特許 5753438 赤色蛍光体、赤色蛍光体の製造方法、白色光源、照明装置、および液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5753438

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】赤色蛍光体、赤色蛍光体の製造方法、白色光源、照明装置、および液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   C09K 11/59 20060101AFI20150702BHJP

   C09K 11/08 20060101ALI20150702BHJP

   C09K 11/65 20060101ALI20150702BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20150702BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20150702BHJP

【ＦＩ】

   C09K11/59CQD

   C09K11/08 B

   C09K11/65

   H01L33/00 410

   G02F1/13357

【請求項の数】7

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2011-108876(P2011-108876)

(22)【出願日】2011年5月14日

(65)【公開番号】特開2012-241028(P2012-241028A)

(43)【公開日】2012年12月10日

【審査請求日】2014年4月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000108410

【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067736

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 晃

(72)【発明者】

【氏名】伊澤 孝昌

(72)【発明者】

【氏名】楠木 常夫

(72)【発明者】

【氏名】菅野 正輝

【審査官】 内藤 康彰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−００１５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２０９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９８９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７９０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９１３５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ１１／００−１１／８９

Ｈ０１Ｌ３３／００−３３／６４

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、
Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示し、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する赤色蛍光体。

【化1】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【請求項2】

Ｃａの原子数比をα、Ｓｒの原子数比をβ、その他の２族元素の原子数比をγとしたとき（ｍ＝α＋β＋γ）、０≦α／（α＋β）≦０．３なる関係を満たす請求項１記載の赤色蛍光体。

【請求項3】

上記組成式（１）で示される化合物が、斜方晶系空間点群Ｐｍｎ２１に属する結晶構造で構成されている請求項１記載の赤色蛍光体。

【請求項4】

アルカリ土類金属元素Ａの炭酸化合物、窒化ユーロピウム、窒化シリコン、およびメラミンを混合して混合物とし、
上記混合物の焼成と、当該焼成によって得られた焼成物の粉砕とを行い、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含む赤色蛍光体を製造する赤色蛍光体の製造方法であって、
Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示し、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する赤色蛍光体の製造方法。

【化2】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【請求項5】

素子基板上に形成された青色発光ダイオードと、
上記青色発光ダイオード上に配置されていて赤色蛍光体と緑色蛍光体もしくは黄色蛍光体とを透明樹脂に混練した混練物とを有し、
上記赤色蛍光体は、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、
Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示し、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する赤色蛍光体の製造方法。

【化3】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【請求項6】

照明基板上に複数の白色光源が配置された照明装置であって、
上記白色光源は、
素子基板上に形成された青色発光ダイオードと、
上記青色発光ダイオード上に配置されていて赤色蛍光体と緑色蛍光体もしくは黄色蛍光体を透明樹脂に混練した混練物を有し、
上記赤色蛍光体は、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、
Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示し、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する照明装置。

【化4】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【請求項7】

液晶表示パネルと、
上記液晶表示パネルを照明する複数の白色光源を用いたバックライトとを有し、
上記白色光源は、
素子基板上に形成された青色発光ダイオードと、
上記青色発光ダイオード上に配置されていて赤色蛍光体と緑色蛍光体もしくは黄色蛍光体を透明樹脂に混練した混練物を有し、
上記赤色蛍光体は、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、
Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示し、
アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する液晶表示装置。

【化5】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、赤色蛍光体とその製造方法、さらには赤色蛍光体を用いた白色光源、照明装置、および液晶表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

照明装置や液晶表示装置のバックライトには、発光ダイオードで構成された白色光源が用いられている。このような白色光源としては、青色発光ダイオード（以下青色ＬＥＤと記す）の発光面側に、セリウムを含むイットリウムアルミニウムガーネット（以下ＹＡＧ：Ｃｅと記す）蛍光体を配置したものが知られている。

【0003】

また、この他にも青色ＬＥＤの発光面側に緑色と赤色の硫化物蛍光体を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、青紫色または青色で発光するＬＥＤの発光面側に、ＣａＡｌＳｉＮ_３結晶中にＭｎ、Ｅｕ等を固溶してなる蛍光物質を、他の蛍光物質と所定割合で組み合わせて配置する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−６０７４７号公報

