JP6222264B2 - 蛍光体粒子及びその製造方法並びに発光装置 - Google Patents

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Description

本開示は、蛍光体粒子及びその製造方法並びに発光装置に関する。
硫化物系の蛍光体は、高温高湿下では発光強度が低下することが知られている。これは、蛍光体と大気中の水分とにより加水分解反応が起こり、金属水酸化物や硫化水素に変化して蛍光体が劣化するためである。
上記に関連して有機材料、無機材料及びガラス材料から選ばれるコーティングを有する蛍光体を用いた発光素子が知られている(例えば、特許文献1参照)。また金属酸化物粉末が含有された二酸化ケイ素膜で硫化物蛍光体を被覆した被覆蛍光体が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−223008号公報 特開2013−119581号公報
従来技術の硫化物蛍光体では、充分な耐湿性が達成できない場合があった。本開示に係る一実施形態は、耐湿性に優れる硫化物系の蛍光体粒子を提供することを課題とする。
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りであり、本開示は以下の態様を包含する。
本開示の第一の態様は、チオガレート蛍光体を含む粒子と、前記粒子の表面に配置される酸化ホウ素を含む付着物と、を備える蛍光体粒子である。
本開示の第二の態様は、前記蛍光体粒子を含む蛍光体と、380nm以上485nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する光を発する光源と、を備える発光装置である。
本開示の第三の態様は、チオガレート蛍光体を含む粒子と、ホウ素化合物とを含む混合物に、温度50℃以上150℃以下、相対湿度80%以上100%以下の条件で第一の処理をすることと、第一の処理後の混合物に、温度200℃以上1000℃以下の条件で第二の処理をすることと、を含む、前記蛍光体粒子の製造方法である。
本開示に係る一実施形態によれば、耐湿性に優れる硫化物系の蛍光体粒子を提供することができる。
本実施形態に係る蛍光体粒子の一例を示す断面SEM画像である。 本実施形態に係る蛍光体粒子の別の一例を示す断面SEM画像である。 本実施形態に係る蛍光体粒子のFT−IRスペクトルの一例を示す図である。 本実施形態に係る発光装置の一例を示す概略断面図である。
以下、本開示に係る蛍光体粒子及びその製造方法並びに発光装置を、実施の形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための蛍光体粒子及びその製造方法並びに発光装置を例示するものであって、本発明は、蛍光体粒子及びその製造方法並びに発光装置を以下のものに限定しない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、JIS Z8110に従う。また、本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
蛍光体粒子
本実施形態の蛍光体粒子は、チオガレート蛍光体を含む粒子(以下、「コア粒子」ともいう)と、前記粒子の表面に配置される酸化ホウ素を含む第一の付着物と、を備える硫化物系の蛍光体粒子である。
本実施形態の蛍光体粒子は、コア粒子の表面に酸化ホウ素を含む第一の付着物を有することで、耐湿性に優れ、高温高湿下においても発光強度の低下が抑制され、また加水分解に伴う硫化水素等のガスの発生が抑制される。また、蛍光体粒子を含む発光装置において優れた長期信頼性を達成することができる。
コア粒子を構成するチオガレート蛍光体は、発光特性の観点から、例えば下記式(Ia)で表される組成を有することが好ましい。
(M 1−x )Ga2−y4−z (Ia)
式(Ia)中、Mは、Sr、Be、Mg、Ca、Ba及びZnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Mは、Eu及びCeからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、x、y及びzは、0.03≦x≦0.25、−0.2≦y≦0.2、及び−0.2≦z≦0.2を満たす。
式(Ia)で表される組成を有するチオガレート蛍光体は、緑色から黄緑色の範囲の蛍光を発するものであれば、Gaの一部がAl及びInからなる群より選択される少なくとも1種の元素で置換されていてもよく、Sの一部がSe及びTeからなる群より選択される少なくとも1種の元素で置換されていてもよい。また、式(Ia)で示される組成を有するチオガレート蛍光体は、MがSrを含み、MがEuを含むことが好ましく、この場合、緑色から黄緑色の範囲の蛍光を発するものであれば、Srの一部がBe、Mg、Ca、Ba及びZnからなる群より選択される少なくとも1種の元素で置換されていてもよく、Euの一部がCeで置換されていてもよい。
コア粒子を構成するチオガレート蛍光体は、発光特性の観点から、例えば下記式(Ib)で表される組成を有することがより好ましい。
(Sr1−v−w Eu)Ga (Ib)
式(Ib)中、Mは、Be、Mg、Ca、Ba及びZnからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表し、v及びwは、0.03≦v≦0.25、0≦w<0.97及びv+w<1を満たす。
式(Ib)において、vは0.03以上0.25以下であり、0.03以上0.17以下が好ましい。vが0.03以上であると、蛍光体粒子を青色発光の発光素子で励起する際に充分な発光効率が得られる傾向がある。またvが0.25以下であると、例えば濃度消光を抑制することができ、充分な発光強度が得られる傾向がある。
wは0以上0.97未満であり、0以上0.9以下が好ましく、0以上0.8以下がより好ましい。
一般式(Ib)で表される組成を有するチオガレート蛍光体は、緑色から黄緑色の範囲の蛍光を発するものであれば、Gaの一部がAl及びInからなる群より選択される少なくとも1種の元素で置換されていてもよく、Sの一部がSe及びTeからなる群より選択される少なくとも1種の元素で置換されていてもよい。
コア粒子の平均粒径は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択すればよい。コア粒子の平均粒径は例えば、1μm以上20μm以下であり、3μm以上20μm以下が好ましい。ここで平均粒径は、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザーズ・ナンバー(Fisher Sub Sieve Sizer's No.)と呼ばれる数値であり、空気透過法により比表面積を測定し、一次粒子の粒径の平均値を求めたものである。平均粒径は例えば、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザー(フィッシャー社製)を用いて測定される。
