JP5730084B2 - Europium activated strontium sialon phosphor, method for producing the same, and light emitting device - Google Patents

Europium activated strontium sialon phosphor, method for producing the same, and light emitting device Download PDF

Info

Publication number
JP5730084B2
JP5730084B2 JP2011059489A JP2011059489A JP5730084B2 JP 5730084 B2 JP5730084 B2 JP 5730084B2 JP 2011059489 A JP2011059489 A JP 2011059489A JP 2011059489 A JP2011059489 A JP 2011059489A JP 5730084 B2 JP5730084 B2 JP 5730084B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
phosphor
sialon
general formula
europium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011059489A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012193305A (en
Inventor
大地 碓井
大地 碓井
康博 白川
康博 白川
博文 竹村
博文 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Materials Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Materials Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2011059489A priority Critical patent/JP5730084B2/en
Publication of JP2012193305A publication Critical patent/JP2012193305A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5730084B2 publication Critical patent/JP5730084B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明の実施形態は、蛍光体およびその製造方法、ならびに発光装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a phosphor, a manufacturing method thereof, and a light emitting device.

蛍光体粉末は、たとえば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光装置に用いられる。発光装置は、たとえば、基板上に配置され所定の色の光を出射する半導体発光素子と、この半導体発光素子から出射される紫外光、青色光等の光により励起されて可視光を発する蛍光体粉末を封止樹脂である透明樹脂硬化物中に含む発光部とを備える。   The phosphor powder is used for a light emitting device such as a light emitting diode (LED). The light emitting device includes, for example, a semiconductor light emitting element that is arranged on a substrate and emits light of a predetermined color, and a phosphor that emits visible light when excited by light such as ultraviolet light and blue light emitted from the semiconductor light emitting element. A light emitting part including powder in a transparent resin cured product which is a sealing resin.

発光装置の半導体発光素子としては、たとえば、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlP等が用いられる。また、蛍光体粉末の蛍光体としては、たとえば、半導体発光素子からの出射光により励起されてそれぞれ青色光、緑色光、黄色光、赤色光の光を出射する青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、赤色蛍光体等が用いられる。   For example, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlP or the like is used as the semiconductor light emitting element of the light emitting device. Examples of the phosphor of the phosphor powder include a blue phosphor, a green phosphor, and a yellow phosphor that are excited by light emitted from the semiconductor light emitting element and emit blue light, green light, yellow light, and red light, respectively. A phosphor, a red phosphor or the like is used.

発光装置は、封止樹脂中に赤色蛍光体等の各種の蛍光体粉末を含有させることにより、放射光の色を調整することができる。すなわち、半導体発光素子と、半導体発光素子から放射された光を吸収して所定波長域の光を発光する蛍光体粉末とを組み合わせて用いることにより、半導体発光素子から放射された光と蛍光体粉末から放射された光との作用で、可視光領域の光や白色光を発光させることが可能になる。
従来、蛍光体としては、ストロンチウムを含むユーロピウム付活サイアロン(Si−Al−O−N)構造の蛍光体(Srサイアロン蛍光体)が知られている。
The light emitting device can adjust the color of the emitted light by including various phosphor powders such as a red phosphor in the sealing resin. That is, by using a combination of a semiconductor light emitting element and a phosphor powder that absorbs light emitted from the semiconductor light emitting element and emits light in a predetermined wavelength region, the light emitted from the semiconductor light emitting element and the phosphor powder are used. It becomes possible to emit light in the visible light region and white light by the action of the light emitted from.
Conventionally, a phosphor (Sr sialon phosphor) having a europium activated sialon (Si—Al—O—N) structure containing strontium is known as the phosphor.

国際公開第2007/105631号International Publication No. 2007/105631

しかし、従来の蛍光体には150℃程度の高温領域で使用する場合、常温(25℃)領域で使用する場合に比べて発光効率が低下するという問題があった。以下、蛍光体の発光効率が、常温領域で使用する場合に比べて150℃程度の高温領域で使用する場合に低下しないことまたは低下の度合いが小さいことを、温度特性が良いと称する。また、蛍光体の発光効率が、常温領域で使用する場合に比べて150℃程度の高温領域で使用する場合に低下の度合いが大きいことを、温度特性が悪いと称する。
また、蛍光体は、常温(25℃)の発光効率が高いことが好ましい。
However, the conventional phosphor has a problem that when used in a high temperature region of about 150 ° C., the light emission efficiency is lower than when used in a normal temperature (25 ° C.) region. Hereinafter, the fact that the luminous efficiency of the phosphor does not decrease or the degree of decrease when used in a high temperature region of about 150 ° C. as compared to when used in a normal temperature region is referred to as good temperature characteristics. In addition, the fact that the luminous efficiency of the phosphor is greatly reduced when used in a high temperature region of about 150 ° C. compared to the case where it is used in a normal temperature region is referred to as poor temperature characteristics.
Moreover, it is preferable that the phosphor has high luminous efficiency at room temperature (25 ° C.).

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光効率が高く、温度特性が良い蛍光体およびその製造方法、ならびに発光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a phosphor having high luminous efficiency and good temperature characteristics, a method for manufacturing the same, and a light emitting device.

実施形態の蛍光体および発光装置は、高圧下で蛍光体を製造すると、熱力学的に安定でかつ結晶性がよい結晶構造を有する蛍光体が得られ、この蛍光体は温度特性が良くなることを見出して完成されたものである。   When the phosphor and light-emitting device of the embodiment are manufactured under high pressure, a phosphor having a crystal structure that is thermodynamically stable and has good crystallinity is obtained, and this phosphor has improved temperature characteristics. Was found and completed.

実施形態のユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体の製造方法は、上記問題点を解決するものであり、酸化ストロンチウムおよび炭酸ストロンチウムの少なくとも1種を含むストロンチウム化合物と、窒化珪素と、窒化アルミニウムと、酸化アルミニウムと、酸化ユーロピウムとを含む蛍光体原料混合物を、50MPa〜200MPaの不活性ガス雰囲気下で、1400℃〜2200℃で焼成することを特徴とする。
The method for producing the europium-activated strontium sialon phosphor of the embodiment solves the above-mentioned problems, and includes a strontium compound containing at least one of strontium oxide and strontium carbonate, silicon nitride, aluminum nitride, and aluminum oxide. And a phosphor raw material mixture containing europium oxide is fired at 1400 ° C. to 2200 ° C. in an inert gas atmosphere of 50 MPa to 200 MPa.

実施形態の蛍光体は、上記問題点を解決するものであり、前記製造方法により得られ、下記一般式(1)   The phosphor of the embodiment solves the above-described problems, is obtained by the production method, and has the following general formula (1).

[化1]
一般式:(Sr1−x,EuαSiβAlγδω (1)
(式中、xは0<x<1、αは0<α≦4であり、β、γ、δおよびωはαが3のときに換算した数値が、9<β≦15、0.5≦δ≦3、1≦γ≦5、10≦ω≦25を満足する数である)
[Chemical 1]
General formula: (Sr 1-x , Eu x ) α Si β Al γ O δ N ω (1)
(Wherein x is 0 <x <1, α is 0 <α ≦ 4, and β, γ, δ and ω are values converted when α is 3, 9 <β ≦ 15, 0.5 ≦ δ ≦ 3, 1 ≦ γ ≦ 5, 10 ≦ ω ≦ 25)

で表されるユーロピウム付活サイアロン結晶体からなり、紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより緑色発光することを特徴とする。 It is characterized in that it emits green light when excited by ultraviolet light, violet light or blue light.

また、実施形態の蛍光体は、上記問題点を解決するものであり、前記製造方法により得られ、下記一般式(2)   In addition, the phosphor of the embodiment solves the above-described problems, and is obtained by the production method, and has the following general formula (2).

[化2]
一般式:(Sr1−x,EuαSiβAlγδω (2)
(式中、xは0<x<1、αは0<α≦3であり、β、γ、δおよびωはαが2のときに換算した数値が、5≦β≦9、0.5≦δ≦2、1≦γ≦5、5≦ω≦15を満足する数である)
[Chemical 2]
General formula: (Sr 1-x , Eu x ) α Si β Al γ O δ N ω (2)
(Wherein x is 0 <x <1, α is 0 <α ≦ 3, and β, γ, δ, and ω are values converted when α is 2, 5 ≦ β ≦ 9, 0.5 ≦ δ ≦ 2, 1 ≦ γ ≦ 5, 5 ≦ ω ≦ 15)

で表されるユーロピウム付活サイアロン結晶体からなり、紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより赤色発光することを特徴とする。 It is characterized in that it emits red light when excited by ultraviolet light, violet light or blue light.

さらに、実施形態の発光装置は、上記問題点を解決するものであり、基板と、この基板上に配置され、紫外光、紫色光または青色光を出射する半導体発光素子と、この半導体発光素子の発光面を覆うように形成され、前記半導体発光素子からの出射光により励起されて可視光を発する蛍光体を含む発光部と、を備え、前記蛍光体は、請求項2〜7のいずれか1項の蛍光体を含むことを特徴とする。   Furthermore, the light-emitting device of the embodiment solves the above-described problem. A substrate, a semiconductor light-emitting element that is disposed on the substrate and emits ultraviolet light, violet light, or blue light, and the semiconductor light-emitting element A phosphor that is formed so as to cover a light emitting surface and includes a phosphor that emits visible light when excited by light emitted from the semiconductor light emitting element, and the phosphor is any one of claims 2 to 7. The phosphor of the term is included.

発光装置の発光スペクトルの一例である。It is an example of the emission spectrum of a light-emitting device. 発光装置の発光スペクトルの他の一例である。It is another example of the emission spectrum of a light-emitting device. 実施例および比較例で作製した蛍光体の温度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature characteristic of the fluorescent substance produced by the Example and the comparative example.

実施形態の蛍光体および発光装置について説明する。実施形態の蛍光体には、紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより緑色発光する緑色蛍光体と、紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより赤色発光する赤色蛍光体とがある。   The phosphor and the light emitting device of the embodiment will be described. The phosphor of the embodiment includes a green phosphor that emits green light when excited by ultraviolet light, purple light, or blue light, and a red phosphor that emits red light when excited by ultraviolet light, purple light, or blue light. There is.

