WO2013157524A1 - 蛍光体及びその製造方法 - Google Patents

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WO2013157524A1
WO2013157524A1 PCT/JP2013/061214 JP2013061214W WO2013157524A1 WO 2013157524 A1 WO2013157524 A1 WO 2013157524A1 JP 2013061214 W JP2013061214 W JP 2013061214W WO 2013157524 A1 WO2013157524 A1 WO 2013157524A1
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WO
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phosphor
firing
mixed
general formula
reaction vessel
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PCT/JP2013/061214
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Inventor
和章 金井
一昭 松本
Original Assignee
株式会社カネカ
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/0883Arsenides; Nitrides; Phosphides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77348Silicon Aluminium Nitrides or Silicon Aluminium Oxynitrides

Definitions

  • the present invention relates to a phosphor mainly composed of an inorganic compound and a method for producing the same.
  • the phosphor is a visible light excitation light emitting element such as a white LED combining a blue LED and a phosphor, a near ultraviolet excitation light emitting element such as a white LED combining a near ultraviolet light emitting LED and a phosphor, a backlight for liquid crystal
  • a visible light excitation light emitting element such as a white LED combining a blue LED and a phosphor
  • a near ultraviolet excitation light emitting element such as a white LED combining a near ultraviolet light emitting LED and a phosphor
  • a backlight for liquid crystal
  • ultraviolet light emitting elements such as fluorescent lamps
  • electron beam excited light emitting elements such as FED (Field Emission Display)
  • x ray excited light emitting elements such as x-ray imaging devices.
  • the white LED phosphors can be roughly classified into three types.
  • Ce-activated garnet-based yellow phosphor (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 (see Patent Document 1), which is an oxide-based phosphor, alkaline earth metal orthosilicate yellow phosphor (Sr) , Ca, Ba) 2 SiO 4 : Eu, and an ⁇ sialon phosphor that activates Eu, which is a nitride phosphor.
  • the phosphor of the white LED reaches 100 to 200 ° C. during light emission. Therefore, although thermal stability is required, the alkaline earth metal orthosilicate yellow phosphor has a problem that the luminous efficiency is lowered at high temperatures because it is weak against heat.
  • ⁇ -sialon phosphors which are nitride phosphors, are mechanically, chemically, and thermally stable, and have little reduction in luminance. This means that it has a high potential as a phosphor for white LEDs.
  • phosphors include nitrides such as MSi 3 N 5 , M 2 Si 4 N 7 , M 4 Si 6 N 11 , M 9 Si 11 N 23 , and oxynitrides such as M 16 Si 15 O 6 N 32 .
  • M represents Ba, Ca, Sr or rare earth elements
  • Patent Document 2 A phosphor in which Eu or Ce is activated is known (Patent Document 2), and this includes a phosphor that emits red light. Also, LED lighting units using these phosphors are known.
  • a phosphor in which Ce is activated in Sr 2 Si 5 N 8 or SrSi 7 N 10 crystal has been reported (Patent Document 3).
  • Patent Document 4 L x M y N (2 / 3x + 4 / 3y) : Z (L is a divalent element such as Ca, Sr, Ba, etc., M is a tetravalent element such as Si, Ge, and Z is Eu.
  • L is a divalent element such as Ca, Sr, Ba, etc.
  • M is a tetravalent element such as Si, Ge
  • Z is Eu.
  • Patent Document 5 describes a wide range of combinations relating to LMN: Eu and Z systems, but does not show the effect of improving the light emission characteristics when a specific composition or crystal phase is used as a base material. .
  • Patent Documents 2 to 5 The phosphors represented by Patent Documents 2 to 5 described above are known to emit red light, but the red luminance is not sufficient when excited by light in the blue region. Moreover, it was unstable depending on the composition, and there was a problem in durability.
  • composition formula M m A a B b O o N n Z (where M element is Ca or the like, A element is Al or the like, and B element is Si or the like) , O is oxygen, N is nitrogen, and Z element is an activator such as Eu.)
  • Patent Document 8 a fluorescent material that emits yellow-red and red light, in which elements such as Ce and Eu are dissolved in a CaAlSiN 3 crystal phase, is also known.
  • Patent Document 8 a fluorescent material that emits yellow-red and red light, in which elements such as Ce and Eu are dissolved in a CaAlSiN 3 crystal phase.
  • the present invention emits a longer wavelength orange or red light than conventional rare-earth activated nitride-based phosphors (including oxynitrides) when excited by near ultraviolet to blue light, and is a chemically stable inorganic substance.
  • An object is to provide a phosphor. It is another object of the present invention to provide a simple phosphor production method that does not require production under high temperature and high pressure conditions.
  • a phosphor having a specific composition emits light at a longer wavelength than a conventional rare earth-activated nitride-based phosphor, and the present invention related to a novel phosphor.
  • a phosphor having such a specific composition can be suitably produced and an economically advantageous production method has been found, and the phosphor production method of the present invention has been completed.
  • the phosphor of the present invention has the following general formula (I): A a B b C c D d E e: M y (I) (Wherein M is at least one selected from the group of rare earth elements consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb; A is at least one selected from divalent metal elements other than the rare earth element group, B is at least one selected from trivalent metal elements other than the rare earth element group, C is at least one selected from tetravalent metal elements other than the rare earth element group and Si, D is N, E is O. ) a, b, c, d, e, and y satisfy the following formulas (1) to (6).
  • A is preferably Ca and / or Ba.
  • B is preferably Al and / or Ga, and C is preferably Si.
  • A is preferably Ca, B is Al, C is Si, and M is Eu.
  • the phosphor of the present invention preferably has one emission peak in the wavelength range of 600 to 800 nm.
  • the phosphor of the present invention preferably uses ultraviolet light or visible light having a wavelength of 265 to 500 nm as an excitation source.
  • the phosphor of the present invention is preferably produced by firing the raw material compound in a normal pressure nitrogen atmosphere or under a temperature condition where the maximum firing temperature is 1600 to 1850 ° C.
  • the method for producing the phosphor of the present invention is a method for producing the phosphor of the present invention, After mixing the raw material compounds, firing is performed under the following conditions (i) and / or (ii). (I) Firing in a normal pressure nitrogen atmosphere. (Ii) Firing is performed under a temperature condition in which the maximum firing temperature is in the range of 1600 to 1850 ° C.
  • the phosphor of the present invention is a phosphor in which a rare earth element is activated in a crystal composed of a composite nitride (including an oxynitride) containing a divalent element, a trivalent element, and a tetravalent element. Since these elements have a specific composition ratio, they have excellent characteristics of emitting light in orange and red having a longer wavelength than conventional nitride-based phosphors.
  • a phosphor in which Eu, which is a rare earth element, is activated on a host crystal composed of a composite nitride containing Ca as a divalent element, Al as a trivalent element, and Si as a tetravalent element is described above. The characteristics are remarkable. Further, according to the method for producing a phosphor of the present invention, the phosphor of the present invention can be easily produced without firing under high temperature and high pressure conditions.
  • the phosphor of the present invention is obtained by dissolving the rare earth element M as an element (activator) serving as a light emission center in the matrix crystal composed of the above-described composite nitride containing A to C.
  • the phosphor of the present invention has the following general formula (I): A a B b C c D d E e: M y (I) (Wherein M is at least one selected from the group of rare earth elements consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb; A is at least one selected from divalent metal elements other than the rare earth element group, B is at least one selected from trivalent metal elements other than the rare earth element group, C is at least one selected from tetravalent metal elements other than the rare earth element group and Si, D is N, E is O. ) a, b, c, d, e, and y satisfy the following formulas (1) to (6).
