特許 6372368 蛍光体、発光装置、照明装置及び画像表示装置

(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】6372368

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】蛍光体、発光装置、照明装置及び画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   C09K 11/64 20060101AFI20180806BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20180806BHJP

   F21S 2/00 20160101ALN20180806BHJP

【ＦＩ】

   C09K11/64

   H01L33/50

   !F21S2/00

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-10667(P2015-10667)

(22)【出願日】2015年1月22日

(65)【公開番号】特開2016-132774(P2016-132774A)

(43)【公開日】2016年7月25日

【審査請求日】2017年10月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006035

【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社

(72)【発明者】

【氏名】小室 直之

(72)【発明者】

【氏名】石井 浩文

(72)【発明者】

【氏名】諏訪部 泰史

【審査官】 菅野 芳男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−３９５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０４３５６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２５５８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９７６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０４６２８８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ １１／６４

Ｈ０１Ｌ ３３／５０

Ｆ２１Ｓ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記式［１］で表される蛍光体であって、
Ｌａ含有量が、１０ｐｐｍ以上、２０００ｐｐｍ以下、であることを特徴とする、βサイアロン蛍光体。

Ｅｕ_ａＳｉ_ｂＡｌ_ｃＯ_ｄＮ_ｅ ［１］

（上記式［１］中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、各々、下記範囲を満たす値である。
０＜ａ≦０．２
５．６＜ｂ≦５．９９
０．０１≦ｃ＜０．４
０．０１≦ｄ＜０．４
７．６＜ｅ≦７．９９ ）

【請求項2】

３００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の波長を有する励起光を照射することにより、５００ｎｍ以上、５６０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有することを特徴とする、請求項１に記載のβサイアロン蛍光体。

【請求項3】

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に記載の蛍光体であることを特徴とする発光装置。

【請求項4】

請求項３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。

【請求項5】

請求項３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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蛍光体、発光装置、照明装置、及び画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、省エネルギーの流れを受け、ＬＥＤを用いた照明やバックライトの需要が増加している。ここで用いられるＬＥＤは、青または近紫外波長の光を発するＬＥＤチップ上に、蛍光体を配置した白色発光ＬＥＤである。
このようなタイプの白色発光ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤチップ上に、青色ＬＥＤチップからの青色光を励起光として赤色に発光する窒化物蛍光体と緑色に発光する蛍光体を用いたものが近年用いられている。

【0003】

特に、ディスプレイ用途においては、これら青色、緑色及び赤色の３色の中で、緑色は人間の眼に対する視感度が特に高く、ディスプレイの全体の明るさに大きく寄与するため、他の２色に比べて、とりわけ重要であり、発光特性にすぐれた緑色蛍光体の開発が所望されている。
緑色蛍光体としては、特に、窒化物や酸窒化物などの蛍光体が注目されており、とりわけ、βサイアロン蛍光体の開発が行われている。

【0004】

例えば、特許文献１では、特定の方法で原料を混合することにより、βサイアロン蛍光体の発光特性を向上させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１４５９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、例えば、特許文献１に記載の蛍光体をＬＥＤに用いた場合、得られるＬＥＤの発光効率が不十分である場合があり、βサイアロン蛍光体の更なる発光特性向上が所望されている。
本発明者は、上記課題に鑑みて、発光特性に優れ、更にＬＥＤに用いた場合に発光効率が良好なβサイアロン蛍光体を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者等は、上記課題に鑑みて、鋭意検討を行った結果、特定のβサイアロン蛍光体とすることで、得られるＬＥＤの発光効率が良好となることを見出して、本発明に到達した。
即ち、本発明は、下記式［１］で表される蛍光体であって、Ｌａ含有量が、１０ｐｐｍ以上、２０００ｐｐｍ以下であるβサイアロン蛍光体、発光装置、照明装置及び画像表示装置に存する。

【0008】

Ｅｕ_ａＳｉ_ｂＡｌ_ｃＯ_ｄＮ_ｅ ［１］
（上記式［１］中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、各々、下記範囲を満たす値である。
０＜ａ≦０．２
５．６＜ｂ≦５．９９
０．０１≦ｃ＜０．４
０．０１≦ｄ＜０．４
７．６＜ｅ≦７．９９ ）

