JP2011153320A - Method for producing red phosphor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a red phosphor, for materializing a light emitting device with less color shift even under high-power driving. <P>SOLUTION: The method for producing a phosphor, which belongs to a rhombic system and contains a Sr<SB>2</SB>Al<SB>3</SB>Si<SB>7</SB>ON<SB>13</SB>crystal having a composition expressed by general formula (1):(M<SB>1-x</SB>EC<SB>x</SB>)<SB>a</SB>M<SP>1</SP>M<SP>2</SP><SB>b</SB>O<SB>c</SB>N<SB>d</SB>, is characterized in that a nitride or carbide of the element M, a nitride, oxide or carbide of the element M<SP>1</SP>, a nitride, oxide or carbide of the element M<SP>2</SP>, and an oxide, nitride or carbonate of the luminescence center element EC are used as raw materials, and that these materials are first mixed and then calcined. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、赤色蛍光体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a red phosphor.

発光ダイオードを用いたＬＥＤランプは、携帯機器、ＰＣ周辺機器、ＯＡ機器、各種スイッチ、バックライト用光源、および表示板などの各種表示装置に用いられている。これらＬＥＤランプは高効率化が強く望まれており、加えて一般照明用途には高演色化、バックライト用途には高色域化の要請がある。高効率化には、蛍光体の高効率化が必要であり、高演色化あるいは高色域化には、青色の励起光と青色で励起され緑色の発光を示す蛍光体および青色で励起され赤色の発光を示す蛍光体を組み合わせた白色光源が望ましい。   LED lamps using light emitting diodes are used in various display devices such as portable devices, PC peripheral devices, OA devices, various switches, backlight light sources, and display boards. These LED lamps are strongly desired to be highly efficient. In addition, there is a demand for higher color rendering for general lighting applications and higher color gamut for backlight applications. For higher efficiency, it is necessary to increase the efficiency of the phosphor. For higher color rendering or higher color gamut, a phosphor that emits green light when excited with blue excitation light and blue and a red light that is excited with blue and red. A white light source that combines phosphors that emit light of the above is desirable.

また、高負荷ＬＥＤは駆動により発熱し、蛍光体の温度が１００〜２００℃程度まで上昇することが一般的である。このような温度上昇が起こると蛍光体の発光強度は一般に低下する。このため蛍光体は、温度が上昇した場合であっても発光強度の低下（温度消光）が少ないことが望まれている。   Moreover, it is common that high load LED generate | occur | produces heat | fever by driving and the temperature of fluorescent substance rises to about 100-200 degreeC. When such a temperature rise occurs, the emission intensity of the phosphor generally decreases. For this reason, the phosphor is desired to have a small decrease in emission intensity (temperature quenching) even when the temperature rises.

かかるＬＥＤランプに用いるのに適当な、青色光で励起された場合に緑色の発光を示す蛍光体の例として、Ｅｕ付活アルカリ土類正ケイ酸塩蛍光体、赤色の発光を示す蛍光体の例として、Ｅｕ付活アルカリ土類正ケイ酸塩蛍光体が挙げられる。この緑色蛍光体は４６０ｎｍ励起では、吸収率７３％、内部量子効率８５％、発光効率６２％、赤色蛍光体は４６０ｎｍ励起では、吸収率８２％、内部量子効率６６％、発光効率５４％程度の性能を有するものである。これらの蛍光体を組み合わせて用いて白色光を形成させた場合、励起光当り１８６ｌｍ／Ｗ、平均演色評価数Ｒａ＝８６の高効率かつ高演色な白色光が得られる。   Examples of phosphors that emit green light when excited with blue light, suitable for use in such LED lamps, include Eu-activated alkaline earth orthosilicate phosphors, phosphors that emit red light. An example is Eu-activated alkaline earth orthosilicate phosphor. This green phosphor has an absorption rate of 73%, an internal quantum efficiency of 85%, and an emission efficiency of 62% when excited at 460 nm, and a red phosphor has an absorption rate of 82%, an internal quantum efficiency of 66%, and an emission efficiency of about 54% when excited at 460 nm. It has performance. When white light is formed using a combination of these phosphors, high-efficiency and high-color-rendering white light with an average color rendering index Ra = 86 per excitation light and 186 lm / W is obtained.

しかしながら、これらのＥｕ付活アルカリ土類正ケイ酸塩蛍光体を高負荷ＬＥＤに用いた場合、前記したような発光強度の低下が起こる。このとき、青色ＬＥＤの温度上昇に伴う発光強度の低下は僅かであるのに対し、これらの蛍光体は温度消光が顕著であるために、ＬＥＤによる発光と、蛍光体による発光とのバランスが崩れやすい。さらには、緑色蛍光体と赤色蛍光体の温度消光の挙動が異なる為、負荷の増加に伴い、緑色と赤色とのバランスも崩れやすい。この結果、青色発光、緑色発光、および赤色発光のバランスが崩れ、顕著な「色ずれ」を引き起こされるという問題が有った。
特開２００４−１１５６３３号公報 特開２００２−５３１９５５号公報 特開２００５−５２０９１６号公報 特開２００４−５１６６８８号公報 Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｂｌｅｓ ｆｏｒ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ， Ｖｏｌｕｍｅ Ａ： Ｓｐａｃｅ−ｇｒｏｕｐ ｓｙｍｍｅｔｒｙ， Ｔ． Ｈａｈｎ編，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ（オランダ国）発行 However, when these Eu-activated alkaline earth normal silicate phosphors are used in high-load LEDs, the emission intensity decreases as described above. At this time, the decrease in the emission intensity accompanying the temperature increase of the blue LED is slight, but the temperature quenching of these phosphors is remarkable, so the balance between the light emission by the LED and the light emission by the phosphor is lost. Cheap. Furthermore, since the temperature quenching behaviors of the green phosphor and the red phosphor are different, the balance between green and red tends to be lost as the load increases. As a result, there is a problem that the balance of blue light emission, green light emission, and red light emission is lost, and a remarkable “color shift” is caused.
JP 2004-115633 A JP 2002-53955 A JP-A-2005-520916 JP 2004-516688 A International Tables for Crystallography, Volume A: Space-group symmetry, T.A. Published by Hahn, Springer (Netherlands)

本発明は、前記したような従来の問題点に鑑みて、高パワーでの駆動時でも色ずれの少ない発光装置を実現できる蛍光体の製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a phosphor manufacturing method capable of realizing a light emitting device with little color shift even when driven at high power.

本発明の一実施形態である蛍光体の製造方法は、斜方晶系に属し、下記一般式（１）：
（Ｍ１−ｘＥＣｘ）ａＭ１Ｍ２ ｂＯｃＮｄ （１）
（式中、ＭはＳｒであり、
ＥＣはＥｕであり、
Ｍ１は、Ａｌであり、
Ｍ２は、Ｓｉであり、
０＜ｘ＜０．４，
０．６５＜ａ＜０．７０、
２＜ｂ＜３、
０．３＜ｃ＜０．６、
４＜ｄ＜５）
で表わされる組成を有するＳｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶を含む蛍光体であって、前記Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶は、その結晶構造における格子定数および原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さが、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３の格子定数と原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さに比べて、それぞれ±１５％以内である蛍光体の製造方法であって、
前記元素Ｍの窒化物または炭化物、前記元素Ｍ１の窒化物、酸化物、または炭化物、前記元素Ｍ２の窒化物、酸化物、または炭化物、および前記発光中心元素ＥＣの酸化物、窒化物、または炭酸塩を原料として用い、これらの原料を混合してから焼成することを含んでなることを特徴とするものである。 The method for producing a phosphor according to an embodiment of the present invention belongs to the orthorhombic system, and the following general formula (1):
(M 1-x EC x ) a M 1 M 2 b O c N d (1)
(Wherein M is Sr,
EC is Eu,
M 1 is Al;
M 2 is Si;
0 <x <0.4,
0.65 <a <0.70,
2 <b <3,
0.3 <c <0.6,
4 <d <5)
A phosphor containing a Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal having a composition represented by the formula, wherein the Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal was calculated from the lattice constant and atomic coordinates in the crystal structure: the length of the chemical bond Al-N and Si-N, compared to the length of the chemical bond Sr 2 Al 3 was calculated from the lattice constants and atomic coordinates of Si 7 oN 13 Al-N and Si-N, A method for producing phosphors each within ± 15%,
Nitrides or carbides, nitrides of the element M 1 of the element M, oxides or carbides, nitrides of the element M 2,, oxides, or carbides, and oxides of said luminescent center element EC, nitrides, Alternatively, carbonate is used as a raw material, and these raw materials are mixed and then fired.

また、本発明の一実施形態である発光装置は、
斜方晶系に属し、下記一般式（１）：
（Ｍ１−ｘＥＣｘ）ａＭ１Ｍ２ ｂＯｃＮｄ （１）
（式中、ＭはＳｒであり、
ＥＣはＥｕであり、
Ｍ１は、Ａｌであり、
Ｍ２は、Ｓｉであり、
０＜ｘ＜０．４，
０．６５＜ａ＜０．７０、
２＜ｂ＜３、
０．３＜ｃ＜０．６、
４＜ｄ＜５）
で表わされる組成を有するＳｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶を含む蛍光体であって、前記Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶は、そのＸＲＤプロファイルの回折ピークのうちの回折強度の強い１０本のピーク位置が、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３ のＸＲＤプロファイルの回折ピークのピーク位置と一致する蛍光体の製造方法であって、
前記元素Ｍの窒化物または炭化物、前記元素Ｍ１の窒化物、酸化物、または炭化物、前記元素Ｍ２の窒化物、酸化物、または炭化物、および前記発光中心元素ＥＣの酸化物、窒化物、または炭酸塩を原料として用い、これらの原料を混合してから焼成することを含んでなることを特徴とするものである。 In addition, a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes:
It belongs to orthorhombic system and has the following general formula (1):
(M 1-x EC x ) a M 1 M 2 b O c N d (1)
(Wherein M is Sr,
EC is Eu,
M 1 is Al;
M 2 is Si;
0 <x <0.4,
0.65 <a <0.70,
2 <b <3,
0.3 <c <0.6,
4 <d <5)
A phosphor containing a Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal having a composition represented by the formula: wherein the Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal has a strong diffraction intensity among the diffraction peaks of its XRD profile. A method for producing a phosphor in which 10 peak positions coincide with a peak position of a diffraction peak of an XRD profile of Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 ,
Nitrides or carbides, nitrides of the element M 1 of the element M, oxides or carbides, nitrides of the element M 2,, oxides, or carbides, and oxides of said luminescent center element EC, nitrides, Alternatively, carbonate is used as a raw material, and these raw materials are mixed and then fired.

本発明によれば、量子効率が高く、発光強度の高い赤色蛍光体の製造方法が提供される。この赤色蛍光体は、温度が上昇した場合であっても発光強度の低下が小さい。また、本発明の製造方法により製造された蛍光体によれば、高パワーでの駆動時でも色ずれの少ない発光装置が提供される。このような発光装置は、色ずれ、すなわち発光の色変化が小さいために実用性がきわめて高いものである。   The present invention provides a method for producing a red phosphor having high quantum efficiency and high emission intensity. This red phosphor has a small decrease in emission intensity even when the temperature is increased. In addition, according to the phosphor manufactured by the manufacturing method of the present invention, a light emitting device with little color misregistration even when driven at high power is provided. Such a light-emitting device is extremely practical because of a small color shift, that is, a color change of light emission.

