JP2017155209A - Manufacturing method of nitride phosphor, nitride phosphor and light-emitting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a nitride phosphor less in change of chromaticity even under high temperature and high humidity and excellent in durability, a nitride phosphor and a light-emitting device.SOLUTION: There is provided a manufacturing method of a nitride phosphor having a composition containing at least one element selected from a group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, at least one element selected from a group consisting of Li, Na and K, at least one element selected from a group consisting of Eu, Ce, Tb and Mn, Al and N, including preparing a burned product having the composition, and contacting the burned product with a fluorine-containing material for a heat treatment at a temperature of 200°C to 500°C. There is provided a nitride phosphor having a layer of a compound containing fluorine on a surface of a phosphor core having the composition.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、窒化物蛍光体の製造方法、窒化物蛍光体及び発光装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a nitride phosphor, a nitride phosphor, and a light emitting device.

発光ダイオード(Light emitting diode:以下、「LED」と称する。)と蛍光体とを組み合わせて形成した発光装置は、照明装置、液晶表示装置のバックライト等に盛んに用いられており、普及が進んでいる。例えば、発光装置を液晶表示装置に用いる場合、色再現範囲を大きくするために、半値幅の狭い蛍光体を用いることが望まれている。   A light emitting device formed by combining a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) and a phosphor is actively used for a backlight of a lighting device, a liquid crystal display device, and the like. It is out. For example, when a light emitting device is used in a liquid crystal display device, it is desired to use a phosphor having a narrow half-value width in order to increase the color reproduction range.

このような蛍光体として赤色に発光し、組成がSrLiAl:Euで表される窒化物蛍光体(以下、「SLAN蛍光体」と呼ぶことがある。)があり、例えば、特許文献1や非特許文献1(Philipp Pust et al. “Narrow-band red-emitting Sr[LiAl3N4]:Eu2+as a next-generation LED-phosphor material” Nature Materials, NMAT4012, VOL13 September 2014)は、半値幅が70nm以下と狭く、発光ピーク波長が650nm付近であるSLAN蛍光体を開示している。 As such a phosphor, there is a nitride phosphor that emits red light and has a composition represented by SrLiAl 3 N 4 : Eu (hereinafter sometimes referred to as “SLAN phosphor”). And Non-Patent Document 1 (Philipp Pust et al. “Narrow-band red-emitting Sr [LiAl 3 N 4 ]: Eu 2+ as a next-generation LED-phosphor material” Nature Materials, NMAT4012, VOL13 September 2014) A SLAN phosphor having a narrow half-value width of 70 nm or less and an emission peak wavelength near 650 nm is disclosed.

このSLAN蛍光体は、例えば、非特許文献1では、水素化リチウムアルミニウム(LiAlH)、窒化アルミニウム(AlN)、水素化ストロンチウム(SrH)及びフッ化ユウロピウム(EuF)を含む原料粉体をEuが0.4mol%となるような化学量論比で計量、混合した後ルツボに入れ、水素と窒素の混合ガス雰囲気の大気圧下で温度を1000℃、焼成時間を2時間として、焼成することで製造される。 In SLAN phosphor, for example, in Non-Patent Document 1, a raw material powder containing lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ), aluminum nitride (AlN), strontium hydride (SrH 2 ), and europium fluoride (EuF 3 ) is used. Weigh and mix at a stoichiometric ratio such that Eu is 0.4 mol%, and then put into a crucible, and calcinate under atmospheric pressure of a mixed gas atmosphere of hydrogen and nitrogen at a temperature of 1000 ° C. and a calcination time of 2 hours. It is manufactured by.

特表2015−526532号公報Special table 2015-526532 gazette

Philipp Pust et al. “Narrow-band red-emitting Sr[LiAl3N4]:Eu2+ as a next-generation LED-phosphor material” Nature Materials, NMAT4012, VOL13 September 2014Philipp Pust et al. “Narrow-band red-emitting Sr [LiAl3N4]: Eu2 + as a next-generation LED-phosphor material” Nature Materials, NMAT4012, VOL13 September 2014

しかしながら、SLAN蛍光体は、酸素、熱、水分等により劣化しやすいことが知られており、このようなSLAN蛍光体を使った発光装置の耐久性の更なる改善が求められていた。
そこで、本発明の一実施形態は、耐久性に優れた発光装置とすることができる窒化物蛍光体の製造方法、窒化物蛍光体及び発光装置を提供することを目的とする。
However, it is known that the SLAN phosphor easily deteriorates due to oxygen, heat, moisture, etc., and further improvement in durability of a light emitting device using such a SLAN phosphor has been demanded.
Therefore, an object of one embodiment of the present invention is to provide a nitride phosphor manufacturing method, a nitride phosphor, and a light-emitting device that can be a light-emitting device with excellent durability.

前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りであり、本発明は以下の実施形態を包含する。
本発明の第一の実施形態は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含む組成を有する窒化物蛍光体の製造方法であって、前記組成を有する焼成物を準備し、前記焼成物とフッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下の温度で熱処理することを含む、窒化物蛍光体の製造方法である。
Specific means for solving the above problems are as follows, and the present invention includes the following embodiments.
The first embodiment of the present invention includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and at least one element selected from the group consisting of Li, Na and K; A method for producing a nitride phosphor having a composition containing at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb, and Mn, Al, and N, and preparing a fired product having the composition And a fired product and a fluorine-containing substance are brought into contact with each other and heat-treated at a temperature of 200 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.

本発明の第二の実施形態は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含み、必要に応じてSiを含む組成を有する蛍光体コアの表面に、フッ素を含む化合物の層を有する、窒化物蛍光体である。   In a second embodiment of the present invention, at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and at least one element selected from the group consisting of Li, Na and K, A compound containing fluorine on the surface of the phosphor core having a composition containing at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb and Mn, Al and N, and optionally containing Si. This is a nitride phosphor having the following layers.

本発明の第三の実施形態は、前記窒化物蛍光体と、励起光源とを含む発光装置である。   The third embodiment of the present invention is a light emitting device including the nitride phosphor and an excitation light source.

本発明の一実施形態によれば、耐久性に優れた窒化物蛍光体の製造方法、窒化物蛍光体及び発光装置を提供することができる。   According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a nitride phosphor manufacturing method, a nitride phosphor, and a light emitting device that are excellent in durability.

図1は、発光装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a light emitting device. 図2は、本発明の実施例及び比較例の窒化物蛍光体と、参考例(SrF、LiSrAlF)の化合物のそれぞれのX線回折パターンを比較した図である。FIG. 2 is a diagram comparing the X-ray diffraction patterns of the nitride phosphors of Examples and Comparative Examples of the present invention and the compounds of Reference Examples (SrF 2 , LiSrAlF 6 ). 図3は、本発明の実施例及び比較例の窒化物蛍光体について、波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an emission spectrum showing the relative emission intensity with respect to the wavelength of the nitride phosphors of the examples and comparative examples of the present invention. 図4は、実施例1に係る窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真である。4 is an SEM photograph of a secondary electron image of the nitride phosphor according to Example 1. FIG. 図5は、比較例1に係る窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真である。FIG. 5 is an SEM photograph of a secondary electron image of the nitride phosphor according to Comparative Example 1. 図6は、実施例5に係る窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真である。6 is an SEM photograph of a secondary electron image of the nitride phosphor according to Example 5. FIG. 図7は、実施例5に係る窒化物蛍光体の断面の反射電子像のSEM写真である。FIG. 7 is a SEM photograph of the backscattered electron image of the nitride phosphor according to Example 5. 図8は、比較例3に係る窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真である。FIG. 8 is an SEM photograph of a secondary electron image of the nitride phosphor according to Comparative Example 3. 図9は、比較例3に係る窒化物蛍光体の断面の反射電子像のSEM写真である。FIG. 9 is an SEM photograph of a reflected electron image of a cross section of the nitride phosphor according to Comparative Example 3.

以下、本開示に係る窒化物蛍光体の製造方法、窒化物蛍光体及び発光装置の実施の形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための、窒化物蛍光体の製造方法を例示するものであって、本発明は、以下の窒化物蛍光体の製造方法に限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、JIS Z8110に従う。また組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。   Hereinafter, the method for manufacturing a nitride phosphor, the nitride phosphor, and the light emitting device according to the present disclosure will be described. However, the embodiment described below exemplifies a method for manufacturing a nitride phosphor for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention includes the following method for manufacturing a nitride phosphor. It is not limited to. The relationship between the color name and the chromaticity coordinates, the relationship between the wavelength range of light and the color name of monochromatic light, and the like comply with JIS Z8110. Moreover, content of each component in a composition means the total amount of the said some substance which exists in a composition, unless there is particular notice, when the substance applicable to each component exists in a composition in multiple numbers.

(窒化物蛍光体の製造方法)
本発明の実施形態に係る窒化物蛍光体の製造方法は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含む組成を有する窒化物蛍光体の製造方法であって、前記組成を有する焼成物を準備し、前記焼成物とフッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下の温度で熱処理することを含む。
(Nitride phosphor manufacturing method)
The method for manufacturing a nitride phosphor according to an embodiment of the present invention includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba, and Mg, and at least selected from the group consisting of Li, Na, and K. A method for producing a nitride phosphor having a composition containing one element, at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb, and Mn, Al, and N, wherein Preparing a fired product having a temperature of 200 ° C. to 500 ° C., and bringing the fired product into contact with the fluorine-containing material.

[焼成物を準備する工程]
本実施形態の製造方法において準備する焼成物は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含む組成を有するものであれば、特に限定されない。焼成物の組成は、Alの一部にSiを含んでいてもよく、表面の酸化によりOを含んでいてもよく、Nの一部がOに置き換わってもよい。
[Process for preparing fired products]
The fired product prepared in the manufacturing method of the present embodiment includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and at least one type selected from the group consisting of Li, Na and K. There is no particular limitation as long as it has a composition including an element, at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb, and Mn, Al, and N. The composition of the fired product may contain Si in a part of Al, may contain O due to oxidation of the surface, and part of N may be replaced by O.

焼成物は、以下の一般式(I)で表される組成を有することが好ましい。また、下記一般式(I)で表される組成中、表面の酸化により、Nの一部はOに置き換わってもよい。
Al3−ySi (I)
(式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、v、w、x、y及びzは、それぞれ0.80≦v≦1.05、0.80≦w≦1.05、0.001<x≦0.1、0≦y≦0.5、3.0≦z≦5.0を満たす数である。)
The fired product preferably has a composition represented by the following general formula (I). Further, in the composition represented by the following general formula (I), a part of N may be replaced with O due to surface oxidation.
M a v M b w M c x Al 3-y Si y N z (I)
(In the formula, M a is at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and M b is at least one type selected from the group consisting of Li, Na and K. M c is at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb and Mn, and v, w, x, y and z are 0.80 ≦ v ≦ 1. 05, 0.80 ≦ w ≦ 1.05, 0.001 <x ≦ 0.1, 0 ≦ y ≦ 0.5, 3.0 ≦ z ≦ 5.0.)

式(I)において、Mは、高い発光強度を得る観点から、Ca及びSrの少なくとも一方を含むことが好ましい。MがCa及びSrの少なくとも一方を含む場合、Mに含まれるCa及びSrの総モル比率は、例えば85モル%以上であり、90モル%以上が好ましい。
またMは、結晶構造の安定性の観点から、少なくともLiを含むことが好ましい。MがLiを含む場合、Mに含まれるLiのモル比率は、例えば80モル%以上であり、90モル%以上が好ましい。
In formula (I), M a preferably contains at least one of Ca and Sr from the viewpoint of obtaining high emission intensity. If M a contains at least one of Ca and Sr, the total molar ratio of Ca and Sr contained in the M a is, for example, 85 mol% or more, preferably at least 90 mol%.
The M b, from the viewpoint of stability of the crystal structure, preferably contains at least Li. If M b contains Li, the molar ratio of Li contained in the M b is, for example, 80 mol% or more, preferably at least 90 mol%.

式(I)におけるv、w、x、y及びzは、それぞれ前記数値範囲を満たす限り特に制限されない。vは、結晶構造の安定性の観点から、0.80以上1.05以下が好ましく、0.90以上1.03以下がより好ましい。xは、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素の賦活量であり、所望の特性を達成できるように適宜選択すればよい。xは、0.001<x≦0.020を満たすことがより好ましく、0.002≦x≦0.015を満たすことがさらに好ましい。   V, w, x, y and z in the formula (I) are not particularly limited as long as they satisfy the numerical ranges. v is preferably from 0.80 to 1.05, more preferably from 0.90 to 1.03, from the viewpoint of the stability of the crystal structure. x is an activation amount of at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb, and Mn, and may be appropriately selected so that desired characteristics can be achieved. More preferably, x satisfies 0.001 <x ≦ 0.020, and more preferably satisfies 0.002 ≦ x ≦ 0.015.

焼成物は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素(M元素)と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素(M元素)と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素(M元素)と、Alと、Nとを含み、必要に応じてSiを含む組成を示すように原料を混合し、得られた原料混合物を、例えば、温度が1000℃以上1300℃以下、圧力が0.2MPa以上200MPa以下の窒素ガスを含む雰囲気中で焼成することによって得ることができる。
窒素ガスを含む加圧雰囲気下、所定の温度で原料混合物を焼成することで、所望の組成を有し、発光強度に優れる窒化物蛍光体に用いる焼成物を効率よく製造することができる。
The fired product includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg (M a element) and at least one element selected from the group consisting of Li, Na and K (M b Element), at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb, and Mn ( Mc element), Al, and N, and optionally including Si. The raw material mixture obtained by mixing the raw materials can be obtained, for example, by firing in an atmosphere containing nitrogen gas having a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. and a pressure of 0.2 MPa to 200 MPa.
By firing the raw material mixture at a predetermined temperature in a pressurized atmosphere containing nitrogen gas, a fired product used for a nitride phosphor having a desired composition and excellent emission intensity can be efficiently produced.

焼成物に用いられる原料混合物は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含み、必要に応じてSiを含む組成を有する焼成物を得ることができれば、その原料混合物に含まれる材料は特に制限されない。例えば、原料混合物は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含み、必要に応じてSiを含む組成を構成する金属元素の単体及びそれらの金属化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含むことができる。このような金属化合物としては、水素化物、窒化物、フッ化物、酸化物、炭酸塩、塩化物等を挙げることができ、発光特性を向上させる観点から、水素化物、窒化物及びフッ化物からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。原料混合物が金属化合物として、酸化物、炭酸塩、塩化物等を含む場合、それらの含有量は原料混合物中に5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。これらの含有量が所定値を超えると、結晶中に欠陥が生じる傾向があり、発光強度の低下や発光スペクトルの半値幅が大きくなる虞がある。   The raw material mixture used for the fired product includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, at least one element selected from the group consisting of Li, Na and K, and Eu. If it is possible to obtain a fired product having a composition containing at least one element selected from the group consisting of Ce, Tb and Mn, Al and N, and optionally containing Si, The material contained is not particularly limited. For example, the raw material mixture includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, at least one element selected from the group consisting of Li, Na and K, and Eu, Ce, Selected from the group consisting of a single element of a metal element comprising a composition containing at least one element selected from the group consisting of Tb and Mn, Al and N, and including Si, if necessary, and those metal compounds Can be included. Examples of such metal compounds include hydrides, nitrides, fluorides, oxides, carbonates, chlorides, and the like, and are composed of hydrides, nitrides, and fluorides from the viewpoint of improving the light emission characteristics. It is preferably at least one selected from the group. When the raw material mixture contains an oxide, carbonate, chloride, or the like as a metal compound, the content thereof is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less in the raw material mixture. When these contents exceed a predetermined value, defects tend to occur in the crystal, and there is a possibility that the emission intensity is lowered and the half width of the emission spectrum is increased.