[緑色蛍光体]
緑色蛍光体は、下記一般式(1)
[Green phosphor]
The green phosphor has the following general formula (1)

[化3]
一般式:(Sr1−x,EuxαSiβAlγδω (1)
(式中、xは0<x<1、αは0<α≦4であり、β、γ、δおよびωはαが3のときに換算した数値が、9<β≦15、1≦γ≦5、0.5≦δ≦3、10≦ω≦25を満足する数である)
[Chemical formula 3]
General formula: (Sr 1-x , Eu x ) α Si β Al γ O δ N ω (1)
(Wherein x is 0 <x <1, α is 0 <α ≦ 4, and β, γ, δ and ω are values converted when α is 3, 9 <β ≦ 15, 1 ≦ γ ≦ 5, 0.5 ≦ δ ≦ 3, 10 ≦ ω ≦ 25)

で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体からなり、紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより緑色発光する蛍光体である。この緑色発光する蛍光体を、以下、「Srサイアロン緑色蛍光体」ともいう。 And a phosphor that emits green light when excited by ultraviolet light, violet light, or blue light. Hereinafter, the phosphor emitting green light is also referred to as “Sr sialon green phosphor”.

ここで、一般式(1)で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体と、Srサイアロン緑色蛍光体との関係について説明する。
一般式(1)で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体は、斜方晶の単結晶である。
一方、Srサイアロン緑色蛍光体は、一般式(1)で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体の1個からなる結晶体、またはこのユーロピウム付活サイアロン結晶体の2個以上が凝集してなる結晶体の集合体である。
Here, the relationship between the europium activated sialon crystal having the composition represented by the general formula (1) and the Sr sialon green phosphor will be described.
The europium activated sialon crystal having the composition represented by the general formula (1) is an orthorhombic single crystal.
On the other hand, in the Sr sialon green phosphor, a crystal composed of one europium activated sialon crystal having a composition represented by the general formula (1), or two or more of these europium activated sialon crystals are aggregated. It is an aggregate of crystal bodies.

通常、Srサイアロン緑色蛍光体は、単結晶粉末の形態をとる。 Usually, the Sr sialon green phosphor takes the form of a single crystal powder.

Srサイアロン緑色蛍光体が、上記ユーロピウム付活サイアロン結晶体の2個以上が凝集してなる結晶体の集合体である場合は、解砕することにより、上記ユーロピウム付活サイアロン結晶体ごとに分離することが可能になっている。   When the Sr sialon green phosphor is an aggregate of crystals obtained by aggregating two or more of the europium activated sialon crystals, the Sr sialon green phosphor is separated for each europium activated sialon crystal by crushing. It is possible.

一般式(1)において、xは、0<x<1、好ましくは0.025≦x≦0.5、さらに好ましくは0.25≦x≦0.5を満足する数である。
xが0であると焼成工程で得られる焼成体が蛍光体にならず、xが1であるとSrサイアロン緑色蛍光体の発光効率が低くなる。
In the general formula (1), x is a number that satisfies 0 <x <1, preferably 0.025 ≦ x ≦ 0.5, and more preferably 0.25 ≦ x ≦ 0.5.
When x is 0, the fired body obtained in the firing step does not become a phosphor, and when x is 1, the luminous efficiency of the Sr sialon green phosphor is lowered.

また、xは0<x<1の範囲内で小さい数になるほどSrサイアロン緑色蛍光体の発光効率が低下しやすくなる。さらに、xは0<x<1の範囲内で大きい数になるほどEu濃度の過剰のために濃度消光を起こしやすくなる。
このため、xは0<x<1のうちでも、0.025≦x≦0.5を満足する数が好ましく、0.25≦x≦0.5を満足する数がさらに好ましい。
Further, the smaller the x is in the range of 0 <x <1, the easier it is for the emission efficiency of the Sr sialon green phosphor to decrease. Furthermore, as x becomes larger in the range of 0 <x <1, the concentration quenching is more likely to occur due to the excessive Eu concentration.
For this reason, x is preferably a number satisfying 0.025 ≦ x ≦ 0.5, and more preferably a number satisfying 0.25 ≦ x ≦ 0.5, even if 0 <x <1.

一般式(1)において、Srの総合的な添え字(1−x)αは0<(1−x)α<4を満足する数である。また、Euの総合的な添え字xαは0<xα<4を満足する数である。すなわち、一般式(1)において、SrおよびEuの総合的な添え字は、それぞれ0を超え4未満を満足する数である。   In the general formula (1), the total subscript (1-x) α of Sr is a number satisfying 0 <(1-x) α <4. Further, the total subscript xα of Eu is a number satisfying 0 <xα <4. That is, in the general formula (1), the total subscripts of Sr and Eu are numbers exceeding 0 and less than 4, respectively.

一般式(1)において、SrとEuの合計量はαで表される。この合計量αを一定値3とした場合におけるβ、γ、δおよびωの数値を規定することにより、一般式(1)のα、β、γ、δおよびωの比率の特定は明確になっている。   In the general formula (1), the total amount of Sr and Eu is represented by α. By specifying the numerical values of β, γ, δ, and ω when the total amount α is a constant value 3, the ratio of α, β, γ, δ, and ω in the general formula (1) becomes clear. ing.

一般式(1)において、β、γ、δおよびωは、αが3のときに換算した数値である。
一般式(1)において、Siの添え字であるβは、αが3のときに換算した数値が9<β≦15を満足する数である。
一般式(1)において、Alの添え字であるγは、αが3のときに換算した数値が1≦γ≦5を満足する数である。
一般式(1)において、Oの添え字であるδは、αが3のときに換算した数値が0.5≦δ≦3を満足する数である。
一般式(1)において、Nの添え字であるωは、αが3のときに換算した数値が10≦ω≦25を満足する数である。
In the general formula (1), β, γ, δ and ω are numerical values converted when α is 3.
In the general formula (1), β, which is a subscript of Si, is a number satisfying 9 <β ≦ 15 as a numerical value converted when α is 3.
In the general formula (1), γ, which is a subscript of Al, is a number satisfying 1 ≦ γ ≦ 5 as a numerical value converted when α is 3.
In the general formula (1), δ, which is a subscript of O, is a number satisfying 0.5 ≦ δ ≦ 3 when a value of α is 3.
In the general formula (1), ω, which is a subscript of N, is a number satisfying 10 ≦ ω ≦ 25 when the numerical value converted when α is 3.

一般式(1)において、添え字β、γ、δおよびωが、それぞれ上記範囲外の数になると、焼成で得られる蛍光体の組成が、一般式(1)で表される斜方晶系のSrサイアロン緑色蛍光体と異なるものになるおそれがある。   In the general formula (1), when the subscripts β, γ, δ and ω are numbers outside the above ranges, the composition of the phosphor obtained by firing is an orthorhombic system represented by the general formula (1). The Sr sialon green phosphor may be different.

Srサイアロン緑色蛍光体は、通常、単結晶粉末、すなわち粉末を構成する各粒子が単結晶粒子の状態になっている。
このSrサイアロン緑色蛍光体の粉末は、平均粒径が、通常1μm以上100μm以下、好ましくは5μm以上80μm以下、さらに好ましくは8μm以上80μm以下、より好ましくは8μm以上40μm以下である。ここで、平均粒径とは、コールターカウンター法による測定値であり、体積累積分布の中央値D50を意味する。
The Sr sialon green phosphor is usually a single crystal powder, that is, each particle constituting the powder is in a single crystal particle state.
The Sr sialon green phosphor powder has an average particle size of usually 1 μm to 100 μm, preferably 5 μm to 80 μm, more preferably 8 μm to 80 μm, and more preferably 8 μm to 40 μm. Here, the average particle diameter is a value measured by the Coulter counter method, it means the median D 50 of the cumulative volume distribution.

Srサイアロン緑色蛍光体の粉末の平均粒径が1μm未満であったり100μmを超えたりすると、透明樹脂硬化物中にSrサイアロン緑色蛍光体の粉末や他の色の蛍光体粉末を分散させ、半導体発光素子からの紫外光、紫色光または青色光の照射により緑色光や他の色の光を出射させる構造の発光装置を作製した場合に、発光装置からの光の取り出し効率が低下するおそれがある。
一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体は、紫外光、紫色光または青色光が照射されると励起し、緑色光を出射する。
When the average particle size of the Sr sialon green phosphor powder is less than 1 μm or more than 100 μm, the Sr sialon green phosphor powder or other color phosphor powders are dispersed in the cured transparent resin, and the semiconductor light emission When a light-emitting device having a structure in which green light or other color light is emitted by irradiation with ultraviolet light, violet light, or blue light from the element, light extraction efficiency from the light-emitting device may be reduced.
The Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) is excited and emits green light when irradiated with ultraviolet light, violet light, or blue light.

ここで、紫外光、紫色光または青色光とは、紫外光、紫色光または青色光の波長域内にピーク波長を有する光を意味する。紫外光、紫色光または青色光は、370nm以上470nm以下の範囲内にピーク波長を有する光であることが好ましい。   Here, ultraviolet light, violet light or blue light means light having a peak wavelength in the wavelength range of ultraviolet light, violet light or blue light. The ultraviolet light, violet light, or blue light is preferably light having a peak wavelength in the range of 370 nm to 470 nm.

紫外光、紫色光または青色光の受光により励起された一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体は、発光ピーク波長が500nm以上540nm以下の範囲内の緑色光を発光する。   The Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) excited by receiving ultraviolet light, violet light, or blue light emits green light having an emission peak wavelength in the range of 500 nm to 540 nm.

[赤色蛍光体]
赤色蛍光体は、下記一般式(2)
[Red phosphor]
The red phosphor has the following general formula (2)

[化4]
一般式:(Sr1−x,EuxαSiβAlγδω (2)
(式中、xは0<x<1、αは0<α≦3であり、β、γ、δおよびωはαが2のときに換算した数値が、5≦β≦9、1≦γ≦5、0.5≦δ≦2、5≦ω≦15を満足する数である)
[Chemical formula 4]
General formula: (Sr 1-x , Eu x ) α Si β Al γ O δ N ω (2)
(Wherein x is 0 <x <1, α is 0 <α ≦ 3, and β, γ, δ, and ω are values converted when α is 2, 5 ≦ β ≦ 9, 1 ≦ γ ≦ 5, 0.5 ≦ δ ≦ 2, 5 ≦ ω ≦ 15)

で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体からなり、紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより赤色発光する蛍光体である。この赤色発光する蛍光体を、以下、「Srサイアロン赤色蛍光体」ともいう。 Is a phosphor that emits red light when excited by ultraviolet light, violet light, or blue light. Hereinafter, the phosphor emitting red light is also referred to as “Sr sialon red phosphor”.

