蛍光体及びこれを用いた発光装置
【課題】 本発明は、輝度維持率の高い信頼性の高い緑色発光蛍光体を提供すること、およびそれを用いた発光装置を提供すること。
【解決手段】 実質的な組成がＭ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。）の一般式で表される蛍光体であって、該蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている。
【解決手段】 実質的な組成がＭ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。）の一般式で表される蛍光体であって、該蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体及びこれを用いた発光装置に関し、より詳しくは信頼性の高い緑色発光蛍光体及びこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子より放出される光源光と、これに励起されて光源光と異なる色相の光を放出できる波長変換部材とを組み合わせることで、光の混色の原理により、多様な波長の光を放出可能な発光装置が開発されている。例えば、発光素子より、紫外から可視光に相当する短波長側領域の一次光を出射して、この出射光によって波長変換部材であるＲ・Ｇ・Ｂ（Red Green Blue）蛍光体を励起させると、光の三原色である赤色、青色、緑色が加色混合されて白色光が得られる。なかでも、緑色発光蛍光体に関しては白色への寄与が大きいことから発光特性に関する要求度も高く、これまで様々な蛍光体が検討されてきた。
【０００３】
例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）ベースの白色に発光する照明ユニットであって、ＬＥＤが一次ＵＶ放射光または青色光を発するものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この照明ユニットには、緑色に発光する蛍光体が含まれており、この蛍光体によって一次放射線の部分的な変換が行われ、照明ユニットから混色光が得られる。この照明ユニットでは、緑色発光の蛍光体として、Ｅｕで活性化されたカルシウム−マグネシウム−クロロシリケート（Ｃａ８Ｍｇ(ＳｉＯ４)４Ｃｌ２）蛍光体が使用されている。
【０００４】
また一方、カラーブラウン管（ＣＲＴ）、投写管（ＰＲＴ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）などの陰極線管においては、近年高輝度化、高詳細化のニーズが高まっており、これらの陰極線管に用いられる蛍光体に対してもさらなる特性改善が要求されている。また、所望とする放射光の各成分の割合は、機器の最終形態により種々であるが、いずれにしろ有効波長域に相当しない波長域を含む発光は、一部を最終利用系に不適な成分光として、吸収可能なフィルター等でカットされる。この結果、相対的に光束量が低減するという問題があった。
【０００５】
例えば液晶表示装置は、白色光からＲＧＢ成分に分離するために、色毎のカラーフィルターを備える。カラーフィルターは、所定の波長範囲の光を透過することにより所望の色を表示する。したがって、上記の発光装置と同様の原理で発光素子と蛍光体とを併用して白色光を実現し、さらにこの白色光をカラーフィルターでもって三原色の各成分に分離しようとすれば、カラーフィルターの透過率のピークと、分離された各原色における発光の輝線のピークとが合致していること、また各色のカラーフィルター透過特性のオーバーラップがないことが、光有効性の観点から望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５３５４７７号公報
【特許文献２】特表２００３−５３５４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ディスプレイや照明までも含めた発光装置に使用される蛍光体として、上記の緑色発光の蛍光体の組成では、輝度が十分でなく光損失が大きいため、さらなる発光特性の改良が求められている。例えば、上記のクロロシリケート蛍光体で緑色成分を再現しようとすれば、発光のピーク波長が理想波長よりも短波長側に位置する。したがって、余分な輝線を非透過にするため、カラーフィルター内の顔料濃度を高くしてフィルター性を高める必要が生じ、これにより光損失のみならずカラーフィルターの透過率が低下して明るさに欠ける問題があった。
【０００８】
また、上記の蛍光体は基準組成に塩素を比較的多く含有しており、発光素子を光源とする発光装置にこの蛍光体を載置した場合には好ましくない影響が生じる。この問題点について、図面を用いて説明する。図１は、一般的な発光装置を示す概略断面図である。この発光装置１００は、上部に開口したカップ形状のパッケージ１１０と、このパッケージ１１０のカップ形状内に搭載された発光素子１０１とを備えており、パッケージ１１０のカップ内は蛍光体１０２を含有する封止樹脂１０３でもって充填されている。また発光素子１０１は、パッケージ１１０のカップ内の表面に形成された正負のリード電極１１１と、導電ワイヤ１０４を介して電気的に接続されている。リード電極１１１を介して外部より電力の供給を受けて発光素子１０１は発光する。発光素子１０１より出射された光は、封止樹脂１０３内を透過し、また、その一部を蛍光体１０２でもって波長変換されて、上部から混色光が放出される。
【０００９】
このような発光装置１００では、発光素子１０１から出射した光を、反射部材１１２によって光取り出し側へと反射させる手段が一般的に施されている。反射部材１１２は一般に銀や金、アルミニウムのような金属であり、リード電極１１１上に被覆されている。
【００１０】
一方、封止部材１０３の樹脂材料として、耐熱性・耐候性の優れた樹脂材料を用いること多いが、概してこのような樹脂材料はガスバリア性が低い傾向にある。従って、樹脂内に含有された蛍光体１０２は、樹脂を透過したガスや水分に起因して構成元素が溶出するおそれがあり、この結果、金属製の反射部材を劣化・酸化させることがある。これにより反射特性が低減され、発光装置１００の光出力が低下してしまうおそれがあった。
【００１１】
さらに、上記カルシウム−マグネシウム−クロロシリケート蛍光体は、他の緑色発光蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、βサイアロン、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕなどと比較して温度に対する輝度の維持率（温度特性）が低い問題があった。