  • M represents an element (activator) serving as a light emission center, and is at least one selected from a rare earth element group consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. .
  • the M is preferably Ce and / or Eu, and more preferably Eu. The reason is that the excitation light is efficiently absorbed and the light emission efficiency is excellent. For example, when M is Eu, it should be noted that Eu having a valence of 3 does not contribute to light emission, and only divalent Eu functions as a light emission center.
  • the A is not particularly limited as long as it is at least one selected from divalent metal elements other than the rare earth element group, and examples thereof include group 2 metal elements.
  • the A is preferably Ca and / or Ba, and more preferably Ca. The reason is that when CaO is used as a raw material compound, CaO functions as a flux, whereby sintering is promoted.
  • the B is not particularly limited as long as it is at least one selected from trivalent metal elements other than the rare earth element group, and examples thereof include group 13 metal elements.
  • B is preferably Al and / or Ga, and more preferably Al. The reason is that when AlN is used as a raw material compound, sintering is promoted by the function of the AlN oxide film as a flux.
  • the C is not particularly limited as long as it is at least one selected from tetravalent metal elements other than the rare earth element group and Si, and examples thereof include 14 group elements.
  • the C is preferably Si. The reason is that it exists in large quantities in nature and is inexpensive.
  • D is N.
  • E is O.
  • B is preferably Al and / or Ga, and C is preferably Si. The reason is that the emission intensity increases.
  • B is preferably Al and C is preferably Si.
  • C is preferably Si.
  • AlN and Si 3 N 4 as raw material compounds. This is because the oxide film present on the surfaces of AlN and Si 3 N 4 functions as a flux, so that sintering is promoted and the characteristics of emitting light in a long wavelength orange and red become more remarkable.
  • A is Ca
  • B is Al
  • C is Si
  • M is Eu because of high emission intensity.
  • the a is a value representing the composition ratio of A in the general formula (I) and satisfies the formula (1): 0.17 ⁇ a ⁇ 1.3.
  • the emission intensity may be inferior.
  • the above a preferably satisfies 0.17 ⁇ a ⁇ 0.4 because the emission intensity increases.
  • Said b is a value showing the composition ratio of B in the said general formula (I), and satisfy
  • the emission intensity may be inferior.
  • the c is a value representing the composition ratio of C in the general formula (I) and satisfies the formula (3): 0.9 ⁇ c ⁇ 2.
  • the emission intensity may be inferior.
  • the above c preferably satisfies 0.9 ⁇ c ⁇ 1.3 because the emission intensity increases.
  • Said d is a value showing the composition ratio of D in the said general formula (I), and satisfy
  • Said e is a value showing the composition ratio of E in the said general formula (I), and satisfy
  • Said y is a value showing the composition ratio of M in the said general formula (I), and satisfy
  • concentration quenching may occur.
  • y is larger than 0.8, energy transfer may occur between the emission center ions, and the emission intensity may decrease.
  • the y preferably satisfies 0.3 ⁇ y ⁇ 0.5 because the emission intensity increases.
  • the average particle size of the phosphor of the present invention is preferably 0.1 to 30 ⁇ m, and more preferably 0.1 to 20 ⁇ m. If the average particle size is less than 0.1 ⁇ m, the amount of surface defects may increase and the emission intensity of the phosphor may decrease. On the other hand, when the average particle size exceeds 30 ⁇ m, a large number of particles having a large particle size are mixed, and thus the phosphor may not be well dispersed and settled in the LED sealant or the like.
  • the average particle diameter represents a median diameter (d50) measured using a particle size analyzer (for example, Microtrack MT3000II manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
  • the phosphor of the present invention emits light from orange to red using light or an electron beam as an excitation source.
  • Examples of light serving as an excitation source include ultraviolet rays and visible rays.
  • the phosphor of the present invention preferably has one emission peak at a wavelength of 600 to 800 nm.
  • the reason is that when the emission peak does not exist at a wavelength of 600 to 800 nm, it does not emit orange to red, so that a desired color tone cannot be obtained when it is used for a white LED as a red phosphor.
  • the phosphor of the present invention preferably uses ultraviolet light or visible light having a wavelength of 265 to 500 nm as an excitation source, and more preferably uses ultraviolet light or visible light having a wavelength of 365 to 500 nm as an excitation source.
  • the reason is that it is suitable for white LED in combination with near-ultraviolet LED and ultraviolet LED.
  • the phosphor is preferably produced by firing the raw material compound in a normal pressure nitrogen atmosphere. The reason is that the manufacturing cost can be kept low.
  • the phosphor is preferably manufactured by firing at a maximum firing temperature of 1600 to 1850 ° C.
  • the maximum firing temperature is less than 1600 ° C.
  • the sintering may not proceed and may be unreacted.
  • the maximum firing temperature exceeds 1850 ° C.
  • the raw material compound may be melted or wasteful firing energy may be consumed.
  • the amount of volatilization of nitrogen molecules increases, and the phosphor may not be manufactured unless the atmospheric pressure is increased.
  • the phosphor of the present invention can be used for lighting equipment.
  • the wavelength of the excitation light is preferably 265 to 500 nm, more preferably 365 to 470 nm, 400 More preferably, it is ⁇ 460 nm.
  • the phosphor of the present invention can be a white LED exhibiting high reddish color rendering when combined with an LED device made of a nitride semiconductor that emits light in the ultraviolet to blue wavelength range and a yellow phosphor.
  • the phosphor of the present invention can be used as a device for an image display apparatus in addition to a lighting fixture.
  • the phosphor of the present invention since the phosphor of the present invention has been confirmed to emit light when excited by vacuum ultraviolet rays of 100 to 190 nm, near ultraviolet rays of 190 to 380 nm, electron beams, etc., at least these excitation sources and the present invention
  • a device composed of the above phosphor can be used for an image display apparatus.
  • the image device include a fluorescent display tube (VFD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), and a cathode ray tube (CRT).
  • the phosphor of the present invention Since the phosphor of the present invention has a red object color, it can also be used as a red pigment or a red fluorescent pigment.
  • the phosphor of the present invention exhibits a red object color when irradiated with illumination light such as sunlight or a fluorescent lamp, has good color development, and does not deteriorate over a long period of time. Therefore, paint, ink, paint, plastic product By adding the phosphor of the present invention to a colorant or the like to be added to the above, an effect that the color development does not deteriorate for a long time can be obtained. Since the phosphor of the present invention absorbs ultraviolet rays, it can be suitably used as an ultraviolet absorber.
  • the phosphor of the present invention as a paint, applying it to the surface of a plastic product, or kneading it into the inside of a plastic product, it is possible to receive the effect of blocking ultraviolet rays and protecting the product from ultraviolet degradation. it can.
  • the phosphor production method of the present invention is characterized in that after mixing raw material compounds, firing is performed under the following conditions (i) and / or (ii). (I) Firing in a normal pressure nitrogen atmosphere. (Ii) Firing is performed under a temperature condition in which the maximum firing temperature is in the range of 1600 to 1850 ° C.
  • the said oxide of A, the said nitride of B, the said nitride of C, and the said oxide of M can be used.
  • the method of mixing the raw material compounds is not particularly limited and may be either dry or wet, but wet mixing is preferable in that it can be uniformly mixed.
  • the raw material compound is weighed in a predetermined amount, mixed in an ethanol solvent, and then the solvent is sufficiently volatilized.
  • a sintering aid When mixing the raw material compounds, a sintering aid may be added. When the sintering aid functions as a flux, sintering of the raw material compound can be promoted.
  • the sintering aid is not particularly limited, for example, Y 2 O 3, CaF 2 , MgF 2, BaF 2, B 2 O 3 and the like.