【発明の効果】

【0009】

本発明のβサイアロン蛍光体は、発光特性に優れ、更にＬＥＤに用いた場合に、発光効率が良好である。その為、本発明の蛍光体を含む発光装置は、発光効率が良好であり、また色再現性にも優れる。更に、本発明の発光装置を含む、照明装置及び画像表示装置は、高品質である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１で得られた蛍光体の発光スペクトを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明について実施形態や例示物を示して説明するが、本発明は以下の実施形態や例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書中の蛍光体の組成式において、各組成式の区切りは読点（、）で区切って表わす。また、カンマ（，）で区切って複数の元素を列記する場合には、列記された元素のうち一種又は二種以上を任意の組み合わせ及び組成で含有していてもよいことを示している。例えば、「（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」という組成式は、「ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」と、「ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」と、「ＢａＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」と、「Ｃａ_１−ｘＳｒ_ｘＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」と、「Ｓｒ_１−ｘＢａ_ｘＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」と、「Ｃａ_１−ｘＢａ_ｘＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」と、「Ｃａ_{１−ｘ−ｙ}Ｓｒ_ｘＢａ_ｙＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ」（但し、式中、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｘ＋ｙ＜１である。）を全て包括的に示しているものとする。
本発明は、蛍光体、発光装置、照明装置及び画像表示装置に関する。以下、この順で詳説する。

【0012】

＜蛍光体について＞
本発明のβサイアロン蛍光体は、下記式［１］で表される蛍光体であって、Ｌａ含有量が、１０ｐｐｍ以上、２０００ｐｐｍ以下である。

【0013】

Ｅｕ_ａＳｉ_ｂＡｌ_ｃＯ_ｄＮ_ｅ ［１］
（上記式［１］中、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、各々、下記範囲を満たす値である。
０＜ａ≦０．２
５．６＜ｂ≦５．９９
０．０１≦ｃ＜０．４
０．０１≦ｄ＜０．４
７．６＜ｅ≦７．９９ ）
式［１］中、Ｅｕは、ユーロピウムを表す。Ｅｕは、一部その他の付活元素、例えば、マンガン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）等で付活されていてもよい。

【0014】

式［１］中、Ｓｉは、ケイ素を表す。Ｓｉは、その他の４価の元素、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）などで、一部置換されていてもよい。
式［１］中、Ａｌは、アルミニウムを表す。Ａｌは、その他の３価の元素、例えば、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリ
ウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ルテチウム（Ｌｕ）などで、一部置換されていてもよい。

【0015】

式［１］中、Ｏは、酸素元素を表し、Ｎは、窒素元素を表す。Ｏ又はＮは、一部その他の元素、例えば、ハロゲン原子（フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ））等を含有していてもよい。
尚、ハロゲン原子は、原料金属中の不純物としての混入や、粉砕工程、窒化工程などの製造プロセス時に導入される場合などが考えられ、特に、フラックスとしてハロゲン化物を用いる場合、蛍光体中に含まれてしまう場合がある。

【0016】

ａは、Ｅｕの含有量を表し、その範囲は、通常０＜ａ≦０．２であり、下限値は、好ましくは０．０００１、より好ましくは０．００１、またその上限値は、好ましくは０．１５、更に好ましくは０．１、特に好ましくは０．０８である。
ｂは、Ｓｉの含有量を表し、その範囲は、通常５．６＜ｂ≦５．９９であり、下限値は、好ましくは５．７、またその上限値は、好ましくは５．９７である。

【0017】

ｃは、Ａｌの含有量を表し、その範囲は、通常０．０１≦ｃ＜０．４であり、下限値は、好ましくは０．０３、また上限値は、好ましくは０．３である。
ｄは、Ｏの含有量を表し、その範囲は、通常０．０１≦ｄ＜０．４であり、下限値は、好ましくは０．０３、また上限値は、好ましくは０．３である。
ｅは、Ｎの含有量を表し、その範囲は、通常７．６＜ｅ≦７．９９であり、下限値は、好ましくは７．７、また上限値は、好ましくは７．７７である。

【0018】

いずれの含有量も、上記した範囲内であると、得られる蛍光体の発光特性が良好である点で好ましい。
本発明の蛍光体は、Ｌａを含有する。Ｌａ含有量は、通常１０ｐｐｍ以上、２０００ｐｐｍ以下であり、その上限値は、好ましくは１５００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０００ｐｐｍ以下である。
上記範囲内であると、得られる蛍光体の発光輝度が良好である点で好ましい。