【００１２】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、温度に対する輝度維持率の高い信頼性の高い緑色発光蛍光体を提供すること、およびそれを用いた発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは鋭意研究の結果、特定の元素組成比を有する蛍光体により、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は、実質的な組成が以下の一般式で表される蛍光体であって、該蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている。
Ｍ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ
（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。）
これにより、温度に対する輝度維持率の高い蛍光体を提供することができる。
前記Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素は、０．００２モルより多く０．０１０モル以下であることが好ましい。これにより輝度の高い蛍光体を提供することができる。
本発明は、近紫外線から可視光の短波長領域の光を発する光源と、前記光源からの光により励起され、前記光源と異なる波長の光を発する前記蛍光体と、を有する発光装置に関する。これにより発光特性に優れた発光装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、温度に対する輝度維持率の高い緑色発光蛍光体を提供することができる。また、輝度の高い蛍光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的な発光装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための、蛍光体及びこれを用いた発光装置並びに蛍光体の製造方法を例示するものであって、本発明は、蛍光体及びこれを用いた発光装置並びに蛍光体の製造方法を以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００１７】
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、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。具体的には、３８０ｎｍ〜４５５ｎｍが青紫色、４５５ｎｍ〜４８５ｎｍが青色、４８５ｎｍ〜４９５ｎｍが青緑色、４９５ｎｍ〜５４８ｎｍが緑色、５４８ｎｍ〜５７３ｎｍが黄緑色、５７３ｎｍ〜５８４ｎｍが黄色、５８４ｎｍ〜６１０ｎｍが黄赤色、６１０ｎｍ〜７８０ｎｍが赤色である。本明細書において、近紫外線から可視光の短波長領域の光は、特に限定されないが２５０〜４８５ｎｍの領域をいう。
【００１８】
（実施の形態）
実施の形態に係る蛍光体は、実質的な組成が以下の一般式で表される蛍光体であって、この蛍光体は、Ｙ（イットリウム）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｌｕ（ルテチウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｔｂ（テルビウム）から選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている。
Ｍ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ
（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。Ｘのモル比は合成方法や処理方法によって変化する事がある。）
【００１９】
Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素は、０．００２モルより多く０．０１０モル以下であることが好ましい。
この蛍光体は、近紫外線から可視光の短波長領域の光を吸収して緑色に発光する。具体的には４９５ｎｍ以上５４８ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する緑色光である。ただし、含有する元素量や組成の調整によってこの発光ピークは変動する。したがって、組成の質量比を制御することで意図的に発光ピークを変位させることもできる。
この蛍光体は、希土類であるＥｕが発光中心となる。ただ、Ｅｕのみに限定されず、Ｅｕの一部を他の希土類金属やアルカリ土類金属に置き換えて、Ｅｕと共賦活させたものも使用できる。
【００２０】
また、この蛍光体には、フラックスとして種々の添加元素や、必要に応じてホウ素を含有させることもある。これにより、固相反応を促進させて均一な大きさの粒子を形成することが可能となる。
【００２１】
また蛍光体は、少なくとも一部が結晶を有することが好ましい。ガラス体（非晶質）は構造がルーズなため、蛍光体中の成分比率が一定せず色度ムラを生じるおそれがある。これを回避するため生産工程における反応条件を厳密に一様になるよう制御することを要する。一方、この蛍光体は、ガラス体でなく結晶性を有する粉体あるいは粒体にできるため、高い発光輝度を有し、製造及び加工が容易である。また、この蛍光体は有機媒体に均一に溶解でき、発光性プラスチックやポリマー薄膜材料の調整が容易に達成できる。具体的に、この蛍光体は、少なくとも５０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上が結晶を有している。これは、発光性を有する結晶相の割合を示し、５０重量％以上、結晶相を有しておれば、実用に耐え得る発光が得られるため好ましい。
【００２２】
発光装置に搭載することを考慮すれば、蛍光体の粒径は２μｍ〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは５μｍ〜５０μｍである。上記の範囲の粒径を有する蛍光体であれば、光の吸収率及び変換効率が高い。一方、２μｍより小さい粒径を有する蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。また、この平均粒径値を有する蛍光体が、頻度高く含有されていることが好ましい。さらに、粒度分布においても狭い範囲に分布しているものが好ましい。粒径、及び粒度分布のバラツキが小さく、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置を提供することができる。したがって、
【００２３】
