特開 2015-163689 蛍光体及びこれを用いた発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-163689(P2015-163689A)

(43)【公開日】2015年9月10日

(54)【発明の名称】蛍光体及びこれを用いた発光装置

(51)【国際特許分類】

   C09K 11/64 20060101AFI20150814BHJP

   C09K 11/80 20060101ALI20150814BHJP

   C09K 11/59 20060101ALI20150814BHJP

   C09K 11/79 20060101ALI20150814BHJP

   C09K 11/78 20060101ALI20150814BHJP

   C09K 11/62 20060101ALI20150814BHJP

   C09K 11/08 20060101ALI20150814BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20150814BHJP

【ＦＩ】

   C09K11/64CQD

   C09K11/80CPC

   C09K11/59CPJ

   C09K11/79CPS

   C09K11/78CPR

   C09K11/62CPP

   C09K11/08 J

   H01L33/00 410

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-12038(P2015-12038)

(22)【出願日】2015年1月26日

(31)【優先権主張番号】特願2014-14958(P2014-14958)

(32)【優先日】2014年1月29日

(33)【優先権主張国】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074354

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100104949

【弁理士】

【氏名又は名称】豊栖 康司

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 浩之

(72)【発明者】

【氏名】細川 昌治

【テーマコード（参考）】

4H001

5F142

【Ｆターム（参考）】

4H001CA02

4H001CA05

4H001XA07

4H001XA08

4H001XA12

4H001XA13

4H001XA14

4H001XA16

4H001XA17

4H001XA20

4H001XA21

4H001XA31

4H001XA38

4H001XA39

4H001XA56

4H001XA64

4H001XA65

4H001XA71

4H001YA58

4H001YA63

5F142AA02

5F142AA22

5F142AA23

5F142BA02

5F142BA24

5F142CA02

5F142CC01

5F142CD01

5F142CG03

5F142CG04

5F142CG05

5F142DA02

5F142DA03

5F142DA12

5F142DA22

5F142DA43

5F142DA44

5F142DA45

5F142DA46

5F142DA48

5F142DA53

5F142DA54

5F142DA63

5F142DA73

5F142FA28

5F142FA36

5F142GA01

5F142GA11

5F142GA21

5F142HA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】赤色蛍光体であるＥｕ，Ｓｒ，Ｃａを付活させたＣａＡｌＳｉＮ_３を材窒化物（ＳＣＡＳＮ）蛍光体の輝度を高める方法の提供。
【解決手段】紫外線から可視光の領域の光を吸収して発光ピーク波長が６００〜６５０ｎｍの範囲の光を発光可能な蛍光体であって、組成が下記式で示され、かつ発光ピーク波長と半値幅との差が、５４３ｎｍより大きい赤色蛍光体。Ｓｒ_tＣａ_vＥｕ_wＡｌ_xＳｉ_yＮ_z（０．５≦ｔ＜１、０＜ｖ≦０．５、０．０１＜ｗ≦０．０３、ｔ＋ｖ＋ｗ＜１、０．９０≦ｘ≦１．１、０．９０≦ｙ≦１．１、２．５≦ｚ≦３．５）平均粒径が５〜２０μｍであり、酸素含量が０.５〜２．０重量％であり、発光ピーク波長が６１０〜６２５ｎｍの時、半値幅が７９ｎｍ以下であり、更に６２５〜６３５ｎｍの時、半値幅が９０ｎｍ以下である蛍光体。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

紫外線から可視光の領域の光を吸収して発光ピーク波長が６００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲の光を発光可能な蛍光体であって、
組成が下記一般式で示され、かつ
前記発光ピーク波長と半値幅との差が、５４３ｎｍより大きいことを特徴とする蛍光体。
Ｓｒ_tＣａ_vＥｕ_wＡｌ_xＳｉ_yＮ_z
（ただし、０．５≦ｔ＜１、０＜ｖ≦０．５、０．０１＜ｗ≦０．０３、ｔ＋ｖ＋ｗ＜１、０．９０≦ｘ≦１．１、０．９０≦ｙ≦１．１、２．５≦ｚ≦３．５）

【請求項2】

請求項１に記載の蛍光体であって、
平均粒径が５μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする蛍光体。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の蛍光体であって、
酸素含有量が０．５重量％以上２．０重量％以下であることを特徴とする蛍光体。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
前記発光ピーク波長と半値幅との差が６４０ｎｍよりも小さいことを特徴とする蛍光体。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
前記発光ピーク波長が、６１０ｎｍ以上６２５ｎｍ以下のときに半値幅が７９ｎｍ以下であることを特徴とする蛍光体。

【請求項6】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
前記発光ピーク波長が、６２５ｎｍ以上６３５ｎｍ以下のときに半値幅が９０ｎｍ以下であることを特徴とする蛍光体。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項に記載の蛍光体であって、
波長が５５０ｎｍの光に対する反射率が、１５％〜２８％であることを特徴とする蛍光体。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか一項に記載の蛍光体と、紫外線から可視光の領域の光を発する励起光源とを有することを特徴とする発光装置。

【請求項9】

請求項８に記載の発光装置であって、
前記励起光源のピーク波長が、４３０ｎｍ〜４７０ｎｍであることを特徴とする発光装置。

【請求項10】

請求項８又は９に記載の発光装置であって、
前記蛍光体に加え、（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ，Ｓｉ_6-zＡｌ_zＯ_zＮ_8-z：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２），（Ｃａ，Ｓｒ）₈ＭｇＳｉ₄Ｏ₁₆Ｃｌ₂：Ｅｕ、Ｃａ₃Ｓｃ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₂：Ｃｅ、ＣａＳｃ₂Ｏ₄：Ｃｅ，ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｅｕなる群より選ばれた少なくとも１種以上の蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。

