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

【課題】緑色の蛍光を発する蛍光体であって、青色光又は近紫外光に対する変換効率及び色純度に優れた、高性能な蛍光体を提供する。
【解決手段】下記（ｉ）〜（ｖ）を満たす蛍光体。
（ｉ）ピーク波長４００ｎｍ又は４５５ｎｍの光で励起した場合の発光ピーク波長が、５１０ｎｍ以上５４２ｎｍ以下である。
（ii）ピーク波長４００ｎｍ又は４５５ｎｍの光で励起した場合の発光ピーク半値幅が、７５ｎｍ以下である。
（iii）ピーク波長４００ｎｍ又は４５５ｎｍの光で励起した場合の外部量子効率が、０．４２以上である。
（外部量子効率）＝（内部量子効率）×（吸収効率）
（iv）蛍光体の表面の少なくとも一部が、酸素を含有する物質からなる。
（ｖ）２価及び３価の原子価を取り得る金属元素（Ｍ^II元素）を含有すると共に、蛍光体中に含有される２価の元素の合計モル数に対するＭ^II元素のモル数の比率が、１％よりも大きく、１５％未満である。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ｉ）〜（ｖ）を満たす
ことを特徴とする、蛍光体。
（ｉ）ピーク波長４００ｎｍ又は４５５ｎｍの光で励起した場合の発光ピーク波長が、５１０ｎｍ以上５４２ｎｍ以下である。
（ii）ピーク波長４００ｎｍ又は４５５ｎｍの光で励起した場合の発光ピーク半値幅が、７５ｎｍ以下である。
（iii）ピーク波長４００ｎｍ又は４５５ｎｍの光で励起した場合の、下記式で規定される外部量子効率が、０．４２以上である。
（外部量子効率）＝（内部量子効率）×（吸収効率）
（iv）該蛍光体の表面の少なくとも一部が、酸素を含有する物質からなる。
（ｖ）該蛍光体が、２価及び３価の原子価を取り得る金属元素（以下「Ｍ^II元素」という。）を含有すると共に、該蛍光体中に含有される２価の元素の合計モル数に対する該Ｍ^II元素のモル数の比率が、１％よりも大きく、１５％未満である。
【請求項２】
ピーク波長４００ｎｍ又は４５５ｎｍの光で励起した場合の発光色のＣＩＥ色度座標のｘ値及びｙ値が、それぞれ
０．２１０≦ｘ≦０．３３０、及び、
０．４８０≦ｙ≦０．６７０
を満たす
ことを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
【請求項３】
前記蛍光体が２価の元素（以下「Ｍ^I元素」という。）として少なくともＢａを含有するとともに、
Ｍ^I元素全体に対するＢａ及びＳｒのモル比をそれぞれ［Ｂａ］及び［Ｓｒ］とした場合に、［Ｂａ］及び［Ｓｒ］が、
０．５＜｛［Ｂａ］／（［Ｂａ］＋［Ｓｒ］）｝≦１
を満たす
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［１］で表わされる化学組成を有するとともに、
物体色をＬ^*ａ^*ｂ^*表色系で表わした場合に、Ｌ^*、ａ^*、及びｂ^*が、それぞれ
Ｌ^*≧９０、
ａ^*≦−２０、
ｂ^*≧３０、及び、
｛ａ^*／ｂ^*｝≦−０．４５
を満たす
ことを特徴とする、蛍光体。
【化１】

（前記式［１］中、
Ｍ^Iは、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ及びＭｇからなる群より選ばれる１種以上の元素を表わし、
Ｍ^IIは、２価及び３価の原子価を取り得る１種以上の金属元素を表わし、
ｘ、α及びβは、各々、
０．０１＜ｘ＜０．３、
１．５≦α≦２．５、及び、
３．５≦β≦４．５
を満たす数を表わす。）
【請求項５】
フラックス存在下で蛍光体前駆体を焼成することにより得られたものである
ことを特徴とする、請求項４記載の蛍光体。
【請求項６】
強還元性雰囲気下で蛍光体前駆体を焼成することにより得られたものである
ことを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の蛍光体。
【請求項７】
前記式［１］において、Ｍ^Iが少なくともＢａを含有するとともに、
Ｍ^I全体に対するＢａのモル比が０．５以上、１未満である
ことを特徴とする、請求項４〜６の何れか一項に記載の蛍光体。
【請求項８】
前記式［１］において、Ｍ^Iが少なくともＢａ及びＳｒを含有するとともに、
Ｍ^I全体に対するＢａ及びＳｒのモル比をそれぞれ［Ｂａ］及び［Ｓｒ］とした場合に、［Ｂａ］及び［Ｓｒ］が、
０．５＜｛［Ｂａ］／（［Ｂａ］＋［Ｓｒ］）｝≦１
を満たす
ことを特徴とする、請求項４〜７の何れか一項に記載の蛍光体。
【請求項９】
該蛍光体の重量メジアン径が１０μｍ以上、３０μｍ以下である
ことを特徴とする、請求項４〜８の何れか一項に記載の蛍光体。
【請求項１０】
前記式［１］に記載された元素以外に、更に、１価の元素、２価の元素、３価の元素、−１価の元素、及び−３価の元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有し、これらの元素の含有量の合計が１ｐｐｍ以上である