（製造方法）
以下に、実施の形態に係る蛍光体の製造方法について説明する。蛍光体は、その組成に含有される元素の単体や酸化物、炭酸塩あるいは窒化物などを原料とし、各原料を所定の組成比となるように秤量する。
【００２４】
具体的に、原料混合物中のＭ量、Ｅｕ量、Ｒ量、Ｍｇ量、Ｓｉ量、Ｘ量の仕込み組成比が、Ｍ：Ｅｕ：Ｒ：Ｍｇ：Ｓｉ：Ｘ＝（６．５〜７．５）：（０．５〜１．５）：（０．０００１〜０．１）：（０．５〜１．５）：４：（１．０〜２．５）の関係を満たすように各原料を秤量する。ここでＲはＹ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる元素を指し、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる元素を指す。混合機を用いてこれらの原料を湿式又は乾式で混合する。混合機は工業的に通常用いられているボールミルの他、振動ミル、ロールミル、ジェットミルなどの粉砕機を用いて粉砕して比表面積を大きくすることもできる。また、粉末の比表面積を一定範囲とするために、工業的に通常用いられている沈降槽、ハイドロサイクロン、遠心分離器などの湿式分離機、サイクロン、エアセパレータなどの乾式分級機を用いて分級することもできる。
【００２５】
上記の混合した原料をＳｉＣ、石英、アルミナ、ＢＮ等の坩堝に詰め、窒素や水素が含まれる還元雰囲気中にて焼成を行う。焼成雰囲気はアルゴン雰囲気、アンモニア雰囲気なども使用することができる。焼成は１０００℃から１２５０℃の温度で、１時間から３０時間行う。
【００２６】
焼成されたものを粉砕、分散、濾過等して目的の蛍光体粉末を得る。固液分離は濾過、吸引濾過、加圧濾過、遠心分離、デカンテーションなどの工業的に通常用いられる方法により行うことができる。乾燥は、真空乾燥機、熱風加熱乾燥機、コニカルドライヤー、ロータリーエバポレーターなどの工業的に通常用いられる装置により行うことができる。
【００２７】
蛍光体原料に関して、蛍光体組成のＳｉは、酸化物、窒化物化合物を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ（ＮＨ２）２、Ｍｇ２Ｓｉなどである。一方、Ｓｉ単体のみを使用して、安価で結晶性の良好な蛍光体とすることもできる。原料のＳｉの純度は、２Ｎ以上のものが好ましいが、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂ、Ｃｕなどの異なる元素が含有されていてもよい。さらに、Ｓｉの一部をＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌで置換することもできる。また、蛍光体組成のＳｉをＧｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆに置換してもよい。
【００２８】
アルカリ土類金属のＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａはハロゲン塩と酸化物、炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩などを組み合わせて、所定のハロゲン比率になるように使用することができる。また、ハロゲンを導入する場合、アルカリ土類金属のハロゲン塩の変わりにハロゲンを含むアンモニウム塩を用いることができる。
【００２９】
Ｅｕは、酸化ユーロピウムＥｕ２Ｏ３、窒化ユーロピウム、イミド化合物、アミド化合物などの化合物や金属ユーロピウムも使用可能である。酸化ユーロピウムは、高純度のものが好ましく、また市販のものも使用することができる。
【００３０】
さらにＹ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂの元素は、通常、酸化物、若しくは水酸化物で加えられるが、これに限定されるものではなく、メタル、窒化物、イミド、アミド、若しくはその他の無機塩類でも良く、また、予め他の原料に含まれている状態でも良い。また、各々の原料は、平均粒径が約０．１μｍ以上１５μｍ以下、より好ましくは約０．１μｍから１０μｍの範囲であることが、他の原料との反応性、焼成時及び焼成後の粒径制御などの観点から好ましく、上記範囲以上の粒径を有する場合は、アルゴン雰囲気中若しくは窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行うことで達成できる。
【００３１】
また、原料は精製したものが好ましい。これにより、精製工程を必要としないため、蛍光体の製造工程を簡略化でき、安価な蛍光体を提供することができるからである。
【００３２】
（発光装置）
実施の形態に係る蛍光体を用いた発光装置について説明する。本発明に係る蛍光体は、従来の発光装置に使用することができる。従来の発光装置には、例えば蛍光ランプ等の照明器具、ディスプレイやレーダ等の表示装置、液晶用バックライト等が挙げられる。このうち、励起光源として近紫外から可視光の短波長領域の光を放つ発光素子を備えた発光装置を使用することができる。
【００３３】
励起光源は視感度特性の低い紫外線領域に主発光ピークを持つものが好ましい。人間の目の感じ方と光の波長には視感度特性による関係が成り立ち、５５５ｎｍの光の視感度が最も高く、短波長及び長波長に向かうほど視感度が低下する。例えば、励起光源として使用する紫外線領域の光は、視感度の低い部分に属し、実質上使用する蛍光物質の発光色によって発光装置の発光色が決定される。また、投入電流の変化等に伴う発光素子の色ズレが生じた場合でも、可視光領域に発光する蛍光物質の色ズレが極めて小さく抑えられるため、結果として色調変化の少ない発光装置を提供することができる。紫外線領域は一般に３８０ｎｍ若しくは４００ｎｍよりも短波長のものをいうが、視感度的に４２０ｎｍ以下の光は殆ど見えないため、色調に大きく影響を及ぼさないためである。また、長波長の光よりも短波長の光の方が、エネルギーが高いためである。
【００３４】
また、可視光の短波長側の領域に主発光ピークを持つ励起光源を用いることもできる。励起光源を蛍光体が含有された封止樹脂で覆う発光装置では、励起光源から出射された光が蛍光物質に吸収されずに透過し、この透過した光が封止樹脂から外部に放出される。励起光源に可視光の短波長側の光を用いると、この外部に放射される光を有効に利用することができる。よって発光装置から出射される光の損失を少なくすることができ、高効率の発光装置を提供することができる。
【００３５】
発光素子を搭載した発光装置には、砲弾型や表面実装型など種々の形式がある。一般に砲弾型とは、外面を構成する樹脂の形状を砲弾型に形成したものを指す。また表面実装型とは、凹状の収納部内に発光素子及び樹脂を充填して形成されたものを示す。
