TWI809071B - α型賽隆螢光體及發光裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種α型賽隆螢光體，其係以通式：MxEuy(Si,Al)12(O,N)16(其中，M係從Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(不包括La及Ce)所選出的至少1種以上的元素，0<x、及0<y。)表示，以與α型賽隆結晶相相同的結晶構造為母體結晶的螢光體，容積密度為1.00g/cm3以上1.80g/cm3以下。此外，提供一種發光元件，其具有前述α型賽隆螢光體、和可以激發前述α型賽隆螢光體的半導體發光元件。

Description

α型賽隆螢光體及發光裝置
本發明係關於被紫外光至藍色光的波長的光激發而發出黃色~橙色光的α型賽隆螢光體、及利用其的發光裝置。
作為氮化物、氮氧化物螢光體，已知α型賽隆螢光體不僅螢光發光效率，溫度特性也優異。特別是活化銪的α型賽隆螢光體，可被紫外光至藍色光的廣大波長區域的光激發而發出黃色~橙色光，因此對於作為代替YAG：Ce的黃色螢光體、或色溫低的電燈泡色LED(Light Emitting Diode)用螢光體的應用進行了檢討(專利文獻1、2、非專利文獻1)。
α型賽隆具有如下的構造：α型氮化矽結晶的Si-N鍵係一部分被Al-N鍵和Al-O鍵取代，為了保持電中性，而在結晶晶格之間侵入固溶有特定的元素(Ca、以及Li、Mg、Y、或不包括La和Ce的鑭系元素)。將侵入固溶的元素的一部分作為成為發光中心的元素，從而展現出螢光特性。作為得到α型賽隆螢光體的方法，可舉出如下的方法：在氮氣環境中，將包含氮化矽、氮化鋁、及包含發光中心的侵入固溶元素的氧化物(包含藉由加熱處理而成為氧化物的化合物)的混合粉末進行加熱 處理。這樣的合成方法中，由於使用了氧化物原料，因此必然成為固溶有某種程度的氧的α型賽隆螢光體。特別是，在此情況下，固溶有螢光特性優異的Ca及作為發光中心的Eu的α型賽隆螢光體的發光色成為黃色(螢光波峰波長為580nm左右)。
相對於此，使用氮化鈣作為鈣原料而合成的含氧率低的α型賽隆螢光體可以實現比前述的先前的α型賽隆螢光體還高濃度的鈣固溶。特別是在Ca固溶濃度高的情況下，可得到如下的螢光體：在比使用了氧化物原料的先前組成還高波長側(590nm以上)具有螢光波峰波長(專利文獻3、4)。
此外，有人公開了使用Li+作為使構造穩定化的金屬離子的Li固溶α型賽隆螢光體，藉由將氧含量和發光中心的銪含量設在特定的範圍，可得到具有高發光效率的螢光體(專利文獻5、6)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利第3668770號公報
專利文獻2 日本特開2003-124527號公報
專利文獻3 日本特開2005-307012號公報
專利文獻4 日本特開2006-28295號公報
專利文獻5 國際公開第2007/004493號
專利文獻6 日本專利第6212498號公報
非專利文獻
非專利文獻1 Ken Sakuma et al. “Warm-white light-emitting diode with yellowish orange SiAlON ceramic phosphor”, OPTICS LETTERS, 29 (17), 2001-2003 (2004)
液晶顯示器的背光、照明等的發光裝置經常要求發光特性的改善，因此需要各構件的特性提升，也對LED所使用的螢光體要求發光特性的改善。此外，除了發光特性本身的改善外，也要求例如以使白色LED的發光特性的每個個別製品的變異變小的方式改善生產精度，改善LED製品的良率。
