JP2023090161A - Phosphor, light emitting device, and light emitting device - Google Patents

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広朗 豊島
Hiroaki Toyoshima
広樹 坂野
Hiroki Banno
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Abstract

To provide a novel phosphor.SOLUTION: A phosphor contains an inorganic compound with an element represented by M dissolved in a host crystal represented by LpAqBrXs, where L is one or two or more kinds of elements selected from Li, Na, K, Rb, and Cs, A is one or two or more kinds of elements selected from Sr, Ba, Mg, and Ca. B is one or two or more kinds of elements selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. X is O, M is Eu, p, q, r and s satisfy 14.70≤p+q+r+s≤15.30, 1.70≤p≤2.30, 0.70≤q≤1.30, 3.70≤r≤4.30, and 7.70≤s≤8.30. When the phosphor is irradiated with excitation light at a wavelength of 378 nm, the phosphor emits light having a peak wavelength in a range of 540 nm or more and 650 nm or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、蛍光体、発光素子、及び発光装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to phosphors, light-emitting elements, and light-emitting devices.

蛍光体は、蛍光表示管(VFD(Vacuum-Fluorescent Display))、フィールドエミッションディスプレイ(FED(Field Emission Display))又はSED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)、プラズマディスプレイパネル(PDP(Plasma Display Panel))、陰極線管(CRT(Cathode-Ray Tube))、発光ダイオード(LED(Light-Emitting Diode))、液晶ディスプレイバックライト(Liquid-Crystal Display Backlight)等に用いられている。特に、近紫外や青色発光の半導体発光素子と蛍光体とを組み合わせた白色LEDは、液晶ディスプレイや照明器具等の用途で一般に用いられている。 The phosphor is a fluorescent display tube (VFD (Vacuum-Fluorescent Display)), a field emission display (FED (Field Emission Display)) or an SED (Surface-Conduction Electron-Emitter Display), a plasma display panel (PDP (Plasma Disp lay panel) ), cathode-ray tubes (CRTs), light-emitting diodes (LEDs), liquid-crystal display backlights, and the like. In particular, white LEDs, in which near-ultraviolet or blue light-emitting semiconductor light-emitting elements and phosphors are combined, are generally used for applications such as liquid crystal displays and lighting fixtures.

近年、液晶ディスプレイや照明用途のLEDでは、高い色再現性が強く求められており、そのためにはなるべく発光ピークの半値幅の狭い蛍光体が望ましいとされている。例えば液晶ディスプレイ用途の白色LEDでは、半値幅の狭い緑色蛍光体や赤色蛍光体が求められており、このような要求を満たす半値幅の狭い、狭帯緑色蛍光体や狭帯赤色蛍光体が近年報告されている。 In recent years, liquid crystal displays and LEDs for lighting applications are strongly required to have high color reproducibility, and for this reason, phosphors with a narrow half width of the emission peak are desirable. For example, in white LEDs for liquid crystal displays, there is a demand for green phosphors and red phosphors with narrow half-value widths. It has been reported.

狭帯緑色蛍光体の例として、β型サイアロンを母体結晶とし、それをEuで付活した緑色の蛍光体、即ちβ型サイアロン蛍光体が知られている(特許文献1参照、本明細書では、前記β型サイアロンのような結晶を「母体結晶」という。単に「母体結晶」と表記することもある。)。β型サイアロン蛍光体では、結晶構造を保ったまま酸素含有量を変化させることにより、発光ピーク波長がより短波長側に向けて変化することが知られている。 As an example of a narrow-band green phosphor, a green phosphor obtained by using β-SiAlON as a host crystal and activating it with Eu, that is, a β-SiAlON phosphor is known (see Patent Document 1; , a crystal such as the above-mentioned β-SiAlON is referred to as a "host crystal", or simply referred to as a "host crystal" in some cases). In the β-SiAlON phosphor, it is known that the emission peak wavelength changes toward the shorter wavelength side by changing the oxygen content while maintaining the crystal structure.

ここでEuのような発光を司る元素のことを付活元素という。一般に付活元素は、蛍光体中でイオンの状態で存在し、母体結晶中の元素の一部に置換して存在している。 Here, an element such as Eu that governs light emission is called an activating element. In general, the activating element exists in the form of ions in the phosphor, substituting a part of the element in the host crystal.

このように蛍光体は、母体結晶とそれに置換させる付活元素との組み合わせで発光色が決まる。さらに、母体結晶と付活元素との組み合わせによって、発光スペクトル、励起スペクトル等の発光特性や、化学的安定性、あるいは熱的安定性が決まるため、母体結晶が異なる場合、あるいは付活元素が異なる場合は、異なる蛍光体とみなされる。また、化学組成が同じであっても母体結晶の結晶構造が異なれば発光特性や化学的な安定性が異なるため、異なる蛍光体とみなされる。 In this way, the color of light emitted from the phosphor is determined by the combination of the host crystal and the activating element substituted therefor. Furthermore, the combination of the host crystal and the activating element determines the emission characteristics such as emission spectrum and excitation spectrum, chemical stability, or thermal stability. are considered different fluorophores. Further, even if the chemical composition is the same, if the crystal structure of the host crystal is different, the luminous properties and chemical stability will be different, and thus they are regarded as different phosphors.

また、付活元素のEuは、その価数状態によって観測される発光が異なることが知られている。例えばEuが二価の状態で存在する場合は、スペクトル幅の広い発光スペクトルが観測される。一方でEuが三価の場合は、スペクトル幅のシャープな発光が観測される。 It is also known that Eu, which is an activating element, emits light differently depending on its valence state. For example, when Eu exists in a divalent state, an emission spectrum with a wide spectral width is observed. On the other hand, when Eu is trivalent, luminescence with a sharp spectral width is observed.

特開2005-255895号公報JP 2005-255895 A

以上に述べたことから、新規蛍光体の開発においては、新規の結晶構造を持つ母体結晶を見つけることが重要であり、このような母体結晶に発光を担う金属イオンを付活して蛍光特性を発現させることにより、新規の蛍光体を提案することができる。 From the above, it is important to find host crystals with novel crystal structures in the development of new phosphors, and to enhance fluorescence properties by activating metal ions responsible for light emission in such host crystals. By expressing it, it is possible to propose novel phosphors.

本発明者らは、新規な蛍光体を探査し、得られた蛍光体の特性について詳細に研究した結果、特定の元素を含み特定の組成式で表される蛍光体母体結晶に、特定の付活元素が固溶している新規な蛍光体を見出し、その製造方法と共に本発明の完成に至った。 The inventors of the present invention explored novel phosphors and conducted detailed research on the properties of the obtained phosphors. A novel phosphor in which an active element is solid-dissolved has been found, and the present invention has been completed together with a manufacturing method thereof.

本発明によれば、
で表される母体結晶にMで表される元素が固溶した無機化合物を含有する蛍光体であって、
前記Lは、Li、Na、K、Rb、及びCsから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Aは、Sr、Ba、Mg、及びCaから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Bは、La、Y、Ce、Gd、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Xは、Oであり、
前記Mは、Euであり、
前記p、q、r及びsが、
14.70≦p+q+r+s≦15.30、
1.70≦p≦2.30、
0.70≦q≦1.30、
3.70≦r≦4.30、及び
7.70≦s≦8.30を満たし、
波長378nmの励起光を当該蛍光体に照射したとき、540nm以上650nm以下の範囲のピーク波長を有する光を発光する、
蛍光体が提供される。
According to the invention,
A phosphor containing an inorganic compound in which an element represented by M is solid-dissolved in a host crystal represented by L p A q B r X s ,
The L is one or more elements selected from Li, Na, K, Rb, and Cs,
The A is one or more elements selected from Sr, Ba, Mg, and Ca,
The B is one or more elements selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu,
The X is O,
The M is Eu,
wherein said p, q, r and s are
14.70≤p+q+r+s≤15.30,
1.70≤p≤2.30,
0.70≤q≤1.30,
3.70≦r≦4.30 and 7.70≦s≦8.30;
When the phosphor is irradiated with excitation light having a wavelength of 378 nm, it emits light having a peak wavelength in the range of 540 nm or more and 650 nm or less.
A phosphor is provided.

また本発明によれば、上記の蛍光体を含む、発光素子が提供される。
また本発明によれば、上記の発光素子を備える、発光装置が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a light-emitting device containing the phosphor described above.
Further, according to the present invention, there is provided a light-emitting device including the light-emitting element described above.

本発明によれば、新規な蛍光体、発光素子、及び発光装置が提供される。 According to the present invention, novel phosphors, light-emitting elements, and light-emitting devices are provided.

LiBaY結晶の結晶構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the crystal structure of Li 2 BaY 4 O 8 crystal; LiBaY結晶の結晶構造から計算したCuKα線を用いた粉末X線回折を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing powder X-ray diffraction using CuKα rays calculated from the crystal structure of Li 2 BaY 4 O 8 crystal. 本実施形態の蛍光体を用いた表面実装型LED素子の概略図である。1 is a schematic diagram of a surface-mounted LED element using the phosphor of this embodiment; FIG. 実施例1で合成した合成物の粉末X線回折結果を示す図である。1 is a diagram showing powder X-ray diffraction results of a compound synthesized in Example 1. FIG.

<1.蛍光体>
本実施形態の蛍光体について説明する。
本実施形態の蛍光体は、Lで表される母体結晶にMで表される元素が固溶した無機化合物を含有する蛍光体であって、
前記Lは、Li、Na、K、Rb、及びCsから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Aは、Sr、Ba、Mg、及びCaから選ばれる1種類又は2種類の元素であり、
前記Bは、La、Y、Ce、Gd、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Xは、Oから選ばれる元素であり、
前記Mは、Euから選ばれる元素であり、
前記p、q、r及びsが、
14.70≦p+q+r+s≦15.30、
1.70≦p≦2.30、
0.70≦q≦1.30、
3.70≦r≦4.30、及び
7.70≦s≦8.30を満たす。
<1. Phosphor>
The phosphor of this embodiment will be described.
The phosphor of the present embodiment is a phosphor containing an inorganic compound in which an element represented by M is solid-dissolved in a host crystal represented by L p A q B r X s ,
The L is one or more elements selected from Li, Na, K, Rb, and Cs,
The A is one or two elements selected from Sr, Ba, Mg, and Ca,
The B is one or more elements selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu,
The X is an element selected from O,
The M is an element selected from Eu,
wherein said p, q, r and s are
14.70≤p+q+r+s≤15.30,
1.70≤p≤2.30,
0.70≤q≤1.30,
3.70≦r≦4.30 and 7.70≦s≦8.30 are satisfied.

本実施形態の蛍光体は、波長378nmの励起光を当該蛍光体に照射したとき、540nm以上650nm以下の範囲のピーク波長を有する光を発光するように構成される。 The phosphor of this embodiment is configured to emit light having a peak wavelength in the range of 540 nm or more and 650 nm or less when the phosphor is irradiated with excitation light having a wavelength of 378 nm.

なお、本発明が完成するまでの過程において、本発明者らは、Li元素、Ba元素、Y元素及びO元素をそれぞれ含む原料物質から、組成式がLiBaYで表される物質を合成し、鋭意検討していたところ、該合成物質は混合物ではなく、その結晶構造解析により、LiBaYを結晶単位とし、本発明以前において報告されてない結晶構造を有する単一の化合物であることを確認した。
また、LiBaY結晶のみならず、その一部又は全ての元素が他の特定の元素で置換されても、LiBaY結晶と同じ結晶構造を保ちうることを確認した。これらを纏めて、L、A、B及びXの記号で表される、組成式がLで表される結晶(ただし、前記Lは、Li、Na、K、Rb、及びCsから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、前記Aは、Sr、Ba、Mg、及びCaから選ばれる1種類又は2種類の元素であり、前記Bは、La、Y、Ce、Gd、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、前記Xは、Oから選ばれる元素であり、前記Mは、Euから選ばれる元素である。)であることを確認した。
In the process until the present invention was completed, the present inventors prepared a substance represented by the composition formula Li 2 BaY 4 O 8 from raw materials containing Li element, Ba element, Y element and O element, respectively. As a result of intensive investigation, the synthesized substance is not a mixture, but a single crystal structure having Li 2 BaY 4 O 8 as a crystal unit and a crystal structure that has not been reported before the present invention. was confirmed to be a compound of
In addition, it was confirmed that not only the Li 2 BaY 4 O 8 crystal but also some or all of its elements could be replaced with other specific elements to maintain the same crystal structure as the Li 2 BaY 4 O 8 crystal. . These are collectively represented by the symbols L, A, B and X, and the crystal represented by the composition formula L p A q B r X s (wherein the L is Li, Na, K, Rb, and Cs, the A is one or two elements selected from Sr, Ba, Mg, and Ca, and the B is La, Y, Ce , Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu, wherein X is an element selected from O and M is an element selected from Eu.).

