JP5245222B2 - Phosphor and light emitting device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high luminance, orange to red light emission phosphor having high luminous efficiency, a high efficient light emitting device having high color rendering properties with the use of this high luminous efficiency phosphor, a lighting unit using this light emitting device, and an image display device. <P>SOLUTION: The phosphor has a chemical composition represented by formula [1]: M<SP>1</SP><SB>3-x-y</SB>Ba<SB>x</SB>M<SP>2</SP><SB>y</SB>M<SP>3</SP><SB>a</SB>M<SP>6</SP><SB>d</SB>(wherein M<SP>1</SP>is at least one element selected from the group consisting of alkaline earth metal elements excluding Ba and Zn; M<SP>2</SP>is at least one activating element selected from the group consisting of Eu, Ce, Cr, Mn, Sm, Tm, Tb, Er, and Yb; M<SP>3</SP>is a tetravalent element including at least Si; M<SP>6</SP>is at least one element selected from the group consisting of N, O, and S; and x, y, a, and d are numbers which meet 0&lt;x&lt;3, 0&lt;y&lt;1, 0&lt;3-x-y, 0.5&le;a&le;1.5, and 4.5&le;d&le;5.5, respectively). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、蛍光体と、この蛍光体を用いた蛍光体含有組成物及び発光装置、並びにこの発光装置を用いた画像表示装置及び照明装置に関する。詳しくは、本発明は、橙色ないし赤色に発光する蛍光体と、この蛍光体を用いた蛍光体含有組成物及び発光装置、並びにこの発光装置を用いた画像表示装置及び照明装置に関する。   The present invention relates to a phosphor, a phosphor-containing composition and a light emitting device using the phosphor, and an image display device and an illumination device using the light emitting device. More specifically, the present invention relates to a phosphor that emits orange to red light, a phosphor-containing composition and a light emitting device using the phosphor, and an image display device and an illumination device using the light emitting device.

励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を波長変換する蛍光体とを有する発光装置に関する従来技術として、青色発光ダイオードと黄色蛍光体とを組み合わせた白色発光装置が、各種照明用途に実用化されている。その代表例としては、特許文献1、特許文献2、特許文献3等に記載のものが挙げられる。これらの白色発光装置において、特によく用いられている蛍光体は、一般式(Y,Gd)(Al,Ga)12:Ce3+で表される、セリウムで付活したイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体である。 As a conventional technique related to a light emitting device having an excitation light source and a phosphor that converts the wavelength of at least part of light from the excitation light source, a white light emitting device that combines a blue light emitting diode and a yellow phosphor is used for various illumination applications. It has been put into practical use. Representative examples thereof include those described in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and the like. In these white light emitting devices, phosphors that are particularly often used are yttrium, aluminum, activated by cerium, represented by the general formula (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3+ Garnet phosphor.

しかしながら、青色発光ダイオードとイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を組み合わせた白色発光装置は、その発光に赤色成分が不足していることから、発光色は青白く、演色性が低いという問題があった。   However, the white light emitting device combining the blue light emitting diode and the yttrium / aluminum / garnet phosphor has a problem that the emission color is pale and the color rendering is low because the red component is insufficient for the light emission.

このような背景から、前記のイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を用いた白色発光装置の発光では不足する赤色成分を別の赤色蛍光体で補った白色発光装置の開発が検討されている。このような発光装置は、特許文献4等に開示されている。しかし、特許文献4等に記載される発光装置においても演色性に関して未だ改善すべき問題点は残されており、その課題を解決した発光装置が求められていた。なお、特許文献4に記載の赤色蛍光体はカドミウムを含んでおり、環境汚染の点でも問題がある。   Against this background, development of a white light emitting device in which a red component that is insufficient for light emission by the white light emitting device using the yttrium, aluminum, and garnet phosphor is supplemented with another red phosphor has been studied. Such a light emitting device is disclosed in Patent Document 4 and the like. However, in the light emitting device described in Patent Document 4 and the like, there are still problems to be improved regarding color rendering, and a light emitting device that solves the problem has been demanded. Note that the red phosphor described in Patent Document 4 contains cadmium and has a problem in terms of environmental pollution.

特許文献5に、ユーロピウム又はセリウムで付活された一般式M(SiO(ここでMはアルカリ土類金属元素であり、Mg、Ca、Sr、Ba、及びRaを表す。)で示される蛍光体が開示されている。しかしながら、ここには、具体例として、BaSiO:Eu2+が波長590nmに発光ピークを有することが開示されているのみである。また、(Ba1−aSrSiO:Eu2+も例示されているが、aの具体的な数値についての記載はない。 In Patent Document 5, the general formula M x (SiO n ) y activated by europium or cerium (where M is an alkaline earth metal element and represents Mg, Ca, Sr, Ba, and Ra). The phosphors shown are disclosed. However, here, as a specific example, it is only disclosed that Ba 3 SiO 5 : Eu 2+ has an emission peak at a wavelength of 590 nm. Further, (Ba 1-a Sr a ) 3 SiO 5 : Eu 2+ is also exemplified, but there is no description about specific numerical values of a.

非特許文献1に、BaSiO:Eu2+蛍光体の結晶構造が開示されている。また、非特許文献2に、このBaSiO:Eu2+蛍光体を波長405nmのInGaN半導体レーザーで励起した例が開示されている。一方で、非特許文献3に、蛍光体SrSiO:Eu2+が開示されており、Sr/Siが3/0.8、3/0.9、3/1及び3/1.1のとき、発光ピーク波長がそれぞれ559nm、564nm、568nm及び570nmであったことが開示されている。 Non-Patent Document 1 discloses a crystal structure of a Ba 3 SiO 5 : Eu 2+ phosphor. Non-Patent Document 2 discloses an example in which this Ba 3 SiO 5 : Eu 2+ phosphor is excited by an InGaN semiconductor laser having a wavelength of 405 nm. On the other hand, the phosphor Sr 3 SiO 5 : Eu 2+ is disclosed in Non-Patent Document 3, and Sr / Si is 3 / 0.8, 3 / 0.9, 3/1 and 3 / 1.1. The emission peak wavelengths were 559 nm, 564 nm, 568 nm and 570 nm, respectively.

非特許文献4は、本発明の最初の出願日以降に開示されたものであるが、(Ba1−xSrSiO:Eu2+において、Srサイトの一部をBaで置換するとEu2+の発光が長波長側へシフトし、発光強度が低下することが開示されている。即ち、ここで開示された(Ba1−xSrSiO:Eu2+蛍光体の発光強度はSrSiO:Eu2+のものより小さい。また、SrSiO:Eu2+に関して焼成温度を1250℃から1350℃に上げることで輝度が低下するとの記載がある。従って、非特許文献4は(Ba1−xSrSiO:Eu2+蛍光体における発光特性の改善の可能性を示唆するものではない。
特許第2900928号公報 特許第2927279号公報 特許第3364229号公報 特開平10−163535号公報 特開2005−68269号公報 Mitsuo Yamagaほか4名“Physical Review B”2005年、71巻、205102−1〜7ページ 安田諭史他3名「第51回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集」、1607ページ Joung Kyu Park他4名“Applied Physics Letters”2004年、84巻、1647〜1649ページ Ho Seong Jang他2名“Proceedings of the 12th International DisplayWorkshops in Conjunction with Asia、display 2005 volume 1”、539〜542ページ
Non-patent document 4 is disclosed after the first filing date of the present invention. In (Ba 1-x Sr x ) 3 SiO 5 : Eu 2+ , when a part of the Sr site is replaced with Ba, Eu It is disclosed that 2+ light emission shifts to the longer wavelength side and the light emission intensity decreases. That is, the emission intensity of the (Ba 1-x Sr x ) 3 SiO 5 : Eu 2+ phosphor disclosed here is smaller than that of Sr 3 SiO 5 : Eu 2+ . Further, there is a description that the luminance is lowered by raising the firing temperature from 1250 ° C. to 1350 ° C. with respect to Sr 3 SiO 5 : Eu 2+ . Therefore, Non-Patent Document 4 does not suggest the possibility of improving the light emission characteristics of (Ba 1-x Sr x ) 3 SiO 5 : Eu 2+ phosphor.
Japanese Patent No. 2900928 Japanese Patent No. 2927279 Japanese Patent No. 3364229 Japanese Patent Laid-Open No. 10-163535 JP 2005-68269 A Mitsuru Yamaga and 4 others “Physical Review B” 2005, 71, 205102-1-7 Atsushi Yasuda and three others "Preliminary Proceedings of the 51st Joint Conference on Applied Physics", page 1607 Jung Kyu Park and 4 others “Applied Physics Letters” 2004, 84, 1647-1649 Ho Seong Jang and two others “Proceedings of the 12th International DisplayWorkshops in Conjunction with Asia, display 2005 volume 1”, pp. 539-542

上述の如く、従来、アルカリ土類金属ケイ酸塩を母体とする黄色ないし赤色に発光する蛍光体及びこれらを用いた発光装置が知られている。
しかしながら、その発光効率は十分でなく、さらに発光効率の高い蛍光体及び発光装置が求められている。また、発光装置に組み込まれた蛍光体の温度は、100℃〜200℃程度に上昇することが知られており、温度上昇時においても発光効率が低下しない蛍光体及び発光装置が求められる。
As described above, conventionally, phosphors that emit yellow or red light based on alkaline earth metal silicates and light-emitting devices using these phosphors are known.
However, the luminous efficiency is not sufficient, and there is a demand for phosphors and light emitting devices with higher luminous efficiency. In addition, it is known that the temperature of the phosphor incorporated in the light emitting device rises to about 100 ° C. to 200 ° C., and a phosphor and a light emitting device that do not lower the luminous efficiency even when the temperature rises are required.

従って、本発明は、発光効率が高く、高輝度な橙色ないし赤色発光蛍光体を提供することを目的とする。
本発明はまた、このような発光効率の高い蛍光体を用いて、高効率で高演色性の発光装置と、この発光装置を用いた照明装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an orange or red light emitting phosphor having high luminous efficiency and high brightness.
Another object of the present invention is to provide a highly efficient and highly color-rendering light-emitting device using such a phosphor having a high light-emitting efficiency, and an illumination device and an image display device using the light-emitting device.

本発明者らは、アルカリ土類金属ケイ酸塩を母体とする蛍光体の組成及び結晶構造について鋭意検討した結果、下記式[1]で示される特定の組成範囲において、著しく高効率の発光を示す橙色ないし赤色蛍光体を見出した。また、下記式[1]で表される組成を有する蛍光体は、蛍光体の温度変化に対する発光強度維持率に優れていることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は以下を要旨とするものである。
As a result of intensive studies on the composition and crystal structure of phosphors based on alkaline earth metal silicates, the present inventors have achieved extremely high-efficiency emission within a specific composition range represented by the following formula [1]. The orange to red phosphors shown were found. Moreover, it discovered that the fluorescent substance which has a composition represented by following formula [1] was excellent in the luminous intensity maintenance factor with respect to the temperature change of fluorescent substance, and completed this invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.

(1) 波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク波長が590nm以上、680nm以下の波長範囲にあり、下記式[1B]で表される化学組成を有することを特徴とする蛍光体。
Sr3−x−yBaEuSiO …[1B]
(式[1B]中、x及びyは、0.5≦x≦1.2、0.005≦y<1、0<3−x−yを満たす数を表す。)
(2) 前記式[1B]において、yの値が、0.01≦y≦0.1を満足することを特徴とする(1)に記載の蛍光体
(1) A phosphor having an emission peak wavelength obtained by excitation with light having a wavelength of 455 nm in a wavelength range of 590 nm to 680 nm and having a chemical composition represented by the following formula [1B].
Sr 3- xy- Ba x Eu y SiO 5 ... [1B]
(In the formula [1B], x and y represent numbers satisfying 0.5 ≦ x ≦ 1.2, 0.005 ≦ y <1, and 0 <3-xy.)
(2) The phosphor according to (1), wherein in the formula [1B], a value of y satisfies 0.01 ≦ y ≦ 0.1 .

)前記式[1B]において、x=1であることを特徴とする(1)又は2)に記載の蛍光体。 ( 3 ) The phosphor according to (1) or ( 2), wherein x = 1 in the formula [1B].

) 表面に該蛍光体とは異なる物質が存在することを特徴とする(1)ないし()のいずれかに記載の蛍光体。
) 該蛍光体とは異なる物質が有機化合物、無機化合物、およびガラス材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする()に記載の蛍光体。
( 4 ) The phosphor according to any one of (1) to ( 3 ), wherein a substance different from the phosphor is present on the surface.
(5) different materials organic compound and phosphor, an inorganic compound, and a phosphor according to the above is at least one selected from the group consisting of a glass material (4).

) 該蛍光体とは異なる物質が金属酸化物を含むことを特徴とする()に記載の蛍光体。
) 該蛍光体とは異なる物質が、該蛍光体の重量に対して1重量%以上50重量%以下、該蛍光体の表面に存在することを特徴とする()ないし()のいずれかに記載の蛍光体。
( 6 ) The phosphor according to ( 4 ), wherein the substance different from the phosphor contains a metal oxide.
( 7 ) The substance different from the phosphor is present on the surface of the phosphor in an amount of 1 wt% to 50 wt% with respect to the weight of the phosphor ( 4 ) to ( 6 ) The phosphor according to any one of the above.

) (1)ないし()のいずれかに記載の蛍光体と、液状媒体とを含有することを特徴とする蛍光体含有組成物。 ( 8 ) A phosphor-containing composition comprising the phosphor according to any one of (1) to ( 7 ) and a liquid medium.

) 第1の発光体と、該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを備える発光装置において、該第2の発光体が、(1)ないし()のいずれかに記載の蛍光体の少なくとも1種を第1の蛍光体として含有することを特徴とする発光装置。 ( 9 ) In a light-emitting device including a first light emitter and a second light emitter that emits visible light by irradiation of light from the first light emitter, the second light emitter includes (1) to ( 7 ) A light-emitting device comprising at least one of the phosphors according to any one of ( 7 ) as a first phosphor.

10) 前記第2の発光体が、前記第1の蛍光体とは発光波長の異なる少なくとも1種の蛍光体を、第2の蛍光体として含有することを特徴とする()に記載の発光装置。 (10) said second luminous body, wherein the first phosphor different at least one phosphor emission wavelengths, according to (9) that it contains as the second phosphor Light emitting device.

11) 前記第1の発光体が、420nm以上500nm以下の波長範囲に発光ピークを有し、前記第2の発光体が、前記第2の蛍光体として、490nm以上560nm以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも1種の蛍光体を含有することを特徴とする(10)に記載の発光装置。 ( 11 ) The first light emitter has a light emission peak in a wavelength range of 420 nm to 500 nm, and the second light emitter emits light in a wavelength range of 490 nm to 560 nm as the second phosphor. ( 10 ) The light-emitting device according to ( 10 ), comprising at least one phosphor having a peak.

12) 前記第1の発光体が、300nm以上420nm以下の波長範囲に発光ピークを有し、前記第2の発光体が、前記第2の蛍光体として、420nm以上490nm以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも1種の蛍光体と、490nm以上560nm以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも1種の蛍光体とを含有することを特徴とする(10)に記載の発光装置。 ( 12 ) The first light emitter has an emission peak in a wavelength range of 300 nm to 420 nm, and the second light emitter emits light in a wavelength range of 420 nm to 490 nm as the second phosphor. ( 10 ) The light emitting device according to ( 10 ), comprising at least one phosphor having a peak and at least one phosphor having a light emission peak in a wavelength range of 490 nm to 560 nm.

13) 発光装置がさらに封止材料を備えるものであり、該封止材料としてシリコーン樹脂を用いることを特徴とする()ないし(12)のいずれかに記載の発光装置。 ( 13 ) The light emitting device according to any one of ( 9 ) to ( 12 ), wherein the light emitting device further includes a sealing material, and a silicone resin is used as the sealing material.

14) ()ないし(13)のいずれかに記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする画像表示装置。 ( 14 ) An image display device comprising the light-emitting device according to any one of ( 9 ) to ( 13 ) as a light source.

15) ()ないし(13)のいずれかに記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする照明装置。 ( 15 ) An illumination device comprising the light-emitting device according to any one of ( 9 ) to ( 13 ) as a light source.

本発明によれば、橙色ないし赤色に発光する蛍光体であって、発光効率が高く、高輝度である、特性の高い蛍光体が提供される。
また、本発明によれば、温度特性に優れた橙色ないし赤色蛍光体が提供される。温度特性が良好な蛍光体であれば、高出力LEDを用いた発光装置にも使用することができ、高出力で高輝度な発光装置を提供することができる。
また、この蛍光体を含有する組成物を用いることによって、高効率及び高特性の発光装置を得ることができる。
この発光装置は、画像表示装置や照明装置の用途に好適に用いられる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a fluorescent substance which is light-emitted in orange thru | or red, Comprising: The fluorescent substance with high luminous efficiency, high brightness, and a high characteristic is provided.
Further, according to the present invention, an orange or red phosphor having excellent temperature characteristics is provided. If the phosphor has good temperature characteristics, it can be used for a light emitting device using a high output LED, and a light emitting device with high output and high luminance can be provided.
Further, by using a composition containing this phosphor, a light-emitting device having high efficiency and high characteristics can be obtained.
This light-emitting device is suitably used for an image display device or a lighting device.

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

[1.蛍光体]
[1−1.蛍光体の特性]
(温度特性)
本発明の蛍光体は、温度特性に優れ、以下式[2]及び/又は[3]を満たすことが好ましい。以下の式[2]及び[3]において、R(y)は、温度y℃において、波長xnmの励起光で励起した場合の発光ピーク強度を示す。即ち、Rの直後の下付き数字xが、励起光の波長(単位nm)を示し、かっこ内の数値yが蛍光体の表面温度(単位℃)を示す。
85≦{R455(125)/R455(25)}×100≦110 …[2]
92≦{R405(100)/R405(25)}×100≦110 …[3]
(式[2]において、R455(25)は、25℃において、該蛍光体をピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度であり、
455(125)は、125℃において、該蛍光体をピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度である。
式[3]において、R405(25)は、25℃において、該蛍光体をピーク波長405nmの光で励起して得られる発光ピーク強度であり、
405(100)は、100℃において、該蛍光体をピーク波長405nmの光で励起して得られる発光ピーク強度である。)
[1. Phosphor]
[1-1. Characteristics of phosphor
(Temperature characteristics)
The phosphor of the present invention is excellent in temperature characteristics and preferably satisfies the following formula [2] and / or [3]. In the following formulas [2] and [3], R x (y) represents the emission peak intensity when excited with excitation light having a wavelength of x nm at a temperature of y ° C. That is, the subscript number x immediately after R indicates the wavelength (unit: nm) of the excitation light, and the numerical value y in parentheses indicates the surface temperature (unit: ° C.) of the phosphor.
85 ≦ {R 455 (125) / R 455 (25)} × 100 ≦ 110 (2)
92 ≦ {R 405 (100) / R 405 (25)} × 100 ≦ 110 (3)
(In the formula [2], R 455 (25) is an emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 455 nm at 25 ° C.,
R 455 (125) is an emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 455 nm at 125 ° C.
In Formula [3], R 405 (25) is an emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 405 nm at 25 ° C.
R 405 (100) is an emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 405 nm at 100 ° C. )

上記式[2]は、温度25℃における発光強度R455(25)に対する温度125℃における発光強度R455(125)との比、即ち、蛍光体の温度変化に対する発光強度維持率を意味する。
上記式[2]の値は、通常85以上、好ましくは87以上、より好ましくは89以上、さらに好ましくは91以上であることが好ましく、また、通常110以下である。
The above formula [2] means the ratio of the emission intensity R 455 (125) at a temperature of 125 ° C. to the emission intensity R 455 (25) at a temperature of 25 ° C., that is, the emission intensity maintenance ratio with respect to the temperature change of the phosphor.
The value of the above formula [2] is usually 85 or more, preferably 87 or more, more preferably 89 or more, still more preferably 91 or more, and usually 110 or less.

また、上記式[3]は、温度25℃における発光強度R405(25)に対する温度100℃における発光強度R405(100)との比、即ち、蛍光体の温度変化に対する発光強度維持率を意味する。
上記式[3]の値は、通常92以上、好ましくは93以上、より好ましくは94以上であることが好ましく、また、通常110以下である。
Further, the above formula [3] means the ratio of the emission intensity R 405 (100) at a temperature of 100 ° C. to the emission intensity R 405 (25) at a temperature of 25 ° C., that is, the emission intensity maintenance ratio with respect to the temperature change of the phosphor. To do.
The value of the above formula [3] is usually 92 or more, preferably 93 or more, more preferably 94 or more, and usually 110 or less.

通常の蛍光体は、温度上昇とともに発光強度が低下するので、発光強度維持率が100を超えるようなことは考えられにくいが、何らかの理由により100を超えることがあっても問題はない。ただし、発光強度維持率が110を超えると、発光強度維持率が低い場合と同様、温度変化によって発光装置が色ずれを起こす傾向にある。従って、発光強度維持率は100に近いことが好ましく、100であることが最も好ましい。   Since the emission intensity of ordinary phosphors decreases as the temperature rises, it is unlikely that the emission intensity maintenance ratio exceeds 100. However, there is no problem if it exceeds 100 for some reason. However, when the emission intensity maintenance ratio exceeds 110, the light emitting device tends to cause a color shift due to a temperature change, as in the case where the emission intensity maintenance ratio is low. Accordingly, the emission intensity maintenance rate is preferably close to 100, and most preferably 100.

本発明の蛍光体は、また、上記式[2],[3]に加え、さらに、以下の式[2A],[2B],[3A],[3B]のいずれか1以上を満たすことが好ましい。
92≦{R455(100)/R455(25)}×100≦110 …[2A]
83≦{R455(150)/R455(25)}×100≦110 …[2B]
88≦{R405(125)/R405(25)}×100≦110 …[3A]
83≦{R405(150)/R405(25)}×100≦110 …[3B]
(式[2A],[2B]において、R455(100)は、100℃において、該蛍光体をピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度であり、R455(150)は、150℃において、該蛍光体をピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度であり、R455(25)は式[2]におけると同義である。
式[3A],[3B]において、R405(125)は、125℃において、該蛍光体をピーク波長405nmの光で励起して得られる発光ピーク強度であり、R405(150)は、150℃において、該蛍光体をピーク波長405nmの光で励起して得られる発光ピーク強度であり、R405(25)は式[3]におけると同義である。)
In addition to the above formulas [2] and [3], the phosphor of the present invention further satisfies any one or more of the following formulas [2A], [2B], [3A], and [3B]. preferable.
92 ≦ {R 455 (100) / R 455 (25)} × 100 ≦ 110 (2A)
83 ≦ {R 455 (150) / R 455 (25)} × 100 ≦ 110 ... [2B]
88 ≦ {R 405 (125) / R 405 (25)} × 100 ≦ 110 ... [3A]
83 ≦ {R 405 (150) / R 405 (25)} × 100 ≦ 110 ... [3B]
(In the formulas [2A] and [2B], R 455 (100) is an emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 455 nm at 100 ° C., and R 455 (150) is It is an emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 455 nm at 150 ° C., and R 455 (25) has the same meaning as in formula [2].
In the formulas [3A] and [3B], R 405 (125) is an emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 405 nm at 125 ° C., and R 405 (150) is 150 This is the emission peak intensity obtained by exciting the phosphor with light having a peak wavelength of 405 nm at ° C., and R 405 (25) has the same meaning as in formula [3]. )

上記式[2A]は、温度25℃における発光強度R455(25)に対する温度100℃における発光強度R455(100)との比、即ち、蛍光体の温度変化に対する発光強度維持率を意味する。
上記式[2A]の値は、通常92以上、好ましくは93以上、より好ましくは94以上、さらに好ましくは95以上であることが好ましく、また、通常110以下である。
The above formula [2A] means the ratio of the emission intensity R 455 (100) at a temperature of 100 ° C. to the emission intensity R 455 (25) at a temperature of 25 ° C., that is, the emission intensity maintenance ratio with respect to the temperature change of the phosphor.
The value of the above formula [2A] is usually 92 or more, preferably 93 or more, more preferably 94 or more, still more preferably 95 or more, and usually 110 or less.

上記式[2B]は、温度25℃における発光強度R455(25)に対する温度150℃における発光強度R455(150)との比、即ち、蛍光体の温度変化に対する発光強度維持率を意味する。
上記式[2B]の値は、通常83以上、好ましくは84以上、より好ましくは85以上、さらに好ましくは86以上であることが好ましく、また、通常110以下である。
The above equation [2B] means the ratio of the emission intensity R 455 (150) at a temperature of 150 ° C. to the emission intensity R 455 (25) at a temperature of 25 ° C., that is, the emission intensity maintenance ratio with respect to the temperature change of the phosphor.
The value of the above formula [2B] is usually 83 or more, preferably 84 or more, more preferably 85 or more, still more preferably 86 or more, and usually 110 or less.

上記式[3A]は、温度25℃における発光強度R405(25)に対する温度125℃における発光強度R405(125)との比、即ち、蛍光体の温度変化に対する発光強度維持率を意味する。
上記式[3A]の値は、通常88以上、好ましくは90以上、より好ましくは92以上であることが好ましく、また、通常110以下である。
The above formula [3A] means the ratio of the emission intensity R 405 (125) at a temperature of 125 ° C. to the emission intensity R 405 (25) at a temperature of 25 ° C., that is, the emission intensity maintenance ratio with respect to the temperature change of the phosphor.
The value of the above formula [3A] is usually 88 or more, preferably 90 or more, more preferably 92 or more, and usually 110 or less.

上記式[3B]は、温度25℃における発光強度R405(25)に対する温度150℃における発光強度R405(150)との比、即ち、蛍光体の温度変化に対する発光強度維持率を意味する。
上記式[3B]の値は、通常83以上、好ましくは85以上、より好ましくは87以上であることが好ましく、また、通常110以下である。
The above formula [3B] means the ratio of the emission intensity R 405 (150) at a temperature of 150 ° C. to the emission intensity R 405 (25) at a temperature of 25 ° C., that is, the emission intensity maintenance ratio with respect to the temperature change of the phosphor.
The value of the above formula [3B] is usually 83 or more, preferably 85 or more, more preferably 87 or more, and usually 110 or less.

蛍光体を発光装置に使用する場合、光源(後述する「第1の発光体」)の発熱により蛍光体が昇温することがある。特に、近年ではより明るい発光装置が求められているため、光源としてパワーLED等の高出力な光源を使用することがあるが、通常は高出力な光源の発熱の程度は大きいため、前記の昇温の程度も大きくなる。   When a phosphor is used in a light emitting device, the temperature of the phosphor may increase due to heat generated by a light source (a “first light emitter” described later). In particular, since a brighter light emitting device has been demanded in recent years, a high-output light source such as a power LED may be used as a light source. The degree of temperature also increases.

前記の発光強度維持率が低いと、GaN系LED等と組み合わせて発光装置を構成した場合に、動作により蛍光体の温度が上昇すると発光強度が低下し、また、温度変化によって発光装置の発光色が変化する傾向にあり、好ましくない。一方、前記の発光強度維持率が高いと、上記のような発光強度の低下や発光色の変化が小さくなる傾向にあり、好ましい。このような温度変化に伴う発光強度の低下や発光色の変化を温度特性と呼び、温度変化に伴う発光強度や発光色の変化が小さい蛍光体を温度特性の優れた蛍光体と言う。   If the light emission intensity maintenance rate is low, when a light emitting device is configured in combination with a GaN-based LED or the like, the light emission intensity decreases when the temperature of the phosphor increases due to the operation, and the light emission color of the light emitting device due to the temperature change Tends to change, which is not preferable. On the other hand, it is preferable that the emission intensity maintenance rate is high because the above-described decrease in emission intensity and change in emission color tend to be small. Such a decrease in emission intensity and a change in emission color due to temperature change are referred to as temperature characteristics, and a phosphor having a small change in emission intensity and emission color associated with temperature change is referred to as a phosphor having excellent temperature characteristics.

本発明の蛍光体は、上述したように温度特性に優れているため、本発明の蛍光体は、後述する発光装置等に好適に用いることができる。   Since the phosphor of the present invention is excellent in temperature characteristics as described above, the phosphor of the present invention can be suitably used for a light emitting device and the like to be described later.

なお、前記の発光強度維持率は、例えば、発光スペクトル測定装置として大塚電子製MCPD7000マルチチャンネルスペクトル測定装置、輝度測定装置として色彩輝度計BM5A、ペルチエ素子による冷却機構とヒーターによる加熱機構を備えたステージ、及び光源として150Wキセノンランプを備える装置を用いて以下のようにして測定することができる。   The emission intensity maintenance rate is, for example, a stage equipped with a MCPD7000 multi-channel spectrum measurement device manufactured by Otsuka Electronics as an emission spectrum measurement device, a color luminance meter BM5A as a luminance measurement device, a cooling mechanism using a Peltier element, and a heating mechanism using a heater. , And using a device equipped with a 150 W xenon lamp as a light source, measurement can be performed as follows.

ステージに蛍光体サンプルを入れたセルを載せ、温度を20℃から150℃の範囲で変化させる。蛍光体の表面温度が25℃、100℃、125℃、又は150℃で一定となったことを確認する。次いで、光源から回折格子で分光して取り出した405nm、又は455nmの光で蛍光体を励起して発光スペクトルを測定する。測定された発光スペクトルから発光ピーク強度を求める。
なお、蛍光体の表面温度の測定値は、放射温度計と熱電対による温度測定値を利用して補正した値を用いる。
スペクトル測定装置によって測定された発光スペクトルから求めた発光ピーク強度の、25℃における発光ピーク強度に対する相対値を発光強度維持率とする。
A cell containing a phosphor sample is placed on the stage, and the temperature is changed in the range of 20 ° C to 150 ° C. It is confirmed that the surface temperature of the phosphor becomes constant at 25 ° C., 100 ° C., 125 ° C., or 150 ° C. Next, the phosphor is excited with light having a wavelength of 405 nm or 455 nm taken out from the light source by a diffraction grating, and an emission spectrum is measured. The emission peak intensity is obtained from the measured emission spectrum.
In addition, the measured value of the surface temperature of the phosphor is a value corrected by using a temperature measured value by a radiation thermometer and a thermocouple.
The relative value of the emission peak intensity obtained from the emission spectrum measured by the spectrum measuring apparatus with respect to the emission peak intensity at 25 ° C. is defined as the emission intensity maintenance ratio.

例えば、455nm励起、125℃における発光強度維持率は以下のようにして求めることができる。
25℃において、ピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度をR455(25)、125℃において、ピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度をR455(125)としたとき、{R455(125)/R455(25)}×100で算出される値を455nm励起、125℃における発光強度維持率とする。
For example, the emission intensity maintenance rate at 455 nm excitation and 125 ° C. can be determined as follows.
The emission peak intensity obtained by exciting with light having a peak wavelength of 455 nm at 25 ° C. is R 455 (25), and the emission peak intensity obtained by exciting with light having a peak wavelength of 455 nm at 125 ° C. is R 455 (125). Then, the value calculated by {R 455 (125) / R 455 (25)} × 100 is defined as the emission intensity maintenance rate at 125 ° C. with excitation at 455 nm.

(発光スペクトルに関する特徴)
本発明の蛍光体が発する蛍光のスペクトル(発光スペクトル)に特に制限は無いが、橙色ないし赤色蛍光体としての用途に鑑みれば、波長405nm又は波長455nmの光で励起した場合に、その発光スペクトルに以下の(2),(3)の特性を有することが好ましい。
(2) 発光ピーク波長が570nm以上680nm以下の波長範囲にある。
(3) 発光ピークの半値幅が90nm以下である。
(Characteristics related to emission spectrum)
The fluorescence spectrum (emission spectrum) emitted by the phosphor of the present invention is not particularly limited. However, in view of the use as an orange or red phosphor, when excited with light having a wavelength of 405 nm or 455 nm, It is preferable to have the following characteristics (2) and (3).
(2) The emission peak wavelength is in the wavelength range of 570 nm to 680 nm.
(3) The full width at half maximum of the emission peak is 90 nm or less.

即ち、本発明の蛍光体は、通常570nm以上、好ましくは580nm以上、より好ましくは590nm以上、また、通常680nm以下、好ましくは650nm以下、より好ましくは640nm以下の波長範囲に発光ピークを有する。発光ピークが短波長化すると白色発光装置を構成する場合に赤色成分が少なくなりすぎて赤色蛍光体として不適となる可能性があり、発光ピークが長波長化すると視感度の低い光が増加するために、蛍光体の輝度が低下する可能性がある。
なお、本発明の蛍光体が、複数の発光ピークを有する場合には、最も強度の高いピークの波長を発光ピーク波長とする。
That is, the phosphor of the present invention usually has an emission peak in a wavelength range of 570 nm or more, preferably 580 nm or more, more preferably 590 nm or more, and usually 680 nm or less, preferably 650 nm or less, more preferably 640 nm or less. If the emission peak is shortened, the red component may be too small when configuring a white light-emitting device, making it unsuitable as a red phosphor. If the emission peak is lengthened, light with low visibility increases. In addition, the luminance of the phosphor may be reduced.
In addition, when the phosphor of the present invention has a plurality of emission peaks, the peak wavelength having the highest intensity is set as the emission peak wavelength.

また、本発明の蛍光体は、その発光ピークの半値幅(full width at half maximum。以下適宜「FWHM」という。)が、通常90nm以下、好ましくは87nm以下、より好ましくは84nm以下である。なお、発光ピークの半値幅は、通常50nm以上、好ましくは70nm以上、より好ましくは80nm以上である。半値幅が狭いことにより、蛍光体の発光に含まれる赤味成分と、輝度のバランスの良い発光が得られる。
なお、本発明の蛍光体が、複数の発光ピークを有する場合は、最も強度の高い発光ピークの強度の、半分以上の強度を有する波長領域の幅を半値幅とする。
The phosphor of the present invention has a full width at half maximum (hereinafter referred to as “FWHM” where appropriate) of 90 nm or less, preferably 87 nm or less, more preferably 84 nm or less. The half-value width of the emission peak is usually 50 nm or more, preferably 70 nm or more, more preferably 80 nm or more. Since the half width is narrow, light emission with a good balance between luminance and reddish components contained in the light emission of the phosphor can be obtained.
When the phosphor of the present invention has a plurality of emission peaks, the width of the wavelength region having an intensity of half or more of the intensity of the highest emission peak is defined as the half-value width.

なお、本発明の蛍光体を評価するために波長405nm又は波長455nmの光で励起するには、例えば、キセノンランプを用いることができ、その場合、回折格子分光器等によって所望の波長の光を取りだして照射する。また、GaN系LEDやLDも励起光源として使用することができる。また、本発明の蛍光体の発光スペクトルの測定は、室温、例えば25℃において、励起光源として150Wキセノンランプを、スペクトル測定装置としてマルチチャンネルCCD検出器C7041(浜松フォトニクス社製)を備える蛍光測定装置(日本分光社製)を用いて測定することができる。得られた発光スペクトルから、発光ピーク波長及びピーク半値幅を算出することができる。   In order to excite the phosphor of the present invention with light having a wavelength of 405 nm or 455 nm, for example, a xenon lamp can be used. In that case, light having a desired wavelength is emitted by a diffraction grating spectrometer or the like. Take out and irradiate. A GaN LED or LD can also be used as an excitation light source. The emission spectrum of the phosphor of the present invention is measured at room temperature, for example, 25 ° C., using a 150 W xenon lamp as an excitation light source, and a fluorescence measurement apparatus equipped with a multichannel CCD detector C7041 (manufactured by Hamamatsu Photonics) as a spectrum measurement apparatus. (Manufactured by JASCO Corporation) can be used for measurement. From the obtained emission spectrum, the emission peak wavelength and peak half width can be calculated.

(励起波長に関する特性)
本発明の蛍光体は、200nm以上500nm以下の波長範囲の光で励起可能であれば良く、励起波長は特に限定されないが、例えば、青色領域の光、及び/又は、近紫外領域の光で励起可能であれば、半導体発光素子等を第1の発光体とする発光装置に好適に使用することができる。
(Characteristics related to excitation wavelength)
The phosphor of the present invention is not particularly limited as long as it can be excited by light in the wavelength range of 200 nm to 500 nm, and the excitation wavelength is not particularly limited. For example, the phosphor of the present invention is excited by light in the blue region and / or in the near ultraviolet region. If possible, it can be suitably used for a light emitting device using a semiconductor light emitting element or the like as a first light emitter.

なお、励起スペクトルの測定は、室温、例えば25℃において、励起光源として150Wキセノンランプを、スペクトル測定装置としてマルチチャンネルCCD検出器C7041(浜松フォトニクス社製)を備える蛍光測定装置(日本分光社製)を用いて測定することができる。得られた励起スペクトルから、励起ピーク波長を算出することができる。   The excitation spectrum is measured at room temperature, for example, 25 ° C., with a 150 W xenon lamp as an excitation light source and a fluorescence measurement apparatus (manufactured by JASCO Corporation) equipped with a multichannel CCD detector C7041 (manufactured by Hamamatsu Photonics) as a spectrum measurement apparatus. Can be measured. The excitation peak wavelength can be calculated from the obtained excitation spectrum.