ここで、一般式(2)で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体と、Srサイアロン赤色蛍光体との関係について説明する。
一般式(2)で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体は、斜方晶の単結晶である。
一方、Srサイアロン赤色蛍光体は、一般式(2)で表される組成を有するユーロピウム付活サイアロン結晶体の1個からなる結晶体、またはこのユーロピウム付活サイアロン結晶体の2個以上が凝集してなる結晶体の集合体である。
Here, the relationship between the europium activated sialon crystal having the composition represented by the general formula (2) and the Sr sialon red phosphor will be described.
The europium activated sialon crystal having the composition represented by the general formula (2) is an orthorhombic single crystal.
On the other hand, in the Sr sialon red phosphor, a crystal composed of one europium activated sialon crystal having a composition represented by the general formula (2), or two or more of these europium activated sialon crystals are aggregated. It is an aggregate of crystal bodies.

通常、Srサイアロン赤色蛍光体は、単結晶粉末の形態をとる。   Usually, Sr sialon red phosphor takes the form of single crystal powder.

Srサイアロン赤色蛍光体が、上記ユーロピウム付活サイアロン結晶体の2個以上が凝集してなる結晶体の集合体である場合は、解砕することにより、上記ユーロピウム付活サイアロン結晶体ごとに分離することが可能になっている。   When the Sr sialon red phosphor is an aggregate of crystals obtained by aggregating two or more of the europium activated sialon crystals, the Sr sialon red phosphor is separated for each europium activated sialon crystal by crushing. It is possible.

一般式(2)において、xは、0<x<1、好ましくは0.025≦x≦0.5、さらに好ましくは0.25≦x≦0.5を満足する数である。
xが0であると焼成工程で得られる焼成体が蛍光体にならず、xが1であるとSrサイアロン赤色蛍光体の発光効率が低くなる。
In the general formula (2), x is a number that satisfies 0 <x <1, preferably 0.025 ≦ x ≦ 0.5, and more preferably 0.25 ≦ x ≦ 0.5.
When x is 0, the fired body obtained in the firing step is not a phosphor, and when x is 1, the luminous efficiency of the Sr sialon red phosphor is lowered.

また、xは0<x<1の範囲内で小さい数になるほどSrサイアロン赤色蛍光体の発光効率が低下しやすくなる。さらに、xは0<x<1の範囲内で大きい数になるほどEu濃度の過剰のために濃度消光を起こしやすくなる。
このため、xは0<x<1のうちでも、0.025≦x≦0.5を満足する数が好ましく、0.25≦x≦0.5を満足する数がさらに好ましい。
Also, the smaller the x is in the range of 0 <x <1, the easier it is to reduce the luminous efficiency of the Sr sialon red phosphor. Furthermore, as x becomes larger in the range of 0 <x <1, the concentration quenching is more likely to occur due to the excessive Eu concentration.
For this reason, x is preferably a number satisfying 0.025 ≦ x ≦ 0.5, and more preferably a number satisfying 0.25 ≦ x ≦ 0.5, even if 0 <x <1.

一般式(2)において、Srの総合的な添え字(1−x)αは0<(1−x)α<3を満足する数である。また、Euの総合的な添え字xαは0<xα<3を満足する数である。すなわち、一般式(2)において、SrおよびEuの総合的な添え字は、それぞれ0を超え3未満を満足する数である。   In the general formula (2), the total subscript (1-x) α of Sr is a number satisfying 0 <(1-x) α <3. Further, the overall subscript xα of Eu is a number satisfying 0 <xα <3. That is, in the general formula (2), the total subscripts of Sr and Eu are numbers exceeding 0 and less than 3, respectively.

一般式(2)において、SrとEuの合計量はαで表される。この合計量αを一定値2とした場合におけるβ、γ、δおよびωの数値を規定することにより、一般式(2)のα、β、γ、δおよびωの比率の特定は明確になっている。   In the general formula (2), the total amount of Sr and Eu is represented by α. By specifying the numerical values of β, γ, δ, and ω when the total amount α is a constant value 2, the specification of the ratio of α, β, γ, δ, and ω in the general formula (2) becomes clear. ing.

一般式(2)において、β、γ、δおよびωは、αが2のときに換算した数値である。
一般式(2)において、Siの添え字であるβは、αが2のときに換算した数値が5≦β≦9を満足する数である。
一般式(2)において、Alの添え字であるγは、αが2のときに換算した数値が1≦γ≦5を満足する数である。
一般式(2)において、Oの添え字であるδは、αが2のときに換算した数値が0.5≦δ≦2を満足する数である。
一般式(2)において、Nの添え字であるωは、αが2のときに換算した数値が5≦ω≦15を満足する数である。
In the general formula (2), β, γ, δ, and ω are values converted when α is 2.
In the general formula (2), β, which is a subscript of Si, is a number satisfying 5 ≦ β ≦ 9 when the numerical value converted when α is 2.
In the general formula (2), γ, which is a subscript of Al, is a number satisfying 1 ≦ γ ≦ 5 when the numerical value converted when α is 2.
In the general formula (2), δ, which is a subscript of O, is a number satisfying 0.5 ≦ δ ≦ 2 in terms of a numerical value converted when α is 2.
In the general formula (2), ω, which is a subscript of N, is a number satisfying 5 ≦ ω ≦ 15 when the numerical value converted when α is 2.

一般式(2)において、添え字β、γ、δおよびωが、それぞれ上記範囲外の数になると、焼成で得られる蛍光体の組成が、一般式(2)で表される斜方晶系のSrサイアロン赤色蛍光体と異なるものになるおそれがある。   In the general formula (2), when the subscripts β, γ, δ and ω are numbers outside the above ranges, the composition of the phosphor obtained by firing is an orthorhombic system represented by the general formula (2). The Sr sialon red phosphor may be different.

Srサイアロン赤色蛍光体は、通常、単結晶粉末、すなわち粉末を構成する各粒子が単結晶粒子の状態になっている。
このSrサイアロン赤色蛍光体の粉末は、平均粒径が、好ましくは1μm以上100μm以下、さらに好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは10μm以上35μm以下である。ここで、平均粒径とは、コールターカウンター法による測定値であり、体積累積分布の中央値D50を意味する。
The Sr sialon red phosphor is usually a single crystal powder, that is, each particle constituting the powder is in a single crystal particle state.
The Sr sialon red phosphor powder has an average particle size of preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 5 μm to 50 μm, and even more preferably 10 μm to 35 μm. Here, the average particle diameter is a value measured by the Coulter counter method, it means the median D 50 of the cumulative volume distribution.

Srサイアロン赤色蛍光体の粉末の平均粒径が1μm未満であったり100μmを超えたりすると、透明樹脂硬化物中にSrサイアロン赤色蛍光体の粉末や他の色の蛍光体粉末を分散させ、半導体発光素子からの紫外光、紫色光または青色光の照射により赤色光や他の色の光を出射させる構造の発光装置を作製した場合に、発光装置からの光の取り出し効率が低下するおそれがある。
一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体は、紫外光、紫色光または青色光を受光すると励起され、赤色光を出射する。
When the average particle size of the Sr sialon red phosphor powder is less than 1 μm or more than 100 μm, the Sr sialon red phosphor powder or other color phosphor powders are dispersed in the cured transparent resin, and the semiconductor light emission When a light-emitting device having a structure in which red light or other color light is emitted by irradiation of ultraviolet light, violet light, or blue light from the element, light extraction efficiency from the light-emitting device may be reduced.
The Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) is excited when it receives ultraviolet light, violet light or blue light, and emits red light.

ここで、紫外光、紫色光または青色光とは、紫外光、紫色光または青色光の波長域内にピーク波長を有する光を意味する。紫外光、紫色光または青色光は、370nm以上470nm以下の範囲内にピーク波長を有する光であることが好ましい。   Here, ultraviolet light, violet light or blue light means light having a peak wavelength in the wavelength range of ultraviolet light, violet light or blue light. The ultraviolet light, violet light, or blue light is preferably light having a peak wavelength in the range of 370 nm to 470 nm.

紫外光、紫色光または青色光の受光により励起された一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体は、発光ピーク波長が550nm以上650nm以下の範囲内の赤色光を発光する。   The Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) excited by receiving ultraviolet light, violet light or blue light emits red light having an emission peak wavelength in the range of 550 nm to 650 nm.

[緑色蛍光体および赤色蛍光体の製造方法]
一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体および一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体の製造方法は、酸化ストロンチウムSrOおよび炭酸ストロンチウムSrCOの少なくとも1種を含むストロンチウム化合物と、窒化珪素Siと、窒化アルミニウムAlNと、酸化アルミニウムAlと、酸化ユーロピウムEuとを含む蛍光体原料混合物を、50MPa〜200MPaの不活性ガス雰囲気下で、1400℃〜2200℃で焼成するものである。
[Method for producing green phosphor and red phosphor]
The method for producing the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) and the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) includes a strontium compound containing at least one of strontium oxide SrO and strontium carbonate SrCO 3 . And a phosphor raw material mixture containing silicon nitride Si 3 N 4 , aluminum nitride AlN, aluminum oxide Al 2 O 3, and europium oxide Eu 2 O 3 in an inert gas atmosphere of 50 MPa to 200 MPa. Baking is performed at a temperature of from 2 to 200 ° C.

蛍光体原料混合物は、酸化ストロンチウムSrOおよび炭酸ストロンチウムSrCOの少なくとも1種を含むストロンチウム化合物と、窒化珪素Siと、窒化アルミニウムAlNと、酸化アルミニウムAlと、酸化ユーロピウムEuとを含む。 The phosphor raw material mixture includes a strontium compound containing at least one of strontium oxide SrO and strontium carbonate SrCO 3 , silicon nitride Si 3 N 4 , aluminum nitride AlN, aluminum oxide Al 2 O 3, and europium oxide Eu 2 O. 3 is included.

ストロンチウム化合物のうち酸化ストロンチウムは、炭素原子Cを含まないため、本発明のような高圧下で焼成した場合に蛍光体中に炭素原子が不純物として混入するおそれが小さいため好ましい。   Of the strontium compounds, strontium oxide is preferable because it does not contain the carbon atom C, so that there is little possibility of carbon atoms being mixed as impurities in the phosphor when fired under high pressure as in the present invention.

