蛍光体、その製造方法及び発光装置
【課題】充分なバンドギャップを有し、黄色から赤色系の蛍光を発光し、その含有する元素のモル比を変更して、発光される蛍光の色調を黄色から赤色系へ順次変調することができ、目的とする黄色から赤色系の色調を得ることが容易であり、しかも、青色ＬＥＤや青色ＬＤによる発光効率がよい蛍光体を提供し、これを容易に効率よく製造することができる蛍光体の製造方法を提供することにある。
【解決手段】組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
（式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上の元素を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．６７を満たす数値を示す。）で表される。
【解決手段】組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
（式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上の元素を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．６７を満たす数値を示す。）で表される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体、その製造方法及びこれを用いた発光装置に関し、より詳しくは、黄色から赤色系蛍光体及びこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色発光ダイオード（ＬＥＤ）や青色レーザー（ＬＤ）等を励起源とし、これを受けて黄色領域の蛍光を発光させ、演色性を図り、白色光を発光させる白色ＬＥＤ装置が、従来の蛍光灯等と比較して消費電力が低く長寿命であることから、種々利用されている。また、これらのＬＥＤを用いた発光装置は、不要な紫外線や赤外線を含まない光が簡単に得られるため、紫外線に敏感な文化財や芸術作品、熱照射を嫌う物等の各種照明等にも好適である。かかる発光装置の蛍光体として、ＬＥＤによる発光効率がよく、ＬＥＤによる劣化が少ない(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce3+等のいわゆるYAG:Ce系蛍光体が使用されている。この種の発光装置として、具体的には、例えば、（ＲＥ1-xＳｍx）3（ＡｌyＧａ1-y）5Ｏ12：Ｃｅで表され、式中、ＲＥは、Ｙ、Ｇｄから選択される少なくとも１種で青色ＬＥＤにより励起され黄緑色を発光する蛍光体をモールドした発光ダイオード（特許文献１〜３）等が報告されている。しかしながら、これらの発光ダイオードにおいては、青色と黄色の補色による白色であることから、演色性が充分得られないという問題がある。
【０００３】
このような発光装置における演色性を向上させるため、青色ＬＥＤの発光により長波長よりの黄色から赤色領域の蛍光を発光する蛍光体が開発されている。かかる蛍光体として、例えば、構成成分以外の金属不純物の含有量を低減し、α−サイアロンを主成分とする酸窒化物蛍光体（特許文献４）や、ＣａＡｌＳｉＮ3結晶相中にランタニド金属等を固溶するもの（特許文献５）や、ランタニド金属等を含むαサイアロン型化合物からなる蛍光体（特許文献６）等が報告されている。その他、非粒子状の蛍光体層を青色ＬＥＤ上に成膜したＬＥＤ（特許文献７）等が報告されている。
【０００４】
この種のサイアロン系蛍光体を用いた白色ＬＥＤ装置においては、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を用いた白色ＬＥＤ装置と比較して、色温度の低い温かみのある白色が得られる傾向にある。しかし上記蛍光体においては、その励起エネルギーと青色ＬＥＤからの発光のエネルギーとのずれがあり、更なる発光効率の向上が要請されている。
【０００５】
また、紫外発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）と青色、緑色、赤色蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤ（特許文献８）が開発されているが、青色ＬＥＤに対し、黄色から赤色領域の蛍光を発光し、演色性に優れ、且つ、青色ＬＥＤからの発光のエネルギーと励起エネルギーとがより近似し、更なる発光効率の向上を図ることができる蛍光体が要請されている。
【特許文献１】特許第２９００９２８号
【特許文献２】特許第２９９８６９６号
【特許文献３】特許第２９２７２７９号
【特許文献４】特開２００４−２３８５０６
【特許文献５】特開２００５−２３５９３４
【特許文献６】特開２００６−２６５５０６
【特許文献７】特開平１１−０４６０１５
【特許文献８】特表２０００−５０９９１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、充分なバンドギャップを有し、黄色から赤色系の蛍光を発光し、その含有する元素のモル比を変更して、発光される蛍光の色調を黄色から赤色系へ順次変調することができ、目的とする黄色から赤色系の色調を得ることが容易であり、しかも、青色ＬＥＤや青色ＬＤによる発光効率がよい蛍光体を提供し、これを容易に効率よく製造することができる蛍光体の製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、蛍光体を構成する元素のモル比を変更することにより、所望の色調に調整することを可能とし、組み合わせる他の色調の蛍光体を選ばず、演色性に優れ、色調の優れた白色光を発光することができ、且つ、発光効率がよく、充分な発光強度を有し、消費電力の低減を図ることができ、照明用として好適な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、青色ＬＥＤ等からの発光のエネルギーとその励起エネルギーが近似し、充分なバンドギャップを有し、しかも、励起により発光される蛍光波長が黄色から赤色の長波長側にシフトした蛍光体を見い出すべく鋭意研究を行った。その結果、特定の元素組成の蛍光体が、青色ＬＥＤの発光により発光ピーク強度が高い黄色から赤色領域の蛍光を発光することの知見を得た。かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち本発明は、組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
