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JP7766176B2 - Phosphor powder, method for manufacturing phosphor powder, and light-emitting device - Google Patents
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JP7766176B2 - Phosphor powder, method for manufacturing phosphor powder, and light-emitting device - Google Patents

Phosphor powder, method for manufacturing phosphor powder, and light-emitting device

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JP7766176B2 JP2024507772A JP2024507772A JP7766176B2 JP 7766176 B2 JP7766176 B2 JP 7766176B2 JP 2024507772 A JP2024507772 A JP 2024507772A JP 2024507772 A JP2024507772 A JP 2024507772A JP 7766176 B2 JP7766176 B2 JP 7766176B2
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Description

本開示は、蛍光体粉末、蛍光体粉末の製造方法、及び発光装置に関する。 The present disclosure relates to phosphor powder, a method for manufacturing phosphor powder, and a light-emitting device.

発光ダイオード等の発光素子を有する発光装置は、一般照明、液晶ディスプレイ用のバックライト、及びLEDディスプレイ等に使用されている。LEDディスプレイでは、例えば、青色に発光する発光素子と、発光素子からの一次光を吸収して、波長の異なる光を発する波長変換体と、を有する発光素子が用いられる。そして、波長変換体として、例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体等の各種蛍光体が用いられる。 Light-emitting devices containing light-emitting elements such as light-emitting diodes are used in general lighting, backlights for liquid crystal displays, LED displays, and other applications. LED displays use light-emitting elements that contain, for example, a light-emitting element that emits blue light and a wavelength converter that absorbs the primary light from the light-emitting element and emits light of a different wavelength. Various types of phosphors, such as red and green phosphors, are used as wavelength converters.

赤色蛍光体としては、カズン(CASN)蛍光体及びエスカズン(SCASN)蛍光体などのCASN系蛍光体が知られている(例えば、特許文献1等)。これらのCASN系蛍光体は、一般に、ユウロピウム酸化物又はユウロピウム窒化物と、カルシウム窒化物、ケイ素窒化物、及びアルミニウム窒化物と、を含む原料粉末を加熱することによって合成される。 CASN-based phosphors such as CASN phosphors and SCASN phosphors are known as red phosphors (see, for example, Patent Document 1). These CASN-based phosphors are generally synthesized by heating raw material powders containing europium oxide or europium nitride, calcium nitride, silicon nitride, and aluminum nitride.

国際公報第2005/052087号International Publication No. 2005/052087

色再現性の高いLEDディスプレイを得る観点から、緑色蛍光体及び赤色蛍光体として、それぞれの波長域に発光ピーク波長を有し、十分な発光強度を示す蛍光体を用いることが重要である。マイクロLEDディスプレイのように、青色LED上に緑色蛍光体又は赤色蛍光体を充填した硬化樹脂層を配置し、青色の一次光を励起光とする波長変換によってマルチカラー化を求める場合には、上記硬化樹脂層の高色域化を図ることが求められる。 To achieve high color reproducibility in LED displays, it is important to use green and red phosphors that have emission peak wavelengths in their respective wavelength ranges and that exhibit sufficient emission intensity. In cases such as micro-LED displays, where a cured resin layer filled with green or red phosphor is placed on a blue LED and multicoloring is achieved through wavelength conversion using blue primary light as excitation light, it is necessary to achieve a wide color gamut for the cured resin layer.

赤色蛍光体に関しては、蛍光体の発光スペクトルが長波長域にシフトし、赤味が深まるにつれ、ヒト視感度曲線との重なりが減少するため、明るさが不足する傾向にある。つまり、赤色蛍光体においては、これを用いた発光装置の演色性を高めるために赤味を求めることと、明るさを求めることとは、両立することが難しい特性となっている。 With red phosphors, as the phosphor's emission spectrum shifts to the longer wavelength range and the reddish color deepens, the overlap with the human luminosity curve decreases, resulting in a tendency for brightness to be insufficient. In other words, with red phosphors, it is difficult to achieve both a reddish color to improve the color rendering properties of light-emitting devices that use them and brightness.

本開示は、十分な赤味を有する蛍光を発しつつ、優れた明るさを呈することが可能な蛍光体粉末、及びその製造方法を提供することを目的とする。本開示はまた、上述のような蛍光体粉末を用い、優れた演色性を発揮し得る発光装置を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a phosphor powder capable of emitting fluorescence with a sufficient reddish hue while exhibiting excellent brightness, and a method for manufacturing the same. The present disclosure also aims to provide a light-emitting device that uses the above-mentioned phosphor powder and exhibits excellent color rendering properties.

本開示の一側面は、主結晶相がCaAlSiNと同一の結晶構造を有し、一般式:(Sr1-x-y,Ca,Eu)AlSi(N,O)[一般式において、x及びyは、0.0100≦x≦0.0300、及び0.0500≦y≦0.0900を満たす]で表される蛍光体粒子を含む、蛍光体粉末を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a phosphor powder including phosphor particles whose main crystalline phase has the same crystal structure as CaAlSiN 3 and is represented by the general formula: (Sr 1-xy , Ca x , Eu y )AlSi(N,O) 3 [in the general formula, x and y satisfy 0.0100≦x≦0.0300 and 0.0500≦y≦0.0900].

上記蛍光体粉末は、主結晶がCaAlSiNと同一の結晶構造を有する蛍光体粒子を含むことから、赤色蛍光体として機能し得る。そして、上記蛍光体粉末は、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)及びユウロピウム(Eu)の元素比が上記所定の範囲内となることで、十分な赤味を有する蛍光を発しつつ、優れた明るさを呈することが可能となっている。このような効果が得られる理由は定かではないが、本発明者らは以下のように推定する。まず、SCASN蛍光体では、組成式中のカルシウムの含有率が小さくなると(すなわち、結晶格子中のカルシウムのサイトの一部が他元素に置き換わる割合が高まると)、発光スペクトルの半値幅が狭まり輝度が向上するものの、発光ピーク波長が短波長側にシフトし、蛍光の赤味が低下する傾向にある。一方で、SCASN蛍光体において組成式中のユウロピウムの含有率が大きくなると、ユウロピウムの増加に伴う濃度消光が発生し、発光効率が低下するものの、発光ピーク波長が長波長側にシフトする傾向にある。ストロンチウム、カルシウム及びユウロピウムは結晶格子中の同一のサイトを共有する元素であるところ、上記蛍光体粉末では、組成式中のストロンチウム、カルシウム及びユウロピウムの割合が上述のx及びyの範囲を満たす特定のものとなっていることで、発光輝度の向上、及び波長位置が調整されることによってヒト視感度曲線との重なりを増加させつつ、十分な赤味を帯びる波長域に発光ピーク位置を留めるとともに、発光強度を向上させることができるものと推定する。 The phosphor powder contains phosphor particles whose main crystal structure is the same as CaAlSiN3 , and therefore can function as a red phosphor. Furthermore, the phosphor powder has an elemental ratio of strontium (Sr), calcium (Ca), and europium (Eu) within the above-mentioned predetermined range, enabling it to emit fluorescence with a sufficient reddish tinge while exhibiting excellent brightness. While the reason for this effect is unclear, the inventors speculate as follows: First, in a SCASN phosphor, as the calcium content in the composition formula decreases (i.e., as the proportion of calcium sites in the crystal lattice replaced by other elements increases), the half-width of the emission spectrum narrows and brightness improves, but the emission peak wavelength tends to shift to shorter wavelengths and the reddish tinge of the fluorescence tends to decrease. On the other hand, as the europium content in the composition formula of a SCASN phosphor increases, concentration quenching occurs due to the increase in europium, and although the luminous efficiency decreases, the emission peak wavelength tends to shift to longer wavelengths. Strontium, calcium, and europium are elements that share the same site in the crystal lattice, and in the above phosphor powder, the proportions of strontium, calcium, and europium in the composition formula are specific and satisfy the above-mentioned ranges of x and y. This is presumably to improve the luminance and adjust the wavelength position, thereby increasing the overlap with the human visual sensitivity curve, while keeping the emission peak position in a sufficiently reddish wavelength range and improving the luminous intensity.

上記蛍光体粉末は、波長455nmの光を照射したときの発光ピーク波長が635nm以上であってよい。発光ピーク波長が635nm以上であることで、上記蛍光体粉末はより赤味に優れる蛍光を発する赤色蛍光体としてより好適に使用できる。 The above phosphor powder may have an emission peak wavelength of 635 nm or longer when irradiated with light having a wavelength of 455 nm. Having an emission peak wavelength of 635 nm or longer makes the above phosphor powder more suitable for use as a red phosphor that emits fluorescence with a more reddish hue.

本開示の一側面は、一次光を発する発光素子と、上記一次光の一部を吸収して、一次光の波長よりも長い波長を有する二次光を発する波長変換体と、を備える発光装置であって、上記波長変換体が上述の蛍光体粉末を含む、発光装置を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a light-emitting device comprising a light-emitting element that emits primary light and a wavelength converter that absorbs a portion of the primary light and emits secondary light having a wavelength longer than the wavelength of the primary light, wherein the wavelength converter contains the above-mentioned phosphor powder.

上記発光装置は、上述の蛍光体粉末を含むことから、優れた演色性を発揮し得る。上記発光装置はまた、上述の蛍光体粉末を含むことから、十分な明るさを呈することが期待し得る。 The light-emitting device contains the above-mentioned phosphor powder, and therefore can exhibit excellent color rendering properties. The light-emitting device also contains the above-mentioned phosphor powder, and therefore can be expected to exhibit sufficient brightness.

