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公開番号2025077166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189157
出願日2023-11-06
発明の名称焼結体及び発光装置
出願人日亜化学工業株式会社
代理人弁理士法人市澤・川田国際特許事務所
主分類C09K 11/64 20060101AFI20250512BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】焼結体及び発光装置を提供する。
【解決手段】式(I)の組成を有する窒化物蛍光体及び式(II)の組成を有するαサイアロン蛍光体からなる群から選択される少なくとも1種の蛍光体を含む焼結体であって、励起光を照射したときに、CIE1931表色系の色度図において、第1a点(x=0.549、y=0.425)と、第2a点(x=0.562、y=0.438)と、第3a点(x=0.589、y=0.411)と、第4a点(x=0.576、y=0.407)とを結ぶ線で画定された領域A1内の色調を有し、励起光を照射されたときの焼結体に含まれる蛍光体で励起光が波長変換された光と焼結体を透過した励起光とを含む焼結体から発される光の発光スペクトルにおける500nmを超えて800nm以下の第1積分値Z1に対する400nm以上500nm以下の第2積分値Z2の積分値比Z2/Z1が0.005以上である光が発される、焼結体である。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される組成を有する窒化物蛍光体及び下記式（ＩＩ）で表される組成を有するαサイアロン蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種の蛍光体を含む焼結体であって、
励起光を照射されたときに、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４９、ｙ＝４２５）を第１ａ点とし、（ｘ＝０．５６２、ｙ＝０．４３８）を第２ａ点とし、（ｘ＝０．５８９、ｙ＝０．４１１）を第３ａ点とし、（ｘ＝０．５７６、ｙ＝０．４０７）を第４ａ点とし、前記第１ａと前記第２ａ点を結ぶ第１直線と、前記第２ａ点と前記第３ａ点を結ぶ第２直線と、前記第３ａ点と前記第４ａ点を結ぶ第３直線と、前記第４ａ点と前記第１ａ点を結ぶ第４直線で画定された領域Ａ１内の色調を有し、
発光ピーク波長が４５０ｎｍであり、１３００ｍＷ／ｍｍ
２
以上６０００ｍＷ／ｍｍ
２
以下の範囲内の出力の励起光を照射されたときの前記焼結体に含まれる前記蛍光体で前記励起光が波長変換された光と前記焼結体を透過した前記励起光とを含む前記焼結体から発される光の発光スペクトルにおける、５００ｎｍを超えて８００ｎｍ以下の波長範囲内の第１積分値Ｚ１に対する４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長範囲内の第２積分値Ｚ２の積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．００５以上である光が発される、焼結体。
（Ｂａ
１－ｕ－ｗ
Ｍ
１
ｕ
Ｍ
２
ｗ
）
２
Ｓｉ
５
Ｎ
８
（Ｉ）
（前記式（Ｉ）中、Ｍ
１
は、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ
２
は、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｕ及びｗは、それぞれ０＜ｕ≦０．５、０．００１≦ｗ＜０．５を満たす。）
Ｍ
３
ｑ
Ｓｉ
１２－（ｒ＋ｓ）
Ａｌ
ｒ＋ｓ
Ｏ
ｓ
Ｎ
１６－ｓ
：Ｅｕ
ｔ
（ＩＩ）
（前記式（ＩＩ）中、Ｍ３は、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ及びランタノイド元素（但し、Ｌａ及びＣｅを除く。）からなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｑ、ｒ、ｓ及びｔは、それぞれ０＜ｑ≦２．０、２．０≦ｒ≦６．０、０≦ｓ≦１．０、０．００１≦ｔ≦０．５を満たす。）
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．００８以上である、請求項１に記載の焼結体。
【請求項３】
前記積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．０１以上０．０４以下の範囲内である、請求項１に記載の焼結体。
【請求項４】
前記焼結体が、フィッシャーサブシーブサイザー法で測定された平均粒径Ｄｂが１μｍ未満の蛍光体粒子を焼成してなる、請求項１に記載の焼結体。
【請求項５】
前記焼結体が、レーザー回折粒度分布測定法で測定された体積メジアン径Ｄｍに対するフィッシャーサブシーブサイザー法で測定された平均粒径Ｄｂの粒径比Ｄｂ／Ｄｍが０．４５以下の蛍光体粒子を焼成してなる、請求項１に記載の焼結体。
