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JP5326986B2 - Phosphor used in light emitting device - Google Patents

Phosphor used in light emitting device Download PDF

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JP5326986B2
JP5326986B2 JP2009241645A JP2009241645A JP5326986B2 JP 5326986 B2 JP5326986 B2 JP 5326986B2 JP 2009241645 A JP2009241645 A JP 2009241645A JP 2009241645 A JP2009241645 A JP 2009241645A JP 5326986 B2 JP5326986 B2 JP 5326986B2
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    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device which combines a first luminescent material (excitation source) and a second luminescent material (phosphor), each emitting light 350-415 nm, and has high emission intensity. <P>SOLUTION: In a device which combines the first luminescent material (excitation source) and the second luminescent material (phosphor) for each emitting light 350-415 nm, the light emitting device satisfies the following conditions, (A) and/or (B):(A) quantum absorption efficiency &alpha;<SB>q</SB>of the phosphor is not less than 0.8; and (B) the product of the quantum absorption efficiency &alpha;<SB>q</SB>of the phosphor and internal quantum efficiency &eta;<SB>i</SB>, &alpha;<SB>q</SB>&times;&eta;<SB>i</SB>, is not less than 0.55. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は発光装置に関し、詳しくは、電力源により紫外光から可視光領域の光を発光する第1の発光体と、その紫外光から可視光領域にある光を吸収し長波長の可視光を発する母体化合物が発光中心イオンを含有する蛍光体を有する波長変換材料しての第2の発光体とを組み合わせることにより、使用環境によらず演色性が良く、かつ、高強度の発光を発生させることのできる発光装置に関する。 The present invention relates to a light-emitting device, and more specifically, a first light emitter that emits light from ultraviolet light to visible light region by a power source, and absorbs light in the visible light region from the ultraviolet light to generate long-wavelength visible light. by matrix compound emitted by the combination of the second light emitter and the wavelength converting material having a phosphor containing an emission center ion, good color rendering properties regardless of the use environment, and generating a light emission with high intensity The present invention relates to a light emitting device that can be made to operate.

青、赤、緑の混色により、白色その他の様々な色を、むらなくかつ演色性良く発生させるために、LEDやLDの発光色を蛍光体で色変換させた発光装置が提案されている。例えば、特公昭49−1221号公報では、300−530nmの波長の放射ビームを発するレーザーのビームを燐光体(Y3-x-yCexGdy5-zGaz12(YはY、Lu,またはLa、
MはAl、Al-In、またはAl-Scを表す。))に照射させ、これを発光させてディスプレーを形成する方法が示されている。また、近年では、青色発光の半導体発光素子として注目されている発光効率の高い窒化ガリウム(GaN)系LEDやLDと、波長変換材料としての蛍光体とを組み合わせて構成される白色発光の発光装置が、消費電力が小さく長寿命であるという特徴を活かして画像表示装置や照明装置の発光源として提案されている。実際に、特開平10−242513号公報において、この窒化物系半導体のLED又はLDチップを使用し、蛍光体としてイットリウム・アルミニウム・ガーネット系を使用することを特徴とする発光装置が示されている。米国特許第6,294,800号公報において、LEDからの光に代表される330〜420nm領域の光の照射を受けて白色発光を発生しうる物質として、Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+,Mn2+を含む緑色発光体と赤色蛍光体と青色蛍光体を組み合わせた物質が開示されており、その青色蛍光体として(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+があげられている。
In order to generate white and other various colors uniformly and with good color rendering by mixing blue, red, and green, a light emitting device in which the light emission color of an LED or LD is converted with a phosphor has been proposed. For example, in JP-B-49-1221, phosphor a beam of laser emitting a radiation beam having a wavelength of 300-530nm (Y 3-xy Ce x Gd y M 5-z Ga z O 12 (Y is Y, Lu , Or La,
M represents Al, Al—In, or Al—Sc. )), And a method for forming a display by emitting light is shown. Further, in recent years, a white light emitting device configured by combining a gallium nitride (GaN) LED or LD with high luminous efficiency, which has been attracting attention as a blue light emitting semiconductor light emitting element, and a phosphor as a wavelength conversion material. However, it has been proposed as a light-emitting source for an image display device and a lighting device, taking advantage of the feature of low power consumption and long life. Actually, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-242513 discloses a light emitting device using this nitride semiconductor LED or LD chip and using yttrium, aluminum, garnet as a phosphor. . In U.S. Pat. No. 6,294,800, Ca 8 Mg (SiO 4 ) 4 Cl 2 is a substance capable of generating white light emission upon irradiation with light in the 330 to 420 nm region typified by light from an LED. : A substance comprising a combination of a green phosphor containing Eu 2+ and Mn 2+ , a red phosphor and a blue phosphor is disclosed, and (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl is used as the blue phosphor. : Eu 2+ is listed.

しかしながら、今までのところ、LED等の第1の発光体に対し、特開平10−242513号公報に示されるようなイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を第2の発光体として組み合わせたような発光装置では発光強度が充分とは言えず、ディスプレイやバックライト光源、信号機などの発光源としてさらなる改良が求められる。また、米国特許第6,294,800号公報に示されるようなLED光の青色可視光への変換材料として記載されている(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+についても同様であり、より高い発光強度が求められる。 However, so far, the first illuminant such as an LED or the like emits light such as a combination of an yttrium / aluminum / garnet phosphor as disclosed in JP-A-10-242513 as the second illuminant. The apparatus cannot be said to have sufficient light emission intensity, and further improvements are required as light sources such as displays, backlight sources, and traffic lights. Further, it is described as a material for converting LED light into blue visible light as shown in US Pat. No. 6,294,800 (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ The same is true for, and higher emission intensity is required.

特公昭49−1221号公報Japanese Patent Publication No.49-1221 特開平10−242513号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-242513 米国特許第6,294,800号公報US Pat. No. 6,294,800

本発明は、前述の従来技術に鑑み、発光強度の極めて高い発光装置を開発すべくなされたものであって、従って、本発明は、製造が容易であると共に、発光強度が極めて高いダブル発光体型発光装置を得ることを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described prior art to develop a light emitting device with extremely high light emission intensity. Accordingly, the present invention is a double light emitter type that is easy to manufacture and has extremely high light emission intensity. An object is to provide a light emitting device.

本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、350−415nmの光を発生
する第1の発光体と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発生する第2の発光体とを有する発光装置において、上記第2の発光体として、(A)量子吸収効率αq
が0.8以上、及び/または、(B)量子吸収効率と内部量子効率の積となるαq・ηiが0.55以上、の条件を満たす蛍光体を用いると、前記蛍光体が350−415nm付近の光の照射を受け、高い強度で可視光の発光を起こす結果、前記目的を達成できることを見出し本発明に到達した。また、上記第2の発光体として、一般式[1]の化学組成を有する結晶相を含有してなる蛍光体を用いることでも、前記目的を達成すること、好ましい具体例としては、(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+を基本的な組成とする結晶相の中でSrの割合のより高い組成を使用する、及び/又はEuの割合のより高い組成を使用することによって前記目的が達成できることを見出し本発明に到達した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventor of the present invention has a first light emitter that emits light of 350 to 415 nm and a second light that generates visible light by irradiation of light from the first light emitter. (A) quantum absorption efficiency α q as the second light emitter.
And / or (B) a phosphor satisfying the condition that α q · η i, which is a product of quantum absorption efficiency and internal quantum efficiency, is 0.55 or more, the phosphor is 350 As a result of being irradiated with light at around −415 nm and emitting visible light at a high intensity, the inventors have found that the object can be achieved, and reached the present invention. In addition, by using a phosphor containing a crystal phase having a chemical composition represented by the general formula [1] as the second luminous body, the above object can be achieved, and preferable specific examples include (Sr, Among the crystal phases having a basic composition of Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ , a composition having a higher ratio of Sr is used and / or a composition having a higher ratio of Eu is used. As a result, the inventors have found that the object can be achieved, and have reached the present invention.

EuaSrb5-a-b(PO4cd・・・・・・[1]
(上記一般式[1]において、MはEu及びSr以外の金属元素を表すまた、XはPO4
以外の一価のアニオン基を表す。c及びdは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1
を満足する数である。aはa>0、bはb≧0、a+b≦5となる数であるが、a≧0.1又はb≧3という条件を満足する。)
ここで、5−a−b、d、c、a及びbは、それぞれ順に、元素Mに対応する元素のモル比、アニオン基Xのモル比、PO4基のモル比、Eu原子のモル比、及びSr原子のモ
ル比を表す。例えば、Eu0.5Sr3.5Ba0.8Mn0.195Sm0.005(PO4)3Cl0.95F0.05なる組成の場合、MはBa、Mn、およびSmを表し、XはClとFとを表すので、Eu0.5Sr3.5M1.0(PO4)3X1.0と表すことができるので、前記[1]式の範疇に入る。
Eu a Sr b M 5-ab (PO 4) c X d ······ [1]
(In the above general formula [1], M represents a metal element other than Eu and Sr, and X represents PO 4.
Represents a monovalent anionic group other than c and d are 2.7 ≦ c ≦ 3.3, 0.9 ≦ d ≦ 1.1
It is a number that satisfies a is a number such that a> 0, b is b ≧ 0, and a + b ≦ 5, and satisfies the condition of a ≧ 0.1 or b ≧ 3. )
Here, 5-a-b, d, c, a, and b are respectively the molar ratio of the element corresponding to the element M, the molar ratio of the anionic group X, the molar ratio of the PO 4 group, and the molar ratio of the Eu atom. , And the molar ratio of Sr atoms. For example, in the case of a composition of Eu 0.5 Sr 3.5 Ba 0.8 Mn 0.195 Sm 0.005 (PO 4 ) 3 Cl 0.95 F 0.05 , M represents Ba, Mn, and Sm, and X represents Cl and F. Therefore, Eu 0.5 Sr Since it can be expressed as 3.5 M 1.0 (PO 4 ) 3 X 1.0 , it falls within the category of the formula [1].

一般にA5(PO4)3Cl(Aはアルカリ土類金属)の結晶の中のAサイトにEu2+等の他の2価金属元素が置換しえて、その置換体が、Hg共鳴線254nmの短紫外線で励起され発光することを利用して、ランプ用蛍光体として使用されうることは知られている。本発明は、上記とは波長の異なる400nm付近の励起光による発光強度は、A5(PO4)3Clのアルカリ土類金属Aの種類によって大きく異なり、アルカリ土類金属AとしてのSrを多く含有するものを使用すると特異的に400nm付近の光の励起によって大きな発光強度が得られること、及び、同様の励起光に対する発光強度は、付活剤であるEuの含有割合が高いと特異的に大きくなることを知得したことに基づくものである。 In general, other divalent metal elements such as Eu 2+ may be substituted at the A site in the crystal of A 5 (PO 4 ) 3 Cl (A is an alkaline earth metal), and the substituted substance has an Hg resonance line of 254 nm. It is known that it can be used as a phosphor for a lamp by utilizing the fact that it emits light by being excited by short ultraviolet rays. In the present invention, the emission intensity of excitation light near 400 nm having a wavelength different from the above differs greatly depending on the type of alkaline earth metal A of A 5 (PO 4 ) 3 Cl, and the amount of Sr as alkaline earth metal A is large. When the contained substance is used, a large emission intensity can be obtained by excitation of light around 400 nm specifically, and the emission intensity with respect to the same excitation light is specific when the content ratio of Eu as an activator is high. It is based on knowing that it will grow.