本発明者らは、結晶構造および組成を限定した酸窒化物化合物に発光中心元素を添加することによって、量子効率が高く温度特性の良好な赤色蛍光体が得られることを見出した。さらに本発明者らは、この赤色蛍光体に、特定の緑色蛍光体を組み合わせることによって、高パワーでの駆動時でも色ずれの少ない発光装置が得られることを見出した。   The present inventors have found that a red phosphor having high quantum efficiency and good temperature characteristics can be obtained by adding an emission center element to an oxynitride compound having a limited crystal structure and composition. Furthermore, the present inventors have found that a light emitting device with little color shift can be obtained even when driven at high power by combining a specific green phosphor with this red phosphor.

以下に本発明による赤色蛍光体と、それを用いた発光装置について説明する。   Hereinafter, the red phosphor according to the present invention and a light emitting device using the red phosphor will be described.

赤色蛍光体
本発明の一実施態様である赤色蛍光体（Ｒ）は、波長２５０〜５００ｎｍの光で励起した際に波長５８０〜６５０ｎｍの間にピークを有する発光を示すものである。そしてその構造は、金属元素Ｍと、前記金属元素Ｍとは異なる３価の元素群から選ばれる元素Ｍ１と、前記金属元素Ｍとは異なる４価の元素群から選ばれる元素Ｍ２と、ＯおよびＮの一方または両方を含む組成を有し、前記金属元素Ｍの一部が発光中心元素ＥＣにより置換された無機化合物を含む蛍光体であって、前記蛍光体の結晶構造における格子定数および原子座標から計算されたＭ１−ＮおよびＭ２−Ｎの化学結合の長さが、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３の格子定数と原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さに比べて、それぞれ±１５％以内であることを特徴とするものである。 Red phosphor The red phosphor (R) which is one embodiment of the present invention exhibits light emission having a peak between wavelengths 580 to 650 nm when excited with light having a wavelength of 250 to 500 nm. The structure includes a metal element M, an element M 1 selected from a trivalent element group different from the metal element M, an element M 2 selected from a tetravalent element group different from the metal element M, A phosphor including an inorganic compound having a composition including one or both of O and N, wherein a part of the metal element M is substituted with a luminescent center element EC, and a lattice constant in a crystal structure of the phosphor and The lengths of M 1 -N and M 2 -N chemical bonds calculated from the atomic coordinates are the chemistry of Al-N and Si-N calculated from the lattice constants of Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 and the atomic coordinates. Each is characterized by being within ± 15% of the length of the bond.

ここで、金属元素Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫ等のＩＡ族（アルカリ金属）元素、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａ等のＩＩＡ族（アルカリ土類金属）元素、Ｂ、Ｇａ、およびＩｎ等のＩＩＩＡ族元素、Ｙ、およびＳｃ等のＩＩＩＢ族元素、Ｇｄ、Ｌａ、およびＬｕ等の希土類元素、ならびにＧｅ等のＩＶＡ族元素から選ばれるものが好ましい。金属元素Ｍは、一種類の元素であっても、または２種類以上の元素が組み合わされていてもよい。   Here, the metal element M is a group IA (alkali metal) element such as Li, Na, and K, a group IIA (alkaline earth metal) element such as Mg, Ca, Sr, and Ba, B, Ga, and In. Preferred are those selected from Group IIIA elements such as Y, and Group IIIB elements such as Y and Sc, rare earth elements such as Gd, La and Lu, and Group IVA elements such as Ge. The metal element M may be a single element or a combination of two or more elements.

元素Ｍ１は、元素Ｍとは異なるものであり、３価の元素群から選択される。３価の元素は、ＩＩＩＡ族およびＩＩＩＢ族から選ばれるものが好ましく、具体的には、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、およびＬｕ等が挙げられる。元素Ｍ１は、一種類の元素であっても、または２種類以上の元素が組み合わされていてもよい。 Element M 1 is different from the element M, selected from trivalent element group. The trivalent element is preferably selected from Group IIIA and Group IIIB, and specific examples include Al, B, Ga, In, Sc, Y, La, Gd, and Lu. Elements M 1 may be a single element or two or more elements may be combined.

元素Ｍ２は、元素Ｍとは異なるものであり、４価の元素群から選択される。４価の元素は、ＩＶＡ族およびＩＶＢ族から選ばれるものが好ましく、具体的には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、およびＨｆ等が挙げられる。元素Ｍ２は、一種類の元素であっても、または２種類以上の元素が組み合わされていてもよい。
ここで、金属元素Ｍと元素Ｍ１またはＭ２には、同一の元素が包含されているが、本発明における蛍光体においては、Ｍ１およびＭ２は、Ｍとは異なる元素が選択される。
本発明における蛍光体は、これらの元素Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、ならびにＯ、および／またはＮを基本とする結晶構造を有するが、Ｍの一部が発光中心元素ＥＣに置換されていることが必要である。
発光中心元素ＥＣとしては、例えば、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、およびＦｅなどが挙げられる。発光波長の可変性等を考慮すると、これらのうち、ＥｕおよびＭｎの少なくとも１種を用いることが好ましい。 Elements M 2 is different from the element M, selected from a tetravalent element group. The tetravalent element is preferably selected from Group IVA and Group IVB, and specific examples include Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf. The element M2 may be one kind of element or a combination of two or more kinds of elements.
Here, the metal element M and the element M 1 or M 2 include the same element, but in the phosphor according to the present invention, elements different from M are selected for M 1 and M 2. .
The phosphor in the present invention has a crystal structure based on these elements M, M 1 , M 2 , and O and / or N, but a part of M is substituted with the luminescent center element EC. is required.
Examples of the luminescent central element EC include Eu, Ce, Mn, Tb, Yb, Dy, Sm, Tm, Pr, Nd, Pm, Ho, Er, Cr, Sn, Cu, Zn, As, Ag, Cd, and Sb. , Au, Hg, Tl, Pb, Bi, and Fe. Of these, it is preferable to use at least one of Eu and Mn in consideration of the variability of the emission wavelength.

発光中心元素ＥＣは、元素Ｍの少なくとも０．１モル％を置換することが望まれる。置換量が０．１モル％未満の場合には、十分な発光効果を得ることが困難となる。発光中心元素Ｒは、元素Ｍの全量を置き換えてもよいが、置換量が５０モル％未満の場合には、発光確率の低下（濃度消光）を極力抑制することができる。 そして、本発明による赤色蛍光体（Ｒ）は、波長２５０〜５００ｎｍの光で励起した際、黄色から赤色にわたる領域の発光、すなわち波長５８０〜６５０ｎｍの間にピークを有する発光を示すものである。   It is desirable that the luminescent center element EC replaces at least 0.1 mol% of the element M. When the substitution amount is less than 0.1 mol%, it is difficult to obtain a sufficient light emitting effect. The luminescence center element R may replace the entire amount of the element M, but when the substitution amount is less than 50 mol%, a decrease in the light emission probability (concentration quenching) can be suppressed as much as possible. The red phosphor (R) according to the present invention exhibits light emission in a region ranging from yellow to red when excited with light having a wavelength of 250 to 500 nm, that is, light emission having a peak between wavelengths of 580 to 650 nm.

本発明による発光装置に用いられる赤色蛍光体は、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３をベースとして、その構成元素であるＳｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、またはＮが他の元素で置き換わったり、Ｅｕなどのほかの金属元素が固溶したものであるということもできる。このような置き換え等によって、結晶構造が若干変化することがある。しかし、結晶構造と原子が占めるサイトとその座標によって与えられる原子位置は、骨格原子間の化学結合が切れるほどには大きく変わることは少ない。そして本発明の赤色蛍光体の基本的な結晶構造が変化しない範囲で本発明の効果を奏することができる、このような基本的な結晶構造が変化しない範囲は以下のように定義することができる。すなわち、本発明においては、Ｘ線回折や中性子線回折により求めた格子定数および原子座標から計算されたＭ１−ＮおよびＭ２−Ｎの化学結合の長さ（近接原子間距離）が、表１に示すＳｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３の格子定数と原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さに比べて、それぞれ±１５％以内であるときに結晶構造が変化していないと定義する。本発明による蛍光体はこのような結晶構造を有することを必須とする。この範囲を超えて化学結合の長さが変化すると、その化学結合が切れて別の結晶となり、本発明による効果を得ることができなくなる。 The red phosphor used in the light emitting device according to the present invention is based on Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 and its constituent elements Sr, Si, Al, O, or N are replaced with other elements, Eu, etc. It can also be said that other metal elements are in solid solution. Such replacement or the like may change the crystal structure slightly. However, the atomic position given by the crystal structure, the site occupied by the atoms, and the coordinates of the sites does not change so much that the chemical bond between the skeletal atoms is broken. The effects of the present invention can be achieved within a range in which the basic crystal structure of the red phosphor of the present invention does not change. Such a range in which the basic crystal structure does not change can be defined as follows. . That is, in the present invention, the length of the chemical bond of M 1 -N and M 2 -N (distance between adjacent atoms) calculated from the lattice constant and atomic coordinates obtained by X-ray diffraction or neutron beam diffraction is expressed as: When the crystal structure is within ± 15% of the length of the chemical bond of Al—N and Si—N calculated from the lattice constant and atomic coordinates of Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 shown in FIG. Define that it has not changed. The phosphor according to the present invention must have such a crystal structure. If the length of the chemical bond is changed beyond this range, the chemical bond is broken to form another crystal, and the effect of the present invention cannot be obtained.

Figure 2011153320
Figure 2011153320

このような、本発明による赤色蛍光体のひとつは、下記組成式（１）で示されるものが好ましい。
（Ｍ１−ｘＥＣｘ）ａＳｉｂＡｌＯｃＮｄ （１）
（１）中、ＭおよびＥＣは前記した通りであり、
０＜ｘ＜０．４、好ましくは０．０２≦ｘ≦０．２、
０．６５＜ａ＜０．７０、好ましくは０．６６≦ａ≦０．６９、
２＜ｂ＜３、好ましくは２．２≦ｂ≦２．４、
０．３＜ｃ＜０．６、好ましくは０．４３≦ｃ≦０．５１、
４＜ｄ＜５、好ましくは４．２≦ｄ≦４．３である。 One of the red phosphors according to the present invention is preferably one represented by the following composition formula (1).
(M 1-x EC x ) a Si b AlO c N d (1)
In (1), M and EC are as described above,
0 <x <0.4, preferably 0.02 ≦ x ≦ 0.2,
0.65 <a <0.70, preferably 0.66 ≦ a ≦ 0.69,
2 <b <3, preferably 2.2 ≦ b ≦ 2.4,
0.3 <c <0.6, preferably 0.43 ≦ c ≦ 0.51,
4 <d <5, preferably 4.2 ≦ d ≦ 4.3.

本発明による赤色蛍光体は、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３と実質的に同一の結晶構造を有する無機化合物を基本とし、その構成元素の一部が発光元素に置換されたものであり、各元素の組成が所定の範囲内に規定されている。このときに良好な量子効率を示し、発光素子に用いられたときに温度消光が小さいという好ましい温度特性を示す。 The red phosphor according to the present invention is based on an inorganic compound having substantially the same crystal structure as that of Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13, and a part of the constituent elements are replaced with light emitting elements. The composition of the element is defined within a predetermined range. Good quantum efficiency is exhibited at this time, and preferable temperature characteristics are exhibited such that temperature quenching is small when used in a light-emitting element.

Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３結晶は斜方晶系で、格子定数は、ａ＝１１．８０３３（１３）Å、ｂ＝２１．５８９（２）Å、ｃ＝５．０１３１（６）Åであり、図２に示すＸＲＤプロファイルを呈する。この結晶は空間群Ｐｎａ２１（非特許文献１に示された空間群のうちの１６４番目）に属する。なお、結晶の空間群は単結晶ＸＲＤにより決定することができる。Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３結晶の結晶構造は図３に示す通りである。 The Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 crystal is orthorhombic and the lattice constants are a = 11.8033 (13) Å, b = 21.589 (2) Å, c = 5.0131 (6) Å. Yes, it exhibits the XRD profile shown in FIG. This crystal belongs to the space group Pna21 (164th in the space group shown in Non-Patent Document 1). Note that the crystal space group can be determined by single crystal XRD. The crystal structure of the Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 crystal is as shown in FIG.