(吸収効率)
本発明の蛍光体は、その吸収効率が高いほど好ましく、その値は、以下の(4)及び/又は(5)を満たすことが好ましい。
(4) ピーク波長455nmの光で該蛍光体を励起した場合、その吸収効率が、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上である。
(5) ピーク波長405nmの光で該蛍光体を励起した場合、その吸収効率が、通常85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは92%以上である。
(Absorption efficiency)
The phosphor of the present invention preferably has higher absorption efficiency, and the value preferably satisfies the following (4) and / or (5).
(4) When the phosphor is excited with light having a peak wavelength of 455 nm, the absorption efficiency is usually 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 75% or more.
(5) When the phosphor is excited with light having a peak wavelength of 405 nm, the absorption efficiency is usually 85% or more, preferably 90% or more, more preferably 92% or more.

前記の範囲より吸収効率が低いと所定の発光を得るために必要な励起光量が大きくなり、消費エネルギーが大きくなる傾向にあり、好ましくない。
なお、前記の吸収効率の測定方法については後述の通りである。
If the absorption efficiency is lower than the above range, the amount of excitation light necessary for obtaining predetermined light emission increases, and the energy consumption tends to increase, which is not preferable.
The method for measuring the absorption efficiency is as described later.

(内部量子効率)
本発明の蛍光体は、その内部量子効率が高いほど好ましく、その値は、以下の(6)及び/又は(7)を満たすことが好ましい。
(6) ピーク波長455nmの光で該蛍光体を励起した場合、その内部量子効率が、通常64%以上、好ましくは66%以上、より好ましくは68%以上、さらに好ましくは70%以上である。
(7) ピーク波長405nmの光で該蛍光体を励起した場合、その内部量子効率が、通常56%以上、好ましくは57%以上、より好ましくは58%以上である。
(Internal quantum efficiency)
The phosphor of the present invention preferably has higher internal quantum efficiency, and its value preferably satisfies the following (6) and / or (7).
(6) When the phosphor is excited with light having a peak wavelength of 455 nm, the internal quantum efficiency is usually 64% or more, preferably 66% or more, more preferably 68% or more, and further preferably 70% or more.
(7) When the phosphor is excited with light having a peak wavelength of 405 nm, the internal quantum efficiency is usually 56% or more, preferably 57% or more, more preferably 58% or more.

ここで、内部量子効率とは、蛍光体が吸収した励起光の光子数に対する発光した光子数の比率を意味する。内部量子効率が低いと、所定の発光を得るために必要な励起光量が大きくなり、消費エネルギーが大きくなる傾向にあり好ましくない。
なお、前記の内部量子効率の測定方法については後述の通りである。
Here, the internal quantum efficiency means the ratio of the number of photons emitted to the number of photons of excitation light absorbed by the phosphor. If the internal quantum efficiency is low, the amount of excitation light necessary for obtaining predetermined light emission increases, which tends to increase energy consumption, which is not preferable.
The method for measuring the internal quantum efficiency is as described later.

(外部量子効率)
本発明の蛍光体は、その外部量子効率が高いほど好ましく、その値は以下の(8)及び/又は(9)を満たすことが好ましい。
(8) ピーク波長455nmの光で該蛍光体を励起した場合、その外部量子効率が、通常45%以上、好ましくは48%以上、より好ましくは50%以上である。
(9) ピーク波長405nmの光で該蛍光体を励起した場合、その外部量子効率が、通常48%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは52%以上、特に好ましくは54%以上である。
(External quantum efficiency)
The phosphor of the present invention preferably has a higher external quantum efficiency, and the value preferably satisfies the following (8) and / or (9).
(8) When the phosphor is excited with light having a peak wavelength of 455 nm, the external quantum efficiency is usually 45% or more, preferably 48% or more, more preferably 50% or more.
(9) When the phosphor is excited with light having a peak wavelength of 405 nm, the external quantum efficiency is usually 48% or more, preferably 50% or more, more preferably 52% or more, and particularly preferably 54% or more.

外部量子効率が低いと所定の発光を得るために必要な励起光量が大きくなり、消費エネルギーが大きくなる傾向にあり、好ましくない。
なお、前記の外部量子効率の測定方法については後述の通りである。
If the external quantum efficiency is low, the amount of excitation light necessary for obtaining predetermined light emission increases, and the energy consumption tends to increase, which is not preferable.
The measuring method of the external quantum efficiency is as described later.

(吸収効率、内部量子効率、及び外部量子効率の測定方法)
以下に、蛍光体の吸収効率αq、内部量子効率ηi、外部量子効率ηo、を求める方法を説明する。
(Measurement method of absorption efficiency, internal quantum efficiency, and external quantum efficiency)
A method for obtaining the absorption efficiency αq, internal quantum efficiency ηi, and external quantum efficiency ηo of the phosphor will be described below.

まず、測定対象となる蛍光体サンプル(例えば、粉末状など)を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球などの集光装置に取り付ける。積分球などの集光装置を用いるのは、蛍光体サンプルで反射したフォトン、及び蛍光体サンプルから蛍光現象により放出されたフォトンを全て計上できるようにする、すなわち、計上されずに測定系外へ飛び去るフォトンをなくすためである。   First, a phosphor sample to be measured (for example, a powder form) is packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that measurement accuracy is maintained, and is attached to a condenser such as an integrating sphere. The use of a condenser such as an integrating sphere makes it possible to count all photons reflected by the phosphor sample and photons emitted from the phosphor sample due to the fluorescence phenomenon, that is, not counted but out of the measurement system. This is to eliminate the photons that fly away.

この積分球などの集光装置に蛍光体を励起するための発光源を取り付ける。この発光源は、例えばXeランプ等であり、発光ピーク波長が例えば405nmや455nmの単色光となるようにフィルターやモノクロメーター(回折格子分光器)等を用いて調整がなされる。この発光ピーク波長が調整された発光源からの光を、測定対象の蛍光体サンプルに照射し、発光(蛍光)および反射光を含むスペクトルを分光測定装置、例えば大塚電子株式会社製MCPD2000、MCPD7000などを用いて測定する。ここで測定されるスペクトルには、実際には、励起発光光源からの光(以下では単に励起光と記す。)のうち、蛍光体に吸収されなかった反射光と、蛍光体が励起光を吸収して蛍光現象により発する別の波長の光(蛍光)が含まれる。すなわち、励起光近傍領域は反射スペクトルに相当し、それよりも長波長領域は蛍光スペクトル(ここでは、発光スペクトルと呼ぶ場合もある)に相当する。   A light-emitting source for exciting the phosphor is attached to the condenser such as an integrating sphere. This light source is, for example, an Xe lamp or the like, and is adjusted using a filter, a monochromator (diffraction grating spectrometer), or the like so that the emission peak wavelength is monochromatic light of, for example, 405 nm or 455 nm. The phosphor sample to be measured is irradiated with light from the light emission source whose emission peak wavelength is adjusted, and a spectrum including light emission (fluorescence) and reflected light is measured by a spectroscopic measurement device such as MCPD2000, MCPD7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. Use to measure. The spectrum measured here is actually reflected light that has not been absorbed by the phosphor among the light from the excitation light source (hereinafter simply referred to as excitation light), and the phosphor absorbs the excitation light. Thus, light of another wavelength (fluorescence) emitted by the fluorescence phenomenon is included. That is, the region near the excitation light corresponds to the reflection spectrum, and the longer wavelength region corresponds to the fluorescence spectrum (sometimes referred to herein as the emission spectrum).

吸収効率αqは、蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsを励起光の全フォトン数Nで割った値である。 The absorption efficiency αq is a value obtained by dividing the number of photons N abs of the excitation light absorbed by the phosphor sample by the total number of photons N of the excitation light.

まず、後者の励起光の全フォトン数Nを、次のようにして求める。すなわち、励起光に対してほぼ100%の反射率Rを持つ物質、例えばLabsphere製「Spectralon」(450nmの励起光に対して98%の反射率Rを持つ。)等の反射板を、測定対象として、蛍光体サンプルと同様の配置で上述の積分球などの集光装置に取り付け、該分光測定装置を用いて反射スペクトルIref(λ)を測定する。この反射スペクトルIref(λ)から求めた下記(式I)の数値は、Nに比例する。 First, the total photon number N of the latter excitation light is obtained as follows. That is, a reflecting plate such as a substance having a reflectance R of almost 100% with respect to excitation light, for example, “Spectralon” manufactured by Labsphere (having a reflectance R of 98% with respect to excitation light of 450 nm) is measured. In the same manner as the phosphor sample, it is attached to a condenser such as the integrating sphere described above, and the reflection spectrum I ref (λ) is measured using the spectrometer. The numerical value of the following (formula I) obtained from the reflection spectrum I ref (λ) is proportional to N.

Figure 0005245222
Figure 0005245222

ここで、積分区間は実質的にIref(λ)が有意な値を持つ区間のみで行ったものでよい。
蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsは下記(式II)で求められる量に比例する。
Here, the integration interval may be substantially performed only in the interval in which I ref (λ) has a significant value.
The number N abs of the photons in the excitation light that is absorbed in the phosphor sample is proportional to the amount calculated by the following equation (II).

Figure 0005245222
Figure 0005245222

ここで、I(λ)は、吸収効率αqを求める対象としている蛍光体サンプルを取り付けたときの、反射スペクトルである。(式II)の積分区間は(式I)で定めた積分区間と同じにする。このように積分区間を限定することで、(式II)の第二項は,測定対象としている蛍光体サンプルが励起光を反射することによって生じたフォトン数に対応したもの、すなわち、測定対象としている蛍光体サンプルから生ずる全フォトンのうち蛍光現象に由来するフォトンを除いたものに対応したものになる。実際のスペクトル測定値は、一般にはλに関するある有限のバンド幅で区切ったデジタルデータとして得られるため、(式I)および(式II)の積分は、そのバンド幅に基づいた和分によって求まる。
以上より、αq=Nabs/N=(式II)/(式I)と求められる。
Here, I (λ) is a reflection spectrum when a phosphor sample for which the absorption efficiency αq is to be obtained is attached. The integration interval in (Formula II) is the same as the integration interval defined in (Formula I). By limiting the integration interval in this way, the second term in (Equation II) corresponds to the number of photons generated by reflecting the excitation light from the phosphor sample to be measured, that is, as the measurement target. Among all photons generated from the phosphor sample, the photons derived from the fluorescence phenomenon are excluded. Since an actual spectrum measurement value is generally obtained as digital data divided by a certain finite bandwidth with respect to λ, the integrals of (Equation I) and (Equation II) are obtained by the summation based on the bandwidth.
From the above, αq = N abs / N = (Formula II) / (Formula I).

次に、内部量子効率ηiを求める方法を説明する。ηiは、蛍光現象に由来するフォトンの数NPLを蛍光体サンプルが吸収したフォトンの数Nabsで割った値である。
ここで、NPLは、下記(式III)で求められる量に比例する。
Next, a method for obtaining the internal quantum efficiency ηi will be described. ηi is a value obtained by dividing the number N abs of photons number NPL of photons originating from the fluorescence phenomenon absorbed by the phosphor sample.
Here, NPL is proportional to the amount obtained by the following (formula III).

Figure 0005245222
Figure 0005245222

この時、積分区間は、蛍光体サンプルの蛍光現象に由来するフォトンの有する波長範囲に限定する。蛍光体サンプルから反射されたフォトンの寄与をI(λ)から除くためである。具体的に(式III)の積分区間の下限は、(式I)の積分区間の上端を取り、上限は、蛍光に由来のフォトンを含むのに必要十分な範囲とする。
以上により、内部量子効率ηiは、ηi=(式III)/(式II)と求められる。
At this time, the integration interval is limited to the wavelength range of photons derived from the fluorescence phenomenon of the phosphor sample. This is because the contribution of photons reflected from the phosphor sample is removed from I (λ). Specifically, the lower limit of the integration interval of (Equation III) is the upper end of the integration interval of (Equation I), and the upper limit is a range necessary and sufficient to include photons derived from fluorescence.
As described above, the internal quantum efficiency ηi is obtained as ηi = (formula III) / (formula II).

なお、デジタルデータとなったスペクトルから積分を行うことに関しては、吸収効率αqを求めた場合と同様である。
そして、上記のようにして求めた吸収効率αqと内部量子効率ηiの積をとることで外部量子効率ηoを求める。あるいは、ηo=(式III)/(式I)の関係から求めることもできる。ηoは、蛍光に由来するフォトンの数NPLを励起光の全フォトン数Nで割った値である。
The integration from the spectrum that has become digital data is the same as the case where the absorption efficiency αq is obtained.
Then, the external quantum efficiency ηo is obtained by taking the product of the absorption efficiency αq and the internal quantum efficiency ηi obtained as described above. Or it can also obtain | require from the relationship of (eta) == (Formula III) / (Formula I). ηo is a value obtained by dividing the number NPL of photons derived from fluorescence by the total number N of photons of excitation light.

(重量メジアン径(D50))
本発明の蛍光体は、その重量メジアン径が、通常1μm以上、好ましくは2μm以上、より好ましくは10μm以上、また、通常40μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは26μm以下の範囲であることが好ましい。重量メジアン径が小さすぎると、輝度が低下し、蛍光体粒子が凝集してしまう傾向があり好ましくない。一方、重量メジアン径が大きすぎると、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞が生じる傾向があり好ましくない。
(Weight median diameter (D 50 ))
The phosphor of the present invention has a weight median diameter of usually 1 μm or more, preferably 2 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 40 μm or less, preferably 30 μm or less, more preferably 26 μm or less. preferable. If the weight median diameter is too small, the luminance is lowered and the phosphor particles tend to aggregate, which is not preferable. On the other hand, when the weight median diameter is too large, there is a tendency that uneven coating or blockage of a dispenser or the like occurs, which is not preferable.

なお、本発明の蛍光体の重量メジアン径は、例えばレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置等の装置を用いて測定することができる。   The weight median diameter of the phosphor of the present invention can be measured using a device such as a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device.

(蛍光の色に関する特徴)
本発明の蛍光体は、通常は、橙色ないし赤色に発光する。
本発明の蛍光体が橙色ないし赤色に発光する場合、当該蛍光の色度座標は、通常、(x,y)=(0.52,0.48)、(0.44,0.40)、(0.56,0.20)及び(0.72,0.28)で囲まれる領域内の座標となり、好ましくは、(x,y)=(0.52,0.48)、(0.48,0.44)、(0.64,0.24)及び(0.72,0.28)で囲まれる領域内の座標となる。
(Characteristics of fluorescent color)
The phosphor of the present invention usually emits orange or red light.
When the phosphor of the present invention emits orange or red light, the chromaticity coordinates of the fluorescence are usually (x, y) = (0.52, 0.48), (0.44, 0.40), The coordinates are within the region surrounded by (0.56, 0.20) and (0.72, 0.28), and preferably (x, y) = (0.52, 0.48), (0. 48, 0.44), (0.64, 0.24), and (0.72, 0.28).

なお、蛍光の色度座標x、yは、蛍光体の発光スペクトルを用いて、JIS Z 8724(色の測定方法−光源色)に準じて計算することにより測定することができる。ただし、本発明においては、励起光として400nm以上480nm以下の波長範囲の光を使用しており、吸収されなかった励起光の影響を除くため、発光スペクトルの480nm以上の部分だけを使用して計算する。   The chromaticity coordinates x and y of fluorescence can be measured by calculating according to JIS Z 8724 (color measurement method-light source color) using the emission spectrum of the phosphor. However, in the present invention, light in the wavelength range of 400 nm or more and 480 nm or less is used as the excitation light, and calculation is performed using only the portion of the emission spectrum of 480 nm or more in order to eliminate the influence of the unabsorbed excitation light. To do.

(組成)
本発明の蛍光体は、付活元素としてEu及び/又はCeを含有することが好ましく、発光効率(内部量子効率、外部量子効率)の高い蛍光体が得られやすいという観点から、Euを含有することがより好ましく、Euと共にSiを含有することがさらに好ましい。
(composition)
The phosphor of the present invention preferably contains Eu and / or Ce as an activator, and contains Eu from the viewpoint of easily obtaining a phosphor having high luminous efficiency (internal quantum efficiency, external quantum efficiency). It is more preferable that Si is contained together with Eu.

[1−2.式[1]で表される蛍光体]
[1−2−1.組成]
本発明の蛍光体は、下記式[1]で表される化学組成を有することが好ましい。
3−x−yBa …[1]
(式[1]中、Mは、Baを除くアルカリ土類金属元素、及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。
は、Eu、Ce、Cr、Mn、Sm、Tm、Tb、Er及びYbからなる群より選ばれる少なくとも1種の付活元素を表す。
は、少なくともSiを含む4価の元素を表す。
は、N、O、Sからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。
x、yは各々、
0<x<3
0<y<1
0<3−x−y
を満たす数を表す。
a、dは各々、
aは、0.5≦a≦1.5
dは、4.5≦d≦5.5
を満たす数を表す。)
[1-2. Phosphor represented by Formula [1]
[1-2-1. composition]
The phosphor of the present invention preferably has a chemical composition represented by the following formula [1].
M 1 3-xy Ba x M 2 y M 3 a M 6 d ... [1]
(In the formula [1], M 1 represents at least one element selected from the group consisting of alkaline earth metal elements excluding Ba and Zn.
M 2 represents at least one activation element selected from the group consisting of Eu, Ce, Cr, Mn, Sm, Tm, Tb, Er, and Yb.
M 3 represents a tetravalent element containing at least Si.
M 6 represents at least one element selected from the group consisting of N, O, and S.
x and y are respectively
0 <x <3
0 <y <1
0 <3-xy
Represents a number that satisfies
a and d are respectively
a is 0.5 ≦ a ≦ 1.5
d is 4.5 ≦ d ≦ 5.5.
Represents a number that satisfies )

上記式[1]で表される蛍光体は、Baを必須とし、さらにBaを除くアルカリ土類金属元素を少なくとも1種含有することを特徴とする。
以下、式[1]について詳細に説明する。
The phosphor represented by the above formula [1] is characterized by containing Ba as an essential element and further containing at least one alkaline earth metal element excluding Ba.
Hereinafter, Formula [1] will be described in detail.

<M
前記式[1]中、Mは、Baを除くアルカリ土類金属元素、及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。ここで、アルカリ土類金属元素とは、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、及びRaを指す。Mとしては、これらの元素のうち何れか1種を単独で含有していてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。Mとしては、Be、Mg、Ca、Sr、及びBaからなる群から選ばれる1種又は2種以上がより好ましく、Mg、Ca、及びSrからなる群から選ばれる1種又は2種以上がさらに好ましい。中でも、少なくともSrを含有することが好ましく、Srを主体とすることがさらに好ましい。M全体に対するSrの含有量としては、60モル%以上が好ましく、80モル%以上がさらに好ましく、100モル%であることが特に好ましい。
なお、MとしてSrを含有させると、蛍光体の加水分解に対する耐久性が改善するという効果がある。
<M 1 >
In Formula [1], M 1 represents at least one element selected from the group consisting of an alkaline earth metal element excluding Ba and Zn. Here, the alkaline earth metal element refers to Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Ra. The M 1, may contain any one of these elements alone, or two or more may be of them together in any combination and in any ratio. M 1 is more preferably one or more selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, and Ba, and more preferably one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, and Sr. Further preferred. Among these, it is preferable to contain at least Sr, and it is more preferable to mainly contain Sr. The content of Sr with respect to the entire M 1 is preferably 60 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 100 mol%.
Incidentally, the inclusion of Sr as M 1, the effect of improving durability against hydrolysis of the phosphors.

<M
前記式[1]中、Mは、付活元素を表す。Mの具体例としては、Cr、Mn等の遷移金属元素;Eu、Sm、Tm、Yb、Ce、Tb、Er等の希土類元素;等が挙げられる。Mとしては、これらの元素のうち何れか1種を単独で含有していてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。中でも、MとしてはSm、Eu、及びYbからなる群から選ばれる1種又は2種以上の元素が好ましく、好適な赤色発光が得られるという理由からMとしてEuを含むことがより好ましく、Mの全てがEuであることがさらに好ましい。
<M 2 >
In the formula [1], M 2 represents an activator element. Specific examples of M 2 include transition metal elements such as Cr and Mn; rare earth elements such as Eu, Sm, Tm, Yb, Ce, Tb, and Er; As M 2 , any one of these elements may be contained alone, or two or more may be contained in any combination and ratio. Among them, as M 2 , one or more elements selected from the group consisting of Sm, Eu, and Yb are preferable, and it is more preferable that M 2 includes Eu because M 2 can obtain suitable red light emission. More preferably, all of M 2 is Eu.

<M
前記式[1]中、Mは、少なくともSiを含む4価の金属元素を表す。Mは、Siを主体とすることが好ましく、M全体に対するSiの含有量としては、80%以上が好ましく、95モル%以上がさらに好ましく、100モル%であることがより好ましい。Mとして、Ge、Ti、Zr等がSiの一部を置換していてもよいが、赤色の発光強度等の面から、Siが他の元素によって置換されている割合は、できるだけ低い方が好ましく、具体的には、Ge等の他の元素の含有量がSiの20モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。
<M 3 >
In Formula [1], M 3 represents a tetravalent metal element containing at least Si. M 3 is preferably composed mainly of Si, and the content of Si with respect to the entire M 3 is preferably 80% or more, more preferably 95 mol% or more, and more preferably 100 mol%. As M 3 , Ge, Ti, Zr or the like may substitute a part of Si, but from the viewpoint of red emission intensity or the like, the ratio of Si being substituted by other elements should be as low as possible. Specifically, the content of other elements such as Ge is preferably 20 mol% or less of Si, more preferably 5 mol% or less.

<M
前記式[1]中、Mは、N、O、及びSからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を表す。Mとしては、これらの元素のうち何れか1種を単独で含有していてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有していてもよい。Mは、Oを含み、Oの他にN及び/又はSを含んでいても良い。中でも、Mは、Oを主体とすることが好ましく、Oが全てであることが特に好ましい。
例えば、Mとして、N及び/又はOを含む場合、OとNの比率(O:N)が、0.9:0.1〜1:0であることが好ましく、0.95:0.05〜1:0であることがより好ましい。
<M 6 >
In the formula [1], M 6 represents at least one element selected from the group consisting of N, O, and S. As M 6 , any one of these elements may be contained alone, or two or more may be contained in any combination and ratio. M 6 contains O, and may contain N and / or S in addition to O. Among these, M 6 is preferably mainly composed of O, and particularly preferably all of O.
For example, when M 6 contains N and / or O, the ratio of O to N (O: N) is preferably 0.9: 0.1 to 1: 0, and 0.95: 0. It is more preferable that it is 05-1: 0.

<x,yの好ましい範囲>
前記式[1]中、xは、Baのモル数を表す数であり、1に近いことが好ましいが、通常0より大きく、好ましくは0.5以上、さらに好ましくは0.7以上、特に好ましくは0.8以上、また、通常3より小さく、好ましくは2.5以下、より好ましくは2以下、さらに好ましくは1.5以下、特に好ましくは1.2以下の数を表す。xの値を上記の範囲内に調整することで、発光強度が高く、かつ、耐久性の高い蛍光体を得ることができる。
<Preferable range of x and y>
In the formula [1], x is a number representing the number of moles of Ba, and is preferably close to 1, but is usually larger than 0, preferably 0.5 or more, more preferably 0.7 or more, and particularly preferably. Represents a number of 0.8 or more and usually smaller than 3, preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less, still more preferably 1.5 or less, and particularly preferably 1.2 or less. By adjusting the value of x within the above range, a phosphor having high emission intensity and high durability can be obtained.

前記式[1]中、yは、Mのモル数を表す数であり、通常0より大きく、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.005以上、さらに好ましくは0.01以上、最も好ましくは0.015以上、また、通常1未満、好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.15以下、特に好ましくは0.1以下、最も好ましくは0.05以下の数を表す。yの値を調整することにより、発光強度及び発光波長を調整することができる。yの値が小さすぎると、発光強度が小さくなる傾向がある。一方、yの値が大きすぎても濃度消光と呼ばれる現象により発光強度が低下する傾向がある。 In the above formula [1], y is a number representing the number of moles of M 2 and is usually larger than 0, preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, further preferably 0.01 or more, most Preferably, it represents a number of 0.015 or more, usually less than 1, preferably 0.3 or less, more preferably 0.15 or less, particularly preferably 0.1 or less, and most preferably 0.05 or less. By adjusting the value of y, the emission intensity and emission wavelength can be adjusted. If the value of y is too small, the emission intensity tends to be small. On the other hand, even if the value of y is too large, the emission intensity tends to decrease due to a phenomenon called concentration quenching.

x及びyの値を上記の範囲に調節することで発光強度の高い蛍光体を得ることができる。中でも、MがSrだけからなり、xの値が0.9以上、1.1以下であり、かつ、3−x−y、即ち、Mのモル数が1.7以上、2.2以下である場合は、発光強度が特に高くなるため、より好ましい。最も好ましくは、MがSrだけからなり、かつ、x=1である場合であり、MとBaのモル比が2:1である母体結晶、SrBaSiOに、付活元素Mを一部置換した場合である。この場合、蛍光体の内部量子効率や発光強度が著しく高くなり、また、温度特性も良好である。さらに、発光ピーク波長が長波長側へシフトするため、波長630nmにおける発光スペクトルの高さが高い、即ち、赤味成分の多い蛍光体が得られる。上述のx及びyが特定の範囲の蛍光体は、輝度と赤味成分のバランスの良い蛍光体であるため、この蛍光体を用いると特性の高い発光装置の製造が可能となる。 A phosphor with high emission intensity can be obtained by adjusting the values of x and y within the above ranges. Among them, M 1 consists only of Sr, the value of x is 0.9 or more and 1.1 or less, and 3-xy, that is, the number of moles of M 1 is 1.7 or more, 2.2. The following is more preferable because the emission intensity is particularly high. Most preferably, M 1 is composed only of Sr and x = 1, and the host crystal, Sr 2 BaSiO 5 , in which the molar ratio of M 1 to Ba is 2: 1, is added to the activating element M 2. Is partially replaced. In this case, the internal quantum efficiency and emission intensity of the phosphor are remarkably increased, and the temperature characteristics are also good. Furthermore, since the emission peak wavelength is shifted to the longer wavelength side, a phosphor having a high emission spectrum at a wavelength of 630 nm, that is, a phosphor with a lot of reddish components can be obtained. Since the above-mentioned phosphors in which x and y are in a specific range are phosphors having a good balance between luminance and reddish components, the use of this phosphor makes it possible to manufacture a light emitting device with high characteristics.

前述の特許文献5に、(Ba1−aSrSiO:Eu2+が開示されているが、SrSiOとBaSiOの単なる混晶として開示されているに過ぎない。このような場合、一般的に、中間の組成の特性は、組成の変化に伴って単調に変化するものと推測されるが、本発明において、意外なことに、母体結晶のSrとBaの組成比が2:1である場合が最適であることが明らかになった。 Patent Document 5 discloses (Ba 1-a Sr a ) 3 SiO 5 : Eu 2+, but it is only disclosed as a simple mixed crystal of Sr 3 SiO 5 and Ba 3 SiO 5 . In such a case, it is generally assumed that the characteristics of the intermediate composition change monotonously as the composition changes. In the present invention, surprisingly, the composition of Sr and Ba of the parent crystal A ratio of 2: 1 has been found to be optimal.

なお、温度特性及び内部量子効率の向上には、MとBaのモル比だけではなく、前記式[1]中の付活元素Mの組成比(yの値)も関係しており、yの値が小さいほど、温度特性や内部量子効率が向上する傾向にある。 The improvement in temperature characteristics and internal quantum efficiency is related not only to the molar ratio of M 1 and Ba but also to the composition ratio (value of y) of the activation element M 2 in the formula [1]. As the value of y is smaller, temperature characteristics and internal quantum efficiency tend to be improved.

また、xの値を上記の範囲より小さくすると、蛍光体の発光を長波長化することができる。これにより、発光装置とした時に、従来のYAG蛍光体を用いた発光装置では不足していた赤色発光が増強され、演色性の高い白色発光装置を得ることができる。この場合、前記式[1]中、xは、通常0.2以上、好ましくは0.5以上、また、通常2以下、好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1以下、特に好ましくは0.8以下の数を表す。   Further, if the value of x is smaller than the above range, the emission of the phosphor can be made longer. Thereby, when it is set as the light emitting device, the red light emission which is insufficient in the light emitting device using the conventional YAG phosphor is enhanced, and a white light emitting device with high color rendering can be obtained. In this case, in the formula [1], x is usually 0.2 or more, preferably 0.5 or more, and usually 2 or less, preferably 1.5 or less, more preferably 1 or less, particularly preferably 0. Represents a number of 8 or less.

<a、dの好ましい範囲>
前記式[1]中、aは、Mのモル数を表す数であり、具体的には、1に近いことが好ましいが、通常0.5以上、好ましくは0.7以上、さらに好ましくは0.9以上、また、通常1.5以下、好ましくは1.3以下、さらに好ましくは1.1以下の数を表す。aの値が小さすぎても大きすぎても、異相結晶が現れ、発光特性が低下する傾向がある。
<Preferable range of a and d>
In the formula [1], a is a number representing the number of moles of M 3 , and specifically, preferably close to 1, but usually 0.5 or more, preferably 0.7 or more, more preferably The number is 0.9 or more, usually 1.5 or less, preferably 1.3 or less, more preferably 1.1 or less. If the value of a is too small or too large, heterogeneous crystals appear and the light emission characteristics tend to deteriorate.

前記式[1]中、dは、Mのモル数を表す数であり、具体的には、5に近いことが好ましいが、通常4.5以上、好ましくは4.7以上、より好ましくは4.9以上、さらに好ましくは4.95以上、また、通常5.5以下、好ましくは5.3以下、より好ましくは5.1以下、さらに好ましくは5.05以下の数を表す。dの値が小さすぎても大きすぎても、異相結晶が現れ、発光特性が低下する傾向がある。 In the above formula [1], d is a number representing the number of moles of M 6 , specifically, preferably close to 5, but usually 4.5 or more, preferably 4.7 or more, more preferably The number is 4.9 or more, more preferably 4.95 or more, and usually 5.5 or less, preferably 5.3 or less, more preferably 5.1 or less, and further preferably 5.05 or less. If the value of d is too small or too large, heterogeneous crystals appear and the light emission characteristics tend to deteriorate.

<好ましい化学組成>
前記式[1]の化学組成は、特に、下記式[1B]で表されることが好ましい。
Sr3−x−yBaEuSiO …[1B]
(式[1B]中、x及びyは、0<x<3、0<y<1、0<3−x−yを満たす数を表す。)
<Preferred chemical composition>
The chemical composition of the formula [1] is particularly preferably represented by the following formula [1B].
Sr 3- xy- Ba x Eu y SiO 5 ... [1B]
(In the formula [1B], x and y represent numbers satisfying 0 <x <3, 0 <y <1, and 0 <3-xy.)

式[1B]において、x,y,0<3−x−yの好適範囲は、前記式[1]におけると同様であるが、特にx=1であることが好ましい。   In the formula [1B], the preferable range of x, y, 0 <3-xy is the same as that in the formula [1], but it is particularly preferable that x = 1.

<好ましい組成の具体例>
式[1]、好ましくは式[1B]で表される化学組成のうち、好ましいものの具体例を以下に挙げるが、本発明の蛍光体の組成は以下の例示に限定されるものではない。
即ち、式[1]の化学組成のうち好ましい例としては、Sr1.98BaSiO:Eu0.02、Sr1.97BaSiO:Eu0.03等が挙げられる。これらは、発光強度が高く、好ましい例である。
また、発光波長が長波長よりである具体例としては、Sr2.18Ba0.8SiO:Eu0.02、Sr2.48Ba0.5SiO:Eu0.02等が挙げられる。
<Specific examples of preferred composition>
Specific examples of preferable ones among the chemical compositions represented by the formula [1], preferably the formula [1B] are given below, but the composition of the phosphor of the present invention is not limited to the following examples.
That is, preferable examples of the chemical composition of the formula [1] include Sr 1.98 Ba 1 SiO 5 : Eu 0.02 and Sr 1.97 Ba 1 SiO 5 : Eu 0.03 . These have high emission intensity and are preferable examples.
Specific examples of the emission wavelength longer than that of the long wavelength include Sr 2.18 Ba 0.8 SiO 5 : Eu 0.02 and Sr 2.48 Ba 0.5 SiO 5 : Eu 0.02. .

[1−2−2.結晶構造]
SrSiOとBaSiOの結晶構造は公知であり、表1及び表2にこれらの結晶構造パラメータを示す。この2つの構造は、空間群が異なるものの、ほぼ同じ構造(原子の配列状況)である。これらは、格子定数と各原子の原子座標が若干異なり、特に酸素原子の位置の対称性が異なるため、異なる空間群をとっている。
[1-2-2. Crystal structure]
The crystal structures of Sr 3 SiO 5 and Ba 3 SiO 5 are known, and Table 1 and Table 2 show these crystal structure parameters. These two structures are almost the same structure (arrangement of atoms) although the space groups are different. These have different space groups because the lattice constants and the atomic coordinates of each atom are slightly different, and in particular the symmetry of the position of the oxygen atom is different.

Figure 0005245222
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本発明者らは本発明のSrBaSiO:Eu蛍光体について粉末X線回折データをRietveld法によりパターンフィッティングし、結晶構造を詳細に解析した。その結果、アルカリ土類金属原子の結晶内の分布が以下に記載するような特定の状態にある蛍光体が特に輝度等の特性の高いものであることを見出た。なお、Rietveld解析は、中井泉、泉富士夫編著「粉末X線解析の実際−リートベルト法入門」朝倉書店刊(2002年)を参考とし、解析プログラムRIETAN2000を使用して行った。 The present inventors analyzed the crystal structure in detail by pattern-fitting powder X-ray diffraction data of the Sr 2 BaSiO 5 : Eu phosphor of the present invention by the Rietveld method. As a result, it has been found that a phosphor having a specific state in which the distribution of alkaline earth metal atoms in the crystal is described below has particularly high characteristics such as luminance. The Rietveld analysis was carried out using the analysis program Rietan 2000 with reference to Izumi Nakai and Fujio Izumi, “Actual of Powder X-ray Analysis—Introduction to the Rietveld Method” published by Asakura Shoten (2002).

本発明の蛍光体の代表組成であるSrBaSiO:Eu蛍光体は、SrSiOやBaSiOとほぼ同じ結晶構造を有し、アルカリ土類金属原子の結晶中の占有位置(以下、サイトと称する場合がある。)が2種類ある。これら3種類の蛍光体は、酸素の配位数が大きく、配位距離も大きいサイト(広いサイト)と、逆に配位数が小さく、配位距離も小さいサイト(狭いサイト)が、1:2の比率で存在する。SrBaSiO:Eu蛍光体では、このうちの狭いサイトをSrが、広いサイトをBaが占めることによって、結晶構造が安定化し、高輝度の発光が得られるものと考えられる。特に広いサイトのBaの占有率が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。また、狭いサイトのSrの占有率が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。 The Sr 2 BaSiO 5 : Eu phosphor, which is a representative composition of the phosphor of the present invention, has almost the same crystal structure as Sr 3 SiO 5 or Ba 3 SiO 5, and the occupied positions in the crystal of alkaline earth metal atoms ( Hereinafter, there are two types of sites). In these three types of phosphors, a site having a large coordination number of oxygen and a large coordination distance (wide site) and a site having a small coordination number and a small coordination distance (narrow site) are 1: Exists in a ratio of two. In the Sr 2 BaSiO 5 : Eu phosphor, it is considered that Sr is occupied at a narrow site and Ba is occupied at a wide site, so that the crystal structure is stabilized and light emission with high luminance can be obtained. In particular, the occupation ratio of Ba in a wide site is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more. In addition, the Sr occupancy ratio of the narrow site is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more.

また、後に実施例として詳細にデータを示すが、Rietveld法による解析の結果、本発明の蛍光体は、SrSiOと同じ空間群である、P4/ncc(No.130)、又は、BaSiOと同じ空間群である、I4/mcm(No.140)のいずれかの空間群に属する結晶であることがわかった。どちらの空間群と仮定しても、ほぼ同等の正確さのフィッティングデータが得られるため、どちらの空間群に属するかについては決定することはできなかった。I4/mcm(No.140)の方が若干対称性の高い空間群であり、CsCoClと同じ空間群に属する。 Further, data will be shown in detail later as examples, but as a result of analysis by the Rietveld method, the phosphor of the present invention is the same space group as Sr 3 SiO 5 , P4 / ncc (No. 130), or Ba 3 It was found that the crystal belongs to any one of the space groups of I4 / mcm (No. 140), which is the same space group as that of SiO 5 . Assuming which space group is used, fitting data with almost the same accuracy can be obtained, so it has not been possible to determine which space group it belongs to. I4 / mcm (No. 140) is a space group having slightly higher symmetry, and belongs to the same space group as Cs 3 CoCl 5 .

本発明の蛍光体がいずれの空間群であるとしても、広いサイトにBaが、狭いサイトにSrが選択的に配置されることにより特性の高い蛍光体が得られるものと考えることができる。すなわち、P4/nccの場合には、広いサイトがwyckoff記号4cに帰属されるサイトであり、狭いサイトがwyckoff記号8fに帰属されるサイトである。一方、I4/mcmの場合には、広いサイトがwyckoff記号4aに帰属されるサイトであり、狭いサイトがwyckoff記号8hに帰属されるサイトである。   Regardless of the space group of the phosphor of the present invention, it can be considered that a phosphor having high characteristics can be obtained by selectively arranging Ba at a wide site and Sr at a narrow site. That is, in the case of P4 / ncc, a wide site is a site belonging to the wickoff symbol 4c, and a narrow site is a site belonging to the wickoff symbol 8f. On the other hand, in the case of I4 / mcm, a wide site is a site belonging to the wyckoff symbol 4a, and a narrow site is a site belonging to the wyckoff symbol 8h.