蛍光体原料混合物中の、酸化ストロンチウムSrOおよび炭酸ストロンチウムSrCOの少なくとも1種を含むストロンチウム化合物と、窒化珪素Siと、窒化アルミニウムAlNと、酸化アルミニウムAlと、酸化ユーロピウムEuとの配合量は、焼成時に蛍光体原料混合物からOが減少することを考慮した上で、蛍光体中のSr、Si、Al、Eu、OおよびNの組成比が所望のものになるように適宜設定する。 A strontium compound containing at least one of strontium oxide SrO and strontium carbonate SrCO 3 , silicon nitride Si 3 N 4 , aluminum nitride AlN, aluminum oxide Al 2 O 3, and europium oxide Eu 2 in the phosphor raw material mixture. The compounding amount with O 3 is such that the composition ratio of Sr, Si, Al, Eu, O and N in the phosphor becomes a desired one in consideration of the decrease in O from the phosphor raw material mixture during firing. Set as appropriate.

蛍光体原料混合物は、さらにフラックス剤として、反応促進剤であるフッ化カリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物や、塩化ストロンチウムSrCl等を含んでいてもよい。
蛍光体原料混合物は、耐火るつぼに充填される。耐火るつぼとしては、たとえば、窒化ホウ素るつぼ、カーボンるつぼ等が用いられる。
The phosphor raw material mixture may further contain, as a flux agent, an alkali metal or alkaline earth metal fluoride such as potassium fluoride which is a reaction accelerator, strontium chloride SrCl 2 or the like.
The phosphor raw material mixture is filled in a refractory crucible. As the refractory crucible, for example, a boron nitride crucible, a carbon crucible or the like is used.

耐火るつぼに充填された蛍光体原料混合物は焼成される。焼成装置は、耐火るつぼが配置される内部の焼成雰囲気の組成および圧力、ならびに焼成温度および焼成時間が所定条件に保たれる装置が用いられる。本発明の製造方法では、焼成雰囲気が高圧になる。このような高圧に耐えられる焼成装置としては、たとえば、密閉焼成可能な電気炉が用いられる。
焼成雰囲気としては、不活性ガスが用いられる。不活性ガスとしては、たとえば、Nガス、Arガス、NとHとの混合ガス等が用いられる。
The phosphor raw material mixture filled in the refractory crucible is fired. As the baking apparatus, an apparatus is used in which the composition and pressure of the internal baking atmosphere in which the refractory crucible is arranged, the baking temperature and the baking time are maintained under predetermined conditions. In the production method of the present invention, the firing atmosphere becomes a high pressure. As a firing apparatus that can withstand such high pressure, for example, an electric furnace capable of hermetic firing is used.
An inert gas is used as the firing atmosphere. As the inert gas, for example, N 2 gas, Ar gas, a mixed gas of N 2 and H 2 or the like is used.

一般的に、蛍光体原料混合物から蛍光体粉末を焼成するときは、蛍光体粉末に対して酸素Oを過剰に含む蛍光体原料混合物から適量の酸素Oが消失することにより、所定の組成の蛍光体粉末を得る。   In general, when a phosphor powder is fired from a phosphor raw material mixture, an appropriate amount of oxygen O disappears from the phosphor raw material mixture containing excessive oxygen O with respect to the phosphor powder. Obtain body powder.

焼成雰囲気中のNは、蛍光体原料混合物から蛍光体粉末を焼成する際に、蛍光体原料混合物から適量の酸素Oを消失させる作用を有する。 N 2 in the firing atmosphere has a function of eliminating an appropriate amount of oxygen O from the phosphor raw material mixture when the phosphor powder is fired from the phosphor raw material mixture.

また、焼成雰囲気中のArは、蛍光体原料混合物から蛍光体粉末を焼成する際に、蛍光体原料混合物に余分な酸素Oを供給しない作用を有する。   Further, Ar in the firing atmosphere has an effect of not supplying excess oxygen O to the phosphor material mixture when the phosphor powder is fired from the phosphor material mixture.

また、焼成雰囲気中のHは、蛍光体原料混合物から蛍光体粉末を焼成する際に、還元剤として作用し、Nに比べて蛍光体原料混合物からより多くの酸素Oを消失させる。 Further, H 2 in the firing atmosphere acts as a reducing agent when the phosphor powder is fired from the phosphor raw material mixture, and more oxygen O is lost from the phosphor raw material mixture than N 2 .

このため、不活性ガス中にHが含まれる場合は、不活性ガス中にHが含まれない場合に比べて、焼成時間を短くすることができる。ただし、不活性ガス中のHの含有量が多すぎると、得られる蛍光体粉末の組成が、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体と異なりやすく、このために蛍光体粉末の発光効率が低下するおそれがある。 For this reason, when H 2 is contained in the inert gas, the firing time can be shortened compared to the case where H 2 is not contained in the inert gas. However, if the content of H 2 in the inert gas is too large, the composition of the obtained phosphor powder is represented by the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) or the general formula (2). Unlike the Sr sialon red phosphor, the luminous efficiency of the phosphor powder may be reduced.

不活性ガスが、Nガス、またはNとHとの混合ガスである場合、不活性ガス中のNとHとのモル比率は、N:Hが、通常10:0〜1:9、好ましくは8:2〜2:8、さらに好ましくは6:4〜4:6である。 Inert gas, if a mixed gas of N 2 gas or N 2 and H 2,, the molar ratio of N 2 and H 2 in the inert gas, N 2: H 2 is usually 10: 0 To 1: 9, preferably 8: 2 to 2: 8, more preferably 6: 4 to 4: 6.

不活性ガス中のNとHとのモル比率が、上記範囲内、すなわち通常10:0〜1:9であると、短時間の焼成で、結晶構造の欠陥の少ない高品質な単結晶の蛍光体粉末を得ることができる。 When the molar ratio of N 2 and H 2 in the inert gas is within the above range, that is, usually 10: 0 to 1: 9, a high-quality single crystal with few crystal structure defects in a short time firing The phosphor powder can be obtained.

不活性ガス中のNとHとのモル比率は、焼成装置のチャンバー内に連続的に供給されるNとHとを、NとHとの流量の比率が上記比率になるように供給するとともに、チャンバー内の混合ガスを連続的に排出することにより、上記比率、すなわち通常10:0〜1:9にすることができる。 The molar ratio of N 2 and H 2 in the inert gas, the N 2 and H 2 which is continuously fed into the chamber of the calciner, the ratio of the flow rate of N 2 and H 2 are in the ratio The above ratio, that is, usually 10: 0 to 1: 9, can be obtained by supplying the gas in such a manner and continuously discharging the mixed gas in the chamber.

なお、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体は、一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体に比べて、窒素Nを多く含んでいる。このため、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体と、一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体とは、蛍光体原料混合物中のSrO、SrCO、Si、AlN、Al、およびEu等の各原料の配合比率を変えたり、焼成の際の炉内の不活性ガス量を変えたりすることにより作り分けることができる。
たとえば、焼成の際の炉内の不活性ガスが窒素ガスである場合に、窒素ガスの圧力を50MPa(略500atm)程度の低めにすると一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体が得られやすく、200MPa(略2000atm)程度の高めにすると一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体が得られやすい。
The Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) contains more nitrogen N than the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2). For this reason, the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) and the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) are SrO, SrCO 3 , and Si 3 N in the phosphor raw material mixture. 4, AlN, Al 2 O 3, and Eu changing the mixing ratio of each raw material such as 2 O 3, may be separately formed by changing the amount of inert gas in the furnace during firing.
For example, when the inert gas in the furnace at the time of firing is nitrogen gas, the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) can be obtained by reducing the pressure of the nitrogen gas to about 50 MPa (approximately 500 atm). It is easy to obtain, and when it is increased to about 200 MPa (approximately 2000 atm), the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) is easily obtained.

焼成雰囲気である不活性ガスは、焼成装置のチャンバー内で気流を形成させるように流通させると、焼成が均一に行われるため好ましい。   An inert gas that is a firing atmosphere is preferably distributed so as to form an air flow in a chamber of a firing apparatus because firing is performed uniformly.

焼成雰囲気である不活性ガスの圧力は、通常50MPa(略500atm)〜200MPa(略2000atm)である。   The pressure of the inert gas that is the firing atmosphere is usually 50 MPa (approximately 500 atm) to 200 MPa (approximately 2000 atm).

焼成雰囲気である不活性ガスの圧力が、50MPa〜200MPaの範囲内にあると、焼成後の蛍光体の結晶構造が従来よりも熱力学的に安定な相をとるとともに、焼成後の蛍光体の結晶構造の結晶性が向上するため、発光効率が高くかつ温度特性の良い蛍光体が得られる。ここで、結晶性が良いとは、不純物および格子欠陥が少ないことを意味する。
また、不活性ガスの圧力が、50MPa〜200MPaの範囲内にあると、焼成の際の結晶成長性が向上することがあり、この場合は蛍光体を短時間で焼成することが可能になる。
When the pressure of the inert gas that is the firing atmosphere is in the range of 50 MPa to 200 MPa, the crystal structure of the phosphor after firing takes a thermodynamically more stable phase than before, and the phosphor after firing has a Since the crystallinity of the crystal structure is improved, a phosphor having high luminous efficiency and good temperature characteristics can be obtained. Here, good crystallinity means that there are few impurities and lattice defects.
Moreover, when the pressure of the inert gas is within the range of 50 MPa to 200 MPa, crystal growth during firing may be improved. In this case, the phosphor can be fired in a short time.

本発明において、焼成雰囲気である不活性ガスの圧力を50MPa〜200MPaの範囲内にしたことによる蛍光体の発光効率および温度特性の改善効果は、通常、一般式(2)で表される組成のSrサイアロン赤色蛍光体に比べて、一般式(1)で表される組成のSrサイアロン緑色蛍光体のほうが大きい。   In the present invention, the effect of improving the luminous efficiency and temperature characteristics of the phosphor due to the pressure of the inert gas that is the firing atmosphere being in the range of 50 MPa to 200 MPa is usually of the composition represented by the general formula (2). The Sr sialon green phosphor having the composition represented by the general formula (1) is larger than the Sr sialon red phosphor.