本開示の一側面は、ストロンチウム源、カルシウム源、アルミニウム源、ケイ素源、窒素源、及びユウロピウム源を含む原料粉末と、CASN系化合物で構成される核剤とを含む混合粉末を加熱処理することによって焼成物を得る焼成工程と、上記焼成物を上記焼成工程における加熱処理の温度よりも低い温度で加熱処理することでアニール処理物を得るアニール工程と、を有し、上記原料粉末において、アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比が1.0000を超え、アルミニウムの物質量を基準として、カルシウムの物質量が0.0050以上であり、且つ、ユウロピウムの物質量が0.0880以下である、蛍光体粉末の製造方法を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a method for producing phosphor powder, comprising: a firing step of heat-treating a mixed powder containing a raw material powder including a strontium source, a calcium source, an aluminum source, a silicon source, a nitrogen source, and a europium source, and a nucleating agent composed of a CASN-based compound, to obtain a fired product; and an annealing step of heat-treating the fired product at a temperature lower than the heat treatment temperature in the firing step to obtain an annealed product, wherein the ratio of the total amount of substance of strontium, calcium, and europium to the amount of substance of aluminum in the raw material powder exceeds 1.0000, and the amount of substance of calcium is 0.0050 or more and the amount of substance of europium is 0.0880 or less, based on the amount of substance of aluminum.

上記蛍光体粉末の製造方法は、原料粉末において、アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比が1を超え、且つカルシウム及びユウロピウムの物質量が所定の範囲内となるように調整されており、さらに、核剤の存在する状況下で焼成を行い、所望の粒子を構成させることによって、上述の一般式で表される蛍光体粉末を調製することが可能となっている。従来、CASN系蛍光体の製造においては、目的組成に合わせて原料混合を行うことが一般的であり、その際、アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比が1となるように配合を調整している。例えば、カルシウムの量を増加させて、上述の比が1を外れるようにした場合、異相の生成を招き、発光効率の低下を招くことが生じていた。これに対して、カルシウム及びユウロピウムの配合量を所定の範囲内となるように調整することによって、上述の異相の発生を抑制でき、本開示に係る製造方法によって上述の蛍光体が製造できることを見出した。In the above-described phosphor powder manufacturing method, the raw material powder is adjusted so that the ratio of the total amount of strontium, calcium, and europium to the amount of aluminum exceeds 1 and the amounts of calcium and europium are within a predetermined range. Furthermore, firing is performed in the presence of a nucleating agent to form the desired particles, thereby enabling the preparation of phosphor powder represented by the above-described general formula. Conventionally, in the manufacture of CASN-based phosphors, raw materials are typically mixed according to the target composition, and the blending is adjusted so that the ratio of the total amount of strontium, calcium, and europium to the amount of aluminum is 1. For example, increasing the amount of calcium so that the ratio deviates from 1 can result in the formation of heterophases and a decrease in luminous efficiency. In response, it has been discovered that by adjusting the amounts of calcium and europium to fall within a predetermined range, the formation of the heterophases can be suppressed, and the above-described phosphor can be manufactured using the manufacturing method disclosed herein.

本開示によれば、十分な赤味を有する蛍光を発しつつ、優れた明るさを呈することが可能な蛍光体粉末、及びその製造方法を提供できる。本開示によればまた、上述のような蛍光体粉末を用い、優れた演色性を発揮し得る発光装置を提供できる。 The present disclosure provides a phosphor powder capable of emitting fluorescence with a sufficient reddish hue while exhibiting excellent brightness, as well as a method for manufacturing the same. The present disclosure also provides a light-emitting device that uses the above-described phosphor powder and exhibits excellent color rendering properties.

図1は、視感度曲線とSCASN蛍光体の発光スペクトルとの関係を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the relationship between the luminosity curve and the emission spectrum of a SCASN phosphor.

以下、本開示の実施形態を説明する。ただし、以下の実施形態は、本開示を説明するための例示であり、本開示を以下の内容に限定する趣旨ではない。 Embodiments of the present disclosure are described below. However, the following embodiments are merely examples for explaining the present disclosure and are not intended to limit the present disclosure to the following content.

本明細書において例示する材料は特に断らない限り、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。組成物中の各成分の含有量は、組成物中の各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。Unless otherwise specified, the materials exemplified in this specification can be used alone or in combination of two or more. When multiple substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component in the composition means the total amount of those multiple substances present in the composition, unless otherwise specified.

蛍光体粉末の一実施形態は、主結晶相がCaAlSiNと同一の結晶構造を有し、一般式:(Sr1-x-y,Ca,Eu)AlSi(N,O)[一般式において、x及びyは、0.0100≦x≦0.0300、及び0.0500≦y≦0.0900を満たす]で表される蛍光体粒子を含む。一般式:(Sr1-x-y,Ca,Eu)AlSi(N,O)において、xの値は、例えば、0.0105以上、0.0108以上、0.0110以上、又は0.117以上であってよく、0.0280以下、0.0250以下、又は0.0240以下であってよい。yの値は、例えば、0.0600以上、0.0700以上、又は0.0750以上であってよく、0.0880以下、又は0.0850以下であってよい。蛍光体粉末は、蛍光体粒子の集合であることを示す。上記蛍光体粒子は、CASN蛍光体であってよく、SCASN蛍光体であってもよい。 One embodiment of the phosphor powder includes phosphor particles whose main crystal phase has the same crystal structure as CaAlSiN3 and is represented by the general formula: (Sr1 -x-y , Cax , Euy )AlSi(N,O) 3 , where x and y satisfy 0.0100≦x≦0.0300 and 0.0500≦y≦0.0900. In the general formula: (Sr1 -x-y , Cax , Euy )AlSi(N,O) 3 , the value of x may be, for example, 0.0105 or more, 0.0108 or more, 0.0110 or more, or 0.117 or more, and may be 0.0280 or less, 0.0250 or less, or 0.0240 or less. The value of y may be, for example, 0.0600 or more, 0.0700 or more, or 0.0750 or more, and may be 0.0880 or less, or 0.0850 or less. The phosphor powder is an aggregate of phosphor particles. The phosphor particles may be a CASN phosphor or a SCASN phosphor.

蛍光体粒子の結晶構造は粉末X線回折法によって確認することができる。また蛍光体粒子の組成におけるストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、ユウロピウム(Eu)、アルミニウム(Al)、及びケイ素(Si)の含有量は、測定対象を加圧酸分解して試料溶液を調製し、これに対して、ICP発光分光分析装置を用いた定量分析によって決定することができる。The crystalline structure of phosphor particles can be confirmed by powder X-ray diffraction. Furthermore, the content of strontium (Sr), calcium (Ca), europium (Eu), aluminum (Al), and silicon (Si) in the composition of phosphor particles can be determined by subjecting the object to pressure acid decomposition to prepare a sample solution, and then quantitatively analyzing this using an ICP optical emission spectrometer.

上記蛍光体粉末の発光ピーク波長の下限値は、例えば、635nm以上、636nm以上、637nm以上、637nm超、又は638nm以上であってよい。発光ピーク波長の下限値が上記範囲内であることで、上記蛍光体粉末はより赤味に優れる傾向を発する赤色蛍光体としてより好適に使用できる。上記蛍光体粉末の発光ピーク波長の上限値は、例えば、645nm以下、642nm以下、640nm以下、640nm未満、又は639nm以下であってよい。発光ピーク波長の上限値が上記範囲内であることで、上記蛍光体粉末の発光スペクトルとヒト視感度曲線との重なりをより増加させることができ、明るさに優れた赤色蛍光体としてより好適に使用できる。上記蛍光体粉末の発光ピーク波長は上述の範囲内で調整してよく、例えば、635~645nmであってよい。The lower limit of the emission peak wavelength of the phosphor powder may be, for example, 635 nm or more, 636 nm or more, 637 nm or more, more than 637 nm, or 638 nm or more. By having the lower limit of the emission peak wavelength within the above range, the phosphor powder can be more suitably used as a red phosphor that tends to emit a more reddish color. The upper limit of the emission peak wavelength of the phosphor powder may be, for example, 645 nm or less, 642 nm or less, 640 nm or less, less than 640 nm, or 639 nm or less. By having the upper limit of the emission peak wavelength within the above range, the overlap between the emission spectrum of the phosphor powder and the human luminosity curve can be further increased, making it more suitable for use as a red phosphor with excellent brightness. The emission peak wavelength of the phosphor powder may be adjusted within the above range, for example, between 635 and 645 nm.

上記蛍光体粉末の発光ピーク波長における半値幅は、比較的小さなものとなっている。上記蛍光体粉末における発光ピーク波長における半値幅の上限値は、例えば、75.0nm以下、74.8nm以下、74.6nm以下、74.5nm以下、74.4nm以下、74.4nm未満、又は74.3nm以下であってよい。上記半値幅の上限値が上記範囲内であることで、蛍光体粉末の発光輝度をより向上させることができる。上記蛍光体粉末における発光ピーク波長における半値幅の下限値は、例えば、70.0nm以上、71.0nm以上、72.0nm以上、73.0nm以上、又は73.5nm以上であってよい。上記半値幅の下限値が上記範囲内であることで、より赤味に優れた発光を実現し得る。上記蛍光体粉末における発光ピーク波長における半値幅は上述の範囲内であってよく、例えば、70,0~75.0nm、又は73.5~74.3nmであってよい。 The half-width at the emission peak wavelength of the phosphor powder is relatively small. The upper limit of the half-width at the emission peak wavelength of the phosphor powder may be, for example, 75.0 nm or less, 74.8 nm or less, 74.6 nm or less, 74.5 nm or less, 74.4 nm or less, less than 74.4 nm, or 74.3 nm or less. Having the upper limit of the half-width within the above range further improves the luminous brightness of the phosphor powder. The lower limit of the half-width at the emission peak wavelength of the phosphor powder may be, for example, 70.0 nm or more, 71.0 nm or more, 72.0 nm or more, 73.0 nm or more, or 73.5 nm or more. Having the lower limit of the half-width within the above range can achieve emission with a more excellent reddish hue. The half-width at the emission peak wavelength of the phosphor powder may be within the above range, for example, 70.0 to 75.0 nm, or 73.5 to 74.3 nm.