【００３６】
（発光素子）
発光素子は、近紫外線から可視光の短波長領域の光を発するものを使用することができる。近紫外線から可視光の短波長領域の光は、特に限定されないが２５０〜４８５ｎｍの領域をいう。特に、２９０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲が好ましい。一層好ましくは４４５ｎｍ〜４７０ｎｍに発光ピーク波長を有するものである。これにより、本発明に係る蛍光体を効率よく励起し、可視光を有効活用することができるからである。当該範囲の励起光源を用いることにより、発光効率の高い蛍光体を提供することができるからである。また、励起光源に発光素子を利用することによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。可視光の短波長側領域の光は、主に青色光領域となる。
【００３７】
（蛍光体）
本発明に係る蛍光体は、単独で用いることもできるが、他の蛍光体と組み合わせて使用することもできる。他の蛍光体は、発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ｇａ，Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕなどである。
これにより種々の色調の発光装置を提供することができる。
【実施例】
【００３８】
実施例１乃至１２に係る蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる一種の元素を含有する組成がＣａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕとなるものを製造した。ＥｕはＣａ若しくはＭｇの一部を置換しており、０．５ｍｏｌ用いる。Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる元素は、０．００４ｍｏｌ若しくは０．００８ｍｏｌ用いる。
実施例１の製造方法は、仕込み組成比において、ＣａＣＯ３：Ｅｕ２Ｏ３：Ｌｕ２Ｏ３：ＭｇＯ：ＳｉＯ２：ＣａＣｌ２＝６．２５：０．２５：０.００２：１：４：１．２５（Ｃａ：Ｃｌ：Ｍｇ：Ｓｉ：Ｅｕ：Ｌｕ＝７．５：２．５：１：４：０．５：０.００４）となるように各原料を秤量する。具体的には、実施例１の蛍光体原料として以下の粉末を計量する。ただし、各蛍光体原料の純度を１００％と仮定している。
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）・・・・５３．１０ｇ
酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）・・・・７．４７ｇ
酸化ルテチウム（Ｌｕ２Ｏ３）・・・・０．０６８ｇ
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）・・・３．４２ｇ
酸化ケイ素（ＳｉＯ２）・・・・２０．３９ｇ
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）・・・・１５．６１ｇ
秤取した原料をボールミルによって乾式で十分に混合し、さらに坩堝に詰め、還元雰囲気中にて１１７０℃で４時間焼成する。焼成されたものを粉砕及び湿式分散を行い、目的の蛍光体粉末を得ることができた。
実施例２乃至１２の製造方法は、実施例１のＬｕの量及び元素が異なる以外は同様の方法を用いた。
比較例１は、Ｌｕに代えて、Ｄｙを０．００４ｍｏｌ使用した以外は、実施例１と同様である。
比較例２は、Ｌｕを用いなかった以外は、実施例１と同様である。
実施例１乃至１０に係る蛍光体の色度座標、発光輝度を測定した。また、実施例１乃至５、７、８、１０乃至１２に係る蛍光体の輝度維持率、相対輝度維持率を測定した。色度座標、発光輝度は４６０ｎｍ励起におけるものを示す。輝度維持率は、２５℃における輝度に対する１００℃および２００℃における輝度の相対値を示す。また、相対輝度維持率（％）は、比較例２の１００℃および２００℃における輝度維持率をそれぞれ１００％とした時の相対値である。これらの結果を表１及び表２に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
この結果から、実施例１乃至１０は、比較例１に比べて高い発光輝度を示した。また実施例１乃至５、７、８、１０乃至１２は、比較例２に比べて１００℃においても、２００℃においても高い輝度維持率を示した。特に、実施例１乃至５、７、８、１０乃至１２は、比較例２の蛍光体と比べて、１００℃あるいは２００℃での相対輝度維持率に約１％以上の増加がある。
実施例１のＬｕに代えてＳｍ、Ｙｂを０．００４ｍｏｌ、０．００８ｍｏｌそれぞれ添加したところ、輝度が５％〜３２％低下した。このことから、実施例１乃至１２は予期せぬ効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の蛍光体及びこれを用いた発光装置は、蛍光表示管、ディスプレイ、ＰＤＰ、ＣＲＴ、ＦＬ、ＦＥＤおよび投射管等、特に青色発光ダイオード又は紫外線発光ダイオードを光源とする発光特性に極めて優れた白色の照明用光源、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１００ 発光装置
１０１ 発光素子
１０２ 蛍光体
１０３ 封止樹脂
１０４ 導電ワイヤ
１１０ パッケージ
１１１ リード電極
１１２ 反射部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体及びこれを用いた発光装置に関し、より詳しくは信頼性の高い緑色発光蛍光体及びこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子より放出される光源光と、これに励起されて光源光と異なる色相の光を放出できる波長変換部材とを組み合わせることで、光の混色の原理により、多様な波長の光を放出可能な発光装置が開発されている。例えば、発光素子より、紫外から可視光に相当する短波長側領域の一次光を出射して、この出射光によって波長変換部材であるＲ・Ｇ・Ｂ（Red Green Blue）蛍光体を励起させると、光の三原色である赤色、青色、緑色が加色混合されて白色光が得られる。なかでも、緑色発光蛍光体に関しては白色への寄与が大きいことから発光特性に関する要求度も高く、これまで様々な蛍光体が検討されてきた。
【０００３】