（式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上の元素を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．７を満たす数値を示す。）で表される蛍光体に関する。
【０００９】
また、本発明は、上記蛍光体の製造方法であって、組成式（１）を構成する元素を含む化合物を、陽圧下で焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、上記蛍光体を用いたことを特徴とする発光装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の蛍光体は、充分なバンドギャップを有し、黄色から赤色系の蛍光を発光し、その含有する元素のモル比を変更して、発光される蛍光の色調を黄色から赤色系へ順次変調することができ、目的とする黄色から赤色系の色調を得ることが容易であり、しかも、青色ＬＥＤや青色ＬＤによる発光効率がよい。
【００１２】
また、本発明の蛍光体の製造方法は、上記蛍光体を容易に効率よく製造することができる。
【００１３】
また、本発明の発光装置は、蛍光体を構成する元素のモル比を変更することにより、所望の色調に調整することを可能とし、組み合わせる他の色調の蛍光体を選ばず、演色性に優れ、色調に優れた白色光を発光することができ、且つ、発光効率がよく、充分な発光強度を有し、消費電力の低減を図ることができ、照明用として好適な発光装置を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の蛍光体は、組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
で表される。式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．７を満たす数値を示す。
【００１５】
本発明の蛍光体は、Ｙ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含み、必要に応じて、Ｇｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上を含むものである。上記蛍光体中、ＹとＣｅとＬ、ＡｌとＳｉ、ＯとＮのモル比は３：５：１２である。全蛍光体のモル数を２０としたとき、Ｙのモル比は０．００より大きく２．９９より小さく、Ｃｅのモル比は０．０１より大きく０．５０より小さい。好ましくは、Ｙのモル比は０．５より大きく、Ｃｅのモル比は０．０２より大きく０．３より小さい範囲を挙げることができる。全蛍光体のモル数を２０としたとき、Ａｌのモル比は３．０より大きく５．０より小さく、Ｓｉのモル比は０．０より大きく２．０より小さい。好ましくはＡｌのモル比は４．０より大きく４．９９より小さく、Ｓｉのモル比は０．０１より大きく１．０より小さい範囲を挙げることができる。全蛍光体のモル数を２０としたとき、Ｏのモル比は９．３３より大きく１１．９９より小さく、Ｎのモル比は０．０１より大きく２．６７より小さい。好ましくは、Ｏのモル比は１０．０より大きく１１．９５より小さく、Ｎのモル比は０．０５より大きく２．００より小さい範囲を挙げることができる。
【００１６】
これらの元素が結晶を構成していることが好ましい。結晶性に優れた蛍光体においては、励起光による結晶格子欠損に起因するフォノンの生成を抑制し、蛍光の発光が阻害されるのを抑制させ得る。
【００１７】
組成式（１）で表される蛍光体は、波長４００〜５２０ｎｍ光によって励起されるワイドバンドギャップを有する。かかる励起エネルギーを有する励起光を発光する励起源として、青色レーザーや青色ＬＥＤ等を挙げることができる。上記励起源の青色ＬＥＤとしては、具体的には、ＩｎＧａＮ等を挙げることができる。
【００１８】
上記蛍光体は上記青色ＬＥＤにより励起され、赤色領域の蛍光を発光する。ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光より長波長にシフトした５６０ｎｍ〜７００ｎｍの赤色領域の蛍光を発光する。赤色系の発光に関与する元素はＳｉとＮが考えられ、組成式（１）の元素をこの組成の範囲で変更することにより、発光ピーク波長を黄色から赤色領域へ変化させることができ、目的とする黄色から赤色系の色調を得ることが容易である。
【００１９】
上記蛍光体を製造するには、目的とする元素組成に相当するように、各元素を含有する化合物を組み合わせ、陽圧下で焼成する方法を挙げることができる。原料として、蛍光体に含まれる元素の酸化物や窒化物を用いることができる。具体的には、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化アルミニウム (Al2O3)、窒化アルミニウム（AlN）、酸化ケイ素（SiO2）、窒化ケイ素（Si3N4）、酸化セリウム(CeO2)等を用いることができる。更に、結晶性の優れた構造の蛍光体を形成するため、結晶構造中の欠陥を少なくするためにフラックス材を用いることが好ましい。フラックス材は後述する焼成による各金属酸化物等の溶融時に、これらの元素の融合を促進させ、結晶格子欠陥を減少させ、結晶性に優れた蛍光体の形成を可能とする。フラックス材としてフッ化アルミニウム（AlF3）や、塩化アンモニウム（NH4Cl）等のハロゲン化物を用いることができる。フラックス材の使用量としては、蛍光体に対して、１〜５モル％を挙げることができる。
【００２０】
これら各原料を目的とする組成式に従って秤量、採取し、乾式または湿式で十分混合する。湿式混合の場合は、エタノールやイソプロピルアルコール等のアルコール、アセトン等の有機溶剤を用いることが好ましい。これらの有機溶剤と、秤量した原料を、セラミックス製等のボールミルにアルミナ若しくはジルコニア製などのボールと共に入れ、１時間から２４時間混合することができる。その後、有機溶剤を乾燥除去し、混合された原料粉末とすることができる。
【００２１】
得られた混合原料粉末をカーボンルツボやカーボントレイ、窒化ホウ素ルツボ、窒化ホウ素トレイなどの耐熱容器に充填し焼成する。焼成温度は、例えば、１３００〜１８００℃が好ましく、より好ましくは１３５０〜１７５０℃、さらに好ましくは１４００〜１７００℃である。焼成時間は、例えば、３〜１０時間とすることができる。上記焼成時の雰囲気としては、窒素と水素の混合ガス、アンモニア、窒素ガス等還元雰囲気が好ましい。窒素と水素の混合ガスとしては、窒素と水素との容量比において、１０〜９０：９０〜１０であることが好ましく、窒素：水素が１：３であることが好ましい。
【００２２】