本明細書において蛍光体の発光ピーク波長は、波長455nmの光を照射したときの蛍光スペクトル測定によって決定される値を意味する。本明細書において半値幅は、半値全幅(Full Width at Half Maximum:FWHM)を意味し、波長455nmの光を照射したときの蛍光スペクトル測定によって得られる蛍光スペクトルから決定することができる。 In this specification, the emission peak wavelength of a phosphor refers to the value determined by measuring the fluorescence spectrum when irradiated with light having a wavelength of 455 nm. In this specification, the half-width refers to the full width at half maximum (FWHM) and can be determined from the fluorescence spectrum obtained by measuring the fluorescence spectrum when irradiated with light having a wavelength of 455 nm.

蛍光体粉末の平均粒径の上限値は、例えば、40.0μm以下、30.0μm以下、又は25.0μm以下であってよい。上記平均粒径の上限値を上記範囲内とすることによって、LED発光面に蛍光体粉末を用いた際に、発光色の色度のばらつきを抑制することができる。蛍光体粉末の平均粒径の下限値は、例えば、0.1μm以上、0.5μm以上、又は1.0μm以上であってよい。上記平均粒径の下限値を上記範囲内とすることによって、輝度の低下をより抑制することができる。蛍光体粉末の平均粒径は上述の範囲内で調整してよく、例えば、0.1~40.0μm、0.5~30.0μm、又は1.0~25.0μmとすることができる。 The upper limit of the average particle size of the phosphor powder may be, for example, 40.0 μm or less, 30.0 μm or less, or 25.0 μm or less. By setting the upper limit of the average particle size within the above range, it is possible to suppress variations in the chromaticity of the emitted color when the phosphor powder is used on the LED light-emitting surface. The lower limit of the average particle size of the phosphor powder may be, for example, 0.1 μm or more, 0.5 μm or more, or 1.0 μm or more. By setting the lower limit of the average particle size within the above range, it is possible to further suppress decreases in brightness. The average particle size of the phosphor powder may be adjusted within the above range, for example, 0.1 to 40.0 μm, 0.5 to 30.0 μm, or 1.0 to 25.0 μm.

本明細書における平均粒径は、レーザ回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の分布曲線において、小粒径からの積算値が全体の50%に達した時の粒子径(D50、メジアン径)を意味する。蛍光体粉末の粒子径に関する分布曲線は、JIS R 1629:1997「ファインセラミックス原料のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定方法」に記載のレーザ回折・散乱法による粒子径分布測定方法に準拠して行う。測定には粒子径分布測定装置を用いることができる。具体的には、まず、測定対象となる蛍光体粉末0.1gをイオン交換水100mLに投入し、ヘキサメタリン酸ナトリウムを少量添加し、超音波ホモジナイザーを用いて3分間、分散処理を行ったものを測定サンプルとし、粒子径分布測定装置を用いて粒度を測定して、得られた粒度分布からD50を決定する。D50は、メジアン径とも呼ばれる。なお、粒子径分布測定装置としては、例えば、マイクロトラック・ベル株式会社製の「Microtrac MT3300EX II」(製品名)を使用できる。超音波ホモジナイザーとしては、例えば、株式会社日本精機製作所製の「Ultrasonic Homogenizer US-150E」(製品名、チップサイズ:φ20、Amplitude:100%、発振周波数:19.5KHz、振幅:約31μm)を使用できる。In this specification, the term "average particle size" refers to the particle size (D50, median diameter) at which the cumulative value from the smallest particle size reaches 50% of the total in the volume-based particle size distribution curve measured by laser diffraction/scattering. The particle size distribution curve for phosphor powder is measured in accordance with the particle size distribution measurement method using laser diffraction/scattering described in JIS R 1629:1997, "Method for Measuring Particle Size Distribution of Fine Ceramics Raw Materials by Laser Diffraction/Scattering." A particle size distribution analyzer can be used for measurement. Specifically, 0.1 g of the phosphor powder to be measured is first placed in 100 mL of ion-exchange water, a small amount of sodium hexametaphosphate is added, and the mixture is dispersed using an ultrasonic homogenizer for 3 minutes to obtain a measurement sample. The particle size is measured using a particle size distribution analyzer, and the D50 is determined from the resulting particle size distribution. D50 is also known as the median diameter. The particle size distribution measuring device may be, for example, "Microtrac MT3300EX II" (product name) manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd. The ultrasonic homogenizer may be, for example, "Ultrasonic Homogenizer US-150E" (product name, tip size: φ20, Amplitude: 100%, oscillation frequency: 19.5 kHz, amplitude: approximately 31 μm) manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.

上述の蛍光体粉末は、十分な赤味を有する蛍光を発しつつ、優れた明るさを呈することが可能であることから、LED等の発光装置及び表示装置等に使用される蛍光体として好適に使用できる。このようにして得られる発光装置等は優れた演色性及び十分な明るさを呈し得る。 The above-mentioned phosphor powder is capable of emitting fluorescence with a sufficient reddish hue while exhibiting excellent brightness, making it suitable for use as a phosphor in light-emitting devices such as LEDs and display devices. The light-emitting devices obtained in this way can exhibit excellent color rendering properties and sufficient brightness.

上述の蛍光体粉末は、例えば、以下のような方法で製造することができる。蛍光体粉末の製造方法の一実施形態は、ストロンチウム源、カルシウム源、アルミニウム源、ケイ素源、窒素源、及びユウロピウム源を含む原料粉末と、CASN系化合物で構成される核剤とを含む混合粉末を加熱処理することによって焼成物を得る焼成工程と、上記焼成物を上記焼成工程における加熱処理の温度よりも低い温度で加熱処理することでアニール処理物を得るアニール工程と、を有する。The above-mentioned phosphor powder can be manufactured, for example, by the following method. One embodiment of a method for manufacturing a phosphor powder includes a firing step in which a mixed powder containing a raw material powder including a strontium source, a calcium source, an aluminum source, a silicon source, a nitrogen source, and a europium source and a nucleating agent composed of a CASN-based compound is heat-treated to obtain a fired product, and an annealing step in which the fired product is heat-treated at a temperature lower than the heat treatment temperature in the firing step to obtain an annealed product.

ストロンチウム源、カルシウム源、アルミニウム源、ケイ素源、窒素源、及びユウロピウム源は、それぞれ、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、窒素(N)、及びユウロピウム(Eu)の供給源となる化合物又は単体を意味する。なお、ストロンチウム源として、例えば、窒化ストロンチウムを用いた場合、窒化ストロンチウムはストロンチウム源であると同時に窒素源でもある。 The terms strontium source, calcium source, aluminum source, silicon source, nitrogen source, and europium source refer to compounds or elements that serve as sources of strontium (Sr), calcium (Ca), aluminum (Al), silicon (Si), nitrogen (N), and europium (Eu), respectively. Note that when strontium nitride, for example, is used as the strontium source, the strontium nitride is both a strontium source and a nitrogen source.

ストロンチウム化合物は、例えば、窒化ストロンチウム(Sr)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び水酸化ストロンチウム(Sr(OH))等が挙げられる。 Examples of strontium compounds include strontium nitride (Sr 3 N 2 ), strontium oxide (SrO), and strontium hydroxide (Sr(OH) 2 ).

カルシウム化合物は、例えば、窒化カルシウム(Ca)、酸化カルシウム(CaO)、及び水酸化カルシウム(Ca(OH))等が挙げられる。 Examples of calcium compounds include calcium nitride (Ca 3 N 2 ), calcium oxide (CaO), and calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ).

アルミニウム化合物は、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、酸化アルミニウム(Al)、及び水酸化アルミニウム(Al(OH))等が挙げられる。 Examples of aluminum compounds include aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and aluminum hydroxide (Al(OH) 3 ).

ケイ素化合物は、例えば、窒化ケイ素(Si)、及び酸化ケイ素(SiO)等が挙げられる。窒化ケイ素としては、α分率の高いものを用いることが好ましい。窒化ケイ素のα分率は、例えば、80質量%以上、90質量%以上、又は95質量%以上であってよい。窒化ケイ素のα分率が上記範囲内であると、無機化合物の一次粒子の成長を促進することができる。 Examples of silicon compounds include silicon nitride (Si 3 N 4 ) and silicon oxide (SiO 2 ). It is preferable to use silicon nitride with a high α fraction. The α fraction of silicon nitride may be, for example, 80 mass % or more, 90 mass % or more, or 95 mass % or more. When the α fraction of silicon nitride is within the above range, the growth of primary particles of the inorganic compound can be promoted.

ユウロピウム源は、ユウロピウムの供給源となるような化合物又は単体を意味する。ユウロピウムを構成元素として有する化合物(ユウロピウム化合物)としては、例えば、窒化物、酸化物、酸窒化物、及び水酸化物のいずれかであってよいが、好ましくは酸化物である。 The term "europium source" refers to a compound or element that serves as a source of europium. Compounds containing europium as a constituent element (europium compounds) may be, for example, nitrides, oxides, oxynitrides, or hydroxides, with oxides being preferred.

