JPWO2011092798A1 - Phosphor and light emitting device - Google Patents

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祥敬 佐々木
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Abstract

蛍光体は、一般式(M2x,M3y,M4z,M5k)mM1O3X(2/n)(ここで、M1は少なくともSiを含む1種以上の元素、M2は少なくともCaを含む1種以上の元素、M3はSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、M4は希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、M5はMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表されている。The phosphor has a general formula (M2x, M3y, M4z, M5k) mM1O3X (2 / n) (where M1 is at least one element including Si, M2 is at least one element including Ca, M3 Is at least one element containing at least Sr selected from the group consisting of Sr, Mg, Ca, Ra and Ba, X is at least one halogen element, and M4 is at least Eu2 + selected from the group consisting of rare earth elements. More than one element, M5 represents one or more elements selected from the group consisting of Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd, and Pb, and m is 1 ≦ m ≦ 4. / 3, n is in the range of 5 ≦ n ≦ 7, and x, y, z, and k are x + y + z + k = 1, 0 <x <0.985, 0 <y <0.985, 0.01 ≦ Satisfy z ≦ 0.3, 0.005 <k <0.3 Range is.) It is represented by.

Description

本発明は、紫外線又は短波長可視光で効率よく励起され発光する蛍光体およびそれを用いた発光装置に関する。   The present invention relates to a phosphor that is efficiently excited and emits light by ultraviolet rays or short-wavelength visible light, and a light-emitting device using the same.

発光素子と、当該発光素子が発生する光により励起され当該発光素子とは異なる波長域の光を発生する蛍光体とを組み合わせることにより、所望の色の光を得るように構成された種々の発光装置が知られている。   Various light-emitting elements configured to obtain light of a desired color by combining a light-emitting element and a phosphor that is excited by light generated by the light-emitting element and generates light having a wavelength region different from that of the light-emitting element. The device is known.

特に近年、長寿命かつ消費電力が少ない白色発光装置として、紫外線又は短波長可視光を発光する発光ダイオード(LED)やレーザダイオード(LD)等の半導体発光素子と、これらを励起光源とする蛍光体とを組み合わせることで白色光を得るように構成された発光装置が注目されている。   In particular, in recent years, as a white light emitting device with long life and low power consumption, semiconductor light emitting diodes such as light emitting diodes (LED) and laser diodes (LD) that emit ultraviolet light or short wavelength visible light, and phosphors using these as light sources for excitation A light-emitting device configured to obtain white light by combining the above is drawing attention.

このような白色発光装置の具体例として、紫外線又は短波長可視光を発光するLEDと、紫外線又は短波長可視光によって励起され青、黄等の色の光をそれぞれ発光する蛍光体を複数組み合わせる方式等が知られている(特許文献1参照)。   As a specific example of such a white light emitting device, a method of combining a plurality of LEDs that emit ultraviolet light or short wavelength visible light and phosphors that emit light of colors such as blue and yellow when excited by ultraviolet light or short wavelength visible light. Etc. are known (see Patent Document 1).

特開2009−38348号公報JP 2009-38348 A

上述の発光装置における蛍光体は、高効率で発光する点で優れた性質を有する。しかしながら、上述の発光装置を、例えば、鮮やかな色彩が要求される薄型ディスプレイに適用しようとする場合、色純度の観点から更なる改善の余地がある。   The phosphor in the above light emitting device has excellent properties in that it emits light with high efficiency. However, when the above-described light emitting device is to be applied to, for example, a thin display that requires vivid colors, there is room for further improvement from the viewpoint of color purity.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、色純度の高い光が求められる発光装置に適用可能な蛍光体を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a phosphor that can be applied to a light-emitting device that requires light with high color purity.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の蛍光体は、一般式(M ,M ,M z, (2/n)(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Sr、Ba及びRaからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、Mは希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、MはMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表されている。In order to solve the above-described problem, the phosphor according to an aspect of the present invention has a general formula (M 2 x , M 3 y , M 4 z, M 5 k ) m M 1 O 3 X (2 / n) (here M 1 is one or more elements including at least Si selected from the group consisting of Si, Ge, Ti, Zr and Sn, and M 2 is at least Ca selected from the group consisting of Ca, Mg, Sr, Ba and Ra. one or more elements including, M 3 is Sr, Mg, Ca, one or more elements including at least Sr selected from the group consisting of Ra and Ba, X is at least one halogen element, M 4 is a rare earth element One or more elements selected from the group consisting of at least Eu 2+ , M 5 is one or more elements selected from the group consisting of Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd and Pb In addition, m represents 1 ≦ m ≦ 4 / , N is in the range of 5 ≦ n ≦ 7, and x, y, z, and k are x + y + z + k = 1, 0 <x <0.985, 0 <y <0.985, 0.01 ≦ z ≦ 0.3 and 0.005 <k <0.3.).

この態様によると、比較的シャープなスペクトルを有する発光を実現することができる。   According to this aspect, it is possible to realize light emission having a relatively sharp spectrum.

本発明の別の態様は、発光装置である。この発光装置は、紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する蛍光体と、を備えている。蛍光体は、一般式(M ,M ,M z, (2/n)(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Sr、Ba及びRaからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、Mは希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、MはMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表されている。Another embodiment of the present invention is a light-emitting device. This light-emitting device includes a light-emitting element that emits ultraviolet light or short-wavelength visible light, and a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet light or short-wavelength visible light. The phosphor has the general formula (M 2 x , M 3 y , M 4 z, M 5 k ) m M 1 O 3 X (2 / n) (where M 1 is Si, Ge, Ti, Zr and Sn) One or more elements including at least Si selected from the group consisting of: M 2 is one or more elements including at least Ca selected from the group consisting of Ca, Mg, Sr, Ba and Ra; and M 3 is Sr, Mg , One or more elements containing at least Sr selected from the group consisting of Ca, Ra and Ba, X is at least one halogen element, and M 4 is one or more containing at least Eu 2+ selected from the group consisting of rare earth elements M 5 represents one or more elements selected from the group consisting of Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd and Pb, and m is 1 ≦ m ≦ 4 / 3 and n are in the range of 5 ≦ n ≦ 7, and x and y z and k are ranges satisfying x + y + z + k = 1, 0 <x <0.985, 0 <y <0.985, 0.01 ≦ z ≦ 0.3, and 0.005 <k <0.3. ).

本発明の更に別の態様は、発光装置である。この発光装置は、紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する第1の蛍光体と、紫外線又は短波長可視光により励起され、第1の蛍光体が発光する可視光とは異なる色の可視光を発光する第2の蛍光体と、を備え、各蛍光体からの光を混合して混合色を得るように構成された発光装置である。第1の蛍光体は、一般式(M ,M ,M z, (2/n)(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Sr、Ba及びRaからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、Mは希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、MはMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表されている。Yet another embodiment of the present invention is a light emitting device. The light emitting device includes a light emitting element that emits ultraviolet light or short wavelength visible light, a first phosphor that emits visible light by being excited by ultraviolet light or short wavelength visible light, and is excited by ultraviolet light or short wavelength visible light. A second phosphor that emits visible light of a color different from that of the visible light emitted by the phosphor, and a light emitting device configured to obtain a mixed color by mixing light from each phosphor is there. The first phosphor has a general formula (M 2 x , M 3 y , M 4 z, M 5 k ) m M 1 O 3 X (2 / n) (where M 1 is Si, Ge, Ti, One or more elements including at least Si selected from the group consisting of Zr and Sn, M 2 is one or more elements including at least Ca selected from the group consisting of Ca, Mg, Sr, Ba and Ra, M 3 is One or more elements containing at least Sr selected from the group consisting of Sr, Mg, Ca, Ra, and Ba, X is at least one halogen element, and M 4 includes at least Eu 2+ selected from the group consisting of rare earth elements One or more elements, M 5 represents one or more elements selected from the group consisting of Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd, and Pb, and m is 1 ≦ m. ≦ 4/3, n is in the range of 5 ≦ n ≦ 7, , Y, z, k are ranges satisfying x + y + z + k = 1, 0 <x <0.985, 0 <y <0.985, 0.01 ≦ z ≦ 0.3, 0.005 <k <0.3. It is expressed by.

これらの態様によると、色純度の高さが要求される用途に適した発光装置を比較的容易に実現することができる。   According to these aspects, a light emitting device suitable for an application requiring high color purity can be realized relatively easily.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、車両用灯具などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a representation obtained by converting the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a vehicle lamp, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、色純度の高い光を発する発光装置に適用可能な蛍光体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluorescent substance applicable to the light-emitting device which emits light with high color purity can be provided.

本実施の形態に係る発光装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the light-emitting device concerning this Embodiment. 本実施例および比較例に係る蛍光体1〜6について、CuのKα特性X線を用いたX線回折の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the X-ray diffraction using the K alpha characteristic X ray of Cu about the fluorescent substance 1-6 which concerns on a present Example and a comparative example. 蛍光体1及び蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the emission spectrum of the fluorescent substance 1 and the fluorescent substance 6. 蛍光体2及び蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the emission spectrum of the fluorescent substance 2 and the fluorescent substance 6. 蛍光体3及び蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the emission spectrum of the fluorescent substance 3 and the fluorescent substance 6. 蛍光体4及び蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the emission spectrum of the fluorescent substance 4 and the fluorescent substance 6. 蛍光体5及び蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the emission spectrum of the fluorescent substance 5 and the fluorescent substance 6. 実施例1および比較例に係る発光装置に350mAの駆動電流を印加したときの発光スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the emission spectrum when the drive current of 350 mA was applied to the light-emitting device which concerns on Example 1 and a comparative example. 実施例2に係る発光装置に350mAの駆動電流を印加したときの発光スペクトルを示した図である。It is the figure which showed the emission spectrum when a 350 mA drive current was applied to the light-emitting device which concerns on Example 2. FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

図1は、本実施の形態に係る発光装置の概略断面図である。図1に示す発光装置10は、基板12上に一対の電極14(陽極)及び電極16(陰極)が形成されている。電極14上には半導体発光素子18がマウント部材20により固定されている。半導体発光素子18と電極14はマウント部材20により導通されており、半導体発光素子18と電極16はワイヤー22により導通されている。半導体発光素子18の上にはドーム状の蛍光層24が形成されている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device according to the present embodiment. In the light emitting device 10 shown in FIG. 1, a pair of electrodes 14 (anode) and an electrode 16 (cathode) are formed on a substrate 12. A semiconductor light emitting element 18 is fixed on the electrode 14 by a mount member 20. The semiconductor light emitting element 18 and the electrode 14 are electrically connected by a mount member 20, and the semiconductor light emitting element 18 and the electrode 16 are electrically connected by a wire 22. A dome-shaped fluorescent layer 24 is formed on the semiconductor light emitting element 18.

