JP2021080468A - Manufacturing method of nitride phosphor - Google Patents

Manufacturing method of nitride phosphor Download PDF

Info

Publication number
JP2021080468A
JP2021080468A JP2021018036A JP2021018036A JP2021080468A JP 2021080468 A JP2021080468 A JP 2021080468A JP 2021018036 A JP2021018036 A JP 2021018036A JP 2021018036 A JP2021018036 A JP 2021018036A JP 2021080468 A JP2021080468 A JP 2021080468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nitride phosphor
phosphor
nitride
less
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021018036A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7071683B2 (en
Inventor
貞一 涌井
Sadakazu Wakui
貞一 涌井
昌治 細川
Shoji Hosokawa
昌治 細川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Chemical Industries Ltd filed Critical Nichia Chemical Industries Ltd
Priority to JP2021018036A priority Critical patent/JP7071683B2/en
Publication of JP2021080468A publication Critical patent/JP2021080468A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7071683B2 publication Critical patent/JP7071683B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a manufacturing method of a nitride phosphor excellent in luminous efficiency.SOLUTION: A manufacturing method of a nitride phosphor having a composition containing an element Ma containing at least one kind selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg, an element Mb containing at least one kind selected from the group consisting of Li, Na and K, Eu, Al and N, and the element Ma at a molar ratio of 0.8 or larger and smaller than 1 with Al as 3, and Eu at a molar ratio of 0.001 or larger and 0.1 or smaller, in which a raw material mixture where a metal compound containing the element Mb in the composition is mixed such that a molar ratio of the element Mb becomes 1.1 or larger and 1.2 or smaller with Al as 3 is prepared, and under an atmosphere containing a nitrogen gas where a temperature is 1000°C or higher and 1400°C or lower, and the pressure is 0.2 MPa or greater and 1.0 MPa or smaller as the gauge pressure, the raw material mixture is heat treated.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、窒化物蛍光体の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing a nitride phosphor.

光源と、この光源からの光で励起されて光源の色相とは異なる色相の光を放出可能な波長変換部材とを組み合わせることで、光の混色の原理により多様な色相の光を放出可能な発光装置が開発されている。特に、発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下「LED」と呼ぶ。)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へと盛んに応用されており、普及が進んでいる。例えば、白色系発光の発光装置においては、青緑色、緑色、黄緑色等の短波長に発光する蛍光体と、橙色、赤色等の長波長に発光する蛍光体とを組み合わせることで、液晶表示装置の色再現範囲や照明装置の演色性の改善が可能である。 Emission that can emit light of various hues by the principle of light color mixing by combining a light source and a wavelength conversion member that is excited by the light from this light source and can emit light having a hue different from that of the light source. The device is being developed. In particular, light emitting devices formed by combining a light emitting diode (hereinafter referred to as "LED") and a phosphor are widely applied to lighting devices, backlights of liquid crystal display devices, and the like, and are widely used. Is progressing. For example, in a white light emitting device, a liquid crystal display device is formed by combining a phosphor that emits light at a short wavelength such as blue-green, green, or yellow-green and a phosphor that emits light at a long wavelength such as orange or red. It is possible to improve the color reproduction range and the color rendering property of the lighting device.

高エネルギー励起においても輝度低下の少ない蛍光体として、サイアロン蛍光体、酸窒化物蛍光体、窒化物蛍光体等の、結晶構造に窒素を含有する無機結晶を母体とする蛍光体が提案されている。これらのうち窒化物蛍光体の一例として、CaAlSiNを母体結晶としてEu2+で賦活された赤色蛍光体(以下、「CASN蛍光体」と呼ぶ。)及びCASN蛍光体のCaの一部をSrに置換した(Sr,Ca)AlSiN:Eu(以下、「SCASN蛍光体」と呼ぶ。)が知られている。CASN蛍光体及びSCASN蛍光体は、610〜680nmと幅広い範囲に発光ピーク波長を有している。これらの発光スペクトルの半値幅は75〜95nmと比較的狭いが、液晶表示装置用の発光装置として用いる場合、色再現範囲の更なる改善が望まれており、半値幅のより狭い蛍光体が望まれている。 As a phosphor having a small decrease in brightness even with high-energy excitation, a phosphor having an inorganic crystal whose crystal structure contains nitrogen, such as a sialone phosphor, an oxynitride phosphor, and a nitride phosphor, has been proposed. .. Among these, as an example of the nitride phosphor, a red phosphor activated with Eu 2+ using CaAlSiN 3 as a parent crystal (hereinafter referred to as “CASN phosphor”) and a part of Ca of the CASN phosphor are converted into Sr. Substituted (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu (hereinafter referred to as "SCASSN phosphor") is known. CASN phosphors and SCASN phosphors have emission peak wavelengths in a wide range of 610 to 680 nm. The half-value width of these emission spectra is relatively narrow at 75 to 95 nm, but when used as a light-emitting device for a liquid crystal display device, further improvement in the color reproduction range is desired, and a phosphor having a narrower half-value width is desired. It is rare.

近年、半値幅が70nm以下と狭い、新しい窒化物蛍光体としてSrLiAl:Eu(以下、「SLAN蛍光体」と呼ぶ。)が提案されている。この化合物の発光ピーク波長は650nm付近である(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。このSLAN蛍光体は、例えば、水素化リチウムアルミニウム(LiAlH)、窒化アルミニウム(AlN)及びフッ化ユウロピウム(EuF)を含む原料粉末をEu=0.4mol%となるような化学両論比で計量、混合した後タングステンルツボに入れ、水素と窒素の混合ガス雰囲気の大気圧下で1000℃、2時間、高周波加熱炉で焼成することで製造される。 In recent years, SrLiAl 3 N 4 : Eu (hereinafter referred to as "SLAN phosphor") has been proposed as a new nitride phosphor having a narrow half width of 70 nm or less. The emission peak wavelength of this compound is around 650 nm (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). This SLAN phosphor is measured by measuring a raw material powder containing, for example, lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ), aluminum nitride (AlN) and europium fluoride (EuF 3 ) at a chemical ratio such that Eu = 0.4 mol%. After mixing, the mixture is placed in a tungsten hydride pot and fired in a high-frequency heating furnace at 1000 ° C. for 2 hours under an atmospheric pressure of a mixed gas atmosphere of hydrogen and nitrogen.

国際公開第2013/175336号International Publication No. 2013/175336

Nature Materials, NMAT4012, 2014Nature Materials, NMAT4012, 2014

しかしながら、上記の製造方法で得られるSLAN蛍光体では内部量子効率に改良の余地があり、より発光効率に優れる蛍光体が望まれている。
従って、本開示に係る一実施形態の目的は、発光効率に優れる窒化物蛍光体を提供することにある。
However, there is room for improvement in the internal quantum efficiency of the SLAN phosphor obtained by the above-mentioned production method, and a phosphor having higher luminous efficiency is desired.
Therefore, an object of the embodiment according to the present disclosure is to provide a nitride phosphor having excellent luminous efficiency.

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、本開示は以下の態様を包含する。
第一の態様は、下記式(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以下の範囲にあり、650nmにおける反射率の460nmにおける反射率に対する比が2以上である窒化物蛍光体である。
EuAl (I)
式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群から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からなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、w、x、y及びzはそれぞれ、0.8≦w<1.0、0.5≦x<1.0、0.001<y≦0.1、z=(2/3)w+(1/3)x+(2/3)y+3を満たす。
Specific means for solving the above problems are as follows, and the present disclosure includes the following aspects.
The first aspect has a composition represented by the following formula (I), is excited by light in a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less, has an emission peak wavelength in a range of 630 nm or more and 670 nm or less, and has a reflectance at 650 nm. It is a nitride phosphor having a ratio of 2 or more to the reflectance at 460 nm.
M a w M b x Eu y Al 3 N z (I)
Wherein, M a is, Ca, Sr, at least one element selected from the group consisting of Ba, and Mg, M b is Li, at least one element selected from the group consisting of Na and K Yes, w, x, y and z are 0.8 ≦ w <1.0, 0.5 ≦ x <1.0, 0.001 <y ≦ 0.1, z = (2/3) w +, respectively. Satisfy (1/3) x + (2/3) y + 3.

第二の態様は、下記式(I)で示される組成を有する窒化物蛍光体の製造方法であって、原料混合物を、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処理することを含む、窒化物蛍光体の製造方法である。
EuAl (I)
式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群から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からなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、w、x、y及びzはそれぞれ、0.8≦w<1.0、0.5≦x<1.0、0.001<y≦0.1、z=(2/3)w+(1/3)x+(2/3)y+3を満たす。
The second aspect is a method for producing a nitride phosphor having a composition represented by the following formula (I), wherein the raw material mixture has a temperature of 1000 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower and a pressure of 0.2 MPa or higher and 200 MPa or lower. A method for producing a nitride phosphor, which comprises treating in an atmosphere containing nitrogen gas.
M a w M b x Eu y Al 3 N z (I)
Wherein, M a is, Ca, Sr, at least one element selected from the group consisting of Ba, and Mg, M b is Li, at least one element selected from the group consisting of Na and K Yes, w, x, y and z are 0.8 ≦ w <1.0, 0.5 ≦ x <1.0, 0.001 <y ≦ 0.1, z = (2/3) w +, respectively. Satisfy (1/3) x + (2/3) y + 3.

本開示に係る一実施形態によれば、発光効率に優れる窒化物蛍光体を提供することができる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a nitride phosphor having excellent luminous efficiency.

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。It is the schematic sectional drawing which shows an example of the light emitting device which concerns on this embodiment. 比較例1並びに実施例1及び2に係る窒化物蛍光体のX線回折パターンである。5 is an X-ray diffraction pattern of the nitride phosphor according to Comparative Example 1 and Examples 1 and 2. 比較例1及び2並びに実施例1、2及び3に係る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である。6 is an emission spectrum showing the relative emission intensity with respect to the wavelength of the nitride phosphors according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1, 2 and 3. 比較例1及び2並びに実施例1、2及び3に係る窒化物蛍光体について、波長に対する反射率を示す反射スペクトルである。6 is a reflection spectrum showing the reflectance with respect to the wavelength of the nitride phosphors according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1, 2 and 3. 比較例1に係る窒化物蛍光体のSEM画像の一例である。This is an example of an SEM image of the nitride phosphor according to Comparative Example 1. 比較例2に係る窒化物蛍光体のSEM画像の一例である。This is an example of an SEM image of the nitride phosphor according to Comparative Example 2. 実施例1に係る窒化物蛍光体のSEM画像の一例である。This is an example of an SEM image of the nitride phosphor according to Example 1. 実施例2に係る窒化物蛍光体のSEM画像の一例である。This is an example of an SEM image of the nitride phosphor according to Example 2. 実施例A及び比較例Aに係る発光装置について、波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルである。It is an emission spectrum which shows the relative emission intensity with respect to the wavelength about the light emitting apparatus which concerns on Example A and Comparative Example A. 実施例B及び比較例Bに係る発光装置について、波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルである。It is an emission spectrum which shows the relative emission intensity with respect to the wavelength about the light emitting apparatus which concerns on Example B and Comparative Example B.