原料混合物は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群から選択される金属元素を含む金属化合物、Li、Na及びKからなる群から選択される金属元素を含む金属化合物、Alを含む金属化合物及びEuを含む金属化合物からなる群から選択される少なくとも1種の金属化合物を含むことが好ましい。また、原料混合物は、必要に応じてSiを含む金属化合物を含んでいてもよい。   The raw material mixture includes a metal compound containing a metal element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, a metal compound containing a metal element selected from the group consisting of Li, Na and K, a metal compound containing Al, and It is preferable to contain at least one metal compound selected from the group consisting of metal compounds containing Eu. Moreover, the raw material mixture may contain the metal compound containing Si as needed.

Ca、Sr、Ba及びMgからなる群から選択される金属元素(式(I)においてM元素)を含む金属化合物(以下、「第一の金属化合物」ともいう)として具体的には、SrN、SrN、Sr、SrH、SrF、Ca、CaH、CaF等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。 Ca, Sr, metal compounds containing a metal element selected from the group consisting of Ba and Mg (M a element in the formula (I)) (hereinafter, also referred to as "first metal compound") Specific examples of, SrN 2 , SrN, Sr 3 N 2 , SrH 2 , SrF 2 , Ca 3 N 2 , CaH 2 , CaF 2 and the like, and at least one selected from the group consisting of these is preferable.

第一の金属化合物は、Ca及びSrの少なくとも一方を含むことが好ましい。第一の金属化合物がSrを含む場合、Srの一部がCa、Mg、Ba等で置換されていてもよい。また第一の金属化合物がCaを含む場合、Caの一部がSr、Mg、Ba等で置換されていてもよい。これにより、窒化物蛍光体の発光ピーク波長を調整することができる。第一の金属化合物がCaを含む場合、Li、Na、K、B、Al等をさらに含有していてもよい。   The first metal compound preferably contains at least one of Ca and Sr. When the first metal compound contains Sr, a part of Sr may be substituted with Ca, Mg, Ba or the like. When the first metal compound contains Ca, a part of Ca may be substituted with Sr, Mg, Ba or the like. Thereby, the emission peak wavelength of the nitride phosphor can be adjusted. When the first metal compound contains Ca, it may further contain Li, Na, K, B, Al, or the like.

第一の金属化合物は、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物等の化合物を使用することもできる。第一の金属化合物は1種単独でも、2種以上を組合せて用いてもよい。   The first metal compound is preferably a simple substance, but compounds such as an imide compound and an amide compound can also be used. The first metal compound may be used alone or in combination of two or more.

Li、Na及びKからなる群から選択される金属元素(式(I)においてM元素)を含む金属化合物(以下、「第二の金属化合物」ともいう)は、少なくともLiを含むことが好ましく、Liの窒化物及び水素化物の少なくとも1種であることがより好ましい。第二の金属化合物がLiを含む場合、Liの一部がNa、K等で置換されていてもよく、窒化物蛍光体を構成する他の金属元素を含んでいてもよい。
Liを含む第二の金属化合物として具体的には、LiN、LiN、LiH、LiAlH等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。第二の金属化合物は1種単独でも、2種以上を組み合せて用いてもよい。
Li, metal compounds containing (M b element in the formula (I)) metallic element selected from the group consisting of Na and K (hereinafter, also referred to as "second metal compound") preferably contains at least Li More preferably, it is at least one of a nitride and a hydride of Li. When the second metal compound contains Li, a part of Li may be substituted with Na, K, or the like, and may contain other metal elements constituting the nitride phosphor.
Specific examples of the second metal compound containing Li include Li 3 N, LiN 3 , LiH, LiAlH 4 and the like, and at least one selected from the group consisting of these is preferable. The second metal compound may be used alone or in combination of two or more.

Alを含む金属化合物(以下、「第三の金属化合物」ともいう)は、金属元素として実質的にAlのみを含む金属化合物であってもよく、Alの一部が第13族元素のGa及びIn、並びに第4周期の遷移元素のV、Cr及びCo等からなる群から選択された金属元素で置換された金属化合物であってもよく、Alに加えてLi等の窒化物蛍光体を構成する他の金属元素を含む金属化合物であってもよい。
第三の金属化合物として具体的には、AlN、AlH、AlF、LiAlH等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
第三の金属化合物は1種単独でも、2種以上を組み合せて用いてもよい。
焼成物の組成中に、Alの一部にSiを含む場合には、金属元素としてSiを含む金属化合物を用いることが好ましい。Siを含む金属化合物としては、SiO、Si、SiC、SiCl等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種を用いることができる。Siを含む金属化合物は、1種単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The metal compound containing Al (hereinafter also referred to as “third metal compound”) may be a metal compound containing substantially only Al as a metal element, and a part of Al is a group 13 element of Ga and It may be a metal compound substituted with a metal element selected from the group consisting of In and the fourth-period transition elements V, Cr, Co, etc., and constitutes a nitride phosphor such as Li in addition to Al It may be a metal compound containing other metal elements.
Specific examples of the third metal compound include AlN, AlH 3 , AlF 3 , and LiAlH 4, and at least one selected from the group consisting of these is preferable.
The third metal compound may be used alone or in combination of two or more.
When Si is included in a part of Al in the composition of the fired product, it is preferable to use a metal compound containing Si as a metal element. Examples of the metal compound containing Si include SiO 2 , Si 3 N 4 , SiC, SiCl 4 and the like, and at least one selected from the group consisting of these can be used. The metal compound containing Si may be used alone or in combination of two or more.

Eu、Ce、Tb及びMnからなる群から選択される金属元素(式(I)においてM元素)を含む金属化合物(以下、「第四の金属化合物」ともいう)は、賦活剤としてのEu、Ce、Tb及びMnを含む。
第四の金属化合物がEuの場合、Euの一部がSc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等で置換されていてもよい。Euの一部を他の元素で置換することにより、他の元素は例えば共賦活剤として作用すると考えられる。窒化物蛍光体を共賦活とすることにより、発光特性の調整を行うことができる。Euを必須とする混合物を窒化物蛍光体として使用する場合、所望により配合比を変えることができる。ユウロピウムは、主に2価と3価のエネルギー準位を持つが、本実施形態に係る窒化物蛍光体に用いる焼成物は、少なくともEu2+を賦活剤として用いる。
Eu, Ce, metallic element selected from the group consisting of Tb and Mn metal compound containing (formula (M c elements in I)) (hereinafter, also referred to as "fourth metal compounds"), Eu as an activator , Ce, Tb and Mn.
When the fourth metal compound is Eu, a part of Eu is substituted with Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, etc. Also good. By substituting a part of Eu with another element, the other element is considered to act as a co-activator, for example. The light emission characteristics can be adjusted by co-activating the nitride phosphor. When using a mixture containing Eu as a nitride phosphor, the compounding ratio can be changed as desired. Europium mainly has bivalent and trivalent energy levels, but the fired product used for the nitride phosphor according to the present embodiment uses at least Eu 2+ as an activator.

第四の金属化合物として具体的には、Eu、EuN、EuF等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。本実施形態の製造方法に用いる焼成物は、発光の中心として2価のEuを含むが、2価のEuは酸化されやすく、3価のEuを含む金属化合物を用いて原料混合物を構成することができる。 Specific examples of the fourth metal compound include Eu 2 O 3 , EuN, EuF 3 and the like, and it is preferable to use at least one selected from the group consisting of these. The fired product used in the manufacturing method of the present embodiment contains divalent Eu as the center of light emission, but divalent Eu is easily oxidized, and a raw material mixture is formed using a metal compound containing trivalent Eu. Can do.

原料混合物は、前記金属元素単体及び金属化合物に加えて、必要に応じてそれら以外の他の金属元素を含んでいてもよい。他の金属元素は、通常、酸化物、水酸化物等として原料混合物を構成することができるが、これらに限定されるものではなく、金属単体、窒化物、イミド、アミド、その他の無機塩等であってもよく、また予め既述の原料混合物に含まれている状態であってもよい。   In addition to the metal element simple substance and the metal compound, the raw material mixture may contain other metal elements other than those as required. Other metal elements can usually constitute the raw material mixture as oxides, hydroxides, etc., but are not limited thereto, simple metals, nitrides, imides, amides, other inorganic salts, etc. It may also be in a state of being previously contained in the raw material mixture described above.

原料混合物は、フラックスを含んでいてもよい。原料混合物がフラックスを含むことで、原料どうしの反応がより促進され、さらには固相反応がより均一に進行するために粒径が大きく、発光特性により優れた窒化物蛍光体を得るために用いる焼成物を製造することができる。これは例えば、焼成物を得るための熱処理が1000℃以上1300℃以下で行われ、この温度がフラックスであるハロゲン化物等の液相の生成温度とほぼ同じであるためと考えられる。ハロゲン化物としては、希土類金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属の塩化物、フッ化物等を利用できる。フラックスとしては、陽イオンの元素比率を得られる焼成物の目的物組成になるような化合物として加えることもできる。また、フラックスは、得られる焼成物の目的組成になるように各原料を混合した原料混合物に更にフラックスを添加する形で加えることもできる。   The raw material mixture may contain a flux. Since the raw material mixture contains a flux, the reaction between the raw materials is further promoted, and furthermore, the solid phase reaction proceeds more uniformly, so that the particle size is large, and it is used to obtain a nitride phosphor having excellent light emission characteristics. A fired product can be produced. This is considered to be because, for example, the heat treatment for obtaining the fired product is performed at 1000 ° C. or more and 1300 ° C. or less, and this temperature is substantially the same as the liquid phase formation temperature of a halide or the like as a flux. As the halide, rare earth metals, alkaline earth metals, alkali metal chlorides, fluorides, and the like can be used. As a flux, it can also add as a compound which becomes the target object composition of the baked product which can obtain the element ratio of a cation. Moreover, a flux can also be added in the form which adds a flux further to the raw material mixture which mixed each raw material so that it may become the target composition of the baked product obtained.

原料混合物がフラックスを含む場合、フラックスの成分は原料混合物中の原料どうしの反応性を促進するが、多すぎると得られる焼成物を用いた蛍光体の発光強度の低下につながるため、その含有量は原料混合物中に例えば10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下がより好ましい。   When the raw material mixture contains a flux, the component of the flux promotes the reactivity between the raw materials in the raw material mixture, but if it is too much, it will lead to a decrease in the emission intensity of the phosphor using the obtained fired product, so its content Is, for example, preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less in the raw material mixture.

次に、一般式(I)で表される組成を有する焼成物の内、設計組成としてSr0.993Eu0.007LiAlの組成を有する焼成物の製造方法について具体的に説明するが、窒化物蛍光体に用いる焼成物の製造方法は、これに限定されない。 Next, the manufacturing method of the baked product having the composition of Sr 0.993 Eu 0.007 LiAl 3 N 4 as the design composition among the baked products having the composition represented by the general formula (I) will be specifically described. However, the manufacturing method of the baked product used for the nitride phosphor is not limited to this.

原料混合物を構成する金属化合物として、SrN(u=2/3相当、SrNとSrNの混合物)、LiAlH、AlN、EuFの各粉末を用い、それをSr:Li:Eu:Alの比が0.9925:1.2000:0.0075:3.0000になるように、不活性雰囲気のグローブボックス内で計量した後、混合して原料混合物を得る。ここでLiは焼成時に飛散しやすいため、目的組成より多めに配合している。なお、本実施形態はこの組成比に限定されない。原料としてフッ素を含有する金属化合物を用いる場合は、最終的に焼成物中のフッ素の含有量が5質量%以下であることが好ましい。フッ素の含有量が5質量%より大きいと、焼成後に粉砕が必要となり、粉砕することで焼成物の粒子形状が悪化するためである。 As a metal compound constituting the raw material mixture, powders of SrN u (equivalent to u = 2/3, a mixture of Sr 2 N and SrN), LiAlH 4 , AlN, EuF 3 were used, and these were used as Sr: Li: Eu: Al. Are weighed in a glove box in an inert atmosphere so that the ratio is 0.9925: 1.2,000: 0.0075: 3.0000, and then mixed to obtain a raw material mixture. Here, Li is likely to be scattered during firing, so it is blended more than the target composition. In addition, this embodiment is not limited to this composition ratio. When using a metal compound containing fluorine as a raw material, the content of fluorine in the fired product is preferably 5% by mass or less. This is because if the fluorine content is larger than 5% by mass, pulverization is required after calcination, and the pulverization deteriorates the particle shape of the baked product.

前記の原料混合物を窒素雰囲気中で焼成する。焼成は、例えば、ガス加圧電気炉を使用することができる。焼成温度は、1000℃以上1400℃以下の範囲で行うことができるが、1000℃以上1300℃以下が好ましく、1100℃以上1300℃以下がより好ましい。焼成温度が低いと、目的とする蛍光体化合物が形成されにくく、また焼成温度が高いと蛍光体化合物が分解し、発光特性を損なうからである。   The raw material mixture is fired in a nitrogen atmosphere. For the firing, for example, a gas pressure electric furnace can be used. The firing temperature can be in the range of 1000 ° C. to 1400 ° C., preferably 1000 ° C. to 1300 ° C., more preferably 1100 ° C. to 1300 ° C. This is because if the firing temperature is low, the target phosphor compound is difficult to be formed, and if the firing temperature is high, the phosphor compound is decomposed and the light emission characteristics are impaired.

また、焼成は、800℃以上1000℃以下で一段階目の焼成を行い、徐々に昇温して1000℃以上1400℃以下で二段階目の焼成を行う二段階焼成(多段階焼成)を行うこともできる。原料混合物の焼成には、黒鉛等の炭素材質、窒化ホウ素(BN)材質、アルミナ(Al)、W、Mo材質等のルツボ、ボート等を使用することができる。 In addition, firing is performed in two stages (multi-stage firing) in which the first stage firing is performed at 800 ° C. or more and 1000 ° C. or less, and the temperature is gradually raised and the second stage firing is performed at 1000 ° C. or more and 1400 ° C. or less. You can also For firing the raw material mixture, a carbon material such as graphite, a boron nitride (BN) material, an alumina (Al 2 O 3 ), a crucible made of W, Mo material, a boat, or the like can be used.