【請求項６】
相対密度が９７％以上である、請求項１に記載の焼結体。
【請求項７】
厚みが３０μｍ以上３００μｍ以下の範囲内である、請求項１に記載の焼結体。
【請求項８】
励起光を照射されたときに、前記領域Ａ１内で、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４９、ｙ＝４２５）を第１ａ点とし、（ｘ＝０．５５７、ｙ＝０．４３３）を第２ａ’点とし、（ｘ＝０．５８２、ｙ＝０．４０９）を第３ａ’点とし、（ｘ＝０．５７６、ｙ＝０．４０７）を第４ａ点とし、前記第１ａと前記第２ａ’点を結ぶ第１’直線と、前記第２ａ’点と前記第３ａ’点を結ぶ第２’直線と、前記第３ａ’点と前記第４ａ点を結ぶ第３’直線と、前記第４ａ点と前記第１ａ点を結ぶ第４直線で画定された領域Ａ２内の色調を有する光が発される、請求項１に記載の焼結体。
【請求項９】
励起光を照射されたときに、前記領域Ａ１内で、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４９、ｙ＝４２５）を第１ａ点とし、（ｘ＝０．５５７、ｙ＝０．４３３）を第２ａ’点とし、（ｘ＝０．５７９、ｙ＝０．４１２）を第３ａ’’点とし、（ｘ＝０．５６９、ｙ＝０．４１２）を第４ａ’’点とし、前記第１ａと前記第２ａ’点を結ぶ第１’’直線と、前記第２ａ’点と前記第３ａ’’点を結ぶ第２’’直線と、前記第３ａ’’点と前記第４ａ’’点を結ぶ第３’’直線と、前記第４ａ’’点と前記第１ａ点を結ぶ第４’’直線で画定された領域Ａ３内の色調を有する光が発される、請求項１に記載の焼結体。
【請求項１０】
厚みが５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲内であり、
前記式（Ｉ）で表される組成を有する第１窒化物蛍光体を含み、
前記式（Ｉ）において、Ｍ
２
がＥｕであり、ｗが、０．００１≦ｗ＜０．０１を満たす、請求項１に記載の焼結体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結体及び発光装置に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤやＬＤ等の発光素子を用いる発光装置は、励起光源である発光素子と、発光素子からの光の一部を吸収して異なる波長に変換する蛍光体を含む部材を組み合わせて構成されたものがある。発光装置は、発光素子から発せられる光と、蛍光体から発せられる光の混色光を放出する。このような発光装置は、車載用、一般照明用、液晶表示装置のバックライト、イルミネーション、プロジェクター等の光源に用いられている。
【０００３】
蛍光体を含む部材として、特許文献１には、フッ化物無機バインダーと窒化物蛍光体を含む焼結体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１６／１１７６２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フッ化物無機バインダーと窒化物蛍光体を含む焼結体は、焼成時にフッ化物無機バインダーと窒化物蛍光体が反応する場合がある。フッ化物無機バインダーと反応した窒化物蛍光体を含む焼結体の励起光の照射による発光は、光束が低くなり、発光特性が低下する場合がある。
本開示は、励起光の照射により、高い光束を有する光が発される焼結体及びそれを用いた発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１態様は、下記式（Ｉ）で表される組成を有する窒化物蛍光体及び下記式（ＩＩ）で表される組成を有するαサイアロン蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種の蛍光体を含む焼結体であって、励起光を照射されたときに、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４９、ｙ＝０．４２５）を第１ａ点とし、（ｘ＝０．５６２、ｙ＝０．４３８）を第２ａ点とし、（ｘ＝０．５８９、ｙ＝０．４１１）を第３ａ点とし、（ｘ＝０．５７６、ｙ＝０．４０７）を第４ａ点とし、第１ａ点と第２ａ点を結ぶ第１直線と、第２ａ点と第３ａ点を結ぶ第２直線と、第３ａ点と第４ａ点を結ぶ第３直線と、第４ａ点と第１ａ点を結ぶ第４直線で画定された領域Ａ１の範囲内の色調を有し、発光ピーク波長が４５０ｎｍであり、１３００ｍＷ／ｍｍ
２
以上６０００ｍＷ／ｍｍ
２
以下の範囲内の出力の励起光を照射されたときに、前記焼結体に含まれる前記蛍光体で前記励起光が波長変換された光と前記焼結体を透過した前記励起光とを含む前記焼結体から発される光の発光スペクトルにおける、５００ｎｍを超えて８００ｎｍ以下の波長範囲内の第１積分値Ｚ１に対する４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長範囲内の第２積分値Ｚ２の積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．００５以上である光が発される、焼結体である。
