescent substance of this invention mentioned above is obtained, arbitrary methods are employable. However, from the viewpoint of industrial production, it is preferable that the powdery raw material compound is mixed and then heated and manufactured without a pellet forming step. For example, the raw material compound is mixed with a mixer (eg, ribbon blender, V-type blender, Henschel mixer, etc.), or the raw material compound is pulverized with a dry pulverizer (eg, hammer mill, roll mill, ball mill, jet mill, etc.). Then, using the above-mentioned mixer, or after mixing these raw material compounds, the dry method of pulverizing using a dry pulverizer; or adding these raw material compounds into a medium such as water, A slurry prepared by pulverizing and mixing using a wet pulverizer such as a stirring pulverizer, or by pulverizing these raw material compounds with a dry pulverizer and then adding and mixing them in a medium such as water, It is preferable to prepare a pulverized mixture by a wet method of drying by spray drying, etc., and heat-treat and fire the obtained pulverized mixture. .
Specifically, it is preferable to manufacture by the manufacturing method described below (hereinafter referred to as “the manufacturing method of the present invention” as appropriate).

[2−1.原料化合物]
原料化合物としては、本発明の蛍光体を構成する元素(以下適宜、「蛍光体構成元素」という)を含有する化合物を用いることができる。その例を挙げると、蛍光体構成元素を含有する、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。よって、原料化合物としては、蛍光体構成元素であるアルカリ土類金属、Al、Ga、Ti、およびMnの各元素それぞれの酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、蓚酸塩、カルボン酸塩、ハロゲン化物等を用いることができる。中でも、本発明の蛍光体は酸化物系蛍光体であるため、特に、例えば酸化物、水酸化物、炭酸塩等の、焼成によって酸化物となる原料化合物が好ましい。また、原料化合物の選択に際しては、得られる複合酸化物(即ち、蛍光体)への反応性、及び、焼成時におけるNOx、SOx等の非発生性等を考慮して選択することが好ましい。さらに、本発明の蛍光体を構成する各元素に対応し、原料化合物は、それぞれ、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
[2-1. Raw material compound]
As the raw material compound, a compound containing an element constituting the phosphor of the present invention (hereinafter appropriately referred to as “phosphor constituent element”) can be used. Examples thereof include oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, oxalates, carboxylates and halides containing phosphor constituent elements. Therefore, as raw material compounds, alkaline earth metals, Al, Ga, Ti, and Mn, which are phosphor constituent elements, oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, oxalates, carboxyls of each element of each element Acid salts, halides, and the like can be used. Among these, since the phosphor of the present invention is an oxide-based phosphor, a raw material compound that becomes an oxide by firing, such as an oxide, a hydroxide, and a carbonate, is particularly preferable. Further, when selecting the raw material compound, it is preferable to select in consideration of reactivity to the obtained composite oxide (that is, phosphor) and non-generation of NOx, SOx, etc. during firing. Furthermore, corresponding to each element constituting the phosphor of the present invention, the raw material compounds may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

原料化合物のうち、アルカリ土類金属元素を含有する化合物について、それぞれ具体例
を挙げて説明する。
Baを含有する化合物(以下適宜「Ba源」という)の具体例としては、BaO、Ba(OH)・8HO、BaCO、Ba(NO、BaSO、Ba(OCO)・HO、Ba(OCOCH、BaCl、Ba、BaNH等が挙げられる。このうち好ましくは、炭酸塩、酸化物等が使用できる。ただし、酸化物は空気中の水分と反応しやすいため、取扱の点から炭酸塩がより好ましい。中でも、BaCOが好ましい。空気中の安定性が良く、また、加熱により容易に分解するため、目的外の元素が残留しにくく、さらに、高純度の原料を入手しやすいからである。炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用してもよい。
Srを含有する化合物(以下適宜「Sr源」という)の具体例としては、SrO、Sr
(OH)・8HO、SrCO、Sr(NO・4HO、SrSO、Sr(OCO)・HO、Sr(C)・HO、Sr(OCOCH・0.5HO、SrCl、Sr、SrNH等が挙げられる。中でも、SrCOが好ましい。空気中の安定性が良く、また、加熱により容易に分解し、目的外の元素が残留しにくく、さらに、高純度の原料を入手しやすいからである。炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用してもよい。
Among the raw material compounds, compounds containing alkaline earth metal elements will be described with specific examples.
Specific examples of the compound containing Ba (hereinafter referred to as “Ba source” as appropriate) include BaO, Ba (OH) 2 .8H 2 O, BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaSO 4 , Ba (OCO) 2. · H 2 O, Ba (OCOCH 3) 2, BaCl 2, Ba 3 N 2, BaNH and the like. Of these, carbonates, oxides and the like can be preferably used. However, carbonates are more preferable from the viewpoint of handling because oxides easily react with moisture in the air. Of these, BaCO 3 is preferable. This is because the stability in the air is good, and it is easily decomposed by heating, so that undesired elements hardly remain and it is easy to obtain high-purity raw materials. When carbonate is used as a raw material, the carbonate may be pre-baked and used as a raw material.
Specific examples of the compound containing Sr (hereinafter referred to as “Sr source” as appropriate) include SrO, Sr
(OH) 2 · 8H 2 O, SrCO 3 , Sr (NO 3 ) 2 · 4H 2 O, SrSO 4 , Sr (OCO) 2 · H 2 O, Sr (C 2 O 4 ) · H 2 O, Sr ( OCOCH 3) 2 · 0.5H 2 O , SrCl 2, Sr 3 N 2, SrNH and the like. Among these, SrCO 3 is preferable. This is because the stability in the air is good, it is easily decomposed by heating, it is difficult for undesired elements to remain, and it is easy to obtain high-purity raw materials. When carbonate is used as a raw material, the carbonate may be pre-baked and used as a raw material.

Caを含有する化合物(以下適宜「Ca源」という)の具体例としては、CaO、Ca(OH) 、CaCO、Ca(NO・4HO、CaSO・2HO、Ca
(OCO)・HO、Ca(OCOCH・HO、CaCl、Ca、CaNH等が挙げられる。中でも、CaCO、CaCl等が好ましい。炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用してもよい。
As specific examples of the compound containing Ca (hereinafter referred to as “Ca source” as appropriate), CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O, CaSO 4 .2H 2 O, Ca
(OCO) 2 · H 2 O, Ca (OCOCH 3 ) 2 · H 2 O, CaCl 2 , Ca 3 N 2 , CaNH and the like can be mentioned. Of these, CaCO 3 , CaCl 2 and the like are preferable. When carbonate is used as a raw material, the carbonate may be pre-baked and used as a raw material.

Mgを含有する化合物(以下適宜、「Mg源」という)の具体例としては、MgO、Mg(OH)、塩基性炭酸マグネシウム(mMgCO・Mg(OH)・nHO)、Mg(NO・6HO、MgSO、Mg(OCO)・HO、Mg(OCOCH・4HO、MgCl、Mg、MgNH等が挙げられる。中でも、MgOや塩基性炭酸マグネシウムが好ましい。炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用してもよい。
原料化合物のうち、Alを含有する化合物(以下適宜、「Al源」という)の具体例としては、α−Al、γ−Al、Al(OH)等が挙げられる。中でもα−Alが好ましい。
Specific examples of the compound containing Mg (hereinafter referred to as “Mg source” as appropriate) include MgO, Mg (OH) 2 , basic magnesium carbonate (mMgCO 3 .Mg (OH) 2 .nH 2 O), Mg ( NO 3 ) 2 · 6H 2 O, MgSO 4 , Mg (OCO) 2 · H 2 O, Mg (OCOCH 3 ) 2 · 4H 2 O, MgCl 2 , Mg 3 N 2 , MgNH, and the like. Of these, MgO and basic magnesium carbonate are preferred. When carbonate is used as a raw material, the carbonate may be pre-baked and used as a raw material.
Among the raw material compounds, specific examples of the compound containing Al (hereinafter referred to as “Al source” as appropriate) include α-Al 2 O 3 , γ-Al 2 O 3 , Al (OH) 3 and the like. Of these, α-Al 2 O 3 is preferable.