焼成雰囲気は、窒素ガスを含む雰囲気であればよく、窒素ガスに加えて水素、アルゴン、二酸化炭素、一酸化炭素、アンモニア等からなる群から選択される少なくとも1種を含む雰囲気とすることもできる。焼成雰囲気における窒素ガスの比率は、70体積%以上が好ましく、80体積%以上がより好ましい。   The firing atmosphere may be an atmosphere containing nitrogen gas, and may be an atmosphere containing at least one selected from the group consisting of hydrogen, argon, carbon dioxide, carbon monoxide, ammonia and the like in addition to nitrogen gas. . The ratio of nitrogen gas in the firing atmosphere is preferably 70% by volume or more, and more preferably 80% by volume or more.

焼成は、0.2MPa以上200MPa以下の加圧雰囲気で行う。目的とする窒化物蛍光体は高温になるほど分解し易くなるが、加圧雰囲気にすることにより、分解が抑えられて、より優れた発光特性を達成することができる。加圧雰囲気はゲージ圧として、0.2MPa以上1.0MPa以下が好ましく、0.8MPa以上1.0MPa以下がより好ましい。焼成時に雰囲気ガスの圧力を高くすることで、蛍光体化合物が焼成時の分解が抑えられ、特性の高い蛍光体を得ることができる。   Firing is performed in a pressurized atmosphere of 0.2 MPa to 200 MPa. The target nitride phosphor is easily decomposed as the temperature becomes higher. However, by using a pressurized atmosphere, decomposition can be suppressed and more excellent light emission characteristics can be achieved. The pressurized atmosphere is preferably 0.2 MPa or more and 1.0 MPa or less, more preferably 0.8 MPa or more and 1.0 MPa or less as a gauge pressure. By increasing the pressure of the atmospheric gas during firing, decomposition of the phosphor compound during firing can be suppressed, and a phosphor having high characteristics can be obtained.

焼成の時間は、焼成温度、ガス圧力等に応じて適宜選択すればよい。焼成の時間は、例えば0.5時間以上20時間以下であり、1時間以上10時間以下が好ましい。   The firing time may be appropriately selected according to the firing temperature, gas pressure, and the like. The firing time is, for example, 0.5 hours or more and 20 hours or less, and preferably 1 hour or more and 10 hours or less.

焼成により、Sr0.993Eu0.007LiAlで表される組成を有する焼成物を得ることができる。ただし、この組成は、原料混合物の配合比率より推定される理論組成であり、各元素の係数や、一部が焼成中に飛散するFのような成分は組成式から除いている。上述したように、実際の組成は原料等に由来の酸素や工程で生じる酸化により一定量の酸素分が含まれる。またフラックス成分としても効果のあるフッ化物を原料として用いることで、一定量のフッ素分が含まれる。焼成時の分解、飛散等が生じたりするため、仕込みの組成は、Alの仕込み組成比を3とした場合、Sr、Eu、Liが理論組成より少ない場合もある。また、各原料の配合比率を変更することにより、目的とする焼成物の組成を変更することができる。 By firing, a fired product having a composition represented by Sr 0.993 Eu 0.007 LiAl 3 N 4 can be obtained. However, this composition is a theoretical composition estimated from the blending ratio of the raw material mixture, and the coefficients of each element and components such as F that are partly scattered during firing are excluded from the composition formula. As described above, the actual composition contains a certain amount of oxygen due to oxygen derived from raw materials and the like and oxidation generated in the process. Moreover, a certain amount of fluorine is contained by using a fluoride effective as a flux component as a raw material. Since decomposition, scattering, and the like occur during firing, the composition of the charge may have less Sr, Eu, Li than the theoretical composition when the charge composition ratio of Al is 3. Moreover, the composition of the target baked product can be changed by changing the blending ratio of each raw material.

また焼成物の製造方法は、上述した製造方法に限定されない。例えば、各元素の金属単体を所定の組成比になるように計量した後に溶融させて合金を形成した後、その合金を粉砕し、窒素ガス雰囲気中でガス加圧焼結炉、熱間等方圧加圧法(Hot Isostatic Pressing:HIP)を利用したHIP炉等により、目的組成となる焼成物を製造してもよい。   Moreover, the manufacturing method of a baked product is not limited to the manufacturing method mentioned above. For example, each elemental metal element is weighed to a predetermined composition ratio and then melted to form an alloy, and then the alloy is pulverized and then subjected to a gas pressure sintering furnace in a nitrogen gas atmosphere, hot isotropy, etc. You may manufacture the baked material used as the target composition by the HIP furnace etc. using the pressurization method (Hot Isostatic Pressing: HIP).

焼成物は、少なくとも一部に結晶性が高い構造を有していることが好ましい。例えばガラス体(非晶質)は構造が不規則であり結晶性が低いため、その生産工程における反応条件が厳密に一様になるよう管理できなければ、色度ムラ等を生じる傾向がある。本実施形態に係る方法に用いる焼成物は、少なくとも一部に結晶性が高い構造を有している粉体ないし粒体であることが好ましい。少なくとも一部に結晶性が高い構造を有している焼成物は、製造及び加工し易くなる傾向がある。また、少なくとも一部に結晶性高い構造を有している焼成物を用いて製造された窒化物蛍光体は、樹脂に均一に分散することが容易であるため、発光性プラスチック、ポリマー薄膜材料等を調製することが容易にできる。具体的に、窒化物蛍光体に用いる焼成物は、例えば50質量%以上、より好ましくは80質量%以上が結晶性を有する構造である。これは、焼成物を用いて製造された窒化物蛍光体の発光性を有する結晶相の割合を示し、焼成物が50質量%以上の結晶相を有しておれば、実用に耐え得る発光が得られる窒化物蛍光体を製造することができるため好ましい。ゆえに焼成物の結晶相が多いほど発光強度に優れる窒化物蛍光体を製造することができる。これにより、窒化物蛍光体の発光輝度をより高くすることができ、かつ加工し易くできる。   The fired product preferably has a structure with high crystallinity at least in part. For example, a glass body (amorphous) has an irregular structure and low crystallinity. Therefore, if the reaction conditions in the production process cannot be controlled so as to be strictly uniform, chromaticity unevenness tends to occur. The fired product used in the method according to the present embodiment is preferably a powder or a granule having a structure with high crystallinity at least partially. A fired product having a structure with high crystallinity at least in part tends to be easily manufactured and processed. In addition, a nitride phosphor manufactured using a fired product having a structure with high crystallinity at least in part is easy to uniformly disperse in a resin. Can be easily prepared. Specifically, the fired product used for the nitride phosphor has a structure in which, for example, 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more has crystallinity. This indicates the ratio of the crystal phase having the light emitting property of the nitride phosphor manufactured using the fired product. If the fired product has a crystal phase of 50% by mass or more, light emission that can withstand practical use is obtained. Since the obtained nitride fluorescent substance can be manufactured, it is preferable. Therefore, it is possible to produce a nitride phosphor that has a higher emission intensity as the crystal phase of the fired product increases. Thereby, the light emission luminance of the nitride phosphor can be further increased and can be easily processed.

[焼成物を熱処理する工程]
本発明の実施形態に係る窒化物蛍光体の製造方法は、前記焼成物とフッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下で熱処理することを含む。前記焼成物は主として窒化物蛍光体の蛍光体コアを構成する。
[Step of heat-treating the fired product]
The method for manufacturing a nitride phosphor according to an embodiment of the present invention includes bringing the fired product and a fluorine-containing material into contact with each other and performing a heat treatment at 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. The fired product mainly constitutes a phosphor core of a nitride phosphor.

本実施形態に係る方法によって製造された窒化物蛍光体は、焼成物とフッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下で熱処理することによって、焼成物の表面又は表面近傍にフッ素を含む化合物が形成され、このフッ素を含む化合物が保護膜となっていると推測される。このような窒化物蛍光体を用いることにより、温度や湿度が比較的高い環境下においても色度の変化が少なく、耐久性に優れた発光装置が製造できる。   The nitride phosphor manufactured by the method according to the present embodiment contains fluorine on or near the surface of the fired product by bringing the fired product into contact with the fluorine-containing material and performing a heat treatment at 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. It is presumed that a compound is formed and this fluorine-containing compound is a protective film. By using such a nitride phosphor, it is possible to manufacture a light-emitting device that has little change in chromaticity and excellent durability even in an environment where the temperature and humidity are relatively high.

フッ素含有物質としては、フッ素を含む物質であれば特に限定されず、フッ素ガス(F)やフッ素化合物が挙げられる。フッ素化合物としては、CF、CHF、NHHF、NHF、SiF、KrF、XeF、NF等が挙げられる。
フッ素含有物質は、F、CHF、CF、NH、NHF、SiF、KrF、XeF、XeF、及びNFからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
フッ素含有物質は、より好ましくはフッ素ガス(F)又はフッ化アンモニウム(NHF)である。
The fluorine-containing substance is not particularly limited as long as it contains fluorine, and examples thereof include fluorine gas (F 2 ) and a fluorine compound. Examples of the fluorine compound include CF 4 , CHF 3 , NH 4 HF 2 , NH 4 F, SiF 4 , KrF 2 , XeF 2 , and NF 3 .
The fluorine-containing material is at least one selected from the group consisting of F 2 , CHF 3 , CF 4 , NH 4 F 2 , NH 4 F, SiF 4 , KrF 2 , XeF 2 , XeF 4 , and NF 3. It is preferable.
More preferably, the fluorine-containing substance is fluorine gas (F 2 ) or ammonium fluoride (NH 4 F).

焼成物と常温で固体状態又は液体状態のフッ素含有物質とを接触させる環境の温度は、室温(20℃±5℃)から熱処理温度よりも低い温度でもよく、熱処理温度でもよい。具体的には、20℃以上200℃未満の温度でもよく、20℃以上500℃以下の温度でもよい。焼成物と常温で固体状態のフッ素含有物質とを接触させる環境の温度が20℃以上200℃未満の場合は、焼成物とフッ素含有物質とを接触させた後、200℃以上500℃以下の熱処理を行なう。   The temperature of the environment in which the fired product is brought into contact with the fluorine-containing substance in a solid or liquid state at room temperature may be a temperature lower than the heat treatment temperature from room temperature (20 ° C. ± 5 ° C.), or may be a heat treatment temperature. Specifically, the temperature may be 20 ° C. or higher and lower than 200 ° C., or 20 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. When the temperature of the environment in which the fired product is brought into contact with the fluorine-containing material in a solid state at room temperature is 20 ° C. or more and less than 200 ° C., the fired product is contacted with the fluorine-containing material, and then heat treatment is performed at 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. To do.

フッ素含有物質が、常温で固体状態又は液体状態のものである場合は、焼成物とフッ素含有物質の合計量100質量%に対して1質量%以上10質量%以下のフッ素含有物質を、焼成物に接触させることが好ましい。焼成物とフッ素含有物質の合計量100質量%に対して、焼成物に接触させるフッ素含有物質は、好ましくは2質量%以上8質量%以下であり、より好ましくは3質量%以上7質量%以下である。これにより、焼成物の表面又は表面近傍にフッ素を含む化合物の層が形成されやすくなると推測される。本形態の窒化物蛍光体は、この層が保護膜として機能するので、発光装置に備えられたとき、窒化物蛍光体の内部が外部環境の影響を受けにくくなり、発光装置の耐久性を向上することができる。   When the fluorine-containing material is in a solid state or a liquid state at room temperature, a fluorine-containing material of 1% by mass to 10% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the calcined product and the fluorine-containing material is calcined It is preferable to make it contact. The fluorine-containing material to be brought into contact with the fired product is preferably 2% by mass or more and 8% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 7% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the calcined product and the fluorine-containing material. It is. Thereby, it is estimated that the layer of the compound containing fluorine is easily formed on or near the surface of the fired product. In the nitride phosphor of this embodiment, this layer functions as a protective film, so that when the light emitting device is provided, the inside of the nitride phosphor is less affected by the external environment and improves the durability of the light emitting device. can do.

また、フッ素含有物質が気体である場合には、フッ素含有物質を含む雰囲気中に焼成物を配置して接触させてもよい。フッ素含有物質が気体である場合には、フッ素含有物質を含む雰囲気中に焼成物を配置し、フッ素含有物質を含む雰囲気中で、焼成物を200℃以上500℃以下で熱処理を行なう。フッ素含有物質がF(フッ素ガス)であり、Fを含む雰囲気中で焼成物を200℃以上500℃以下で熱処理する場合には、雰囲気中のF濃度は、好ましくは2体積%以上25体積%以下であり、より好ましくは5体積%以上20体積%以下である。雰囲気中のF濃度が所定量以下であると、所望の耐久性が得られない虞がある。一方、F濃度が所定量以上であると、蛍光体の母体までフッ素化されることにより発光強度が大きく低下する虞があるためである。 When the fluorine-containing substance is a gas, the fired product may be placed in contact with the atmosphere containing the fluorine-containing substance. When the fluorine-containing material is a gas, the fired product is placed in an atmosphere containing the fluorine-containing material, and the fired product is heat treated at 200 ° C. or more and 500 ° C. or less in the atmosphere containing the fluorine-containing material. Fluorine-containing material is a F 2 (fluorine gas), when heat-treating the calcined product at 200 ° C. or higher 500 ° C. or less in an atmosphere containing F 2 is F 2 concentration in the atmosphere is preferably 2 vol% or more It is 25 volume% or less, More preferably, it is 5 volume% or more and 20 volume% or less. If the F 2 concentration in the atmosphere is not more than a predetermined amount, the desired durability may not be obtained. On the other hand, if the F 2 concentration is a predetermined amount or more, the emission intensity may be greatly reduced by fluorination of the phosphor matrix.

熱処理は、不活性ガス雰囲気中で行なうことが好ましい。不活性ガス雰囲気とは、アルゴン、ヘリウム、窒素等を雰囲気中の主成分とする雰囲気を意味する。不活性ガス雰囲気は、不可避的不純物として酸素を含むことがあるが、ここでは、雰囲気中に含まれる酸素の濃度が15体積%以下であれば不活性ガス雰囲気とする。不活性ガス雰囲気中の酸素の濃度は、好ましくは10体積%以下、より好ましくは5体積%以下、さらに好ましくは1体積%以下である。酸素濃度が所定値以上であると、蛍光体の粒子が酸化され過ぎる虞があるからである。フッ素含有物質が気体の場合は、熱処理は、フッ素含有物質単独の雰囲気中で行うよりも、安全性を考慮して、不活性ガスとフッ素含有物質とを含む雰囲気中で行なうことが好ましい。   The heat treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere. The inert gas atmosphere means an atmosphere containing argon, helium, nitrogen or the like as a main component in the atmosphere. The inert gas atmosphere may contain oxygen as an unavoidable impurity. Here, an inert gas atmosphere is used if the concentration of oxygen contained in the atmosphere is 15% by volume or less. The concentration of oxygen in the inert gas atmosphere is preferably 10% by volume or less, more preferably 5% by volume or less, and still more preferably 1% by volume or less. This is because if the oxygen concentration is a predetermined value or more, the phosphor particles may be excessively oxidized. When the fluorine-containing substance is a gas, the heat treatment is preferably performed in an atmosphere containing an inert gas and a fluorine-containing substance in consideration of safety, rather than in an atmosphere containing the fluorine-containing substance alone.