本発明による蛍光体は、Ｘ線回折や中性子回折により同定することができる。すなわち、ここで示されるＳｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３のＸＲＤプロファイルと同一のプロファイルを示す物質の他に、構成元素が他の元素と入れ替わることにより格子定数が一定範囲で変化したものも、本発明による蛍光体に包含されるものである。ここで、構成元素が他の元素で置き換わるものとは、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３結晶中のＳｒが元素Ｍおよび／または発光中心元素ＥＣで、元素Ｓｉの位置が４価の元素からなる群、例えばＧｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる１種または２種以上の元素で、Ａｌの位置が３価の元素からなる群、例えばＢ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕからなる群から選ばれる１種または２種以上の元素で、ＯまたはＮの位置がＯ、Ｎ、Ｃからなる群から選ばれる１種または２種以上の元素で置換された結晶のことである。また、ＡｌがＳｉに互いに置き換わると同時に、ＯとＮが置き換わった、例えばＳｒ２Ａｌ２Ｓｉ８Ｎ１４、Ｓｒ２Ａｌ４Ｓｉ６Ｏ２Ｎ１２、Ｓｒ２Ａｌ５Ｓｉ５Ｏ３Ｎ１１、Ｓｒ２Ａｌ６Ｓｉ４Ｏ４Ｎ１０等もＳｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶である。 The phosphor according to the present invention can be identified by X-ray diffraction or neutron diffraction. That is, in addition to the material showing the same profile as the XRD profile of Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 shown here, a material whose lattice constant is changed in a certain range by replacing the constituent element with another element is It is included in the phosphor according to the invention. Here, the constituent element is replaced with another element means that Sr in the Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 crystal is the element M and / or the luminescent center element EC, and the position of the element Si is a tetravalent element. Group, for example, one or more elements selected from the group consisting of Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf, and a group in which the position of Al is a trivalent element, for example, B, Ga, In, Sc, Y One or more elements selected from the group consisting of La, Gd, and Lu, and the position of O or N is substituted with one or more elements selected from the group consisting of O, N, and C Crystal. Moreover, at the same time that Al is replaced with Si, O and N are replaced, for example, Sr 2 Al 2 Si 8 N 14 , Sr 2 Al 4 Si 6 O 2 N 12 , Sr 2 A 15 Si 5 O 3 N 11 , Sr 2 Al 6 Si 4 O 4 N 10 and the like are also Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystals.

さらに、固溶量が小さい場合には、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶の簡便な判定方法として次の方法がある。新たな物質について測定したＸＲＤプロファイルの回折ピーク位置が主要ピークについて一致した時に、当該結晶構造が同じものと特定することができる。主要ピークとしては、回折強度の強い１０本程度で判断すると良い。 Furthermore, when the amount of solid solution is small, there is the following method as a simple determination method for Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystals. When the diffraction peak position of the XRD profile measured for a new substance coincides with the main peak, the crystal structure can be identified as the same. As the main peak, it is good to judge by about 10 having strong diffraction intensity.

緑色蛍光体
本発明において用いられる緑色蛍光体（Ｇ）は、基本とする結晶構造が異なるが、前記した赤色蛍光体と近似した定義をすることができる。
すなわち、本発明において用いられる緑色蛍光体（Ｇ）は、金属元素Ｍ’と、前記金属元素Ｍ’とは異なる３価の元素群から選ばれる元素Ｍ’１と、前記金属元素Ｍ’とは異なる４価の元素群から選ばれる元素Ｍ’２と、ＯおよびＮの一方または両方を含む組成を有し、前記金属元素Ｍ’の一部が発光中心元素ＥＣ’により置換された無機化合物を含む蛍光体であって、前記蛍光体の結晶構造における格子定数および原子座標から計算されたＭ’１−ＮおよびＭ’２−Ｎの化学結合の長さが、Ｓｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１の格子定数と原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さに比べて、それぞれ±１５％以内であるものである。 Green phosphor The green phosphor (G) used in the present invention has a basic crystal structure that is different from that of the above-described red phosphor.
That is, the green phosphor (G) used in the present invention includes a metal element M ′, an element M ′ 1 selected from a trivalent element group different from the metal element M ′, and the metal element M ′. An inorganic compound having a composition containing an element M ′ 2 selected from a different tetravalent element group and one or both of O and N, wherein a part of the metal element M ′ is substituted with a luminescent center element EC ′ And the length of the chemical bond of M ′ 1 -N and M ′ 2 -N calculated from the lattice constant and atomic coordinates in the crystal structure of the phosphor is Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 Compared to the length of the chemical bond of Al—N and Si—N calculated from the lattice constant of N 21 and the atomic coordinates, each is within ± 15%.

ここで、金属元素Ｍ’、Ｍ’１、Ｍ’２、ＥＣ’は、前記した赤色蛍光体におけるＭ、Ｍ１、Ｍ２、およびＥＣにおいて説明された元素から、それぞれ選ばれる。ここで、緑色蛍光体を構成する元素は、赤色蛍光体を構成する元素と同じである必要は無く、独立に選択される。
そして、本発明による緑色蛍光体（Ｇ）は、波長２５０〜５００ｎｍの光で励起した際、励起光よりも長波長であり、青緑色から黄緑色にわたる領域の発光、すなわち波長４９０〜５８０ｎｍの間にピークを有する発光を示すものである。 Here, the metal elements M ′, M ′ 1 , M ′ 2 , and EC ′ are selected from the elements described in M, M 1 , M 2 , and EC in the above-described red phosphor. Here, the elements constituting the green phosphor need not be the same as the elements constituting the red phosphor, and are independently selected.
When the green phosphor (G) according to the present invention is excited with light having a wavelength of 250 to 500 nm, the green phosphor (G) has a longer wavelength than the excitation light and emits light in a region extending from blue green to yellow green, that is, between wavelengths of 490 to 580 nm. It shows light emission having a peak.

本発明に用いられる緑色蛍光体（Ｇ）は、Ｓｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１をベースとするものである。そして、前記した赤色蛍光体と同様に元素の置き換え等によって、結晶構造が若干変化することがあるが、基本的な結晶構造が変化しない範囲で本発明の効果を奏することができる。このような基本的な結晶構造が変化しない範囲は、前記した赤色蛍光と同様である。すなわち、本発明においては、Ｘ線回折や中性子線回折により求めた格子定数および原子座標から計算されたＭ’１−ＮおよびＭ’２−Ｎの化学結合の長さ（近接原子間距離）が、表２に示すＳｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１の格子定数と原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さに比べて、それぞれ±１５％以内であるときに結晶構造が変化していないと定義する。本発明に用いられる緑色蛍光体はこのような結晶構造を有することを必須とする。この範囲を超えて化学結合の長さが変化すると、その化学結合が切れて別の結晶となり、本発明による効果を得ることができなくなる。 The green phosphor (G) used in the present invention is based on Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 . As in the case of the red phosphor described above, the crystal structure may be slightly changed by element replacement or the like. However, the effects of the present invention can be achieved within a range in which the basic crystal structure does not change. Such a range in which the basic crystal structure does not change is the same as the above-described red fluorescence. That is, in the present invention, the lengths of chemical bonds of M ′ 1 -N and M ′ 2 -N (distance between adjacent atoms) calculated from the lattice constant and atomic coordinates obtained by X-ray diffraction or neutron diffraction are as follows. When the lengths of the chemical bonds of Al—N and Si—N calculated from the lattice constant and atomic coordinates of Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 shown in Table 2 are within ± 15%, respectively. It is defined that the crystal structure is not changed. It is essential that the green phosphor used in the present invention has such a crystal structure. If the length of the chemical bond is changed beyond this range, the chemical bond is broken to form another crystal, and the effect of the present invention cannot be obtained.

Figure 2011153320
Figure 2011153320

このような、本発明による緑色蛍光体（Ｇ）のひとつは、下記組成式（２）で示されるものである。
（Ｍ’１−ｘＥＣ’ｘ）３−ｙＡｌ３＋ｚＳｉ１３−ｚＯ２＋ｕＮ２１−ｗ
（２）
式中、Ｍは’ＩＡ族元素、ＩＩＡ族元素、ＩＩＩＡ族元素、ＩＩＩＢ族元素、希土類元素、およびＩＶＡ族元素から選択される元素であり、
ＥＣ’は、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｔｂ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、およびＦｅから選ばれる元素であり、
０＜ｘ≦１、好ましくは０．００１≦ｘ≦０．５、
−０．１≦ｙ≦０．１５、好ましくは−０．０９≦ｙ≦０．０７、
−１≦ｚ≦１、好ましくは０．２≦ｚ≦１、
−１＜ｕ−ｗ≦１、好ましくは−０．１≦ｕ−ｗ≦０．３、である。 One such green phosphor (G) according to the present invention is represented by the following composition formula (2).
(M ′ 1-x EC ′ x ) 3-y Al 3 + z Si 13-z O 2 + u N 21-w
(2)
Wherein M is an element selected from the group IA element, group IIA element, group IIIA element, group IIIB element, rare earth element, and group IVA element;
EC ′ is Eu, Ce, Mn, Tb, Yb, Dy, Sm, Tm, Pr, Nd, Pm, Ho, Er, Cr, Sn, Cu, Zn, As, Ag, Cd, Sb, Au, Hg, An element selected from Tl, Pb, Bi, and Fe;
0 <x ≦ 1, preferably 0.001 ≦ x ≦ 0.5,
−0.1 ≦ y ≦ 0.15, preferably −0.09 ≦ y ≦ 0.07,
−1 ≦ z ≦ 1, preferably 0.2 ≦ z ≦ 1,
−1 <u−w ≦ 1, preferably −0.1 ≦ u−w ≦ 0.3.

本発明による緑色蛍光体（Ｇ）は、Ｓｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１と実質的に同一の結晶構造を有する無機化合物を基本とし、その構成元素の一部が発光元素に置換されたものであり、各元素の組成が所定の範囲内に規定されていることによって、良好な量子効率を示す。 The green phosphor (G) according to the present invention is based on an inorganic compound having substantially the same crystal structure as Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21, and a part of the constituent elements is substituted with a light emitting element. Therefore, the composition of each element is defined within a predetermined range, thereby exhibiting good quantum efficiency.

Ｓｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１結晶は斜方晶系である。 The Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 crystal is orthorhombic.