従って本発明は、次の(1)〜(21)をその要旨とする。
(1)350−415nmの光を発生する第1の発光体と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発生する第2の発光体とを有する発光装置において、前記第2の発光体が以下の(A)及び/又は(B)
(A)量子吸収効率αqが0.8以上、
(B)量子吸収効率αqと内部量子効率ηiの積αq・ηiが0.55以上
の条件を満たす蛍光体を含有することを特徴とする発光装置。
(2)前記蛍光体が、下記一般式[1]
EuaSrb5-a-b(PO4cd・・・・・・[1]
(上記一般式[1]において、MはEu及びSr以外の金属元素を表す。また、XはPO4以外の一価のアニオン基を表す。c及びdは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.
1を満足する数である。aはa>0、bはb≧0、a+b≦5となる数であるが、a≧0.1又はb≧3という条件を満足する。)
の化学組成を有する結晶相を含有してなることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。(3)350−415nmの光を発生する第1の発光体と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発生する第2の発光体とを有する発光装置において、前記第2の発光体が、下記一般式[1]
EuaSrb5-a-b(PO4cd・・・・・・[1]
(上記一般式[1]において、MはEu及びSr以外の金属元素を表す。また、XはPO
4以外の一価のアニオン基を表す。c及びdは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.
1を満足する数である。aはa>0、bはb≧0、a+b≦5となる数であるが、a≧0.1又はb≧3という条件を満足する。)
の化学組成を有する結晶相を有する蛍光体を含有してなることを特徴とする発光装置。
(4)bが、b>0であることを特徴とする(3)に記載の発光装置。
(5)第1の発光体がレーザーダイオード又は発光ダイオードである(1)ないし(4)のいずれか1つに記載の発光装置。
(6)第1の発光体がレーザーダイオードである(5)に記載の発光装置。
(7)a及びbが、0.1≦a<5且つ0.01≦b<5を満足するか、0.0001≦a<5、且つ3≦b<5を満足することを特徴とする(2)ないし(6)のいずれか1つに記載の発光装置。
(8)元素Mのうちの70mol%以上がBa、Mg、Ca、Zn及びMnからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であることを特徴とする(2)ないし(7)のいずれか1つに記載の発光装置。
(9)Xのうち50mol%以上がClであることを特徴とする(2)ないし(8)のいずれか1つに記載の発光装置。
(10)a及びbが、a≧0.1かつb≧3を満足する(2)ないし(9)のいずれか1つに記載の発光装置。
(11)aが、a>0.2を満足する(2)ないし(10)のいずれか1つに記載の発光装置。
(12)aが、0.2<a≦3を満足する(11)に記載の発光装置。
(13)元素Mが、Ba、Mg、Ca、Zn、およびMnからなる群から選ばれる少なくとも一種からなり、且つXがClからなる(2)ないし(12)のいずれか1つに記載の発光装置。
(14)元素Mが、Ba、Mg、及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種からなり、且つXがClからなる(2)ないし(13)のいずれか1つに記載の発光装置。
(15)第1の発光体がGaN系化合物半導体を使用してなることを特徴とする(1)ないし(14)のいずれか1つに記載の発光装置。
(16)第1の発光体が面発光型GaN系レーザーダイオードであることを特徴とする(1)ないし(15)のいずれか1つに記載の発光装置。
(17)第2の発光体が膜状であることを特徴とする(1)ないし(16)のいずれか1つに記載の発光装置。
(18)第1の発光体の発光面に、直接第2の発光体の膜面を接触させてなることを特徴とする(17)に記載の発光装置。
(19)第2の発光体が、蛍光体の粉を樹脂に分散させてなることを特徴とする(1)ないし(18)のいずれか1つに記載の発光装置。
(20)発光装置からの取り出し光が、第1の発光体からの光と第2の発光体からの光を混合した光であって、該取り出し光が白色であることを特徴とする(1)ないし(19)のいずれか1つに記載の発光装置。
(21)(1)ないし(20)のいずれか1つに記載の発光装置を有する照明装置。
Accordingly, the gist of the present invention is the following (1) to (21).
(1) In the light emitting device including the first light emitter that generates light of 350 to 415 nm and the second light emitter that generates visible light when irradiated with light from the first light emitter, The luminous body of the following (A) and / or (B)
(A) Quantum absorption efficiency α q is 0.8 or more,
(B) light-emitting device product α q · η i of a quantum absorption efficiency alpha q and internal quantum efficiency eta i is characterized by containing 0.55 or more satisfying phosphor.
(2) The phosphor is represented by the following general formula [1]
Eu a Sr b M 5-ab (PO 4) c X d ······ [1]
(In the above general formula [1], M represents a metal element other than Eu and Sr. X represents a monovalent anionic group other than PO 4. C and d are 2.7 ≦ c ≦ 3. 3, 0.9 ≦ d ≦ 1.
It is a number that satisfies 1. a is a number such that a> 0, b is b ≧ 0, and a + b ≦ 5, and satisfies the condition of a ≧ 0.1 or b ≧ 3. )
The light emitting device according to claim 1, comprising a crystal phase having a chemical composition of: (3) In the light emitting device including the first light emitter that generates light of 350 to 415 nm and the second light emitter that generates visible light when irradiated with light from the first light emitter, The phosphor of the following general formula [1]
Eu a Sr b M 5-ab (PO 4) c X d ······ [1]
(In the general formula [1], M represents a metal element other than Eu and Sr. X represents PO.
Represents a monovalent anionic group other than 4 . c and d are 2.7 ≦ c ≦ 3.3, 0.9 ≦ d ≦ 1.
It is a number that satisfies 1. a is a number such that a> 0, b is b ≧ 0, and a + b ≦ 5, and satisfies the condition of a ≧ 0.1 or b ≧ 3. )
A light-emitting device comprising a phosphor having a crystal phase having a chemical composition of:
(4) The light-emitting device according to (3), wherein b is b> 0.
(5) The light emitting device according to any one of (1) to (4), wherein the first light emitter is a laser diode or a light emitting diode.
(6) The light emitting device according to (5), wherein the first light emitter is a laser diode.
(7) a and b satisfy 0.1 ≦ a <5 and 0.01 ≦ b <5, or satisfy 0.0001 ≦ a <5 and 3 ≦ b <5 (2) The light-emitting device as described in any one of (6).
(8) Any one of (2) to (7), wherein 70 mol% or more of the element M is at least one element selected from the group consisting of Ba, Mg, Ca, Zn, and Mn. The light emitting device according to 1.
(9) The light emitting device according to any one of (2) to (8), wherein 50 mol% or more of X is Cl.
(10) The light emitting device according to any one of (2) to (9), wherein a and b satisfy a ≧ 0.1 and b ≧ 3.
(11) The light emitting device according to any one of (2) to (10), wherein a satisfies a> 0.2.
(12) The light-emitting device according to (11), wherein a satisfies 0.2 <a ≦ 3.
(13) The light emission according to any one of (2) to (12), wherein the element M is at least one selected from the group consisting of Ba, Mg, Ca, Zn, and Mn, and X is Cl. apparatus.
(14) The light emitting device according to any one of (2) to (13), wherein the element M is at least one selected from the group consisting of Ba, Mg, and Ca, and X is Cl.
(15) The light-emitting device according to any one of (1) to (14), wherein the first light-emitting body uses a GaN-based compound semiconductor.
(16) The light emitting device according to any one of (1) to (15), wherein the first light emitter is a surface-emitting GaN-based laser diode.
(17) The light emitting device according to any one of (1) to (16), wherein the second light emitter is in the form of a film.
(18) The light emitting device according to (17), wherein the film surface of the second light emitter is brought into direct contact with the light emitting surface of the first light emitter.
(19) The light emitting device according to any one of (1) to (18), wherein the second light emitter is obtained by dispersing phosphor powder in a resin.
(20) The extracted light from the light emitting device is light obtained by mixing the light from the first light emitter and the light from the second light emitter, and the extracted light is white (1) ) To (19).
(21) A lighting device having the light-emitting device according to any one of (1) to (20).

本発明によれば、発光強度の高い発光装置を提供することができる。   According to the present invention, a light emitting device having high emission intensity can be provided.

Sr5(PO4)8ClのX線回折パターン(X線源Cu Kαに換算したもの)X-ray diffraction pattern of Sr 5 (PO 4 ) 8 Cl (converted to X-ray source Cu Kα) 面発光型GaN系ダイオードに膜状蛍光体を接触させた発光装置の一例を示す模式的斜視図。FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of a light emitting device in which a film-like phosphor is brought into contact with a surface emitting GaN-based diode. 本発明の発光装置の一実施例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows one Example of the light-emitting device of this invention. 本発明の実施例1の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 1 of the present invention 発光波長400nmのGaN系発光ダイオードにより照射を受けた本発明の実施例1、比較例1、および比較例2のそれぞれの蛍光体の発光スペクトルを重ね合わせたスペクトル。A spectrum obtained by superimposing the emission spectra of the phosphors of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 of the present invention irradiated with a GaN-based light emitting diode having an emission wavelength of 400 nm. 本発明の実施例2の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern of the phosphor of Example 2 of the present invention (X-ray source: Cu Kα) 本発明の実施例3の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 3 of the present invention 本発明の実施例4の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern of the phosphor of Example 4 of the present invention (X-ray source: Cu Kα) 本発明の面発光照明装置の一例を示す模式的断面図。The typical sectional view showing an example of the surface emitting illumination device of the present invention. 本発明の実施例5の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 5 of the present invention 本発明の実施例6の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 6 of the present invention 本発明の実施例7の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 7 of the present invention 本発明の実施例8の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 8 of the present invention 本発明の実施例9の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 9 of the present invention 本発明の実施例10の蛍光体のX線回折パターン(X線源:Cu Kα)X-ray diffraction pattern (X-ray source: Cu Kα) of the phosphor of Example 10 of the present invention 分光光度計に反射板を取り付けて測定した際のスペクトルIref(λ)Spectrum I ref (λ) when measured with a reflector attached to the spectrophotometer 分光光度計に量子吸収効率αq,内部量子効率ηiを測定しようとするサンプルを取り付けて測定したした際のスペクトルI(λ)Spectrum I (λ) measured with a spectrophotometer attached with a sample to measure quantum absorption efficiency α q and internal quantum efficiency η i

本発明は、350−415nmの光を発生する第1の発光体と蛍光体を含む第2の発光体を組み合わせた発光装置であり、その第2の発光体に含まれる蛍光体が、(A)量子吸収効率αqが0.8以上、より好ましくは,0.9以上、さらに好ましくは、0.95以
上、及び/または、(B)量子吸収効率と内部量子効率の積となるαq・ηiが0.55以上、好ましくは0.6以上、さらに好ましくは0.65以上であることを特徴とする。実質的に、αqの取りうる値の上限は1、ηiの取りうる値の上限は0.99である。蛍光体が(A)の条件を満たしている場合、第1の発光体から発せられたフォトンのうち、蛍光体内で素励起を起こすことができるものの数が多くなり、結果として蛍光体から単位時間当たりに放出されるフォトンの数を増加させる、すなわち高い発光強度を有する発光装置を得ることができる。ここで、素励起とは、Euのスピン状態が変化することによるエネルギー励起(一般に発光中心励起と呼ぶ。)、各イオン近傍に存在確率を持つ電子の平均的な数が変化することによるエネルギー励起(一般にCT励起と呼ぶ。)、電子のバンド間遷移によるエネルギー励起(一般にバンド励起と呼ぶ。)などのことを指す。また、蛍光体が(B)の条件を満たしている場合、第1の発光体から発せられたフォトンによって引き起こされた素励起のうち、その後さらにフォトンの形成を引き起こす経緯をたどるものの割合が増加することになり、結果として蛍光体から単位時間当たりに放出されるフォトンの数を増加させる、すなわち高い発光強度を有する発光装置を得ることができる。また、蛍光体が(B)の条件を満たしている場合に、通常αqおよびηiが取りうる値の範囲は、それぞれ、0.55≦αq≦1、0.55≦ηi≦0.99である。
The present invention is a light-emitting device in which a first light-emitting body that generates light of 350 to 415 nm and a second light-emitting body including a phosphor are combined, and the phosphor included in the second light-emitting body is (A ) Quantum absorption efficiency α q is 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, more preferably 0.95 or more, and / or (B) α q which is the product of quantum absorption efficiency and internal quantum efficiency Η i is 0.55 or more, preferably 0.6 or more, more preferably 0.65 or more. In practice, the upper limit of the value that α q can take is 1, and the upper limit of the value that η i can take is 0.99. When the phosphor satisfies the condition (A), the number of photons emitted from the first light emitter that can cause elementary excitation in the phosphor increases, resulting in a unit time from the phosphor. The number of photons emitted per hit can be increased, that is, a light emitting device having high emission intensity can be obtained. Here, elementary excitation refers to energy excitation (generally referred to as emission center excitation) due to a change in the spin state of Eu, and energy excitation due to a change in the average number of electrons having an existence probability in the vicinity of each ion. (Generally referred to as CT excitation), energy excitation due to interband transition of electrons (generally referred to as band excitation), and the like. In addition, when the phosphor satisfies the condition (B), the proportion of the elementary excitations caused by the photons emitted from the first light emitters that follow the process of causing the formation of photons further increases. As a result, the number of photons emitted from the phosphor per unit time can be increased, that is, a light emitting device having a high emission intensity can be obtained. In addition, when the phosphor satisfies the condition (B), the ranges of values that α q and η i can normally take are 0.55 ≦ α q ≦ 1, 0.55 ≦ η i ≦ 0, respectively. .99.