なお、結晶の空間群と対称性に関する詳細は、INTERNATIONAL TABLES FOR CRYSTALLOGRAPHY(Third,revised edition),Volume A SPACE−GROUP SYMMETRYに従った。   In addition, the details regarding the space group and symmetry of the crystal were in accordance with INTERNATIONAL TABLES FOR CRYSTALLOGRAPY (Third, Revised Edition), Volume A SPACE-GROUP SYMMETRY.

このような本発明の蛍光体は、紫外線や可視光線だけでなく、電子線、X線、電場等によっても発光する。従って、後述のLEDやLD等の半導体発光素子を励起光源とする本発明の発光装置の他、上記のような励起手段を利用する蛍光体としても有効に使用することができる。   Such a phosphor of the present invention emits light not only by ultraviolet rays and visible rays but also by electron beams, X-rays, electric fields, and the like. Therefore, in addition to the light emitting device of the present invention using a semiconductor light emitting element such as an LED or LD described later as an excitation light source, it can be effectively used as a phosphor utilizing the above excitation means.

なお、本発明の蛍光体について、発光特性以外の実用特性について述べると、BaSiOは加水分解しやすいという問題があるが、本発明の蛍光体はBaSiOのような問題は発生しない。 As for the phosphor of the present invention, practical characteristics other than the light emission characteristics are described. Ba 3 SiO 5 has a problem that it is easily hydrolyzed, but the phosphor of the present invention has a problem such as Ba 3 SiO 5. do not do.

[1−2−3.表面処理]
本発明の蛍光体は、上述の如く、耐加水分解性に優れるが、その耐湿性等の耐候性を一層向上させるために、又は後述する発光装置の蛍光体含有部における樹脂に対する分散性を向上させるために、本発明の蛍光体を表面処理する、即ち蛍光体の表面を異なる物質で被覆するなどして、蛍光体の表面に異なる物質を存在させることもできる。
[1-2-3. surface treatment]
As described above, the phosphor of the present invention is excellent in hydrolysis resistance, but in order to further improve the weather resistance such as moisture resistance, or to improve the dispersibility of the phosphor in the phosphor-containing portion of the light emitting device described later. In order to achieve this, the phosphor of the present invention can be surface-treated, that is, the surface of the phosphor can be coated with a different substance, so that a different substance can be present on the surface of the phosphor.

蛍光体の表面に存在させることのできる物質(以下、任意に「表面処理物質」と称する。)としては、有機化合物、無機化合物、およびガラス材料を挙げることができる。   Examples of the substance that can be present on the surface of the phosphor (hereinafter, arbitrarily referred to as “surface treatment substance”) include organic compounds, inorganic compounds, and glass materials.

有機化合物としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン等の熱溶融性ポリマー、ラテックス、ポリオルガノシロキサン等が挙げられる。   Examples of the organic compound include hot-melt polymers such as acrylic resin, polycarbonate, polyamide, and polyethylene, latex, and polyorganosiloxane.

無機化合物としては、例えば酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化ゲルマニウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化バナジウム、酸化硼素、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化ビスマス等の金属酸化物、窒化珪素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、燐酸カルシウム、燐酸バリウム、燐酸ストロンチウム等のオルト燐酸塩、ポリリン酸塩が挙げられる。   Examples of inorganic compounds include magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, tin oxide, germanium oxide, tantalum oxide, niobium oxide, vanadium oxide, boron oxide, antimony oxide, zinc oxide, yttrium oxide, and bismuth oxide. Metal oxides such as silicon nitride and aluminum nitride, orthophosphates such as calcium phosphate, barium phosphate and strontium phosphate, and polyphosphates.

ガラス材料としては、例えばホウ珪酸塩、ホスホ珪酸塩、アルカリ珪酸塩等が挙げられる。   Examples of the glass material include borosilicate, phosphosilicate, and alkali silicate.

これらの表面処理物質は2種以上を組み合わせて用いても良い。   These surface treatment substances may be used in combination of two or more.

前記の表面処理により得られる蛍光体は、表面処理物質の存在が前提であるが、その態様は、例えば下記のものが挙げられる。
(i)前記表面処理物質が連続膜を構成して蛍光体表面を被覆する態様
(ii)前記表面処理物質が多数の微粒子となって、蛍光体の表面に付着することにより蛍光体表面を被覆する態様
The phosphor obtained by the surface treatment is premised on the presence of a surface treatment substance, and examples of the mode include the following.
(i) A mode in which the surface treatment substance constitutes a continuous film and covers the phosphor surface
(ii) A mode in which the surface treatment substance becomes a large number of fine particles and adheres to the surface of the phosphor to coat the surface of the phosphor

蛍光体の表面への表面処理物質の付着量ないし被覆量は、蛍光体の重量に対して、通常1重量%以上、好ましくは5重量%以上、さらに好ましくは10重量%以上であり、通常50重量%以下、好ましくは30重量%以下、さらに好ましくは20重量%以下である。蛍光体に対する表面処理物質量が多すぎると蛍光体の発光特性が損なわれることがあり、少なすぎると表面被覆が不完全となって、耐湿性、分散性の改善が見られないことがある。   The adhesion amount or the coating amount of the surface treatment substance on the surface of the phosphor is usually 1% by weight or more, preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and usually 50% by weight based on the weight of the phosphor. % By weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less. If the amount of the surface treatment substance with respect to the phosphor is too large, the light emission characteristics of the phosphor may be impaired. If the amount is too small, the surface coating may be incomplete, and the moisture resistance and dispersibility may not be improved.

また、表面処理により形成される表面処理物質の膜厚(層厚)は、通常10nm以上、好ましくは50nm以上であり、通常2000nm以下、好ましくは1000nm以下である。この膜厚が厚すぎると蛍光体の発光特性が損なわれることがあり、薄すぎると表面被覆が不完全となって、耐湿性、分散性の改善が見られないことがある。   Moreover, the film thickness (layer thickness) of the surface treatment substance formed by the surface treatment is usually 10 nm or more, preferably 50 nm or more, and usually 2000 nm or less, preferably 1000 nm or less. If this film thickness is too thick, the light emission characteristics of the phosphor may be impaired. If it is too thin, the surface coating may be incomplete, and the moisture resistance and dispersibility may not be improved.

表面処理の方法には特に限定は無いが、例えば下記のような金属酸化物(酸化珪素)による被覆処理法を挙げることができる。   The surface treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a coating treatment method using a metal oxide (silicon oxide) as described below.

本発明の蛍光体をエタノール等のアルコール中に添加して、攪拌し、さらにアンモニア水等のアルカリ水溶液を添加して、攪拌する。次に、加水分解可能なアルキル珪酸エステル、例えばテトラエチルオルト珪酸を添加して、攪拌する。得られた溶液を3分間〜60分間静置した後、スポイト等により蛍光体表面に付着しなかった酸化珪素粒子を含む上澄みを除去する。次いで、アルコール添加、攪拌、静置、上澄み除去を数回繰り返した後、120℃〜150℃で10分〜5時間、例えば2時間の減圧乾燥工程を経て、表面処理蛍光体を得る。   The phosphor of the present invention is added to an alcohol such as ethanol and stirred, and an alkaline aqueous solution such as aqueous ammonia is further added and stirred. Next, a hydrolyzable alkyl silicate such as tetraethylorthosilicate is added and stirred. The obtained solution is allowed to stand for 3 to 60 minutes, and then the supernatant containing silicon oxide particles that have not adhered to the phosphor surface is removed with a dropper or the like. Next, after adding alcohol, stirring, standing, and removing the supernatant several times, the surface-treated phosphor is obtained through a reduced-pressure drying step at 120 ° C. to 150 ° C. for 10 minutes to 5 hours, for example, 2 hours.

蛍光体の表面処理方法としては、この他、例えば球形の酸化珪素微粉を蛍光体に付着させる方法(特開平2−209989号公報、特開平2−233794号公報)、蛍光体に珪素系化合物の皮膜を付着させる方法(特開平3−231987号公報)、蛍光体微粒子の表面をポリマー微粒子で被覆する方法(特開平6−314593号公報)、蛍光体を有機材料、無機材料及びガラス材料等でコーティングする方法(特開2002−223008号公報)、蛍光体の表面を化学気相反応法によって被覆する方法(特開2005−82788号公報)、金属化合物の粒子を付着させる方法(特開2006−28458号公報)等の公知の方法を用いることができる。   Other methods for surface treatment of the phosphor include, for example, a method in which spherical silicon oxide fine powder is adhered to the phosphor (JP-A-2-209998, JP-A-2-233794), and a phosphor-based silicon compound. A method of attaching a film (Japanese Patent Laid-Open No. 3-231987), a method of coating the surface of phosphor fine particles with polymer fine particles (Japanese Patent Laid-Open No. 6-314593), a phosphor with an organic material, an inorganic material, a glass material, etc. A coating method (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-223008), a method of coating a phosphor surface by a chemical vapor reaction method (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-82788), and a method of attaching metal compound particles (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-2006) No. 28458) can be used.

[1−3.蛍光体の製造方法]
本発明の蛍光体の製造方法は特に制限されないが、例えば、前記式[1]における、金属元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)、Baの原料(以下適宜「Ba源」という。)、金属元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)、及び金属元素Mの原料(以下適宜「M源」という。)を混合し(混合工程)、得られた混合物を焼成する(焼成工程)ことにより製造することができる。
[1-3. Method for producing phosphor]
The method for producing the phosphor of the present invention is not particularly limited. For example, in the formula [1], the raw material of the metal element M 1 (hereinafter referred to as “M 1 source” as appropriate) and the Ba raw material (hereinafter referred to as “Ba source as appropriate”). ), A raw material of the metal element M 2 (hereinafter referred to as “M 2 source” as appropriate), and a raw material of the metal element M 3 (hereinafter referred to as “M 3 source” as appropriate) (mixing step) to obtain It can manufacture by baking the obtained mixture (baking process).

<原料>
本発明の蛍光体の製造に使用されるM源、Ba源、M源、及びM源としては、M、Ba、M、及びMの各元素の酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、蓚酸塩、カルボン酸塩、ハロゲン化物等が挙げられる。これらの化合物の中から、複合酸化物への反応性や、焼成時におけるNO、SO等の発生量の低さ等を考慮して、適宜選択すればよい。
<Raw material>
Examples of the M 1 source, Ba source, M 2 source, and M 3 source used in the production of the phosphor of the present invention include oxides and hydroxides of each element of M 1 , Ba, M 2 , and M 3. , Carbonate, nitrate, sulfate, oxalate, carboxylate, halide and the like. From these compounds, the reactivity to the composite oxide, the low generation amount of NO x , SO x and the like during firing may be selected as appropriate.

源の具体例を、M金属の種類毎に分けて列挙すると、以下の通りである。
Sr源の具体例としては、SrO、Sr(OH)・8HO、SrCO、Sr(NO、SrSO、Sr(OCO)・HO、Sr(OCOCH・0.5HO、SrCl等が挙げられる。中でも、SrCOが好ましい。空気中の安定性が良く、また、加熱により容易に分解し、目的外の元素が残留しにくく、さらに、高純度の原料を入手しやすいからである。
Specific examples of the M 1 source are listed as follows for each type of M 1 metal.
Specific examples of the Sr source include SrO, Sr (OH) 2 .8H 2 O, SrCO 3 , Sr (NO 3 ) 2 , SrSO 4 , Sr (OCO) 2 .H 2 O, Sr (OCOCH 3 ) 2. 0.5H 2 O, SrCl 2 and the like can be mentioned. Among these, SrCO 3 is preferable. This is because the stability in the air is good, it is easily decomposed by heating, it is difficult for undesired elements to remain, and it is easy to obtain high-purity raw materials.

Mg源の具体例としては、MgO、Mg(OH)、塩基性炭酸マグネシウム(mMgCO・Mg(OH)・nHO)、Mg(NO・6HO、MgSO、Mg(OCO)・2HO、Mg(OCOCH・4HO、MgCl等が挙げられる。中でも、MgOや塩基性炭酸マグネシウムが好ましい。 Specific examples of the Mg source include MgO, Mg (OH) 2 , basic magnesium carbonate (mMgCO 3 .Mg (OH) 2 .nH 2 O), Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O, MgSO 4 , Mg (OCO) 2 · 2H 2 O, Mg (OCOCH 3 ) 2 · 4H 2 O, MgCl 2 and the like. Of these, MgO and basic magnesium carbonate are preferred.

Ca源、又はBe源の具体例としては、CaO、Ca(OH)、CaCO、Ca(NO・4HO、CaSO・2HO、Ca(OCO)・HO、Ca(OCOCH・HO、CaCl、BeO等が挙げられる。中でも、CaCO、CaCl等が好ましい。 Specific examples of the Ca source or Be source include CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O, CaSO 4 .2H 2 O, and Ca (OCO) 2 .H 2 O. , Ca (OCOCH 3 ) 2 .H 2 O, CaCl 2 , BeO and the like. Of these, CaCO 3 , CaCl 2 and the like are preferable.

Zn源の具体例としては、ZnO、ZnF、ZnCl、Zn(OH)等の亜鉛化合物(但し、水和物であってもよい。)が挙げられる。中でも、粒子成長を促進させる効果が高いという観点からZnF・4HO(但し、無水物であってもよい。)等が好ましい。 Specific examples of the Zn source include zinc compounds such as ZnO, ZnF 2 , ZnCl 2 and Zn (OH) 2 (however, they may be hydrates). Of these, ZnF 2 .4H 2 O (however, it may be an anhydride) is preferable from the viewpoint that the effect of promoting particle growth is high.

Ba源の具体例としては、BaO、Ba(OH)・8HO、BaCO、Ba(NO、BaSO、Ba(OCO)・HO、Ba(OCOCH、BaCl等が挙げられる。中でも、BaCOが好ましい。空気中の安定性が良く、また、加熱により容易に分解するため、目的外の元素が残留しにくく、さらに、高純度の原料を入手しやすいからである。 Specific examples of the Ba source include BaO, Ba (OH) 2 .8H 2 O, BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 , BaSO 4 , Ba (OCO) 2 .H 2 O, Ba (OCOCH 3 ) 2 , BaCl 2, and the like. Of these, BaCO 3 is preferable. This is because the stability in the air is good, and it is easily decomposed by heating, so that undesired elements hardly remain and it is easy to obtain high-purity raw materials.

源のうち、Eu源の具体例としては、Eu、Eu(SO、Eu(OCO)、EuCl、EuCl、Eu(NO・6HO等が挙げられる。中でも、Eu等が好ましい。また、Sm源、Ce源、Tm源、Yb源、Cr源、Mn源、Tb源、Er源等の具体例としては、Eu源の具体例として挙げた各化合物において、EuをそれぞれSm、Ce、Tm、Yb、Cr、Mn、Tb、Er等に置き換えた化合物が挙げられる。 Among the M 2 sources, examples of Eu sources include Eu 2 O 3 , Eu 2 (SO 4 ) 3 , Eu 2 (OCO) 6 , EuCl 2 , EuCl 3 , Eu (NO 3 ) 3 · 6H 2 O Etc. Of these, Eu 2 O 3 and the like are preferable. Further, specific examples of the Sm source, Ce source, Tm source, Yb source, Cr source, Mn source, Tb source, Er source and the like include Eu in each compound given as a specific example of the Eu source. , Tm, Yb, Cr, Mn, Tb, Er, and the like.

源のうち、Si源の具体例としては、SiO、HSiO、Si(OCOCH等が挙げられる。中でも、アエロジルなどの反応性の高いSiOが好ましい。また、Ge源、Ti源、Zr源等の具体例としては、Si源の具体例として挙げた各化合物において、SiをそれぞれGe、Ti、Zr等に置き換えた化合物が挙げられる。 Among the M 3 sources, specific examples of the Si source include SiO 2 , H 4 SiO 4 , Si (OCOCH 3 ) 4 and the like. Of these, highly reactive SiO 2 such as Aerosil is preferable. Specific examples of the Ge source, Ti source, Zr source, and the like include compounds in which Si is replaced with Ge, Ti, Zr, etc. in the respective compounds listed as specific examples of the Si source.

これらの各元素源化合物は、各々、1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   Each of these element source compounds may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

<混合工程>
源、Ba源、M源、及びM源を混合する手法は特に制限されないが、例としては、下記の(A)及び(B)の手法が挙げられる。
<Mixing process>
The method of mixing the M 1 source, the Ba source, the M 2 source, and the M 3 source is not particularly limited, and examples thereof include the following methods (A) and (B).

(A)ハンマーミル、ロールミル、ボールミル、ジェットミル等の乾式粉砕機、又は、乳鉢と乳棒等を用いる粉砕と、リボンブレンダー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機、又は、乳鉢と乳棒を用いる混合とを組み合わせ、M源、Ba源、M源、及びM源等の原料を粉砕・混合する乾式混合法。 (A) Dry pulverizer such as hammer mill, roll mill, ball mill, jet mill, etc., or pulverization using mortar and pestle, etc. and mixer such as ribbon blender, V-type blender, Henschel mixer, or mortar and pestle A dry mixing method in which mixing is performed and raw materials such as an M 1 source, a Ba source, an M 2 source, and an M 3 source are pulverized and mixed.

(B)M源、Ba源、M源、及びM源等の原料に水等の溶媒又は分散媒を加え、粉砕機、乳鉢と乳棒、又は蒸発皿と撹拌棒等を用いて混合し、溶液又はスラリーの状態とした上で、噴霧乾燥、加熱乾燥、又は自然乾燥等により乾燥させる湿式混合法。
また、上記(B)において、Euを均一に混合させるため、Eu(NO・6HO等のEu水溶液に他の原料を混合し、原料混合物を加熱乾燥してもよい。
(B) Add a solvent or dispersion medium such as water to the raw materials such as M 1 source, Ba source, M 2 source, and M 3 source, and mix them using a pulverizer, mortar and pestle, or evaporating dish and stir bar. And a wet mixing method in which the solution or slurry is dried and then dried by spray drying, heat drying, or natural drying.
In the above (B), in order to uniformly mix Eu, other raw materials may be mixed in an Eu aqueous solution such as Eu (NO 3 ) 3 .6H 2 O, and the raw material mixture may be heated and dried.

<フラックス>
上記の原料に加え、良好な結晶を成長させる観点から、フラックスを混合してもよい。フラックスの種類は特に制限されないが、例としては、NHClやNHF・HF等のハロゲン化アンモニウム、NaCO、LiCO等のアルカリ金属炭酸塩、LiCl、NaCl、KCl等のアルカリ金属ハロゲン化物、CaCl、CaF、BaF等のアルカリ土類金属ハロゲン化物、B、HBO、NaB等のホウ酸塩化合物、LiPO、NHPO等のリン酸塩化合物、酸化亜鉛、ハロゲン化亜鉛、硫化亜鉛等の亜鉛化合物、Bi等の周期表第15族元素化合物などが挙げられる。中でも、アルカリ金属ハロゲン化物や、アルカリ土類金属ハロゲン化物、Znのハロゲン化物が好ましい。また、これらのハロゲン化物の中でも、フッ化物、塩化物が好ましい。
<Flux>
In addition to the above raw materials, a flux may be mixed from the viewpoint of growing good crystals. The type of flux is not particularly limited, examples, NH 4 ammonium halide, such as Cl or NH 4 F · HF, NaCO 3 , alkali metal carbonate such as LiCO 3, LiCl, NaCl, alkali metal halide of KCl etc. , Alkaline earth metal halides such as CaCl 2 , CaF 2 , BaF 2 , borate compounds such as B 2 O 3 , H 3 BO 3 , NaB 4 O 7 , Li 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO And phosphate compounds such as 4 , zinc compounds such as zinc oxide, zinc halide and zinc sulfide, and periodic table group 15 element compounds such as Bi 2 O 3 . Among these, alkali metal halides, alkaline earth metal halides, and Zn halides are preferable. Of these halides, fluorides and chlorides are preferred.

フラックスの使用量は、原料の種類やフラックスの材料等によっても異なるが、通常0.01重量%以上、さらには0.1重量%以上、また、通常20重量%以下、さらには10重量%以下の範囲が好ましい。フラックスの使用量が少な過ぎると、フラックスの効果が現れず、フラックスの使用量が多過ぎると、フラックス効果が飽和したり、母体結晶に取り込まれて発光色を変化させたり、輝度低下を引き起こす場合がある。これらのフラックスは1種を単独で使用してもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。   The amount of flux used varies depending on the type of raw material and the material of the flux, but is usually 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and usually 20% by weight or less, further 10% by weight or less. The range of is preferable. If the amount of flux used is too small, the effect of the flux will not appear, and if the amount of flux used is too large, the flux effect will be saturated, or it will be incorporated into the host crystal and change the emission color or cause a decrease in brightness There is. These fluxes may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

<焼成工程>
(焼成条件)
焼成工程は通常、上述の混合工程により得られたM源、Ba源、M源、及びM源等の原料の混合物を、各原料と反応性の低い材料からなるルツボやトレイ等の耐熱容器中に入れ、加熱することにより行なう。
<Baking process>
(Baking conditions)
In the firing step, a mixture of raw materials such as M 1 source, Ba source, M 2 source, and M 3 source obtained by the above mixing step is usually used as a crucible or a tray made of a material that is less reactive with each raw material. It is carried out by placing in a heat-resistant container and heating.

焼成時に用いる耐熱容器の材質としては、アルミナ、石英、窒化ホウ素等のセラミックス、白金、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ、イリジウム、ロジウム等の金属、あるいは、それらを主成分とする合金、カーボン(グラファイト)などが挙げられる。ここで、石英製の耐熱容器は、比較的低温、すなわち、1200℃以下での熱処理に使用することができ、好ましい使用温度範囲は1000℃以下である。   Materials for the heat-resistant container used at the time of firing include ceramics such as alumina, quartz, boron nitride, metals such as platinum, molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, iridium, rhodium, alloys containing them as a main component, carbon (graphite ) And the like. Here, the heat-resistant container made of quartz can be used for heat treatment at a relatively low temperature, that is, 1200 ° C. or less, and a preferable use temperature range is 1000 ° C. or less.

上記の耐熱容器の材質の例示の中でも、蛍光体への不純物元素の混入を防ぐことができることから、本発明の蛍光体成分と反応しにくい金属、あるいは金属合金を使用することが好ましい。大気雰囲気下、あるいは、弱還元雰囲気下で焼成する場合には、白金製の耐熱容器を使用することが好ましく、還元雰囲気下で焼成する場合には、モリブデン製、タングステン製、タンタル製等の耐熱容器を使用することが好ましい。また、窒化ホウ素は、セラミックスであるが、反応性が低いため、還元雰囲気下での焼成に好ましい。   Among the examples of the material of the heat-resistant container, it is preferable to use a metal or a metal alloy that does not easily react with the phosphor component of the present invention because the impurity element can be prevented from being mixed into the phosphor. When firing in an air atmosphere or in a weak reducing atmosphere, it is preferable to use a platinum heat-resistant container. When firing in a reducing atmosphere, heat resistance such as molybdenum, tungsten, or tantalum is used. It is preferred to use a container. Moreover, although boron nitride is ceramics, since it has low reactivity, it is preferable for firing in a reducing atmosphere.

上記の耐熱容器の材質について、例えば、白金製やモリブデン製を選択した場合、耐熱容器の全てが白金やモリブデンである必要はなく、少なくとも蛍光体の原料混合物と耐熱容器が接触する部分が白金製やモリブデン製であれば良い。例えば、アルミナ製耐熱容器の底部と側面に白金箔やモリブデン箔を敷き詰めても良い。   As for the material of the heat-resistant container, for example, when platinum or molybdenum is selected, it is not necessary that all of the heat-resistant container is platinum or molybdenum, and at least the portion where the phosphor raw material mixture and the heat-resistant container are in contact is made of platinum. Or made of molybdenum. For example, platinum foil or molybdenum foil may be spread over the bottom and side surfaces of an alumina heat-resistant container.

また、原料混合物に上記のフラックスを添加する場合や、原料混合物にM源及び/又はM源を添加する場合は、耐熱容器の材質としては、アルミナ製、マグネシア製、カルシア製、ジルコニア製、窒化ホウ素製、窒化珪素製、炭化珪素製、カーボン製等が好ましく、アルミナ製がより好ましい。
なお、後述する一次焼成及び二次焼成において、同じ材質の耐熱容器を用いても、異なる材質の耐熱容器を用いてもよい。
Further, and if adding the flux to the raw material mixture, when adding M 4 source and / or M 5 source raw material mixture, as the material of the heat-resistant container, alumina, magnesia, Ltd., calcia made, zirconia Boron nitride, silicon nitride, silicon carbide, carbon and the like are preferable, and alumina is more preferable.
In the primary firing and the secondary firing described later, heat resistant containers of the same material or heat resistant containers of different materials may be used.

焼成時の温度は、原料の種類、混合状態、粒径、形態等によって異なるが、通常500℃以上、好ましくは1000℃以上、さらに好ましくは1200℃以上の温度、さらにより好ましくは1400℃以上の温度、最も好ましくは1500℃以上の温度、また、通常1800℃以下、好ましくは1700℃以下、さらに好ましくは1600℃以下の範囲である。焼成時の温度が高すぎると、原料を入れた容器との反応や、原料成分の揮発などによって発光強度が低下する場合がある。温度が低すぎると、原料同士の反応が不十分となり目的とする結晶相が生成しないか、目的の結晶相が得られたとしても結晶性が低いために発光強度が低下する場合がある。   The temperature during firing varies depending on the type of raw material, mixed state, particle size, form, etc., but is usually 500 ° C. or higher, preferably 1000 ° C. or higher, more preferably 1200 ° C. or higher, even more preferably 1400 ° C. or higher. The temperature is most preferably 1500 ° C. or higher, and usually 1800 ° C. or lower, preferably 1700 ° C. or lower, more preferably 1600 ° C. or lower. If the temperature at the time of firing is too high, the light emission intensity may decrease due to reaction with the container containing the raw materials, volatilization of the raw material components, or the like. If the temperature is too low, the reaction between the raw materials may be insufficient, and the target crystal phase may not be generated, or even if the target crystal phase is obtained, the crystallinity is low and the emission intensity may be reduced.

焼成時の圧力は、焼成温度等によっても異なるが、通常0.01MPa以上、好ましくは0.08MPa以上、また、通常1MPa以下、好ましくは0.12MPa以下であり、大気圧下であることがさらに好ましい。圧力が低過ぎても高過ぎても電気炉等の設備費が高くなり好ましくない。   The pressure during firing varies depending on the firing temperature or the like, but is usually 0.01 MPa or more, preferably 0.08 MPa or more, and usually 1 MPa or less, preferably 0.12 MPa or less, and it is under atmospheric pressure. preferable. If the pressure is too low or too high, the cost of equipment such as an electric furnace increases, which is not preferable.

焼成時間は、焼成時の温度や圧力等によっても異なるが、通常10分以上、好ましくは1時間以上、さらに好ましく2時間以上、通常24時間以下、好ましくは10時間以下の範囲である。   The firing time varies depending on the temperature and pressure during firing, but is usually 10 minutes or longer, preferably 1 hour or longer, more preferably 2 hours or longer, usually 24 hours or shorter, preferably 10 hours or shorter.

焼成時の雰囲気は、付活元素が発光に寄与するイオン状態(価数)となるように必要な雰囲気を選択することが好ましい。例えば、付活元素としてEuを含む場合、Euが発光するためには、Eu2+である必要がある。しかし、Eu源にはEu等、Eu3+の形で含まれているものが通常用いられる。従って、Eu3+をEu2+に還元するために、還元雰囲気下で焼成することが好ましく、強還元雰囲気下で焼成することがさらに好ましい。 It is preferable to select a necessary atmosphere so that the activating element is in an ionic state (valence) contributing to light emission. For example, when Eu is included as an activator element, Eu 2+ needs to be Eu 2+ in order to emit light. However, Eu sources that are contained in the form of Eu 3+ , such as Eu 2 O 3 , are usually used. Therefore, in order to reduce Eu 3+ to Eu 2+ , firing in a reducing atmosphere is preferred, and firing in a strong reducing atmosphere is more preferred.

焼成雰囲気の具体例としては、一酸化炭素雰囲気、水素雰囲気、水素含有窒素雰囲気、炭素含有の強還元雰囲気、水素含有アルゴン雰囲気等が挙げられる。中でも、水素含有窒素雰囲気、炭素含有の強還元雰囲気が好ましく、経済的な観点から水素含有窒素がさらに好ましい。   Specific examples of the firing atmosphere include a carbon monoxide atmosphere, a hydrogen atmosphere, a hydrogen-containing nitrogen atmosphere, a carbon-containing strong reducing atmosphere, a hydrogen-containing argon atmosphere, and the like. Among these, a hydrogen-containing nitrogen atmosphere and a carbon-containing strong reducing atmosphere are preferable, and hydrogen-containing nitrogen is more preferable from an economical viewpoint.

焼成雰囲気として水素含有窒素を用いる場合、電気炉内の酸素濃度を20ppm以下に下げることが好ましい。さらに、雰囲気中の水素含有量は1体積%以上が好ましく、2体積%以上がさらに好ましく、また、5体積%以下が好ましい。雰囲気中の水素の含有量は、高すぎると爆発の危険が生じ、低すぎると十分な還元雰囲気を達成できないからである。   When hydrogen-containing nitrogen is used as the firing atmosphere, it is preferable to lower the oxygen concentration in the electric furnace to 20 ppm or less. Furthermore, the hydrogen content in the atmosphere is preferably 1% by volume or more, more preferably 2% by volume or more, and preferably 5% by volume or less. This is because if the hydrogen content in the atmosphere is too high, there is a risk of explosion, and if it is too low, a sufficient reducing atmosphere cannot be achieved.

なお、後述する一次焼成及び二次焼成において、同一の焼成雰囲気を用いてもよく、異なる焼成雰囲気を用いてもよい。
例えば、後述する一次焼成の場合は、原料化合物からの揮発成分を効率よく除去するために、雰囲気ガスの流通量の多い条件で加熱することが好ましい。一方、後述する二次焼成では、例えば、Eu3+をEu2+に還元するため、水素や炭素を含む還元雰囲気下で加熱することが好ましい。
In the primary firing and the secondary firing described later, the same firing atmosphere may be used, or different firing atmospheres may be used.
For example, in the case of the primary firing described later, in order to efficiently remove volatile components from the raw material compound, it is preferable to heat under conditions in which the circulation amount of the atmospheric gas is large. On the other hand, in the secondary firing described later, for example, in order to reduce Eu 3+ to Eu 2+ , it is preferable to heat in a reducing atmosphere containing hydrogen or carbon.

上記のように、焼成雰囲気を適切な還元雰囲気とすることにより、蛍光体中の全Eu中のEu2+の割合を60%以上とすることが好ましく、80%以上とすることがより好ましく、90%以上とすることがさらに好ましい。蛍光体中の全Eu中のEu2+の割合が低すぎると発光強度が低下する恐れがある。 As described above, by setting the firing atmosphere to an appropriate reducing atmosphere, the ratio of Eu 2+ in the total Eu in the phosphor is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, 90 % Or more is more preferable. If the ratio of Eu 2+ in the total Eu in the phosphor is too low, the emission intensity may be reduced.

なお、蛍光体に含まれる全Eu中のEu2+の割合は、例えば、X線吸収微細構造(X-ray Absorption Fine Structure)の測定によって調べることができる。すなわち、Eu原子のL3吸収端を測定すると、Eu2+とEu3+が別々の吸収ピークを示すので、その面積から比率を定量できる。また、蛍光体に含まれる全Eu中のEu2+の割合は、電子スピン共鳴(ESR)の測定によっても知ることができる。 The ratio of Eu 2+ in the total Eu contained in the phosphor can be examined, for example, by measuring an X-ray absorption fine structure. That is, when the L3 absorption edge of Eu atom is measured, Eu 2+ and Eu 3+ show separate absorption peaks, and the ratio can be determined from the area. Further, the ratio of Eu 2+ in the total Eu contained in the phosphor can also be known by measuring electron spin resonance (ESR).

(一次焼成及び二次焼成)
焼成工程においては、最低1回は1200℃以上の焼成を行い、最終焼成は還元雰囲気下で1000℃以上の焼成を行うことが好ましい。焼成工程を一次焼成と二次焼成とに分割し、混合工程により得られた原料混合物をまず一次焼成した後、ボールミル等で再度粉砕、篩い分けしてから二次焼成を行なうことがより好ましい。
すなわち、一次焼成では、原料化合物からの揮発成分を効率よく除去するために、雰囲気ガスの流通量の多い条件で加熱し、二次焼成では、例えば、Eu3+をEu2+に還元するため、水素や炭素を含む還元雰囲気下で加熱することが好ましい。さらに、二次焼成においては、蛍光体の結晶性を向上させ、かつ、Eu2+への還元を十分行うため、一次焼成より高温で加熱することが好ましい。
(Primary firing and secondary firing)
In the firing step, firing at 1200 ° C. or higher is preferably performed at least once, and final baking is preferably performed at 1000 ° C. or higher in a reducing atmosphere. More preferably, the firing step is divided into primary firing and secondary firing, and the raw material mixture obtained by the mixing step is first primarily fired, and then pulverized and sieved again with a ball mill or the like, followed by secondary firing.
That is, in primary firing, in order to efficiently remove volatile components from the raw material compound, heating is performed under conditions with a large amount of atmospheric gas flow, and in secondary firing, for example, Eu 3+ is reduced to Eu 2+ , It is preferable to heat in a reducing atmosphere containing carbon and carbon. Further, in the secondary firing, it is preferable to heat at a higher temperature than the primary firing in order to improve the crystallinity of the phosphor and sufficiently reduce it to Eu 2+ .

(後処理)
上述の焼成工程後、必要に応じて粉砕、洗浄、分級、表面処理等の処理を行なうことにより、本発明の蛍光体を得ることができる。粉砕処理には、原料の混合工程に使用できるとして列挙した粉砕機が使用できる。洗浄は、脱イオン水等の水、エタノール等の有機溶剤、アンモニア水等のアルカリ性水溶液などで行うことができる。分級処理は、水篩を行う、あるいは、各種の気流分級機や振動篩など各種の分級機を用いることにより行うことができる。中でも、ナイロンメッシュによる乾式分級を用いると、重量メジアン径20μm程度の分散性の良い蛍光体を得ることができる。
(Post-processing)
After the firing step described above, the phosphor of the present invention can be obtained by performing treatments such as pulverization, washing, classification, and surface treatment as necessary. For the pulverization treatment, pulverizers listed as being usable in the raw material mixing step can be used. The washing can be performed with water such as deionized water, an organic solvent such as ethanol, or an alkaline aqueous solution such as ammonia water. The classification treatment can be performed by water sieving or by using various classifiers such as various air classifiers and vibration sieves. In particular, when dry classification using a nylon mesh is used, a phosphor with good dispersibility having a weight median diameter of about 20 μm can be obtained.

なお、得られた蛍光体を用いて、後述の方法で発光装置を製造する際には、必要に応じて低温でのアニール焼成や無機物又は有機物による表面処理を施してもよい。中でも、[1−2−3.表面処理]で述べた表面処理を行ってから用いることが好ましい。   In addition, when manufacturing a light-emitting device by the below-mentioned method using the obtained fluorescent substance, you may perform annealing treatment at low temperature and surface treatment by an inorganic substance or organic substance as needed. Among them, [1-2-3. It is preferable to use after performing the surface treatment described in [Surface Treatment].

[1−4.蛍光体の用途]
本発明の蛍光体は、蛍光体を使用する任意の用途に用いることができるが、特に、青色光又は近紫外光で励起可能であるという特性を生かして、各種の発光装置(後述する「本発明の発光装置」)に好適に用いることができる。組み合わせる蛍光体の種類や使用割合を調整することで、様々な発光色の発光装置を製造することができる。特に、本発明の蛍光体が橙色ないし赤色蛍光体であることから、青色光を発する励起光源と緑色蛍光体を組み合わせれば、白色発光装置を製造することができる。この場合の発光色は、本発明の蛍光体や緑色蛍光体の発光波長を調整することにより、好みの発光色にすることができるが、例えば、いわゆる擬似白色(例えば、青色LEDと黄色蛍光体を組み合わせた発光装置の発光色)の発光スペクトルと類似した発光スペクトルを得ることもできる。さらに、この白色発光装置に赤色蛍光体(赤色の蛍光を発する蛍光体)を組み合わせれば、赤色の演色性に極めて優れた発光装置や電球色(暖かみのある白色)に発光する発光装置を実現することができる。また、近紫外光を発する励起光源に、本発明の蛍光体と、青色蛍光体(青色の蛍光を発する蛍光体)、緑色蛍光体(緑色の蛍光を発する蛍光体)を組み合わせても、白色発光装置を製造することができる。
[1-4. Use of phosphor]
The phosphor of the present invention can be used for any application that uses the phosphor. In particular, taking advantage of the fact that it can be excited by blue light or near-ultraviolet light, various light emitting devices (see “ The light-emitting device of the invention ") can be suitably used. By adjusting the types and usage ratios of the phosphors to be combined, light emitting devices having various emission colors can be manufactured. In particular, since the phosphor of the present invention is an orange or red phosphor, a white light emitting device can be manufactured by combining an excitation light source emitting blue light and a green phosphor. The emission color in this case can be changed to a preferred emission color by adjusting the emission wavelength of the phosphor of the present invention or the green phosphor. For example, so-called pseudo white (for example, blue LED and yellow phosphor) An emission spectrum similar to the emission spectrum of the emission color of the light-emitting device combining the above can also be obtained. Furthermore, combining this white light-emitting device with a red phosphor (phosphor that emits red fluorescence) realizes a light-emitting device that excels in red color rendering and a light-emitting device that emits light bulb color (warm white). can do. Even if the phosphor of the present invention is combined with a blue phosphor (a phosphor that emits blue fluorescence) and a green phosphor (a phosphor that emits green fluorescence) in combination with an excitation light source that emits near-ultraviolet light, white light is emitted. The device can be manufactured.