原料化合物のうち、Gaを含有する化合物(以下適宜、「Ga源」という)の具体例としては、GaO,Ga、Ga(OH)等が挙げられる。中でもGaが好ましい。
原料化合物のうち、Tiを含有する化合物(Ti源)としては、例えば、TiO2、H4TiO4、Ti(OCOCH34等が挙げられる。
Specific examples of the compound containing Ga (hereinafter referred to as “Ga source” as appropriate) among the raw material compounds include Ga 2 O, Ga 2 O 3 , Ga (OH) 3 and the like. Of these, Ga 2 O 3 is preferable.
Among the raw material compounds, examples of the compound containing Ti (Ti source) include TiO 2 , H 4 TiO 4 , and Ti (OCOCH 3 ) 4 .

Mnの原料(以下適宜、「Mn源」という)の具体例としては、MnO、Mn、Mn、MnO、Mn(OH)、MnCO、Mn(NO、Mn(OCOCH・2HO、Mn(OCOCH・nHO、MnCl・4HO等が挙げられる。このうち好ましくは、炭酸塩、酸化物等が使用できる。ただし、酸化物は空気中の水分と反応しやすいため、取扱の点から炭酸塩がより好ましい。中でも、MnCOが好ましい。空気中の安定性が良く、また、加熱により容易に分解するため、目的外の元素が残留しにくく、さらに、高純度の原料を入手しやすいからである。炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用してもよい。 Specific examples of the raw material of Mn (hereinafter referred to as “Mn source” as appropriate) include MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , MnO, Mn (OH) 2 , MnCO 3 , Mn (NO 3 ) 2 , Mn (OCOCH 3 ) 2 .2H 2 O, Mn (OCOCH 3 ) 3 .nH 2 O, MnCl 2 .4H 2 O and the like can be mentioned. Of these, carbonates, oxides and the like can be preferably used. However, carbonates are more preferable from the viewpoint of handling because oxides easily react with moisture in the air. Among these, MnCO 3 is preferable. This is because the stability in the air is good, and it is easily decomposed by heating, so that undesired elements hardly remain and it is easy to obtain high-purity raw materials. When carbonate is used as a raw material, the carbonate may be pre-baked and used as a raw material.

本発明の蛍光体中にZnを含む場合、Znを含有する化合物(以下適宜「Zn源」という)の具体例としては、ZnO、ZnF、ZnCl、Zn(OH)、Zn
ZnNH、Zn(OCO)、ZnSO等の亜鉛化合物(但し、水和物であってもよい)が挙げられる。中でも、粒子成長を促進させる効果が高いという観点からZnF・4HO(但し、無水物であってもよい)等が好ましい。炭酸塩を原料とする場合は、予め炭酸塩を仮焼成して原料として使用してもよい。
さらに、本発明の蛍光体の組成中の酸素元素に関しては、通常、上記各構成元素の原料化合物のアニオン成分として、又は焼成雰囲気中に含有される成分として、蛍光体製造時に供給される。
When the phosphor of the present invention contains Zn, specific examples of the compound containing Zn (hereinafter referred to as “Zn source” as appropriate) include ZnO, ZnF 2 , ZnCl 2 , Zn (OH) 2 , and Zn 3 N 2. ,
Examples thereof include zinc compounds such as ZnNH, Zn (OCO) 2 and ZnSO 4 (but may be hydrates). Of these, ZnF 2 .4H 2 O (however, it may be an anhydride) is preferable from the viewpoint that the effect of promoting particle growth is high. When carbonate is used as a raw material, the carbonate may be pre-baked and used as a raw material.
Further, the oxygen element in the composition of the phosphor of the present invention is usually supplied at the time of phosphor production as an anion component of a raw material compound of each of the above constituent elements or as a component contained in a firing atmosphere.

[2−2.混合工程]
目的組成が得られるように原料化合物を秤量し、混合して原料混合物を調製してから、当該原料混合物を所定温度、雰囲気下で焼成することにより、本発明の蛍光体を得ることができる。なお、この際、混合はボールミル等を用いて十分に行うことが好ましい。
上記混合手法としては、特に限定はされないが、具体的には、下記(A)及び(B)として挙げられたような公知の手法を任意に用いることができる。また、これらの各種条件については、例えば、ボールミルにおいて2種の粒径の異なるボールを混合して用いる等、公知の条件が適宜選択可能である。
[2-2. Mixing process]
The phosphor of the present invention can be obtained by weighing the raw material compounds so as to obtain the target composition, mixing them, preparing a raw material mixture, and firing the raw material mixture in a predetermined temperature and atmosphere. In this case, it is preferable that the mixing is sufficiently performed using a ball mill or the like.
Although it does not specifically limit as said mixing method, Specifically, the well-known method which was mentioned as following (A) and (B) can be used arbitrarily. As for these various conditions, for example, known conditions such as mixing and using two kinds of balls having different particle diameters in a ball mill can be appropriately selected.

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

(B)前述の原料化合物に水又はエタノール等のアルコール系溶媒から選択される、溶媒又は分散媒を加え、例えば粉砕機、乳鉢と乳棒、又は蒸発皿と撹拌棒等を用いて混合し、溶液又はスラリーの状態とした上で、噴霧乾燥、加熱乾燥、又は自然乾燥等により乾燥させる湿式混合法。
また、上記混合・粉砕時に必要に応じて、原料化合物を篩いにかけても良い。この場合、各種市販の篩いを用いることが可能であるが、金属メッシュのものよりもナイロンメッシュ等の樹脂製のものを用いる方が、不純物混入防止の点で好ましい。
(B) A solvent or dispersion medium selected from water or ethanol-based solvents such as ethanol is added to the above-described raw material compound, and mixed using, for example, a pulverizer, a mortar and pestle, or an evaporating dish and stirring rod, Alternatively, a wet mixing method in which the slurry is dried and then dried by spray drying, heat drying, natural drying, or the like.
Further, the raw material compound may be sieved as necessary during the mixing and pulverization. In this case, various types of commercially available sieves can be used, but it is preferable to use a resin mesh such as a nylon mesh rather than a metal mesh in terms of preventing impurities from being mixed.

前記のようにして得られる原料混合物は、ペレット状に圧縮成形することなく、粉末状のままで焼成工程に供することが好ましい。通常、使用する原料化合物は粉末状であり、また、最初に粉末状でなかった原料化合物も混合工程における混合操作によって解砕されて粉末状となる。これをペレット状にすると、原料混合物を圧縮成形する工程、及び、得られた蛍光体を解砕する工程を行なわなくてはならなくなり、工業生産上は実用的でない。これに対し、本発明の蛍光体は、原料混合物をペレット状にしなくても製造することが可能であるため、その製造方法の面からも従来技術に対して有利になっている。   It is preferable that the raw material mixture obtained as described above is subjected to a firing step in a powder state without being compressed into a pellet. Usually, the raw material compound to be used is in powder form, and the raw material compound which was not initially in powder form is crushed by the mixing operation in the mixing step to become powder form. If this is formed into a pellet, a step of compressing and molding the raw material mixture and a step of crushing the obtained phosphor must be performed, which is impractical for industrial production. On the other hand, since the phosphor of the present invention can be produced without making the raw material mixture into a pellet form, it is advantageous over the prior art from the viewpoint of its production method.