以下、本開示に係る窒化物蛍光体、その製造方法及び発光装置を、実施の形態及び実施例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、窒化物蛍光体等を例示するものであって、本発明は、窒化物蛍光体等を以下のものに特定しない。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 nitride phosphor, a method for producing the same, and a light emitting device according to the present disclosure will be described based on the embodiments and examples. However, the embodiments shown below exemplify a nitride phosphor or the like for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention specifies the nitride phosphor or the like to the following. do not. The relationship between the color name and the chromaticity coordinate, the relationship between the wavelength range of light and the color name of monochromatic light, and the like are in accordance with JIS Z8110. Further, the content of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, unless otherwise specified.

(窒化物蛍光体)
本実施形態に係る窒化物蛍光体は、下記式(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以下の範囲にあり、650nmにおける反射率の460nmにおける反射率に対する比が2以上である。
EuAl (I)
式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群から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からなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、w、x、y及びzはそれぞれ、0.8≦w<1.0、0.5≦x<1.0、0.001<y≦0.1、z=(2/3)w+(1/3)x+(2/3)y+3を満たす。
(Nitride phosphor)
The nitride phosphor according to the present embodiment has a composition represented by the following formula (I), is excited by light having a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less, and has an emission peak wavelength in the range of 630 nm or more and 670 nm or less. The ratio of the reflectance at 650 nm to the reflectance at 460 nm is 2 or more.
M a w M b x Eu y Al 3 N z (I)
Wherein, M a is, Ca, Sr, at least one element selected from the group consisting of Ba, and Mg, M b is Li, at least one element selected from the group consisting of Na and K Yes, w, x, y and z are 0.8 ≦ w <1.0, 0.5 ≦ x <1.0, 0.001 <y ≦ 0.1, z = (2/3) w +, respectively. Satisfy (1/3) x + (2/3) y + 3.

650nmにおける反射率(R650)の460nmにおける反射率(R460)に対する反射率比(R650/R460)が2以上であることで、優れた発光効率を達成することができる。反射率比は2.2以上が好ましく、2.5以上がより好ましい。反射率比の上限は特に限定されず、例えば10以下であり、9以下が好ましい。 By reflectance ratio reflectance (R 460) at 460nm the reflectance (R 650) at 650nm (R 650 / R 460) is 2 or more, it is possible to achieve excellent luminous efficiency. The reflectance ratio is preferably 2.2 or more, more preferably 2.5 or more. The upper limit of the reflectance ratio is not particularly limited, and is, for example, 10 or less, preferably 9 or less.

窒化物蛍光体の460nmにおける反射率は、前記反射率比を満たす限り特に制限されず、例えば35%以下であり、30%以下が好ましい。460nmにおける反射率の下限は特に制限されず、例えば5%以上であり、10%以上が好ましい。また650nmにおける反射率は、例えば60%以上であり、65%以上が好ましい。650nmにおける反射率の上限は特に制限されず、例えば100%以下であり、95%以下が好ましい。 The reflectance of the nitride phosphor at 460 nm is not particularly limited as long as the reflectance ratio is satisfied, and is, for example, 35% or less, preferably 30% or less. The lower limit of the reflectance at 460 nm is not particularly limited, and is, for example, 5% or more, preferably 10% or more. The reflectance at 650 nm is, for example, 60% or more, preferably 65% or more. The upper limit of the reflectance at 650 nm is not particularly limited, and is, for example, 100% or less, preferably 95% or less.

窒化物蛍光体は、640nm以上660nm以下の波長範囲における平均反射率(R640−660)の450nm以上470nm以下の波長範囲における平均反射率(R450−470)に対する平均反射率比(R640−660/R450−470)が2以上であることが好ましく、2.2以上がより好ましく、2.5以上が更に好ましい。平均反射率比の上限は特に限定されず、例えば10以下であり、9以下が好ましい。平均反射率比が上記範囲であると、より優れた発光効率を達成できる傾向がある。 Nitride phosphor has an average reflectance at 470nm or less the wavelength range of 450nm average reflectance at 660nm or less the wavelength range of 640nm (R 640-660) (R 450-470 ) average reflectance ratio (R 640- 660 / R 450-470 ) is preferably 2 or more, more preferably 2.2 or more, and even more preferably 2.5 or more. The upper limit of the average reflectance ratio is not particularly limited, and is, for example, 10 or less, preferably 9 or less. When the average reflectance ratio is in the above range, more excellent luminous efficiency tends to be achieved.

窒化物蛍光体の450nm以上470nm以下の波長範囲における平均反射率は、例えば35%以下であり、30%以下が好ましい。450nm以上470nm以下の波長範囲における平均反射率の下限は特に制限されず、例えば5%以上であり、10%以上が好ましい。また640nm以上660nm以下の波長範囲における平均反射率は、例えば60%以上であり、65%以上が好ましい。640nm以上660nm以下の波長範囲における平均反射率の上限は特に制限されず、例えば100%以下であり、95%以下が好ましい。 The average reflectance of the nitride phosphor in the wavelength range of 450 nm or more and 470 nm or less is, for example, 35% or less, preferably 30% or less. The lower limit of the average reflectance in the wavelength range of 450 nm or more and 470 nm or less is not particularly limited, and is, for example, 5% or more, preferably 10% or more. The average reflectance in the wavelength range of 640 nm or more and 660 nm or less is, for example, 60% or more, preferably 65% or more. The upper limit of the average reflectance in the wavelength range of 640 nm or more and 660 nm or less is not particularly limited, and is, for example, 100% or less, preferably 95% or less.

ここで平均反射率は、平均値を算出する波長範囲について両端を含む1nmの間隔で各波長における反射率をそれぞれ測定し、測定された反射率の算術平均値として算出される。 Here, the average reflectance is calculated as an arithmetic mean value of the measured reflectance by measuring the reflectance at each wavelength at intervals of 1 nm including both ends in the wavelength range for which the average value is calculated.

式(I)において、Mは、発光強度の観点から、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 the formula (I), M a, in view of the emission intensity, preferably contains at least one of Ca and Sr. 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%.
Further, M b preferably contains at least Li from the viewpoint of crystal structure stability. When M b contains Li, the molar ratio of Li contained in M b is, for example, 80 mol% or more, preferably 90 mol%.

式(I)におけるx、y、z及びwは、それぞれ上記関係式を満たす限り特に制限されない。中でもxは、結晶構造安定性の観点から、0.7以上1.0未満が好ましく、0.8以上1.0未満がより好ましい。またyは、Eu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。例えばyは、0.002≦y≦0.020を満たすことが好ましく、0.005≦y≦0.015を満たすことがより好ましい。 X, y, z and w in the formula (I) are not particularly limited as long as the above relational expressions are satisfied. Among them, x is preferably 0.7 or more and less than 1.0, and more preferably 0.8 or more and less than 1.0 from the viewpoint of crystal structure stability. Further, y is an activation amount of Eu, which may be appropriately selected so as to achieve a desired characteristic. For example, y preferably satisfies 0.002 ≦ y ≦ 0.020, and more preferably 0.005 ≦ y ≦ 0.015.

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。当該波長範囲の励起光源を用いることにより、発光効率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より好ましい。
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。半値幅の下限は特に制限されず、例えば45nm以上である。
The nitride phosphor absorbs light in a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less, which is a region on the short wavelength side of visible light from ultraviolet rays, and emits fluorescence having an emission peak wavelength in a wavelength range of 630 nm or more and 670 nm or less. By using an excitation light source in the wavelength range, it is possible to provide a phosphor having high luminous efficiency. In particular, it is preferable to use an excitation light source having a main emission peak wavelength at 420 nm or more and 500 nm or less, and it is more preferable to use an excitation light source having a main emission peak wavelength at 420 nm or more and 460 nm or less.
The emission spectrum of the nitride phosphor has an emission peak wavelength in the range of 630 nm or more and 670 nm or less, but preferably in the range of 640 nm or more and 660 nm or less. The half width of the emission spectrum is, for example, 65 nm or less, preferably 60 nm or less. The lower limit of the half width is not particularly limited, and is, for example, 45 nm or more.

窒化物蛍光体は、希土類であるユウロピウム(Eu)が発光中心となる。ただし本実施形態における発光中心は、ユーロピウムのみに限定されず、その一部を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。2価希土類イオンであるEu2+は適当な母体を選べば安定に存在し、発光する効果を奏する。 Europium (Eu), which is a rare earth element, is the center of light emission of the nitride phosphor. However, the light emitting center in this embodiment is not limited to europium, and a part thereof may be replaced with another rare earth metal or alkaline earth metal and co-activated with Eu. Eu 2+, which is a divalent rare earth ion, exists stably if an appropriate mother body is selected, and has an effect of emitting light.

窒化物蛍光体の平均粒径は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。窒化物蛍光体の平均粒径は、発光効率の観点から、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。
平均粒径は大きいほうが、励起光の吸収率及び発光効率がより高くなる傾向がある。このように、光学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より向上する。
また窒化物蛍光体は、上記の平均粒径値を有する蛍光体粒子が、頻度高く含有されていることが好ましい。すなわち、粒度分布は狭い範囲に分布していることが好ましい。粒度分布のバラツキが小さい蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、より良好な色調を有する発光装置が得られる。
The average particle size of the nitride phosphor is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose and the like. From the viewpoint of luminous efficiency, the average particle size of the nitride phosphor is, for example, 4.0 μm or more, preferably 4.5 μm or more, and more preferably 5.0 μm or more. The average particle size is, for example, 20 μm or less, preferably 18 μm or less.
The larger the average particle size, the higher the absorption rate and luminous efficiency of the excitation light tend to be. As described above, by incorporating the nitride phosphor having excellent optical characteristics in the light emitting device described later, the luminous efficiency of the light emitting device is further improved.
Further, it is preferable that the nitride phosphor frequently contains phosphor particles having the above average particle size value. That is, the particle size distribution is preferably distributed in a narrow range. By using a phosphor having a small variation in particle size distribution, color unevenness is further suppressed and a light emitting device having a better color tone can be obtained.

本明細書において窒化物蛍光体及びそれ以外の蛍光体の平均粒径は、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザーズ・ナンバー(Fisher Sub Sieve Sizer's No.)と呼ばれる数値であり、空気透過法を用いて測定される。具体的には、気温25℃、湿度70%の環境下において、1cm分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、平均粒径に換算した値である。 In the present specification, the average particle size of the nitride phosphor and other phosphors is a numerical value called Fisher Sub Sieve Sizer's No., and is measured by using an air permeation method. Will be done. Specifically, in an environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 70%, a sample of 1 cm and 3 minutes is measured, packed in a dedicated tubular container, dried air of a constant pressure is flowed, and the specific surface area is read from the differential pressure. , It is a value converted into an average particle size.