本発明に用いることができる緑色蛍光体は、Ｘ線回折や中性子回折により同定することができる。すなわち、ここで示されるＳｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１のＸＲＤプロファイルと同一のプロファイルを示す物質の他に、構成元素が他の元素と入れ替わることにより格子定数が一定範囲で変化したものも、本発明による蛍光体に包含されるものである。
ここで、構成元素が他の元素で置き換わるものとは、Ｓｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１結晶中のＳｒが元素Ｍ’および／または発光中心元素ＥＣ’で、元素Ｓｉの位置が４価の元素からなる群、例えばＧｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる１種または２種以上の元素で、Ａｌの位置が３価の元素からなる群、例えばＢ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕからなる群から選ばれる１種または２種以上の元素で、ＯまたはＮの位置がＯ、Ｎ、Ｃからなる群から選ばれる１種または２種以上の元素で置換された結晶のことである。また、ＡｌがＳｉに互いに置き換わると同時に、ＯとＮが置き換わった、例えばＳｒ３Ａｌ２Ｓｉ１４ＯＮ２２、Ｓｒ３ＡｌＳｉ１５Ｎ２３、Ｓｒ３Ａｌ４Ｓｉ１２Ｏ３Ｎ２０、Ｓｒ３Ａｌ５Ｓｉ１１Ｏ４Ｎ１９、Ｓｒ３Ａｌ６Ｓｉ１０Ｏ５Ｎ１８等もＳｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１属結晶である。 The green phosphor that can be used in the present invention can be identified by X-ray diffraction or neutron diffraction. That is, in addition to the material showing the same profile as the XRD profile of Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 shown here, there is also a material whose lattice constant is changed within a certain range by replacing the constituent elements with other elements. These are included in the phosphor according to the present invention.
Here, the constituent element is replaced with another element when Sr in the Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 crystal is the element M ′ and / or the luminescent center element EC ′, and the position of the element Si is tetravalent. A group consisting of these elements, for example, a group consisting of one or more elements selected from the group consisting of Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf, wherein the position of Al is a trivalent element, such as B, Ga, In , Sc, Y, La, Gd, Lu, one or more elements selected from the group consisting of O, N, or one or more elements selected from the group consisting of O, N, C A crystal substituted with an element. Moreover, at the same time that Al is replaced by Si, O and N are replaced, for example, Sr 3 Al 2 Si 14 ON 22 , Sr 3 AlSi 15 N 23 , Sr 3 Al 4 Si 12 O 3 N 20 , Sr 3 Al 5 Si 11 O 4 N 19 , Sr 3 Al 6 Si 10 O 5 N 18, etc. are also Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 group crystals.

さらに、固溶量が小さい場合には、Ｓｒ３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１属結晶の簡便な判定方法として、前記した赤色蛍光体の場合と同じ方法を用いることができる。 Furthermore, when the amount of the solid solution is small, the same method as in the case of the red phosphor described above can be used as a simple determination method of the Sr 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 group crystal.

赤色蛍光体および緑色蛍光体の製造法
本発明の実施形態にかかる赤色蛍光体、および緑色蛍光体は、例えば、元素Ｍ（またはＭ’）の窒化物、またはその他シアナミド等の炭化物、Ａｌなどの元素Ｍ１（またはＭ’１）やＳｉなどの元素Ｍ２（またはＭ’２）の、窒化物、酸化物、または炭化物、および発光中心元素ＥＣの酸化物、窒化物、または炭酸塩を出発原料として用いて、合成することができる。より具体的には、元素Ｍ（またはＭ’）としてＳｒを含有し、発光中心元素ＥＣ（またはＥＣ’）としてＥｕを含有する蛍光体を目的とする場合には、Ｓｒ３Ｎ２、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３およびＥｕＮを出発原料として用いることができる。Ｓｒ３Ｎ２の代わりにＣａ３Ｎ２、Ｂａ３Ｎ２、Ｓｒ２ＮあるいはＳｒＮ等、もしくはこれらの混合物を用いてもよい。これらを所望の組成になるように秤量混合し、得られた混合粉末を焼成することによって、目的の蛍光体が得られる。混合に当たっては、例えば、グローブボックス中で乳鉢混合するといった手法が挙げられる。また、るつぼの材質は、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、カーボン、窒化アルミニウム、サイアロン、酸化アルミ、モリブデンあるいはタングステン等としてもよい。 Manufacturing method of red phosphor and green phosphor The red phosphor and the green phosphor according to the embodiment of the present invention are, for example, nitrides of element M (or M ′), other carbides such as cyanamide, Al, etc. Starting from an element M 1 (or M ′ 1 ) or an element M 2 (or M ′ 2 ) such as Si, a nitride, an oxide, or a carbide, and an oxide, nitride, or carbonate of the luminescent center element EC It can be synthesized as a raw material. More specifically, when a phosphor containing Sr as the element M (or M ′) and Eu as the emission center element EC (or EC ′) is intended, Sr 3 N 2 , AlN, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and EuN can be used as starting materials. Instead of Sr 3 N 2 , Ca 3 N 2 , Ba 3 N 2 , Sr 2 N, SrN, or the like, or a mixture thereof may be used. These are weighed and mixed so as to have a desired composition, and the obtained mixed powder is fired to obtain the target phosphor. In mixing, for example, a technique of mixing a mortar in a glove box can be mentioned. The material of the crucible may be boron nitride, silicon nitride, silicon carbide, carbon, aluminum nitride, sialon, aluminum oxide, molybdenum, tungsten, or the like.

本発明に用いられる赤色および緑色蛍光体は、これらの出発原料の混合物を所定時間焼成することにより得ることができる。焼成は、大気圧以上の圧力で行なうことが望ましい。窒化ケイ素の高温での分解を抑制するためには、５気圧以上がより好ましい。焼成温度は１５００〜２０００℃の範囲が好ましく、より好ましくは１８００〜２０００℃である。焼成温度が１５００℃未満の場合には、目的とする蛍光体の形成が困難となることがある。一方、２０００℃を越えると、材料あるいは生成物の昇華のおそれがある。また、原料のＡｌＮが酸化されやすいことから、Ｎ２雰囲気中で焼成することが望まれるが、窒素および水素の混合雰囲気でもよい。 The red and green phosphors used in the present invention can be obtained by firing a mixture of these starting materials for a predetermined time. The firing is desirably performed at a pressure of atmospheric pressure or higher. In order to suppress decomposition of silicon nitride at a high temperature, 5 atmospheres or more is more preferable. The firing temperature is preferably in the range of 1500 to 2000 ° C, more preferably 1800 to 2000 ° C. If the firing temperature is less than 1500 ° C., it may be difficult to form the target phosphor. On the other hand, if it exceeds 2000 ° C., there is a risk of sublimation of the material or product. In addition, since the raw material AlN is easily oxidized, it is desired to fire in an N 2 atmosphere, but a mixed atmosphere of nitrogen and hydrogen may be used.

焼成後の粉体に洗浄等の後処理を必要に応じて施して、実施形態にかかる蛍光体が得られる。洗浄を行う場合には、例えば純水洗浄、酸洗浄により行なうことができる。
青色蛍光体
本発明による発光装置は、後述するように前記した赤色蛍光体と緑色蛍光体とを組み合わせて用いるが、さらに青色蛍光体を組み合わせることもできる。このように用いられる青色蛍光体は、４００〜４９０ｎｍの間にピークを有する発光を示すものであれば、特に限定されない。 The phosphor according to the embodiment can be obtained by subjecting the fired powder to post-treatment such as washing as necessary. When washing is performed, for example, pure water washing or acid washing can be performed.
Blue phosphor The light-emitting device according to the present invention is used in combination with the above-described red phosphor and green phosphor, as will be described later, but it is also possible to combine a blue phosphor. The blue phosphor used in this way is not particularly limited as long as it exhibits light emission having a peak between 400 and 490 nm.

しかしながら、青色蛍光体の温度特性が悪い場合には、投入電力の増加に伴う温度上昇により、放射光の色度が黄色側にシフトしてしまうことがある。これは白色光を目的としている場合には、特に問題となりやすい。したがって、色ずれの少ない発光装置を提供するという本発明の目的のためには、青色蛍光体はその温度特性が赤色蛍光体および緑色蛍光体と同等に良好であるものが好ましい。   However, when the temperature characteristics of the blue phosphor are poor, the chromaticity of the emitted light may shift to the yellow side due to a temperature rise accompanying an increase in input power. This is particularly problematic when white light is intended. Therefore, for the purpose of the present invention to provide a light emitting device with little color shift, it is preferable that the blue phosphor has the same temperature characteristics as the red phosphor and the green phosphor.

好ましい青色蛍光体の具体例としては、（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）１０（ＰＯ４）５Ｃｌ２、（Ｓｒ，Ｅｕ）Ｓｉ９Ａｌ１９ＯＮ３１などが挙げられる。 Specific examples of preferred blue phosphors include (Ba, Eu) MgAl 10 O 17 , (Sr, Ca, Ba, Eu) 10 (PO 4 ) 5 Cl 2 , (Sr, Eu) Si 9 Al 19 ON 31 and the like. Is mentioned.

発光装置
本発明による発光装置は、前記した蛍光体と、それを励起することができる発光素子とを具備するものである。 Light-Emitting Device A light-emitting device according to the present invention includes the phosphor described above and a light-emitting element that can excite the phosphor.

本発明による発光装置の一実施態様は、励起源であるＬＥＤと、そのＬＥＤから照射される光によって励起されて蛍光を発する、前記の赤色蛍光体（Ｒ）および前記の緑色蛍光体（Ｇ）との組み合わせを具備する。このとき、この発光装置は、ＬＥＤから照射される光と、赤色蛍光体からの発光と、緑色蛍光体からの発光とが合成された光を放射するものである。   One embodiment of the light-emitting device according to the present invention includes an LED as an excitation source, and the red phosphor (R) and the green phosphor (G) that are excited by light emitted from the LED and emit fluorescence. And a combination. At this time, the light emitting device emits light in which light emitted from the LED, light emitted from the red phosphor, and light emitted from the green phosphor are combined.

そして、本発明による発光装置のほかの実施態様は、励起源であるＬＥＤと、そのＬＥＤから照射される光によって励起されて蛍光を発する、前記の赤色蛍光体（Ｒ）、前記の緑色蛍光体（Ｇ）、および青色蛍光体（Ｂ）との組み合わせを具備するものである。   Another embodiment of the light emitting device according to the present invention includes an LED as an excitation source, the red phosphor (R) that emits fluorescence when excited by light emitted from the LED, and the green phosphor. A combination with (G) and the blue phosphor (B) is provided.

これらの実施態様は、いずれも特定の赤色蛍光体（Ｒ）と特定の緑色蛍光体（Ｇ）との組み合わせを必須としている。これによって、発光装置から放射される赤色光成分と緑色光成分とのバランスが駆動時に崩れにくく、色ずれが抑制される。また、これらの特定の蛍光体は駆動時の温度消光が小さいために、発光素子からの発光や青色蛍光体から放射される青色光成分とのバランスも崩れにくく、色ずれが小さいものである。   In any of these embodiments, a combination of a specific red phosphor (R) and a specific green phosphor (G) is essential. Accordingly, the balance between the red light component and the green light component emitted from the light emitting device is not easily lost during driving, and color misregistration is suppressed. In addition, since these specific phosphors have low temperature quenching at the time of driving, the balance between the light emission from the light emitting element and the blue light component emitted from the blue phosphor is not easily lost, and the color shift is small.

ここで本発明において赤色蛍光体と緑色蛍光体は共に温度消光が少ない。このため、高パワーで駆動したときに、赤色光成分および緑色光成分の変動が小さい発光装置が実現できる。さらには、二つの蛍光体の温度消光の挙動が、室温から２００度程度の温度領域中の各温度において同程度であるために、高パワーで駆動しデバイス温度が上昇した場合にも、赤色光成分と緑色光成分との色ずれの少ない発光装置が達成される。なお、赤色蛍光体または緑色蛍光体に、本発明において特定された蛍光体とは異なる蛍光体を用いても発光装置を製造することは可能である。しかしながら、そのような場合には本発明のような色ずれを抑制する効果が充分得られないのが一般的である。   Here, in the present invention, both the red phosphor and the green phosphor have less temperature quenching. For this reason, when driven with high power, it is possible to realize a light emitting device in which fluctuations of the red light component and the green light component are small. Furthermore, since the temperature quenching behavior of the two phosphors is the same at each temperature in the temperature range from room temperature to about 200 ° C., even when the device temperature is increased by driving at high power, the red light A light emitting device with little color shift between the component and the green light component is achieved. In addition, it is possible to manufacture a light emitting device even if a fluorescent material different from the fluorescent material specified in the present invention is used for the red fluorescent material or the green fluorescent material. However, in such a case, it is general that the effect of suppressing color misregistration as in the present invention cannot be obtained sufficiently.