[2−3.焼成工程]
得られた原料混合物を焼成することにより、本発明の蛍光体を得る。この焼成は、原料化合物をルツボ等の容器に充填し、所定温度、雰囲気下で焼成することが好ましい。
容器としては、各原料化合物と反応性の低い材料からなるルツボ又はトレイ等の耐熱容器を用いることが好ましい。このような焼成時に用いる耐熱容器の材質としては、例えば、アルミナ、石英、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、マグネシウム、ムライト等のセラミックス、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ、イリジウム、ロジウム等の金属、あるいは、それらを主成分とする合金、カーボン(グラファイト)などが挙げられる。ここで、石英製の耐熱容器は、比較的低温、すなわち、1200℃以下での加熱処理に使用することができる。
[2-3. Firing step]
The phosphor of the present invention is obtained by firing the obtained raw material mixture. This firing is preferably performed by filling a raw material compound in a container such as a crucible and firing at a predetermined temperature and atmosphere.
As the container, it is preferable to use a heat-resistant container such as a crucible or a tray made of a material having low reactivity with each raw material compound. Examples of the material of the heat-resistant container used at the time of firing include ceramics such as alumina, quartz, boron nitride, silicon nitride, silicon carbide, magnesium, mullite, platinum, molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, iridium, rhodium, and the like. Examples thereof include metals, alloys containing them as main components, and carbon (graphite). Here, the heat-resistant container made of quartz can be used for heat treatment at a relatively low temperature, that is, 1200 ° C. or less.

このような耐熱容器の例として、好ましくは窒化ホウ素製、アルミナ製、窒化珪素製、
炭化珪素製、白金製、モリブデン製、タングステン製、タンタル製の耐熱容器が挙げられる。
本発明の蛍光体を製造するための焼成温度としては、焼成温度が低過ぎると充分に結晶が成長せず、粒径が小さくなる可能性がある一方で、焼成温度が高過ぎ焼成粉が焼結してしまうような場合には、発光強度が低くなる可能性があるので、これらの観点を踏まえた上で、目的とする蛍光体に応じて任意に設定すればよい。具体的な焼成温度は、通常1000℃以上、好ましくは1100℃以上、より好ましくは1300℃以上の温度であり、また、通常1800℃以下、好ましくは1700℃以下、より好ましくは1600℃以下の温度である。
Examples of such heat-resistant containers are preferably made of boron nitride, alumina, silicon nitride,
Examples thereof include heat-resistant containers made of silicon carbide, platinum, molybdenum, tungsten, and tantalum.
As the firing temperature for producing the phosphor of the present invention, if the firing temperature is too low, the crystal does not grow sufficiently and the particle size may be reduced, while the firing temperature is too high. In such a case, there is a possibility that the emission intensity may be lowered, so that it may be set arbitrarily according to the target phosphor in consideration of these viewpoints. The specific firing temperature is usually 1000 ° C. or higher, preferably 1100 ° C. or higher, more preferably 1300 ° C. or higher, and usually 1800 ° C. or lower, preferably 1700 ° C. or lower, more preferably 1600 ° C. or lower. It is.

焼成雰囲気としては特に制限されないが、通常、大気中、大気圧下で行われる。
また、焼成時間は、焼成時の温度や圧力等によっても異なるが、通常1時間以上、好ましくは3時間以上、より好ましくは6時間以上である。また、焼成時間は長い方が良いが、通常100時間以下、好ましくは24時間以下、より好ましくは18時間以下、さらに好ましくは12時間以下である。必要に応じて一次焼成後に焼成物を炉内から取り出し、粉砕後、さらに二次焼成を行ってもよい。
Although it does not restrict | limit especially as a baking atmosphere, Usually, it carries out by atmospheric pressure and atmospheric pressure.
Moreover, although baking time changes also with the temperature, pressure, etc. at the time of baking, it is 1 hour or more normally, Preferably it is 3 hours or more, More preferably, it is 6 hours or more. The firing time is preferably longer, but is usually 100 hours or shorter, preferably 24 hours or shorter, more preferably 18 hours or shorter, and further preferably 12 hours or shorter. If necessary, the fired product may be taken out from the furnace after the primary firing and pulverized, followed by further secondary firing.

[2−5.その他の工程]
本発明の製造方法では、本発明の効果を著しく損なわない限り、上述した以外の工程を行なってもよい。例えば、上述の焼成工程の加熱処理後に、必要に応じて、粉砕、洗浄、乾燥、分級処理等の後処理工程を行なってもよい。
粉砕処理は、例えば、得られた蛍光体が所望の粒径になっていない場合に、焼成物に対して行う。粉砕処理方法としては、特に限定されないが、例えば、原料化合物の混合工程の説明の項に記載した乾式粉砕方法及び湿式粉砕方法が使用できる。
[2-5. Other processes]
In the production method of the present invention, steps other than those described above may be performed as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. For example, after the heat treatment in the above baking step, a post-treatment step such as pulverization, washing, drying, and classification treatment may be performed as necessary.
The pulverization treatment is performed on the fired product when, for example, the obtained phosphor does not have a desired particle size. The pulverization method is not particularly limited, and for example, the dry pulverization method and the wet pulverization method described in the description of the mixing step of the raw material compounds can be used.

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

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

[3.蛍光体の用途]
本発明の蛍光体は、蛍光体を使用する任意の用途に用いることができるが、特に、青色光又は近紫外光で励起可能であるという特性を生かして、各種の発光装置(後述する「本発明の発光装置」)に好適に用いることができる。また、組み合わせる蛍光体の種類や使用割合を調整することで、様々な発光色の発光装置を製造することができ、高性能の白色発光装置も実現することができる。こうして得られた発光装置を、画像表示装置の発光部(特に液晶用バックライトなど)や照明装置として使用することができる。中でも、発光波長が狭い範囲に存在する点を利用して、画像表示装置に用いて好適である。
[3. Use of phosphor]
The phosphor of the present invention can be used for any application that uses the phosphor. In particular, taking advantage of the fact that it can be excited by blue light or near-ultraviolet light, various light emitting devices (see “ The light-emitting device of the invention ") can be suitably used. Further, by adjusting the types and usage ratios of the phosphors to be combined, light emitting devices having various emission colors can be manufactured, and a high performance white light emitting device can also be realized. The light-emitting device thus obtained can be used as a light-emitting portion (particularly a liquid crystal backlight) or an illumination device of an image display device. Among these, it is suitable for use in an image display device by utilizing the point where the emission wavelength is in a narrow range.

[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。
さらに、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.
Further, 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使用される液体媒体としては、該蛍光体の性能を目的の範囲で損なわない限りにおいて特に限定されない。液体媒体の例を挙げると、所望の使用条件下において液状の性質を示し、本発明の蛍光体を好適に分散させるとともに、好ましくない反応を生じないものであれば、任意の無機系材料及び/又は有機系材料が使用できる。
[4-2. Liquid medium]
The liquid medium used in the phosphor-containing composition of the present invention is not particularly limited as long as the performance of the phosphor is not impaired within the intended range. As an example of the liquid medium, any inorganic material and / or any inorganic material may be used as long as it exhibits liquid properties under desired use conditions, suitably disperses the phosphor of the present invention, and does not cause an undesirable reaction. Alternatively, an organic material can be used.