【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する。

【背景技術】

【0002】

光源と、この光源からの光で励起されて、光源の色相とは異なる色相の光を放出可能な蛍光体とを組み合わせることで、光の混色の原理により多様な色相の光を放出可能な発光装置が開発されている。例えば、紫外光から可視光に相当する短波長側領域の一次光を発光素子より出射して、この出射光でもって蛍光体を励起する。この結果、一次光の少なくとも一部が波長変換されて、赤色、青色、緑色等の所望の光を得ることができる。また、これらの光を混色させることにより、白色系の混色光を発光させることができる。

【0003】

この原理を利用して、光源に発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下「ＬＥＤ」という。）を用いた発光装置が、信号灯、携帯電話、各種電飾、車載用表示器、あるいは各種の表示装置等、多くの分野に利用されている。特に、ＬＥＤと蛍光体とを組み合わせて形成した発光装置は、液晶表示器のバックライト、小型ストロボ等へと盛んに応用されており、普及が進んでいる。また、最近では照明装置への利用も試みられており、長寿命、水銀フリーといった長所を活かすことで、環境負荷を低減した、蛍光灯を代替し得る光源として期待される。

【0004】

発光装置の構成としては、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせた構成が挙げられる（例えば、特許第３５０３１３９号公報（特許文献１）を参照。）。この発光装置は、ＬＥＤからの青色光と、このＬＥＤから発せられた青色光の一部を、黄色蛍光体で変換させた黄色光とを混色することにより、白色系の混色光を得ることができるようにしたものである。そのため、この発光装置に用いられる蛍光体としては、ＬＥＤから発光される４２０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長の青色光によって効率よく励起され、黄色に発光する特性が求められている。

【0005】

このような黄色蛍光体としては、セリウム付活イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体が知られている。また、この黄色蛍光体のＹの一部を、Ｌｕ，Ｔｂ，Ｇｄ等で置換したり、Ａｌの一部をＧａ等で置換したりした蛍光体が知られている。このセリウム付活イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体の組成は、（Ｙ，Ｌｕ，Ｔｂ，Ｇｄ）₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅと表示することができ、組成を調整することで幅広く発光波長を調整することが可能である。

【0006】

この黄色蛍光体と青色ＬＥＤとを組み合わせた一般的な発光装置を、液晶表示装置のバックライトや照明装置に用いる場合、緑色成分（４８０〜５３０ｎｍ）と赤色成分（６００ｎｍ以上）が不足しており、色再現範囲や演色性の改善が求められている。この黄色蛍光体の代わりに、あるいは黄色蛍光体に加えて、青緑色、緑色、黄緑色の短波長に発光する蛍光体と橙色、赤色の長波長に発光する蛍光体を組み合わせることで、液晶表示装置の色再現範囲や照明装置の演色性を改善が可能である。

【0007】

このような蛍光体にはケイ酸塩蛍光体、リン酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体、ホウ酸塩蛍光体、硫化物蛍光体、酸硫化物蛍光体等が知られているが、これらの蛍光体に代わり、高エネルギーの励起においても輝度低下の少ない蛍光体として、サイアロン蛍光体、酸窒化物蛍光体、窒化物蛍光体等の、結晶構造に窒素を含有する無機結晶を母体とする蛍光体が提案されている。

【0008】

これらの蛍光体のうち、窒化物蛍光体の一例として、ＣａＡｌＳｉＮ₃を母体結晶としてＥｕ²⁺を付活させた赤色蛍光体（以下、「ＣＡＳＮ蛍光体」と呼ぶ。）が知られている（例えば、特許第３８３７５８８号公報（特許文献２）を参照。）。この蛍光体を用いることにより、発光装置の演色性を改善させる効果がある。さらに発光装置の光束を高めるためＣａＡｌＳｉＮ₃：ＥｕのＣａの一部をＳｒに置換した（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ（以下、「ＳＣＡＳＮ蛍光体」と呼ぶ。）があり、Ｓｒが多いほど、短波化する。（例えば、特開２００６−８７２１号公報（特許文献３）を参照。）

【0009】

ＣＡＳＮ蛍光体の発光ピーク波長は６５０ｎｍ程度であり、ＳＣＡＳＮ蛍光体は６１０〜６５０ｎｍとＣＡＳＮ蛍光体より短い発光を示す。波長の短い赤色蛍光体を用いることで、赤味成分を充たしながら、視感度の影響により発光装置をより明るくすることができることからＳＣＡＳＮ蛍光体は非常に有望な赤色蛍光体である。

【0010】

ＳＣＡＳＮ蛍光体は、概略以下に述べるような製造プロセスによって製造される。窒化カルシウム（Ｃａ₃Ｎ₂）、窒化ストロンチウム（Ｓｒ₃Ｎ₂）窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ユーロピウム（ＥｕＮ）の原料粉末をＣａ：Ｓｒ：Ａｌ：Ｓｉ：Ｅｕ＝０.１９８４：０.７９３６：１：１：０.００８となるように窒素雰囲気のグローブボックス中で混合し、５００μｍのふるいを通して窒化ホウ素るつぼに自然落下させて充填した後、黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットし、１ＭＰａの窒素ガス中において１８００℃の温度で２時間保持するガス加圧焼結法により焼成してＳＣＡＳＮ蛍光体が製造される。

【0011】

しかしながら、この合成方法ではＣＡＳＮ蛍光体と比較して、発光強度が約８割と特性の低い蛍光体しか得られないことが判明した。これは、ＳＣＡＳＮ蛍光体がこの合成条件ではＣＡＳＮ蛍光体は安定なのに対して、ＳＣＡＳＮ蛍光体は安定して存在できず、徐々に別の化合物（Ｓｒ₂ＳｉＮ₅，ＡｌＮ等）に分解して、純粋なＳＣＡＳＮ蛍光体が得られないことが原因であった。そこで更に特性を改善する方法が検討されていた。