本發明的目的在於提供一種α型賽隆螢光體，其能夠更穩定地製作例如白色LED的發光元件，特別是能夠抑制與色度有關的LED製品間的變異(也簡稱為色度變異)。本發明人等，為了解決上述課題而銳意檢討，結果發現了：若將α型賽隆螢光體的容積密度控制在特定的範圍，則能夠製作色度變異進一步受到抑制的發光元件，例如白色LED。
即，本發明的實施形態能夠提供以下的態樣。
(1)一種α型賽隆螢光體，其係以通式：MxEuy(Si,Al)12(O,N)16(其中，M係從Li、Mg、Ca、Y及 鑭系元素(不包括La及Ce)所選出的至少1種以上的元素，0<x、及0<y。)表示，以與α型賽隆結晶相相同的結晶構造為母體結晶的螢光體，容積密度為1.00g/cm3以上1.80g/cm3以下。
(2)如前述(1)記載的α型賽隆螢光體，其安息角為60°以下。
(3)如前述(1)或(2)記載的α型賽隆螢光體，其中前述通式中的M為Ca，且滿足1.0≦x+y≦2.2、及0<y≦0.2的關係。
(4)如前述(1)或(2)記載的α型賽隆螢光體，其中前述通式中的M為Li，且滿足1.0≦x+y≦2.0、及0<y≦0.2的關係。
(5)如前述(1)至(4)中任一項記載的α型賽隆螢光體，其安息角為30°以上。
(6)如前述(1)至(5)中任一項記載的α型賽隆螢光體，其安息角為55°以下。
(7)一種發光元件，其具有如前述(1)至(6)中任一項記載的α型賽隆螢光體、和可以激發前述α型賽隆螢光體的半導體發光元件。
(8)一種發光裝置，其具有如前述(7)記載的發光元件。
本發明的實施形態中能夠提供的具有特定範圍的容積密度的α型賽隆螢光體，可以和可以激發此α型賽隆螢光體的半導體發光元件組合而構成發光元 件，能夠提供如下的發光元件：抑制例如以白色LED的色度為代表的發光特性變異，發光特性更穩定。另外，在本發明的實施形態中，能夠提供具有該發光元件、和收納發光元件的器具的發光裝置。作為這樣的發光裝置，例如，可舉出：照明裝置、背光裝置、影像顯示裝置及訊號裝置。
用以實施發明的形態
以下，針對供實施本發明用的形態，詳細地進行說明。本說明書中的數值範圍，只要沒有特別的說明，設為包含其上限值及下限值者。
本發明的實施形態的α型賽隆螢光體，係包含以通式：MxEuy(Si,Al)12(O,N)16(其中，M係從Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(不包括La及Ce)所選出的至少1種以上的元素)表示，以與α型賽隆結晶相相同的結晶構造為母體結晶的全部螢光體，容積密度為1.00g/cm3以上1.80g/cm3以下的α型賽隆螢光體。
在α型賽隆螢光體中，α型氮化矽中的Si-N鍵的一部分係取代為Al-N鍵及Al-O鍵，為了保持電中性而特定的陽離子為侵入晶格內的固溶體，本發明的α型賽隆螢光體係以通式：MxEuy(Si,Al)12(O,N)16表示。通式中的M係可以侵入晶格內的元素，一般選擇Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(不包括La及Ce)。M的固溶量x值係 由Si-N鍵的Al-N鍵取代率決定的數值，為0<x。特別是，若使用Ca或Li作為M，則在廣大的組成範圍下α型賽隆的母體結晶穩定化，因而較佳。在此情況下，更佳為0.9≦x<2.2，再更佳為1.4<x<1.8。
為了使α型賽隆展現出螢光特性，需要進一步將前述通式中所示的M的一部分設為可以固溶且成為發光中心的元素，藉由該一部分選擇成為發光中心的Eu，可得到被紫外~藍色的廣大波長區域的光激發而顯示黃~橙色的可見發光的螢光體。因此，關於前述通式中的Eu的固溶量y值，係0<y。