前記焼成物とフッ素含有物質とを接触させて熱処理する温度は、200℃以上500℃以下である。熱処理する温度は、より好ましくは250℃以上450℃以下であり、さらに好ましくは250℃以上400℃以下であり、さらにより好ましくは250℃以上350℃以下である。
熱処理する温度が所定の温度未満であると、焼成物の表面又は表面近傍にフッ素を含む化合物が形成されにくく、耐久性を有する窒化物蛍光体を製造することができない。一方、熱処理する温度が所定の温度を超えると、焼成物の結晶構造が破壊されやすくなると考えられるので、耐久性が高い窒化物蛍光体を製造することができない。
The temperature at which the fired product and the fluorine-containing substance are heat-treated is 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. The temperature for the heat treatment is more preferably 250 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, still more preferably 250 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, and still more preferably 250 ° C. or higher and 350 ° C. or lower.
When the heat treatment temperature is lower than the predetermined temperature, a compound containing fluorine is hardly formed on the surface of the fired product or in the vicinity of the surface, and a durable nitride phosphor cannot be manufactured. On the other hand, if the heat treatment temperature exceeds a predetermined temperature, it is considered that the crystal structure of the fired product is easily destroyed, so that a highly durable nitride phosphor cannot be manufactured.

熱処理を行なう時間は、特に制限されないが、好ましくは1時間以上10時間以下、より好ましくは2時間以上8時間以下である。熱処理を行なう時間が1時間以上10時間以下であれば、焼成物とフッ素含有物質とを接触させて熱処理することにより、焼成物の表面又は表面近傍にフッ素を含む化合物の層が形成されると推測され、この層が保護膜として機能するため、発光装置としたときの耐久性を向上することができる。   The time for performing the heat treatment is not particularly limited, but is preferably 1 hour or longer and 10 hours or shorter, more preferably 2 hours or longer and 8 hours or shorter. If the time for performing the heat treatment is 1 hour or more and 10 hours or less, the layer of the compound containing fluorine is formed on or near the surface of the fired product by contacting the fired product with the fluorine-containing substance and performing the heat treatment. It is presumed that this layer functions as a protective film, so that durability when a light emitting device is obtained can be improved.

[後処理工程]
本実施形態に係る窒化物蛍光体の製造方法は、熱処理後に、得られた窒化物蛍光体の解砕処理、粉砕処理、分級処理等を行う後処理工程を含んでいてもよい。
[Post-processing process]
The method for manufacturing a nitride phosphor according to the present embodiment may include a post-processing step of performing a crushing process, a pulverizing process, a classification process, and the like of the obtained nitride phosphor after the heat treatment.

(窒化物蛍光体)
本発明の実施形態に係る窒化物蛍光体は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含み、必要に応じてSiとを含む組成を有する蛍光体コアの表面に、フッ素を含む化合物の層を有する。本実施形態の窒化物蛍光体は、Alの一部にSiを含んでいてもよく、表面の酸化によりOを含んでいてもよく、Nの一部がOに置き換わってもよく、Nの一部がFに置き換わってもよく、Nの一部がOとFの両方で置き換わっていてもよい。
本実施形態の窒化物蛍光体は、本発明の実施形態に係る製造方法によって製造されたものであることが好ましい。本実施形態の窒化物蛍光体は、上記の組成を有し、好ましくは一般式(I)で表される組成を有する焼成物とフッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下の温度で熱処理することによって、焼成物の表面又は表面に近い部分にフッ素を含む化合物の層が形成されている。このフッ素を含む化合物の層が保護膜となり、窒化物蛍光体の内部が外部環境の影響を受け難くなる。本実施形態の窒化物蛍光体は、表面に存在するフッ素を含む化合物の層によって、温度や湿度が比較的高い環境下においても、二酸化炭素や水分等と、窒化物蛍光体の結晶構造を形成する元素とが反応し難くなり、耐久性に優れる。そのため、本発明の実施形態に係る窒化物蛍光体を用いた発光装置は、温度や湿度が比較的高い環境下においても耐久性に優れ、色度の変化を少なくすることができる。
(Nitride phosphor)
The nitride phosphor according to the embodiment of the present invention includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and at least one type selected from the group consisting of Li, Na and K. On the surface of the phosphor core having a composition containing an element, at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb and Mn, Al and N, and optionally containing Si. It has a layer of a compound containing fluorine. The nitride phosphor of this embodiment may contain Si in a part of Al, may contain O due to oxidation of the surface, a part of N may be replaced by O, and one of N The part may be replaced with F, and a part of N may be replaced with both O and F.
The nitride phosphor of the present embodiment is preferably manufactured by the manufacturing method according to the embodiment of the present invention. The nitride phosphor of the present embodiment has the above-mentioned composition, preferably a contact between a fired product having a composition represented by the general formula (I) and a fluorine-containing substance, and a temperature of 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. As a result of the heat treatment, a compound layer containing fluorine is formed on the surface of the fired product or a portion close to the surface. The fluorine-containing compound layer serves as a protective film, and the inside of the nitride phosphor is hardly affected by the external environment. The nitride phosphor of this embodiment forms a crystal structure of the nitride phosphor with carbon dioxide, moisture, etc. even in an environment where the temperature and humidity are relatively high due to the fluorine-containing compound layer present on the surface. It becomes difficult to react with the element to be performed, and is excellent in durability. Therefore, the light emitting device using the nitride phosphor according to the embodiment of the present invention is excellent in durability even in an environment where the temperature and humidity are relatively high, and can reduce the change in chromaticity.

本実施形態の窒化物蛍光体は、以下の一般式(I)で表される組成を有する蛍光体コアと、以下の一般式(I)には表されていないフッ素を含む化合物の層を表面に有する。下記一般式(I)で表される組成中、表面の酸化により、Nの一部はOに置き換わっていてもよく、Nの一部がFに置き換わっていてもよく、Nの一部がOとFの両方に置き換わっていてもよい。
Al3−ySi (I)
(式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、v、w、x、y及びzは、それぞれ0.80≦v≦1.05、0.80≦w≦1.05、0.001<x≦0.1、0≦y≦0.5、3.0≦z≦5.0を満たす数である。)
The nitride phosphor of the present embodiment has a phosphor core having a composition represented by the following general formula (I) and a fluorine-containing compound layer not represented by the following general formula (I). Have. In the composition represented by the following general formula (I), a part of N may be replaced by O, a part of N may be replaced by F, or a part of N may be O due to surface oxidation. And F may be replaced.
M a v M b w M c x Al 3-y Si y N z (I)
(In the formula, M a is at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and M b is at least one type selected from the group consisting of Li, Na and K. M c is at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb and Mn, and v, w, x, y and z are 0.80 ≦ v ≦ 1. 05, 0.80 ≦ w ≦ 1.05, 0.001 <x ≦ 0.1, 0 ≦ y ≦ 0.5, 3.0 ≦ z ≦ 5.0.)

式(I)において、Mは、高い発光強度を得る観点から、Ca及びSrの少なくとも一方を含むことが好ましい。MがCa及びSrの少なくとも一方を含む場合、Mに含まれるCa及びSrの総モル比率は、例えば85モル%以上であり、90モル%が好ましい。
またMは、結晶構造安定性の観点から、少なくともLiを含むことが好ましい。MがLiを含む場合、Mに含まれるLiのモル比率は、例えば80モル%以上であり、90モル%が好ましい。
In formula (I), M a preferably contains at least one of Ca and Sr from the viewpoint of obtaining high emission intensity. If M a contains at least one of Ca and Sr, the total molar ratio of Ca and Sr contained in the M a is, for example, 85 mol% or more, preferably 90 mol%.
The M b, from the viewpoint of crystal structure stability, preferably contains at least Li. If M b contains Li, the molar ratio of Li contained in the M b is, for example, 80 mol% or more, preferably 90 mol%.

式(I)におけるv、w、x、y及びzは、それぞれ前記数値範囲を満たす限り特に制限されない。結晶構造安定性の観点から、vは、0.80以上1.05以下が好ましく、0.90以上1.03以下がより好ましい。xは、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素の賦活量であり、所望の特性を達成できるように適宜選択すればよい。xは、0.001<x≦0.020を満たすことが好ましく、0.002≦x≦0.015を満たすことがより好ましい。   V, w, x, y and z in the formula (I) are not particularly limited as long as they satisfy the numerical ranges. From the viewpoint of crystal structure stability, v is preferably 0.80 or more and 1.05 or less, and more preferably 0.90 or more and 1.03 or less. x is an activation amount of at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb, and Mn, and may be appropriately selected so that desired characteristics can be achieved. x preferably satisfies 0.001 <x ≦ 0.020, and more preferably satisfies 0.002 ≦ x ≦ 0.015.

本実施形態の窒化物蛍光体は、窒化物蛍光体中のフッ素(F)の含有量が、好ましくは1.0質量%以上10.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以上8.0質量%以下、さらに好ましくは2.5質量%以上7.5質量%未満である。
本実施形態の窒化物蛍光体は、蛍光体コアの表面又は表面に近い部分に、フッ素を含む化合物の層が存在する。本実施形態の窒化物蛍光体は、窒化物蛍光体の表面又は表面近傍に存在するフッ素を含む化合物の層中にフッ素が存在するだけではなく、窒化物蛍光体コアの結晶構造中にもフッ素が存在する可能性が考えられる。窒化物蛍光体コアの結晶構造中に存在するフッ素は、例えば、窒化物蛍光体が酸化されることによって混入する酸素と、窒化物蛍光体の結晶構造に含まれるCa、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素(M元素)及びAl元素とともに、M元素、Alと、酸素(O)と、フッ素(F)とを含有する化合物を構成する場合がある。
In the nitride phosphor of the present embodiment, the content of fluorine (F) in the nitride phosphor is preferably 1.0% by mass to 10.0% by mass, more preferably 2.0% by mass to 8%. 0.0 mass% or less, more preferably 2.5 mass% or more and less than 7.5 mass%.
In the nitride phosphor of this embodiment, a layer of a compound containing fluorine exists on the surface of the phosphor core or a portion close to the surface. The nitride phosphor of the present embodiment has not only fluorine in the compound layer containing fluorine present on or near the surface of the nitride phosphor, but also fluorine in the crystal structure of the nitride phosphor core. There is a possibility that there exists. The fluorine existing in the crystal structure of the nitride phosphor core is, for example, from oxygen mixed by oxidation of the nitride phosphor and Ca, Sr, Ba and Mg contained in the crystal structure of the nitride phosphor. with at least one element (M a element) and Al element selected from the group consisting, sometimes constituting M a element, and Al, and oxygen (O), in a compound containing a fluorine (F).

本実施形態の窒化物蛍光体は、蛍光体コアの表面又は表面に近い部分に、フッ素を含む化合物の層を有し、このフッ素を含む化合物の層は、第一の層と、前記第一の層とは組成の異なる第二の層を有することが好ましい。
本実施形態の窒化物蛍光体は、上記の組成を有し、好ましくは一般式(I)で表される組成を有する焼成物と、フッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下の温度で熱処理することにより、前記焼成物の表面又は表面近傍にフッ素を含む化合物の層が形成される。
本実施形態の窒化物蛍光体において、フッ素を含む化合物の層である第一の層及び第二の層は、後述する実施例において説明するように、窒化物蛍光体をエポキシ樹脂に埋設し、エポキシ樹脂を硬化後、窒化物蛍光体の断面が露出するように切削し、その断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察することによって確認することができる。後述する実施例において説明する図7に示すように、窒化物蛍光体の断面の反射電子像のSEM写真において、窒化物蛍光体を構成する蛍光体コアの表面又は表面近傍に、蛍光体コアとは別に、コントラストに濃淡の差を有する二つの層を確認することができる。
The nitride phosphor of the present embodiment has a fluorine-containing compound layer on the surface of the phosphor core or a portion close to the surface. The fluorine-containing compound layer includes the first layer and the first layer. It is preferable to have the 2nd layer from which a composition differs.
The nitride phosphor of the present embodiment has the above composition, preferably a fired product having a composition represented by the general formula (I) and a fluorine-containing substance are brought into contact with each other, and are 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. By performing heat treatment at a temperature, a layer of a compound containing fluorine is formed on or near the surface of the fired product.
In the nitride phosphor of the present embodiment, the first layer and the second layer, which are layers of fluorine-containing compounds, are embedded in an epoxy resin, as will be described in Examples below. After the epoxy resin is cured, the nitride phosphor is cut so as to expose a cross section, and the cross section can be confirmed by observing with a scanning electron microscope (SEM). As shown in FIG. 7 described in the examples described later, in the SEM photograph of the reflected electron image of the cross section of the nitride phosphor, the phosphor core and the surface of the phosphor core constituting the nitride phosphor Separately, two layers having a contrast difference in contrast can be confirmed.

本実施形態の窒化物蛍光体において、フッ素を含む化合物の層の第一の層は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とフッ素とを含み、第二の層は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とAlとフッ素とを含むことが好ましい。
本実施形態の窒化物蛍光体において、第一の層及び第二の層が形成されるメカニズムは明らかではないが、上記の組成を有し、好ましくは一般式(I)で表される組成を有する焼成物と、フッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下の温度で熱処理することにより、窒化物蛍光体の結晶構造の骨格を構成するCa、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とフッ素とが反応し、安定なフッ化物を含む第一の層が、窒化物蛍光体の表面に形成されると考えられる。さらに、前記熱処理によって、窒化物蛍光体の表面の酸化の状態や、窒化物蛍光体を構成する結晶構造の状態、例えば、格子欠陥等の存在やその量によって、窒化物蛍光体を構成する焼成物と接触させたフッ素含有物質中のフッ素が窒化物蛍光体の結晶構造内で反応し、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とAlとフッ素とを含む第二の層が形成されると考えられる。
第二の層には、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とAlとフッ素(F)の他に、窒化物蛍光体の結晶構造を構成する元素である窒素(N)が含まれていてもよい。
In the nitride phosphor of the present embodiment, the first layer of the fluorine-containing compound layer includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba, and Mg, and fluorine. This layer preferably contains at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, Al and fluorine.
In the nitride phosphor of the present embodiment, the mechanism by which the first layer and the second layer are formed is not clear, but has the above composition, preferably the composition represented by the general formula (I). From the group consisting of Ca, Sr, Ba, and Mg constituting the skeleton of the crystal structure of the nitride phosphor by bringing the fired product into contact with the fluorine-containing substance and heat-treating it at a temperature of 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. It is considered that the first layer containing a stable fluoride is formed on the surface of the nitride phosphor by reacting at least one element selected with fluorine. Further, by the heat treatment, the state of oxidation of the surface of the nitride phosphor and the state of the crystal structure constituting the nitride phosphor, for example, the firing that constitutes the nitride phosphor depending on the presence and amount of lattice defects, etc. Fluorine in the fluorine-containing material brought into contact with the substance reacts in the crystal structure of the nitride phosphor, and contains at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, Al and fluorine It is believed that a second layer is formed.
The second layer is an element constituting the crystal structure of the nitride phosphor in addition to at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, Al and fluorine (F). Nitrogen (N) may be included.