付着物は少なくとも酸化ホウ素を含み、酸化ホウ素以外の化合物を更に含んでいてもよい。酸化ホウ素以外の化合物としては例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素(シリカ)等を挙げることできる。
第一の付着物における酸化ホウ素の存在は、蛍光体粒子の表面について赤外線吸収スペクトルを測定することで確認することができる。具体的には、FT−IR測定装置を用いる全反射測定法(ATR法)によって、蛍光体粒子の表面について赤外線吸収スペクトルを測定し、酸化ホウ素に特徴的なピーク(例えば、1260cm−1付近)の存在を確認することで、蛍光体粒子の表面に酸化ホウ素が存在することを確認することができる。また、酸化ホウ素の前駆体となる化合物に特徴的なピーク(例えば、ホウ酸に由来する2800cm−1から3400cm−1付近)の消失で確認してもよい。
第一の付着物は、シリカ等を含まず実質的に酸化ホウ素からなることが好ましい。ここで「実質的に」とは第一の付着物中の酸化ホウ素以外の成分の含有量が、例えば10質量%以下、又は1質量%以下であることを意味する。これにより優れた耐湿性を達成できる傾向がある。
また酸化ホウ素の含有量は、例えば、蛍光体粒子全体におけるホウ素元素の含有率として0.1質量%以上が好ましく、0.3質量%以上がより好ましく、0.4質量%以上が更に好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、1質量%以上が更に好ましく、1.6質量%以上が特に好ましい。酸化ホウ素の含有量の上限は特に制限されず、蛍光体粒子全体におけるホウ素元素の含有率として、10質量%以下が好ましく、8質量%以下がより好ましく、7.6質量%以下が更に好ましく、5.0質量%以下が更に好ましく、3.3質量以下が特に好ましい。酸化ホウ素の含有量がホウ素元素の含有率として0.1質量%以上であると耐湿性がより向上する傾向があり、10質量%以下であるとより優れた発光効率を達成できる傾向がある。
蛍光体粒子に含まれるホウ素元素の含有率は、例えばICP分析(誘電結合プラズマ発光分析)装置を用いて測定できる。第一の付着物が酸化ホウ素以外のホウ素化合物を含む場合、それらに由来するホウ素元素は、蛍光体粒子に含まれるホウ素元素の含有率に含まれる。
第一の付着物は、コア粒子の表面の少なくとも一部の領域に付着していればよい。耐湿性の観点から、付着物はコア粒子の表面積の50%以上に付着していることが好ましく、75%以上に付着していることがより好ましく、実質的に表面全体を被覆していることが更に好ましい。ここで「実質的に表面全体を被覆している」とは、例えば1万倍のSEM画像観察において第一の付着物が認められない領域が存在しないことを意味する。すなわち、上記SEM画像観察において、全ての表面領域に第一の付着物の存在が高い確率で認められることを意味する。なお、コア粒子が凝集体を形成している場合は、凝集体全体に対して第一の付着物が付着していればよい。
第一の付着物のコア粒子への付着は、物理的な付着力(例えば、分子間力)によるものであっても、化学結合によるものであってもよい。
第一の付着物の厚みは特に制限されず、コア粒子の粒径等に応じて適宜選択することができる。第一の付着物の厚みは、例えば0.05μm以上であり、0.1μm以上が好ましい。更には0.2μm以上が特に好ましい。また第一の付着物の厚みは、例えば0.8μm以下であり、0.6μm以下が好ましい。更には0.5μm以下が特に好ましい。蛍光体粒子の粒径に対する付着物の厚みの平均比率は、1%以上が好ましく、2%以上がより好ましく、2.4%以上が更に好ましく、3%以上が更に好ましく、5%以上が特に好ましい。また蛍光体粒子の粒径に対する付着物の厚みの平均比率は、25%以下が好ましく、20%以下がより好ましく、19.5%以下が更に好ましく、13.5%以下が更に好ましく、12.8%以下が特に好ましい。厚みの平均比率が所定値以上であると、耐湿性がより向上する傾向があり、所定値以下であると、クラックの発生が抑制され、蛍光体粒子の取扱い性がより向上する傾向がある。
蛍光体粒子の粒径に対する第一の付着物の厚みの平均比率は、走査型電子顕微鏡(SEM)による画像観察によって蛍光体粒子の長径に対する第一の付着物の厚みの比率を3個の蛍光体粒子について算出し、その算術平均値として求められる。
測定対象とする蛍光体粒子は、長径が3μm以上10μm以下であるものから無作為に選択する。複数の蛍光体粒子が凝集体を形成している場合には、凝集体を構成するそれぞれの蛍光体粒子を測定対象とする。またSEM画像観察は、蛍光体粒子の断面観察をコア粒子と付着物とのコントラスト差を利用して、1万倍から2万倍で行う。なお、蛍光体粒子の長径は、蛍光体粒子の断面の最外周部から選ばれる2点うち、距離が最大となる2点を結ぶ線分である。
蛍光体粒子の平均粒径は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択すればよい。蛍光体粒子の平均粒径は、耐湿性の観点から、1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましい。蛍光体粒子の平均粒径は、発光装置を作製する際の作業性の観点から、30μm以下が好ましく、25μm以下がより好ましく、20μm以下が更に好ましい。蛍光体粒子の平均粒径は、既述のコア粒子の平均粒径と同様にして測定される。
第一の付着物の表面の少なくとも一部の領域には、酸化アルミニウムを含む第二の付着物が更に配置されていることが好ましい。第二の付着物における酸化アルミニウムの存在は、例えば蛍光体粒子の表面について赤外線吸収スペクトルを測定することで確認することができる。
第二の付着物は、アルミニウム以外の他の金属の酸化物等を含まず実質的に酸化アルミニウムからなることが好ましい。ここで「実質的に」とは第二の付着物中の酸化アルミニウム以外の成分の含有量が、例えば10質量%以下、又は1質量%以下であることを意味する。これにより優れた耐湿性を達成できる傾向がある。
また酸化アルミニウムの含有量は、例えば、蛍光体粒子全体におけるアルミニウム元素の含有率として、1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましい。酸化アルミニウムの含有量の上限は特に制限されず、蛍光体粒子全体におけるアルミニウム元素の含有率として、4質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましい。酸化アルミニウムの含有量がアルミニウム元素の含有率として1質量%以上であると、耐湿性がより向上する傾向があり、4質量%以下であると、発光装置を構成した場合に、より高い初期光束を達成できる傾向がある。