無機系材料としては、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液(例えばシロキサン結合を有する無機系材料)等を挙げることができる。
有機系材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。具体的には、例えば、ポリメタアクリル酸メチル等のメタアクリル樹脂;ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエステル樹脂;フェノキシ樹脂;ブチラール樹脂;ポリビニルアルコール;エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;シリコーン樹脂等が挙げられる。
Examples of the inorganic material include a solution obtained by hydrolyzing a solution containing a metal alkoxide, a ceramic precursor polymer, or a metal alkoxide by a sol-gel method (for example, an inorganic material having a siloxane bond). it can.
Examples of organic materials include thermoplastic resins, thermosetting resins, and photocurable resins. Specifically, for example, methacrylic resin such as polymethylmethacrylate; styrene resin such as polystyrene and styrene-acrylonitrile copolymer; polycarbonate resin; polyester resin; phenoxy resin; butyral resin; polyvinyl alcohol; Cellulose resins such as cellulose acetate butyrate; epoxy resins; phenol resins; silicone resins.

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

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

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

[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の発光体とを備える発光装置であって、該第2の発光体として本発明の蛍光体を1種以上、第1の蛍光体として含有するものである。
[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 comprising: one or more of the phosphors of the present invention as the second phosphor, as the first phosphor.

本発明の蛍光体は、通常は、励起光源からの光の照射下において、赤色領域の蛍光を発する赤色蛍光体である。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。
本発明の発光装置は、具体的には、第1の発光体として後述するような励起光源を用い、第2の発光体として使用する蛍光体の種類や使用割合を調整し、公知の装置構成を任意にとることにより、任意の色に発光する発光装置を製造することができる。
The phosphor of the present invention is usually a red phosphor that emits fluorescence in the red region under irradiation of light from an excitation light source. Any one of the phosphors of the present invention may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.
Specifically, the light-emitting device of the present invention uses an excitation light source as will be described later as the first light emitter, adjusts the type and proportion of the phosphor used as the second light emitter, and is a known device configuration By arbitrarily taking, a light emitting device that emits light in any color can be manufactured.

例えば、青色光を発する励起光源と緑色の蛍光を発する蛍光体(緑色蛍光体)と橙色ないし赤色の蛍光を発する蛍光体(橙色ないし赤色蛍光体)とを組み合わせれば、白色発光装置を製造することができる。この場合の発光色は、使用する蛍光体の発光波長を調整することにより、好みの発光色にすることができるが、例えば、いわゆる擬似白色(例えば、青色発光ダイオード(以下適宜、発光ダイオードを「LED」という)と黄色蛍光体を組み合わせた発光装置の発光色)の発光スペクトルと類似した発光スペクトルを得ることもできる。更に、この白色発光装置に赤色蛍光体を組み合わせれば、赤色の演色性に極めて優れた発光装置や電球色(暖かみのある白色)に発光する発光装置を実現することができる。また、近紫外光を発する励起光源に、青色の蛍光を発する蛍光体(青色蛍光体)、緑色蛍光体及び赤色蛍光体を組み合わせても、白色発光装置を製造することができる。   For example, a white light emitting device is manufactured by combining an excitation light source that emits blue light, a phosphor that emits green fluorescence (green phosphor), and a phosphor that emits orange or red fluorescence (orange or red phosphor). be able to. The emission color in this case can be changed to a desired emission color by adjusting the emission wavelength of the phosphor to be used. For example, a so-called pseudo white color (for example, a blue light emitting diode (hereinafter referred to as a light emitting diode as appropriate) It is also possible to obtain an emission spectrum similar to the emission spectrum of a light emitting device combining a “LED” and a yellow phosphor. Further, by combining a red phosphor with this white light emitting device, it is possible to realize a light emitting device that is extremely excellent in red color rendering and a light emitting device that emits light of a light bulb color (warm white). Also, a white light emitting device can be manufactured by combining an excitation light source that emits near-ultraviolet light with a phosphor that emits blue fluorescence (blue phosphor), a green phosphor, and a red phosphor.

ここで、該白色発光装置の白色とは、JIS Z 8701により規定された、(黄みの)白、(緑みの)白、(青みの)白、(紫みの)白及び白の全てを含む意であり、このうち好ましくは白である。
またさらに、必要に応じて、黄色蛍光体(黄色の蛍光を発する蛍光体)、青色蛍光体、橙色ないし赤色蛍光体、他種の緑色蛍光体等を組み合わせて、蛍光体の種類や使用割合を調整し、任意の色に発光する発光装置を製造することもできる。
Here, the white color of the white light emitting device means all of (yellowish) white, (greenish) white, (blueish) white, (purple) white and white defined by JIS Z 8701 Of these, white is preferred.
Furthermore, if necessary, yellow phosphors (phosphors that emit yellow fluorescence), blue phosphors, orange to red phosphors, other types of green phosphors, etc. It is also possible to manufacture a light emitting device that adjusts and emits light in an arbitrary color.

[5−4.発光装置の用途]
本発明の発光装置の用途は特に制限されず、通常の発光装置が用いられる各種の分野に使用することが可能であるが、色再現範囲が広く、且つ、演色性も高いことから、中でも照明装置や画像表示装置の光源として、とりわけ好適に用いられる。
[5−4−1.照明装置]
本発明の発光装置を照明装置に適用する場合には、前述のような発光装置を公知の照明装置に適宜組み込んで用いればよい。
[5-4. Application of light emitting device]
The application of the light-emitting device of the present invention is not particularly limited and can be used in various fields where ordinary light-emitting devices are used. However, since the color reproduction range is wide and the color rendering property is high, illumination is particularly important. It is particularly preferably used as a light source for a device or an image display device.
[5-4-1. Lighting device]
When the light-emitting device of the present invention is applied to a lighting device, the above-described light-emitting device may be appropriately incorporated into a known lighting device.

[5−4−2.画像表示装置]
本発明の発光装置を画像表示装置の光源として用いる場合には、その画像表示装置の具体的構成に制限は無いが、カラーフィルターとともに用いることが好ましい。例えば、画像表示装置として、カラー液晶表示素子を利用したカラー画像表示装置とする場合は、上記発光装置をバックライトとし、液晶を利用した光シャッターと赤、緑、青の画素を有するカラーフィルターとを組み合わせることにより画像表示装置を形成することができる。
[5-4-2. Image display device]
When the light emitting device of the present invention is used as a light source of an image display device, the specific configuration of the image display device is not limited, but it is preferably used 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、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、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。
[物性値の測定方法]
後述する各実施例、及び比較例で得られる蛍光体の物性値は、以下の方法で測定、及び
算出した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
[Measurement method of physical properties]
The physical property values of the phosphors obtained in Examples and Comparative Examples described later were measured and calculated by the following methods.

{発光特性}
<発光スペクトル>
発光スペクトルは、室温(25℃)において、励起光源として150Wキセノンランプを、スペクトル測定装置としてマルチチャンネルCCD検出器C7041(浜松フォトニクス社製)を備える蛍光測定装置(日本分光社製)を用いて測定した。より具体的には、400nmの励起光を照射して300nm以上800nm以下の波長範囲内の発光スペクトルを得た。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。)は、得られた発光スペクトルから読み取った。
{Luminescent characteristics}
<Emission spectrum>
The emission spectrum was measured at room temperature (25 ° C.) using a 150 W xenon lamp as an excitation light source and a fluorescence measuring apparatus (manufactured by JASCO Corporation) equipped with a multi-channel CCD detector C7041 (manufactured by Hamamatsu Photonics) as a spectrum measuring apparatus. did. More specifically, an emission spectrum in the wavelength range of 300 nm to 800 nm was obtained by irradiating with 400 nm excitation light. The emission peak wavelength (hereinafter sometimes referred to as “peak wavelength”) was read from the obtained emission spectrum.