上記混合原料粉末の焼成雰囲気は陽圧とする。陽圧下で焼成することにより、Ｓｉ3Ｎ4等の窒化物が分解するのを抑制し、目的とする組成の蛍光体を得ることができる。かかる焼成雰囲気の圧力としては、１．００〜１．５０気圧が好ましく、より好ましくは１．０２〜１．３気圧、更に好ましくは１．０５〜１．２気圧である。焼成時の圧力が１．５０気圧以下であれば、目的生成物である蛍光体が完全に焼結するのを抑制し、粉末化の際に強力な粉砕力を負荷して結晶を破壊し、蛍光体の発光効率が低下するのを抑制することができる。焼成は、焼成後、冷却し、再焼成することを反復し、複数回に亘って行うこともできる。得られた焼成物に対し、粉砕、洗浄、乾燥、篩い分け等を施して、粉末状の蛍光体とすると、ＬＥＤ素子等に好適である。
【００２３】
本発明の発光装置は、上記蛍光体を用いたものであれば、いずれであってもよい。例えば、本発明の発装置としては、４００〜５２０ｎｍの波長光を発光する半導体を有する発光ダイオード等のＬＥＤ素子や、エレクトロルミネッセンス素子、カソードからの電子を蛍光体へ直接衝突させ発光させる電界放出型表示（ＦＥＤ）や、真空蛍光表示（ＶＦＤ）等の電子線発光装置、その他冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプ等の蛍光ランプ等を挙げることができる。
【００２４】
本発明の発光装置の一例として、図1の概略構成図に示す白色ＬＥＤ装置を挙げることができる。図1に示す白色ＬＥＤ装置には、主として、リフレクタの機能を有する筐体１２と、該筐体に固定されたサブマウント（図示せず）上に固定されたＬＥＤチップ１３と、該ＬＥＤチップ１３を包囲する透明樹脂１４と、透明樹脂を覆うように蛍光体含有ガラスシート１１とが設けられる。ＬＥＤチップ１３は、Ａｌ2Ｏ3またはＳＩＯの基板上にＧａＮ等の４００〜５２０ｎｍの青色光を発する上述の半導体等が積層された発光層を有するものが好ましい。ＬＥＤチップのＬＥＤは配線１５によりその電極がワイヤボンドされて図示しない電源に電気的に接続される。
【００２５】
上記透明樹脂はＬＥＤチップの保護のため設けられ、ＬＥＤからの発光の透過性に優れ、そのエネルギーに対して耐性を有する、例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂等が好適に用いられる。透明樹脂の上面に設けられる蛍光体含有ガラスシート１１には上記蛍光体１１ａが含有される。ガラスシート１１には、上記ＬＥＤを励起源として緑色や赤色を発光する赤色系蛍光体、緑色系蛍光体等が含有されていることが好ましい。ここで使用する赤色系蛍光体としては、例えば、SrS:Eu、CaS:Eu、CaAlSiN3:Eu 等を挙げることができ、緑色系蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr)2SiO4:Eu、SrGa2S4:Eu、（Ba,Sr,Ca）Si2O2N2:Eu、β−サイアロン:Eu等を挙げることができる。
【００２６】
かかるガラスシートは、ガラスを構成するガラス成分と蛍光体とを溶融混合して薄膜状に形成することができる。また、蛍光体は透明樹脂中に含有させることもできる。
【００２７】
上記白色ＬＥＤ装置において、ＬＥＤから青色が発光されると、ガラスシートに含有される蛍光体が励起され、黄色から赤色領域、赤色領域波、緑色領域の蛍光が発光される。これらの蛍光とＬＥＤからの青色光が、ガラスシート内で拡散され混色され、ガラスシート表面から色調の優れた白色光が放出される。
【００２８】
本発明の発光装置の一例として、電界放出型表示（フィールド・エミッション・ディスプレイ:ＦＥＤ）装置を例示することができる。この種のＦＥＤ装置としては、図２の部分略断面図に示すように、１対のガラス製等のアノード基板３１とカソード基板３２を備え、これらが図示しない支持枠により数ｍｍ以下の間隔で平行に配置され、内部が真空に保持されるようになっている。アノード基板３１には、内面に透明なアノード電極３１ａを介して蛍光体３１ｂが設けられ、蛍光体は黄色から赤色系蛍光体、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体、青色系蛍光体等各画素が交互に付与されて形成される。これらの各蛍光体の各画素間にはこれらを隔離する黒色導電材からなる光吸収体が設けられていてもよい。黄色から赤色系蛍光体として上記蛍光体が用いられ、これとの組み合わせにおいて選択される、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体としては、上述の蛍光体と同様のものを、具体的に例示することができる。一方、カソード基板３２の内面にはカソード電極３２ａを介して炭素膜等からなる電子放出素子（エミッタ）３２ｂが、各蛍光体の画素に対応して設けられる。各電子放出素子は支持枠に設けられる信号入力端子（図示せず）に接続されカソード基板に形成される図示しない配線によってそれぞれ電圧が印加されるようになっている。更に、エミッタからの過剰な電子の衝突により蛍光体表面が帯電し、蛍光体と電子との衝突が阻害されるのを回避するため、蛍光体表面に電導層を設け、蛍光体表面に蓄積された電子とエミッタ間の異常放電を抑制するようにしてもよい。電導層は電導性材料を蛍光体表面にコーティングする方法等により形成することができる。
【００２９】
このようなＦＥＤ装置において、カソード電極３２ａとアノード電極３１ａ間に電圧が印加されると、電子放出素子３２ｂから電子が放出され、放出された電子は矢印Ａに示すように、アノード電極３１ａに引き付けられ、蛍光体３１ｂに衝突し、蛍光を発生させ、発生した蛍光は白色光となってアノード基板３１から矢印Ｂに示すように、外部へ放出される。上記蛍光体を用いることにより、色調に優れた白色光を発光させることができる。
【００３０】
また、本発明の発光装置の一例として、真空蛍光表示（バキューム・フルオロセント・ディスプレイ:ＶＦＤ）装置を例示することができる。この種のＶＦＤ装置としては、図３の部分略断面図に示すように、ガラス製等の基板４１上に設けられた各配線４２に絶縁体層４３に設けられたスルーホール４４を介してそれぞれ接続されるアノード４５が設けられ、各アノード上には蛍光体層４６ａ、４６ｂ、４６ｃが形成される。蛍光体層４６ａ、４６ｂ、４６ｃは、それぞれ上記黄色から赤色系蛍光体、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体等を含有して交互に設けられる。黄色から赤色系蛍光体としては上記蛍光体が用いられ、これとの組み合わせにおいて選択される、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体としては、具体的には、上述の蛍光体と同様のものを例示することができる。この蛍光体層を覆うように、上方にグリッド４７が配置され、グリッド４７は基板上に設けられた図示しない端子に導通するように設けられる。更に、グリッドの上方にフィラメント状のカソード４８が基板両端に設けられた支持体に張架されて設けられ、これらが真空空間を形成する容器４９内に設けられる。また、蛍光体表面に電導層を設け、蛍光体表面の帯電を抑制し異常放電を抑制するようにしてもよい。電導層は上記ＦＥＤ装置における電導層と同様に形成することができる。