  • the amount added is not particularly limited, but is preferably 2 to 10% by weight based on the total amount of the raw material compounds.
  • the added amount of the sintering aid is less than 2% by weight, the sintering aid may not sufficiently function as a flux.
  • the added amount exceeds 10% by weight, the sintering aid is contained in the phosphor. In some cases, a large amount of impurities remain as impurities, and the light emission characteristics may deteriorate.
  • the firing method is not particularly limited as long as the above conditions (i) and / or (ii) are satisfied.
  • the crucible is filled, and the crucible is placed in a reaction vessel (fired). In a furnace) and heated with a heater.
  • the mixed raw material compound may be filled as it is, but when the raw material compound is powder, the raw material powder is pressurized and filled with pellets. Is preferable from the viewpoint of promoting the reaction.
  • the material of the crucible is preferably boron nitride.
  • the method of setting the inside of the reaction vessel to a normal pressure nitrogen atmosphere is not particularly limited.
  • nitrogen gas may be sealed.
  • the reason why baking is preferably performed under a normal pressure nitrogen atmosphere is that the manufacturing cost can be suppressed and the safety is excellent as compared with baking under high pressure.
  • the reason why it is preferable to carry out under the condition (ii) is that the maximum baking temperature is less than 1600 ° C.
  • the maximum firing temperature exceeds 1850 ° C., not only wasteful firing energy is consumed, but also nitrogen from the raw material compound and the generated material. This is because the phosphor cannot be produced unless the nitrogen atmosphere pressure is made very high.
  • the maximum firing temperature is more preferably 1650 to 1750 ° C.
  • the firing time is not particularly limited, but is preferably 1 to 6 hours, more preferably 1 to 4 hours, and further preferably 1 to 3 hours.
  • the phosphor (sintered body) obtained by the firing is furnace-cooled to room temperature, and then pulverized and mixed to obtain powder.
  • the acid cleaning in order to remove impurities of the phosphor in powder form.
  • hydrochloric acid or sulfuric acid as the acid.
  • the acid-washed phosphor is washed with pure water to precipitate the powder and remove the supernatant.
  • the obtained powder is heated in a furnace and sufficiently dried.
  • the temperature at that time is preferably 100 to 400 ° C., more preferably 100 to 300 ° C., and further preferably 100 to 200 ° C. If moisture remains in the powder, the phosphor may be used for applications such as LEDs, which may affect energization.
  • the heating time is 1 It is preferably at least hours, more preferably at least 2 hours, further preferably at least 3 hours, particularly preferably at least 4 hours. Moreover, it is preferable to shake it after sufficiently removing moisture.
  • BN boron nitride
  • the crucible was put in a reaction vessel, the inside of the reaction vessel was depressurized with a rotary pump, and then the atmosphere was changed to atmospheric pressure with nitrogen gas. . After reaching 1700 ° C., it was held for 2 hours to complete the firing. After furnace cooling to room temperature, the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar. Thereafter, in order to remove impurities and the like, the mixture was stirred in hydrochloric acid for 2 hours, washed with pure water to sufficiently remove moisture at 170 ° C., and further mixed in a mortar for 30 minutes.
  • XRD X-ray-diffraction apparatus
  • the measurement conditions were excitation side slit: 2.5 nm, fluorescence side slit: 2.5 nm, and photomultiplier voltage: 350V. As a result, red emission having an excitation spectrum of about 365 to 500 nm and an emission spectrum having a peak near 720 nm was confirmed. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. Compared to Comparative Example 5 described later, the emission intensity increased as the amount of Si 3 N 4 charged increased.
  • the crucible was put in a reaction vessel, and the inside of the reaction vessel was depressurized with a rotary pump, and then the atmosphere was changed to atmospheric pressure with nitrogen gas. . After reaching 1700 ° C., it was held for 2 hours to complete the firing. After furnace cooling to room temperature, the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar. Thereafter, in order to remove impurities and the like, the mixture was stirred in hydrochloric acid for 2 hours, washed with pure water to sufficiently remove moisture at 170 ° C., and further mixed in a mortar for 30 minutes.
  • XRD X-ray-diffraction apparatus
  • the measurement conditions were excitation side slit: 2.5 nm, fluorescence side slit: 2.5 nm, and photomultiplier voltage: 350V. As a result, red emission having an excitation spectrum of about 365 to 500 nm and an emission spectrum having a peak near 720 nm was confirmed. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics.
  • Example 1 After putting the crucible into the reaction vessel and reducing the pressure inside the reaction vessel with a rotary pump, nitrogen gas was added to the atmospheric pressure atmosphere, maintained at 1700 ° C. for 2 hours, and cooled to complete the firing. Thereafter, the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred. Thus, after confirming the crystal structure, the emission characteristics were measured and evaluated under the same apparatus and conditions as in Example 1. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, red emission having an excitation spectrum of about 365 to 500 nm and an emission spectrum having a peak near 720 nm was confirmed. The emission intensity was further improved by increasing the amount of Si 3 N 4 added.
  • the white LED uses a phosphor that is efficiently excited by the wavelength in the blue region and emits light in the yellow wavelength region, whereby blue and yellow light are mixed to obtain excellent white light.
  • the light of such a white LED is a cold white light with a small red component and may not be suitable for lighting applications. Therefore, there is a need for a phosphor that is efficiently excited with blue light and emits red light in order to improve color rendering. From this point of view, the phosphor obtained in Example 3 has excellent fluorescence characteristics. It can be said that.
  • Example 1 After putting the crucible into the reaction vessel and reducing the pressure inside the reaction vessel with a rotary pump, nitrogen gas was added to the atmospheric pressure atmosphere, maintained at 1700 ° C. for 2 hours, and cooled to complete the firing. Thereafter, the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred. As described above, after confirming the crystal structure, composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics.
  • the white LED uses a phosphor that is efficiently excited by the wavelength in the blue region and emits light in the yellow wavelength region, whereby blue and yellow light are mixed to obtain excellent white light.
  • the light of such a white LED is a cold white light with a small red component and may not be suitable for lighting applications. Therefore, there is a need for a phosphor that is efficiently excited with blue light and emits red light in order to improve color rendering. From this point of view, the phosphor obtained in Example 4 has excellent fluorescence characteristics. It can be said that.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed with the same apparatus and conditions as in the examples, and the light emission characteristics were measured and evaluated.
  • Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity was extremely reduced. It can be seen that the emission intensity is lowered by the excessive amount of Si 3 N 4 being charged.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, although the emission wavelength shifted to the short wavelength side, the emission intensity decreased extremely. It can be seen that the emission intensity is lowered by the excessive amount of Si 3 N 4 being charged.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity was extremely reduced. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity is lowered by reducing the amount of AlN charged.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity was extremely reduced. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity is lowered by reducing the amount of AlN charged.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity is decreased by increasing the amount of AlN charged.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity is decreased by increasing the amount of AlN charged.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity is decreased by increasing the amount of AlN charged.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that the emission intensity slightly decreases when the firing temperature of Example 7 is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that the emission intensity slightly decreases when the firing temperature of Example 8 is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that the emission intensity slightly decreases when the firing temperature of Example 3 is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that the emission intensity slightly decreases when the firing temperature of Example 9 is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that the emission intensity slightly decreases when the firing temperature of Example 10 is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that the emission intensity slightly decreases when the firing temperature of Example 11 is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity decreases when the amount of CaO charged is decreased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the optical characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity decreases when the amount of CaO charged is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. From the composition of Example 3, it can be seen that the emission intensity decreases when the amount of CaO charged is increased.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that when 2 wt% of Y 2 O 3 is added to the composition of Example 3, the emission intensity is lowered.