基板12は、導電性を有しないが熱伝導性は高い材料によって形成されることが好ましく、例えば、セラミック基板(窒化アルミニウム基板、アルミナ基板、ムライト基板、ガラスセラミック基板)やガラスエポキシ基板等を用いることができる。   The substrate 12 is preferably formed of a material having no electrical conductivity but high thermal conductivity. For example, a ceramic substrate (aluminum nitride substrate, alumina substrate, mullite substrate, glass ceramic substrate), a glass epoxy substrate, or the like is used. be able to.

電極14及び電極16は、金や銅等の金属材料によって形成された導電層である。   The electrodes 14 and 16 are conductive layers formed of a metal material such as gold or copper.

半導体発光素子18は、本発明の発光装置に用いられる発光素子の一例であり、例えば、紫外線又は短波長可視光を発光するLEDやLD等を用いることができる。具体例として、InGaN系の化合物半導体を挙げることができる。InGaN系の化合物半導体は、Inの含有量によって発光波長域が変化する。Inの含有量が多いと発光波長が長波長となり、少ない場合は短波長となる傾向を示すが、ピーク波長が400nm付近となる程度にInが含有されたInGaN系の化合物半導体が発光における量子効率が最も高いことが確認されている。   The semiconductor light-emitting element 18 is an example of a light-emitting element used in the light-emitting device of the present invention. For example, an LED or LD that emits ultraviolet light or short-wavelength visible light can be used. Specific examples include InGaN-based compound semiconductors. The emission wavelength range of the InGaN-based compound semiconductor varies depending on the In content. When the In content is large, the emission wavelength becomes long, and when it is small, the wavelength tends to be short. However, the InGaN-based compound semiconductor containing In at such an extent that the peak wavelength is around 400 nm is a quantum efficiency in light emission. Has been confirmed to be the highest.

マウント部材20は、例えば銀ペースト等の導電性接着剤又は金錫共晶はんだ等であり、半導体発光素子18の下面を電極14に固定し、半導体発光素子18の下面側電極と基板12上の電極14を電気的に接続する。   The mount member 20 is, for example, a conductive adhesive such as silver paste or gold-tin eutectic solder, and the lower surface of the semiconductor light emitting element 18 is fixed to the electrode 14. The electrode 14 is electrically connected.

ワイヤー22は、金ワイヤー等の導電部材であり、例えば超音波熱圧着等により半導体発光素子18の上面側電極及び電極16に接合され、両者を電気的に接続する。   The wire 22 is a conductive member such as a gold wire, and is joined to the upper surface side electrode and the electrode 16 of the semiconductor light emitting element 18 by, for example, ultrasonic thermocompression bonding, and electrically connects both.

蛍光層24には、後述する各蛍光体がバインダー部材によって半導体発光素子18を含む基板12の上面を覆う半球状(ドーム状)に封止されている。蛍光層24は、例えば、液状又はゲル状のバインダー部材に蛍光体を混入した蛍光体ペーストを作製した後、その蛍光体ペーストを半導体発光素子18の上面に半球状に塗布し、その後に蛍光体ペーストのバインダー部材を硬化することにより形成される。バインダー部材としては、例えば、シリコーン樹脂やフッ素樹脂等を用いることができる。また、本実施の形態に係る発光装置は、励起光源として紫外線又は短波長可視光を用いることから、耐紫外線性能に優れたバインダー部材が好ましい。   In the fluorescent layer 24, each phosphor described later is sealed in a hemispherical shape (dome shape) covering the upper surface of the substrate 12 including the semiconductor light emitting element 18 by a binder member. The phosphor layer 24 is prepared, for example, by preparing a phosphor paste in which a phosphor is mixed in a liquid or gel binder member, and then applying the phosphor paste to the upper surface of the semiconductor light emitting element 18 in a hemispherical form, and then phosphor. It is formed by curing the binder member of the paste. As the binder member, for example, a silicone resin or a fluorine resin can be used. Moreover, since the light-emitting device according to this embodiment uses ultraviolet light or short-wavelength visible light as an excitation light source, a binder member having excellent ultraviolet resistance is preferable.

また、蛍光層24は、蛍光体以外の種々の物性を有する物質が混入されていてもよい。バインダー部材よりも屈折率の高い物質、例えば、金属酸化物、フッ素化合物、硫化物等が蛍光層24に混入されることにより、蛍光層24の屈折率を高めることができる。これにより、半導体発光素子18から発生する光が蛍光層24へ入射する際に生ずる全反射が低減され、蛍光層24への励起光の取り込み効率を向上させるという効果が得られる。更に、混入する物質の粒子径をナノサイズにすることで、蛍光層24の透明度を低下させることなく屈折率を高めることができる。また、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等の平均粒径0.3〜3μm程度の白色粉末を光散乱剤として蛍光層24に混入することができる。これにより、発光面内の輝度、色度むらを防止することができる。   The fluorescent layer 24 may be mixed with substances having various physical properties other than the phosphor. A substance having a higher refractive index than the binder member, such as a metal oxide, a fluorine compound, or a sulfide, is mixed in the fluorescent layer 24, whereby the refractive index of the fluorescent layer 24 can be increased. As a result, total reflection that occurs when light generated from the semiconductor light emitting element 18 enters the fluorescent layer 24 is reduced, and an effect of improving the efficiency of capturing excitation light into the fluorescent layer 24 is obtained. Furthermore, the refractive index can be increased without reducing the transparency of the fluorescent layer 24 by making the particle size of the substance to be mixed nanosize. In addition, white powder having an average particle size of about 0.3 to 3 μm, such as alumina, zirconia, or titanium oxide, can be mixed in the fluorescent layer 24 as a light scattering agent. Thereby, uneven brightness and chromaticity in the light emitting surface can be prevented.

次に、本実施の形態に係る発光装置に用いられる各蛍光体について詳述する。   Next, each phosphor used in the light emitting device according to the present embodiment will be described in detail.

(第1の蛍光体)
第1の蛍光体は、紫外又は短波長可視光により励起され可視光を発光する蛍光体であり、一般式(M ,M ,M z, (2/n)(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Sr、Ba及びRaからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、Mは希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、MはMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表される蛍光体である。
(First phosphor)
The first phosphor is a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet or short-wavelength visible light, and has a general formula (M 2 x , M 3 y , M 4 z, M 5 k ) m M 1 O 3. X (2 / n) (where M 1 is one or more elements including at least Si selected from the group consisting of Si, Ge, Ti, Zr and Sn, and M 2 is Ca, Mg, Sr, Ba and Ra) One or more elements including at least Ca selected from the group consisting of: M 3 is one or more elements including at least Sr selected from the group consisting of Sr, Mg, Ca, Ra and Ba; and X is at least one element halogen, M 4 is a group consisting of at least one element including Eu 2+, M 5 is Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd and Pb selected from the group consisting of rare earth elements One or more elements selected from Further, m is in the range of 1 ≦ m ≦ 4/3, n is in the range of 5 ≦ n ≦ 7, and x, y, z, and k are x + y + z + k = 1, 0 <x <0.985, 0 <. y <0.985, 0.01 ≦ z ≦ 0.3, and 0.005 <k <0.3.).

第1の蛍光体は、例えば、次のようにして得ることができる。第1の蛍光体は、原料として下記組成式(1)〜(5)で表される化合物を用いることができる。
(1)M’(M’はSi、Ge、Ti、Zr、Sn等の4価の元素を示す。)
(2)M’O(M’はCa、Mg、Sr、Ba、Zn、Cd、Ra、Pb、Co等の2価の元素を示す。)
(3)M’(M’はSr、Mg、Ca、Ba、Zn、Cd、Ra、Pb、Co等の2価の元素、Xはハロゲン元素を示す。)
(4)M’(M’はEu2+等の希土類元素を示す。)
(5)M’(M’はMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPb等の元素を示す。)
The first phosphor can be obtained, for example, as follows. For the first phosphor, compounds represented by the following composition formulas (1) to (5) can be used as raw materials.
(1) M ′ 1 O 2 (M ′ 1 represents a tetravalent element such as Si, Ge, Ti, Zr, Sn, etc.)
(2) M ′ 2 O (M ′ 2 represents a divalent element such as Ca, Mg, Sr, Ba, Zn, Cd, Ra, Pb, or Co.)
(3) M ′ 3 X 2 (M ′ 3 is a divalent element such as Sr, Mg, Ca, Ba, Zn, Cd, Ra, Pb, Co, and X is a halogen element.)
(4) M ′ 4 (M ′ 4 represents a rare earth element such as Eu 2+ )
(5) M ′ 5 (M ′ 5 represents an element such as Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd, and Pb.)