例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）ベースの白色に発光する照明ユニットであって、ＬＥＤが一次ＵＶ放射光または青色光を発するものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この照明ユニットには、緑色に発光する蛍光体が含まれており、この蛍光体によって一次放射線の部分的な変換が行われ、照明ユニットから混色光が得られる。この照明ユニットでは、緑色発光の蛍光体として、Ｅｕで活性化されたカルシウム−マグネシウム−クロロシリケート（Ｃａ８Ｍｇ(ＳｉＯ４)４Ｃｌ２）蛍光体が使用されている。
【０００４】
また一方、カラーブラウン管（ＣＲＴ）、投写管（ＰＲＴ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）などの陰極線管においては、近年高輝度化、高詳細化のニーズが高まっており、これらの陰極線管に用いられる蛍光体に対してもさらなる特性改善が要求されている。また、所望とする放射光の各成分の割合は、機器の最終形態により種々であるが、いずれにしろ有効波長域に相当しない波長域を含む発光は、一部を最終利用系に不適な成分光として、吸収可能なフィルター等でカットされる。この結果、相対的に光束量が低減するという問題があった。
【０００５】
例えば液晶表示装置は、白色光からＲＧＢ成分に分離するために、色毎のカラーフィルターを備える。カラーフィルターは、所定の波長範囲の光を透過することにより所望の色を表示する。したがって、上記の発光装置と同様の原理で発光素子と蛍光体とを併用して白色光を実現し、さらにこの白色光をカラーフィルターでもって三原色の各成分に分離しようとすれば、カラーフィルターの透過率のピークと、分離された各原色における発光の輝線のピークとが合致していること、また各色のカラーフィルター透過特性のオーバーラップがないことが、光有効性の観点から望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５３５４７７号公報
【特許文献２】特表２００３−５３５４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ディスプレイや照明までも含めた発光装置に使用される蛍光体として、上記の緑色発光の蛍光体の組成では、輝度が十分でなく光損失が大きいため、さらなる発光特性の改良が求められている。例えば、上記のクロロシリケート蛍光体で緑色成分を再現しようとすれば、発光のピーク波長が理想波長よりも短波長側に位置する。したがって、余分な輝線を非透過にするため、カラーフィルター内の顔料濃度を高くしてフィルター性を高める必要が生じ、これにより光損失のみならずカラーフィルターの透過率が低下して明るさに欠ける問題があった。
【０００８】
また、上記の蛍光体は基準組成に塩素を比較的多く含有しており、発光素子を光源とする発光装置にこの蛍光体を載置した場合には好ましくない影響が生じる。この問題点について、図面を用いて説明する。図１は、一般的な発光装置を示す概略断面図である。この発光装置１００は、上部に開口したカップ形状のパッケージ１１０と、このパッケージ１１０のカップ形状内に搭載された発光素子１０１とを備えており、パッケージ１１０のカップ内は蛍光体１０２を含有する封止樹脂１０３でもって充填されている。また発光素子１０１は、パッケージ１１０のカップ内の表面に形成された正負のリード電極１１１と、導電ワイヤ１０４を介して電気的に接続されている。リード電極１１１を介して外部より電力の供給を受けて発光素子１０１は発光する。発光素子１０１より出射された光は、封止樹脂１０３内を透過し、また、その一部を蛍光体１０２でもって波長変換されて、上部から混色光が放出される。
【０００９】
このような発光装置１００では、発光素子１０１から出射した光を、反射部材１１２によって光取り出し側へと反射させる手段が一般的に施されている。反射部材１１２は一般に銀や金、アルミニウムのような金属であり、リード電極１１１上に被覆されている。
【００１０】
一方、封止部材１０３の樹脂材料として、耐熱性・耐候性の優れた樹脂材料を用いること多いが、概してこのような樹脂材料はガスバリア性が低い傾向にある。従って、樹脂内に含有された蛍光体１０２は、樹脂を透過したガスや水分に起因して構成元素が溶出するおそれがあり、この結果、金属製の反射部材を劣化・酸化させることがある。これにより反射特性が低減され、発光装置１００の光出力が低下してしまうおそれがあった。
【００１１】
さらに、上記カルシウム−マグネシウム−クロロシリケート蛍光体は、他の緑色発光蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、βサイアロン、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕなどと比較して温度に対する輝度の維持率（温度特性）が低い問題があった。
【００１２】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、温度に対する輝度維持率の高い信頼性の高い緑色発光蛍光体を提供すること、およびそれを用いた発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは鋭意研究の結果、特定の元素組成比を有する蛍光体により、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は、実質的な組成が以下の一般式で表される蛍光体であって、該蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている。
Ｍ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ
（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。）
これにより、温度に対する輝度維持率の高い蛍光体を提供することができる。
前記Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素は、０．００２モルより多く０．０１０モル以下であることが好ましい。これにより輝度の高い蛍光体を提供することができる。
本発明は、近紫外線から可視光の短波長領域の光を発する光源と、前記光源からの光により励起され、前記光源と異なる波長の光を発する前記蛍光体と、を有する発光装置に関する。これにより発光特性に優れた発光装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、温度に対する輝度維持率の高い緑色発光蛍光体を提供することができる。また、輝度の高い蛍光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一般的な発光装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための、蛍光体及びこれを用いた発光装置並びに蛍光体の製造方法を例示するものであって、本発明は、蛍光体及びこれを用いた発光装置並びに蛍光体の製造方法を以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