【0019】

＜蛍光体の物性について＞
［発光ピーク波長］
本発明のβサイアロン蛍光体は、波長３００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の波長を有する光で励起され、その発光ピーク波長が、通常５００ｎｍ以上、５６０ｎｍ以下であり、下限値は、好ましくは５１０ｎｍ以上、好ましくは５２０ｎｍ以上、また上限値は、好ましくは５５０ｎｍ以下である。

【0020】

＜蛍光体の製造方法＞
本実施態様の蛍光体を得るための、原料、蛍光体製造法等については以下の通りである。
本実施態様の蛍光体の製造方法は特に制限されないが、例えば、付活元素である元素Ｍの原料（以下、適宜「Ｍ源」という。）、Ｓｉの原料（以下適宜「Ｓｉ源」という。）、Ａｌの原料（以下、適宜「Ａｌ源」という。）を混合し（混合工程）、得られた混合物を焼成する（焼成工程）ことにより製造することができる。
また、以下では例えば、元素Ｅｕの原料を「Ｅｕ源」、元素Ｓｍの原料を「Ｓｍ源」などということがある。

【0021】

［蛍光体原料］
本発明の蛍光体を製造するために使用される蛍光体原料としては、公知のものを用いることができ、例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ケ
イ素（ＳｉＯ_２）及び／又は酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、更にはＥｕの金属、酸化物、炭酸塩、塩化物、フッ化物、窒化物又は酸窒化物から選ばれるＥｕ化合物を用いることができる。また、Ｓｉ源としてＳｉ金属を用いることもできるが、蛍光体に含まれる酸素濃度が少なくなる傾向にあるため、本発明においては窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）を用いることが好ましい。

【0022】

なお、前記式［１］におけるＯ（酸素）やＮ（窒素）は、Ｓｉ源、Ａｌ源、Ｅｕ源から供給されてもよいし、Ｎ（窒素）は、焼成雰囲気から供給されてもよい。また、各原料には、不可避的不純物が含まれていてもよい。

【0023】

（混合工程）
目的組成が得られるように蛍光体原料を秤量し、ボールミル等を用いて充分に混合し、蛍光体原料混合物を得る（混合工程）。本発明においては、各構成元素（特に、付活元素であるＥｕ）が均一に分布するように、充分に混合することが好ましい。
上述したように、Ｅｕが結晶中に固溶すると電荷のバランスが崩れてしまい、Ｅｕの＋２価分をＳｉとＡｌによって、結晶全体の電荷のバランスをとっていると考えられ、Ｓｉ^４＋が２個減ってＡｌ3+が２個増えた場合、全体としては−２価となりＥｕ^２＋の固溶に対応すると考えられる。このように考えると、蛍光体原料混合物中で、ＡｌとＥｕとが近傍に存在し、結晶中に固溶する際に、Ａｌ^３＋とＥｕ^２＋とが近くに存在することが好ましい。

【0024】

充分に混合すると、蛍光体原料混合物中でＥｕが均一に分布していることで、ＡｌとＥｕの偏りが少なくなり、焼成時にＥｕ^２＋とＡｌが均一に分布するため、蛍光体の結晶中でＥｕがＥｕ^２＋の形で固溶する際に結晶中の電荷のバランスが保たれやすくなり、輝度が向上するものと考えられる。
一方、不均一な混合で、Ａｌ化合物がＥｕの近くに存在せずに偏った存在状態の場合には、焼成中のイオン拡散でもＡｌがＥｕの近傍にたどり着かず、電荷バランスが保たれないものと考えられる。電荷のバランスが保たれない場合には、Ｅｕ^２＋イオンの形で結晶中に固溶しにくくなるので、励起光の吸収効率、発光輝度などの、蛍光体を発光装置に備えて実用化する際に必要な発光特性が低下する傾向にある。一方、電荷のバランスが取れた結晶を含有する蛍光体は化学的により安定であり、発光特性に優れた蛍光体となる。