<励起スペクトル>
励起スペクトルは、室温(25℃)において蛍光分光光度計F−4500型(株式会社日立製作所製)を用いて測定した。より具体的には、660nm付近の赤色発光ピークをモニターして、600nm以上750nm以下の波長範囲の励起スペクトルを得た。
{粉末X線回折測定 一般同定用}
粉末X線回折は粉末X線回折装置X’Pert(PANalytical社製)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社製)を用いてまとめた。
<Excitation spectrum>
The excitation spectrum was measured at room temperature (25 ° C.) using a fluorescence spectrophotometer F-4500 type (manufactured by Hitachi, Ltd.). More specifically, the red emission peak near 660 nm was monitored to obtain an excitation spectrum in the wavelength range of 600 nm to 750 nm.
{Powder X-ray diffraction measurement for general identification}
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 compiled using data processing software X'Pert High Score (manufactured by PANalytical).

CuKα管球使用
X線出力=45kV、40mA
発散スリット=自動、照射幅10mm×10mm
検出器=半導体アレイ検出器X’Celerator使用、Niフィルター使用
走査範囲 2θ=10〜65度
読み込み幅=0.0170度
計数時間=10秒
<格子定数精密化>
格子定数は、各実施例および比較例の粉末X線回折測定データより、試料の結晶構造に起因したピークを選択しデータ処理用ソフトX’Pert Plus(PANalytical社製)を用いて精密化することにより求めた。
Using CuKα tube X-ray output = 45 kV, 40 mA
Divergence slit = automatic, irradiation width 10mm x 10mm
Detector = Semiconductor array detector X'Celerator used, Ni filter used Scanning range 2θ = 10 to 65 degrees Reading width = 0.0170 degrees Counting time = 10 seconds <Lattice constant refinement>
The lattice constant should be refined using the data processing software X'Pert Plus (manufactured by PANalytical) by selecting the peak due to the crystal structure of the sample from the powder X-ray diffraction measurement data of each example and comparative example. Determined by

[実施例1]
SrAl12−x−y−zGaMg19:Mn 4+の組成表記において、x=0.02、y=0.04、z=1.99となるように、SrCO(レアメタリック製)
17.48質量%、Al(住友化学製) 60.07質量%、Ga(高純度化学製) 22.09質量%、MnO(高純度化学製) 0.17質量%、MgO(和光純薬製) 0.19質量%を秤量した。秤量をした原料が十分に均一になるまで混合し、蛍光体原料混合粉末を得た。
[Example 1]
SrAl 12-x-y-z Ga z Mg y O 19: in the composition notation Mn x 4+, x = 0.02, y = 0.04, so that z = 1.99, SrCO 3 (Rare Metallic Made)
17.48 wt%, Al 2 O 3 (manufactured by Sumitomo Chemical) 60.07 wt%, Ga 2 O 3 (manufactured by High Purity Chemical) 22.09 wt%, MnO (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.17 wt%, MgO (made by Wako Pure Chemical Industries) 0.19 mass% was weighed. Mixing was performed until the weighed raw materials were sufficiently uniform to obtain a phosphor raw material mixed powder.

得られた蛍光体原料混合粉末を、内壁がPtからなる坩堝の中に設置した。蛍光体原料混合粉末を設置した坩堝を大気中で1200℃、4時間保持することにより仮焼成した後に、乳鉢で解砕して蛍光体原料仮焼き粉末を得た。
得られた蛍光体原料仮焼き粉末、内壁がPtからなる坩堝の中に設置し、1500℃12時間保持することにより本焼成した後に、乳鉢で解砕して、実施例1の蛍光体を得た。
The obtained phosphor raw material mixed powder was placed in a crucible having an inner wall made of Pt. The crucible in which the phosphor raw material mixed powder was placed was calcined by holding at 1200 ° C. for 4 hours in the air, and then crushed in a mortar to obtain a phosphor raw material calcined powder.
The obtained phosphor raw material calcined powder, placed in a crucible whose inner wall is made of Pt, main-baked by holding at 1500 ° C. for 12 hours, and then crushed in a mortar to obtain the phosphor of Example 1 It was.

[実施例2]
SrAl12−x−y−zGaMg19:Mn 4+の組成表記において、x=0.02、y=0.04、z=3.98となるように原料を秤量した以外は、実施例1と
同様にして実施例2の蛍光体を得た。
[実施例3]
SrAl12−x−y−zGaMg19:Mn 4+の組成表記において、x=0.02、y=0.04、z=5.97となるように原料を秤量した以外は、実施例1と同様にして実施例3の蛍光体を得た。
[Example 2]
SrAl 12-x-y-z Ga z Mg y O 19: in the composition notation Mn x 4+, x = 0.02, y = 0.04, except that materials were weighed such that z = 3.98 is In the same manner as in Example 1, the phosphor of Example 2 was obtained.
[Example 3]
SrAl 12-x-y-z Ga z Mg y O 19: in the composition notation Mn x 4+, x = 0.02, y = 0.04, except that materials were weighed such that z = 5.97 is In the same manner as in Example 1, the phosphor of Example 3 was obtained.

[実施例4]
SrAl12−x−y−zGaMg19:Mn 4+の組成表記において、x=0.02、y=0.04、z=7.96となるように原料を秤量した以外は、実施例1と同様にして実施例4の蛍光体を得た。
[実施例5]
SrAl12−x−y−zGaMg19:Mn 4+の組成表記において、x=0.02、y=0.04、z=9.95となるように原料を秤量したことと、本焼成の温度を1400℃にしたこと以外は、実施例1と同様にして実施例5の蛍光体を得た。
[Example 4]
SrAl 12-x-y-z Ga z Mg y O 19: in the composition notation Mn x 4+, x = 0.02, y = 0.04, except that materials were weighed such that z = 7.96 is In the same manner as in Example 1, the phosphor of Example 4 was obtained.
[Example 5]
SrAl 12-x-y-z Ga z Mg y O 19: in the composition notation Mn x 4+, x = 0.02, y = 0.04, and it was weighed raw materials such that z = 9.95 The phosphor of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the main-baking temperature was 1400 ° C.

[比較例1]
SrAl12−x−y−zGaMg19:Mn 4+の組成表記において、x=0.02、y=0.04、z=0となるように原料を秤量した以外は、実施例1と同様にして比較例1の蛍光体を得た。
[比較例2]
SrAl12−x−y−zGaMg19:Mnの組成表記において、x=0.02、y=0.04、z=11.94となるように実施例1と同様の原料を秤量した。秤量した原料が十分に均一になるように混合し、蛍光体原料混合粉末を得た。
[Comparative Example 1]
SrAl 12-x-y-z Ga z Mg y O 19: in the composition notation Mn x 4+, except that materials were weighed so that x = 0.02, y = 0.04, z = 0 is performed The phosphor of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as Example 1.
[Comparative Example 2]
SrAl 12-x-y-z Ga z Mg y O 19: in the composition notation Mn x, x = 0.02, y = 0.04, the same raw materials as in Example 1 so that z = 11.94 Was weighed. The weighed raw materials were mixed so that they were sufficiently uniform to obtain a phosphor raw material mixed powder.

得られた蛍光体原料混合粉末を、内径20mmφのフォルダに入れ、100kg/cmの圧力をかけてペレットを作製した。
作製したペレットを内壁がPtからなる坩堝の中に設置した。試料を設置した坩堝を大気中で1300℃、6時間保持することにより焼成した。得られた焼成体を、乳鉢で解砕することにより、比較例2の蛍光体を得た。
The obtained phosphor raw material mixed powder was put in a folder with an inner diameter of 20 mmφ, and a pressure of 100 kg / cm 2 was applied to produce a pellet.
The prepared pellet was placed in a crucible whose inner wall was made of Pt. The crucible in which the sample was installed was fired by holding it in the atmosphere at 1300 ° C. for 6 hours. The obtained fired body was crushed in a mortar to obtain the phosphor of Comparative Example 2.

