JP5370321B2 - 蛍光体及び発光装置 - Google Patents
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Description
[1] R4Si2O7N2:Eu2+(Rは1種類以上の希土類元素)で表される蛍光体。
[2] 前記Rは、3価で安定な1種類以上の希土類元素であることを特徴とする上記[1]の蛍光体。
[3] 前記Rは、Y、La、Luから選ばれる1種類以上の希土類元素であることを特徴とする上記[1]の蛍光体。
[4] 前記Rは、Lu1−XLaX(0≦x≦1)であることを特徴とする上記[1]の蛍光体。
[5] 前記Rは、Luであることを特徴とする上記[1]の蛍光体。
[6] 前記Rは、Laであることを特徴とする上記[1]の蛍光体。
[7] 前記Rは、Yであることを特徴とする上記[1]の蛍光体。
[8] 上記[1]〜[7]のいずれか1つに記載の蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
[9] 青色LED乃至近紫外LEDを備えることを特徴とする上記[8]に記載の発光装置。
本発明の実施の形態に係る蛍光体は、R4Si2O7N2:Eu2+(Rは1種類以上の希土類元素)で表される。すなわち、R4Si2O7N2(Rは1種類以上の希土類元素)をEu2+により賦活した蛍光体である。Rの一部がEu2+により置換されることから、(R1−yEuy)4Si2O7N2と表記することもできる。ここで、0<y<1であり、好ましくは、0.01<y<0.5であり、より好ましくは0.05<y<0.25であり、さらに好ましくは0.05<y<0.15である。
本実施の形態に係る上記蛍光体は、例えば、以下のように製造することができる。
Lu2O3、La2O3、Y2O3、Si3N4、Eu2O3等の原料を化学量論比にしたがって秤量し、エタノールによる湿式混合を行なう。混合した試料を乾燥後、アルミナボート上に載せて大気圧、N2(96体積%)−H2(4体積%)の還元雰囲気下、1200〜1550℃で2〜12時間、焼成する。
本発明の実施の形態に係る発光装置は、上記本発明の実施の形態に係る蛍光体を備える。発光装置としては、例えば、一般照明、車載照明、画像表示装置の液晶用バックライト等が挙げられる。
本発明の実施の形態によれば、青LEDとの組み合わせで暖かみが感じられる白色光を得ることが可能な黄色〜橙色の蛍光体及びその製造方法並びに当該蛍光体を備える発光装置を提供することできる。
(蛍光体の製造その1)
Lu2O3、Si3N4、Eu2O3をモル比で1.8:1.3:0.3となるように秤量し、メノウ乳鉢を使用してエタノールによる湿式混合を行なった。混合した試料を乾燥後、アルミナボート上に載せて大気圧、N2(96体積%)−H2(4体積%)の還元雰囲気下、1350℃、1450℃、1550℃の各温度で3時間、焼成し、Lu4Si2O7N2:Eu2+((Lu0.9Eu0.1)4Si2O7N2)を製造した。図1は、Lu4Si2O7N2:Eu2+を1350℃、1450℃、1550℃の各温度で製造した場合のX線回折測定結果を示す図である。
1350℃、1450℃、1550℃のそれぞれの温度で焼成して製造したLu4Si2O7N2:Eu2+について、発光スペクトルを測定した。発光スペクトル測定装置として大塚電子株式会社製のMCPD-7000を使用し、温度25℃(室温)で、製造した各蛍光体を波長450nmの光で励起して発光スペクトルの測定をし、測定された発光スペクトルから発光ピーク強度(λp)及び発光ピークの半値幅(FWHM、Full Width at Half Maximum)を求めた。また、蛍光の色度座標(x,y)、相対励起効率(Exc.(%))、及び相対視感効率(Vλ(%))も求めた。図2は、Lu4Si2O7N2:Eu2+を各温度で製造した場合の発光スペクトルを示す図である。実線は1350℃、点線は1450℃、1点鎖線は1550℃で焼成した蛍光体を示す。
上記蛍光体の製造その1と同様にして、1550℃の温度で焼成し、Lu4Si2O7N2:Eu2+((Lu0.9Eu0.1)4Si2O7N2)を製造した。但し、焼成の際、LiClをフラックスとして添加した。図3は、Lu4Si2O7N2:Eu2+を1550℃で製造した場合(LiCl使用の有無)のX線回折測定結果を示す図である。
(蛍光体の製造)
La2O3、Si3N4、Eu2O3をモル比で1.8:1.3:0.3となるように秤量し、メノウ乳鉢を使用してエタノールによる湿式混合を行なった。混合した試料を乾燥後、アルミナボート上に載せて大気圧、N2(96体積%)−H2(4体積%)の還元雰囲気下、1250℃、1350℃、1450℃、1550℃の各温度で3時間、焼成し、La4Si2O7N2:Eu2+((La0.9Eu0.1)4Si2O7N2)を製造した。図4は、La4Si2O7N2:Eu2+を1250℃、1350℃、1450℃、1550℃の各温度で製造した場合のX線回折測定結果を示す図である。
1450℃の温度で焼成して製造したLa4Si2O7N2:Eu2+について、発光スペクトルを測定した。発光スペクトル測定装置として大塚電子株式会社製のMCPD-7000を使用し、温度25℃(室温)で、製造した蛍光体を波長450nmの光で励起して発光スペクトルの測定をし、測定された発光スペクトルから発光ピーク強度(λp)及び発光ピークの半値幅(FWHM、Full Width at Half Maximum)を求めた。また、蛍光の色度座標(x,y)、相対励起効率(Exc.(%))、及び相対視感効率(Vλ(%))も求めた。図5は、La4Si2O7N2:Eu2+を1450℃で製造した場合の発光スペクトルを示す図である。
また、1350℃の温度で焼成して製造したLa4Si2O7N2:Eu2+について目視により橙色に発光することが確認できた。
(蛍光体の製造)
Y2O3、Si3N4、Eu2O3をモル比で1.8:1.3:0.3となるように秤量し、メノウ乳鉢を使用してエタノールによる湿式混合を行なった。混合した試料を乾燥後、アルミナボート上に載せて大気圧、N2(96体積%)−H2(4体積%)の還元雰囲気下、1250℃、1350℃、1450℃、1550℃の各温度で3時間、焼成し、Y4Si2O7N2:Eu2+((Y0.9Eu0.1)4Si2O7N2)を製造した。図6は、Y4Si2O7N2:Eu2+を各温度で製造した場合のX線回折測定結果を示す図である。
Claims (9)
- R4Si2O7N2:Eu2+(Rは1種類以上の希土類元素)で表される蛍光体。
- 前記Rは、3価で安定な1種類以上の希土類元素であることを特徴とする請求項1記載の蛍光体。
- 前記Rは、Y、La、Luから選ばれる1種類以上の希土類元素であることを特徴とする請求項1記載の蛍光体。
- 前記Rは、Lu1−XLaX(0≦x≦1)であることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。
- 前記Rは、Luであることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。
- 前記Rは、Laであることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。
- 前記Rは、Yであることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
- 青色LED乃至近紫外LEDを備えることを特徴とする請求項8に記載の発光装置。
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