蛍光体粒子に含まれるアルミニウム元素の含有率は、既述のホウ素元素の含有率と同様にして測定できる。
第二の付着物は少なくとも第一の付着物の表面に配置されていればよく、コア粒子の表面における第一の付着物が配置されていない領域、すなわちコア粒子上にも配置されていてよい。コア粒子上に配置された第一の付着物の総面積に対する第二の付着物の配置面積の比率は、例えば50%以上であり、75%以上が好ましく、実質的に第一の付着物の表面全体を被覆していることがより好ましい。ここで「実質的に」とは、例えば1万倍のSEM画像観察において第二の付着物が認められない第一の付着物の領域が存在しないことを意味する。
第二の付着物の第一の付着物への付着は、物理的な付着力(例えば、分子間力)によるものであっても、化学結合によるものであってもよい。
第二の付着物の厚みは特に制限されず、コア粒子の粒径等に応じて適宜選択することができる。第二の付着物の厚みは、例えば0.05μm以上であり、0.1μm以上が好ましい。また第二の付着物の厚みは、例えば1.5μm以下であり、1.0μm以下が好ましい。蛍光体粒子の粒径に対する付着物の厚みの平均比率は、例えば1.5%以上であり、3%以上が好ましい。また蛍光体粒子の粒径に対する付着物の厚みの平均比率は、例えば20%以下であり、15%以下が好ましい。厚みの平均比率が所定値以上であると、耐湿性がより向上する傾向があり、所定値以下であると、衝撃によるクラックの発生が抑制され、蛍光体粒子の取扱い性がより向上する傾向がある。なお、蛍光体粒子の粒径に対する第二の付着物の厚みの平均比率は、第一の付着物の厚みの平均比率と同様にして測定できる。
蛍光体粒子全体におけるアルミニウム元素のホウ素元素に対する含有量の比率は、アルミニウム元素の含有率が2質量%以上3質量%以下の場合において、例えば50%以上であり、70%以上が好ましい。また含有量の比率は、例えば650%以下であり、300%以下が好ましい。含有量の比率が所定値以下であると、耐湿性がより向上する傾向がある。また含有量の比率が所定値以上であると、第二の付着物におけるクラックの発生がより抑制される傾向がある。
蛍光体粒子の長径における、第二の付着物の第一の付着物に対する厚みの比は、第二付着物の厚みの平均比率が3%以上15%以下の場合において、例えば0.5以上であり、0.6以上が好ましい。また厚みの比は、例えば4.5以下であり、3以下が好ましい。厚みの比が所定値以下であると、耐湿性がより向上する傾向がある。また厚みの比が所定値以上であると、第二の付着物におけるクラックの発生がより抑制される傾向がある。
蛍光体粒子の製造方法
本実施形態の蛍光体粒子の製造方法は、チオガレート蛍光体を含む粒子(コア粒子)と、ホウ素化合物とを含む混合物に、温度50℃以上150℃以下、相対湿度80%以上100%以下の条件で第一の処理をすることと、第一の処理後の混合物に、温度200℃以上1000℃以下の条件で第二の処理をすることと、を含む。
第一の処理の後に第二の処理を行うことで、コア粒子の表面に酸化ホウ素を含む付着物が、所望の厚みで効率的に形成される。本実施形態では、第一の処理を行うことで、例えばホウ素化合物がコア粒子の表面に均一に付着しやすくなる。また所定の温度で第二の処理を行うことで、ホウ素化合物の酸化ホウ素への変換が効率的に進行しやすくなる。
蛍光体粒子の製造方法は、第一の処理に先立って、チオガレート蛍光体を含む粒子(コア粒子)を準備することを更に含んでいてもよい。コア粒子は、公知の方法によって製造することができる。具体的には例えば、出発原料として(Sr,Eu)SO、Ga(SO)OHを用いて、目的の組成となるように秤量し、乾式混合して原料混合物を得る。得られた原料混合物を、例えば、硫化水素雰囲気中、900℃以上1100℃以下で、1時間以上100時間以下の熱処理により、所望の組成を有するコア粒子を得ることができる。得られたコア粒子には、分散処理、乾燥処理、フルイ処理等を行ってもよい。コア粒子中のチオガレート蛍光体の含有率は、例えば90質量%以上であり、95質量%以上が好ましい。
第一の処理におけるホウ素化合物は、第二の処理で酸化ホウ素を含む付着物を形成可能な化合物であれば特に制限されない。ホウ素化合物としては、例えば、ホウ酸(HBO)、メタホウ酸(HBO)、四ホウ酸(H)、ホウ酸塩(M(BO)、メタホウ酸塩(M(BO)、四ホウ酸塩(MB)、酸化ホウ素(B)等を挙げることができ、これらからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、ホウ酸(HBO)、メタホウ酸(HBO)、四ホウ酸(H)及び酸化ホウ素(B)からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましい。
なお、メタホウ酸塩等におけるMは、Be、Mg、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す。
第一の処理の混合物におけるコア粒子及びホウ素化合物の含有比率は、所望の付着物の含有量が得られるように適宜選択すればよい。例えば、コア粒子に対するホウ素化合物の混合比率は、0.5質量%以上15質量%以下が好ましく、1質量%以上5質量%以下がより好ましい。
またコア粒子とホウ素化合物の混合方法は特に制限されず、通常用いられる混合方法から適宜選択すればよい。具体的には、ダブルコーン型混合機等を用いて混合物を得ることができる。
更にコア粒子とホウ素化合物の混合は、乾式混合処理、湿式混合処理、スプレイドライ処理等のいずれで行ってもよく、乾式混合処理で行うことが好ましい。
第一の処理では、コア粒子とホウ素化合物の混合物を、温度50℃以上150℃以下、相対湿度80%以上100%以下の条件下に付する。第一の処理では必要に応じて混合物の撹拌を行ってもよい。
より均一な付着物を得る観点から、第一の処理における温度は、85℃以上140℃以下が好ましく、100℃以上140℃以下がより好ましい。第一の処理における相対湿度は85%以上100%以下が好ましく、90%以上100%以下がより好ましい。また、第一の処理における圧力条件は特に制限されない。圧力条件は0.1MPa以上0.6MPa以下が好ましく、0.1MPa以上0.3MPa以下がより好ましく、0.2MPa以上0.3MPa以下が更に好ましい。
第一の処理の処理時間は、処理条件に応じて適宜選択することができる。処理時間は0.5時間以上50時間以下が好ましく、1時間以上10時間以下がより好ましい。
