JP5969391B2 - 蛍光体、発光装置及びその用途 - Google Patents
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Description
本発明の蛍光体は、一般式Mx(Si,Al)2(N,O)3±yで示される酸窒化物蛍光体である。この材料の骨格構造は、(Si,Al)−(N,O)4正四面体が結合することにより構成されており、その間隙にM元素が位置するものである。この組成は、M元素の価数と量、Si/Al比、N/O比のパラメータの全体により電気的中性が保たれる幅広い範囲で成立する。この一般式で示される代表的な蛍光体として、M元素がCaでx=1、更にSi/Al=1、O/N=0となるCaAlSiN3がある。CaAlSiN3のCaの一部がEuで置換された場合には赤色蛍光体に、Ceで置換された場合には橙色蛍光体になる。赤色蛍光体は発光効率が非常に高く実用化が進んでいるが、同じホスト結晶でもCeを固溶させた場合は、Euほど高い発光効率が得られていない。
公知のCaAlSiN3蛍光体を目標に原料配合を行った。配合組成は、一般式(Ca0.98Li0.01Ce0.01)SiAlN3となるようにした。配合組成は各窒化物原料の酸素量は無視し、Ceは酸化物原料を使用し、窒化物換算で算出した。ここでのLi添加はCe3+の電荷補償を目的としたものである。実施例1と同様に大気中での予備混合、グローブボックス内での混合を実施した後、実施例1と同様の条件で焼成及び焼成物の処理を行った。
実施例1と同様の原料粉末を用い、表1に示す全配合組成とし、実施例1と全く同じ処理により実施例2〜6及び比較例2〜6の蛍光体を得た。評価結果を実施例1及び比較例1の結果と合わせて表2、表3に示す。
実施例1と全く同じ原料粉末、原料配合で、実施例1と全く同じ処理を行い、実施例7、比較例7の蛍光体を得た。但し、実施例7は、焼成温度を1900℃、比較例7では2000℃とした。評価結果を実施例1の結果と合わせて表4(組成)、表5(物性)に示す。
実施例1の蛍光体をシリコーン樹脂に添加し、脱泡・混練後、ピーク波長450nmの青色LED素子を接合した表面実装タイプのパッケージにポッティングし、更にそれを熱硬化させることにより白色LEDを作製した。この白色LEDの色度は、シリコーン樹脂への蛍光体の添加量により、JIS Z9112の光源色区分で電球色の範囲内となるように制御した。
比較例1の蛍光体を使用し、実施例6と同様に電球色LEDを作製した。
CaCO3−Si3N4−AlN−Eu2O3原料系を焼成し、得られた焼成物を解砕、篩分級することにより、平均粒径が18μmのCa−α−サイアロン:Eu黄色蛍光体を作製した。実施例1と同様に励起波長455nmで蛍光特性を評価したところ、ピーク波長が588nm、主波長が581nm、半値幅が90nmで蛍光積分強度が100%であった。このα型サイアロン蛍光体を使用し、実施例6と同様に電球色LEDを作製した。
Claims (10)
- 一般式Mx(Si,Al)2(N,O)3±y(ただし、MはLi及び一種以上のアルカリ土類金属元素であり、0.52≦x≦0.9、0.06≦y≦0.23)で示され、Mの一部がCe元素で置換されている蛍光体であって、Si/Al原子比が1.5以上6以下であり、かつO/N原子比が0以上0.1以下であり、Mの5〜50mol%がLiであり、Mの0.5〜10mol%がCeである蛍光体。
- Mの0.5〜5mol%がCeである請求項1記載の蛍光体。
- アルカリ土類金属元素がCaである請求項1又は2記載の蛍光体。
- 結晶構造が斜方晶系であり、格子定数aが0.935〜0.965nm、格子定数bが0.550〜0.570nm、格子定数cが0.480〜0.500nmの結晶を含む請求項1乃至3のいずれか一項記載の蛍光体。
- 前記結晶と他の結晶相からなり、粉末X線回折法で評価した際の前記結晶の最強線回折強度に対する他の結晶相の最強線回折強度が40%以下である請求項4記載の蛍光体。
- 他の結晶相が、α−サイアロン、AlN又はLiSi2N3である請求項5記載の蛍光体。
- 請求項1乃至6のいずれか一項記載の蛍光体と、発光光源とを有する発光装置。
- 発光光源が紫外線又は可視光を発光する請求項7記載の発光装置。
- 請求項7又は8記載の発光装置を有する画像表示装置。
- 請求項7又は8記載の発光装置を有する照明装置。
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