【００３１】
このような真空蛍光表示装置においては、カソードからの電子を蛍光体に当てて蛍光体からの発光により表示を行い、環境温度、特に低温による発光強度の変動が少なく、上記蛍光体を含有することにより演色性を図り、一定の蛍光を継続して発生させることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の蛍光体を実施例を挙げて更に詳細に説明する。
［実施例１］
粉末原料として、Y2O319.53g、Al2O313.95g、Si3N40.96g、ＣeO20.61gを用いて、これらをアセトンとジルコニアボールと共にセラミックス製ボールミルに入れ、１２時間混合した。混合した原料液からジルコニアボールを篩により除去し、アセトンを除去した後、混合物を窒化ホウ素ルツボに充填し、電気炉にセットし、1.1気圧の窒素還元雰囲気中において1400℃で3時間焼成した。焼成後は徐冷して、得られた焼成物を粉砕混合した。その後、同様に1450℃で3時間再焼成施した。焼成物を粉砕混合、洗浄して、目的のY2.94Ce0.06Al4.95Si0.05O11.9N0.1の蛍光体を得た。
【００３３】
得られた蛍光体について、以下のように励起光（Photoluminescence Excitation:ＰＬＥ）測定、フォトルミネッセンス（Photoluminescence:ＰＬ）測定を行った。
【００３４】
［ＰＬ測定］
得られた蛍光体について、励起光として４５０ｎｍを用いて、蛍光分光光度計（ＲＦ−５３００ＰＣ：島津製作所製）により、大気中室温雰囲気下で行った。得られた蛍光体のＰＬ強度（発光スペクトル）を図４に示す。
【００３５】
［ＰＬＥ測定］
得られた蛍光体について、大気中室温雰囲気下で、励起波長を変化させ、蛍光体の発光ピーク波長をモニターして測定を行った。励起光波長に対するＰＬＥ強度（励起スペクトル）を図５に示す。
【００３６】
［白色色度］
得られた蛍光体から発光される蛍光のＣＩＥ（Commission International de l'Eclairage:国際照明委員会）色度座標を図６、表１に示す。青色ＬＥＤの励起光に相当する青色光のＣＩＥ色度座標を(0.130，0.075)と設定し、同色度図において、蛍光の座標と青色光の座標とを結ぶ直線と黒体輻射線との交点として求められる白色光の色度座標を、表２に示す。この白色光の色温度、平均演色評価数を以下の方法により求めた。結果を表２に示す。
【００３７】
［白色ＬＥＤ装置］
得られた蛍光体と青色ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤ装置における発光強度の測定を行った。結果を図７に示す。
【００３８】
［実施例２〜５］
目的とする組成の蛍光体が得られるように粉末原料の使用量を変更した他は、実施例１と同様にして蛍光体を作製し、得られた蛍光体について、ＰＬ測定、ＰＬＥ測定を行い、これから得られる白色光の色度座標、色温度、平均演色評価数を求めた。結果を、図４〜６、表１、２に示す。
【００３９】
［比較例］
蛍光体として、YAG:Ceを用い、実施例１と同様にして、ＰＬ測定、ＰＬＥ測定を行い、これから得られる白色光の色度座標、色温度、平均演色評価数を求めた。結果を、図４〜６、表１、２に示す。更に、用いた蛍光体を変更した他は実施例１と同様にして、白色ＬＥＤ装置における発光強度の測定を行った。結果を図７に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
実施例、比較例共に、励起光のピーク波長は４５０〜４８０ｎｍであった。また、比較例において、ＰＬ測定における発光ピ−ク波長は５５０ｎｍ近傍であるところ、実施例では、発光ピークは長波長側へシフトした。また、ＣＩＥ色度図上、青色ＬＥＤに相当する青色光と蛍光体から得られる白色光は、色温度、平均演色評価数は、比較例においていずれも高く、青色の色調が強いことが示されるのに対し、実施例の蛍光体では、色温度、平均演色評価数は共に、電球色、若しくは太陽光のそれらに近似しており、自然光の色調であることが示されている。実際の白色ＬＥＤの発光は色度図上の黒色輻射線から求められる白色光の色度と一致していた。
【００４３】
結果から、組成式（１）で表される蛍光体において、励起源に対し発光効率がよく、黄色から赤色系の蛍光を発光し、他の蛍光体を用いずに単独で用いても、青色ＬＥＤ等と共に、自然光に近似する色調の白色光が得られることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の発光装置の一例としてのＬＥＤ素子の概略構成図を示す図である。
【図２】本発明の発光装置の一例としてのＦＥＤ装置の概略断面図を示す図である。
【図３】本発明の発光装置の一例としてのＶＦＤ装置の概略構成図を示す図である。
【図４】本発明の蛍光体の一例のＰＬ強度（発光スペクトル）を示す図である。
【図５】本発明の蛍光体の一例のＰＬＥ強度（励起スペクトル）を示す図である。
【図６】本発明の蛍光体の一例のＣＩＥ色度図を示す図である。
【図７】本発明の蛍光装置の一例の白色ＬＥＤ装置の発光強度を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ 蛍光体層
１１ａ、３１ｂ 蛍光体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体、その製造方法及びこれを用いた発光装置に関し、より詳しくは、黄色から赤色系蛍光体及びこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色発光ダイオード（ＬＥＤ）や青色レーザー（ＬＤ）等を励起源とし、これを受けて黄色領域の蛍光を発光させ、演色性を図り、白色光を発光させる白色ＬＥＤ装置が、従来の蛍光灯等と比較して消費電力が低く長寿命であることから、種々利用されている。また、これらのＬＥＤを用いた発光装置は、不要な紫外線や赤外線を含まない光が簡単に得られるため、紫外線に敏感な文化財や芸術作品、熱照射を嫌う物等の各種照明等にも好適である。かかる発光装置の蛍光体として、ＬＥＤによる発光効率がよく、ＬＥＤによる劣化が少ない(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce3+等のいわゆるYAG:Ce系蛍光体が使用されている。この種の発光装置として、具体的には、例えば、（ＲＥ1-xＳｍx）3（ＡｌyＧａ1-y）5Ｏ12：Ｃｅで表され、式中、ＲＥは、Ｙ、Ｇｄから選択される少なくとも１種で青色ＬＥＤにより励起され黄緑色を発光する蛍光体をモールドした発光ダイオード（特許文献１〜３）等が報告されている。しかしながら、これらの発光ダイオードにおいては、青色と黄色の補色による白色であることから、演色性が充分得られないという問題がある。
