JP5677463B2 - 蛍光体及び発光装置 - Google Patents
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Description
(AはLi,Na,及びKの中から選ばれる一種以上の元素、MはMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる一種以上の元素、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,及びLuの中から選ばれる一種以上の元素、aは0.001≦a≦0.3を満たす数、bは0≦b≦0.5を満たす数、xは0≦x≦0.2を満たす数である。)
本発明において、前記一般式(A)における、xが、x=0を満たすことが好ましい。この場合、本発明に係る蛍光体は、下記一般式(1)で表される化学構造を有する。
(AはLi,Na,及びKの中から選ばれる一種以上の元素、MはMg,Ca,Sr,Ba,Zn,及びMnの中から選ばれる一種以上の元素、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,及びLuの中から選ばれる一種以上の元素、aは0.001≦a≦0.3を満たす数、bは0≦b≦0.5を満たす数である。)
本発明において、前記一般式(A)におけるxが、0<x≦0.2を満たすことも好ましい。
本発明において、前記一般式(A)におけるAにNaが含まれていることも好ましい。
(A1及びA2はLi,Na,及びKの中から選ばれる元素であり、A1とA2とは互いに異なる。yは、0<y<1を満たす数であり、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。)
本発明に係る蛍光体は、下記一般式(3)で表される組成を有することも好ましい。
(aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。)
本発明に係る蛍光体は、下記一般式(4)で表される組成を有することも好ましい。
(zは0<z<1を満たす数、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。)
本発明に係る蛍光体は、下記一般式(5)で表される組成を有することも好ましい。
(M1及びM2はMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる元素であり、M1とM2とは互いに異なる。aは0.001≦a≦0.3を満たす数であり、pは0<p<1を満たす数であり、qは0<q<1を満たす数であり、p、q及びaはp+q+a=1を満たす。)
本発明に係る蛍光体は、下記一般式(6)で表される組成を有することも好ましい。
(AはLi,Na,及びKの中から選ばれる一種以上の元素、M3はMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる一種以上の元素、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,及びLuの中から選ばれる一種以上の元素、aは0.001≦a≦0.3を満たす数、bは0≦b≦0.5を満たす数、xは0.01≦x≦0.1を満たす数である。)
本発明に係る発光装置は、主発光ピークが350nm〜470nmの範囲にある光を発する発光素子と、前記発光素子から発せられる光を吸収して発光する波長変換部材とを備え、前記波長変換部材が前記蛍光体を備えている。
本実施形態による蛍光体は、下記一般式(A)で表される化学構造を有する。
AはLi,Na,及びKの中から選ばれる一種以上の元素、MはMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる一種以上の元素、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,及びLuの中から選ばれる一種以上の元素、aは0.001≦a≦0.3を満たす数、bは0≦b≦0.5を満たす数、xは0≦x≦0.2を満たす数である。
AはLi,Na,Kの中から選ばれる一種以上の元素、MはMg,Ca,Sr,Ba,Znの中から選ばれる一種以上の元素、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,Luの中から選ばれる一種以上の元素、aは0.001≦a≦0.3を満たす数、bは0≦b≦0.5を満たす数である。
この第一の態様において、A1及びA2はLi,Na,Kの中から選ばれる元素であり、A1とA2とは互いに異なる。A1としては特にNaが挙げられる。A2としては特にK又はLiが挙げられる。
第三の態様においては、蛍光体は次の式(4)に示される組成を有する。
式(4)において、zはScとYの合計に対するYのモル比を示す。このzは、0<z<1を満たす数であればよい。特にzは0.05≦z≦0.5を満たすことが好ましく、zは0.05<z<0.3を満たすことも好ましい。
この第四の態様において、M1及びM2はMg,Ca,Sr,Ba,Znの中から選ばれる元素であり、M1とM2とは互いに異なる。M1としては特にBaが挙げられる。M2としては特にSr又はCaが挙げられる。
この第五の態様において、AはLi,Na,及びKの中から選ばれる一種以上の元素であり、MはMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる一種以上の元素であり、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,及びLuの中から選ばれる一種以上の元素である。
本実施形態に係る発光装置について説明する。この発光装置1は、図1,2に示されるように、発光素子であるLEDチップ10、実装基板20、光学部材60、封止部50、並びに波長変換部材(色変換部材)70を備える。後述するように、波長変換部材(色変換部材)70は本実施形態に係る蛍光体から形成される蛍光体粒子を備える。
る蛍光体が挙げられる。本実施形態に係る蛍光体から形成される緑色蛍光体粒子と共に、それ以外の緑色蛍光体粒子が併用されてもよい。この場合の本実施形態に係る蛍光体以外の蛍光体から形成される緑色蛍光体粒子を構成する蛍光体としては、(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、(Ba,Sr,Ca)Si2O2N2:Eu2+、(Ca,Mg)3Sc2Si3O12:Ce3+、CaSc2O4:Ce3+などの組成を有する蛍光体が挙げられる。発光装置1から白色光が出射されるための、蛍光体粒子71の選定の仕方は、前記の例に限られない。例えば波長変換部材70は、本実施形態に係る蛍光体から形成される緑色蛍光体と、黄色蛍光体粒子及び橙色蛍光体粒子とを含有してもよい。