【0025】

上記混合の方法は特に限定はされないが、具体的には、下記（Ａ）及び（Ｂ）の手法が挙げられる。
（Ａ）例えばハンマーミル、ロールミル、ボールミル、ジェットミル、振動ミル等の乾式粉砕機、又は、乳鉢と乳棒等を用いる粉砕と、例えばリボンブレンダー、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、ロッキングミキサー等の混合機、又は、乳鉢と乳棒を用いる混合とを組み合わせ、前述の蛍光体原料を粉砕混合する乾式混合法。
（Ｂ）前述の蛍光体原料に水等の溶媒又は分散媒を加え、例えば粉砕機、乳鉢と乳棒、又は蒸発皿と撹拌棒等を用いて混合し、溶液又はスラリーの状態とした上で、噴霧乾燥、加熱乾燥、又は自然乾燥等により乾燥させる湿式混合法。

【0026】

蛍光体原料の混合は、上記湿式混合法又は乾式混合法のいずれでもよいが、水分による蛍光体原料の汚染を避けるために、乾式混合法や非水溶性溶媒を使った湿式混合法、および、水の中でも安定な蛍光体原料成分を先に水溶性溶媒中で湿式混合して乾燥してから、水の中では不安定な原料成分を添加して乾式で混合する、などの方法が挙げられる。
蛍光体原料の十分な混合のためには、（Ａ）の手法による混合の場合には、少なくとも６０分間を超える時間、混合することが好ましく、９０分間以上混合することがより好ましく、１２０分間以上混合することが更に好ましい。また、混合、粉砕の２段階の混合手法により混合することが好ましい。（Ｂ）の手法による混合の場合には、溶液又はスラリ
ーの状態で少なくとも６０分間以上混合することが好ましい。加えて、付活元素であるＥｕを原料中でよく混合するためには、例えば、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、塩化物などの水溶性のＥｕ化合物を水に溶解させ、その後その他の蛍光体原料と混合する方法が好ましい。

【0027】

（焼成工程）
混合工程で得られた原料の混合物を焼成する（焼成工程）。上述の蛍光体原料混合物を、必要に応じて乾燥後、少なくとも当該原料が接する面が窒化ホウ素からなる坩堝等の容器内に充填し、焼成炉、加圧炉等を用いて焼成を行う。
焼成温度については、所望する蛍光体の組成により異なるので、一概に規定できないが、一般的には１８２０℃以上２２００℃以下の温度範囲で、安定して蛍光体が得られる。焼成温度が１８２０℃以上であればＥｕがβサイアロン結晶中に入り込むことができ、十分な輝度を有する蛍光体が得られる。また、加熱温度が２２００℃以下であれば、非常に高い窒素圧力をかけてβサイアロンの分解を抑制する必要がなく、その為に特殊な装置を必要とすることもないので工業的に好ましい。

【0028】

好ましい焼成温度としては、１８５０℃以上が好ましく、１９００℃以上が特に好ましく、また、２２００℃以下が好ましく、２１００℃以下が特に好ましい。焼成工程における焼成雰囲気は、本発明の蛍光体が得られる限り任意であるが、通常は、窒素含有雰囲気である。具体的には、窒素雰囲気、水素含有窒素雰囲気が挙げられ、中でも窒素雰囲気が好ましい。

【0029】

なお、焼成雰囲気の酸素含有量は、通常１０ｐｐｍ以下、好ましくは５ｐｐｍ以下にするとよい。また、昇温速度は、通常２℃／分以上、好ましくは３℃／分以上、また、通常１０℃／分以下、好ましくは５℃／分以下である。昇温速度が上記範囲であることで、焼成時間が徒に長くなることを避けることができるため好ましい。
焼成時間は、焼成時の温度や圧力等によっても異なるが、通常１０分間以上、好ましくは１時間以上、また、通常２４時間以下、好ましくは１２時間以下である。焼成時の圧力は、焼成温度等によっても異なるが、通常０．１ＭＰａ以上、好ましくは０．５ＭＰａ以上であり、また、上限としては、通常２．０ＭＰａ以下、好ましくは１．５ＭＰａ以下である。このうち、工業的には０．６ＭＰａ以上１．２ＭＰａ程度以下がコスト及び手間の点で簡便であり好ましい。