発光装置の発光色としては白色に制限されず、必要に応じて、黄色蛍光体(黄色の蛍光を発する蛍光体)、青色蛍光体、緑色蛍光体、他種の橙色ないし赤色蛍光体等を組み合わせて、蛍光体の種類や使用割合を調整することにより、任意の色に発光する発光装置を製造することができる。こうして得られた発光装置を、画像表示装置の発光部(特に液晶用バックライトなど)や照明装置として使用することができる。   The emission color of the light-emitting device is not limited to white, and if necessary, a yellow phosphor (phosphor that emits yellow fluorescence), a blue phosphor, a green phosphor, and other types of orange or red phosphor may be combined. Thus, a light-emitting device that emits light of any color can be manufactured by adjusting the type and usage ratio of the phosphor. The light-emitting device thus obtained can be used as a light-emitting portion (particularly a liquid crystal backlight) or an illumination device of an image display device.

[1−5.蛍光体含有組成物]
本発明の蛍光体を発光装置等の用途に使用する場合には、これを液状媒体中に分散させた形態で用いることが好ましい。本発明の蛍光体を液状媒体中に分散させたものを、適宜「本発明の蛍光体含有組成物」と呼ぶものとする。本発明の蛍光体含有組成物は、本発明の蛍光体の1種のみを含むものであってもよく、2種以上を含むものであってもよい。
[1-5. Phosphor-containing composition]
When the phosphor of the present invention is used for a light emitting device or the like, it is preferably used in a form dispersed in a liquid medium. The phosphor of the present invention dispersed in a liquid medium will be referred to as “the phosphor-containing composition of the present invention” as appropriate. The phosphor-containing composition of the present invention may contain only one type of the phosphor of the present invention, or may contain two or more types.

本発明の蛍光体含有組成物に使用可能な液状媒体としては、所望の使用条件下において液状の性質を示し、本発明の蛍光体を好適に分散させると共に、好ましくない反応等を生じないものであれば、任意のものを目的等に応じて選択することが可能である。液状媒体の例としては、硬化前の熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が挙げられ、例えば、付加反応型シリコーン樹脂、縮合反応型シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、無機系材料、例えば、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液を用いることができる。これらの液状媒体は1種を単独で使用してもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。なお、上記の液状媒体に有機溶媒を含有させることもできる。   The liquid medium that can be used in the phosphor-containing composition of the present invention is a liquid medium that exhibits liquid properties under the desired use conditions, and that suitably disperses the phosphor of the present invention and does not cause undesirable reactions. If there is, it is possible to select an arbitrary one according to the purpose. Examples of the liquid medium include a thermosetting resin and a photocurable resin before curing, and examples thereof include an addition reaction type silicone resin, a condensation reaction type silicone resin, a modified silicone resin, and an epoxy resin. In addition, a solution obtained by hydrolytic polymerization of a solution containing an inorganic material, for example, a ceramic precursor polymer or a metal alkoxide by a sol-gel method can be used. These liquid media may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. In addition, an organic solvent can be contained in the liquid medium.

液状媒体の使用量は、用途等に応じて適宜調整すればよいが、一般的には、本発明の液状媒体に対する蛍光体の重量比で、通常3重量%以上、好ましくは5重量%以上、また、通常30重量%以下、好ましくは15重量%以下の範囲である。液状媒体が少なすぎると蛍光体からの発光が強くなり過ぎて輝度が低下する可能性があり、多すぎると蛍光体からの発光が弱くなり過ぎて輝度が低下する可能性がある。   The amount of the liquid medium used may be appropriately adjusted according to the application, etc., but in general, the weight ratio of the phosphor to the liquid medium of the present invention is usually 3% by weight or more, preferably 5% by weight or more, Moreover, it is 30 weight% or less normally, Preferably it is the range of 15 weight% or less. If the amount of the liquid medium is too small, light emission from the phosphor becomes too strong and the luminance may be lowered. If too much, the light emission from the phosphor becomes too weak and the luminance may be lowered.

また、本発明の蛍光体含有組成物は、本発明の蛍光体及び液状媒体に加え、その用途等に応じて、その他の任意の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、拡散剤、増粘剤、増量剤、干渉剤等が挙げられる。具体的には、アエロジル等のシリカ系微粉、アルミナ等が挙げられる。なお、これらその他の成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   In addition to the phosphor of the present invention and the liquid medium, the phosphor-containing composition of the present invention may contain other optional components depending on its use and the like. Examples of other components include a diffusing agent, a thickener, a bulking agent, and an interference agent. Specifically, silica-based fine powder such as Aerosil, alumina and the like can be mentioned. In addition, these other components may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

[2.発光装置]
次に、本発明の発光装置について説明する。本発明の発光装置は、励起光源としての第1の発光体と、第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを、少なくとも備えて構成される。
[2. Light emitting device]
Next, the light emitting device of the present invention will be described. The light-emitting device of the present invention includes at least a first light-emitting body as an excitation light source and a second light-emitting body that emits visible light when irradiated with light from the first light-emitting body.

[2−1.第1の発光体]
(第1の発光体)
本発明の発光装置における第1の発光体は、後述する第2の発光体を励起する光を発光するものである。第1の発光体の発光波長は、後述する第2の発光体の吸収波長と重複するものであれば、特に制限されず、幅広い発光波長領域の発光体を使用することができる。通常は、紫外領域から青色領域までの発光波長を有する発光体が使用され、近紫外領域から青色領域までの発光波長を有する発光体を使用することが特に好ましい。第1の発光体の発光波長の具体的数値としては、通常200nm以上、好ましくは300nm以上、さらに好ましくは360nm以上、また、通常500nm以下、好ましくは480nm以下のピーク発光波長を有する発光体が使用される。特に、360nm以上430nm以下の近紫外領域に発光する発光体や430nm以上480nm以下の青色領域に発光する発光体が好ましい。この第1の発光体としては、一般的には半導体発光素子が用いられ、具体的には発光ダイオード(light emitting diode。以下、適宜「LED」と略称する。)や半導体レーザーダイオード(semiconductor laser diode。以下、適宜「LD」と略称する。)等が使用できる。
[2-1. First luminous body]
(First luminous body)
The 1st light-emitting body in the light-emitting device of this invention light-emits the light which excites the 2nd light-emitting body mentioned later. The light emission wavelength of the first light emitter is not particularly limited as long as it overlaps with the absorption wavelength of the second light emitter described later, and a light emitter having a wide light emission wavelength region can be used. Usually, an illuminant having an emission wavelength from the ultraviolet region to the blue region is used, and it is particularly preferable to use an illuminant having an emission wavelength from the near ultraviolet region to the blue region. As the specific value of the emission wavelength of the first illuminant, an illuminant having a peak emission wavelength of usually 200 nm or more, preferably 300 nm or more, more preferably 360 nm or more, and usually 500 nm or less, preferably 480 nm or less is used. Is done. In particular, a light emitter that emits light in the near ultraviolet region of 360 nm to 430 nm and a light emitter that emits light in the blue region of 430 nm to 480 nm are preferable. As the first light emitter, a semiconductor light emitting element is generally used. Specifically, a light emitting diode (hereinafter abbreviated as “LED” as appropriate) or a semiconductor laser diode (semiconductor laser diode). Hereinafter, it is abbreviated as “LD” where appropriate).

中でも、第1の発光体としては、GaN系化合物半導体を使用したGaN系LEDやLDが好ましい。なぜなら、GaN系LEDやLDは、この領域の光を発するSiC系LED等に比し、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、前記蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。例えば、20mAの電流負荷に対し、通常GaN系LEDやLDはSiC系の100倍以上の発光強度を有する。GaN系LEDやLDにおいては、AlGaN発光層、GaN発光層、又はInGaN発光層を有しているものが好ましい。GaN系LEDにおいては、それらの中でInGaN発光層を有するものが発光強度が非常に強いので、特に好ましく、GaN系LEDにおいては、InGaN層とGaN層の多重量子井戸構造のものが発光強度が非常に強いので、特に好ましい。 Among these, as the first light emitter, a GaN LED or LD using a GaN compound semiconductor is preferable. This is because GaN-based LEDs and LDs have significantly higher light emission output and external quantum efficiency than SiC-based LEDs that emit light in this region, and are extremely bright with very low power when combined with the phosphor. This is because light emission can be obtained. For example, for a current load of 20 mA, GaN-based LEDs and LDs usually have a light emission intensity 100 times or more that of SiC-based. GaN-based LEDs and LDs preferably have an Al X Ga Y N light emitting layer, a GaN light emitting layer, or an In X Ga Y N light emitting layer. Among the GaN-based LEDs, those having an In X Ga Y N light-emitting layer are particularly preferable because the light emission intensity is very strong, and in the GaN-based LED, the multiple quantum of the In X Ga Y N layer and the GaN layer is preferable. A well structure is particularly preferable because the emission intensity is very strong.

なお、上記においてX+Yの値は通常0.8〜1.2の範囲の値である。GaN系LEDにおいて、これら発光層にZnやSiをドープしたものやドーパント無しのものが発光特性を調節する上で好ましいものである。   In the above, the value of X + Y is usually a value in the range of 0.8 to 1.2. In the GaN-based LED, those in which the light emitting layer is doped with Zn or Si or those without a dopant are preferable for adjusting the light emission characteristics.

GaN系LEDはこれら発光層、p層、n層、電極、及び基板を基本構成要素としたものであり、発光層をn型とp型のAlGaN層、GaN層、又はInGaN層などでサンドイッチにしたヘテロ構造を有しているものが、発光効率が高く、好ましく、さらにヘテロ構造を量子井戸構造にしたものが、発光効率がさらに高く、より好ましい。 A GaN-based LED has these light-emitting layer, p-layer, n-layer, electrode, and substrate as basic components, and the light-emitting layer is an n-type and p-type Al X Ga Y N layer, GaN layer, or In X Those having a hetero structure sandwiched between Ga Y N layers and the like have high luminous efficiency, and those having a hetero structure having a quantum well structure further have high luminous efficiency and are more preferable.

[2−2.第2の発光体]
本発明の発光装置における第2の発光体は、上述した第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する発光体であり、第1の蛍光体として前述の本発明の蛍光体を含有するとともに、その用途等に応じて適宜、第2の蛍光体を含有する。また、例えば、第2の発光体は、第1及び第2の蛍光体を封止樹脂中に分散させて構成される。
[2-2. Second luminous body]
The second light emitter in the light emitting device of the present invention is a light emitter that emits visible light when irradiated with light from the first light emitter described above, and contains the phosphor of the present invention described above as the first phosphor. In addition, the second phosphor is appropriately contained in accordance with its use. Further, for example, the second light emitter is configured by dispersing the first and second phosphors in a sealing resin.

蛍光体の組成には特に制限はないが、結晶母体であるY、ZnSiO等に代表される金属酸化物、SrSi等に代表される金属窒化物、Ca(PO)Cl等に代表されるリン酸塩及びZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物に、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンやAg、Cu、Au、Al、Mn、Sb等の金属のイオンを付活元素又は共付活元素として組み合わせたものが好ましい。 There is no particular limitation on the composition of the phosphor, Y 2 O 3 is a host crystal, Zn 2 metal oxide represented by SiO 4 and the like, a metal nitride typified by Sr 2 Si 5 N 8 such, Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl etc. and phosphates such as ZnS, SrS, CaS etc., Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, A combination of rare earth metal ions such as Tm and Yb and metal ions such as Ag, Cu, Au, Al, Mn, and Sb as activators or coactivators is preferred.

結晶母体の好ましい例としては、例えば、(Zn,Cd)S、SrGa、SrS、ZnS等の硫化物、YS等の酸硫化物、(Y,Gd)Al12、YAlO、BaMgAl1017、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al1017、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al1017、BaAl1219、CeMgAl1119、(Ba,Sr,Mg)O・Al、BaAlSi、SrAl、SrAl1425、YAl12等のアルミン酸塩、YSiO、ZnSiO等の珪酸塩、SnO、Y等の酸化物、GdMgB10、(Y,Gd)BO等の硼酸塩、Ca10(PO)(F,Cl)、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO)Cl等のハロリン酸塩、Sr、(La,Ce)PO等のリン酸塩等を挙げることができる。 Preferred examples of the crystal matrix include sulfides such as (Zn, Cd) S, SrGa 2 S 4 , SrS, and ZnS, oxysulfides such as Y 2 O 2 S, and (Y, Gd) 3 Al 5 O. 12 , YAlO 3 , BaMgAl 10 O 17 , (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 , (Ba, Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn) Al 10 O 17 , BaAl 12 O 19 , CeMgAl 11 O 19 , (Ba, Sr, Mg) O.Al 2 O 3 , BaAl 2 Si 2 O 8 , SrAl 2 O 4 , Sr 4 Al 14 O 25 , aluminate such as Y 3 Al 5 O 12 , Y Silicates such as 2 SiO 5 and Zn 2 SiO 4 , oxides such as SnO 2 and Y 2 O 3 , borates such as GdMgB 5 O 10 and (Y, Gd) BO 3 , Ca 10 (PO 4 ) 6 ( F, Cl) 2, (Sr , Ca, Ba, g) 10 (PO 4) such as 6 Cl 2 halophosphate, Sr 2 P 2 O 7, can be cited (La, Ce) phosphate PO 4, etc. and the like.

ただし、上記の結晶母体及び付活元素又は共付活元素は、元素組成には特に制限はなく、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた蛍光体は近紫外から可視領域の光を吸収して可視光を発するものであれば用いることが可能である。   However, the crystal matrix and the activator element or coactivator element are not particularly limited in element composition, and can be partially replaced with elements of the same family, and the obtained phosphor is light in the near ultraviolet to visible region. Any material that absorbs and emits visible light can be used.

具体的には、蛍光体として以下に挙げるものを用いることが可能であるが、これらはあくまでも例示であり、本発明で使用できる蛍光体はこれらに限られるものではない。なお、以下の例示では、構造の一部のみが異なる蛍光体を、適宜省略して示している。例えば、「YSiO:Ce3+」、「YSiO:Tb3+」及び「YSiO:Ce3+,Tb3+」を「YSiO:Ce3+,Tb3+」と、「LaS:Eu」、「YS:Eu」及び「(La,Y)S:Eu」を「(La,Y)S:Eu」とまとめて示している。省略箇所はカンマ(,)で区切って示す。 Specifically, the following phosphors can be used, but these are merely examples, and phosphors that can be used in the present invention are not limited to these. In the following examples, phosphors that differ only in part of the structure are omitted as appropriate. For example, “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ ”, “Y 2 SiO 5 : Tb 3+ ” and “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+ ” are changed to “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+ ”, “ “La 2 O 2 S: Eu”, “Y 2 O 2 S: Eu” and “(La, Y) 2 O 2 S: Eu” are collectively shown as “(La, Y) 2 O 2 S: Eu”. ing. Omitted parts are shown separated by commas (,).

[2−2−1.第1の蛍光体]
本発明の発光装置における第2の発光体は、第1の蛍光体として、少なくとも上述の本発明の蛍光体を含有する。本発明の蛍光体は、何れか1種を単独で使用してもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、第1の蛍光体としては、本発明の蛍光体以外にも、本発明の蛍光体と同色の蛍光を発する蛍光体(同色併用蛍光体)を用いても良い。通常、本発明の蛍光体は橙色ないし赤色色蛍光体であるので、第1の蛍光体として、本発明の蛍光体と共に橙色ないし赤色蛍光体を併用することができる。
[2-2-1. First phosphor]
The second light emitter in the light emitting device of the present invention contains at least the above-described phosphor of the present invention as the first phosphor. Any one of the phosphors of the present invention may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio. In addition to the phosphor of the present invention, a phosphor that emits the same color fluorescence as the phosphor of the present invention (same color combined phosphor) may be used as the first phosphor. Usually, since the phosphor of the present invention is an orange or red phosphor, an orange or red phosphor can be used together with the phosphor of the present invention as the first phosphor.

第1の蛍光体として本発明の蛍光体と併用できる橙色ないし赤色蛍光体を以下に例示する。なお、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   As the first phosphor, orange to red phosphors that can be used in combination with the phosphor of the present invention are exemplified below. In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

本発明の蛍光体と併用できる橙色ないし赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)Si:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Y,La,Gd,Lu)S:Euで表されるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体等が挙げられる。 Examples of the orange to red phosphor that can be used in combination with the phosphor of the present invention include, for example, broken particles having a red fracture surface and emit light in the red region (Mg, Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : A europium-activated alkaline earth silicon nitride-based phosphor represented by Eu, which is composed of growth particles having a substantially spherical shape as a regular crystal growth shape, and emits light in a red region (Y, La, Gd, Lu ) 2 O 2 S: Europium activated rare earth oxychalcogenide phosphor represented by Eu.

さらに、特開2004−300247号公報に記載された、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、W、及びMoよりなる群から選ばれる少なくも1種の元素を含有する酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体であって、Al元素の一部又は全てがGa元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も、本実施形態において用いることができる。なお、これらは酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体である。   Furthermore, the oxynitride and / or acid containing at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, W, and Mo described in JP-A-2004-300247 A phosphor containing a sulfide and containing an oxynitride having an alpha sialon structure in which a part or all of the Al element is substituted with a Ga element can also be used in this embodiment. These are phosphors containing oxynitride and / or oxysulfide.

また、そのほか、赤色蛍光体としては、(La,Y)S:Eu等のEu付活酸硫化物蛍光体、Y(V,P)O:Eu、Y:Eu等のEu付活酸化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:Eu,Mn、(Ba,Mg)SiO:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、LiW:Eu、LiW:Eu,Sm、Eu、Eu:Nb、Eu:Sm等のEu付活タングステン酸塩蛍光体、(Ca,Sr)S:Eu等のEu付活硫化物蛍光体、YAlO:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、LiY(SiO):Eu、Ca(SiO):Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、(Y,Gd)Al12:Ce、(Tb,Gd)Al12:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、(Ca,Sr,Ba)Si:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)SiN:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN:Eu等のEu付活窒化物蛍光体、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN:Ce等のCe付活窒化物蛍光体、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO)Cl:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、(BaMg)Si:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)(Zn,Mg)Si:Eu,Mn等のEu,Mn付活珪酸塩蛍光体、3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn等のMn付活ゲルマン酸塩蛍光体、Eu付活αサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La):Eu,Bi等のEu,Bi付活酸化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)S:Eu,Bi等のEu,Bi付活酸硫化物蛍光体、(Gd,Y,Lu,La)VO:Eu,Bi等のEu,Bi付活バナジン酸塩蛍光体、SrY:Eu,Ce等のEu,Ce付活硫化物蛍光体、CaLa:Ce等のCe付活硫化物蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgP:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn):Eu,Mn等のEu,Mn付活リン酸塩蛍光体、(Y,Lu)WO:Eu,Mo等のEu,Mo付活タングステン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)Si:Eu,Ce(但し、x、y、zは、1以上の整数)等のEu,Ce付活窒化物蛍光体、(Ca,Sr,Ba,Mg)10(PO)(F,Cl,Br,OH):Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロリン酸塩蛍光体、((Y,Lu,Gd,Tb)1−xScCe)(Ca,Mg)1−r(Mg,Zn)2+rSiz−qGe12+δ等のCe付活珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, examples of red phosphors include Eu-activated oxysulfide phosphors such as (La, Y) 2 O 2 S: Eu, Y (V, P) O 4 : Eu, Y 2 O 3 : Eu, and the like. Eu-activated oxide phosphor, (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4: Eu, Mn, (Ba, Mg) 2 SiO 4: Eu, Eu such as Mn, Mn-activated silicate phosphor, Eu-activated tungstate phosphors such as LiW 2 O 8 : Eu, LiW 2 O 8 : Eu, Sm, Eu 2 W 2 O 9 , Eu 2 W 2 O 9 : Nb, Eu 2 W 2 O 9 : Sm (Ca, Sr) S: Eu activated sulfide phosphor such as Eu, YAlO 3 : Eu activated aluminate phosphor such as Eu, LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu, Ca 2 Y 8 (SiO 4) 6 O 2: Eu -activated silicate phosphors such as Eu, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce, (Tb Gd) 3 Al 5 O 12: Ce -activated aluminate phosphor such as Ce, (Ca, Sr, Ba ) 2 Si 5 N 8: Eu, (Mg, Ca, Sr, Ba) SiN 2: Eu, ( Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu activated nitride phosphor such as Eu, (Mg, Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Ce activated nitride phosphor such as Ce, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, Mn-activated halophosphate phosphor such as Eu, Mn, (Ba 3 Mg) Si 2 O 8 : Eu, Mn, (Ba, Sr, Ca, Mg) 3 (Zn, Mg) Si 2 O 8 : Eu, Mn activated silicate phosphor such as Eu, Mn, 3.5 Mn activated germanate fluorescence such as 3.5 MgO · 0.5 MgF 2 · GeO 2 : Mn body, Eu Tsukekatsusan nitride phosphor such as Eu-activated α-sialon, (Gd, Y, Lu, La) 2 O : Eu, Eu Bi, etc., Bi-activated oxide phosphor, (Gd, Y, Lu, La) 2 O 2 S: Eu, Eu Bi, etc., Bi Tsukekatsusan sulfide phosphor, (Gd, Y , Lu, La) VO 4 : Eu, Bi-activated vanadate phosphors such as Eu and Bi, SrY 2 S 4 : Eu and Ce-activated sulfide phosphors such as Eu and Ce, CaLa 2 S 4 : Ce Ce-activated sulfide phosphors such as (Ba, Sr, Ca) MgP 2 O 7 : Eu, Mn, (Sr, Ca, Ba, Mg, Zn) 2 P 2 O 7 : Eu such as Eu, Mn, Mn-activated phosphate phosphor, (Y, Lu) 2 WO 6 : Eu, Mo-activated tungstate phosphor such as Eu, Mo, (Ba, Sr, Ca) x Si y N z : Eu, Ce (Where x, y, and z are integers of 1 or more) Eu, Ce activated nitride phosphor, (Ca, Sr, Ba, Mg) 10 (PO 4) 6 (F, Cl, Br, OH): Eu, Eu such as Mn, Mn-activated halophosphate phosphor, ((Y, Lu, Gd , Tb) 1-x Sc x Ce y) 2 (Ca , Mg) 1-r (Mg, Zn) 2 + r Si z-q Ge q O 12 + δ or other Ce-activated silicate phosphors can also be used.

赤色蛍光体としては、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、又は、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ{[f,f']−4,4',7,7'−テトラフェニル}ジインデノ[1,2,3−cd:1',2',3'−lm]ペリレン)、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料を用いることも可能である。   As the red phosphor, β-diketonate, β-diketone, aromatic carboxylic acid, or a red organic phosphor composed of a rare earth element ion complex having an anion such as Bronsted acid as a ligand, a perylene pigment (for example, Dibenzo {[f, f ′]-4,4 ′, 7,7′-tetraphenyl} diindeno [1,2,3-cd: 1 ′, 2 ′, 3′-lm] perylene), anthraquinone pigment, Lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthracene pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, indanthrone pigments, indophenol pigments, It is also possible to use a cyanine pigment or a dioxazine pigment.

また、赤色蛍光体のうち、ピーク波長が580nm以上、好ましくは590nm以上、また、620nm以下、好ましくは610nm以下の範囲内にあるものは、橙色蛍光体として好適に用いることができる。このような橙色蛍光体の例としては、(Sr,Mg)(PO:Sn2+等が挙げられる。 Among the red phosphors, those having a peak wavelength in the range of 580 nm or more, preferably 590 nm or more, and 620 nm or less, preferably 610 nm or less can be suitably used as the orange phosphor. Examples of such orange phosphors include (Sr, Mg) 3 (PO 4 ) 2 : Sn 2+ and the like.

[2−2−2.第2の蛍光体]
本発明の発光装置における第2の発光体は、その用途に応じて、上述の第1の蛍光体以外にも蛍光体(即ち、第2の蛍光体)を含有していてもよい。この第2の蛍光体は、第1の蛍光体とは発光波長が異なる蛍光体である。通常、これらの第2の蛍光体は、第2の発光体の発光の色調を調節するために使用されるため、第2の蛍光体としては第1の蛍光体とは異なる色の蛍光を発する蛍光体を使用することが多い。上記のように、通常は第1の蛍光体として橙色ないし赤色蛍光体を使用するので、第2の蛍光体としては、例えば緑色蛍光体、青色蛍光体、黄色蛍光体等の橙色ないし赤色蛍光体以外の蛍光体を用いる。
[2-2-2. Second phosphor]
The second light emitter in the light emitting device of the present invention may contain a phosphor (that is, a second phosphor) in addition to the first phosphor described above, depending on the application. The second phosphor is a phosphor having an emission wavelength different from that of the first phosphor. Usually, since these second phosphors are used to adjust the color tone of light emitted from the second light emitter, the second phosphor emits fluorescence having a color different from that of the first phosphor. Often phosphors are used. As described above, since an orange or red phosphor is usually used as the first phosphor, examples of the second phosphor include orange to red phosphors such as a green phosphor, a blue phosphor, and a yellow phosphor. Other phosphors are used.

(緑色蛍光体)
第2の蛍光体として緑色蛍光体を使用する場合、当該赤色蛍光体は本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを使用することができる。この際、緑色蛍光体の発光ピーク波長は、通常490nm以上、好ましくは510nm以上、より好ましくは515nm以上、また、通常560nm以下、好ましくは540nm以下、より好ましくは535nm以下の波長範囲にあることが好適である。
(Green phosphor)
When a green phosphor is used as the second phosphor, any red phosphor can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. At this time, the emission peak wavelength of the green phosphor is usually in the wavelength range of 490 nm or more, preferably 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually 560 nm or less, preferably 540 nm or less, more preferably 535 nm or less. Is preferred.

このような緑色蛍光体として、例えば、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)Si:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう(Ba,Ca,Sr,Mg)SiO:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体等が挙げられる。 As such a green phosphor, for example, europium activation represented by (Mg, Ca, Sr, Ba) Si 2 O 2 N 2 : Eu that is composed of fractured particles having a fracture surface and emits light in the green region. An alkaline earth silicon oxynitride phosphor, composed of fractured particles having a fracture surface, emits green light (Ba, Ca, Sr, Mg) 2 SiO 4 : europium activated alkaline earth expressed by Eu Silicate phosphors and the like.

また、そのほか、緑色蛍光体としては、SrAl1425:Eu、(Ba,Sr,Ca)Al:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ba)AlSi:Eu、(Ba,Mg)SiO:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:Eu、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn)Si:Eu、(Ba,Ca,Sr,Mg)(Sc,Y,Lu,Gd)(Si,Ge)24:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、YSiO:Ce,Tb等のCe,Tb付活珪酸塩蛍光体、Sr−Sr:Eu等のEu付活硼酸リン酸塩蛍光体、SrSi−2SrCl:Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体、ZnSiO:Mn等のMn付活珪酸塩蛍光体、CeMgAl1119:Tb、YAl12:Tb等のTb付活アルミン酸塩蛍光体、Ca(SiO):Tb、LaGaSiO14:Tb等のTb付活珪酸塩蛍光体、(Sr,Ba,Ca)Ga:Eu,Tb,Sm等のEu,Tb,Sm付活チオガレート蛍光体、Y(Al,Ga)12:Ce、(Y,Ga,Tb,La,Sm,Pr,Lu)(Al,Ga)12:Ce等のCe付活アルミン酸塩蛍光体、CaScSi12:Ce、Ca(Sc,Mg,Na,Li)Si12:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaSc:Ce等のCe付活酸化物蛍光体、SrSi:Eu、(Sr,Ba,Ca)Si:Eu、Eu付活βサイアロン、Eu付活αサイアロン等のEu付活酸窒化物蛍光体、BaMgAl1017:Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、SrAl:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(La,Gd,Y)S:Tb等のTb付活酸硫化物蛍光体、LaPO:Ce,Tb等のCe,Tb付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al等の硫化物蛍光体、(Y,Ga,Lu,Sc,La)BO:Ce,Tb、NaGd:Ce,Tb、(Ba,Sr)(Ca,Mg,Zn)B:K,Ce,Tb等のCe,Tb付活硼酸塩蛍光体、CaMg(SiO)Cl:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In):Eu等のEu付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、(Ca,Sr)(Mg,Zn)(SiO)Cl:Eu,Mn等のEu,Mn付活ハロ珪酸塩蛍光体、MSi:Eu、MSi:Eu、MSi10:Eu(但し、Mはアルカリ土類金属元素を表す。)等のEu付活酸窒化物蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, as the green phosphor, Eu-activated aluminate phosphor such as Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, (Ba, Sr, Ca) Al 2 O 4 : Eu, (Sr, Ba) Al 2 Si 2 O 8 : Eu, (Ba, Mg) 2 SiO 4 : Eu, (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4 : Eu, (Ba, Sr, Ca) 2 (Mg, Zn) Si 2 O 7 : Eu, (Ba, Ca, Sr, Mg) 9 (Sc, Y, Lu, Gd) 2 (Si, Ge) 6 O 24 : Eu-activated silicate phosphor such as Eu, Y 2 SiO 5 : Ce, Ce, Tb-activated silicate phosphors such as Tb, Sr 2 P 2 O 7 —Sr 2 B 2 O 5 : Eu-activated borate phosphate phosphors such as Eu, Sr 2 Si 3 O 8 -2SrCl 2 : Eu-activated halo silicate phosphor such as Eu, Zn 2 SiO 4: Mn-activated silicate phosphors such as Mn, eMgAl 11 O 19: Tb, Y 3 Al 5 O 12: Tb -activated aluminate phosphors such as Tb, Ca 2 Y 8 (SiO 4) 6 O 2: Tb, La 3 Ga 5 SiO 14: and Tb such Tb-activated silicate phosphor, (Sr, Ba, Ca) Ga 2 S 4 : Eu, Tb, Sm-activated thiogallate phosphor such as Eu, Tb, Sm, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce , (Y, Ga, Tb, La, Sm, Pr, Lu) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce-activated aluminate phosphor such as Ce, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, Ca 3 (Sc, Mg, Na, Li) 2 Si 3 O 12 : Ce-activated silicate phosphor such as Ce, CaSc 2 O 4 : Ce-activated oxide phosphor such as Ce, SrSi 2 O 2 N 2 : Eu, (Sr, Ba, Ca) Si 2 O 2 N 2 : Eu, Eu-activated β Eu activated oxynitride phosphors such as sialon and Eu activated α sialon, BaMgAl 10 O 17 : Eu such as Eu and Mn, Mn activated aluminate phosphor, SrAl 2 O 4 : Eu activated such as Eu Aluminate phosphor, (La, Gd, Y) 2 O 2 S: Tb-activated oxysulfide phosphor such as Tb, LaPO 4 : Ce, Tb-activated phosphate phosphor such as Ce, Tb, ZnS : Cu, Al, ZnS: sulfide phosphors such as Cu, Au, Al, (Y, Ga, Lu, Sc, La) BO 3 : Ce, Tb, Na 2 Gd 2 B 2 O 7 : Ce, Tb, (Ba, Sr) 2 (Ca, Mg, Zn) B 2 O 6 : Ce, Tb activated borate phosphors such as K, Ce, Tb, Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 Cl 2 : Eu, Mn, etc. of Eu, Mn-activated halo silicate phosphor, (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga, in) 2 4: Eu activated thioaluminate phosphor or thiogallate phosphor such as Eu, (Ca, Sr) 8 (Mg, Zn) (SiO 4) 4 Cl 2: Eu, such as Mn Eu, Mn-activated halo silicate phosphor, MSi 2 O 2 N 2: Eu, M 3 Si 6 O 9 N 4: Eu, M 2 Si 7 O 10 N 4: Eu ( where, M represents an alkaline earth metal element. It is also possible to use Eu-activated oxynitride phosphors such as

また、緑色蛍光体としては、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体を用いることも可能である。   In addition, as the green phosphor, it is also possible to use a pyridine-phthalimide condensed derivative, a benzoxazinone-based, a quinazolinone-based, a coumarin-based, a quinophthalone-based, a naltalimide-based fluorescent pigment, or an organic phosphor such as a terbium complex. is there.

(青色蛍光体)
第2の蛍光体として青色蛍光体を使用する場合、当該青色蛍光体は本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを使用することができる。この際、青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常420nm以上、好ましくは430nm以上、より好ましくは440nm以上、また、通常490nm以下、好ましくは470nm以下、より好ましくは460nm以下の波長範囲にあることが好適である。
(Blue phosphor)
When a blue phosphor is used as the second phosphor, any blue phosphor can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. At this time, the emission peak wavelength of the blue phosphor is usually in the wavelength range of 420 nm or more, preferably 430 nm or more, more preferably 440 nm or more, and usually 490 nm or less, preferably 470 nm or less, more preferably 460 nm or less. Is preferred.

このような青色蛍光体としては、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なうBaMgAl1017:Euで表されるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ca,Sr,Ba)(PO)Cl:Euで表されるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ca,Sr,Ba)Cl:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行なう(Sr,Ca,Ba)Al:Eu又は(Sr,Ca,Ba)Al1425:Euで表されるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体等が挙げられる。 As such a blue phosphor, europium-activated barium magnesium aluminate represented by BaMgAl 10 O 17 : Eu, which is composed of growing particles having a substantially hexagonal shape as a regular crystal growth shape and emits light in a blue region. System phosphor, composed of growing particles having a nearly spherical shape as a regular crystal growth shape, and emits light in the blue region, with europium represented by (Ca, Sr, Ba) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu An active calcium halophosphate phosphor is composed of growing particles having a substantially cubic shape as a regular crystal growth shape, and emits light in a blue region (Ca, Sr, Ba) 2 B 5 O 9 Cl: represented by Eu Europium-activated alkaline earth chloroborate phosphor, composed of fractured particles having a fracture surface, and emits light in the blue-green region (Sr Ca, Ba) Al 2 O 4 : Eu or (Sr, Ca, Ba) 4 Al 14 O 25: activated alkaline earth with europium aluminate-based phosphor such as represented by the Eu and the like.

また、そのほか、青色蛍光体としては、Sr:Sn等のSn付活リン酸塩蛍光体、SrAl1425:Eu、BaMgAl1017:Eu、BaAl13:Eu等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、SrGa:Ce、CaGa:Ce等のCe付活チオガレート蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu、BaMgAl1017:Eu,Tb,Sm等のEu付活アルミン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)MgAl1017:Eu,Mn等のEu,Mn付活アルミン酸塩蛍光体、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO)Cl:Eu、(Ba,Sr,Ca)(PO)(Cl,F,Br,OH):Eu,Mn,Sb等のEu付活ハロリン酸塩蛍光体、BaAlSi:Eu、(Sr,Ba)MgSi:Eu等のEu付活珪酸塩蛍光体、Sr:Eu等のEu付活リン酸塩蛍光体、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al等の硫化物蛍光体、YSiO:Ce等のCe付活珪酸塩蛍光体、CaWO等のタングステン酸塩蛍光体、(Ba,Sr,Ca)BPO:Eu,Mn、(Sr,Ca)10(PO)・nB:Eu、2SrO・0.84P・0.16B:Eu等のEu,Mn付活硼酸リン酸塩蛍光体、SrSi・2SrCl:Eu等のEu付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。 In addition, as the blue phosphor, Sn-activated phosphate phosphors such as Sr 2 P 2 O 7 : Sn, Sr 4 Al 14 O 25 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu, BaAl 8 O 13 : Eu-activated aluminate phosphors such as Eu, Ce-activated thiogallate phosphors such as SrGa 2 S 4 : Ce, CaGa 2 S 4 : Ce, (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu activated aluminate phosphor such as Eu, Tb, Sm, (Ba, Sr, Ca) MgAl 10 O 17 : Eu, Mn activated aluminate phosphor such as Eu, Mn, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 (Cl, F, Br, OH): Eu activation such as Eu, Mn, Sb halophosphate phosphor, BaAl Si 2 O 8: Eu, ( Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8: Eu -activated silicate phosphors such as Eu, Sr 2 P 2 O 7 : Eu -activated phosphate phosphor such as Eu, ZnS: Sulfide phosphors such as Ag, ZnS: Ag, Al, etc. Y 2 SiO 5 : Ce-activated silicate phosphors such as Ce, tungstate phosphors such as CaWO 4 , (Ba, Sr, Ca) BPO 5 : Eu, Mn, (Sr, Ca ) 10 (PO 4) 6 · nB 2 O 3: Eu, 2SrO · 0.84P 2 O 5 · 0.16B 2 O 3: Eu such as Eu, Mn-activated borate phosphate It is also possible to use a salt phosphor, an Eu-activated halosilicate phosphor such as Sr 2 Si 3 O 8 .2SrCl 2 : Eu, or the like.

また、青色蛍光体としては、例えば、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラゾリン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体等を用いることも可能である。   In addition, as the blue phosphor, for example, naphthalic acid imide-based, benzoxazole-based, styryl-based, coumarin-based, pyrazoline-based, triazole-based compound fluorescent dyes, thulium complexes and other organic phosphors can be used. .