以下に、量子吸収効率αq、内部量子効率ηiを求める方法を説明する。まず、測定対象となる粉末状などにした蛍光体サンプルを、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、積分球などがついた分光光度計に取り付ける。この分光光度計としては、例えば大塚電子株式会社製MCPD2000などがある。積分球などを用いるのは、サンプルで反射したフォトンおよびサンプルからフォトルミネッセンスで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。この分光光度計に蛍光体を励起する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400nmとなるようにフィルター等を用いて調整がなされる。この400nmの波長ピークを持つように調整された発光源からの光を測定しようとしているサンプルに照射し、その発光スペクトルを測定する。この測定スペクトルには、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
。)でフォトルミネッセンスによりサンプルから放出されたフォトンの他に、サンプルで
反射された励起光の分のフォトンの寄与が重なっている。吸収効率αqは、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。
まず、後者の励起光の全フォトン数Nは、次のように求める。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(400nmの励起光に対して98%の反射率を持つ。)等の反射板を、測定対象として該分光光度計に取り付け、反射スペクトルIref(λ)を測定する。ここでこの反射スペ
クトルIref(λ)から(式1)で求められた数値は、Nに比例する。
A method for obtaining the quantum absorption efficiency α q and the internal quantum efficiency η i will be described below. First, a powder sample or the like to be measured is packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that measurement accuracy is maintained, and is attached to a spectrophotometer equipped with an integrating sphere. An example of this spectrophotometer is MCPD2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. An integrating sphere or the like is used so that all the photons reflected by the sample and the photons emitted from the sample by photoluminescence can be counted, that is, photons that are not counted and fly out of the measurement system are eliminated. A light source for exciting the phosphor is attached to the spectrophotometer. This light emission source is, for example, an Xe lamp or the like, and is adjusted using a filter or the like so that the emission peak wavelength is 400 nm. A sample to be measured is irradiated with light from a light source adjusted to have a wavelength peak of 400 nm, and the emission spectrum is measured. This measurement spectrum actually includes the amount of excitation light reflected by the sample in addition to the photons emitted from the sample by photoluminescence with light from the excitation light source (hereinafter simply referred to as excitation light). Photon contributions overlap. The absorption efficiency α q is a value obtained by dividing the number of photons Nabs of the excitation light absorbed by the sample by the total number of photons N of the excitation light.
First, the total number of photons N of the latter excitation light is obtained as follows. That is, a substance having a reflectance R of approximately 100% with respect to excitation light, for example, a reflector such as Spectralon manufactured by Labsphere (having a reflectance of 98% with respect to excitation light of 400 nm) is used as the measurement target. Mount on a photometer and measure the reflection spectrum I ref (λ). Here, the numerical value obtained from (Equation 1) from the reflection spectrum I ref (λ) is proportional to N.

Figure 0005326986
Figure 0005326986

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良
い。図16にIref(λ)の一例を示すが、この場合は、380nmから420nmの範囲で取れば十分である。前者のNabsは(式2)で求められる量に比例する。
Here, the integration interval may be substantially only the interval in which I ref (λ) has a significant value. FIG. 16 shows an example of I ref (λ). In this case, it is sufficient to take a range from 380 nm to 420 nm. The former Nabs is proportional to the amount obtained by (Equation 2).

Figure 0005326986
Figure 0005326986

ここで、I(λ)は,αqを求めようとしている対象サンプルを取り付けたときの、反
射スペクトルである。(式2)の積分範囲は(式1)で定めた積分範囲と同じにする。このように積分範囲を限定することで、(式2)の第二項は,対象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、対象サンプルから生ずる全フォトンのうち励起光によるフォトルミネッセンスで生じた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1)および(式2)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2)/(式1)と求まる。
Here, I (λ) is a reflection spectrum when a target sample for which α q is to be obtained is attached. The integration range of (Expression 2) is the same as the integration range defined in (Expression 1). By limiting the integration range in this way, the second term of (Equation 2) corresponds to the number of photons generated by the target sample reflecting the excitation light, that is, out of all photons generated from the target sample. This corresponds to the one excluding the photons generated by the photoluminescence by the excitation light. 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 1) and (Equation 2) are obtained by the sum based on the bandwidth. From the above, α q = N abs / N = (Expression 2) / (Expression 1).

次に、内部量子効率ηiを求める方法を説明する。ηiは、フォトルミネッセンスによって生じたフォトンの数NPLを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、(式3)で求められる量に比例する。
Next, a method for obtaining the internal quantum efficiency η i will be described. η i is a value obtained by dividing the number N PL of photons generated by photoluminescence by the number Nabs of photons absorbed by the sample.
Here, N PL is proportional to the amount obtained by (Equation 3).

∫λ・I(λ)dλ ―――(式3)
この時、積分区間は、サンプルからフォトルミネッセンスによって生じたフォトンが持つ波長域に限定する。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3)の積分の下限は、(式1)の積分の上端を取り、フォトルミネッセンス由来のスペクトルを含むのに好適な範囲を上端とする。図17がI(λ)の例であ
るが、この場合、420nmから520nmを(式3)における積分範囲に取れば良い。以上により、ηi=(式3)/(式2)と求まる。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、αqを求めた場合と同様である。
∫λ ・ I (λ) dλ ――― (Formula 3)
At this time, the integration interval is limited to the wavelength range of photons generated from the sample by photoluminescence. This is because the contribution of photons reflected from the sample is removed from I (λ). Specifically, the lower limit of the integration of (Expression 3) is the upper end of the integration of (Expression 1), and the upper limit is a range suitable for including a photoluminescence-derived spectrum. FIG. 17 shows an example of I (λ). In this case, 420 nm to 520 nm may be taken as the integration range in (Expression 3). Thus, η i = (Expression 3) / (Expression 2) is obtained. It should be noted that the integration from the spectrum that has become digital data is the same as the case where α q is obtained.

一般に量子吸収効率αqを高めること自体は、サンプル内に取り込まれる励起光源のフ
ォトン数を上昇させることにつながるので発光輝度が高まる期待はある。しかし実際には、例えば発光中心であるEu等の濃度を上昇させることなどでαqの上昇を試みると、フォトンが最終的なフォトルミネッセンスの過程に到達する前に、そのエネルギーをサンプル結晶内のフォノンの励起に変えてしまう確率が高まり、十分な発光強度を得ることができなかった。しかしながら、励起光源の波長を特に350−415nmに選び、かつ発光装置の第2の発光体として量子吸収効率αqの高い蛍光体を用いると、前記非フォトルミネッセンス過程が抑制され、高発光強度の発光装置が実現されることが見出された。またここで、αqが高いことに加え、αq・ηiの値が高い蛍光体を用いた第2の発光体と、350−415nmの波長を持つ第1の発光体を組み合わせることで、さらに好ましい特性をもった発光装置が得られることも見出された。
In general, increasing the quantum absorption efficiency α q itself leads to an increase in the number of photons of the excitation light source incorporated into the sample, so that there is an expectation that the emission luminance will increase. However, in practice, if the increase of α q is attempted, for example, by increasing the concentration of Eu or the like, which is the emission center, the energy is transferred to the sample crystal before the photon reaches the final photoluminescence process. The probability of switching to phonon excitation increased, and sufficient light emission intensity could not be obtained. However, when the wavelength of the excitation light source is particularly selected from 350 to 415 nm and a phosphor having a high quantum absorption efficiency α q is used as the second light emitter of the light emitting device, the non-photoluminescence process is suppressed, and a high emission intensity is obtained. It has been found that a light emitting device is realized. Also here, in addition to alpha q is high, by combining a second light emitter which the value of α q · η i is used a high phosphor, the first light emitter having a wavelength of 350-415Nm, It has also been found that a light emitting device having more favorable characteristics can be obtained.

上記(A)及び/または、(B)の条件を満たす限り、蛍光体を構成する材料は、特に限定されないが、結晶相を有することが好ましく、下記一般式[1]の化学組成を有する結晶相を有するもの(以下、一般式[1]の結晶相と略すことがある)から選ぶのがより好ましい。なお、該蛍光体には、性能を損なわない範囲で他の成分、例えば、光散乱物質等を含んでいてもよいため、蛍光体中に含まれる前記結晶相の割合は、10wt%以上、好ましくは50wt%以上、より好ましくは80wt%以上である。   As long as the above conditions (A) and / or (B) are satisfied, the material constituting the phosphor is not particularly limited, but preferably has a crystal phase and has a chemical composition represented by the following general formula [1]. It is more preferable to select from those having a phase (hereinafter sometimes abbreviated as a crystal phase of the general formula [1]). Note that the phosphor may contain other components, for example, a light scattering material, in a range that does not impair the performance. Therefore, the ratio of the crystalline phase contained in the phosphor is preferably 10 wt% or more, preferably Is 50 wt% or more, more preferably 80 wt% or more.

EuaSrb5-a-b(PO4cd・・・・・・[1]
但し、MはEu及びSr以外の金属元素を表す。また、XはPO4以外の一価のアニオ
ン基を表す。c及びdは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1を満足する数である。aはa>0、bはb≧0、a+b≦5となる数であるが、a≧0.1又はb≧3という条件を満足する。
Eu a Sr b M 5-ab (PO 4) c X d ······ [1]
However, M represents metal elements other than Eu and Sr. X represents a monovalent anionic group other than PO 4 . c and d are numbers satisfying 2.7 ≦ c ≦ 3.3 and 0.9 ≦ d ≦ 1.1. a is a number such that a> 0, b is b ≧ 0, and a + b ≦ 5, and satisfies the condition of a ≧ 0.1 or b ≧ 3.

第2の発光体が、上記一般式[1]の蛍光体を含有する本発明の発光装置自体新規で、従来の発光装置より優れた発光強度を有する。但し、上記(A)及び/または(B)の条件を満たす蛍光体を含有する第2の発光体は、これに含有される蛍光体として、上記一般式[1]の蛍光体の中でも好ましいものを選択することで得ることが出来る傾向にある。以下、一般式[1]の蛍光体について説明する。式[1]中の元素MはEuとSr以外の金属元素を表す。元素Mについては、発光強度等の面から、Ba、Mg、Ca、Zn、およびMnの合計の元素Mに占める割合を70mol%以上とすることが好ましく、中でもBa、Mg、およびCaの合計の元素Mに占める割合を70mol%以上とすることが好ましく、Ba、Mg、およびCaの合計の元素Mに占める割合を90mol%以上とすることが更に好ましく、元素MのすべてをBa、Mg、Ca、Zn、およびMnからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素とするのがさらに好ましく、元素MのすべてをBa、Mg、およびCaからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素とするのが最も好ましい。   The second light emitter is a novel light emitting device of the present invention containing the phosphor of the general formula [1], and has a light emission intensity superior to that of the conventional light emitting device. However, the second luminous body containing the phosphor satisfying the condition (A) and / or (B) is preferable among the phosphors of the general formula [1] as the phosphor contained therein. It tends to be obtained by selecting. Hereinafter, the phosphor of the general formula [1] will be described. The element M in the formula [1] represents a metal element other than Eu and Sr. Regarding the element M, it is preferable that the ratio of the total of Ba, Mg, Ca, Zn, and Mn to the element M is 70 mol% or more from the viewpoint of light emission intensity and the like, and among these, the total of Ba, Mg, and Ca The proportion of element M is preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of the total of elements M of Ba, Mg, and Ca, and all of element M is Ba, Mg, Ca. It is more preferable to use at least one element selected from the group consisting of Zn, Zn, and Mn, and it is most preferable that all of the elements M be at least one element selected from the group consisting of Ba, Mg, and Ca.