【0012】

このために、窒化カルシウムや窒化ケイ素、窒化アルミニウム等を用いず、カルシウム、ストロンチウム、ケイ素、アルミニウム、ユーロピウム金属を合金化し、合金を粉砕した粉末を窒化する方法が提案されている（例えば、特開２００６-３０７１８２号公報（特許文献４）又はH. Watanabe, et al. "Synthetic Method and Luminescence Properties of Sr_xCa_1-xAlSiN₃:Eu²⁺ Mixed Nitride Phosphors" Journal of The Electrochemical Society,155 (3) F31-F36 (2008)（非特許文献１）を参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特許第３５０３１３９号公報

【特許文献2】特許第３８３７５８８号公報

【特許文献3】特開２００６−８７２１号公報

【特許文献4】特開２００６-３０７１８２号公報

【非特許文献】

【0014】

【非特許文献1】H. Watanabe, et al. "Synthetic Method and Luminescence Properties of SrxCa1-xAlSiN3:Eu2+ Mixed Nitride Phosphors" Journal of The Electrochemical Society,155 (3) F31-F36 (2008)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

しかしながら、上述したいずれの蛍光体およびその製法にしても、ＳＣＡＳＮ蛍光体の単なる合成と発光輝度に関する内容であり、組成の細かな制御による発光スペクトルの形状の制御は検討されていない。またＳＣＡＳＮ蛍光体は、発光装置の赤味成分を増やして、色再現範囲や、演色性の向上のために用いられるが、更なる発光装置の高光束化が求められており、ＳＣＡＳＮ蛍光体も高輝度化が求められる。

【0016】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の主な目的は、視感度成分を増やしＳＣＡＳＮ蛍光体の輝度を高めた蛍光体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明者らは、上記課題に鑑みて更に鋭意研究を重ねた結果、蛍光体を構成する窒化物原料を特定の組成比にすることで、発光スペクトルの半値幅を制御し、かつピーク波長も制御できることを見出し、本発明に至った。

【0018】

本発明の一形態は、紫外線から可視光の領域の光を吸収して発光ピーク波長が６００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲の光を発光可能な蛍光体であって、組成が下記一般式で示され、かつ前記発光ピーク波長と半値幅との差が、５４３ｎｍより大きいものである。

【0019】

Ｓｒ_tＣａ_vＥｕ_wＡｌ_xＳｉ_yＮ_z
（ただし、０．５≦ｔ＜１、０＜ｖ≦０．５、０．０１＜ｗ≦０．０３、ｔ＋ｖ＋ｗ＜１、０．９０≦ｘ≦１．１、０．９０≦ｙ≦１．１、２．５≦ｚ≦３．５）

【発明の効果】

【0020】

本発明の一形態に係る蛍光体は、近紫外線から青色波長領域の光により励起され、黄色から赤色領域に発光する際に半値幅が狭く、そのため蛍光体の輝度を高くでき、またこの蛍光体を発光装置に用いると演色性を殆ど損なうことなく、高光束化ができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は本実施の形態に係る蛍光体の製造方法の一例を示す製造フローチャートである。

【図2】図２は本実施の形態に係る発光装置を示す断面図である。

【図3】図３は実施例１〜６、比較例１〜２に係る蛍光体を４６０ｎｍの励起光で励起した際の発光スペクトルを示すグラフである。

【図4】図４は図３の実施例１〜３、比較例１に係る蛍光体の規格化した発光スペクトルを示すグラフである。

【図5】図５は図３の実施例４〜６、比較例２に係る蛍光体の規格化した発光スペクトルを示すグラフである。

【図6】図６は実施例１〜３、比較例１に係る蛍光体の反射スペクトルを示すグラフである。

【図7】図７は実施例４〜６、比較例２に係る蛍光体の反射スペクトルを示すグラフである。

【図8】図８は実施例１１〜１３、比較例１１に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。

【図9】図９は実施例１４〜１６、比較例１２に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。

【図10】図１０は実施例１７と比較例１３に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。

【図11】図１１は実施例１８と比較例１４に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。

【図12】図１２は実施例１９と比較例１５に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。

【図13】図１３は実施例２０と比較例１６に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。

【図14】図１４は実施例１１〜２０と比較例１１〜１６に用いた緑色蛍光体の発光スペクトルを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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限定するものでは決してない。

【0023】

本明細書における近紫外線から可視光の短波長領域は、２４０ｎｍ〜５００ｎｍ付近の領域をいう。励起光源は、２４０ｎｍ〜４８０ｎｍに発光ピーク波長を有するものを用いることができる。そのうち、３６０ｎｍ〜４７０ｎｍに発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましい。特に、半導体発光素子で使用されている３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ若しくは４５０ｎｍ〜４７０ｎｍの励起光源を用いることが好ましい。励起光源に半導体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。

【0024】

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〜４１０ｎｍが紫色、４１０ｎｍ〜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。
（蛍光体）

【0025】

本発明の実施の形態に係る蛍光体は、ユーロピウムで付活され、近紫外線ないし青色光を吸収して黄色から赤色に発光する。

【0026】

この蛍光体は、一般式がＳｒ_tＣａ_vＥｕ_wＡｌ_xＳｉ_yＮ_z（０．５≦ｔ＜１、０＜ｖ≦０．５、０．０１＜ｗ≦０．０３、ｔ＋ｖ＋ｗ＜１、０．９０≦ｘ≦１．１、０．９０≦ｙ≦１．１、２．５≦ｚ≦３．５）で示される。

【0027】

また、本発明の実施の形態に係る蛍光体は、紫外線から可視光の短波長側領域の光を吸収して、励起光の発光ピーク波長よりも長波長側に蛍光体の発光ピーク波長を有する。可視光の短波長領域の光は、主に青色光領域となる。具体的には２５０ｎｍ〜５００ｎｍに発光ピーク波長を有する励起光源からの光により励起され、６００〜６５０ｎｍの波長の範囲に発光ピーク波長をもつ蛍光を発光する。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。特に、２５０ｎｍ〜４２０ｎｍ或いは４２０ｎｍ〜５００ｎｍに主発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましく、更に４２０〜４８０ｎｍに発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましい。