窒化物蛍光体は、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、蛍光体中の成分比率が一定せず、色度ムラ等を生じる傾向がある。これに対し、本実施形態に係る窒化物蛍光体は、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で製造及び加工し易くなる傾向がある。また、窒化物蛍光体は、有機媒体に均一に分散することが容易にできるため、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、窒化物蛍光体は、例えば50重量%以上、より好ましくは80重量%以上が結晶性を有する構造である。これは、発光性を有する結晶相の割合を示し、50重量%以上、結晶相を有しておれば、実用に耐え得る発光が得られるため好ましい。ゆえに結晶相が多いほど発光効率に優れる。これにより、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 nitride phosphor preferably has a structure having high crystallinity at least in part. For example, since the vitreous body (amorphous body) has an irregular structure and low crystallinity, the component ratio in the phosphor is not constant unless the reaction conditions in the production process can be controlled to be strictly uniform. , Tends to cause uneven chromaticity, etc. On the other hand, the nitride phosphor according to the present embodiment tends to be easy to manufacture and process because it is a powder or a granular material having a structure having high crystallinity at least in part. Further, since the nitride phosphor can be easily dispersed uniformly in the organic medium, it is possible to easily prepare a luminescent plastic, a polymer thin film material, and the like. Specifically, the nitride phosphor has a structure in which, for example, 50% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, has crystallinity. This indicates the ratio of the crystal phase having luminescence, and it is preferable to have a crystal phase of 50% by weight or more because luminescence that can withstand practical use can be obtained. Therefore, the more crystal phases there are, the better the luminous efficiency. As a result, the emission brightness can be made higher and the processing can be facilitated.

(窒化物蛍光体の製造方法)
本実施形態の製造方法は、下記式(I)で示される組成を有する窒化物蛍光体の製造方法であって、原料混合物を、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処理することを含む、窒化物蛍光体の製造方法である。
EuAl (I)
式中、Mは、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群から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からなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、w、x、y及びzはそれぞれ、0.8≦w<1.0、0.5≦x<1.0、0.001<y≦0.1、z=(2/3)w+(1/3)x+(2/3)y+3を満たす。
(Manufacturing method of nitride phosphor)
The production method of the present embodiment is a method for producing a nitride phosphor having a composition represented by the following formula (I), in which a raw material mixture is prepared at a temperature of 1000 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower and a pressure of 0.2 MPa or higher and 200 MPa. A method for producing a nitride phosphor, which comprises treating in an atmosphere containing the following nitrogen gas.
M a w M b x Eu y Al 3 N z (I)
Wherein, M a is, Ca, Sr, at least one element selected from the group consisting of Ba, and Mg, M b is Li, at least one element selected from the group consisting of Na and K Yes, w, x, y and z are 0.8 ≦ w <1.0, 0.5 ≦ x <1.0, 0.001 <y ≦ 0.1, z = (2/3) w +, respectively. Satisfy (1/3) x + (2/3) y + 3.

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熱処理することで、所望の組成を有し、発光効率に優れる窒化物蛍光体を効率よく製造することができる。また製造される窒化物蛍光体は、650nmにおける反射率の460nmにおける反射率に対する反射率比(R650/R460)が2以上となる傾向があり、また平均反射率比(R640−660/R450−470)が2以上となる傾向があり、より優れた発光効率を達成することができる。更に、平均粒径が4.0μm以上の窒化物蛍光体を、容易にかつ効率的に製造することができる。
本実施形態の製造方法は、既述の本実施形態に係る窒化物蛍光体の製造方法に適用することができる。すなわち、本実施形態の製造方法によって製造される窒化物蛍光体は、前記窒化物蛍光体の態様を具備することができる。
By heat-treating the raw material mixture at a predetermined temperature in a pressurized atmosphere containing nitrogen gas, a nitride phosphor having a desired composition and excellent luminous efficiency can be efficiently produced. Further, the produced nitride phosphor tends to have a reflectance ratio at 650 nm to a reflectance at 460 nm (R 650 / R 460 ) of 2 or more, and an average reflectance ratio (R 640-660 /). R 450-470 ) tends to be 2 or more, and better luminous efficiency can be achieved. Further, a nitride phosphor having an average particle size of 4.0 μm or more can be easily and efficiently produced.
The production method of the present embodiment can be applied to the above-described method for producing a nitride phosphor according to the present embodiment. That is, the nitride phosphor produced by the production method of the present embodiment can have the aspect of the nitride phosphor.

窒化物蛍光体の製造方法に用いられる原料混合物は、式(I)で示される組成を達成可能であれば、その成分は特に制限されない。原料混合物は例えば、式(I)で示される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。前記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、発光特性の観点から、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。
中でも原料混合物は、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。
The composition of the raw material mixture used in the method for producing a nitride phosphor is not particularly limited as long as the composition represented by the formula (I) can be achieved. The raw material mixture can contain, for example, at least one selected from the group consisting of simple substances of metal elements constituting the composition represented by the formula (I) and metal compounds thereof. Examples of the metal compound include hydrides, nitrides, fluorides, oxides, carbonates, chlorides and the like, and are selected from the group consisting of hydrides, nitrides and fluorides from the viewpoint of luminescence characteristics. It is preferable that the amount is at least one. When the raw material mixture contains oxides, carbonates, chlorides and the like as the metal compound, their content is preferably 5% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less in the raw material mixture.
Among them, the raw material mixture is 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, and a metal compound containing Al. And Eu, it is preferable to contain at least one metal compound selected from the group consisting of metal compounds including Eu.

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(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。
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。
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。
Specifically, as a metal compound containing a metal element selected from the group consisting of Ca, Sr, Ba and Mg (hereinafter, also referred to as “first metal compound”), SrN 2 , SrN, Sr 3 N 2 , SrH 2 , SrF 2 , Ca 3 N 2 , CaH 2 , CaF 2, and the like can be mentioned, and at least one selected from the group consisting of these is preferable.
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 and the like.
As the first metal compound, it is preferable to use a simple substance, but a compound such as an imide compound or 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種以上を組合せて用いてもよい。
The metal compound containing a metal element selected from the group consisting of Li, Na and K (hereinafter, also referred to as “second metal compound”) preferably contains at least Li, and at least the nitride and hydride of Li. It is more preferable that it is one kind. When the second metal compound contains Li, a part of Li may be substituted with Na, K or the like, or may contain other metal elements constituting the nitride phosphor.
Specifically as the second metal compound containing Li, Li 3 N, LiN 3 , LiH, it can be mentioned LiAlH 4 and the like, at least one is preferably selected from the group consisting of.
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III族元素のGa及びIn、並びに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種以上を組合せて用いてもよい。
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 Ga and Ga of a group III element. It may be a metal compound substituted with a metal element selected from the group consisting of In and V, Cr, Co, etc., and may contain other metal elements constituting a nitride phosphor such as Li in addition to Al. It may be a metal compound.
Specific examples of the third metal compound include AlN, AlH 3 , AlF 3 , LiAlH 4, and the like, 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.

Eu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を含むが、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色調を変化させることができ、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、本実施形態の窒化物蛍光体は、少なくともEu2+を賦活剤として用いる。 The metal compound containing Eu (hereinafter, also referred to as “fourth metal compound”) contains Eu as an activator, but a part of Eu is Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, It may be replaced with Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu or the like. By substituting a part of Eu with another element, it is considered that the other element acts as, for example, a co-activator. By co-activating the nitride phosphor, the color tone can be changed and the light emission characteristics can be adjusted. When the mixture requiring Eu is used as the nitride phosphor, the compounding ratio can be changed as desired. Europium mainly has divalent and trivalent energy levels, but the nitride phosphor of 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等が挙げることができ、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。本実施形態に係る窒化物蛍光体は、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 at least one selected from the group consisting of these is preferable. The nitride phosphor according to the present embodiment contains divalent Eu as the center of light emission, but the divalent Eu is easily oxidized, and a metal compound containing trivalent Eu can be used to form a raw material mixture. it can.

原料混合物は、上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化合物に含まれている状態であってもよい。 The raw material mixture may contain other metal elements, if necessary, in addition to the above-mentioned elemental metal elements and metal compounds. Other metal elements can usually form a raw material mixture as oxides, hydroxides, etc., but are not limited thereto, and are not limited to these, such as elemental metals, nitrides, imides, amides, and other inorganic salts. It may be in a state of being contained in the above-mentioned raw material compound in advance.

また、本実施形態に係る窒化物蛍光体には、その組成中に少量の酸素が含有されることがある。酸素の由来としては、原料化合物となる各種酸化物;窒化物、金属等に含まれる微量酸化物;熱処理中に原料化合物が酸化されて生成する酸化物;生成後の窒化蛍光体への付着物等が挙げられる。
一般には、窒化物蛍光体組成中の酸素のモル比を制御することで、蛍光体の結晶構造を変化させ、蛍光体の発光ピーク波長をシフトさせることが可能である。しかし一方で、発光効率の観点からは、窒化物蛍光体に含まれる酸素は少ない方が好ましい。窒化物蛍光体が酸素原子を含む場合、その含有量は例えば6質量%以下である。
In addition, the nitride phosphor according to the present embodiment may contain a small amount of oxygen in its composition. Oxygen is derived from various oxides that are raw material compounds; trace oxides contained in nitrides, metals, etc.; oxides that are produced by oxidizing the raw material compounds during heat treatment; deposits on the nitride phosphor after formation. And so on.
In general, by controlling the molar ratio of oxygen in the nitride phosphor composition, it is possible to change the crystal structure of the phosphor and shift the emission peak wavelength of the phosphor. However, on the other hand, from the viewpoint of luminous efficiency, it is preferable that the amount of oxygen contained in the nitride phosphor is small. When the nitride phosphor contains an oxygen atom, its content is, for example, 6% by mass or less.

原料混合物は、ハロゲン化物等の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、原料間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蛍光体を得ることができる。これは例えば、製造方法における熱処理が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し、更に目的物組成に各原料を加えた後に、添加する形で加えることもできる。
原料混合物がフラックスを含む場合、その含有量は原料混合物中に例えば10質量%以下であり、5質量%以下が好ましい。またその含有量は例えば2質量%以上である。
The raw material mixture may contain a flux such as a halide. When the raw material mixture contains a flux, the reaction between the raw materials is further promoted, and further, the solid phase reaction proceeds more uniformly, so that a phosphor having a large particle size and excellent light emission characteristics can be obtained. It is considered that this is because, for example, the heat treatment in the production method is performed at 1000 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower, and this temperature is substantially the same as the formation temperature of the liquid phase such as a halide which is a flux. As the halide, rare earth metals, alkaline earth metals, alkali metal chlorides, fluorides and the like can be used. As the flux, the element ratio of cations can be added as a compound having a target product composition, or further, after adding each raw material to the target product composition, it can be added in the form of being added.
When the raw material mixture contains flux, the content thereof is, for example, 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less in the raw material mixture. The content thereof is, for example, 2% by mass or more.

次に、式(I)で示される組成を有する窒化物蛍光体の内、設計組成としてSr0.993Eu0.007LiAlの製造方法について具体的に説明するが、窒化物蛍光体の製造方法は、これに限定されない。 Next, among the nitride phosphors having the composition represented by the formula (I), a method for producing Sr 0.993 Eu 0.007 LiAl 3 N 4 as a design composition will be specifically described. The manufacturing method of is not limited to this.

原料混合物を構成する金属化合物として、SrN(x=2/3相当)、LiN、AlN、EuFの各粉末を用い、それをSr:Eu:Li:Al=0.993:0.007:1.17:3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、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、理論値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。 As the metal compound constituting the starting material mixture, SrN x (x = 2/ 3 equivalent), Li 3 N, AlN, using powders of EuF 3, it Sr: Eu: Li: Al = 0.993: 0. The raw material mixture is obtained by weighing and mixing in a glove box in an inert atmosphere so as to be 007: 1.17: 3. Here, Li is easily scattered during firing, so it is blended in a larger amount than the theoretical value. The present embodiment is not limited to this composition ratio.