焼成雰囲気の圧力が50MPa未満であると、焼成前にるつぼに仕込んだ蛍光体原料混合物に比較して、焼成後に得られる蛍光体粉末の組成が大きく異なりやすい。この結果、得られた蛍光体は、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体と異なりやすく、このために蛍光体粉末の発光効率が低くなったり温度特性が悪くなったりするおそれがある。   When the pressure of the firing atmosphere is less than 50 MPa, the composition of the phosphor powder obtained after firing tends to be significantly different from that of the phosphor raw material mixture charged in the crucible before firing. As a result, the obtained phosphor is easily different from the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) or the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2). There is a possibility that the luminous efficiency is lowered and the temperature characteristics are deteriorated.

具体的には、一般式(1)で表される組成のSrサイアロン緑色蛍光体を製造しようとする場合、焼成雰囲気の圧力が50MPa未満であると、結晶構造が熱力学的に不安定な相になって蛍光体の焼成が困難になったり、蛍光体の発光効率が低くなったり、蛍光体の温度特性が悪くなったりしやすい。   Specifically, when the Sr sialon green phosphor having the composition represented by the general formula (1) is to be produced, if the pressure of the firing atmosphere is less than 50 MPa, the crystal structure is a thermodynamically unstable phase. Thus, it becomes difficult to fire the phosphor, the luminous efficiency of the phosphor is lowered, and the temperature characteristics of the phosphor are liable to deteriorate.

たとえば、一般式(1)で表される組成のSrサイアロン緑色蛍光体を製造しようとする場合、焼成雰囲気の圧力が0.1MPa(略1気圧)であると、焼成中の結晶構造が熱力学的に不安定な相になり、蛍光体の合成が不可能になりやすい。また、一般式(1)で表される組成のSrサイアロン緑色蛍光体を製造しようとする場合、焼成雰囲気の圧力が0.7MPa(略7気圧)であると、蛍光体の焼成自体は可能であるものの、蛍光体の発光効率が低くなったり温度特性が悪くなったりしやすい。   For example, when an Sr sialon green phosphor having a composition represented by the general formula (1) is to be manufactured, if the pressure of the firing atmosphere is 0.1 MPa (approximately 1 atm), the crystal structure during firing is thermodynamic. Instable phase, making it difficult to synthesize phosphors. Further, when the Sr sialon green phosphor having the composition represented by the general formula (1) is to be manufactured, if the pressure of the firing atmosphere is 0.7 MPa (approximately 7 atm), the phosphor itself can be fired. Although it exists, the luminous efficiency of the phosphor tends to be low and the temperature characteristics are likely to deteriorate.

また、一般式(2)で表される組成のSrサイアロン赤色蛍光体を製造しようとする場合、焼成雰囲気の圧力が50MPa未満であると、蛍光体の結晶性が低いことにより、蛍光体の発光効率が低くなったり温度特性が悪くなったりしやすい。   Moreover, when it is going to manufacture Sr sialon red fluorescent substance of the composition represented by General formula (2), when the pressure of a baking atmosphere is less than 50 Mpa, since the crystallinity of fluorescent substance is low, light emission of fluorescent substance is carried out. It tends to be less efficient and have poor temperature characteristics.

たとえば、一般式(2)で表される組成のSrサイアロン赤色蛍光体を製造しようとする場合、焼成雰囲気の圧力が0.7MPa(略7気圧)であると、蛍光体の発光効率が低くなったり温度特性が悪くなったりしやすい。   For example, when an Sr sialon red phosphor having the composition represented by the general formula (2) is to be manufactured, if the pressure of the firing atmosphere is 0.7 MPa (approximately 7 atm), the luminous efficiency of the phosphor is lowered. Or temperature characteristics are likely to deteriorate.

焼成雰囲気の圧力が200MPaを超えると、圧力が200MPa以下の場合と比較しても焼成条件に特に変化がなく、エネルギーの無駄遣いになるため好ましくない。   When the pressure in the firing atmosphere exceeds 200 MPa, the firing conditions are not particularly changed even when compared with the case where the pressure is 200 MPa or less, which is not preferable because energy is wasted.

なお、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体を製造する場合には、焼成雰囲気である不活性ガスの圧力は、好ましくは100MPa〜150MPaである。   In addition, when manufacturing Sr sialon green fluorescent substance represented by General formula (1), the pressure of the inert gas which is a baking atmosphere becomes like this. Preferably it is 100 MPa-150 MPa.

また、一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体を製造する場合には、焼成雰囲気である不活性ガスの圧力は、好ましくは50MPa〜100MPaである。   Moreover, when manufacturing Sr sialon red fluorescent substance represented by General formula (2), the pressure of the inert gas which is a baking atmosphere becomes like this.

焼成温度は、通常1400℃〜2200℃、好ましくは1800℃〜2000℃、さらに好ましくは1850℃〜1950℃である。
焼成温度が1400℃〜2200℃の範囲内にあると、短時間の焼成で、結晶構造の欠陥の少ない高品質な単結晶の蛍光体粉末を得ることができる。
The firing temperature is usually 1400 ° C to 2200 ° C, preferably 1800 ° C to 2000 ° C, more preferably 1850 ° C to 1950 ° C.
When the firing temperature is in the range of 1400 ° C. to 2200 ° C., a high-quality single crystal phosphor powder with few crystal structure defects can be obtained by firing in a short time.

焼成温度が1400℃未満であると、得られる蛍光体粉末が紫外光、紫色光または青色光により励起されて出射する光の色が、所望の色にならないおそれがある。すなわち、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体を製造したい場合に、紫外光、紫色光または青色光により励起されて出射する光の色が緑色以外の色になったり、一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体を製造したい場合に、紫外光、紫色光または青色光により励起されて出射する光の色が赤色以外の色になったりするおそれがある。   If the firing temperature is lower than 1400 ° C., the color of the light emitted from the phosphor powder obtained by being excited by ultraviolet light, violet light or blue light may not be a desired color. That is, when it is desired to manufacture the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1), the color of light emitted by being excited by ultraviolet light, violet light or blue light becomes a color other than green, When it is desired to manufacture the Sr sialon red phosphor represented by (2), there is a possibility that the color of light emitted by being excited by ultraviolet light, violet light or blue light becomes a color other than red.

焼成温度が2200℃を超えると、焼成の際のNとOの消失度合いが大きくなることにより得られる蛍光体粉末の組成が一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体と異なりやすく、このために蛍光体粉末の発光効率が低下するおそれがある。
焼成時間は、通常0.5時間〜20時間、好ましくは1時間〜10時間、さらに好ましくは3時間〜5時間、より好ましくは3.5時間〜4.5時間である。
When the firing temperature exceeds 2200 ° C., the composition of the phosphor powder obtained by increasing the disappearance degree of N and O during firing is Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) or the general formula ( It is easy to be different from the Sr sialon red phosphor represented by 2), which may reduce the luminous efficiency of the phosphor powder.
The firing time is usually 0.5 hours to 20 hours, preferably 1 hour to 10 hours, more preferably 3 hours to 5 hours, and more preferably 3.5 hours to 4.5 hours.

焼成時間が0.5時間未満である場合または20時間を超える場合は、得られる蛍光体粉末の組成が一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体と異なりやすく、このために蛍光体粉末の発光効率が低下するおそれがある。   When the firing time is less than 0.5 hours or exceeds 20 hours, the composition of the obtained phosphor powder is represented by the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) or the general formula (2). Therefore, the luminous efficiency of the phosphor powder may be reduced.

焼成時間は、焼成温度が高い場合は、0.5時間〜20時間の範囲内で短い時間とすることが好ましく、焼成温度が低い場合は、0.5時間〜20時間の範囲内で長い時間とすることが好ましい。   The firing time is preferably a short time within a range of 0.5 hours to 20 hours when the firing temperature is high, and a long time within a range of 0.5 hours to 20 hours when the firing temperature is low. It is preferable that

焼成後の耐火るつぼ中には、蛍光体粉末からなる焼成体が生成される。焼成体は、通常、弱く固まった塊状になっている。焼成体を、乳棒等を用いて軽く解砕すると、蛍光体粉末が得られる。解砕で得られた蛍光体粉末は、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体の粉末になる。   In the fire-resistant crucible after firing, a fired body made of phosphor powder is generated. The fired body is usually in the form of a weak and solid lump. When the fired body is lightly crushed using a pestle or the like, a phosphor powder is obtained. The phosphor powder obtained by crushing becomes a powder of Sr sialon green phosphor represented by general formula (1) or Sr sialon red phosphor represented by general formula (2).

[発光装置]
発光装置は、上記の一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体を用いる発光装置である。
具体的には、発光装置は、基板と、この基板上に配置され、紫外光、紫色光または青色光を出射する半導体発光素子と、この半導体発光素子の発光面を覆うように形成され、半導体発光素子からの出射光により励起されて可視光を発する蛍光体を含む発光部とを備え、蛍光体は、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体を含む発光装置である。
[Light emitting device]
The light emitting device is a light emitting device using the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) or the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2).
Specifically, the light-emitting device is formed on a substrate, a semiconductor light-emitting element that is disposed on the substrate, emits ultraviolet light, violet light, or blue light, and covers a light-emitting surface of the semiconductor light-emitting element. A phosphor including a phosphor that emits visible light when excited by light emitted from the light emitting element, and the phosphor is represented by the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) or the general formula (2). Is a light emitting device including the Sr sialon red phosphor.

蛍光体としては、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体または一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体の少なくともいずれかを含んでいればよく、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体および一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体の両方を含んでいてもよい。   The phosphor may contain at least one of the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) and the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2). The Sr sialon green phosphor represented by the formula (2) and the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) may be included.

発光装置は、発光部中に含まれる蛍光体がSrサイアロン緑色蛍光体のみであれば発光装置の出射面から緑色光を出射し、発光部中に含まれる蛍光体がSrサイアロン赤色蛍光体のみであれば発光装置の出射面から赤色光を出射する。   The light emitting device emits green light from the emission surface of the light emitting device if the phosphor contained in the light emitting portion is only Sr sialon green phosphor, and the phosphor contained in the light emitting portion is only Sr sialon red phosphor. If there is, red light is emitted from the emission surface of the light emitting device.