本実施形態の窒化物蛍光体は、前記の第一の層を表面に有し、前記の第二の層を前記第一の層よりも内側に有することが好ましい。
本実施形態の窒化物蛍光体は、上記の組成を有し、好ましくは一般式(I)で表される組成を有する焼成物と、フッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下の温度で熱処理することにより、表面側にフッ化物を含む第一の層が形成され、第一の層よりも内側に第二の層が形成される。
本実施形態の窒化物蛍光体は、空気と接触する界面となる表面側に、窒化物蛍光体の結晶構造の骨格を形成するCa、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とフッ素とを含む安定な構造を有するフッ化物を含む第一の層を有することが好ましい。本実施形態の窒化物蛍光体は、安定な構造を有するフッ化物を含む第一の層が表面に形成されていることによって、温度や湿度が比較的高い環境下においても耐久性に優れる。
また、本実施形態の窒化物蛍光体は、表面側に形成された第一の層よりも内側に第一の層とは組成の異なる第二の層を有し、この第二の層が窒化物蛍光体の結晶構造の骨格を形成するCa、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とAlとフッ素とを含む化合物から形成されていることが好ましい。本実施形態の窒化物蛍光体は、第一の層よりも内側に第二の層を有し、この第二の層が、窒化物蛍光体の結晶構造を構成するAlも含まれる組成を有する化合物を含むことによって、第二の層が、表面のフッ化物を含む第一の層と、窒化物蛍光体を構成する結晶構造との結合層となり、窒化物蛍光体の表面の第一の層がより強固に結合されると考えられる。
本実施形態の窒化物蛍光体は、表面側に安定な第一の層を有し、この第一の層をよりも内側に第二の層を有することにより、窒化物蛍光体の内部が外部環境の影響を受け難くなり、温度や湿度が比較的高い環境下においても耐久性に優れる。
The nitride phosphor of the present embodiment preferably has the first layer on the surface and the second layer on the inner side of the first layer.
The nitride phosphor of the present embodiment has the above composition, preferably a fired product having a composition represented by the general formula (I) and a fluorine-containing substance are brought into contact with each other, and are 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. By performing heat treatment at a temperature, a first layer containing fluoride is formed on the surface side, and a second layer is formed inside the first layer.
The nitride phosphor of the present embodiment is at least one selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba, and Mg that forms a skeleton of the crystal structure of the nitride phosphor on the surface side that is an interface in contact with air. It is preferable to have the 1st layer containing the fluoride which has a stable structure containing these elements and fluorine. The nitride phosphor of this embodiment is excellent in durability even in an environment where the temperature and humidity are relatively high because the first layer containing a fluoride having a stable structure is formed on the surface.
The nitride phosphor of the present embodiment has a second layer having a composition different from that of the first layer on the inner side of the first layer formed on the surface side, and the second layer is nitrided Preferably, the phosphor is formed of a compound containing Al and fluorine, at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba, and Mg that forms the skeleton of the crystalline structure of the phosphor. The nitride phosphor of the present embodiment has a second layer inside the first layer, and this second layer has a composition that also includes Al constituting the crystal structure of the nitride phosphor. By including the compound, the second layer becomes a bonding layer between the first layer containing fluoride on the surface and the crystal structure constituting the nitride phosphor, and the first layer on the surface of the nitride phosphor. Are considered to be more firmly coupled.
The nitride phosphor of the present embodiment has a stable first layer on the surface side, and the inside of the nitride phosphor is externally provided by having the second layer inside the first layer. It is less affected by the environment and has excellent durability even in environments with relatively high temperatures and humidity.

例えば、設計組成として、Sr0.993Eu0.007LiAlの組成を有する焼成物を用いて、本実施形態の窒化物蛍光体を製造した場合は、フッ素を含む化合物の層は、窒化物蛍光体の結晶構造を構成する元素であるSr元素とフッ素とを含む化合物によって形成されていることが好ましい。
また、設計組成として、Sr0.993Eu0.007LiAlの組成を有する焼成物を用いた場合、本実施形態の窒化物蛍光体は、第一の層として、Sr元素とフッ素(F)とを含む化合物によって形成されていることが好ましく、第二の層として、Sr元素とフッ素(F)と、さらに窒化物蛍光体の結晶構造を構成するAl元素とを含む化合物によって形成されていることが好ましい。第二の層は、Sr元素とAl元素とF元素の他に窒化物蛍光体の結晶構造を構成するN元素とを含む化合物を含んでいてもよい。
For example, when the nitride phosphor of the present embodiment is manufactured using a fired product having a composition of Sr 0.993 Eu 0.007 LiAl 3 N 4 as a design composition, the layer of the compound containing fluorine is It is preferably formed of a compound containing Sr element, which is an element constituting the crystal structure of the nitride phosphor, and fluorine.
Further, when a fired product having a composition of Sr 0.993 Eu 0.007 LiAl 3 N 4 is used as a design composition, the nitride phosphor of the present embodiment has an Sr element and fluorine ( F) and a compound containing Sr element, fluorine (F), and Al element constituting the crystal structure of the nitride phosphor as the second layer. It is preferable. The second layer may contain a compound containing N element constituting the crystal structure of the nitride phosphor in addition to Sr element, Al element, and F element.

本実施形態に係る蛍光体のフッ素を含む化合物の層は、その厚みが0.05μm以上0.8μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.05μm以上0.6μm以下である。
窒化物蛍光体のフッ素を含む化合物の層が第一の層と第二の層とを有する場合には、第一の層と第二の層とを合計した厚みが、0.05μm以上0.8μm以下であることが好ましい。
窒化物蛍光体のフッ素を含む化合物の層の厚みが0.05μm未満であると、厚さが小さいため、フッ素を含む化合物の層が存在する場合であっても、保護膜としての機能が小さく、温度や湿度等の外部環境の影響を受けやすく、フッ素を含む化合物の層の厚みが0.05μm以上の窒化物蛍光体よりも耐久性が低下する場合がある。
本実施形態に係る窒化物蛍光体のフッ素を含む化合物の層の厚みが0.8μmを超える場合には、フッ素を含む化合物の層の厚みが大きくなり、光の反射等が大きくなり、窒化物蛍光体を発光装置に用いる場合に、所望の発光強度を得られない場合がある。
本実施形態に係る窒化物蛍光体において、フッ素を含む化合物の層の厚みは、後述する実施例において説明するように、窒化物蛍光体をエポキシ樹脂に埋設し、エポキシ樹脂を硬化後、窒化物蛍光体の断面が露出するように切削し、その断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、得られた画像からフッ素を含む化合物の層の厚みの寸法を測定することができる。後述する実施例において説明する図7に示すように、窒化物蛍光体の断面の反射電子像のSEM写真において、フッ素を含む化合物の層は、平均厚みが0.1μm前後である。
本実施形態に係る窒化物蛍光体において、フッ素を含む化合物の層の平均厚みは、0.05μm以上0.3μm以下である。
The thickness of the fluorine-containing compound layer of the phosphor according to this embodiment is preferably 0.05 μm or more and 0.8 μm or less, and more preferably 0.05 μm or more and 0.6 μm or less.
In the case where the fluorine-containing compound layer of the nitride phosphor has the first layer and the second layer, the total thickness of the first layer and the second layer is 0.05 μm or more and 0.0. It is preferable that it is 8 micrometers or less.
When the thickness of the fluorine-containing compound layer of the nitride phosphor is less than 0.05 μm, the thickness is small, so even if a fluorine-containing compound layer exists, the function as a protective film is small. In addition, it is easily affected by the external environment such as temperature and humidity, and the durability may be lower than that of a nitride phosphor having a fluorine-containing compound layer thickness of 0.05 μm or more.
When the thickness of the fluorine-containing compound layer of the nitride phosphor according to the present embodiment exceeds 0.8 μm, the thickness of the fluorine-containing compound layer increases, and light reflection and the like increase. When a phosphor is used for a light emitting device, a desired light emission intensity may not be obtained.
In the nitride phosphor according to the present embodiment, the thickness of the fluorine-containing compound layer is determined by embedding the nitride phosphor in an epoxy resin and curing the epoxy resin, as described in the examples described later. Cutting is performed so that the cross section of the phosphor is exposed, the cross section is observed using a scanning electron microscope (SEM), and the thickness of the compound layer containing fluorine can be measured from the obtained image. . As shown in FIG. 7 described in Examples described later, in the SEM photograph of the reflected electron image of the cross section of the nitride phosphor, the compound layer containing fluorine has an average thickness of about 0.1 μm.
In the nitride phosphor according to this embodiment, the average thickness of the fluorine-containing compound layer is 0.05 μm or more and 0.3 μm or less.

本実施形態の窒化物蛍光体は、紫外線から可視光の短波長側領域である400nm以上570nm以下の波長範囲の光を吸収して、発光ピーク波長が630nm以上670nm以下の波長範囲にある蛍光を発するものであることが好ましい。   The nitride phosphor of the present embodiment absorbs light in the wavelength range of 400 nm to 570 nm, which is a short wavelength side region from ultraviolet to visible light, and emits fluorescence having an emission peak wavelength in the wavelength range of 630 nm to 670 nm. It is preferable that

窒化物蛍光体の発光スペクトルは、発光ピーク波長が630nm以上670nm以下の範囲にあるが、640nm以上660nm以下の範囲にあることが好ましい。また発光スペクトルの半値幅は、例えば65nm以下であり、60nm以下が好ましい。半値幅の下限は、例えば45nm以上である。   The emission spectrum of the nitride phosphor has an emission peak wavelength in the range of 630 nm to 670 nm, preferably in the range of 640 nm to 660 nm. The half width of the emission spectrum is, for example, 65 nm or less, and preferably 60 nm or less. The lower limit of the full width at half maximum is, for example, 45 nm or more.

本実施形態の窒化物蛍光体は、希土類であるユウロピウム(Eu)、Ce、Tb、又は、第7族のMnが発光中心となる。ただし、本実施形態の窒化物蛍光体の発光中心は、Eu、Ce、Tb又はMnに限定されず、例えば、Euを含む場合には、Euの一部に他の希土類金属やアルカリ土類金属に置き換えて、Euと共賦活させたものも使用できる。例えば、2価の希土類イオンであるEu2+は適切な母体を選ぶことにより安定に存在し、発光する。 In the nitride phosphor of the present embodiment, europium (Eu), Ce, Tb, or Group 7 Mn, which is a rare earth, becomes the emission center. However, the emission center of the nitride phosphor of the present embodiment is not limited to Eu, Ce, Tb, or Mn. For example, when Eu is included, other rare earth metals or alkaline earth metals are included in part of Eu. It is also possible to use a material co-activated with Eu. For example, Eu 2+, which is a divalent rare earth ion, exists stably by selecting an appropriate base material and emits light.

本実施形態の窒化物蛍光体の平均粒径は、発光強度の観点から、例えば4.0μm以上であり、4.5μm以上が好ましく、5.0μm以上がより好ましい。また平均粒径は、例えば20μm以下であり、18μm以下が好ましい。本実施形態の窒化物蛍光体の平均粒径は、フッ素を含む化合物の層を含んだ平均粒径である。   The average particle diameter of the nitride phosphor of the present embodiment is, for example, 4.0 μm or more, preferably 4.5 μm or more, and more preferably 5.0 μm or more from the viewpoint of light emission intensity. Moreover, an average particle diameter is 20 micrometers or less, for example, and 18 micrometers or less are preferable. The average particle size of the nitride phosphor of the present embodiment is an average particle size including a layer of a compound containing fluorine.

平均粒径を所定値以上とすることにより、窒化物蛍光体への励起光の吸収率及び発光強度がより高くなる傾向がある。このように、発光特性に優れた窒化物蛍光体を後述する発光装置に含有させることにより、発光装置の発光効率が高くなる。また、平均粒径を所定値以下とすることにより、発光装置の製造工程における作業性を向上させることができる。   By setting the average particle size to a predetermined value or more, the absorption rate and emission intensity of excitation light to the nitride phosphor tend to be higher. Thus, the luminous efficiency of a light-emitting device becomes high by containing the nitride fluorescent substance excellent in the light emission characteristic in the light-emitting device mentioned later. Moreover, workability | operativity in the manufacturing process of a light-emitting device can be improved by making an average particle diameter below a predetermined value.

本明細書において窒化物蛍光体の平均粒径及びそれ以外の蛍光体の平均粒径は、体積平均粒径、レーザー回折式粒度分布測定装置(製品名:MASTER SIZER(マスターサイザー)2000、MALVERN(マルバーン)社製)により測定される粒径(メジアン径)である。   In this specification, the average particle size of the nitride phosphor and the average particle size of the other phosphors are the volume average particle size, laser diffraction type particle size distribution measuring device (product name: MASTER SIZER (master sizer) 2000, MALVERN ( It is a particle diameter (median diameter) measured by Malvern).

(発光装置)
次に、本実施形態の窒化物蛍光体を波長変換部材の構成要素として利用した発光装置について説明する。
本発明の実施形態に係る発光装置は、本発明の実施形態に係る窒化物蛍光体と、励起光源とを備える。
(Light emitting device)
Next, a light emitting device using the nitride phosphor of the present embodiment as a component of the wavelength conversion member will be described.
A light-emitting device according to an embodiment of the present invention includes a nitride phosphor according to an embodiment of the present invention and an excitation light source.

本実施形態に係る発光装置に用いる励起光源は、400nm以上570nm以下の波長範囲の光を発する励起光源であることが好ましい。当該波長範囲の励起光源を用いることにより、発光強度の高い蛍光体を提供することができる。特に、420nm以上500nm以下に主発光ピーク波長を有する励起光源を用いることがより好ましく、420nm以上460nm以下に主発光ピーク波長を有する励起光源を用いることがさらに好ましい。前記発光ピーク波長を有する発光素子を励起光源として用いることにより、発光素子からの光と蛍光体からの蛍光との混色光を発する発光装置を構成することが可能となる。   The excitation light source used in the light emitting device according to this embodiment is preferably an excitation light source that emits light in a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less. By using an excitation light source in the wavelength range, a phosphor with high emission intensity can be provided. In particular, it is more preferable to use an excitation light source having a main emission peak wavelength in the range of 420 nm to 500 nm, and it is more preferable to use an excitation light source having a main emission peak wavelength in the range of 420 nm to 460 nm. By using the light emitting element having the emission peak wavelength as the excitation light source, it is possible to configure a light emitting device that emits mixed light of light from the light emitting element and fluorescence from the phosphor.