【００１７】
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、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。具体的には、３８０ｎｍ〜４５５ｎｍが青紫色、４５５ｎｍ〜４８５ｎｍが青色、４８５ｎｍ〜４９５ｎｍが青緑色、４９５ｎｍ〜５４８ｎｍが緑色、５４８ｎｍ〜５７３ｎｍが黄緑色、５７３ｎｍ〜５８４ｎｍが黄色、５８４ｎｍ〜６１０ｎｍが黄赤色、６１０ｎｍ〜７８０ｎｍが赤色である。本明細書において、近紫外線から可視光の短波長領域の光は、特に限定されないが２５０〜４８５ｎｍの領域をいう。
【００１８】
（実施の形態）
実施の形態に係る蛍光体は、実質的な組成が以下の一般式で表される蛍光体であって、この蛍光体は、Ｙ（イットリウム）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｌｕ（ルテチウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｔｂ（テルビウム）から選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている。
Ｍ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ
（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。Ｘのモル比は合成方法や処理方法によって変化する事がある。）
【００１９】
Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素は、０．００２モルより多く０．０１０モル以下であることが好ましい。
この蛍光体は、近紫外線から可視光の短波長領域の光を吸収して緑色に発光する。具体的には４９５ｎｍ以上５４８ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する緑色光である。ただし、含有する元素量や組成の調整によってこの発光ピークは変動する。したがって、組成の質量比を制御することで意図的に発光ピークを変位させることもできる。
この蛍光体は、希土類であるＥｕが発光中心となる。ただ、Ｅｕのみに限定されず、Ｅｕの一部を他の希土類金属やアルカリ土類金属に置き換えて、Ｅｕと共賦活させたものも使用できる。
【００２０】
また、この蛍光体には、フラックスとして種々の添加元素や、必要に応じてホウ素を含有させることもある。これにより、固相反応を促進させて均一な大きさの粒子を形成することが可能となる。
【００２１】
また蛍光体は、少なくとも一部が結晶を有することが好ましい。ガラス体（非晶質）は構造がルーズなため、蛍光体中の成分比率が一定せず色度ムラを生じるおそれがある。これを回避するため生産工程における反応条件を厳密に一様になるよう制御することを要する。一方、この蛍光体は、ガラス体でなく結晶性を有する粉体あるいは粒体にできるため、高い発光輝度を有し、製造及び加工が容易である。また、この蛍光体は有機媒体に均一に溶解でき、発光性プラスチックやポリマー薄膜材料の調整が容易に達成できる。具体的に、この蛍光体は、少なくとも５０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上が結晶を有している。これは、発光性を有する結晶相の割合を示し、５０重量％以上、結晶相を有しておれば、実用に耐え得る発光が得られるため好ましい。
【００２２】
発光装置に搭載することを考慮すれば、蛍光体の粒径は２μｍ〜１００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは５μｍ〜５０μｍである。上記の範囲の粒径を有する蛍光体であれば、光の吸収率及び変換効率が高い。一方、２μｍより小さい粒径を有する蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。また、この平均粒径値を有する蛍光体が、頻度高く含有されていることが好ましい。さらに、粒度分布においても狭い範囲に分布しているものが好ましい。粒径、及び粒度分布のバラツキが小さく、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置を提供することができる。したがって、
【００２３】
（製造方法）
以下に、実施の形態に係る蛍光体の製造方法について説明する。蛍光体は、その組成に含有される元素の単体や酸化物、炭酸塩あるいは窒化物などを原料とし、各原料を所定の組成比となるように秤量する。
【００２４】
具体的に、原料混合物中のＭ量、Ｅｕ量、Ｒ量、Ｍｇ量、Ｓｉ量、Ｘ量の仕込み組成比が、Ｍ：Ｅｕ：Ｒ：Ｍｇ：Ｓｉ：Ｘ＝（６．５〜７．５）：（０．５〜１．５）：（０．０００１〜０．１）：（０．５〜１．５）：４：（１．０〜２．５）の関係を満たすように各原料を秤量する。ここでＲはＹ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる元素を指し、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる元素を指す。混合機を用いてこれらの原料を湿式又は乾式で混合する。混合機は工業的に通常用いられているボールミルの他、振動ミル、ロールミル、ジェットミルなどの粉砕機を用いて粉砕して比表面積を大きくすることもできる。また、粉末の比表面積を一定範囲とするために、工業的に通常用いられている沈降槽、ハイドロサイクロン、遠心分離器などの湿式分離機、サイクロン、エアセパレータなどの乾式分級機を用いて分級することもできる。
【００２５】
上記の混合した原料をＳｉＣ、石英、アルミナ、ＢＮ等の坩堝に詰め、窒素や水素が含まれる還元雰囲気中にて焼成を行う。焼成雰囲気はアルゴン雰囲気、アンモニア雰囲気なども使用することができる。焼成は１０００℃から１２５０℃の温度で、１時間から３０時間行う。
【００２６】
焼成されたものを粉砕、分散、濾過等して目的の蛍光体粉末を得る。固液分離は濾過、吸引濾過、加圧濾過、遠心分離、デカンテーションなどの工業的に通常用いられる方法により行うことができる。乾燥は、真空乾燥機、熱風加熱乾燥機、コニカルドライヤー、ロータリーエバポレーターなどの工業的に通常用いられる装置により行うことができる。