【0028】

また、本発明の実施の形態に係る蛍光体は、上記発光ピーク波長と、発光スペクトルの半値幅との差が、５４３ｎｍより大きいことを特徴とする。この発光ピーク波長と半値幅との差は６４０ｎｍよりも小さいことが好ましい。これにより、黄色から赤色発光領域の発光スペクトルの半値幅が狭くなり、そのため蛍光体の発光輝度を高くすることができるからである。この「発光ピーク波長と半値幅との差」を、本明細書中では「波長指数」と定義して説明する。

【0029】

また、窒化物蛍光体は、少なくとも一部が結晶を有することが好ましい。例えばガラス体（非晶質）は構造がルーズであるため、その生産工程における反応条件が厳密に一様になるよう管理できなければ、蛍光体中の成分比率が一定せず、色度ムラを生じる。これに対し、本実施の形態に係る蛍光体は、ガラス体でなく結晶性を有する粉体乃至粒体であるため製造及び加工し易い。また、この蛍光体は有機媒体に均一に溶解できるため、発光性プラスチックやポリマー薄膜材料の調整が容易である。具体的に、本実施の形態に係る蛍光体は、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。ゆえに結晶相が多いほど良い。これにより、発光輝度を高くすることができ、かつ加工し易くできる。

【0030】

本発明の実施の形態に係る蛍光体は、希土類であるユーロピウムＥｕが発光中心となる。ただ、ユーロピウムのみに限定されず、そ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。２価希土類イオンであるＥｕ²⁺は適当な母体を選べば安定に存在し、発光する効果を奏する。

【0031】

（蛍光体の原料）

【0032】

本実施の形態に係る蛍光体は、湿式あるいは乾式で、各種蛍光体原料を混合して製造される。この蛍光体原料として、Ｓｒ、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｅｕを、必要に応じて添加元素が単独で、あるいは各々の化合物が使用される。以下に個々の原料について説明する。

【0033】

蛍光体組成のＳｒは、単独、あるいはＳｒの一部を、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ等で置換することもできる。蛍光体組成のＣａもＳｒと同じく、単独あるいはＣａの一部を、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｂａ等で置換することもできる。これにより、窒化物蛍光体の発光波長のピークを調整することができる。Ｓｒの窒化物、あるいは水素化物等を利用してもよい。Ｃａも同じく窒化物、あるいは水素化物等を利用してもよい。具体的にはＣａ₃Ｎ₂，ＣａＨ₂，Ｓｒ₃Ｎ₂，ＳｒＮ、Ｓｒ₂Ｎ，ＳｒＨ₂等使用できる。

【0034】

蛍光体組成のＣａは、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物等の化合物を使用することもできる。また原料Ｃａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂ、Ａｌ等を含有するものでもよい。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、安価な窒化物蛍光体を提供することができるからである。原料のＣａは、アルゴン雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。Ｃａの粉砕の目安としては、平均粒径が約０．１μｍ以上１５μｍ以下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等の観点から好ましいが、この範囲に限定されない。Ｃａの純度は、２Ｎ以上であることが好ましいが、これに限定されない。

【0035】

蛍光体組成のＳｉも好ましくは単独で使用されるが、その一部を第ＩＶ族元素のＧｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆで置換することもできる。ただ、Ｓｉのみを使用して、安価で結晶性の良好な窒化物蛍光体となる。Ｓｉの窒化物、酸化物等を利用してもよい。具体的にはＳｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ₂を使用できる。

【0036】

蛍光体組成のＡｌも好ましくは単独で使用されるが、その一部を第ＩＩＩ族元素のＧａやＩｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏで置換することもできる。ただ、Ａｌのみを使用して、安価で結晶性の良好な窒化物蛍光体となる。またＡｌの窒化物、Ａｌの酸化物を利用しても良い。これらの原料は精製したものを用いる方が良いが、市販の物を用いても良い。具体的にはＡｌの窒化物として窒化アルミニウムＡｌＮ、Ａｌの酸化物として酸化アルミニウムＡｌ₂Ｏ₃を使用できる。

【0037】

賦活剤のＥｕは、好ましくは単独で使用されるが、Ｅｕの一部を、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕで置換してもよい。Ｅｕの一部を他の元素で置換することにより、他の元素は、共賦活として作用する。共賦活とすることにより色調を変化することができ、発光特性の調整を行うことができる。Ｅｕを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。ユーロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つが、窒化物蛍光体は、母体の例えばＳｒに対して、Ｅｕ²⁺を賦活剤として用いる。

【0038】

また、原料としてＥｕの化合物を使用しても良い。この場合、原料は精製したものを用いる方が良いが、市販の物を用いても良い。具体的にはＥｕの化合物として酸化ユーロピウムＥｕ₂Ｏ₃、金属ユーロピウム、窒化ユーロピウム等も使用可能である。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。本発明の実施の形態に係る蛍光体は発光の中心として２価のＥｕを用いるが、２価のＥｕは酸化されやすく、一般に３価のＥｕ₂Ｏ₃の組成で市販されている。

【0039】

さらに必要に応じて加える元素は、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。

【0040】

また、本発明の実施の形態に係る窒化物系蛍光体の組成中に酸素が含有されることがある。酸素は、原料となる各種酸化物あるいは窒化物や金属等でも微量酸化されており、その酸素から導入されるか、焼成中に原料が酸化されるか、或いは生成後の蛍光体に付着して混入すると考えられる。一般に組成中の酸素のモル比を制御することで、蛍光体の結晶構造を変化させ、蛍光体の発光ピーク波長をシフトさせることが可能である。ただ一方で、発光効率の観点からは、蛍光体に含まれる酸素含有量は少ない方が好ましく、生成相の重量に対して２重量％以下の酸素含有量であることが好ましい。
（フラックス）