【０００３】
このような発光装置における演色性を向上させるため、青色ＬＥＤの発光により長波長よりの黄色から赤色領域の蛍光を発光する蛍光体が開発されている。かかる蛍光体として、例えば、構成成分以外の金属不純物の含有量を低減し、α−サイアロンを主成分とする酸窒化物蛍光体（特許文献４）や、ＣａＡｌＳｉＮ3結晶相中にランタニド金属等を固溶するもの（特許文献５）や、ランタニド金属等を含むαサイアロン型化合物からなる蛍光体（特許文献６）等が報告されている。その他、非粒子状の蛍光体層を青色ＬＥＤ上に成膜したＬＥＤ（特許文献７）等が報告されている。
【０００４】
この種のサイアロン系蛍光体を用いた白色ＬＥＤ装置においては、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を用いた白色ＬＥＤ装置と比較して、色温度の低い温かみのある白色が得られる傾向にある。しかし上記蛍光体においては、その励起エネルギーと青色ＬＥＤからの発光のエネルギーとのずれがあり、更なる発光効率の向上が要請されている。
【０００５】
また、紫外発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）と青色、緑色、赤色蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤ（特許文献８）が開発されているが、青色ＬＥＤに対し、黄色から赤色領域の蛍光を発光し、演色性に優れ、且つ、青色ＬＥＤからの発光のエネルギーと励起エネルギーとがより近似し、更なる発光効率の向上を図ることができる蛍光体が要請されている。
【特許文献１】特許第２９００９２８号
【特許文献２】特許第２９９８６９６号
【特許文献３】特許第２９２７２７９号
【特許文献４】特開２００４−２３８５０６
【特許文献５】特開２００５−２３５９３４
【特許文献６】特開２００６−２６５５０６
【特許文献７】特開平１１−０４６０１５
【特許文献８】特表２０００−５０９９１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、充分なバンドギャップを有し、黄色から赤色系の蛍光を発光し、その含有する元素のモル比を変更して、発光される蛍光の色調を黄色から赤色系へ順次変調することができ、目的とする黄色から赤色系の色調を得ることが容易であり、しかも、青色ＬＥＤや青色ＬＤによる発光効率がよい蛍光体を提供し、これを容易に効率よく製造することができる蛍光体の製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、蛍光体を構成する元素のモル比を変更することにより、所望の色調に調整することを可能とし、組み合わせる他の色調の蛍光体を選ばず、演色性に優れ、色調の優れた白色光を発光することができ、且つ、発光効率がよく、充分な発光強度を有し、消費電力の低減を図ることができ、照明用として好適な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、青色ＬＥＤ等からの発光のエネルギーとその励起エネルギーが近似し、充分なバンドギャップを有し、しかも、励起により発光される蛍光波長が黄色から赤色の長波長側にシフトした蛍光体を見い出すべく鋭意研究を行った。その結果、特定の元素組成の蛍光体が、青色ＬＥＤの発光により発光ピーク強度が高い黄色から赤色領域の蛍光を発光することの知見を得た。かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち本発明は、組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
（式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上の元素を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．７を満たす数値を示す。）で表される蛍光体に関する。
【０００９】
また、本発明は、上記蛍光体の製造方法であって、組成式（１）を構成する元素を含む化合物を、陽圧下で焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、上記蛍光体を用いたことを特徴とする発光装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の蛍光体は、充分なバンドギャップを有し、黄色から赤色系の蛍光を発光し、その含有する元素のモル比を変更して、発光される蛍光の色調を黄色から赤色系へ順次変調することができ、目的とする黄色から赤色系の色調を得ることが容易であり、しかも、青色ＬＥＤや青色ＬＤによる発光効率がよい。
【００１２】
また、本発明の蛍光体の製造方法は、上記蛍光体を容易に効率よく製造することができる。
【００１３】
また、本発明の発光装置は、蛍光体を構成する元素のモル比を変更することにより、所望の色調に調整することを可能とし、組み合わせる他の色調の蛍光体を選ばず、演色性に優れ、色調に優れた白色光を発光することができ、且つ、発光効率がよく、充分な発光強度を有し、消費電力の低減を図ることができ、照明用として好適な発光装置を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の蛍光体は、組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
で表される。式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．７を満たす数値を示す。
【００１５】
