蛍光体及びその製造方法、並びに、蛍光体含有組成物、発光装置、画像表示装置及び照明装置

【課題】球状に近い蛍光体を提供する。
【解決手段】蛍光体が、下記式に表わされる元素の組成比が下記式を満足し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐ、Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、Ｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、及びＴｉの少なくとも２種を含有するようにする。
Ｍ¹_aＭ²_bＭ³_cＯ_d
（Ｍ¹はＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、又はＹｂ、Ｍ²は主として２価の金属元素、Ｍ³は主として３価の金属元素、ａは０．０００１≦ａ≦０．２、ｂは０．８≦ｂ≦１．２、ｃは１．６≦ｃ≦２．４、ｄは３．２≦ｄ≦４．８をそれぞれ表す。）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式［１］に表わされる元素の組成比が、下記式［１］を満足するとともに、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐ、Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、Ｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、及びＴｉからなる群より選択される少なくとも２種の元素を含有する
ことを特徴とする、蛍光体。
Ｍ¹_aＭ²_bＭ³_cＯ_d ［１］
（ただし、式［１］中、
Ｍ¹はＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素、
Ｍ²は主として２価の金属元素、
Ｍ³は主として３価の金属元素、
ａは０．０００１≦ａ≦０．２の範囲の数、
ｂは０．８≦ｂ≦１．２の範囲の数、
ｃは１．６≦ｃ≦２．４の範囲の数、
ｄは３．２≦ｄ≦４．８の範囲の数
をそれぞれ表わす。）
【請求項２】
下記式［１’］に表わされる元素の組成比が、下記式［１’］を満足する
ことを特徴とする蛍光体。
Ｍ¹_aＭ²_bＭ³_cＯ_d ［１’］
（ただし、式［１’］中、
Ｍ¹はＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から選択される少なくとも１種の元素、
Ｍ²は主として２価の金属元素、
Ｍ³は主として３価の金属元素、
ａは０．００３＜ａ＜０．０１の数、
ｂは０．８≦ｂ≦１．２の数、
ｃは１．６≦ｃ≦２．４の数、
ｄは３．２≦ｄ≦４．８の数
をそれぞれ表わす。）
【請求項３】
Ｍ²が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素であり、
Ｍ³が、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蛍光体。
【請求項４】
下記式［２］及び／又は式［３］を満足する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光体。
Ｂｒ（１２５）／Ｂｒ（２５）≧０．７［２］
Ｂｒ（１６０）／Ｂｒ（２５）≧０．５［３］
（前記式［２］、［３］において、
Ｂｒ（２５）は、２５℃において、該蛍光体を波長４５５ｎｍの光で励起して得られる輝度であり、
Ｂｒ（１２５）は、１２５℃において、該蛍光体を波長４５５ｎｍの光で励起して得られる輝度であり、
Ｂｒ（１６０）は、１６０℃において、該蛍光体を波長４５５ｎｍの光で励起して得られる輝度である。）
【請求項５】
室温下で発光し、
ＣａＦｅ₂Ｏ₄型結晶構造の結晶相を有し、かつ、
平均円形度が８５％未満である蛍光体粒子の割合が１０個数％以下である
ことを特徴とする蛍光体。
【請求項６】
重量基準粒度分布曲線において積算値が２５％及び７５％の時の粒径値をそれぞれＤ₂₅、Ｄ₇₅と表記した場合に「ＱＤ＝（Ｄ₇₅−Ｄ₂₅）／（Ｄ₇₅＋Ｄ₂₅）」で表わされる値ＱＤが０．２４以下である
ことを特徴とする請求項５に記載の蛍光体。
【請求項７】
室温下で発光し、
ＣａＦｅ₂Ｏ₄型結晶構造の結晶相を有し、
重量メジアン径Ｄ₅₀が１０μｍ以上であり、かつ、
重量基準粒度分布曲線において積算値が２５％及び７５％の時の粒径値をそれぞれＤ₂₅、Ｄ₇₅と表記した場合に「ＱＤ＝（Ｄ₇₅−Ｄ₂₅）／（Ｄ₇₅＋Ｄ₂₅）」で表わされる値ＱＤが０．２７以下である
ことを特徴とする蛍光体。
【請求項８】
４８５ｎｍ〜５５５ｎｍの波長範囲に最大発光ピークを有し、
ＣａＦｅ₂Ｏ₄型結晶構造の結晶相を有し、かつ、
アスペクト比が３以下の粒子が全体の６０個数％以上を占める
ことを特徴とする蛍光体。
【請求項９】
物体色が、Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*表色系において、１００≦Ｌ^*≦１１０、−３０≦ａ^*≦−１５、及び４５≦ｂ^*≦７０を満足し、且つ、
波長４５５ｎｍの光で励起したときの発光色のＣＩＥ標準表色系における色度座標ｘ及びｙが、０．３２０≦ｘ≦０．３６０及び０．５７０≦ｙ≦０．６００を満足する
ことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１０】
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から選択される少なくとも１種の元素と、
Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素と、
Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素とを含む
ことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１１】
式［１］に表わされる元素の組成比が、式［１］を満足する
ことを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の蛍光体。
Ｍ¹_aＭ²_bＭ³_cＯ_d ［１］
（ただし、式［１］中、
Ｍ¹はＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から選択される少なくとも１種の元素、
Ｍ²は主として２価の金属元素、
Ｍ³は主として３価の金属元素、
ａは０．０００１≦ａ≦０．２の数、
ｂは０．８≦ｂ≦１．２の数、
ｃは１．６≦ｃ≦２．４の数、
ｄは３．２≦ｄ≦４．８の数
をそれぞれ表わす。）
【請求項１２】
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐ、Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、Ｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、及びＴｉからなる群より選択される少なくとも２種の元素を１ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下の濃度範囲で含有する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１３】