さらに前記のL結晶の元素の少なくとも一部がMに置換された結晶についてもL結晶と同じ結晶構造を保ち、しかもこれが蛍光発光を示すことから、Lで表される母体結晶にMで表される元素が固溶した無機化合物を含有する新規な蛍光体を見出すに至り、本発明の完成に至った。 Furthermore, the crystal in which at least a part of the elements of the LpAqBrXs crystal is substituted with M maintains the same crystal structure as the LpAqBrXs crystal, and exhibits fluorescence emission. As a result, the present inventors have found a novel phosphor containing an inorganic compound in which an element represented by M is solid-dissolved in a host crystal represented by L p A q B r X s , leading to the completion of the present invention.

表1には、本発明を完成するきっかけとなった、LiBaY結晶に関するX線結晶構造解析の結果を示した。 Table 1 shows the results of X-ray crystal structure analysis of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal, which led to the completion of the present invention.

Figure 2023090161000001
Figure 2023090161000001

表1において、格子定数a、b、cは、LiBaY結晶の単位格子の軸の長さを示し、α、β、γは単位格子の軸間の角度を示す。また表1中の原子座標x、y、zは、単位格子中の各原子の位置を、単位格子を単位とした0から1の間の値で示す。この結晶中には、Li、Ba、Y、Oの各原子が存在し、Yは2種類の同じサイト(Y(1)からY(2))に存在するという解析結果を得た。また、Oは4種類の同じサイト(O(1)~O(4))に存在するという解析結果を得た。 In Table 1, the lattice constants a, b, and c indicate the lengths of the unit cell axes of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal, and α, β, and γ indicate the angles between the unit cell axes. Also, the atomic coordinates x, y, and z in Table 1 indicate the position of each atom in the unit cell with values between 0 and 1 in units of the unit cell. An analysis result was obtained that each atom of Li, Ba, Y, and O was present in this crystal, and that Y was present at the same two types of sites (Y(1) to Y(2)). Further, an analytical result was obtained that O exists at the same four types of sites (O(1) to O(4)).

図1に、LiBaY結晶の結晶構造を示す。
図1中、1は、O原子である。2は、Li原子である。3のBa原子は、4のY原子で立方8配位構造をとる。
即ち、LiBaY結晶は、単斜晶系に属し、空間群C2/mに属する。
なお、この結晶中には、発光を担う付活元素としてEuが、Ba及び/又はYの一部を置換する形で結晶中に取り込まれる。
FIG. 1 shows the crystal structure of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal.
In FIG. 1, 1 is an O atom. 2 is a Li atom. The Ba atom of 3 takes a cubic eight-coordinated structure with the Y atom of 4.
That is, the Li 2 BaY 4 O 8 crystal belongs to the monoclinic system and belongs to the space group C2/m.
In this crystal, Eu as an activating element responsible for light emission is incorporated into the crystal in the form of substituting a part of Ba and/or Y.

以上の結果は、本発明の蛍光体が見出される以前に、公知の技術情報として知られていなく、即ち、Lで表される母体結晶にMで表される元素が固溶した無機化合物を含有する蛍光体は新規な蛍光体である。 The above results were not known as publicly known technical information prior to the discovery of the phosphor of the present invention. A phosphor containing a solid-dissolved inorganic compound is a novel phosphor.

さらに組成式が、Lで表される結晶、即ち、LiBaY結晶の元素の一部又は全部を他の元素で置き換えたり、後述するようにEuを付活元素としてさらに置換させたりした結晶では、表1に示されるLiBaY結晶の格子定数からは変動するが、基本的な結晶構造は変化しない。 Furthermore, a crystal whose composition formula is represented by L p A q B r X s , that is, a part or all of the elements of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal may be replaced with other elements, or Eu may be added as described later. A crystal with further substitution as an active element varies from the lattice constant of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal shown in Table 1, but the basic crystal structure does not change.

本実施形態中、「LiBaY結晶のみならず、その一部又は全ての元素が他の特定の元素で置換されても、LiBaY結晶と同じ結晶構造を保ちうる」とは、組成式が、Lで表される結晶に関し、X線回折又は中性子線回折の結果を、C2/mの空間群でリートベルト解析して求めた格子定数、及び原子座標から計算された前記A-前記X間及び前記B-前記X間の化学結合の長さ(近接原子間距離)が、前記表1に示すLiBaY結晶の格子定数と原子座標とから計算された化学結合の長さと比べて、±5%以内であることを満たすことである。LiBaY結晶と比較して化学結合の長さが±5%を超えて変化することはできず、このような場合には別の結晶構造となる。 In this embodiment, "even if not only the Li 2 BaY 4 O 8 crystal but also some or all of its elements are replaced with other specific elements, the same crystal structure as the Li 2 BaY 4 O 8 crystal can be maintained. "" refers to a crystal whose composition formula is represented by L p A q B r X s , the lattice constant obtained by Rietveld analysis of the results of X-ray diffraction or neutron diffraction in the space group of C2 / m , and the chemical bond lengths between A and X and between B and X calculated from the atomic coordinates (nearest interatomic distances) are the lattice constants of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal shown in Table 1 above. is within ±5% of the chemical bond length calculated from the atomic coordinates. The chemical bond lengths cannot vary by more than ±5% compared to the Li 2 BaY 4 O 8 crystal, resulting in a different crystal structure in such cases.

本実施形態に係るL結晶においては、例えば図1に示されるLiBaY結晶において、Liが入るサイトにLの記号で表される元素が、Baが入るサイトにAの記号で表される元素が、Yが入るサイトにBの記号で表される元素が、Oが入るサイトにXの記号で表される元素が入ることができる。この規則性により、Lの結晶構造を保ったまま、Lが2に対して、AとBとが合計で5、Xが合計で8の原子数の比とすることができる。また、Eu等の付活元素は、Ba及び/又はYが入るサイトに入ることができる。ただし、元素は、互いに打ち消し合い、結晶全体の電気的中性が保たれることが望ましい。 In the L p A q B r X s crystal according to the present embodiment, for example, in the Li 2 BaY 4 O 8 crystal shown in FIG. An element represented by the symbol A can enter the site, an element represented by the symbol B can enter the site where Y enters, and an element represented by the symbol X can enter the site where O enters. With this regularity, the ratio of the number of atoms of A and B in total to 5 and X in total of 8 to L is 2 while maintaining the crystal structure of L p A q B r X s can be done. Also, an activating element such as Eu can enter the site where Ba and/or Y enter. However, it is desirable that the elements cancel each other out and the electrical neutrality of the entire crystal is maintained.

図2に、LiBaY結晶の結晶構造から表1に示される数値を基に計算した、CuKα線を用いた粉末X線回折パターンを示す。 FIG. 2 shows a powder X-ray diffraction pattern using CuKα rays calculated from the crystal structure of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal based on the numerical values shown in Table 1.

なお、結晶構造が未知である結晶が、LiBaY結晶と同じ結晶構造を有しているか否かの簡便な判定方法として、次の方法を好ましく用いることができる。即ち、判定対象となる結晶構造が未知である結晶に関して、測定したX線回折ピークの位置(2θ)と、図2に示される回折のピーク位置とが、主要ピークについて一致したときに両者の結晶構造が同じである、即ち結晶構造が未知であった結晶の結晶構造は、LiBaY結晶と同じ結晶構造であると判定する方法である。主要ピークとしては、回折強度の強い10本で判定するとよい。本実施形態においては、実施例にてこの判定方法を用いた。 As a simple method for determining whether or not a crystal whose crystal structure is unknown has the same crystal structure as the Li 2 BaY 4 O 8 crystal, the following method can be preferably used. That is, for a crystal whose crystal structure is an object of determination, when the measured X-ray diffraction peak position (2θ) and the diffraction peak position shown in FIG. This is a method of determining that the crystal structure of a crystal having the same structure, ie, an unknown crystal structure, has the same crystal structure as the Li 2 BaY 4 O 8 crystal. As the main peaks, 10 peaks with high diffraction intensity should be determined. In this embodiment, this determination method was used in Examples.

以上に述べたように、本実施形態の蛍光体は、Lで表される母体結晶の少なくとも一部をMで置換した無機化合物を含むが、
前記Lは、Li、Na、K、Rb、及びCsから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Aは、Sr、Ba、Mg、及びCaから選ばれる1種類又は2種類の元素であり、
前記Bは、La、Y、Ce、Gd、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Xは、Oから選ばれる元素であり、
前記Mは、Euから選ばれる元素であってもよい。
この中でも、前記Lは、Li、Na、及びKから選ばれる1種類又は2種類以上の元素が好ましく、前記Aは、Sr、Ba、及びCaから選ばれる1種類又は2種類の元素が好ましく、前記Bは、La、Y、Ce、Gd、Sc、Eu、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素が好ましい。
As described above, the phosphor of the present embodiment contains an inorganic compound in which at least part of the host crystal represented by LpAqBrXs is substituted with M,
The L is one or more elements selected from Li, Na, K, Rb, and Cs,
The A is one or two elements selected from Sr, Ba, Mg, and Ca,
The B is one or more elements selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu,
The X is an element selected from O,
The M may be an element selected from Eu.
Among these, the L is preferably one or two or more elements selected from Li, Na, and K, and the A is preferably one or two elements selected from Sr, Ba, and Ca. The B is preferably one or more elements selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Eu, and Lu.

本実施形態の蛍光体に関わる、組成式がLで表される母体結晶は、前記元素のあらゆる組み合わせとなる組成式で表されるものであり得るが、以下に例示する組成式で、さらに具体的に示した母体結晶であることが好ましい。即ち、本実施形態の母体結晶は、例えば、LiSrLa,LiSrY,LiSrCe,LiSrGd,LiSrSc,LiSrEu,LiSrLu,LiBaLa,LiBaY,LiBaCe,LiBaGd,LiBaSc,LiBaEu,LiBaLu,LiCaLa,LiCaY,LiCaCe,LiCaGd,LiCaSc,LiCaEu,LiCaLu,NaSrLa,NaSrY,NaSrCe,NaSrGd,NaSrSc,NaSrEu,NaSrLu,NaBaLa,NaBaY,NaBaCe,NaBaGd,NaBaSc,NaBaEu,NaBaLu,NaCaLa,NaCaY,NaCaCe,NaCaGd,NaCaSc,NaCaEu,NaCaLu,KSrLa,KSrY,KSrCe,KSrGd,KSrSc,KSrEu,KSrLu,KBaLa,KBaY,KBaCe,KBaGd,KBaSc,KBaEu,KBaLu,KCaLa,KCaY,KCaCe,KCaGd,KCaSc,KCaEu,KCaLuであることが好ましい。蛍光体の発光強度を変えるときや色調を制御したいときには、これらの組成式で表される蛍光母体結晶から適宜選択し得る。 The host crystal related to the phosphor of the present embodiment and having a composition formula represented by L p A q B r X s can be represented by a composition formula with any combination of the above elements. It is preferably a host crystal more specifically shown in the composition formula. That is, the host crystal of the present embodiment is, for example, Li 2 SrLa 4 O 8 , Li 2 SrY 4 O 8 , Li 2 SrCe 4 O 8 , Li 2 SrGd 4 O 8 , Li 2 SrSc 4 O 8 , Li 2 SrEu 4O8 , Li2SrLu4O8 , Li2BaLa4O8 , Li2BaY4O8 , Li2BaCe4O8 , Li2BaGd4O8 , Li2BaSc4O8 , Li2BaEu4 _ _ _ _ _ _ _ O8 , Li2BaLu4O8 , Li2CaLa4O8 , Li2CaY4O8 , Li2CaCe4O8 , Li2CaGd4O8 , Li2CaSc4O8 , Li2CaEu4O _ _ _ _ _ _ 8 , Li2CaLu4O8 , Na2SrLa4O8 , Na2SrY4O8 , Na2SrCe4O8 , Na2SrGd4O8 , Na2SrSc4O8 , Na2SrEu4O8 _ _ _ _ _ _ _ , Na2SrLu4O8 , Na2BaLa4O8 , Na2BaY4O8 , Na2BaCe4O8 , Na2BaGd4O8 , Na2BaSc4O8 , Na2BaEu4O8 , _ _ _ _ _ _ Na2BaLu4O8 , Na2CaLa4O8 , Na2CaY4O8 , Na2CaCe4O8 , Na2CaGd4O8 , Na2CaSc4O8 , Na2CaEu4O8 , Na _ _ _ _ _ _ 2CaLu4O8 , K2SrLa4O8 , K2SrY4O8 , K2SrCe4O8 , K2SrGd4O8 , K2SrSc4O8 , K2SrEu4O8 , K2 _ _ _ _ _ _ _ SrLu4O8 , K2BaLa4O8 , K2BaY4O8 , K2BaCe4O8 , K2BaGd4O8 , K2BaSc4O8 , K2BaEu4O8 , K2BaLu _ _ _ _ _ _ 4O8 , K2CaLa4O8 , K2CaY4O8 , K2CaCe4O8 , K2CaGd4O8 , K2CaSc4O8 , K2CaEu4O8 , K2CaLu4 _ _ _ _ _ _ _ O8 is preferred. When it is desired to change the emission intensity of the phosphor or to control the color tone, it is possible to appropriately select from phosphor host crystals represented by these compositional formulas.