第一の処理における雰囲気は特に制限されず、大気雰囲気であっても、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気であってもよい。
第一の処理は、例えば、プレッシャークッカーテスト装置(PCT装置)で行うことができる。
第二の処理では、第一の処理後の混合物を、温度200℃以上1000℃以下の条件下に付する。第二の処理では必要に応じて混合物の撹拌を行ってもよい。
第二の処理における温度は、耐湿性及び耐熱性の観点から、300℃以上800℃以下が好ましく、400℃以上700℃以下がより好ましい。
第二の処理における圧力条件は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。
第二の処理の処理時間は、処理条件に応じて適宜選択することができる。処理時間は1時間以上100時間以下が好ましく、3時間以上20時間以下がより好ましい。
第二の処理における雰囲気は特に制限されず、大気雰囲気であっても、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気であってもよい。
第二の処理は、例えば、焼成炉を用いて行うことができる。
蛍光体粒子の製造方法において、第一の処理及び第二の処理は連続して行ってもよく、第一の処理後に必要に応じて分散処理、乾燥処理、分級処理等を行い、その後に第二の処理を行ってもよい。
また、第一の処理及び第二の処理は必要に応じて複数回繰り返してもよい。例えば、第一の処理を複数回繰り返した後、第二の処理を少なくとも1回行ってもよく、第一の処理及び第二の処理を行った後に更に第一の処理及び第二の処理を繰り返し行ってもよい。
蛍光体粒子の製造方法は、第二の処理の後に、必要に応じて分散処理、乾燥処理、分級処理等を含んでいてもよい。
蛍光体粒子の製造方法は、第二の処理後の混合物の存在下で、有機アルミニウム化合物から酸化アルミニウム化合物を生成する第三の処理を更に含んでいてもよい。第三の処理では、生成する酸化アルミニウムが、コア粒子に付着した第一の付着物上又はコア粒子上に付着することで第二の付着物が形成される。また酸化アルミニウムは第一の付着物上で生成されてもよい。第三の処理により、コア粒子の表面に第一の付着物と第二の付着物とがこの順に積層された領域が形成される。第一の付着物が表面上に配置されたコア粒子上に、第二の付着物が更に配置された蛍光体粒子は、耐湿性がより向上し、それを含む発光装置の耐湿性、経時安定性がより向上する。
第三の処理に適用される有機アルミニウム化合物としては、例えばトリアルキルアルミニウム、トリアルコキシアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリドのジアルキルアルミニウムハライド等を挙げることができる。中でも、耐湿性と取扱い性の観点から、トリアルキルアルミニウムが好ましく、アルキル基の炭素数が1以上3以下のトリアルキルアルミニウムがより好ましい。
有機アルミニウム化合物から酸化アルミニウム化合物を生成する方法は、例えば、有機アルミニウム化合物がトリアルキルアルミニウムの場合、酸化処理を行うことで酸化アルミニウムを生成することができる。一例としてトリメチルアルミニウムに対する酸化処理の反応式を以下に示す。
(2Al(CH)+12O→Al+6CO+9HO)
このような酸化処理によりトリアルキルアルミニウムから酸化アルミニウムが生成する。また、有機アルミニウム化合物がトリアルコキシアルミニウムの場合、例えば酸化処理、又は加水分解と脱水処理との組合せで酸化アルミニウムを生成することができる。
第三の処理は耐湿性を更に向上させる観点から、気相中で行うことが好ましく、不活性ガスを含む流動層中で行うことがより好ましい。すなわち、第二の付着物は化学気相蒸着物であることが好ましい。化学気相蒸着物である第二の付着物の場合、液相中で生成した第二の付着物とは異なり、水酸基を実質的に含まないので耐湿性がより向上すると考えられる。気相中で第三の処理を行うことで、第二の付着物をより均一に形成することができ、蛍光体粒子の耐湿性がより向上する。第三の処理を気相中で行う場合、例えば流動層CVD装置を用いることができる。
第三の処理は、例えば以下のようにして行うことができる。流動層が形成される反応管内に第一の付着物を有するコア粒子を投入し、反応管下部から有機アルミニウム化合物と不活性ガスの混合ガスを供給する。不活性ガスとしては、例えば窒素及び希ガスを挙げることができる。混合ガス中の有機アルミニウム化合物の濃度は、例えば0.5体積%以上3.5体積%以下である。
酸化アルミニウムの生成を酸化処理で行う場合、反応管内へ酸素を供給することが好ましい。酸素の供給は反応管の上部からでも下部からでもよく、上部から供給することが好ましい。有機アルミニウム化合物の酸化処理における反応管の温度は例えば150℃以上であり、300℃以上400℃以下とすることができる。反応時間は例えば1時間以上であり、1時間以上24時間以下とすることができる。
蛍光体粒子の製造方法は、第三の処理の後に、必要に応じて分散処理、分級処理等を含んでいてもよい。
発光装置
本実施形態の発光装置は、前記蛍光体粒子及び樹脂を含む蛍光部材と、380nm以上485nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する光を発する光源と、を備える。
蛍光部材が前記蛍光体粒子を含むことで、耐湿性に優れ、長期信頼性の高い発光装置を構成することができる。
光源には例えば、発光素子を用いることができる。発光素子の発光ピーク波長は、380nm以上485nm以下の範囲にあり、400nm以上470nm以下の範囲にあることが好ましい。この範囲に発光ピーク波長を有する発光素子を励起光源として用いることにより、発光素子からの光と蛍光体からの蛍光との混色光を発する発光装置を構成することが可能となる。さらに、発光素子から外部に放射される光を有効に利用することができるため、発光装置から出射される光の損失を少なくすることができ、高効率な発光装置を得ることができる。
発光素子の発光スペクトルの半値幅は特に制限されない。半値幅は例えば、30nm以下とすることができる。
発光素子には半導体発光素子を用いることが好ましい。光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
半導体発光素子としては、例えば、窒化物系半導体(InAlGa1−X−YN、ここでX及びYは、0≦X、0≦Y、X+Y≦1を満たす)を用いた青色、緑色等に発光する半導体発光素子を用いることができる。