(黄色蛍光体)
第2の蛍光体として黄色蛍光体を使用する場合、当該黄色蛍光体は本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを使用することができる。この際、黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常530nm以上、好ましくは540nm以上、より好ましくは550nm以上、また、通常620nm以下、好ましくは600nm以下、より好ましくは580nm以下の波長範囲にあることが好適である。
(Yellow phosphor)
When a yellow phosphor is used as the second phosphor, any yellow phosphor can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. At this time, the emission peak wavelength of the yellow phosphor is usually in the wavelength range of 530 nm or more, preferably 540 nm or more, more preferably 550 nm or more, and usually 620 nm or less, preferably 600 nm or less, more preferably 580 nm or less. Is preferred.

このような黄色蛍光体としては、各種の酸化物系、窒化物系、酸窒化物系、硫化物系、酸硫化物系等の蛍光体が挙げられる。
特に、RE12:Ce(ここで、REは、Y、Tb、Gd、Lu、及びSmからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表し、Mは、Al、Ga、及びScからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表す。)やM 12:Ce(ここで、Mは2価の金属元素、Mは3価の金属元素、Mは4価の金属元素を表す。)等で表されるガーネット構造を有するガーネット系蛍光体、AE:Eu(ここで、AEは、Ba、Sr、Ca、Mg、及びZnからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表し、Mは、Si、及び/又はGeを表す。)等で表されるオルソシリケート系蛍光体、これらの系の蛍光体の構成元素の酸素の一部を窒素で置換した酸窒化物系蛍光体、AEAlSiN:Ce(ここで、AEは、Ba、Sr、Ca、Mg及びZnからなる群から選ばれる少なくとも1種類の元素を表す。)等のCaAlSiN構造を有する窒化物系蛍光体等のCeで付活した蛍光体が挙げられる。
Examples of such yellow phosphors include various oxide-based, nitride-based, oxynitride-based, sulfide-based, and oxysulfide-based phosphors.
In particular, RE 3 M 5 O 12 : Ce (where RE represents at least one element selected from the group consisting of Y, Tb, Gd, Lu, and Sm, and M represents Al, Ga, and Sc. And M a 3 M b 2 M c 3 O 12 : Ce (where M a is a divalent metal element and M b is a trivalent metal element) , M c is garnet phosphor having a garnet structure represented by the representative) like a tetravalent metallic element, AE 2 M d O 4: . Eu ( where, AE is, Ba, Sr, Ca, Mg , And at least one element selected from the group consisting of Zn, and M d represents Si and / or Ge)), etc., and constituent elements of the phosphors of these systems An oxynitride phosphor obtained by substituting a part of oxygen in nitrogen, EAlSiN 3: Ce (., Where, AE is, Ba, Sr, Ca, Mg and represents at least one element selected from the group consisting of Zn) of the nitride-based fluorescent material or the like having a CaAlSiN 3 structure, such as Ce And the phosphor activated in step (b).

また、そのほか、黄色蛍光体としては、CaGa:Eu、(Ca,Sr)Ga:Eu、(Ca,Sr)(Ga,Al):Eu等の硫化物系蛍光体、Cax(Si,Al)12(O,N)16:Eu等のSiAlON構造を有する酸窒化物系蛍光体等のEuで付活した蛍光体を用いることも可能である。 In addition, examples of yellow phosphors include sulfide-based fluorescence such as CaGa 2 S 4 : Eu, (Ca, Sr) Ga 2 S 4 : Eu, (Ca, Sr) (Ga, Al) 2 S 4 : Eu. It is also possible to use a phosphor activated with Eu such as an oxynitride phosphor having a SiAlON structure such as a body, Cax (Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu.

また、黄色蛍光体としては、例えば、brilliantsulfoflavine FF(Colour Index Number 56205)、basic yellow HG (Colour Index Number 46040)、eosine(Colour Index Number 45380)、rhodamine 6G(Colour Index Number 45160)等の蛍光染料等を用いることも可能である。   Examples of the yellow phosphor include fluorescent dyes such as brilliantsulfoflavine FF (Colour Index Number 56205), basic yellow HG (Colour Index Number 46040), eosine (Colour Index Number 45380), rhodamine 6G (Colour Index Number 45160), etc. It is also possible to use.

なお、第2の蛍光体としては、1種類の蛍光体を単独で使用してもよく、2種以上の蛍光体を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、第1の蛍光体と第2の蛍光体との比率も、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。従って、第2の蛍光体の使用量、並びに、第2の蛍光体として用いる蛍光体の組み合わせ及びその比率などは、発光装置の用途などに応じて任意に設定すればよい。   In addition, as a 2nd fluorescent substance, 1 type of fluorescent substance may be used independently, and 2 or more types of fluorescent substance may be used together by arbitrary combinations and a ratio. Further, the ratio between the first phosphor and the second phosphor is also arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Therefore, the usage amount of the second phosphor, the combination of phosphors used as the second phosphor, and the ratio thereof may be arbitrarily set according to the use of the light emitting device.

[2−2−3.第2の蛍光体の物性]
本発明の発光装置に使用される第2の蛍光体の重量メジアン径は、通常10μm以上、中でも15μm以上、また、通常30μm以下、中でも20μm以下の範囲であることが好ましい。重量メジアン径が小さすぎると、輝度が低下し、蛍光体粒子が凝集してしまう傾向があり好ましくない。一方、重量メジアン径が大きすぎると、塗布ムラやディスペンサー等の閉塞が生じる傾向があり好ましくない。
[2-2-3. Physical properties of second phosphor]
The weight median diameter of the second phosphor used in the light emitting device of the present invention is usually in the range of 10 μm or more, especially 15 μm or more, and usually 30 μm or less, especially 20 μm or less. If the weight median diameter is too small, the luminance is lowered and the phosphor particles tend to aggregate, which is not preferable. On the other hand, when the weight median diameter is too large, there is a tendency that uneven coating or blockage of a dispenser or the like occurs, which is not preferable.

[2−2−4.第2の蛍光体の選択]
本発明の発光装置において、以上説明した第2の蛍光体(赤色蛍光体、青色蛍光体、緑色蛍光体等)の使用の有無及びその種類は、発光装置の用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、本発明の発光装置を橙色ないし赤色発光の発光装置として構成する場合には、第1の蛍光体(橙色ないし赤色蛍光体)のみを使用すればよく、第2の蛍光体の使用は通常は不要である。
[2-2-4. Selection of second phosphor]
In the light emitting device of the present invention, the presence / absence and type of the second phosphor (red phosphor, blue phosphor, green phosphor, etc.) described above may be appropriately selected according to the use of the light emitting device. . For example, when the light emitting device of the present invention is configured as an orange or red light emitting device, only the first phosphor (orange or red phosphor) may be used, and the second phosphor is usually used. Is unnecessary.

一方、本発明の発光装置を白色発光の発光装置として構成する場合には、所望の白色光が得られるように、第1の発光体と、第1の蛍光体(橙色ないし赤色蛍光体)と、第2の蛍光体を適切に組み合わせればよい。具体的に、本発明の発光装置を白色発光の発光装置として構成する場合における、第1の発光体と、第1の蛍光体と、第2の蛍光体との好ましい組み合わせの例としては、例えば、以下の(i)〜(iv)の組み合わせが挙げられる。   On the other hand, when the light-emitting device of the present invention is configured as a light-emitting device that emits white light, the first light-emitting body, the first phosphor (orange or red phosphor), and a desired white light are obtained. What is necessary is just to combine a 2nd fluorescent substance appropriately. Specifically, as an example of a preferable combination of the first phosphor, the first phosphor, and the second phosphor when the light-emitting device of the present invention is configured as a white light-emitting device, for example, The following combinations (i) to (iv) are mentioned.

(i)第1の発光体として青色発光体(青色LED等)を使用し、第1の蛍光体として赤色蛍光体(本発明の蛍光体等)を使用し、第2の蛍光体として緑色蛍光体を使用する。 (I) A blue phosphor (such as a blue LED) is used as the first phosphor, a red phosphor (such as the phosphor of the present invention) is used as the first phosphor, and green fluorescence is used as the second phosphor. Use the body.

(ii)第1の発光体として近紫外発光体(近紫外LED等)を使用し、第1の蛍光体として赤色蛍光体(本発明の蛍光体等)を使用し、第2の蛍光体として青色蛍光体及び緑色蛍光体を併用する。 (Ii) A near ultraviolet light emitter (near ultraviolet LED or the like) is used as the first light emitter, a red phosphor (such as the phosphor of the present invention) is used as the first phosphor, and the second phosphor is used as the second phosphor. A blue phosphor and a green phosphor are used in combination.

(iii)第1の発光体として青色発光体(青色LED等)を使用し、第1の蛍光体として橙色蛍光体(本発明の蛍光体等)を使用し、第2の蛍光体として緑色蛍光体を使用する。
(iv)第1の発光体として近紫外発光体(近紫外LED等)を使用し、第1の蛍光体として橙色蛍光体(本発明の蛍光体等)を使用し、第2の蛍光体として青色蛍光体及び緑色蛍光体を併用する。
(Iii) A blue phosphor (such as a blue LED) is used as the first phosphor, an orange phosphor (such as the phosphor of the present invention) is used as the first phosphor, and green fluorescence is used as the second phosphor. Use the body.
(Iv) A near ultraviolet light emitter (near ultraviolet LED or the like) is used as the first light emitter, an orange phosphor (such as the phosphor of the present invention) is used as the first phosphor, and the second phosphor is used. A blue phosphor and a green phosphor are used in combination.

上記に記載したような蛍光体の組み合わせについて、さらに詳しく説明する。
本発明においては、半導体発光素子と蛍光体を、下記に示す組み合わせで使用した発光装置が好ましい。
なお、、下記表において、構造の一部のみが異なる蛍光体を、適宜省略して示している。例えば、「YSiO:Ce3+」、「YSiO:Tb3+」及び「YSiO:Ce3+,Tb3+」を「YSiO:Ce3+,Tb3+」と示し、「LaS:Eu」、「YS:Eu」及び「(La,Y)S:Eu」を「(La,Y)S:Eu」とまとめて示している。この場合、()内の元素の合計は1モルである。また、省略箇所はカンマ(,)で区切って示している。
The combination of phosphors as described above will be described in more detail.
In the present invention, a light emitting device using a semiconductor light emitting element and a phosphor in a combination shown below is preferable.
In the table below, phosphors that differ only in part of the structure are omitted as appropriate. For example, “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ ”, “Y 2 SiO 5 : Tb 3+ ” and “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+ ” are indicated as “Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+ ”, “La 2 O 2 S: Eu”, “Y 2 O 2 S: Eu” and “(La, Y) 2 O 2 S: Eu” are combined with “(La, Y) 2 O 2 S: Eu”. Show. In this case, the total of the elements in () is 1 mol. Omitted parts are shown separated by commas (,).

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これらの組み合わせの中でも、半導体発光素子と蛍光体を、下記に示す組み合わせで使用した発光装置が特に好ましい。   Among these combinations, a light emitting device using a semiconductor light emitting element and a phosphor in the following combinations is particularly preferable.

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また、本発明の蛍光体は、他の蛍光体と混合(ここで、混合とは、必ずしも蛍光体同士が混ざり合っている必要はなく、異種の蛍光体を組み合わせることを意味する。)して用いることができる。特に、表3a〜表3nに記載の組み合わせで蛍光体を混合すると、好ましい蛍光体混合物が得られる。なお、混合する蛍光体の種類や、その割合に特に制限はない。   In addition, the phosphor of the present invention is mixed with other phosphors (here, mixing does not necessarily mean that the phosphors are necessarily mixed with each other, but means that different phosphors are combined). Can be used. In particular, when phosphors are mixed in the combinations described in Tables 3a to 3n, a preferable phosphor mixture is obtained. In addition, there is no restriction | limiting in particular in the kind of fluorescent substance to mix, and its ratio.

[2−2−4.封止材料]
第2の発光体は、例えば、第1の蛍光体及び必要に応じて使用される第2の蛍光体を、封止材料に分散させて構成される。
封止材料の例を挙げると、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。具体的には、ポリメタアクリル酸メチル等のメタアクリル樹脂;ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエステル樹脂;フェノキシ樹脂;ブチラール樹脂;ポリビニルアルコール;エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;シリコーン樹脂等が挙げられる。また、無機系材料、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液又はこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えばシロキサン結合を有する無機系材料を用いることができる。
[2-2-4. Sealing material]
The second light emitter is configured, for example, by dispersing a first phosphor and a second phosphor used as necessary in a sealing material.
Examples of the sealing material include thermoplastic resins, thermosetting resins, and photocurable resins. Specifically, methacrylic resin such as methyl polymethacrylate; styrene resin such as polystyrene and styrene-acrylonitrile copolymer; polycarbonate resin; polyester resin; phenoxy resin; butyral resin; polyvinyl alcohol; ethyl cellulose, cellulose acetate, cellulose Cellulose resins such as acetate butyrate; epoxy resins; phenol resins; silicone resins and the like. Further, an inorganic material such as a siloxane bond formed by solidifying a solution obtained by hydrolytic polymerization of a solution containing an inorganic material such as a metal alkoxide, ceramic precursor polymer or metal alkoxide by a sol-gel method, or a combination thereof. An inorganic material can be used.

これらのうち、耐熱性、耐紫外線(UV)性等の点から、シリコーン樹脂や金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若しくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合して成る溶液又はこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えばシロキサン結合を有する無機系材料が好ましい。   Among these, from the viewpoint of heat resistance, ultraviolet resistance (UV) resistance, etc., a solution obtained by hydrolyzing a solution containing a silicone resin, a metal alkoxide, a ceramic precursor polymer, or a metal alkoxide by a sol-gel method, or these An inorganic material obtained by solidifying these combinations, for example, an inorganic material having a siloxane bond is preferable.

上記の中でも、本発明の蛍光体と共に用いる場合、シリコーン樹脂やシリコーン系材料を用いることが好ましく、シリコーン樹脂を用いることがより好ましい。
シリコーン系樹脂としては、付加反応型シリコーン樹脂、縮合反応型シリコーン樹脂が挙げられ、中でも、フェニル基を含む縮合反応型シリコーン樹脂が好ましい。また、シリコーン樹脂やシリコーン系材料は屈折率が1.45以上であるものがより好ましい。
Among these, when used with the phosphor of the present invention, it is preferable to use a silicone resin or a silicone-based material, and it is more preferable to use a silicone resin.
Examples of the silicone resin include addition reaction type silicone resins and condensation reaction type silicone resins. Among these, condensation reaction type silicone resins containing a phenyl group are preferable. Further, it is more preferable that the silicone resin or the silicone-based material has a refractive index of 1.45 or more.

また、このような封止材料のうちでは、特に、以下の特徴〈1〉〜〈3〉のうち1つ以上を有するシリコーン系材料やシリコーン樹脂が好ましい。
〈1〉固体Si−核磁気共鳴(NMR)スペクトルにおいて、下記(a)及び/又は(b)のピークを少なくとも1つ有する。
(a)ピークトップの位置がケミカルシフト−40ppm以上、0ppm以下の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上、3.0ppm以下であるピーク
(b)ピークトップの位置がケミカルシフト−80ppm以上、−40ppm未満の領域にあり、ピークの半値幅が0.3ppm以上5.0ppm以下であるピーク
〈2〉ケイ素含有率が20重量%以上である。
〈3〉シラノール含有率が0.1重量%以上、10重量%以下である。
Moreover, among such sealing materials, a silicone material and a silicone resin having one or more of the following features <1> to <3> are particularly preferable.
<1> The solid Si-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum has at least one of the following peaks (a) and / or (b).
(A) The peak top position is in the region of chemical shift −40 ppm or more and 0 ppm or less, and the peak half-width is 0.3 ppm or more and 3.0 ppm or less.
(B) A peak whose peak top position is in a region where the chemical shift is −80 ppm or more and less than −40 ppm, and the half width of the peak is 0.3 ppm or more and 5.0 ppm or less.
<2> The silicon content is 20% by weight or more.
<3> The silanol content is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less.

本発明においては、上記の特徴〈1〉〜〈3〉のうち、特徴〈2〉を有するシリコーン系材料やシリコーン樹脂が好ましい。より好ましくは、上記の特徴〈1〉及び〈2〉を有するシリコーン系材料やシリコーン樹脂が好ましい。特に好ましくは、上記の特徴〈1〉〜〈3〉を全て有するシリコーン系材料やシリコーン樹脂が好ましい。   In the present invention, among the above features <1> to <3>, a silicone material or a silicone resin having the feature <2> is preferable. More preferably, a silicone material or a silicone resin having the above characteristics <1> and <2> is preferable. Particularly preferably, a silicone material or a silicone resin having all of the above characteristics <1> to <3> is preferable.

以下、これらの特徴〈1〉〜〈3〉について説明する。以下において、上記の特徴〈1〉〜〈3〉を有するシリコーン系材料を「本発明に用いられるシリコーン系材料」と称する。   Hereinafter, these features <1> to <3> will be described. Hereinafter, the silicone material having the above characteristics <1> to <3> is referred to as “silicone material used in the present invention”.

(固体Si−NMRスペクトル)
ケイ素を主成分とする化合物は、SiO・nHOの示性式で表されるが、構造的には、ケイ素原子Siの四面体の各頂点に酸素原子Oが結合され、これらの酸素原子Oにさらにケイ素原子Siが結合してネット状に広がった構造を有する。そして、以下に示す模式図は、上記の四面体構造を無視し、Si−Oのネット構造を表したものであるが、Si−O−Si−O−の繰り返し単位において、酸素原子Oの一部が他の成員(例えば−H、−CHなど)で置換されているものもあり、一つのケイ素原子Siに注目した場合、模式図の(A)に示す様に4個の−OSiを有するケイ素原子Si(Q)、模式図の(B)に示す様に3個の−OSiを有するケイ素原子Si(Q)等が存在する。そして、固体Si−NMR測定において、上記の各ケイ素原子Siに基づくピークは、順次に、Qピーク、Qピーク、・・・と呼ばれる。
(Solid Si-NMR spectrum)
A compound containing silicon as a main component is represented by the following formula: SiO 2 · nH 2 O. Structurally, oxygen atoms O are bonded to each vertex of a tetrahedron of silicon atoms Si, and these oxygens It has a structure in which silicon atom Si is further bonded to atom O and spreads in a net shape. The schematic diagram shown below represents the Si—O net structure, ignoring the tetrahedral structure, but in the repeating unit of Si—O—Si—O—, Some of them are substituted with other members (for example, —H, —CH 3, etc.), and when attention is paid to one silicon atom Si, as shown in FIG. silicon atoms having Si (Q 4), a silicon atom Si (Q 3) having three -OSi as shown in the schematic diagram (B) or the like is present. Then, in the solid-state Si-NMR measurement, peaks based on each silicon atom Si above is sequentially referred to Q 4 peak, Q 3 peak, and ....

Figure 0005245222
Figure 0005245222

これら酸素原子が4つ結合したケイ素原子は、一般にQサイトと総称される。本発明においてはQサイトに由来するQ〜Qの各ピークをQピーク群と呼ぶこととする。有機置換基を含まないシリカ膜のQピーク群は、通常ケミカルシフト−80ppm〜−130ppmの領域に連続した多峰性のピークとして観測される。 These silicon atoms having four bonded oxygen atoms are generally referred to as Q sites. In the present invention, each peak of Q 0 to Q 4 derived from the Q site is referred to as a Q n peak group. Q n peak group of a silica film containing no organic substituents, is observed as multimodal peaks are continuous in areas of normal chemical shift -80ppm~-130ppm.

これに対し、酸素原子が3つ結合し、それ以外の原子(通常は炭素である。)が1つ結合しているケイ素原子は、一般にTサイトと総称される。Tサイトに由来するピークはQサイトの場合と同様に、T〜Tの各ピークとして観測される。本発明においてはTサイトに由来する各ピークをTピーク群と呼ぶこととする。Tピーク群は一般にQピーク群より高磁場側(通常ケミカルシフト−80ppm〜−40ppm)の領域に連続した多峰性のピークとして観測される。 In contrast, silicon atoms to which three oxygen atoms are bonded and other atoms (usually carbon) are bonded together are generally referred to as T sites. The peak derived from the T site is observed as each peak of T 0 to T 3 as in the case of the Q site. In the present invention, each peak derived from the T site is referred to as a Tn peak group. The T n peak group is generally observed as a multimodal peak continuous in the region on the higher magnetic field side (usually chemical shift of −80 ppm to −40 ppm) than the Q n peak group.

さらに、酸素原子が2つ結合するとともに、それ以外の原子(通常は炭素である。)が2つ結合しているケイ素原子は、一般にDサイトと総称される。Dサイトに由来するピークも、QサイトやTサイトに由来するピーク群と同様に、D〜Dの各ピーク(Dピーク群と称す。)として観測され、QやTのピーク群よりさらに、高磁場側の領域(通常ケミカルシフト0ppm〜−40ppmの領域)に、多峰性のピークとして観測される。これらのD、T、Qの各ピーク群の面積の比は、各ピーク群に対応する環境におかれたケイ素原子のモル比と夫々等しいので、全ピークの面積を全ケイ素原子のモル量とすれば、Dピーク群及びTピーク群の合計面積は通常これに対する炭素原子と直接結合した全ケイ素のモル量と対応することになる。 Furthermore, a silicon atom to which two oxygen atoms are bonded and two other atoms (usually carbon) are bonded is generally referred to as a D site. Similarly to the peak group derived from the Q site and the T site, the peak derived from the D site is observed as each peak of D 0 to D n (referred to as a D n peak group), and the peak of Q n or T n is observed. Further, it is observed as a multimodal peak in a region on the high magnetic field side (normally, a region with a chemical shift of 0 ppm to −40 ppm). The ratio of the area of each peak group of D n , T n , and Q n is equal to the molar ratio of silicon atoms in the environment corresponding to each peak group. In terms of the molar amount, the total area of the D n peak group and the T n peak group usually corresponds to the molar amount of all silicon directly bonded to the carbon atom.

本発明に用いられるシリコーン系材料の固体Si−NMRスペクトルを測定すると、有機基の炭素原子が直接結合したケイ素原子に由来するDピーク群及びTピーク群と、有機基の炭素原子と結合していないケイ素原子に由来するQピーク群とが、各々異なる領域に出現する。これらのピークのうち−80ppm未満のピークは前述の通りQピークに該当し、−80ppm以上のピークはD、Tピークに該当する。本発明のシリコーン系材料においてはQピークは必須ではないが、D、Tピーク領域に少なくとも1本、好ましくは複数本のピークが観測される。 Bond When measuring the solid Si-NMR spectrum of a silicone-based material used in the present invention, the D n peak group and T n peak group originating from silicon atoms in which carbon atoms directly bonded organic group, and the carbon atom of an organic group Qn peaks derived from silicon atoms not appearing in different regions. Among these peaks, a peak of less than −80 ppm corresponds to the Q n peak as described above, and a peak of −80 ppm or more corresponds to the D n and T n peaks. In the silicone material of the present invention, the Q n peak is not essential, but at least one, preferably a plurality of peaks are observed in the D n and T n peak regions.

また、本発明に用いられるシリコーン系材料において、−80ppm以上の領域に観測されるピークの半値幅は、これまでにゾルゲル法にて知られているシリコーン系材料の半値幅範囲より小さい(狭い)ことを特徴とする。   Further, in the silicone material used in the present invention, the half width of the peak observed in the region of −80 ppm or more is smaller (narrower) than the half width range of the silicone material known so far by the sol-gel method. It is characterized by that.

ケミカルシフトごとに整理すると、本発明に用いられるシリコーン系材料において、ピークトップの位置が−80ppm以上−40ppm未満に観測されるTピーク群の半値幅は、通常5.0ppm以下、好ましくは4.0ppm以下、また、通常0.3ppm以上、好ましくは0.4ppm以上の範囲である。 When organized by chemical shifts, in a silicone-based material used in the present invention, the half width of T n peak group the position of the peak top is observed less than -80 ppm -40 ppm is usually 5.0ppm or less, preferably 4 0.0 ppm or less, and usually 0.3 ppm or more, preferably 0.4 ppm or more.

同様に、ピークトップの位置が−40ppm以上0ppm以下に観測されるDピーク群の半値幅は、分子運動の拘束が小さいために全般にTピーク群の場合より小さく、通常3.0ppm以下、好ましくは2.0ppm以下、また、通常0.3ppm以上の範囲である。 Similarly, the half width of the D n peak group observed at the peak top position of −40 ppm or more and 0 ppm or less is generally smaller than that of the T n peak group because the molecular motion constraint is small, and usually 3.0 ppm or less. , Preferably 2.0 ppm or less, and usually in the range of 0.3 ppm or more.

上記のケミカルシフト領域において観測されるピークの半値幅が上記の範囲より大きいと、分子運動の拘束が大きくひずみの大きな状態となり、クラックが発生しやすく、耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる虞がある。例えば、四官能シランを多用した場合や、乾燥工程において急速な乾燥を行ない大きな内部応力を蓄えた状態などにおいて、半値幅範囲が上記の範囲より大きくなる。   If the half-value width of the peak observed in the chemical shift region is larger than the above range, the molecular motion is constrained and the strain is large, and cracking is likely to occur, resulting in a member having poor heat resistance and weather resistance. There is. For example, in the case where a large amount of tetrafunctional silane is used, or in the state where rapid drying is performed in the drying process and a large internal stress is stored, the full width at half maximum is larger than the above range.

また、ピークの半値幅が上記の範囲より小さい場合、その環境にあるSi原子はシロキサン架橋に関わらないことになり、三官能シランが未架橋状態で残留する例など、シロキサン結合主体で形成される物質より耐熱・耐候耐久性に劣る部材となる虞がある。   In addition, when the half width of the peak is smaller than the above range, Si atoms in the environment are not involved in the siloxane crosslinking, and the trifunctional silane remains in an uncrosslinked state and is formed mainly of siloxane bonds. There is a risk of becoming a member that is inferior in heat resistance and weather resistance to a substance.

なお、本発明に用いられるシリコーン系材料の組成は、系内の架橋が主としてシリカを始めとする無機成分により形成される場合に限定される。すなわち、大量の有機成分中に少量のSi成分が含まれるシリコーン系材料において−80ppm以上に上述の半値幅範囲のピークが認められても、良好な耐熱・耐光性及び塗布性能は得ることができない。   The composition of the silicone material used in the present invention is limited to the case where the crosslinking in the system is mainly formed by inorganic components including silica. That is, even in the case of a silicone material containing a small amount of Si component in a large amount of organic component, even if the peak in the above-described half-value range is observed at -80 ppm or more, good heat resistance / light resistance and coating performance cannot be obtained. .

本発明に用いられるシリコーン系材料のケミカルシフトの値は、例えば以下の方法を用いて固体Si−NMR測定を行ない、その結果に基づいて算出することができる。また、測定データの解析(半値幅やシラノール量解析)は、例えばガウス関数やローレンツ関数を使用した波形分離解析等により、各ピークを分割して抽出する方法で行なう。   The value of the chemical shift of the silicone material used in the present invention can be calculated based on the results of solid Si-NMR measurement using the following method, for example. In addition, analysis of measurement data (half-width or silanol amount analysis) is performed by a method of dividing and extracting each peak by, for example, waveform separation analysis using a Gaussian function or a Lorentz function.

(固体Si−NMRスペクトル測定及びシラノール含有率の算出)
シリコーン系材料について固体Si−NMRスペクトルを行なう場合、以下の条件で固体Si−NMRスペクトル測定及び波形分離解析を行なう。また、得られた波形データより、シリコーン系材料について、各々のピークの半値幅を求める。また、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率(%)を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することによりシラノール含有率を求める。
(Solid Si-NMR spectrum measurement and silanol content calculation)
When performing a solid Si-NMR spectrum about a silicone type material, a solid Si-NMR spectrum measurement and waveform separation analysis are performed on condition of the following. Further, from the obtained waveform data, the half width of each peak is determined for the silicone material. In addition, from the ratio of the peak area derived from silanol to the total peak area, the ratio (%) of silicon atoms that are silanols in all silicon atoms is obtained, and the silanol content is determined by comparing with the silicon content analyzed separately. Ask.

{装置条件}
装置:Chemagnetics社 Infinity CMX−400 核磁気共鳴分光装置
29Si共鳴周波数:79.436MHz
プローブ:7.5mmφCP/MAS用プローブ
測定温度:室温
試料回転数:4kHz
測定法:シングルパルス法
Hデカップリング周波数:50kHz
29Siフリップ角:90゜
29Si90゜パルス幅:5.0μs
くり返し時間:600s
積算回数:128回
観測幅:30kHz
ブロードニングファクター:20Hz
{Device conditions}
Apparatus: Chemmagnetics Infinity CMX-400 Nuclear magnetic resonance spectrometer
29 Si resonance frequency: 79.436 MHz
Probe: 7.5mmφCP / MAS probe
Measurement temperature: room temperature
Sample rotation speed: 4 kHz
Measurement method: Single pulse method
1 H decoupling frequency: 50 kHz
29 Si flip angle: 90 °
29 Si 90 ° pulse width: 5.0μs
Repeat time: 600s
Integration count: 128 times
Observation width: 30 kHz
Broadening factor: 20Hz

{データ処理法}
シリコーン系材料については、512ポイントを測定データとして取り込み、8192ポイントにゼロフィリングしてフーリエ変換する。
{Data processing method}
For silicone-based materials, 512 points are taken as measurement data, zero-filled to 8192 points, and Fourier transformed.

{波形分離解析法}
フーリエ変換後のスペクトルの各ピークについてローレンツ波形及びガウス波形或いは両者の混合により作成したピーク形状の中心位置、高さ、半値幅を可変パラメータとして、非線形最小二乗法により最適化計算を行なう。
なお、ピークの同定は、AIChE Journal,44(5),p.1141,1998年等を参考にする。
{Waveform separation analysis method}
For each peak of the spectrum after Fourier transform, optimization calculation is performed by a non-linear least square method with the center position, height, and half width of the peak shape created by Lorentz waveform and Gaussian waveform or a mixture of both as variable parameters.
In addition, identification of a peak is AIChE Journal, 44 (5), p. Refer to 1141, 1998, etc.

(ケイ素含有率)
本発明に用いられるシリコーン系材料は、ケイ素含有率が20重量%以上である(特徴〈2〉)。
従来のシリコーン系材料の基本骨格は炭素−炭素及び炭素−酸素結合を基本骨格としたエポキシ樹脂等の有機樹脂であるが、これに対し本発明のシリコーン系材料の基本骨格はガラス(ケイ酸塩ガラス)などと同じ無機質のシロキサン結合である。このシロキサン結合は、下記表1の化学結合の比較表からも明らかなように、シリコーン系材料として優れた以下の特徴がある。
(I) 結合エネルギーが大きく、熱分解・光分解しにくいため、耐光性が良好である。
(II) 電気的に若干分極している。
(III) 鎖状構造の自由度は大きく、フレキシブル性に富む構造が可能であり、シロキサン鎖中心に自由回転可能である。
(IV) 酸化度が大きく、これ以上酸化されない。
(V) 電気絶縁性に富む。
(Silicon content)
The silicone material used in the present invention has a silicon content of 20% by weight or more (feature <2>).
The basic skeleton of the conventional silicone-based material is an organic resin such as an epoxy resin having carbon-carbon and carbon-oxygen bonds as the basic skeleton, whereas the basic skeleton of the silicone-based material of the present invention is glass (silicate). It is the same inorganic siloxane bond as glass). As is apparent from the chemical bond comparison table shown in Table 1 below, this siloxane bond has the following characteristics excellent as a silicone material.
(I) Light resistance is good because of its high binding energy and resistance to thermal and photolysis.
(II) It is slightly polarized electrically.
(III) The degree of freedom of the chain structure is large, a structure with high flexibility is possible, and the chain structure can freely rotate around the siloxane chain.
(IV) The degree of oxidation is large and no further oxidation occurs.
(V) Excellent electrical insulation.

Figure 0005245222
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これらの特徴から、シロキサン結合が3次元的に、しかも高架橋度で結合した骨格で形成されるシリコーン系のシリコーン系材料は、ガラス或いは岩石などの無機質に近く、耐熱性・耐光性に富む保護皮膜となることが理解できる。特にメチル基を置換基とするシリコーン系材料は、紫外領域に吸収を持たないため光分解が起こりにくく、耐光性に優れる。   Because of these characteristics, silicone-based silicone materials that are formed with a skeleton in which siloxane bonds are three-dimensionally bonded with a high degree of crosslinking are close to inorganic materials such as glass or rock, and have a high heat resistance and light resistance. Can be understood. In particular, a silicone-based material having a methyl group as a substituent has no absorption in the ultraviolet region, so that photolysis hardly occurs and has excellent light resistance.

本発明に用いられるシリコーン系材料のケイ素含有率は、上述の様に20重量%以上であるが、中でも25重量%以上が好ましく、30重量%以上がより好ましい。一方、上限としては、SiOのみからなるガラスのケイ素含有率が47重量%であるという理由から、通常47重量%以下の範囲である。 As described above, the silicon content of the silicone-based material used in the present invention is 20% by weight or more, preferably 25% by weight or more, and more preferably 30% by weight or more. On the other hand, the upper limit is usually in the range of 47% by weight or less because the silicon content of the glass composed solely of SiO 2 is 47% by weight.

なお、シリコーン系材料のケイ素含有率は、例えば以下の方法を用いて誘導結合高周波プラズマ分光(inductively coupled plasma spectrometry:以下適宜「ICP」と略する。)分析を行ない、その結果に基づいて算出することができる。   The silicon content of the silicone material is calculated based on the result of inductively coupled plasma spectrometry (hereinafter abbreviated as “ICP” where appropriate) using, for example, the following method. be able to.

{ケイ素含有率の測定}
シリコーン系材料の単独硬化物を100μm程度に粉砕し、白金るつぼ中にて大気中、450℃で1時間、次いで750℃で1時間、950℃で1.5時間保持して焼成し、炭素成分を除去した後、得られた残渣少量に10倍量以上の炭酸ナトリウムを加えてバーナー加熱し溶融させ、これを冷却して脱塩水を加え、さらに塩酸にてpHを中性程度に調整しつつケイ素として数ppm程度になるよう定容し、ICP分析を行なう。
{Measurement of silicon content}
A single cured material of silicone material is pulverized to about 100 μm, and baked in a platinum crucible in the air at 450 ° C. for 1 hour, then at 750 ° C. for 1 hour, and at 950 ° C. for 1.5 hours. After removing the residue, add 10 times or more amount of sodium carbonate to a small amount of the obtained residue, heat with a burner to melt, cool this, add demineralized water, and further adjust the pH to neutral with hydrochloric acid. The volume is adjusted to about several ppm as silicon, and ICP analysis is performed.

(シラノール含有率)
本発明に用いられるシリコーン系材料は、シラノール含有率が、通常0.1重量%以上、好ましくは0.3重量%以上、また、通常10重量%以下、好ましくは8重量%以下、さらに好ましくは5重量%以下の範囲である(特徴〈3〉)。本発明に用いられるシリコーン系材料は、シラノール含有率が低いため経時変化が少なく、長期の性能安定性に優れ、吸湿・透湿性何れも低い優れた性能を有する。但し、シラノールが全く含まれない部材は密着性に劣るため、シラノール含有率に上記のごとく最適な範囲が存在する。
(Silanol content)
The silicone material used in the present invention has a silanol content of usually 0.1% by weight or more, preferably 0.3% by weight or more, and usually 10% by weight or less, preferably 8% by weight or less, more preferably The range is 5% by weight or less (feature <3>). Since the silicone material used in the present invention has a low silanol content, there is little change over time, excellent long-term performance stability, and excellent performance with low moisture absorption and moisture permeability. However, since a member containing no silanol is inferior in adhesion, there exists an optimum range for the silanol content as described above.

なお、シリコーン系材料のシラノール含有率は、例えば(固体Si−NMRスペクトル)の(固体Si−NMRスペクトル測定及びシラノール含有率の算出)において説明した方法を用いて固体Si−NMRスペクトル測定を行ない、全ピーク面積に対するシラノール由来のピーク面積の比率より、全ケイ素原子中のシラノールとなっているケイ素原子の比率(%)を求め、別に分析したケイ素含有率と比較することにより算出することができる。   In addition, the silanol content rate of a silicone type material performs solid Si-NMR spectrum measurement, for example using the method demonstrated in (Solid Si-NMR spectrum measurement and calculation of silanol content rate) of (Solid Si-NMR spectrum), From the ratio of the peak area derived from silanol to the total peak area, the ratio (%) of silicon atoms that are silanols in all silicon atoms can be obtained and compared with the silicon content analyzed separately.

また、本発明に用いられるシリコーン系材料は、適当量のシラノールを含有しているため、デバイス表面に存在する極性部分にシラノールが水素結合し、密着性が発現する。極性部分としては、例えば、水酸基やメタロキサン結合の酸素等が挙げられる。   Further, since the silicone material used in the present invention contains an appropriate amount of silanol, silanol is hydrogen bonded to the polar portion present on the device surface, and adhesion is exhibited. Examples of the polar part include a hydroxyl group and a metalloxane-bonded oxygen.

また、本発明に用いられるシリコーン系材料は、適当な触媒の存在下で加熱することにより、デバイス表面の水酸基との間に脱水縮合による共有結合を形成し、さらに強固な密着性を発現することができる。   In addition, the silicone material used in the present invention forms a covalent bond by dehydration condensation with the hydroxyl group on the device surface by heating in the presence of an appropriate catalyst, and expresses stronger adhesion. Can do.