組成式(1)の原料として、例えば、SiO、GeO、TiO、ZrO、SnO等を用いることができる。組成式(2)の原料として、例えば、2価の金属イオンの炭酸塩、酸化物、水酸化物等を用いることができる。組成式(3)の原料として、例えば、SrCl、SrCl・6HO、MgCl、MgCl・6HO、CaCl、CaCl・2HO、BaCl、BaCl・2HO、ZnCl、MgF、CaF、SrF、BaF、ZnF、MgBr、CaBr、SrBr、BaBr、ZnBr、MgI、CaI、SrI、BaI、ZnI等を用いることができる。組成式(4)の原料として、例えば、Eu、Eu(CO、Eu(OH)、EuCl等を用いることができる。組成式(5)の原料として、例えば、MnCO、MnO、Mn(OH)、MnCl・4HO、Mn(NO・6HO、ZnO、ZnCl、SnO、SnO、SnCl、SnCl、V、V、V、VOCl、Cr、CrO、CrCl、CoO、Co、CoCl、NiO、NiCl、CuO、CuO、CuCl、CuCl、CdO、CdCl、CdCO、PbO、Pb、PbO、PbCl、PbCO等を用いることができる。As a raw material of the composition formula (1), for example, SiO 2 , GeO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 and the like can be used. As a raw material of the composition formula (2), for example, a carbonate, oxide, hydroxide, or the like of a divalent metal ion can be used. Examples of the raw material of the composition formula (3) include SrCl 2 , SrCl 2 .6H 2 O, MgCl 2 , MgCl 2 .6H 2 O, CaCl 2 , CaCl 2 .2H 2 O, BaCl 2 , BaCl 2 .2H 2 O. the ZnCl 2, MgF 2, CaF 2 , SrF 2, BaF 2, ZnF 2, MgBr 2, CaBr 2, SrBr 2, BaBr 2, ZnBr 2, MgI 2, CaI 2, SrI 2, BaI 2, ZnI 2 or the like Can be used. As a raw material of the composition formula (4), for example, Eu 2 O 3 , Eu 2 (CO 3 ) 3 , Eu (OH) 3 , EuCl 3 and the like can be used. As raw materials of the composition formula (5), for example, MnCO 3 , MnO, Mn (OH) 2 , MnCl 2 .4H 2 O, Mn (NO 3 ) 2 .6H 2 O, ZnO, ZnCl 2 , SnO, SnO 2 , SnCl 2, SnCl 4, V 2 O 3, V 2 O 4, V 2 O 5, VOCl 3, Cr 2 O 3, CrO 3, CrCl 3, CoO, Co 3 O 4, CoCl 2, NiO, NiCl 2, Cu 2 O, CuO, CuCl, CuCl 2 , CdO, CdCl 2 , CdCO 3 , PbO, Pb 3 O 4 , PbO 2 , PbCl 2 , PbCO 3, or the like can be used.

組成式(1)の原料としては、M’が少なくともSiを含んでいることが好ましい。また、Siを、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、M’に占めるSiの割合が80mol%以上である化合物が好ましい。組成式(2)の原料としては、M’が少なくともCaを含んでいることが好ましい。また、Caを、Mg、Sr、Ba、Cd、Co、Ra、Pb及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、M’に占めるCaの割合が60mol%以上である化合物が好ましい。組成式(3)の原料としては、M’が少なくともSrを含んでいることが好ましい。また、Srを、Mg、Ca、Zn、Cd、Co、Ra、Ba及びPbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、Srが30mol%以上である化合物が好ましい。また、組成式(3)の原料としては、Xが少なくともClを含んでいることが好ましい。また、Clを、他のハロゲン元素で一部置き換えたものでもよい。この場合、Clの割合が50mol%以上である化合物が好ましい。組成式(4)の原料としては、M’が少なくとも2価のEuを含んでいることが好ましい。また、Euを、他の希土類元素で一部置き換えたものでもよい。組成式(5)の原料としては、M’が少なくともMnを含んでいることが好ましい。また、Mnを、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で一部置き換えたものでもよい。As a raw material of the composition formula (1), M ′ 1 preferably contains at least Si. Further, Si may be partially replaced with at least one element selected from the group consisting of Ge, Ti, Zr, and Sn. In this case, a compound in which the proportion of Si in M ′ 1 is 80 mol% or more is preferable. As a raw material of the composition formula (2), it is preferable that M ′ 2 contains at least Ca. Further, Ca may be partially replaced with at least one element selected from the group consisting of Mg, Sr, Ba, Cd, Co, Ra, Pb and Zn. In this case, a compound in which the proportion of Ca in M ′ 2 is 60 mol% or more is preferable. As a raw material of the composition formula (3), it is preferable that M ′ 3 contains at least Sr. Further, Sr may be partially replaced with at least one element selected from the group consisting of Mg, Ca, Zn, Cd, Co, Ra, Ba, and Pb. In this case, the compound whose Sr is 30 mol% or more is preferable. Moreover, as a raw material of the composition formula (3), X preferably contains at least Cl. Further, Cl may be partially replaced with another halogen element. In this case, a compound having a Cl ratio of 50 mol% or more is preferable. As a raw material of the composition formula (4), it is preferable that M ′ 4 contains at least divalent Eu. Further, Eu may be partially replaced with another rare earth element. As a raw material of the composition formula (5), M ′ 5 preferably contains at least Mn. Further, Mn may be partially replaced with at least one element selected from the group consisting of Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd, and Pb.

組成式(1)〜(5)の原料のモル比を、(1):(2)=1:0.1〜1.0、(2):(3)=1:0.2〜12.0、(2):(4)=1:0.05〜4.0、(2):(5)=1:0.005〜4.0、好ましくは、(1):(2)=1:0.25〜1.0、(2):(3)=1:0.3〜6.0、(2):(4)=1:0.05〜3.0、(2):(5)=1:0.01〜1.0、より好ましくは(1):(2)=1:0.25〜1.0、(2):(3)=1:0.3〜4.0、(2):(4)=1:0.05〜3.0、(2):(5)=1:0.05〜0.5の割合で秤量し、秤量した各原料をアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得る。この原料混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元雰囲気の電気炉で、所定の雰囲気(H:N=5:95)、温度700℃以上1100℃未満で3〜40時間焼成し、焼成物を得る。この焼成物を温純水で丹念に洗浄し、余剰の塩化物を洗い流すことにより第1の蛍光体を得ることができる。第1の蛍光体は、紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する。The molar ratio of the raw materials of the composition formulas (1) to (5) is (1) :( 2) = 1: 0.1 to 1.0, (2) :( 3) = 1: 0.2 to 12. 0, (2) :( 4) = 1: 0.05 to 4.0, (2) :( 5) = 1: 0.005 to 4.0, preferably (1) :( 2) = 1 : 0.25 to 1.0, (2): (3) = 1: 0.3 to 6.0, (2): (4) = 1: 0.05 to 3.0, (2): ( 5) = 1: 0.01-1.0, more preferably (1) :( 2) = 1: 0.25-1.0, (2) :( 3) = 1: 0.3-4. 0, (2) :( 4) = 1: 0.05 to 3.0, (2) :( 5) = 1: 0.05 to 0.5, and weighed each raw material into an alumina mortar The mixture is pulverized and mixed for about 30 minutes to obtain a raw material mixture. This raw material mixture is put in an alumina crucible and baked in a reducing atmosphere electric furnace at a predetermined atmosphere (H 2 : N 2 = 5: 95) at a temperature of 700 ° C. or higher and lower than 1100 ° C. for 3 to 40 hours to obtain a baked product . The first phosphor can be obtained by carefully washing the fired product with warm pure water and washing away excess chloride. The first phosphor is excited by ultraviolet light or short wavelength visible light and emits visible light.

なお、組成式(3)の原料(2価の金属ハロゲン化物)については、化学量論比以上の過剰量を秤量することが好ましい。これは、焼成中にハロゲン元素の一部が気化蒸発してしまうことを考慮したものであり、ハロゲン元素の不足に起因する蛍光体の結晶欠陥の発生を防止するためである。また、過剰に加えられた組成式(3)の原料は、焼成温度では液化し、固相反応の融剤として働き、固相反応の促進及び結晶性を向上させる。   In addition, about the raw material (divalent metal halide) of a composition formula (3), it is preferable to weigh the excess amount beyond a stoichiometric ratio. This is because a part of the halogen element is vaporized and evaporated during firing, and is to prevent the occurrence of crystal defects in the phosphor due to the lack of the halogen element. Moreover, the raw material of the composition formula (3) added in excess is liquefied at the firing temperature and acts as a flux for the solid phase reaction, thereby promoting the solid phase reaction and improving the crystallinity.

なお、前述した原料混合物の焼成後においては、前述の過剰添加された組成式(3)の原料は、製造された蛍光体の中で不純物として存在する。そこで、純度及び発光強度が高い蛍光体を得るためには、これらの不純物を温純水で洗い流すとよい。本実施の形態の第1の蛍光体の一般式に示された組成比は、不純物を洗い流した後の組成比であり、上記のように過剰添加され不純物となった組成式(3)の原料はこの組成比において加味されていない。   In addition, after baking the raw material mixture described above, the above-described excessively added raw material of the composition formula (3) is present as an impurity in the manufactured phosphor. Therefore, in order to obtain a phosphor having high purity and high emission intensity, these impurities may be washed away with warm pure water. The composition ratio shown in the general formula of the first phosphor of the present embodiment is the composition ratio after the impurities are washed away, and the raw material of the composition formula (3) that is added excessively and becomes impurities as described above. Is not taken into account in this composition ratio.