  • the mixture of raw material compounds was pelletized and placed in a BN crucible. After putting the crucible into the reaction vessel and reducing the pressure inside the reaction vessel with a rotary pump, nitrogen gas was added to the atmospheric pressure atmosphere, maintained at 1700 ° C. for 2 hours, and cooled to complete the firing.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that when 5 wt% of Y 2 O 3 is added to the composition of Example 3, the emission intensity is lowered.
  • the mixture of raw material compounds was pelletized and placed in a BN crucible. After putting the crucible into the reaction vessel and reducing the pressure inside the reaction vessel with a rotary pump, nitrogen gas was added to the atmospheric pressure atmosphere, maintained at 1700 ° C. for 2 hours, and cooled to complete the firing.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity decreased. It can be seen that when 10 wt% of Y 2 O 3 is added to the composition of Example 3, the emission intensity is lowered.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred. As described above, after confirming the crystal structure, composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity was lower than that in Example 3.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred. As described above, after confirming the crystal structure, composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity was lower than that in Example 3.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred. As described above, after confirming the crystal structure, composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity was lower than that in Example 3.
  • Example 1 the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar, and crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred. As described above, after confirming the crystal structure, composition analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1, and the light emission characteristics were measured and evaluated. Table 1 shows the results of the composition analysis and the measurement results of the light emission characteristics. As a result, the emission intensity was lower than that in Example 3.
  • the obtained phosphor sintered body
  • crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • the emission characteristics were measured and evaluated under the same apparatus and conditions as in Example 1. As a result, no luminescence was observed in the unreacted atmosphere under normal pressure nitrogen.
  • the obtained phosphor sintered body
  • crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • the emission characteristics were measured and evaluated under the same apparatus and conditions as in Example 1. As a result, no luminescence was observed in the unreacted atmosphere under a normal pressure nitrogen atmosphere.
  • the obtained phosphor sintered body
  • crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • the emission characteristics were measured and evaluated under the same apparatus and conditions as in Example 1. As a result, no luminescence was observed in the unreacted atmosphere under normal pressure nitrogen.
  • the obtained phosphor sintered body
  • crystal structure analysis was performed using the same apparatus and conditions as in Example 1 to confirm whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • the emission characteristics were measured and evaluated under the same apparatus and conditions as in Example 1. As a result, no luminescence was observed in the unreacted atmosphere under normal pressure nitrogen.
  • the crucible was put in a reaction vessel, and the inside of the reaction vessel was depressurized with a rotary pump, and then the atmosphere was changed to atmospheric pressure with nitrogen gas. . After reaching 1700 ° C., it was held for 2 hours to complete the firing. After furnace cooling to room temperature, the obtained phosphor was pulverized and mixed in an agate mortar. Thereafter, in order to remove impurities and the like, the mixture was stirred in hydrochloric acid for 2 hours, washed with pure water to sufficiently remove moisture at 170 ° C., and further mixed in a mortar for 30 minutes. The obtained phosphor was subjected to crystal structure analysis using the same apparatus and conditions as in Example 1, and it was confirmed whether impurities were mixed or compositional deviation occurred.
  • the emission characteristics were measured and evaluated under the same apparatus and conditions as in Example 1. The results are shown in Table 1. As a result, the emission intensity was extremely small. It was found that the emission intensity was affected by a decrease in the amount of Si 3 N 4 charged.

Abstract

本発明は、近紫外線~青色光で励起することにより、従来の希土類賦活の窒化物系の蛍光体より長波長の橙色や赤色に発光し、化学的に安定な無機蛍光体を提供することを目的とする。また、高温・高圧条件下での製造が不必要な簡便な蛍光体の製造方法を提供することを目的とする。 本発明の蛍光体は、下記一般式(I): A:M (I) (式中、MはCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる希土類元素群から選ばれる少なくとも1種であり、 Aは前記希土類元素群以外の2価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、 Bは前記希土類元素群以外の3価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、 Cは前記希土類元素群以外の4価の金属元素及びSiから選択される少なくとも1種であり、 DはNであり、 EはOである。)で表され、 a、b、c、d、e及びyが下記式(1)~(6)を満たすことを特徴とする。 0.17≦a≦1.3  (1) 2.3≦b≦4.1  (2) 0.9≦c≦2  (3) 2.7≦d≦4  (4) 0.6≦e≦1.8 (5) 0.3≦y≦0.8 (6) 