上記の原料混合物を窒素雰囲気中で熱処理する。熱処理は、例えば、ガス加圧電気炉を使用することができる。熱処理温度は、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。また、熱処理は、800℃以上1000℃以下で一段階目の熱処理を行い、徐々に昇温して1000℃以上1400℃以下で二段階目の熱処理を行う二段階焼成(多段階焼成)を使用することもできる。原料混合物の熱処理には、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。 The above raw material mixture is heat treated in a nitrogen atmosphere. For the heat treatment, for example, a gas pressure electric furnace can be used. The heat treatment temperature can be carried out in the range of 1000 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower, but is preferably 1000 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower, and more preferably 1100 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower. Further, as the heat treatment, a two-step firing (multi-step firing) is used in which the first step heat treatment is performed at 800 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower, and the temperature is gradually raised to perform the second step heat treatment at 1000 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower. You can also do it. For the heat treatment of the raw material mixture, a carbon material such as graphite, a boron nitride (BN) material, an alumina (Al 2 O 3 ), a crucible such as W or Mo material, a boat or the like can be used.

熱処理雰囲気は、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。熱処理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。
熱処理は、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。
The heat treatment 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 heat treatment atmosphere is preferably 70% by volume or more, more preferably 80% by volume or more.
The heat treatment is performed in a pressurized atmosphere of 0.2 MPa or more and 200 MPa or less. The target nitride phosphor is more easily decomposed at higher temperatures, but the decomposition is suppressed by creating a pressurized atmosphere, and more excellent light emission characteristics can be achieved. The pressure atmosphere is preferably 0.2 MPa or more and 1.0 MPa or less, and more preferably 0.8 MPa or more and 1.0 MPa or less as the gauge pressure.

熱処理の時間は、熱処理温度、ガス圧力等に応じて適宜選択すればよい。熱処理の時間は、例えば1〜10時間であり、2〜4時間が好ましい。 The heat treatment time may be appropriately selected according to the heat treatment temperature, gas pressure, and the like. The heat treatment time is, for example, 1 to 10 hours, preferably 2 to 4 hours.

上記の熱処理により、Sr0.993Eu0.007LiAlで表される蛍光体を得ることができる。ただし、この窒化物蛍光体の組成は、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、Fなど飛散する成分は記載から除いている。実際に合成された組成は原料等に由来する酸素分が含まれたり、熱処理時の分解、飛散等が生じたりするため仕込みの組成は、Al=3とした場合、Sr、Eu、Liが理論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、目的とする窒化物蛍光体の組成を変更することができる。 By the above heat treatment, a phosphor represented by Sr 0.993 Eu 0.007 LiAl 3 N 4 can be obtained. However, the composition of this nitride phosphor is a theoretical composition estimated from the blending ratio of the raw material mixture, and the coefficients of each element and scattered components such as F are excluded from the description. The actually synthesized composition contains oxygen derived from raw materials, etc., and decomposition, scattering, etc. occur during heat treatment. Therefore, when Al = 3, the theoretical composition is Sr, Eu, and Li. It may be less. Further, the composition of the target nitride phosphor can be changed by changing the blending ratio of each raw material.

また上記以外の別の製造方法も可能である。具体的には上記の原料の一部に水素化物を用いて原料混合物を構成して窒化物蛍光体を製造してもよく、また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、HIP炉等により合金を窒化させて、目的組成となる窒化物蛍光体を製造してもよい。 Further, another manufacturing method other than the above is also possible. Specifically, a nitride phosphor may be produced by forming a raw material mixture using a hydride as a part of the above raw materials, and the metal simple substances of each element are weighed so as to have a predetermined composition ratio. After that, it is melted to form an alloy, the alloy is crushed, and the alloy is nitrided by a gas pressure sintering furnace, a HIP furnace, etc. in a nitrogen gas atmosphere to produce a nitride phosphor having a target composition. May be good.

以上の製造方法によって、目的とする窒化物蛍光体を得ることが可能である。また、Euは希土類元素であり、Euの一部を各種の希土類元素に置き換えてもよく、Euに加えて、La、Ce、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu等の希土類元素を含む窒化物蛍光体とすることも可能である。以上のようにして、所望の窒化物蛍光体を得ることができる。 By the above manufacturing method, it is possible to obtain the desired nitride phosphor. Further, Eu is a rare earth element, and a part of Eu may be replaced with various rare earth elements. In addition to Eu, rare earth elements such as La, Ce, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Lu It is also possible to use a nitride phosphor containing the above. As described above, a desired nitride phosphor can be obtained.

本実施形態に係る窒化物蛍光体の発光特性のデータの具体例は後述するが、本実施形態に係る窒化物蛍光体は、特定の合成条件を採用しながら、特定の組成を狙うことにより、より優れた発光特性を達し得ることが確認された。 A specific example of data on the emission characteristics of the nitride phosphor according to the present embodiment will be described later, but the nitride phosphor according to the present embodiment can be obtained by aiming at a specific composition while adopting specific synthetic conditions. It was confirmed that better emission characteristics could be achieved.

(発光装置)
次に、上記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。本実施形態の発光装置は、前記窒化物蛍光体を含む第一の蛍光体と、400nm以上570nm以下の波長範囲の光を発する励起光源とを備える。
(Light emitting device)
Next, a light emitting device using the above-mentioned nitride phosphor as a component of the wavelength conversion member will be described. The light emitting device of the present embodiment includes a first phosphor containing the nitride phosphor and an excitation light source that emits light in a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less.

励起光源には発光素子を用いることができる。発光素子は400nm以上570nm以下の波長範囲の光を発する。発光素子の発光ピーク波長は420nm以上460nm以下の波長範囲にあることが好ましい。この範囲に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。さらに、発光素子から外部に放射される光を有効に利用することができるため、発光装置から出射される光の損失を少なくすることができ、高効率な発光装置を得ることができる。 A light emitting element can be used as the excitation light source. The light emitting element emits light in a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less. The emission peak wavelength of the light emitting element is preferably in the wavelength range of 420 nm or more and 460 nm or less. By using a light emitting element having an emission peak wavelength in this range as an excitation light source, it is possible to construct a light emitting device that emits a mixed color light of light from the light emitting element and fluorescence from a phosphor. Further, since the light radiated from the light emitting element to the outside can be effectively used, the loss of the light emitted from the light emitting device can be reduced, and a highly efficient light emitting device can be obtained.

発光素子の発光スペクトルの半値幅は特に制限されない。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)を用いた青色、緑色等に発光する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 is not particularly limited. The full width at half maximum can be, for example, 30 nm or less.
It is preferable to use a semiconductor light emitting element as the light emitting element. By using a semiconductor light emitting device as a light source, it is possible to obtain a stable light emitting device having high efficiency, high output linearity with respect to input, and resistance to mechanical impact.
As the semiconductor light emitting device, for example, a semiconductor light emitting device that emits light in blue, green, or the like using a nitride-based semiconductor (In X Al Y Ga 1-XY N, 0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1). Can be used.

発光装置に含まれる第一の蛍光体は前述の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における反射率の460nmにおける反射率に対する反射率比が2以上である。窒化物蛍光体の詳細は既述の通りであり、好ましい態様も同様である。第一の蛍光体は前記窒化物蛍光体の少なくとも1種を含む赤色発光の蛍光体である。 The first phosphor contained in the light emitting device includes the above-mentioned nitride phosphor. The nitride phosphor has a composition represented by the formula (I), is excited by light in a wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less, has an emission peak wavelength in a wavelength range of 630 nm or more and 670 nm or less, and has a reflectance at 650 nm. The reflectance ratio to the reflectance at 460 nm is 2 or more. The details of the nitride phosphor are as described above, and the preferred embodiment is also the same. The first phosphor is a red-emitting phosphor containing at least one of the nitride phosphors.

第一の蛍光体は、例えば、励起光源を覆う封止樹脂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樹脂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。よって発光装置から出射される光の損失を少なくすることができ、高効率の発光装置を提供することができる。
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、励起光源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、封止樹脂100質量部に対して1〜50質量部とすることができ、2〜30質量部であることが好ましい。
The first phosphor can be contained in, for example, a sealing resin covering an excitation light source to form a light emitting device. In a light emitting device in which the excitation light source is covered with a sealing resin 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 the wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less, the emitted light can be used more effectively. Therefore, the loss of light emitted from the light emitting device can be reduced, and a highly efficient light emitting device can be provided.
The content of the first phosphor contained in the light emitting device is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the excitation light source and the like. For example, the content of the first phosphor can be 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sealing resin, and is preferably 2 to 30 parts by mass.

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、発光装置において、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用いることで、色再現範囲、演色性に優れた白色光を得ることができる。 The light emitting device may include a second phosphor having an emission peak wavelength different from that of the first phosphor. For example, in a light emitting device, by using a light emitting element that emits blue light and a first phosphor and a second phosphor excited by the light emitting element, white light having excellent color reproduction range and color rendering property can be obtained. Can be done.

第二の蛍光体としては、例えば、下記式(IIa)から(IIh)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く、式(IIc)又は(IIe)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)
組成式(IIc)中、pは、0.01<p<2を満たすことが好ましい。
発光装置は第二の蛍光体を1種単独でも、2種以上を組合せて含んでいてもよい。
As the second phosphor, for example, a fluorescent substance having a composition represented by any of the following formulas (IIa) to (IIh) can be mentioned, and a composition represented by a formula selected from the group consisting of these can be mentioned. It is preferable to contain at least one kind of the fluorescent substance having, and more preferably to contain at least one kind of the fluorescent substance having the composition represented by the formula (IIc) or (IIe).
(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 Op 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)
In the composition formula (IIc), p preferably satisfies 0.01 <p <2.
The light emitting device may contain the second phosphor alone or in combination of two or more.

第二の蛍光体の平均粒径は、特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。第二の蛍光体の平均粒径は、発光効率の観点から、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。 The average particle size of the second phosphor is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose and the like. From the viewpoint of luminous efficiency, the average particle size 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.

第二の蛍光体の含有量は、目的等に応じて適宜選択することができる。例えば第二の蛍光体の含有量は、封止樹脂100重量部に対して1〜200重量部とすることができ、2〜180重量部であることが好ましい。 The content of the second phosphor can be appropriately selected depending on the purpose and the like. For example, the content of the second phosphor can be 1 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the sealing resin, and is preferably 2 to 180 parts by weight.

