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特開2017-226742蛍光材料、蛍光材料の発光スペクトルを制御する方法及び蛍光システム
(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2017-226742(P2017-226742A)
(43)【公開日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】蛍光材料、蛍光材料の発光スペクトルを制御する方法及び蛍光システム
(51)【国際特許分類】
C09K 11/62 20060101AFI20171201BHJP
C09K 11/63 20060101ALI20171201BHJP
C09K 11/64 20060101ALI20171201BHJP
C09K 11/08 20060101ALI20171201BHJP
H01L 33/50 20100101ALN20171201BHJP
【ＦＩ】
C09K11/62CPN
C09K11/63CPM
C09K11/64CPK
C09K11/08 J
H01L33/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2016-122896(P2016-122896)
(22)【出願日】2016年6月21日
(71)【出願人】
【識別番号】504173471
【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124800
【弁理士】
【氏名又は名称】諏澤 勇司
(72)【発明者】
【氏名】中西 貴之
(72)【発明者】
【氏名】松井 貴文
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 靖哉
(72)【発明者】
【氏名】北川 裕一
(72)【発明者】
【氏名】伏見 公志
【テーマコード（参考）】
4H001
5F142
【Ｆターム（参考）】
4H001CA04
4H001CA05
4H001XA05
4H001XA08
4H001XA12
4H001XA13
4H001XA20
4H001XA31
4H001XA38
4H001XA49
4H001XA56
4H001YA63
4H001YA65
5F142AA22
5F142CB13
5F142DA01
5F142DA45
5F142DA52
5F142DA53
5F142DA56
5F142DA72
5F142DA73
5F142HA01
(57)【要約】
【課題】励起波長又は含有する金属の種類等に依存して変化する発光スペクトルを示す蛍光材料、蛍光材料の発光スペクトルを制御する方法及び蛍光システムを提供すること。【解決手段】（Ｍ１）３（Ｍ２）２Ｏ６：Ｍ３で表され、Ｍ１が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の第２族元素であり、Ｍ１の一部が第１族元素に置き換えられていてもよく、Ｍ２が、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される少なくとも１種の第１３族元素であり、Ｍ３が、少なくとも１種の三価の希土類イオンである、蛍光材料。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（Ｍ１）３（Ｍ２）２Ｏ６：Ｍ３で表され、
Ｍ１が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の第２族元素であり、Ｍ１の一部が第１族元素に置き換えられていてもよく、
Ｍ２が、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される少なくとも１種の第１３族元素であり、
Ｍ３が、少なくとも１種の三価の希土類イオンである、蛍光材料。
Ｍ１が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の第２族元素であり、Ｍ１の一部が第１族元素に置き換えられていてもよく、
Ｍ２が、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される少なくとも１種の第１３族元素であり、
Ｍ３が、少なくとも１種の三価の希土類イオンである、蛍光材料。
【請求項2】
Ｍ１が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される２種以上の元素である、請求項１に記載の蛍光材料。
【請求項3】
Ｍ２が、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される２種以上の元素である、請求項１又は２に記載の蛍光材料。
【請求項4】
Ｍ３が、Ｅｕ（ＩＩＩ）及び／又はＴｂ（ＩＩＩ）である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蛍光材料。
【請求項5】
請求項１に記載の蛍光材料の発光スペクトルを制御する方法であって、
Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の元素の組み合わせを選択すること、
Ｍ１として２種以上の第２族元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、
Ｍ２として２種以上の第１３族元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、並びに、
Ｍ３として２種以上の元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、