Ｌｉ、Ｋ、Ｐ及びＣｌからなる群より選択される少なくとも２種の元素を、１ｐｐｍ≦Ｌｉ≦５００ｐｐｍ、１ｐｐｍ≦Ｋ≦５００ｐｐｍ、０ｐｐｍ＜Ｐ≦１０００ｐｐｍ、及び０ｐｐｍ＜Ｃｌ≦１０００ｐｐｍの濃度範囲で含有する
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１４】
Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、及びＳｎからなる群より選ばれる１種以上の元素を、１ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下の範囲で含有する
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１５】
Ｍ¹が少なくともＣｅを含有し、Ｍ²が少なくともＣａ及び／又はＳｒを含有し、Ｍ³が少なくともＳｃを含有する
ことを特徴とする、請求項１、請求項２、又は請求項１１に記載の蛍光体。
【請求項１６】
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｐ、Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ、Ｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ、及びＴｉからなる群より選択される少なくとも２種の元素が、蛍光体の結晶相中に含有されている
ことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１７】
前記蛍光体を重量比で１０倍の水に分散後、１時間静置して得られる上澄み液の電気伝導度が１０ｍＳ／ｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１８】
波長４５５ｎｍの光で励起した２５℃での発光スペクトルにおいて、５００ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の波長範囲に最大発光ピークを有する
ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法であって、
アルカリ土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属のリン酸塩、アルカリ金属のハロゲン化物、及びアルカリ金属の硫酸塩からなる群より選択される２種以上を含む原料を加熱する工程を有する
ことを特徴とする、蛍光体の製造方法。
【請求項２０】
前記原料が、
加熱により融点または昇華点が１２００℃以下の金属を生成する化合物、及び／又は、加熱によりアルカリ金属の酸化物を生成する化合物を含有する
ことを特徴とする、請求項１９に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項２１】
前記原料が、ＣａＣｌ₂、Ｌｉ₃ＰＯ₄、ＫＨ₂ＰＯ₄、ＫＣｌ、及びＬｉ₂ＳＯ₄からなる群より選択される２種以上を含有する
ことを特徴とする、請求項１９又は請求項２０に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項２２】
前記原料が、ＺｎＯ、Ｇａ₂Ｏ₃、ＧｅＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、及びＫ₂ＣＯ₃からなる群より選ばれる１種以上を含有する
ことを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項２３】
前記原料が、ＺｎＯ及び／又はＫ₂ＣＯ₃を含有する
ことを特徴とする、請求項２２に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項２４】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の蛍光体を製造する方法であって、
前記蛍光体を構成する少なくとも２種の元素を含有し、かつ、共沈により得られた化合物を加熱することにより得られた共沈酸化物を原料として使用する
ことを特徴とする蛍光体の製造方法。
【請求項２５】
前記蛍光体を構成する少なくとも２種の元素を含有し、かつ、共沈により得られた化合物を加熱することにより得られた共沈酸化物を前記原料として使用する
ことを特徴とする請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項２６】
前記蛍光体を構成する少なくとも２種の元素が、Ｓｃ及びＣｅである
ことを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項２７】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の蛍光体と、
液体媒体とを含有する
ことを特徴とする、蛍光体含有組成物。
【請求項２８】
第１の発光体と、該第１の発光体からの光の照射によって可視光を発する第２の発光体とを備え、
該第２の発光体が、請求項１〜１８の何れか１項に記載の蛍光体を１種以上、第１の蛍光体として含有する
ことを特徴とする、発光装置。
【請求項２９】
前記第２の発光体が、前記第１の蛍光体とは発光ピーク波長の異なる１種以上の蛍光体を、第２の蛍光体として含有する
ことを特徴とする、請求項２８記載の発光装置。
【請求項３０】
前記第１の発光体が、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有し、
前記第２の発光体が、前記第２の蛍光体として、５７０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも一種の蛍光体を含有する
ことを特徴とする、請求項２９記載の発光装置。
【請求項３１】
前記第１の発光体が、３００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有し、
前記第２の発光体が、前記第２の蛍光体として、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも一種の蛍光体と、５７０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも一種の蛍光体とを含有する
ことを特徴とする、請求項２９記載の発光装置。
【請求項３２】
請求項２８〜３１のいずれか１項に記載の発光装置を光源として備える
ことを特徴とする、画像表示装置。
【請求項３３】
請求項２８〜３１のいずれか１項に記載の発光装置を光源として備える
ことを特徴とする、照明装置。

【図１】