青色蛍光体を用いた場合には、青色蛍光体の温度消光が赤色および緑色蛍光体と同程度であれば、色ずれがより少なくなるので好ましい。しかしながら、青色蛍光体による発光波長は、発光素子であるＬＥＤによって補うことができるため、赤色蛍光体や緑色蛍光体のように厳密である必要はない。   In the case of using a blue phosphor, it is preferable that the temperature quenching of the blue phosphor is approximately the same as that of the red and green phosphors because the color shift is reduced. However, since the emission wavelength of the blue phosphor can be supplemented by the LED as the light emitting element, it is not necessary to be as strict as the red phosphor and the green phosphor.

発光装置に用いられる発光素子は、用いる蛍光体によって適当なものが選択される。すなわち、発光素子から放射される光が、用いられる蛍光体を励起することができるものであることが必要である。さらには、発光装置が白色光を放射することが好ましい場合には、蛍光体から放射される光を補うような波長の光を放射する発光素子が好ましい。
このような観点から、蛍光体として赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いた蛍光装置においては、発光素子（Ｓ１）は、２５０〜５００ｎｍの波長の光を放射するものが選択され、蛍光体として赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体とを用いた蛍光装置においては、発光素子（Ｓ２）は、２５０〜４３０ｎｍの波長の光を放射するものが選択さる。 As the light emitting element used in the light emitting device, an appropriate one is selected depending on the phosphor to be used. That is, it is necessary that the light emitted from the light emitting element is capable of exciting the phosphor used. Furthermore, when the light emitting device preferably emits white light, a light emitting element that emits light having a wavelength that supplements the light emitted from the phosphor is preferable.
From such a viewpoint, in the fluorescent device using the red phosphor and the green phosphor as the phosphor, the light emitting element (S1) that emits light with a wavelength of 250 to 500 nm is selected, and the phosphor is used as the phosphor. In the fluorescent device using the red phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor, the light emitting element (S2) that emits light with a wavelength of 250 to 430 nm is selected.

本発明による発光装置は、従来知られている任意の発光装置の形態とすることができる。図１は、本発明の一実施形態にかかる発光装置の断面を示すものである。   The light emitting device according to the present invention can be in the form of any conventionally known light emitting device. FIG. 1 shows a cross section of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

図１に示された発光装置においては、樹脂ステム１００はリードフレームを成形してなるリード１０１およびリード１０２と、これに一体成形されてなる樹脂部１０３とを有する。樹脂部１０３は、上部開口部が底面部より広い凹部１０５を有しており、この凹部の側面には反射面１０４が設けられる。   In the light emitting device shown in FIG. 1, the resin stem 100 includes a lead 101 and a lead 102 formed by molding a lead frame, and a resin portion 103 formed integrally therewith. The resin portion 103 has a concave portion 105 whose upper opening is wider than the bottom surface portion, and a reflective surface 104 is provided on a side surface of the concave portion.

凹部１０５の略円形底面中央部には、発光素子１０６がＡｇペースト等によりマウントされている。発光素子１０６としては、例えば発光ダイオード、レーザダイオード等を用いることができる。さらには、紫外発光を行なうものを用いることができ、特に限定されるものではない。紫外光以外にも、青色や青紫、近紫外光などの波長を発光可能な発光素子も使用可能である。例えば、ＧａＮ系等の半導体発光素子等を用いることができる。発光素子１０６の電極（図示せず）は、Ａｕなどからなるボンディングワイヤー１０７および１０８によって、リード１０１およびリード１０２にそれぞれ接続されている。なお、リード１０１および１０２の配置は、適宜変更することができる。   A light emitting element 106 is mounted with Ag paste or the like at the center of the substantially circular bottom surface of the recess 105. As the light emitting element 106, for example, a light emitting diode, a laser diode, or the like can be used. Furthermore, what performs ultraviolet light emission can be used, and it is not specifically limited. In addition to ultraviolet light, light emitting elements capable of emitting wavelengths such as blue, blue-violet, and near ultraviolet light can also be used. For example, a GaN-based semiconductor light emitting element or the like can be used. An electrode (not shown) of the light emitting element 106 is connected to the lead 101 and the lead 102 by bonding wires 107 and 108 made of Au or the like. The arrangement of the leads 101 and 102 can be changed as appropriate.

蛍光層１０９は、本発明の実施形態にかかる蛍光体の混合物１１０を、例えばシリコーン樹脂からなる樹脂層１１１中に５重量％から５０重量％の割合で分散、もしくは沈降させることによって形成することができる。実施形態にかかる蛍光体には、共有結合性の高い酸窒化物が母体として用いられている。このため、本発明による蛍光体は一般に疎水性であり、樹脂との相容性が極めて良好である。したがって、樹脂と蛍光体との界面での散乱が著しく抑制されて、光取出し効率が向上する。   The fluorescent layer 109 may be formed by dispersing or precipitating the phosphor mixture 110 according to the embodiment of the present invention in a resin layer 111 made of, for example, a silicone resin at a rate of 5 wt% to 50 wt%. it can. In the phosphor according to the embodiment, oxynitride having high covalent bond is used as a base material. For this reason, the phosphor according to the present invention is generally hydrophobic and has very good compatibility with the resin. Therefore, scattering at the interface between the resin and the phosphor is remarkably suppressed, and the light extraction efficiency is improved.

発光素子１０６としては、ｎ型電極とｐ型電極とを同一面上に有するフリップチップ型のものを用いることも可能である。この場合には、ワイヤーの断線や剥離、ワイヤーによる光吸収等のワイヤーに起因した問題を解消して、信頼性の高い高輝度な半導体発光装置が得られる。また、発光素子１０６にｎ型基板を用いて、次のような構成とすることもできる。具体的には、ｎ型基板の裏面にｎ型電極を形成し、基板上の半導体層上面にはｐ型電極を形成して、ｎ型電極またはｐ型電極をリードにマウントする。ｐ型電極またはｎ型電極は、ワイヤーにより他方のリードに接続することができる。発光素子１０６のサイズ、凹部１０５の寸法および形状は、適宜変更することができる。   As the light emitting element 106, a flip chip type having an n-type electrode and a p-type electrode on the same surface can be used. In this case, problems caused by the wire such as wire breakage and peeling and light absorption by the wire are solved, and a highly reliable and high-luminance semiconductor light-emitting device can be obtained. Further, an n-type substrate may be used for the light emitting element 106 to have the following configuration. Specifically, an n-type electrode is formed on the back surface of the n-type substrate, a p-type electrode is formed on the upper surface of the semiconductor layer on the substrate, and the n-type electrode or the p-type electrode is mounted on a lead. The p-type electrode or the n-type electrode can be connected to the other lead by a wire. The size of the light emitting element 106 and the size and shape of the recess 105 can be changed as appropriate.

本発明の実施形態にかかる発光装置は、図１に示したようなパッケージカップ型に限定されず、適宜変更することができる。具体的には、砲弾型ＬＥＤや表面実装型ＬＥＤの場合も、実施形態の蛍光体を適用して同様の効果を得ることができる。   The light emitting device according to the embodiment of the present invention is not limited to the package cup type as shown in FIG. 1, and can be appropriately changed. Specifically, in the case of a bullet-type LED or a surface-mounted LED, the same effect can be obtained by applying the phosphor of the embodiment.

以下、諸例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to various examples, but the present invention is not limited to only these examples.

実施例１
出発原料としてＳｒ３Ｎ２、ＥｕＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３およびＡｌＮを用意した。これら各々２．６７６ｇ、０．３９８ｇ、６．０８０ｇ、０．６８０ｇ、０．６８３ｇをバキュームグローブボックス中で秤量後、めのう乳鉢内で乾式混合したものを、ＢＮるつぼに充填し、７．５気圧のＮ２雰囲気中、１８５０℃で４時間焼成して、設計組成が（Ｓｒ０．９２Ｅｕ０．０８）３Ａｌ３Ｓｉ１３Ｏ２Ｎ２１であるような蛍光体（Ｇ１）を合成した。 Example 1
Sr 3 N 2 , EuN, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and AlN were prepared as starting materials. Each of these 2.676 g, 0.398 g, 6.080 g, 0.680 g, and 0.683 g were weighed in a vacuum glove box and then dry mixed in an agate mortar, and filled in a BN crucible, and 7.5 atm. The phosphor (G1) having a design composition of (Sr 0.92 Eu 0.08 ) 3 Al 3 Si 13 O 2 N 21 was synthesized by firing at 1850 ° C. for 4 hours in an N 2 atmosphere of

焼成後の蛍光体（Ｇ１）は、体色が黄緑色の粉体であり、ブラックライトで励起した結果、緑色発光が観察された。   The fired phosphor (G1) was a powder having a yellowish green color, and as a result of excitation with black light, green light emission was observed.

また、出発原料としてＳｒ３Ｎ２、ＥｕＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３およびＡｌＮを用意した。これら各々２．５７９ｇ、０．２３２ｇ、４．５８３ｇ、０．４７６ｇ、１．３３９ｇをバキュームグローブボックス中で秤量後、めのう乳鉢内で乾式混合したものを、ＢＮるつぼに充填し、７．５気圧のＮ２雰囲気中、１８５０℃で４時間焼成して、設計組成が（Ｓｒ０．９５Ｅｕ０．０５）２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３であるような蛍光体（Ｒ１）を合成した。 Further, Sr 3 N 2 , EuN, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and AlN were prepared as starting materials. Each of these 2.579 g, 0.232 g, 4.583 g, 0.476 g, and 1.339 g was weighed in a vacuum glove box and then dry-mixed in an agate mortar and filled into a BN crucible, and 7.5 atm. The phosphor (R1) having a designed composition of (Sr 0.95 Eu 0.05 ) 2 Al 3 Si 7 ON 13 was synthesized by firing at 1850 ° C. for 4 hours in an N 2 atmosphere of

焼成後の蛍光体（Ｒ１）は、体色が橙色の粉体であり、ブラックライトで励起した結果、赤色発光が観察された。この赤色蛍光体の４５７ｎｍ励起における発光スペクトルおよび組成分析結果（Ａｌ濃度で規格化したモル比）を図４および表３に各々示す。また緑色蛍光体と赤色蛍光体の発光強度の温度依存性を、室温における発光強度を１として規格化して図５に示す。   The fired phosphor (R1) was an orange powder, and as a result of excitation with black light, red light emission was observed. FIG. 4 and Table 3 show the emission spectrum and composition analysis result (molar ratio normalized by Al concentration) of this red phosphor at 457 nm excitation, respectively. FIG. 5 shows the temperature dependence of the emission intensities of the green phosphor and the red phosphor normalized with the emission intensity at room temperature being 1.