(第2の蛍光体)
第2の蛍光体は、その構成が特に限定されるものではないが、発光のドミナント波長が455〜470nmの範囲にある青色蛍光体が好ましい。この青色と加色混合して、白色を構成するためには、ドミナント波長577.5nm以上で発光する第1の蛍光体が適当である。なお、第2の蛍光体は1種の化合物で構成される場合だけでなく、複数種の化合物を混合して構成されたものであってもよい。第2の蛍光体としては、以下の組成式で示される化合物が挙げられる。
(Ca,M)(POX:Eu(Mは2価のアルカリ土類金属、Xはハロゲン元素)
Sr(POX:Eu(Xはハロゲン元素)
BaMgAl1017:Eu
(Second phosphor)
The configuration of the second phosphor is not particularly limited, but a blue phosphor having a dominant wavelength of light emission in the range of 455 to 470 nm is preferable. In order to form a white color by additive mixing with the blue color, a first phosphor that emits light at a dominant wavelength of 577.5 nm or more is suitable. The second phosphor is not limited to a single compound, but may be a mixture of a plurality of compounds. Examples of the second phosphor include compounds represented by the following composition formula.
(Ca, M) 5 (PO 4 ) 3 X: Eu (M is a divalent alkaline earth metal and X is a halogen element)
Sr 5 (PO 4 ) 3 X: Eu (X is a halogen element)
BaMgAl 10 O 17 : Eu

第2の蛍光体は、例えば、次のようにして得ることができる。第2の蛍光体は、原料としてCaCO、MgCO、CaCl、CaHPO、及びEuを用い、これらの原料をモル比がCaCO:MgCO:CaCl:CaHPO:Eu=0.05〜0.35:0.01〜0.50:0.17〜0.50:1.00:0.005〜0.050となるよう所定の割合で秤量し、秤量した各原料をアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得る。この原料混合物をアルミナ坩堝に入れ、2〜5%のHを含むN雰囲気中で、温度800℃以上1200℃未満で3時間焼成し、焼成物を得る。この焼成物を温純水で丹念に洗浄し、余剰の塩化物を洗い流すことにより第2の蛍光体を得ることができる。第2の蛍光体は、第1の蛍光体が発光する可視光と補色の関係にある可視光を発光する。The second phosphor can be obtained, for example, as follows. The second phosphor uses CaCO 3 , MgCO 3 , CaCl 2 , CaHPO 4 , and Eu 2 O 3 as raw materials, and the molar ratio of these raw materials is CaCO 3 : MgCO 3 : CaCl 2 : CaHPO 4 : Eu 2. O 3 = 0.05 to 0.35: 0.01 to 0.50: 0.17 to 0.50: 1.00: 0.005 to 0.050 Weighed at a predetermined ratio and weighed Each raw material is put in an alumina mortar and pulverized and mixed for about 30 minutes to obtain a raw material mixture. This raw material mixture is put in an alumina crucible and fired at a temperature of 800 ° C. or higher and lower than 1200 ° C. for 3 hours in an N 2 atmosphere containing 2 to 5% of H 2 to obtain a fired product. The second phosphor can be obtained by carefully washing the fired product with warm pure water and washing away excess chloride. The second phosphor emits visible light having a complementary color relationship with the visible light emitted from the first phosphor.

なお、前述の原料混合物を得る際のCaClの秤量(モル比)については、製造される第2の蛍光体の組成比に対して、その化学量論比よりも0.5mol以上の過剰量を秤量することが好ましい。これにより、Clの不足に起因する第2の蛍光体の結晶欠陥の発生を防止することができる。Note that the basis weight of CaCl 2 in obtaining the aforementioned raw material mixture (molar ratio), with respect to the composition ratio of the second phosphor to be manufactured, an excess amount of more than 0.5mol than its stoichiometric ratio Is preferably weighed. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of crystal defects of the second phosphor due to the lack of Cl.

<蛍光体の結晶構造の特定>
次に、本実施の形態に係る蛍光体の結晶構造等の決定について説明する。以下では、ある物質を一例として説明するが、後述の各蛍光体も同様の方法によって結晶構造等を決定することができる。
<Identification of crystal structure of phosphor>
Next, determination of the crystal structure and the like of the phosphor according to the present embodiment will be described. Hereinafter, although a certain substance will be described as an example, the crystal structure of each phosphor described later can be determined by the same method.

はじめに、以下に述べる母体結晶の単結晶を成長させた。この母体結晶は、一般式がM・a(M 1−Z・M )O・bMにおいて、M=Si、M=Ca及びSr、M=Sr、X=Clとし、Mは含有しない物質である。First, a single crystal of a parent crystal described below was grown. This host crystal has a general formula of M 1 O 2 · a (M 2 1−Z · M 4 Z ) O · bM 3 X 2 , M 1 = Si, M 2 = Ca and Sr, M 3 = Sr, X = Cl, and M 4 is not contained.

<母体結晶の生成と分析>
母体結晶の単結晶の結晶成長は、以下の手順で実施した。まず、SiO、CaO、SrClの各原料を、これらのモル比がSiO:CaO:SrCl=1:0.71:1.07となるように秤量し、秤量した各原料をアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。この原料混合物をタブレット型に詰め100MPaで一軸圧縮成型をし、成形体を得た。この成形体をアルミナ坩堝に入れ蓋をした後に、大気中で1030℃で36時間焼成し、焼成物を得た。得られた焼成物を温純水と超音波で洗浄し、母体結晶を得た。このようにして生成した母体結晶の中にΦ0.2mmの単結晶を得た。
<Generation and analysis of parent crystals>
The crystal growth of the single crystal of the base crystal was performed by the following procedure. First, each raw material of SiO 2 , CaO, SrCl 2 was weighed so that the molar ratio thereof was SiO 2 : CaO: SrCl 2 = 1: 0.71: 1.07, and each weighed raw material was an alumina mortar. The mixture was pulverized and mixed for about 30 minutes to obtain a raw material mixture. This raw material mixture was packed in a tablet mold and uniaxially compression molded at 100 MPa to obtain a molded body. The molded body was put in an alumina crucible and covered, and then fired in air at 1030 ° C. for 36 hours to obtain a fired product. The obtained fired product was washed with warm pure water and ultrasonic waves to obtain a base crystal. A single crystal having a diameter of 0.2 mm was obtained in the base crystal thus produced.

得られた母体結晶について、以下の方法で元素定量分析を行い、組成比(一般式におけるa、bの値)を決定した。   The obtained parent crystal was subjected to elemental quantitative analysis by the following method to determine the composition ratio (values of a and b in the general formula).

(1)Siの定量分析
母体結晶を炭酸ナトリウムにより白金坩堝中で融解した後に、希硝酸で溶解処理して定容とした。この溶液についてICP発光分光分析装置(SIIナノテクノロジー株式会社製:SPS−4000)を用いSi量を測定した。
(2)金属元素の定量分析
母体結晶を不活性ガス下で過塩素酸、硝酸及びフッ化水素酸で加熱分解し、希硝酸で溶解処理して定容とした。この溶液について前述のICP発光分光分析装置を用い金属元素量を測定した。
(3)Clの定量分析
母体結晶を管状電気炉で燃焼し、発生ガスを吸着液に吸着させた。この溶液についてDionex社製DX−500を用いイオンクロマトグラフ法でCl量を決定した。
(4)Oの定量分析
母体結晶をLECO社製の窒素酸素分析装置TC−436を用い、試料をアルゴン中で熱分解し、発生酸素を赤外線吸収法で定量した。
(1) Quantitative analysis of Si After melting the base crystal with sodium carbonate in a platinum crucible, it was dissolved in diluted nitric acid to obtain a constant volume. About this solution, the amount of Si was measured using the ICP emission-spectral-analysis apparatus (SII nanotechnology Co., Ltd. product: SPS-4000).
(2) Quantitative analysis of metal element The base crystal was thermally decomposed with perchloric acid, nitric acid and hydrofluoric acid under an inert gas, and dissolved with dilute nitric acid to obtain a constant volume. With respect to this solution, the amount of metal element was measured using the above-mentioned ICP emission spectroscopic analyzer.
(3) Quantitative analysis of Cl The base crystal was burned in a tubular electric furnace, and the generated gas was adsorbed to the adsorbing liquid. The Cl amount of this solution was determined by ion chromatography using DX-500 manufactured by Dionex.
(4) Quantitative analysis of O The base crystal was thermally decomposed in argon using a nitrogen oxygen analyzer TC-436 manufactured by LECO, and the generated oxygen was quantified by an infrared absorption method.

以上の元素定量分析の結果、得られた母体結晶のおおよその組成比は以下の式(1)の通りである。
SiO・1.05(Ca0.6,Sr0.4)O・0.15SrCl・・・式(1)
As a result of the above element quantitative analysis, the approximate composition ratio of the obtained host crystal is as shown in the following formula (1).
SiO 2 .1.05 (Ca 0.6 , Sr 0.4 ) O.0.15 SrCl 2 Formula (1)

また、ピクノメータによって測定した前述の母体結晶の比重は3.4であった。   Moreover, the specific gravity of the above-mentioned base crystal measured by a pycnometer was 3.4.

母体結晶の単結晶について、イメージングプレート単結晶自動X線構造解析装置(RIGAKU製:R−AXIS RAPID)により、MoのKα線(波長λ=0.71Å)を用いたX線回折パターンを測定した(以下、測定1と呼ぶ)。   X-ray diffraction pattern using Mo Kα ray (wavelength λ = 0.71Å) was measured for the single crystal of the parent crystal by an imaging plate single crystal automatic X-ray structure analyzer (RIGAKU: R-AXIS RAPID). (Hereinafter referred to as measurement 1).

測定1により、2θ<60°(d>0.71Å)の範囲で得られた5709本の回折斑点を用いて以下の結晶構造解析を行った。   From measurement 1, the following crystal structure analysis was performed using 5709 diffraction spots obtained in the range of 2θ <60 ° (d> 0.71 Å).