第一の蛍光体と第二の蛍光体の含有比は、所望の発光特性が得られる限り特に制限されず、目的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第二の蛍光体に対する含有比(第一の蛍光体/第二の蛍光体)は、重量基準で0.01〜5とすることができ、0.05〜3が好ましい。 The content ratio of the first phosphor to the second phosphor is not particularly limited as long as the desired emission characteristics can be obtained, and can be appropriately selected depending on the intended purpose and the like. For example, the content ratio of the first phosphor to the second phosphor (first phosphor / second phosphor) can be 0.01 to 5 on a weight basis, and 0.05 to 3 is set. 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、封止樹脂とともに発光素子を被覆する封止材料を構成することが好ましい。封止材料を構成する封止樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、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。
封止材料中の蛍光体の総含有量は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。蛍光体の総含有量は、例えば、封止樹脂100質量部に対して5〜300質量部とすることができ、10〜250質量部が好ましく、15〜230質量部がより好ましく、15〜200質量部がさらに好ましい。封止材料中の蛍光体の含有量が上記範囲であると、発光素子を充分に被覆することができ、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、より効率よく発光することができる。
It is preferable that the first phosphor and the second phosphor (hereinafter, also simply referred to as “fluorescent”) form a sealing material for coating the light emitting element together with the sealing resin. Examples of the sealing resin constituting the sealing material include thermosetting resins such as epoxy resin, silicone resin, epoxy-modified silicone resin, and modified silicone resin.
The total content of the phosphor in the encapsulating material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose and the like. The total content of the phosphor can be, for example, 5 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sealing resin, preferably 10 to 250 parts by mass, more preferably 15 to 230 parts by mass, and 15 to 200 parts by mass. Parts by mass are even more preferred. When the content of the phosphor in the sealing material is within the above range, the light emitting element can be sufficiently coated, and the light emitted from the light emitting element can be efficiently wavelength-converted by the phosphor, which is more efficient. It can emit light.

封止材料は、封止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。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。
封止材料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、封止樹脂100質量部に対して1〜20質量部とすることができる。
The sealing material may further contain a filler, a light diffusing material, and the like in addition to the sealing resin and the phosphor. Examples of the filler include silica, titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, and alumina.
When the sealing material contains a filler, the content thereof can be appropriately selected depending on the purpose and the like. The content of the filler can be, for example, 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sealing resin.

発光装置の形式は特に制限されず、通常用いられる形式から適宜選択することができる。発光装置の形式としては、砲弾型、表面実装型等を挙げることができる。一般に砲弾型とは、外面を構成する樹脂の形状を砲弾型に形成したものを指す。また表面実装型とは、凹状の収納部内に光源となる発光素子及び樹脂を充填して形成されたものを示す。さらに発光装置の形式としては、平板状の実装基板上に光源となる発光素子を実装し、その発光素子を覆うように、蛍光体を含有した封止樹脂をレンズ状等に形成した発光装置等も挙げられる。 The type of the light emitting device is not particularly limited, and can be appropriately selected from the commonly used types. Examples of the type of light emitting device include a cannonball type and a surface mount type. In general, the cannonball type refers to a cannonball-shaped shape of the resin constituting the outer surface. Further, the surface mount type refers to a type formed by filling a concave storage portion with a light emitting element and a resin as a light source. Further, as a type of light emitting device, a light emitting device in which a light emitting element serving as a light source is mounted on a flat plate-shaped mounting substrate, and a sealing resin containing a phosphor is formed in a lens shape or the like so as to cover the light emitting element, or the like. Can also be mentioned.

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 the present embodiment. This light emitting device is an example of a surface mount type light emitting device.

発光装置100は、凹部を有するパッケージ40と、発光素子10と、発光素子10を被覆する封止部材50とを備える。発光素子10は、パッケージ40に形成された凹部内に配置されており、パッケージ40に配置さ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。封止部材50は、凹部内に充填されており、発光素子10を被覆している。封止部材50は、例えば、熱硬化性樹脂である封止樹脂と発光素子10からの光を波長変換する第一の蛍光体71と第二の蛍光体72とを更に含有する。正負一対のリード電極20、30は、その一部がパッケージ40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 40 having a recess, a light emitting element 10, and a sealing member 50 that covers the light emitting element 10. The light emitting element 10 is arranged in a recess formed in the package 40, and is electrically connected to a pair of positive and negative lead electrodes 20 and 30 arranged in the package 40 by a conductive wire 60. The sealing member 50 is filled in the recess and covers the light emitting element 10. The sealing member 50 further contains, for example, a sealing resin which is a thermosetting resin, and a first phosphor 71 and a second phosphor 72 that wavelength-convert the light from the light emitting element 10. A part of the pair of positive and negative lead electrodes 20 and 30 is exposed on the outer surface of the package 40. The light emitting device 100 emits light by receiving electric power from the outside through these lead electrodes 20 and 30.

封止部材50は、発光装置100の凹部内に載置された発光素子10を覆うように透光性の樹脂やガラスで充填されて形成される。製造の容易性を考慮すると、封止部材の材料は、透光性樹脂が好ましい。透光性樹脂は、シリコーン樹脂組成物を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の絶縁樹脂組成物を用いることもできる。また、封止部材50には第一の蛍光体71及び第二の蛍光体72が含有されているが、さらに適宜、その他の材料を添加することもできる。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。 The sealing member 50 is formed by being filled with a translucent resin or glass so as to cover the light emitting element 10 placed in the recess of the light emitting device 100. Considering the ease of production, the material of the sealing member is preferably a translucent resin. As the translucent resin, it is preferable to use a silicone resin composition, but an insulating resin composition such as an epoxy resin composition or an acrylic resin composition can also be used. Further, although the sealing member 50 contains the first phosphor 71 and the second phosphor 72, other materials may be added as appropriate. 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.

封止部材50は、発光素子10、第一の蛍光体71及び第二の蛍光体72を外部環境から保護するための部材としてだけではなく、波長変換部材としても機能する。図1では、第一の蛍光体71、第一の蛍光体72は封止部材50中で部分的に偏在している。このように発光素子10に接近して第一の蛍光体71、第一の蛍光体72を配置することにより、発光素子10からの光を効率よく波長変換することができ、発光効率の優れた発光装置とできる。なお、第一の蛍光体71、第一の蛍光体72を含む封止部材50と、発光素子10との配置は、それらを接近して配置させる形態に限定されることなく、第一の蛍光体71、第一の蛍光体72への熱の影響を考慮して、封止部材50中で発光素子10と、第一の蛍光体71、第一の蛍光体72との間隔を空けて配置することもできる。また、第一の蛍光体71、第一の蛍光体72を封止部材50の全体にほぼ均一の割合で混合することによって、色ムラがより抑制された光を得るようにすることもできる。 The sealing member 50 functions not only as a member for protecting the light emitting element 10, the first phosphor 71 and the second phosphor 72 from the external environment, but also as a wavelength conversion member. In FIG. 1, the first phosphor 71 and the first phosphor 72 are partially unevenly distributed in the sealing member 50. By arranging the first phosphor 71 and the first phosphor 72 in close proximity to the light emitting element 10 in this way, the light from the light emitting element 10 can be efficiently wavelength-converted, and the luminous efficiency is excellent. It can be a light emitting device. The arrangement of the sealing member 50 including the first phosphor 71 and the first phosphor 72 and the light emitting element 10 is not limited to the form in which they are arranged close to each other, and the first fluorescence Considering the influence of heat on the body 71 and the first phosphor 72, the light emitting element 10 and the first phosphor 71 and the first phosphor 72 are arranged at intervals in the sealing member 50. You can also do it. Further, by mixing the first phosphor 71 and the first phosphor 72 in the entire sealing member 50 at a substantially uniform ratio, it is possible to obtain light in which color unevenness is further suppressed.

発光装置の適用例には、例えば、照明器具、液晶ディスプレイのバックライト、レーダー等の表示装置等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。 Examples of applications of the light emitting device include, but are not limited to, lighting equipment, a backlight of a liquid crystal display, a display device such as a radar, and the like.

以下、本開示を実施例により具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be specifically described with reference to Examples, but the present disclosure is not limited to these Examples.

(実施例1)
EuAlで表される組成を有する蛍光体として、M=Sr、M=Liとし、SrN(x=2/3相当)、LiAlH、AlN、EuFを各原料として用い、それを仕込み量比としてのモル比が、Sr:Li:Eu:Al=0.993:1.1:0.007:3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、混合して原料混合物を得た。ここでLi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1000℃で、熱処理を3時間行って、実施例1の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 1)
As a phosphor having a composition represented by M a w M b x Eu y Al 3 N z, and M a = Sr, M b = Li, SrN x (x = 2/3 equivalent), LiAlH 4, AlN, Gloves with an inert atmosphere using EuF 3 as each raw material so that the molar ratio of the charged amount ratio is Sr: Li: Eu: Al = 0.993: 1.1: 0.007: 3. The raw material mixture was obtained by weighing and mixing in the box. Here, Li is easily scattered during firing, so a larger amount than the theoretical value was added. The raw material mixture was filled in a rutsubo, and in a nitrogen gas atmosphere, the gas pressure was 0.92 MPa (absolute pressure 1.02 MPa), the temperature was 1000 ° C., and heat treatment was performed for 3 hours. A powder of the material phosphor was obtained.

(実施例2)
熱処理の温度を1100℃に変更した以外は実施例1と同様の条件にして、実施例2の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 2)
The nitride phosphor powder of Example 2 was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the heat treatment temperature was changed to 1100 ° C.

(実施例3)
熱処理の温度を1200℃に変更した以外は実施例1と同様の条件にして、実施例3の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 3)
The nitride phosphor powder of Example 3 was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the heat treatment temperature was changed to 1200 ° C.

(実施例4)
熱処理の温度を1300℃に変更した以外は実施例1と同様の条件にして、実施例4の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 4)
The nitride phosphor powder of Example 4 was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the heat treatment temperature was changed to 1300 ° C.

(実施例5)
実施例1において、Liの仕込み量を1.1から1.2に増量変更した以外は実施例1と同様の条件にして、実施例5の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 5)
In Example 1, the nitride phosphor powder of Example 5 was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the amount of Li charged was increased from 1.1 to 1.2.

(実施例6)
実施例3において、Liの仕込み量を1.1から1.2に増量変更した以外は実施例3と同様の条件にして、実施例6の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Example 6)
In Example 3, the nitride phosphor powder of Example 6 was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the amount of Li charged was increased from 1.1 to 1.2.

(比較例1)
ガス雰囲気を窒素(N)/水素(H)=9/1の混合ガス雰囲気とし、ガス圧力を大気圧(ゲージ圧として1.0kPa、絶対圧力として0.10MPa)として、温度が1000℃で、熱処理を3時間した以外は実施例1と同様の条件にして、比較例1の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 1)
The gas atmosphere is a mixed gas atmosphere of nitrogen (N 2 ) / hydrogen (H 2 ) = 9/1, the gas pressure is atmospheric pressure (gauge pressure 1.0 kPa, absolute pressure 0.10 MPa), and the temperature is 1000 ° C. The nitride phosphor powder of Comparative Example 1 was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the heat treatment was carried out for 3 hours.

(比較例2)
比較例1において、熱処理温度を1100℃に変更した以外は比較例1と同様の条件にして、比較例2の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, the nitride phosphor powder of Comparative Example 2 was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the heat treatment temperature was changed to 1100 ° C.

(比較例3)
比較例1において、熱処理温度を1200℃に変更した以外は比較例1と同様の条件にして、比較例3の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 1, the nitride phosphor powder of Comparative Example 3 was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the heat treatment temperature was changed to 1200 ° C.

(比較例4)
比較例1において、熱処理温度を1300℃に変更した以外は比較例1と同様の条件にして、比較例4の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 1, the nitride phosphor powder of Comparative Example 4 was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the heat treatment temperature was changed to 1300 ° C.

(比較例5)
比較例1において、ガス雰囲気を窒素ガス雰囲気に変更した以外は比較例1と同様の条件にして、比較例5の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 1, the nitride phosphor powder of Comparative Example 5 was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the gas atmosphere was changed to a nitrogen gas atmosphere.