から選ばれる少なくとも１つを含む、方法。
Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の元素の組み合わせを選択すること、
Ｍ１として２種以上の第２族元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、
Ｍ２として２種以上の第１３族元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、並びに、
Ｍ３として２種以上の元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、
から選ばれる少なくとも１つを含む、方法。
【請求項6】
互いに異なる発光スペクトルを示す２以上の発光部を備え、それぞれの前記発光部が、請求項５に記載の方法によって制御された発光スペクトルを示す蛍光材料を含む、蛍光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蛍光材料、蛍光材料の発光スペクトルを制御する方法及び蛍光システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、希土類イオンを利用して励起光により蛍光を発する蛍光剤が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の蛍光剤は、励起光により十分な輝度で緑色に発光することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０−２７５３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
励起光により蛍光を発する蛍光材料は、その性質を利用して偽装防止等を目的としたセキュリティ材料として応用されることがある。しかしながら、従来のセキュリティ材料は、希土類イオンに応じた固有の発光色が発現するためカラーバリエーションが少ない等の理由からセキュリティ材料としては比較的単純なものだった。一方、近年では解読技術が進んだため、従来よりも一層複雑な性質を示すセキュリティ材料が求められている。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑み、励起波長又は含有する金属の種類等に依存して変化する発光スペクトルを示す蛍光材料、蛍光材料の発光スペクトルを制御する方法及び蛍光システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、蛍光材料の結晶構造における三価の希土類イオンの置換部位を制御することで、励起光に依存した発光挙動を示すことを見出した。本発明は、これらの知見に基づくものである。
【0007】
すなわち、本発明の一側面は、（Ｍ１）３（Ｍ２）２Ｏ６：Ｍ３で表され、Ｍ１が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の第２族元素であり、Ｍ１の一部が第１族元素に置き換えられていてもよく、Ｍ２が、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される少なくとも１種の第１３族元素であり、Ｍ３が、少なくとも１種の三価の希土類イオンである、蛍光材料に関する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、励起波長又は含有する金属の種類等に依存して変化する発光スペクトルを示す蛍光材料、蛍光材料の発光スペクトルを制御する方法及び蛍光システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ又は３９７ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図2】Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図3】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及びＣａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）の蛍光材料に対し、２５０ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図4】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及びＣａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図5】（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図6】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及び（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図7】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及び（Ｓｒ１．５Ｃａ１．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図8】Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図9】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及びＳｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図10】Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【図11】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及びＳｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【0011】