母体結晶について、測定1によるX線回折パターンから、データ処理ソフト(RIGAKU 製:Rapid Auto)を用い、母体結晶の結晶系、ブラベ格子、空間群、及び格子定数を以下の通り決定した。
結晶系:単斜晶
ブラベ格子:底心単斜格子
空間群:C2/m
格子定数:
a=13.3036(12)Å
b=8.3067(8)Å
c=9.1567(12)Å
α=γ=90°
β=110.226(5)°
V=949.50(18)Å
For the parent crystal, the crystal system, Brave lattice, space group, and lattice constant of the parent crystal were determined from the X-ray diffraction pattern obtained by Measurement 1 using data processing software (Rigaku: Rapid Auto) as follows.
Crystal system: Monoclinic Brave lattice: Bottom monoclinic lattice space group: C2 / m
Lattice constant:
a = 13.3030 (12) Å
b = 8.3067 (8) Å
c = 9.1567 (12) Å
α = γ = 90 °
β = 110.226 (5) °
V = 949.50 (18) 3 3

その後、結晶構造解析ソフト(RIGAKU製:Crystal Structure)を用い、直接法により大まかな構造を決定した後、最小二乗法により構造パラメータ(席占有率、原子座標、温度因子等)を精密化した。精密化は、|F|>2σの独立な1160点の|F|に対して行い、その結果、信頼度因子R=2.7%の結晶構造モデルが得られた。この結晶構造モデルを、以後「初期構造モデル」と呼ぶ。Thereafter, a rough structure was determined by a direct method using crystal structure analysis software (manufactured by RIGAKU: Crystal Structure), and then structural parameters (seat occupancy, atomic coordinates, temperature factor, etc.) were refined by a least square method. Refinement was performed on | F | of independent 1160 points with | F |> 2σ F , and as a result, a crystal structure model with a reliability factor R 1 = 2.7% was obtained. This crystal structure model is hereinafter referred to as “initial structure model”.

単結晶から求めた初期構造モデルの原子座標と占有率を表1に示す。

Figure 2011092798
Table 1 shows the atomic coordinates and occupancy of the initial structure model obtained from the single crystal.
Figure 2011092798

単結晶より求めた初期構造モデルの組成比は、以下の式(2)のように算出された。
SiO・1.0(Ca0.55,Sr0.45)O・0.17SrCl・・・式(2)
The composition ratio of the initial structure model obtained from the single crystal was calculated as in the following formula (2).
SiO 2 · 1.0 (Ca 0.55 , Sr 0.45 ) O · 0.17SrCl 2 Formula (2)

前述の蛍光体の一般式において、金属イオン(2価)、4価の酸化物イオン、ハロゲンイオンを並べ替え、新たな一般式(M x, y, 2/nとして表記すると以下の式(3)のようになる。
(Ca0.47,Sr0.537/6SiOCl2/6・・・式(3)
In the above general formula of the phosphor, metal ions (divalent), tetravalent oxide ions, and halogen ions are rearranged to obtain new general formulas (M 2 x, M 3 y, M 4 z ) m M 1 O. When expressed as 3 X 2 / n , the following equation (3) is obtained.
(Ca 0.47 , Sr 0.53 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 Formula (3)

上記解析の結果、前述の母体結晶は、X線回折に広く用いられるX線回折データベースであるICDD(International Center for Diffraction Date)に登録されていない新規構造の結晶であることが判明した。このような解析手法を後述する各蛍光体についても適用した。   As a result of the above analysis, it was found that the above-mentioned base crystal is a crystal having a new structure that is not registered in ICDD (International Center for Diffraction Date) which is an X-ray diffraction database widely used for X-ray diffraction. Such an analysis method was also applied to each phosphor described later.

上述した蛍光体や発光装置について、以下、実施例を用いて更に具体的に説明するが、下記の蛍光体や発光装置の原料、製造方法、蛍光体の化学組成等の記載は本発明の蛍光体や発光装置の実施の形態を何ら制限するものではない。   The phosphors and light-emitting devices described above will be described more specifically with reference to the following examples. However, the description of the following materials and manufacturing methods of phosphors and light-emitting devices, the chemical composition of the phosphors, etc. The embodiment of the body and the light emitting device is not limited at all.

はじめに、本実施例の発光装置において用いた蛍光体について詳述する。   First, the phosphor used in the light emitting device of this example will be described in detail.

<蛍光体1>
蛍光体1は、(Ca0.52,Sr0.36,Eu0.11,Mn0.017/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体1は、前述の一般式(M x, y, ,M 2/nにおいて、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、M=Mn、m=7/6、n=6、M,M,M,Mの各含有量x,y、z、kは、それぞれ0.52,0.36,0.11,0.01となるように合成されている。また、蛍光体1は、原料の混合比においてSiOをより過剰に添加することで、蛍光体内に多量にクリストバライトが生成されている。蛍光体1の製造は、まず、SiO、Ca(OH)、SrCl・6HO、Eu、及びMnCOの各原料をこれらのモル比がSiO:Ca(OH):SrCl・6HO:Eu:MnCO=1.0:0.54:0.50:0.09:0.01となるように秤量し、秤量した各原料をアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。この原料混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元雰囲気の電気炉で所定の雰囲気(H:N=5:95)、温度1030℃で5〜40時間焼成し、焼成物を得た。得られた焼成物を温純水で丹念に洗浄し、蛍光体1を得た。
<Phosphor 1>
The phosphor 1 is a phosphor represented by (Ca 0.52 , Sr 0.36 , Eu 0.11 , Mn 0.01 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 . The phosphor 1 has the general formula (M 2 x, M 3 y, M 4 z , M 5 k ) m M 1 O 3 X 2 / n , where M 1 = Si, M 2 = Ca, M 3 = Sr, X = Cl, M 4 = Eu 2+ , M 5 = Mn, m = 7/6, n = 6, M 2 , M 3 , M 4 , M 5 content x, y, z, k are Are respectively synthesized to be 0.52, 0.36, 0.11, 0.01. In addition, in the phosphor 1, a large amount of cristobalite is generated in the phosphor by adding SiO 2 more excessively in the mixing ratio of the raw materials. First, the phosphor 1 is manufactured by using SiO 2 , Ca (OH) 2 , SrCl 2 .6H 2 O, Eu 2 O 3 , and MnCO 3 with a molar ratio of SiO 2 : Ca (OH) 2. : SrCl 2 · 6H 2 O: Eu 2 O 3 : MnCO 3 = 1.0: 0.54: 0.50: 0.09: 0.01 Weighed each raw material in an alumina mortar The mixture was pulverized and mixed for about 30 minutes to obtain a raw material mixture. This raw material mixture was put into an alumina crucible and fired at a predetermined atmosphere (H 2 : N 2 = 5: 95) at a temperature of 1030 ° C. for 5 to 40 hours in a reducing atmosphere electric furnace to obtain a fired product. The obtained fired product was carefully washed with warm pure water to obtain phosphor 1.

<蛍光体2>
蛍光体2は、(Ca0.50,Sr0.36,Eu0.11,Mn0.037/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体2は、一般式(M x, y, ,M 2/nにおいて、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、M=Mn、m=7/6、n=6、M,M,M,Mの各含有量x,y、z、kは、それぞれ0.50,0.36,0.11、0.03となるように合成されている。また、蛍光体2は、原料の混合比において、SiOを過剰に添加することで、蛍光体内に僅かにクリストバライトが生成されている。蛍光体2の製造は、まず、SiO、Ca(OH)、SrCl・6HO、Eu、及びMnCOの各原料をこれらのモル比がSiO:Ca(OH):SrCl・6HO:Eu:MnCO=1.0:0.52:0.50:0.09:0.02となるように秤量し、その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体2を得た。
<Phosphor 2>
The phosphor 2 is a phosphor represented by (Ca 0.50 , Sr 0.36 , Eu 0.11 , Mn 0.03 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 . Phosphor 2 has the general formula (M 2 x, M 3 y, M 4 z , M 5 k ) m M 1 O 3 X 2 / n , M 1 = Si, M 2 = Ca, M 3 = Sr, X = Cl, M 4 = Eu 2+ , M 5 = Mn, m = 7/6, n = 6, M 2 , M 3 , M 4 , M 5 contents x, y, z, k are respectively It is synthesized so as to be 0.50, 0.36, 0.11, and 0.03. Further, in the phosphor 2, a slight amount of cristobalite is generated in the phosphor by adding excessive SiO 2 in the mixing ratio of the raw materials. The phosphor 2 is manufactured by first using SiO 2 , Ca (OH) 2 , SrCl 2 .6H 2 O, Eu 2 O 3 , and MnCO 3 as raw materials with a molar ratio of SiO 2 : Ca (OH) 2. : SrCl 2 .6H 2 O: Eu 2 O 3 : MnCO 3 = 1.0: 0.52: 0.50: 0.09: 0.02 and then the same as phosphor 1 The phosphor 2 was obtained by this method.

<蛍光体3>
蛍光体3は、(Ca0.46,Sr0.35,Eu0.11,Mn0.087/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体3は、一般式(M x, y, ,M 2/nにおいて、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、M=Mn、m=7/6、n=6、M,M,M,Mの各含有量x,y、z、kは、それぞれ0.46,0.35,0.11,0.08となるように合成されている。また、蛍光体3は、原料の混合比においてSiOを過剰に添加することで、蛍光体内に僅かにクリストバライトが生成されている。蛍光体3の製造は、まず、SiO、Ca(OH)、SrCl・6HO、Eu及びMnCOの各原料をこれらのモル比がSiO:Ca(OH):SrCl・6HO:Eu:MnCO=1.0:0.50:0.50:0.09:0.05となるように秤量し、その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体3を得た。
<Phosphor 3>
The phosphor 3 is a phosphor represented by (Ca 0.46 , Sr 0.35 , Eu 0.11 , Mn 0.08 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 . The phosphor 3 has a general formula (M 2 x, M 3 y, M 4 z , M 5 k ) m M 1 O 3 X 2 / n , M 1 = Si, M 2 = Ca, M 3 = Sr, X = Cl, M 4 = Eu 2+ , M 5 = Mn, m = 7/6, n = 6, M 2 , M 3 , M 4 , M 5 contents x, y, z, k are respectively It is synthesized to be 0.46, 0.35, 0.11, 0.08. Further, in the phosphor 3, a slight amount of cristobalite is generated in the phosphor by adding excessive SiO 2 at the mixing ratio of the raw materials. The phosphor 3 is manufactured by first using SiO 2 , Ca (OH) 2 , SrCl 2 .6H 2 O, Eu 2 O 3, and MnCO 3 with a molar ratio of SiO 2 : Ca (OH) 2 : SrCl 2 .6H 2 O: Eu 2 O 3 : MnCO 3 = 1.0: 0.50: 0.50: 0.09: 0.05 Thus, phosphor 3 was obtained.