元素M中の金属元素として上記以外の金属元素を結晶中に含有させる場合、その金属元素に特に制約はないが、Srやこれら5種金属元素と同じ価数、即ち2価の金属元素を含有させると、結晶構造を保持しやすいので、望ましい。2価の金属元素及び発光中心Eu2+の焼成時の固体内拡散による複合酸化物の結晶化を助ける意味で、1価、3価、4価、5価、又は6価等の金属元素を少量導入しても良い。一つの例を挙げると、Sr5(PO4)3Cl:Eu蛍光体中のSr2+の一部を等モルのLi+とGa3+で電荷補償効果を保持しながら置換することができる。増感剤となりうる金属元素を少量置換してもよい。 When a metal element other than the above is included in the crystal as a metal element in element M, the metal element is not particularly limited, but contains the same valence as Sr or these five metal elements, that is, a divalent metal element. In this case, the crystal structure is easily retained, which is desirable. A monovalent, trivalent, tetravalent, pentavalent, or hexavalent metal element is used to help crystallization of the composite oxide by diffusion in the solid during the firing of the divalent metal element and the luminescent center Eu 2+. A small amount may be introduced. And one example, Sr 5 (PO 4) 3 Cl: part of Sr 2+ of Eu phosphor equimolar Li + and Ga 3+ can be substituted while retaining the charge compensation effect . A small amount of a metal element that can be a sensitizer may be substituted.

なお、金属元素Mを含有させない、即ちa+bの値を5とすることもできる。
前記一般式[1]中のXはPO4以外の一価の基である。Xについては、発光強度等の
面から、Xのうちの50mol%以上をハロゲン原子とすることが好ましく、70mol%以上、特に90mol%以上とすることがより好ましい。ハロゲン原子としてはCl、F、Br等を挙げることができるが、好ましくはClである。Xとして、その50mol%以上をハロゲン原子とした場合、残余のアニオン基として水酸基等を含んでいてもよい。最も好ましい態様においては、アニオン基Xのうちの50mol%以上、特に70mol%以上、さらには90mol%以上をClとする。この場合、残余の基としては、他のハロゲン原子やOH基を挙げることができる。
The metal element M is not contained, that is, the value of a + b can be set to 5.
X in the general formula [1] is a monovalent group other than PO 4 . With respect to X, from the viewpoint of light emission intensity and the like, 50 mol% or more of X is preferably a halogen atom, more preferably 70 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more. Examples of the halogen atom include Cl, F, Br and the like, and Cl is preferred. When 50 mol% or more of X is a halogen atom, X may contain a hydroxyl group or the like as the remaining anionic group. In the most preferred embodiment, 50 mol% or more, particularly 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of the anionic group X is Cl. In this case, examples of the remaining group include other halogen atoms and OH groups.

前記一般式[1]中のSrのモル比bについては、b≧0、好ましくはb>0であり、具体的には0≦b<5、好ましくは0<b<5とし、通常は0.01以上、好ましくは0.1以上、さらに好ましくは0.2以上とするが、発光強度等の面から、3以上、特に4以上とするのが最も好ましい。一般に(Sr,Ba,Ca)5(PO4)3Cl:Eu2+を基本的な組成とする結晶相はSrのモル比として広範な値をとりうるが、本発明においては、上記のようなb<5を上限とする比較的大きめの数値を採用することによって顕著に高い発光強度を得ることができる。一方、Srのモル比が小さい場合、即ちbの値を小さめの数値、特に0とすることにより、原料コストを低減させることが出来るため好ましく、特にCaを50mol%以上とすることが好ましく、この場合においても比較的高い発光強度を得ることができる。 The molar ratio b of Sr in the general formula [1] is b ≧ 0, preferably b> 0, specifically 0 ≦ b <5, preferably 0 <b <5, and usually 0. 0.01 or more, preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, but most preferably 3 or more, particularly 4 or more from the viewpoint of light emission intensity. In general, a crystal phase having a basic composition of (Sr, Ba, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ can take a wide range of molar ratios of Sr. By adopting a relatively large numerical value with b <5 as the upper limit, a remarkably high light emission intensity can be obtained. On the other hand, when the molar ratio of Sr is small, that is, by making the value of b a small value, particularly 0, it is preferable because the raw material cost can be reduced, and in particular, Ca is preferably 50 mol% or more. Even in this case, a relatively high emission intensity can be obtained.

前記一般式[1]中のEuのモル比aについては、0<a<5とし、通常は0.0001以上、好ましくは0.001以上、さらに好ましくは0.005以上とするが、発光強度等の面から、通常a≧0.1、好ましくはa≧0.2、より好ましくはa>0.2、さらに好ましくはa≧0.3とし、特に、a≧0.4、さらにはa≧0.45とするのが最も好ましい。発光中心イオンEu2+のモル比aが小さすぎると、発光強度が小さくなる傾向があるが、あまりにaの値が大きいと、濃度消光と呼ばれる現象により、やはり発光強度が減少する傾向があるので通常はa≦4.8、好ましくはa≦3、より好ましくはa≦2.5、特に好ましくはa≦2、最も好ましくはa≦1.5とする。前記一般式[1]中、a>0.2、更にはa≧0.3のものを用いると、条件(A)及び/または(B)を満たす蛍光体を有する第2の発光体よりなる発光装置を得る上で、特に好ましい。 The Eu molar ratio a in the general formula [1] is 0 <a <5, usually 0.0001 or more, preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more. In general, a ≧ 0.1, preferably a ≧ 0.2, more preferably a> 0.2, still more preferably a ≧ 0.3, and in particular, a ≧ 0.4, and even a Most preferably, ≧ 0.45. If the molar ratio a of the luminescent center ion Eu 2+ is too small, the luminescence intensity tends to decrease, but if the value of a is too large, the luminescence intensity tends to decrease due to a phenomenon called concentration quenching. Usually, a ≦ 4.8, preferably a ≦ 3, more preferably a ≦ 2.5, particularly preferably a ≦ 2, and most preferably a ≦ 1.5. In the general formula [1], when a> 0.2 and further a ≧ 0.3 are used, the second light emitter having a phosphor satisfying the conditions (A) and / or (B) is formed. It is particularly preferable for obtaining a light emitting device.

本発明においては、a≧0.1及びb≧3のどちらか一方を満足すれば、十分な発光強度を得ることができる。従って、a及びbのどちらか一方が上記式を満足すれば、必ずしも他方は上記式を満足する必要はないので、この点についてa及びbの値の好ましい組み合わせを列挙すれば、(1)a≧0.1且つb≧0.01、(2)a≧0.1且つb≧0.1、(3)a≧0.1且つb≧0.2、(4)a≧0.2且つb≧0.01、(5)a≧0.2且つb≧0.1、(6)0.0001≦a、且つb≧3、(7)0.001≦a、且つb≧3、(8)0.005≦a、且つb≧3、(9)0.0001≦a、且つb≧4、(10)0.001≦a、且つb≧4、(11)0.005≦a、且つb≧4等を挙げることができる。ただし、発光強度をさらに大きくできる点で、本発明においては、a≧0.1及びb≧3の両者を満足させるのが特に好ましく、この点についてa及びbの値の好ましい組み合わせを列挙すれば、(1)a≧0.1且つb≧3、(2)a≧0.1且つb≧4、(3)a≧0.2且つb≧3、(4)a≧0.2且つb≧4等を挙げることができる。特に、a>0.2及びb≧3の両者を満足させることにより、より発光強度を大きくすることができ、この点についてa及びbの値のさらに好ましい組み合わせを列挙すれば、(1)a>0.2且つb≧3、(2)a>0.2且つb≧4、(3)a≧0.3且つb≧3、(4)a≧0.3且つb≧4、(5)a≧0.4且つb≧3、(6)a≧0.4且つb≧4、(7)a≧0.45且つb≧3、(8)a≧0.45且つb≧4等を挙げることができる。   In the present invention, if either a ≧ 0.1 or b ≧ 3 is satisfied, sufficient emission intensity can be obtained. Therefore, if one of a and b satisfies the above equation, the other does not necessarily satisfy the above equation. Therefore, if a preferable combination of the values of a and b is enumerated in this respect, (1) a ≧ 0.1 and b ≧ 0.01, (2) a ≧ 0.1 and b ≧ 0.1, (3) a ≧ 0.1 and b ≧ 0.2, (4) a ≧ 0.2 and b ≧ 0.01, (5) a ≧ 0.2 and b ≧ 0.1, (6) 0.0001 ≦ a, and b ≧ 3, (7) 0.001 ≦ a, and b ≧ 3, ( 8) 0.005 ≦ a and b ≧ 3, (9) 0.0001 ≦ a and b ≧ 4, (10) 0.001 ≦ a and b ≧ 4, (11) 0.005 ≦ a, And b> = 4 etc. can be mentioned. However, in the present invention, it is particularly preferable that both a ≧ 0.1 and b ≧ 3 are satisfied in that the emission intensity can be further increased. With regard to this point, preferable combinations of values a and b are listed. (1) a ≧ 0.1 and b ≧ 3, (2) a ≧ 0.1 and b ≧ 4, (3) a ≧ 0.2 and b ≧ 3, (4) a ≧ 0.2 and b ≧ 4 etc. can be mentioned. In particular, by satisfying both of a> 0.2 and b ≧ 3, the emission intensity can be further increased. In this regard, if more preferable combinations of the values of a and b are listed, (1) a > 0.2 and b ≧ 3, (2) a> 0.2 and b ≧ 4, (3) a ≧ 0.3 and b ≧ 3, (4) a ≧ 0.3 and b ≧ 4, (5 ) A ≧ 0.4 and b ≧ 3, (6) a ≧ 0.4 and b ≧ 4, (7) a ≧ 0.45 and b ≧ 3, (8) a ≧ 0.45 and b ≧ 4, etc. Can be mentioned.

前記一般式[1]において、cおよびdは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1
を満足するが、cについては、好ましくは2.8≦c≦3.2、さらに好ましくは2.9
≦c≦3.1であり、dについては、好ましくは0.93d≦1.07、さらに好ましく
は0.95≦d≦1.05とする。
前記一般式[1]の基本結晶EuaSrbM5-a-b(PO4)cXdにおいては、格子欠損が多少生じていても本目的の蛍光性能に大きな影響がないので、上記a,b,c,dの不等式の範囲で使用す
ることができる。
In the general formula [1], c and d are 2.7 ≦ c ≦ 3.3, 0.9 ≦ d ≦ 1.1.
However, c is preferably 2.8 ≦ c ≦ 3.2, and more preferably 2.9.
≦ c ≦ 3.1, and d is preferably 0.93d ≦ 1.07, more preferably 0.95 ≦ d ≦ 1.05.
In the basic crystal Eu a Sr b M 5-ab (PO 4 ) c X d of the general formula [1], even if some lattice defects occur, the fluorescence performance for this purpose is not greatly affected. Can be used in the range of b, c, d inequality.

一般にA5(PO4)3Cl(Aはアルカリ土類金属)の結晶は、六方晶構造をとり、その空間群
はP63/mである。
本発明における結晶構造は、通常上記に示したA5(PO4)3Cl構造である。図1に代表的なSr5(PO4)3ClのX線回折パターンを示す(粉末X線回折データベースより)。Sr5(PO4)3ClのSrサイトには、Ba、Mg、Ca、Zn、Mn等の2価金属を広い組成範囲で置換させることができる。また、少量であれば、NaやLa等の価数の異なる金属も置換させうる。そのClサイトには、F、Br、OH等のアニオン種を置換させることができ、その構造が保たれる。本発明においては、これら置換体のうち、通常カチオン種としてSrを用いた置換体を母体とし、更にカチオンサイトにEu2+を付活剤として置換させた結晶相に対応する。
In general, a crystal of A 5 (PO 4 ) 3 Cl (A is an alkaline earth metal) has a hexagonal structure, and its space group is P6 3 / m.
The crystal structure in the present invention is usually the A 5 (PO 4 ) 3 Cl structure shown above. FIG. 1 shows an X-ray diffraction pattern of a typical Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl (from a powder X-ray diffraction database). The Sr site of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl can be substituted with a divalent metal such as Ba, Mg, Ca, Zn and Mn in a wide composition range. Further, if the amount is small, metals having different valences such as Na and La can be substituted. The Cl site can be substituted with anionic species such as F, Br, and OH, and the structure is maintained. In the present invention, among these substitution products, a substitution product using Sr as a normal cation species is used as a base material, and further, it corresponds to a crystal phase in which Eu 2+ is substituted at the cation site as an activator.