【特許文献2】特許第３９３１２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、青色ＬＥＤの発光面側にＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を配置した白色光源では、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の発光スペクトルに赤色成分が無いため、青みがかった白色光となり色域が狭い。このため、この白色光源を用いて構成された照明装置では純白色の照明を行うことが困難である。またこの白色光源をバックライトに用いた液晶表示装置では、色再現性の良好な表示を行うことが困難である。

【0006】

また、青色ＬＥＤの発光面側に緑色と赤色の硫化物蛍光体を配置した白色光源では、硫化物赤色蛍光体の加水分解があるため、輝度が経時的に劣化する。このため、この白色光源を用いて構成された照明装置および液晶表示装置では、輝度の劣化が防止された品質の高い照明や表示を行うことが困難である。

【0007】

さらに、ＣａＡｌＳｉＮ_３結晶中にＭｎ、Ｅｕ等を固溶してなる蛍光物質を用いた白色光源では、２種類の蛍光物質を混合して用いる手間があった。

【0008】

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、高効率な赤色蛍光体およびその製造方法を提供すること、この赤色蛍光体を用いることで純白な照明が可能な白色光源および照明装置を提供すること、さらには色再現性の良好な液晶表示装置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】

【0009】

本件発明者らは、鋭意検討を行った結果、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を含有する赤色蛍光体において、Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比が大きい結晶構造を有する場合に、高い量子効率が得られることを見出した。

【0010】

すなわち、本発明に係る赤色蛍光体は、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ
）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示す。
ここで、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する。

【化6】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【0011】

また、本発明は、アルカリ土類金属元素Ａの炭酸化合物、窒化ユーロピウム、窒化シリ
コン、および炭素含有還元剤を混合して混合物とし、上記混合物の焼成と、当該焼成によ
って得られた焼成物の粉砕とを行い、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、
シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含む赤色
蛍光体を製造する赤色蛍光体の製造方法であって、Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が
３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．
０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示す。
ここで、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する。

【化7】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【0012】

また、本発明に係る白色光源は、素子基板上に形成された青色発光ダイオードと、上記
青色発光ダイオード上に配置されていて赤色蛍光体と緑色蛍光体もしくは黄色蛍光体とを
透明樹脂に混練した混練物とを有し、上記赤色蛍光体は、アルカリ土類金属元素Ａ、ユー
ロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主
結晶として含み、Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に
存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対
してピーク強度比０．５２以上を示す。
ここで、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する。

【化8】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【0013】

また、本発明に係る照明装置は、照明基板上に複数の白色光源が配置され、上記白色光
源は、素子基板上に形成された青色発光ダイオードと、上記青色発光ダイオード上に配置
されていて赤色蛍光体と緑色蛍光体もしくは黄色蛍光体を透明樹脂に混練した混練物を有
し、上記赤色蛍光体は、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓ
ｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、Ｘ線回折パター
ンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角
が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を
示す。
ここで、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する。

【化9】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【0014】

また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルを照明す
る複数の白色光源を用いたバックライトとを有し、上記白色光源は、素子基板上に形成さ
れた青色発光ダイオードと、上記青色発光ダイオード上に配置されていて赤色蛍光体と緑
色蛍光体もしくは黄色蛍光体を透明樹脂に混練した混練物を有し、上記赤色蛍光体は、ア
ルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（
Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６
．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°
の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示す。
ここで、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する。

【化10】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、少なくともカルシウム（Ｃａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）を含む。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、
３＜ｍ＜５、０.０５≦ｘ≦０．１５、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る赤色蛍光体は、上述した特徴により、赤色波長帯に発光ピーク波長を有し、高効率に赤色を発光することができる。

【0016】

また、本発明に係る白色光源は、高効率な赤色蛍光体を用いているため、この赤色蛍光体による赤色光、緑色蛍光体による緑色光もしくは黄色蛍光体による黄色光、および青色発光ダイオードによる青色光により、色域が広く明るい白色光を得ることができる。

【0017】

また、本発明に係る照明装置は、色域が広くて明るい白色光源を用いているため、輝度の高い純白色の照明を行うことができる。

【0018】

また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルを照明するバックライトに色域が広くて明るい白色光源を用いて液晶表示パネルを照明するため、液晶表示パネルの表示画面において輝度の高い純白色を得ることができ、色再現性に優れた画質の高い表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施の形態に係る赤色蛍光体の製造方法を示すフローチャートである。