＜蛍光材料＞本実施形態の蛍光材料は、式（Ｍ１）３（Ｍ２）２Ｏ６：Ｍ３で表される。式中、Ｍ１は少なくとも１種の第２族元素を含み、Ｍ２は少なくとも１種の第１３族元素を含み、Ｍ３は少なくとも１種の三価の希土類イオンを含む。一実施形態では、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の第２族元素であり、Ｍ１の一部が第１族元素に置き換えられていてもよく、Ｍ２は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される少なくとも１種の第１３族元素であり、Ｍ３は、少なくとも１種の三価の希土類イオンである。
【0012】
Ｍ１の第２族元素は、所望する蛍光材料の発光色又は発光スペクトルに応じて、適宜選択することができる。また、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される２種以上の第２族元素であってもよい。Ｍ１の第２族元素の種類に応じて、蛍光材料の結晶中に配位する希土類イオンの場所が制御されると考えられる。そのため、Ｍ１として２種以上の第２族元素を用いた場合、Ｍ１として１種類の第２族元素のみを用いた蛍光材料とは異なる発光色及び発光スペクトルを得ることができる。
【0013】
Ｍ１として２種以上の第２族元素を用いる場合、その組み合わせは特に限定されるものではない。Ｍ１の元素として２種類以上の第２族元素を選択する場合、その組み合わせとしては、例えば、ＳｒとＭｇ、ＳｒとＣａ、ＣａとＭｇ、ＳｒとＣａとＭｇが挙げられる。２種類の第２族元素（第一の第２族元素及び第二の第２族元素）を組み合わせる場合、その比率（モル比、第一の第２族元素のモル数：第二の第２族元素のモル数）は、２．９９：０．０１〜１．５０：１．５０であってもよく、２．５：０．５〜１．５：１．５であってもよい。
【0014】
Ｍ１は、上記第２族元素に加え、第１族元素を含んでもよい。第１族元素としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓが挙げられる。Ｍ１として用いる第１族元素は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。Ｍ１として、第２族元素と第１族元素を組み合わせる場合、その比率（モル比、第２族元素の合計のモル数：第１族元素の合計のモル数）は、２．９９：０．０１〜２．０：０．１であってもよい。Ｍ１に第１族元素を含む場合、蛍光材料の電荷のバランスを調整することができるため、発光強度が更に向上する傾向がある。
【0015】
Ｍ２の第１３族元素は、所望する蛍光材料の発光色又は発光スペクトルに応じて、適宜選択することができる。また、Ｍ２は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎからなる群から選択される２種以上の第１３族元素であってよい。Ｍ２の第１３族元素の種類に応じて、蛍光材料の結晶中における酸素と酸素に結合する原子との結合距離が変化し、希土類イオンが配位する場所の大きさも変化するため、希土類イオンの発光挙動が変化すると考えられる。そのため、Ｍ２として２種以上の第１３族元素を用いた場合、Ｍ２として１種類の第１３族元素のみを用いた蛍光材料とは異なる発光色及び発光スペクトルを得ることができる。
【0016】
Ｍ２として２種以上の第１３族元素を用いる場合、その組み合わせは特に限定されるものではない。Ｍ２の元素として２種類以上の第１３族元素を選択する場合、その組み合わせとしては、例えば、ＡｌとＧａ、ＡｌとＩｎ、ＡｌとＢが挙げられる。２種類の第１３族元素（第一の第１３族元素及び第二の第１３族元素）を組み合わせる場合、その比率（モル比、第一の第１３族元素のモル数：第二の第１３族元素のモル数）は、１．９９：０．０１〜１：１であってもよく、１．９：０．１〜１：１であってもよい。
【0017】
Ｍ３は、所望する蛍光材料の発光色又は発光スペクトルに応じて、適宜選択することができる。三価の希土類イオンとしては、例えば、Ｅｕ（ＩＩＩ）イオン、Ｔｂ（ＩＩＩ）イオン、Ｇｄ（ＩＩＩ）イオン、Ｓｍ（ＩＩＩ）イオン、Ｙｂ（ＩＩＩ）イオン、Ｎｄ（ＩＩＩ）イオン、Ｅｒ（ＩＩＩ）イオン、Ｙ（ＩＩＩ）イオン、Ｄｙ（ＩＩＩ）イオン、Ｃｅ（ＩＩＩ）イオン、Ｐｒ（ＩＩＩ）イオンが挙げられる。なかでも、高い発光強度を得る観点から、希土類イオンはＥｕ（ＩＩＩ）イオン又はＴｂ（ＩＩＩ）イオンが好ましい。Ｍ３として用いる希土類イオンは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。Ｍ３として用いる希土類イオンの組み合わせとしては、例えば、Ｅｕ（ＩＩＩ）とＴｂ（ＩＩＩ）、Ｔｂ（ＩＩＩ）とＳｍ（ＩＩＩ）が挙げられる。２種類の希土類元素（第一の希土類元素及び第二の希土類元素）を組み合わせる場合、その比率（モル比、第一の希土類元素のモル数：第二の希土類元素のモル数）は、０．９９：０．０１〜１：１であってもよく、０．９：０．１〜１：１であってもよい。Ｍ３として２種以上の希土類イオンを用いた場合、Ｍ３として１種類の希土類イオンのみを用いた蛍光材料とは異なる発光色及び発光スペクトルを得ることができる。本実施形態の蛍光材料において、Ｍ３の含有割合は、Ｍ１の元素の合計のモル数に対する比率（Ｍ１の元素の合計のモル数：Ｍ３の希土類元素の合計のモル数）で、２．９９：０．０１〜２．０：１．０であってもよい。