蛍光部材は、前記蛍光体粒子に加えて、他の蛍光体の少なくとも1種を更に含むことが好ましい。他の蛍光体としては、発光素子の光により赤色に発光する蛍光体を好ましく挙げることができる。具体的には、下記式(II)又は(III)で表される組成を有する窒化物蛍光体、下記式(IV)で表される組成を有するフッ化物蛍光体等を、赤色に発光する蛍光体として更に含むことができる。特に、下記式(IV)で表される組成を有するフッ化物蛍光体と組み合わせた発光装置を構成すると、画像表示装置用のバックライト光源とする場合に、色再現性の範囲を従来よりも広くすることができるので好ましい。
蛍光体が他の蛍光体を更に含む場合、他の蛍光体は1種単独でも2種以上の組合せであってもよい。
(Ca1−p−qSrEu)AlSiN (II)
式(II)中、p及びqは、0≦p≦1.0、0<q<1.0及びp+q<1.0を満たす。
(Ca1−r−s−tSrBaEuSi(III)
式(III)中、r、s及びtは、0≦r≦1.0、0≦s≦1.0、0<t<1.0及びr+s+t≦1.0を満たす。
[M 1−uMn4+ ] (IV)
式(IV)中、Aは、アルカリ金属及びNHからなる群から選択される少なくとも1種であり、Mは、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、uは0<u<0.2を満たす。
発光装置において、蛍光体及び樹脂を含む蛍光部材は、例えば、発光素子を被覆することができる。蛍光部材を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂として、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂等の変性シリコーン樹脂などを挙げることができる。
蛍光部材における蛍光体の構成及び樹脂に対する含有比は、目的等に応じて適宜選択することができる。
蛍光部材は、蛍光体及び樹脂に加えてその他の成分を必要に応じて含んでいてもよい。その他の成分としては、シリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等のフィラー、光安定化剤、着色剤等を挙げることができる。蛍光部材がその他の成分を含む場合、その含有量は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。例えば、その他の成分として、フィラーを含む場合、その含有量は樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下とすることができる。
発光装置の形式は特に制限されず、通常用いられる形式から適宜選択することができる。発光装置の形式としては、ピン貫通型、表面実装型等を挙げることができる。一般にピン貫通型とは、実装基板に設けられたスルーホールに発光装置のリード(ピン)を貫通させて発光装置を固定するものを指す。また表面実装型とは、実装基板の表面において発光装置のリードを固定するものを指す。
本実施形態に係る発光装置100の一例を図面に基づいて説明する。図4は、本実施形態に係る発光装置100の一例を示す概略断面図である。この発光装置100は、表面実装型発光装置の一例である。
発光装置100は、可視光の短波長側の光を発し、発光ピーク波長が380nm以上485nm以下である窒化ガリウム系化合物半導体の発光素子10と、発光素子10を載置する成形体40と、を有する。成形体40は第1のリード20及び第2のリード30と、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂部42とが一体成形されてなるものである。成形体40は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子10が載置されている。発光素子10は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極はそれぞれ第1のリード20及び第2のリード30とワイヤ60を介して電気的に接続されている。発光素子10は蛍光部材50により被覆されている。蛍光部材50はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。蛍光部材50は発光素子10からの光を波長変換する緑色蛍光体(第一蛍光体71)及び赤色蛍光体(第二蛍光体72)を含む蛍光体70と樹脂とを含有してなる。第一蛍光体71は、本実施形態に係る酸化ホウ素を含む第一の付着物をコア粒子の表面に有する蛍光体粒子である。第一蛍光体71は、コア粒子上に酸化ホウ素を含む第一の付着物と酸化アルミニウムを含む第二の付着物とが配置された蛍光体粒子であってもよい。第二蛍光体は、式(II)若しくは(III)で表される組成を有する窒化物蛍光体又は式(IV)で表される組成を有するフッ化物蛍光体である。
蛍光部材50は、発光装置100の凹部内に載置された発光素子10を覆うように透光性の樹脂やガラスで充填されて形成される。製造の容易性を考慮すると、蛍光部材の材料は、透光性樹脂が好ましい。透光性樹脂には、シリコーン樹脂組成物を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の絶縁樹脂組成物を用いることもできる。また、蛍光部材50には蛍光体70として第一蛍光体71及び第二蛍光体72が含有されているが、さらに適宜、その他の材料を添加することもできる。例えば、光拡散材を含むことで、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。
蛍光部材50は、発光素子10や第一蛍光体71及び第二蛍光体72を外部環境から保護するための部材としてだけではなく、波長変換部材としても機能する。図4では、第一蛍光体71及び第二蛍光体72は蛍光部材50中で偏在している。このように発光素子10に接近して第一蛍光体71及び第二蛍光体72を配置することにより、発光素子10からの光を効率よく波長変換することができ、発光効率の優れた発光装置とできる。なお、第一蛍光体71及び第二蛍光体72を含む蛍光部材50と、発光素子10との配置は、それらを接近して配置させる形態に限定されることなく、第一蛍光体71及び第二蛍光体72への熱の影響を考慮して、蛍光部材50中で発光素子10と、第一蛍光体71及び第二蛍光体72との間隔を空けて配置することもできる。また、第一蛍光体71及び第二蛍光体72を蛍光部材50の全体にほぼ均一の割合で混合することによって、色ムラがより抑制された光を得るようにすることもできる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(製造例)