【図2】本発明の一実施の形態に係る白色光源を示す概略断面図である。

【図3】本発明の一実施の形態に係る照明装置を示す概略平面図である。

【図4】本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置を示す概略構成図である。

【図5】メラミン添加量を変化させたときの赤色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。

【図6】赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。

【図7】赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。

【図8】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する各回折角でのピークの強度のピーク強度比を示すグラフである。

【図9】メラミン添加量と、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比との関係を示す図である。

【図10】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、ピーク波長との関係を示す図である。

【図11】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。

【図12】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、相対輝度との関係を示す図である。

【図13】メラミン添加量を変化させたときの赤色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。

【図14】赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。

【図15】赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。

【図16】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する各回折角でのピークの強度のピーク強度比を示すグラフである。

【図17】メラミン添加量と、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比との関係を示す図である。

【図18】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、ピーク波長との関係を示す図である。

【図19】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。

【図20】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、相対輝度との関係を示す図である。

【図21】メラミン添加量を変化させたときの赤色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。

【図22】赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。

【図23】赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。

【図24】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する各回折角でのピークの強度のピーク強度比を示すグラフである。

【図25】メラミン添加量と、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比との関係を示す図である。

【図26】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、ピーク波長との関係を示す図である。

【図27】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。

【図28】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、相対輝度との関係を示す図である。

【図29】回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．赤色蛍光体の構成
２．赤色蛍光体の製造方法
３．白色光源の構成例
４．照明装置の構成例
５．液晶表示装置の構成例
６．実施例

【0021】

＜１．赤色蛍光体の構成＞
本発明の一実施の形態に係る赤色蛍光体は、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を主結晶として含み、Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比０．５２以上を示す。このような範囲のピーク強度比を示す結晶構造を有することにより、６０％を越える外部量子効率を得ることができる。なお、ピーク強度比が異なることは、赤色蛍光体の結晶構造が異なることを意味する。

【0022】

回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピーク強度比をとる、すなわち、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置および回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在する大きなピーク同士を比較することにより、メラミンの添加量の増減にしたがって回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対して回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度の増減が大きくなるので、検出感度を向上させることができる。

【0023】

赤色蛍光体は、例えば、アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を下記組成式（１）の原子数比で含有する

【0024】

【化11】

【0025】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、またはバリウム（Ｂａ）の少なくとも１つである。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、３＜ｍ＜５、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。

【0026】

組成式（１）は、シリコンと炭素の合計の原子数比を９に固定して示したものである。また、組成式（１）中の窒素（Ｎ）の原子数比［１２−２（ｎ−ｍ）／３］は、組成式（１）内における各元素の原子数比の和が中性になるように計算されている。すなわち、組成式（１）における窒素（Ｎ）の原子数比をδとし、組成式（１）を構成する各元素の電荷が補償されるとした場合、２（ｍ−ｘ）＋２ｘ＋４×９−２ｎ−３δ＝０となる。これにより、窒素（Ｎ）の原子数比δ＝１２−２（ｎ−ｍ）／３と算出される。

【0027】

また、組成式（１）で表わされる赤色蛍光体は、斜方晶系空間点群Ｐｍｎ２１に属する結晶構造で構成され、構成元素の一つに炭素（Ｃ）を含む。炭素が含まれることによって、生成過程での余剰な酸素（Ｏ）を取り除き、酸素量を調整する機能を果たす。

【0028】

また、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、またはバリウム（Ｂａ）の少なくとも１つを含み、Ｃａの原子数比をα、Ｓｒの原子数比をβ、その他の２族元素の原子数比をγとしたとき（ｍ＝α＋β＋γ）、０≦α／（α＋β）≦０．３なる関係を満たすことが好ましい。このような関係を満たすことにより、量子効率を向上させることができる。カルシウムの含有量（α／（α＋β））が０．３を超えると、高い量子効率を得るのが困難となる。

【0029】

また、組成式（１）中、０.０５≦ｘ≦０．１５を満たすことが好ましい。組成式（１）に示す赤色蛍光体は、Ｅｕ（ユーロピウム）の濃度（ｘ）によって発光強度のピークが変化するが、このようなＥｕの濃度（ｘ）の範囲とすることにより、高い量子効率を得ることができる。