また、発光装置は、発光部中に、Srサイアロン緑色蛍光体に加え、青色蛍光体、およびSrサイアロン赤色蛍光体等の赤色蛍光体等の蛍光体を含むようにしたり、Srサイアロン赤色蛍光体に加え、青色蛍光体、およびSrサイアロン緑色蛍光体等の緑色蛍光体等の蛍光体を含むようにしたりすると、各色の蛍光体から出射される赤色光、青色光および緑色光等の各色の光の混色により、発光装置の出射面から白色光を出射する白色光発光装置とすることもできる。   In addition, the light emitting device may include a phosphor such as a blue phosphor and a red phosphor such as a Sr sialon red phosphor in addition to the Sr sialon green phosphor in the light emitting unit, or the Sr sialon red phosphor. In addition, if a phosphor such as a blue phosphor and a green phosphor such as Sr sialon green phosphor is included, the light of each color such as red light, blue light and green light emitted from each color phosphor A white light emitting device that emits white light from the emission surface of the light emitting device can also be obtained by color mixing.

さらに、発光装置は、Srサイアロン緑色蛍光体に加え他の緑色蛍光体を含んでいたり、Srサイアロン赤色蛍光体に加え他の赤色蛍光体を含んでいたりしてもよい。   Further, the light emitting device may contain other green phosphors in addition to Sr sialon green phosphors, or may contain other red phosphors in addition to Sr sialon red phosphors.

なお、発光装置は、蛍光体として、一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体と一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体とを含んでいてもよい。蛍光体として、Srサイアロン緑色蛍光体とSrサイアロン赤色蛍光体との両方が含まれる場合は、温度特性の良い発光装置が得られる。   The light emitting device may include a Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) and a Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) as phosphors. When both Sr sialon green phosphor and Sr sialon red phosphor are included as phosphors, a light emitting device with good temperature characteristics can be obtained.

(基板)
基板としては、たとえば、アルミナ、窒化アルミニウム(AlN)等のセラミックス、ガラスエポキシ樹脂等が用いられる。基板がアルミナ板や窒化アルミニウム板であると、熱伝導性が高く、LED光源の温度上昇を抑制することができるため好ましい。
(substrate)
As the substrate, for example, ceramics such as alumina and aluminum nitride (AlN), glass epoxy resin, and the like are used. It is preferable that the substrate is an alumina plate or an aluminum nitride plate because the thermal conductivity is high and the temperature rise of the LED light source can be suppressed.

(半導体発光素子)
半導体発光素子は、基板上に配置される。
半導体発光素子としては、紫外光、紫色光または青色光を出射する半導体発光素子が用いられる。ここで、紫外光、紫色光または青色光とは、紫外光、紫色光または青色光の波長域内にピーク波長を有する光を意味する。紫外光、紫色光または青色光は、370nm以上470nm以下の範囲内にピーク波長を有する光であることが好ましい。
(Semiconductor light emitting device)
The semiconductor light emitting element is disposed on the substrate.
As the semiconductor light emitting element, a semiconductor light emitting element that emits ultraviolet light, violet light, or blue light is used. Here, ultraviolet light, violet light or blue light means light having a peak wavelength in the wavelength range of ultraviolet light, violet light or blue light. The ultraviolet light, violet light, or blue light is preferably light having a peak wavelength in the range of 370 nm to 470 nm.

紫外光、紫色光または青色光を出射する半導体発光素子としては、たとえば、紫外発光ダイオード、紫色発光ダイオード、青色発光ダイオード、紫外レーザダイオード、紫色レーザダイオードおよび青色レーザダイオード等が用いられる。なお、半導体発光素子がレーザダイオードの場合、上記ピーク波長とは、ピーク発振波長を意味する。   As the semiconductor light emitting element that emits ultraviolet light, violet light, or blue light, for example, an ultraviolet light emitting diode, a violet light emitting diode, a blue light emitting diode, an ultraviolet laser diode, a violet laser diode, and a blue laser diode are used. When the semiconductor light emitting element is a laser diode, the peak wavelength means a peak oscillation wavelength.

(発光部)
発光部は、半導体発光素子からの出射光である紫外光、紫色光または青色光により励起されて可視光を出射する蛍光体を透明樹脂硬化物中に含むものであり、半導体発光素子の発光面を被覆するように形成される。
(Light emitting part)
The light emitting part includes a phosphor that is excited by ultraviolet light, violet light, or blue light, which is emitted light from the semiconductor light emitting element, and emits visible light in the transparent resin cured product, and the light emitting surface of the semiconductor light emitting element It is formed so that it may coat | cover.

発光部に用いられる蛍光体は、少なくとも上記のSrサイアロン緑色蛍光体、またはSrサイアロン赤色蛍光体を含む。また、蛍光体は、Srサイアロン緑色蛍光体とSrサイアロン赤色蛍光体との両方を含んでいてもよい。   The phosphor used in the light emitting unit includes at least the above Sr sialon green phosphor or Sr sialon red phosphor. The phosphor may include both Sr sialon green phosphor and Sr sialon red phosphor.

また、発光部に用いられる蛍光体は、上記のSrサイアロン緑色蛍光体またはSrサイアロン赤色蛍光体と、Srサイアロン緑色蛍光体またはSrサイアロン赤色蛍光体以外の蛍光体とを含むものであってもよい。Srサイアロン緑色蛍光体またはSrサイアロン赤色蛍光体以外の蛍光体としては、たとえば、赤色蛍光体、青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体、紫色蛍光体、橙色蛍光体等を用いることができる。蛍光体としては、通常、粉末状のものが用いられる。
発光部において、蛍光体は透明樹脂硬化物中に含まれる。通常、蛍光体は透明樹脂硬化物中に分散される。
In addition, the phosphor used in the light emitting unit may include the above Sr sialon green phosphor or Sr sialon red phosphor and a phosphor other than the Sr sialon green phosphor or Sr sialon red phosphor. . As a phosphor other than the Sr sialon green phosphor or the Sr sialon red phosphor, for example, a red phosphor, a blue phosphor, a green phosphor, a yellow phosphor, a purple phosphor, an orange phosphor and the like can be used. As the phosphor, a powdery one is usually used.
In the light emitting part, the phosphor is contained in the cured transparent resin. Usually, the phosphor is dispersed in a cured transparent resin.

発光部に用いられる透明樹脂硬化物は、透明樹脂、すなわち透明性の高い樹脂を硬化させたものである。透明樹脂としては、たとえば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂よりもUV耐性が高いため好ましい。また、シリコーン樹脂のうちでは、ジメチルシリコーン樹脂が、UV耐性が高いためさらに好ましい。   The transparent resin cured product used for the light emitting part is obtained by curing a transparent resin, that is, a highly transparent resin. As the transparent resin, for example, a silicone resin or an epoxy resin is used. Silicone resins are preferred because they have higher UV resistance than epoxy resins. Among silicone resins, dimethyl silicone resin is more preferable because of its high UV resistance.

発光部は、蛍光体100質量部に対して透明樹脂硬化物20〜1000質量部の割合で構成されていることが好ましい。蛍光体に対する透明樹脂硬化物の割合がこの範囲内にあると、発光部の発光強度が高い。   It is preferable that the light emission part is comprised in the ratio of 20-1000 mass parts of transparent resin hardened | cured materials with respect to 100 mass parts of fluorescent substance. When the ratio of the transparent resin cured product to the phosphor is within this range, the light emission intensity of the light emitting part is high.

発光部の膜厚は、通常、80μm以上800μm以下、好ましくは150μm以上600μm以下である。発光部の膜厚が80μm以上800μm以下であると、半導体発光素子から出射される紫外光、紫色光または青色光の漏出量が少ない状態で実用的な明るさを確保することができる。発光部の膜厚を150μm以上600μm以下とすると、発光部からの発光をより明るくすることができる。   The film thickness of the light emitting part is usually 80 μm or more and 800 μm or less, preferably 150 μm or more and 600 μm or less. When the film thickness of the light emitting portion is not less than 80 μm and not more than 800 μm, practical brightness can be ensured with a small amount of leakage of ultraviolet light, violet light, or blue light emitted from the semiconductor light emitting element. When the film thickness of the light emitting part is 150 μm or more and 600 μm or less, light emitted from the light emitting part can be brightened.

発光部は、たとえば、はじめに透明樹脂と蛍光体とを混合して、蛍光体が透明樹脂中に分散した蛍光体スラリーを調製し、次に、蛍光体スラリーを半導体発光素子やグローブ内面に塗布し硬化させることにより得られる。   For example, the light emitting unit first mixes a transparent resin and a phosphor to prepare a phosphor slurry in which the phosphor is dispersed in the transparent resin, and then applies the phosphor slurry to the semiconductor light emitting device and the inner surface of the globe. It is obtained by curing.

蛍光体スラリーを半導体発光素子に塗布した場合には、発光部は半導体発光素子に接触して被覆する形態となる。また、蛍光体スラリーをグローブ内面に塗布した場合には、発光部は半導体発光素子と離間してグローブ内面に形成される形態となる。この発光部がグローブ内面に形成される形態の発光装置は、リモートフォスファー型LED発光装置と称される。
蛍光体スラリーは、たとえば、100℃〜160℃に加熱することにより硬化させることができる。
When the phosphor slurry is applied to the semiconductor light emitting element, the light emitting portion is in contact with and covered with the semiconductor light emitting element. Further, when the phosphor slurry is applied to the inner surface of the globe, the light emitting portion is formed on the inner surface of the globe while being separated from the semiconductor light emitting element. A light emitting device in which the light emitting portion is formed on the inner surface of the globe is referred to as a remote phosphor type LED light emitting device.
The phosphor slurry can be cured, for example, by heating to 100 ° C to 160 ° C.

図1は、発光装置の発光スペクトルの一例である。
具体的には、半導体発光素子としてピーク波長が400nmの紫色光を出射する紫色LEDを用いるとともに、蛍光体としてSr2.7Eu0.3Si13Al21で表されるSrサイアロン緑色蛍光体のみを用いた、25℃での緑色発光装置の発光スペクトルである。
なお、紫色LEDは、順方向降下電圧Vfが3.199V、順方向電流Ifが20mAである。
FIG. 1 is an example of an emission spectrum of the light emitting device.
Specifically, a violet LED that emits violet light having a peak wavelength of 400 nm is used as a semiconductor light emitting element, and Sr sialon represented by Sr 2.7 Eu 0.3 Si 13 Al 3 O 2 N 21 as a phosphor. It is an emission spectrum of a green light emitting device at 25 ° C. using only a green phosphor.
The purple LED has a forward voltage drop Vf of 3.199 V and a forward current If of 20 mA.