(比較例6)
比較例1において、ガス雰囲気を窒素ガス雰囲気に変更し、熱処理温度を1100℃に変更した以外は比較例1と同様の条件にして、比較例6の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 6)
In Comparative Example 1, the nitride phosphor powder of Comparative Example 6 was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the gas atmosphere was changed to a nitrogen gas atmosphere and the heat treatment temperature was changed to 1100 ° C.

(比較例7)
比較例1において、ガス雰囲気を窒素ガス雰囲気に変更し、熱処理温度を1200℃に変更した以外は比較例1と同様の条件にして、比較例7の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 7)
In Comparative Example 1, the nitride phosphor powder of Comparative Example 7 was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the gas atmosphere was changed to a nitrogen gas atmosphere and the heat treatment temperature was changed to 1200 ° C.

(比較例8)
比較例1において、ガス雰囲気を窒素ガス雰囲気に変更し、熱処理温度を1300℃に変更した以外は比較例1と同様の条件にして、比較例8の窒化物蛍光体の粉末を得た。
(Comparative Example 8)
In Comparative Example 1, the nitride phosphor powder of Comparative Example 8 was obtained under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the gas atmosphere was changed to a nitrogen gas atmosphere and the heat treatment temperature was changed to 1300 ° 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。測定はリガク製UltimaIV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に示すように比較例1、実施例1及び実施例2の化合物は組成がSrLiAlで表される化合物であることを確認できた。
なお、図2では、下から順に、参考のために示すSrLiAlで表される化合物(SLAN)、比較例1の窒化物蛍光体、実施例1の窒化物蛍光体及び実施例2の窒化物蛍光体のXRDパターンを示す。
<Evaluation>
(X-ray diffraction spectrum)
The X-ray diffraction spectrum (XRD) of the obtained nitride phosphor was measured. The measurement was carried out using Ultima IV manufactured by Rigaku and using CuKα ray. An example of the obtained XRD pattern is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, it was confirmed that the compounds of Comparative Example 1, Example 1 and Example 2 were compounds represented by SrLiAl 3 N 4 in composition.
In FIG. 2, in order from the bottom, the compound (SLAN) represented by SrLiAl 3 N 4 shown for reference, the nitride phosphor of Comparative Example 1, the nitride phosphor of Example 1, and Example 2 The XRD pattern of the nitride phosphor is shown.

(組成分析)
得られた窒化物蛍光体について、ICP発光分析法により、Sr、Li、Eu及びAlの各元素の組成比を求めた。仕込み時のLi量比とEu量比、得られた分析値より各元素の化学組成比を算出した結果を表1に示す。なお、組成分析による各元素の組成比は、Alを基準値3として求めた。
(Composition analysis)
For the obtained nitride phosphor, the composition ratio of each element of Sr, Li, Eu and Al was determined by ICP emission spectrometry. Table 1 shows the results of calculating the chemical composition ratio of each element from the Li amount ratio and Eu amount ratio at the time of charging and the obtained analytical values. The composition ratio of each element by composition analysis was determined with Al as the reference value 3.

(平均粒径)
得られた窒化物蛍光体について、平均粒径を測定した。得られた粉末の平均粒径は、F.S.S.S.No.(Fisher Sub Sieve Sizer's No.)であり、空気透過法で得られる平均粒径を指す。具体的には、気温25℃、湿度70%の環境下において、1cm分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、平均粒径に換算した。結果を表2に示す。
(Average particle size)
The average particle size of the obtained nitride phosphor was measured. The average particle size of the obtained powder is F.I. S. S. S. No. (Fisher Sub Sieve Sizer's No.), which refers to the average particle size obtained by the air permeation method. Specifically, in an environment of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 70%, a sample of 1 cm and 3 minutes is measured, packed in a dedicated tubular container, dried air of a constant pressure is flowed, and the specific surface area is read from the differential pressure. , Converted to average particle size. The results are shown in Table 2.

(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。粉体の発光特性は分光蛍光光度計:F−4500(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)で励起光の波長を460nmとして測定した。その得られた発光スペクトルから相対発光強度(相対Ip:%)とピーク波長(λp:nm)と半値幅(FWHM:nm)を求めた。結果を表2に示す。なお、相対発光強度は比較例1の窒化物蛍光体を基準として求めた。
また図3に比較例1、2及び実施例1から3で得られた窒化物蛍光体の発光スペクトルを他の実施例及び比較例に代表して示す。図3の発光スペクトルは、波長に対する相対発光強度を示す。
(Light emission characteristics)
The emission characteristics of the obtained nitride phosphor were measured. The emission characteristics of the powder were measured with a spectrofluorometer: F-4500 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) with the wavelength of the excitation light set to 460 nm. The relative emission intensity (relative Ip:%), peak wavelength (λp: nm), and full width at half maximum (FWHM: nm) were determined from the obtained emission spectrum. The results are shown in Table 2. The relative emission intensity was determined based on the nitride phosphor of Comparative Example 1.
Further, FIG. 3 shows the emission spectra of the nitride phosphors obtained in Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3 as representatives of other Examples and Comparative Examples. The emission spectrum of FIG. 3 shows the relative emission intensity with respect to the wavelength.

(反射率)
得られた窒化物蛍光体について、反射スペクトルを測定した。反射スペクトルは発光特性と同様に分光蛍光光度計:F−4500を用いて測定した。なお、反射率の基準にはCaHPOを用いた。
反射率の測定は測定範囲について1nm間隔で行った。450nm以上470nm以下の波長範囲における平均反射率は、450nm以上470nm以下の21点について反射率を測定し、その算術平均値として算出した。640nm以上660nm以下の平均反射率についても同様にして算出した。
460nmにおける反射率に対する650nmにおける反射率の比(R650/R460)と、450nm以上470nm以下における平均反射率に対する640nm以上660nm以下における平均反射率の比(R640−660/R450−470)をそれぞれ求めた。
図4に比較例1、2及び実施例1から3で得られた窒化物蛍光体の反射スペクトルを他の実施例及び比較例に代表して示す。
(Reflectance)
The reflection spectrum of the obtained nitride phosphor was measured. The reflection spectrum was measured using a spectrofluorometer: F-4500 in the same manner as the emission characteristics. CaHPO 4 was used as the reference for the reflectance.
The reflectance was measured at 1 nm intervals over the measurement range. The average reflectance in the wavelength range of 450 nm or more and 470 nm or less was calculated as an arithmetic mean value obtained by measuring the reflectance at 21 points of 450 nm or more and 470 nm or less. The average reflectance of 640 nm or more and 660 nm or less was calculated in the same manner.
The ratio of reflectance at 650nm for the reflectivity at 460nm and (R 650 / R 460), the ratio of the average reflectance at 640nm or 660nm or less to the average reflectance at 450nm or 470nm or less (R 640-660 / R 450-470) I asked for each.
FIG. 4 shows the reflection spectra of the nitride phosphors obtained in Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3 as representatives of other Examples and Comparative Examples.

Figure 2021080468
Figure 2021080468

Figure 2021080468
Figure 2021080468

表1に示した組成比は、Alを基準値3として求めている。組成分析の結果をみると仕込みの元素量よりLiが減少していることが分かる。また高温になるとLiの減少量が大きくなっている。一方、実施例ではSr、Liは理論組成であるSrLiAlに近い数値となっている。比較例と実施例を比較すると、ガス圧力(ゲージ圧)が高い実施例のほうがLiの減少が抑えられていることが分かる。またSrも比較例では減少の傾向であるが、実施例では減少が抑えられていることが分かる。 The composition ratio shown in Table 1 is determined with Al as the reference value 3. Looking at the results of the composition analysis, it can be seen that Li is less than the amount of the charged elements. Further, when the temperature becomes high, the amount of decrease in Li increases. On the other hand, in the examples, Sr and Li have numerical values close to the theoretical composition of SrLiAl 3 N 4. Comparing the comparative example and the example, it can be seen that the decrease in Li is suppressed in the example in which the gas pressure (gauge pressure) is high. In addition, Sr also tends to decrease in the comparative example, but it can be seen that the decrease is suppressed in the example.

表2に平均粒径と発光特性を示す。実施例1から6の蛍光体はいずれも比較例1から8よりも相対発光強度が高くなっており、発光特性が優れていることが分かる。発光ピーク波長は652nm〜654nm、半値幅は55nm〜61nmである。また実施例1から6の460nmにおける反射率に対する650nmにおける反射率の反射率比(R650/R460)は2以上となっており、比較例1から8よりも高い数値となっている。また40nm以上660nm以下の平均反射率(R640−660)の450nm以上470nm以下の平均反射率(R450−470)に対する平均反射率比(R640−660/R450−470)も2以上となっている。
460nmにおける反射率は、比較例1から4、7及び8の反射率が35%よりも大きいのに対し、実施例1から6の反射率は35%以下であり、460nm付近に発光スペクトルの発光ピークを有する励起光源を備えた発光装置に用いた場合、励起光の高い吸収があり、使用に好適な粒径等の特性を有していることが分かる。
反射率比(R650/R460)は、窒化物蛍光体における励起光の吸収と、発光波長での吸収の比率を示すと考えられる。例えば、窒化物蛍光体の発光波長での吸収が多いと、励起光を吸収して発光したとしても、実際に窒化物蛍光体の外へ取り出される発光が少なくなる。つまり、反射率比(R650/R460)が大きいと、励起光の吸収が多く、更に発光波長での吸収が少ないことを示し、発光効率の指標となる。発光強度が高くなり、更に反射率比(R650/R460)が大きくなる原因として、熱処理時に高圧にすることにより、組成ずれが抑制され、より理想的な結晶形に近づくためであることが影響していると考えられる。
実施例1から6の蛍光体粒子の平均粒径はいずれも4μm以上となっており、比較例3、4、7及び8の平均粒径よりも大きくなっている。特に実施例2から6の蛍光体粒子の平均粒径はいずれも4.5μmよりも大きくなっており、比較例1から8の平均粒径よりも大きくなっている。これにより、相対発光強度がより向上していると考えられる。
Table 2 shows the average particle size and light emission characteristics. It can be seen that the phosphors of Examples 1 to 6 have higher relative emission intensities than those of Comparative Examples 1 to 8 and are excellent in emission characteristics. The emission peak wavelength is 652 nm to 654 nm, and the half width is 55 nm to 61 nm. Further, the reflectance ratio (R 650 / R 460 ) of the reflectance at 650 nm to the reflectance at 460 nm of Examples 1 to 6 is 2 or more, which is higher than that of Comparative Examples 1 to 8. The average reflectance ratio 40nm or 660nm or less of the average reflectance (R 640-660) 450nm or 470nm or less of the average reflectance (R 450-470) (R 640-660 / R 450-470) also 2 or more and It has become.
As for the reflectance at 460 nm, the reflectance of Comparative Examples 1 to 4, 7 and 8 is larger than 35%, whereas the reflectance of Examples 1 to 6 is 35% or less, and the emission spectrum is emitted in the vicinity of 460 nm. It can be seen that when used in a light emitting device provided with an excitation light source having a peak, the excitation light is highly absorbed and has characteristics such as a particle size suitable for use.
The reflectance ratio (R 650 / R 460 ) is considered to indicate the ratio of the absorption of the excitation light in the nitride phosphor to the absorption at the emission wavelength. For example, if the nitride phosphor absorbs a large amount of light at the emission wavelength, even if the excitation light is absorbed and emitted, the amount of light emitted to the outside of the nitride phosphor is reduced. That is, when the reflectance ratio (R 650 / R 460 ) is large, it indicates that the excitation light is absorbed more and the absorption at the emission wavelength is less, which is an index of the luminous efficiency. The reason why the emission intensity becomes high and the reflectance ratio (R 650 / R 460 ) becomes large is that the composition deviation is suppressed by increasing the high pressure during the heat treatment, and the crystal shape approaches a more ideal crystal form. It is thought that it has an effect.
The average particle size of the phosphor particles of Examples 1 to 6 is 4 μm or more, which is larger than the average particle size of Comparative Examples 3, 4, 7, and 8. In particular, the average particle size of the phosphor particles of Examples 2 to 6 is larger than 4.5 μm, which is larger than the average particle size of Comparative Examples 1 to 8. As a result, it is considered that the relative emission intensity is further improved.