【0030】

＜２．赤色蛍光体の製造方法＞
次に、本発明の一実施の形態に係る赤色蛍光体の製造方法を、図１に示すフローチャートによって以下に説明する。

【0031】

図１に示すように、最初に「原料混合工程」Ｓ１を行う。この原料混合工程では、まず、組成式（１）を構成する元素を含む原料化合物ととともに、メラミン（Ｃ_３Ｈ_６Ｎ_６）を炭素原料として用いて混合する。

【0032】

組成式（１）を構成する元素を含む原料化合物としては、アルカリ土類金属元素Ａの炭酸化合物［例えば、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）］、窒化ユーロピウム（ＥｕＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）を用意する。そして、用意した各原料化合物に含まれる組成式（１）の元素が、組成式（１）の原子数比となるように、各化合物を所定のモル比に秤量する。秤量した各化合物を混合して混合物を生成する。また、メラミンは、フラックスとして、元素Ａの炭酸化合物、窒化ユーロピウム、および窒化シリコンの全モル数の合計に対して所定割合で添加する。ここでは代表的な例を記述したが、原料は、酸化物塩、ハロゲン化塩、硝酸塩、酢酸塩、リン酸塩等も用いることができる。また、炭素原料としては、メラミンに限定されず、尿素等の他の炭素含有還元剤を用いてもよい。

【0033】

混合物の生成は、例えば、窒素雰囲気中のグローボックス内で、メノウ乳鉢内で混合する。

【0034】

次に、「第１熱処理工程」Ｓ２を行う。この第１熱処理工程では、上記混合物を焼成して、赤色蛍光体の前駆体となる第１焼成物を生成する。例えば、窒化ホウ素製坩堝内に上記混合物を入れて、水素（Ｈ_２）雰囲気中で熱処理を行う。この第１熱処理工程では、例えば、熱処理温度を１４００℃に設定し、２時間の熱処理を行う。この熱処理温度、熱処理時間は、上記混合物を焼成できる範囲で、適宜変更することができる。

【0035】

第１熱処理工程では、融点が２５０℃以下であるメラミンが熱分解される。この熱分解された炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）が炭酸ストロンチウムに含まれる一部の酸素（Ｏ）と結合して、炭酸ガス（ＣＯもしくはＣＯ_２）やＨ_２Ｏ（水）となる。そして、炭酸ガスやＨ_２Ｏは、気化されるので、上記第１焼成物の炭酸ストロンチウム中より一部の酸素が取り除かれる。また、分解されたメラミンに含まれる窒素（Ｎ）によって、還元と窒化とが促される。

【0036】

次に、「第１粉砕工程」Ｓ３を行う。この第１粉砕工程では、上記第１焼成物を粉砕して第１粉末を生成する。例えば、窒素雰囲気中のグローボックス内で、メノウ乳鉢を用いて、上記第１焼成物を粉砕し、その後、例えば＃１００メッシュ（目開きが約２００μｍ）に通して、平均粒径が３μｍ又はそれ以下の粒径の上記第１焼成物を得る。これにより、次の工程の第２熱処理で生成される第２焼成物に成分むらを生じにくくさせる。

【0037】

次に、「第２熱処理工程」Ｓ４を行う。この第２熱処理工程では、上記第１粉末を熱処理して第２焼成物を生成する。例えば、窒化ホウ素製坩堝内に上記第１粉末を入れて、窒素（Ｎ_２）雰囲気中で熱処理を行う。この第２熱処理工程では、例えば、上記窒素雰囲気を、例えば０．８５ＭＰａに加圧し、熱処理温度を１８００℃に設定し、２時間の熱処理を行う。この熱処理温度、熱処理時間は、上記第１粉末を焼成できる範囲で、適宜変更することができる。

【0038】

このような第２熱処理工程を行うことによって、上記組成式（１）で表される赤色蛍光体が得られる。この第２熱処理工程によって得られた第２焼成物（赤色蛍光体）は、組成式（１）で表される均質なものが得られる。

【0039】

次に、「第２粉砕工程」Ｓ５を行う。この第２粉砕工程では、上記第２焼成物を粉砕して第２粉末を生成する。例えば、窒素囲気中のグローボックス内でメノウ乳鉢を用いて粉砕し、例えば＃４２０メッシュ（目開きが約２６μｍ）を用いて、上記第２焼成物を、例えば平均粒径が３．５μｍ程度になるまで粉砕する。