ユウロピウム化合物は、例えば、ユウロピウムの酸化物(酸化ユウロピウム)、ユウロピウムの窒化物(窒化ユウロピウム)、及びユウロピウムのハロゲン化物等が挙げられる。ユウロピウムのハロゲン化物は、例えば、フッ化ユウロピウム、塩化ユウロピウム、臭化ユウロピウム、及びヨウ化ユウロピウム等が挙げられる。ユウロピウムの化合物は、好ましくは酸化ユウロピウムを含む。ユウロピウムの化物におけるユウロピウムの価数は、2価又は3価であってよく、好ましくは2価である。 Examples of europium compounds include europium oxide (europium oxide), europium nitride (europium nitride), and europium halides. Examples of europium halides include europium fluoride, europium chloride, europium bromide, and europium iodide. Europium compounds preferably include europium oxide. The valence of europium in europium compounds may be divalent or trivalent, and is preferably divalent.

上記原料粉末において、アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比が1.0000を超え、アルミニウムの物質量を基準として、カルシウムの物質量が0.0050以上であり、且つ、ユウロピウムの物質量が0.0880以下である。 In the above raw material powder, the ratio of the total amount of strontium, calcium, and europium to the amount of aluminum exceeds 1.0000, and the amount of calcium is 0.0050 or more and the amount of europium is 0.0880 or less, based on the amount of aluminum.

上記原料粉末において、アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比の下限値は、例えば、1.0200以上、1.0300以上、1.0400以上、1.0450以上、又は1.0500以上であってよい。上記比の下限値を上記範囲内とすることで、得られる蛍光体粉末が発する蛍光スペクトルの赤味と明るさとをより高水準で両立し得る。上記原料粉末において、アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比の上限値は、例えば、1.5000以下、1.4000以下、1.3000以下、1.2000以下、又は1.1000以下であってよい。上記比の上限値が上記範囲内であることで、異相の生成をより十分に抑制させることができる。上記原料粉末において、アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比は上述の範囲内で調整してよく、例えば、1.0000超1.5000以下、1.0000超1.3000以下、又は1.0200~1.2000であってよい。In the raw material powder, the lower limit of the ratio of the total amount of strontium, calcium, and europium to the amount of aluminum may be, for example, 1.0200 or more, 1.0300 or more, 1.0400 or more, 1.0450 or more, or 1.0500 or more. By setting the lower limit of this ratio within the above range, the reddishness and brightness of the fluorescence spectrum emitted by the resulting phosphor powder can be both achieved at a higher level. In the raw material powder, the upper limit of the ratio of the total amount of strontium, calcium, and europium to the amount of aluminum may be, for example, 1.5000 or less, 1.4000 or less, 1.3000 or less, 1.2000 or less, or 1.1000 or less. By setting the upper limit of this ratio within the above range, the formation of heterogeneous phases can be more sufficiently suppressed. In the raw material powder, the ratio of the total amount of strontium, calcium, and europium to the amount of aluminum may be adjusted within the above-mentioned range, and may be, for example, more than 1.0000 and not more than 1.5000, more than 1.0000 and not more than 1.3000, or 1.0200 to 1.2000.

上記原料粉末におけるカルシウムの物質量の下限値は、アルミニウムの物質量を基準として、例えば、0.0050以上、0.0100以上、0.0105以上、0.0108以上、0.0110以上、0.0130以上、又は0.0150以上であってよい。カルシウムの物質量の下限値が上記範囲内であることで、赤味により優れた発光を実現し得る。上記原料粉末におけるカルシウムの物質量の上限値は、アルミニウムの物質量を基準として、例えば、0.0280以下、0.0250以下、0.0240以下、又は0.0220以下であってよい。カルシウムの物質量の上限値が上記範囲内であることで、発光輝度をより向上させ得る。上記原料粉末におけるカルシウムの物質量は上述の範囲内で調整してよく、アルミニウムの物質量を基準として、例えば、0.0050~0.0280であってよい。 The lower limit of the amount of calcium in the raw material powder may be, for example, 0.0050 or more, 0.0100 or more, 0.0105 or more, 0.0108 or more, 0.0110 or more, 0.0130 or more, or 0.0150 or more, based on the amount of aluminum. Having the lower limit of the amount of calcium within the above range can achieve a more excellent reddish light emission. The upper limit of the amount of calcium in the raw material powder may be, for example, 0.0280 or less, 0.0250 or less, 0.0240 or less, or 0.0220 or less, based on the amount of aluminum. Having the upper limit of the amount of calcium within the above range can further improve the luminance of light emission. The amount of calcium in the raw material powder may be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.0050 to 0.0280, based on the amount of aluminum.

上記原料粉末におけるユウロピウムの物質量の下限値は、アルミニウムの物質量を基準として、例えば、0.0550以上、0.0600以上、0.0650以上、又は0.0700以上であってよい。ユウロピウムの物質量の下限値が上記範囲内であることで、赤味により優れた発光を実現し得る。上記原料粉末におけるユウロピウムの物質量の上限値は、アルミニウムの物質量を基準として、例えば、0.0880以下、0.0860以下、0.0850以下、又は0.0830以下であってよい。ユウロピウムの物質量の上限値が上記範囲内であることで、発光輝度をより向上させ得る。上記原料粉末におけるユウロピウムの物質量は上述の範囲内で調整してよく、アルミニウムの物質量を基準として、例えば、0.0550~0.0880であってよい。 The lower limit of the amount of europium in the raw material powder may be, for example, 0.0550 or more, 0.0600 or more, 0.0650 or more, or 0.0700 or more, based on the amount of aluminum. Having the lower limit of the amount of europium within the above range can achieve a more excellent reddish emission. The upper limit of the amount of europium in the raw material powder may be, for example, 0.0880 or less, 0.0860 or less, 0.0850 or less, or 0.0830 or less, based on the amount of aluminum. Having the upper limit of the amount of europium within the above range can further improve the luminance of emitted light. The amount of europium in the raw material powder may be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.0550 to 0.0880, based on the amount of aluminum.

混合粉末に配合されるCASN系化合物で構成される核剤は、CaAlSiNと同一の結晶構造を有するものであればよく、発光中心元素を含有するものであってもよい。 The nucleating agent composed of a CASN-based compound blended in the mixed powder may be any compound as long as it has the same crystal structure as CaAlSiN 3 and may contain a luminescent center element.

焼成工程における焼成は、例えば、焼成の対象となる混合粉末を耐熱性の蓋つき容器に充填し、容器ごと加熱する方法で行ってもよい。耐熱性の容器を構成する素材としては、例えば、窒化ホウ素、タングステン、モリブデン、及びタンタル等が挙げられる。加熱には、電気炉等を用いることができる。 The firing in the firing step may be carried out, for example, by filling a heat-resistant container with a lid with the mixed powder to be fired and heating the container. Materials that can be used to make the heat-resistant container include boron nitride, tungsten, molybdenum, and tantalum. An electric furnace or the like can be used for heating.

焼成工程は、CaAlSiNと同一の結晶構造を形成し、当該結晶構造を構成する際の組成のバラつきを低減するために、焼成温度、焼成時間、焼成圧力、及び焼成雰囲気等の条件を調整して行う。 The firing process is carried out by adjusting conditions such as firing temperature, firing time, firing pressure, and firing atmosphere in order to form the same crystal structure as CaAlSiN3 and reduce variations in composition when forming the crystal structure.

焼成工程における焼成温度は、工程を通して一定であることが望ましい。焼成工程における焼成温度は、例えば、1500℃以上、又は1550℃以上であってよい。上記焼成温度の下限値を上記範囲内とすることで、得られる焼成物における組成のバラつきをより低減することができる。焼成工程における焼成温度は、例えば、2000℃以下、1980℃以下、又は1950℃以下であってよい。上記焼成温度の上限値を上記範囲内とすることで、無機化合物の原料となる各種化合物の揮発を抑制することができ、また形成される無機化合物の分解を抑制し、結晶構造が壊れることを抑制できる。焼成工程における焼成温度は上述の範囲内で調整でき、例えば、1500~2000℃、又は1550~1950℃であってよい。It is desirable that the firing temperature in the firing process be constant throughout the process. The firing temperature in the firing process may be, for example, 1500°C or higher, or 1550°C or higher. By setting the lower limit of the firing temperature within the above range, variation in the composition of the resulting fired product can be further reduced. The firing temperature in the firing process may be, for example, 2000°C or lower, 1980°C or lower, or 1950°C or lower. By setting the upper limit of the firing temperature within the above range, volatilization of the various compounds that serve as raw materials for the inorganic compound can be suppressed, and decomposition of the inorganic compound formed can be suppressed, preventing the destruction of the crystalline structure. The firing temperature in the firing process can be adjusted within the above range, for example, 1500 to 2000°C, or 1550 to 1950°C.