より発光強度が高い蛍光体を得るときには、M(L,A)で表される母体結晶が安定して生成することが好ましい。そのような蛍光体を得る場合の母体結晶の候補として、LiSrLa,LiSrY,LiSrCe,LiSrGd,LiSrSc,LiSrEu,LiSrLu,LiBaLa,LiBaY,LiBaCe,LiBaGd,LiBaSc,LiBaEu,LiBaLuの組成式で表されるものが挙げられる。 In order to obtain a phosphor with a higher emission intensity, it is preferable that host crystals represented by M p (L, A) q X r are stably generated. Candidates for host crystals for obtaining such phosphors include Li 2 SrLa 4 O 8 , Li 2 SrY 4 O 8 , Li 2 SrCe 4 O 8 , Li 2 SrGd 4 O 8 , Li 2 SrSc 4 O 8 , Li2SrEu4O8 , Li2SrLu4O8 , Li2BaLa4O8 , Li2BaY4O8 , Li2BaCe4O8 , Li2BaGd4O8 , Li2BaSc4O8 , Li _ _ _ _ _ _ 2 BaEu 4 O 8 and Li 2 BaLu 4 O 8 .

また、本実施形態の蛍光体では、母体結晶が、単斜晶系の結晶であり、空間群C2/mに属する結晶であってもよい。 In addition, in the phosphor of the present embodiment, the host crystal may be a monoclinic crystal, and may be a crystal belonging to the space group C2/m.

また、本実施形態の蛍光体では、母体結晶の格子定数a、b及びcが、
a=1.3213±0.1nm、
b=0.3520±0.1nm、及び
c=0.9538±0.1nm、
を満たすことが好ましい。
Further, in the phosphor of the present embodiment, the lattice constants a, b and c of the host crystal are
a=1.3213±0.1 nm,
b=0.3520±0.1 nm, and c=0.9538±0.1 nm,
is preferably satisfied.

さらに本実施形態の蛍光体では、
一般式L:Mで表される組成を有し、
組成比e、f、g、h及びiが、
e+f+g+h+i=15.00、
1.70≦e≦2.30、
0.70≦f≦1.30、
3.70≦g≦4.30、
7.70≦h≦8.30、及び
0.00<i≦0.20を満たすことが好ましい。
このような組成比とすることで母体結晶が安定して生成すると考えられ、より発光強度が高い蛍光体が得られうる。
Furthermore, in the phosphor of this embodiment,
having a composition represented by the general formula L e A f B g X h : M i ,
The composition ratios e, f, g, h and i are
e+f+g+h+i=15.00,
1.70≦e≦2.30,
0.70≦f≦1.30,
3.70≤g≤4.30,
It is preferable to satisfy 7.70≦h≦8.30 and 0.00<i≦0.20.
Such a composition ratio is considered to stably generate host crystals, and a phosphor with higher emission intensity can be obtained.

前記組成比eは、Li等の組成割合を表すパラメータであり、1.70以上2.30以下であれば、結晶構造が安定になり発光強度の低下を抑制できる。
前記組成比fは、Ba等の組成割合を表すパラメータであり、0.70以上1.30以下であれば、結晶構造が不安定にならず、発光強度の低下を抑制できる。
前記組成比gは、Y等の組成割合を表すパラメータであり、3.70以上4.30以下であれば、結晶構造が不安定にならず、発光強度の低下を抑制できる。
前記組成比hは、Oの組成割合を表すパラメータであり、7.70以上8.30以下であれば、蛍光体の結晶構造が不安定にならず、発光強度の低下を抑制できる。
前記組成比iは、Euの賦活元素Mの組成割合を表すパラメータであり、iが0.00を超えていれば、付活元素の不足による輝度の低下を抑制することができる。なお、iは、1.30未満であれば、母体結晶の構造を維持することが十分可能である。1.30以上であると、母体結晶の構造が不安定となることがある。また、iをさらに0.20以下にすれば、付活元素間の相互作用により引き起こされる濃度消光現象による発光強度の低下を抑制することができるため好ましい。
The composition ratio e is a parameter representing the composition ratio of Li and the like.
The composition ratio f is a parameter representing the composition ratio of Ba and the like, and when it is 0.70 or more and 1.30 or less, the crystal structure does not become unstable, and a decrease in emission intensity can be suppressed.
The composition ratio g is a parameter representing the composition ratio of Y and the like, and when it is 3.70 or more and 4.30 or less, the crystal structure does not become unstable, and a decrease in emission intensity can be suppressed.
The composition ratio h is a parameter representing the composition ratio of O. When the composition ratio h is 7.70 or more and 8.30 or less, the crystal structure of the phosphor does not become unstable, and a decrease in emission intensity can be suppressed.
The composition ratio i is a parameter representing the composition ratio of the activating element M in Eu, and if i exceeds 0.00, it is possible to suppress a decrease in luminance due to lack of the activating element. When i is less than 1.30, it is possible to sufficiently maintain the structure of the host crystal. If it is 1.30 or more, the structure of the host crystal may become unstable. Moreover, if i is further reduced to 0.20 or less, it is possible to suppress the decrease in emission intensity due to the concentration quenching phenomenon caused by the interaction between the activating elements, which is preferable.

また、本実施形態の蛍光体は、波長378nmの励起光を照射すると、例えば、540nm以上650nm以下、好ましくは545nm以上640nm以下の波長範囲に光強度ピークを含む蛍光を発し得る。 Further, when irradiated with excitation light having a wavelength of 378 nm, the phosphor of the present embodiment can emit fluorescence having a light intensity peak in a wavelength range of, for example, 540 nm or more and 650 nm or less, preferably 545 nm or more and 640 nm or less.

本実施形態の蛍光体は、波長378nmの励起光を照射すると540nm以上650nm以下の波長範囲に光強度ピークを含む光のピーク波長における半値幅が、例えば、40nm以上70nm以下、好ましくは45nm以上65nm以下の蛍光を発し得る。 When the phosphor of the present embodiment is irradiated with excitation light having a wavelength of 378 nm, the half width at the peak wavelength of light including the light intensity peak in the wavelength range of 540 nm or more and 650 nm or less is, for example, 40 nm or more and 70 nm or less, preferably 45 nm or more and 65 nm. It can fluoresce as follows.

本実施形態の蛍光体は、前記母体結晶に、Euが付活元素として置換している蛍光体である。付活元素としてEuを含む蛍光体は、発光強度が高い蛍光体であり、特定の組成では540nm以上650nm以下の蛍光を発する蛍光体が得られる。 The phosphor of this embodiment is a phosphor in which the host crystal is substituted with Eu as an activating element. A phosphor containing Eu as an activating element is a phosphor with high emission intensity, and a phosphor emitting fluorescence of 540 nm or more and 650 nm or less can be obtained with a specific composition.

また、本実施形態の蛍光体は、Lで表される前記母体結晶が
前記Aは、一部又は全てがBa元素であり、
前記Bは、一部又は全てがLa元素、Gd元素及びY元素の少なくとも一方である、
ことが好ましい。
Further, in the phosphor of the present embodiment, the host crystal represented by L p A q B r X s is partially or wholly Ba element,
Part or all of the B is at least one of La element, Gd element and Y element,
is preferred.

なお、本実施形態の蛍光体は、例えば100nm以上500nm以下の波長を持つ真空紫外線、紫外線、可視光、又は放射線の持つエネルギーを吸収して発光する蛍光体である。放射線としては、例えばX線、α線、β線、γ線、電子線、中性子線が挙げられるが、特に限定されない。この範囲の発光波長を有する励起源を用いることにより本実施形態の蛍光体を効率よく発光させることができる。 The phosphor of this embodiment is a phosphor that emits light by absorbing the energy of vacuum ultraviolet rays, ultraviolet rays, visible light, or radiation having a wavelength of, for example, 100 nm or more and 500 nm or less. Examples of radiation include, but are not limited to, X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, and neutron beams. By using an excitation source having an emission wavelength within this range, the phosphor of this embodiment can be caused to emit light efficiently.

本実施形態の蛍光体は、本実施形態の蛍光体の単結晶の粒子、又は本実施形態の蛍光体の単結晶が凝集した粒子、あるいはそれらの混合物であることが好ましい。
本実施形態の蛍光体は、なるべく純度の高いことが望ましいが、本実施形態の蛍光体以外の物質、例えば不可避的に含まれる本実施形態の蛍光体以外の不純物については、蛍光体の発光が損なわれない限り含まれていてよい。
The phosphor of the present embodiment is preferably single crystal particles of the phosphor of the present embodiment, particles in which single crystals of the phosphor of the present embodiment are aggregated, or a mixture thereof.
It is desirable that the phosphor of the present embodiment has a purity as high as possible. May be included as long as it is not damaged.

例えば、原料物質や焼成容器に含まれるFe、Co及びNiの不純物元素は、蛍光体の発光強度を低下させる恐れがある。この場合、蛍光体中のこれらの不純物元素の合計を500ppm以下とすることにより、発光強度低下への影響は少なくなる。 For example, impurity elements such as Fe, Co, and Ni contained in the raw material and the firing vessel may reduce the emission intensity of the phosphor. In this case, by setting the total amount of these impurity elements in the phosphor to 500 ppm or less, the effect on the decrease in emission intensity is reduced.

また、本実施形態の蛍光体を製造すると、本実施形態の蛍光体以外の他の結晶相やアモルファス相(副相ともいう)を有する化合物が同時に生成することがありうる。副相は、本実施形態の蛍光体と同じ組成を有するとは限らない。本実施形態の蛍光体は、なるべく副相を含まない方が好ましいが、蛍光体の発光が損なわれない範囲において、副相を含んでいてもよい。 In addition, when the phosphor of this embodiment is produced, a compound having a crystalline phase or amorphous phase (also referred to as a subphase) other than the phosphor of this embodiment may be produced at the same time. The subphase does not necessarily have the same composition as the phosphor of this embodiment. The phosphor of the present embodiment preferably contains no subphase as much as possible, but may contain a subphase as long as the emission of the phosphor is not impaired.

即ち本発明の実施形態の1つとして、本実施形態の蛍光体は、上述のL表される結晶を母体結晶とし、これにEuの付活元素がイオンの状態で置換している無機化合物と、前記無機化合物とは異なる副相等の他の結晶相との混合物であり、無機化合物の含有量は、例えば、50量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上である蛍光体がある。 That is, as one of the embodiments of the present invention, the phosphor of the present embodiment uses the crystal represented by the above-described LpAqBrXs as a host crystal, and an Eu activating element is added in an ion state to the host crystal. It is a mixture of a substituted inorganic compound and another crystal phase such as a subphase different from the inorganic compound, and the content of the inorganic compound is, for example, 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably is 90% by mass or more.

で表される結晶の蛍光体単体では目的の特性が得られない場合、前記実施形態を用いるとよい。Lで表される母体結晶の含有量は目的する特性により調整するとよいが、20質量%以上にすれば発光強度が十分になる。このような観点から、本実施形態の蛍光体において、20質量%以上を上述の無機化合物の主成分とすることが好ましい。このような蛍光体であれば、波長378nmの励起光を当該蛍光体に照射したとき、540nm以上650nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光し得る。 When the desired characteristics cannot be obtained with a single crystal phosphor represented by L p A q B r X s , the above embodiment may be used. The content of the host crystal represented by L p A q B r X s may be adjusted according to the desired properties, but if it is 20% by mass or more, the emission intensity will be sufficient. From this point of view, it is preferable that 20 mass % or more of the inorganic compound is the main component in the phosphor of the present embodiment. Such a phosphor can emit fluorescence having a peak in the wavelength range of 540 nm or more and 650 nm or less when it is irradiated with excitation light having a wavelength of 378 nm.

また、本実施形態の蛍光体の形状については特に限定はないが、分散した粒子として用いる場合には、例えば平均粒子径が0.1μm以上50μm以下の単結晶粒子、あるいは単結晶が集合体した粒子であることが好ましい。この範囲の粒子径に制御すると、発光効率が高く、LEDに実装する場合の操作性が良い。
前記平均粒子径は、JIS Z882 5:2013で定められる、レーザ回折・散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置を用いて測定される粒度分布(累積分布)から算出される体積基準のメディアン径(d50)である。また、本実施形態の蛍光体を焼結し、非粒子の形状としても用いることが可能である。特に蛍光体を含む板状の焼結体は、一般に蛍光体プレートとも呼ばれ、例えば発光素子の発光部材として、好ましく用いることができる。
The shape of the phosphor of the present embodiment is not particularly limited, but when used as dispersed particles, for example, single crystal particles having an average particle size of 0.1 μm or more and 50 μm or less, or aggregated single crystals Particles are preferred. When the particle diameter is controlled within this range, the luminous efficiency is high, and the operability when mounted on the LED is good.
The average particle diameter is a volume-based median diameter calculated from a particle size distribution (cumulative distribution) measured using a particle size distribution measuring apparatus based on a laser diffraction/scattering method, which is defined in JIS Z882 5:2013. ( d50 ). It is also possible to sinter the phosphor of this embodiment and use it in the form of non-particles. In particular, a plate-shaped sintered body containing a phosphor is generally called a phosphor plate, and can be preferably used as a light-emitting member of a light-emitting element, for example.