Description

蛍光体及びその製造方法
本発明は、無機化合物を主体とする蛍光体及びその製造方法に関する。
蛍光体は、青色LEDと蛍光体とを組み合わせてなる白色LED等の可視光励起発光素子、近紫外線を発するLEDと蛍光体とを組み合わせてなる白色LED等の近紫外線励起発光素子、液晶用バックライト及び蛍光灯等の紫外線励起発光素子、FED(Field Emission Display)等の電子線励起発光素子、x線撮像装置等のx線励起発光素子等の様々な発光素子に用いられている。
そして、白色LEDの蛍光体は、大きく分けて主に三つのタイプに分類することができる。即ち、酸化物系の蛍光体であるCe賦活ガーネット系黄色蛍光体(Y,Gd)(Al,Ga)12(特許文献1参照)、アルカリ土類金属オルトシリケート系黄色蛍光体(Sr,Ca,Ba)SiO:Eu、及び、窒化物系の蛍光体であるEuを賦活したαサイアロン系蛍光体である。
白色LEDの蛍光体は発光中に100~200℃にもなる。そのため、熱的安定性が求められているが、アルカリ土類金属オルトシリケート系黄色蛍光体は熱に弱く、高温下で発光効率が低下するとの問題があった。一方、窒化物系の蛍光体であるαサイアロン系蛍光体は、機械的、化学的、熱的に安定であり、輝度低下が少ない。これは、白色LED用の蛍光体として高いポテンシャルを持っていることを意味する。
紫外線を励起源とする白色LEDやプラズマディスプレイ等の用途には、黄色だけでなく橙色から赤色に発光する蛍光体も求められてきた。また、青色光を励起源とする白色LEDにおいては、演色性向上のため橙色や赤色に発光する蛍光体が求められてきた。
赤色に発光する蛍光体として、BaSiにEuを賦活した蛍光体(Ba2-xEuSi:x=0.14~1.16)が学術文献に報告されている(非特許文献1)。また、CaAlSiNにEuを賦活したCaAlSiN:Eu2+という温度特性の高い赤色蛍光体が学術文献に報告されている(非特許文献2)。しかし、これらの赤色蛍光体は高温・高圧条件下で製造することが必要であるため、製造プロセスに課題があり、コストが非常に高い。
他の蛍光体としては、MSi、MSi、MSi11、MSi1123等の窒化物、M16Si1532等の酸窒化物、M13Si18Al121836、MSiAlON、MSiAlON10等のサイアロン(但し、MはBa、Ca、Sr又は希土類元素を表す。)を母体結晶として、これにEuやCeを賦活した蛍光体が知られており(特許文献2)、この中には赤色に発光する蛍光体も含まれる。また、これらの蛍光体を用いたLED照明ユニットが知られている。さらに、SrSiやSrSi10結晶にCeを賦活した蛍光体が報告されている(特許文献3)。
特許文献4には、L(2/3x+4/3y):Z(LはCa、Sr、Ba等の2価の元素、MはSi、Ge等の4価の元素、ZはEu等の賦活剤)で表される蛍光体に関する記載があり、微量のAlを添加すると残光を抑える効果があることが記載されている。さらに、特許文献5にはL-M-N:Eu、Z系に関する幅広い組み合わせの記述があるが、特定の組成物や結晶相を母体とする場合の発光特性の向上の効果が示されていない。
以上に述べた特許文献2~5に代表される蛍光体は、赤色に発光するものが知られているが、青色領域の光での励起では赤色の輝度は十分ではなかった。また、組成によっては不安定であり耐久性に問題があった。
一方、他の赤色蛍光体としては、組成式M:Z(但し、M元素はCa等であり、A元素はAl等であり、B元素はSi等であり、Oは酸素であり、Nは窒素であり、Z元素はEu等の付活剤である。)で表記される赤色蛍光体が知られている(特許文献6)。また、CaAlSiNと同一の結晶構造を有する無機化合物からなり、組成式M(但し、式中a+b=1であり、MはEu等であり、AはCa等であり、DはSi等であり、EはAl等であり、XはN、O等である。)で示される赤色蛍光体も知られている(特許文献7)。さらに、CaAlSiN結晶相中にCe、Eu等の元素が固溶してなる、黄赤色・赤色に発光する蛍光物質も知られている(特許文献8)。しかしながら、特許文献6~8に記載の蛍光体を製造するには高温・高圧窒素雰囲気下で焼成する必要があるため(比較例1~4参照)、製造コストが高いという問題があった。
特開平10-242513号公報 特開2003-206481号公報 特開2002-322474号公報 特開2003-321675号公報 特開2004-10786号公報 特開2006-022286号公報 特許3837588号 特許3931239号
H.A.Hoppe,H.Lutz,P.Morys,WSchnick,A.Seilmeier Phys.Chem.Solids61P2001-(2002) K.Uheda,H.Yamamoto et al.,Electoro chemical and Solid-state  Letters,9(4)(2006)H22
本発明は、近紫外線~青色光で励起することにより、従来の希土類賦活の窒化物系(酸窒化物を含む)の蛍光体より長波長の橙色や赤色に発光し、化学的に安定な無機蛍光体を提供することを目的とする。また、高温・高圧条件下での製造が不必要な簡便な蛍光体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、かかる課題に鑑み、特定の組成を有する蛍光体が、従来の希土類賦活の窒化物系の蛍光体よりも長波長に発光することを見出し、新規な蛍光体に係る本発明を完成させた。
また、このような特定の組成を有する蛍光体を好適に製造でき、かつ、経済的にも有利な製造方法を見出し、本発明の蛍光体の製造方法を完成させた。
即ち、本発明の蛍光体は、下記一般式(I):
:M   (I)
(式中、MはCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる希土類元素群から選ばれる少なくとも1種であり、
Aは前記希土類元素群以外の2価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、
Bは前記希土類元素群以外の3価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、
Cは前記希土類元素群以外の4価の金属元素及びSiから選択される少なくとも1種であり、
DはNであり、
EはOである。)で表され、
a、b、c、d、e及びyが下記式(1)~(6)を満たすことを特徴とする。
0.17≦a≦1.3   (1)
2.3≦b≦4.1   (2)
0.9≦c≦2   (3)
2.7≦d≦4   (4)
0.6≦e≦1.8 (5)
0.3≦y≦0.8 (6)
上記一般式(I)において、Aは、Ca及び/又はBaであることが好ましい。
また、上記一般式(I)において、Bは、Al及び/又はGaであり、かつ、CはSiであることが好ましい。
さらに、上記一般式(I)において、AはCa、BはAl、CはSi、MはEuであることが好ましい。
本発明の蛍光体は、発光ピークが600~800nmの波長範囲に1つ存在することが好ましい。
本発明の蛍光体は、波長265~500nmの紫外線又は可視光線を励起源とすることが好ましい。
本発明の蛍光体は、原料化合物を常圧窒素雰囲気下で、又は、最高焼成温度が1600~1850℃の温度条件で焼成することにより製造されることが好ましい。
本発明の蛍光体の製造方法は、本発明の蛍光体を製造する方法であって、
原料化合物を混合した後、下記(i)及び/又は(ii)の条件下で焼成することを特徴とする。
(i)常圧窒素雰囲気下で焼成する。
(ii)最高焼成温度が1600~1850℃の範囲となる温度条件で焼成する。
本発明の蛍光体は、2価の元素、3価の元素及び4価の元素を含有する複合窒化物(酸窒化物を含む)からなる結晶に、希土類元素を賦活させた蛍光体であって、これらの元素を特定の組成比で有するため、従来の窒化物系の蛍光体よりも長波長の橙色、赤色に発光するとの優れた特性を有する。特に、2価の元素としてCaを、3価の元素としてAlを、4価の元素としてSiを含有する複合窒化物からなる母体結晶に、希土類元素であるEuを賦活させた蛍光体は、上述の特性が顕著である。
また、本発明の蛍光体の製造方法によれば、高温・高圧条件下で焼成を行うことなく、本発明の蛍光体を簡便に製造することができる。
<蛍光体>
まず、本発明の蛍光体について説明する。
本発明の蛍光体は、上記A~Cを含有する複合窒化物からなる母体結晶中に、発光中心となる元素(賦活剤)として希土類元素Mが固溶したものである。
本発明の蛍光体は、下記一般式(I):
:M   (I)
(式中、MはCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる希土類元素群から選ばれる少なくとも1種であり、
Aは前記希土類元素群以外の2価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、
Bは前記希土類元素群以外の3価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、
Cは前記希土類元素群以外の4価の金属元素及びSiから選択される少なくとも1種であり、
DはNであり、
EはOである。)で表され、
a、b、c、d、e及びyが下記式(1)~(6)を満たすことを特徴とする。
0.17≦a≦1.3   (1)
2.3≦b≦4.1   (2)
0.9≦c≦2   (3)
2.7≦d≦4   (4)
0.6≦e≦1.8 (5)
0.3≦y≦0.8 (6)
上記Mは、発光中心となる元素(賦活剤)を表し、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる希土類元素群から選ばれる少なくとも1種である。
上記Mは、Ce及び/又はEuであることが好ましく、Euであることがより好ましい。
その理由は、励起光を効率良く吸収し、発光効率に優れるためである。
また、例えば、上記MがEuである場合、原子価が3価のEuは発光に寄与せず、2価のEuのみが発光中心として機能する点に留意する必要がある。そのため、原料化合物として3価のEuを含む化合物(例えばEu等)を用いる場合であっても、上記母体結晶中に発光中心として固溶する際には、Euは還元されて2価となっていることが必要である。
一方、例えば、上記MがCeである場合、原子価が3価のCeのみが発光中心として機能するため、上記母体結晶中に発光中心として固溶する際には、Ceは3価となっていることが必要である。
上記Aとしては、上記希土類元素群以外の2価の金属元素から選択される少なくとも1種であれば特に限定されず、例えば、2族金属元素が挙げられる。
上記Aは、Ca及び/又はBaであることが好ましく、Caであることがより好ましい。
その理由は、原料化合物としてCaOを使用した場合に、CaOがフラックスとして機能することにより、焼結が促進されるからである。