焼成工程における焼成時間の下限値は、例えば、0.5時間以上、1.0時間以上、1.5時間以上、3.0時間以上、又は4.0時間以上であってよい。上記焼成時間の下限値を上記範囲内とすることで、原料となる各種化合物のCaAlSiN結晶相と同一の結晶構造を有する焼成物への変換をより促進でき、蛍光体粉末の製造における歩留まりを向上させることができる。焼成工程における焼成時間の上限値は、例えば、30.0時間以下、20.0時間以下、10.0時間以下、又は8.0時間以下であってよい。上記焼成時間の上限値を上記範囲内とすることで、焼成物中の一次粒子の過度の結晶成長をより抑制できる。焼成工程における焼成時間は上述の範囲内で調整でき、例えば、0.5~30.0時間、1.5~10.0時間、又は4.0~8.0時間であってよい。 The lower limit of the firing time in the firing step may be, for example, 0.5 hours or more, 1.0 hours or more, 1.5 hours or more, 3.0 hours or more, or 4.0 hours or more. By setting the lower limit of the firing time within the above range, the conversion of the various raw material compounds into a fired product having the same crystal structure as the CaAlSiN3 crystal phase can be further promoted, thereby improving the yield in the production of phosphor powder. The upper limit of the firing time in the firing step may be, for example, 30.0 hours or less, 20.0 hours or less, 10.0 hours or less, or 8.0 hours or less. By setting the upper limit of the firing time within the above range, excessive crystal growth of primary particles in the fired product can be further suppressed. The firing time in the firing step can be adjusted within the above range, for example, 0.5 to 30.0 hours, 1.5 to 10.0 hours, or 4.0 to 8.0 hours.

本明細書において焼成時間とは、加熱対象物の周囲環境の温度が所定の温度に到達してから当該温度で維持する時間(保持時間)を意味する。 In this specification, firing time means the time (holding time) during which the temperature of the ambient environment of the object to be heated is maintained at a predetermined temperature after it reaches that temperature.

焼成工程は、大気圧下、又は加圧下で行われてよい。焼成工程を加圧環境下で行う場合、焼成工程の焼成圧力の下限値は、例えば、0.1MPaG以上、又は0.2MPaG以上であってよい。上記焼成圧力の下限値が上記範囲内であることで、上記焼成物を構成する主結晶の分解をより抑制することができる。焼成工程の焼成圧力の上限値は、例えば、1.0MPaG以下、又は0.9MPaG以下であってよい。上記焼成圧力の上限値が上記範囲内であることで、上記無機化合物の分解をより抑制することができる。焼成工程の圧力は上述の範囲内で調整でき、例えば、0.1~1.0MPaG、又は0.1~0.9MPaGであってよい。 The firing process may be carried out under atmospheric pressure or under pressure. When the firing process is carried out in a pressurized environment, the lower limit of the firing pressure in the firing process may be, for example, 0.1 MPaG or more, or 0.2 MPaG or more. When the lower limit of the firing pressure is within the above range, decomposition of the main crystals constituting the fired product can be further suppressed. The upper limit of the firing pressure in the firing process may be, for example, 1.0 MPaG or less, or 0.9 MPaG or less. When the upper limit of the firing pressure is within the above range, decomposition of the inorganic compound can be further suppressed. The pressure in the firing process can be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.1 to 1.0 MPaG, or 0.1 to 0.9 MPaG.

本明細書における圧力はゲージ圧を意味する。 Pressure in this specification refers to gauge pressure.

焼成工程は、希ガス、及び不活性ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む雰囲気下で行うことが望ましい。上記希ガスは、例えば、アルゴン、及びヘリウム等を含有してよく、アルゴンを含有してよく、アルゴンからなってもよい。不活性ガスは、例えば、窒素等を含有してよく、窒素からなってもよい。The firing process is preferably carried out in an atmosphere containing at least one gas selected from the group consisting of rare gases and inert gases. The rare gas may contain, for example, argon, helium, etc., or may contain or consist of argon. The inert gas may contain, for example, nitrogen, etc., or may consist of nitrogen.

アニール工程では、上記焼成物を上記焼成工程における加熱処理の温度よりも低い温度で加熱処理することでアニール処理物を得る。 In the annealing process, the fired product is heat-treated at a temperature lower than the heat treatment temperature in the firing process to obtain an annealed product.

アニール工程における加熱処理の温度は、例えば、1200℃以上、1250℃以上、又は1300℃以上であってよい。上記加熱処理の温度の下限値が上記範囲内であることで、焼成工程や粉砕工程で生じた結晶欠陥を低減することができ、より発光効率の高い蛍光体粉末を得ることができる。アニール工程における加熱処理の温度は、例えば、1450℃以下、1400℃以下、又は1350℃以下であってよい。上記加熱処理の温度の上限値が上記範囲内であることで、主相の分解をより抑制しつつ、結晶欠陥を十分に低減することができる。アニール工程における加熱処理の温度は上述の範囲内で調整でき、例えば、1200~1450℃、又は1250~1350℃であってよい。 The heat treatment temperature in the annealing step may be, for example, 1200°C or higher, 1250°C or higher, or 1300°C or higher. By keeping the lower limit of the heat treatment temperature within the above range, crystal defects that occur during the firing and pulverization steps can be reduced, resulting in a phosphor powder with higher luminous efficiency. The heat treatment temperature in the annealing step may be, for example, 1450°C or lower, 1400°C or lower, or 1350°C or lower. By keeping the upper limit of the heat treatment temperature within the above range, crystal defects can be sufficiently reduced while further suppressing decomposition of the main phase. The heat treatment temperature in the annealing step can be adjusted within the above range, and may be, for example, 1200 to 1450°C or 1250 to 1350°C.

アニール工程における加熱処理の時間の下限値は、例えば、0.5時間以上、1.0時間以上、1.5時間以上、3.0時間以上、又は4.0時間以上であってよい。アニール工程における加熱処理の時間の上限値は、例えば、30.0時間以下、20.0時間以下、10.0時間以下、8.0時間以下、又は5.0時間以下であってよい。アニール工程における加熱処理の時間は上述の範囲内で調整でき、例えば、0.5~30.0時間、1.5~10.0時間、又は4.0~8.0時間であってよい。 The lower limit of the heat treatment time in the annealing step may be, for example, 0.5 hours or more, 1.0 hours or more, 1.5 hours or more, 3.0 hours or more, or 4.0 hours or more. The upper limit of the heat treatment time in the annealing step may be, for example, 30.0 hours or less, 20.0 hours or less, 10.0 hours or less, 8.0 hours or less, or 5.0 hours or less. The heat treatment time in the annealing step can be adjusted within the above range and may be, for example, 0.5 to 30.0 hours, 1.5 to 10.0 hours, or 4.0 to 8.0 hours.

アニール工程は、大気圧下、又は加圧下で行われてよい。アニール工程を加圧環境下で行う場合、アニール工程の圧力の下限値は、例えば、0.1MPaG以上、又は0.2MPaG以上であってよい。上記圧力の下限値が上記範囲内であることで、蛍光体粒子の分解をより抑制することができる。アニール工程の圧力の上限値は、例えば、1.0MPaG以下、又は0.9MPaG以下であってよい。上記圧力の上限値が上記範囲内であることで、形成される蛍光体粒子の分解をより抑制することができる。アニール工程の圧力は上述の範囲内で調整でき、例えば、0.1~1.0MPaG、又は0.1~0.9MPaGであってよい。 The annealing process may be performed under atmospheric pressure or under pressure. When the annealing process is performed in a pressurized environment, the lower limit of the pressure in the annealing process may be, for example, 0.1 MPaG or more, or 0.2 MPaG or more. When the lower limit of the pressure is within the above range, decomposition of the phosphor particles can be further suppressed. The upper limit of the pressure in the annealing process may be, for example, 1.0 MPaG or less, or 0.9 MPaG or less. When the upper limit of the pressure is within the above range, decomposition of the formed phosphor particles can be further suppressed. The pressure in the annealing process can be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.1 to 1.0 MPaG, or 0.1 to 0.9 MPaG.

アニール工程は、希ガス、及び不活性ガスからなる群より選択される少なくとも一種を含む雰囲気下で行うことが望ましい。上記希ガスは、例えば、アルゴン、及びヘリウム等を含有してよく、アルゴンを含有してよく、アルゴンからなってもよい。不活性ガスは、例えば、窒素等を含有してよく、窒素からなってもよい。The annealing step is preferably carried out in an atmosphere containing at least one gas selected from the group consisting of a rare gas and an inert gas. The rare gas may contain, for example, argon, helium, etc., or may contain argon or consist of argon. The inert gas may contain, for example, nitrogen, etc., or may consist of nitrogen.

上述の蛍光体粉末の製造方法は、焼成工程及びアニール工程に加えて、その他の工程を有していてもよい。その他の工程は、例えば、解砕工程、分級工程、及び酸処理工程等が挙げられる。 The above-mentioned method for producing phosphor powder may include other processes in addition to the firing and annealing processes. Examples of other processes include a crushing process, a classification process, and an acid treatment process.

解砕工程は、例えば、焼成工程で得られる焼成物、又はアニール工程で得られるアニール処理物が塊状で得られる場合があるため、これを解砕し、粒度を調整する工程である。粉砕工程においては、乳鉢等を用いてもよく、また一般的な粉砕機又は解砕機を用いることもできる。粉砕機及び解砕機としては、例えば、ボールミル、ジェットミル、及びヘンシェルミキサー等が挙げられる。焼成物の塊状物については比較的強度の高い方法等で解砕してもよいが、アニール処理物の塊状物の解砕の際には、蛍光体粒子の表面への傷、割れ等の発生を抑制する観点から、緩やかな条件で解砕を行うことが望ましい。緩やかな条件での解砕とする観点から、例えば、粉砕工程は、イオン交換水等の媒体を共存させた湿式におけるボールミル粉砕で行われることが望ましい。また、ボールミルにはジルコニアボールを使用できる。The crushing process is a process for crushing the fired product obtained in the firing process or the annealed product obtained in the annealing process, which may be in a lump form, to adjust the particle size. A mortar or mortar may be used in the crushing process, or a general crusher or crusher may also be used. Examples of crushers and crushers include ball mills, jet mills, and Henschel mixers. While agglomerates of fired product may be crushed using relatively high-intensity methods, when crushing annealed product agglomerates, it is desirable to crush them under gentle conditions to prevent scratches, cracks, etc. on the surface of the phosphor particles. To achieve gentle crushing, for example, the crushing process is desirably performed using a wet ball mill in the presence of a medium such as ion-exchanged water. Zirconia balls can also be used in the ball mill.