本発明の蛍光体は、Ｙ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎを含み、必要に応じて、Ｇｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上を含むものである。上記蛍光体中、ＹとＣｅとＬ、ＡｌとＳｉ、ＯとＮのモル比は３：５：１２である。全蛍光体のモル数を２０としたとき、Ｙのモル比は０．００より大きく２．９９より小さく、Ｃｅのモル比は０．０１より大きく０．５０より小さい。好ましくは、Ｙのモル比は０．５より大きく、Ｃｅのモル比は０．０２より大きく０．３より小さい範囲を挙げることができる。全蛍光体のモル数を２０としたとき、Ａｌのモル比は３．０より大きく５．０より小さく、Ｓｉのモル比は０．０より大きく２．０より小さい。好ましくはＡｌのモル比は４．０より大きく４．９９より小さく、Ｓｉのモル比は０．０１より大きく１．０より小さい範囲を挙げることができる。全蛍光体のモル数を２０としたとき、Ｏのモル比は９．３３より大きく１１．９９より小さく、Ｎのモル比は０．０１より大きく２．６７より小さい。好ましくは、Ｏのモル比は１０．０より大きく１１．９５より小さく、Ｎのモル比は０．０５より大きく２．００より小さい範囲を挙げることができる。
【００１６】
これらの元素が結晶を構成していることが好ましい。結晶性に優れた蛍光体においては、励起光による結晶格子欠損に起因するフォノンの生成を抑制し、蛍光の発光が阻害されるのを抑制させ得る。
【００１７】
組成式（１）で表される蛍光体は、波長４００〜５２０ｎｍ光によって励起されるワイドバンドギャップを有する。かかる励起エネルギーを有する励起光を発光する励起源として、青色レーザーや青色ＬＥＤ等を挙げることができる。上記励起源の青色ＬＥＤとしては、具体的には、ＩｎＧａＮ等を挙げることができる。
【００１８】
上記蛍光体は上記青色ＬＥＤにより励起され、赤色領域の蛍光を発光する。ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光より長波長にシフトした５６０ｎｍ〜７００ｎｍの赤色領域の蛍光を発光する。赤色系の発光に関与する元素はＳｉとＮが考えられ、組成式（１）の元素をこの組成の範囲で変更することにより、発光ピーク波長を黄色から赤色領域へ変化させることができ、目的とする黄色から赤色系の色調を得ることが容易である。
【００１９】
上記蛍光体を製造するには、目的とする元素組成に相当するように、各元素を含有する化合物を組み合わせ、陽圧下で焼成する方法を挙げることができる。原料として、蛍光体に含まれる元素の酸化物や窒化物を用いることができる。具体的には、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化アルミニウム (Al2O3)、窒化アルミニウム（AlN）、酸化ケイ素（SiO2）、窒化ケイ素（Si3N4）、酸化セリウム(CeO2)等を用いることができる。更に、結晶性の優れた構造の蛍光体を形成するため、結晶構造中の欠陥を少なくするためにフラックス材を用いることが好ましい。フラックス材は後述する焼成による各金属酸化物等の溶融時に、これらの元素の融合を促進させ、結晶格子欠陥を減少させ、結晶性に優れた蛍光体の形成を可能とする。フラックス材としてフッ化アルミニウム（AlF3）や、塩化アンモニウム（NH4Cl）等のハロゲン化物を用いることができる。フラックス材の使用量としては、蛍光体に対して、１〜５モル％を挙げることができる。
【００２０】
これら各原料を目的とする組成式に従って秤量、採取し、乾式または湿式で十分混合する。湿式混合の場合は、エタノールやイソプロピルアルコール等のアルコール、アセトン等の有機溶剤を用いることが好ましい。これらの有機溶剤と、秤量した原料を、セラミックス製等のボールミルにアルミナ若しくはジルコニア製などのボールと共に入れ、１時間から２４時間混合することができる。その後、有機溶剤を乾燥除去し、混合された原料粉末とすることができる。
【００２１】
得られた混合原料粉末をカーボンルツボやカーボントレイ、窒化ホウ素ルツボ、窒化ホウ素トレイなどの耐熱容器に充填し焼成する。焼成温度は、例えば、１３００〜１８００℃が好ましく、より好ましくは１３５０〜１７５０℃、さらに好ましくは１４００〜１７００℃である。焼成時間は、例えば、３〜１０時間とすることができる。上記焼成時の雰囲気としては、窒素と水素の混合ガス、アンモニア、窒素ガス等還元雰囲気が好ましい。窒素と水素の混合ガスとしては、窒素と水素との容量比において、１０〜９０：９０〜１０であることが好ましく、窒素：水素が１：３であることが好ましい。
【００２２】
上記混合原料粉末の焼成雰囲気は陽圧とする。陽圧下で焼成することにより、Ｓｉ3Ｎ4等の窒化物が分解するのを抑制し、目的とする組成の蛍光体を得ることができる。かかる焼成雰囲気の圧力としては、１．００〜１．５０気圧が好ましく、より好ましくは１．０２〜１．３気圧、更に好ましくは１．０５〜１．２気圧である。焼成時の圧力が１．５０気圧以下であれば、目的生成物である蛍光体が完全に焼結するのを抑制し、粉末化の際に強力な粉砕力を負荷して結晶を破壊し、蛍光体の発光効率が低下するのを抑制することができる。焼成は、焼成後、冷却し、再焼成することを反復し、複数回に亘って行うこともできる。得られた焼成物に対し、粉砕、洗浄、乾燥、篩い分け等を施して、粉末状の蛍光体とすると、ＬＥＤ素子等に好適である。
【００２３】
本発明の発光装置は、上記蛍光体を用いたものであれば、いずれであってもよい。例えば、本発明の発装置としては、４００〜５２０ｎｍの波長光を発光する半導体を有する発光ダイオード等のＬＥＤ素子や、エレクトロルミネッセンス素子、カソードからの電子を蛍光体へ直接衝突させ発光させる電界放出型表示（ＦＥＤ）や、真空蛍光表示（ＶＦＤ）等の電子線発光装置、その他冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプ等の蛍光ランプ等を挙げることができる。
【００２４】
本発明の発光装置の一例として、図1の概略構成図に示す白色ＬＥＤ装置を挙げることができる。図1に示す白色ＬＥＤ装置には、主として、リフレクタの機能を有する筐体１２と、該筐体に固定されたサブマウント（図示せず）上に固定されたＬＥＤチップ１３と、該ＬＥＤチップ１３を包囲する透明樹脂１４と、透明樹脂を覆うように蛍光体含有ガラスシート１１とが設けられる。ＬＥＤチップ１３は、Ａｌ2Ｏ3またはＳＩＯの基板上にＧａＮ等の４００〜５２０ｎｍの青色光を発する上述の半導体等が積層された発光層を有するものが好ましい。ＬＥＤチップのＬＥＤは配線１５によりその電極がワイヤボンドされて図示しない電源に電気的に接続される。
【００２５】
上記透明樹脂はＬＥＤチップの保護のため設けられ、ＬＥＤからの発光の透過性に優れ、そのエネルギーに対して耐性を有する、例えば、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂等が好適に用いられる。透明樹脂の上面に設けられる蛍光体含有ガラスシート１１には上記蛍光体１１ａが含有される。ガラスシート１１には、上記ＬＥＤを励起源として緑色や赤色を発光する赤色系蛍光体、緑色系蛍光体等が含有されていることが好ましい。ここで使用する赤色系蛍光体としては、例えば、SrS:Eu、CaS:Eu、CaAlSiN3:Eu 等を挙げることができ、緑色系蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr)2SiO4:Eu、SrGa2S4:Eu、（Ba,Sr,Ca）Si2O2N2:Eu、β−サイアロン:Eu等を挙げることができる。