発光素子の発光スペクトルの半値幅は、例えば、30nm以下とすることができる。
発光素子には半導体発光素子を用いることが好ましい。光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
半導体発光素子としては、例えば、窒化物系半導体(InAlGa1−X−YN、0≦X、0≦Y、X+Y≦1)を用いた半導体発光素子を用いることができる。
The half width of the emission spectrum of the light emitting element can be set to 30 nm or less, for example.
A semiconductor light emitting element is preferably used as the light emitting element. By using a semiconductor light emitting element as a light source, it is possible to obtain a stable light emitting device with high efficiency, high output linearity with respect to input, and strong against mechanical shock.
As the semiconductor light emitting element, for example, a semiconductor light emitting element using a nitride semiconductor (In X Al Y Ga 1- XYN, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) can be used.

発光装置は、少なくとも本実施形態に係る窒化物蛍光体を含む。窒化物蛍光体は、式(I)で示される組成を有し、400nm以上570nm以下の波長範囲の光で励起され、発光ピーク波長が630nm以上670nm以下の波長範囲にあり、650nmにおける反射率と、460nmにおける反射率の比が2以上であることが好ましい。窒化物蛍光体の詳細は既述の通りであり、好ましい形態も同様である。発光装置は、前記窒化物蛍光体を含む第一の蛍光体と、第二の蛍光体を含むことが好ましい。   The light emitting device includes at least the nitride phosphor according to the present embodiment. The nitride phosphor has a composition represented by the formula (I), is excited by light in a wavelength range of 400 nm to 570 nm, has an emission peak wavelength in a wavelength range of 630 nm to 670 nm, and has a reflectance at 650 nm. The reflectance ratio at 460 nm is preferably 2 or more. The details of the nitride phosphor are as described above, and the preferred forms are also the same. The light emitting device preferably includes a first phosphor containing the nitride phosphor and a second phosphor.

第一の蛍光体は、例えば、励起光源を覆う封止部材に含有されて発光装置を構成することができる。励起光源が第一の蛍光体を含有する封止部材で覆われた発光装置では、励起光源から出射された光の一部が第一の蛍光体に吸収されて、赤色光として放射される。400nm以上570nm以下の波長範囲の光を発する励起光源を用いることで、放射される光をより有効に利用することができる。   For example, the first phosphor can be contained in a sealing member that covers the excitation light source to form a light emitting device. In the light emitting device in which the excitation light source is covered with the sealing member containing the first phosphor, a part of the light emitted from the excitation light source is absorbed by the first phosphor and emitted as red light. By using an excitation light source that emits light in a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less, emitted light can be used more effectively.

発光装置に含まれる第一の蛍光体の含有量は特に制限されず、最終的に得たい色等に応じて適宜選択することができる。例えば第一の蛍光体の含有量は、樹脂に対して1質量%以上50質量%以下とすることができ、2質量%以上30質量%以下であることが好ましい。   The content of the first phosphor contained in the light emitting device is not particularly limited and can be appropriately selected according to the color desired to be finally obtained. For example, the content of the first phosphor can be 1% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the resin, and is preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less.

発光装置は第一の蛍光体とは発光ピーク波長が異なる第二の蛍光体を含んでいてもよい。例えば、発光装置は、青色光を放出する発光素子と、これに励起される第一の蛍光体及び第二の蛍光体を適宜備えることにより、広い色再現範囲や高い演色性を有することができる。   The light emitting device may include a second phosphor having an emission peak wavelength different from that of the first phosphor. For example, the light emitting device can have a wide color reproduction range and high color rendering by appropriately including a light emitting element that emits blue light, and a first phosphor and a second phosphor that are excited by the light emitting element. .

第二の蛍光体としては、例えば、下記式(IIa)から(IIi)のいずれかで示される組成を有する蛍光体を挙げることができ、これらからなる群から選択される式で示される組成を有する蛍光体の少なくとも1種を含むことが好ましい。例えば、広い色再現範囲が得られる点で、式(IIc)、(IIe)又は(IIi)で示される組成を有する蛍光体の少なくとも1種を含むことがより好ましい。また、高い演色性が得られる点で、式(IIa)、(IId)、(IIf)又は(IIg)で示される組成を有する蛍光体の少なくとも1種を含むことがより好ましい。
(Y,Gd,Tb,Lu)(Al,Ga)12:Ce (IIa)
(Ba,Sr,Ca)SiO:Eu (IIb)
Si6−pAl8−p:Eu(0<p≦4.2) (IIc)
(Ca,Sr)MgSi16(Cl,F,Br):Eu (IId)
(Ba,Sr,Ca)Ga:Eu (IIe)
(Ba,Sr,Ca)Si:Eu (IIf)
(Sr,Ca)AlSiN:Eu (IIg)
(Si,Ge,Ti)F:Mn (IIh)
(Ba,Sr)MgAl1017:Mn (IIi)
Examples of the second phosphor include phosphors having a composition represented by any of the following formulas (IIa) to (IIi), and a composition represented by a formula selected from the group consisting of these: It is preferable to include at least one of phosphors having the same. For example, it is more preferable to include at least one phosphor having a composition represented by the formula (IIc), (IIe) or (IIi) in that a wide color reproduction range can be obtained. Moreover, it is more preferable that at least 1 sort (s) of the fluorescent substance which has a composition shown by Formula (IIa), (IId), (IIf) or (IIg) is included at the point from which a high color rendering property is acquired.
(Y, Gd, Tb, Lu) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce (IIa)
(Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 : Eu (IIb)
Si 6-p Al p O p N 8-p : Eu (0 <p ≦ 4.2) (IIc)
(Ca, Sr) 8 MgSi 4 O 16 (Cl, F, Br) 2 : Eu (IId)
(Ba, Sr, Ca) Ga 2 S 4 : Eu (IIe)
(Ba, Sr, Ca) 2 Si 5 N 8 : Eu (IIf)
(Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu (IIg)
K 2 (Si, Ge, Ti ) F 6: Mn (IIh)
(Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Mn (IIi)

第二の蛍光体の平均粒径は、2μm以上35μm以下であることが好ましく、5μm以上30μm以下であることがより好ましい。平均粒径を所定値以上とすることにより発光強度を大きくすることができる。平均粒径を所定値以下とすることにより、発光装置の製造工程における作業性を向上させることができる。   The average particle diameter of the second phosphor is preferably 2 μm or more and 35 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 30 μm or less. The emission intensity can be increased by setting the average particle size to a predetermined value or more. By setting the average particle size to a predetermined value or less, workability in the manufacturing process of the light emitting device can be improved.

第二の蛍光体の含有量は、例えば、樹脂に対して1質量%以上200質量%以下とすることができ、2質量%以上180質量%以下であることが好ましい。   The content of the second phosphor can be, for example, from 1% by mass to 200% by mass with respect to the resin, and is preferably from 2% by mass to 180% by mass.

第一の蛍光体と第二の蛍光体の含有比(第一の蛍光体/第二の蛍光体)は、例えば、質量比として0.01以上5.00以下とすることができ、0.05以上3.00以下が好ましい。   The content ratio of the first phosphor and the second phosphor (first phosphor / second phosphor) can be, for example, 0.01 or more and 5.00 or less as a mass ratio. 05 or more and 3.00 or less are preferable.

第一の蛍光体及び第二の蛍光体(以下、併せて単に「蛍光体」ともいう。)は、樹脂とともに発光素子を被覆する封止部材を構成することができる。封止部材を構成する樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。   The first phosphor and the second phosphor (hereinafter, also simply referred to as “phosphor”) can form a sealing member that covers the light emitting element together with the resin. Examples of the resin constituting the sealing member include thermosetting resins such as silicone resins, epoxy resins, epoxy-modified silicone resins, and modified silicone resins.

封止材料中の蛍光体の総含有量は、例えば、樹脂に対して5質量%以上300質量%以下とすることができ、10質量%以上250質量%以下が好ましく、15質量%以上230質量%以下がより好ましく、15質量%以上200質量%以下がさらに好ましい。封止材料中の蛍光体の含有量が上記範囲内であると、発光素子から発光した光を蛍光体で効率よく波長変換することができる。   The total content of the phosphor in the sealing material can be, for example, 5% by mass to 300% by mass with respect to the resin, preferably 10% by mass to 250% by mass, and more preferably 15% by mass to 230% by mass. % Or less is more preferable, and 15% by mass or more and 200% by mass or less is more preferable. When the phosphor content in the sealing material is within the above range, the light emitted from the light emitting element can be wavelength-converted efficiently by the phosphor.

封止部材は、樹脂及び蛍光体に加えて、フィラー、光拡散材等を更に含んでいてもよい。例えば、光拡散材を含むことで、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。フィラーとしては例えば、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、アルミナ等を挙げることができる。封止部材がフィラーを含む場合、その含有量は目的等に応じて適宜選択することができる。フィラーの含有量は例えば、樹脂に対して1質量%以上20質量%以下とすることができる。   The sealing member may further include a filler, a light diffusing material, and the like in addition to the resin and the phosphor. For example, by including a light diffusing material, the directivity from the light emitting element can be relaxed and the viewing angle can be increased. Examples of the filler include silica, titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, and alumina. When a sealing member contains a filler, the content can be suitably selected according to the objective etc. The filler content can be, for example, 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the resin.

本実施形態に係る発光装置の一例を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る発光装置の一例を示す概略断面図である。この発光装置は、表面実装型発光装置の一例である。   An example of the light emitting device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a light emitting device according to this embodiment. This light-emitting device is an example of a surface-mounted light-emitting device.

発光装置100は、リード電極20、30と成形体40により形成された凹部を有するパッケージと、発光素子10と、発光素子10を被覆する蛍光部材50とを備える。発光素子10は、パッケージの凹部内に配置されており、成形体40に備えられた正負一対のリード電極20、30に導電性ワイヤ60によって電気的に接続されている。蛍光部材50は、凹部内に充填されており、発光素子10を被覆し、パッケージの凹部を封止している。蛍光部材50は、例えば、発光素子10からの光を波長変換する蛍光体70と樹脂を含む。さらに蛍光体70は、第一の蛍光体71と第二の蛍光体72とを含む。正負一対のリード電極20、30は、その一部がパッケージの外側面に露出されている。これらのリード電極20、30を介して、外部から電力の供給を受けて発光装置100が発光する。   The light emitting device 100 includes a package having a recess formed by the lead electrodes 20 and 30 and the molded body 40, the light emitting element 10, and a fluorescent member 50 that covers the light emitting element 10. The light emitting element 10 is disposed in the recess of the package and is electrically connected to the pair of positive and negative lead electrodes 20, 30 provided in the molded body 40 by the conductive wire 60. The fluorescent member 50 is filled in the concave portion, covers the light emitting element 10, and seals the concave portion of the package. The fluorescent member 50 includes, for example, a phosphor 70 that converts the wavelength of light from the light emitting element 10 and a resin. Further, the phosphor 70 includes a first phosphor 71 and a second phosphor 72. A part of the pair of positive and negative lead electrodes 20 and 30 is exposed on the outer surface of the package. The light emitting device 100 emits light upon receiving power supply from the outside via the lead electrodes 20 and 30.

蛍光部材50は、樹脂と蛍光体とを含み、発光装置100の凹部内に載置された発光素子10を覆うように形成される。   The fluorescent member 50 includes a resin and a phosphor and is formed so as to cover the light emitting element 10 placed in the recess of the light emitting device 100.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

(焼成物の作製)
Sr、Li、Eu、Al、及びNを含む組成を有する蛍光体を製造した。
具体的には、一般式(I)のM Al3−ySiで表される組成を有する蛍光体として、MがSr、MがLi、MがEuとし、SrN(u=2/3相当、SrNとSrNの混合物)、SrF、LiAlH、AlN、EuFを各原料として用いた。本例において、一般式(I)中のyは0である。前述の原料を仕込み量比としてのモル比が、Sr:Li:Eu:Al=0.9925:1.2000:0.0075:3.0000になるように、不活性ガス雰囲気のグローブボックス内で計量した後、混合して原料混合物を得た。ここでSrNとSrFの質量比は94:6とした。また、Li(リチウム)は焼成時に飛散しやすいため、理論値より多めに配合した。原料混合物をルツボに充填し、窒素ガス雰囲気で、ガス圧力をゲージ圧として0.92MPa(絶対圧力では1.02MPa)として、温度が1100℃で、熱処理を3時間行い、Sr0.9925LiEu0.075Alで表される組成を有する焼成物を得た。その後、この焼成物を分散、分級処理を行い、焼成物1を得た。
(Production of fired product)
A phosphor having a composition containing Sr, Li, Eu, Al, and N was manufactured.
Specifically, M a v of the general formula (I) M b w M c x Al 3-y Si y N as the phosphor having a composition represented by z, M a is Sr, M b is Li, M c was Eu, and SrN u (equivalent to u = 2/3, a mixture of Sr 2 N and SrN), SrF 2 , LiAlH 4 , AlN, and EuF 3 were used as raw materials. In this example, y in the general formula (I) is 0. In a glove box in an inert gas atmosphere so that the molar ratio of the above-mentioned raw materials as the charged amount ratio is Sr: Li: Eu: Al = 0.9925: 1.2,000: 0.0075: 3.0000 After weighing, mixing was performed to obtain a raw material mixture. Wherein the weight ratio of SrN u and SrF 2 is 94: I was 6. In addition, Li (lithium) is likely to be scattered during firing, so it was blended more than the theoretical value. The crucible is filled with the raw material mixture, the gas pressure is 0.92 MPa (absolute pressure is 1.02 MPa), the temperature is 1100 ° C., and the heat treatment is performed for 3 hours in a nitrogen gas atmosphere, and Sr 0.9925 LiEu 0 A fired product having a composition represented by 0.075 Al 3 N 4 was obtained. Thereafter, this fired product was dispersed and classified to obtain fired product 1.

(実施例1)
焼成物1をフッ素ガス(F)と窒素ガス(N)とを含み、フッ素ガス濃度が20体積%、窒素ガス濃度が80体積%以上である雰囲気中、温度を300℃、処理時間を8時間として熱処理を行い、実施例1の窒化物蛍光体の粉末を得た。
Example 1
The fired product 1 contains fluorine gas (F 2 ) and nitrogen gas (N 2 ), has an atmosphere of fluorine gas concentration of 20% by volume, and nitrogen gas concentration of 80% by volume or more. Heat treatment was performed for 8 hours to obtain a nitride phosphor powder of Example 1.

(比較例1)
焼成物1を比較例1の窒化物蛍光体とした。
(Comparative Example 1)
The fired product 1 was used as the nitride phosphor of Comparative Example 1.

(実施例2)
温度を250℃にする以外は、実施例1と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 2)
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the temperature was 250 ° C.