發光波長係依α型賽隆螢光體的固溶組成，即Si-N鍵的Al-N及Al-O鍵取代率(分別設為m值、n值)和Eu固溶濃度而改變。藉由提高發光中心的Eu固溶濃度，發光波長往長波長側移動(shift)，但該移動量少，此外，還伴隨發光強度的變化，因此不適合作為控制因子。固溶在α型賽隆螢光體的晶格內的Eu係以二價的陽離子的形式存在，其激發及螢光係基於4f-5d躍遷者，發光波長受Eu2+的配位環境的影響大。因此，藉由控制α型賽隆螢光體的固溶組成，可以在維持發光強度的情況下控制廣大的發光波長。
α型賽隆螢光體的固溶組成係由通式：MxEuy(Si,Al)12(O,N)16中的x和y及其附帶的Si/Al比、O/N比表示。一般所合成的α型賽隆螢光體係與α型賽隆不同的第二結晶相、無法避免地存在的非晶質相，因此無法藉由組成分析等來嚴格地規定固溶組成。作為存 在於螢光體中的結晶相，較佳為α型賽隆單相，但即使包含微量的β型賽隆、氮化鋁及其多型(polytypoid)等的結晶相，只要對發光特性沒有影響則沒有關係。
本發明的螢光體係以通式：MxEuy(Si,Al)12(O,N)16表示，作為以M所表示的元素，可舉出：Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(不包括La及Ce)，較佳為包含Li、Ca者，再佳為單獨的Li或者單獨的Ca。
在以M所表示的元素為單獨的Ca的情況的通式：CaxEuy(Si,Al)12(O,N)16中，Ca元素及Eu元素的固溶量x、y，為了具有良好的發光特性，較佳為x+y為1.0以上2.2以下，y係大於0且0.2以下。
在以M所表示的元素為單獨的Li的情況的通式：LixEuy(Si,Al)12(O,N)16中，Li元素及Eu元素的固溶量x、y，為了具有良好的發光特性，較佳為x+y為1.0以上2.0以下，y係大於0且0.2以下。
作為組合激發用的半導體發光元件和螢光體而構成的LED的代表性的製造方法，例如，可採用如下的方法：調製使螢光體的粉末微分散於硬化性矽酮樹脂中的組成物，將其灌注於半導體發光元件上後，使樹脂硬化，但此時因螢光體的粉體特性的差異，且因對樹脂中的微分散狀態發生差異，而有對所得到的LED的發光特性變異造成影響的情形。本發明人等發現：特別是α型賽隆螢光體的容積密度會直接影響LED的發光特性變異，進而完成本發明。
本發明的實施形態中能夠提供的α型賽隆螢光體係容積密度為1.00g/cm3以上1.80g/cm3以下。若容積密度小於1.00g/cm3或者大於1.80g/cm3，則使用此螢光體所作成的LED的色度變異變大。
一般而言，粉體的容積密度能夠用以下的方法求出：測定放入量筒的已知重量的粉體試料的體積的方法(方法1)；或測定通過體積計放入容器內的已知體積的粉體試料的質量的方法(方法2)；或使用專用的測定用容器進行測定的方法(方法3)。此等之中，理想的是使用方法1及方法3。以下，針對方法3詳細地進行說明。首先，準備足夠進行測定的量的試料。將輔助圓筒安裝於乾燥的一定容量的圓筒形的測定用容器，放入需要量的試料。以50~60次/分鐘將附輔助圓筒的測定用容器進行複數次振實(tap)。卸除輔助圓筒，從容器的上面刮掉過量的粉體，測定重量。藉由減去預先測定好的空的圓筒形容器的質量，來測定粉體的質量。藉由算出每單位體積的試料的重量來求出容積密度。此容積密度較佳為重複進行測定，更佳為進行複數次測定，以這些測定值的平均值的形式求出。
一般而言，粉體的容積密度能夠藉由粉體的粒徑、粒度分布、表面狀態來進行控制。
在本發明的實施形態所提供的α型賽隆螢光體較佳為以雷射繞射散射法測定的質量中位徑(D50)為40μm以下。若質量中位徑為40μm以下，則容積密度落入特定的範圍，能夠使使用此螢光體所作成的LED的 色度變異變小。此外，若質量中位徑為5μm以上，則螢光體的發光特性提升，因而較佳。又，質量中位徑，係由體積中位徑換算、算出的值，該體積中位徑係從按照JIS R1622：1995及R1629：1997而以雷射繞射散射法進行測定的累積分布曲線得到。