【００２７】
蛍光体原料に関して、蛍光体組成のＳｉは、酸化物、窒化物化合物を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ（ＮＨ２）２、Ｍｇ２Ｓｉなどである。一方、Ｓｉ単体のみを使用して、安価で結晶性の良好な蛍光体とすることもできる。原料のＳｉの純度は、２Ｎ以上のものが好ましいが、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂ、Ｃｕなどの異なる元素が含有されていてもよい。さらに、Ｓｉの一部をＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌで置換することもできる。また、蛍光体組成のＳｉをＧｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆに置換してもよい。
【００２８】
アルカリ土類金属のＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａはハロゲン塩と酸化物、炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩などを組み合わせて、所定のハロゲン比率になるように使用することができる。また、ハロゲンを導入する場合、アルカリ土類金属のハロゲン塩の変わりにハロゲンを含むアンモニウム塩を用いることができる。
【００２９】
Ｅｕは、酸化ユーロピウムＥｕ２Ｏ３、窒化ユーロピウム、イミド化合物、アミド化合物などの化合物や金属ユーロピウムも使用可能である。酸化ユーロピウムは、高純度のものが好ましく、また市販のものも使用することができる。
【００３０】
さらにＹ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂの元素は、通常、酸化物、若しくは水酸化物で加えられるが、これに限定されるものではなく、メタル、窒化物、イミド、アミド、若しくはその他の無機塩類でも良く、また、予め他の原料に含まれている状態でも良い。また、各々の原料は、平均粒径が約０．１μｍ以上１５μｍ以下、より好ましくは約０．１μｍから１０μｍの範囲であることが、他の原料との反応性、焼成時及び焼成後の粒径制御などの観点から好ましく、上記範囲以上の粒径を有する場合は、アルゴン雰囲気中若しくは窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行うことで達成できる。
【００３１】
また、原料は精製したものが好ましい。これにより、精製工程を必要としないため、蛍光体の製造工程を簡略化でき、安価な蛍光体を提供することができるからである。
【００３２】
（発光装置）
実施の形態に係る蛍光体を用いた発光装置について説明する。本発明に係る蛍光体は、従来の発光装置に使用することができる。従来の発光装置には、例えば蛍光ランプ等の照明器具、ディスプレイやレーダ等の表示装置、液晶用バックライト等が挙げられる。このうち、励起光源として近紫外から可視光の短波長領域の光を放つ発光素子を備えた発光装置を使用することができる。
【００３３】
励起光源は視感度特性の低い紫外線領域に主発光ピークを持つものが好ましい。人間の目の感じ方と光の波長には視感度特性による関係が成り立ち、５５５ｎｍの光の視感度が最も高く、短波長及び長波長に向かうほど視感度が低下する。例えば、励起光源として使用する紫外線領域の光は、視感度の低い部分に属し、実質上使用する蛍光物質の発光色によって発光装置の発光色が決定される。また、投入電流の変化等に伴う発光素子の色ズレが生じた場合でも、可視光領域に発光する蛍光物質の色ズレが極めて小さく抑えられるため、結果として色調変化の少ない発光装置を提供することができる。紫外線領域は一般に３８０ｎｍ若しくは４００ｎｍよりも短波長のものをいうが、視感度的に４２０ｎｍ以下の光は殆ど見えないため、色調に大きく影響を及ぼさないためである。また、長波長の光よりも短波長の光の方が、エネルギーが高いためである。
【００３４】
また、可視光の短波長側の領域に主発光ピークを持つ励起光源を用いることもできる。励起光源を蛍光体が含有された封止樹脂で覆う発光装置では、励起光源から出射された光が蛍光物質に吸収されずに透過し、この透過した光が封止樹脂から外部に放出される。励起光源に可視光の短波長側の光を用いると、この外部に放射される光を有効に利用することができる。よって発光装置から出射される光の損失を少なくすることができ、高効率の発光装置を提供することができる。
【００３５】
発光素子を搭載した発光装置には、砲弾型や表面実装型など種々の形式がある。一般に砲弾型とは、外面を構成する樹脂の形状を砲弾型に形成したものを指す。また表面実装型とは、凹状の収納部内に発光素子及び樹脂を充填して形成されたものを示す。
【００３６】
（発光素子）
発光素子は、近紫外線から可視光の短波長領域の光を発するものを使用することができる。近紫外線から可視光の短波長領域の光は、特に限定されないが２５０〜４８５ｎｍの領域をいう。特に、２９０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲が好ましい。一層好ましくは４４５ｎｍ〜４７０ｎｍに発光ピーク波長を有するものである。これにより、本発明に係る蛍光体を効率よく励起し、可視光を有効活用することができるからである。当該範囲の励起光源を用いることにより、発光効率の高い蛍光体を提供することができるからである。また、励起光源に発光素子を利用することによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。可視光の短波長側領域の光は、主に青色光領域となる。
【００３７】
（蛍光体）
本発明に係る蛍光体は、単独で用いることもできるが、他の蛍光体と組み合わせて使用することもできる。他の蛍光体は、発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体・サイアロン系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ｇａ，Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕなどである。
これにより種々の色調の発光装置を提供することができる。
【実施例】
【００３８】