発光ピーク波長４５５ｎｍの発光ダイオード６０２を、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ６０１上に半田を用いて接合し、金ワイヤー６０３を介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂６０４を塗布し、その上にピーク波長５９８ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ１）を３０重量％混入させた透明樹脂６０５を層状に塗布し、その上に蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂６０６を層状に塗布して、発光装置を製造した（図６）。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率６７．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８６であった。この発光装置の発光スペクトルを図７に示す。   A light emitting diode 602 having an emission peak wavelength of 455 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package 601 using solder and connected to an electrode via a gold wire 603. A transparent resin 604 is coated on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin 605 mixed with 30% by weight of a red light emitting phosphor (R1) having a peak wavelength of 598 nm is coated on the light emitting diode, and the phosphor is coated thereon. A transparent resin 606 mixed with 30% by weight of (G1) was applied in a layered manner to manufacture a light emitting device (FIG. 6). When this light-emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA and 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 67.9 lm / W, and Ra = 86. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図８に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率およびＲａも２４０ｍＡ駆動において５２．０ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７９、３００ｍＡ駆動において４８．３ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７７、３５０ｍＡ駆動において４３．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７５と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 8, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, there was no deviation from the chromaticity range of the JIS standard. The luminous flux efficiency and Ra were 52.0 lm / W at 240 mA drive, Ra = 79, 48.3 lm / W at 300 mA drive, Ra = 77, 43.9 lm / W at 350 mA drive, and Ra = 75.

実施例２
実施例１と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、Ｓｒ３Ｎ２、ＥｕＮの秤量を各々２．６６０ｇ、０．０９３ｇに変えた以外は実施例１と同様にして、設計組成が（Ｓｒ０．９８Ｅｕ０．０２）２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３であるような赤色蛍光体（Ｒ２）を合成した。この赤色蛍光体（Ｒ２）の４５７ｎｍ励起における発光スペクトルおよび組成分析結果（Ａｌ濃度で規格化したモル比）を図４および表３に各々示す。 Example 2
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 1. Further, the design composition was (Sr 0.98 Eu 0.02 ) 2 Al 3 Si 7 in the same manner as in Example 1 except that the weights of Sr 3 N 2 and EuN were changed to 2.660 g and 0.093 g, respectively. A red phosphor (R2) such as ON 13 was synthesized. The emission spectrum and composition analysis result (molar ratio normalized by Al concentration) of this red phosphor (R2) upon excitation at 457 nm are shown in FIG. 4 and Table 3, respectively.

発光ピーク波長４５５ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長５７７ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ２）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布して、発光装置を製造した（図６）。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率７３．８ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７９であった。この発光装置の発光スペクトルを図９に示す。   A light emitting diode having an emission peak wavelength of 455 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is applied on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin in which 30% by weight of a red light emitting phosphor (R2) having a peak wavelength of 577 nm is mixed is applied in a layer form, and a green phosphor ( A light-emitting device was manufactured by applying a transparent resin mixed with 30% by weight of G1) in layers (FIG. 6). When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, chromaticity (0.345, 0.352), color temperature 5000K, luminous efficiency 73.8 lm / W, and Ra = 79. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図１０に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なかった。光束効率およびＲａも２４０ｍＡ駆動において５６．８ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７８、３００ｍＡ駆動において５３．５ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７７、３５０ｍＡ駆動において４９．１ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７６と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 10, even when the drive current increased, there was little variation in chromaticity. Luminous efficiency and Ra were 56.8 lm / W at 240 mA drive, Ra = 78, 53.5 lm / W at 300 mA drive, Ra = 77, 49.1 lm / W at 350 mA drive, and Ra = 76, with little variation.

実施例３
実施例１と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、Ｓｒ３Ｎ２、ＥｕＮの秤量を各々２．４４３ｇ、０．４６５ｇに変えた以外は実施例１と同様にして、（Ｓｒ０．９Ｅｕ０．１）２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３赤色蛍光体（Ｒ３）を合成した。この赤色蛍光体（Ｒ３）の４５７ｎｍ励起における発光スペクトルおよび組成分析結果（Ａｌ濃度で規格化したモル比）を図４および表３に各々示す。 Example 3
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 1. Further, (Sr 0.9 Eu 0.1 ) 2 Al 3 Si 7 ON 13 red was carried out in the same manner as in Example 1 except that the weights of Sr 3 N 2 and EuN were changed to 2.443 g and 0.465 g, respectively. A phosphor (R3) was synthesized. FIG. 4 and Table 3 show the emission spectrum and composition analysis result (molar ratio normalized by Al concentration) of this red phosphor (R3) at 457 nm excitation, respectively.

発光ピーク波長４５５ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長６０７ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ３）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布して、発光装置を製造した（図６）。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率６４．８ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９０であった。２０ｍＡ駆動における発光スペクトルを図１１に示す。   A light emitting diode having an emission peak wavelength of 455 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is coated on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin mixed with 30% by weight of a red light emitting phosphor (R3) having a peak wavelength of 607 nm is coated on the light emitting diode, and a green phosphor ( A light-emitting device was manufactured by applying a transparent resin mixed with 30% by weight of G1) in layers (FIG. 6). When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 64.8 lm / W, and Ra = 90. there were. The emission spectrum at 20 mA drive is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図１２に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率およびＲａも２４０ｍＡ駆動において５１．０ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８５、３００ｍＡ駆動において４８．０ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８４、３５０ｍＡ駆動において４４．３ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８２と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 12, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, it did not deviate from the chromaticity range of the JIS standard. The luminous flux efficiency and Ra were 51.0 lm / W at 240 mA drive, Ra = 85, 48.0 lm / W at 300 mA drive, Ra = 84, 44.3 lm / W at 350 mA drive, and Ra = 82 with little variation.

実施例４
実施例１と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、Ｓｒ３Ｎ２、ＥｕＮの秤量を各々２．３０８ｇ、０．６９７ｇに変えた以外は実施例１と同様にして、（Ｓｒ０．８５Ｅｕ０．１５）２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３赤色蛍光体（Ｒ４）を合成した。この赤色蛍光体（Ｒ４）の４５７ｎｍ励起における発光スペクトルおよび組成分析結果（Ａｌ濃度で規格化したモル比）を図４および表３に各々示す。 Example 4
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 1. Further, (Sr 0.85 Eu 0.15 ) 2 Al 3 Si 7 ON 13 red was used in the same manner as in Example 1 except that the weights of Sr 3 N 2 and EuN were changed to 2.308 g and 0.697 g, respectively. A phosphor (R4) was synthesized. FIG. 4 and Table 3 show the emission spectrum and composition analysis result (molar ratio normalized by Al concentration) of this red phosphor (R4) upon excitation at 457 nm, respectively.

発光ピーク波長４５５ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長６１５ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ４）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布して、発光装置を製造した。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率５７．２ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９２であった。２０ｍＡ駆動における発光スペクトルを図１３に示す。   A light emitting diode having an emission peak wavelength of 455 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is coated on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin mixed with 30% by weight of a red light emitting phosphor (R4) having a peak wavelength of 615 nm is coated on the light emitting diode, and a green phosphor ( A light-emitting device was manufactured by applying a transparent resin mixed with 30% by weight of G1) in layers. When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 57.2 lm / W, and Ra = 92. there were. The emission spectrum at 20 mA drive is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図１４に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率およびＲａも２４０ｍＡ駆動において４５．４ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８８、３００ｍＡ駆動において４２．８ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８７、３５０ｍＡ駆動において３９．５ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８５と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 14, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, there was no deviation from the chromaticity range of the JIS standard. Luminous efficiency and Ra were also 45.4 lm / W at 240 mA drive, Ra = 88, 42.8 lm / W at 300 mA drive, Ra = 87, 39.5 lm / W at 350 mA drive, and Ra = 85 with little variation.

実施例５
実施例１と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、実施例１と焼成雰囲気のみ異なる方法で赤色蛍光体（Ｒ５）を合成した。発光ピーク波長３９０ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長５９８ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ５）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に青色蛍光体（Ｂａ０．９Ｅｕ０．１）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７（Ｂ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、発光装置を製造した。緑色蛍光体（Ｇ１）、赤色蛍光体（Ｒ５）および青色蛍光体（Ｂ１）の発光強度の温度依存性を、室温における発光強度を１として規格化して図１５に示す。
この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率６２．３９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９０であった。この発光装置の発光スペクトルを図１８に示す。 Example 5
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 1. Further, a red phosphor (R5) was synthesized by a method different from Example 1 only in the firing atmosphere. A light emitting diode having an emission peak wavelength of 390 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is applied on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin in which 30% by weight of a red light emitting phosphor (R5) having a peak wavelength of 598 nm is mixed is applied in layers, and a green phosphor ( A transparent resin mixed with 30% by weight of G1) is applied in layers, and a transparent resin mixed with 30% by weight of blue phosphor (Ba 0.9 Eu 0.1 ) MgAl 10 O 17 (B1) is coated thereon. The light emitting device was manufactured by coating in layers. The temperature dependence of the emission intensity of the green phosphor (G1), the red phosphor (R5), and the blue phosphor (B1) is shown in FIG.
When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 62.39 lm / W, and Ra = 90. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図１９に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の昼白色の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率、Ｒａおよび色度も２４０ｍＡ駆動において４７．７ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８９および（ｘ，ｙ）＝（０．３４１，０．３４８）、３００ｍＡ駆動において４４．７ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８８および（ｘ，ｙ）＝（０．３３９，０．３４９）、３５０ｍＡ駆動において４１．５ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８８および（ｘ，ｙ）＝（０．３３６，０．３４７）と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 19, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, it did not deviate from the chromaticity range of JIS standard daytime white. Luminous efficiency, Ra and chromaticity are also 47.7 lm / W at 240 mA drive, Ra = 89 and (x, y) = (0.341, 0.348), 44.7 lm / W at 300 mA drive, Ra = 88 and (X, y) = (0.339, 0.349), 350 mA drive, 41.5 lm / W, Ra = 88 and (x, y) = (0.336, 0.347), and there were few fluctuations.

実施例６
実施例２と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、実施例２と焼成雰囲気のみ異なる方法で赤色蛍光体（Ｒ６）を合成した。発光ピーク波長３９０ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長５７７ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ６）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に青色蛍光体（Ｂ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、発光装置を製造した。 Example 6
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 2. Further, a red phosphor (R6) was synthesized by a method different from Example 2 only in the firing atmosphere. A light emitting diode having an emission peak wavelength of 390 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is coated on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin mixed with 30% by weight of a red light emitting phosphor (R6) having a peak wavelength of 577 nm is coated on the light emitting diode, and a green phosphor ( A transparent resin mixed with 30% by weight of G1) was applied in layers, and a transparent resin mixed with 30% by weight of the blue phosphor (B1) was applied in layers thereon to manufacture a light emitting device.

この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率７０．４９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８１であった。この発光装置の発光スペクトルを図１６に示す。   When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 70.49 lm / W, and Ra = 81. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図１７に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の昼白色の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率、Ｒａおよび色度は、２４０ｍＡ駆動において５３．５ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８１および（ｘ，ｙ）＝（０．３４１，０．３４８）、３００ｍＡ駆動において５０．２ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８１および（ｘ，ｙ）＝（０．３４０，０．３４６）、３５０ｍＡ駆動において４６．１ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８１および（ｘ，ｙ）＝（０．３３７，０．３４３）と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 17, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, the chromaticity range of daytime white color did not deviate from the JIS standard. Luminous efficiency, Ra, and chromaticity are 53.5 lm / W, 240 mA drive, Ra = 81 and (x, y) = (0.341, 0.348), 50.2 lm / W, 300 mA drive, Ra = 81 And (x, y) = (0.340, 0.346), with 350 mA driving, 46.1 lm / W, Ra = 81, and (x, y) = (0.337, 0.343), there was little variation. .