本発明で使用する蛍光体は、第1の発光体からの350−415nmの光によって励起され、可視光を発生する。上記蛍光体は、350−415nmの光の励起によって非常に強い発光強度の可視光を発生する。
本発明で使用する蛍光体は、前記一般式[1]に示されるようなM源、X源、PO4
の化合物、Sr源の化合物、及び、発光中心イオン(Eu)の元素源化合物を、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を用いて粉砕した後、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により混合するか、或いは、混合した後、乾式粉砕機を用いて粉砕する乾式法、又は、水等の媒体中にこれらの化合物を加え、媒体攪拌式粉砕機等の湿式粉砕機を用いて粉砕及び混合するか、或いは、これらの化合物を乾式粉砕機により粉砕した後、水等の媒体中に加え混合することにより調製されたスラリーを、噴霧乾燥等により乾燥させる湿式法により、調製した粉砕混合物を、加熱処理して焼成することにより製造することができる。
The phosphor used in the present invention is excited by light of 350 to 415 nm from the first light emitter, and generates visible light. The phosphor generates visible light having a very strong emission intensity by excitation of light of 350 to 415 nm.
The phosphor used in the present invention includes an M source, an X source, a PO 4 source compound, a Sr source compound, and a luminescent center ion (Eu) element source compound as shown in the general formula [1]. , After pulverizing using a dry pulverizer such as a hammer mill, roll mill, ball mill, jet mill, etc., and then mixing with a blender such as a ribbon blender, V-type blender, Henschel mixer, etc. Use dry method to pulverize, or add these compounds in a medium such as water and pulverize and mix them using a wet pulverizer such as a medium agitating pulverizer, or use a dry pulverizer to remove these compounds. After the pulverization, the prepared pulverized mixture is heated and fired by a wet method in which a slurry prepared by adding and mixing in a medium such as water is spray-dried or the like. Ri can be produced.

これらの粉砕混合法の中で、特に、発光中心イオンの元素源化合物においては、少量の化合物を全体に均一に混合、分散させる必要があることから液体媒体を用いるのが好ましく、又、他の元素源化合物において全体に均一な混合が得られる面からも、後者湿式法が好ましく、又、加熱処理法としては、アルミナや石英製の坩堝やトレイ等の耐熱容器中で、通常700〜1500℃、好ましくは900〜1300℃の温度で、大気、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、水素、アルゴン等の気体の単独或いは混合雰囲気下、10分〜24時間、加熱することによりなされる。尚、加熱処理後、必要に応じて、洗浄、乾燥、分級処理等がなされる。   Among these pulverization and mixing methods, in particular, in the element source compound of the luminescent center ion, it is preferable to use a liquid medium because it is necessary to uniformly mix and disperse a small amount of the compound over the whole. The latter wet method is preferable from the viewpoint of obtaining uniform mixing in the element source compound as a whole, and the heat treatment method is usually 700 to 1500 ° C. in a heat-resistant container such as alumina or quartz crucible or tray. The heating is preferably performed at a temperature of 900 to 1300 ° C. for 10 minutes to 24 hours in a single or mixed atmosphere of a gas such as air, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen, hydrogen, and argon. In addition, after heat processing, washing | cleaning, drying, a classification process, etc. are made | formed as needed.

尚、前記加熱雰囲気としては、発光中心イオンの元素が発光に寄与するイオン状態(価数)を得るために必要な雰囲気が選択される。本発明における2価のEu等の場合には、一酸化炭素、窒素、水素、アルゴン等の中性若しくは還元雰囲気下が好ましいが、大気、酸素等の酸化雰囲気下も条件さえ選べば可能である。
又、ここで、M源、X源、Sr源、およびEu源の化合物としては、M、X、Sr、およびEuの各酸化物、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、PO4源の化合物としては、元素M、NH4等のリン酸水素塩、リン酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、P25、PX3、PX5、M2PO4X、リン酸、メタリン酸、ピロリン酸等が挙げられ、X源の化合物としては、MX、NH4X、HX、M2PO4X等が挙げられ、これらの中から、化学組成、反応性、及び、焼成時におけるNOx、SOx等の非発生性等を考慮して選択される。
As the heating atmosphere, an atmosphere necessary for obtaining an ion state (valence) in which the element of the emission center ion contributes to light emission is selected. In the case of divalent Eu or the like in the present invention, a neutral or reducing atmosphere such as carbon monoxide, nitrogen, hydrogen, and argon is preferable, but it can be selected even under an oxidizing atmosphere such as air and oxygen. .
Here, as the compounds of M source, X source, Sr source, and Eu source, oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, oxalates of M, X, Sr, and Eu, Examples of the PO 4 source compound include hydrogen phosphates such as element M and NH 4 , phosphates, metaphosphates, pyrophosphates, P 2 O 5 , and PX 3. , PX 5 , M 2 PO 4 X, phosphoric acid, metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, etc., and examples of the X source compound include MX, NH 4 X, HX, M 2 PO 4 X, etc. Among them, the chemical composition, reactivity, and non-generation of NO x , SO x, etc. during firing are selected.

Srに対して好ましいとするSr源化合物を具体的に例示すれば、SrO、Sr(OH)2・8H2O、SrCO3、Sr(NO32、Sr(OCO)2・H2O、Sr(OCOC
32・0.5H2O、SrCl2等が挙げられる。
金属元素群M中のBa、Mg、Ca、Zn、またはMnの合成原料用化合物を具体的に例示すれば、Ba源化合物としては、BaO、Ba(OH)2・8H2O、BaCO3、B
a(NO32、BaSO4、Ba(OCO)2・2H2O、Ba(OCOCH32、BaC
2等が、又、Mg源化合物としては、MgO、Mg(OH)2、MgCO3、Mg(OH
2・3MgCO3・3H2O、Mg(NO32・6H2O、Mg(OCO)2・2H2O、Mg(OCOCH32・4H2O、MgCl2等が、又、Ca源化合物としては、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、Ca(NO32・4H2O、Ca(OCO)2・H2O、Ca(
OCOCH32・H2O、CaCl2等が、又、Zn源化合物としては、ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3、Zn(NO32・6H2O、Zn(OCO)2、Zn(OCOCH32、ZnCl2等が、又、Mn源化合物としては、MnO2、Mn23、Mn34、MnOOH、MnCO3、Mn(NO32、Mn(OCOCH32・2H2O、Mn(OCOCH3
3・nH2O、MnCl2・4H2O等がそれぞれ挙げられる。
SrO, Sr (OH) 2 .8H 2 O, SrCO 3 , Sr (NO 3 ) 2 , Sr (OCO) 2 .H 2 O, SrO, Sr (OH) 2 .8H 2 O, Sr (OCO) 2 .H 2 O, Sr (OCOC
H 3 ) 2 · 0.5H 2 O, SrCl 2 and the like.
Specific examples of compounds for synthesis raw materials of Ba, Mg, Ca, Zn, or Mn in the metal element group M include BaO, Ba (OH) 2 .8H 2 O, BaCO 3 , B
a (NO 3 ) 2 , BaSO 4 , Ba (OCO) 2 .2H 2 O, Ba (OCOCH 3 ) 2 , BaC
l 2 etc., and Mg source compounds include MgO, Mg (OH) 2 , MgCO 3 , Mg (OH
2 ) 3MgCO 3 .3H 2 O, Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O, Mg (OCO) 2 .2H 2 O, Mg (OCOCH 3 ) 2 .4H 2 O, MgCl 2, etc. Source compounds include CaO, Ca (OH) 2 , CaCO 3 , Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O, Ca (OCO) 2 .H 2 O, Ca (
OCOCH 3 ) 2 .H 2 O, CaCl 2, etc., and Zn source compounds include ZnO, Zn (OH) 2 , ZnCO 3 , Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O, Zn (OCO) 2 , Zn (OCOCH 3 ) 2 , ZnCl 2 and the like, and as the Mn source compound, MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , MnOOH, MnCO 3 , Mn (NO 3 ) 2 , Mn (OCOCH 3 ) 2 · 2H 2 O, Mn ( OCOCH 3
) 3 · nH 2 O, MnCl 2 · 4H 2 O and the like.

更に、発光中心イオンの元素として好ましいとする前記Euについて、その元素源化合物を具体的に例示すれば、Eu23、Eu(OCOCH33・4H2O、EuCl3・6H2O、Eu2(OCO)3・6H2O等が挙げられる。
本発明において、前記蛍光体に光を照射する第1の発光体は、波長350−415nmの光を発生する。好ましくは波長350−415nmの範囲にピーク波長を有する光を発生する発光体を使用する。第1の発光体の具体例としては、発光ダイオード(LED)またはレーザーダイオード(LD)等を挙げることができる。消費電力が良く少ない点でより好ましくはレーザーダイオードである。その中で、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、AlXGaYN発光層、GaN発光層、またはInXGaYN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InXGaYN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LDにおいては、InXGaYN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。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。GaN系LEDはこれら発光層、p層、n層、電極、およ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AlXGaYN層、GaN層、またはInXGaYN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。
Further, with respect to Eu, which is preferable as the element of the luminescent center ion, specific examples of the element source compound include Eu 2 O 3 , Eu (OCOCH 3 ) 3 .4H 2 O, EuCl 3 .6H 2 O, Eu 2 (OCO) 3 · 6H 2 O and the like.
In the present invention, the first light emitter that irradiates the phosphor with light generates light having a wavelength of 350 to 415 nm. Preferably, a light emitter that generates light having a peak wavelength in the wavelength range of 350 to 415 nm is used. Specific examples of the first light emitter include a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD). A laser diode is more preferable because it consumes less power. Of these, GaN LEDs and LDs using GaN compound semiconductors are preferred. 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, the GaN system usually has a light emission intensity 100 times or more that of the SiC system. 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 GaN-based LEDs, those having an In X Ga Y N light-emitting layer are particularly preferred because the emission intensity is very strong, and in GaN-based LDs, the multiple quantum of the In X Ga Y N layer and the GaN layer is preferred. A well structure is particularly preferable because the emission intensity is very strong. In the above, the value of X + Y is usually 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. 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 made of n-type and p-type Al X Ga Y N layers, GaN layers, or In X. Those having a heterostructure sandwiched between Ga Y N layers and the like have high luminous efficiency, and those having a heterostructure having a quantum well structure have higher luminous efficiency and are more preferable.

本発明においては、面発光型の発光体、特に面発光型GaN系レーザーダイオードを第1の発光体として使用することは、発光装置全体の発光効率を高めることになるので、特に好ましい。面発光型の発光体とは、膜の面方向に強い発光を有する発光体であり、面発光型GaN系レーザーダイオードにおいては、発光層等の結晶成長を制御し、かつ、反射層等をうまく工夫することにより、発光層の縁方向よりも面方向の発光を強くすることができる。面発光型のものを使用することによって、発光層の縁から発光するタイプに比べ、単位発光量あたりの発光断面積が大きくとれる結果、第2の発光体を構成する蛍光体にその光を照射する場合、同じ光量で照射面積を非常に大きくすることができ、照射効率を良くすることができるので、蛍光体からより強い発光を得ることができる。   In the present invention, it is particularly preferable to use a surface-emitting type illuminant, particularly a surface-emitting GaN-based laser diode, as the first illuminant because the luminous efficiency of the entire light-emitting device is increased. A surface-emitting type illuminant is an illuminant that emits strong light in the surface direction of a film. In a surface-emitting GaN-based laser diode, the crystal growth of a light-emitting layer or the like is controlled, and a reflective layer or the like is well By devising, the light emission in the surface direction can be made stronger than the edge direction of the light emitting layer. Compared with the type that emits light from the edge of the light emitting layer by using a surface emitting type, the light emission cross-sectional area per unit light emission amount can be increased. As a result, the phosphor constituting the second light emitting body is irradiated with the light. In this case, the irradiation area can be greatly increased with the same amount of light, and the irradiation efficiency can be improved, so that more intense light emission can be obtained from the phosphor.