【0040】

赤色蛍光体の製造方法により、微粉末（例えば平均粒径が３．５μｍ程度）の赤色蛍光体が得られる。このように赤色蛍光体を粉末化することにより、例えば緑色蛍光体の粉末とともに透明樹脂に混練したときに、均一に混練されるようになる。

【0041】

以上により、「原料混合工程」Ｓ１において混合した原子数比で各元素を含有する組成式（１）で表される赤色蛍光体を得ることができる。この赤色蛍光体は、以降の実施例で示すように、赤色波長帯（例えば、６２０ｎｍ〜７７０ｎｍの波長帯）にピーク発光波長を有する。

【0042】

＜３．白色光源の構成例＞
次に、本発明の一実施の形態に係る白色光源を、図２に示す概略断面図を用いて説明する。

【0043】

図２に示すように、白色光源１は、素子基板１１上に形成されたパッド部１２上に青色発光ダイオード２１を有している。素子基板１１には、青色発光ダイオード２１を駆動するための電力を供給する電極１３、１４が絶縁性を保って形成され、それぞれの電極１３、１４は、例えばリード線１５、１６によって青色発光ダイオード２１に接続されている。

【0044】

また、青色発光ダイオード２１の周囲には、例えば樹脂層３１が設けられ、その樹脂層３１には、青色発光ダイオード２１上を開口する開口部３２が形成されている。この開口部３２には、青色発光ダイオード２１の発光方向に開口面積が広くなる傾斜面に形成され、その傾斜面には反射膜３３が形成されている。すなわち、すり鉢状の開口部３２を有する樹脂層３１において、開口部３２の壁面反射膜３３で覆われ、開口部３２の底面に青色発光ダイオード２１が配置された状態となっている。そして、開口部３２内に、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを透明樹脂に混線した混練物４３が、青色発光ダイオード２１を覆う状態で埋め込まれて白色光源１が構成されている。

【0045】

赤色蛍光体には、上述した組成式（１）で表される赤色蛍光体が用いられる。この赤色蛍光体は、赤色波長帯（例えば、６２０ｎｍ〜７７０ｎｍの波長帯）でピーク発光波長が得られ、発光強度が強く、輝度が高い。そのため、青色ＬＥＤの青色光、緑色蛍光体による緑色光、および赤色蛍光体による赤色光からなる光の３原色による色域が広い明るい白色光を得ることができる。

【0046】

＜４．照明装置の構成例＞
次に、本発明の一実施の形態に係る照明装置を、図３の概略平面図を用いて説明する。図３に示すように、照明装置５は、照明基板５１上に図２を用いて説明した白色光源１が複数配置されている。その配置例は、例えば、図３（Ａ）に示すように、正方格子配列としてもよく、または図３（Ｂ）に示すように、１行おきに例えば１／２ピッチずつずらした配列としてもよい。また、ずらすピッチは、１／２に限らず、１／３ピッチ、１／４ピッチであってもよい。さらには、１行ごとに、もしくは複数行（例えば２行）ごとにずらしてもよい。

【0047】

また、図示はしていないが、１列おきに例えば１／２ピッチずつずらした配列としてもよい。ずらすピッチは、１／２に限らず、１／３ピッチ、１／４ピッチであってもよい。さらに、１行ごとに、もしくは複数行（例えば２行）ごとにずらしてもよい。すなわち、白色光源１のずらし方は、限定されるものではない。

【0048】

白色光源１は、図２を参照して説明したのと同様な構成を有するものである。すなわち、白色光源１は、青色発光ダイオード２１上に、赤色蛍光体と緑色蛍光体を透明樹脂に混練した混練物４３を有するものである。赤色蛍光体には、上述した組成式（１）で表される赤色蛍光体が用いられる。

【0049】

また、照明装置５は、点発光とほぼ同等の白色光源１が照明基板５１上に、縦横に複数配置されていることから、面発光と同等になるので、例えば液晶表示装置のバックライトとして用いることができる。また、照明装置５は、通常の照明装置、撮影用の照明装置、工事現場用の照明装置等、種々の用途の照明装置に用いることができる。