【００２６】
かかるガラスシートは、ガラスを構成するガラス成分と蛍光体とを溶融混合して薄膜状に形成することができる。また、蛍光体は透明樹脂中に含有させることもできる。
【００２７】
上記白色ＬＥＤ装置において、ＬＥＤから青色が発光されると、ガラスシートに含有される蛍光体が励起され、黄色から赤色領域、赤色領域波、緑色領域の蛍光が発光される。これらの蛍光とＬＥＤからの青色光が、ガラスシート内で拡散され混色され、ガラスシート表面から色調の優れた白色光が放出される。
【００２８】
本発明の発光装置の一例として、電界放出型表示（フィールド・エミッション・ディスプレイ:ＦＥＤ）装置を例示することができる。この種のＦＥＤ装置としては、図２の部分略断面図に示すように、１対のガラス製等のアノード基板３１とカソード基板３２を備え、これらが図示しない支持枠により数ｍｍ以下の間隔で平行に配置され、内部が真空に保持されるようになっている。アノード基板３１には、内面に透明なアノード電極３１ａを介して蛍光体３１ｂが設けられ、蛍光体は黄色から赤色系蛍光体、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体、青色系蛍光体等各画素が交互に付与されて形成される。これらの各蛍光体の各画素間にはこれらを隔離する黒色導電材からなる光吸収体が設けられていてもよい。黄色から赤色系蛍光体として上記蛍光体が用いられ、これとの組み合わせにおいて選択される、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体としては、上述の蛍光体と同様のものを、具体的に例示することができる。一方、カソード基板３２の内面にはカソード電極３２ａを介して炭素膜等からなる電子放出素子（エミッタ）３２ｂが、各蛍光体の画素に対応して設けられる。各電子放出素子は支持枠に設けられる信号入力端子（図示せず）に接続されカソード基板に形成される図示しない配線によってそれぞれ電圧が印加されるようになっている。更に、エミッタからの過剰な電子の衝突により蛍光体表面が帯電し、蛍光体と電子との衝突が阻害されるのを回避するため、蛍光体表面に電導層を設け、蛍光体表面に蓄積された電子とエミッタ間の異常放電を抑制するようにしてもよい。電導層は電導性材料を蛍光体表面にコーティングする方法等により形成することができる。
【００２９】
このようなＦＥＤ装置において、カソード電極３２ａとアノード電極３１ａ間に電圧が印加されると、電子放出素子３２ｂから電子が放出され、放出された電子は矢印Ａに示すように、アノード電極３１ａに引き付けられ、蛍光体３１ｂに衝突し、蛍光を発生させ、発生した蛍光は白色光となってアノード基板３１から矢印Ｂに示すように、外部へ放出される。上記蛍光体を用いることにより、色調に優れた白色光を発光させることができる。
【００３０】
また、本発明の発光装置の一例として、真空蛍光表示（バキューム・フルオロセント・ディスプレイ:ＶＦＤ）装置を例示することができる。この種のＶＦＤ装置としては、図３の部分略断面図に示すように、ガラス製等の基板４１上に設けられた各配線４２に絶縁体層４３に設けられたスルーホール４４を介してそれぞれ接続されるアノード４５が設けられ、各アノード上には蛍光体層４６ａ、４６ｂ、４６ｃが形成される。蛍光体層４６ａ、４６ｂ、４６ｃは、それぞれ上記黄色から赤色系蛍光体、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体等を含有して交互に設けられる。黄色から赤色系蛍光体としては上記蛍光体が用いられ、これとの組み合わせにおいて選択される、赤色系蛍光体、緑色系蛍光体としては、具体的には、上述の蛍光体と同様のものを例示することができる。この蛍光体層を覆うように、上方にグリッド４７が配置され、グリッド４７は基板上に設けられた図示しない端子に導通するように設けられる。更に、グリッドの上方にフィラメント状のカソード４８が基板両端に設けられた支持体に張架されて設けられ、これらが真空空間を形成する容器４９内に設けられる。また、蛍光体表面に電導層を設け、蛍光体表面の帯電を抑制し異常放電を抑制するようにしてもよい。電導層は上記ＦＥＤ装置における電導層と同様に形成することができる。
【００３１】
このような真空蛍光表示装置においては、カソードからの電子を蛍光体に当てて蛍光体からの発光により表示を行い、環境温度、特に低温による発光強度の変動が少なく、上記蛍光体を含有することにより演色性を図り、一定の蛍光を継続して発生させることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の蛍光体を実施例を挙げて更に詳細に説明する。
［実施例１］
粉末原料として、Y2O319.53g、Al2O313.95g、Si3N40.96g、ＣeO20.61gを用いて、これらをアセトンとジルコニアボールと共にセラミックス製ボールミルに入れ、１２時間混合した。混合した原料液からジルコニアボールを篩により除去し、アセトンを除去した後、混合物を窒化ホウ素ルツボに充填し、電気炉にセットし、1.1気圧の窒素還元雰囲気中において1400℃で3時間焼成した。焼成後は徐冷して、得られた焼成物を粉砕混合した。その後、同様に1450℃で3時間再焼成施した。焼成物を粉砕混合、洗浄して、目的のY2.94Ce0.06Al4.95Si0.05O11.9N0.1の蛍光体を得た。
【００３３】
得られた蛍光体について、以下のように励起光（Photoluminescence Excitation:ＰＬＥ）測定、フォトルミネッセンス（Photoluminescence:ＰＬ）測定を行った。
【００３４】
［ＰＬ測定］
得られた蛍光体について、励起光として４５０ｎｍを用いて、蛍光分光光度計（ＲＦ−５３００ＰＣ：島津製作所製）により、大気中室温雰囲気下で行った。得られた蛍光体のＰＬ強度（発光スペクトル）を図４に示す。
【００３５】
［ＰＬＥ測定］
得られた蛍光体について、大気中室温雰囲気下で、励起波長を変化させ、蛍光体の発光ピーク波長をモニターして測定を行った。励起光波長に対するＰＬＥ強度（励起スペクトル）を図５に示す。
【００３６】
［白色色度］