実施例７
実施例３と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、実施例３と焼成雰囲気のみ異なる方法で赤色蛍光体（Ｒ７）を合成した。発光ピーク波長３９０ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長６０７ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ７）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に青色蛍光体（Ｂ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、発光装置を製造した。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率５９．７９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９２であった。この発光装置の発光スペクトルを図２０に示す。 Example 7
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 3. Further, a red phosphor (R7) was synthesized by a method different from Example 3 only in the firing atmosphere. A light emitting diode having an emission peak wavelength of 390 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is applied on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin in which 30% by weight of a red light emitting phosphor (R7) having a peak wavelength of 607 nm is mixed is applied in a layer form, and a green phosphor ( A transparent resin mixed with 30% by weight of G1) was applied in layers, and a transparent resin mixed with 30% by weight of the blue phosphor (B1) was applied in layers thereon to manufacture a light emitting device. When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 59.79 lm / W, and Ra = 92. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図２１に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の昼白色の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率、Ｒａおよび色度も２４０ｍＡ駆動において４６．５ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９１および（ｘ，ｙ）＝（０．３４，０．３５１）、３００ｍＡ駆動において４３．５ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８１および（ｘ，ｙ）＝（０．３３９，０．３５）、３５０ｍＡ駆動において３９．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９０および（ｘ，ｙ）＝（０．３３６，０．３４８）と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 21, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, there was no deviation from the chromaticity range of daytime white of the JIS standard. Luminous efficiency, Ra, and chromaticity are 46.5 lm / W at 240 mA drive, Ra = 91 and (x, y) = (0.34, 0.351), 43.5 lm / W at 300 mA drive, Ra = 81 and (X, y) = (0.339, 0.35), 39.9 lm / W, Ra = 90, and (x, y) = (0.336, 0.348) at 350 mA drive were less fluctuating.

実施例８
実施例４と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、実施例４と焼成雰囲気のみ異なる方法でおよび赤色蛍光体（Ｒ４）を合成した。発光ピーク波長３９０ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長６１５ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ４）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に青色蛍光体（Ｂ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、発光装置を製造した。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率５３．１４ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９４であった。この発光装置の発光スペクトルを図２２に示す。 Example 8
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 4. Further, a red phosphor (R4) was synthesized by a method different from Example 4 only in the firing atmosphere. A light emitting diode having an emission peak wavelength of 390 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is coated on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin mixed with 30% by weight of a red light emitting phosphor (R4) having a peak wavelength of 615 nm is coated on the light emitting diode, and a green phosphor ( A transparent resin mixed with 30% by weight of G1) was applied in layers, and a transparent resin mixed with 30% by weight of the blue phosphor (B1) was applied in layers thereon to manufacture a light emitting device. When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, chromaticity (0.345, 0.352), color temperature 5000K, luminous efficiency 53.14 lm / W, and Ra = 94. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図２３に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の昼白色の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率、Ｒａおよび色度は、２４０ｍＡ駆動において４１．７ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９４および（ｘ，ｙ）＝（０．３３９，０．３５３）、３００ｍＡ駆動において３９．１ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９４および（ｘ，ｙ）＝（０．３３８，０．３５２）、３５０ｍＡ駆動において３６．２ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９４および（ｘ，ｙ）＝（０．３４，０．３５１）と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 23, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, it did not deviate from the chromaticity range of JIS standard daytime white. Luminous efficiency, Ra and chromaticity are 41.7 lm / W at 240 mA drive, Ra = 94 and (x, y) = (0.339, 0.353), 39.1 lm / W at 300 mA drive, Ra = 94 And (x, y) = (0.338, 0.352), 36.2 lm / W, Ra = 94 and (x, y) = (0.34, 0.351) at 350 mA drive were less fluctuating. .

実施例９
出発原料としてＳｒＣＯ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４およびＡｌＮを用意した。これら各々０．６６４ｇ、０．７９２ｇ、３．７８８ｇ、７．００９ｇを秤量後、めのう乳鉢内で乾式混合したものを、ＢＮるつぼに充填し、７．５気圧のＮ２雰囲気中、１８００℃で４時間焼成して、設計組成が（Ｓｒ０．５０Ｅｕ０．５０）３Ａｌ１９Ｓｉ９ＯＮ３１であるような蛍光体（Ｂ２）を合成した。 Example 9
SrCO 3 , Eu 2 O 3 , Si 3 N 4 and AlN were prepared as starting materials. Each of these 0.664 g, 0.792 g, 3.788 g, and 7.009 g was weighed and then dry-mixed in an agate mortar and charged in a BN crucible at 7.5 atm. N 2 atmosphere at 1800 ° C. The phosphor (B2) whose design composition is (Sr 0.50 Eu 0.50 ) 3 Al 19 Si 9 ON 31 was synthesized by firing for 4 hours.

実施例１と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）および赤色蛍光体（Ｒ１）を合成した。発光ピーク波長３９０ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長５９８ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に緑色蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布して、発光装置を製造した。緑色蛍光体、赤色蛍光体および青色蛍光体の発光強度の温度依存性を、室温における発光強度を１として規格化して図２４に示す。   In the same manner as in Example 1, a green phosphor (G1) and a red phosphor (R1) were synthesized. A light emitting diode having an emission peak wavelength of 390 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is applied on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin in which 30% by weight of a red light emitting phosphor (R1) having a peak wavelength of 598 nm is mixed is applied in a layer form, and a green phosphor ( A light-emitting device was manufactured by applying a transparent resin mixed with 30% by weight of G1) in layers. The temperature dependence of the emission intensity of the green phosphor, red phosphor and blue phosphor is normalized with the emission intensity at room temperature as 1, and is shown in FIG.

この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率５６．０９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８９であった。この発光装置の発光スペクトルを図２５に示す。   When this light-emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA and 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 56.09 lm / W, and Ra = 89. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図２６に示すように駆動電流が上昇しても、色度の変動は少なく、３５０ｍＡ駆動時においてもＪＩＳ規格の昼白色の色度範囲を逸脱することが無かった。光束効率およびＲａも２４０ｍＡ駆動において４３．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８５および（ｘ，ｙ）＝（０．３３１，０．３４０）、３００ｍＡ駆動において４３．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８５および（ｘ，ｙ）＝（０．３２９，０．３３９）、３５０ｍＡ駆動において３８．０ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８４および（ｘ，ｙ）＝（０．３２７，０．３３７）と変動が少なかった。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 26, even when the drive current increased, the chromaticity variation was small, and even when driven at 350 mA, it did not deviate from the chromaticity range of JIS standard daytime white. The luminous efficiency and Ra are also 43.9 lm / W at 240 mA drive, Ra = 85 and (x, y) = (0.331, 0.340), 43.9 lm / W at 300 mA drive, Ra = 85 and (x, y) = (0.329, 0.339), 38.0 lm / W at 350 mA drive, Ra = 84 and (x, y) = (0.327, 0.337).

比較例１
実施例１と同様にして緑色蛍光体（Ｇ１）を合成した。また、Ｓｒ３Ｎ２、ＥｕＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３およびＡｌＮを用意した。これら各々１．３５７ｇ、２．３２４ｇ、４．５８３ｇ、０．４７６ｇ、１．３３９ｇをバキュームグローブボックス内で秤量後、めのう乳鉢内で乾式混合したものを、ＢＮるつぼに充填し、７．５気圧のＮ２雰囲気中、１８５０℃で４時間焼成して、設計組成が（Ｓｒ０．５０Ｅｕ０．５０）２Ａｌ１３Ｓｉ７ＯＮ１３であるような蛍光体（Ｒ９）を合成した。 Comparative Example 1
A green phosphor (G1) was synthesized in the same manner as in Example 1. Further, Sr 3 N 2 , EuN, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and AlN were prepared. Each of these 1.357 g, 2.324 g, 4.583 g, 0.476 g, and 1.339 g was weighed in a vacuum glove box and then dry mixed in an agate mortar, and filled in a BN crucible, and 7.5 atm. The phosphor (R9) having a design composition of (Sr 0.50 Eu 0.50 ) 2 Al 13 Si 7 ON 13 was synthesized by firing at 1850 ° C. for 4 hours in an N 2 atmosphere of

焼成後の蛍光体（Ｒ９）は、体色が橙色の粉体であり、ブラックライトで励起した結果、赤色発光が観察された。この赤色蛍光体の４５７ｎｍ励起における発光スペクトルを図２７に示す。また緑色蛍光体（Ｇ１）と赤色蛍光体（Ｒ９）の発光強度の温度依存性を、室温における発光強度を１として規格化して図２８に示す。また、この赤色蛍光体（Ｒ９）をＣｕＫα特性Ｘ線（波長１．５４０５６Å）を用いたＸ線回折に供した結果、この赤色蛍光体（Ｒ９）のＸＲＤプロファイルには８．６４°と１１．１８°および１８．３０°にピークを有することが判った。   The fired phosphor (R9) was an orange powder, and as a result of excitation with black light, red light emission was observed. The emission spectrum of this red phosphor when excited at 457 nm is shown in FIG. FIG. 28 shows the temperature dependence of the emission intensity of the green phosphor (G1) and the red phosphor (R9) normalized with the emission intensity at room temperature being 1. Further, as a result of subjecting the red phosphor (R9) to X-ray diffraction using CuKα characteristic X-rays (wavelength 1.54056Å), the XRD profile of the red phosphor (R9) was 8.64 ° and 11. It was found to have peaks at 18 ° and 18.30 °.

発光ピーク波長４５５ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長５９８ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｒ９）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に蛍光体（Ｇ１）を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布して、発光装置を製造した。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率２４．０ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝９１であった。この発光装置の発光スペクトルを図２９に示す。   A light emitting diode having an emission peak wavelength of 455 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. A transparent resin is coated on the light emitting diode in a dome shape, and a transparent resin mixed with 30% by weight of a red light emitting phosphor (R9) having a peak wavelength of 598 nm is coated on the light emitting diode, and the phosphor (G1 A light-emitting device was manufactured by applying a transparent resin mixed with 30% by weight in a layer shape. When this light emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA, 3.1 V, chromaticity (0.345, 0.352), color temperature 5000K, luminous efficiency 24.0 lm / W, and Ra = 91. there were. An emission spectrum of this light emitting device is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図３０に示すように駆動電流が上昇により、色度が顕著に変化し、ＪＩＳ規格の色度範囲を大きく逸脱した。光束効率およびＲａも２４０ｍＡ駆動において１５．５ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７２、３００ｍＡ駆動において１４．０ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝６６、３５０ｍＡ駆動において１２．２ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝５３と著しく減少した。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 30, the chromaticity changed remarkably as the drive current increased, and deviated greatly from the chromaticity range of the JIS standard. The luminous efficiency and Ra were also significantly reduced to 15.5 lm / W at 240 mA drive, Ra = 72, 14.0 lm / W at 300 mA drive, Ra = 66, 12.2 lm / W at 350 mA drive, and Ra = 53.

比較例２
発光ピーク波長４５５ｎｍの発光ダイオードを、８ｍｍ角のＡｌＮパッケージ上に半田を用いて接合し、金ワイヤーを介して電極に接続した。この発光ダイオード上にドーム状に透明樹脂を塗布し、その上にピーク波長５８５ｎｍの赤色発光蛍光体（Ｂａ０．１Ｓｒ０．８Ｃａ０．１）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を４０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布し、その上に（Ｂａ０．１Ｓｒ０．８）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を３０重量％混入させた透明樹脂を層状に塗布して、図６に示された構造を有する発光装置を製造した。この緑色蛍光体と赤色蛍光体の発光強度の温度依存性を、室温における発光強度を１として規格化して図３１に示す。この発光装置を積分球内に設置し、２０ｍＡ、３．１Ｖで駆動させたところ、色度（０．３４５，０．３５２）、色温度５０００Ｋ、光束効率６８．６ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝８６であった。２０ｍＡ駆動における発光スペクトルを図３２に示す。 Comparative Example 2
A light emitting diode having an emission peak wavelength of 455 nm was bonded onto an 8 mm square AlN package using solder and connected to an electrode via a gold wire. The light-emitting diode a transparent resin is applied to the dome shape on a red light emitting phosphor having a peak wavelength of 585nm thereon (Ba 0.1 Sr 0.8 Ca 0. 1 ) 2 SiO 4: Eu 2+ contamination 40 wt% As shown in FIG. 6, a transparent resin mixed with 30% by weight of (Ba 0.1 Sr 0.8 ) 2 SiO 4 : Eu 2+ is applied in layers. A light emitting device having the above structure was manufactured. FIG. 31 shows the temperature dependence of the emission intensities of the green and red phosphors, normalized with the emission intensity at room temperature being 1. When this light-emitting device was installed in an integrating sphere and driven at 20 mA and 3.1 V, the chromaticity (0.345, 0.352), the color temperature 5000K, the luminous efficiency 68.6 lm / W, and Ra = 86. there were. The emission spectrum at 20 mA drive is shown in FIG.