【0018】
本実施形態の蛍光材料は、例えば、Ｍ１元素の原料である第２族元素化合物及び必要に応じて第１族元素化合物と、Ｍ２元素の原料である第１３族元素化合物と、Ｍ３元素の原料である希土類金属化合物とを、所定のモル比で混合し、その混合物を大気条件下で焼成することによって合成することができる。大気条件下で焼成することにより、希土類金属が還元されにくく、三価の希土類イオンとして蛍光材料に担持されやすい。焼成して得られた蛍光材料の構造は、例えば、粉末Ｘ線回折パターンの測定によって同定することができる。
【0019】
焼成温度は、例えば、１１００〜１５００℃であってもよく、１２００〜１３５０℃であってもよい。焼成時間は、例えば、２〜２０時間であってもよく、４〜１０時間であってもよい。
【0020】
本実施形態の蛍光材料は、例えば、（１）Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の元素の組み合わせを選択すること、（２）Ｍ１として２種以上の第２族元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、（３）Ｍ２として２種以上の第１３族元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、並びに、（４）Ｍ３として２種以上の元素を選択し、それらのモル分率を調整すること、から選ばれる少なくとも１つを含む方法によって発光スペクトルを制御することができる。（１）〜（４）の方法によれば、蛍光材料の結晶中における希土類イオンが配位する位置を調整することができるため、蛍光材料の発光スペクトルを制御することができる。
【0021】
本実施形態の蛍光材料は、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３の元素を組み合わせたり、各元素のモル分率を調整したりすることによって、励起波長に依存して変化する発光色や発光スペクトルを示す。また、本実施形態の蛍光材料は、構成する元素を調整することで発光スペクトルが変化するため、容易に豊富なカラーバリエーションを実現することができる。更に、本実施形態の蛍光材料は、無機元素から構成されているため耐熱性及び耐久性に優れている。このような特性を有する蛍光材料は、例えば、光デバイス、カラーバーコード、セキュリティ材料として有用である。
【0022】
＜蛍光システム＞本実施形態の蛍光システムは、互いに異なる発光スペクトルを示す２以上の発光部を備え、それぞれの発光部が、上記（１）〜（４）の方法によって制御された発光スペクトルを示す蛍光材料を含む。このような蛍光システムであれば、異なる発光色や発光スペクトルを示す発光部を２以上備えるため、更に複雑な発光色のパターンや発光スペクトルを得ることができる。更に、蛍光システムに備えられる発光部は、いずれも本実施形態の蛍光材料を含むため、材料特性が類似しており使用条件が制限されにくい。そのため、本実施形態の蛍光システムによれば、一層優れたセキュリティ性を確保することができる。
【実施例】
【0023】
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0024】
１．蛍光材料の合成作製例１．Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）
ＳｒＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３の各原料を、Ｓｒ：Ｅｕ：Ａｌのモル比が２．９７：０．０３：２となる比率で混合した。この混合物を大気条件下において、１２００℃で４時間焼成することにより、（Ｓｒ０．９９Ｅｕ０．０１）３Ａｌ２Ｏ６の組成比を有する蛍光材料（Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ））を得た。得られた蛍光材料は、粉末Ｘ線回析パターンを測定することにより同定した。
【0025】
作製例２．Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）ＳｒＣＯ３をＣａＣＯ３に変更したこと以外は、作製例１と同様の方法により、（Ｃａ０．９９Ｅｕ０．０１）３Ａｌ２Ｏ６の組成比を有する蛍光材料（Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ））を得た。得られた蛍光材料は、粉末Ｘ線回析パターンを測定することにより同定した。
【0026】
作製例３．Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）−Ｔｂ（ＩＩＩ）ＳｒＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３、Ｔｂ２Ｏ３の各原料を、Ｓｒ：Ｅｕ：Ｔｂ：Ａｌのモル比が２．９４：０．０３：０．０３：２となる比率で混合した。この混合物を大気条件下において、１２００℃で４時間焼成することにより、（Ｓｒ０．９８Ｅｕ０．０１Ｔｂ０．０１）３Ａｌ２Ｏ６の組成比を有する蛍光材料（Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）−Ｔｂ（ＩＩＩ））を得た。得られた蛍光材料は、粉末Ｘ線回析パターンを測定することにより同定した。
【0027】