一般式(1)中のAがNa、MがBa、LがSc、aが0.01、bが0である組成を有する蛍光体(NaBaScSi2O7:Eu2+)を、次のように合成した。
実施例1において、蛍光体を作製するための原料組成を変更することで、表1に示す組成を有する蛍光体を作製した。実施例1では使用されていない原料としては、Li化合物であるLi2CO3、Sr化合物であるSrCO3、Y化合物であるY2O3、並びにGe化合物であるGeO2を用いた。
実施例1〜6で得られた蛍光体から発せられる蛍光の発光スペクトルを測定した。測定装置としては日本分光株式会社製の分光蛍光光度計FP−6500を用い、蛍光体へ照射する励起光の波長は450nmとした。その結果、実施例1〜6で得られた蛍光体の発光スペクトルのピーク波長は表1に示される値であり、これらの発光スペクトルはピーク波長を中心としたブロードなスペクトルであった。これらの蛍光体から発せられた蛍光の色は緑色であった。図4は実施例1で得られた蛍光体の発光スペクトルを示す。
Liを含む原料としてLi2CO3粉末を、Naを含む原料としてNa2CO3粉末を、Kを含む原料としてK2CO3粉末を、Baを含む原料としてBaCO3粉末を、Caを含む原料としてCaCO3を、Srを含む原料としてSrCO3粉末を、Mnを含む原料としてMnCO3粉末を、Euを含む原料としてEu2O3粉末を、Scを含む原料としてSc2O3を、Yを含む原料としてY2O3粉末を、Siを含む原料としてSiO2粉末を、それぞれ用意した。
実施例7〜25で得られた蛍光体の粒子の、CuKα線を利用した粉末X線回折測定をおこなった。実施例7〜11についての結果を図6に、実施例12,13についての結果を図7に、実施例14についての結果を図8に、実施例15〜18についての結果を図9に、実施例19〜22についての結果を図10に、実施例23〜25についての結果を図11に、それぞれ示す。更に、参考のため、図7〜11には、NaBaScSi2O7の、シミュレーションにより得られた回折強度曲線も併せて示す。
実施例7〜27で得られた蛍光体の粒子について、励起スペクトルと発光スペクトルを測定した。測定装置としては日本分光株式会社製の分光蛍光光度計FP−6500を用いた。
70 波長変換部材
Claims (16)
- 下記一般式(A)で表される化学構造を有し、NaBaScSi 2 O 7 と同じ結晶構造を有する蛍光体。
A(M1-a-xEuaMnx)L(Si1-bGeb)2O7 …(A)
(AはLi,Na,及びKの中から選ばれる一種以上の元素、MはMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる一種以上の元素、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,及びLuの中から選ばれる一種以上の元素、aは0.001≦a≦0.3を満たす数、bは0≦b≦0.5を満たす数、xは0≦x≦0.2を満たす数である。) - 前記一般式(A)におけるxが、x=0を満たす請求項1に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるxが、0<x≦0.2を満たす請求項1に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるAにLiが含まれている請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるAにNaが含まれている請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるAが少なくとも二種の元素からなる請求項1乃至5のいずれか一項に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるMにBaが含まれている請求項1乃至6のいずれか一項に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるMが少なくとも二種の元素からなる請求項1乃至7のいずれか一項に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるLにScが含まれている請求項1乃至8のいずれか一項に記載の蛍光体。
- 前記一般式(A)におけるLに更にYが含まれている請求項9に記載の蛍光体。
- 下記一般式(2)で表される組成を有する請求項1,2又は4に記載の蛍光体。
A1 1−yA2 yBa1−aEuaScSi2O7 …(2)
(A1及びA2はLi,Na,及びKの中から選ばれる元素であり、A1とA2とは互いに異なる。yは、0<y<1を満たす数であり、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。) - 下記一般式(3)で表される組成を有する請求項1又は2に記載の蛍光体。
NaBa1−aEuaScSi2O7 …(3)
(aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。) - 下記一般式(4)で表される組成を有する請求項1又は2に記載の蛍光体。
NaBa1−aEuaSc1−zYzSi2O7 …(4)
(zは0<z<1を満たす数、aは0.001≦a≦0.3を満たす数である。) - 下記一般式(5)で表される組成を有する請求項1又は2に記載の蛍光体。
NaM1 pM2 qEuaScSi2O7 …(5)
(M1及びM2はMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる元素であり、M1とM2とは互いに異なる。aは0.001≦a≦0.3を満たす数であり、pは0<p<1を満たす数であり、qは0<q<1を満たす数であり、p、q及びaはp+q+a=1を満たす。) - 下記一般式(6)で表される組成を有する請求項3に記載の蛍光体。
A(M3 1‐a−xEuaMnx)L(Si1‐bGeb)2O7 …(6)
(AはLi,Na,及びKの中から選ばれる一種以上の元素、MはMg,Ca,Sr,Ba,及びZnの中から選ばれる一種以上の元素、LはGa,Al,Sc,Y,La,Gd,及びLuの中から選ばれる一種以上の元素、aは0.001≦a≦0.3を満たす数、bは0≦b≦0.5を満たす数、xは0.01≦x≦0.2を満たす数である。) - 主発光ピークが350nm〜470nmの範囲にある光を発する発光素子と、前記発光素子から発せられる光を吸収して発光する波長変換部材とを備え、前記波長変換部材が請求項1乃至15のいずれか一項記載の蛍光体を備えている発光装置。
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