この発光装置の駆動電流を３５０ｍＡまで上昇させながら、前記した方法で発光特性を測定した。図３３に示すように駆動電流の上昇により、色度が顕著に変化し、ＪＩＳ規格の色度範囲を大きく逸脱した。光束効率およびＲａも２４０ｍＡ駆動において４３．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝７６、３００ｍＡ駆動において３３．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝６８、３５０ｍＡ駆動において２６．９ｌｍ／Ｗ、Ｒａ＝５７と著しく減少した。   While increasing the drive current of this light emitting device to 350 mA, the light emission characteristics were measured by the method described above. As shown in FIG. 33, the chromaticity changed remarkably with the increase of the drive current, and deviated greatly from the chromaticity range of JIS standard. Luminous efficiency and Ra were also significantly reduced to 43.9 lm / W at 240 mA drive, Ra = 76, 33.9 lm / W at 300 mA drive, Ra = 68, 26.9 lm / W at 350 mA drive, and Ra = 57.

Figure 2011153320
Figure 2011153320

一実施形態にかかる蛍光体を用いる発光装置の構成を表わす概略図。Schematic showing the structure of the light-emitting device using the fluorescent substance concerning one Embodiment. Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３のＸＲＤプロファイル。XRD profile of Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 . Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３結晶構造を示す図。（ａ）はａ軸方向への投影図、（ｂ）はｂ軸方向への投影図、（ｃ）はｃ軸方向への投影図をそれぞれ示す。Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 shows the crystal structure. (A) is a projection view in the a-axis direction, (b) is a projection view in the b-axis direction, and (c) is a projection view in the c-axis direction. 実施例１〜４の赤色蛍光体の４６０ｎｍ励起における発光スペクトル。The emission spectrum in 460 nm excitation of the red fluorescent substance of Examples 1-4. 実施例１に用いた蛍光体の温度特性を表すグラフ。3 is a graph showing temperature characteristics of the phosphor used in Example 1. 実施例１の発光装置の構成を表す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a light emitting device according to Example 1. 実施例１の発光装置の発光スペクトル。2 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 1. 実施例１の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 1. 実施例２の発光装置の発光スペクトル。3 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 2. 実施例２の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 2. 実施例３の発光装置の発光スペクトル。6 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 3. 実施例３の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 3. 実施例４の発光装置の発光スペクトル。6 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 4. 実施例４の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 4. 実施例５に用いた蛍光体の温度特性を表すグラフ。10 is a graph showing temperature characteristics of the phosphor used in Example 5. 実施例６の発光装置の発光スペクトル。7 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 6. 実施例６の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 6. 実施例５の発光装置の発光スペクトル。6 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 5. 実施例５の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 5. 実施例７の発光装置の発光スペクトル。8 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 7. 実施例７の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 7. 実施例８の発光装置の発光スペクトル。10 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 8. 実施例８の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 8. 実施例９に用いた蛍光体の温度特性を表すグラフ。10 is a graph showing the temperature characteristics of the phosphor used in Example 9. 実施例９の発光装置の発光スペクトル。10 shows an emission spectrum of the light emitting device of Example 9. 実施例９の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light-emitting device of Example 9. 比較例１の赤色蛍光体の４６０ｎｍ励起における発光スペクトル。The emission spectrum in 460 nm excitation of the red fluorescent substance of the comparative example 1. 比較例１に用いた蛍光体の温度特性を表すグラフ。6 is a graph showing temperature characteristics of the phosphor used in Comparative Example 1. 比較例１の発光装置の発光スペクトル。The emission spectrum of the light emitting device of Comparative Example 1. 比較例１の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light emitting device of Comparative Example 1. 比較例２に用いた蛍光体の温度特性を表すグラフ。6 is a graph showing temperature characteristics of the phosphor used in Comparative Example 2. 比較例２の発光装置の発光スペクトル。The emission spectrum of the light emitting device of Comparative Example 2. 比較例２の発光装置の駆動電流と色度（２度視野）の関係。The relationship between the drive current and chromaticity (2 degree visual field) of the light emitting device of Comparative Example 2.

１００ 樹脂システム
１０１ リード
１０２ リード
１０３ 樹脂部
１０４ 反射面
１０５ 凹部
１０６ 発光チップ
１０７ ボンディングワイヤー
１０８ ボンディングワイヤー
１０９ 蛍光層
１１０ 蛍光体
１１１ 樹脂層
３０１ Ｓｒ
３０２ ＳｉまたはＡｌ
３０３ ＯまたはＮ
６０１ ＡｌＮパッケージ
６０２ 発光ダイオード
６０３ ボンディングワイヤー
６０４ 透明樹脂層
６０５ 赤色蛍光体層
６０６ 緑色蛍光体層
８０１−ＪＩＳ規格 昼光色の色度範囲
８０２−ＪＩＳ規格 昼白色の色度範囲
８０３−ＪＩＳ規格 白色の色度範囲
８０４−ＪＩＳ規格 温白色の色度範囲
８０５−ＪＩＳ規格 電球色の色度範囲
８０６−黒体輻射の色軌跡 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Resin system 101 Lead 102 Lead 103 Resin part 104 Reflecting surface 105 Recessed part 106 Light emitting chip 107 Bonding wire 108 Bonding wire 109 Phosphor layer 110 Phosphor 111 Resin layer 301 Sr
302 Si or Al
303 O or N
601 AlN package 602 Light-emitting diode 603 Bonding wire 604 Transparent resin layer 605 Red phosphor layer 606 Green phosphor layer 801-JIS standard Daylight color chromaticity range 802-JIS standard Daylight white chromaticity range 803-JIS standard White chromaticity Range 804-JIS Standard Warm White Chromaticity Range 805-JIS Standard Light Bulb Color Chromaticity Range 806 Color Trajectory of Black Body Radiation

Claims (4)

斜方晶系に属し、下記一般式（１）：
（Ｍ１−ｘＥＣｘ）ａＭ１Ｍ２ ｂＯｃＮｄ （１）
（式中、ＭはＳｒであり、
ＥＣはＥｕであり、
Ｍ１は、Ａｌであり、
Ｍ２は、Ｓｉであり、
０＜ｘ＜０．４，
０．６５＜ａ＜０．７０、
２＜ｂ＜３、
０．３＜ｃ＜０．６、
４＜ｄ＜５）
で表わされる組成を有するＳｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶を含む蛍光体であって、前記Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶は、その結晶構造における格子定数および原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さが、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３の格子定数と原子座標から計算されたＡｌ−ＮおよびＳｉ−Ｎの化学結合の長さに比べて、それぞれ±１５％以内である蛍光体の製造方法であって、
前記元素Ｍの窒化物または炭化物、前記元素Ｍ１の窒化物、酸化物、または炭化物、前記元素Ｍ２の窒化物、酸化物、または炭化物、および前記発光中心元素ＥＣの酸化物、窒化物、または炭酸塩を原料として用い、これらの原料を混合してから焼成することを含んでなることを特徴とする、蛍光体の製造方法。 It belongs to orthorhombic system and has the following general formula (1):
(M 1-x EC x ) a M 1 M 2 b O c N d (1)
(Wherein M is Sr,
EC is Eu,
M 1 is Al;
M 2 is Si;
0 <x <0.4,
0.65 <a <0.70,
2 <b <3,
0.3 <c <0.6,
4 <d <5)
A phosphor containing a Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal having a composition represented by the formula, wherein the Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal was calculated from the lattice constant and atomic coordinates in the crystal structure: the length of the chemical bond Al-N and Si-N, compared to the length of the chemical bond Sr 2 Al 3 was calculated from the lattice constants and atomic coordinates of Si 7 oN 13 Al-N and Si-N, A method for producing phosphors each within ± 15%,
Nitrides or carbides, nitrides of the element M 1 of the element M, oxides or carbides, nitrides of the element M 2,, oxides, or carbides, and oxides of said luminescent center element EC, nitrides, Alternatively, a method for producing a phosphor, comprising using carbonate as a raw material, mixing these raw materials and then firing. 前記蛍光体が、波長２５０〜５００ｎｍの光で励起した際に波長５７０〜６５０ｎｍの間にピークを有する発光を示すものである、請求項１に記載の蛍光体の製造方法。   The manufacturing method of the fluorescent substance of Claim 1 which shows the light emission which has a peak between wavelengths 570-650 nm when the said fluorescent substance is excited with the light of wavelength 250-500 nm. 斜方晶系に属し、下記一般式（１）：
（Ｍ１−ｘＥＣｘ）ａＭ１Ｍ２ ｂＯｃＮｄ （１）
（式中、ＭはＳｒであり、
ＥＣはＥｕであり、
Ｍ１は、Ａｌであり、
Ｍ２は、Ｓｉであり、
０＜ｘ＜０．４，
０．６５＜ａ＜０．７０、
２＜ｂ＜３、
０．３＜ｃ＜０．６、
４＜ｄ＜５）
で表わされる組成を有するＳｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶を含む蛍光体であって、前記Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３属結晶は、そのＸＲＤプロファイルの回折ピークのうちの回折強度の強い１０本のピーク位置が、Ｓｒ２Ａｌ３Ｓｉ７ＯＮ１３のＸＲＤプロファイルの回折ピークのピーク位置と一致する蛍光体の製造方法であって、
前記元素Ｍの窒化物または炭化物、前記元素Ｍ１の窒化物、酸化物、または炭化物、前記元素Ｍ２の窒化物、酸化物、または炭化物、および前記発光中心元素ＥＣの酸化物、窒化物、または炭酸塩を原料として用い、これらの原料を混合してから焼成することを含んでなることを特徴とする蛍光体の製造方法。 It belongs to orthorhombic system and has the following general formula (1):
(M 1-x EC x ) a M 1 M 2 b O c N d (1)
(Wherein M is Sr,
EC is Eu,
M 1 is Al;
M 2 is Si;
0 <x <0.4,
0.65 <a <0.70,
2 <b <3,
0.3 <c <0.6,
4 <d <5)
A phosphor containing a Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal having a composition represented by the formula: wherein the Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 group crystal has a strong diffraction intensity among the diffraction peaks of its XRD profile. A method for producing a phosphor in which 10 peak positions coincide with a peak position of a diffraction peak of an XRD profile of Sr 2 Al 3 Si 7 ON 13 ,
Nitrides or carbides, nitrides of the element M 1 of the element M, oxides or carbides, nitrides of the element M 2,, oxides, or carbides, and oxides of said luminescent center element EC, nitrides, Or the manufacturing method of the fluorescent substance characterized by using the carbonate as a raw material, mixing these materials, and baking. 前記蛍光体が、波長２５０〜５００ｎｍの光で励起した際に波長５７０〜６５０ｎｍの間にピークを有する発光を示すものである、請求項３に記載の蛍光体の製造方法。   The manufacturing method of the fluorescent substance of Claim 3 which shows the light emission which has a peak between wavelengths 570-650 nm when the said fluorescent substance is excited with the light of wavelength 250-500 nm.
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