作製例４．（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）ＳｒＣＯ３、ＭｇＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３の各原料を、Ｓｒ：Ｍｇ：Ｅｕ：Ａｌのモル比が２．４７５：０．４９５：０．０３：２となる比率で混合した。この混合物を大気条件下において、１２００℃で４時間焼成することにより、（Ｓｒ０．８２５Ｍｇ０．１６５Ｅｕ０．０１）３Ａｌ２Ｏ６の組成比を有する蛍光材料（（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ））を得た。得られた蛍光材料は、粉末Ｘ線回析パターンを測定することにより同定した。
【0028】
作製例５．（Ｓｒ１．５Ｃａ１．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３の各原料を、Ｓｒ：Ｃａ：Ｅｕ：Ａｌのモル比が１．４８５：１．４８５：０．０３：２となる比率で混合した。この混合物を大気条件下において、１２００℃で４時間焼成することにより、（Ｓｒ０．４９５Ｃａ０．４９５Ｅｕ０．０１）３Ａｌ２Ｏ６の組成比を有する蛍光材料（（Ｓｒ１．５Ｃａ１．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ））を得た。得られた蛍光材料は、粉末Ｘ線回析パターンを測定することにより同定した。
【0029】
作製例６．Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）ＳｒＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｅｕ２Ｏ３の各原料を、Ｓｒ：Ｅｕ：Ａｌ：Ｇａのモル比が２．９７：０．０３：１．９：０．１となる比率で混合した。この混合物を大気条件下において、１２００℃で４時間焼成することにより、（Ｓｒ０．９９Ｅｕ０．０１）３（Ａｌ０．９５Ｇａ０．０５）２Ｏ６の組成比を有する蛍光材料（Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ））を得た。得られた蛍光材料は、粉末Ｘ線回析パターンを測定することにより同定した。
【0030】
作製例７．Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）Ｇａ２Ｏ３をＩｎ２Ｏ３に変更したこと以外は、作製例６と同様の方法により、（Ｓｒ０．９９Ｅｕ０．０１）３（Ａｌ０．９５Ｉｎ０．０５）２Ｏ６の組成比を有する蛍光材料（Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ））を得た。得られた蛍光材料は、粉末Ｘ線回析パターンを測定することにより同定した。
【0031】
２．蛍光材料の発光スペクトルの測定作製例１〜７の各蛍光材料の粉末に対し、任意の波長の励起光を照射し、蛍光材料からの発光を測定した。励起光による発光特性の測定装置として、ＨＯＲＩＢＡ Ｆｌｕｏｒｏｌｏｇ−３ ｓｐｅｃｔｒｏｆｌｕｏｒｏｍｅｔｅｒと光電子増倍管を用いた。
【0032】
（１）Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、３０３ｎｍの波長の励起光を照射したところ赤色の発光が観測され、３６５ｎｍの波長の励起光を照射したところ紫色の発光が観測された。図１は、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ又は３９７ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。これらの結果から、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）は励起光の波長によって、発光色及び発光スペクトルが異なることが確認された。
【0033】
（２）Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）図２は、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）は、これらの波長の励起光によって同じ紫色の発光を示したが、その発光スペクトルは互いに異なった。
【0034】
（３）Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）とＣａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）の比較Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）とＣａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）を比較した結果、蛍光材料の組成が異なることにより、同じ３０３ｎｍの波長の励起光を照射した場合、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）では赤色に発光し、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）では紫色に発光した。図３は、それぞれの蛍光材料に対し、２５０ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。図４は、それぞれの蛍光材料に対し、４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。この際、それぞれの蛍光材料は、同じ紫色の発光を示したが、その発光スペクトルは互いに異なった。これらの結果から、蛍光材料に含まれるＭ１の金属（Ｓｒ又はＣａ）を選択することによって、発光色及び発光スペクトルを制御できることが確認された。これは、蛍光材料に含まれる金属によって、結晶構造中の希土類イオンが入る位置が変化するためと考えられる。
