JP5294245B2 - 蛍光体とその製造方法および発光器具 - Google Patents
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(発明2)発明1に記載の蛍光体であって、前記AAl2Si5O2N8がCaAl2Si5O2N8であることを特徴とする。
(発明3)発明1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてCaを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、550nm以上700nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする。
(発明4)発明1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてCaを含み、前記M元素としてCeを含み、励起源を照射することにより、450nm以上550nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする。
(発明5)発明4に記載の蛍光体であって、Liをさらに含む、蛍光体。
(発明6)発明1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてZnを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、500nm以上600nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする。
(発明7)発明1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてSrを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、450nm以上550nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする。
(発明8)発明1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてBaを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、450nm以上550nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする。
(発明9)発明1に記載の蛍光体であって、組成式MaAbAlcSid Li e OfNg(ただし、式中a+b+c+d+e+f+g=1とする)で示され、パラメータa、b、c、d、e、fおよびgは、
0.00001≦ a ≦0.05
0.045≦ b ≦0.065
0.09≦ c ≦0.13
0.25≦ d ≦0.30
0≦ e ≦0.20
0.09≦ f ≦0.13
0.35≦ g ≦0.5022
以上の条件を満たすことを特徴とする。
(発明10)発明1に記載の蛍光体であって、組成式MxA1−xAl2−ySi5+yO2−yN8+yで示され、パラメータx、yは、
0.00018≦ x ≦0.5
−2≦ y ≦1.5
の条件を満たすことを特徴とする。
(発明11)発明1に記載の蛍光体を製造する発明11の方法は、Mの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Mを含む化合物、または、それらの組合せと、Aの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Aを含む化合物、または、それらの組合せと、Alの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Alを含む化合物、または、それらの組合せと、Siの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Siを含む化合物、または、それらの組合せとを少なくとも含む原料混合物を、相対嵩密度40%以下の充填率に保持した状態で容器に充填した後に、0.1MPa以上100MPa以下の窒素雰囲気中において、1200℃以上2200℃以下の温度範囲で焼成することを特徴とする。
(発明12)発明12の照明器具は、330〜470nmの波長の光を発する発光光源と蛍光体とを含み、前記蛍光体は、発明1に記載の蛍光体を含むことを特徴とする。
(発明13)発明12に記載の照明器具であって、前記発光光源はLEDまたはLDを含み、前記蛍光体は、520nm〜570nmの波長に発光ピークを持つ緑色蛍光体をさらに含むことを特徴とする。
(発明14)発明14の画像表示装置は、励起源と蛍光体とを含み、前記蛍光体は発明1に記載の蛍光体を含むことを特徴とする。
(発明15)発明14に記載の画像表示装置であって、前記画像表示装置は、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FEDまたはSED)または陰極線管(CRT)のいずれかであり、前記励起源が加速電圧10V以上30kV以下の電子線であることを特徴とする。
図1では、後述する光学活性な金属元素Mを添加していない純粋なAAl2Si5O2N8結晶のX線回折図を示す。六方晶で指数付けした場合の格子定数は、a=0.79045nm、c=0.57381nmであり、P31c、P−31C、P63mc、P−62c、P63/mmcのいずれかの空間群を持つ。また、本物質は測定誤差の範囲内で斜方晶でも指数付けすることができ、その場合の格子定数は、a=0.57427nm、b=0.68481nm、c=0.39540nmである。
さらに、金属元素MがCeまたはEuが固溶した蛍光体は高輝度の蛍光体となる。
0.00001≦ a ≦0.05
0.045≦ b ≦0.065
0.09≦ c ≦0.13
0.25≦ d ≦0.30
0≦ e ≦0.20
0.09≦ f ≦0.13
0.35≦ g ≦0.55
0.00018≦ x ≦0.5
−2≦ y ≦1.5