<2.蛍光体の製造方法>
本実施形態の蛍光体を製造する方法について説明する。
蛍光体の製造方法の一例は、Li、Na、K、Rb、及びCsから選ばれる1種類又は2種類以上の元素L、Sr、Ba、Mg、及びCaから選ばれる1種類又は2種類の元素A、La、Y、Ce、Gd、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素B、Oから選ばれる元素X、及びEuから選ばれる元素Mを含む組成を有する蛍光体の製造方法であって、その組成を構成する各元素を含む原料混合物を得る混合工程と、原料混合物を焼成する焼成工程と、を含む。
<2. Method for producing phosphor>
A method for manufacturing the phosphor of this embodiment will be described.
An example of a method for producing a phosphor is one or two or more elements selected from Li, Na, K, Rb, and Cs, and one or two elements selected from L, Sr, Ba, Mg, and Ca. selected from one or more elements B and O selected from A, La, Y, Ce, Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu; and an element M selected from Eu, comprising: a mixing step of obtaining a raw material mixture containing each element constituting the composition; and a firing step of firing the raw material mixture. ,including.

上記混合工程の一例として、元素Lを含む原料物質と、元素Aを含む原料物質と、元素Bを含む原料物質と、元素Xを含む原料物質と、元素Mを含む原料物質とを混合して、原料混合物を得てもよい。
なお、原料物質が化合物の場合、1つの化合物に、L、A、B、X及びMのうち複数の元素を含んでいてもよく、また、原料物質が単体、すなわち単独の元素からなるものでもよい。
As an example of the mixing step, a raw material containing the element L, a raw material containing the element A, a raw material containing the element B, a raw material containing the element X, and a raw material containing the element M are mixed. , a raw material mixture may be obtained.
When the source substance is a compound, one compound may contain a plurality of elements selected from among L, A, B, X and M, and the source substance may be composed of a single element, that is, a single element. good.

元素Lを含む原料物質は、Li、Na、K、Rb、及びCsから選ばれる1種類又は2種類以上の元素を含有する金属、酸化物、炭酸塩、水酸化物、酸窒化物、窒化物、水素化物、フッ化物及び塩化物から選ばれる単体又は2種類以上の混合物であり、具体的には酸化物が好ましく用いられる。 The raw material containing element L is a metal, oxide, carbonate, hydroxide, oxynitride, or nitride containing one or more elements selected from Li, Na, K, Rb, and Cs. , hydrides, fluorides and chlorides, or a mixture of two or more of them. Specifically, oxides are preferably used.

元素Aを含む原料物質は、Sr、Ba、Mg、及びCaから選ばれる1種類又は2種類以上の元素を含有する金属、酸化物、炭酸塩、水酸化物、酸窒化物、窒化物、水素化物、フッ化物及び塩化物から選ばれる単体又は2種類以上の混合物であり、具体的には酸化物が好ましく用いられる。 Source materials containing element A are metals, oxides, carbonates, hydroxides, oxynitrides, nitrides, hydrogen containing one or more elements selected from Sr, Ba, Mg, and Ca. It is a single substance or a mixture of two or more kinds selected from a compound, a fluoride and a chloride, and specifically an oxide is preferably used.

元素Bを含む原料物質は、La、Y、Ce、Gd、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素を含有する金属、酸化物、炭酸塩、水酸化物、酸窒化物、窒化物、水素化物、フッ化物及び塩化物から選ばれる単体又は2種類以上の混合物であり、具体的には酸化物が好ましく用いられる。 The raw material containing element B is one or more selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. A single substance or a mixture of two or more selected from metals containing elements, oxides, carbonates, hydroxides, oxynitrides, nitrides, hydrides, fluorides and chlorides, specifically oxides is preferably used.

元素Mを含む原料物質は、Euを含有する合金、酸化物、窒化物、フッ化物及び塩化物から選ばれる単体又は2種類以上の混合物であり、具体的には酸化ユーロピウムが好ましく用いられる。各原料物質は粉末状であることが好ましい。 The raw material containing the element M is a single substance or a mixture of two or more selected from Eu-containing alloys, oxides, nitrides, fluorides and chlorides. Specifically, europium oxide is preferably used. Each source material is preferably in powder form.

例えば、Euで付活したLiBaY蛍光体を製造する場合は、ユーロピウムの酸化物、窒化物、又はフッ化物と、リチウムの酸化物、窒化物、又はフッ化物と、バリウムの酸化物、窒化物、又はフッ化物と、イットリウムの酸化物、窒化物、又はフッ化物とを含有する化合物を用いて原料混合物となすことが好ましい。特に、酸化ユーロピウム、酸化リチウム、酸化バリウム、及び酸化イットリウムを用いるのがより好ましい。 For example, to produce an Eu-activated Li 2 BaY 4 O 8 phosphor, europium oxide, nitride, or fluoride, lithium oxide, nitride, or fluoride, and barium oxide It is preferable to use a compound containing yttrium oxide, nitride, or fluoride and yttrium oxide, nitride, or fluoride as the raw material mixture. In particular, europium oxide, lithium oxide, barium oxide, and yttrium oxide are more preferably used.

本実施形態の蛍光体の製造方法では、本実施形態の蛍光体の合成のための焼成時に、焼成温度以下の温度で液相を生成する、蛍光体を構成する元素以外の元素を含む化合物を添加して焼成してもよい。このような液相を生成する化合物は、フラックスとして働き、蛍光体の合成反応及び粒成長を促進するように機能するため、安定な結晶が得られて蛍光体の発光強度が向上することがある。 In the method for producing the phosphor of the present embodiment, a compound containing an element other than the elements constituting the phosphor, which forms a liquid phase at a temperature equal to or lower than the firing temperature during firing for synthesizing the phosphor of the present embodiment, is used. It may be added and fired. A compound that generates such a liquid phase acts as a flux and functions to promote synthesis reaction and grain growth of the phosphor, so that stable crystals can be obtained and the emission intensity of the phosphor can be improved. .

前記焼成温度以下の温度で液相を生成する化合物には、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Li、Na、K、Al、Ga、B、In、Sc、Y、La及びSiから選ばれる1種類又は2種類以上の元素のフッ化物、塩化物、ヨウ化物、臭化物及びリン酸塩の1種類又は2種類以上の混合物がある。これらの化合物はそれぞれ融点が異なるため、合成温度によって使い分けるとよい。これら、液相を生成する化合物も、本実施形態では便宜上原料物質に含める。 The compound that forms a liquid phase at a temperature below the firing temperature is selected from Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Li, Na, K, Al, Ga, B, In, Sc, Y, La and Si. There are one or more mixtures of fluorides, chlorides, iodides, bromides and phosphates of one or more elements. Since these compounds have different melting points, they should be used according to the synthesis temperature. These compounds that generate a liquid phase are also included in the raw materials for convenience in the present embodiment.

蛍光体を粉体又は凝集体形状で製造するには、各原料物質は粉体であることが好ましい。また、蛍光体の合成反応は、原料粉末間の接触部分が起点となり起こることから、原料粉末の平均粒子径を500μm以下とすると、原料粉末の接触部分が増えて反応性が向上するため好ましい。 For producing phosphors in powder or aggregate form, each source material is preferably powder. Further, since the synthesis reaction of the phosphor starts from the contact portion between the raw material powders, it is preferable to set the average particle size of the raw material powder to 500 μm or less, because the contact portion of the raw material powder increases and the reactivity improves.

(混合方法)
本実施形態の蛍光体の製造方法において、各原料物質を混合して原料混合物となす方法は特に限定はなく、公知の混合方法が用いられる。即ち、乾式で混合する方法の他、各原料物質と実質的に反応しない不活性な溶媒中で湿式混合した後に、溶媒を除去する方法等により混合することができる。なお混合装置としては、V型混合機、ロッキングミキサー、ボールミル、振動ミル等が好ましく利用される。
(Mixing method)
In the method for producing the phosphor of the present embodiment, the method of mixing each raw material to form a raw material mixture is not particularly limited, and a known mixing method is used. That is, in addition to the dry mixing method, the raw materials can be mixed by wet mixing in an inert solvent that does not substantially react with each raw material, and then removing the solvent. As a mixing device, a V-type mixer, a rocking mixer, a ball mill, a vibrating mill, etc. are preferably used.

(焼成容器)
原料混合物の焼成において、原料混合物を保持する焼成容器としては種々の耐熱性材料が使用されうるが、例えば、窒化ホウ素焼結体等の窒化ホウ素製の容器、アルミナ焼結体等のアルミナ製の容器、カーボン焼結体等のカーボン容器、モリブテンやタングステンやタンタル金属製の容器等を用いることができる。
(Firing container)
In sintering the raw material mixture, various heat-resistant materials can be used as a sintering container for holding the raw material mixture. A container, a carbon container such as a carbon sintered body, a container made of molybdenum, tungsten, or tantalum metal can be used.

(焼成温度)
本実施形態の蛍光体の製造方法において、原料混合物の焼成温度は、適宜設定可能だが、例えば、700℃以上1200℃以下としてもよい。焼成温度を700℃以上とすることにより、蛍光体の結晶成長を進行しやすくし、十分な蛍光特性を得ることができる。また焼成温度を1200℃以下とすることにより、蛍光体が分解することを抑制し、蛍光特性の低下を抑制することができる。なお、焼成時間は焼成温度によっても異なるが、通常1~10時間程度である。焼成における加熱、温度保持、冷却の経時パターンは特に限定はなく、また焼成の途中で、必要に応じ原料物質を追加してもよい。
(firing temperature)
In the method for manufacturing the phosphor of the present embodiment, the firing temperature of the raw material mixture can be set as appropriate, and may be, for example, 700° C. or higher and 1200° C. or lower. By setting the firing temperature to 700° C. or higher, the crystal growth of the phosphor can be facilitated and sufficient fluorescence properties can be obtained. Also, by setting the firing temperature to 1200° C. or less, decomposition of the phosphor can be suppressed, and deterioration of the fluorescence properties can be suppressed. Although the firing time varies depending on the firing temperature, it is usually about 1 to 10 hours. There are no particular restrictions on the time-dependent pattern of heating, temperature maintenance, and cooling during firing, and raw materials may be added as needed during firing.

(焼成雰囲気)
焼成工程は、原料混合物中の少なくとも一部のEu3+をEu2+の状態に還元可能な還元性の焼成雰囲気下で行うことが好ましい。焼成雰囲気には、例えば、NH、N等の中性ガスを含めてもよく、H、CH等の還元性ガスを含めてもよい。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。この中でも、発光強度の観点から、NH、N、又はHを用いてもよく、好ましくはNH、Nを用いてもよい。
焼成雰囲気中のガスは、例えば、NH、又はNが主成分となるように構成されてもよい。NH又はNの純度は、200℃で、例えば、98体積%以上、好ましくは99体積%以上である。
また、断熱材やヒーター等の炉材として、カーボン製である黒鉛抵抗加熱方式の電気炉、モリブテンやタングステン製であるオールメタル炉、アルミナや石英製の炉心管をヒーターで加熱する管状炉、耐腐食性を付与した炉を用いてもよい。炉材に応じて、適切なガス種を使用してもよい。
(firing atmosphere)
The sintering step is preferably performed in a reducing sintering atmosphere capable of reducing at least part of Eu 3+ in the raw material mixture to the state of Eu 2+ . The firing atmosphere may include, for example, neutral gases such as NH 3 and N 2 and reducing gases such as H 2 and CH 4 . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of emission intensity, NH 3 , N 2 or H 2 may be used, preferably NH 3 or N 2 may be used.
The gas in the firing atmosphere may be composed of, for example, NH 3 or N 2 as a main component. The purity of NH 3 or N 2 at 200° C. is, for example, 98% by volume or more, preferably 99% by volume or more.
Furnace materials such as heat insulators and heaters include graphite resistance heating electric furnaces made of carbon, all-metal furnaces made of molybdenum and tungsten, tubular furnaces that heat alumina and quartz furnace core tubes with heaters, A corrosive furnace may be used. Appropriate gas species may be used depending on the furnace material.