第1の発光体として面発光型のものを使用する場合、第2の発光体を膜状とするのが好ましい。その結果、面発光型の発光体からの光は断面積が十分大きいので、第2の発光体をその断面の方向に膜状とすると、第1の発光体からの蛍光体への照射断面積が蛍光体単位量あたり大きくなるので、蛍光体からの発光の強度をより大きくすることができる。   When a surface-emitting type is used as the first light emitter, the second light emitter is preferably a film. As a result, the cross-sectional area of the light from the surface-emitting type light emitter is sufficiently large. Therefore, when the second light emitter is formed into a film in the direction of the cross section, the irradiation cross-section area of the phosphor from the first light emitter is irradiated. Becomes larger per unit amount of phosphor, so that the intensity of light emitted from the phosphor can be further increased.

また、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のが好ましい。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。   Further, when a surface-emitting type is used as the first light emitter and a film-like one is used as the second light emitter, the second light emitter directly in the form of a film on the light-emitting surface of the first light emitter. It is preferable to have a shape in which is contacted. Contact here refers to creating a state in which the first light emitter and the second light emitter are in perfect contact with each other without 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.

本発明の発光装置の一例における第1の発光体と第2の発光体との位置関係を示す模式的斜視図を図2に示す。図2中の1は、前記蛍光体を有する膜状の第2の発光体、2は第1の発光体としての面発光型GaN系LD、3は基板を表す。相互に接触した状態をつくるために、LD2と第2の発光体1とをそれぞれ別個につくっておい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、LD2の発光面上に第2の発光体を製膜(成型)させても良い。これらの結果、LD2と第2の発光体1とを接触した状態とすることができる。   FIG. 2 is a schematic perspective view showing the positional relationship between the first light emitter and the second light emitter in an example of the light emitting device of the present invention. In FIG. 2, 1 denotes a film-like second light emitter having the phosphor, 2 denotes a surface-emitting GaN-based LD as the first light emitter, and 3 denotes a substrate. In order to create a state in which they are in contact with each other, the LD 2 and the second light emitter 1 may be formed separately, and the surfaces may be brought into contact with each other by an adhesive or other means, or the light emitting surface of the LD 2 The second light emitter may be formed (molded) on top. As a result, the LD 2 and the second light emitter 1 can be brought into contact with each other.

第1の発光体からの光や第2の発光体からの光は通常四方八方に向いているが、第2の発光体として用いられる蛍光体の粉を樹脂中に分散させると、光が樹脂の外に出る時にその一部が反射されるので、ある程度光の向きを揃えられる。従って、効率の良い向きに光をある程度誘導できるので、第2の発光体として、前記蛍光体の粉を樹脂中へ分散したものを使用するのが好ましい。蛍光体の粉としては、通常、平均粒径が0.5〜15μm程度のものが用いられる。第1の発光体の光を有効に使用できるので、平均粒径は0.8〜5μmが好ましく、0.8〜2μmがより好ましい。また、蛍光体を樹脂中に分散させると、第1の発光体からの光の第2の発光体への全照射面積が大きくなるので、第2の発光体からの発光強度を大きくすることができるという利点も有する。この場合に使用できる樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等各種のものが挙げられるが、蛍光体粉の分散性が良い点で好ましくはエポキシ樹脂である。蛍光体の粉を樹脂中に分散させる場合、蛍光体の粉と樹脂の全体に対するその粉の重量比は、通常10〜95%、好ましくは20〜90%、さらに好ましくは30〜80%である。蛍光体が多すぎると粉の凝集により発光効率が低下することがあり、
少なすぎると今度は樹脂による光の吸収や散乱のため発光効率が低下することがある。
The light from the first light emitter and the light from the second light emitter are usually directed in all directions, but when the phosphor powder used as the second light emitter is dispersed in the resin, the light is resin A part of the light is reflected when going out of the room, so that the direction of light can be adjusted to some extent. Accordingly, since light can be guided to a certain degree in an efficient direction, it is preferable to use a phosphor in which the phosphor powder is dispersed in a resin as the second luminous body. As the phosphor powder, those having an average particle diameter of about 0.5 to 15 μm are usually used. Since the light of the first illuminant can be used effectively, the average particle size is preferably 0.8 to 5 μm, more preferably 0.8 to 2 μm. Further, when the phosphor is dispersed in the resin, the total irradiation area of the light from the first light emitter to the second light emitter is increased, so that the light emission intensity from the second light emitter can be increased. It also has the advantage of being able to. Examples of resins that can be used in this case include epoxy resins, polyvinyl resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polyester resins, and the like. From the viewpoint of good dispersibility of the phosphor powder, epoxy resins are preferable. It is. When the phosphor powder is dispersed in the resin, the weight ratio of the phosphor powder to the entire resin is usually 10 to 95%, preferably 20 to 90%, more preferably 30 to 80%. . If there are too many phosphors, luminous efficiency may decrease due to powder aggregation,
If the amount is too small, the luminous efficiency may be lowered due to light absorption or scattering by the resin.

本発明の発光装置は、第1の発光体からの光、第2の発光体からの光を混合して発光装置からの取り出し光を白色にすることができる。この時、第2の発光体として本発明の蛍光体の他に、その他の蛍光体、例えば、青色、緑色、赤色の蛍光体を必要に応じて組み合わせることにより白色とすることができる。また、必要に応じてカラーフィルター等を用いても良い。取り出し光を白色光にすることで、発光装置によって照射される物体の演色性が高くなる。これは特に本発光装置を照明用途に応用する際において重要である。   In the light-emitting device of the present invention, light extracted from the light-emitting device can be made white by mixing light from the first light-emitting body and light from the second light-emitting body. At this time, in addition to the phosphor of the present invention as the second light emitter, other phosphors, for example, blue, green, and red phosphors can be combined to make white as necessary. Moreover, you may use a color filter etc. as needed. By making the extracted light white light, the color rendering property of the object irradiated by the light emitting device is enhanced. This is particularly important when the light emitting device is applied to lighting applications.

本発明の発光装置は、波長変換材料としての前記蛍光体と、350−415nmの光を発生する発光素子とから構成されてなり、前記蛍光体が発光素子の発する350−415nmの光を吸収して、使用環境によらず演色性が良く、かつ、高強度の可視光を発生させることのできる発光装置であり、バックライト光源、信号機などの発光源、又、カラー液晶ディスプレイ等の画像表示装置や面発光等の照明装置等の光源に適している。   The light emitting device of the present invention includes the phosphor as a wavelength conversion material and a light emitting element that emits light of 350 to 415 nm, and the phosphor absorbs light of 350 to 415 nm emitted from the light emitting element. In addition, it is a light emitting device that has good color rendering properties and can generate high-intensity visible light regardless of the use environment, and a light source such as a backlight light source and a traffic light, and an image display device such as a color liquid crystal display. And suitable for light sources such as lighting devices such as surface emitting.

本発明の発光装置を図面に基づいて説明すると、図3は、第1の発光体(350−41
5nm発光体)と第2の発光体とを有する発光装置の一実施例を示す模式的断面図であり、4は発光装置、5はマウントリード、6はインナーリード、7は第1の発光体(350−415nmの発光体)、8は第2の発光体としての蛍光体含有樹脂部、9は導電性ワイヤー、10はモールド部材である。
The light emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a first light emitter (350-41).
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a light emitting device having a 5 nm light emitter and a second light emitter; 4 is a light emitting device, 5 is a mount lead, 6 is an inner lead, and 7 is a first light emitter. (350-415 nm light emitter), 8 is a phosphor-containing resin portion as a second light emitter, 9 is a conductive wire, and 10 is a mold member.

本発明の一例である発光装置は、図3に示されるように、一般的な砲弾型の形態をなし、マウントリード5の上部カップ内には、GaN系発光ダイオード等からなる第1の発光体(350−415nm発光体)7が、その上に、蛍光体をエポキシ樹脂やアクリル樹脂等のバインダーに混合、分散させ、カップ内に流し込むことにより第2の発光体として形成された蛍光体含有樹脂部8で被覆されることにより固定されている。一方、第1の発光体7とマウントリード5、及び第1の発光体7とインナーリード6は、それぞれ導電性ワイヤー9で導通されており、これら全体がエポキシ樹脂等によるモールド部材10で被覆、保護されてなる。   As shown in FIG. 3, the light emitting device as an example of the present invention has a general bullet shape, and a first light emitter made of a GaN-based light emitting diode or the like is disposed in the upper cup of the mount lead 5. (350-415 nm phosphor) 7 is a phosphor-containing resin formed as a second phosphor by mixing and dispersing a phosphor in a binder such as an epoxy resin or an acrylic resin and pouring the mixture into a cup. It is fixed by being covered with the part 8. On the other hand, the first light emitter 7 and the mount lead 5, and the first light emitter 7 and the inner lead 6 are each electrically connected by a conductive wire 9, and these are entirely covered with a mold member 10 made of epoxy resin or the like, Protected.

又、この発光素子1を組み込んだ面発光照明装置98は、図9に示されるように、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910の底面に、多数の発光装置91を、その外側に発光素子91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、保持ケース910の蓋部に相当する箇所に、乳白色としたアクリル板等の拡散板99を発光の均一化のために固定してなる。   In addition, as shown in FIG. 9, the surface emitting illumination device 98 incorporating the light emitting element 1 has a large number of light emission on the bottom surface of a rectangular holding case 910 whose inner surface is light-opaque such as a white smooth surface. The device 91 is arranged with a power supply and a circuit (not shown) for driving the light emitting element 91 provided outside thereof, and a milky white acrylic plate or the like is provided at a position corresponding to the lid portion of the holding case 910. The diffusion plate 99 is fixed for uniform light emission.

そして、面発光照明装置98を駆動して、発光素子91の第1の発光体に電圧を印加することにより350−415nmの光を発光させ、その発光の一部を、第2の発光体としての蛍光体含有樹脂部における前記蛍光体が吸収し、可視光を発光し、一方、蛍光体に吸収されなかった青色光等との混色により演色性の高い発光が得られ、この光が拡散板99を透過して、図面上方に出射され、保持ケース910の拡散板99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。   Then, the surface emitting illumination device 98 is driven to apply light to the first light emitter of the light emitting element 91 to emit light of 350 to 415 nm, and a part of the light emission is used as the second light emitter. The phosphor in the phosphor-containing resin part absorbs and emits visible light, while light emission with high color rendering properties is obtained by mixing with blue light or the like that is not absorbed by the phosphor. 99 is emitted upward in the drawing, and illumination light with uniform brightness is obtained within the surface of the diffusion plate 99 of the holding case 910.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における相対発光強度は、比較例1における発光強度を100とし、その相対値で表した。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In addition, the relative luminescence intensity in the following Examples and Comparative Examples was expressed as a relative value with the luminescence intensity in Comparative Example 1 being 100.

実施例1
SrHPO4;0.1055モル、SrCO3;0.0352モル、SrCl2;0.0
176モル、およびEu23;0.0088モルを純水と共に、アルミナ製容器及びビー
ズの湿式ボールミル中で粉砕、混合し、乾燥後、ナイロンメッシュを通過させた後、得られた粉砕混合物をアルミナ製坩堝中で、4%の水素を含む窒素ガス流下、1200℃で2時間、加熱することにより焼成し、引き続いて、水洗浄、乾燥、及び分級処理を行うことにより蛍光体Sr4.5Eu0.5(PO4)3Clを製造した。図4に、この蛍光体のX線回折パターンを示す。図4のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致しているこ
とがわかる。図5に、GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光スペクトルを示した。表−1に、GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長、相対発光強度、蛍光体の量子吸収効率αq、蛍光体の量子吸収効率αqと内部量子効率ηiの積αq・ηiを示した。
Example 1
SrHPO 4 ; 0.1055 mol, SrCO 3 ; 0.0352 mol, SrCl 2 ; 0.0
176 mol and Eu 2 O 3 ; 0.00088 mol together with pure water were pulverized and mixed in a wet ball mill of an alumina container and beads, dried, passed through a nylon mesh, and the obtained pulverized mixture was In an alumina crucible, it is fired by heating at 1200 ° C. for 2 hours under a flow of nitrogen gas containing 4% hydrogen, followed by washing with water, drying, and classification to obtain phosphor Sr 4.5 Eu 0.5 (PO 4 ) 3 Cl was produced. FIG. 4 shows an X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 4 is coincident in crystal structure with that of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. FIG. 5 shows an emission spectrum when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode. Table 1 shows the wavelength of the emission peak, the relative emission intensity, the quantum absorption efficiency α q of the phosphor, and the quantum of the phosphor when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode. showed the product α q · η i of absorption efficiency alpha q and internal quantum efficiency eta i.