ことを特徴とする、請求項４〜９の何れか一項に記載の蛍光体。
【請求項１１】
前記式［１］に記載された元素以外に、更に、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、亜鉛（Ｚｎ）、イットリウム（Ｙ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、リン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、希土類元素及びハロゲン元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有し、これらの元素の含有量の合計が１ｐｐｍ以上である
ことを特徴とする、請求項１０記載の蛍光体。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の蛍光体を製造する方法であって、
酸素濃度が１００ｐｐｍ以下の雰囲気下で蛍光体前駆体を焼成する工程を有する
ことを特徴とする、蛍光体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の蛍光体を製造する方法であって、
固体カーボンの共存下で蛍光体前駆体を焼成する工程を有する
ことを特徴とする、蛍光体の製造方法。
【請求項１４】
Ｍ^I源、Ｍ^II源、及びＳｉ源以外に、更に、１価の元素又は原子団と−１価の元素とを含有する化合物、１価の元素又は原子団と−３価の元素又は原子団とを含有する化合物、２価の元素と−１価の元素とを含有する化合物、２価の元素と−３価の元素又は原子団とを含有する化合物、３価の元素と−１価の元素とを含有する化合物、並びに、３価の元素と−３価の元素又は原子団とを含有する化合物からなる群から選ばれる２種以上の化合物を用いる
ことを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１５】
Ｍ^I源、Ｍ^II源、及びＳｉ源以外に、更に、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、亜鉛ハロゲン化物、Ｙ、Ａｌ、Ｓｃ、及び希土類元素からなる群から選ばれる３価の元素のハロゲン化物、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ土類金属リン酸塩、リン酸亜鉛、Ｙ、Ａｌ、Ｌａ、及びＳｃからなる群から選ばれる３価の元素のリン酸塩からなる群から選ばれる２種以上の化合物を用いる
ことを特徴とする、請求項１２〜１４の何れか一項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１６】
結晶成長促進作用を有するフラックスと結晶成長抑制作用を有するフラックスとを組み合わせて用いる
ことを特徴とする、請求項１２〜１５の何れか一項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１７】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の蛍光体と、液状媒体とを含有する
ことを特徴とする、蛍光体含有組成物。
【請求項１８】
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１〜１１の何れか一項に記載の蛍光体を少なくとも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１９】
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少なくとも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１８記載の発光装置。
【請求項２０】
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１９記載の発光装置。
【請求項２１】
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４７０ｎｍ以下の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１９記載の発光装置。
【請求項２２】
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、５８０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の範囲に発光ピークを有する少なくとも１種の蛍光体を含有する
ことを特徴とする、請求項１９記載の発光装置。
【請求項２３】
請求項１８〜２２の何れか一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２４】
請求項１８〜２２の何れか一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】