【0041】

本発明の実施の形態に係る蛍光体にハロゲン化物等のフラックスを添加させることができる。一般的に窒化物蛍光体は融点の高い物が多く、固相反応させた際に液相が生じ難く、反応がスムーズに進行しない場合が多い。しかし、ハロゲン化物等を含有したものでは、液相の生成温度が低下し、液相が生じやすくなるために、反応が促進され、さらには固相反応がより均一に進行するために発光特性に優れた蛍光体を得ることができると考えられる。ハロゲン化物には希土類やアルカリ土類、アルカリ金属の塩化物、フッ化物等を利用できる。

【0042】

またホウ素を添加することによってもフラックスに近い効果を得ることもできる。ホウ素化合物は熱伝導率が高い物質であるため、原料に添加することにより、焼成中における原料の温度分布が均一となり、固相反応を促進させ、発光特性が向上するものと推定される。添加の方法としては、原料混合の際に一緒に添加し、混合することで可能である。

【0043】

蛍光体のホウ素原料として、ボロン、ホウ化物、窒化ホウ素、酸化ホウ素、ホウ酸塩等が使用できる。具体的には、蛍光体原料に添加するホウ素として、Ｂ、ＢＮ、Ｈ₃ＢＯ₃、Ｂ₂Ｏ₃、ＢＣｌ₃、ＳｉＢ₆、ＣａＢ₆等が挙げられる。これらのホウ素化合物は、原料に所定量を秤量して、添加する。
（蛍光体の製造方法）

【0044】

次に、本発明に係る蛍光体の一例として、一般式がＳｒ_tＣａ_vＥｕ_wＡｌ_xＳｉ_yＮ_z（０．５≦ｔ＜１、０＜ｖ≦０．５、０．０１＜ｗ≦０．０３、ｔ＋ｖ＋ｗ＜１、０．９０≦ｘ≦１．１、０．９０≦ｙ≦１．１、２．５≦ｚ≦３．５）で表される窒化物蛍光体のうち、組成がＳｒ_0.85Ｃａ_0.135Ｅｕ_0.015ＡｌＳｉＮ₃で表される窒化物蛍光体の製造方法について説明するが、窒化物蛍光体の製造方法およびその組成は、本製造方法およびその組成に限定されない。

【0045】

図１は、該蛍光体の製造方法の一例を示す製造フローチャートである。まず原料のＣａを粉砕する。

【0046】

次に原料のＣａを、窒素雰囲気中で窒化する。即ち、窒素雰囲気中、原料のＣａを６００℃〜９００℃で約５時間窒化することにより、Ｃａの窒化物を得ることができる。Ｃａの窒化物は、高純度のものが好ましい。この反応式を、化１に示す。

【0047】

【化1】

【0048】

さらにＣａの窒化物を、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。

【0049】

また原料のＳｒもＣａと同じように窒素雰囲気で窒化を行う。窒化は６００℃〜９００℃で行い、この反応式を化２に示す。ＳｒはＣａと異なり、窒素の量を条件により変更できる。

【0050】

【化2】

【0051】

一方、原料のＳｉを粉砕する。原料のＳｉは、単体を使用することが好ましいが、窒化物化合物、イミド化合物、アミド化合物等を使用することもできる。例えば、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ｓｉ（ＮＨ₂）₂、Ｍｇ₂Ｓｉ等である。原料のＳｉの純度は、３Ｎ以上のものが好ましいが、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ等の異なる元素が含有されていてもよい。Ｓｉも、原料のＣａと同様に、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。Ｓｉ化合物の平均粒径は、約０．１μｍ以上１５μｍ以下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等の観点から好ましいが、これに限定されない。

【0052】

次に原料のＳｉを、窒素雰囲気中で窒化する。具体的には、窒素雰囲気中、ケイ素Ｓｉを８００℃〜２０００℃で約５時間窒化することにより窒化ケイ素を得る。本発明で使用する窒化ケイ素は、高純度のものが好ましい。この反応式を、化３に示す。

【0053】

【化3】

【0054】

同様に、Ｓｉの窒化物を窒素雰囲気中、グローブボックス内で０．１μｍ〜１０μｍに粉砕を行う。

【0055】

また一方で、Ａｌの直接窒化法等によりＡｌＮを合成する。このＡｌの窒化物であるＡｌＮ、及びＥｕの化合物Ｅｕ₂Ｏ₃を粉砕する。粉砕後の平均粒径は、好ましくは約０．１μｍから１５μｍ、また、より好ましくは約０．１μｍから１０μｍの範囲であれば、他の原料との反応性、焼成時及び焼成後の粒径制御等の観点から好適であるが、これに限定されない。ただし、すでに市販されているＡｌＮ粉を使用することもできる。これにより工程を簡易化できる。

【0056】

またＥｕに対しても同様に処理を行う。なお原料のＥｕは単体で使用することができるが、他の希土類が含まれていてもよい。原料のＥｕを粉砕し、窒化することでＥｕＮを合成する。窒化は窒素雰囲気中、あるいはアンモニア雰囲気等で行うことができ、６００〜１２００℃で行うことができる。Ｅｕの窒化物を窒素雰囲気、あるいはアルゴン雰囲気、グローブボックスで０．１〜１０μｍ程度に粉砕を行う。

【0057】

上記粉砕を行った後、例えば、Ｓｒ：Ｃａ：Ｅｕ：Ａｌ：Ｓｉ＝０．８５：０．１３５：０．０１５：１．０：１．０の組成比となるように、Ｓｒの窒化物、Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ａｌの窒化物、Ｅｕの酸化物と、必要に応じて添加元素の化合物を計量して混合する。なお、この混合は乾式でも行うことができる。また、本実施の形態はこの組成比に限定されない。