一方、シラノールが多すぎると、系内が増粘して塗布が困難になったり、活性が高くなり加熱により軽沸分が揮発する前に固化したりすることによって、発泡や内部応力の増大が生じ、クラックなどを誘起する虞がある。
(硬度測定値)
本発明に用いられるシリコーン系材料は、エラストマー状を呈することが好ましい。具体的には、デュロメータタイプAによる硬度測定値(ショアA)が、通常5以上、好ましくは7以上、より好ましくは10以上、また、通常90以下、好ましくは80以下、より好ましくは70以下である(特徴〈4〉)。上記範囲の硬度測定値を有することにより、クラックが発生しにくく、耐リフロー性及び耐温度サイクル性に優れるという利点を得ることができる。
On the other hand, if there is too much silanol, the inside of the system will thicken and it will be difficult to apply, or it will become highly active and solidify before the light boiling component volatilizes by heating, resulting in increased foaming and internal stress. This may cause cracks and the like.
(Measured hardness value)
The silicone material used in the present invention preferably exhibits an elastomeric shape. Specifically, the hardness measurement value (Shore A) by durometer type A is usually 5 or more, preferably 7 or more, more preferably 10 or more, and usually 90 or less, preferably 80 or less, more preferably 70 or less. Yes (feature <4>). By having a hardness measurement value in the above range, it is possible to obtain an advantage that cracks are hardly generated and that reflow resistance and temperature cycle resistance are excellent.

なお、上記の硬度測定値(ショアA)は、JIS K6253に記載の方法により測定することができる。具体的には、古里精機製作所製のA型ゴム硬度計を用いて測定を行なうことができる。また、リフローとは、はんだペーストを基板に印刷し、その上に部品を搭載して加熱、接合するはんだ付け工法のことをいう。そして、耐リフロー性とは、最高温度260℃、10秒間の熱衝撃に耐え得る性質のことを指す。   The hardness measured value (Shore A) can be measured by the method described in JIS K6253. Specifically, the measurement can be performed using an A-type rubber hardness meter manufactured by Furusato Seiki Seisakusho. In addition, reflow refers to a soldering method in which a solder paste is printed on a substrate, a component is mounted thereon, and heated and joined. The reflow resistance refers to a property that can withstand a thermal shock of a maximum temperature of 260 ° C. for 10 seconds.

(その他の添加剤)
本発明に用いられるシリコーン系材料は、封止部材の屈折率を調整するために、高い屈折率を有する金属酸化物を与えることのできる金属元素を封止部材中に存在させることができる。高い屈折率を有する金属酸化物を与える金属元素の例としては、Si、Al、Zr、Ti、Y、Nb、B等が挙げられる。これらの金属元素は単独で使用されてもよく、2種以上が任意の組み合わせ及び比率で併用されてもよい。
(Other additives)
In the silicone material used in the present invention, in order to adjust the refractive index of the sealing member, a metal element capable of providing a metal oxide having a high refractive index can be present in the sealing member. Examples of metal elements that give a metal oxide having a high refractive index include Si, Al, Zr, Ti, Y, Nb, and B. These metal elements may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

このような金属元素の存在形態は、封止部材の透明度を損なわなければ特に限定されず、例えば、メタロキサン結合として均一なガラス層を形成していても、封止部材中に粒子状で存在していてもよい。粒子状で存在している場合、その粒子内部の構造はアモルファス状であっても結晶構造であってもよいが、高屈折率を与えるためには結晶構造であることが好ましい。また、その粒子径は、封止部材の透明度を損なわないために、通常は、半導体発光素子の発光波長以下、好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下、特に好ましくは30nm以下である。例えば、シリコーン系材料に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ニオブ等の粒子を添加することにより、上記の金属元素を封止部材中に粒子状で存在させることができる。
また、本発明に用いられるシリコーン系材料は、さらに、拡散剤、フィラー、粘度調整剤、紫外線吸収剤等公知の添加剤を含有していてもよい。
The presence form of such a metal element is not particularly limited as long as the transparency of the sealing member is not impaired. For example, even if a uniform glass layer is formed as a metalloxane bond, the metal element is present in a particulate form in the sealing member. It may be. When present in the form of particles, the structure inside the particles may be either amorphous or crystalline, but is preferably a crystalline structure in order to provide a high refractive index. Further, the particle diameter is usually not more than the emission wavelength of the semiconductor light emitting device, preferably not more than 100 nm, more preferably not more than 50 nm, particularly preferably not more than 30 nm so as not to impair the transparency of the sealing member. For example, by adding particles of silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, yttrium oxide, niobium oxide, etc. to the silicone material, the above metal element can be present in the sealing member in the form of particles. it can.
The silicone material used in the present invention may further contain known additives such as a diffusing agent, a filler, a viscosity modifier, and an ultraviolet absorber.

本発明に用いられるシリコーン系材料としては、具体的には、例えば特願2006−176468号明細書に記載のシリコーン系材料を挙げることができる。   Specific examples of the silicone material used in the present invention include the silicone materials described in Japanese Patent Application No. 2006-176468.

[2−3.発光装置の構成]
本発明の発光装置は、上述の第1の発光体及び第2の発光体を備えていれば、そのほかの構成は特に制限されないが、通常は、適当なフレーム上に上述の第1の発光体及び第2の発光体を配置してなる。この際、第1の発光体の発光によって第2の発光体が励起されて(即ち、第1及び第2の蛍光体が励起されて)発光を生じ、且つ、この第1の発光体の発光及び/又は第2の発光体の発光が、外部に取り出されるように配置されることになる。この場合、第1の蛍光体と第2の蛍光体とは必ずしも同一の層中に混合されなくてもよく、例えば、第1の蛍光体を含有する層の上に第2の蛍光体を含有する層が積層する等、蛍光体の発色毎に別々の層に蛍光体を含有するようにしてもよい。
[2-3. Configuration of light emitting device]
The other configurations of the light emitting device of the present invention are not particularly limited as long as the first light emitting body and the second light emitting body described above are provided. Usually, the first light emitting body described above is formed on an appropriate frame. And a second light emitter. At this time, the second light emitter is excited by the light emission of the first light emitter (that is, the first and second phosphors are excited) to emit light, and the first light emitter emits light. And / or it arrange | positions so that light emission of a 2nd light-emitting body may be taken out outside. In this case, the first phosphor and the second phosphor are not necessarily mixed in the same layer. For example, the second phosphor is contained on the layer containing the first phosphor. For example, the phosphor may be contained in a separate layer for each color development of the phosphor, such as by stacking layers.

また、本発明の発光装置では、上述の第1の発光体、第2の発光体及びフレーム以外の部材を用いてもよい。その例としては、[2−2−4.封止材料]で述べた封止材料が挙げられる。具体例を挙げると、封止材料は、発光装置において、第2の蛍光体を分散させる目的で用いたり、第1の発光体、第2の発光体及びフレーム間を接着する目的で用いたりすることができる。   In the light emitting device of the present invention, members other than the first light emitter, the second light emitter, and the frame described above may be used. Examples thereof include [2-2-4. Examples thereof include the sealing materials described in “Sealing Material”. As a specific example, the sealing material is used for the purpose of dispersing the second phosphor in the light emitting device, or for the purpose of bonding the first light emitter, the second light emitter and the frame. be able to.

[2−4.発光装置の実施形態]
以下、本発明の発光装置について、具体的な実施の形態を挙げて、より詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
[2-4. Embodiment of Light Emitting Device]
Hereinafter, the light-emitting device of the present invention will be described in more detail with reference to specific embodiments. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and does not depart from the gist of the present invention. It can be implemented with arbitrary modifications.

図1aは、本発明の一実施形態に係る発光装置の構成を模式的に示す図である。本実施形態の発光装置1は、フレーム2と、光源である青色LED(第1の発光体)3と、青色LED3から発せられる光の一部を吸収し、それとは異なる波長を有する光を発する蛍光体含有部(第2の発光体)4からなる。   FIG. 1 a is a diagram schematically showing a configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. The light emitting device 1 of the present embodiment absorbs a part of light emitted from the frame 2, a blue LED (first light emitter) 3 that is a light source, and the blue LED 3, and emits light having a wavelength different from that. It comprises a phosphor-containing part (second light emitter) 4.

フレーム2は、青色LED3、蛍光体含有部4を保持するための金属製の基部である。フレーム2の上面には、図1a中上側に開口した断面台形状の凹部(窪み)2Aが形成されている。これにより、フレーム2はカップ形状となっているため、発光装置1から放出される光に指向性をもたせることができ、放出する光を有効に利用できるようになっている。さらに、フレーム2の凹部2A内面は、銀などの金属メッキにより、可視光域全般の光の反射率を高められており、これにより、フレーム2の凹部2A内面に当たった光も、発光装置1から所定方向に向けて放出できるようになっている。   The frame 2 is a metal base for holding the blue LED 3 and the phosphor-containing portion 4. On the upper surface of the frame 2, a trapezoidal concave section (dent) 2 </ b> A that opens upward in FIG. 1 a is formed. Thereby, since the frame 2 has a cup shape, the light emitted from the light emitting device 1 can have directivity, and the emitted light can be used effectively. Further, the inner surface of the concave portion 2A of the frame 2 is enhanced in the reflectance of light in the entire visible light region by metal plating such as silver, so that the light hitting the inner surface of the concave portion 2A of the frame 2 can also be emitted. Can be discharged in a predetermined direction.

フレーム2の凹部2Aの底部には、光源として青色LED3が設置されている。青色LED3は、電力を供給されることにより青色の光を発するLEDである。この青色LED3から発せられた青色光の一部は、蛍光体含有部4内の発光物質(第1の蛍光体及び第2の蛍光体)に励起光として吸収され、また別の一部は、発光装置1から所定方向に向けて放出されるようになっている。   A blue LED 3 is installed as a light source at the bottom of the recess 2 </ b> A of the frame 2. The blue LED 3 is an LED that emits blue light when supplied with electric power. Part of the blue light emitted from the blue LED 3 is absorbed as excitation light by the light-emitting substance (the first phosphor and the second phosphor) in the phosphor-containing part 4, and another part is The light is emitted from the light emitting device 1 in a predetermined direction.

また、青色LED3は前記のようにフレーム2の凹部2Aの底部に設置されているが、ここではフレーム2と青色LED3との間は銀ペースト(接着剤に銀粒子を混合したもの)5によって接着され、これにより、青色LED3はフレーム2に設置されている。さらに、この銀ペースト5は、青色LED3で発生した熱をフレーム2に効率よく放熱する役割も果たしている。   The blue LED 3 is installed at the bottom of the recess 2A of the frame 2 as described above. Here, the frame 2 and the blue LED 3 are bonded by a silver paste (a mixture of silver particles in an adhesive) 5. Thus, the blue LED 3 is installed on the frame 2. Further, the silver paste 5 also plays a role of efficiently radiating heat generated in the blue LED 3 to the frame 2.

さらに、フレーム2には、青色LED3に電力を供給するための金製のワイヤ6が取り付けられている。つまり、青色LED3の上面に設けられた電極(図示省略)とは、ワイヤ6を用いてワイヤボンディングによって結線されていて、このワイヤ6を通電することによって青色LED3に電力が供給され、青色LED3が青色光を発するようになっている。なお、ワイヤ6は青色LED3の構造にあわせて1本又は複数本が取り付けられる。   Further, a gold wire 6 for supplying power to the blue LED 3 is attached to the frame 2. That is, the electrode (not shown) provided on the upper surface of the blue LED 3 is connected by wire bonding using the wire 6, and when the wire 6 is energized, power is supplied to the blue LED 3. It emits blue light. One or a plurality of wires 6 are attached in accordance with the structure of the blue LED 3.

さらに、フレーム2の凹部2Aには、青色LED3から発せられる光の一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体含有部4が設けられている。蛍光体含有部4は、蛍光体と透明樹脂(封止材料)とで形成されている。蛍光体は、青色LED3が発する青色光により励起されて、青色光よりも長波長の光である光を発する物質である。蛍光体含有部4を構成する蛍光体は1種類であっても良いし、複数からなる混合物であってもよく、青色LED3の発する光と蛍光体含有部4の発する光の総和が所望の色になるように選べばよい。色は白色だけでなく、黄色、オレンジ、ピンク、紫、青緑等であっても良い。また、これらの色と白色との間の中間的な色であっても良い。ここでは、例えば、蛍光体として、本発明の蛍光体からなる橙色蛍光体(第1の蛍光体)と緑色蛍光体(第2の蛍光体)とを用い、発光装置から白色光が発せられるようになっているものとする。
また、透明樹脂は蛍光体含有部4の封止材料であり、ここでは、前述の封止材料を用いている。
Further, the concave portion 2A of the frame 2 is provided with a phosphor-containing portion 4 that absorbs part of the light emitted from the blue LED 3 and emits light having a different wavelength. The phosphor-containing part 4 is formed of a phosphor and a transparent resin (sealing material). The phosphor is a substance that is excited by blue light emitted from the blue LED 3 and emits light having a wavelength longer than that of the blue light. The phosphor constituting the phosphor-containing part 4 may be a single type or a mixture of a plurality of colors, and the sum of the light emitted from the blue LED 3 and the light emitted from the phosphor-containing part 4 is a desired color. Choose to be. The color is not limited to white, but may be yellow, orange, pink, purple, blue-green, or the like. Further, it may be an intermediate color between these colors and white. Here, for example, an orange phosphor (first phosphor) and a green phosphor (second phosphor) made of the phosphor of the present invention are used as phosphors, and white light is emitted from the light emitting device. Suppose that
Further, the transparent resin is a sealing material for the phosphor-containing portion 4, and here, the above-described sealing material is used.

モールド部7は、青色LED3、蛍光体含有部4、ワイヤ6などを外部から保護するとともに、配光特性を制御するためのレンズとしての機能を持つ。モールド部7には主にシリコーン樹脂を用いることができる。   The mold unit 7 functions as a lens for protecting the blue LED 3, the phosphor-containing unit 4, the wire 6 and the like from the outside and controlling the light distribution characteristics. Silicone resin can be mainly used for the mold part 7.

本実施形態の発光装置は以上のように構成されているので、青色LED3が発光すると、蛍光体含有部4内の橙色蛍光体と緑色蛍光体とが励起されて発光する。これにより、発光装置からは、青色LED3が発する青色光、橙色蛍光体が発する橙色光、及び、緑色蛍光体が発する緑色光からなる白色の光が発せられることになるのである。   Since the light emitting device of the present embodiment is configured as described above, when the blue LED 3 emits light, the orange phosphor and the green phosphor in the phosphor containing portion 4 are excited to emit light. As a result, the light emitting device emits white light composed of blue light emitted from the blue LED 3, orange light emitted from the orange phosphor, and green light emitted from the green phosphor.

この際、本実施形態の発光装置では、橙色蛍光体として、温度特性に優れた本発明の蛍光体を使用している。このため、青色LED3が発熱したとしても橙色蛍光体が発する光の輝度は大きく低下することはなく、この結果、青色LED3の発熱による発光装置の発光強度の低下を抑制できると共に、発光装置が発する色が橙色光の輝度の低下により変化することを防止できる。このため、第1の発光体として高出力のLEDを用いた場合であっても、本発明の蛍光体を含む蛍光体含有部4は、発光強度の低下や発光色の変化が少ない。   At this time, in the light emitting device of this embodiment, the phosphor of the present invention having excellent temperature characteristics is used as the orange phosphor. For this reason, even if the blue LED 3 generates heat, the brightness of the light emitted from the orange phosphor does not greatly decrease. As a result, it is possible to suppress a decrease in the light emission intensity of the light emitting device due to the heat generated by the blue LED 3, and the light emitting device emits light. It is possible to prevent the color from changing due to a decrease in luminance of orange light. For this reason, even if it is a case where high output LED is used as a 1st light-emitting body, the fluorescent substance containing part 4 containing the fluorescent substance of this invention has few fall of emitted light intensity and a change of emitted light color.

本発明の発光装置は、上記の実施形態のものに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。
例えば、第1の発光体として面発光型のものを使用し、第2の発光体として膜状のものを用いることができる。この場合、第1の発光体の発光面に、直接膜状の第2の発光体を接触させた形状とすることが好ましい。なお、ここでいう接触とは、第1の発光体と第2の発光体とが空気や気体を介さないでぴたりと接している状態をつくることを言う。その結果、第1の発光体からの光が第2の発光体の膜面で反射されて外にしみ出るという光量損失を避けることができるので、装置全体の発光効率を良くすることができる。
The light-emitting device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with any changes without departing from the gist thereof.
For example, a surface-emitting type can be used as the first light emitter, and a film-like one can be used as the second light emitter. In this case, it is preferable to have a shape in which the film-shaped second light emitter is in direct contact with the light emitting surface of the first light emitter. In addition, contact here means producing the state which the 1st light-emitting body and the 2nd light-emitting body have touched exactly without passing air or gas. As a result, it is possible to avoid a light amount loss in which light from the first light emitter is reflected by the film surface of the second light emitter and oozes out, so that the light emission efficiency of the entire apparatus can be improved.

図2は、このように、第1の発光体として面発光型のものを用い、第2の発光体として膜状のものを適用した発光装置の一例を示す模式的な斜視図である。図2に示す発光装置8では、基板9上に第1の発光体としての面発光型GaN系LD10が設けられ、面発光型GaN系LD10の上に膜状の第2の発光体11が形成されている。ここで、相互に接触した状態をつくるためには、第1の発光体であるLD10と第2の発光体11とそれぞれ別個に用意して、それらの面同士を接着剤やその他の手段によって接触させても良いし、LD10の発光面上に第2の発光体11を成膜(成型)させても良い。これらの結果、LD11と第2の発光体11とを接触した状態とすることができる。
このような構成の発光装置8によれば、上記実施形態と同様の利点に加え、光量損失を避けて発光効率を向上させることが可能である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of a light emitting device in which a surface light emitting type is used as the first light emitter and a film-like one is applied as the second light emitter. In the light-emitting device 8 shown in FIG. 2, a surface-emitting GaN-based LD 10 as a first light-emitting body is provided on a substrate 9, and a film-shaped second light-emitting body 11 is formed on the surface-emitting GaN-based LD 10. Has been. Here, in order to create a state where they are in contact with each other, the LD 10 as the first light emitter and the second light emitter 11 are prepared separately, and their surfaces are brought into contact with each other by an adhesive or other means. Alternatively, the second light emitter 11 may be formed (molded) on the light emitting surface of the LD 10. As a result, the LD 11 and the second light emitter 11 can be brought into contact with each other.
According to the light-emitting device 8 having such a configuration, in addition to the same advantages as those of the above-described embodiment, it is possible to improve the light emission efficiency by avoiding the loss of light amount.

[2−5.発光装置の用途]
本発明の発光装置の用途は特に制限されず、通常の発光装置が用いられる各種の分野に使用することが可能である。中でも、温度特性が良好であることから、本発明の発光装置は、画像表示装置及び照明装置の光源としてとりわけ好適に用いられる。
なお、本発明の発光装置を画像表示装置の光源として用いる場合には、カラーフィルターとともに用いることが好ましい。例えば、画像表示装置として、カラー液晶表示素子を利用したカラー画像表示装置とする場合は、上記発光装置をバックライトとし、液晶を利用した光シャッターと赤、緑、青の画素を有するカラーフィルターとを組み合わせることにより画像表示装置を形成することができる。
[2-5. Application of light emitting device]
The application of the light-emitting device of the present invention is not particularly limited, and can be used in various fields where a normal light-emitting device is used. Among these, since the temperature characteristics are good, the light emitting device of the present invention is particularly preferably used as a light source of an image display device and a lighting device.
In addition, when using the light-emitting device of this invention as a light source of an image display apparatus, using with a color filter is preferable. For example, when the image display device is a color image display device using color liquid crystal display elements, the light emitting device is used as a backlight, a light shutter using liquid crystal, and a color filter having red, green, and blue pixels; By combining these, an image display device can be formed.

また、例えば、上記のように、本発明の発光装置を画像表示装置に用いる場合、カラーフィルターと共に、第2の発光体として本発明の蛍光体、及び(Ba,Sr)SiO:Euを用いることが好ましい。この組み合わせで用いると、黄色蛍光体(例えば、YAG蛍光体)のみ使用した発光装置を画像表示装置に用いた場合と比べて、赤み成分が多いため演色性が極めて高く、さらに、光の利用効率に優れ、輝度も高いからである。 Further, for example, when the light emitting device of the present invention is used for an image display device as described above, the phosphor of the present invention and (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu are used as the second light emitter together with the color filter. It is preferable to use it. Compared to the case where a light emitting device using only a yellow phosphor (for example, a YAG phosphor) is used for an image display device, the color rendering property is extremely high, and the light utilization efficiency is higher. It is because it is excellent in brightness and high in brightness.

発光装置1を組み込んだ面発光照明装置12の一例を図3に模式的に示す。この面発光照明装置12では、内面を白色の平滑面等の光不透過性とした方形の保持ケース13の底面に、多数の発光装置1を、その外側に発光装置1の駆動のための電源及び回路等(図示せず。)を設けて配置してある。また、発光の均一化のために、保持ケース13の蓋部に相当する箇所には、乳白色としたアクリル板等の拡散板14が固定されている。   An example of a surface emitting illumination device 12 incorporating the light emitting device 1 is schematically shown in FIG. In the surface light emitting illumination device 12, a large number of light emitting devices 1 are provided on the bottom surface of a rectangular holding case 13 whose inner surface is light-opaque such as a white smooth surface, and a power source for driving the light emitting device 1 is provided on the outside thereof. And a circuit or the like (not shown). In order to make the light emission uniform, a diffuser plate 14 such as a milky white acrylic plate is fixed to a portion corresponding to the lid portion of the holding case 13.

この面発光照明装置12の使用時には、発光装置1を発光させる。この光が拡散板14を透過して、図面上方に出射され、保持ケース13の拡散板14面内において均一な明るさの照明光が得られることとなる。   When the surface emitting illumination device 12 is used, the light emitting device 1 emits light. This light is transmitted through the diffusion plate 14 and emitted upward in the drawing, and illumination light with uniform brightness can be obtained within the surface of the diffusion plate 14 of the holding case 13.

以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated still in detail using an Example, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

[蛍光体の測定・評価等]
後述の各実施例、各参考例及び各比較例において、蛍光体粒子の各種の評価は、以下の手法で行なった。
[Measurement and evaluation of phosphors]
In each example , each reference example, and each comparative example described later, various evaluations of the phosphor particles were performed by the following methods.

(発光スペクトル)
蛍光体の発光スペクトルは、励起光源として150Wキセノンランプを、スペクトル測定装置としてマルチチャンネルCCD検出器C7041(浜松フォトニクス社製)を備える蛍光測定装置(日本分光社製)用いて測定した。励起光源からの光を焦点距離が10cmである回折格子分光器に通し、波長400nm、405nm、455nm、又は460nmの励起光のみを光ファイバーを通じて蛍光体に照射した。励起光の照射により蛍光体から発生した光を焦点距離が25cmである回折格子分光器により分光し、300nm以上、800nm以下の波長範囲においてスペクトル測定装置により各波長の発光強度を測定し、パーソナルコンピュータによる感度補正等の信号処理を経て発光スペクトルを得た。
(Emission spectrum)
The emission spectrum of the phosphor was measured using a 150 W xenon lamp as an excitation light source and a fluorescence measuring apparatus (manufactured by JASCO Corporation) equipped with a multi-channel CCD detector C7041 (manufactured by Hamamatsu Photonics) as a spectrum measuring apparatus. The light from the excitation light source was passed through a diffraction grating spectrometer having a focal length of 10 cm, and only the excitation light having a wavelength of 400 nm, 405 nm, 455 nm, or 460 nm was irradiated to the phosphor through the optical fiber. The light generated from the phosphor by the irradiation of the excitation light is dispersed by a diffraction grating spectrometer having a focal length of 25 cm, and the emission intensity of each wavelength is measured by a spectrum measuring device in a wavelength range of 300 nm or more and 800 nm or less. An emission spectrum was obtained through signal processing such as sensitivity correction.

(発光ピーク波長、発光ピーク強度及び半値幅)
発光ピーク波長と半値幅は、得られた発光スペクトルから読み取った。発光ピーク強度は、比較例3の蛍光体(化成オプト二クス社製P46−Y3)のピーク強度を基準とした相対値で表した。
(Peak emission wavelength, emission peak intensity and half width)
The emission peak wavelength and half width were read from the obtained emission spectrum. The emission peak intensity was expressed as a relative value based on the peak intensity of the phosphor of Comparative Example 3 (P46-Y3 manufactured by Kasei Optics).

(色度座標)
発光スペクトルの420nm〜800nm(励起波長400nm、405nmの場合)又は、480nm〜800nm(励起波長455nm、460nmの場合)の波長領域のデータから、JIS Z8701で規定されるXYZ表色系における色度座標xとyを算出した。
(Chromaticity coordinates)
Chromaticity coordinates in the XYZ color system defined by JIS Z8701 from the data in the wavelength region of 420 nm to 800 nm (excitation wavelengths 400 nm and 405 nm) or 480 nm to 800 nm (excitation wavelengths 455 nm and 460 nm) of the emission spectrum. x and y were calculated.

(相対輝度)
JIS Z8701で規定される刺激値Yが輝度に比例するので、刺激値Yの相対値を相対輝度とした。基準として比較例3の蛍光体を用いた。
(Relative brightness)
Since the stimulus value Y defined by JIS Z8701 is proportional to the luminance, the relative value of the stimulus value Y is defined as the relative luminance. The phosphor of Comparative Example 3 was used as a reference.

(励起スペクトル)
励起スペクトルは、日立作製所製F4500分光蛍光光度計によって行った。
(Excitation spectrum)
The excitation spectrum was performed with an F4500 spectrofluorometer manufactured by Hitachi.

(発光強度維持率、及び輝度維持率)
発光スペクトル測定装置として大塚電子製MCPD7000マルチチャンネルスペクトル測定装置、輝度測定装置として色彩輝度計BM5A、ペルチエ素子による冷却機構とヒーターによる加熱機構を備えたステージ、及び光源として150Wキセノンランプを備える装置を使用して測定した。
ステージに蛍光体サンプルを入れたセルを載せ、温度を20℃から150℃の範囲で変化させた。蛍光体の表面温度が20℃、25℃、100℃、125℃、又は150℃で一定となったことを確認した。次いで、光源から回折格子で分光して取り出した405nm、455nm、又は465nmの光で蛍光体を励起して発光スペクトル及び輝度を測定した。測定された発光スペクトルから発光ピーク強度を求めた。
なお、蛍光体の表面温度の測定値は、放射温度計と熱電対による温度測定値を利用して補正した値を用いた。
輝度測定装置により測定された輝度値の、20℃における輝度値に対する相対値を輝度維持率とした。
また、スペクトル測定装置によって測定された発光スペクトルから求めた発光ピーク強度の、20℃又は25℃における発光ピーク強度に対する相対値を発光強度維持率とした。
例えば、455nm励起、125℃における発光強度維持率は以下のようにして求めることができる。
25℃において、ピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度をR455(25)、125℃において、ピーク波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク強度をR455(125)としたとき、下式の値を455nm励起、125℃における発光強度維持率とした。
{R455(125)/R455(25)}×100
なお、後掲の表において、{R455(100)/R455(25)}×100及び{R405(100)/R405(25)}×100を「発光強度維持率100℃」と称し、{R455(125)/R455(25)}×100及び{R405(125)/R405(25)}×100を「発光強度維持率125℃」と称し、{R455(150)/R455(25)}×100及び{R405(150)/R405(25)}×100を「発光強度維持率150℃」と称す。
(Light emission intensity maintenance rate and luminance maintenance rate)
MCPD7000 multi-channel spectrum measuring device manufactured by Otsuka Electronics as emission spectrum measuring device, color luminance meter BM5A as luminance measuring device, stage equipped with cooling mechanism by Peltier element and heating mechanism by heater, and device equipped with 150W xenon lamp as light source And measured.
A cell containing a phosphor sample was placed on the stage, and the temperature was changed in the range of 20 ° C to 150 ° C. It was confirmed that the surface temperature of the phosphor became constant at 20 ° C, 25 ° C, 100 ° C, 125 ° C, or 150 ° C. Next, the phosphor was excited with light of 405 nm, 455 nm, or 465 nm extracted by spectroscopy with a diffraction grating from a light source, and an emission spectrum and luminance were measured. The emission peak intensity was determined from the measured emission spectrum.
In addition, the measured value of the surface temperature of the phosphor was a value corrected by using a temperature measured value by a radiation thermometer and a thermocouple.
The relative value of the luminance value measured by the luminance measuring device to the luminance value at 20 ° C. was defined as the luminance maintenance rate.
Moreover, the relative value with respect to the luminescence peak intensity in 20 degreeC or 25 degreeC of the luminescence peak intensity | strength calculated | required from the emission spectrum measured with the spectrum measuring apparatus was made into the luminescence intensity maintenance factor.
For example, the emission intensity maintenance rate at 455 nm excitation and 125 ° C. can be determined as follows.
The emission peak intensity obtained by exciting with light having a peak wavelength of 455 nm at 25 ° C. is R 455 (25), and the emission peak intensity obtained by exciting with light having a peak wavelength of 455 nm at 125 ° C. is R 455 (125). In this case, the value of the following formula was set as the emission intensity maintenance rate at 125 ° C. with excitation at 455 nm.
{R 455 (125) / R 455 (25)} × 100
In the table below, {R 455 (100) / R 455 (25)} × 100 and {R 405 (100) / R 405 (25)} × 100 are referred to as “emission intensity maintenance rate 100 ° C.”. , {R 455 (125) / R 455 (25)} × 100 and {R 405 (125) / R 405 (25)} × 100 are referred to as “emission intensity maintenance rate 125 ° C.” and {R 455 (150) / R 455 (25)} × 100 and {R 405 (150) / R 405 (25)} × 100 are referred to as “emission intensity maintenance rate 150 ° C.”.

(内部量子効率、外部量子効率、及び吸収効率)
以下のようにして、蛍光体の吸収効率αq、内部量子効率ηi、外部量子効率効率ηo、を求めた。
まず、測定対象となる蛍光体サンプルを、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球に取り付けた。
(Internal quantum efficiency, external quantum efficiency, and absorption efficiency)
The absorption efficiency αq, internal quantum efficiency ηi, and external quantum efficiency ηo of the phosphor were determined as follows.
First, the phosphor sample to be measured was packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that the measurement accuracy was maintained, and was attached to an integrating sphere.

この積分球に、蛍光体を励起するための発光光源(150WのXeランプ)から光ファイバーを用いて光を導入した。前記の発光光源からの光の発光ピーク波長を405nm、または455nmの単色光となるようにモノクロメーター(回折格子分光器)等を用いて調整した。この単色光を励起光として、測定対象の蛍光体サンプルに照射し、分光測定装置(大塚電子株式会社製MCPD7000)を用いて、蛍光体サンプルの発光(蛍光)および反射光についてスペクトルを測定した。積分球内の光は、光ファイバーを用いて分光測定装置に導いた。   Light was introduced into this integrating sphere from an emission light source (150 W Xe lamp) for exciting the phosphor using an optical fiber. The emission peak wavelength of light from the light emission source was adjusted using a monochromator (diffraction grating spectrometer) or the like so as to be monochromatic light of 405 nm or 455 nm. Using this monochromatic light as excitation light, the phosphor sample to be measured was irradiated, and the spectrum was measured for the emission (fluorescence) and reflected light of the phosphor sample using a spectrometer (MCPD7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The light in the integrating sphere was guided to a spectroscopic measurement device using an optical fiber.

吸収効率αqは、蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsを励起光の全フォトン数Nで割った値である。 The absorption efficiency αq is a value obtained by dividing the number of photons N abs of the excitation light absorbed by the phosphor sample by the total number of photons N of the excitation light.

まず、後者の励起光の全フォトン数Nは、下記(式I)で求められる数値に比例する。そこで、励起光に対してほぼ100%の反射率Rを持つ反射板であるLabsphere製「Spectralon」(450nmの励起光に対して98%の反射率Rを持つ。)を、測定対象として、蛍光体サンプルと同様の配置で上述の積分球に取り付け、励起光を照射し、分光測定装置で測定することにより反射スペクトルIref(λ)を測定し、下記(式I)の値を求めた。 First, the total number of photons N of the latter excitation light is proportional to the numerical value obtained by the following (formula I). Therefore, a “Spectralon” manufactured by Labsphere (having a reflectance R of 98% with respect to 450 nm excitation light), which is a reflector having a reflectance R of almost 100% with respect to the excitation light, is measured as fluorescence. The sample was attached to the integrating sphere in the same arrangement as that of the body sample, irradiated with excitation light, and measured with a spectroscopic measurement device to measure the reflection spectrum I ref (λ), and the value of the following (formula I) was obtained.

Figure 0005245222
Figure 0005245222

ここで、積分区間は、励起波長が405nmの場合は、351nm〜442nm、励起波長が455nmの場合は、410nm〜480nmとした。
蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsは下記(式II)で求められる量に比例する。
Here, the integration interval was 351 nm to 442 nm when the excitation wavelength was 405 nm, and 410 nm to 480 nm when the excitation wavelength was 455 nm.
The number N abs of the photons in the excitation light that is absorbed in the phosphor sample is proportional to the amount calculated by the following equation (II).

Figure 0005245222
Figure 0005245222

そこで、吸収効率αqを求める対象としている蛍光体サンプルを取り付けたときの、反射スペクトルI(λ)を求めた。(式II)の積分範囲は(式I)で定めた積分範囲と同じにした。実際のスペクトル測定値は、一般にはλに関するある有限のバンド幅で区切ったデジタルデータとして得られるため、(式I)および(式II)の積分は、そのバンド幅に基づいた和分によって求めた。
以上より、αq=Nabs/N=(式II)/(式I)を計算した。
Therefore, the reflection spectrum I (λ) was obtained when the phosphor sample for which the absorption efficiency αq is to be obtained was attached. The integration range of (Formula II) was the same as the integration range defined in (Formula I). Since the actual spectrum measurement value is generally obtained as digital data separated by a certain finite bandwidth with respect to λ, the integrals of (Equation I) and (Equation II) were obtained by summing based on the bandwidth. .
From the above, αq = N abs / N = (Formula II) / (Formula I) was calculated.

次に、内部量子効率ηiを以下のようにして求めた。内部量子効率ηiは、蛍光現象に由来するフォトンの数NPLを蛍光体サンプルが吸収したフォトンの数Nabsで割った値である。
ここで、NPLは、下記(式III)で求められる量に比例する。そこで、下記(式III)で求められる量を求めた。
Next, the internal quantum efficiency ηi was determined as follows. Internal quantum efficiency ηi is a value obtained by dividing the number N abs of photons number NPL of photons originating from the fluorescence phenomenon absorbed by the phosphor sample.
Here, NPL is proportional to the amount obtained by the following (formula III). Therefore, the amount required by the following (formula III) was determined.

Figure 0005245222
Figure 0005245222

積分区間は、励起波長405nmの場合は、443nm〜800nm、励起波長455nmの場合は、481nm〜800nmとした。
以上により、ηi=(式III)/(式II)を計算し、内部量子効率ηiを求めた。
The integration interval was 443 nm to 800 nm when the excitation wavelength was 405 nm, and 481 nm to 800 nm when the excitation wavelength was 455 nm.
As described above, ηi = (formula III) / (formula II) was calculated, and the internal quantum efficiency ηi was obtained.

なお、デジタルデータとなったスペクトルから積分を行うことに関しては、吸収効率αqを求めた場合と同様に行った。
そして、上記のようにして求めた吸収効率αqと内部量子効率ηiの積をとることで外部量子効率ηoを求めた。
It should be noted that the integration from the spectrum that was converted to digital data was performed in the same manner as when the absorption efficiency αq was obtained.
And the external quantum efficiency (eta) o was calculated | required by taking the product of absorption efficiency (alpha) q calculated | required as mentioned above and internal quantum efficiency (eta) i.

(重量メジアン径)
堀場製作所製レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置LA−300を用いて、分散媒としてエタノールを使用して測定した。
(Weight median diameter)
Measurement was performed using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-300 manufactured by HORIBA, Ltd. using ethanol as a dispersion medium.