【0035】
（４）Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）−Ｔｂ（ＩＩＩ）Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）−Ｔｂ（ＩＩＩ）に対し、２５４ｎｍの波長の励起光を照射したところ赤色の発光が観測され、３０３ｎｍの波長の励起光を照射したところ黄色の発光が観測された。この結果から、蛍光材料に用いる希土類イオンを組み合わせることにより、励起光の波長に応じて異なる発光色が得られることが確認された。
【0036】
（５）（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍの波長の励起光を照射したところ赤色の発光が観測され、３９７ｎｍの波長の励起光を照射したところオレンジ色の発光が観測された。図５は、（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。この結果から、蛍光材料に含まれるＭ１の金属（Ｓｒ及びＭｇ）が２種以上である場合でも、１種類の金属を含む場合と同様に励起光に応じて異なる発光色及び発光スペクトルが得られることが確認された。
【0037】
図６の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及び（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。この結果から、Ｍ１の金属のモル分率（Ｓｒ：Ｍｇ）を、３：０から２．５：０．５に変化させることでも、発光スペクトルを制御できることが確認された。
【0038】
（６）（Ｓｒ１．５Ｃａ１．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）図７は、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）、Ｃａ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及び（Ｓｒ１．５Ｃａ１．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。（Ｓｒ１．５Ｃａ１．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）では、Ｍ１の金属（Ｓｒ及びＣａ）が２種であることにより、Ｍ１の金属が１種類であるそれぞれの蛍光材料とは異なる発光スペクトルが確認された。
【0039】
（７）Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５４ｎｍの波長の励起光を照射したところ黄色の発光が観測され、３６５ｎｍの波長の励起光を照射したところ紫色の発光が観測された。図８は、Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。これらの結果から、蛍光材料に含まれるＭ２の金属（Ａｌ及びＧａ）が２種である場合でも、Ｍ１に２種の金属を有する（Ｓｒ２．５Ｍｇ０．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及び（Ｓｒ１．５Ｃａ１．５）Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）と同様に、励起光に応じて異なる発光色及び発光スペクトルが得られることが確認された。
【0040】
図９の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及びＳｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。この結果から、Ｍ２の金属のモル分率（Ａｌ：Ｇａ）を２：０から１．９：０．１に変化させることでも、発光スペクトルを制御できることが確認された。
【0041】
（８）Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５４ｎｍの波長の励起光を照射したところ橙色の発光が観測され、３６５ｎｍの波長の励起光を照射したところ紫色の発光が観測された。図１０は、Ｓｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。これらの結果から、蛍光材料に含まれるＭ２の金属としてＡｌ及びＩｎを用いた場合でも、Ａｌ及びＧａを用いているＳｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）と同様に、励起光に応じて異なる発光色及び発光スペクトルが得られることが確認された。また、Ｉｎを用いたＳｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）の発光色及び発光スペクトルは、Ｇａを用いたＳｒ３（Ａｌ１．９Ｇａ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）の発光色及び発光スペクトルとは異なっていた。
【0042】
図１１の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）及びＳｒ３（Ａｌ１．９Ｉｎ０．１）Ｏ６：Ｅｕ（ＩＩＩ）に対し、２５０ｎｍ、３９７ｎｍ又は４６４ｎｍの波長の励起光を照射した際の発光スペクトルを示す。この結果から、Ｍ２の金属のモル分率（Ａｌ：Ｉｎ）を、２：０から１．９：０．１に変化させることでも、発光スペクトルを制御できることが確認された。