(実施例7〜10、比較例9)
実施例2において、仕込み時のLi量比とEu量比を表3に示すように変更した以外は実施例2と同様の条件にして、実施例7〜10、比較例9の窒化物蛍光体の粉末をそれぞれ得た。なお、Eu量比は、Sr量比と合計した値が、Alを3とする場合に1となるように調整した。
得られた実施例7〜10、比較例9の窒化物蛍光体の粉末について上記と同様に評価を行った。組成分析からの組成比を表3に示し、発光特性の評価結果を表4に示す。
(Examples 7 to 10, Comparative Example 9)
In Example 2, the nitride phosphors of Examples 7 to 10 and Comparative Example 9 were subjected to the same conditions as in Example 2 except that the Li amount ratio and the Eu amount ratio at the time of charging were changed as shown in Table 3. Powders were obtained respectively. The Eu amount ratio was adjusted so that the total value with the Sr amount ratio would be 1 when Al was 3.
The obtained nitride phosphor powders of Examples 7 to 10 and Comparative Example 9 were evaluated in the same manner as described above. The composition ratios from the composition analysis are shown in Table 3, and the evaluation results of the luminescence characteristics are shown in Table 4.

Figure 2021080468
Figure 2021080468

Figure 2021080468
Figure 2021080468

表3に示す通り組成分析より求めたEu量比は、仕込みEu量比とほぼ同じであった。組成分析より求めたLi量比とSr量比は、仕込み量比よりも減っており、Sr量比は0.900〜0.958、Li量比は0.838〜0.930であった。
表4に示すようにEu量比を変更している実施例7〜9の窒化物蛍光体においても相対発光強度は実施例2と同等に高くなる傾向であり、反射率比(R650/R460)も実施例2と同等か、それよりも高いことが分かる。また、Eu量比が実施例2や実施例7〜9よりも高い0.05である実施例10の窒化物蛍光体は、相対発光強度が実施例2や実施例7〜9よりも低いものの、反射率比(R650/R460)は実施例2と同等に比較例9よりも高いことが分かる。一方、Eu量比が実施例2や実施例7〜10よりも低い0.001である比較例9の窒化物蛍光体は実施例2や実施例7〜10よりも相対発光強度が低く、反射率比(R650/R460)が低くなっている。
As shown in Table 3, the Eu amount ratio obtained from the composition analysis was almost the same as the charged Eu amount ratio. The Li amount ratio and the Sr amount ratio obtained from the composition analysis were smaller than the charged amount ratio, and the Sr amount ratio was 0.900 to 0.958 and the Li amount ratio was 0.838 to 0.930.
As shown in Table 4, even in the nitride phosphors of Examples 7 to 9 in which the Eu amount ratio is changed, the relative emission intensity tends to be as high as that of Example 2, and the reflectance ratio (R 650 / R) tends to be as high as that of Example 2. It can be seen that 460 ) is also equal to or higher than that of Example 2. Further, the nitride phosphor of Example 10 having an Eu amount ratio of 0.05, which is higher than that of Examples 2 and 7 to 9, has a lower relative emission intensity than that of Examples 2 and 7 to 9. It can be seen that the reflectance ratio (R 650 / R 460 ) is equivalent to that of Example 2 and higher than that of Comparative Example 9. On the other hand, the nitride phosphor of Comparative Example 9 having an Eu amount ratio of 0.001 lower than that of Examples 2 and 7 to 10 has a lower relative emission intensity than that of Examples 2 and 7 to 10 and reflects. The rate ratio (R 650 / R 460 ) is low.

(実施例11)
実施例2において、Srの一部をCaに変更し、更にEu量比を変更した以外は実施例2と同様の条件にして、実施例11の窒化物蛍光体の粉末を得た。
なお、実施例11はSr:Ca:Li:Eu:Al=0.891:0.1:1.2:0.009:3.0となるように原料混合物を配合した。
得られた実施例11の窒化物蛍光体の粉末について上記と同様に評価を行った。組成分析からの組成比を表5に示し、発光特性の評価結果を表6に示す。
(Example 11)
In Example 2, the nitride phosphor powder of Example 11 was obtained under the same conditions as in Example 2 except that a part of Sr was changed to Ca and the Eu amount ratio was further changed.
In Example 11, the raw material mixture was blended so that Sr: Ca: Li: Eu: Al = 0.891: 0.1: 1.2: 0.009: 3.0.
The obtained nitride phosphor powder of Example 11 was evaluated in the same manner as described above. The composition ratios from the composition analysis are shown in Table 5, and the evaluation results of the luminescence characteristics are shown in Table 6.

(実施例12)
実施例2において、Srの一部をBaに変更した以外は実施例2と同様の条件にして、実施例12の窒化物蛍光体の粉末を得た。
なお、実施例12はSr:Ba:Li:Eu:Al=0.893:0.1:1.1:0.007:3.0となるように原料混合物を配合した。
得られた実施例12の窒化物蛍光体の粉末について上記と同様に評価を行った。組成分析からの組成比を表5に示し、発光特性の評価結果を表6に示す。
(Example 12)
In Example 2, the nitride phosphor powder of Example 12 was obtained under the same conditions as in Example 2 except that a part of Sr was changed to Ba.
In Example 12, the raw material mixture was blended so that Sr: Ba: Li: Eu: Al = 0.893: 0.1: 1.1: 0.007: 3.0.
The obtained nitride phosphor powder of Example 12 was evaluated in the same manner as described above. The composition ratios from the composition analysis are shown in Table 5, and the evaluation results of the luminescence characteristics are shown in Table 6.

Figure 2021080468
Figure 2021080468

Figure 2021080468
Figure 2021080468

表5の組成分析からの組成比に示されるように、実施例11、12の窒化物蛍光体は、Srに加えてCa及びBaを含んでいることが分かる。また表6に示されるように、実施例11、12の窒化物蛍光体の発光特性について、相対発光強度や反射率比(R650/R460)が他の実施例と同様に比較例よりも高く、優れた発光特性であることが分かる。 As shown in the composition ratios from the composition analysis in Table 5, it can be seen that the nitride phosphors of Examples 11 and 12 contain Ca and Ba in addition to Sr. Further, as shown in Table 6, regarding the emission characteristics of the nitride phosphors of Examples 11 and 12, the relative emission intensity and the reflectance ratio (R 650 / R 460 ) are higher than those of the comparative examples as in the other examples. It can be seen that the light emission characteristics are high and excellent.

(実施例A)
実施例Aに係る発光装置は、発光ピーク波長が453nmのLEDと、第一の蛍光体として実施例2の窒化物蛍光体と、第二の蛍光体として544nmに発光ピーク波長を有するβサイアロン蛍光体(Si6−pAl8−p:Eu、0<p≦4.2)とを組み合わせて、通常の方法で作製した。青色LEDと各蛍光体を組み合わせた発光装置の混色発光の色度を色度座標(x,y)でx=0.25、y=0.20付近に合わせた。
(Example A)
The light emitting device according to Example A includes an LED having a light emitting peak wavelength of 453 nm, a nitride phosphor of Example 2 as a first phosphor, and β-sialon fluorescence having a light emitting peak wavelength of 544 nm as a second phosphor. It was prepared by a usual method in combination with a body (Si 6-p Al p Op N 8-p: Eu, 0 <p ≦ 4.2). The chromaticity of the mixed color emission of the light emitting device combining the blue LED and each phosphor was adjusted to the vicinity of x = 0.25 and y = 0.20 in the chromaticity coordinates (x, y).

(比較例A)
比較例Aに係る発光装置は、第一の蛍光体として比較例2の窒化物蛍光体とする他は、実施例Aと同様に、通常の方法で作製した。また、実施例Aと同様に発光装置の混色発光の色度を上記色度座標付近に合わせた。
(Comparative Example A)
The light emitting device according to Comparative Example A was produced by a usual method in the same manner as in Example A, except that the nitride phosphor of Comparative Example 2 was used as the first phosphor. Further, as in Example A, the chromaticity of the mixed color emission of the light emitting device was adjusted to the vicinity of the chromaticity coordinates.

実施例A及び比較例Aに係る発光装置の色度座標及び光束比を表7に示す。また発光スペクトルを図9に示す。図9の発光スペクトルは、波長に対する相対発光強度を示す。なお、発光装置の光束は、積分式全光束測定装置を用いて測定し、比較例Aを基準とした光束比として下表に示した。 Table 7 shows the chromaticity coordinates and the luminous flux ratio of the light emitting device according to Example A and Comparative Example A. The emission spectrum is shown in FIG. The emission spectrum of FIG. 9 shows the relative emission intensity with respect to the wavelength. The luminous flux of the light emitting device was measured using an integral total luminous flux measuring device, and is shown in the table below as a luminous flux ratio based on Comparative Example A.

Figure 2021080468
Figure 2021080468

表7に示すように実施例2の窒化物蛍光体を用いた実施例Aの発光装置の光束比は、比較例2の窒化物蛍光体を用いた比較例Aに比べて約20%高くなった。図9に示すように発光スペクトルは、いずれの窒化物蛍光体を用いても略同じスペクトル形状であったが、実施例Aのほうが比較例Aよりも相対発光強度が大きくなった。 As shown in Table 7, the luminous flux ratio of the light emitting device of Example A using the nitride phosphor of Example 2 is about 20% higher than that of Comparative Example A using the nitride phosphor of Comparative Example 2. It was. As shown in FIG. 9, the emission spectrum had substantially the same spectral shape regardless of which nitride phosphor was used, but the relative emission intensity of Example A was larger than that of Comparative Example A.

(実施例B)
実施例Bに係る発光装置は、発光ピーク波長が455nmのLEDと、第一の蛍光体として実施例2の窒化物蛍光体と、第二の蛍光体としてY(Al,Ga)12:Ceなる組成を有する蛍光体とを組み合わせて、通常の方法により作製した。青色LEDと各蛍光体を組み合わせた発光装置の混色発光の色度を色度座標(x,y)でx=0.34、y=0.35付近に合わせた。
(Example B)
The light emitting device according to Example B includes an LED having an emission peak wavelength of 455 nm, a nitride phosphor of Example 2 as the first phosphor, and Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 as the second phosphor. : Prepared by a usual method in combination with a phosphor having a composition of Ce. The chromaticity of the mixed color emission of the light emitting device combining the blue LED and each phosphor was adjusted to the vicinity of x = 0.34 and y = 0.35 in the chromaticity coordinates (x, y).

