JP6205818B2 - 波長変換部材及びそれを用いた発光装置 - Google Patents
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Description
前記酸窒化物蛍光体粉末は、組成式:
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
(ただし、式中、x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1.0)で表される理論量に対して1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末であることを特徴とする波長変換部材に関する。
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
(ただし、式中、x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1.0)で表される理論量に対して1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末とガラス粉末とを混合し、500〜900℃で加熱することを特徴とする前記波長変換部材の製造方法に関する。
前記酸窒化物蛍光体粉末として、組成式:
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
(ただし、式中、x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1.0)で表される理論量に対して1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末を用いることにより、300nm〜500nmの波長の光により励起されることで、ピーク波長が590nmから610nmの広い波長域で蛍光を発し、その際の変換効率が大きい波長変換部材が提供される。
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
(ただし、式中、x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1.0)で表される理論量に対して1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末であることを特徴とする波長変換部材であり、この光変換部材は、300nm〜500nmの光を、ピーク波長が590nm〜610nmの光に変換することができる。
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
において、
0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1.0、で表される組成に対して過剰の酸素を含有するように、ケイ素源となる物質と、アルミニウム源となる物質と、カルシウム源となる物質と、ユーロピウム源となる物質とを混合し、焼成して得られる、前記組成式の理論量(理論酸素量)よりも1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末である。
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
(ただし、式中、x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1.0)で表される理論量に対して1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末とガラス粉末とを混合し、500〜900℃で加熱して得られる。上記組成式となるように各原料を混合する場合、原料の窒化珪素は酸素を含まない原料であるとして、混合割合いを決定する。
比表面積が782m2/g、酸素濃度が1.28質量%の非晶質窒化ケイ素と窒化ユーロピウム、窒化アルミニウム、窒化カルシウムを、表1の酸窒化物の設計組成となるように窒素パージされたグローブボックス内で秤量し、乾式の振動ミルを用いて混合して、混合粉末を得た。尚、窒化珪素原料の酸素含有量は0質量%とし、各原料の純度は100%として、原料量を算出した。得られた混合粉末を窒化ケイ素製のるつぼに入れて、黒鉛抵抗加熱式の電気炉に仕込み、電気炉内に窒素を流通させながら、常圧を保った状態で、1725℃まで昇温した後、1725℃で12時間保持して、酸窒化物蛍光体粉末を得た。
酸窒化物蛍光体粉末が表1の設計組成になるように、実施例2〜17に係る原料粉末を秤量し混合したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸窒化物蛍光体粉末を得た。尚、窒化珪素原料の酸素含有量は0質量%とし、各原料の純度は100%として、原料量を算出した。得られた酸窒化物蛍光体粉末の酸素含有量を測定した。また、得られた酸窒化物蛍光体粉末を用いて、実施例1と同様の方法にて、酸窒化物蛍光体粉末とガラスとからなる波長変換部材を作製し、透過発光特性を評価した。その結果を、表1に記載した。
ガラス粉末の組成を50SiO2−30TiO2−20K2O(軟化点550℃)とし、加熱温度を600℃とした以外は、実施例1と同様の方法で酸窒化物蛍光体粉末を得た。尚、窒化珪素原料の酸素含有量は0質量%とし、各原料の純度は100%として、原料量を算出した。得られた酸窒化物蛍光体粉末の酸素含有量を測定した。また、得られた酸窒化物蛍光体粉末を用いて、実施例1と同様の方法にて、酸窒化物蛍光体粉末とガラスとからなる波長変換部材を作製し、透過発光特性を評価した。その結果を、表1に記載した。
ガラス粉末の組成を50SiO2−20Al2O3−20B2O3−10K2O(軟化点600℃)とし、加熱温度を800℃とした以外は、実施例1と同様の方法で酸窒化物蛍光体粉末を得た。尚、窒化珪素原料の酸素含有量は0質量%とし、各原料の純度は100%として、原料量を算出した。得られた酸窒化物蛍光体粉末の酸素含有量を測定した。また、得られた酸窒化物蛍光体粉末を用いて、実施例1と同様の方法にて、酸窒化物蛍光体粉末とガラスとからなる波長変換部材を作製し、透過発光特性を評価した。その結果を、表1に記載した。
ガラス粉末の組成を50SiO2−30B2O3−20Al2O3(軟化点750℃)とし、加熱温度を850℃とした以外は、実施例1と同様の方法で酸窒化物蛍光体粉末を得た。尚、窒化珪素原料の酸素含有量は0質量%とし、各原料の純度は100%として、原料量を算出した。得られた酸窒化物蛍光体粉末の酸素含有量を測定した。また、得られた酸窒化物蛍光体粉末を用いて、実施例1と同様の方法にて、酸窒化物蛍光体粉末とガラスとからなる波長変換部材を作製し、透過発光特性を評価した。その結果を、表1に記載した。
酸窒化物蛍光体粉末が表1の設計組成になるように、比較例1〜13に係る原料粉末を秤量し混合したこと以外は、実施例1と同様の方法で酸窒化物蛍光体粉末を得た。尚、窒化珪素原料の酸素含有量は0質量%とし、各原料の純度は100%として、原料量を算出した。得られた酸窒化物蛍光体粉末の酸素含有量を実施例1と同様の方法で測定した。その結果を、表1に記載した。また、得られた酸窒化物蛍光体粉末を用いて、実施例1と同様の方法にて、酸窒化物蛍光体粉末とガラスとからなる波長変換部材を作製し、透過発光特性を評価した。その結果を、表1に記載した。
Claims (7)
- ガラス中に酸窒化物蛍光体粉末が分散された波長変換部材であって、
前記酸窒化物蛍光体粉末は、
組成式:
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
(ただし、式中、x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1)で表される理論量に対して1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末であることを特徴とする波長変換部材。 - 前記x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、4.0≦y≦6.5、0≦z≦1である請求項1記載の波長変換部材。
- 前記酸窒化物蛍光体粉末の、前記組成式の理論量よりも過剰の酸素含有量が1.1〜4質量%であることを特徴とする請求項1または2記載の波長変換部材。
- 300nm〜500nmの光を、ピーク波長が590nm〜610nmの光に変換することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の波長変換部材。
- 組成式:
Cax1Eux2Si12−(y+z)Al(y+z)OzN16−z
(ただし、式中、x1、x2、y、zは、0<x1≦3.40、0.05≦x2≦0.20、3.5<y≦7.0、0≦z≦1)で表される理論量に対して1.1〜11.5質量%過剰の酸素を含有する酸窒化物蛍光体粉末とガラス粉末とを混合し、500〜900℃で加熱することを特徴とする請求項1記載の波長変換部材の製造方法。 - 前記加熱温度が前記ガラスの軟化点+50〜軟化点+300℃であることを特徴とする請求項5記載の波長変換部材の製造方法。
- 300nm〜500nmの波長の光を発光する半導体発光素子と請求項1〜4のいずれか一項に記載の波長変換部材とから構成されている発光装置。
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