(粉末X線回折測定)
粉末X線回折はPANalytical製粉末X線回折装置X'Pertにて精密測定した。測定条件は以下の通りである。
CuKα管球使用
X線出力=40KV,30mA
ソーラースリット=0.04rad
発散スリット=自動可変(試料へのX線照射幅を10mmに固定)
検出器=半導体アレイ検出器X’Celerator使用、Niフィルター使用
走査範囲 2θ=5〜155度
読み込み幅=0.015度
計数時間=99.7秒
(Powder X-ray diffraction measurement)
Powder X-ray diffraction was precisely measured with a powder X-ray diffractometer X'Pert manufactured by PANalytical. The measurement conditions are as follows.
Using CuKα tube X-ray output = 40 KV, 30 mA
Solar slit = 0.04 rad
Divergence slit = variable automatically (fixed X-ray irradiation width to sample 10mm)
Detector = Semiconductor array detector X'Celerator used, Ni filter used Scanning range 2θ = 5 to 155 degrees
Reading width = 0.015 degrees Counting time = 99.7 seconds

[蛍光体の製造I]
(実施例1、参考例1、及び比較例1〜2)
Sr:Ba:Si:Euが表6に示すモル比率になるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、メノウ乳鉢でエタノールとともに粉砕・混合を行った。エタノールを気化させて除去し、原料混合物を得た。得られた原料混合物を直径10mmの錠剤に成形し、モリブデン箔にのせて水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=3:97(体積比))中、表5に示す加熱温度(最高温度)及び加熱時間で加熱することにより反応させた。続いて、得られた焼成物の粉砕処理を行うことにより蛍光体を製造した。
なお、焼成はいずれの場合も大気圧下で行った。以下の実施例、参考例及び比較例においても、焼成時の圧力条件は大気圧とした。
[Phosphor production I]
(Example 1 , Reference Example 1 , and Comparative Examples 1-2)
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 were weighed so that Sr: Ba: Si: Eu had a molar ratio shown in Table 6, and pulverized and mixed with ethanol in an agate mortar. Ethanol was vaporized and removed to obtain a raw material mixture. The obtained raw material mixture was formed into a tablet having a diameter of 10 mm and placed on a molybdenum foil in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 3: 97 (volume ratio)) and the heating temperature (maximum temperature) and heating shown in Table 5 The reaction was carried out by heating over time. Subsequently, the obtained fired product was pulverized to produce a phosphor.
In both cases, firing was performed under atmospheric pressure. Also in the following examples , reference examples, and comparative examples, the pressure condition during firing was atmospheric pressure.

Figure 0005245222
Figure 0005245222

(比較例3)
市販の黄色蛍光体(化成オプトニクス社製黄色蛍光体(Y,Gd,Ce)Al12(タイプP46−Y3))を比較例3の蛍光体として用いた。
(Comparative Example 3)
A commercially available yellow phosphor (Yellow phosphor (Y, Gd, Ce) 3 Al 5 O 12 (type P46-Y3) manufactured by Kasei Optonix) was used as the phosphor of Comparative Example 3.

参考例2、実施例〜8)
Sr:Ba:Si:Euが表6に示すモル比率になるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、メノウ乳鉢でエタノールとともに粉砕・混合を行った。エタノールを気化させて除去し、原料混合物を得た。得られた原料混合物を直径10mmの錠剤に成形し、モリブデン箔にのせて水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=3:97(体積比))中、1450℃で6時間加熱することにより反応させた。続いて、得られた焼成物の粉砕処理を行うことにより蛍光体を製造し、その評価を行った。
( Reference Example 2, Examples 4 to 8)
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 were weighed so that Sr: Ba: Si: Eu had a molar ratio shown in Table 6, and pulverized and mixed with ethanol in an agate mortar. Ethanol was vaporized and removed to obtain a raw material mixture. The obtained raw material mixture was formed into a tablet having a diameter of 10 mm, and placed on a molybdenum foil and reacted by heating at 1450 ° C. for 6 hours in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 3: 97 (volume ratio)). . Subsequently, the obtained fired product was pulverized to produce a phosphor and evaluated.

(実施例9)
Sr:Ba:Si:Eu=1.98:1:1:0.02となるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、乾式で良く混合して原料混合物を得た。白金箔を底面と側面に敷き詰めたアルミナるつぼに得られた原料混合物を入れ、マッフル炉(muffle furnace)内に窒素ガスを吹き込みながら、1400℃で6時間加熱した。得られた焼成物を良く粉砕し、アルミナるつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))中、1550℃で6時間加熱した。得られた焼成物を粉砕処理し、目開き37μmのナイロンメッシュを通過させることにより蛍光体を製造した。この蛍光体の重量メジアン径(D50)は、19.8μmだった。
Example 9
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 are weighed so that Sr: Ba: Si: Eu = 1.98: 1: 1: 0.02 and mixed well in a dry process to obtain a raw material mixture Got. The obtained raw material mixture was put in an alumina crucible in which platinum foil was spread on the bottom and side surfaces, and heated at 1400 ° C. for 6 hours while blowing nitrogen gas into a muffle furnace. The obtained fired product was pulverized well, placed in an alumina crucible, and heated at 1550 ° C. for 6 hours in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). The obtained fired product was pulverized and passed through a nylon mesh having an opening of 37 μm to produce a phosphor. The weight median diameter (D 50 ) of this phosphor was 19.8 μm.

(実施例10)
実施例9において、1回目の焼成で、白金箔を用いずに原料混合物をアルミナるつぼに直接入れたことを除いて実施例9と同様に蛍光体を製造した。
(Example 10)
In Example 9, a phosphor was manufactured in the same manner as in Example 9 except that the raw material mixture was directly put into an alumina crucible without using a platinum foil in the first firing.

(実施例11〜16、比較例4)
表6に示したモル比率になるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、乾式で良く混合して原料混合物を得た。得られた原料混合物を、白金箔を底面と側面に敷き詰めたアルミナるつぼに入れ、マッフル炉内に窒素ガスを吹き込みながら、1400℃で3時間加熱した。これを良く粉砕し、モリブデン箔を底面と側面に敷き詰めたアルミナるつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))下、1550℃で3時間加熱した。得られた焼成物を粉砕処理し、目開き37μmのナイロンメッシュを通過させることにより蛍光体を製造した。
(Examples 11 to 16, Comparative Example 4)
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 were weighed so that the molar ratios shown in Table 6 were obtained, and mixed well by a dry method to obtain a raw material mixture. The obtained raw material mixture was put into an alumina crucible in which platinum foil was spread on the bottom and side surfaces, and heated at 1400 ° C. for 3 hours while blowing nitrogen gas into the muffle furnace. This was pulverized well, put into an alumina crucible in which molybdenum foil was spread on the bottom and side surfaces, and heated at 1550 ° C. for 3 hours under a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). The obtained fired product was pulverized and passed through a nylon mesh having an opening of 37 μm to produce a phosphor.

(実施例17〜19)
蛍光体の組成比(Sr/Ba/Eu比)を表6に示した値に変更したこと以外は実施例9と同様に実施例17〜19の蛍光体を製造した。
(Examples 17 to 19)
The phosphors of Examples 17 to 19 were manufactured in the same manner as Example 9 except that the composition ratio of the phosphors (Sr / Ba / Eu ratio) was changed to the values shown in Table 6.

(実施例20)
Sr:Ba:Si:Eu=1.98:1:1:0.02となるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、乾式で良く混合して原料混合物を得た。得られた原料混合物を、白金箔を底面と側面に敷き詰めたアルミナるつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))中、1400℃で6時間加熱した。これを良く粉砕し、アルミナるつぼに入れて、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))中、1550℃で6時間加熱した。得られた焼成物を粉砕処理し、目開き37μmのナイロンメッシュを通過させることにより蛍光体を製造した。
(Example 20)
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 are weighed so that Sr: Ba: Si: Eu = 1.98: 1: 1: 0.02 and mixed well in a dry process to obtain a raw material mixture Got. The obtained raw material mixture was put into an alumina crucible in which platinum foil was spread on the bottom and side surfaces, and heated at 1400 ° C. for 6 hours in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). This was pulverized well, put in an alumina crucible, and heated at 1550 ° C. for 6 hours in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). The obtained fired product was pulverized and passed through a nylon mesh having an opening of 37 μm to produce a phosphor.

(実施例21)
Sr:Ba:Si:Eu=1.98:1:1:0.02となるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、乾式で良く混合して原料混合物を得た。得られた原料混合物を、白金箔を底面と側面に敷き詰めたアルミナるつぼに入れ、マッフル炉内に窒素ガスを吹き込みながら、1400℃で6時間加熱した。これを良く粉砕し、アルミナるつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))中、1550℃で6時間加熱した。得られた焼成物を粉砕処理し、目開き37μmのナイロンメッシュを通過させることにより蛍光体を製造した。
(Example 21)
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 are weighed so that Sr: Ba: Si: Eu = 1.98: 1: 1: 0.02 and mixed well in a dry process to obtain a raw material mixture Got. The obtained raw material mixture was placed in an alumina crucible in which platinum foil was spread on the bottom and side surfaces, and heated at 1400 ° C. for 6 hours while blowing nitrogen gas into the muffle furnace. This was pulverized well, placed in an alumina crucible, and heated at 1550 ° C. for 6 hours in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). The obtained fired product was pulverized and passed through a nylon mesh having an opening of 37 μm to produce a phosphor.

(実施例22)
実施例21で得られた蛍光体を5倍重量の水に入れて良く撹拌し、濾過した。同じ作業をもう一度行った後、大気中、120℃で乾くまで乾燥した。
(Example 22)
The phosphor obtained in Example 21 was placed in 5 times the weight of water, stirred well, and filtered. After performing the same operation once again, it was dried in air at 120 ° C. until dry.

[蛍光体の評価I−A]
(405nm励起、及び455nm励起における発光特性)
実施例1,4〜22、参考例1,2、及び比較例2、4の蛍光体について、前述の方法により、405nmの光、及び455nmの光で励起した時の、発光ピーク波長、発光ピーク強度、半値幅、輝度、色度座標、発光強度維持率、内部量子効率、外部量子効率、及び吸収効率と、重量メジアン径(D50)について測定を行った。結果を表7,8に示す。
表7,8から、実施例1〜22で製造した蛍光体は、高温下での発光強度維持率が高く、温度特性に優れた蛍光体であることがわかる。
参考例2、実施例〜8の結果から、付活元素であるEu量については、SrとBaとEuの合計モル量を3としたときのEuモル量(前記式[1]におけるy)が0.02の場合に発光強度が最も高くなることがわかった。即ち、このEu量の前後で蛍光体を製造することが好ましいことがわかる。
[Evaluation of phosphor IA]
(Emission characteristics at 405 nm excitation and 455 nm excitation)
With respect to the phosphors of Examples 1 and 4 to 22, Reference Examples 1 and 2, and Comparative Examples 2 and 4, the emission peak wavelength and emission peak when excited by 405 nm light and 455 nm light by the above-described method. Intensity, half width, luminance, chromaticity coordinates, emission intensity maintenance ratio, internal quantum efficiency, external quantum efficiency, absorption efficiency, and weight median diameter (D 50 ) were measured. The results are shown in Tables 7 and 8.
From Tables 7 and 8, it can be seen that the phosphors produced in Examples 1 to 22 have a high emission intensity maintenance rate at high temperatures and are excellent in temperature characteristics.
From the results of Reference Example 2 and Examples 4 to 8, the Eu amount as the activator element is the Eu molar amount when the total molar amount of Sr, Ba and Eu is set to 3 (y in the above formula [1]). It was found that the emission intensity was highest when the value was 0.02. That is, it is understood that it is preferable to manufacture the phosphor before and after this Eu amount.

実施例11〜19の結果から、SrとBaのモル比率については、Sr/Baモル比率がおおよそ2/1〜2.2/0.8付近の場合に発光ピーク強度が最も高くなることがわかった。さらにBaを減少させると若干発光ピーク強度が低下したが、発光ピーク波長が長波長よりにシフト(x値が上昇、y値が低下)するため、赤色成分が若干多い蛍光体となる。この蛍光体は、赤色成分が多く、高演色性が求められる用途に好適に用いられる。   From the results of Examples 11 to 19, regarding the molar ratio of Sr and Ba, it is found that the emission peak intensity becomes the highest when the Sr / Ba molar ratio is approximately 2/1 to 2.2 / 0.8. It was. When Ba is further decreased, the emission peak intensity is slightly reduced, but the emission peak wavelength is shifted from the longer wavelength (the x value is increased and the y value is decreased), so that the phosphor has a slightly larger red component. This phosphor has a large red component and is suitably used for applications that require high color rendering properties.

実施例22のように蛍光体を水洗処理すると、蛍光体表面に付着した不純物を除去することができ、また、粉砕などにより発生する微粒子を取り除くことができるので、実用上好ましい。
実施例20のように、2回焼成を行う場合には、1回目の焼成も2回目の焼成と同様に還元性雰囲気(窒素と水素の混合ガス)で行うこともできる。
When the phosphor is washed with water as in Example 22, impurities attached to the phosphor surface can be removed, and fine particles generated by pulverization or the like can be removed, which is practically preferable.
When firing twice, as in Example 20, the first firing can be performed in a reducing atmosphere (mixed gas of nitrogen and hydrogen) as in the second firing.

Figure 0005245222
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Figure 0005245222
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[蛍光体の評価I−B]
(粉末X線回折パターン)
実施例1の蛍光体の測定結果をRietveld法による解析結果とともに図4aに示す。この図では、一番上に(図4a中、A)得られた蛍光体の回折輝度の実測値(×印)とパターンフィッティングで求められた回折強度データ(実線)を重ねて示し、上から二番目の縦線の並び(図4a中、B)は、パターンフィッティング結果において、回折ピークの存在する位置を示し、三番目のカーブ(図4a中、C)は、蛍光体の回折輝度の実測値とパターンフィッティング結果の差を示している。また、得られた蛍光体の回折輝度の実測値を実線で結んだものを図4bとして示している。
[Evaluation of phosphor IB]
(Powder X-ray diffraction pattern)
The measurement result of the phosphor of Example 1 is shown in FIG. 4a together with the analysis result by Rietveld method. In this figure, on the top (A in FIG. 4a), the measured value of the diffraction brightness of the obtained phosphor (x mark) and the diffraction intensity data (solid line) obtained by pattern fitting are shown superimposed, from above. The second vertical line (B in FIG. 4a) indicates the position where the diffraction peak is present in the pattern fitting result, and the third curve (C in FIG. 4a) is the actual measurement of the diffraction luminance of the phosphor. The difference between the value and the pattern fitting result is shown. Further, FIG. 4b shows a result obtained by connecting measured values of diffraction luminance of the obtained phosphor with a solid line.

なお、Rietveld法による解析は、実施例1の蛍光体の空間群がI4/mcm(No.140)であるとして、パターンフィッティングを行ったものである。ここには示さないが、実施例1の蛍光体の空間群がP4/ncc(No.130)であるとして解析してもほぼ同等の正確さでパターンフィッティングができた。したがって、実施例1の蛍光体は、空間群I4/mcm(No.140)又は、空間群がP4/ncc(No.130)に属するものと考えられる。   The analysis by the Rietveld method was performed by performing pattern fitting on the assumption that the space group of the phosphor of Example 1 was I4 / mcm (No. 140). Although not shown here, even if the analysis was performed assuming that the space group of the phosphor of Example 1 was P4 / ncc (No. 130), pattern fitting could be performed with almost the same accuracy. Therefore, the phosphor of Example 1 is considered to belong to the space group I4 / mcm (No. 140) or the space group P4 / ncc (No. 130).

表9a〜表9eに、パターンフィッティングの結果得られた各回折ピークの面指数、回折強度(2θ)、面間隔、実測強度及び計算強度を示す。なお、蛍光体の回折強度の実測データにおいて、実施例1の蛍光体の結晶に由来するものではない不純物相のピークが確認されたが、これについては表には記載していない。計算値は正方晶のa軸、b軸、c軸の格子定数をそれぞれa、b、cとし、面指数を(hkl)として、以下の[8]式から求めた。表9a〜表9eから、各回折角度の回折強度の実測値と計算値がほぼ一致することがわかる。
2θ=2sin−1[0.5λ(h/a+k/b+l/c)0.5] …[8]
なお、λはX線源として用いたCuKα線の波長1.54056Åである。
表10に、パターンフィッティングの結果得られた格子定数、原子座標などの結晶構造パラメータをまとめて示した。
Table 9a to Table 9e show the surface index, diffraction intensity (2θ), surface interval, measured intensity, and calculated intensity of each diffraction peak obtained as a result of pattern fitting. In the measured data of the diffraction intensity of the phosphor, an impurity phase peak not derived from the phosphor crystal of Example 1 was confirmed, but this is not described in the table. The calculated values were obtained from the following equation [8], where the lattice constants of tetragonal a-axis, b-axis and c-axis were a, b and c, respectively, and the plane index was (hkl). From Tables 9a to 9e, it can be seen that the measured values and calculated values of the diffraction intensities at the respective diffraction angles are almost the same.
2θ = 2sin −1 [0.5λ (h 2 / a 2 + k 2 / b 2 + l 2 / c 2 ) 0.5 ] ... [8]
In addition, λ is the wavelength of 1.54056 mm of the CuKα ray used as the X-ray source.
Table 10 summarizes crystal structure parameters such as lattice constants and atomic coordinates obtained as a result of pattern fitting.

Figure 0005245222
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(400nm励起、及び460nm励起における発光特性I)
実施例1、参考例1(及び後掲の参考例3)、及び比較例1〜2の蛍光体について、400nm励起、及び460nm励起における発光特性を測定した。
実施例1、参考例1(及び後掲の参考例3)、及び比較例1〜2の発光スペクトルを図5(460nm励起)及び図6(400nm励起)に示す。
(Emission characteristics I at 400 nm excitation and 460 nm excitation)
With respect to the phosphors of Example 1, Reference Example 1 (and Reference Example 3 described later), and Comparative Examples 1 and 2, emission characteristics at 400 nm excitation and 460 nm excitation were measured.
The emission spectra of Example 1, Reference Example 1 (and Reference Example 3 below), and Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIG. 5 (excitation at 460 nm) and FIG. 6 (excitation at 400 nm).

また、実施例1、参考例1(及び後掲の参考例3)、及び比較例1〜2の蛍光体について発光ピーク波長、相対発光ピーク強度、色度座標、相対輝度を表11及び表12にまとめた。 Tables 11 and 12 show the emission peak wavelength, relative emission peak intensity, chromaticity coordinates, and relative luminance for the phosphors of Example 1, Reference Example 1 (and Reference Example 3 below), and Comparative Examples 1-2. Summarized in

表11に、ピーク波長460nmで励起した場合の発光スペクトルから算出した相対発光ピーク強度、及び相対輝度を示す。相対発光ピーク強度と相対輝度は、比較例3の蛍光体を波長460nmで励起した場合の発光ピーク強度と輝度を102として求めた相対値である。
表12に、ピーク波長400nmで励起した場合の発光スペクトルから算出した相対発光ピーク強度、及び相対輝度を示す。相対ピーク強度と相対輝度は、比較例3の蛍光体を波長460nmで励起した場合の発光ピーク強度と輝度を100として求めた相対値である。
これらの測定結果より、Sr1.98BaEu0.02SiO組成の蛍光体(実施例1)の発光強度が最も高いことがわかる。
Table 11 shows the relative emission peak intensity and the relative luminance calculated from the emission spectrum when excited at a peak wavelength of 460 nm. The relative emission peak intensity and the relative luminance are relative values obtained by setting the emission peak intensity and the luminance when the phosphor of Comparative Example 3 is excited at a wavelength of 460 nm as 102.
Table 12 shows the relative emission peak intensity and the relative luminance calculated from the emission spectrum when excited at a peak wavelength of 400 nm. The relative peak intensity and the relative luminance are relative values obtained by setting the emission peak intensity and the luminance when the phosphor of Comparative Example 3 is excited at a wavelength of 460 nm as 100.
From these measurement results, it can be seen that the phosphor (Example 1) having the Sr 1.98 BaEu 0.02 SiO 5 composition has the highest emission intensity.

Figure 0005245222
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(400nm励起、及び460nm励起における発光特性II)
参考例2、実施例〜8の蛍光体について、発光ピーク波長、相対発光ピーク強度、色度座標、相対輝度を測定し、その結果を表13及び表14に示した。
表13に、ピーク波長460nmで励起した場合の発光スペクトルから算出した相対発光ピーク強度、及び相対輝度を示す。相対ピーク強度と相対輝度は、同時に測定した比較例3の蛍光体を波長460nmで励起した場合の発光ピーク強度と輝度を100として求めた相対値である。
表14に、ピーク波長400nmで励起した場合の発光スペクトルから算出した相対発光ピーク強度、及び相対輝度を示す。相対ピーク強度と相対輝度は、比較例3の蛍光体を波長460nmで励起した場合の発光ピーク強度と輝度を100として求めた相対値である。
(Emission characteristics at 400 nm excitation and 460 nm excitation II)
For the phosphors of Reference Example 2 and Examples 4 to 8, the emission peak wavelength, relative emission peak intensity, chromaticity coordinates, and relative luminance were measured, and the results are shown in Tables 13 and 14.
Table 13 shows the relative emission peak intensity and the relative luminance calculated from the emission spectrum when excited at a peak wavelength of 460 nm. The relative peak intensity and the relative luminance are relative values obtained by setting the emission peak intensity and the luminance when the phosphor of Comparative Example 3 measured at the same time is excited at a wavelength of 460 nm as 100.
Table 14 shows the relative emission peak intensity and the relative luminance calculated from the emission spectrum when excited at a peak wavelength of 400 nm. The relative peak intensity and the relative luminance are relative values obtained by setting the emission peak intensity and the luminance when the phosphor of Comparative Example 3 is excited at a wavelength of 460 nm as 100.

Figure 0005245222
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また、図10に、励起波長460nmにおけるEu添加量と発光ピーク波長及び相対発光ピーク強度の関係を示した。
参考例2、実施例〜8の結果から、付活元素であるEu量については、SrとBaとEuの合計モル量を3としたときのEuモル量(前記式[1]におけるy)が0.02の場合に発光強度が最も高くなることがわかった。即ち、このEu量の前後で蛍光体を製造することが好ましいことがわかる。
FIG. 10 shows the relationship between the amount of Eu added at the excitation wavelength of 460 nm, the emission peak wavelength, and the relative emission peak intensity.
From the results of Reference Example 2 and Examples 4 to 8, the Eu amount as the activator element is the Eu molar amount when the total molar amount of Sr, Ba and Eu is set to 3 (y in the above formula [1]). It was found that the emission intensity was highest when the value was 0.02. That is, it is understood that it is preferable to manufacture the phosphor before and after this Eu amount.

(455nm励起における発光特性)
実施例9及び10の蛍光体について、455nmで励起した際の発光ピーク波長、相対発光ピーク強度、色度座標、相対輝度を測定し、その結果を表15に示した。
相対ピーク強度と相対輝度は、同時に測定した比較例3の蛍光体を波長460nmで励起した場合の発光ピーク強度と輝度を100として求めた相対値である。
(Emission characteristics at 455 nm excitation)
For the phosphors of Examples 9 and 10, the emission peak wavelength, relative emission peak intensity, chromaticity coordinates, and relative luminance when excited at 455 nm were measured, and the results are shown in Table 15.
The relative peak intensity and the relative luminance are relative values obtained by setting the emission peak intensity and the luminance when the phosphor of Comparative Example 3 measured at the same time is excited at a wavelength of 460 nm as 100.

Figure 0005245222
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実施例10の蛍光体は実施例9の蛍光体と比較して、発光ピーク強度が小さかった。その原因は、1400℃という高温における加熱処理を、白金箔を用いずにアルミナるつぼで行ったことにより、蛍光体の原料混合物とアルミナが反応し、蛍光体中にAl成分が混入したためと考えられる。
これらの蛍光体のAl含有量を測定したところ、実施例10の蛍光体には、1gあたり、Alが380μg含まれており、実施例9の蛍光体には、1gあたり、Alが30μg含まれていた。したがって、実施例10の蛍光体には、アルミナるつぼ由来のAlが混入したものと考えられる。
The phosphor of Example 10 had a lower emission peak intensity than the phosphor of Example 9. The reason is considered that the heat treatment at a high temperature of 1400 ° C. was performed in an alumina crucible without using a platinum foil, so that the phosphor raw material mixture reacted with alumina, and the Al component was mixed in the phosphor. .
When the Al content of these phosphors was measured, the phosphor of Example 10 contained 380 μg of Al per gram, and the phosphor of Example 9 contained 30 μg of Al per gram. It was. Therefore, it is considered that the phosphor of Example 10 was mixed with Al derived from the alumina crucible.

(励起スペクトル)
実施例1の蛍光体の励起スペクトルを図7に示す。この図から、実施例1の蛍光体は、300nm以上、500nm以下の波長範囲の光で励起可能であり、特に、紫外領域、近紫外領域、及び500nmより短波長の可視光領域の光を効率よく吸収して発光することが分かる。
(Excitation spectrum)
An excitation spectrum of the phosphor of Example 1 is shown in FIG. From this figure, the phosphor of Example 1 can be excited by light in the wavelength range of 300 nm or more and 500 nm or less, and in particular, efficiently uses light in the ultraviolet region, near-ultraviolet region, and visible light region having a wavelength shorter than 500 nm. It can be seen that it absorbs well and emits light.

(励起波長465nmにおける発光強度維持率及び輝度維持率)
実施例1の蛍光体について、温度変化に対する発光強度維持率、及び輝度維持率を測定した。
輝度計により測定された輝度値を、20℃における輝度値で規格化して、図9に図示した。
スペクトル測定装置によって測定された発光ピーク強度を、20℃における発光ピーク強度で規格化して、図9に図示した。
図9より、この蛍光体は室温(20℃)から150℃程度の温度範囲において、温度消光がほとんど生じないことが分かった。
(Emission intensity maintenance factor and luminance maintenance factor at an excitation wavelength of 465 nm)
With respect to the phosphor of Example 1, the emission intensity maintenance ratio and the luminance maintenance ratio with respect to temperature change were measured.
The luminance value measured by the luminance meter is normalized with the luminance value at 20 ° C. and shown in FIG.
The emission peak intensity measured by the spectrum measuring apparatus is normalized with the emission peak intensity at 20 ° C. and shown in FIG.
From FIG. 9, it was found that this phosphor hardly caused temperature quenching in the temperature range from room temperature (20 ° C.) to about 150 ° C.

[蛍光体の製造II]
参考例3
Sr:Ba:Si:Euが表16に示すモル比率になるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、メノウ乳鉢でエタノールとともに粉砕・混合を行った。エタノールを気化させて除去し、原料混合物を得た。得られた原料混合物を直径10mmの錠剤に成形し、モリブデン箔にのせて水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=3:97(体積比))中、加熱温度(最高温度)1250℃及び加熱時間6時間で加熱することにより反応させた。続いて、得られた焼成物の粉砕処理を行うことにより蛍光体を製造した。
[Phosphor production II]
( Reference Example 3 )
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 were weighed so that Sr: Ba: Si: Eu had a molar ratio shown in Table 16, and pulverized and mixed with ethanol in an agate mortar. Ethanol was vaporized and removed to obtain a raw material mixture. The obtained raw material mixture was formed into a tablet having a diameter of 10 mm and placed on a molybdenum foil in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 3: 97 (volume ratio)) at a heating temperature (maximum temperature) of 1250 ° C. and a heating time of 6 The reaction was carried out by heating over time. Subsequently, the obtained fired product was pulverized to produce a phosphor.

参考例4〜7
表16に示したモル比率になるように、SrCO、BaCO、SiO、及びEuを秤量し、乾式で良く混合して原料混合物を得た。得られた原料混合物を、白金箔を底面と側面に敷き詰めたアルミナるつぼに入れ、マッフル炉内に窒素ガスを吹き込みながら、1400℃で3時間加熱した。これを良く粉砕し、モリブデン箔を底面と側面に敷き詰めたアルミナるつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))下、1550℃で3時間加熱した。得られた焼成物を粉砕処理し、目開き37μmのナイロンメッシュを通過させることにより蛍光体を製造した。
( Reference Examples 4-7 )
SrCO 3 , BaCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 were weighed so as to have the molar ratios shown in Table 16, and mixed well in a dry process to obtain a raw material mixture. The obtained raw material mixture was put into an alumina crucible in which platinum foil was spread on the bottom and side surfaces, and heated at 1400 ° C. for 3 hours while blowing nitrogen gas into the muffle furnace. This was pulverized well, put into an alumina crucible in which molybdenum foil was spread on the bottom and side surfaces, and heated at 1550 ° C. for 3 hours under a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). The obtained fired product was pulverized and passed through a nylon mesh having an opening of 37 μm to produce a phosphor.

[蛍光体の評価II]
(405nm励起、及び455nm励起における発光特性)
参考例3〜7の蛍光体について、前述の方法により、405nmの光、及び455nmの光で励起した時の、発光ピーク波長、発光ピーク強度、半値幅、輝度、色度座標、発光強度維持率、内部量子効率、外部量子効率、及び吸収効率と、重量メジアン径(D50)について測定を行った。結果を表17,18に示す。
[Evaluation of phosphor II]
(Emission characteristics at 405 nm excitation and 455 nm excitation)
For the phosphors of Reference Examples 3 to 7 , when excited by 405 nm light and 455 nm light according to the above-described method, the emission peak wavelength, emission peak intensity, half-value width, luminance, chromaticity coordinates, emission intensity maintenance rate The internal quantum efficiency, the external quantum efficiency, the absorption efficiency, and the weight median diameter (D 50 ) were measured. The results are shown in Tables 17 and 18.

Sr/Baのモル比率が2.5/0.5を超えてSrが多くなると、Srの増加とともに発光波長は短波長にシフトする。Sr/Baがおおよそ2.4/0.6〜2.6/0.4付近で最も発光ピーク波長が長波長になる。赤色成分を多くしたい場合にはこの範囲にSr/Ba比率を調節することが好ましい。
これらの結果から、Baの比率xを0.5以上、0.8以下の範囲とすることで、発光ピークが長波長寄りにあって、発光ピーク強度の特に大きい蛍光体を得ることができることが分かる。
When the molar ratio of Sr / Ba exceeds 2.5 / 0.5 and Sr increases, the emission wavelength shifts to a short wavelength as Sr increases. When Sr / Ba is about 2.4 / 0.6 to 2.6 / 0.4, the emission peak wavelength is longest. When it is desired to increase the red component, it is preferable to adjust the Sr / Ba ratio within this range.
From these results, by setting the Ba ratio x in the range of 0.5 or more and 0.8 or less, it is possible to obtain a phosphor having an emission peak close to a long wavelength and a particularly large emission peak intensity. I understand.

Figure 0005245222
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以上の結果から、前記式[1]を満たす蛍光体は、温度特性が良好であり、内部量子効率や発光ピーク強度が高い蛍光体であることがわかる。さらに、輝度と赤味成分のバランスの良い蛍光体であるため、この蛍光体を用いると特性の高い発光装置の製造が可能となる。   From the above results, it can be seen that the phosphor satisfying the formula [1] is a phosphor having good temperature characteristics and high internal quantum efficiency and emission peak intensity. Furthermore, since the phosphor has a good balance between luminance and reddish components, the use of this phosphor makes it possible to manufacture a light emitting device with high characteristics.

[表面処理と耐久性評価]
(実施例28)
実施例1で得られた橙色蛍光体と、緑色蛍光体(Ba1.39Sr0.46Eu0.15)SiOとを用い、以下の手順により白色発光装置を作製した。
東洋電波社製SMD LEDパッケージ「TY−SMD1202B」にCREE社製LEDチップ「C460−MB290」(発光波長461nm)をボンディングした。
ジャパンエポキシレジン社製エポキシ樹脂「YL−7301」および硬化剤「YLH−1230」を100重量部:80重量部の割合で混合し、該混合物100重量部に橙色蛍光体5.3重量部、緑色蛍光体5.8重量部、さらにフィラーとして日本アエロジル社製「RY200」1.0重量部を添加し、シンキー社製撹拌装置「あわとり練太郎AR−100」で3分間混練して蛍光体含有組成物とした。
この組成物を上記LEDチップ付きパッケージの最上面まで充填し、100℃で3時間、次いで140℃で3時間加熱硬化させた。
[Surface treatment and durability evaluation]
(Example 28)
Using the orange phosphor obtained in Example 1 and the green phosphor (Ba 1.39 Sr 0.46 Eu 0.15 ) SiO 4 , a white light emitting device was produced by the following procedure.
An LED chip “C460-MB290” (emission wavelength: 461 nm) manufactured by CREE was bonded to an SMD LED package “TY-SMD1202B” manufactured by Toyo Denki.
An epoxy resin “YL-7301” and a curing agent “YLH-1230” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. were mixed at a ratio of 100 parts by weight: 80 parts by weight. To 100 parts by weight of the mixture, 5.3 parts by weight of an orange phosphor, green 5.8 parts by weight of phosphor and 1.0 part by weight of “RY200” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. are added as fillers, and the mixture contains phosphor by kneading for 3 minutes with a stirrer “Awatori Netaro AR-100” manufactured by Shinky Corporation It was set as the composition.
This composition was filled to the uppermost surface of the package with the LED chip, and heat-cured at 100 ° C. for 3 hours and then at 140 ° C. for 3 hours.

得られた発光装置を、室温(約24℃)において、20mAで駆動し、CIE色度座標xを測定した。
次に、上記発光装置を85℃、85%RHの高温高湿条件で500時間静置した後、同様にCIE色度座標xを測定した。
そして、上記発光装置の製造直後の色度座標xに対する高温高湿曝露500時間経過後の色度座標xの比率(x維持率:%)を算出し、結果を表19に示した。
The obtained light emitting device was driven at 20 mA at room temperature (about 24 ° C.), and CIE chromaticity coordinates x were measured.
Next, after the light emitting device was allowed to stand for 500 hours under high temperature and high humidity conditions of 85 ° C. and 85% RH, the CIE chromaticity coordinate x was measured in the same manner.
And the ratio (x maintenance factor:%) of the chromaticity coordinate x after 500-hour high-temperature, high-humidity exposure with respect to the chromaticity coordinate x immediately after manufacture of the said light-emitting device was computed, and the result was shown in Table 19.

(実施例29)
実施例1で得られた橙色蛍光体3gを50mlのフラスコに入れ、エタノール20mLを添加して、攪拌した。次に、28重量%アンモニア水6.7gを添加し、マグネチックスターラーにて1分間攪拌した。
次に、マグネチックスターラーで激しく撹拌しながらテトラエチルオルト珪酸20mLを2回に分けて徐々に添加し、引き続きマグネチックスターラーにて90分間攪拌した。
得られた溶液を3分間静置した後、スポイト等により上澄みを除去した。
その後、エタノール30mL添加、1分間攪拌、3分間静置、上澄み除去を、上澄み液が無色透明になるまで繰り返した。
得られた沈降物を、真空乾燥器で150℃にて、2時間減圧乾燥し、表面処理橙色蛍光体を得た。
この表面処理橙色蛍光体には、蛍光体の重量に対して13.8重量%の酸化珪素被膜が付着していた。その被膜厚さは100nm程度である。
(Example 29)
3 g of the orange phosphor obtained in Example 1 was placed in a 50 ml flask, and 20 ml of ethanol was added and stirred. Next, 6.7 g of 28 wt% aqueous ammonia was added, and the mixture was stirred for 1 minute with a magnetic stirrer.
Next, 20 mL of tetraethylorthosilicate was gradually added in two portions while vigorously stirring with a magnetic stirrer, and subsequently stirred for 90 minutes with a magnetic stirrer.
The resulting solution was allowed to stand for 3 minutes, and then the supernatant was removed with a dropper or the like.
Thereafter, addition of 30 mL of ethanol, stirring for 1 minute, standing for 3 minutes, and removal of the supernatant were repeated until the supernatant became colorless and transparent.
The obtained sediment was dried under reduced pressure at 150 ° C. for 2 hours with a vacuum dryer to obtain a surface-treated orange phosphor.
The surface-treated orange phosphor had a 13.8% by weight silicon oxide film attached to the weight of the phosphor. The film thickness is about 100 nm.

橙色蛍光体として、この表面処理橙色蛍光体を用いたこと以外は実施例28と同様にして白色発光装置を作製し、同様に発光装置の製造直後の色度座標xと、高温高湿曝露500時間経過後の色度座標xと、x維持率を調べ、結果を表19に示した。   A white light emitting device was produced in the same manner as in Example 28 except that this surface-treated orange phosphor was used as the orange phosphor. Similarly, the chromaticity coordinates x immediately after the light emitting device was manufactured and the high temperature and high humidity exposure 500 The chromaticity coordinates x after the elapse of time and the x maintenance rate were examined, and the results are shown in Table 19.

Figure 0005245222
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実施例28、29の結果から明らかなように、表面処理した本発明の蛍光体を用いた場合、白色発光装置は高温高湿環境下に曝露されたときの耐久性能においてさらに優れた効果を奏する。   As is clear from the results of Examples 28 and 29, when the surface-treated phosphor of the present invention is used, the white light emitting device has a further excellent effect in durability performance when exposed to a high temperature and high humidity environment. .

[発光装置の作製と評価]
(実施例30)
図1bに示す構成の表面実装型白色発光装置を以下の手順により作製した。なお、実施例30の各構成要素のうち、図1bに対応する構成要素が描かれているものについては、適宜その符号をカッコ書きにて示す。
第1の発光体(21)としては、460nmの波長で発光するCree社製の青色LEDである460−MBを用いた。この青色LED(21)を、フレーム(23)の凹部の底の端子(26)に、接着剤として銀ペーストを用いてダイボンディングした。次に、青色LED(21)の電極とフレーム(23)の端子(25)とをワイヤボンディングした。ワイヤ(24)としては、直径25μmの金線を用いた。
[Production and evaluation of light-emitting device]
(Example 30)
A surface-mounted white light-emitting device having the configuration shown in FIG. 1b was produced by the following procedure. Of the constituent elements of the thirtieth embodiment, the constituent elements corresponding to those shown in FIG.
As the first luminous body (21), 460-MB, which is a blue LED manufactured by Cree, which emits light at a wavelength of 460 nm, was used. This blue LED (21) was die-bonded to the terminal (26) at the bottom of the recess of the frame (23) using a silver paste as an adhesive. Next, the electrode of the blue LED (21) and the terminal (25) of the frame (23) were wire-bonded. A gold wire having a diameter of 25 μm was used as the wire (24).