本發明的實施形態的α型賽隆螢光體，係進一步跨距值(span value)較佳為1.5以下，再佳為0.1以上1.4以下。又，所謂跨距值，係意指以(D90-D10)/D50算出的值，此處，所謂D10及D90，係從與上述質量中位徑同樣地進行測定的質量基準的累積分布曲線所得到的10%徑及90%徑。跨距值成為表示粒度分布的分布寬度，即α型賽隆螢光體的粒子大小的變異的指標。若跨距值小，則容積密度容易落入特定的範圍，能夠使使用螢光體所作成的LED的色度變異變小。
又，粉體的表面狀態可依製造時的後處理方法改變。作為α型賽隆螢光體的後處理方法，例如，可舉出：清洗、螢光體粒子的表面被覆，但從提升生產性和容積密度的觀點來看，較佳為進行清洗。作為清洗方法，沒有特別的限制，但較佳為以酸性、鹼性、極性的水溶液進行清洗，可以以1種清洗水溶液進行清洗，也可以使用2種以上的清洗水溶液進行複數次清洗。
本發明的實施形態的α型賽隆螢光體係安息角較佳為30°以上，此外，安息角較佳為60°以下，更佳為55°以下。由於安息角表示螢光體的流動性，因此成為表示螢光體用於LED時的分散程度的指標。若安息 角為30°以上60°以下，則能夠使製作的LED的色度變異變小。
安息角的測定方法有如下的方法：測定在將試料放入容器並使其自然落下而堆積在水平面時粉末形成的角度的方法(注入法)；使試料從容器底部的小孔自然落下，測定殘留在容器內的粉末形成的角度的方法(排出法)；將粉末放入容器內，傾斜容器而測定粉末形成的角度的方法(傾斜法)。此等之中，理想的是使用注入法。以下，針對注入法詳細地進行說明。使試料從一定高度的漏斗落下至水平的基板上，從生成的圓錐狀堆積物的直徑及高度算出底角，將此底角作為安息角。此安息角較佳為重複進行測定，更佳為進行複數次測定，以這些測定值的平均值的形式求出。
(α型賽隆螢光體的製造方法)
本發明的實施形態的α型賽隆螢光體的製造方法沒有特別的限制。此處，例示如下的方法：在氮氣環境中、在既定的溫度範圍，將能構成以前述通式所表示的化合物的原料混合粉末進行燒成。
此製造方法中，適合使用構成元素的氮化物，即氮化鈣、氮化鋰、氮化矽、氮化鋁、氮化銪作為原料。此外，也可以使用構成元素的氧化物或碳酸鹽。例如，作為發揮作為發光中心的作用的銪源，可以使用容易取得的氧化銪。
混合上述的原料的方法沒有特別的限定，但與空氣中的水分及氧激烈地進行反應的氮化鈣、氮化鋰、氮化銪適合在由惰性氣體環境所置換過的手套箱內操作。
燒成容器，較佳為以在高溫的氮氣環境下穩定，很難與原料混合粉末及其反應生成物進行反應的材質構成，可舉出：氮化硼製、高熔點金屬容器、碳製等。
從手套箱取出填充有原料混合粉末的燒成容器，快速地放置於燒成爐，在氮氣環境中、以1600℃以上2100℃以下進行燒成。若燒成溫度太低，則未反應殘留量變多，若太高，則與α型賽隆相同結晶構造的主相分解，因而不佳。
燒成時間係選擇不會產生如下的不良狀況的時間範圍：存在許多未反應物、或粒成長不足、或者是生產性降低，較佳為2小時以上24小時以下。
燒成氣體環境的壓力係根據燒成溫度而選擇。本發明的α型賽隆螢光體能夠在到約1800℃為止的溫度下、在大氣壓下穩定而存在，但在此以上的溫度下，為了抑制螢光體的分解，需要作成加壓氣體環境。氣體環境壓力變得越高，螢光體的分解溫度越高，但若考慮工業生產性，則較佳為設為小於1MPa。
燒成物的狀態，係依原料摻合、燒成條件而為各式各樣的粉體狀、塊狀、燒結體。在用作螢光體的情況下，組合解碎、粉碎及/或分級操作來將燒成物製成既定尺寸的粉末。
在本發明的實施形態的α型賽隆螢光體的製造方法方面，較佳為在粉碎步驟後，設置清洗步驟。如前述記載，清洗步驟中使用的水溶液較佳為酸性、鹼性、極性的水溶液。清洗步驟係使粉碎步驟後的螢光體分散於上述記載的水溶液，攪拌數分鐘至數小時的步驟。藉由清洗步驟，能夠將源自燒成容器的雜質元素、燒成步驟中產生的異相、原料中所含的雜質元素、粉碎步驟中混入的雜質元素溶解去除，藉由使螢光體的表面清潔，能夠提升所得到的螢光體粉末的容積密度。