(焼成圧力)
焼成時の圧力範囲は、原料混合物及び生成物である蛍光体の熱分解が抑えられるため、可能な範囲で加圧した雰囲気が好ましい。具体的には、0.01MPa以上が好ましい。また、焼成時の雰囲気中の酸素分圧は、各原料物質や蛍光体が焼成中に酸化されることを抑制するため、好ましくは、0.0001%以下である。
(firing pressure)
As for the pressure range during firing, an atmosphere pressurized as much as possible is preferable because thermal decomposition of the raw material mixture and the product phosphor can be suppressed. Specifically, 0.01 MPa or more is preferable. In addition, the oxygen partial pressure in the atmosphere during firing is preferably 0.0001% or less in order to suppress oxidation of each raw material and phosphor during firing.

(焼成回数)
上述した焼成工程の回数は、1回でもよいが、複数回としてもよい。
なお、焼成工程の回数は、原料混合物を焼成温度及び焼成圧力を制御し、焼成温度で保持した後、焼成圧力の制御を解除して、室温まで冷却するまでの工程の繰り返し数をいう。
(Baking times)
The number of times of the firing process described above may be one time, but may be a plurality of times.
The number of firing steps refers to the number of repetitions of the steps of controlling the firing temperature and firing pressure of the raw material mixture, holding the raw material mixture at the firing temperature, releasing control of the firing pressure, and cooling to room temperature.

(焼成後のアニール処理)
焼成して得られた蛍光体、及びこれを粉砕処理した後の蛍光体粉末、さらに粒度調整後の蛍光体粉末を、600℃以上、1200℃以下の温度で熱処理(アニール処理ともいう)することもできる。この操作により、蛍光体に含まれる欠陥及び粉砕による損傷が回復することがある。欠陥及び損傷は発光強度の低下の要因となることがあり、前記熱処理により発光強度が回復することがある。
(Annealing treatment after firing)
Heat treatment (also referred to as annealing) at a temperature of 600° C. or more and 1200° C. or less for the phosphor obtained by firing, the phosphor powder after pulverizing it, and the phosphor powder after adjusting the particle size. can also This operation may restore defects and crushing damage contained in the phosphor. Defects and damages may cause a decrease in emission intensity, and the heat treatment may restore the emission intensity.

さらに、焼成後や前記アニール処理後の蛍光体を、溶剤や、酸性又は塩基性溶液で洗浄することもできる。この操作により、焼成温度以下の温度で液相を生成する化合物の含有量や副相が低減させることができる。その結果、蛍光体の発光強度が高くなることがある。 Further, the phosphor after firing or annealing may be washed with a solvent or an acidic or basic solution. By this operation, the content of the compound that forms a liquid phase at a temperature lower than the firing temperature and the subphase can be reduced. As a result, the emission intensity of the phosphor may increase.

このように本実施形態の蛍光体は、波長378nmの励起光を当該蛍光体に照射したとき、540nm以上650nm以下の範囲のピーク波長を有する光を発光する。
このような発光特性により、本実施形態の蛍光体は、さらに本実施形態の蛍光体や、本実施形態の蛍光体を含む蛍光体プレートを用いた発光素子を構成する材料として有用である。さらに前記発光素子を用いた照明器具、画像表示装置も、また本実施形態の蛍光体は、顔料、紫外線吸収剤にも好適である。本実施形態の蛍光体はそれ単独で用いるだけでなく、例えば本実施形態の蛍光体を含む諸材料と樹脂等とを混合した組成物を、さらに成形した蛍光成形物、蛍光シートや蛍光フィルムのような成形体を提供することができる。なお本実施形態の蛍光体は、高温にさらしても劣化しないことから耐熱性に優れており、酸化雰囲気及び水分環境下での長期間の安定性にも優れているという利点をも有し、耐久性に優れた製品を提供し得る。
Thus, the phosphor of this embodiment emits light having a peak wavelength in the range of 540 nm or more and 650 nm or less when it is irradiated with excitation light having a wavelength of 378 nm.
Due to such emission characteristics, the phosphor of this embodiment is further useful as a material for constructing a light-emitting element using the phosphor of this embodiment or a phosphor plate containing the phosphor of this embodiment. Furthermore, lighting fixtures and image display devices using the light-emitting element are also suitable, and the phosphor of the present embodiment is also suitable for pigments and ultraviolet absorbers. The phosphor of the present embodiment is not only used alone, but is also used as a fluorescent molding, a fluorescent sheet, or a fluorescent film obtained by molding a composition obtained by mixing various materials containing the phosphor of the present embodiment with a resin or the like. It is possible to provide such a molded body. In addition, the phosphor of the present embodiment is excellent in heat resistance because it does not deteriorate even when exposed to high temperatures, and has the advantage of being excellent in long-term stability in an oxidizing atmosphere and a moisture environment. It can provide products with excellent durability.

<3.発光素子>
本実施形態の蛍光体は、種々の用途に使用することができるが、本実施形態の蛍光体を含む発光素子もまた本発明の態様のひとつである。前記発光素子に含まれる本実施形態の蛍光体の形状は、粒子状であっても、粒子状の蛍光体を焼結したものであっても良い。粒子状の蛍光体を再度特に平板状に焼結したものを蛍光体プレートと呼ぶこともある。また、ここでいう発光素子は、一般的に蛍光体と励起源を含み構成されている。
<3. Light emitting element>
The phosphor of this embodiment can be used for various purposes, and a light-emitting device containing the phosphor of this embodiment is also one aspect of the present invention. The shape of the phosphor of the present embodiment contained in the light-emitting element may be particulate, or may be obtained by sintering particulate phosphor. A plate obtained by sintering a particulate phosphor again is sometimes called a phosphor plate. Further, the light-emitting element referred to here generally includes a phosphor and an excitation source.

本実施形態の蛍光体を用いて、一般に発光ダイオード(LEDともいう)と呼ばれる発光素子をなす場合には、例えば樹脂やガラス(これらを纏めて固体媒体という)中に、本実施形態の蛍光体を分散させた蛍光体含有組成物を、励起源からの励起光が蛍光体に照射されるように配置した形態が一般的に好ましく採用される。このとき、蛍光体含有組成物中には、本実施形態の蛍光体以外の蛍光体を併せて含有させることも可能である。 When the phosphor of the present embodiment is used to form a light-emitting device generally called a light-emitting diode (also referred to as an LED), for example, the phosphor of the present embodiment is placed in a resin or glass (collectively referred to as a solid medium). is generally preferably employed in a form in which the phosphor-containing composition in which is dispersed is arranged so that the excitation light from the excitation source is applied to the phosphor. At this time, the phosphor-containing composition can also contain a phosphor other than the phosphor of the present embodiment.

前記蛍光体含有組成物の固体媒体として使用可能な樹脂は、成形する以前や蛍光体を分散させるときにおいては液状の性質を示し、本実施形態の蛍光体や発光素子として好ましくない反応等を生じないものであれば、任意の樹脂を目的等に応じて選択することが可能である。樹脂の例としては、付加反応型シリコーン樹脂、縮合反応型シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。前記樹脂が熱硬化性樹脂である場合は、これを硬化させることにより、本実施形態の蛍光体を分散させた蛍光体含有組成物が得られる。 The resin that can be used as the solid medium of the phosphor-containing composition exhibits liquid properties before molding or when the phosphor is dispersed, and causes unfavorable reactions and the like for the phosphor and the light-emitting device of the present embodiment. If not, any resin can be selected depending on the purpose. Examples of resins include addition reaction type silicone resins, condensation reaction type silicone resins, modified silicone resins, epoxy resins, polyvinyl resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polyester resins, and the like. One type of these resins may be used alone, or two or more types may be used together in any combination and ratio. When the resin is a thermosetting resin, it is cured to obtain the phosphor-containing composition in which the phosphor of the present embodiment is dispersed.

前記固体媒体の使用割合は、特に限定はなく、用途等に応じて適宜調整すればよいが、一般的には、本実施形態の蛍光体に対する固体媒体の質量割合で、3質量%以上、好ましくは5質量%以上、また、通常30質量%以下、好ましくは15質量%以下の範囲である。上記下限値以上とすることにより、蛍光体の発光強度を向上できる。上記上限値以下とすることにより、蛍光体の凝集を抑制できる。 The use ratio of the solid medium is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the application. is in the range of 5% by mass or more, and usually 30% by mass or less, preferably 15% by mass or less. By making it equal to or higher than the above lower limit, the emission intensity of the phosphor can be improved. Aggregation of the phosphor can be suppressed by making it equal to or less than the above upper limit.

また、本実施形態の蛍光体含有組成物は、本発明の蛍光体及び固体媒体に加え、その用途等に応じて、その他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、拡散剤、増粘剤、増量剤、干渉剤等が挙げられる。具体的には、アエロジル等のシリカ系微粉、アルミナ等が挙げられる。 In addition to the phosphor and solid medium of the present invention, the phosphor-containing composition of this embodiment may contain other components according to its use. Other ingredients include diffusing agents, thickeners, bulking agents, interfering agents, and the like. Specific examples include silica-based fine powder such as Aerosil, alumina, and the like.

また本実施形態の蛍光体以外の蛍光体としては、BAM蛍光体、α-サイアロン蛍光体、β-サイアロン蛍光体、SrSi蛍光体、(Sr,Ba)Si蛍光体、CaAlSiN蛍光体、(Ca,Sr)AlSiN蛍光体、KSiF蛍光体、YAG蛍光体、及び(Ca,Sr,Ba)Siから選ばれる1種類又は2種類以上の蛍光体をさらに含んでもよい。 Phosphors other than the phosphor of this embodiment include BAM phosphor, α-sialon phosphor, β-sialon phosphor, Sr 2 Si 5 N 8 phosphor, and (Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 phosphor. CaAlSiN3 phosphor, (Ca,Sr) AlSiN3 phosphor, K2SiF6 phosphor , YAG phosphor, and ( Ca ,Sr,Ba) Si2O2N2 . The above phosphor may be further included.

発光素子の実施形態の1つとして、本実施形態の蛍光体に加えて、さらに、発光体又は発光光源によりピーク波長420nm以上500nm以下の光を発する青色蛍光体を含むことができる。このような、青色蛍光体としては、AlN:(Eu,Si)、BAM:Eu、SrSiAl19ON31:Eu、LaSiAl1932:Eu、α-サイアロン:Ce、JEM:Ce等がある。 As one embodiment of the light-emitting element, in addition to the phosphor of the present embodiment, a blue phosphor that emits light with a peak wavelength of 420 nm or more and 500 nm or less by a light emitter or light source can be included. Such blue phosphors include AlN: (Eu, Si), BAM: Eu, SrSi 9 Al 19 ON 31 : Eu, LaSi 9 Al 19 N 32 : Eu, α-sialon: Ce, JEM: Ce, etc. There is

また、発光装置の実施形態の1つとして、本実施形態の蛍光体に加えて、さらに、発光体又は発光光源によりピーク波長500nm以上550nm以下の光を発する緑色蛍光体を含むことができる。このような緑色蛍光体としては、例えば、β-サイアロン:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si:Eu等がある。 Further, as one embodiment of the light-emitting device, in addition to the phosphor of this embodiment, a green phosphor that emits light with a peak wavelength of 500 nm or more and 550 nm or less by a light emitter or light source can be included. Examples of such green phosphors include β-sialon: Eu, (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si 2 O 2 N 2 : Eu. .

さらに、発光装置の実施形態の1つとして、本実施形態の蛍光体に加えて、さらに、発光体又は発光光源によりピーク波長550nm以上600nm以下の光を発する黄色蛍光体を含むことができる。このような黄色蛍光体としては、YAG:Ce、α-サイアロン:Eu、CaAlSiN:Ce、LaSiN11:Ce等がある。 Furthermore, as one embodiment of the light-emitting device, in addition to the phosphor of this embodiment, a yellow phosphor that emits light with a peak wavelength of 550 nm or more and 600 nm or less by a light emitter or light source can be included. Such yellow phosphors include YAG:Ce, α-sialon:Eu, CaAlSiN 3 :Ce, La 3 Si 6 N11:Ce, and the like.

さらにまた、発光装置の実施形態の1つとして、本実施形態の蛍光体に加えて、さらに、発光体又は発光光源によりピーク波長600nm以上700nm以下の光を発する赤色蛍光体を含むことができる。このような赤色蛍光体としては、CaAlSiN:Eu、(Ca,Sr)AlSiN:Eu、CaSi:Eu、SrSi:Eu、KSF:Mn等がある。 Furthermore, as one embodiment of the light-emitting device, in addition to the phosphor of this embodiment, a red phosphor that emits light with a peak wavelength of 600 nm or more and 700 nm or less by a light emitter or light source can be included. Such red phosphors include CaAlSiN 3 :Eu, (Ca,Sr)AlSiN 3 :Eu, Ca 2 Si 5 N 8 :Eu, Sr 2 Si 5 N 8 :Eu, KSF:Mn and the like.