（Ｂａ
１－ｕ－ｗ
Ｍ
１
ｕ
Ｍ
２
ｗ
）
２
Ｓｉ
５
Ｎ
８
（Ｉ）
（前記式（Ｉ）中、Ｍ
１
は、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍ
２
は、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｕ及びｗは、それぞれ０＜ｕ≦０．５、０．００１≦ｗ＜０．５を満たす。）
Ｍ
３
ｑ
Ｓｉ
１２－（ｒ＋ｓ）
Ａｌ
ｒ＋ｓ
Ｏ
ｓ
Ｎ
１６－ｓ
：Ｅｕ
ｔ
（ＩＩ）
（前記式（ＩＩ）中、Ｍ
３
は、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ，Ｓｒ、Ｙ及びランタノイド元素（但し、Ｌａ及びＣｅを除く。）からなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｑ、ｒ、ｓ及びｔは、それぞれ０＜ｑ≦２．０、２．０≦ｒ≦６．０、０≦ｓ≦１．０、０．００１≦ｔ≦０．５を満たす。）
【０００７】
第２態様は、３８０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する励起光源と、前記励起光源から光を照射される位置に配置される前記焼結体と、を備える発光装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、励起光の照射により、高い光束を有する光が発される焼結体及びそれを用いた発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
励起光を照射したときの焼結体から発される光の発光スペクトルの一例を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、ＥＣＥ規格におけるアンバー色の要求を満たす領域Ａを示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、励起光を照射された焼結体の発光の領域Ａ１を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、励起光を照射された焼結体の発光の領域Ａ２を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、励起光を照射された焼結体の発光の領域Ａ３を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、領域Ａ、領域Ａ１、領域Ａ２及び領域Ａ３を示す図である。
発光装置の一例を示す概略平面図である。
発光装置の一例を示す概略断面図である。
窒化物蛍光体５のＳＥＭ写真である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３と、実施例１－１から１－３に係る各焼結体を用いた各発光装置の発光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３と、実施例２－１から２－５に係る焼結体を用いた各発光装置及び比較例２－６に係る各焼結体を用いた各発光装置の発光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３と、実施例３－１から３－３に係る各焼結体を用いた各発光装置の発光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３と、実施例４－１から４－３に係る各焼結体を用いた各発光装置及び比較例４－４から比較例４－５に係る各焼結体を用いた各発光装置の発光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。
ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３と、実施例５－１から５－４に係る各焼結体を用いた各発光装置の発光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。
実施例５－１の焼結体の破断面のＳＥＭ写真である。
、ＣＩＥ１９３１表色系の色度図において、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３と、実施例６－１から６－４に係る各焼結体を用いた各発光装置の発光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示に係る焼結体及び発光装置を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は、以下の焼結体及び発光装置に限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳＺ８１１０に従う。
（【００１１】以降は省略されています）

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