出発原料としての(Sr,Eu)SO及びGa(SO)OHを目的の組成となるように秤量して乾式混合し、硫化水素雰囲気中、900℃で2時間焼成した。次に、焼成物に分散処理を施した後、分離、乾燥、フルイ処理をおこない、(Sr1−xEu)Ga(x=0.03)で表される組成を有する蛍光体粉末(以下、「SGS蛍光体」ともいう)を得た。
得られたSGS蛍光体の発光ピーク波長は533nmであった。
(実施例1)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)0.57gとを混合して混合物を得た。得られた混合物について、PCT装置を用いて、温度130℃、相対湿度100%、圧力0.27MPa、処理時間1時間の条件で第一の処理を行った。次いで、温度600℃、処理時間1時間の条件で第二の処理を行って、蛍光体粒子を得た。
(実施例2)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)1.14gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に行って、蛍光体粒子を得た。
(実施例3)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)2.29gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に行って、蛍光体粒子を得た。
(実施例4)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)3.43gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に行って、蛍光体粒子を得た。
(実施例5)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)5.72gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に行って、蛍光体粒子を得た。
(実施例6)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)11.44gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に行って、蛍光体粒子を得た。
(実施例7)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)17.16gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に行って、蛍光体粒子を得た。
(比較例1)
参考例で得られたSGS蛍光体をそのまま蛍光体粒子として用いた。
(比較例2)
参考例で得られたSGS蛍光体に対して、第一の処理を行わず、温度600℃、処理時間1時間の条件で第二の処理のみを行って蛍光体粒子を得た。
(比較例3)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)3.43gとを混合して混合物を得た。得られた混合物について、PCT装置を用いて、温度130℃、相対湿度100%、圧力0.27MPa、処理時間1時間の条件で第一の処理を行い、第二の処理は行わずに、蛍光体粒子を得た。
(比較例4)
SGS蛍光体に対して第一、第二の処理を行わず、ゾルゲル法による被覆処理を行った。具体的には、SGS蛍光体20gをエタノールに加えて懸濁させて、これに純水4.6g、Si(OEt)16.6gを加えて、さらに触媒としてアンモニア水を4.6g添加して60℃で加水分解させた。ゾルゲル法で形成された二酸化ケイ素で被覆されてなる蛍光体粒子を得た。
二酸化ケイ素で被覆された蛍光体粒子について、後述の評価方法と同様にして二酸化ケイ素の含有率を測定したところ、蛍光体粒子中に19.0質量%であった。また蛍光体粒子の長径における二酸化ケイ素膜の厚みの平均比率を求めたところ6.2%であった。
(比較例5)
粉体用流動層CVD装置の反応管内に、SGS蛍光体15gを投入した。反応管下部よりテトラメトキシシランと窒素ガスの混合物(TMOS/N)を0.04L/min、反応管下部よりOを0.06L/min(いずれも25℃における流量)で送り込み、反応管温度300℃にて25hr反応を続けることにより、TMOS(組成Si(OCH)の酸化処理をおこなった。次式で表わされる燃焼反応により、気相中で蛍光体表面に二酸化ケイ素被膜が堆積させて、二酸化ケイ素が付着した蛍光体粒子を得た。
(Si(OCH+6O→SiO+4CO+6HO)
二酸化ケイ素で被覆された蛍光体粒子について、後述の評価方法により二酸化ケイ素の含有率を測定したところ、蛍光体粒子中に1.7質量%であった。
(比較例6)
98hr反応を続けたこと以外は比較例5と同様に行って、二酸化ケイ素が付着した蛍光体粒子を得た。二酸化ケイ素の付着量は15.1質量%であった。
(実施例8)
SGS蛍光体20gと、ホウ酸(HBO)3.43gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に行って、酸化ホウ素が付着した蛍光体粒子を得た。ホウ素の付着量は2.7質量%であった。
次に、粉体用流動層CVD装置の反応管内に、前記の酸化ホウ素が付着したSGS蛍光体20gを投入した。反応管下部よりトリメチルアルミニウムと窒素ガスの混合物(TMA/N)を0.02L/min、反応管上部より酸素ガス(O)を0.06L/min(いずれも25℃における流量)で送り込み、反応管温度300℃にて16hr反応を続けることにより、TMA(組成Al(CH)の酸化処理(第三の処理)をおこない、酸化ホウ素を含む付着物上に酸化アルミニウムが付着した蛍光体粒子を得た。
後述の評価方法によりアルミニウム元素の含有率を測定したところ、蛍光体粒子中に2.7質量%であった。また、酸化ホウ素を含む下層付着物(第一の付着物)の厚みの平均比率は9.4%、酸化アルミニウムを含む上層付着物(第二の付着物)の厚みの平均比率は9.8%であった。
(比較例7)
粉体用流動層CVD装置の反応管内に、SGS蛍光体20gを投入した。反応管下部よりTMA/Nを0.02L/min、反応管上部よりOを0.06L/min(いずれも25℃の流量)で送り込み、反応管温度300℃にて29hr反応を続けることにより、TMAの酸化処理をおこない、酸化アルミニウムが付着した蛍光体粒子を得た。アルミニウム元素の含有率を測定したところ、蛍光体粒子中に3.8質量%であった。
次に前記酸化アルミニウムが付着したSGS蛍光体20gとホウ酸(HBO)3.43gとを混合して混合物を得たこと以外は実施例1と同様に第一の処理及び第二の処理を行って、さらに酸化ホウ素が付着した蛍光体粒子を得た。ホウ素の付着量は2.5質量%であった。