【0050】

照明装置５は、白色光源１を用いているため、色域が広い明るい、白色光を得ることができる。例えば、液晶表示装置のバックライトに用いた場合に、表示画面において輝度の高い純白色を得ることができ、表示画面の品質の向上を図ることができる。

【0051】

＜５．液晶表示装置の構成例＞
次に、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置を、図４の概略構成図を用いて説明する。

【0052】

図４に示すように、液晶表示装置１００は、透過表示部を有する液晶表示パネル１１０と、その液晶表示パネル１１０を裏面（表示面とは反対側の面）側に備えたバックライト１２０とを有する。このバックライト１２０には、図３を参照して説明した照明装置５を用いる。

【0053】

液晶表示装置１００では、バックライト１２０に照明装置５を用いるため、光の３原色による色域が広い明るい白色光で、液晶表示パネル１１０を照明することができる。よって、液晶表示パネル１１０の表示画面において輝度の高い純白色を得ることができ、色再現性が良好で表示画面の品質の向上を図ることができる。

【実施例】

【0054】

以下、本発明の実施例について説明する。ここでは、組成の異なる赤色蛍光体を作製し、これら赤色蛍光体のＸ線回折パターン及び量子効率について評価した。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［赤色蛍光体の作製］

【0055】

アルカリ土類金属元素Ａ、ユーロピウム（Ｅｕ）、シリコン（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、酸素（Ｏ）、および窒素（Ｎ）を、下記組成式（１）の原子数比で含有する赤色蛍光体を、図１に示すフローチャートを用いて説明した手順に従って以下のように作製した。

【0056】

【化12】

【0057】

ただし、組成式（１）中、アルカリ土類金属元素Ａは、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、またはバリウム（Ｂａ）の少なくとも１つである。また、組成式（１）中、ｍ、ｘ、ｙ、ｎは、３＜ｍ＜５、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｎ＜１０なる関係を満たす。また、Ｃａの原子数比をα、Ｓｒの原子数比をβ、その他の２族元素の原子数比をγとしたとき、ｍ＝α＋β＋γを満たす。

【0058】

先ず、「原料混合工程」Ｓ１を行った。ここでは、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、窒化ユーロピウム（ＥｕＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、およびメラミン（Ｃ_３Ｈ_６Ｎ_６）を用意した。用意した各原料化合物を秤量し、窒素雰囲気中のグローボックス内で、メノウ乳鉢内で混合した。

【0059】

次に、「第１熱処理工程」Ｓ２を行った。ここでは、窒化ホウ素製坩堝内に上記混合物を入れて、水素（Ｈ_２）雰囲気中で１４００℃、２時間の熱処理を行った。

【0060】

次に、「第１粉砕工程」Ｓ３を行った。ここでは、窒素雰囲気中のグローボックス内で、メノウ乳鉢を用いて、上記第１焼成物を粉砕し、その後、＃１００メッシュ（目開きが約２００μｍ）に通して、平均粒径が３μｍ以下の粒径の第１焼成物を得た。

【0061】

次に、「第２熱処理工程」Ｓ４を行った。ここでは、第１焼成物の粉末を窒化ホウ素製坩堝内に入れて、０．８５ＭＰａの窒素（Ｎ_２）雰囲気中で１８００℃、２時間の熱処理を行った。これにより、第２焼成物を得た。

【0062】

次に、「第２粉砕工程」Ｓ５を行った。ここでは、窒素雰囲気中のグローボックス内において、メノウ乳鉢を用いて上記第２焼成物を粉砕した。＃４２０メッシュ（目開きが約２６μｍ）を用いて、平均粒径が３．５μｍ程度になるまで粉砕した。

【0063】

このような方法により、微粉末（例えば平均粒径が３．５μｍ程度）の赤色蛍光体を得た。赤色蛍光体における、元素Ａ、Ｅｕ、Ｓｉに関してはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分析装置にて分析し、Ｃについては、ＩＣＰ発光分析装置および酸素気流中燃焼−ＮＤＩＲ検出方式（装置：ＥＭＩＡ−Ｕ５１１（堀場製作所製））にて分析した。この赤色蛍光体をＩＣＰ発光分析装置にて分析した結果、原材化合物中に含まれる組成式（１）を構成する元素Ａ、Ｅｕ、Ｓｉ、Ａｌに関しては、ほぼそのままのモル比（原子数比）で赤色蛍光体中に含有されることが確認された。