【0058】

上記の混合物を窒素雰囲気中で焼成する。焼成は、電気炉を使用することができる。焼成温度は、１２００℃から２２００℃の範囲で焼成を行うことができるが、１５００℃から２１００℃の焼成温度が好ましい。焼成は、８００℃から１４００℃で一段階目の焼成を行い、徐々に加熱して１５００℃から２１００℃で二段階目の焼成を行う二段階焼成（多段階焼成）を使用することもできる。蛍光体の原料は、黒鉛等の炭素材質、窒化ホウ素（ＢＮ）材質のルツボ、ボートを用いて焼成を行うことが好ましい。上記以外に、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）やＭｏ材質等のルツボを使用することもできるが、ＢＮのルツボが好ましい。

【0059】

また、還元雰囲気は、窒素、水素、アルゴン、二酸化炭素、一酸化炭素、アンモニアの少なくとも１種以上を含む雰囲気とできる。ただ、これら以外の還元雰囲気下でも焼成を行うことができる。

【0060】

焼成により、Ｓｒ_0.85Ｃａ_0.135Ｅｕ_0.015ＡｌＳｉＮ₃で表される蛍光体を得ることができる。この焼成による窒化物蛍光体の反応式の例を、化４に示す。

【0061】

【化4】

【0062】

ただし、この蛍光体の組成は、配合比率より推定される代表組成である。実際に合成された組成は原料の酸素分が含まれたり、焼成時の分解、飛散等が生じたりするため仕込みの組成とは多少、異なる。また、各原料の配合比率を変更することにより、目的とする蛍光体の組成を変更することができる。

【0063】

また別の合成法も可能である。具体的には各元素の金属を所定の組成比になるように計量した後に溶融させ、合金を合成する。その合金の粉砕を行った後、Ｎ₂ガス雰囲気中でガス加圧焼結炉やＨＩＰ炉により合金を窒化させて、目的組成となる窒化物を合成することもできる。

【0064】

以上の製造方法によって、目的とする窒化物蛍光体を得ることが可能である。また、Ｅｕは希土類元素であり、Ｅｕの一部を各種の希土類に置き換えて、又はＥｕに加えて、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕ等の希土類元素を含んでいる窒化物蛍光体とすることも可能である。以上のようにして、良好な窒化物蛍光体を得ることができる。

【0065】

上記の窒化物蛍光体に係る発光特性のデータは後述するが、本実施の形態に係る蛍光体は、発光ピーク波長と半値幅を制御でき、特に長波長成分を少なくし、半値幅を狭くできることが確認された。従って、該窒化物蛍光体を用いた発光装置において、該窒化物蛍光体を用いると演色性を損なうことなく、光束を高くできる特長を有する。
（粒径）

【0066】

窒化物蛍光体の粒径は５μｍ〜２０μｍの範囲が好ましい。５μｍ〜２０μｍの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高い。このように、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を後述する発光装置に含有させることにより、発光装置の発光効率が向上する。

【0067】

ここで、本明細書中における「粒径」は、Ｆ．Ｓ．Ｓ．Ｓ．Ｎｏ．（Fisher Sub Sieve Sizer's No.）と呼ばれる平均粒径であり、その値は空気透過法で得られる。具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、１ｃｍ³分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、平均粒径に換算した値である。本実施の形態で用いられる蛍光体の平均粒径は５μｍ〜２０μｍの範囲であることが好ましい。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。また、粒度分布も狭い範囲に分布しているものが好ましい。このように粒径、及び粒度分布のバラツキが小さい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が得られる。
（発光装置）

【0068】

次に、上記の窒化物蛍光体を利用した発光装置について説明する。発光装置には、例えば照明器具、ディスプレイやレーダー等の表示装置、液晶用バックライト等が挙げられる。窒化物蛍光体の励起光源には、半導体発光素子を使用する。ここで発光素子には、可視光を発する素子のみならず、近紫外光や遠紫外光等を発する素子も含める意味で使用する。また励起光源として、半導体発光素子以外に、既存の水銀灯等、紫外から可視光の短波長領域に発光ピーク波長を有する励起光源を適宜利用できる。

【0069】

ここでは発光装置として、励起光源に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半導体発光装置を使用する。発光素子は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、発光素子は半導体素子であるため球切れ等の心配がない。さらに初期駆動性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特長を有する。そのため、発光素子と、窒化物蛍光体とを組み合わせる発光装置であることが好ましい。

【0070】

また、励起光源としては近紫外から可視光の短波長領域の光を放つ発光素子が好ましい。

【0071】

発光素子を搭載した発光装置として、いわゆる砲弾型や表面実装型等種々のタイプがある。本実施の形態では、図２を参照しながら、表面実装型の発光装置について説明する。

【0072】

図２は、本実施の形態に係る発光装置１００の模式図である。本実施の形態に係る発光装置１００は、凹部を有するパッケージ４０と、発光素子１０と、発光素子１０を被覆する封止部材５０とを備える。発光素子１０は、パッケージ４０に形成された凹部内に配置されており、パッケージ４０に配置された正負一対のリード電極２０、３０に導電性ワイヤ６０によって電気的に接続されている。封止部材５０は、凹部内に充填されており、蛍光体７０を含有する樹脂によって形成されている。さらに正負一対のリード電極２０、３０は、その一部がパッケージ４０の外に露出されている。これらのリード電極２０、３０を介して、外部から電力の供給を受けて発光装置１００が発光する。以下に、本実施の形態に係る発光装置を構成する部材について説明する。
（発光素子１０）

【0073】

発光素子１０は、発光ピーク波長が紫外線領域から可視光領域の範囲に存在する光を発することができる。発光素子１０から発する光のピーク波長は、２４０ｎｍ乃至５２０ｎｍが好ましく、４２０ｎｍ乃至４７０ｎｍがさらに好ましい。この発光素子１０は、例えば、窒化物半導体素子（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることができる。窒化物半導体素子を用いることで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。
（蛍光体７０）