本実施形態の発光素子に、本実施形態の蛍光体が、蛍光体プレートの形状として含まれる場合、前記蛍光体プレートとは、粒子状の本実施形態の蛍光体を、所望の形状に成型後、加熱焼結したものである。ただし、本実施形態の蛍光体プレートには、本実施形態の蛍光体以外の蛍光体や、その他の成分を含んでいてもよい。ここでいうその他の成分としては、例えば媒体となるガラス等や、バインダー樹脂、分散剤、及び焼結助剤が挙げられる。前記バインダー樹脂、分散剤、及び焼結助剤の添加剤は特に限定はないが、一般に加熱焼結時に同時に分解除去される当該分野で公知の物質を好ましく用いることができる。 When the phosphor of the present embodiment is included in the light-emitting element of the present embodiment in the form of a phosphor plate, the phosphor plate refers to the particulate phosphor of the present embodiment after molding into a desired shape. , which is sintered under heat. However, the phosphor plate of this embodiment may contain phosphors other than the phosphor of this embodiment and other components. Examples of other components here include glass as a medium, a binder resin, a dispersant, and a sintering aid. Additives such as the binder resin, dispersant, and sintering aid are not particularly limited, but substances known in the art that are generally decomposed and removed at the same time as heating and sintering can be preferably used.

前記蛍光体プレートを製造する際に用いる蛍光体粒子の平均粒子径については、特に限定はないが、成形性を付与するバインダー樹脂の添加量を蛍材料の粒子の比表面積に伴って加減するため、例えば0.1μm以上30μm以下の平均粒子径を有するものを好ましく用いることができる。 The average particle diameter of the phosphor particles used in manufacturing the phosphor plate is not particularly limited, but the addition amount of the binder resin that imparts moldability is adjusted according to the specific surface area of the phosphor particles. , for example, those having an average particle diameter of 0.1 μm or more and 30 μm or less can be preferably used.

前記蛍光体プレートは、公知の方法で製造することができる。例えば、粉末状とした本実施形態の蛍光体に、バインダー樹脂、分散剤、焼結助剤等の添加剤を添加し、さらに分散媒を加えて湿式混合し、得られたスラリーの粘度を調整してシート状、ディスク状等の形状にし、これを加熱焼成して添加剤を分解除去すると共に、本実施形態の蛍光体シートを得ることができる。加熱焼成の温度、時間、及び焼成雰囲気は、用いた材料によって公知の条件に適宜変更すればよい。その他に、本実施形態の蛍光体より低融点なガラス粉末を加えて成形し、その後焼成して蛍光体プレートを製造する方法等も有効である。 The phosphor plate can be manufactured by a known method. For example, additives such as a binder resin, a dispersant, and a sintering aid are added to the powdered phosphor of the present embodiment, and a dispersion medium is added and wet-mixed to adjust the viscosity of the resulting slurry. It is then heated and baked to decompose and remove the additive, thereby obtaining the phosphor sheet of the present embodiment. The temperature, time, and atmosphere of the heat firing may be appropriately changed to known conditions depending on the material used. In addition, it is also effective to add glass powder having a lower melting point than the phosphor of this embodiment, mold the mixture, and then bake it to produce a phosphor plate.

本実施形態の発光素子に含まれる励起源とは、本実施形態の蛍光体や他の種類の蛍光体を励起させて発光させるための励起エネルギーを発するものであり、例えば光源である。本実施形態の蛍光体は、100~190nmの真空紫外線、190~380nmの紫外線、電子線等を照射しても発光するが、好ましい励起源としては、例えば青色半導体発光素子が挙げられる。この励起源からの光により本実施形態の蛍光体も発光し、発光素子として機能する。なお、本実施形態の発光素子は、単一の素子である必要は無く、複数の発光素子が組み合わされた一体型の素子であってもよい。 The excitation source included in the light-emitting device of this embodiment emits excitation energy for exciting the phosphor of this embodiment and other types of phosphors to emit light, and is, for example, a light source. The phosphor of this embodiment emits light even when irradiated with vacuum ultraviolet rays of 100 to 190 nm, ultraviolet rays of 190 to 380 nm, electron beams, or the like, and a preferable excitation source is, for example, a blue semiconductor light emitting device. The phosphor of this embodiment also emits light by the light from this excitation source, and functions as a light-emitting element. Note that the light-emitting element of this embodiment need not be a single element, and may be an integrated element in which a plurality of light-emitting elements are combined.

本実施形態の発光素子の一形態として、発光体又は発光光源がピーク波長300~500nm、好ましくは300~470nmの紫外又は可視光を発し、本実施形態の蛍光体が発する青色光~黄緑色光~赤色光(例えば、435nm~570nm~750nm)と、本実施形態の他の蛍光体が発する450nm以上の波長の光を混合することにより白色光又は白色光以外の光を発する発光素子がある。 As one form of the light emitting element of this embodiment, the light emitter or light emitting source emits ultraviolet or visible light with a peak wavelength of 300 to 500 nm, preferably 300 to 470 nm, and the phosphor of this embodiment emits blue light to yellowish green light. There is a light-emitting element that emits white light or light other than white light by mixing red light (for example, 435 nm to 570 nm to 750 nm) and light with a wavelength of 450 nm or more emitted by another phosphor of the present embodiment.

なお、前述の発光素子の実施形態は例示であって、本実施形態の蛍光体に加えて、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体あるいは赤色蛍光体を適宜組み合わせ、所望の色味を有した白色光を達成することができることは言うまでもない。 Note that the above-described embodiment of the light-emitting element is an example, and in addition to the phosphor of the present embodiment, a blue phosphor, a green phosphor, a yellow phosphor, or a red phosphor is appropriately combined to obtain a desired color. It goes without saying that a high white light can be achieved.

またさらに、発光素子の実施形態の1つとして、発光体又は発光光源が280~500nmの波長の光を発するLEDを用いると発光効率が高いため、高効率の発光装置を構成することができる。なお、使用する励起源からの光は、特に単色光に限定されず、複色光でもよい。 Furthermore, as one of the embodiments of the light-emitting element, the use of an LED emitting light with a wavelength of 280 to 500 nm as a light-emitting body or a light-emitting source results in high light-emitting efficiency, so that a highly efficient light-emitting device can be constructed. In addition, the light from the excitation source to be used is not particularly limited to monochromatic light, and may be bichromatic light.

図3に、本実施形態の蛍光体を用いた発光素子(表面実装型LED)の概略を示す。 FIG. 3 shows an outline of a light-emitting device (surface-mounted LED) using the phosphor of this embodiment.

表面実装型白色発光ダイオードランプ(11)について説明する。可視光線反射率の高い白色のアルミナセラミックス基板(19)に2本のリードワイヤ(12、13)が固定されており、それらワイヤの片端は基板のほぼ中央部に位置し、他端はそれぞれ外部に出ていて電気基板への実装時は、はんだづけされる電極となっている。リードワイヤのうち1本(13)は、その片端に、基板中央部となるように発光ピーク波長450nmの青色発光ダイオード素子(14)が載置され固定されている。青色発光ダイオード素子(14)の下部電極と下方のリードワイヤとは導電性ペーストによって電気的に接続されており、上部電極ともう1本のリードワイヤ(12)とが金細線からなるボンディングワイヤ(15)によって電気的に接続されている。 A surface-mounted white light emitting diode lamp (11) will be described. Two lead wires (12, 13) are fixed to a white alumina ceramics substrate (19) with high reflectance of visible light. It is an electrode that is soldered when mounted on an electric board. A blue light-emitting diode element (14) having an emission peak wavelength of 450 nm is mounted and fixed to one end of one of the lead wires (13) so as to be located in the center of the substrate. The lower electrode of the blue light emitting diode element (14) and the lower lead wire are electrically connected by a conductive paste, and the upper electrode and another lead wire (12) are connected by bonding wires ( 15) are electrically connected.

第一の樹脂(16)と上述した実施形態の蛍光体を混合した蛍光体(17)とを混合したものが、発光ダイオード素子近傍に実装されている。この蛍光体を分散した第一の樹脂は、透明であり、青色発光ダイオード素子(14)の全体を被覆している。また、セラミック基板上には中央部に穴の開いた形状である壁面部材(20)が固定されている。壁面部材(20)は、その中央部が青色発光ダイオード素子(14)及び蛍光体(17)を分散させた第一の樹脂(16)がおさまるための穴となっていて、中央に面した部分は斜面となっている。この斜面は光を前方に取り出すための反射面であって、その斜面の曲面形は光の反射方向を考慮して決定される。また、少なくとも反射面を構成する面は白色又は金属光沢を持った可視光線反射率の高い面となっている。当該発光素子では、該壁面部材(20)を白色のシリコーン樹脂によって構成されている。壁面部材の中央部の穴は、チップ型発光ダイオードランプの最終形状としては凹部を形成するが、ここには青色発光ダイオード素子(14)及び蛍光体(17)を分散させた第一の樹脂(16)のすべてを封止するようにして透明な第二の樹脂(18)を充填している。当該発光素子では、第一の樹脂(16)と第二の樹脂(18)とには同一のエポキシ樹脂を用いることができる。同発光素子は白色発光する。 A mixture of the first resin (16) and the phosphor (17) mixed with the phosphor of the above embodiment is mounted in the vicinity of the light emitting diode element. The first resin in which the phosphor is dispersed is transparent and covers the entire blue light emitting diode element (14). A wall member (20) having a hole in the center is fixed on the ceramic substrate. The wall surface member (20) has a hole in the center thereof for receiving the blue light emitting diode element (14) and the first resin (16) in which the phosphor (17) is dispersed, and the portion facing the center. is sloped. This slope is a reflecting surface for extracting light forward, and the curved shape of the slope is determined in consideration of the direction of light reflection. In addition, at least the surface constituting the reflecting surface is a surface having high visible light reflectance with white or metallic luster. In the light emitting device, the wall surface member (20) is made of white silicone resin. The hole in the center of the wall member forms a recess as the final shape of the chip-type light-emitting diode lamp. 16) is filled with a transparent second resin (18) so as to seal all of them. In the light emitting device, the same epoxy resin can be used for the first resin (16) and the second resin (18). The same light-emitting element emits white light.

<4.発光装置>
さらに、上述した態様の発光素子を含む発光装置も、本発明の態様のひとつである。発光装置の具体例としては、照明器具、液晶パネル用バックライト、各種の表示器具等が挙げられる。
<4. Light-emitting device>
Furthermore, a light-emitting device including the light-emitting element of the aspect described above is also one aspect of the present invention. Specific examples of light-emitting devices include lighting fixtures, backlights for liquid crystal panels, and various display devices.

<5.画像表示装置>
さらに、上述した態様の発光素子を含む画像表示装置も、本発明の態様のひとつである。画像表示装置の具体的としては、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、陰極線管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)等が挙げられる。
<5. Image display device>
Furthermore, an image display device including the light-emitting element of the aspect described above is also one aspect of the present invention. Specific examples of image display devices include vacuum fluorescent display (VFD), field emission display (FED), plasma display panel (PDP), cathode ray tube (CRT), and liquid crystal display (LCD).

<6.顔料>
本実施形態の蛍光体は、その機能を利用して、例えば顔料の構成材料として使用することも可能である。即ち、本実施形態の蛍光体に太陽光、蛍光灯等の照明を照射すると白色の物体色が観察されるが、その発色がよいこと、そして長期間に渡り劣化しないことから、本実施形態の蛍光体は例えば無機顔料に好適に使用することができる。このため、塗料、インキ、絵の具、釉薬、プラスチック製品に添加する顔料として用いると長期間に亘って良好な白色を高く維持することができる。
<6. Pigment>
The phosphor of this embodiment can also be used as a constituent material of a pigment, for example, by utilizing its function. That is, when the phosphor of this embodiment is irradiated with illumination such as sunlight or a fluorescent lamp, a white object color is observed. Phosphors can be suitably used for inorganic pigments, for example. Therefore, when used as a paint, ink, paint, glaze, or pigment added to plastic products, it can maintain a good white color for a long period of time.

<7.紫外線吸収剤>
本実施形態の蛍光体は、それ単独で使用するのではなく、その機能を利用して、例えば紫外線吸収剤の構成材料として使用することも可能である。即ち、本実施形態の蛍光体を含む紫外線吸収剤を、例えばプラスチック製品や塗料内部に練り込んだり、プラスチック製品の表面に塗布したりすると、それらを紫外線劣化から効果的に保護することができる。
<7. UV absorber>
The phosphor of the present embodiment is not used alone, but can be used as a constituent material of, for example, an ultraviolet absorber by utilizing its function. That is, when the ultraviolet absorber containing the phosphor of this embodiment is kneaded into plastic products or coatings, or applied to the surface of plastic products, they can be effectively protected from deterioration by ultraviolet rays.