<蛍光体4>
蛍光体4は、(Ca0.39,Sr0.36,Eu0.11,Mn0.147/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体4は、一般式(M x, y, ,M 2/nにおいて、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、M=Mn、m=7/6、n=6、M,M,M,Mの各含有量x,y、z、kは、それぞれ0.39,0.36,0.11,0.14となるように合成されている。また、蛍光体4は、原料の混合比においてSiOを過剰に添加することで、蛍光体内に僅かにクリストバライトが生成されている。蛍光体4の製造は、まず、SiO、Ca(OH)、SrCl・6HO、Eu、及びMnCOの各原料をこれらのモル比がSiO:Ca(OH):SrCl・6HO:Eu:MnCO=1.0:0.45:0.50:0.09:0.09となるように秤量し、その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体4を得た。
<Phosphor 4>
The phosphor 4 is a phosphor represented by (Ca 0.39 , Sr 0.36 , Eu 0.11 , Mn 0.14 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 . The phosphor 4 has the general formula (M 2 x, M 3 y, M 4 z , M 5 k ) m M 1 O 3 X 2 / n , M 1 = Si, M 2 = Ca, M 3 = Sr, X = Cl, M 4 = Eu 2+ , M 5 = Mn, m = 7/6, n = 6, M 2 , M 3 , M 4 , M 5 contents x, y, z, k are respectively It is synthesized to be 0.39, 0.36, 0.11, 0.14. Further, in the phosphor 4, a slight amount of cristobalite is generated in the phosphor by adding excessive SiO 2 at the mixing ratio of the raw materials. First, the phosphor 4 is manufactured by using SiO 2 , Ca (OH) 2 , SrCl 2 .6H 2 O, Eu 2 O 3 , and MnCO 3 with a molar ratio of SiO 2 : Ca (OH) 2. : SrCl 2 .6H 2 O: Eu 2 O 3 : MnCO 3 = 1.0: 0.45: 0.50: 0.09: 0.09 The phosphor 4 was obtained by this method.

<蛍光体5>
蛍光体5は、(Ca0.33,Sr0.36,Eu0.11,Mn0.207/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体5は、一般式(M x, y, ,M 2/nにおいて、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、M=Mn、m=7/6、n=6、M,M,M,Mの各含有量x,y、z、kは、それぞれ0.33,0.36,0.11,0.20となるように合成されている。また、蛍光体5は、原料の混合比においてSiOを過剰に添加することで、蛍光体内に僅かにクリストバライトが生成されている。蛍光体5の製造は、まず、SiO、Ca(OH)、SrCl・6HO、BaCO、及びEuの各原料をこれらのモル比がSiO:Ca(OH):SrCl・6HO:Eu:MnCO=1.0:0.41:0.50:0.09:0.14となるように秤量し、その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体5を得た。
<Phosphor 5>
The phosphor 5 is a phosphor represented by (Ca 0.33 , Sr 0.36 , Eu 0.11 , Mn 0.20 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 . The phosphor 5 has a general formula (M 2 x, M 3 y, M 4 z , M 5 k ) m M 1 O 3 X 2 / n , M 1 = Si, M 2 = Ca, M 3 = Sr, X = Cl, M 4 = Eu 2+ , M 5 = Mn, m = 7/6, n = 6, M 2 , M 3 , M 4 , M 5 contents x, y, z, k are respectively It is synthesized to be 0.33, 0.36, 0.11, 0.20. Further, in the phosphor 5, a slight amount of cristobalite is generated in the phosphor by adding excessive SiO 2 at the mixing ratio of the raw materials. The phosphor 5 is manufactured by first using SiO 2 , Ca (OH) 2 , SrCl 2 .6H 2 O, BaCO 3 , and Eu 2 O 3 in a molar ratio of SiO 2 : Ca (OH) 2. : SrCl 2 .6H 2 O: Eu 2 O 3 : MnCO 3 = 1.0: 0.41: 0.50: 0.09: 0.14, and then the same as phosphor 1 The phosphor 5 was obtained by this method.

(比較例)
<蛍光体6>
蛍光体6は、(Ca0.53,Sr0.36,Eu0.11,Mn0.007/6SiOCl2/6で表される蛍光体である。蛍光体6は、一般式(M x, y, ,M 2/nにおいて、M=Si、M=Ca、M=Sr、X=Cl、M=Eu2+、M=Mn、m=7/6、n=6、M,M,M,Mの各含有量x,y、z、kは、それぞれ0.53,0.36,0.11,0.00となるように合成されている。また、蛍光体6は、原料の混合比においてSiOを過剰に添加することで、蛍光体内に僅かにクリストバライトが生成されている。蛍光体6の製造は、まず、SiO、Ca(OH)、SrCl・6HO、Eu、及びMnCOの各原料をこれらのモル比がSiO:Ca(OH):SrCl・6HO:Eu:MnCO=1:0.54:0.50:0.09:0.00となるように秤量し、その後は蛍光体1と同様の方法で蛍光体6を得た。
(Comparative example)
<Phosphor 6>
The phosphor 6 is a phosphor represented by (Ca 0.53 , Sr 0.36 , Eu 0.11 , Mn 0.00 ) 7/6 SiO 3 Cl 2/6 . The phosphor 6 has a general formula (M 2 x, M 3 y, M 4 z , M 5 k ) m M 1 O 3 X 2 / n , M 1 = Si, M 2 = Ca, M 3 = Sr, X = Cl, M 4 = Eu 2+ , M 5 = Mn, m = 7/6, n = 6, M 2 , M 3 , M 4 , M 5 contents x, y, z, k are respectively It is synthesized to be 0.53, 0.36, 0.11, 0.00. Further, in the phosphor 6, a slight amount of cristobalite is generated in the phosphor by adding excessive SiO 2 at the mixing ratio of the raw materials. The phosphor 6 is manufactured by first using SiO 2 , Ca (OH) 2 , SrCl 2 .6H 2 O, Eu 2 O 3 , and MnCO 3 as raw materials with a molar ratio of SiO 2 : Ca (OH) 2. : SrCl 2 .6H 2 O: Eu 2 O 3 : MnCO 3 = 1: 0.54: 0.50: 0.09: 0.00 Weighed in the same manner as phosphor 1 after that. A phosphor 6 was obtained.

次に、前述の母体結晶に発光中心元素であるEuをドープした各蛍光体についての結晶X回折測定を行った。まず、粉末X線回折装置(RIGAKU製:RINT UltimaIII)により、CuのKα特性X線を用い、粉末X線回折測定を行った(以下、測定2と呼ぶ)。測定2で観測された回折パターンを図2に示す。図2は、本実施例および比較例に係る蛍光体1〜6について、CuのKα特性X線を用いたX線回折の測定結果を示す図である。なお、図2の一番下に記載してある回折パターンは、表1に示した初期構造モデルの単結晶の原子座標から計算されるCuのKα特性X線の回折パターンである。図2に示すように、蛍光体1〜6は、X線回折パターンが非常によく一致しており、初期構造モデルの単結晶と同様の結晶構造をした蛍光体であることがわかる。   Next, crystal X diffraction measurement was performed on each phosphor obtained by doping Eu, which is a luminescent center element, on the above-described host crystal. First, powder X-ray diffraction measurement was performed using a Kα characteristic X-ray of Cu with a powder X-ray diffractometer (manufactured by RIGAKU: RINT Ultimate III) (hereinafter referred to as measurement 2). The diffraction pattern observed in Measurement 2 is shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing measurement results of X-ray diffraction using Cu Kα characteristic X-rays for the phosphors 1 to 6 according to the present example and the comparative example. The diffraction pattern described at the bottom of FIG. 2 is a Cu Kα characteristic X-ray diffraction pattern calculated from the atomic coordinates of the single crystal of the initial structure model shown in Table 1. As shown in FIG. 2, the phosphors 1 to 6 have very good X-ray diffraction patterns and are found to be phosphors having the same crystal structure as the single crystal of the initial structure model.

蛍光体の組成は、蛍光X線の測定により決定した。具体的には、あらかじめ組成比を変えた各蛍光体の結晶サンプルを作製し、それをICP(Inductively Coupled Plasma)及びイオンクロマトグラフィーで含有元素量を定量した。その後、そのサンプルを蛍光X線測定装置(RIGAKU製RIX1000)で測定することで、本結晶の蛍光X線の検量線を作成した。その蛍光X線の検量線を用い、蛍光体1〜6の試料の成分比を測定により決定した。その結果を表2に示す。

Figure 2011092798
The composition of the phosphor was determined by fluorescent X-ray measurement. Specifically, a crystal sample of each phosphor whose composition ratio was changed in advance was prepared, and the content of the element was quantified by ICP (Inductively Coupled Plasma) and ion chromatography. Then, the calibration curve of the fluorescent X-ray of this crystal was created by measuring the sample with the fluorescent X-ray measuring apparatus (RIXKU RIX1000). Using the calibration curve of the fluorescent X-ray, the component ratio of the phosphor 1 to 6 samples was determined by measurement. The results are shown in Table 2.
Figure 2011092798

次に、蛍光体1〜6について発光スペクトルを測定した。図3は、蛍光体1,蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。図4は、蛍光体2,蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。図5は、蛍光体3,蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。図6は、蛍光体4,蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。図7は、蛍光体5,蛍光体6の発光スペクトルを示した図である。本実施例に係る蛍光体は、近紫外光及び短波長可視光でより励起されるものであり、励起光より長波側の黄色発光をすることがわかる。   Next, emission spectra were measured for phosphors 1-6. FIG. 3 is a diagram showing emission spectra of phosphor 1 and phosphor 6. FIG. 4 is a diagram showing emission spectra of the phosphor 2 and the phosphor 6. FIG. 5 is a diagram showing emission spectra of the phosphor 3 and the phosphor 6. FIG. 6 is a diagram showing emission spectra of the phosphors 4 and 6. FIG. 7 is a diagram showing emission spectra of the phosphor 5 and the phosphor 6. It can be seen that the phosphor according to this example is more excited by near-ultraviolet light and short-wavelength visible light, and emits yellow light on the longer wave side than the excitation light.