上記Bとしては、上記希土類元素群以外の3価の金属元素から選択される少なくとも1種であれば特に限定されず、例えば、13属金属元素が挙げられる。
上記Bは、Al及び/又はGaであることが好ましく、Alであることがより好ましい。
その理由は、原料化合物としてAlNを使用した場合に、AlNの酸化被膜がフラックスとして機能することにより、焼結が促進されるからである。
上記Cとしては、上記希土類元素群以外の4価の金属元素及びSiから選択される少なくとも1種であれば特に限定されず、例えば、14属元素が挙げられる。
上記Cは、Siであることが好ましい。
その理由は、自然界に大量に存在し、安価であるためである。
上記DはNである。また、上記EはOである。
上記一般式(I)において、Bは、Al及び/又はGaであり、かつ、CはSiであることが好ましい。
その理由は、発光強度が高くなるためである。
上記一般式(I)において、BはAlであり、かつ、CはSiであることが好ましい。
その理由は、Siに対しAlが過剰となる組成とすることにより、従来の窒化物系の蛍光体よりも長波長の橙色、赤色に発光するとの優れた特性を発現するためである。この場合、原料化合物としては、AlN及びSiを用いることが好ましい。AlN及びSiの表面に存在する酸化被膜がフラックスとして機能することにより、焼結が促進され、長波長の橙色、赤色に発光するとの特性がより顕著となるためである。
上記一般式(I)において、AはCa、BはAl、CはSi、MはEuであることが、発光強度が高いことから好ましい。
上記aは、上記一般式(I)におけるAの組成比を表す値であり、式(1):0.17≦a≦1.3を満たす。上記aが上記式(1)を満たさない場合、発光強度が劣ることがある。
上記aは、発光強度が高くなることから、0.17≦a≦0.4を満たすことが好ましい。
上記bは、上記一般式(I)におけるBの組成比を表す値であり、式(2):2.3≦b≦4.1を満たす。上記bが上記式(2)を満たさない場合、発光強度が劣ることがある。
上記cは、上記一般式(I)におけるCの組成比を表す値であり、式(3):0.9≦c≦2を満たす。上記cが上記式(3)を満たさない場合、発光強度が劣ることがある。
上記cは、発光強度が高くなることから、0.9≦c≦1.3を満たすことが好ましい。
上記dは、上記一般式(I)におけるDの組成比を表す値であり、式(4):2.7≦d≦4を満たす。
上記eは、上記一般式(I)におけるEの組成比を表す値であり、式(5):0.6≦e≦1.8を満たす。
上記yは、上記一般式(I)におけるMの組成比を表す値であり、式(6):0.3≦y≦0.8を満たす。上記yが上記式(6)を満たさない場合、濃度消光が起こることがある。特に、上記yが0.8よりも大きい場合、発光中心イオン間でエネルギー移動が生じ、発光強度が低下することがある。
上記yは、発光強度が高くなることから、0.3≦y≦0.5を満たすことが好ましい。
本発明の蛍光体の平均粒径は、0.1~30μmであることが好ましく、0.1~20μmであることがより好ましい。
上記平均粒径が0.1μm未満であると、表面の欠陥量が増大し、蛍光体の発光強度が低下することがある。一方、上記平均粒径が30μmを超えると、粒径の大きな粒子が多数混在するため、LEDの封止剤等の中で蛍光体をうまく分散・沈降させることができないことがある。
本明細書において、平均粒径とは、粒度分析計(例えば、日機装株式会社製、マイクロトラックMT3000II)を用いて測定したメジアン径(d50)を表す。
本発明の蛍光体は、光や電子線を励起源として、橙色から赤色に発光する。励起源となる光としては、紫外線や可視光線が挙げられる。
本発明の蛍光体は、発光ピークが600~800nmの波長に1つ存在することが好ましい。その理由は、発光ピークが600~800nmの波長に存在しない場合、橙色~赤色に発光しないため、赤色蛍光体として白色LEDに用いた場合に所望の色調が得られないためである。
本発明の蛍光体は、波長265~500nmの紫外線又は可視光線を励起源とすることが好ましく、365~500nmの紫外線又は可視光線を励起源とすることがより好ましい。その理由は、近紫外LEDや紫外LEDと組み合わせて白色LEDとするのに好適だからである。
上記蛍光体は、原料化合物を常圧窒素雰囲気下で焼成することにより製造されたことが好ましい。その理由は、製造コストを安価に抑えられるためである。
上記蛍光体は、最高焼成温度が1600~1850℃の温度条件で焼成することにより製造されたことが好ましい。最高焼成温度が1600℃未満の場合、焼結が進行せず未反応となることがある。一方、最高焼成温度が1850℃を超えると、原料化合物のメルトが生じたり、無駄な焼成エネルギーを消費してしまうことがある。また、窒素分子の揮発量が多くなり、雰囲気圧を高くしないと蛍光体を製造することができないことがある。
本発明の蛍光体は、照明器具の用途に用いることができる。この場合、本発明の蛍光体が近紫外線や可視光線により効率的に励起されることから、励起光の波長は、265~500nmであることが好ましく、365~470nmであることがより好ましく、400~460nmであることがさらに好ましい。
本発明の蛍光体は、紫外~青色の波長範囲の光を発する窒化物半導体からなるLEDデバイス及び黄色蛍光体と組み合わせることにより、赤みがかった高い演色性を示す白色LEDとすることができる。
本発明の蛍光体は照明器具以外にも画像表示装置用のデバイスとしても用いることができる。
例えば、本発明の蛍光体は、100~190nmの真空紫外線、190~380nmの近紫外線、電子線等で励起されることで発光することが確認されているため、少なくともこれらの励起源と本発明の蛍光体とから構成されるデバイスは、画像表示装置に用いることができる。
上記画像装置の具体例としては、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、陰極線管(CRT)等が挙げられる。
本発明の蛍光体は、赤色の物体色を有することから赤色顔料又は赤色蛍光顔料として使用することもできる。本発明の蛍光体は、太陽光や蛍光灯等の照明光を照射すると赤色の物体色を呈すること、発色が良いこと、及び、長時間にわたって劣化しないことから、塗料、インキ、絵の具、プラスチック製品等に添加する着色剤等に本発明の蛍光体を添加することにより、長時間にわたって発色が低下しないとの効果が得られる。
本発明の蛍光体は、紫外線を吸収するため、紫外線吸収剤としても好適に用いることができる。本発明の蛍光体を塗料として用いたり、プラスチック製品の表面に塗布したり、プラスチック製品の内部に練り込んだりすることで、紫外線を遮断し、製品を紫外線劣化から保護する効果を享受することができる。
<蛍光体の製造方法>
次に、本発明の蛍光体の製造方法について説明する。
本発明の蛍光体の製造方法は、原料化合物を混合した後、下記(i)及び/又は(ii)の条件下で焼成することを特徴とする。
(i)常圧窒素雰囲気下で焼成する。
(ii)最高焼成温度が1600~1850℃の範囲となる温度条件で焼成する。
上記原料化合物としては特に限定されないが、例えば、上記Aの酸化物、上記Bの窒化物、上記Cの窒化物、及び、上記Mの酸化物を用いることができる。
上記原料化合物を混合する方法としては、特に限定されず、乾式、湿式のいずれであっても良いが、均一に混合できるという点で湿式混合が好ましい。例えば、上記原料化合物を所定量秤量し、エタノール溶媒中で混合し、その後、溶媒を十分揮発させる方法が挙げられる。
上記原料化合物を混合する際には、焼結助剤を添加しても良い。焼結助剤がフラックスとして機能することにより、原料化合物の焼結を促進することができる。
上記焼結助剤としては、特に限定されないが、例えば、Y、CaF、MgF、BaF、B等が挙げられる。
上記焼結助剤を添加する場合、その添加量は、特に限定されないが、原料化合物の合計に対し、2~10重量%であることが好ましい。上記焼結助剤の添加量が2重量%未満であると、焼結助剤がフラックスとしての機能を十分に発揮できないことがあり、10重量%を超えると、焼結助剤が蛍光体中に不純物として多量に残存し、発光特性が低下することがある。
上記焼成の方法は、上記(i)及び/又は(ii)の条件を充足すれば特に限定されないが、例えば、上記原料化合物を均一に混合した後、ルツボに充填し、ルツボを反応容器(焼成炉)に入れ、ヒーターで加熱すればよい。
上記原料化合物をルツボに充填する場合、混合した上記原料化合物をそのまま充填しても良いが、上記原料化合物が粉体である場合には、原料粉体を加圧しペレット状にしたものを充填することが、反応を促進させる観点からは好ましい。
上記ルツボの材質は、窒化ホウ素であることが好ましい。
上記(i)の条件で焼成を行う場合、反応容器内を常圧窒素雰囲気とする方法としては、特に限定されないが、例えば、反応容器内を減圧した後、窒素ガスを封入すれば良い。
常圧窒素雰囲気下で焼成を行うことが好ましい理由は、高圧下で焼成するよりも製造コストを抑えることができ、安全性にも優れるからである。
上記(ii)の条件(最高焼成温度が1600~1850℃の温度条件)で行うことが好ましい理由は、上記最高焼成温度が1600℃未満であると、混合した原料化合物を加熱しても固相反応が進みにくく、蛍光体を製造することができないことがあり、一方、最高焼成温度が1850℃を超えると、無駄な焼成エネルギーを消費してしまうだけでなく、原料化合物や生成物質からの窒素の揮発が多くなり、窒素雰囲気圧を非常に高くしないと蛍光体を製造することができないからである。
上記最高焼成温度は、1650~1750℃であることがより好ましい。
上記焼成の時間は、特に限定されないが、1~6時間であることが好ましく、1~4時間であることがより好ましく、1~3時間であることがさらに好ましい。
焼成後は、上記焼成により得た蛍光体(焼結体)を室温まで炉冷した後、粉砕・混合することにより粉体とする。
さらに、粉体とした蛍光体の不純物を除去するため、酸洗浄することが好ましい。このとき、酸としては塩酸又は硫酸を用いることが好ましい。
酸洗浄された蛍光体を純水で水洗いし、粉体を沈殿させ上澄みを取り除く。得られた粉体を炉内で加熱し、十分に乾燥させる。その時の温度は100~400℃であることが好ましく、100~300℃であることがより好ましく、100~200℃であることがさらに好ましい。粉体に水分が残っていると、蛍光体をLED等の用途に用いた際に通電等に影響を与える可能性があるため、十分に水分を除去する必要があることから、加熱時間は1時間以上であることが好ましく、2時間以上であることがより好ましく、3時間以上であることがさらに好ましく、4時間以上であることが特に好ましい。
また、水分を十分除去した後、振るいにかけることが好ましい。
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例、比較例に限定されるものではない。