<粉末X線回折>
CuKαのX線源を用いて実施例1〜5及び比較例1、2の蛍光体の粉末X線回折測定を行った結果を、図1に示す。図1より、実施例1、2及び比較例1、2、3、4、5の主相は全てSr(AlGa、Mg)1219相であった。
<格子定数精密化>
実施例1〜5及び比較例1、2のSr(AlGa、Mg)1219の格子定数aを図2に、格子定数cを図3に示す。図2、3より、格子定数は直線的に変化をしていることを確認した。よって、AlとGaが全率固溶しているといえる。
<Powder X-ray diffraction>
The result of having performed the powder X-ray-diffraction measurement of the fluorescent substance of Examples 1-5 and Comparative Examples 1 and 2 using the CuK (alpha) X-ray source is shown in FIG. From FIG. 1, the main phases of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1, 2, 3, 4, and 5 were all Sr (Al 2 , Ga, Mg) 12 O 19 phases.
<Lattice constant refinement>
The lattice constant a of Sr (Al 2 , Ga, Mg) 12 O 19 of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in FIG. 2, and the lattice constant c is shown in FIG. 2 and 3, it was confirmed that the lattice constant changed linearly. Therefore, it can be said that Al and Ga are completely dissolved.

<励起スペクトル測定>
実施例1〜3、並びに比較例1の蛍光体の励起スペクトルを250nmから600nmの波長における最大値が1となるように規格化した規格化励起スペクトルを図4に示す。
比較例1、2および実施例4、5の蛍光体の励起スペクトルを250nmから600nmの波長における最大値が1となるように規格化した規格化励起スペクトルを図5に示す。ここで、比較例2の蛍光体は室温では励起されないため、液体窒素温度の低温にて励起スペクトルを測定した。
<Excitation spectrum measurement>
FIG. 4 shows normalized excitation spectra obtained by normalizing the excitation spectra of the phosphors of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 so that the maximum value at a wavelength of 250 to 600 nm is 1.
FIG. 5 shows normalized excitation spectra obtained by normalizing the excitation spectra of the phosphors of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 4 and 5 so that the maximum value at a wavelength of 250 to 600 nm is 1. Here, since the phosphor of Comparative Example 2 was not excited at room temperature, the excitation spectrum was measured at a low temperature of liquid nitrogen.

SrAl11.94−zGaMg0.0412:Mn4+ 0.04としたときのzの増加(Ga置換量の変化)に伴う実施例1〜5、並びに比較例1、2の蛍光体の励起スペクトルの390nmから460nmの波長間のピークトップ波長を図6に示す。Alと
Gaが全率固溶することにより励起ピーク波長が概ね連続的に変化していることが見て取れた。
SrAl 11.94-z Ga z Mg 0.04 O 12 : Fluorescence of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 with increasing z (change in Ga substitution amount) when Mn 4+ 0.04 The peak top wavelength between wavelengths of 390 nm to 460 nm of the excitation spectrum of the body is shown in FIG. It can be seen that the excitation peak wavelength changes substantially continuously due to the solid solution of Al and Ga.

また、Alのみ(z=0)の場合には、395nmから460nmの間のスペクトルに明確なピークは観察されないが、Gaの置換量が増加するのに伴い395nmから460nmの間のMn4+の励起スペクトル形状にピークが発達してくることが見て取れた。ただし、比較例2の蛍光体の励起スペクトは低温で測定しているために、実施例1〜5及び比較例1による傾向からはやや外れている。 In the case of Al alone (z = 0), no clear peak is observed in the spectrum between 395 nm and 460 nm, but the excitation of Mn 4+ between 395 nm and 460 nm is increased as the amount of substitution of Ga increases. It can be seen that peaks develop in the spectral shape. However, since the excitation spectrum of the phosphor of Comparative Example 2 is measured at a low temperature, it is slightly different from the tendency of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.

SrAl11.94−zGaMg0.0412:Mn4+ 0.04としたときのzの増加(Ga置換量の変化)に伴う実施例1〜5、並びに比較例1、2の蛍光体について、250nmから600nmの波長間の最大値を1とした場合の400nmにおける励起強度比(E400/E250−600max)を図7に示す。図7から、Gaの置換による395nmから460nmの間の励起ピークの発達に伴い、400nmでの相対励起強度はz=5.97付近まで概ね連続的に上昇していることが見て取れた。また、z=7.96、9.95においても十分な強度を有することが分かった。 SrAl 11.94-z Ga z Mg 0.04 O 12 : Fluorescence of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 with increasing z (change in Ga substitution amount) when Mn 4+ 0.04 FIG. 7 shows the excitation intensity ratio ( E400 / E250-600max ) at 400 nm when the maximum value between wavelengths of 250 nm to 600 nm is set to 1 for the body. From FIG. 7, it can be seen that the relative excitation intensity at 400 nm almost continuously increased to near z = 5.97 with the development of the excitation peak between 395 nm and 460 nm due to Ga substitution. Further, it was found that sufficient strength was obtained at z = 7.96 and 9.95.

SrAl11.94−zGaMg0.0412:Mn4+ 0.04としたときのzの増加(Ga置換量の変化)に伴う実施例1〜5、並びに比較例1、2の蛍光体について、250nmから600nmの波長間の最大値を1とした場合の455nmにおける励起強度比(E455/E250−600max)を図8に示す。図8から、Gaの置換による395nmから460nmの間の励起ピークの発達に伴い、455nmでの相対励起強度はz=9.95付近まで概ね連続的に上昇していることが見て取れる。 SrAl 11.94-z Ga z Mg 0.04 O 12 : Fluorescence of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 with increasing z (change in Ga substitution amount) when Mn 4+ 0.04 FIG. 8 shows the excitation intensity ratio (E 455 / E 250 -600 max ) at 455 nm when the maximum value between wavelengths of 250 nm to 600 nm is set to 1 for the body. From FIG. 8, it can be seen that the relative excitation intensity at 455 nm increases substantially continuously to near z = 9.95 with the development of the excitation peak between 395 nm and 460 nm due to Ga substitution.

[励起スペクトルが変化する理由]
上記の結果より、Ga置換によって395nmから460nmの間の励起ピークが発達し、その結果、E400/E250−600maxやE455/E250−600maxを好適な範囲に調整できることが分かった。励起スペクトルがGa置換量に応じて変化する理由は、以下のように解釈することができる。
[Reason for excitation spectrum change]
From the above results, it was found that an excitation peak between 395 nm and 460 nm was developed by Ga substitution, and as a result, E 400 / E 250-600max and E 455 / E 250-600max could be adjusted to a suitable range. The reason why the excitation spectrum changes depending on the Ga substitution amount can be interpreted as follows.

Mn4+イオンが8面体結晶場中に配置している場合、Mn4+蛍光体の励起波長の変化は田辺−菅野のダイアグラムによって定性的に説明される。田部−菅野のダイアグラムによれば、結晶場によるエネルギー準位の分裂幅が小さくなると、Mn4+イオンの励起に必要なエネルギーは小さくなる。言い換えると、酸化物においては、Mn4+イオンと周りの酸素8面体の距離が長くなると、励起波長は長波長になる。ただし、田部−菅野のダイアグラムは一般的に定性的な理解を与えるのみである。 When Mn 4+ ions are arranged in an octahedral crystal field, the change in the excitation wavelength of the Mn 4+ phosphor is qualitatively explained by the Tanabe-Ogino diagram. According to the Tabe-Ogino diagram, the energy required to excite Mn 4+ ions decreases as the energy level splitting width due to the crystal field decreases. In other words, in the oxide, when the distance between the Mn 4+ ions and the surrounding oxygen octahedron becomes longer, the excitation wavelength becomes longer. However, the Tabe-Ogino diagram generally gives only a qualitative understanding.