【0064】

赤色蛍光体における炭素の含有量（ｙ）は、ＩＣＰ発光分析装置および酸素気流中燃焼−ＮＤＩＲ検出方式にて分析した結果、０＜ｙ＜１なる関係を満たしており、添加されたメラミン量に応じて増加することが確認された。なお、炭素の含有量（ｙ）の最小値は、０．０１２であった。

【0065】

［メラミン添加量、カルシウム含有量に対するＸ線回折パターン及び量子効率の評価］
各赤色蛍光体について、メラミン添加量及びカルシウム含有量を変化させたときのＸ線回折パターン及び量子効率を測定した。Ｘ線回折パターンは、粉末Ｘ線解析計（株式会社リガク製）を用いて、Ｃｕ−Ｋα線のＸ線回折パターンを調べた。量子効率は、日本分光社製分光蛍光光度計ＦＰ−６５００を用いて測定した。専用セルに蛍光体粉末を充填し、波長４５０ｎｍの青色励起光を照射させて、蛍光スペクトルを測定した。その結果を、分光蛍光光度計付属の量子効率測定ソフトを用いて、赤色の量子効率を算出した。蛍光体の効率は、例えば、励起光を吸収する効率（吸収率）、吸収した励起光を蛍光に変換する効率（内部量子効率）、及びそれらの積である励起光を蛍光に変換する効率（外部量子効率）の三種で表されるが、外部量子効率が重要である。ここでは、重要な外部量子効率について算出した。

【0066】

＜カルシウムの含有量（α／（α＋β））＝０の場合＞
図５は、メラミン添加量を変化させたときの赤色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。図５は、カルシウムの含有量（α／（α＋β））が０の各赤色蛍光体（ｍ＝３．６、Ｅｕ濃度（ｘ）＝０．１３５、γ＝０）に関する結果を示す。図５に示すように、メラミンの添加量を増加させるにつれて、発光強度が向上し、発光が短波長側にシフトすることが分かった。

【0067】

図６及び図７は、赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。図８は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する各回折角でのピークの強度のピーク強度比を示すグラフである。メラミン添加量と回折強度の相対比とを表１に、メラミン添加量と実際に回折強度の得られた角度とを表２に示す。

【0068】

【表1】

【0069】

【表2】

【0070】

図６〜図８に示すように、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置、すなわち、２θ＝３５．５°付近に（１１３）面に相当するピークが存在し、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置、すなわち、２θ＝３６．３°付近に（１２２）面に相当するピークが存在し、２θ＝３６．３°付近のピークの強度がメラミンの添加量に比例して強くなっていることが分かった。

【0071】

図９は、メラミン添加量と、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比との関係を示す図である。メラミン添加量にほぼ比例して、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比が強くなることが分かった。また、メラミン添加量が６５ｍｏｌ％のときに、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比が最も強いことが分かった。

【0072】

図１０は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、ピーク波長との関係を示す図である。図１０に示すように、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比にほぼ比例して、ピーク波長が短波長側にシフトすることが分かった。

【0073】

図１１は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比に比例して、外部量子効率が向上することが分かった。また、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比が約０．５２以上の範囲において、外部量子効率が６０％を超える結果が得られることが分かった。

【0074】

図１２は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、相対輝度との関係を示す図である。回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比に比例して、相対輝度が向上することが分かった。
＜カルシウムの含有量（α／（α＋β））＝０．１の場合＞

【0075】

図１３は、メラミン添加量を変化させたときの赤色蛍光体の発光スペクトルを示す。図１３は、カルシウムの含有量（α／（α＋β））が０．１の各赤色蛍光体（ｍ＝３．６、Ｅｕ濃度（ｘ）＝０．１３５、γ＝０）に関する結果を示す。図１３に示すように、メラミンの添加量を増加させるにつれて、発光強度が向上し、発光が短波長側にシフトすることが分かった。

【0076】

図１４及び図１５は、赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。図１６は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する各回折角でのピークの強度のピーク強度比を示すグラフである。