図1に示すように、蛍光体として一般式(1)で表されるSrサイアロン緑色蛍光体を用いた緑色発光装置は、紫色光等の短波長の励起光を用いた場合でも発光強度が高い。   As shown in FIG. 1, the green light emitting device using the Sr sialon green phosphor represented by the general formula (1) as the phosphor has a high emission intensity even when excitation light having a short wavelength such as violet light is used. .

図2は、発光装置の発光スペクトルの他の一例である。
具体的には、半導体発光素子としてピーク波長が400nmの紫色光を出射する紫色LEDを用いるとともに、蛍光体としてSr1.6Eu0.4SiAlON13で表されるSrサイアロン赤色蛍光体のみを用いた、25℃での赤色発光装置の発光スペクトルである。
なお、紫色LEDは、順方向降下電圧Vfが3.190V、順方向電流Ifが20mAである。
FIG. 2 is another example of an emission spectrum of the light emitting device.
Specifically, a violet LED that emits violet light having a peak wavelength of 400 nm is used as a semiconductor light emitting device, and Sr sialon red fluorescence represented by Sr 1.6 Eu 0.4 Si 7 Al 3 ON 13 as a phosphor. It is an emission spectrum of a red light emitting device at 25 ° C. using only the body.
The purple LED has a forward voltage drop Vf of 3.190 V and a forward current If of 20 mA.

図2に示すように、蛍光体として一般式(2)で表されるSrサイアロン赤色蛍光体を用いた赤色発光装置は、紫色光等の短波長の励起光を用いた場合でも発光強度が高い。   As shown in FIG. 2, the red light emitting device using the Sr sialon red phosphor represented by the general formula (2) as the phosphor has a high emission intensity even when excitation light having a short wavelength such as violet light is used. .

以下に実施例を示すが、本発明はこれらに限定されて解釈されるものではない。   Examples are shown below, but the present invention is not construed as being limited thereto.

(緑色蛍光体の作製)
はじめに、SrOを260g、Alを63g、AlNを63g、Siを568g、およびEuを49g秤量し、これらにフラックス剤を適量加え、乾式混合して蛍光体原料混合物を調製した(試料No.1)。その後、この蛍光体原料混合物を窒化ホウ素るつぼに充填した。蛍光体原料混合物の原料の配合量を表1に示す。
蛍光体原料混合物が充填された窒化ホウ素るつぼを、高圧で密閉焼成可能な電気炉内で、200MPa(略2000気圧)の窒素雰囲気中、1900℃で4時間焼成したところ、るつぼ中に焼成粉末の塊が得られた。
この塊を解砕した後、焼成粉末に焼成粉末の質量の10倍量の純水を加えて10分間攪拌し、ろ過して焼成粉末を得た。この焼成粉末の洗浄操作をさらに2回繰り返し、合計3回洗浄した。洗浄後の焼成粉末をろ過し、乾燥した後、目開き75ミクロンのナイロンメッシュで篩ったところ、焼成粉末が得られた(試料No.1)。
この焼成粉末を分析したところ、表2に示す組成からなる単結晶のSrサイアロン緑色蛍光体であった。
焼成粉末の組成を表2に示す。
(Production of green phosphor)
First, 260 g of SrO, 63 g of Al 2 O 3 , 63 g of AlN, 63 g of Si 3 N 4 , 568 g of Eu 3 O 3, and 49 g of Eu 2 O 3 were weighed. Was prepared (Sample No. 1). Thereafter, the phosphor raw material mixture was filled in a boron nitride crucible. Table 1 shows the blending amount of the raw materials of the phosphor raw material mixture.
The boron nitride crucible filled with the phosphor raw material mixture was baked at 1900 ° C. for 4 hours in a 200 MPa (approximately 2000 atmospheres) nitrogen atmosphere in an electric furnace capable of hermetic firing at high pressure. A lump was obtained.
After crushing this lump, pure water of 10 times the mass of the calcined powder was added to the calcined powder, stirred for 10 minutes, and filtered to obtain a calcined powder. This baked powder washing operation was further repeated twice to wash a total of three times. The baked powder after washing was filtered and dried, and then sieved with a nylon mesh having an opening of 75 microns, whereby a baked powder was obtained (Sample No. 1).
When the fired powder was analyzed, it was a single crystal Sr sialon green phosphor having the composition shown in Table 2.
The composition of the fired powder is shown in Table 2.

得られたSrサイアロン蛍光体について発光ピーク波長、発光効率、150℃での発光効率維持率、および平均粒径を測定した。
発光効率は、25℃で測定した発光効率を、後述する試料No.5の25℃での発光効率(lm/W)を100とする相対値(%)として示したものである。
150℃での発光効率維持率は、150℃での発光効率(lm/W)を測定した後、この150℃での発光効率を、25℃での発光効率で除した値を%で表示したものである。この150℃での発光効率維持率は、温度特性を評価するための指標である。
平均粒径は、コールターカウンター法による測定値であり、体積累積分布の中央値D50の値である。
発光ピーク波長、発光効率、および150℃での発光効率維持率の測定結果を表3に示す。また、平均粒径の測定結果を表2に示す。
With respect to the obtained Sr sialon phosphor, the emission peak wavelength, emission efficiency, emission efficiency maintenance ratio at 150 ° C., and average particle diameter were measured.
Luminous efficiency is the same as the sample No. described later. 5 is shown as a relative value (%) where the luminous efficiency (lm / W) at 25 ° C. is 100.
The luminous efficiency maintenance rate at 150 ° C. is the percentage obtained by dividing the luminous efficiency at 150 ° C. by the luminous efficiency at 25 ° C. after measuring the luminous efficiency (lm / W) at 150 ° C. Is. The luminous efficiency maintenance rate at 150 ° C. is an index for evaluating the temperature characteristics.
The average particle diameter is a value measured by the Coulter counter method, the value of the median D 50 of the cumulative volume distribution.
Table 3 shows the measurement results of the emission peak wavelength, the emission efficiency, and the emission efficiency maintenance ratio at 150 ° C. Table 2 shows the measurement results of the average particle diameter.

(他の緑色蛍光体の作製)
蛍光体原料混合物の原料の配合量を表1に示すように変えた以外は試料No.1と同様にして、緑色蛍光体を作製した(試料No.2〜10)。
なお、試料No.1〜4は焼成雰囲気の圧力を本発明の範囲内で変えた実施例である。また、試料No.5〜8は焼成雰囲気の圧力を本発明の範囲外とした比較例である。さらに、試料No.9および10は一般式(1)で表される組成を変えた実施例である。
得られた緑色蛍光体(試料No.2〜10)に対し、試料No.1と同様にして、発光ピーク波長、発光効率、150℃での発光効率維持率、および平均粒径を測定した。
焼成粉末の組成、および平均粒径の測定結果を表2に示す。また、発光ピーク波長、発光効率、および150℃での発光効率維持率の測定結果を表3に示す。
(Production of other green phosphors)
Except for changing the blending amount of the raw material of the phosphor raw material mixture as shown in Table 1, sample No. In the same manner as in Example 1, green phosphors were prepared (Sample Nos. 2 to 10).
Sample No. 1-4 are the Examples which changed the pressure of baking atmosphere within the scope of the present invention. Sample No. 5 to 8 are comparative examples in which the pressure of the firing atmosphere is outside the scope of the present invention. Furthermore, sample no. Examples 9 and 10 are examples in which the composition represented by the general formula (1) was changed.
With respect to the obtained green phosphor (sample Nos. 2 to 10), sample no. In the same manner as in Example 1, the emission peak wavelength, emission efficiency, emission efficiency maintenance rate at 150 ° C., and average particle diameter were measured.
Table 2 shows the composition of the fired powder and the measurement results of the average particle diameter. Table 3 shows the measurement results of the emission peak wavelength, the emission efficiency, and the emission efficiency maintenance ratio at 150 ° C.

Figure 0005730084
Figure 0005730084

Figure 0005730084
Figure 0005730084

Figure 0005730084
Figure 0005730084

(赤色蛍光体の作製)
蛍光体原料混合物の原料の配合量を表1に示すように変えた以外は試料No.1と同様にしたところ、焼成粉末が得られた(試料No.11〜20)。
これらの焼成粉末を分析したところ、表2に示す組成からなる単結晶のSrサイアロン赤色蛍光体であった。
なお、試料No.11〜14は焼成雰囲気の圧力を本発明の範囲内で変えた実施例である。また、試料No.15〜18は焼成雰囲気の圧力を本発明の範囲外とした比較例である。さらに、試料No.19および20は一般式(2)で表される組成を変えた実施例である。
得られた赤色蛍光体(試料No.11〜20)に対し、緑色蛍光体の試料No.1と同様にして、発光ピーク波長、発光効率、150℃での発光効率維持率、および平均粒径を測定した。
焼成粉末の組成、および平均粒径の測定結果を表2に示す。また、発光ピーク波長、発光効率、および150℃での発光効率維持率の測定結果を表3に示す。
(Production of red phosphor)
Except for changing the blending amount of the raw material of the phosphor raw material mixture as shown in Table 1, sample No. As in the case of No. 1, a fired powder was obtained (Sample Nos. 11 to 20).
When these fired powders were analyzed, they were single crystal Sr sialon red phosphors having the compositions shown in Table 2.
Sample No. 11-14 is the Example which changed the pressure of baking atmosphere within the scope of the present invention. Sample No. 15 to 18 are comparative examples in which the pressure of the firing atmosphere is outside the scope of the present invention. Furthermore, sample no. 19 and 20 are examples in which the composition represented by the general formula (2) was changed.
In contrast to the obtained red phosphor (sample Nos. 11 to 20), the green phosphor sample No. In the same manner as in Example 1, the emission peak wavelength, emission efficiency, emission efficiency maintenance rate at 150 ° C., and average particle diameter were measured.
Table 2 shows the composition of the fired powder and the measurement results of the average particle diameter. Table 3 shows the measurement results of the emission peak wavelength, the emission efficiency, and the emission efficiency maintenance ratio at 150 ° C.

表1〜表3より、特定範囲内の高圧下で焼成した蛍光体は、発光率および温度特性(150℃での発光効率維持率)が高いことが分かる。   It can be seen from Tables 1 to 3 that the phosphors fired under a high pressure within a specific range have a high light emission rate and temperature characteristics (light emission efficiency maintenance rate at 150 ° C.).