(実施例1)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:4.5:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量し、メノウ乳鉢を用いてエタノール溶媒中で攪拌し、溶媒が十分揮発するまで混合させた。その後、200℃に加熱し残りの溶媒を十分に除去した。その後、焼結を促進させるため金型に混合物を充填し、油圧ポンプで加圧しペレット状にした。そのペレットを窒化ホウ素(BN)製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスで大気圧雰囲気とし、200℃まで20℃/分で昇温し、1700℃まで10℃/分で昇温させた。1700℃に到達後2時間保持し、焼成を完了した。室温まで炉冷後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合した。その後、不純物等を除去するために塩酸中で2時間攪拌し、純水で水洗いし170℃で水分を十分除去し、その後さらに乳鉢で30分混合した。
得られた蛍光体について、X線回折装置(XRD)(リガク社製、RINT2000)を用いて結晶構造解析を行った。測定はCuKα線で行いλ=1.5418nmとした。測定角θは10~90°とした。このように、結晶構造を確認した。その後、SEM-EDX(日立製作所社製、Miniscope TM3000)分析によって、組成分析を行った。測定条件は点分析のデータ収集時間を60秒とし、加圧電圧を16KVとした。
さらに、発光特性を分光蛍光光度計(日立ハイテク社製、F-7000形分光蛍光光度計)で測定し評価した。測定条件は、励起側スリット:2.5nm、蛍光側スリット:2.5nm、ホトマル電圧:350Vとした。その結果、365~500nm程度までの励起スペクトルを持ち、発光スペクトルは720nm付近にピークを持つ赤色発光が確認された。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。後述する比較例5と比較して、Siの仕込み量が増加することで、発光強度が増した。
(実施例2)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:5.4:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量し、メノウ乳鉢を用いてエタノール溶媒中で攪拌し、溶媒が十分揮発するまで混合させた。その後、200℃に加熱し残りの溶媒を十分に除去した。その後、焼結を促進させるため金型に混合物を充填し、油圧ポンプで加圧しペレット状にした。そのペレットをBN製のルツボに入れた。ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスで大気圧雰囲気とし、200℃まで20℃/分で昇温し、1700℃まで10℃/分で昇温させた。1700℃に到達後2時間保持し、焼成を完了した。室温まで炉冷後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合した。その後、不純物等を除去するために塩酸中で2時間攪拌し、純水で水洗いし170℃で水分を十分除去し、その後さらに乳鉢で30分混合した。
得られた蛍光体について、X線回折装置(XRD)(リガク社製、RINT2000)を用いて結晶構造解析を行った。測定はCuKα線で行いλ=1.5418nmとした。測定角θは10~90°とした。このように、結晶構造を確認した。その後、SEM-EDX(日立製作所社製、Miniscope TM3000)分析によって、組成分析を行った。測定条件は点分析のデータ収集時間を60秒とし、加圧電圧を16KVとした。
さらに、発光特性を分光蛍光光度計(日立ハイテク社製、F-7000形分光蛍光光度計)で測定し評価した。測定条件は、励起側スリット:2.5nm、蛍光側スリット:2.5nm、ホトマル電圧:350Vとした。その結果、365~500nm程度までの励起スペクトルを持ち、発光スペクトルは720nm付近にピークを持つ赤色発光が確認された。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。
(実施例3)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、365~500nm程度までの励起スペクトルを持ち、発光スペクトルは720nm付近にピークを持つ赤色発光が確認された。Siの添加量を増加させることで発光強度はより向上した。
白色LEDでは、青色領域の波長によって効率的に励起され、黄色波長領域の光を発光する蛍光体を利用することで、青色と黄色の光が混ざり、優れた白色光を得ている。しかし、このような白色LEDの光は赤み成分が少なく冷たい白色光であり、照明用途に適さないことがあった。よって、演色性を向上させるため青色光で効率良く励起され赤色に発光する蛍光体が求められており、このような観点から、実施例3で得られた蛍光体の蛍光特性は、非常に優れているといえる。
(実施例4)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:7.8:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、365~500nm程度までの励起スペクトルを持ち、発光スペクトルは720nm付近にピークを持つ赤色発光が確認された。Siの添加量を増加させた結果、実施例3と同様に比較的高い発光強度を得られた。
白色LEDでは、青色領域の波長によって効率的に励起され、黄色波長領域の光を発光する蛍光体を利用することで、青色と黄色の光が混ざり、優れた白色光を得ている。しかし、このような白色LEDの光は赤み成分が少なく冷たい白色光であり、照明用途に適さないことがあった。よって、演色性を向上させるため青色光で効率良く励起され赤色に発光する蛍光体が求められており、このような観点から、実施例4で得られた蛍光体の蛍光特性は、非常に優れているといえる。
(実施例5)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:9:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は極端に低下した。Siの仕込み量が過剰になることによって発光強度が低下していることがわかる。
(実施例6)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:12:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光波長は短波長側にシフトするも発光強度は極端に低下した。Siの仕込み量が過剰になることによって発光強度が低下していることがわかる。
(実施例7)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:14:6:14:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は極端に低下した。実施例3の組成からAlNの仕込み量を減少させることによって発光強度が低下していることがわかる。
(実施例8)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:16:6:16:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は極端に低下した。実施例3の組成からAlNの仕込み量を減少させることによって発光強度が低下していることがわかる。
(実施例9)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:20:6:20:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成からAlNの仕込み量を増加させることで発光強度が低下していることがわかる。
(実施例10)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:22:6:22:2となるようにSi、AlN、AlN、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成からAlNの仕込み量を増加させることで発光強度が低下していることがわかる。
(実施例11)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:25:6:25:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成からAlNの仕込み量を増加させることで発光強度が低下していることがわかる。
(実施例12)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:14:6:14:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1800℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例7の焼成温度を上昇させるとわずかに発光強度が低下していることがわかる。
(実施例13)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:16:6:16:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1800℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例8の焼成温度を上昇させるとわずかに発光強度が低下していることがわかる。
(実施例14)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1800℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の焼成温度を上昇させるとわずかに発光強度が低下していることがわかる。
(実施例15)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:20:6:20:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1800℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例9の焼成温度を上昇させるとわずかに発光強度が低下していることがわかる。
(実施例16)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:22:6:22:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1800℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例10の焼成温度を上昇させるとわずかに発光強度が低下していることがわかる。
(実施例17)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:25:6:25:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1800℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例11の焼成温度を上昇させるとわずかに発光強度が低下していることがわかる。
(実施例18)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=4:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成からCaOの仕込み量を減少させると発光強度が低下していることがわかる。