【0030】

得られる焼成物は、粒状又は塊状となる。これを解砕、粉砕及び／又は分級操作を組み合わせて所定のサイズの粉末にする。ここでは、Ｄ５０が約３０μｍ以下になる様に処理すればよい。
具体的な処理の例としては、合成物を目開き４５μｍ程度の篩分級処理し、篩を通過した粉末を次工程に回す方法、或いは合成物をボールミルや振動ミル、ジェットミル等の一般的な粉砕機を使用して所定の粒度に粉砕する方法が挙げられる。後者の方法において、過度の粉砕は、光を散乱しやすい微粒子を生成するだけでなく、粒子表面に結晶欠陥を生成し、発光効率の低下を引き起こす可能性がある。

【0031】

（熱処理工程）
本発明の蛍光体を製造するためには、焼成工程で得られた蛍光体をさらに熱処理することが好ましい（熱処理工程）。酸窒化物の不純物相を熱分解させるためである。熱処理工程を行うと、蛍光体中に偏って分布していたＥｕなどのイオンが拡散しやすくなり、また、焼成工程中に蛍光体の表面に形成された不純物相の熱分解を促進させ、輝度を向上させることができる。

【0032】

熱処理工程における適切な熱処理温度は、雰囲気等によっても異なるが、１２００℃以
上１５５０℃以下の温度範囲が好ましい。１２００℃以上で不純物相の分解が進行する傾向にあり、１５５０℃以下でβサイアロンの急激な分解が抑制できる。
熱処理の雰囲気としては、窒素雰囲気、水素含有窒素雰囲気、アルゴン雰囲気、水素含有アルゴン雰囲気、真空雰囲気等が挙げられ、アルゴン雰囲気が好ましい。

【0033】

熱処理時の圧力は、熱処理温度等によっても異なるが、通常０．０９ＭＰａ以上、好ましくは０．１ＭＰａ以上であり、また、上限としては、通常１ＭＰａ以下、好ましくは０．５ＭＰａ以下である。
熱処理時間は、熱処理時の温度や圧力等によっても異なるが、通常１０分間以上、好ましくは１時間以上、また、通常２４時間以下、好ましくは１２時間以下である。
尚、焼成工程と熱処理工程とは、上述の焼成工程における加熱後の冷却時に連続して行っても構わないが、所定の粒度まで調整した後に、熱処理を行った方が効果的である。これは、焼成時に形成させる結晶欠陥だけではなく、解砕や粉砕時に形成させる結晶欠陥も取り除くことができるからである。

【0034】

尚、本実施態様の蛍光体を製造する場合、上記焼成工程時に、例えば、ＬａＮをフラックス（結晶成長補助剤）として用いることが好ましい。
更に、フラックスとしては、ＬａＮの他に、ＬａＮ、ＡｌＦ_３、ＬａＦ_３などを併用してもよい。

【0035】

（洗浄工程）
βサイアロン蛍光体は、焼成工程や熱処理工程において、熱分解により蛍光体表面にＳｉ金属が生成する傾向にある。その為、蛍光体の特性向上のためには、このＳｉ金属をできる限り除去、低減することが好ましい。そのため焼成工程及び熱処理工程の後に洗浄工程を設けることが好ましい。洗浄工程により、焼成工程や熱処理工程で蛍光体の表面に生成されたＳｉ金属やＳｉ金属ではない不純物相を除去、低減することができる。これにより、蛍光体からの発光を吸収する成分が減少し、発光特性が向上するという効果がある。本発明においては、不純物を除去、低減することができれば洗浄方法に特に制限はない。例えば、フッ化水素酸と硝酸とを用いて洗浄することができる。

【0036】

ここで、水溶液に浸漬している間、静置することにしても構わないが、作業効率の観点から、洗浄時間を短縮することができる程度に攪拌することが好ましい。また、通常、室温（２５℃程度）で作業を行うが、必要に応じて水溶液を加熱してもよい。
蛍光体を浸漬する時間は、攪拌条件等によっても異なるが、通常１時間以上、好ましくは２時間以上であり、また、通常２４時間以下、好ましくは１２時間以下である。

【0037】

［蛍光体の用途］
本発明のβサイアロン蛍光体は、蛍光体を使用する任意の用途に用いることができる。また、本発明の蛍光体は、本発明の蛍光体を単独で使用することも可能であるが、本発明の蛍光体を２種以上併用したり、本発明の蛍光体とその他の蛍光体とを併用したりした、任意の組み合わせの蛍光体混合物として用いることも可能である。