【0074】

本実施の形態に係る蛍光体７０は、封止部材５０の一部に偏在されている。このとき封止部材５０は、発光素子や蛍光体を外部環境から保護するための部材のみならず、波長変換部材としても機能する。このように発光素子１０に接近して載置することにより、発光素子１０からの光を効率よく波長変換することができ、発光効率に優れた発光装置とできる。なお、蛍光体を含む部材と、発光素子との配置は、それらを接近して配置させる形態に限定されることなく、蛍光体への熱の影響を考慮して、発光素子と蛍光体を含む波長変換部材との間隔を空けて配置することもできる。また、蛍光体７０を封止部材５０中にほぼ均一の割合で混合することによって、色ムラのない光を得るようにすることもできる。

【0075】

また、蛍光体７０は２種以上の蛍光体を用いてもよい。例えば、本実施の形態に係る発光装置１００において、青色光を放出する発光素子１０と、これに励起される実施の形態に係る蛍光体と、赤色光を発する蛍光体を併用することで、演色性に優れた白色系の混色光を得ることができる。

【0076】

また、緑色蛍光体や青色蛍光体も組み合わせることができる。本実施の形態に係る蛍光体と発光ピーク波長が微妙に異なる緑色に発光する蛍光体や青色に発光する蛍光体をさらに追加することで、色再現性や演色性を更に向上させることができる。また、紫外線を吸収して青色に発光する蛍光体を追加することにより、青色に発光する発光素子に代わりに紫外線を発光する発光素子を組み合わせることで、色再現性や演色性を向上させることもできる。

【0077】

緑色光を発する蛍光体としては、例えば、（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ等のケイ酸塩蛍光体、Ｓｉ_6-zＡｌ_zＯ_zＮ_8-z：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）のβ型サイアロン等の酸窒化物蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）₈ＭｇＳｉ₄Ｏ₁₆Ｃｌ₂：Ｅｕ等のクロロシリケート蛍光体、Ｃａ₃Ｓｃ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₂：Ｃｅ、ＣａＳｃ₂Ｏ₄：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₃Ｓｉ₆Ｏ₉Ｎ₄：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₃Ｓｉ₆Ｏ₁₂Ｎ₂：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ₂Ｏ₂Ｎ₂：Ｅｕ、ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｅｕ等のＥｕ付活硫化物蛍光体を用いることができる。
（封止部材５０）

【0078】

封止部材５０は、発光装置１００の凹部内に載置された発光素子１０を覆うように透光性の樹脂やガラスで充填されて形成される。製造のしやすさを考慮すると、封止部材の材料は、透光性樹脂が好ましい。透光性樹脂は、シリコーン樹脂組成物を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の絶縁樹脂組成物を用いることもできる。また、封止部材５０には蛍光体７０が含有されているが、さらに適宜、添加部材を含有させることもできる。例えば光拡散材を含むことで、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。
（蛍光体の実施例）

【0079】

次に本発明の実施例として、窒化物蛍光体及びそれを用いた発光装置を製造し、その発光特性を測定した結果について説明する。
（比較例１、２、実施例１〜６）

【0080】

まず、一般式Ｓｒ_tＣａ_vＥｕ_wＡｌ_xＳｉ_yＮ_z（０．５≦ｔ＜１、０＜ｖ≦０．５、０．０１＜ｗ≦０．０３、ｔ＋ｖ＋ｗ＜１、０．９０≦ｘ≦１．１、０．９０≦ｙ≦１．１、２．５≦ｚ≦３．５））で表される実施例１〜６の蛍光体は、その構成元素が下記の表１に各々示される仕込み組成比になるよう秤量された各材料から、上記蛍光体の製造方法によって製造された。比較例１、２も表１に記載の仕込み組成比になるように秤量した後、蛍光体を製造した。

【0081】

上記の方法で得られた比較例１、２及び実施例１〜６に係る蛍光体の、分析後の組成比を表１に示す。なお、蛍光体の組成分析は、Ｃａ，Ｓｒ，Ａｌ、ＥｕについてはＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析装置）、Ｓｉについては、重量分析およびＩＣＰ−ＡＥＳにより、Ｏ、Ｎについては、酸素・窒素分析装置により行った。表１に示すように若干の組成ずれが見られるものの、所望の蛍光体を合成できた。また酸素含有量は０．５〜１．０重量％であった。

【0082】

【表1】

【0083】

また比較例１、２及び実施例１〜６に係る蛍光体の粒径と発光特性を表２に示す。この粒径は１０μｍ前後であった。実施例１〜３の発光特性は、比較例１よりもスペクトルのエネルギー（ＥＮＧ）が同等でありながら、輝度が高くなっている。また実施例４〜６でも比較例２よりも輝度が高くなっている。

【0084】

【表2】

（波長指数）

【0085】

ここで、発光ピーク波長（λｐ）から発光スペクトルの半値幅を引いた値を「波長指数」と定義して検討する。表２に示すように、実施例１〜６において波長指数は、比較例１、２よりも大きくなっている。すなわち、発光ピーク波長に対して、発光スペクトルの半値幅が狭くなっていることが確認できた。また、図３は実施例１〜６、比較例１〜２に係る蛍光体を４６０ｎｍの励起光で励起した際の発光スペクトル、図４及び図５は、図３を規格化した発光スペクトルをそれぞれ示している。これらの図から、実施例１〜６はそれぞれ比較例１、２より長波長成分が減少し、半値幅が狭くなっていることが確認できる。
（反射率）