また、蛍光体1〜6について、発光ピーク波長、発光ピーク強度比(光束比)、半値幅、色純度及びk値について表3に示す。

Figure 2011092798
In addition, with respect to the phosphors 1 to 6, Table 3 shows the emission peak wavelength, emission peak intensity ratio (light flux ratio), half width, color purity, and k value.
Figure 2011092798

表3に示す発光ピーク強度比は、蛍光体6にピーク波長が400nmの励起光を照射したときに測定された発光強度を100としたときの比率で示している。また、色純度は、下記の式(4)で算出した。
色純度[%]=(白色色度と発光色度との色差)/(白色色度とドミナント色度との色差)×100・・・式(4)
なお、白色色度の色座標(Cx,Cy)は(0.33,0.33)とし、各蛍光体の発光色度、ドミナント色度を表4に示す。

Figure 2011092798
The emission peak intensity ratio shown in Table 3 is a ratio when the emission intensity measured when the phosphor 6 is irradiated with excitation light having a peak wavelength of 400 nm is defined as 100. The color purity was calculated by the following formula (4).
Color purity [%] = (color difference between white chromaticity and emission chromaticity) / (color difference between white chromaticity and dominant chromaticity) × 100 (4)
The color coordinates (Cx, Cy) of white chromaticity are (0.33, 0.33), and Table 4 shows the emission chromaticity and dominant chromaticity of each phosphor.
Figure 2011092798

以上をまとめると、実施例の蛍光体1〜5は、ドミナント波長577.5nm以上の長波長で発光する黄色の蛍光体である。そして、蛍光体6に対し、蛍光体1から蛍光体5における発光スペクトルは、k値で示されるMnの含有量が増加するのに伴い、半値幅が狭くなっている。また、蛍光体1から蛍光体5は、Mnを含有していない蛍光体6に対してピーク強度が大きくなっている。その結果、発光色度がスペクトル軌跡曲線に近づき、ドミナント色度との差が小さくなることから、色純度が向上していることがわかる。つまり、蛍光体1から蛍光体5が発する光は、蛍光体6に比べ色純度が高くなっており、ディスプレイ用途等の色純度が要求される用途に適した半値幅の狭い発光スペクトルを有する。   In summary, the phosphors 1 to 5 of the examples are yellow phosphors that emit light at a long wavelength of 577.5 nm or more. And with respect to the fluorescent substance 6, as for the emission spectrum in the fluorescent substance 1 to the fluorescent substance 5, as the content of Mn shown by k value increases, the half value width becomes narrow. Further, the phosphors 1 to 5 have a higher peak intensity than the phosphor 6 containing no Mn. As a result, the emission chromaticity approaches the spectrum locus curve, and the difference from the dominant chromaticity is reduced, indicating that the color purity is improved. That is, light emitted from the phosphor 1 from the phosphor 1 has higher color purity than the phosphor 6, and has a light emission spectrum with a narrow half-value width suitable for applications requiring color purity such as display applications.

なお、Mnやそれに類似する元素の含有率を示すk値は、0.005より大きければよい。k値が0.005より大きければ、蛍光体6の発光スペクトルと比較して発光ピーク強度が大きく半値幅の狭いシャープな発光スペクトルを有する蛍光体が得られる。より好ましくは、k値が0.05以上であるとよい。この範囲であれば、蛍光体6の場合と比較して、発光ピーク強度が20%以上大きく、半値幅も100nm未満であり、色純度も95%以上の蛍光体が得られる。なお、k値が0.30の場合、結晶性の良い蛍光体が得られなかった。そのため、k値は0.30未満であるとよい。より好ましくは0.20以下であるとよい。   In addition, k value which shows the content rate of Mn and its similar element should just be larger than 0.005. If the k value is larger than 0.005, a phosphor having a sharp emission spectrum having a large emission peak intensity and a narrow half-value width as compared with the emission spectrum of the phosphor 6 can be obtained. More preferably, the k value is 0.05 or more. Within this range, a phosphor having an emission peak intensity of 20% or more, a half-value width of less than 100 nm, and a color purity of 95% or more is obtained as compared with the phosphor 6. When the k value was 0.30, a phosphor with good crystallinity could not be obtained. For this reason, the k value is preferably less than 0.30. More preferably, it is good in it being 0.20 or less.

以上より、蛍光体6(比較例)に対し、Mnやそれに類似する元素を適量含有する蛍光体では、蛍光体の発光スペクトルの発光ピーク強度が大きくなり、半値幅も狭くなる。そのため、実施例に係る蛍光体は、高い色純度が求められる発光装置への適用が可能となる。   As described above, with respect to the phosphor 6 (comparative example), in the phosphor containing an appropriate amount of Mn and similar elements, the emission peak intensity of the emission spectrum of the phosphor is increased and the half width is also narrowed. Therefore, the phosphor according to the example can be applied to a light emitting device that requires high color purity.

次に、実施例に係る発光装置の構成について詳述する。   Next, the configuration of the light emitting device according to the example will be described in detail.

<発光装置の構成>
実施例に係る発光装置は、図1に示した発光装置において下記の具体的な構成を用いたものである。下記の発光装置の構成は、用いた蛍光体の種類を除き、実施例及び比較例において共通の構成である。
<Configuration of light emitting device>
The light-emitting device according to the example uses the following specific configuration in the light-emitting device shown in FIG. The configuration of the light emitting device described below is common in the examples and comparative examples except for the type of phosphor used.

はじめに、基板12として窒化アルミニウム基板を用い、その表面に金を用いて電極14(陽極)及び電極16(陰極)を形成した。半導体発光素子18としては、405nmに発光ピークを持つ1mm四方のLED(SemiLEDs社製:MvpLEDTMSL−V−U40AC)を用いる。そして、電極14(陽極)上にディスペンサーを用いて滴下した銀ペースト(エイブルスティック社製:84−1LMISR4)の上に前述のLEDの下面を接着させ、銀ペーストを175℃環境下で1時間硬化させた。また、ワイヤー22としてΦ45μmの金ワイヤーを用い、この金ワイヤーを超音波熱圧着にてLEDの上面側電極及び電極16(陰極)に接合した。また、バインダー部材としてのシリコーン樹脂(東レダウコーニングシリコーン社製:JCR6126)に各種の蛍光体又は複数種類の蛍光体の混合物を1.4vol%となるように混入し、蛍光体ペーストを作製した。そして、この蛍光体ペーストを半導体発光素子18の上面に半径5mmの半球状ドームを形成した後、150℃環境下で1.5時間硬化させにて固定化することでドーム状の蛍光層24を形成した。First, an aluminum nitride substrate was used as the substrate 12, and an electrode 14 (anode) and an electrode 16 (cathode) were formed on the surface using gold. As the semiconductor light emitting element 18, a 1 mm square LED having a light emission peak at 405 nm (SemiLEDs, Inc .: MvpLED SL-V-U40AC) is used. Then, the lower surface of the LED is adhered onto the silver paste (Able Stick 84-1LMRIS4) dripped on the electrode 14 (anode) using a dispenser, and the silver paste is cured at 175 ° C. for 1 hour. I let you. Further, a Φ45 μm gold wire was used as the wire 22, and this gold wire was bonded to the upper surface side electrode of the LED and the electrode 16 (cathode) by ultrasonic thermocompression bonding. Further, various phosphors or a mixture of a plurality of phosphors were mixed in a silicone resin (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd .: JCR6126) as a binder member so as to be 1.4 vol% to prepare a phosphor paste. Then, after forming a hemispherical dome having a radius of 5 mm on the upper surface of the semiconductor light emitting element 18 with this phosphor paste, the dome-shaped phosphor layer 24 is fixed by curing for 1.5 hours in a 150 ° C. environment. Formed.

以上の蛍光体及び発光装置の構成に基づいて実施例に係る発光装置を作製した。なお、第1の蛍光体と補色の関係にある第2の蛍光体としては、以下のように調整した蛍光体7を用いた。   Based on the structure of the phosphor and the light emitting device described above, the light emitting device according to the example was manufactured. In addition, as the second phosphor having a complementary color relationship with the first phosphor, the phosphor 7 adjusted as follows was used.