を満たすものは、xおよびyの値によって、発光スペクトルおよび励起スペクトルの形が変化するので、用途によってxおよびyパラメータを選ぶとよい。この式では、結晶中のSiとAlの合計およびOとNの合計を一定に保つように組成が変化する。この関係を満たす領域では、固溶体の形成が容易であり、安定な固溶体結晶を合成することができる。
<実施例1〜7>
<比較例8と実施例9〜41>
<実施例42〜67>
2 LEDチップ
3、4 導電性端子
5 ワイヤーボンド
6 樹脂層
7 容器
8 赤色蛍光体
9 緑色蛍光体
10 青色蛍光体
11、12、13 紫外線発光セル
14、15、16、17 電極
18、19 誘電体層
20 保護層
21、22 ガラス基板
51 ガラス
52 陰極
53 陽極
54 ゲート
55 エミッタ
56 蛍光体
57 電子
Claims (15)
- AAl2Si5O2N8結晶(ただし、A元素は、Mg、Ca、Sr、BaおよびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元素である)、あるいは、AAl2Si5O2N8の固溶体結晶に、M元素(ただし、Mは、Ce、Euからなる群から選ばれる少なくとも1種以上の元素である)を少なくとも含有することを特徴とする蛍光体。
- 請求項1に記載の蛍光体であって、前記AAl2Si5O2N8がCaAl2Si5O2N8であることを特徴とする、蛍光体。
- 請求項1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてCaを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、550nm以上700nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする、蛍光体。
- 請求項1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてCaを含み、前記M元素としてCeを含み、励起源を照射することにより、450nm以上550nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする、蛍光体。
- 請求項4に記載の蛍光体であって、Liをさらに含む、蛍光体。
- 請求項1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてZnを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、500nm以上600nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする、蛍光体。
- 請求項1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてSrを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、450nm以上550nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする、蛍光体。
- 請求項1に記載の蛍光体であって、前記A元素としてBaを含み、前記M元素としてEuを含み、励起源を照射することにより、450nm以上550nm以下の範囲の波長にピークを持つ蛍光を発光することを特徴とする、蛍光体。
- 請求項1に記載の蛍光体であって、組成式MaAbAlcSid Li e OfNg(ただし、式中a+b+c+d+e+f+g=1とする)で示され、パラメータa、b、c、d、e、fおよびgは、
0.00001≦ a ≦0.05
0.045≦ b ≦0.065
0.09≦ c ≦0.13
0.25≦ d ≦0.30
0≦ e ≦0.20
0.09≦ f ≦0.13
0.35≦ g ≦0.5022
以上の条件を満たすことを特徴とする、蛍光体。 - 請求項1に記載の蛍光体であって、組成式MxA1−xAl2−ySi5+yO2−yN8+yで示され、パラメータx、yは、
0.00018≦ x ≦0.5
−2≦ y ≦1.5
の条件を満たすことを特徴とする、蛍光体。 - Mの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Mを含む化合物、または、それらの組合せと、Aの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Aを含む化合物、または、それらの組合せと、Alの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Alを含む化合物、または、それらの組合せと、Siの金属、酸化物、炭酸塩、窒化物、フッ化物、塩化物、酸窒化物、Siを含む化合物、または、それらの組合せとを少なくとも含む原料混合物を、相対嵩密度40%以下の充填率に保持した状態で容器に充填した後に、0.1MPa以上100MPa以下の窒素雰囲気中において、1200℃以上2200℃以下の温度範囲で焼成することを特徴とする請求項1に記載の蛍光体の製造方法。
- 330〜470nmの波長の光を発する発光光源と蛍光体とを含む照明器具において、前記蛍光体は、請求項1に記載の蛍光体を含むことを特徴とする、照明器具。
- 請求項12に記載の照明器具であって、
前記発光光源はLEDまたはLDを含み、
前記蛍光体は、520nm〜570nmの波長に発光ピークを持つ緑色蛍光体をさらに含むことを特徴とする、照明器具。 - 励起源と蛍光体とを含む画像表示装置であって、前記蛍光体は請求項1に記載の蛍光体を含むことを特徴とする、画像表示装置。
- 請求項14に記載の画像表示装置であって、前記画像表示装置は、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FEDまたはSED)または陰極線管(CRT)のいずれかであり、前記励起源が加速電圧10V以上30kV以下の電子線であることを特徴とする、画像表示装置。
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