分級工程は、蛍光体粉末の発光輝度等を低下させるような微粒子分を除去する工程であってよい。蛍光体粉末に求められる光学特性の要求レベルが高い場合には、上述の蛍光体粉末の製造方法は、分級工程を有することが望ましい。分級工程は、例えば、デカンテーション法を用いてよい。分級工程は、処理対象物(例えば、解砕工程を経た蛍光体粉末)を分散媒中に投入し、分散液を調製して撹拌した後、当該分散液中の蛍光体粉末を沈殿させ、上澄みを除去することによって行う。上澄み除去後、沈殿物をろ集し、乾燥させることで、微粒子分の除去された蛍光体粉末を得ることができる。分級工程では、上述の分散液の調製、上澄みの除去を繰り返し行ってよい。分散媒としては、例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウムの水溶液等が挙げられる。 The classification process may be a process for removing fine particles that reduce the luminance and other properties of the phosphor powder. When the required optical properties of the phosphor powder are high, it is desirable for the above-mentioned phosphor powder manufacturing method to include a classification process. The classification process may be performed, for example, by decantation. The classification process is performed by adding the material to be processed (e.g., phosphor powder that has been subjected to a crushing process) to a dispersion medium, preparing and stirring a dispersion, allowing the phosphor powder in the dispersion to settle, and removing the supernatant. After removing the supernatant, the precipitate is filtered and collected, and dried to obtain phosphor powder from which the fine particles have been removed. In the classification process, the preparation of the above-mentioned dispersion and the removal of the supernatant may be repeated. Examples of dispersion media include an aqueous solution of sodium hexametaphosphate.

酸処理工程は、蛍光体粉末を酸処理することによって、発光に寄与しない不純物の含有量を低減する工程であってよい。酸としては、例えば、フッ化水素酸、硫酸、リン酸、塩酸、及び硝酸等を挙げることができる。酸は、フッ化水素酸、硫酸、リン酸、塩酸、及び硝酸からなる群より選択される少なくとも1種を含んでよく、混酸であってよいが、好ましくは塩酸である。酸処理工程は、蛍光体粉末を上述の酸に接触させることによって行う。具体的には、上記酸を含む水溶液中に上述の蛍光体粉末を投入し、分散液を調製して、撹拌しながら所定時間処理を行う。 The acid treatment process may be a process of treating the phosphor powder with acid to reduce the content of impurities that do not contribute to light emission. Examples of acids include hydrofluoric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, and nitric acid. The acid may contain at least one acid selected from the group consisting of hydrofluoric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, and nitric acid, and may be a mixed acid, but is preferably hydrochloric acid. The acid treatment process is carried out by bringing the phosphor powder into contact with the acid. Specifically, the phosphor powder is placed in an aqueous solution containing the acid to prepare a dispersion, and the dispersion is treated for a predetermined period of time while being stirred.

酸処理工程における上記撹拌時間の下限値は、例えば、0.1時間以上、0.5時間以上、又は1.0時間以上であってよい。上記撹拌時間の上限値は、例えば、6.0時間以下、3.0時間以下、又は1.5時間以下であってよい。また、酸処理工程において、上記水溶液を、冷却、加温、又は煮沸させた状態で酸処理を行ってもよく、この際の水溶液の温度は、例えば、20~90℃、又は30~80℃であってよい。酸処理の後に、蛍光体粉末を水で洗浄し酸を除去して、乾燥させてもよい。乾燥の際の温度は、例えば、100~120℃であってよい。乾燥の際の時間は、例えば、12時間程度であってよい。The lower limit of the stirring time in the acid treatment step may be, for example, 0.1 hour or more, 0.5 hour or more, or 1.0 hour or more. The upper limit of the stirring time may be, for example, 6.0 hours or less, 3.0 hours or less, or 1.5 hours or less. Furthermore, in the acid treatment step, the acid treatment may be performed while the aqueous solution is cooled, heated, or boiled. The temperature of the aqueous solution in this case may be, for example, 20 to 90°C, or 30 to 80°C. After the acid treatment, the phosphor powder may be washed with water to remove the acid, and then dried. The drying temperature may be, for example, 100 to 120°C. The drying time may be, for example, approximately 12 hours.

上述の蛍光体粉末は、表示装置等の発光装置に使用する蛍光体として好適である。発光装置の一実施形態は、一次光を発する発光素子と、上記一次光の一部を吸収して、一次光の波長よりも長い波長を有する二次光を発する波長変換体と、を備える発光装置である。The above-mentioned phosphor powder is suitable as a phosphor for use in light-emitting devices such as display devices. One embodiment of the light-emitting device is a light-emitting device comprising a light-emitting element that emits primary light and a wavelength converter that absorbs a portion of the primary light and emits secondary light having a wavelength longer than that of the primary light.

一次光を発する発光素子は、例えば、InGaN青色LED等であってよい。 The light-emitting element that emits the primary light may be, for example, an InGaN blue LED.

上記波長変換体は、上述の蛍光体粉末を含む。上記波長変換体は、上述の蛍光体粉末の他に、他の蛍光体を含んでもよい。他の蛍光体としては、例えば、上述の蛍光体粉末以外の赤色蛍光体、黄色蛍光体、黄緑色蛍光体、及び緑色蛍光体等を含んでもよい。その他の蛍光体は、蛍光体組成物を用いる用途に応じて選択することができ、例えば、発光装置に要求される輝度、色味、及び演色性等に応じて選択して組み合わせることができる。赤色蛍光体としては、例えば、従来のCASN系蛍光体等が挙げられる。緑色~黄色蛍光体(緑色から黄色の波長帯域に蛍光波長を有する蛍光体)としては、例えば、YAG蛍光体、LuAG蛍光体等が挙げられる。黄色蛍光体としては、Ca-α-SiAlON蛍光体等、緑色蛍光体としてはβ-SiAlON蛍光体等が挙げられる。 The wavelength converter includes the above-mentioned phosphor powder. The wavelength converter may also include other phosphors in addition to the above-mentioned phosphor powder. Examples of other phosphors include red phosphors, yellow phosphors, yellow-green phosphors, and green phosphors other than the above-mentioned phosphor powders. The other phosphors can be selected depending on the application for which the phosphor composition is used, and can be selected and combined depending on, for example, the brightness, color, and color rendering properties required for the light-emitting device. Examples of red phosphors include conventional CASN-based phosphors. Examples of green to yellow phosphors (phosphors having fluorescent wavelengths in the green to yellow wavelength band) include YAG phosphors and LuAG phosphors. Examples of yellow phosphors include Ca-α-SiAlON phosphors, and examples of green phosphors include β-SiAlON phosphors.

上記発光素子及び波長変換体は、封止樹脂等に分散されていてもよい。封止樹脂としては、それ自体が無色であるものが望ましく、可視光波長に対する透過性に優れるものを用いることができる。封止樹脂は一般には、透明であると認識されるものを用いることができる。上述のような樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂又はアクリル樹脂等であってよい。 The light-emitting element and wavelength converter may be dispersed in a sealing resin or the like. The sealing resin is preferably colorless and has excellent transparency to visible light wavelengths. The sealing resin is generally recognized as transparent. Examples of such resins include silicone resin and acrylic resin.

なお、ディスプレイ等の表示装置には、情報伝達のため、十分な明るさを呈することが求められる。そのためには、ディスプレイから発せられる発光成分がヒトの比視感度の高い領域に属することが望ましい。比視感度は、一般に、国際照明委員会(CIE)による標準比視感度曲線に基づいて決定される。この標準比視感度曲線との重なりが多い発光スペクトルを有する光である程、ヒトが明るく感じることになる。標準比視感度曲線は550nm付近をピークに400~700nmに亘って広がる正規分布に近い曲線を描き、例えば、明所では555nm付近の光をヒトは最も強く感じるとされている。 Display devices such as monitors are required to provide sufficient brightness for the transmission of information. To achieve this, it is desirable that the light components emitted from the display fall within the range of high human luminous efficiency. Relative luminous efficiency is generally determined based on the standard luminous efficiency curve established by the International Commission on Illumination (CIE). The more overlap there is between light's emission spectrum and this standard luminous efficiency curve, the brighter it will appear to humans. The standard luminous efficiency curve approximates a normal distribution, spreading from 400 to 700 nm with a peak around 550 nm. For example, in bright places, humans are said to perceive light around 555 nm as most sensitive.

図1に示すように、一般に、SCASN蛍光体の発光スペクトルは、標準比視感度曲線と重なる領域を有することから、SCASN蛍光体は赤色蛍光体として有用とされている。SCASN蛍光体の発光スペクトルは一般に600~800nmに亘る発光スペクトルを有する。ここで、上述の蛍光体粉末は、組成式中のストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの割合が上述のx及びyの範囲を満たす特定のものとなっていることで、発光スペクトルのピーク位置が短波長側にシフトし、標準比視感度曲線との重なりがより大きく十分な明るさも呈するものとなっている。また十分な赤味も呈することから、上述の蛍光体粉末は、明るさに優れる表示素子を製造するために有用な赤色蛍光体となり得る。As shown in Figure 1, the emission spectrum of SCASN phosphors generally overlaps with the standard luminous efficacy curve, making them useful as red phosphors. The emission spectrum of SCASN phosphors generally spans the 600-800 nm range. The phosphor powder described above has a specific composition in which the proportions of strontium, calcium, and europium in the composition formula satisfy the above-mentioned ranges of x and y. This shifts the peak position of the emission spectrum toward shorter wavelengths, resulting in greater overlap with the standard luminous efficacy curve and sufficient brightness. Furthermore, because it exhibits a sufficient reddish tint, the phosphor powder described above can be a useful red phosphor for manufacturing display elements with excellent brightness.