<8.蛍光体シート>
本実施形態の蛍光体を、例えば樹脂と混合して組成物となし、さらにこれを成形した蛍光体成形物、蛍光体フィルム、蛍光体シートも、本実施形態の蛍光体の好ましい使用例として挙げられる。例えばここでいう本実施形態の蛍光体シートとは、本実施形態の蛍光体を、媒体中に均一に分散させるように含ませたシートである。媒体の材質は特に限定されないが、透明性を有することが好ましく、シート状に形態を保持できる材料であり、例えば樹脂が挙げられる。具体的には、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート樹脂、PET変性ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状オレフィン、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性アクリル、ポリスチレン樹脂及びアクリルニトリル・スチレン共重合体樹脂等が挙げられる。本実施形態の蛍光体シートにおいては、透明性の面からシリコーン樹脂やエポキシ樹脂が好ましく用いられる。耐熱性の面を考慮すると、シリコーン樹脂が好ましく用いられる。
<8. Phosphor sheet>
The phosphor of the present embodiment is mixed with, for example, a resin to form a composition, and phosphor moldings, phosphor films, and phosphor sheets obtained by molding the composition are also cited as preferred examples of the use of the phosphor of the present embodiment. be done. For example, the phosphor sheet of this embodiment is a sheet in which the phosphor of this embodiment is uniformly dispersed in a medium. Although the material of the medium is not particularly limited, it is preferably a material that is transparent and capable of maintaining a sheet-like shape, such as a resin. Specifically, silicone resins, epoxy resins, polyarylate resins, PET-modified polyarylate resins, polycarbonate resins, cyclic olefins, polyethylene terephthalate resins, polymethyl methacrylate resins, polypropylene resins, modified acrylics, polystyrene resins and acrylonitrile styrene. A copolymer resin and the like are included. In the phosphor sheet of this embodiment, a silicone resin or an epoxy resin is preferably used from the viewpoint of transparency. Considering heat resistance, a silicone resin is preferably used.

本実施形態の蛍光体シートには、必要に応じた添加剤を加えることができる。例えば、成膜時の必要に応じて成膜時のレベリング剤、蛍光体の分散を促進する分散剤やシート表面の改質剤としてシランカップリング剤等の接着補助剤等を添加してもよい。また、蛍光体沈降抑制剤としてシリコーン微粒子等の無機粒子を添加してもよい。 Additives can be added to the phosphor sheet of the present embodiment as necessary. For example, a leveling agent during film formation, a dispersant that promotes dispersion of the phosphor, and an adhesion aid such as a silane coupling agent as a modifier of the sheet surface may be added as necessary during film formation. . Inorganic particles such as silicone fine particles may also be added as a phosphor sedimentation inhibitor.

本実施形態の蛍光体シートの膜厚は、特に限定されないが、蛍光体含有量と、所望の光学特性から決めるのがよい。蛍光体含有量や作業性、光学特性、耐熱性の観点から、膜厚は、例えば、10μm以上、3mm以下、より好ましくは50μm以上1mm以下である。 The film thickness of the phosphor sheet of the present embodiment is not particularly limited, but is preferably determined based on the phosphor content and desired optical properties. From the viewpoint of phosphor content, workability, optical properties, and heat resistance, the film thickness is, for example, 10 μm or more and 3 mm or less, more preferably 50 μm or more and 1 mm or less.

本実施形態の蛍光体シートの製造方法には特に限定はなく、公知の方法を用いることができる。なお本実施形態の蛍光体シートは、本実施形態の蛍光体を含んでいればよく、単層シートであっても多層シートであっても良く、シート全体が均一である必要はない。シートの片側又は両側の表面、又は内部に、基材層を設けることも可能である。基材層の材質も、特に限定はないが、例えば、公知の金属、フィルム、ガラス、セラミック、紙等を使用することができる。具体的には、アルミニウム(アルミニウム合金も含む)、亜鉛、銅、鉄等の金属板や箔、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、アラミド等のプラスチックのフィルム、前記プラスチックがラミネートされた紙、又は前記プラスチックによりコーティングされた紙、前記金属がラミネート又は蒸着された紙、前記金属がラミネート又は蒸着されたプラスチックフイルム等が挙げられる。また、基材が金属板の場合、表面にクロム系やニッケル系等のメッキ処理やセラミック処理されていてもよい。特に、基材は柔軟で、強度が高いフィルム状であることが好ましい。そのため、例えば、樹脂フィルムが好ましく、具体的には、PETフィルム、ポリイミドフィルム等が挙げられる。 The method for manufacturing the phosphor sheet of this embodiment is not particularly limited, and a known method can be used. The phosphor sheet of the present embodiment only needs to contain the phosphor of the present embodiment, and may be a single-layer sheet or a multi-layer sheet, and the entire sheet need not be uniform. It is also possible to provide a substrate layer on one or both surfaces of the sheet, or on the interior. The material of the substrate layer is also not particularly limited, and for example, known metals, films, glass, ceramics, paper and the like can be used. Specifically, metal plates and foils such as aluminum (including aluminum alloys), zinc, copper, and iron, cellulose acetate, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polyester, polyamide, polyimide, polyphenylene sulfide, polystyrene, polypropylene, and polycarbonate. , polyvinyl acetal, plastic film such as aramid, paper laminated with the plastic, paper coated with the plastic, paper laminated or vapor-deposited with the metal, plastic film laminated or vapor-deposited with the metal, etc. mentioned. When the substrate is a metal plate, the surface may be plated with chromium, nickel, or the like, or ceramic-treated. In particular, it is preferable that the base material is flexible and in the form of a film having high strength. Therefore, for example, a resin film is preferable, and specific examples include a PET film, a polyimide film, and the like.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted. Moreover, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications, improvements, etc. within the scope of achieving the object of the present invention.

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples.

(参考例)
まず参考例としてLiBaYを合成した。
(Reference example)
First, Li 2 BaY 4 O 8 was synthesized as a reference example.

<原料物質>
参考例のLiBaYの原料物質として、酸化リチウム(LiO、高純度化学社製)粉末、酸化バリウム(BaO、高純度化学社製)粉末、酸化イットリウム(Y、高純度化学社製)粉末、及び酸化ユーロピウム(Eu、純度99.9%、信越化学工業社製)粉末を用いた。
<Raw materials>
Lithium oxide (Li 2 O, manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd.) powder , barium oxide (BaO, manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd.) powder, yttrium oxide ( Y 2 O 3 , Kojundo Chemical Co., Ltd.) powder and europium oxide (Eu 2 O 3 , purity 99.9%, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) powder were used.

前記の酸化リチウム(LiO)、酸化バリウム(BaO)、酸化イットリウム(Y)を、乾燥したNガスで満たされたグローブボックス中で、LiとBaとYの原子比が2:1:4となるような割合で秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳棒と乳鉢を用いて10分間混合した。次いで、得られた原料混合粉末を、アルミナ製のるつぼに充填した。 Lithium oxide (Li 2 O), barium oxide (BaO), and yttrium oxide (Y 2 O 3 ) were placed in a glove box filled with dry N 2 gas so that the atomic ratio of Li, Ba, and Y was 2. : 1:4, and mixed for 10 minutes using a silicon nitride sintered pestle and mortar. Next, the raw material mixed powder thus obtained was filled in an alumina crucible.

原料混合粉末を充填した前記るつぼを、管状炉にセットした。混合粉末の焼成手順は次の通りであった。まず、ロータリーポンプにより焼成雰囲気を一旦10Pa以下の減圧状態とし、純度が99.999体積%のNHを導入して炉内の圧力を大気圧とし、NHガス流量を1L/minに制御し、室温から毎分7℃の速度で1000℃まで昇温し、その温度で4時間保持した。その後、400℃まで冷却したのち、NHガスをN2ガスに切り替えて、1L/minの流量に制御して室温まで冷却した。 The crucible filled with the mixed raw material powder was set in a tubular furnace. The firing procedure of the mixed powder was as follows. First, the firing atmosphere was once reduced to 10 Pa or less by a rotary pump, NH 3 with a purity of 99.999% by volume was introduced to set the pressure in the furnace to atmospheric pressure, and the NH 3 gas flow rate was controlled to 1 L / min. , the temperature was raised from room temperature to 1000° C. at a rate of 7° C./min, and the temperature was maintained for 4 hours. Then, after cooling to 400° C., the NH 3 gas was switched to N 2 gas, and the flow rate was controlled to 1 L/min to cool to room temperature.

るつぼから焼成した原料混合粉末(本明細書では「合成物」ともいう。)を取り出し、窒化ケイ素焼結体製の乳棒と乳鉢を用いて粉砕して粉末状にした。この粉末状の合成物について、ICP発光分光分析法による元素分析を実施したところ、Li:Ba:Yの原子比(分析値)が、2.0:1.0:4.0であり、焼成前後で組成に変化がないことを確認した。 The fired raw material mixture powder (herein also referred to as “composite”) was taken out from the crucible and pulverized into powder using a pestle and mortar made of silicon nitride sintered body. Elemental analysis by ICP emission spectrometry was performed on this powdery composite, and the atomic ratio (analysis value) of Li:Ba:Y was 2.0:1.0:4.0, and the firing It was confirmed that there was no change in composition between before and after.

粉末状態の合成物を光学顕微鏡で観察し、8μm×6μm×4μmの大きさの結晶粒子を採取して、ガラスファイバーの先端に有機系接着剤で固定した。これをMoKα線の回転対陰極付きの単結晶X線回折装置(SMART APEX II Ultra、ブルカー・エイエックスエス社製)を用いて、X線源の出力が50kV、50mAの条件でX線回折測定を行った。その結果、この結晶粒子が単結晶であることを確認した。 The powdery composite was observed with an optical microscope, and crystal particles with a size of 8 μm×6 μm×4 μm were collected and fixed to the tip of a glass fiber with an organic adhesive. Using a single-crystal X-ray diffractometer (SMART APEX II Ultra, manufactured by Bruker AXS) equipped with a MoKα ray rotating anticathode, the X-ray diffraction was measured under the conditions that the output of the X-ray source was 50 kV and 50 mA. did As a result, it was confirmed that this crystal grain was a single crystal.

X線回折測定結果から単結晶構造解析ソフトウェア(APEX2、ブルカー・エイエックスエス社製)を用いて結晶構造を求めた。得られた結晶構造データは前記表1に示した。また、結晶構造を図1に示す。表1には、結晶系、空間群、格子定数、原子の種類、及び、原子位置が記載してあり、このデータを用いて、単位格子の形状と、その格子中の原子の並びを決定することができる。 The crystal structure was determined from the X-ray diffraction measurement results using single crystal structure analysis software (APEX2, manufactured by Bruker AXS). The crystal structure data obtained are shown in Table 1 above. Also, the crystal structure is shown in FIG. Table 1 describes the crystal system, space group, lattice constants, types of atoms, and atomic positions, and this data is used to determine the shape of the unit cell and the arrangement of atoms in the cell. be able to.

この結晶は、単斜晶系に属し、空間群C2/m,12の空間群に属し、格子定数a、b、c及び角度α、β、γは、それぞれ
a=1.3213nm
b=0.3520nm
c=0.9538nm
α=90.000°
β=119.746°
γ=90.000°
であった。
The crystal belongs to the monoclinic system, the space group C2/m,12, the lattice constants a, b, c and the angles α, β, γ are each a=1.3213 nm.
b = 0.3520 nm
c = 0.9538 nm
α=90.000°
β=119.746°
γ=90.000°
Met.

原子位置は前記表1に示すとおりであった。 The atomic positions were as shown in Table 1 above.

表1に示す結晶構造データから、LiBaY結晶は今まで報告されていない新規の物質であることが確認された。また結晶構造データから粉末X線回折パターンを計算した。図2に、LiBaY結晶の結晶構造から計算したCuKα線を用いた粉末X線回折を示す。今後は、合成物の粉末X回折測定を行い、測定された粉末X線回折パターンが図2と同じであれば図1に示したLiBaY結晶が生成していると判定した。 From the crystal structure data shown in Table 1, it was confirmed that the Li 2 BaY 4 O 8 crystal is a novel substance that has not been reported so far. Also, the powder X-ray diffraction pattern was calculated from the crystal structure data. FIG. 2 shows powder X-ray diffraction using CuKα rays calculated from the crystal structure of the Li 2 BaY 4 O 8 crystal. From now on, powder X-ray diffraction measurement of the composite was performed, and if the measured powder X-ray diffraction pattern was the same as that of FIG. 2, it was determined that the Li 2 BaY 4 O 8 crystal shown in FIG. 1 was produced.

さらに、L結晶について、LiBaY結晶を除くLiBaY結晶と同一の結晶構造を有する結晶に関して検討を行ったところ、LiBaY結晶は、結晶構造を保ったままYの一部又は全部をLa及びGdで置換できることがわかった。即ち、LiBaB(Bは、Y、La、及びGdから選ばれる1種類又は2種類又は混合)の結晶は、LiBaY結晶と同じ結晶構造を持つ。 Furthermore, with respect to the LpAqBrXs crystal , when a crystal having the same crystal structure as the Li2BaY4O8 crystal excluding the Li2BaY4O8 crystal was examined, it was found that Li2BaY4O8 It has been found that the crystal can be partially or entirely replaced with La and Gd while retaining the crystal structure. That is, the crystal of Li 2 BaBrO 8 (B is one, two or a mixture of Y, La and Gd) has the same crystal structure as the Li 2 BaY 4 O 8 crystal.