得られた蛍光体から発光される蛍光のＣＩＥ（Commission International de l'Eclairage:国際照明委員会）色度座標を図６、表１に示す。青色ＬＥＤの励起光に相当する青色光のＣＩＥ色度座標を(0.130，0.075)と設定し、同色度図において、蛍光の座標と青色光の座標とを結ぶ直線と黒体輻射線との交点として求められる白色光の色度座標を、表２に示す。この白色光の色温度、平均演色評価数を以下の方法により求めた。結果を表２に示す。
【００３７】
［白色ＬＥＤ装置］
得られた蛍光体と青色ＬＥＤを用いた白色ＬＥＤ装置における発光強度の測定を行った。結果を図７に示す。
【００３８】
［実施例２〜５］
目的とする組成の蛍光体が得られるように粉末原料の使用量を変更した他は、実施例１と同様にして蛍光体を作製し、得られた蛍光体について、ＰＬ測定、ＰＬＥ測定を行い、これから得られる白色光の色度座標、色温度、平均演色評価数を求めた。結果を、図４〜６、表１、２に示す。
【００３９】
［比較例］
蛍光体として、YAG:Ceを用い、実施例１と同様にして、ＰＬ測定、ＰＬＥ測定を行い、これから得られる白色光の色度座標、色温度、平均演色評価数を求めた。結果を、図４〜６、表１、２に示す。更に、用いた蛍光体を変更した他は実施例１と同様にして、白色ＬＥＤ装置における発光強度の測定を行った。結果を図７に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
実施例、比較例共に、励起光のピーク波長は４５０〜４８０ｎｍであった。また、比較例において、ＰＬ測定における発光ピ−ク波長は５５０ｎｍ近傍であるところ、実施例では、発光ピークは長波長側へシフトした。また、ＣＩＥ色度図上、青色ＬＥＤに相当する青色光と蛍光体から得られる白色光は、色温度、平均演色評価数は、比較例においていずれも高く、青色の色調が強いことが示されるのに対し、実施例の蛍光体では、色温度、平均演色評価数は共に、電球色、若しくは太陽光のそれらに近似しており、自然光の色調であることが示されている。実際の白色ＬＥＤの発光は色度図上の黒色輻射線から求められる白色光の色度と一致していた。
【００４３】
結果から、組成式（１）で表される蛍光体において、励起源に対し発光効率がよく、黄色から赤色系の蛍光を発光し、他の蛍光体を用いずに単独で用いても、青色ＬＥＤ等と共に、自然光に近似する色調の白色光が得られることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の発光装置の一例としてのＬＥＤ素子の概略構成図を示す図である。
【図２】本発明の発光装置の一例としてのＦＥＤ装置の概略断面図を示す図である。
【図３】本発明の発光装置の一例としてのＶＦＤ装置の概略構成図を示す図である。
【図４】本発明の蛍光体の一例のＰＬ強度（発光スペクトル）を示す図である。
【図５】本発明の蛍光体の一例のＰＬＥ強度（励起スペクトル）を示す図である。
【図６】本発明の蛍光体の一例のＣＩＥ色度図を示す図である。
【図７】本発明の蛍光装置の一例の白色ＬＥＤ装置の発光強度を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ 蛍光体層
１１ａ、３１ｂ 蛍光体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
（式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上の元素を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．７を満たす数値を示す。）で表される蛍光体。
【請求項２】
４００〜５２０ｎｍ波長光に励起され、黄色から赤色系蛍光を発光することを特徴とする請求項１記載の蛍光体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蛍光体の製造方法であって、組成式（１）を構成する元素を含む化合物を、陽圧下で焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の蛍光体を用いたことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
緑色系蛍光体及び赤色系蛍光体から選択されるいずれか１種又は２種以上の蛍光体を有する白色ダイオード装置であることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
緑色系蛍光体及び赤色系蛍光体から選択されるいずれか１種又は２種以上の蛍光体を有する電子線発光装置であることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項１】
組成式（１）
Ｙ3-a-bＣｅaＬbＡｌ5-cＳｉcＯ12-dＮd （１）
（式中、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｔｂ、Ｌｕ、若しくはＳｃのいずれか１種又は２種以上の元素を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．５０、ｂは０．０≦ｂ＜２．５、ｃは０．０＜ｃ＜２．０、０．０１＜ｄ＜２．７を満たす数値を示す。）で表される蛍光体。
【請求項２】
４００〜５２０ｎｍ波長光に励起され、黄色から赤色系蛍光を発光することを特徴とする請求項１記載の蛍光体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蛍光体の製造方法であって、組成式（１）を構成する元素を含む化合物を、陽圧下で焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の蛍光体を用いたことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
緑色系蛍光体及び赤色系蛍光体から選択されるいずれか１種又は２種以上の蛍光体を有する白色ダイオード装置であることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
緑色系蛍光体及び赤色系蛍光体から選択されるいずれか１種又は２種以上の蛍光体を有する電子線発光装置であることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２８５６０６（Ｐ２００８−２８５６０６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３３０７６（Ｐ２００７−１３３０７６）
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（３０００２２３５３）ＮＥＣライティング株式会社 (483)
【Ｆターム（参考）】
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