酸化アルミニウムを含む下層付着物の厚みの平均比率は20.0%、酸化ホウ素を含む上層付着物の厚みの平均比率は8.8%であった。
[評価]
上記で得られた蛍光体粒子について、以下の評価を行った。
(硫化度評価)
オートクレーブに、純水2mlと蛍光体粒子0.5gを入れ、更に銀片を蛍光体粒子と直接接触しないように入れた。85℃、2時間でオートクレーブ処理した後の銀片の外観変化を目視で観察し、銀片表面が硫化された程度(硫化度)を評価した。
目視評価で、銀片の硫化度が少なかったものをA、多いものをC、中間のものをBと評価した。評価結果を表1及び表2に示した。
(平均粒径)
上記で得られた蛍光体粒子について、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザー(フィッシャー社製)を用いて、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザーズ・ナンバー(F.S.S.S.N.)として平均粒径を測定した。
(付着物の厚み比率)
上記で得られた蛍光体粒子について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて断面観察を行い、蛍光体粒子の長径に対する付着物の厚みの比率を以下の式で算出した。
粒径に対する付着物の厚みの比率(%)
=付着物の厚みの和÷(コア粒子の長径+付着物の厚みの和)×100
粒径に対する付着物の厚みの比率を3個の蛍光体粒子について求め、その算術平均として付着物の厚みの平均比率を算出した。なお、第一の付着物及び第二の付着物は、SEM画像におけるコントラスト差から区別可能であった。結果を表1及び表2に示した。なお、表2ではコア粒子に近い下層付着物と、下層付着物上に配置された上層付着物のそれぞれの厚みの平均比率として示した。
(ホウ素元素含有率の評価)
上記で得られた蛍光体粒子について、蛍光体粒子に含まれるホウ素元素の含有率を、ICP分析装置を用いて、以下のようにして算出した。
蛍光体粒子に含まれるホウ素元素の含有率(質量%)
=ホウ素元素の質量÷蛍光体粒子の総質量×100
評価結果を表1に示した。
(アルミニウム元素含有率の評価)
上記で得られた蛍光体粒子について、蛍光体粒子に含まれるアルミニウム元素の含有率を、ICP分析装置を用いて、以下のようにして算出した。
蛍光体粒子に含まれるアルミニウム元素の含有率(質量%)
=アルミニウム元素の質量÷蛍光体粒子の総質量×100
評価結果を表1に示した。
(ケイ素元素含有率の評価)
上記で得られた蛍光体粒子について、蛍光体粒子に含まれるケイ素元素の含有率を、ICP分析装置を用いて、以下のようにして算出した。
蛍光体粒子に含まれるケイ素元素の含有率(質量%)
=ケイ素元素の質量÷蛍光体粒子の総質量×100
評価結果を表1に示した。
(LED信頼性評価)
発光ピーク波長が455nmであるLEDチップ(発光素子)を用いて、蛍光体と組み合わせて表面実装型の発光装置を試作した。発光装置が発する混色光の色度座標がx=0.272、y=0.247付近となるように、上記で得られた蛍光体粒子と650nmに発光ピーク波長を持つ蛍光体であるCaAlSiN:Euとを配合してシリコーン樹脂に添加し、混合分散して蛍光体含有樹脂組成物を得た。次に蛍光体含有樹脂組成物を発光素子の上に注入、充填した後、樹脂を硬化させて発光装置を作製した。
得られた発光装置を60℃、相対湿度90%の高温高湿の環境試験機内にて電流150mAで連続点灯させ、500時間経過後の色度座標におけるy値の初期値からの差分をLED信頼性Δyとして評価した。また、同様にして、光束の初期値を100とした相対値として、500時間経過後の相対光束(Po)を併せて評価した。評価結果を表1に示した。
(ホウ素化合物評価)
上記で得られた蛍光体粒子について、FT−IR(フーリエ変換赤外分光装置、サーモフィッシャーサイエンティフィック製)を用いて、赤外吸収スペクトルを測定した。なお、分析手法はATR法でおこなった。
実施例1から7の蛍光体粒子では、いずれにおいても酸化ホウ素に由来する1260cm−1のピークが確認されたが、比較例1から3の蛍光体粒子では当該ピークは確認されなかった。また比較例3の蛍光体粒子ではホウ酸に由来するピークが確認された。
実施例4、比較例1及び3の赤外吸収スペクトルを、酸化ホウ素及びホウ酸の赤外吸収スペクトルとともに図3に示した。
表1より、比較例1と比べて、実施例1から7では、LED信頼性評価におけるΔyが小さく、その改善がみられた。また、各実施例は、比較例よりも初期値の光束が維持できていることが分かる。特に実施例2から5は、LED信頼性評価におけるΔy、光束の維持ともに優れることが分かる。
比較例2及び比較例3では、Δyが大きく、その改善が見られなかった。同様に、比較例4の二酸化ケイ素で表面処理した蛍光体粒子においても、改善は見られなかった。更に流動層CVDを用いて二酸化ケイ素で被覆した蛍光体粒子においても、充分な改善は見られなかった。
硫化度評価において、銀片の硫化度が少なかったものは、LED信頼性評価におけるΔyの改善がみられた。一方、銀片の硫化度が多かったものはΔyが大きい傾向が確認された。
これについては、例えば、以下のように考えることができる。硫化度評価に優れる蛍光体粒子は、粒子表面に配置される付着物の影響が大きく働いて、大気中の水分による蛍光体粒子の加水分解反応が低減される。そのため、銀片を硫化させてしまう硫化水素の発生が抑えられていると考えられる。そのような耐湿性に優れた蛍光体粒子であるため、発光素子と組み合わせて発光装置を構成した場合であっても、蛍光体粒子の発光特性の低下が少なくなり、LED信頼性評価において改善がみられたと考えることができる。
表2より、酸化ホウ素を含む第一の付着物上に、酸化アルミニウムを含む第二の付着物を配置することで、LED信頼性がより向上することが確認された。実施例8に比べて付着物の配置を変更した比較例7では、LED信頼性がやや低下した。これは例えば、酸化アルミニウムと酸化ホウ素とを比較すると、酸化ホウ素の方がやや水に溶解しやすいため、上層に酸化ホウ素が付着した比較例7の方が上層に酸化アルミニウムが付着した実施例8よりも、LED信頼性が低下したと考えられる。
図1に実施例5で得られた蛍光体粒子の断面SEM画像の一例を示す。図1では、複数のコア粒子4の凝集体の表面を、酸化ホウ素を含む第一の付着物6が膜状にほぼ均一に被覆して蛍光体粒子2を構成している。
図2に実施例8で得られた蛍光体粒子の表面近傍における断面SEM画像の一例を示す。図2では、コア粒子4の表面上に酸化ホウ素を含む第一の付着物6が膜状にほぼ均一に形成され、更に第一の付着物6の上に、酸化アルミニウムを含む第二の付着物8が膜状にほぼ均一に形成されて、蛍光体粒子2を構成している。図2において、p2−6と付された領域をSEM−EDX(走査型電子顕微鏡/エネルギー分散型X線分光法、日立製作所製)を用いて分析したところ、コア粒子の組成が検出された。またp2−4と付された領域からは酸化ホウ素が、p2−5と付された領域からは酸化アルミニウムがそれぞれ検出された。