(実施例3)
フッ素ガス濃度を10体積%にする以外は、実施例1と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 3)
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the fluorine gas concentration was 10% by volume.

(実施例4)
フッ素ガス濃度を5体積%にする以外は、実施例1と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
Example 4
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the fluorine gas concentration was changed to 5% by volume.

(実施例5)
温度を350℃にする以外は、実施例1と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 5)
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the temperature was 350 ° C.

(比較例2)
温度を30℃にする以外は、実施例1と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 2)
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the temperature was 30 ° C.

(比較例3)
温度を150℃にする以外は、実施例1と同様の条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 3)
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the temperature was 150 ° C.

(実施例6)
比較例2で得た蛍光体を大気中で、温度を300℃、処理時間を10時間として熱処理を行い、窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 6)
The phosphor obtained in Comparative Example 2 was heat-treated in the atmosphere at a temperature of 300 ° C. and a treatment time of 10 hours to obtain a nitride phosphor powder.

(実施例7)
比較例3で得た蛍光体を大気中で、温度を300℃、処理時間を10時間として熱処理を行い、窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 7)
The phosphor obtained in Comparative Example 3 was heat-treated in the atmosphere at a temperature of 300 ° C. and a treatment time of 10 hours to obtain a nitride phosphor powder.

(実施例8)
焼成物1とフッ化アンモニウムの合計量100質量%に対して、フッ化アンモニウム(NHF)が5質量%となるようにフッ化アンモニウムを加え、窒素ガス(N)を90体積%以上含む雰囲気中、温度を200℃、処理時間を2時間として熱処理を行い、窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 8)
Ammonium fluoride is added so that ammonium fluoride (NH 4 F) is 5% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the fired product 1 and ammonium fluoride, and nitrogen gas (N 2 ) is 90% by volume or more. Heat treatment was carried out in an atmosphere including a temperature of 200 ° C. and a treatment time of 2 hours to obtain a nitride phosphor powder.

(実施例9)
温度を300℃にする以外は、実施例8と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
Example 9
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 8 except that the temperature was 300 ° C.

(実施例10)
雰囲気を大気にする以外は、実施例9と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 10)
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 9 except that the atmosphere was air.

(比較例4)
温度を150℃にする以外は、実施例8と同じ条件で窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 4)
A nitride phosphor powder was obtained under the same conditions as in Example 8 except that the temperature was 150 ° C.

<評価>
(X線回折スペクトル)
得られた窒化物蛍光体について、X線回折スペクトル(XRD)を測定した。測定は、試料水平型多目的X線回折装置(製品名:UltimaIV、株式会社リガク)を用い、CuKα線を用いて行った。得られたXRDパターンの例を図2に示す。図2は、上から順に、比較例1〜3、実施例1、実施例5の窒化物蛍光体のXRDパターンを示し、参考例として、SrF、LiSrAlFで表される化合物のXRDパターンを示す。
<Evaluation>
(X-ray diffraction spectrum)
About the obtained nitride fluorescent substance, the X-ray-diffraction spectrum (XRD) was measured. The measurement was performed using CuKα rays using a sample horizontal multipurpose X-ray diffractometer (product name: Ultimate IV, Rigaku Corporation). An example of the obtained XRD pattern is shown in FIG. FIG. 2 shows the XRD patterns of the nitride phosphors of Comparative Examples 1 to 3, Example 1 and Example 5 in order from the top. As reference examples, the XRD patterns of the compounds represented by SrF 2 and LiSrAlF 6 are shown. Show.

(発光特性)
得られた窒化物蛍光体について、発光特性を測定した。窒化物蛍光体の発光特性は分光蛍光光度計(製品名:QE−2000、大塚電子株式会社製)で励起光の波長を450nmとして測定した。得られた発光スペクトルのエネルギー(相対発光強度:%)を求めた。結果を表1に示す。なお、相対発光強度は、比較例1の窒化物蛍光体を100%として算出した。発光ピーク波長は、比較例1〜4、実施例1〜10のいずれも650〜660nmであった。また、図3は、比較例1、実施例1、3〜5、7の窒化物蛍光体の波長に対する相対発光強度の発光スペクトルを示す。
(Luminescent characteristics)
The emission characteristics of the obtained nitride phosphor were measured. The emission characteristics of the nitride phosphor were measured with a spectrofluorometer (product name: QE-2000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) at a wavelength of excitation light of 450 nm. The energy (relative emission intensity:%) of the obtained emission spectrum was determined. The results are shown in Table 1. The relative light emission intensity was calculated with the nitride phosphor of Comparative Example 1 as 100%. The emission peak wavelength was 650 to 660 nm in each of Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 to 10. FIG. 3 shows emission spectra of relative emission intensities with respect to the wavelengths of the nitride phosphors of Comparative Example 1, Examples 1, 3 to 5, and 7.

(組成分析)
得られた窒化物蛍光体について、誘導結合プラズマ発光分析装置(Perkin Elmer(パーキンエルマー)社製)を用いて、ICP発光分析法により、組成分析を行なった。フッ素(F)については含有量が1.0質量%未満の場合はイオンクロマトグラフィー法によりイオンクロマトグラフ(DIONEX社製ICS−1500)を用いて定量分析を行い、フッ素(F)の含有量が1.0質量%以上の場合はUV−VIS法によりダブルビーム分光光度計(HITACHI社製U−2900)を用いて定量分析を行った。窒化物蛍光体中のフッ素元素の含有量を求め、その結果を表1に示す。
(Composition analysis)
The obtained nitride phosphor was subjected to composition analysis by ICP emission analysis using an inductively coupled plasma emission analyzer (manufactured by Perkin Elmer (Perkin Elmer)). When the content of fluorine (F) is less than 1.0% by mass, a quantitative analysis is performed using an ion chromatograph (ICS-1500 manufactured by DIONEX) by ion chromatography, and the content of fluorine (F) is In the case of 1.0% by mass or more, quantitative analysis was performed using a double beam spectrophotometer (HITACHI U-2900) by the UV-VIS method. The content of fluorine element in the nitride phosphor was determined, and the results are shown in Table 1.

(保管試験)
得られた窒化物蛍光体を用いて発光装置をそれぞれ作製した。各実施例及び比較例の窒化物蛍光体を第一の蛍光体とし、緑色蛍光体であるβサイアロンを第二の蛍光体として、シリコーン樹脂に分散した封止材料で、主波長451nmの窒化物系半導体発光素子を封止して、色度(x,y)=(0.25,0.22)付近となる表面実装型発光装置を作製した。この発光装置を温度が85℃、相対湿度が85%で100時間保管した後、色度xを測定し、保管試験前の色度xに対する変化量(絶対値)として求めた。
(Storage test)
A light emitting device was manufactured using the obtained nitride phosphor. A nitride material having a main wavelength of 451 nm is a sealing material dispersed in a silicone resin, using the nitride phosphor of each of the examples and comparative examples as a first phosphor and β sialon as a green phosphor as a second phosphor. A surface-mounted light-emitting device having a chromaticity (x, y) = (0.25, 0.22) vicinity was manufactured by sealing the semiconductor light-emitting element. The light emitting device was stored at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% for 100 hours, and then the chromaticity x was measured and obtained as a change amount (absolute value) with respect to the chromaticity x before the storage test.

(SEM画像−2次電子像)
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、比較例1及び3の窒化物蛍光体と実施例1及び5の窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真を得た。図4は、実施例1の窒化物蛍光体のSEM写真であり、図5は、比較例1の窒化物蛍光体のSEM写真であり、図6は、実施例5の窒化物蛍光体のSEM写真であり、図8は、比較例3の窒化物蛍光体のSEM写真である。
(SEM image-secondary electron image)
SEM photographs of secondary electron images of the nitride phosphors of Comparative Examples 1 and 3 and the nitride phosphors of Examples 1 and 5 were obtained using a scanning electron microscope (SEM). 4 is an SEM photograph of the nitride phosphor of Example 1, FIG. 5 is an SEM photograph of the nitride phosphor of Comparative Example 1, and FIG. 6 is an SEM of the nitride phosphor of Example 5. FIG. 8 is a SEM photograph of the nitride phosphor of Comparative Example 3.

(SEM画像−反射電子像)
得られた窒化物蛍光体をエポキシ樹脂に包埋し、樹脂を硬化させた後に、窒化物蛍光体の断面が露出するように切削し、表面を紙やすりで研磨した後、クロスセクションポリッシャー(CP)で表面を仕上げ、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、実施例5及び比較例3の窒化物蛍光体の断面の反射電子像のSEM写真を得た。図7は、実施例5の窒化物蛍光体の断面の反射電子像のSEM写真であり、図9は、比較例3の窒化物蛍光体の断面の反射電子像のSEM写真である。
(SEM image-reflected electron image)
The obtained nitride phosphor was embedded in an epoxy resin, and after the resin was cured, the nitride phosphor was cut so that a cross section of the nitride phosphor was exposed, the surface was polished with sandpaper, and then a cross section polisher (CP The surface was finished and a scanning electron microscope (SEM) was used to obtain SEM photographs of reflected electron images of cross sections of the nitride phosphors of Example 5 and Comparative Example 3. FIG. 7 is a SEM photograph of the reflected electron image of the cross section of the nitride phosphor of Example 5, and FIG. 9 is a SEM photograph of the reflected electron image of the cross section of the nitride phosphor of Comparative Example 3.

(平均粒径)
得られた窒化物蛍光体について、レーザー回折式粒度分布測定装置(製品名:MASTER SIZER(マスターサイザー)2000、MALVERN(マルバーン)社製)により測定した体積平均粒径(メジアン径)を平均粒径とした。
(Average particle size)
About the obtained nitride fluorescent substance, the volume average particle diameter (median diameter) measured with the laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus (Product name: MASTER SIZER (master sizer) 2000, MALVERN (Malvern) company make) average particle diameter It was.

表1に実施例及び比較例の焼成物とフッ素含有物質との接触条件及び熱処理条件を記載した。表1において、比較例2、3、実施例1〜5、比較例4、実施例8、9は、接触条件と熱処理条件が共通する。実施例6、7は、焼成物とフッ素含有物質の接触条件と、それとは別の付加的な熱処理の両方を行っており、表1中にその条件を記載した。   Table 1 shows contact conditions and heat treatment conditions between the fired products of Examples and Comparative Examples and fluorine-containing materials. In Table 1, Comparative Examples 2 and 3, Examples 1 to 5, Comparative Example 4, and Examples 8 and 9 have common contact conditions and heat treatment conditions. In Examples 6 and 7, both the contact condition between the fired product and the fluorine-containing substance and another additional heat treatment were performed, and the conditions are shown in Table 1.

実施例1〜5は、焼成物をフッ素ガスと接触させ、フッ素ガスを含む不活性ガス雰囲気中で熱処理した場合である。また、実施例6、7は、焼成物とフッ素ガスとを接触させ、付加的に大気中で熱処理した場合である。また、実施例8〜10は、常温で固体状態のフッ化アンモニウムと接触させ、その後大気中で熱処理した場合である。これらのいずれの実施例とも、表1に示すように比較例1〜4に比べて上記環境下で保管後の色度xの変化が少なく、耐久性が改善されていることが確認できた。   Examples 1 to 5 are cases where the fired product was brought into contact with fluorine gas and heat-treated in an inert gas atmosphere containing fluorine gas. In Examples 6 and 7, the fired product and fluorine gas were brought into contact with each other and additionally heat-treated in the atmosphere. Examples 8 to 10 are cases where they were brought into contact with ammonium fluoride in a solid state at room temperature and then heat-treated in the atmosphere. In any of these Examples, as shown in Table 1, it was confirmed that the change in chromaticity x after storage was less in the above environment than in Comparative Examples 1 to 4, and the durability was improved.

図2のX線回折スペクトルに示すように、比較例1〜3、実施例1、5の化合物は、いずれも組成が比較例1のSr0.9925LiEu0.075Alで表される化合物であることを確認できた。実施例1と実施例5では、2θが25°〜27°の付近において、SrF、LiSrAlFで表される化合物が示すピークと同じピークが現れており、この結果からフッ素元素が含まれていることが確認できる。実施例の発光装置では、窒化物蛍光体の蛍光体コアを構成する焼成物の表面又は表面近傍に形成されたフッ素を含む化合物の層が保護膜として機能していると考えられ、上記環境下においても色度xの変化が少なく、耐久性に優れる。 As shown in the X-ray diffraction spectrum of FIG. 2, the compounds of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 and 5 are all represented by Sr 0.9925 LiEu 0.075 Al 3 N 4 of Comparative Example 1. It was confirmed that it was a compound. In Example 1 and Example 5, when 2θ is in the vicinity of 25 ° to 27 °, the same peak as the peak represented by the compound represented by SrF 2 or LiSrAlF 6 appears, and from this result, fluorine element is included. It can be confirmed. In the light emitting device of the example, it is considered that the fluorine-containing compound layer formed on or near the surface of the fired product constituting the phosphor core of the nitride phosphor functions as a protective film. The change in chromaticity x is small and the durability is excellent.

図3に示すように、実施例1、3〜5、7の窒化物蛍光体の波長に対する相対発光強度の発光スペクトルは、比較例1の窒化物蛍光体の発光スペクトルとほぼ同等の発光強度を維持し、また実施例の発光スペクトルのピーク形状もほぼ比較例1と変わらないことから、熱処理によっても結晶構造が変化せず、結晶構造は安定していると推測される。   As shown in FIG. 3, the emission spectra of the relative emission intensities with respect to the wavelengths of the nitride phosphors of Examples 1, 3 to 5, and 7 have substantially the same emission intensity as that of the nitride phosphor of Comparative Example 1. In addition, since the peak shape of the emission spectrum of the example is almost the same as that of Comparative Example 1, the crystal structure is not changed by the heat treatment, and the crystal structure is presumed to be stable.

図4に示される実施例1の窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真と、図5に示される比較例1の窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真とは、2つのSEM写真に示される窒化物蛍光体の外観上の相違はないことが確認できる。   The SEM photograph of the secondary electron image of the nitride phosphor of Example 1 shown in FIG. 4 and the SEM photograph of the secondary electron image of the nitride phosphor of Comparative Example 1 shown in FIG. 5 are two SEMs. It can be confirmed that there is no difference in the appearance of the nitride phosphor shown in the photograph.