可以組合本α型賽隆螢光體和可以激發螢光體的半導體發光元件而構成發光元件，也可以進一步得到具有前述發光元件的發光裝置。從半導體發光元件，將特別是含有350nm以上500nm以下的波長的紫外光、可見光照射至本α型賽隆螢光體，從而能夠得到發出黃~橙色光的發光元件，使用此發光元件，能夠得到例如汽車頻閃信號燈(winker)用的發光裝置。此外，藉由組合紫外LED或藍色LED這樣的半導體發光元件、和本發明的α型賽隆螢光體，進一步根據需要而和其他的發出綠~黃色光的螢光體、紅色螢光體、及/或藍色螢光體組合，可容易地得到發出白色光的發光元件。
[實施例]
針對本發明的實施例，一邊參照表1一邊詳細地進行說明。表1係顯示實施例及比較例的螢光體的D10、D50、D90、跨距值、容積密度、及安息角者。
Figure 108110885-A0202-12-0013-1
<實施例1>
以成為Ca：Eu：Si：Al=1.71：0.04：8.50：3.50的比率，使用α型氮化矽粉末(Si3N4，宇部興產股份有限公司製SN-E10等級)、氮化鈣粉末(Ca3N2，Materion公司製)、氮化鋁粉末(AlN，Tokuyama股份有限公司製E等級)、氧化銪(Eu2O3，信越化學工業股份有限公司製RU等級)作為實施例1的螢光體的原料。
首先，以V型混合機，將原料之中的Si3N4、AlN、Eu2O3進行10分鐘的乾式混合。為了使混合後的原料的大小一致，以孔眼開度250μm的尼龍製篩將混合後的原料進行分級，作成原料混合物。
使通過篩的原料混合物移動至能夠保持水分1質量ppm以下、氧1質量ppm以下的氮氣環境的手套箱中，在其中將Ca3N2摻合至原料混合物，進行乾式混合。為了使以乾式混合過的原料的大小一致，再度以 孔眼開度250μm的尼龍製篩進行分級。將分級後的原料120g填充於附蓋子的圓筒型氮化硼製容器(Denka股份有限公司製N-1等級)。
從手套箱取出填充有原料的容器，快速地設置於碳加熱器的電爐，將爐內充分地進行真空排氣至0.1Pa以下。在進行過真空排氣的情況下，開始加熱，在650℃下導入氮氣，將爐內氣體環境壓力設為0.1MPa。導入氣體後，在那樣的情況下升溫至1850℃，在1850℃下進行20小時的燒成。
冷卻後，從爐回收的試料係橙色的塊狀物，進行研缽粉碎，最後使其全部通過孔眼開度150μm的篩。
對於所得到的螢光體樣品，使用X線繞射裝置(Rigaku股份有限公司製UltimaIV)，進行使用CuKα線的粉末X線繞射。所得到的X線繞射圖案係觀察到與α型賽隆結晶相相同的繞射圖案。
將通過篩者浸於氫氟酸和硝酸的混酸中1小時，進行清洗。清洗後，進行過濾以將螢光體和處理液分離。螢光體係在100℃~120℃的乾燥機中乾燥12小時，乾燥後以孔眼開度150μm的篩進行分級，成為僅通過篩者。
<質量中位徑及跨距值的測定方法>
質量中位徑及跨距值係使用粒度分布測定裝置(Microtrac．Bel股份有限公司製Microtrac MT3000II)，按照JIS R1622：1995及R1629：1997，由以雷射繞射散 射法進行測定的體積平均徑算出D10、D50(質量中位徑)、D90，此外，求出跨距值((D90-D10)/D50)。
<容積密度的測定方法>
容積密度係用以下的方法進行測定。測定用容器使用定容容器(25cc)的圓筒型容器，利用秤來秤取其質量。將輔助圓筒安裝於測定用容器，放入試料至滿出來為止，以50~60次/分鐘的速度將附輔助圓筒的測定用容器進行50次振實，卸除輔助圓筒。使用刮平板，將從測定用容器的上端面隆起的試料刮平。此時，刮平板係以不壓縮粉末的方式使其從刮平方向起向後傾斜而使用。用秤測量連同測定用容器的質量，減去測定用容器的質量而計算試料的質量。將此測定進行3次。算出將在各測定所計算的試料的質量除以測定用容器的容積的值的平均值而作為容積密度。