(実施例19)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=6:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成からCaOの仕込み量を増加させると発光強度が低下していることがわかる。
(実施例20)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=7:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成からCaOの仕込み量を増加させると発光強度が低下していることがわかる。
(実施例21)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量し、さらにYを2wt%添加した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成にYを2wt%添加させると発光強度が低下していることがわかる。
(実施例22)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量し、さらにYを5wt%添加した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成にYを5wt%添加させると発光強度が低下していることがわかる。
(実施例23)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量し、さらにYを10wt%添加した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、発光強度は低下した。実施例3の組成にYを10wt%添加させると発光強度が低下していることがわかる。
(実施例24)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:0.5となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、実施例3にくらべ発光強度は低下した。
(実施例25)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:0.8となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、実施例3にくらべ発光強度は低下した。
(実施例26)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:1.0となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、実施例3にくらべ発光強度は低下した。
(実施例27)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:6:18:3.0となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で組成分析を行い、発光特性を測定し評価した。組成分析結果及び発光特性測定結果を表1に示す。その結果、実施例3にくらべ発光強度は低下した。
(比較例1)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=1:1:1:3:0.015となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量し、1時間乾式混合した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた(特許文献6を参照)。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1500℃で3時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体(焼結体)をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で発光特性を測定し評価した。結果、常圧窒素雰囲気下では未反応で発光を確認できなかった。
(比較例2)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=1:1:1:3:0.015となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた(特許文献6を参照)。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体(焼結体)をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で発光特性を測定し評価した。結果、常圧窒素雰囲気下では未反応で発光を確認できなかった。
比較例1、2では、上述の通り、結晶構造を確認することができたにもかかわらず、発光を確認することができなかったが、これは、常圧窒素雰囲気で焼成したために還元雰囲気が弱く、賦活剤が還元されなかったため、発光に寄与できる賦活剤の量が少なかったためと推察される。
(比較例3)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=1:1:1:3:0.0005となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた(特許文献8を参照)。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1700℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体(焼結体)をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で発光特性を測定し評価した。結果、常圧窒素雰囲気下では未反応で発光を確認できなかった。
(比較例4)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=1:1:1:3:0.0005となるようにSi、AlN、CaO、Euを秤量した後、実施例1と同様の方法で、原料化合物の混合物をペレット状にしてBN製のルツボに入れた(特許文献8を参照)。
ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスを大気圧雰囲気まで加え、1800℃で2時間保持し、冷却し焼成を完了した。その後、得られた蛍光体(焼結体)をメノウ乳鉢で粉砕混合し、実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で発光特性を測定し評価した。結果、常圧窒素雰囲気下では未反応で発光を確認できなかった。
(比較例5)
上記一般式(I)において、AとしてCaを、BとしてAlを、CとしてSiを、MとしてEuを用いて、仕込み量(各元素のモル比)がCa:Al:Si:N:Eu=5:18:3:18:2となるようにSi、AlN、CaO、Euとなるように秤量し、メノウ乳鉢を用いてエタノール溶媒中で攪拌し、溶媒が十分揮発するまで混合させた。その後、200℃に加熱し、残りの溶媒を十分に除去した。その後、焼結を促進させるため金型に混合物を充填し、油圧ポンプで加圧しペレット状にした。そのペレットをBN製のルツボに入れた。ルツボを反応容器に入れ、反応容器内をロータリーポンプで減圧した後、窒素ガスで大気圧雰囲気とし、200℃まで20℃/分で昇温し、1700℃まで10℃/分で昇温させた。1700℃に到達後2時間保持し、焼成を完了した。室温まで炉冷後、得られた蛍光体をメノウ乳鉢で粉砕混合した。その後、不純物等を除去するために塩酸中で2時間攪拌し、純水で水洗いし170℃で水分を十分除去し、その後さらに乳鉢で30分混合した。得られた蛍光体を実施例1と同様の装置・条件により結晶構造解析を行い、不純物の混入、組成ずれが起きていないか確認した。このように、結晶構造を確認した後、実施例1と同様の装置、条件で発光特性を測定し評価した。結果を表1に示す。その結果、発光強度は極めて小さかった。Siの仕込み量が減少することによって発光強度に影響を与えていることが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Claims (9)

  1. 下記一般式(I):
    :M   (I)
    (式中、MはCe、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及びYbからなる希土類元素群から選ばれる少なくとも1種であり、
    Aは前記希土類元素群以外の2価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、
    Bは前記希土類元素群以外の3価の金属元素から選択される少なくとも1種であり、
    Cは前記希土類元素群以外の4価の金属元素及びSiから選択される少なくとも1種であり、
    DはNであり、
    EはOである。)で表され、
    a、b、c、d、e及びyが下記式(1)~(6)を満たすことを特徴とする蛍光体。
    0.17≦a≦1.3   (1)
    2.3≦b≦4.1   (2)
    0.9≦c≦2   (3)
    2.7≦d≦4   (4)
    0.6≦e≦1.8 (5)
    0.3≦y≦0.8 (6)
  2. 前記一般式(I)において、AはCa及び/又はBaであることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。
  3. 前記一般式(I)において、BはAl及び/又はGaであり、かつ、CはSiであることを特徴とする請求項1又は2に記載の蛍光体。
  4. 前記一般式(I)において、AはCa、BはAl、CはSi、MはEuであることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の蛍光体。
  5. 発光ピークが、600~800nmの波長範囲に1つ存在することを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の蛍光体。
  6. 波長265~500nmの紫外線又は可視光線を励起源とすることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の蛍光体。
  7. 原料化合物を常圧窒素雰囲気下で焼成することにより製造されたことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の蛍光体。
  8. 最高焼成温度が1600~1850℃の温度条件で焼成することにより製造されたことを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の蛍光体。
  9. 請求項1~8のいずれか一項に記載の蛍光体を製造する方法であって、
    原料化合物を混合した後、下記(i)及び/又は(ii)の条件下で焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法。
    (i)常圧窒素雰囲気下で焼成する。
    (ii)最高焼成温度が1600~1850℃の範囲となる温度条件で焼成する。
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