以上、幾つかの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。また、上述した実施形態についての説明内容は、互いに適用することができる。 Although several embodiments have been described above, the present disclosure is in no way limited to the above-described embodiments. Furthermore, the descriptions of the above-described embodiments can be applied to each other.

以下、実施例及び比較例を参照して本開示の内容をより詳細に説明する。ただし、本開示は、下記の実施例に限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to examples and comparative examples. However, the present disclosure is not limited to the following examples.

(実施例1)
[核剤の調製]
まず、容器に、60.61gのα型窒化ケイ素(Si、宇部興産株式会社製、SN-E10グレード)、53.13gの窒化アルミニウム(AlN、株式会社トクヤマ製、Eグレード)、及び13.68gの酸化ユウロピウム(Eu、信越化学工業株式会社製)を入れ、予備混合した。
Example 1
[Preparation of nucleating agent]
First, 60.61 g of α-type silicon nitride (Si 3 N 4 , manufactured by Ube Industries, Ltd., SN-E10 grade), 53.13 g of aluminum nitride (AlN, manufactured by Tokuyama Corporation, E grade), and 13.68 g of europium oxide (Eu 2 O 3 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were placed in a container and premixed.

次に、水分が1質量ppm以下、酸素濃度が50ppm以下に調整された窒素雰囲気に保持したグローブボックス中で、上記容器に、5.76gの窒化カルシウム(Ca、Materion社製)、及び106.82gの窒化ストロンチウム(Sr、株式会社高純度化学研究所製、純度2N)を更に入れ、乾式混合し、混合物を得た。 Next, in a glove box maintained in a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 mass ppm or less and an oxygen concentration of 50 ppm or less, 5.76 g of calcium nitride (Ca 3 N 2 , manufactured by Materion) and 106.82 g of strontium nitride (Sr 3 N 2 , manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd., purity 2N) were further added to the container and dry-mixed to obtain a mixture.

グローブボックス内で、240gの上記混合物を、タングステン製の蓋つき容器に充填した。この蓋つき容器の蓋を閉じた後、グローブボックスから取り出し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した。その後、電気炉内の圧力が0.1PaG以下となるまで十分に真空排気した。 In a glove box, 240 g of the above mixture was placed in a tungsten container with a lid. After closing the lid, the container was removed from the glove box and placed in an electric furnace equipped with a carbon heater. The electric furnace was then thoroughly evacuated until the pressure inside was 0.1 PaG or less.

真空排気を継続したまま、電気炉内の温度が600℃になるまで昇温した。600℃に到達した後、電気炉内に窒素ガスを導入し、電気炉内の圧力が0.9MPaGとなるように調整した。その後、窒素ガスの雰囲気下で、電気炉内の温度が1950℃になるまで昇温し、1950℃に到達してから8時間かけて加熱処理した。その後、加熱を終了し、室温まで冷却した。室温まで冷却した後、容器から赤色の塊状物を回収した。回収した塊状物を乳鉢で解砕及び通篩し、平均粒径16μmの核粒子(核剤)を調製した。 While continuing to evacuate, the temperature inside the electric furnace was raised to 600°C. After reaching 600°C, nitrogen gas was introduced into the electric furnace and the pressure inside the electric furnace was adjusted to 0.9 MPaG. The temperature inside the electric furnace was then raised to 1950°C under a nitrogen gas atmosphere, and after reaching 1950°C, heat treatment was carried out for 8 hours. Heating was then terminated and the material was cooled to room temperature. After cooling to room temperature, red lumps were recovered from the container. The recovered lumps were crushed and sieved in a mortar to prepare core particles (nucleating agent) with an average particle size of 16 μm.

[蛍光体粉末の製造]
容器に、51.50gのα型窒化ケイ素(Si、宇部興産株式会社製、SN-E10グレード)、45.14gの窒化アルミニウム(AlN、株式会社トクヤマ製、Eグレード)、15.50gの酸化ユウロピウム(Eu、信越化学工業株式会社製)、及び24.00gの上述のように調製した核剤を、それぞれ測り取り、予備混合した。
[Production of phosphor powder]
51.50 g of α-type silicon nitride (Si 3 N 4 , manufactured by Ube Industries, Ltd., SN-E10 grade), 45.14 g of aluminum nitride (AlN, manufactured by Tokuyama Corporation, E grade), 15.50 g of europium oxide (Eu 2 O 3 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 24.00 g of the nucleating agent prepared as described above were weighed and premixed in a container.

次に、水分が1質量ppm以下、酸素濃度が50ppm以下に調整された窒素雰囲気に保持したグローブボックス中で、上記容器に、0.27gの窒化カルシウム(Ca、Materion社製)、及び103.58gの窒化ストロンチウム(Sr、株式会社高純度化学研究所製、純度2N)を更に測り取り、乾式混合した。これによって混合粉末を得た。核剤と原料粉末との仕込み量の関係(質量%)、及び原料粉末中における各元素の仕込み量の内訳(mol比)を表1に示した。 Next, in a glove box maintained in a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 mass ppm or less and an oxygen concentration of 50 ppm or less, 0.27 g of calcium nitride ( Ca3N2 , manufactured by Materion) and 103.58 g of strontium nitride ( Sr3N2 , manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd., purity 2N) were further weighed and dry-mixed into the container. A mixed powder was thus obtained. The relationship (mass %) between the charged amounts of the nucleating agent and the raw material powder, and the breakdown (molar ratio) of the charged amounts of each element in the raw material powder are shown in Table 1.

グローブボックス内で、240gの上記混合粉末を、タングステン製の蓋つき容器に充填した。この蓋つき容器の蓋を閉じた後、グローブボックスから取り出し、カーボンヒーターを備える電気炉内に配置した。その後、電気炉内の圧力が0.1PaG以下となるまで十分に真空排気した。 In a glove box, 240 g of the above mixed powder was placed in a tungsten container with a lid. After closing the lid, the container was removed from the glove box and placed in an electric furnace equipped with a carbon heater. The electric furnace was then evacuated to a vacuum until the pressure inside was 0.1 PaG or less.

真空排気を継続したまま、電気炉内の温度が600℃になるまで昇温した。600℃に到達した後、電気炉内に窒素ガスを導入し、電気炉内の圧力が0.9MPaGとなるように調整した。その後、窒素ガスの雰囲気下で、電気炉内の温度が1950℃になるまで昇温し、1950℃に到達してから8時間かけて加熱処理した。その後、加熱を終了し、室温まで冷却させた。室温まで冷却した後、容器から赤色の塊状物を回収した。回収した塊状物を解砕、通篩し、粒度を調整して焼成粉を得た。 While continuing to evacuate, the temperature inside the electric furnace was raised to 600°C. After reaching 600°C, nitrogen gas was introduced into the electric furnace and the pressure inside the electric furnace was adjusted to 0.9 MPaG. The temperature inside the electric furnace was then raised to 1950°C in a nitrogen gas atmosphere, and once 1950°C was reached, heat treatment was carried out for 8 hours. Heating was then terminated and the material was allowed to cool to room temperature. After cooling to room temperature, red lumps were recovered from the container. The recovered lumps were crushed and sieved to adjust the particle size and obtain sintered powder.

得られた焼成粉をタングステン容器に充填し、カーボンヒーターを備えた電気炉内に速やかに移し、炉内の圧力が0.1PaG以下となるまで十分に真空排気した。真空排気を継続したまま加熱を開始し、温度が600℃に到達したところで、炉内にアルゴンガスを導入し、炉内雰囲気の圧力が大気圧となるように調整した。アルゴンガスの導入を開始した後も1350℃まで昇温を続けた。温度が1350℃に到達してから8時間かけて加熱処理した。その後、加熱を終了して室温まで冷却した。室温まで冷却した後、容器から、アニール処理後の粉体を回収した。回収した粉体は、篩を通過させ粒度を調整した。このようにして、アニール粉を得た。The resulting sintered powder was loaded into a tungsten container and quickly transferred to an electric furnace equipped with a carbon heater. The furnace was thoroughly evacuated until the pressure inside was 0.1 PaG or less. Heating began while continuing the evacuation, and when the temperature reached 600°C, argon gas was introduced into the furnace and the pressure inside the furnace was adjusted to atmospheric pressure. The temperature continued to rise to 1350°C even after the introduction of argon gas began. Once the temperature reached 1350°C, the heat treatment took 8 hours. Heating was then terminated and the mixture was cooled to room temperature. After cooling to room temperature, the annealed powder was recovered from the container. The recovered powder was passed through a sieve to adjust the particle size. In this way, the annealed powder was obtained.