【0086】

さらに実施例１〜３、比較例１に係る蛍光体の反射スペクトルを図６に、実施例４〜６、比較例２に係る蛍光体の反射スペクトルを図７に、それぞれ示す。これらの図に示すように、比較例に比して各実施例の反射率が低いことが判る。いいかえると、光の吸収率が増加していることが判明した。特に５５０ｎｍ近傍で反射率の低下が顕著であり、１５％〜２８％程度に分布している。この吸収は発光装置を構成したときに５５０ｎｍ付近の発光成分を制御することができ、演色性の制御に繋がる利点が得られる。
（実施例１１〜１６、比較例１１〜１２）

【0087】

このようにＳＣＡＳＮ蛍光体の発光スペクトルの半値幅を狭くすることで、この蛍光体を用いた発光装置の光束を増加させることが期待できる。このことを確認するため、上述した比較例１、２、実施例１〜６で製造した蛍光体を半導体発光素子であるＬＥＤと組み合わせ、白色系の混色光を発光可能な発光装置を作製し、その特性を評価した。発光装置は、発光ピーク波長が４５５ｎｍの青色光を発光するＬＥＤと、Ｙ₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅを組み合わせた。表３に発光装置の色度（ｘ、ｙ）、平均演色性評価数（Ｒａ）を示す。表３に示すように比較例１１の光束値を基準として１００％とすると、実施例１１から１３では５．５％から７．６％高くなっている。このように半値幅を狭くしたＳＣＡＳＮ蛍光体を用いることで、発光装置の光束を約６％向上させることができることが確認された。また、実施例１１から１３のＲａは、比較例と同等か、これもよりもやや高く維持されており、演色性は損なわれていない。ここで半値幅は、蛍光体の発光ピーク波長が６１０ｎｍ≦λｐ≦６２５ｎｍのときに半値幅は７９ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、発光ピーク波長が６２５ｎｍ＜λｐ≦６３５ｎｍのときに半値幅は９０ｎｍ以下とする。
（発光装置の発光スペクトル）

【0088】

次に実施例１１〜１３、比較例１１に係る発光装置の発光スペクトルを図８に、実施例１４〜１５、比較例１１に係る発光装置の発光スペクトルを図９に、それぞれ示す。これらの図からも、各実施例の蛍光体を使用することにより主に長波長成分が減少していることが確認できる。

【0089】

【表3】

（実施例１７〜２０、比較例１３〜１６）

【0090】

以上の例では、一種類の蛍光体をＬＥＤと組み合わせて発光装置とする例を説明したが、本発明はこれに限らず、二種類以上の蛍光体を組み合わせることも可能である。この場合は、第一の発光スペクトルを有する第一蛍光体と、この第一の発光スペクトルとは異なる第二の発光スペクトルを有する第二蛍光体を組み合わせることが好ましい。これにより、光束が高い発光装置を得ることが可能となる。

【0091】

このような例を実施例１７〜２０として作成し、光束比と色度、平均演色性評価数を測定した結果を表４に示す。また、各発光装置の発光スペクトルを図１０〜図１３にそれぞれ示す。ここでは組み合わせる第二蛍光体として、緑色の蛍光を発する蛍光体であるＣａ₈ＭｇＳｉ₄Ｏ₁₆Ｃｌ₂：Ｅｕ（実施例１７）、（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（実施例１８）、Ｓｉ_5.8Ａｌ_0.2Ｏ_0.2Ｎ_7.8：Ｅｕ（実施例１９）、Ｌｕ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（実施例２０）を利用し、白色系の混色光が発光可能な発光装置を作製した。

【0092】

また、比較例として、比較例１の蛍光体を組み合わせた蛍光体を比較例１３〜１６として作製し、同様に特性を測定して比較した。

【0093】

図１０は、実施例１７と比較例１３に係る発光装置の発光スペクトルを示し、また図１１は実施例１８と比較例１４、図１２は実施例１９と比較例１５、図１３は実施例２０と比較例１６の各発光装置の発光スペクトル、図１４は実施例１１〜２０と比較例１１〜１６に用いた緑色蛍光体の発光スペクトルを、それぞれ示している。

【0094】

これらの結果に示すとおり、本発明の実施例の蛍光体を用いた発光装置の場合は高い光束比を示すことが確認された。さらにこのように２種類の蛍光体の組み合わせに限らず、３種類以上の蛍光体を組み合わせて一層の光束の改善を図ることも可能である。特に演色性について、基本的には赤味成分が減少することで演色性Ｒａは低下すると思われるが、一部の実施例においては逆に上がる傾向が見られる。ここでＲａは、各色温度の基準光との違いを計算したものであり、上述の通り蛍光体の５５０ｎｍ近傍の反射率が低下したこと、言い換えると吸収成分が増えたことで、発光装置のスペクトルにおいて５５０ｎｍ近傍に凹みができることが影響しているものと思われる。また演色性が多少低下しても、その分、光束が高いことで、得られる効果は大きい。

【0095】

【表4】

【0096】

以上のように実施例に係る蛍光体によれば、ＳＣＡＳＮ蛍光体の発光スペクトルの半値幅を制御し、特に長波長側の成分を減らし、発光スペクトルの半値幅を狭くする。そしてこの蛍光体を用いることで色再現範囲や演色性を損なうことなく、視感度成分を増やし高光束化された発光装置が実現できる。

【0097】

特に、従来報告されている蛍光体（例えば、上記特許文献及び非特許文献を参照。）では、組成による半値幅の変化や制御は全く検討されていない。その一方、本発明では、蛍光体の組成と発光スペクトルの半値幅との関係を詳細に検討することにより、従来なし得なかった、視感度成分を増やしＳＣＡＳＮ蛍光体の輝度を高めることに成功したものである。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本発明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は、照明用の光源等として好適に利用できる。特に青色発光ダイオード又は紫外線発光ダイオードを励起光源とする発光特性に極めて優れた照明用光源、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】

【0099】

１００…発光装置
１０…発光素子
２０、３０…リード電極
４０…パッケージ
５０…封止樹脂
６０…導電性ワイヤ
７０…蛍光体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】