LiBaY結晶として結晶構造を保ったまま格子定数等が変化した結晶も、粉末X線回折測定により得られた格子定数の値と前記表1の結晶構造データとから粉末X線回折パターンを計算できる。したがって、計算した粉末X線回折パターンと測定された粉末X線回折パターンとを比較することにより、それがLiBaY結晶であるか否かが判定できる。 A Li 2 BaY 4 O 8 crystal in which the lattice constant and the like have changed while maintaining the crystal structure was also analyzed by powder X-ray diffraction analysis based on the lattice constant value obtained by the powder X-ray diffraction measurement and the crystal structure data in Table 1 above. patterns can be calculated. Therefore, by comparing the calculated powder X-ray diffraction pattern and the measured powder X-ray diffraction pattern, it can be determined whether it is a Li 2 BaY 4 O 8 crystal.

(実施例1)
乾燥したNガスで満たされたグローブボックス中で、下記表2に示す実施例1における設計組成(原子比)にしたがって、粉末状の原料物質を下記表3の原料混合組成(質量比)となるように秤量した。
秤量した原料混合粉末を窒化ケイ素焼結体製乳棒と乳鉢とを用いて10分間混合を行った。その後、混合粉末をアルミナ製のるつぼに充填した。

Figure 2023090161000002
Figure 2023090161000003
(Example 1)
In a glove box filled with dry N2 gas, according to the design composition (atomic ratio) in Example 1 shown in Table 2 below, the powdered raw material was mixed with the raw material mixture composition (mass ratio) shown in Table 3 below. Weighed to be
The weighed mixed raw material powder was mixed for 10 minutes using a silicon nitride sintered pestle and a mortar. After that, the mixed powder was filled in an alumina crucible.
Figure 2023090161000002
Figure 2023090161000003

原料混合粉末を充填した前記るつぼを、管状炉にセットした。混合粉末の焼成手順は次の通りであった。まず、ロータリーポンプにより焼成雰囲気を一旦10Pa以下の減圧状態とし、純度が99.999体積%のNHを導入して炉内の圧力を大気圧とし、NHガス流量を1L/minに制御し、室温から毎分7℃の速度で1000℃まで昇温し、その温度で4時間保持した。その後、400℃まで冷却したのち、NHガスをN2ガスに切り替えて、1L/minの流量に制御して室温まで冷却した。 The crucible filled with the mixed raw material powder was set in a tubular furnace. The firing procedure of the mixed powder was as follows. First, the firing atmosphere was once reduced to 10 Pa or less by a rotary pump, NH 3 with a purity of 99.999% by volume was introduced to set the pressure in the furnace to atmospheric pressure, and the NH 3 gas flow rate was controlled to 1 L / min. , the temperature was raised from room temperature to 1000° C. at a rate of 7° C./min, and the temperature was maintained for 4 hours. Then, after cooling to 400° C., the NH 3 gas was switched to N 2 gas, and the flow rate was controlled to 1 L/min to cool to room temperature.

るつぼから焼成物を取り出し、アルミナ製の乳棒と乳鉢を用いて粉砕して、粉末状の合成物(実施例1の蛍光体)を得た。粉末状の合成物についてICP発光分光分析法で元素分析を実施したところ、Li:Ba:Yの原子比(分析値)が、2.0:1.0:4.0であり、焼成前後で組成に変化がないことを確認した。 The fired product was taken out from the crucible and pulverized using an alumina pestle and mortar to obtain a powdery composite (phosphor of Example 1). When elemental analysis was performed on the powdered composite by ICP emission spectrometry, the atomic ratio (analysis value) of Li:Ba:Y was 2.0:1.0:4.0, and before and after firing It was confirmed that there was no change in composition.

(実施例2)
混合する粉末原料が異なることを除き、表2の設計組成、表3の原料混合組成に従って、実施例1と同様の方法で実施例2の蛍光体(粉末状の合成物)を作製した。
(Example 2)
A phosphor (powder composite) of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 according to the design composition in Table 2 and the raw material mixture composition in Table 3, except that the powder raw materials to be mixed were different.

(実施例3)
混合する粉末原料が異なることを除き、表2の設計組成、表3の原料混合組成に従って、実施例1と同様の方法で実施例3の蛍光体(粉末状の合成物)を作製した。
(Example 3)
A phosphor (powder composite) of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 according to the design composition in Table 2 and the raw material mixture composition in Table 3, except that the powder raw materials to be mixed were different.

図4の合成物のX線回折パターンは、図2に示すLiBaY結晶から計算したX線回折パターンと良い一致を示し、LiBaY結晶と同一の結晶構造を有する結晶であることが確認された。
例えば、図2の2θ=27.34°、28.00°、31.66°、32.50°、30.02°、36.70°、32.28°、34.56°、39.72°、51.84°の夫々のピークに対応しているように、良い一致を示している。
The X-ray diffraction pattern of the composite in FIG. 4 shows good agreement with the X-ray diffraction pattern calculated from the Li 2 BaY 4 O 8 crystal shown in FIG. 2, and has the same crystal structure as the Li 2 BaY 4 O 8 crystal. It was confirmed to be a crystal.
For example, 2θ in FIG. ° and 51.84°, respectively, showing good agreement.

以上から、実施例1の合成物は、LiBaY結晶にEuが置換している無機化合物であることが確認された。図示しないが、実施例2~3も、実施例1と同様のX線回折パターンを得た。実施例2~3のX線回折パターンと図2の主要ピークとの対応を、それぞれ10本の主要ピークで行った結果も、実施例1と同様であった。 From the above, it was confirmed that the synthesized product of Example 1 was an inorganic compound in which the Li 2 BaY 4 O 8 crystal was substituted with Eu. Although not shown, in Examples 2 and 3, X-ray diffraction patterns similar to those in Example 1 were obtained. The results of comparing the X-ray diffraction patterns of Examples 2 and 3 with the major peaks in FIG.

以上より、実施例1~3の合成物は、LiBaY結晶にEuの付活イオンが置換している新規な無機化合物を主成分として含むことが確認された。 From the above, it was confirmed that the synthesized products of Examples 1 to 3 contained, as main components, novel inorganic compounds in which Eu activating ions were substituted for Li 2 BaY 4 O 8 crystals.

[発光特性]
各実施例及び比較例の合成物の粉末に関して、マルチチャンネル分光器(大塚電子株式会社製MCPD-9800)を用いて、発光光源から378nmの波長に分光した単色光を励起源として、蛍光体の試料に照射し、試料の蛍光スペクトル測定を行った。
[Luminous properties]
Regarding the powders of the composites of each example and comparative example, using a multichannel spectrometer (MCPD-9800 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), monochromatic light separated from the emission light source at a wavelength of 378 nm was used as an excitation source. The sample was irradiated and the fluorescence spectrum measurement of the sample was performed.

[発光特性]
実施例1では、550nmに最大発光強度を持つ発光が観測された。発光スペクトルの半値全幅は、54nmであった。実施例2では、550nmに最大発光強度を持つ発光が観測された。発光スペクトルの半値全幅は、65nmであった。実施例3では、627nmに最大発光強度を持つ発光が観測された。
一方、比較例1では、611nmに最大発光強度を持つ発光が観測された。
[Luminous properties]
In Example 1, luminescence having a maximum emission intensity at 550 nm was observed. The full width at half maximum of the emission spectrum was 54 nm. In Example 2, luminescence with a maximum emission intensity at 550 nm was observed. The full width at half maximum of the emission spectrum was 65 nm. In Example 3, luminescence with a maximum emission intensity at 627 nm was observed.
On the other hand, in Comparative Example 1, emission having a maximum emission intensity at 611 nm was observed.

1 O原子
2 Li原子
3 B1原子
4 Y原子
11表面実装型白色発光ダイオードランプ
12、13 リードワイヤ
14 青色発光ダイオード素子
16 第一の樹脂
17 蛍光体
18 第二の樹脂
19 アルミナセラミックス基板
20 壁面部材
1 O atom 2 Li atom 3 B1 atom 4 Y atom 11 Surface mount type white light emitting diode lamp 12, 13 Lead wire 14 Blue light emitting diode element 16 First resin 17 Phosphor 18 Second resin 19 Alumina ceramic substrate 20 Wall member

Claims (10)

で表される母体結晶にMで表される元素が固溶した無機化合物を含有する蛍光体であって、
前記Lは、Li、Na、K、Rb、及びCsから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Aは、Sr、Ba、Mg、及びCaから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Bは、La、Y、Ce、Gd、Sc、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Xは、Oであり、
前記Mは、Euであり、
前記p、q、r及びsが、
14.70≦p+q+r+s≦15.30、
1.70≦p≦2.30、
0.70≦q≦1.30、
3.70≦r≦4.30、及び
7.70≦s≦8.30を満たし、
波長378nmの励起光を当該蛍光体に照射したとき、540nm以上650nm以下の範囲のピーク波長を有する光を発光する、
蛍光体。
A phosphor containing an inorganic compound in which an element represented by M is solid-dissolved in a host crystal represented by L p A q B r X s ,
The L is one or more elements selected from Li, Na, K, Rb, and Cs,
The A is one or more elements selected from Sr, Ba, Mg, and Ca,
The B is one or more elements selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu,
The X is O,
The M is Eu,
wherein said p, q, r and s are
14.70≤p+q+r+s≤15.30,
1.70≤p≤2.30,
0.70≤q≤1.30,
3.70≦r≦4.30 and 7.70≦s≦8.30;
When the phosphor is irradiated with excitation light having a wavelength of 378 nm, it emits light having a peak wavelength in the range of 540 nm or more and 650 nm or less.
Phosphor.
請求項1に記載の蛍光体であって、
前記光のピーク波長における半値幅が、40nm以上70nm以下である、蛍光体。
The phosphor according to claim 1,
The phosphor, wherein the half width of the peak wavelength of the light is 40 nm or more and 70 nm or less.
請求項1又は2に記載の蛍光体であって、
前記Lは、Li、Na、及びKから選ばれる1種類又は2種類以上の元素であり、
前記Aは、Sr、Ba、及びCaから選ばれる1種類又は2種類の元素であり、
前記Bは、La、Y、Ce、Gd、Sc、Eu、及びLuから選ばれる1種類又は2種類以上の元素である、蛍光体。
The phosphor according to claim 1 or 2,
The L is one or more elements selected from Li, Na, and K,
The A is one or two elements selected from Sr, Ba, and Ca,
The phosphor, wherein B is one or more elements selected from La, Y, Ce, Gd, Sc, Eu, and Lu.
請求項1~3のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
前記Aは、一部又は全てがBa元素であり、
前記Bは、一部又は全てがLa元素、Gd元素及びY元素の少なくとも一つである、蛍光体。
The phosphor according to any one of claims 1 to 3,
Part or all of the A is Ba element,
A phosphor in which part or all of B is at least one of La element, Gd element and Y element.
請求項1~4のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
前記母体結晶が、単斜晶系の結晶である、蛍光体。
The phosphor according to any one of claims 1 to 4,
The phosphor, wherein the host crystal is a monoclinic crystal.
請求項1~5のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
前記母体結晶の結晶構造が、空間群C2/mに属する、蛍光体。
The phosphor according to any one of claims 1 to 5,
A phosphor, wherein the crystal structure of the host crystal belongs to the space group C2/m.
請求項1~6のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
前記母体結晶の格子定数a、b及びcが、
a=1.3213±0.1nm、
b=0.3520±0.1nm、及び
c=0.9538±0.1nm、を満たす、蛍光体。
The phosphor according to any one of claims 1 to 6,
The lattice constants a, b and c of the host crystal are
a=1.3213±0.1 nm,
A phosphor that satisfies b=0.3520±0.1 nm and c=0.9538±0.1 nm.
請求項1~7のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
当該蛍光体が、一般式L:Mで表される組成を有し、
組成比e、f、g、h及びiが、
e+f+g+h+i=15.00、
1.70≦e≦2.30、
0.70≦f≦1.30、
3.70≦g≦4.30、
7.70≦h≦8.30、及び
0.00<i≦0.20を満たす、蛍光体。
The phosphor according to any one of claims 1 to 7,
The phosphor has a composition represented by the general formula L e A f B g X h : Mi ,
The composition ratios e, f, g, h and i are
e+f+g+h+i=15.00,
1.70≦e≦2.30,
0.70≦f≦1.30,
3.70≤g≤4.30,
7. A phosphor satisfying 70≦h≦8.30 and 0.00<i≦0.20.
請求項1~8のいずれか一項に記載の蛍光体を含む、発光素子。 A light emitting device comprising the phosphor according to any one of claims 1 to 8. 請求項9記載の発光素子を備える、発光装置。 A light-emitting device comprising the light-emitting element according to claim 9 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117327490A (en) * 2023-09-28 2024-01-02 昆明理工大学 Bi-doped europium salt fluorescent powder and preparation method and application thereof

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