<安息角的測定方法>
安息角係用以下的方法進行測定。從管嘴內徑10mm的市售的玻璃製漏斗的上緣2~4cm的高度，以每分鐘20~60g的速度，使試料20g透過該漏斗落下在基板上，由生成的圓錐狀的堆積物的直徑及高度算出底角。將此測定進行3次，將底角的平均值作為安息角。
<實施例2、3>
除了以成為表1所示的D10、D50(質量中位徑)、D90的方式變更粉碎、分級條件外，以與實施例1相同的條件製作實施例2~3的螢光體粉末。將在實施例2~3所得到的螢光體的特性與實施例1的結果一起顯示於表1。
<實施例4>
除了以成為表1所示的D10、D50(質量中位徑)、D90的方式變更粉碎、分級條件，酸清洗之後，增加利用乙醇水溶液的清洗外，以與實施例1相同的條件製作實施例4的螢光體粉末。在實施例4所得到的螢光體的特性也一起顯示於表1。
<實施例5>
以成為Li：Eu：Si：Al=1.73：0.02：10.25：1.75的比率，使用α型氮化矽粉末(Si3N4，宇部興產股份有限公司製SN-E10等級)、氮化鋰粉末(Li3N，Materion公司製)、氮化鋁粉末(AlN，Tokuyama股份有限公司製E等級)、氧化銪(Eu2O3，信越化學工業股份有限公司製RU等級)作為實施例5的螢光體的原料。
首先，以V型混合機，將原料之中的Si3N4、AlN、Eu2O3進行10分鐘的乾式混合。為了使混合後的原料的大小一致，以孔眼開度250μm的尼龍製篩將混合後的原料進行分級，作成原料混合物。
使通過篩的原料混合物移動至能夠保持水分1質量ppm以下、氧1質量ppm以下的氮氣環境的手 套箱中，在其中將Li3N摻合至原料混合物，進行乾式混合。為了使以乾式混合過的原料的大小一致，再度以孔眼開度250μm的尼龍製篩進行分級。將分級後的原料200g填充於附蓋子的圓筒型氮化硼製容器(Denka股份有限公司製N1等級)。
從手套箱取出填充有原料的容器，快速地設置於碳加熱器的電爐，將爐內充分地進行真空排氣至0.1Pa以下。在進行過真空排氣的情況下，開始加熱，在650℃下導入氮氣，將爐內氣體環境壓力設為0.8MPa。導入氣體後，在那樣的情況下升溫至1800℃，在1800℃下進行4小時的燒成。
冷卻後，從爐回收的試料係橙色的塊狀物，進行研缽粉碎，最後使其全部通過孔眼開度150μm的篩。
對於所得到的螢光體樣品，使用X線繞射裝置(Rigaku股份有限公司製UltimaIV)，進行使用CuKα線的粉末X線繞射。所得到的X線繞射圖案係觀察到與α型賽隆結晶相相同的繞射圖案。
將通過篩者浸於氫氟酸和硝酸的混酸中1小時，進行清洗。清洗後，進行過濾以將螢光體和處理液分離。螢光體係在100℃~120℃的乾燥機中乾燥12小時，乾燥後以孔眼開度150μm的篩進行分級，成為僅通過篩者。
對所得到的螢光體樣品，測定與在實施例1~4所得到的螢光體同樣的粉體特性，將結果顯示於表1。
<比較例1>
除了以成為表1所示的D10、D50(質量中位徑)、D90的方式變更粉碎、分級條件外，以與實施例1相同的條件製作比較例1的螢光體粉末。將在比較例1所得到的螢光體的特性與實施例1~5的結果一起顯示於表1。
<比較例2>
除了酸清洗之後，不實施利用乙醇水溶液的清洗外，以與實施例4相同的條件製作比較例2的螢光體粉末。將在比較例2所得到的螢光體的特性與實施例1~5、比較例1的結果一起顯示於表1。
<比較例3>
除了以成為表1所示的D10、D50(質量中位徑)、D90的方式變更粉碎、分級條件外，以與實施例5相同的條件製作比較例3的螢光體粉末。將在比較例3所得到的螢光體的特性與實施例1~5、比較例1~2的結果一起顯示於表1。
<LED的製作>
<實施例6>