(比較例B)
比較例Bに係る発光装置は、第一の蛍光体として比較例2の窒化物蛍光体を用いた以外は、実施例Bと同様に、通常の方法で作製した。また、実施例Bと同様に発光装置の混色発光の色度を上記色度座標付近に合わせた。
(Comparative Example B)
The light emitting device according to Comparative Example B was produced by a usual method in the same manner as in Example B, except that the nitride phosphor of Comparative Example 2 was used as the first phosphor. Further, as in Example B, the chromaticity of the mixed color emission of the light emitting device was adjusted to the vicinity of the chromaticity coordinates.

実施例B及び比較例Bに係る発光装置の色度座標及び光束比を表8に示す。また発光スペクトルを図10に示す。図10の発光スペクトルは、波長に対する相対発光強度を示す。なお、発光装置の光束は、積分式全光束測定装置を用いて測定し、比較例Bを基準とした光束比として下表に示した。 Table 8 shows the chromaticity coordinates and the luminous flux ratio of the light emitting device according to Example B and Comparative Example B. The emission spectrum is shown in FIG. The emission spectrum of FIG. 10 shows the relative emission intensity with respect to the wavelength. The luminous flux of the light emitting device was measured using an integral total luminous flux measuring device, and is shown in the table below as a luminous flux ratio based on Comparative Example B.

Figure 2021080468
Figure 2021080468

表8に示すように実施例2の窒化物蛍光体を用いた実施例Bの発光装置の光束比は、比較例2の窒化物蛍光体を用いた比較例Bに比べて約3%高くなった。平均演色性評価数Raについては、実施例Bは比較例Bよりも高かった。図10に示すように発光スペクトルは、いずれの蛍光体を用いても略同じスペクトル形状であったが、実施例Bのほうが比較例Bよりも相対発光強度が大きくなった。 As shown in Table 8, the luminous flux ratio of the light emitting device of Example B using the nitride phosphor of Example 2 is about 3% higher than that of Comparative Example B using the nitride phosphor of Comparative Example 2. It was. Regarding the average color rendering index Ra, Example B was higher than Comparative Example B. As shown in FIG. 10, the emission spectrum had substantially the same spectral shape regardless of which phosphor was used, but the relative emission intensity of Example B was larger than that of Comparative Example B.

本実施形態の窒化物蛍光体は、発光効率に優れるため、この窒化物蛍光体を用いることで光束が大きい発光装置を提供することができる。 Since the nitride phosphor of the present embodiment has excellent luminous efficiency, it is possible to provide a light emitting device having a large luminous flux by using this nitride phosphor.

本開示の窒化物蛍光体を用いた発光装置は、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。 The light emitting device using the nitride phosphor of the present disclosure can be suitably used as a light source for illumination or the like. In particular, it can be suitably used for an illumination light source, an LED display, a liquid crystal backlight source, a traffic light, an illumination switch, various sensors, various indicators, etc., which use a light emitting diode as an excitation light source and have extremely excellent emission characteristics.

10:発光素子、50:封止部材、71:第一の蛍光体、72:第二の蛍光体、100:発光装置 10: light emitting element, 50: sealing member, 71: first phosphor, 72: second phosphor, 100: light emitting device

Claims (13)

Ca、Sr、Ba及びMgからなる群から選択される少なくとも1種を含む元素Mと、Li、Na及びKからなる群から選択される少なくとも1種を含む元素Mと、Euと、Alと、Nとを含み、Alを3として、0.8以上1未満のモル比で元素Mを含み、0.001以上0.1以下のモル比でEuを含む組成を有する窒化物蛍光体の製造方法であって、
前記元素Mを組成に含む金属化合物を、Alを3として、前記元素Mのモル比が1.1以上1.2以下となるように混合した原料混合物を準備し、温度が1000℃以上1400℃以下であり、圧力がゲージ圧として0.2MPa以上1.0MPa以下である、窒素ガスを含む雰囲気のもとで、前記原料混合物を熱処理することを含む窒化物蛍光体の製造方法。
Ca, and the element M a containing at least one Sr, is selected from the group consisting of Ba and Mg, and the element M b containing at least one selected Li, from the group consisting of Na and K, and Eu, Al And N, Al is 3, the element Ma is contained in a molar ratio of 0.8 or more and less than 1, and a nitride phosphor having a composition containing Eu in a molar ratio of 0.001 or more and 0.1 or less. It is a manufacturing method of
A raw material mixture in which a metal compound containing the element M b in its composition is mixed with Al as 3 so that the molar ratio of the element M b is 1.1 or more and 1.2 or less is prepared, and the temperature is 1000 ° C. or more. A method for producing a nitride phosphor, which comprises heat-treating the raw material mixture in an atmosphere containing nitrogen gas, which is 1400 ° C. or lower and the pressure is 0.2 MPa or more and 1.0 MPa or less as a gauge pressure.
前記原料混合物が、前記窒化物蛍光体の組成を構成する金属元素を含む、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種の金属化合物を含む請求項1に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The nitride according to claim 1, wherein the raw material mixture contains at least one metal compound selected from the group consisting of hydrides, nitrides and fluorides, which contains metal elements constituting the composition of the nitride phosphor. Method for producing a material phosphor. 前記圧力がゲージ圧として0.8MPa以上1.0MPa以下である請求項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 pressure is 0.8 MPa or more and 1.0 MPa or less as a gauge pressure. 前記原料混合物が、前記元素Mの窒化物、前記元素Mを含む水素化アルミニウム化合物、窒化アルミニウム及びフッ化ユウロピウムを含む請求項1から3のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The nitride phosphor according to any one of claims 1 to 3, wherein the raw material mixture contains a nitride of the element Ma, an aluminum hydride compound containing the element M b, aluminum nitride and europium fluoride. Production method. 原料混合物を熱処理する温度が、1100℃以上1300℃以下である請求項1から4のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The method for producing a nitride phosphor according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature at which the raw material mixture is heat-treated is 1100 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower. 前記窒化物蛍光体の平均粒径が、4.0μm以上20μm以下である請求項1から5のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The method for producing a nitride phosphor according to any one of claims 1 to 5, wherein the average particle size of the nitride phosphor is 4.0 μm or more and 20 μm or less. 前記窒化物蛍光体は、400nm以上570nm以下の波長範囲の光で励起されるとき、発光ピーク波長が630nm以上670nm以下の範囲内にある請求項1から6のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The nitride according to any one of claims 1 to 6, wherein the nitride phosphor has an emission peak wavelength in the range of 630 nm or more and 670 nm or less when excited by light in the wavelength range of 400 nm or more and 570 nm or less. Method for producing phosphor. 前記窒化物蛍光体は、650nmにおける反射率の460nmにおける反射率に対する比が2以上である請求項1から7のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The method for producing a nitride phosphor according to any one of claims 1 to 7, wherein the nitride phosphor has a ratio of a reflectance at 650 nm to a reflectance at 460 nm of 2 or more. 前記窒化物蛍光体は、460nmにおける反射率が30%以下である請求項1から8のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The method for producing a nitride phosphor according to any one of claims 1 to 8, wherein the nitride phosphor has a reflectance of 30% or less at 460 nm. 前記窒化物蛍光体は、前記元素MがCa及びSrの少なくとも一方を前記元素Maのうち85モル%以上の総モル比率で含み、前記元素MがLiを前記元素Mのうち80モル%以上のモル比率で含む組成を有する請求項1から9のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The nitride phosphor, 80 moles of the element M a comprises at least one of Ca and Sr in the total molar ratio of 85 mol% or more of the elements Ma, the element M b is said Li element M b The method for producing a nitride phosphor according to any one of claims 1 to 9, which has a composition containing% or more in a molar ratio. 前記窒化物蛍光体は、前記元素MをAlの3に対して0.5以上で含む組成を有する請求項1から10のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The method for producing a nitride phosphor according to any one of claims 1 to 10, wherein the nitride phosphor has a composition containing the element M b in an amount of 0.5 or more with respect to 3 of Al. 前記原料混合物は、希土類金属、アルカリ土類金属およびアルカリ金属の塩化物またはフッ化物から選択された化合物であるフラックスを含む請求項1から11のいずれか1項に記載の窒化物蛍光体の製造方法。 The production of the nitride phosphor according to any one of claims 1 to 11, wherein the raw material mixture contains a flux which is a compound selected from rare earth metals, alkaline earth metals and chlorides or fluorides of alkali metals. Method. 前記原料混合物における前記フラックスの含有量が、2質量%以上10質量%以下である請求項12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 12, wherein the content of the flux in the raw material mixture is 2% by mass or more and 10% by mass or less.
JP2021018036A 2021-02-08 2021-02-08 Nitride phosphor manufacturing method Active JP7071683B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021018036A JP7071683B2 (en) 2021-02-08 2021-02-08 Nitride phosphor manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021018036A JP7071683B2 (en) 2021-02-08 2021-02-08 Nitride phosphor manufacturing method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019095814A Division JP2019143162A (en) 2019-05-22 2019-05-22 Nitride phosphor, manufacturing method and light emitting device thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021080468A true JP2021080468A (en) 2021-05-27
JP7071683B2 JP7071683B2 (en) 2022-05-19

Family

ID=75964256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021018036A Active JP7071683B2 (en) 2021-02-08 2021-02-08 Nitride phosphor manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7071683B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012067130A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-24 電気化学工業株式会社 Phosphor, and light-emitting device and use thereof
JP2015526532A (en) * 2012-05-22 2015-09-10 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Novel phosphors such as novel narrow-band red-emitting phosphors for solid state lighting

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012067130A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-24 電気化学工業株式会社 Phosphor, and light-emitting device and use thereof
JP2015526532A (en) * 2012-05-22 2015-09-10 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Novel phosphors such as novel narrow-band red-emitting phosphors for solid state lighting

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PUST, PHILIPP ET AL., CHEMISTRY OF MATERIALS, vol. 26, JPN6022003305, 2014, pages 3544 - 3549, ISSN: 0004697124 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7071683B2 (en) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6531509B2 (en) Nitride phosphor, manufacturing method thereof and light emitting device
KR101331392B1 (en) Fluorescent substance, process for producing the same, and light emitting device using said fluorescent substance
US8226853B2 (en) Phosphor composition and method for producing the same, and light-emitting device using the same
JP6798536B2 (en) Nitride phosphor manufacturing method, nitride phosphor and light emitting device
JP6528418B2 (en) Phosphor and light emitting device using the same
EP2857479A1 (en) Oxycarbonitride phosphors and light emitting devices using the same
JPWO2006106883A1 (en) Phosphor, phosphor sheet and method for producing the same, and light emitting device using the phosphor
JP2012092350A (en) Phosphor, method for producing the same, and light emission device using the phosphor
JP6323177B2 (en) Semiconductor light emitting device
WO2020261691A1 (en) Fluorescent body, method for manufacturing same, and light-emitting device using same
JP6287268B2 (en) Light emitting device
JP7071683B2 (en) Nitride phosphor manufacturing method
JP2019143162A (en) Nitride phosphor, manufacturing method and light emitting device thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7071683

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150