図6に示される実施例5の窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真は、図4に示される実施例1の窒化物蛍光体のSEM写真と外観上の相違は少ない。
図7に示される実施例5の窒化物蛍光体の断面の反射電子像に示されるように、実施例5の窒化物蛍光体の表面には、フッ素を含む化合物を含む層が形成されている。
図7に示される窒化物蛍光体の断面のSEM写真において、窒化物蛍光体を構成する蛍光体コア3の表面又は表面近傍に、蛍光体コア3とは別に、コントラストに濃淡の差を有する二つの層を確認することができる。組成分析の結果、窒化物蛍光体の表面に形成されている第一の層1は、窒化物蛍光体の結晶構造を形成するSrと、Fとを含む化合物により形成された層であり、第一の層1よりも内側に存在する第二の層2は、窒化物蛍光体の結晶構造に含まれるSr及びAlと、Fとを含む化合物を含む層であった。第二の層2を構成する化合物は、Srと、Alと、Fの他に、Nが含まれていた。
図7に示される窒化物蛍光体は、フッ素を含む化合物を含む第一の層1及び第二の層2によって、これらの層が保護膜として機能し、窒化物蛍光体の表面近傍において、窒化物蛍光体を構成するアルカリ土類金属元素(例えば、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される元素)又はアルカリ金属元素(例えば、Li、Na及びKからなる群より選択される元素)が二酸化炭素、水分等と反応し難くなっており、耐久性が向上されていると考えられる。
The SEM photograph of the secondary electron image of the nitride phosphor of Example 5 shown in FIG. 6 has little difference in appearance from the SEM photograph of the nitride phosphor of Example 1 shown in FIG.
As shown in the backscattered electron image of the nitride phosphor of Example 5 shown in FIG. 7, a layer containing a compound containing fluorine is formed on the surface of the nitride phosphor of Example 5. .
In the SEM photograph of the cross section of the nitride phosphor shown in FIG. 7, there is a difference in contrast between the surface of the phosphor core 3 constituting the nitride phosphor and the vicinity of the surface, in addition to the phosphor core 3. One layer can be confirmed. As a result of the composition analysis, the first layer 1 formed on the surface of the nitride phosphor is a layer formed of a compound containing Sr and F that form the crystal structure of the nitride phosphor, The second layer 2 existing inside the one layer 1 was a layer containing a compound containing Sr and Al contained in the crystal structure of the nitride phosphor and F. The compound constituting the second layer 2 contained N in addition to Sr, Al, and F.
The nitride phosphor shown in FIG. 7 functions as a protective film by the first layer 1 and the second layer 2 containing a compound containing fluorine, and the nitride phosphor is nitrided near the surface of the nitride phosphor. Alkaline earth metal elements (for example, elements selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg) or alkali metal elements (for example, elements selected from the group consisting of Li, Na and K) constituting the phosphor ) Is difficult to react with carbon dioxide, moisture, etc., and the durability is considered to be improved.

図7に示される窒化物蛍光体の断面の電子反射像のSEM写真から、第一の層1及び第二の層2の合計の厚みを求めると、フッ素を含む化合物の層の平均厚みは0.1μm程度であり、最も薄い部分の層の厚みが0.05μm程度であり、最も厚い部分の層の厚みが0.6μmから0.7μm程度である。   When the total thickness of the first layer 1 and the second layer 2 is determined from the SEM photograph of the electron reflection image of the cross section of the nitride phosphor shown in FIG. 7, the average thickness of the compound layer containing fluorine is 0. The thickness of the thinnest layer is about 0.05 μm, and the thickness of the thickest layer is about 0.6 μm to 0.7 μm.

表1に示すように、比較例1の窒化物蛍光体は、原料に含まれるフッ素化合物の影響によりフッ素元素を0.6質量%含んでいるが、焼成物とフッ素含有物質とを接触させておらず、熱処理をしていないため、温度が85℃、相対湿度が85%の環境下で保管後の色度xの変化が、実施例に比べて大きく、耐久性が改善されていない。
比較例2の窒化物蛍光体は、焼成物とフッ素含有物質を接触させているが、熱処理をしていないため、焼成物の表面又は表面近傍にフッ素を含む化合物の層が形成されていないと考えられ、上記環境下で保管後の色度xの変化が実施例に比べて大きい。
比較例3、4の窒化物蛍光体は、焼成物とフッ素含有物質を接触させ、熱処理をしているが、熱処理の温度が150℃と実施例に比べて低いため、フッ素を含む化合物の保護膜が十分に形成されていないと考えられる。比較例3の窒化物蛍光体においては、後述するように断面の反射電子像により、フッ素を含む化合物の層が形成されていないことを確認した。
As shown in Table 1, the nitride phosphor of Comparative Example 1 contains 0.6% by mass of fluorine element due to the influence of the fluorine compound contained in the raw material, but the fired product and the fluorine-containing material are brought into contact with each other. In addition, since no heat treatment was performed, the change in chromaticity x after storage in an environment where the temperature was 85 ° C. and the relative humidity was 85% was larger than that of the example, and the durability was not improved.
In the nitride phosphor of Comparative Example 2, the fired product and the fluorine-containing substance are brought into contact with each other, but since the heat treatment is not performed, a compound layer containing fluorine is not formed on or near the surface of the fired product. It is conceivable that the change in chromaticity x after storage in the above environment is larger than that in the example.
The nitride phosphors of Comparative Examples 3 and 4 are subjected to heat treatment by bringing the fired product into contact with the fluorine-containing material. However, since the temperature of the heat treatment is 150 ° C., which is lower than that of the example, protection of the compound containing fluorine It is considered that the film is not sufficiently formed. In the nitride phosphor of Comparative Example 3, it was confirmed by the reflected electron image of the cross section that a layer containing fluorine was not formed as will be described later.

図8に示される比較例3の窒化物蛍光体の2次電子像のSEM写真は、図4に示される実施例1の窒化物蛍光体のSEM写真、図5に示される比較例1の窒化物蛍光体のSEM写真、図6に示される実施例5の窒化物蛍光体のSEM写真と外観上の相違は少ない。
しかしながら、図9に示される比較例3の窒化物蛍光体の断面の反射電子像に示されるように、比較例3の窒化物蛍光体の表面には、蛍光体コア3の表面又は表面近傍にフッ素を含む化合物を含む層は確認できない。
図9に示される比較例3には、窒化物蛍光体の粒子中に、蛍光体コア3とは異なる、窒化物蛍光体を構成する元素、例えば、Srとフッ素(F)とを含む第一の化合物5が形成されている。
また、図9に示すように、窒化物蛍光体には、蛍光体コア3の他に、窒化アルミニウムの化合物4が含まれる場合がある。
図9中、符号6は、蛍光体コア3とは構造が異なり、組成分析の結果、Srとフッ素(F)とを含み、さらにAlと酸素(O)を含む第二の化合物である。
The SEM photograph of the secondary electron image of the nitride phosphor of Comparative Example 3 shown in FIG. 8 is the SEM photograph of the nitride phosphor of Example 1 shown in FIG. 4, and the nitride of Comparative Example 1 shown in FIG. There is little difference in appearance from the SEM photograph of the product phosphor and the SEM photograph of the nitride phosphor of Example 5 shown in FIG.
However, as shown in the reflected electron image of the cross section of the nitride phosphor of Comparative Example 3 shown in FIG. 9, the surface of the nitride phosphor of Comparative Example 3 is close to or near the surface of the phosphor core 3. A layer containing a compound containing fluorine cannot be confirmed.
In Comparative Example 3 shown in FIG. 9, a nitride phosphor particle is different from the phosphor core 3 and includes elements constituting the nitride phosphor, for example, Sr and fluorine (F). Compound 5 was formed.
Further, as shown in FIG. 9, the nitride phosphor may contain an aluminum nitride compound 4 in addition to the phosphor core 3.
In FIG. 9, reference numeral 6 denotes a second compound having a structure different from that of the phosphor core 3 and containing Sr and fluorine (F) as a result of the composition analysis, and further containing Al and oxygen (O).

表1に示す結果から、本実施形態に係る窒化物蛍光体は、高い発光強度が維持されており、上記環境下で保管した後も色度の変化が抑制されている。このように、本実施形態に係る方法によって製造された窒化物蛍光体は、耐久性に優れるため、この窒化物蛍光体を用いることにより、信頼性の高い発光装置を提供することができる。   From the results shown in Table 1, the nitride phosphor according to this embodiment maintains a high light emission intensity, and changes in chromaticity are suppressed even after storage in the above environment. Thus, since the nitride phosphor manufactured by the method according to the present embodiment is excellent in durability, a highly reliable light-emitting device can be provided by using this nitride phosphor.

本開示の製造方法によって耐久性の高い窒化物蛍光体を得ることができる。本実施形態の窒化物蛍光体は、発光装置に用いることができ、本実施形態の発光装置は、照明用の光源等として好適に利用できる。特に発光ダイオードを励起光源とする発光特性に極めて優れた照明用光源、LEDディスプレイ、液晶用バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に好適に利用できる。   A highly durable nitride phosphor can be obtained by the manufacturing method of the present disclosure. The nitride phosphor of the present embodiment can be used for a light emitting device, and the light emitting device of the present embodiment can be suitably used as a light source for illumination. In particular, it can be suitably used for an illumination light source, an LED display, a backlight source for liquid crystal, a traffic light, an illumination switch, various sensors, various indicators, and the like that have extremely excellent light emission characteristics using a light emitting diode as an excitation light source.

1:第一の層、2:第二の層、3:蛍光体コア、4:AlN系化合物、5:第一の化合物、6:第二の化合物、10:発光素子、40:成形体、50:封止部材、71:第一の蛍光体、72:第二の蛍光体、100:発光装置。   1: first layer, 2: second layer, 3: phosphor core, 4: AlN compound, 5: first compound, 6: second compound, 10: light emitting device, 40: molded product, 50: sealing member, 71: first phosphor, 72: second phosphor, 100: light emitting device.

Claims (14)

Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含む組成を有する窒化物蛍光体の製造方法であって、
前記組成を有する焼成物を準備し、
前記焼成物とフッ素含有物質とを接触させ、200℃以上500℃以下の温度で熱処理することを含む、窒化物蛍光体の製造方法。
A group consisting of at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, at least one element selected from the group consisting of Li, Na and K, and Eu, Ce, Tb and Mn A method for producing a nitride phosphor having a composition containing at least one element selected from Al, Al, and N,
Preparing a fired product having the composition,
A method for producing a nitride phosphor, comprising: bringing the fired product into contact with a fluorine-containing substance and performing a heat treatment at a temperature of 200 ° C. to 500 ° C.
前記フッ素含有物質が、F、CHF、CF、NHHF、NHF、SiF、KrF、XeF、XeF及びNFからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The fluorine-containing material is at least one selected from the group consisting of F 2 , CHF 3 , CF 4 , NH 4 HF 2 , NH 4 F, SiF 4 , KrF 2 , XeF 2 , XeF 4 and NF 3. The method for producing a nitride phosphor according to claim 1. 前記熱処理を不活性ガス雰囲気中で行なう、請求項1又は2に記載の窒化物蛍光体の製造方法。   The method for producing a nitride phosphor according to claim 1 or 2, wherein the heat treatment is performed in an inert gas atmosphere. 前記フッ素含有物質が気体であり、前記不活性ガスと前記フッ素含有物質を含む雰囲気中で前記熱処理を行なう、請求項3に記載の窒化物蛍光体の製造方法。   The method for producing a nitride phosphor according to claim 3, wherein the fluorine-containing substance is a gas, and the heat treatment is performed in an atmosphere containing the inert gas and the fluorine-containing substance. 前記フッ素含有物質がフッ素ガスである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。   The manufacturing method of the nitride fluorescent substance as described in any one of Claims 1-4 whose said fluorine-containing substance is fluorine gas. 前記フッ素含有物質が、フッ化アンモニウムである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。   The manufacturing method of the nitride fluorescent substance as described in any one of Claims 1-3 whose said fluorine-containing substance is ammonium fluoride. 前記焼成物が下記一般式(I)で表される組成を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。
Al3−ySi (I)
(式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、v、w、x、y及びzは、それぞれ0.80≦v≦1.05、0.80≦w≦1.05、0.001<x≦0.1、0≦y≦0.5、3.0≦z≦5.0を満たす数である。)
The method for producing a nitride phosphor according to any one of claims 1 to 6, wherein the fired product has a composition represented by the following general formula (I).
M a v M b w M c x Al 3-y Si y N z (I)
(In the formula, M a is at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and M b is at least one type selected from the group consisting of Li, Na and K. M c is at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb and Mn, and v, w, x, y and z are 0.80 ≦ v ≦ 1. 05, 0.80 ≦ w ≦ 1.05, 0.001 <x ≦ 0.1, 0 ≦ y ≦ 0.5, 3.0 ≦ z ≦ 5.0.)
Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素と、Alと、Nとを含み、必要に応じてSiを含む組成を有する蛍光体コアの表面に、フッ素を含む化合物の層を有する、窒化物蛍光体。   A group consisting of at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, at least one element selected from the group consisting of Li, Na and K, and Eu, Ce, Tb and Mn A nitride phosphor having a layer of a compound containing fluorine on the surface of a phosphor core containing a composition containing at least one element selected from Al, N, and optionally containing Si. 前記蛍光体コアが下記一般式(I)で表される組成を有する、請求項8に記載の窒化物蛍光体。
Al3−ySi (I)
(式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、v、w、x、y及びzは、それぞれ0.80≦v≦1.05、0.80≦w≦1.05、0.001<x≦0.1、0≦y≦0.5、3.0≦z≦5.0を満たす数である。)
The nitride phosphor according to claim 8, wherein the phosphor core has a composition represented by the following general formula (I).
M a v M b w M c x Al 3-y Si y N z (I)
(In the formula, M a is at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, and M b is at least one type selected from the group consisting of Li, Na and K. M c is at least one element selected from the group consisting of Eu, Ce, Tb and Mn, and v, w, x, y and z are 0.80 ≦ v ≦ 1. 05, 0.80 ≦ w ≦ 1.05, 0.001 <x ≦ 0.1, 0 ≦ y ≦ 0.5, 3.0 ≦ z ≦ 5.0.)
前記フッ素を含む化合物の層が、第一の層と、前記第一の層とは組成の異なる第二の層を有する、請求項8又は9に記載の窒化物蛍光体。   The nitride phosphor according to claim 8 or 9, wherein the fluorine-containing compound layer has a first layer and a second layer having a composition different from that of the first layer. 前記第一の層が、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とフッ素とを含み、第二の層が、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素とAlとフッ素とを含む、請求項10に記載の窒化物蛍光体。   The first layer includes at least one element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg and fluorine, and the second layer is selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg The nitride phosphor according to claim 10, comprising at least one element selected from the group consisting of Al and fluorine. 前記第一の層を表面に有し、前記第二の層を前記第一の層よりも内側に有する、請求項10又は11に記載の窒化物蛍光体。   The nitride phosphor according to claim 10 or 11, which has the first layer on the surface and the second layer on the inner side of the first layer. 前記フッ素を含む化合物の層の厚みが、0.05μm以上0.8μm以下である、請求項8から12のいずれか一項に記載の窒化物蛍光体。   13. The nitride phosphor according to claim 8, wherein the fluorine-containing compound layer has a thickness of 0.05 μm or more and 0.8 μm or less. 請求項8から13のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体と、励起光源とを備える発光装置。   A light emitting device comprising the nitride phosphor according to claim 8 and an excitation light source.
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