実施例2
仕込み原料を、SrHPO4;0.1055モル、SrCO3;0.0176モル、SrCl2;0.0176モル、およびEu23;0.0176モルと変えた以外は、実施例
1と同様にして蛍光体Sr4Eu1(PO4)3Clを製造した。図6に、この蛍光体のX線回折パター
ンを示す。図6のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致してい
ることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長、相対発光強度、蛍光体の量子吸収効率αq、蛍光体の量子吸収効率αqと内部量子効率ηiの積αq・ηiを示した。
Example 2
Example 1 was repeated except that the raw materials were changed to SrHPO 4 ; 0.1055 mol, SrCO 3 ; 0.0176 mol, SrCl 2 ; 0.0176 mol, and Eu 2 O 3 ; 0.0176 mol. Thus, the phosphor Sr 4 Eu 1 (PO 4 ) 3 Cl was manufactured. FIG. 6 shows the X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 6 matches the crystal structure of that of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Wavelength of the emission peak in Table 1, the relative emission intensity showed quantum absorption efficiency alpha q of the phosphor, the product α q · η i of a quantum absorption efficiency alpha q and internal quantum efficiency eta i of the phosphor.

実施例3
仕込み原料を、SrHPO4;0.1055モル、SrCl2;0.0176モル、およびEu23;0.0264モルと変えた以外は、実施例1と同様にして蛍光体Sr3.5Eu1.5(PO4)3Clを製造した。図7に、この蛍光体のX線回折パターンを示す。図7のピークパタ
ーンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致していることがわかる。GaN系発
光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長、相対発光強度、蛍光体の量子吸収効率αq、蛍光体の量子吸収効率αqと内部量子効率ηiの積αq・ηiを示した。
Example 3
Phosphor Sr 3.5 Eu 1.5 (similar to Example 1 except that the charged materials were changed to SrHPO 4 ; 0.1055 mol, SrCl 2 ; 0.0176 mol, and Eu 2 O 3 ; 0.0264 mol. PO 4 ) 3 Cl was produced. FIG. 7 shows the X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 7 is identical in crystal structure to that of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Wavelength of the emission peak in Table 1, the relative emission intensity showed quantum absorption efficiency alpha q of the phosphor, the product α q · η i of a quantum absorption efficiency alpha q and internal quantum efficiency eta i of the phosphor.

実施例4
仕込み原料を、SrHPO4;0.0879モル、SrCl2;0.0176モル、Eu23;0.0352、および(NH42HPO4;0.0176モルと変えた以外は、実
施例1と同様にして蛍光体Sr3Eu2(PO4)3Clを製造した。図8に、この蛍光体のX線回折パ
ターンを示す。図8のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致し
ていることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度を示した。
Example 4
Examples were changed except that the raw materials were changed to SrHPO 4 ; 0.0879 mol, SrCl 2 ; 0.0176 mol, Eu 2 O 3 ; 0.0352, and (NH 4 ) 2 HPO 4 ; 0.0176 mol. The phosphor Sr 3 Eu 2 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 1. FIG. 8 shows an X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 8 matches the crystal structure of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity.

実施例5
仕込み原料を、SrHPO4;0.1055モル、SrCO3;0.0484モル、SrCl2;0.0176モル、CaCO3;0.00176モル、塩基性炭酸マグネシウム(Mgのモル数0.00088モル)、およびEu23;0.00088モルと変えた以外は、実施例1と同様にして蛍光体Sr4.875Ca0.05Mg0.025Eu0.05(PO4)3Clを製造した。図10に、この蛍光体のX線回折パターンを示す。図10のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致していることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度、蛍光体の量子吸収効率αq、蛍光体の量子吸収
効率αqと内部量子効率ηiの積αq・ηiを示した。
Example 5
SrHPO 4 ; 0.1055 mol, SrCO 3 ; 0.0484 mol, SrCl 2 ; 0.0176 mol, CaCO 3 ; 0.00176 mol, basic magnesium carbonate (Mg mole number 0.00088 mol) , And Eu 2 O 3 ; phosphor Sr 4.875 Ca 0.05 Mg 0.025 Eu 0.05 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 0.0008 mol. FIG. 10 shows the X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 10 is identical in crystal structure to that of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Wavelength and relative emission intensity of the emission peak in Table 1, showing the quantum absorption efficiency alpha q of the phosphor, the product α q · η i of a quantum absorption efficiency alpha q and internal quantum efficiency eta i of the phosphor.

実施例6
仕込み原料を、SrHPO4;0.1055モル、SrCO3;0.0396モル、BaCO3;0.00879モル、塩基性炭酸マグネシウム(Mgのモル数0.00264モ
ル)、BaCl2;0.0176モル、およびEu23;0.00088モルと変えた以
外は、実施例1と同様にして蛍光体Sr4.125Ba0.75Mg0.075Eu0.05(PO4)3Clを製造した。図11に、この蛍光体のX線回折パターンを示す。図11のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致していることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度を示した。
Example 6
SrHPO 4 ; 0.1055 mol, SrCO 3 ; 0.0396 mol, BaCO 3 ; 0.00879 mol, basic magnesium carbonate (Mg mole number 0.00264 mol), BaCl 2 ; 0.0176 mol , And Eu 2 O 3 ; phosphor Sr 4.125 Ba 0.75 Mg 0.075 Eu 0.05 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 0.00088 mol. FIG. 11 shows the X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 11 is identical in crystal structure with that of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity.

実施例7
仕込み原料を、SrHPO4;0.0527モル、SrCl2;0.0176モル、Eu23;0.0527、および(NH42HPO4;0.0527モルと変えた以外は、実
施例1と同様にして蛍光体Sr2Eu3(PO4)3Clを製造した。図12に、この蛍光体のX線回折
パターンを示す。図12のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一
致していることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長、相対発光強度、蛍光体の量子吸収効率αq、蛍光体の量子吸収効率αqと内部量子効率ηi
の積αq・ηiを示した。
Example 7
Except that the raw materials were changed to SrHPO 4 ; 0.0527 mol, SrCl 2 ; 0.0176 mol, Eu 2 O 3 ; 0.0527, and (NH 4 ) 2 HPO 4 ; 0.0527 mol. In the same manner as in Example 1, a phosphor Sr 2 Eu 3 (PO 4 ) 3 Cl was produced. FIG. 12 shows the X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 12 is identical in crystal structure to that of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Wavelength of the emission peak in Table 1, the relative emission intensity, quantum absorption efficiency alpha q of the phosphor, the quantum absorption efficiency of the phosphor alpha q and internal quantum efficiency eta i
The product α q · η i is shown.

実施例8
仕込み原料を、SrCl2;0.0176モル、Eu23;0.0791、および(N
42HPO4;0.1055モルと変えた以外は、実施例1と同様にして蛍光体Sr0.5Eu4.5(PO4)3Clを製造した。図13に、この蛍光体のX線回折パターンを示す。図13のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致していることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度を示した。
Example 8
The raw materials are SrCl 2 ; 0.0176 mol, Eu 2 O 3 ; 0.0791, and (N
A phosphor Sr 0.5 Eu 4.5 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 1 except that H 4 ) 2 HPO 4 ; FIG. 13 shows an X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 13 matches the crystal structure of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity.

実施例9
仕込み原料を、SrHPO4;0.1055モル、SrCO3;0.0302モル、CaCO3;0.0199モル、塩基性炭酸マグネシウム(Mgのモル数0.00088モル)、BaCl2;0.0176モル、およびEu23;0.00088モルと変えた以外は、実施例1と同様にして蛍光体Sr3.86Ba0.5Ca0.565Mg0.025Eu0.05(PO4)3Clを製造した。図14に、この蛍光体のX線回折パターンを示す。図14のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致していることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度を示した。
Example 9
SrHPO 4 ; 0.1055 mol, SrCO 3 ; 0.0302 mol, CaCO 3 ; 0.0199 mol, basic magnesium carbonate (Mg mole number 0.00088 mol), BaCl 2 ; 0.0176 mol , And Eu 2 O 3 ; phosphor Sr 3.86 Ba 0.5 Ca 0.565 Mg 0.025 Eu 0.05 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 0.00088 mol. FIG. 14 shows the X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 14 matches the crystal structure of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity.

実施例10
仕込み原料を、SrHPO4;0.1055モル、SrCO3;0.0121モル、BaCO3;0.0204モル、CaCO3;0.0176モル、塩基性炭酸マグネシウム(Mgのモル数0.00088モル)、BaCl2;0.0176モル、およびEu23;0.00088モルと変えた以外は、実施例1と同様にして蛍光体Sr3.345Ba1.08Ca0.5Mg0.025Eu0.05(PO4)3Clを製造した。図15に、この蛍光体のX線回折パターンを示す。図15のピークパターンは図1のSr5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致していることがわかる。GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起し、発光スペクトルを測定した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度を示した。
Example 10
SrHPO 4 ; 0.1055 mol, SrCO 3 ; 0.0121 mol, BaCO 3 ; 0.0204 mol, CaCO 3 ; 0.0176 mol, basic magnesium carbonate (Mg mole number 0.00088 mol) , BaCl 2 ; 0.0176 mol, and Eu 2 O 3 ; 0.00088 mol, and the phosphor Sr 3.345 Ba 1.08 Ca 0.5 Mg 0.025 Eu 0.05 (PO 4 ) 3 Cl in the same manner as in Example 1. Manufactured. FIG. 15 shows the X-ray diffraction pattern of this phosphor. It can be seen that the peak pattern in FIG. 15 matches the crystal structure of Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl in FIG. The phosphor was excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the emission spectrum was measured. Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity.

実施例11
塩化カルシウム2水和物;0.01382モル、塩化ユーロピウム6水和物;0.00028モルを秤取り20mlの水に溶解させた。この水溶液に85%リン酸をリン酸として0.00846モル添加し、混合溶液を磁性皿に移し全溶液量を30〜40mlにした。この溶液を、攪拌下、加熱、乾燥させた。乾燥後の固体を回収し、メノウ乳鉢で粉砕した。この粉砕品の一部をアルミナ製坩堝に移し、4%の水素を含む窒素ガス流下、1000℃で2時間焼成し、蛍光体Ca4.9Eu0.1(PO4)3Clを製造した。
Example 11
Calcium chloride dihydrate; 0.01382 mol, europium chloride hexahydrate; 0.00028 mol were weighed and dissolved in 20 ml of water. To this aqueous solution, 0.00846 mol of 85% phosphoric acid as phosphoric acid was added, and the mixed solution was transferred to a magnetic dish to make the total solution amount to 30 to 40 ml. This solution was heated and dried with stirring. The dried solid was collected and pulverized in an agate mortar. A part of the pulverized product was transferred to an alumina crucible and fired at 1000 ° C. for 2 hours under a nitrogen gas flow containing 4% hydrogen to produce phosphor Ca 4.9 Eu 0.1 (PO 4 ) 3 Cl.

表−1にGaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長と相対発光強度を示す。
実施例12
塩化カルシウム2水和物;0.01325モル、塩化ユーロピウム6水和物;0.00055モルを秤取り20mlの水に溶解させた。この水溶液に85%リン酸をリン酸として0.00828モル添加し、混合溶液を磁性皿に移し全溶液量を30〜40mlにした。この溶液を、攪拌下、加熱、乾燥させた。以下、実施例11と同様にして蛍光体Ca4.8Eu0.2(PO4)3Clを製造した。
Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode.
Example 12
Calcium chloride dihydrate; 0.01325 mol, europium chloride hexahydrate; 0.00055 mol were weighed and dissolved in 20 ml of water. To this aqueous solution, 0.00828 mol of 85% phosphoric acid as phosphoric acid was added, and the mixed solution was transferred to a magnetic dish to make the total solution amount to 30 to 40 ml. This solution was heated and dried with stirring. Thereafter, the phosphor Ca 4.8 Eu 0.2 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 11.