本開示の発光装置は、青色発光ダイオードを光源とする発光特性に極めて優れた白色のLEDディスプレイ光源、バックライト光源、照明用光源等に好適に利用できる。また、RGBの各色を深く鮮やかに再現することが望まれるモニター、スマートフォン等のバックライト用の発光装置として用いることができる。
10:発光素子、50:蛍光部材、71:第一蛍光体、72:第二蛍光体、100:発光装置

Claims (23)

  1. チオガレート蛍光体を含む粒子と、
    前記粒子の表面に配置される酸化ホウ素を含む第一の付着物と、
    を備える蛍光体粒子であり、
    第一の付着物中の酸化ホウ素以外の成分の含有量が10質量%以下であり、
    前記第一の付着物に含まれるホウ素元素の含有率が、蛍光体粒子中に0.3質量%以上8質量%以下である蛍光体粒子
  2. 前記第一の付着物に含まれるホウ素元素の含有率が、蛍光体粒子中に0.3質量%以上3.5質量%以下である請求項1に記載の蛍光体粒子。
  3. 前記第一の付着物に含まれるホウ素元素の含有率が、蛍光体粒子中に1.5質量%以上3.5質量%以下である請求項1又は2に記載の蛍光体粒子。
  4. 前記蛍光体粒子の粒径に対する前記第一の付着物の厚みの平均比率が、2%以上15%以下である請求項1から3のいずれか1項に記載の蛍光体粒子。
  5. 前記蛍光体粒子の粒径に対する前記第一の付着物の厚みの平均比率が、5%以上13%以下である請求項1から4のいずれか1項に記載の蛍光体粒子。
  6. 前記蛍光体粒子の平均粒径が、1μm以上30μm以下である請求項1から5のいずれか1項に記載の蛍光体粒子。
  7. 前記第一の付着物の表面に酸化アルミニウムを含む第二の付着物を備える請求項1から6のいずれか1項に記載の蛍光体粒子。
  8. 前記第二の付着物に含まれるアルミニウム元素の含有率が、蛍光体粒子中に1質量%以上4質量%以下である請求項7に記載の蛍光体粒子。
  9. 前記蛍光体粒子の粒径に対する前記第二の付着物の厚みの平均比率が、1.5%以上20%以下である請求項7又は8に記載の蛍光体粒子。
  10. 前記第二の付着物は、化学気相蒸着物である請求項7から9のいずれか1項に記載の蛍光体粒子。
  11. 前記チオガレート蛍光体が下記式(Ia)で表される組成を有する請求項1から10のいずれか1項に記載の蛍光体粒子。
    (M 1−x )Ga2−y4−z (Ia)
    (式(Ia)中、Mは、Sr、Be、Mg、Ca、Ba及びZnからなる群より選択される少なくとも1種の元素を表し、Mは、Eu及びCeからなる群より選択される少なくとも1種の元素を表し、x、y及びzは、0.03≦x≦0.25、−0.2≦y≦0.2、及び−0.2≦z≦0.2を満たす。)
  12. 前記チオガレート蛍光体が下記式(Ib)で表される組成を有する請求項1から11のいずれか1項に記載の蛍光体粒子。
    (Sr1−v−w Eu)Ga (Ib)
    (式中、Mは、Be、Mg、Ca、Ba及びZnからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表し、v及びwは、0.03≦v≦0.25、0≦w<0.97及びv+w<1を満たす。)
  13. 請求項1から12のいずれか1項に記載の蛍光体粒子及び樹脂を含む蛍光部材と、
    380nm以上485nm以下の範囲に発光ピーク波長を有する光を発する光源と、を備える発光装置。
  14. 前記蛍光部材が、下記式(II)又は(III)で表される組成を有する窒化物蛍光体の少なくとも1種を更に含む請求項13に記載の発光装置。
    (Ca1−p−qSrEu)AlSiN (II)
    (式(II)中、p及びqは、0≦p≦1.0、0<q<1.0及びp+q<1.0を満たす。)
    (Ca1−r−s−tSrBaEuSi(III)
    (式(III)中、r、s及びtは、0≦r≦1.0、0≦s≦1.0、0<t<1.0及びr+s+t≦1.0を満たす。)
  15. 前記蛍光部材が、下記式(IV)で表される組成を有するフッ化物蛍光体の少なくとも1種を更に含む請求項13又は14に記載の発光装置。
    [M 1−uMn4+ ] (IV)
    (式(IV)中、Aは、アルカリ金属及びNH4からなる群から選択される少なくとも1種であり、Mは、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、uは0<u<0.2を満たす。)
  16. チオガレート蛍光体を含む粒子と、ホウ素化合物とを含む混合物に、温度50℃以上150℃以下、相対湿度80%以上100%以下の条件で第一の処理をすることと、
    第一の処理後の混合物に、温度200℃以上1000℃以下の条件で第二の処理をすることと、
    を含む請求項1から12のいずれか1項に記載の蛍光体粒子の製造方法。
  17. 前記ホウ素化合物が、ホウ酸(HBO)、メタホウ酸(HBO)、四ホウ酸(H)、ホウ酸塩(M(BO)、メタホウ酸塩(M(BO)、四ホウ酸塩(MB)(式中、Mは、Be、Mg、Ca、Sr及びBaからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表す)及び酸化ホウ素(B)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物を含む請求項16に記載の製造方法。
  18. 前記第一の処理を、0.1MPa以上0.6MPa以下の圧力下で行う請求項16又は17に記載の製造方法。
  19. 前記第一の処理の処理時間が、0.5時間以上50時間以下である請求項16から18のいずれか1項に記載の製造方法。
  20. 前記第二の処理の処理時間が、1時間以上100時間以下である請求項16から19のいずれか1項に記載の製造方法。
  21. 前記混合物に含まれるホウ素化合物の含有率が、0.5質量%以上15質量%以下である請求項16から20のいずれか1項に記載の製造方法。
  22. 前記第二の処理後の混合物の存在下で、有機アルミニウム化合物から酸化アルミニウムを生成する第三の処理をすることを含む請求項16から21のいずれか1項に記載の製造方法。
  23. 前記第三の処理を、不活性ガスを含む流動層中で行う請求項22に記載の製造方法。
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