<蛍光体7>
蛍光体7は、(Ca4.67Mg0.5)(POCl:Eu0.08で表される蛍光体である。蛍光体7は、前述の第2の蛍光体の一例である。蛍光体7の製造は、まず、CaCO、MgCO、CaCl、CaHPO、及びEuの各原料を、これらのモル比がCaCO:MgCO:CaCl:CaHPO:Eu=0.42:0.5:3.0:1.25:0.04となるよう秤量し、秤量した各原料をアルミナ乳鉢に入れ約30分粉砕混合し、原料混合物を得た。この原料混合物をアルミナ坩堝に入れ、2〜5%のHを含むN雰囲気中で、温度800℃以上1200℃未満で3時間焼成し、焼成物を得た。得られた焼成物を温純水で丹念に洗浄し、本蛍光体7を得た。
<Phosphor 7>
The phosphor 7 is a phosphor represented by (Ca 4.67 Mg 0.5 ) (PO 4 ) 3 Cl: Eu 0.08 . The phosphor 7 is an example of the second phosphor described above. The phosphor 7 is manufactured by first using the raw materials of CaCO 3 , MgCO 3 , CaCl 2 , CaHPO 4 , and Eu 2 O 3 with a molar ratio of CaCO 3 : MgCO 3 : CaCl 2 : CaHPO 4 : Eu 2. Weighed so that O 3 = 0.42: 0.5: 3.0: 1.25: 0.04, and put each weighed raw material in an alumina mortar for about 30 minutes to obtain a raw material mixture. This raw material mixture was put in an alumina crucible and fired at a temperature of 800 ° C. or more and less than 1200 ° C. for 3 hours in an N 2 atmosphere containing 2 to 5% of H 2 to obtain a fired product. The obtained fired product was carefully washed with warm pure water to obtain the present phosphor 7.

<実施例1>
実施例1は、蛍光体として前述の蛍光体3を用い、前述のシリコーン樹脂に分散させた蛍光体ペーストを用いて発光装置を作製した。
<Example 1>
In Example 1, the above-described phosphor 3 was used as the phosphor, and a light-emitting device was manufactured using the phosphor paste dispersed in the above-described silicone resin.

<実施例2>
実施例2は、第1の蛍光体として前述の蛍光体3を用い、第2の蛍光体として前述の蛍光体7を用いたものであり、これらが混合された蛍光体ペーストを用いて発光装置を作製した。本実施例では、蛍光体3と蛍光体7を重量比2:1で混ぜ合わせた混合蛍光体が用いられている。
<Example 2>
Example 2 uses the above-described phosphor 3 as a first phosphor and the above-described phosphor 7 as a second phosphor, and a light-emitting device using a phosphor paste in which these are mixed Was made. In this embodiment, a mixed phosphor in which the phosphor 3 and the phosphor 7 are mixed at a weight ratio of 2: 1 is used.

<比較例>
比較例は、蛍光体として前述の蛍光体6を用い、前述のシリコーン樹脂に分散させた蛍光体ペーストを用いて発光装置を作製した。
<Comparative example>
In the comparative example, the above-described phosphor 6 was used as the phosphor, and a light-emitting device was manufactured using the phosphor paste dispersed in the above-described silicone resin.

各発光装置を積分球内で350mAの駆動電流を投入し発光させ、分光器(Instrument System社製:CAS140B−152)で発光スペクトルを測定した。   Each light emitting device was caused to emit light by applying a driving current of 350 mA in an integrating sphere, and an emission spectrum was measured with a spectroscope (manufactured by Instrument System: CAS140B-152).

図8は、実施例1および比較例に係る発光装置に350mAの駆動電流を印加したときの発光スペクトルを示した図である。ここで、図8の太線は実施例1を、細線は比較例を示す。   FIG. 8 is a diagram showing an emission spectrum when a driving current of 350 mA is applied to the light emitting devices according to Example 1 and the comparative example. Here, the thick line in FIG. 8 indicates Example 1, and the thin line indicates a comparative example.

図8に示すように、実施例1の発光スペクトルは、比較例に比べシャープな発光をしており、色純度が高いことがわかる。   As shown in FIG. 8, it can be seen that the emission spectrum of Example 1 emits sharper light than the comparative example and has high color purity.

図9は、実施例2に係る発光装置に350mAの駆動電流を印加したときの発光スペクトルを示した図である。図9に示すように、ひとつの発光装置より色純度の良好な複数の発光色が放射できることがわかる。   FIG. 9 is a diagram showing an emission spectrum when a driving current of 350 mA is applied to the light emitting device according to Example 2. As shown in FIG. 9, it can be seen that a plurality of emission colors with good color purity can be emitted from one light emitting device.

以上、本発明を実施の形態や各実施例をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   In the above, this invention was demonstrated based on embodiment and each Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

本発明の発光装置は種々の灯具、例えば照明用灯具、ディスプレイ、車両用灯具、信号機等に利用することができる。   The light emitting device of the present invention can be used for various lamps, for example, lighting lamps, displays, vehicle lamps, traffic lights and the like.

10 発光装置、 12 基板、 14,16 電極、 18 半導体発光素子、 20 マウント部材、 22 ワイヤー、 24 蛍光層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light-emitting device, 12 Substrate, 14,16 Electrode, 18 Semiconductor light emitting element, 20 Mount member, 22 Wire, 24 Fluorescent layer.

Claims (3)

一般式(M ,M ,M z, (2/n)
(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Sr、Ba及びRaからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、Mは希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、MはMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表されることを特徴とする蛍光体。
Formula (M 2 x, M 3 y , M 4 z, M 5 k) m M 1 O 3 X (2 / n)
(Wherein, M 1 is Si, Ge, Ti, 1 or more elements including at least Si selected from the group consisting of Zr and Sn, M 2 is selected from the group consisting of Ca, Mg, Sr, Ba and Ra One or more elements including at least Ca, M 3 is one or more elements including at least Sr selected from the group consisting of Sr, Mg, Ca, Ra and Ba, X is at least one halogen element, and M 4 is One or more elements selected from the group consisting of rare earth elements including at least Eu 2+ , M 5 is one or more selected from the group consisting of Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd and Pb In addition, m is in the range of 1 ≦ m ≦ 4/3 and n is in the range of 5 ≦ n ≦ 7, and x, y, z, and k are x + y + z + k = 1, 0 <x <0. .985, 0 <y <0.985, 0.01 ≦ ≦ 0.3,0.005 <k <a range satisfying 0.3.) Phosphor characterized by being represented by.
紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、
前記紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する蛍光体と、
を備えた発光装置であって、
前記蛍光体は、一般式(M ,M ,M z, (2/n)
(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Sr、Ba及びRaからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、Mは希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、MはMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表されることを特徴とする発光装置。
A light emitting element emitting ultraviolet light or short wavelength visible light;
A phosphor that emits visible light when excited by the ultraviolet light or short-wavelength visible light;
A light emitting device comprising:
The phosphor has the general formula (M 2 x , M 3 y , M 4 z, M 5 k ) m M 1 O 3 X (2 / n)
(Wherein, M 1 is Si, Ge, Ti, 1 or more elements including at least Si selected from the group consisting of Zr and Sn, M 2 is selected from the group consisting of Ca, Mg, Sr, Ba and Ra One or more elements including at least Ca, M 3 is one or more elements including at least Sr selected from the group consisting of Sr, Mg, Ca, Ra and Ba, X is at least one halogen element, and M 4 is One or more elements selected from the group consisting of rare earth elements including at least Eu 2+ , M 5 is one or more selected from the group consisting of Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd and Pb In addition, m is in the range of 1 ≦ m ≦ 4/3 and n is in the range of 5 ≦ n ≦ 7, and x, y, z, and k are x + y + z + k = 1, 0 <x <0. .985, 0 <y <0.985, 0.01 ≦ ≦ 0.3,0.005 <k <a range satisfying 0.3.) The light emitting device which is characterized by being represented by.
紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、
前記紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する第1の蛍光体と、
前記紫外線又は短波長可視光により励起され、前記第1の蛍光体が発光する可視光とは異なる色の可視光を発光する第2の蛍光体と、
を備え、各蛍光体からの光を混合して混合色を得るように構成された発光装置であって、
前記第1の蛍光体は、一般式(M ,M ,M z, (2/n)
(ここで、MはSi、Ge、Ti、Zr及びSnからなる群より選ばれる少なくともSiを含む1種以上の元素、MはCa、Mg、Sr、Ba及びRaからなる群より選ばれる少なくともCaを含む1種以上の元素、MはSr、Mg、Ca、Ra及びBaからなる群より選ばれる少なくともSrを含む1種以上の元素、Xは少なくとも1種のハロゲン元素、Mは希土類元素からなる群より選ばれる少なくともEu2+を含む1種以上の元素、MはMn、Zn、Sn、V、Cr、Co、Ni、Cu、Cd及びPbからなる群より選ばれる1種以上の元素、を示す。また、mは1≦m≦4/3、nは5≦n≦7の範囲である。また、x、y、z、kは、x+y+z+k=1、0<x<0.985、0<y<0.985、0.01≦z≦0.3、0.005<k<0.3を満たす範囲である。)で表されることを特徴とする発光装置。
A light emitting element emitting ultraviolet light or short wavelength visible light;
A first phosphor that emits visible light when excited by the ultraviolet or short wavelength visible light;
A second phosphor that emits visible light of a color different from the visible light that is excited by the ultraviolet light or short wavelength visible light and that the first phosphor emits;
A light-emitting device configured to obtain a mixed color by mixing light from each phosphor,
The first phosphor has the general formula (M 2 x , M 3 y , M 4 z, M 5 k ) m M 1 O 3 X (2 / n)
(Wherein, M 1 is Si, Ge, Ti, 1 or more elements including at least Si selected from the group consisting of Zr and Sn, M 2 is selected from the group consisting of Ca, Mg, Sr, Ba and Ra One or more elements including at least Ca, M 3 is one or more elements including at least Sr selected from the group consisting of Sr, Mg, Ca, Ra and Ba, X is at least one halogen element, and M 4 is One or more elements selected from the group consisting of rare earth elements including at least Eu 2+ , M 5 is one or more selected from the group consisting of Mn, Zn, Sn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Cd and Pb In addition, m is in the range of 1 ≦ m ≦ 4/3 and n is in the range of 5 ≦ n ≦ 7, and x, y, z, and k are x + y + z + k = 1, 0 <x <0. .985, 0 <y <0.985, 0.01 ≦ ≦ 0.3,0.005 <k <a range satisfying 0.3.) The light emitting device which is characterized by being represented by.
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