一方で、本発明においては、Ga置換量を増やすと励起波長が長波長化することが示されている。これは、図2および3においてGa置換により格子定数が直線的に増加していることが示されていることから、Mn4+イオンと周りの酸素8面体の距離も連続的に長くなっていると考えられるためである。つまり、本発明においては結晶中のAlサイトを適当な有効イオン半径を有するGaで置換し、付活元素であるMn4+イオンとO2−イオンの結合距離を調整したことにより、励起帯の変化を定量的に制御できることを示している。それに加えて、予想外の効果として、産業的に使用されるLEDに適した形へ励起帯形状の変化を調整できることを示している。
これにより、本発明の蛍光体は、近紫外から短波長可視光を光源とする白色の発光装置用途に好適な励起帯を持つことが見出された。
On the other hand, in the present invention, it is shown that the excitation wavelength becomes longer when the Ga substitution amount is increased. This is because the lattice constant is linearly increased by Ga substitution in FIGS. 2 and 3, so that the distance between the Mn 4+ ions and the surrounding oxygen octahedron is also continuously increased. This is because it is considered. In other words, in the present invention, the Al site in the crystal is replaced with Ga having an appropriate effective ionic radius, and the bond distance between the activating element Mn 4+ ions and O 2− ions is adjusted, thereby changing the excitation band. It is shown that can be controlled quantitatively. In addition, an unexpected effect indicates that the change in excitation band shape can be adjusted to a shape suitable for industrially used LEDs.
As a result, it has been found that the phosphor of the present invention has an excitation band suitable for use in a white light emitting device that uses visible light from short ultraviolet to short wavelength.

<発光スペクトル測定>
実施例1〜5及び比較例1の蛍光体を400nmで励起し、発光ピーク強度=1として
規格化した規格発光スペクトルを図9に示す。
比較例2の蛍光体は室温では発光しなかった。そこで、比較例2の蛍光体を液体窒素温度の低温にて400nmで励起し、発光ピーク強度=1として規格化した規格発光スペクトルを図10に示す。
図9、図10より、発光スペクトルの形状はAlとGaの置換量により変化することが見て取れた。
<Measurement of emission spectrum>
FIG. 9 shows a standard emission spectrum in which the phosphors of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were excited at 400 nm and normalized with the emission peak intensity = 1.
The phosphor of Comparative Example 2 did not emit light at room temperature. Therefore, FIG. 10 shows a standard emission spectrum in which the phosphor of Comparative Example 2 was excited at 400 nm at a low liquid nitrogen temperature and normalized with emission peak intensity = 1.
From FIGS. 9 and 10, it can be seen that the shape of the emission spectrum changes depending on the substitution amount of Al and Ga.

SrAl11.94−zGaMg0.0412:Mn4+ 0.04としたときのzの増加(Ga置換量の変化)に伴う実施例1〜5、並びに比較例1、2の蛍光体について、400nmで励起したときの発光強度を、比較例1を100%として規格化した規格化発光ピーク強度を図11に、455nmで励起したときの発光強度を、比較例1を100%として規格化した規格化発光ピーク強度を図12に示す。ただし、比較例5は室温で発光が観察されなかったため、発光強度を0とした。 SrAl 11.94-z Ga z Mg 0.04 O 12 : Fluorescence of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 with increasing z (change in Ga substitution amount) when Mn 4+ 0.04 FIG. 11 shows the normalized emission peak intensity obtained by standardizing the emission intensity when excited at 400 nm with Comparative Example 1 as 100%. FIG. 11 shows the emission intensity when excited at 455 nm as 100%. The normalized normalized emission peak intensity is shown in FIG. However, in Comparative Example 5, no light emission was observed at room temperature, so the light emission intensity was set to zero.

図11より、400nmで励起させた際には、発光ピーク強度比率は実施例1(z=1.99)で最大(約109%)となり、実施例2(z=3.98)では約81%に維持された。実施例2よりもGa量が多い実施例3(z=5.97),実施例4(z=7.96),実施例5(z=9.95)では、発光ピーク強度は低下した。さらに、比較例2(z=11.94)では、室温での発光は観察されなかった。   From FIG. 11, when excited at 400 nm, the emission peak intensity ratio is the maximum (about 109%) in Example 1 (z = 1.99) and about 81 in Example 2 (z = 3.98). %. In Example 3 (z = 5.97), Example 4 (z = 7.96), and Example 5 (z = 9.95), which had a larger Ga content than Example 2, the emission peak intensity decreased. Furthermore, in Comparative Example 2 (z = 11.94), no light emission at room temperature was observed.

図12より、455nmで励起させた際には、発光ピーク強度比率は実施例1(z=1.99)で最大(約128%)となり、実施例2(z=3.98)では約104%に向上した。実施例3(z=5.97),実施例4(z=7.96),実施例5(z=9.95)では、発光ピーク強度は低下した。さらに、比較例2(z=11.94)では室温での発光は観察されなかった。   From FIG. 12, when excited at 455 nm, the emission peak intensity ratio is maximum (about 128%) in Example 1 (z = 1.99) and about 104 in Example 2 (z = 3.98). % Improved. In Example 3 (z = 5.97), Example 4 (z = 7.96), and Example 5 (z = 9.95), the emission peak intensity decreased. Further, in Comparative Example 2 (z = 11.94), no light emission at room temperature was observed.

実施例1〜5、及び比較例1、2のGa置換量、400nmで励起した際の規格化発光ピーク強度(ex.400nm)、455nmで励起した際の規格発光ピーク強度(ex.455nm)、さらに250nmから600nmの波長間の最大値を1とした場合の400nmにおける励起強度比(E400/E250−600max)、250nmから600nmの波長間の最大値を1とした場合の455nmにおける励起強度比(E455/E250−600max)の特性一覧を表1に示す。
表1より、本発明の蛍光体として特に好ましいGa置換量の範囲は1.2<z≦6.5であり、より好ましい範囲は1.5≦z≦4.5である。
Ga substitution amount of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, normalized emission peak intensity when excited at 400 nm (ex. 400 nm), normalized emission peak intensity when excited at 455 nm (ex. 455 nm), Further, the excitation intensity ratio at 400 nm (E 400 / E 250-600max ) when the maximum value between wavelengths of 250 nm to 600 nm is 1, and the excitation intensity at 455 nm when the maximum value between wavelengths of 250 nm to 600 nm is 1. the characteristic list of specific (E 455 / E 250-600max) shown in Table 1.
From Table 1, the range of Ga substitution amount that is particularly preferable as the phosphor of the present invention is 1.2 <z ≦ 6.5, and the more preferable range is 1.5 ≦ z ≦ 4.5.

Figure 2014189592
Figure 2014189592

[実施例6]
本焼成の温度を1400℃としたこと以外は実施例2と同様にして、実施例6の蛍光体を得た。
[実施例7]
本焼成の温度を1300℃としたこと以外は実施例2と同様にして、実施例7の蛍光体を得た。
[Example 6]
The phosphor of Example 6 was obtained in the same manner as Example 2 except that the temperature for the main firing was 1400 ° C.
[Example 7]
The phosphor of Example 7 was obtained in the same manner as Example 2 except that the temperature for the main firing was 1300 ° C.

[実施例8]
本焼成の温度を1500℃としたこと以外は実施例5と同様にして、実施例8の蛍光体を得た。
[実施例9]
本焼成の温度を1300℃としたこと以外は実施例5と同様にして、実施例9の蛍光体を得た。
[比較例3]
本焼成の温度を1500℃としたこと以外は比較例2と同様にして、比較例3の蛍光体を得た。
[Example 8]
The phosphor of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the main baking temperature was 1500 ° C.
[Example 9]
The phosphor of Example 9 was obtained in the same manner as Example 5 except that the temperature for the main firing was 1300 ° C.
[Comparative Example 3]
A phosphor of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the main-baking temperature was 1500 ° C.