【0077】

メラミン添加量と回折強度の相対比とを表３に、メラミン添加量と実際に回折強度の得られた角度とを表４に示す。

【0078】

【表3】

【0079】

【表4】

【0080】

図１４〜図１６に示すように、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置、すなわち、２θ＝３５．５°付近に（１１３）面に相当するピークが存在し、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置、すなわち、２θ＝３６．３°付近に（１２２）面に相当するピークが存在し、２θ＝３６．３°付近のピークの強度がメラミンの添加量に比例して強くなっていることが分かった。また、２θ＝３１．３°付近に（２００）面に相当するピークが小さくなり、２θ＝３１．６°付近に（０１３）面に相当するピークが小さくなっていることが分かった。

【0081】

図１７は、メラミン添加量と、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比との関係を示す図である。メラミン添加量にほぼ比例して、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比が強くなることが分かった。

【0082】

図１８は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、ピーク波長との関係を示す図である。図１８に示すように、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比にほぼ比例して、ピーク波長が短波長側にシフトすることが分かった。

【0083】

図１９は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比が０．６５付近までは、ピーク強度比に比例して、外部量子効率が向上することが分かった。また、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比が約０．５７以上の範囲において、外部量子効率が６０％を超える結果が得られることが分かった。

【0084】

図２０は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、相対輝度との関係を示す図である。回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比にほぼ比例して、相対輝度が向上することが分かった。

【0085】

＜カルシウムの含有量（α／（α＋β））＝０．２の場合＞
図２１は、メラミン添加量を変化させたときの赤色蛍光体の発光スペクトルを示す。図２１は、カルシウムの含有量（α／（α＋β））が０．２の各赤色蛍光体（ｍ＝３．６、Ｅｕ濃度（ｘ）＝０．１３５、γ＝０）に関する結果を示す。図２１に示すように、メラミンの添加量を増加させるにつれて、発光強度が向上し、発光が短波長側にシフトすることが分かった。

【0086】

図２２及び図２３は、赤色蛍光体のＸＲＤスペクトルを示す図である。図２４は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する各回折角でのピークの強度のピーク強度比を示すグラフである。

【0087】

メラミン添加量と回折強度の相対比とを表５に、メラミン添加量と実際に回折強度の得られた角度とを表６に示す。

【0088】

【表5】

【0089】

【表6】

【0090】

図２２〜図２４に示すように、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置、すなわち、２θ＝３５．５°付近に（１１３）面に相当するピークが存在し、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置、すなわち、２θ＝３６．３°付近に（１２２）面に相当するピークが存在し、２θ＝３６．３°付近のピークの強度がメラミンの添加量に比例して強くなっていることが分かった。

【0091】

図２５は、メラミン添加量と、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比との関係を示す図である。メラミン添加量にほぼ比例して、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比が強くなることが分かった。

【0092】

図２６は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、ピーク波長との関係を示す図である。図２６に示すように、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比にほぼ比例して、ピーク波長が短波長側にシフトすることが分かった。

【0093】

図２７は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比に比例して、外部量子効率が向上することが分かった。また、ピーク強度比が約０．５８以上の範囲において、外部量子効率が６０％を超える結果が得られることが分かった。

【0094】

図２８は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、相対輝度との関係を示す図である。回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比にほぼ比例して、相対輝度が向上することが分かった。
＜カルシウムの含有量（α／（α＋β））＝０、０．１、０．２の場合のまとめ＞

【0095】

図２９は、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比と、外部量子効率との関係を示す図である。

【0096】

カルシウムの含有量（α／（α＋β））が、０≦α／（α＋β）≦０．３なる関係を満たす範囲において、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度のピーク強度比に比例して、外部量子効率が向上することが分かった。

【0097】

また、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比が約０．５２以上の範囲において、外部量子効率が６０％を超える結果が得られることが分かった。

【0098】

さらに、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークの強度に対する、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークのピーク強度比が約０．６３以上の範囲において、外部量子効率が６５％を超える結果が得られることが分かった。

【0099】

以上のような結果は、Ｘ線回折パターンにおいて、回折角が３６．０°〜３６．６°の位置に存在するピークの強度が、回折角が３５．０°〜３６．０°の位置に存在するピークに対してピーク強度比が所定の値より大きい結晶構造が、高い量子効率に寄与していると考えられる。

【符号の説明】

【0100】

１ 白色光源、５ 照明装置、２１ 青色発光ダイオード、４３ 混練物、１００ 液晶表示装置、１１０ 液晶表示パネル、１２０ バックライト（照明装置５）

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】