蛍光体含有部(22)の発光物質として、橙色蛍光体である上記実施例1の蛍光体及び緑色蛍光体であるCe付活Ca(Sc,Mg)Si12を用いた。また、封止材料としてシリコーン樹脂を用いた。
これら2種類の蛍光体とシリコーン樹脂を混合し、得られた蛍光体とシリコーン樹脂の混合物を青色LED(21)をボンディングしたフレーム(23)の凹部に注入した。これを150℃で2時間保持してシリコーン樹脂を硬化させることにより、蛍光体含有部(22)を形成して表面実装型白色発光装置を作製した。
橙色蛍光体と緑色蛍光体の混合比率、蛍光体の合計重量に対するシリコーン樹脂の混合比率は以下の通りである。
As the luminescent material of the phosphor-containing part (22), the phosphor of Example 1 as an orange phosphor and Ce-activated Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 as a green phosphor were used. A silicone resin was used as the sealing material.
These two types of phosphors and silicone resin were mixed, and the resulting mixture of phosphor and silicone resin was injected into the recess of the frame (23) to which the blue LED (21) was bonded. This was held at 150 ° C. for 2 hours to cure the silicone resin, thereby forming a phosphor-containing part (22) to produce a surface-mounted white light emitting device.
The mixing ratio of the orange phosphor and the green phosphor and the mixing ratio of the silicone resin with respect to the total weight of the phosphor are as follows.

<混合比率>
橙色蛍光体:緑色蛍光体=72:18(重量比)
蛍光体合計:シリコーン樹脂=9:100(重量比)
<Mixing ratio>
Orange phosphor: green phosphor = 72:18 (weight ratio)
Total phosphor: silicone resin = 9: 100 (weight ratio)

また、緑色蛍光体であるCe付活Ca(Sc,Mg)Si12は以下のようにして合成した。
CaCO、Mg(OH)・3MgCO・3HO、Sc、SiO及びCe(NO(水溶液)の各原料を、少量のエタノールと共にメノウ乳鉢に入れ、よく混合した後、乾燥させて原料混合物を得た。原料混合物を白金箔に包み、水素含有窒素ガス(水素:窒素=4:96(体積比))を流通させながら、大気圧下、1500℃で3時間加熱することにより焼成した。次いで、得られた焼成物を粉砕及び分級処理することにより緑色蛍光体を合成した。
Further, Ce-activated Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 as a green phosphor was synthesized as follows.
Each material of CaCO 3 , Mg (OH) 2 .3MgCO 3 .3H 2 O, Sc 2 O 3 , SiO 2 and Ce (NO 3 ) 3 (aqueous solution) was put in an agate mortar with a small amount of ethanol and mixed well. Thereafter, it was dried to obtain a raw material mixture. The raw material mixture was wrapped in platinum foil and fired by heating at 1500 ° C. for 3 hours under atmospheric pressure while flowing hydrogen-containing nitrogen gas (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). Next, a green phosphor was synthesized by pulverizing and classifying the obtained fired product.

<原料>
CaCO:0.0297モル
Mg(OH)・3MgCO・3HO :Mgとして0.0006モル
Sc :0.0097モル
SiO :0.03モル
Ce(NO (水溶液) :0.0003モル
<Raw material>
CaCO 3 : 0.0297 mol Mg (OH) 2 .3MgCO 3 .3H 2 O: 0.0006 mol as Mg Sc 2 O 3 : 0.0097 mol SiO 2 : 0.03 mol Ce (NO 3 ) 3 (aqueous solution) : 0.0003 mol

室温(約24℃)において、得られた白色発光装置を、LED(21)に20mAの電流を通電して駆動し発光させた。白色発光装置からの全ての発光を積分球で受け、さらに光ファイバーによって分光器に導き入れ、発光スペクトルと全光束とを測定した。   At room temperature (about 24 ° C.), the obtained white light emitting device was driven by applying a current of 20 mA to the LED (21) to emit light. All the light emission from the white light emitting device was received by an integrating sphere, and further introduced into a spectroscope by an optical fiber, and the emission spectrum and total luminous flux were measured.

この白色発光装置の発光スペクトルを図8に示す。また、発光スペクトルの測定結果のうち、波長380nmから780nmの範囲の発光強度の数値をもとに、CIE色度座標値x及びyを求めたところ、x=0.33、y=0.34であった。
また、全光束は2ルーメン(lm)で、発光効率は29lm/Wであった。
The emission spectrum of this white light emitting device is shown in FIG. Further, among the measurement results of the emission spectrum, CIE chromaticity coordinate values x and y were obtained based on the numerical value of the emission intensity in the wavelength range of 380 nm to 780 nm. As a result, x = 0.33, y = 0.34. Met.
The total luminous flux was 2 lumens (lm), and the luminous efficiency was 29 lm / W.

(比較例5)
蛍光体として「化成オプトニクス社製黄色蛍光体(Y,Gd,Ce)Al12(タイプP46−Y3)」(比較例3の蛍光体)を使用したこと以外は、実施例12と同様の手順で表面実装型白色発光装置を製造した。また、実施例12と同様に評価を行ったところ、CIE色度座標値x及びyは、x=0.33、y=0.32であり、全光束は1.6lm、発光効率は23lm/Wであった。
(Comparative Example 5)
Example 12 except that “Yellow phosphor (Y, Gd, Ce) 3 Al 5 O 12 (type P46-Y3)” (phosphor of Comparative Example 3) manufactured by Kasei Optonix was used as the phosphor. A surface mount type white light emitting device was manufactured in the same procedure. When the evaluation was performed in the same manner as in Example 12, the CIE chromaticity coordinate values x and y were x = 0.33, y = 0.32, the total luminous flux was 1.6 lm, and the luminous efficiency was 23 lm / W.

実施例30と比較例5の結果から明らかなように、実施例1で得られた橙色蛍光体と緑色蛍光体Ce付活Ca(Sc,Mg)Si12とを使用した白色発光装置は、黄色蛍光体(Y,Gd,Ce)Al12を使用した白色発光装置よりも発光効率において優れている。 As is clear from the results of Example 30 and Comparative Example 5, white light emission using the orange phosphor obtained in Example 1 and the green phosphor Ce-activated Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 The device is superior in luminous efficiency to a white light emitting device using a yellow phosphor (Y, Gd, Ce) 3 Al 5 O 12 .

(実施例31〜112)
以下の手順により表面実装型白色発光装置を作成した。
なお、得られた白色発光装置は、厳密な意味での白色でなかったものがあるが、ここでは、白色発光装置と総称することとする。
(Examples 31-112)
A surface mount type white light emitting device was prepared by the following procedure.
Although the obtained white light emitting device is not white in a strict sense, it is generically referred to as a white light emitting device here.

使用した蛍光体は、以下に示す通りである。
橙色蛍光体A=実施例9で得られた蛍光体
黄色蛍光体2=YAl12:Ce3+,Tb3+
緑色蛍光体1=Ca(Sc,Mg)Si12:Ce3+ (実施例30で使用したものと同じ緑色蛍光体)
緑色蛍光体2=Ba1.39Sr0.46Eu0.15SiO
青色蛍光体1=Ba0.7Eu0.3MgAl1017
The phosphors used are as shown below.
Orange phosphor A = phosphor obtained in Example 9 Yellow phosphor 2 = Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , Tb 3+
Green phosphor 1 = Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce 3+ (the same green phosphor as used in Example 30)
Green phosphor 2 = Ba 1.39 Sr 0.46 Eu 0.15 SiO 4
Blue phosphor 1 = Ba 0.7 Eu 0.3 MgAl 10 O 17

上記の黄色蛍光体2、緑色蛍光体2及び青色蛍光体1は以下のようにして合成した。
(黄色蛍光体2)
所定量に秤量したY、Tb、CeO及びAlの各原料と、フラックスであるBaFとをよく混合した後、アルミナ製るつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))中、1450℃で2時間加熱することにより焼成した。次いで、得られた焼成物を粉砕、洗浄、分級、乾燥処理することにより黄色蛍光体2(YAl12:Ce3+,Tb3+)を合成した。
The yellow phosphor 2, the green phosphor 2 and the blue phosphor 1 were synthesized as follows.
(Yellow phosphor 2)
After thoroughly mixing each raw material of Y 2 O 3 , Tb 4 O 7 , CeO 2 and Al 2 O 3 weighed to a predetermined amount with BaF 2 as a flux, it is put in an alumina crucible and a hydrogen-containing nitrogen atmosphere ( Firing was carried out by heating at 1450 ° C. for 2 hours in (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). Next, the obtained fired product was pulverized, washed, classified, and dried to synthesize yellow phosphor 2 (Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3+ , Tb 3+ ).

(緑色蛍光体2)
Sr:Ba:Eu:Si=1.39:0.46:0.15:1のモル比率になるように、BaCO、SrCO、SiO、及びEuを秤量し、少量のエタノールとともにメノウ乳鉢に入れ、よく混合した後、乾燥させて原料混合物を得た。得られた原料混合物をアルミナ製るつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))中、1200℃で6時間加熱することにより焼成した。次いで、得られた焼成物を粉砕及び分級処理することにより緑色蛍光体2A(Ba1.39Sr0.46Eu0.15SiO)を合成した。
また、上記と同じ合成方法により、異なる製造ロットの緑色蛍光体を合成し、これを緑色蛍光体2B(Ba1.39Sr0.46Eu0.15SiO)とした。
(Green phosphor 2)
BaCO 3 , SrCO 3 , SiO 2 , and Eu 2 O 3 were weighed so as to have a molar ratio of Sr: Ba: Eu: Si = 1.39: 0.46: 0.15: 1 and a small amount of ethanol. The mixture was put in an agate mortar and mixed well, and then dried to obtain a raw material mixture. The obtained raw material mixture was put into an alumina crucible and fired by heating at 1200 ° C. for 6 hours in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). Next, the obtained fired product was pulverized and classified to synthesize green phosphor 2A (Ba 1.39 Sr 0.46 Eu 0.15 SiO 4 ).
Further, green phosphors of different production lots were synthesized by the same synthesis method as described above, and this was designated as green phosphor 2B (Ba 1.39 Sr 0.46 Eu 0.15 SiO 4 ).

(青色蛍光体1)
Ba:Eu:Mg:Al=0.7:0.3:1:10のモル比になるように秤量したBaCO、Eu、塩基性炭酸マグネシウム(MgCO・nMg(OH))及びγ−Alと、これらの総重量に対して0.3重量%のAlFとを、少量のエタノールとともにメノウ乳鉢に入れ、よく混合した後、乾燥させて原料混合物を得た。得られた原料混合物をアルミナ製るつぼに入れ、水素含有窒素雰囲気(水素:窒素=4:96(体積比))中、1450℃で3時間加熱することにより焼成した。次いで、得られた焼成物を粉砕及び分級処理することにより青色蛍光体1(Ba0.7Eu0.3MgAl1017)を合成した。
(Blue phosphor 1)
BaCO 3 , Eu 2 O 3 , basic magnesium carbonate (MgCO 3 .nMg (OH) 2 ) weighed to have a molar ratio of Ba: Eu: Mg: Al = 0.7: 0.3: 1: 10 And γ-Al 2 O 3 and 0.3% by weight of AlF 3 based on the total weight of these were put in an agate mortar with a small amount of ethanol, mixed well, and dried to obtain a raw material mixture. The obtained raw material mixture was put into an alumina crucible and fired by heating at 1450 ° C. for 3 hours in a hydrogen-containing nitrogen atmosphere (hydrogen: nitrogen = 4: 96 (volume ratio)). Subsequently, the obtained fired product was pulverized and classified to synthesize blue phosphor 1 (Ba 0.7 Eu 0.3 MgAl 10 O 17 ).

図1bに示す構成の表面実装型白色発光装置を以下の手順により作製した。なお、図1bに対応する構成要素が描かれているものについては、適宜その符号をカッコ書きにて示す。
第1の発光体(21)としては、460nmの波長で発光するCree社製の青色LEDである460−MBを用いた。この青色LED(21)を、フレーム(23)の凹部の底の端子(26)に、接着剤として銀ペーストを用いてダイボンディングした。次に、青色LED(21)の電極とフレーム(23)の端子(25)とをワイヤボンディングした。ワイヤ(24)としては、直径25μmの金線を用いた。
A surface-mounted white light-emitting device having the configuration shown in FIG. 1b was produced by the following procedure. In addition, about the thing in which the component corresponding to FIG. 1b is drawn, the code | symbol is suitably shown in parenthesis.
As the first luminous body (21), 460-MB, which is a blue LED manufactured by Cree, which emits light at a wavelength of 460 nm, was used. This blue LED (21) was die-bonded to the terminal (26) at the bottom of the recess of the frame (23) using a silver paste as an adhesive. Next, the electrode of the blue LED (21) and the terminal (25) of the frame (23) were wire-bonded. A gold wire having a diameter of 25 μm was used as the wire (24).

蛍光体含有部(22)の発光物質として、上記の橙色蛍光体並びに、黄色蛍光体2、緑色蛍光体1、緑色蛍光体2A、緑色蛍光体2B及び青色蛍光体1の1種又は2種以上を用いた。また、封止材料としてエポキシ樹脂を用いた。   As the luminescent material of the phosphor-containing part (22), one or more of the above-mentioned orange phosphor, yellow phosphor 2, green phosphor 1, green phosphor 2A, green phosphor 2B and blue phosphor 1 are used. Was used. An epoxy resin was used as the sealing material.

橙色蛍光体並びに、黄色蛍光体2、緑色蛍光体1、緑色蛍光体2A、緑色蛍光体2B及び青色蛍光体1の1種又は2種以上と、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製YL7301)、エポキシ樹脂硬化剤(ジャパンエポキシレジン社製YLH1230)並びに添加剤(アエロジル(登録商標)、日本アエロジル社製AEROSIL 130)とを良く混合した。   One or more of orange phosphor, yellow phosphor 2, green phosphor 1, green phosphor 2A, green phosphor 2B, and blue phosphor 1, epoxy resin (Japan Epoxy Resin YL7301), epoxy A resin curing agent (YLH1230 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and additives (Aerosil (registered trademark), AEROSIL 130 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were mixed well.

エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及び添加剤の混合比率は、エポキシ樹脂:エポキシ樹脂硬化剤:添加剤=100:80:3.6(重量比)とし、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤の合計重量に対する蛍光体の混合比率は、表20〜27に示す通りとした。   The mixing ratio of the epoxy resin, the epoxy resin curing agent and the additive is epoxy resin: epoxy resin curing agent: additive = 100: 80: 3.6 (weight ratio), and is based on the total weight of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent. The mixing ratio of the phosphors was as shown in Tables 20 to 27.

得られた混合物を青色LED(21)をボンディングしたフレーム(23)の凹部に注入した。これを100℃で3時間加熱処理した後、さらに140℃で3時間加熱してエポキシ樹脂を硬化させることにより、蛍光体含有部(22)を形成して表面実装型白色発光装置を作製した。
作製した白色発光装置について、後述する評価を行い、結果を表20〜27に示した。
The obtained mixture was injected into the concave portion of the frame (23) to which the blue LED (21) was bonded. This was heat-treated at 100 ° C. for 3 hours, and further heated at 140 ° C. for 3 hours to cure the epoxy resin, thereby forming a phosphor-containing part (22) to produce a surface-mounted white light emitting device.
About the produced white light-emitting device, evaluation mentioned later was performed and the result was shown to Tables 20-27.

(実施例113〜154)
以下に示す通りに、青色LEDの代わりに395nmの波長で発光する近紫外LEDを用いたこと、蛍光体の組み合わせ及び混合比率を変えたこと、封止材料としてシリコーン樹脂を用いたこと、蛍光体含有部を形成する際の加熱条件を変えたこと以外は、実施例31〜112と同様にして表面実装型発光装置を作製した。
(Examples 113 to 154)
As shown below, a near-ultraviolet LED that emits light at a wavelength of 395 nm was used instead of a blue LED, a combination and a mixing ratio of phosphors were changed, a silicone resin was used as a sealing material, a phosphor A surface-mount light-emitting device was fabricated in the same manner as in Examples 31 to 112 except that the heating conditions for forming the containing portion were changed.

近紫外LED:Cree社製C395−MB
蛍光体の組み合わせ及び混合比率:表28〜32に示す通り(混合比率は、シリコーン樹脂の重量に対する蛍光体の混合比率である。)
封止材料:シリコーン樹脂(東レダウコーニング社製 6101)
加熱条件:150℃で2時間加熱
作製した発光装置について、後述する評価を行い、その結果(特性)を表28〜32に示した。
Near UV LED: C395-MB manufactured by Cree
Combinations and mixing ratios of phosphors: As shown in Tables 28 to 32 (mixing ratio is a mixing ratio of phosphors with respect to the weight of the silicone resin).
Sealing material: Silicone resin (Toray Dow Corning 6101)
Heating conditions: Heated at 150 ° C. for 2 hours The fabricated light-emitting device was evaluated as described later, and the results (characteristics) are shown in Tables 28 to 32.

[発光装置の評価(実施例113〜154)]
発光スペクトル:実施例30と同様にして測定した。実施例41、54、86、108、112、127、142、144及び150で作製した発光装置の発光スペクトルを、各々図11〜19に示す。
[Evaluation of Light Emitting Device (Examples 113 to 154)]
Emission spectrum: measured in the same manner as in Example 30. The emission spectra of the light emitting devices manufactured in Examples 41, 54, 86, 108, 112, 127, 142, 144, and 150 are shown in FIGS.

CIE色度座標値のx及びy:JIS Z8701に従って、得られた発光装置の発光スペクトルから算出した。
全光束(単位lm):実施例30と同様にして測定した。
ルミナスパワー(単位lm/W):全光束を、蛍光体含有部形成前の青色LED又は近紫外LEDに20mAの電流を通電して駆動し発光させたときの放射束W1で割った値である。
発光効率(単位lm/W):全光束を、蛍光体含有部形成前の青色LED又は近紫外LEDに20mAの電流を通電して駆動し発光させたときの消費電力W2で割った値である。
平均演色評価数Ra:JIS Z8726の定義に従って算出した。
W1(単位mW):LEDの製造ばらつきを把握するために、蛍光体含有部形成前の青色LED又は近紫外LEDに20mAの電流を通電して駆動したときの放射束である。
通電電圧(単位V):青色LED又は近紫外LEDに20mAの電流を通電して駆動したときの端子間電圧である。
W2(単位mW):通電電圧と通電電流の積として求めた消費電力である。
CIE chromaticity coordinate values x and y: calculated from the emission spectrum of the obtained light emitting device according to JIS Z8701.
Total luminous flux (unit: lm): measured in the same manner as in Example 30.
Luminous power (unit: lm / W): A value obtained by dividing the total luminous flux by the radiant flux W1 when a blue LED or near-ultraviolet LED before the phosphor-containing portion is formed is driven by applying a current of 20 mA to emit light. .
Luminous efficiency (unit: lm / W): A value obtained by dividing the total luminous flux by the power consumption W2 when the blue LED or near-ultraviolet LED before the phosphor-containing portion is formed and driven by supplying a current of 20 mA to emit light. .
Average color rendering index Ra: calculated according to the definition of JIS Z8726.
W1 (unit: mW): A radiant flux obtained by driving a blue LED or near-ultraviolet LED with a current of 20 mA before the phosphor-containing portion is formed in order to grasp the manufacturing variation of the LED.
Energizing voltage (unit V): A voltage between terminals when a blue LED or near-ultraviolet LED is driven by energizing a current of 20 mA.
W2 (unit: mW): power consumption obtained as a product of the energization voltage and the energization current.

表20は、青色LEDと橙色蛍光体Aのみを用いて作製した発光装置の特性一覧表である。このように、青色LEDと本発明の橙色蛍光体を用いた発光装置は、紫、ピンク、アンバー、橙色、赤色などに発光し、また輝度が高いため、各種の表示装置や車載用光源として好適に使用することができる。
表21は、青色LED、橙色蛍光体A及び黄色蛍光体2を用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。このように、青色LED、本発明の橙色蛍光体及び黄色蛍光体を用いた白色発光装置は、白色〜電球色に発光し、黄色蛍光体のみ使用した白色発光装置と比べて赤み成分が多いため演色性が高く、照明として好適に使用できる。また、このような白色発光装置は、画像表示装置、特に液晶表示装置のバックライトとしても好適に使用することができる。
表22は、青色LED、橙色蛍光体A及び緑色蛍光体1を用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。
表23は、青色LED、橙色蛍光体A及び緑色蛍光体1を用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。表23の白色発光装置は、表22の白色発光装置より橙色蛍光体Aの混合比率が多い。これにより、電球色の白色発光装置を得ることができる。
このように、青色LED、本発明の橙色蛍光体及び緑色蛍光体を用いた発光装置は、白色〜電球色に発光し、黄色蛍光体のみ使用した発光装置と比べて赤み成分や青緑色成分が多いため演色性が極めて高く、照明として好適に使用できる。また、このような白色発光装置は、画像表示装置、特に液晶表示装置のバックライトとしても好適に使用することができる。
Table 20 is a characteristic list of light emitting devices manufactured using only the blue LED and the orange phosphor A. As described above, the light emitting device using the blue LED and the orange phosphor of the present invention emits light in purple, pink, amber, orange, red, etc., and has high luminance, so it is suitable as various display devices and in-vehicle light sources. Can be used for
Table 21 is a characteristic list of white light emitting devices manufactured using the blue LED, the orange phosphor A, and the yellow phosphor 2. As described above, the white light emitting device using the blue LED, the orange phosphor and the yellow phosphor of the present invention emits light in white to light bulb color, and has more red component than the white light emitting device using only the yellow phosphor. It has high color rendering properties and can be suitably used as lighting. Moreover, such a white light emitting device can be suitably used as a backlight of an image display device, particularly a liquid crystal display device.
Table 22 is a characteristic list of white light emitting devices manufactured using the blue LED, the orange phosphor A, and the green phosphor 1.
Table 23 is a characteristic list of white light emitting devices manufactured using the blue LED, the orange phosphor A, and the green phosphor 1. The white light emitting device in Table 23 has a higher mixing ratio of the orange phosphor A than the white light emitting device in Table 22. Thereby, a white light emitting device of a light bulb color can be obtained.
As described above, the light emitting device using the blue LED, the orange phosphor and the green phosphor of the present invention emits light in white to light bulb color, and has a reddish component and a blue-green component as compared with the light emitting device using only the yellow phosphor. Since there are many, color rendering property is very high, and it can use it suitably as illumination. Moreover, such a white light emitting device can be suitably used as a backlight of an image display device, particularly a liquid crystal display device.

表24は、青色LED、橙色蛍光体A及び緑色蛍光体2Aを用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。
表25は、青色LED、橙色蛍光体A及び緑色蛍光体2Aを用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。表25の白色発光装置は、表24の白色発光装置より橙色蛍光体Aの混合比率が多い。これにより、電球色の白色発光装置を得ることができる。
表26は、青色LED、橙色蛍光体A及び緑色蛍光体2Bを用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。
表27は、青色LED、橙色蛍光体A及び緑色蛍光体2Bを用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。表27の白色発光装置は、表26の白色発光装置より橙色蛍光体Aの混合比率が多い。これにより、電球色の白色発光装置を得ることができる。
このように、青色LED、本発明の橙色蛍光体及び緑色蛍光体を用いた白色発光装置は、白色〜電球色に発光し、黄色蛍光体のみ使用した発光装置と比べて赤み成分が多いため演色性が極めて高く、さらに、輝度が高いため照明として好適に使用できる。また、このような白色発光装置は、画像表示装置、特に液晶表示装置のバックライトとして好適に使用することができる。
Table 24 is a characteristic list of white light emitting devices manufactured using the blue LED, the orange phosphor A, and the green phosphor 2A.
Table 25 is a characteristic list of white light emitting devices manufactured using the blue LED, the orange phosphor A, and the green phosphor 2A. The white light emitting device in Table 25 has a higher mixing ratio of the orange phosphor A than the white light emitting device in Table 24. Thereby, a white light emitting device of a light bulb color can be obtained.
Table 26 is a characteristic list of white light emitting devices manufactured using blue LEDs, orange phosphor A, and green phosphor 2B.
Table 27 is a characteristic list of white light emitting devices manufactured using the blue LED, the orange phosphor A, and the green phosphor 2B. The white light emitting device in Table 27 has a higher mixing ratio of the orange phosphor A than the white light emitting device in Table 26. Thereby, a white light emitting device of a light bulb color can be obtained.
As described above, the white light emitting device using the blue LED, the orange phosphor and the green phosphor of the present invention emits light in white to light bulb color, and has more redness component than the light emitting device using only the yellow phosphor. Therefore, it can be suitably used as illumination because of its high brightness. Moreover, such a white light emitting device can be suitably used as a backlight of an image display device, particularly a liquid crystal display device.

表28は、近紫外LED、橙色蛍光体A、緑色蛍光体2A及び青色蛍光体1を用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。
表29は、近紫外LED、橙色蛍光体A、緑色蛍光体2A、及び青色蛍光体1を用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。表29の白色発光装置は、表28の白色発光装置より橙色蛍光体Aの混合比率が多い。これにより、電球色の白色発光装置を得ることができる。
表30は、近紫外LED、橙色蛍光体A、緑色蛍光体2B及び青色蛍光体1を用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。
表31は、近紫外LED、橙色蛍光体A、緑色蛍光体2B及び青色蛍光体1を用いて作製した白色発光装置の特性一覧表である。表31の白色発光装置は、表30の白色発光装置より橙色蛍光体Aの混合比率が多い。これにより、電球色の白色発光装置を得ることができる。
このように、近紫外LED、本発明の橙色蛍光体、緑色蛍光体、及び青色蛍光体を用いた白色発光装置は、白色〜電球色に発光し、青色LEDを使用した白色発光装置と比較して、色むらが少なく、演色性が高いため、照明として好適に使用できる。また、このような白色発光装置は、画像表示装置、特に液晶表示装置のバックライトとして好適に使用することができる。
Table 28 is a list of characteristics of white light emitting devices manufactured using near-ultraviolet LEDs, orange phosphor A, green phosphor 2A, and blue phosphor 1.
Table 29 is a list of characteristics of white light emitting devices manufactured using the near ultraviolet LED, the orange phosphor A, the green phosphor 2A, and the blue phosphor 1. The white light emitting device in Table 29 has a higher mixing ratio of the orange phosphor A than the white light emitting device in Table 28. Thereby, a white light emitting device of a light bulb color can be obtained.
Table 30 is a list of characteristics of white light emitting devices manufactured using the near-ultraviolet LED, the orange phosphor A, the green phosphor 2B, and the blue phosphor 1.
Table 31 is a list of characteristics of white light emitting devices manufactured using near-ultraviolet LEDs, orange phosphor A, green phosphor 2B, and blue phosphor 1. The white light emitting device of Table 31 has a higher mixing ratio of the orange phosphor A than the white light emitting device of Table 30. Thereby, a white light emitting device of a light bulb color can be obtained.
As described above, the white light emitting device using the near ultraviolet LED, the orange phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor of the present invention emits light in a white to light bulb color and is compared with the white light emitting device using the blue LED. In addition, since the color unevenness is small and the color rendering property is high, it can be suitably used as illumination. Moreover, such a white light emitting device can be suitably used as a backlight of an image display device, particularly a liquid crystal display device.

さらに、青色LEDを第1の発光体として使用した白色発光装置は青色光の透過比率が白色発光装置の発光色に影響するが、近紫外LEDを第1の発光体として使用した場合には、蛍光体の混合比率のみで白色発光装置の発光色を制御できるため、青色LEDを使用した場合に比較して、色調の調整を行いやすい。
表32は、近紫外LED及び橙色蛍光体Aを用いて作製した発光装置の特性一覧表である。
このように、近紫外LED及び本発明の橙色蛍光体を用いた発光装置は、橙色やピンク色に発光し、また輝度が高いため、各種の表示装置や車載用光源として好適に使用することができる。
Furthermore, in the white light emitting device using the blue LED as the first light emitter, the transmission ratio of blue light affects the emission color of the white light emitting device, but when the near ultraviolet LED is used as the first light emitter, Since the emission color of the white light emitting device can be controlled only by the mixing ratio of the phosphors, it is easier to adjust the color tone than when a blue LED is used.
Table 32 is a list of characteristics of light-emitting devices manufactured using near-ultraviolet LEDs and orange phosphor A.
As described above, the light emitting device using the near-ultraviolet LED and the orange phosphor of the present invention emits orange or pink light and has high luminance, and therefore can be suitably used as various display devices and in-vehicle light sources. it can.

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本発明の発光装置の実施の形態を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows embodiment of the light-emitting device of this invention. 実施例30〜154で作製した表面実装型白色発光装置を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the surface mount-type white light-emitting device produced in Examples 30-154. 本発明の発光装置の他の実施の形態を示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view which shows other embodiment of the light-emitting device of this invention. 本発明の発光装置を用いた面発光照明装置の一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows an example of the surface emitting illumination apparatus using the light-emitting device of this invention. 実施例1の蛍光体の粉末X線回折パターン(X線源:CuKα)とRietveld法によるパターンフィッティング結果を示す図である。It is a figure which shows the powder X-ray-diffraction pattern (X-ray source: CuK (alpha)) of the fluorescent substance of Example 1, and the pattern fitting result by Rietveld method. 図4aの蛍光体の観測データを実線で結んだ図である。It is the figure which connected the observation data of the fluorescent substance of FIG. 4a with the continuous line. 実施例1、参考例1、参考例3及び比較例1,2の蛍光体の発光スペクトル(励起光波長:460nm)を示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum (excitation light wavelength: 460 nm) of the fluorescent substance of Example 1, Reference Example 1, Reference Example 3, and Comparative Examples 1 and 2. 実施例1、参考例1、参考例3及び比較例1,2の蛍光体の発光スペクトル(励起光波長:400nm)を示す図である。It is a figure which shows the emission spectrum (excitation light wavelength: 400 nm) of the fluorescent substance of Example 1, Reference Example 1, Reference Example 3, and Comparative Examples 1 and 2. 実施例1の蛍光体の励起スペクトル(発光検出波長:593nm)を示す図である。It is a figure which shows the excitation spectrum (luminescence detection wavelength: 593 nm) of the fluorescent substance of Example 1. 実施例12で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。14 is a graph showing an emission spectrum of a white light emitting device manufactured in Example 12. FIG. 実施例1の蛍光体の発光強度の温度依存性を示す図である。It is a figure which shows the temperature dependence of the emitted light intensity of the fluorescent substance of Example 1. FIG. 参考例2、実施例4〜8における蛍光体の励起波長460nmの場合のEu添加量と発光ピーク波長及び相対発光ピーク強度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of Eu addition, the light emission peak wavelength, and relative light emission peak intensity in the case of the excitation wavelength of 460 nm of the fluorescent substance in Reference Example 2 and Examples 4-8. 実施例41で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。14 is a graph showing an emission spectrum of a white light emitting device produced in Example 41. FIG. 実施例54で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。14 is a graph showing an emission spectrum of a white light emitting device produced in Example 54. FIG. 実施例86で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。FIG. 10 shows an emission spectrum of a white light emitting device produced in Example 86. 実施例108で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。FIG. 11 shows an emission spectrum of the white light emitting device manufactured in Example 108. 実施例112で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。6 is a graph showing an emission spectrum of a white light emitting device manufactured in Example 112. FIG. 実施例127で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。6 is a graph showing an emission spectrum of a white light emitting device manufactured in Example 127. FIG. 実施例142で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。FIG. 10 shows an emission spectrum of a white light emitting device produced in Example 142. 実施例144で作製した白色発光装置の発光スペクトルを示す図である。FIG. 13 shows an emission spectrum of a white light-emitting device manufactured in Example 144. 実施例150で作製した発光装置の発光スペクトルを示す図である。FIG. 10 shows an emission spectrum of the light-emitting device manufactured in Example 150.

符号の説明Explanation of symbols

1 発光装置
2 フレーム
2A フレームの凹部
3 青色LED(第1の発光体)
4 蛍光体含有部
5 銀ペースト
6 ワイヤ
7 モールド部
8 発光装置
9 基板
10 面発光型GaN系LD(第1の発光体)
11 第2の発光体
12 面発光照明装置
13 保持ケース
14 拡散板
21 LED(第1の発光体)
22 蛍光体含有部
23 フレーム
24 ワイヤ
25 端子
26 端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light-emitting device 2 Frame 2A The recessed part of a frame 3 Blue LED (1st light-emitting body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Fluorescent substance containing part 5 Silver paste 6 Wire 7 Mold part 8 Light-emitting device 9 Substrate 10 Surface emitting GaN-type LD (first light emitting body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 2nd light emitter 12 Surface emitting illuminating device 13 Holding case 14 Diffusion plate 21 LED (1st light emitter)
22 Phosphor-containing part 23 Frame 24 Wire 25 Terminal 26 Terminal

Claims (15)

波長455nmの光で励起して得られる発光ピーク波長が590nm以上、680nm以下の波長範囲にあり、
下記式[1B]で表される化学組成を有することを特徴とする蛍光体。
Sr3−x−yBaEuSiO …[1B]
(式[1B]中、x及びyは、0.5≦x≦1.2、0.005≦y<1、0<3−x−yを満たす数を表す。)
An emission peak wavelength obtained by excitation with light having a wavelength of 455 nm is in a wavelength range of 590 nm or more and 680 nm or less,
A phosphor having a chemical composition represented by the following formula [1B].
Sr 3- xy- Ba x Eu y SiO 5 ... [1B]
(In the formula [1B], x and y represent numbers satisfying 0.5 ≦ x ≦ 1.2, 0.005 ≦ y <1, and 0 <3-xy.)
前記式[1B]において、yの値が、
0.01≦y≦0.1
を満足することを特徴とする請求項1に記載の蛍光体。
In the formula [1B], the value of y is
0.01 ≦ y ≦ 0.1
The phosphor according to claim 1, wherein:
前記式[1B]において、x=1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。 3. The phosphor according to claim 1, wherein x = 1 in the formula [1B]. 表面に該蛍光体とは異なる物質が存在することを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載の蛍光体。 The phosphor according to any one of claims 1 to 3 , wherein a substance different from the phosphor is present on the surface. 該蛍光体とは異なる物質が有機化合物、無機化合物、およびガラス材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項に記載の蛍光体。 The phosphor according to claim 4 , wherein the substance different from the phosphor is at least one selected from the group consisting of an organic compound, an inorganic compound, and a glass material. 該蛍光体とは異なる物質が金属酸化物を含むことを特徴とする請求項に記載の蛍光体。 The phosphor according to claim 4 , wherein the substance different from the phosphor includes a metal oxide. 該蛍光体とは異なる物質が、該蛍光体の重量に対して1重量%以上50重量%以下、該蛍光体の表面に存在することを特徴とする請求項ないしのいずれか1項に記載の蛍光体。 Different material from the phosphor is 50 wt% 1 wt% or more based on the weight of the phosphor hereinafter in any one of to 4 claims, characterized in that present on the surface of the phosphor 6 The phosphor described. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の蛍光体と、液状媒体とを含有することを特徴とする蛍光体含有組成物。 A phosphor-containing composition comprising the phosphor according to any one of claims 1 to 7 and a liquid medium. 第1の発光体と、該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを備える発光装置において、
該第2の発光体が、請求項1ないしのいずれか1項に記載の蛍光体の少なくとも1種を第1の蛍光体として含有することを特徴とする発光装置。
In a light emitting device including a first light emitter and a second light emitter that emits visible light by irradiation of light from the first light emitter,
The light emitting device, wherein the second light emitter contains at least one of the phosphors according to any one of claims 1 to 7 as a first phosphor.
前記第2の発光体が、前記第1の蛍光体とは発光波長の異なる少なくとも1種の蛍光体を、第2の蛍光体として含有することを特徴とする請求項に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 9 , wherein the second phosphor includes at least one phosphor having a light emission wavelength different from that of the first phosphor as the second phosphor. 前記第1の発光体が、420nm以上500nm以下の波長範囲に発光ピークを有し、
前記第2の発光体が、前記第2の蛍光体として、490nm以上560nm以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも1種の蛍光体を含有することを特徴とする請求項10に記載の発光装置。
The first light emitter has a light emission peak in a wavelength range of 420 nm to 500 nm;
The light emitting device according to claim 10 , wherein the second light emitter contains at least one kind of phosphor having an emission peak in a wavelength range of 490 nm to 560 nm as the second phosphor. .
前記第1の発光体が、300nm以上420nm以下の波長範囲に発光ピークを有し、
前記第2の発光体が、前記第2の蛍光体として、420nm以上490nm以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも1種の蛍光体と、490nm以上560nm以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも1種の蛍光体とを含有することを特徴とする請求項10に記載の発光装置。
The first light emitter has a light emission peak in a wavelength range of 300 nm or more and 420 nm or less;
The second phosphor, as the second phosphor, has at least one phosphor having an emission peak in a wavelength range of 420 nm to 490 nm and at least one having an emission peak in a wavelength range of 490 nm to 560 nm. The light emitting device according to claim 10 , further comprising a seed phosphor.
発光装置がさらに封止材料を備えるものであり、該封止材料としてシリコーン樹脂を用いることを特徴とする請求項ないし12のいずれか1項に記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 9 to 12 , wherein the light emitting device further includes a sealing material, and a silicone resin is used as the sealing material. 請求項ないし13のいずれか1項に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする画像表示装置。 An image display device, characterized in that it comprises as a light source a light emitting device according to any one of claims 9 to 13. 請求項ないし13のいずれか1項に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする照明装置。 Lighting apparatus comprising: a light-emitting device according as the light source to any one of claims 9 to 13.
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