表−1にGaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長と相対発光強度を示す。
実施例13
塩化カルシウム2水和物;0.0122モル、塩化ユーロピウム6水和物;0.00106モルを秤取り20mlの水に溶解させた。この水溶液に85%リン酸をリン酸として0.00796モル添加し、混合溶液を磁性皿に移し全溶液量を30〜40mlにした。更に35%塩酸水溶液50マイクロリットルを滴下し、攪拌下、加熱、乾燥させた。以下、実施例11と同様にして蛍光体Ca4.6Eu0.4(PO4)3Clを製造した。
Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode.
Example 13
Calcium chloride dihydrate; 0.0122 mol, europium chloride hexahydrate; 0.00106 mol were weighed and dissolved in 20 ml of water. To this aqueous solution, 0.00796 mol of 85% phosphoric acid as phosphoric acid was added, and the mixed solution was transferred to a magnetic dish to make the total solution amount to 30 to 40 ml. Further, 50 microliters of 35% hydrochloric acid aqueous solution was dropped, and the mixture was heated and dried with stirring. Thereafter, a phosphor Ca 4.6 Eu 0.4 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 11.

表−1にGaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長と相対発光強度を示す。
実施例14
塩化カルシウム2水和物;0.0117モル、塩化ユーロピウム6水和物;0.0013モルを秤取り20mlの水に溶解させた。この水溶液に85%リン酸をリン酸として0.0078モル添加し、混合溶液を磁性皿に移し全溶液量を30〜40mlにした。更に35%塩酸水溶液50マイクロリットルを滴下し、攪拌下、加熱、乾燥させた。以下、実施例11と同様にして蛍光体Ca4.5Eu0.5(PO4)3Clを製造した。
Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode.
Example 14
Calcium chloride dihydrate; 0.0117 mol, europium chloride hexahydrate; 0.0013 mol were weighed and dissolved in 20 ml of water. To this aqueous solution, 0.0078 mol of 85% phosphoric acid as phosphoric acid was added, and the mixed solution was transferred to a magnetic dish to make the total solution volume 30-30 ml. Further, 50 microliters of 35% hydrochloric acid aqueous solution was dropped, and the mixture was heated and dried with stirring. Thereafter, the phosphor Ca 4.5 Eu 0.5 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 11.

表−1にGaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長と相対発光強度を示す。
実施例15
塩化カルシウム2水和物;0.01054モル、硝酸ユーロピウム6水和物;0.00186モルを秤取り20mlの水に溶解させた。この水溶液に85%リン酸をリン酸として0.00744モル添加し、混合溶液を磁性皿に移し全溶液量を30〜40mlにした。更に35%塩酸水溶液100マイクロリットルを滴下し、攪拌下、加熱、乾燥させた。以下、実施例11と同様にして蛍光体Ca4.25Eu0.75(PO4)3Clを製造した。この蛍光体のX線回折パターンは、Ca5(PO4)3Clのそれと結晶構造的に一致していることがわかった。
Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode.
Example 15
Calcium chloride dihydrate; 0.01054 mol, europium nitrate hexahydrate; 0.00186 mol were weighed and dissolved in 20 ml of water. To this aqueous solution, 0.00744 mol of 85% phosphoric acid as phosphoric acid was added, and the mixed solution was transferred to a magnetic dish to make the total solution amount to 30 to 40 ml. Furthermore, 100 microliters of 35% hydrochloric acid aqueous solution was dropped, and the mixture was heated and dried with stirring. Thereafter, the phosphor Ca 4.25 Eu 0.75 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 11. It was found that the X-ray diffraction pattern of this phosphor coincided with the crystal structure of Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl.

表−1にGaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長と相対発光強度を示す。
実施例16
塩化カルシウム2水和物;0.00948モル、硝酸ユーロピウム6水和物;0.00237モルを秤取り20mlの水に溶解させた。この水溶液に85%リン酸をリン酸として0.00711モル添加し、混合溶液を磁性皿に移し全溶液量を30〜40mlにした。更に35%塩酸水溶液150マイクロリットルを滴下し、攪拌下、加熱、乾燥させた。以下、実施例11と同様にして蛍光体Ca4Eu1(PO4)3Clを製造した。
Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode.
Example 16
Calcium chloride dihydrate; 0.00948 mol, europium nitrate hexahydrate; 0.00237 mol were weighed and dissolved in 20 ml of water. To this aqueous solution, 0.00711 mol of 85% phosphoric acid was added as phosphoric acid, and the mixed solution was transferred to a magnetic dish to make the total solution volume 30-30 ml. Further, 150 microliters of 35% hydrochloric acid aqueous solution was dropped, and the mixture was heated and dried with stirring. Thereafter, the phosphor Ca 4 Eu 1 (PO 4 ) 3 Cl was produced in the same manner as in Example 11.

表−1にGaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長と相対発光強度を示す。
比較例1
BaCO3 ;0.0103モル、塩基性炭酸マグネシウム(Mgのモル数0.0103モル)、及びγ-Al23;0.0570モル、並びに発光中心イオンの元素源化合物と
してEu23;0.00057モルを純水と共に、アルミナ製容器及びビーズの湿式ボールミル中で粉砕、混合し、乾燥後、ナイロンメッシュを通過させた後、得られた粉砕混合物をアルミナ製坩堝中で、4%の水素を含む窒素ガス流下、1500℃で2時間、加熱することにより焼成し、引き続いて、水洗浄、乾燥、及び分級処理を行うことにより青色発光の蛍光体Ba0.9Eu0.1MgAl10O17を製造した。図5に、GaN系発光ダイオードの紫外光
領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光スペクトルを示し、実施例1と比較例1の青色発光蛍光体の性能を比較した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度を示した。400nm励起による実施例1の蛍光体の発光強度が比較例1の
蛍光体のそれの5.1倍もあることがわかる。
Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode.
Comparative Example 1
BaCO 3 ; 0.0103 mol, basic magnesium carbonate (0.0103 mol of Mg), and γ-Al 2 O 3 ; 0.0570 mol, and Eu 2 O 3 as the element source compound of the luminescent center ion; 0.00057 mol together with pure water was pulverized and mixed in an alumina container and a bead wet ball mill, dried, passed through a nylon mesh, and the resulting pulverized mixture was added to 4% in an alumina crucible. Baking by heating at 1500 ° C. for 2 hours under a nitrogen gas flow containing hydrogen, followed by washing with water, drying, and classification to produce a phosphor emitting blue light Ba 0.9 Eu 0.1 MgAl 10 O 17 did. FIG. 5 shows an emission spectrum when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode, and the performances of the blue light emitting phosphors of Example 1 and Comparative Example 1 are compared. Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity. It can be seen that the emission intensity of the phosphor of Example 1 by excitation at 400 nm is 5.1 times that of the phosphor of Comparative Example 1.

比較例2
仕込み原料を、SrHPO4;0.0897モル、BaCO3;0.0325モル、CaCO3;0.0176モル、塩基性炭酸マグネシウム(Mgのモル数0.00088モル)、BaCl2;0.0176モル、BaHPO4;0.0158モル、およびEu23;0.00088モルと変えた以外は、実施例1と同様にして蛍光体Sr2.55Ba1.875Ca0.5Mg0.025Eu0.05(PO4)3Clを製造した。表1に、GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光ピークの波長と相対強度を示した。図5に、GaN系発光ダイオードの紫外光領域の主波長である400nmでこの蛍光体を励起したときの発光スペクトルを示し、実施例1と比較例2の青色発光蛍光体の性能を比較した。表−1にその発光ピークの波長と相対発光強度を示した。400nm励起による実施例1の蛍光体の発光強度が比較例2の蛍光体のそれの5.1倍もあることがわかる。
Comparative Example 2
The raw materials used were SrHPO 4 ; 0.0897 mol, BaCO 3 ; 0.0325 mol, CaCO 3 ; 0.0176 mol, basic magnesium carbonate (Mg mole number 0.00088 mol), BaCl 2 ; 0.0176 mol , BaHPO 4 ; 0.0158 mol, and Eu 2 O 3 ; 0.00088 mol, except that the phosphors Sr 2.55 Ba 1.875 Ca 0.5 Mg 0.025 Eu 0.05 (PO 4 ) 3 Cl Manufactured. Table 1 shows the wavelength and relative intensity of the emission peak when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of the GaN-based light emitting diode. FIG. 5 shows an emission spectrum when the phosphor is excited at 400 nm, which is the dominant wavelength in the ultraviolet region of a GaN-based light emitting diode, and the performances of the blue-emitting phosphors of Example 1 and Comparative Example 2 are compared. Table 1 shows the wavelength of the emission peak and the relative emission intensity. It can be seen that the emission intensity of the phosphor of Example 1 excited by 400 nm is 5.1 times that of the phosphor of Comparative Example 2.

Figure 0005326986
Figure 0005326986

1;第2の発光体
2;面発光型GaN系LED
3;基板
4;発光装置
5;マウントリード
6;インナーリード
7;第1の発光体(350〜415nmの発光体)
8;本発明中の蛍光体を含有させた樹脂部
9;導電性ワイヤー
10;モールド部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; 2nd light-emitting body 2; Surface emitting GaN-type LED
3; Substrate 4; Light emitting device 5; Mount lead 6; Inner lead 7; First light emitter (light emitter of 350 to 415 nm)
8; Resin part containing phosphor in the present invention 9; Conductive wire 10; Mold member

Claims (8)

350−415nmの光を発生する第1の発光体と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発生する第2の発光体とを有する発光装置において、
前記第2の発光体が、一般式[1]の化学組成を有する結晶相を有し、400nmで励起したときの発光ピークの相対発光強度が、Ba0.9Eu0.1MgAl1017を100として、419以上である青色発光蛍光体を含有してなることを特徴とする発光装置。
EuaSrb5-a-b(PO4cd・・・・・・[1]
(上記一般式[1]において、MはBa、Mg及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を表す。また、XはPO4以外の一価のアニオン基であって、その70mol%以上がClであることを表す。c及びdは、2.7≦c≦3.3、0.9≦d≦1.1を満足する数である。a及びbは、0.5≦a≦1.5、b≧3、a+b≦5を満足する数である。)
In a light emitting device having a first light emitter that generates light of 350 to 415 nm and a second light emitter that generates visible light by irradiation of light from the first light emitter.
Said second luminous body, has a crystal phase having a chemical composition of the general formula [1], the relative emission intensity of the emission peak when excited with 400nm, Ba 0.9 Eu 0.1 MgAl 10 O 17 A light emitting device comprising a blue light emitting phosphor of 419 or more, with 100 being 100.
Eu a Sr b M 5-ab (PO 4) c X d ······ [1]
(In the above general formula [1], M represents at least one element selected from the group consisting of Ba, Mg and Ca. X is a monovalent anionic group other than PO 4 , and 70 mol% or more thereof. C and d are numbers satisfying 2.7 ≦ c ≦ 3.3 and 0.9 ≦ d ≦ 1.1, and a and b are 0.5 ≦ a ≦. 1.5, b ≧ 3, and a + b ≦ 5.)
第1の発光体が、レーザーダイオード又は発光ダイオードである、請求項1に記載の発光装置The light emitting device according to claim 1, wherein the first light emitter is a laser diode or a light emitting diode. XがClからなる、請求項1又は2に記載の発光装置The light-emitting device according to claim 1, wherein X is Cl. 第1の発光体が、GaN系化合物半導体を使用してなる、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の発光装置First light emitter, formed by a GaN-based compound semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 3. 第1の発光体が、面発光型GaN系レーザーダイオードである請求項1ないし4のいずれか1つに記載の発光装置The light-emitting device according to claim 1, wherein the first light emitter is a surface-emitting GaN-based laser diode. 第2の発光体が、膜状である、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の発光装置The light emitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second light emitter has a film shape. 第1の発光体の発光面に、直接第2の発光体の膜面を接触させてなる、請求項6に記載の発光装置The light-emitting device according to claim 6, wherein the light- emitting surface of the first light-emitting body is in direct contact with the film surface of the second light-emitting body. 第2の発光体が、蛍光体の粉を樹脂に分散させてなる、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の発光装置The light emitting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second light emitter is obtained by dispersing phosphor powder in a resin.
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