実施例１乃至１２に係る蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる一種の元素を含有する組成がＣａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕとなるものを製造した。ＥｕはＣａ若しくはＭｇの一部を置換しており、０．５ｍｏｌ用いる。Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる元素は、０．００４ｍｏｌ若しくは０．００８ｍｏｌ用いる。
実施例１の製造方法は、仕込み組成比において、ＣａＣＯ３：Ｅｕ２Ｏ３：Ｌｕ２Ｏ３：ＭｇＯ：ＳｉＯ２：ＣａＣｌ２＝６．２５：０．２５：０.００２：１：４：１．２５（Ｃａ：Ｃｌ：Ｍｇ：Ｓｉ：Ｅｕ：Ｌｕ＝７．５：２．５：１：４：０．５：０.００４）となるように各原料を秤量する。具体的には、実施例１の蛍光体原料として以下の粉末を計量する。ただし、各蛍光体原料の純度を１００％と仮定している。
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）・・・・５３．１０ｇ
酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）・・・・７．４７ｇ
酸化ルテチウム（Ｌｕ２Ｏ３）・・・・０．０６８ｇ
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）・・・３．４２ｇ
酸化ケイ素（ＳｉＯ２）・・・・２０．３９ｇ
塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）・・・・１５．６１ｇ
秤取した原料をボールミルによって乾式で十分に混合し、さらに坩堝に詰め、還元雰囲気中にて１１７０℃で４時間焼成する。焼成されたものを粉砕及び湿式分散を行い、目的の蛍光体粉末を得ることができた。
実施例２乃至１２の製造方法は、実施例１のＬｕの量及び元素が異なる以外は同様の方法を用いた。
比較例１は、Ｌｕに代えて、Ｄｙを０．００４ｍｏｌ使用した以外は、実施例１と同様である。
比較例２は、Ｌｕを用いなかった以外は、実施例１と同様である。
実施例１乃至１０に係る蛍光体の色度座標、発光輝度を測定した。また、実施例１乃至５、７、８、１０乃至１２に係る蛍光体の輝度維持率、相対輝度維持率を測定した。色度座標、発光輝度は４６０ｎｍ励起におけるものを示す。輝度維持率は、２５℃における輝度に対する１００℃および２００℃における輝度の相対値を示す。また、相対輝度維持率（％）は、比較例２の１００℃および２００℃における輝度維持率をそれぞれ１００％とした時の相対値である。これらの結果を表１及び表２に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
この結果から、実施例１乃至１０は、比較例１に比べて高い発光輝度を示した。また実施例１乃至５、７、８、１０乃至１２は、比較例２に比べて１００℃においても、２００℃においても高い輝度維持率を示した。特に、実施例１乃至５、７、８、１０乃至１２は、比較例２の蛍光体と比べて、１００℃あるいは２００℃での相対輝度維持率に約１％以上の増加がある。
実施例１のＬｕに代えてＳｍ、Ｙｂを０．００４ｍｏｌ、０．００８ｍｏｌそれぞれ添加したところ、輝度が５％〜３２％低下した。このことから、実施例１乃至１２は予期せぬ効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の蛍光体及びこれを用いた発光装置は、蛍光表示管、ディスプレイ、ＰＤＰ、ＣＲＴ、ＦＬ、ＦＥＤおよび投射管等、特に青色発光ダイオード又は紫外線発光ダイオードを光源とする発光特性に極めて優れた白色の照明用光源、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１００ 発光装置
１０１ 発光素子
１０２ 蛍光体
１０３ 封止樹脂
１０４ 導電ワイヤ
１１０ パッケージ
１１１ リード電極
１１２ 反射部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的な組成が以下の一般式で表される蛍光体であって、
該蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている蛍光体。
Ｍ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ
（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。）
【請求項２】
前記Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素は、０．００２モルより多く０．０１０モル以下である請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
近紫外線から可視光の短波長領域の光を発する光源と、
前記光源からの光により励起され、前記光源と異なる波長の光を発する請求項１又は２に記載の蛍光体と、を有する発光装置。
【請求項１】
実質的な組成が以下の一般式で表される蛍光体であって、
該蛍光体は、Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素が含有されている蛍光体。
Ｍ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ
（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｍｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの群から選ばれる少なくとも１つである。）
【請求項２】
前記Ｙ、Ｓｃ、Ｌｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂから選ばれる少なくとも一種の元素は、０．００２モルより多く０．０１０モル以下である請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
近紫外線から可視光の短波長領域の光を発する光源と、
前記光源からの光により励起され、前記光源と異なる波長の光を発する請求項１又は２に記載の蛍光体と、を有する発光装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１９５９４８（Ｐ２０１０−１９５９４８Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４３４１０（Ｐ２００９−４３４１０）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
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