使用在上述實施例1所得到的α型賽隆螢光體，製作LED。即，對具有熱硬化性且在常溫下具有流動性的矽酮樹脂(信越化學工業股份有限公司製，商品名： KER6150)添加螢光體粒子10質量%，加以攪拌混合而調製漿料。接著，向安裝有在波長450~460nm具有波峰的藍色LED晶片的頂視型封裝注入上述漿料6mg後，在150℃的溫度下加熱2小時以使漿料硬化。依此方式操作，製作如下的LED：具備有實施例1的α型賽隆螢光體粒子，吸收波長420~480nm的範圍的光，且放出超過480nm且800nm以下的範圍的光。
<實施例7>
除了使用在實施例2所得到的α型賽隆螢光體粒子外，以與實施例6相同的條件製作LED。
<實施例8>
除了使用在實施例3所得到的α型賽隆螢光體粒子外，以與實施例6相同的條件製作LED。
<實施例9>
除了使用在實施例4所得到的α型賽隆螢光體粒子外，以與實施例6相同的條件製作LED。
<實施例10>
除了使用在實施例5所得到的α型賽隆螢光體粒子外，以與實施例6相同的條件製作LED。
<比較例4>
除了使用在比較例1所得到的α型賽隆螢光體粒子外，以與實施例6相同的條件製作LED。
<比較例5>
除了使用在比較例2所得到的α型賽隆螢光體粒子外，以與實施例6相同的條件製作LED。
<比較例6>
除了使用在比較例3所得到的α型賽隆螢光體粒子外，以與實施例6相同的條件製作LED。
<LED的發光特性評價>
針對在上述實施例6~10、比較例4~6製作之各自的LED，製作各50個LED，使用LED測定裝置(Instrument System公司製，商品名：CAS140B)，測定色度評價。將其結果整理在以下所示的表2。又，色度評價係顯示CIE色度座標之一、XYZ表色系的x值(色度x)和y值(色度y)的各標準差σ。
Figure 108110885-A0202-12-0021-2
由表2所示的實施例、比較例的結果得知：藉由將α型賽隆螢光體的容積密度控制在特定的範圍，使用此螢光體的LED係色度變異變小。
產業上的可利用性
本發明的α型賽隆螢光體可得到被藍色光激發而顯示出黃色~橙色發光且色度變異比先前小的LED。即，本發明的α型賽隆螢光體，係能夠適合用作使用其的發光元件，例如組合發出藍色光之可以進行激發的半導體發光元件和螢光體而構成的白色LED用的螢光體之一者，此外，前述發光元件能夠適合用於照明器具、影像顯示裝置等的發光裝置。

Claims (10)

  1. 一種α型賽隆螢光體，其係以通式：MxEuy(Si,Al)12(O,N)16(其中，M係從Li、Mg、Ca、Y及鑭系元素(不包括La及Ce)所選出的至少1種以上的元素，0<x、及0<y)表示，以與α型賽隆結晶相相同的結晶構造為母體結晶的螢光體，容積密度為1.00g/cm3以上1.80g/cm3以下。
  2. 如請求項1的α型賽隆螢光體，其安息角為60°以下。
  3. 如請求項1的α型賽隆螢光體，其中該通式中的M為Ca，且滿足1.0≦x+y≦2.2、及0<y≦0.2的關係。
  4. 如請求項2的α型賽隆螢光體，其中該通式中的M為Ca，且滿足1.0≦x+y≦2.2、及0<y≦0.2的關係。
  5. 如請求項1的α型賽隆螢光體，其中該通式中的M為Li，且滿足1.0≦x+y≦2.0、及0<y≦0.2的關係。
  6. 如請求項2的α型賽隆螢光體，其中該通式中的M為Li，且滿足1.0≦x+y≦2.0、及0<y≦0.2的關係。
  7. 如請求項1至6中任一項的α型賽隆螢光體，其安息角為30°以上。
  8. 如請求項1至6中任一項的α型賽隆螢光體，其安息角為55°以下。
  9. 一種發光元件，其具有如請求項1至8中任一項的α型賽隆螢光體、和可以激發該α型賽隆螢光體的半導體發光元件。
  10. 一種發光裝置，其具有如請求項9的發光元件。
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