アニール粉を、室温下、2.0Mの塩酸に、スラリー濃度が25質量%となるように投入して1時間浸した。これにより酸処理を行った。酸処理後、塩酸スラリーを攪拌しながら1時間煮沸処理した。煮沸処理後のスラリーを室温まで冷却し濾過し、固形分から酸処理液を分離し、酸処理物を得た。酸処理物を、100~120℃の範囲の温度設定をした乾燥機内に12時間置いて乾燥させることで酸処理粉を得た。The annealed powder was placed in 2.0 M hydrochloric acid at room temperature to a slurry concentration of 25% by mass and immersed for 1 hour. This resulted in acid treatment. After acid treatment, the hydrochloric acid slurry was boiled for 1 hour while stirring. After boiling, the slurry was cooled to room temperature and filtered to separate the acid treatment liquid from the solids, yielding an acid-treated product. The acid-treated product was then dried in a dryer set at a temperature between 100 and 120°C for 12 hours, yielding an acid-treated powder.

酸処理粉をアルミナ製坩堝に充填し、大気中、昇温速度10℃/分で昇温し、400℃で3時間加熱処理した。加熱処理後、室温になるまで放置し、加熱処理粉末を得た。The acid-treated powder was placed in an alumina crucible and heated in air at a rate of 10°C/min until it reached 400°C for 3 hours. After the heat treatment, the mixture was allowed to cool to room temperature, yielding a heat-treated powder.

得られた加熱処理粉末に対して、X線回折装置(株式会社リガク製、商品名:UltimaIV)を用いて、CuKα線を用いた粉末X線回折を行った。得られたX線回折パターンには、CaAlSiN結晶と同一の回折パターンが認められ、主結晶相がCaAlSiN結晶と同一の結晶構造を有することが確認された。当該加熱処理粉末を実施例1の蛍光体粉末とした。 The obtained heat-treated powder was subjected to powder X-ray diffraction using CuKα radiation using an X-ray diffractometer (Rigaku Corporation, product name: Ultima IV). The obtained X-ray diffraction pattern was identical to that of CaAlSiN3 crystals, confirming that the main crystalline phase had the same crystal structure as CaAlSiN3 crystals. This heat-treated powder was used as the phosphor powder of Example 1.

(実施例2、比較例1~4)
原料粉末中における各元素の仕込み量の内訳(mol比)が表1に記載したものとなるように混合比を調整したこと以外は、実施例1と同様にして、蛍光体粉末を調製した。
(Example 2, Comparative Examples 1 to 4)
A phosphor powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio was adjusted so that the breakdown (molar ratio) of the amount of each element in the raw material powder was as shown in Table 1.

<蛍光体粉末の評価>
上述のようにして実施例1~2、及び比較例1~4で得られた蛍光体粉末のそれぞれについて、後述する方法に沿って、組成比、蛍光の発光ピーク波長及び半値幅、並びに、演色指数及び全光束の測定を行った。結果を表2に示す。
<Evaluation of phosphor powder>
The composition ratio, fluorescence emission peak wavelength and half-width, color rendering index, and total luminous flux of each of the phosphor powders obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were measured according to the methods described below. The results are shown in Table 2.

[組成比]
蛍光体粉末を加圧酸分解させ、試料溶液を調製し、これを対象としてICP発光分光分析装置を用いた定量分析を行うことで、蛍光体粉末を構成する元素の組成比を決定した。
[Composition ratio]
The phosphor powder was subjected to acid decomposition under pressure to prepare a sample solution, which was then quantitatively analyzed using an ICP emission spectrometer to determine the composition ratio of the elements that make up the phosphor powder.

[蛍光の発光ピーク波長及び半値幅]
蛍光体粉末の蛍光スペクトルは、ローダミンBと副標準光源によって補正を行った分光蛍光光度計(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名:F-7000)を用いて測定した。測定には、光度計に付属の固体試料ホルダーを使用し、励起波長:455nmに対する蛍光スペクトルを測定した。得られた蛍光スペクトルから、発光スペクトルのピーク波長及び半値幅を決定した。
[Fluorescence Emission Peak Wavelength and Half Width]
The fluorescence spectrum of the phosphor powder was measured using a spectrofluorometer (Hitachi High-Technologies Corporation, product name: F-7000) corrected using rhodamine B and a secondary standard light source. A solid sample holder attached to the spectrometer was used for the measurement, and the fluorescence spectrum was measured at an excitation wavelength of 455 nm. From the obtained fluorescence spectrum, the peak wavelength and half-width of the emission spectrum were determined.

[演色指数及び全光束]
蛍光体粉末の演色性及び全光束は、LuAG蛍光体と共にシリコーン樹脂に配合し、白色LEDを調製し、これを評価サンプルとして評価した。
[Color rendering index and total luminous flux]
The color rendering properties and total luminous flux of the phosphor powder were evaluated by blending it with the LuAG phosphor in a silicone resin to prepare a white LED, which was used as an evaluation sample.

まず、蛍光体粉末とLuAG黄色蛍光体(波長455nmの励起光を受けた際の発光ピーク波長が535nm)とをシリコーン樹脂に配合し脱泡及び混練することで混錬物を得た。得られた混練物を、ピーク波長450nmの青色LED素子を接合した表面実装タイプのパッケージに、ポッティングし、熱硬化させることによって、白色LEDを調製した。ここで、蛍光体粉末とYAG蛍光体との配合量比は、通電発光時に白色LEDの色度座標(x、y)が(0.460、0.411)となるように調整した。First, phosphor powder and LuAG yellow phosphor (with a peak emission wavelength of 535 nm when exposed to excitation light with a wavelength of 455 nm) were blended with silicone resin, followed by degassing and kneading to obtain a kneaded mixture. The resulting kneaded mixture was potted into a surface-mount package to which a blue LED element with a peak wavelength of 450 nm was bonded, and then thermally cured to prepare a white LED. The blending ratio of phosphor powder to YAG phosphor was adjusted so that the chromaticity coordinates (x, y) of the white LED were (0.460, 0.411) when powered on.

得られた白色LEDを、通電発光させた際の特殊演色指数R9と全光束とを、全光束測定装置(大塚電子株式会社製、直径500mmの積分半球と分光光度計(MCPD-9800)とを組合せた装置)を用いて測定した。 The special color rendering index R9 and total luminous flux of the obtained white LED when it was energized and emitting light were measured using a total luminous flux measuring device (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., a device combining a 500 mm diameter integrating hemisphere and a spectrophotometer (MCPD-9800)).

本開示によれば、十分な赤味を有する蛍光を発しつつ、優れた明るさを呈することが可能な蛍光体粉末、及びその製造方法を提供できる。本開示によればまた、上述のような蛍光体粉末を用い、優れた演色性を発揮し得る発光装置を提供できる。

According to the present disclosure, it is possible to provide a phosphor powder capable of emitting fluorescence with a sufficient reddish tinge while exhibiting excellent brightness, and a method for manufacturing the same. Furthermore, according to the present disclosure, it is possible to provide a light-emitting device that uses the above-mentioned phosphor powder and exhibits excellent color rendering properties.

Claims (4)

主結晶相がCaAlSiNと同一の結晶構造を有し、
一般式:(Sr1-x-y,Ca,Eu)AlSi(N,O)[一般式において、x及びyは、0.0100≦x≦0.0300、及び0.0500≦y≦0.0900を満たす]で表される蛍光体粒子を含む、蛍光体粉末。
The main crystalline phase has the same crystalline structure as CaAlSiN3 ,
A phosphor powder comprising phosphor particles represented by the general formula: (Sr 1-xy , Ca x , Eu y )AlSi(N,O) 3 (wherein x and y satisfy 0.0100≦x≦0.0300 and 0.0500≦y≦0.0900).
波長455nmの光を照射したときの発光ピーク波長が635nm以上である、請求項1に記載の蛍光体粉末。 The phosphor powder according to claim 1, which has an emission peak wavelength of 635 nm or longer when irradiated with light having a wavelength of 455 nm. 一次光を発する発光素子と、前記一次光の一部を吸収して、前記一次光の波長よりも長い波長を有する二次光を発する波長変換体と、を備える発光装置であって、
前記波長変換体が、請求項1又は2に記載の蛍光体粉末を含む、発光装置。
A light emitting device comprising: a light emitting element that emits primary light; and a wavelength converter that absorbs a part of the primary light and emits secondary light having a wavelength longer than the wavelength of the primary light,
A light emitting device, wherein the wavelength converter comprises the phosphor powder according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の蛍光体粉末を製造する製造方法であって、
ストロンチウム源、カルシウム源、アルミニウム源、ケイ素源、窒素源、及びユウロピウム源を含む原料粉末と、CASN系化合物で構成される核剤とを含む混合粉末を加熱処理することによって焼成物を得る焼成工程と、
前記焼成物を前記焼成工程における加熱処理の温度よりも低い温度で加熱処理することでアニール処理物を得るアニール工程と、を有し、
前記原料粉末において、
アルミニウムの物質量に対する、ストロンチウム、カルシウム、及びユウロピウムの合計の物質量の比が1.0000を超え、
アルミニウムの物質量を基準として、カルシウムの物質量が0.0050以上であり、且つ、ユウロピウムの物質量が0.0880以下である、
蛍光体粉末の製造方法。
A method for producing the phosphor powder according to claim 1 or 2, comprising:
a firing step of heat-treating a mixed powder containing a raw material powder including a strontium source, a calcium source, an aluminum source, a silicon source, a nitrogen source, and a europium source, and a nucleating agent composed of a CASN-based compound, to obtain a fired product;
an annealing step of heat-treating the fired product at a temperature lower than the heat treatment temperature in the firing step to obtain an annealed product;
In the raw material powder,
The ratio of the total amount of substance of strontium, calcium, and europium to the amount of substance of aluminum is greater than 1.0000,
The amount of calcium is 0.0050 or more and the amount of europium is 0.0880 or less, based on the amount of aluminum.
Method for manufacturing phosphor powder.
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