<粉末X線回折>
CuKαのX線源を用いて実施例2、6、7の蛍光体の粉末X線回折測定を行った結果を、図13に示す。図13より、半値幅は実施例2、実施例6、実施例7の順に狭く、結晶性が実施例2、実施例6、実施例7の順に高いことがわかる。
<Powder X-ray diffraction>
FIG. 13 shows the results of the powder X-ray diffraction measurement of the phosphors of Examples 2, 6, and 7 using a CuKα X-ray source. FIG. 13 shows that the half width is narrower in the order of Example 2, Example 6, and Example 7, and the crystallinity is higher in the order of Example 2, Example 6, and Example 7.

CuKαのX線源を用いて実施例5、8、9の蛍光体の粉末X線回折測定を行った結果を、図14に示す。図14より、実施例5はSrGa1219の単相であるが、実施例8、9では異相が存在していることがわかる。
CuKαのX線源を用いて比較例2,3の蛍光体の粉末X線回折測定を行った結果を、図15に示す。図15より、比較例2はSrGa1219の単相であるが、比較例3では異相が存在していることがわかる。
FIG. 14 shows the results of powder X-ray diffraction measurement of the phosphors of Examples 5, 8, and 9 using a CuKα X-ray source. FIG. 14 shows that Example 5 is a single phase of SrGa 12 O 19 , but Examples 8 and 9 have different phases.
FIG. 15 shows the result of the powder X-ray diffraction measurement of the phosphors of Comparative Examples 2 and 3 using a CuKα X-ray source. FIG. 15 shows that Comparative Example 2 is a single phase of SrGa 12 O 19 , but Comparative Example 3 has a different phase.

以上から、Alに代えてGaのみの場合には1500℃未満で焼成することで単相を得られることがわかる。AlとGaを共に含む場合には、Alの比率が増すに従い、焼成温度が高い方が良質な結晶を得ることができる。Ga置換量x=3.98の場合には、焼成温度を1400℃以上とすると、結晶性の高い蛍光体を得ることができることがわかる。   From the above, it can be seen that when only Ga is used instead of Al, a single phase can be obtained by firing at less than 1500 ° C. When both Al and Ga are included, a higher quality crystal can be obtained with a higher firing temperature as the Al ratio increases. In the case of Ga substitution amount x = 3.98, it can be seen that a phosphor with high crystallinity can be obtained when the firing temperature is 1400 ° C. or higher.

本発明は光を用いる任意の分野において用いることができ、例えば屋内及び屋外用の照明などのほか、携帯電話、家庭用電化製品、屋外設置用ディスプレイ等の各種電子機器の画像表示装置などに用いて好適である。   The present invention can be used in any field where light is used. For example, in addition to indoor and outdoor lighting, the present invention is used for image display devices of various electronic devices such as mobile phones, household appliances, and outdoor displays. It is preferable.

Claims (10)

少なくとも一種のアルカリ土類金属元素と、
Al元素と、
Ga元素またはTi元素と、
酸素元素とを含有する結晶相を有し、
少なくともMn4+で付活されるとともに、波長300nmから 500nmの範囲の
光で励起したとき、発光スペクトルにおける最大ピーク波長が610nmから700nmの範囲にあって、
励起スペクトルにおいて、波長400nmでの励起強度E400と 波長250nmか
ら600nmの範囲の励起強度の最大値E250−600maxとの比E400/E250−600maxの値が0.56以上、1.0以下であることを特徴とする、蛍光体。
At least one alkaline earth metal element;
Al element,
Ga element or Ti element;
Having a crystal phase containing oxygen element;
When activated with at least Mn 4+ and excited with light in the wavelength range of 300 nm to 500 nm, the maximum peak wavelength in the emission spectrum is in the range of 610 nm to 700 nm,
In the excitation spectrum, the ratio E 400 / E 250-600 max between the excitation intensity E 400 at a wavelength of 400 nm and the maximum excitation intensity E 250-600 max in the wavelength range of 250 nm to 600 nm is 0.56 or more, 1.0 A phosphor characterized by the following:
前記励起スペクトルにおいて、波長455nmでの励起強度E455と 波長250n
mから600nmの範囲の励起強度の最大値E250−600maxとの比E455/E250−600maxの値が0.22以上、1.0以下である、請求項1に記載の蛍光体。
In the excitation spectrum, the excitation intensity E 455 at a wavelength of 455 nm and a wavelength of 250 n
2. The phosphor according to claim 1, wherein a value of a ratio E 455 / E 250 -600 max to a maximum value E 250 -600 max of excitation intensity in the range of m to 600 nm is 0.22 or more and 1.0 or less.
前記励起スペクトルにおけるピーク波長を波長395nmから460nmの範囲に有する、請求項1に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, which has a peak wavelength in the excitation spectrum in a wavelength range of 395 nm to 460 nm. 前記蛍光体中に含まれるAl元素の元素数(N1)に対する、前記蛍光体中に含まれるGa元素またはTi元素の元素数(N2)の比率(N2/N1)が0.12〜5.0である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蛍光体。   The ratio (N2 / N1) of the number of elements (N2) of Ga element or Ti element contained in the phosphor to the number of elements (N1) of Al element contained in the phosphor is 0.12-5.0. The phosphor according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記結晶相がさらにMgを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の蛍光体。   The phosphor according to claim 1, wherein the crystal phase further contains Mg. 下記式[1]で表される化学組成を示す結晶相を含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蛍光体。
Al12−x−y−z(Ga,Ti)Mg19:Mn4+ [1]
ただし、上記式[1]において、Mは1種以上のアルカリ土類金属を示し、
x、y、zはそれぞれ、0<x≦0.4、 0≦y≦1、 1.2<z≦10を満たす数を表す。
The phosphor according to any one of claims 1 to 5, comprising a crystal phase having a chemical composition represented by the following formula [1].
M 1 Al 12-x-y -z (Ga, Ti) z Mg y O 19: Mn 4+ x [1]
However, in the above formula [1], M represents one or more alkaline earth metals,
x, y, and z represent numbers satisfying 0 <x ≦ 0.4, 0 ≦ y ≦ 1, and 1.2 <z ≦ 10, respectively.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の蛍光体と、液体媒体とを含有する、蛍光体含有組成物。   A phosphor-containing composition comprising the phosphor according to any one of claims 1 to 6 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1〜6の何れか一項に記載の蛍光体を1種以上、第1の蛍光体として含有する、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 in which this 2nd light-emitting body contains 1 or more types of fluorescent substance as described in any one of Claims 1-6 as a 1st fluorescent substance.
請求項8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 8 as a light source. 請求項8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 8 as a light source.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018207703A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 三菱ケミカル株式会社 Light emitting device and phosphor
WO2022218420A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 兰州大学 New fluorescent powder capable of promoting plant growth under sunlight, and preparation and use thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018207703A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 三菱ケミカル株式会社 Light emitting device and phosphor
JPWO2018207703A1 (en) * 2017-05-11 2020-03-12 三菱ケミカル株式会社 Light emitting device and phosphor
JP7107307B2 (en) 2017-05-11 2022-07-27 三菱ケミカル株式会社 Light-emitting device and phosphor
US11560516B2 (en) 2017-05-11 2023-01-24 Mitsubishi Chemical Corporation Light emitting device and phosphor
US11680206B2 (en) 2017-05-11 2023-06-20 Mitsubishi Chemical Corporation Light emitting device and phosphor
WO2022218420A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 兰州大学 New fluorescent powder capable of promoting plant growth under sunlight, and preparation and use thereof

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