図3は、実施例および比較例で作製した蛍光体の温度特性を示すグラフである。
具体的には、試料No.2(実施例)およびNo.5(比較例)のSr2.7Eu0.3Si13Al21で表されるSrサイアロン緑色蛍光体をそれぞれ温度管理可能な大気中に配置し、この蛍光体に対して、ピーク波長が450nmの紫色光を出射するXeランプ単色化光源の光を照射した場合における発光強度を、大気の温度ごとに測定したものである。
FIG. 3 is a graph showing the temperature characteristics of the phosphors produced in the examples and comparative examples.
Specifically, Sample No. 2 (Example) and No. 2 5 (Comparative Example) Sr sialon green phosphors represented by Sr 2.7 Eu 0.3 Si 13 Al 3 O 2 N 21 are arranged in the air each capable of temperature control, and for this phosphor, The emission intensity in the case of irradiating light of a monochromatic light source that emits violet light having a peak wavelength of 450 nm is measured for each temperature of the atmosphere.

図3より、100MPa(略1000atm)の高圧下で焼成した試料No.2の蛍光体は、0.7MPa(略7atm)の低圧下で焼成した試料No.5の蛍光体に比較して、高温でも発光強度が高く、温度特性が良好であることが分かる。   From FIG. 3, sample No. baked under a high pressure of 100 MPa (approximately 1000 atm). 2 is a sample No. 2 fired under a low pressure of 0.7 MPa (approximately 7 atm). It can be seen that the emission intensity is high even at high temperatures and the temperature characteristics are good as compared with the phosphor No. 5.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, although several embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

以上説明した実施例によれば、発光効率が高く、温度特性が良い蛍光体および発光装置が得られる。   According to the embodiment described above, a phosphor and a light emitting device having high luminous efficiency and good temperature characteristics can be obtained.

Claims (9)

酸化ストロンチウムおよび炭酸ストロンチウムの少なくとも1種を含むストロンチウム化合物と、窒化珪素と、窒化アルミニウムと、酸化アルミニウムと、酸化ユーロピウムとを含む蛍光体原料混合物を、50MPa〜200MPaの不活性ガス雰囲気下で、1400℃〜2200℃で焼成することを特徴とするユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体の製造方法。 A phosphor raw material mixture containing a strontium compound containing at least one of strontium oxide and strontium carbonate, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, and europium oxide is obtained in an inert gas atmosphere of 50 to 200 MPa in an amount of 1400. A method for producing a europium-activated strontium sialon phosphor, characterized by firing at a temperature of 2 ° C to 2200 ° C. 請求項1に記載の製造方法により得られ、下記一般式(1)
[化1]
一般式:(Sr1−x,EuαSiβAlγδω (1)
(式中、xは0<x<1、αは0<α≦4であり、β、γ、δおよびωはαが3のときに換算した数値が、9<β≦15、0.5≦δ≦3、1≦γ≦5、10≦ω≦25を満足する数である)
で表されるユーロピウム付活サイアロン結晶体からなり、
紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより緑色発光することを特徴とするユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体。
Obtained by the production method according to claim 1, the following general formula (1)
[Chemical 1]
General formula: (Sr 1-x , Eu x ) α Si β Al γ O δ N ω (1)
(Wherein x is 0 <x <1, α is 0 <α ≦ 4, and β, γ, δ and ω are values converted when α is 3, 9 <β ≦ 15, 0.5 ≦ δ ≦ 3, 1 ≦ γ ≦ 5, 10 ≦ ω ≦ 25)
Consisting of europium activated sialon crystals represented by
A europium-activated strontium sialon phosphor that emits green light when excited by ultraviolet light, purple light, or blue light.
請求項1に記載の製造方法により得られ、下記一般式(2)
[化2]
一般式:(Sr1−x,EuαSiβAlγδω (2)
(式中、xは0<x<1、αは0<α≦3であり、β、γ、δおよびωはαが2のときに換算した数値が、5≦β≦9、0.5≦δ≦2、1≦γ≦5、5≦ω≦15を満足する数である)
で表されるユーロピウム付活サイアロン結晶体からなり、
紫外光、紫色光または青色光で励起されることにより赤色発光することを特徴とするユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体。
Obtained by the production method according to claim 1, the following general formula (2)
[Chemical 2]
General formula: (Sr 1-x , Eu x ) α Si β Al γ O δ N ω (2)
(Wherein x is 0 <x <1, α is 0 <α ≦ 3, and β, γ, δ, and ω are values converted when α is 2, 5 ≦ β ≦ 9, 0.5 ≦ δ ≦ 2, 1 ≦ γ ≦ 5, 5 ≦ ω ≦ 15)
Consisting of europium activated sialon crystals represented by
A europium-activated strontium sialon phosphor that emits red light when excited by ultraviolet light, purple light, or blue light.
前記紫外光、紫色光または青色光は、370nm以上470nm以下の範囲内にピーク波長を有する光であることを特徴とする請求項2または3に記載のユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体。 The europium-activated strontium sialon phosphor according to claim 2 or 3, wherein the ultraviolet light, violet light, or blue light is light having a peak wavelength in a range of 370 nm to 470 nm. 平均粒径が1μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体。 The europium-activated strontium sialon phosphor according to any one of claims 2 to 4, wherein the average particle size is 1 µm or more and 100 µm or less. 発光ピーク波長が500nm以上540nm以下であることを特徴とする請求項2、4および5のいずれか1項に記載の緑色発光するユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体。 6. The europium-activated strontium sialon phosphor emitting green light according to claim 2, wherein an emission peak wavelength is 500 nm or more and 540 nm or less. 発光ピーク波長が550nm以上650nm以下であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の黄色乃至赤色発光するユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体。 The europium activated strontium sialon phosphor emitting yellow to red light according to any one of claims 3 to 5, wherein the emission peak wavelength is 550 nm or more and 650 nm or less. 基板と、
この基板上に配置され、紫外光、紫色光または青色光を出射する半導体発光素子と、
この半導体発光素子の発光面を覆うように形成され、前記半導体発光素子からの出射光により励起されて可視光を発する蛍光体を含む発光部と、を備え、
前記蛍光体は、請求項2〜7のいずれか1項のユーロピウム付活ストロンチウムサイアロン蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
A substrate,
A semiconductor light emitting device disposed on the substrate and emitting ultraviolet light, violet light or blue light;
A light-emitting unit that includes a phosphor that is formed so as to cover the light-emitting surface of the semiconductor light-emitting element and that emits visible light when excited by light emitted from the semiconductor light-emitting element,
The said fluorescent substance contains the europium activated strontium sialon fluorescent substance of any one of Claims 2-7, The light-emitting device characterized by the above-mentioned.
前記半導体発光素子は370nm以上470nm以下の範囲内にピーク波長を有する光を出射する発光ダイオードまたはレーザダイオードであることを特徴とする請求項8に記載の発光装置。 9. The light emitting device according to claim 8, wherein the semiconductor light emitting element is a light emitting diode or a laser diode that emits light having a peak wavelength in a range of 370 nm to 470 nm.
JP2011059489A 2011-03-17 2011-03-17 Europium activated strontium sialon phosphor, method for producing the same, and light emitting device Active JP5730084B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011059489A JP5730084B2 (en) 2011-03-17 2011-03-17 Europium activated strontium sialon phosphor, method for producing the same, and light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011059489A JP5730084B2 (en) 2011-03-17 2011-03-17 Europium activated strontium sialon phosphor, method for producing the same, and light emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012193305A JP2012193305A (en) 2012-10-11
JP5730084B2 true JP5730084B2 (en) 2015-06-03

Family

ID=47085521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011059489A Active JP5730084B2 (en) 2011-03-17 2011-03-17 Europium activated strontium sialon phosphor, method for producing the same, and light emitting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5730084B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014216445A (en) * 2013-04-25 2014-11-17 株式会社小糸製作所 Light-emitting device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5294245B2 (en) * 2008-01-18 2013-09-18 独立行政法人物質・材料研究機構 Phosphor, method for producing the same, and light emitting device
JP5833918B2 (en) * 2009-02-26 2015-12-16 日亜化学工業株式会社 Phosphor, method for producing the same, and light emitting device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012193305A (en) 2012-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5234781B2 (en) Phosphor, method for producing the same, and light emitting device
JP5367218B2 (en) Method for manufacturing phosphor and method for manufacturing light emitting device
JP5013374B2 (en) Phosphor, method for producing the same, and light emitting device
US9331253B2 (en) Light emitting diode (LED) component comprising a phosphor with improved excitation properties
JP5224439B2 (en) Phosphor and light emitting device using the same
JP4894048B2 (en) Phosphor and production method thereof
JP2006307090A (en) Phosphor, method for producing the same and light emitting device using the phosphor
JP5770192B2 (en) Blue light emitting phosphor and light emitting device using the blue light emitting phosphor
JP6684412B1 (en) Phosphor, method of manufacturing the same, and light-emitting device
KR101476561B1 (en) Phosphor and light-emitting device
JPWO2016063965A1 (en) Phosphor, light emitting device, lighting device, and image display device
JP2007141855A (en) Luminaire using phosphor, and image display device
WO2013137436A1 (en) Phosphor, phosphor production method, and light-emitting device
JP5187817B2 (en) Phosphors and light emitting devices
JPWO2016076380A1 (en) Phosphor, light emitting device, lighting device, and image display device
JP2007137946A (en) Phosphor, light emitting device using the same, image display device and illumination device
JP5881176B2 (en) Phosphor, lighting apparatus and image display device
JP5702568B2 (en) Phosphor manufacturing method and light emitting device
JP2010196049A (en) Phosphor and method for producing the same, phosphor-containing composition, and light-emitting device, image display device and lighting device using the phosphor
JP5955835B2 (en) Phosphor and light emitting device
TWI487774B (en) Phosphor, manufacturing method thereof and illuminating device
JP5730084B2 (en) Europium activated strontium sialon phosphor, method for producing the same, and light emitting device
WO2013137435A1 (en) Phosphor, phosphor production method, and light-emitting device
WO2013137434A1 (en) Phosphor, phosphor production method, and light-emitting device
JP2009024030A (en) Fluorescent substance and luminous instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150113

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150407

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5730084

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250