【0038】

本発明の蛍光体は、公知の液体媒体（例えば、シリコーン系化合物等）と混合して、蛍光体含有組成物として用いることもできる。
また、本発明の蛍光体は、特に、近紫外光ないし青色光で励起可能であるという特性を生かして、近紫外光ないし青色光を発する光源と組み合わせることで、各種の発光装置に好適に用いることができる。本発明の蛍光体が通常は緑色発光蛍光体であることから、例えば、本発明の蛍光体に、青色光を発する励起光源を組み合わせれば、青色〜緑色の発光装置を製造することができる。また、本発明の蛍光体に、青色光を発する励起光源、及び赤色光を発光する蛍光体を組み合わせるか、近紫外光を発する励起光源、青色光を発光す
る蛍光体、及び赤色を発光する蛍光体を組み合わせれば、本発明の蛍光体が緑色光を発光するので、白色発光装置を製造することができる。

【0039】

発光装置の発光色としては白色に制限されず、蛍光体の組み合わせや含有量を適宜選択することにより、電球色（暖かみのある白色）やパステルカラー等、任意の色に発光する発光装置を製造することができる。こうして得られた発光装置を、画像表示装置の発光部（特に液晶用バックライトなど）や照明装置として使用することができる。

【0040】

＜蛍光体含有組成物＞
本発明の蛍光体は、液体媒体と混合して用いることもできる。特に、本発明の蛍光体を発光装置等の用途に使用する場合には、これを液体媒体中に分散させた形態で用いることが好ましい。本発明の蛍光体を液体媒体中に分散させたものを、本発明の一実施態様として、適宜「本発明の蛍光体含有組成物」と呼ぶものとする。

【0041】

［蛍光体］
本発明の蛍光体含有組成物に含有させる本発明の蛍光体の種類に制限は無く、上述したものから任意に選択することができる。また、本発明の蛍光体含有組成物に含有させる本発明の蛍光体は、１種のみであってもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。更に、本発明の蛍光体含有組成物には、本実施態様の効果を著しく損なわない限り、本発明の蛍光体以外の蛍光体を含有させてもよい。

【0042】

［液体媒体］
本発明の蛍光体含有組成物に使用される液体媒体としては、該蛍光体の性能を目的の範囲で損なわない限りにおいて特に限定されない。例えば、所望の使用条件下において液状の性質を示し、本発明の蛍光体を好適に分散させるとともに、好ましくない反応を生じないものであれば、任意の無機系材料及び／又は有機系材料が使用でき、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂などが挙げられる。

【0043】

［液体媒体及び蛍光体の含有率］
本発明の蛍光体含有組成物中の蛍光体及び液体媒体の含有率は、本実施態様の効果を著しく損なわない限り任意であるが、液体媒体については、本発明の蛍光体含有組成物全体に対して、通常５０重量％以上、好ましくは７５重量％以上であり、通常９９重量％以下、好ましくは９５重量％以下である。

【0044】

［その他の成分］
なお、本発明の蛍光体含有組成物には、本実施態様の効果を著しく損なわない限り、蛍光体及び液体媒体以外に、その他の成分を含有させてもよい。また、その他の成分は、１種のみを用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。

【0045】

＜発光装置＞
本発明の発光装置は、第１の発光体（励起光源）と、当該第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の発光体とを有する発光装置であって、該第２の発光体として本発明の蛍光体を、第１の蛍光体として含有するものである。ここで、本発明の蛍光体は、何れか１種を単独で使用してもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。

【0046】

本発明のβサイアロン蛍光体としては、例えば、励起光源からの光の照射下において、緑色領域の蛍光を発する蛍光体を使用する。具体的には、発光装置を構成する場合、本発明の第一の実施態様におけるβサイアロン蛍光体としては、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有するものが好ましい。
以下、本発明の蛍光体が、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有し、且つ第一の発光体が３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有するものを用いる場合の、発光装置の態様について記載するが、本実施態様はこれらに限定されるものではない。

【0047】

上記の場合、本発明の発光装置は、例えば、次の態様とすることができる。
即ち、第１の発光体として、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有するものを用い、第２の発光体の第２の蛍光体として、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも１種の蛍光体（本発明の蛍光体）及び５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する蛍光体（赤色蛍光体）を用いる態様とすることができる。

【0048】

（赤色蛍光体）
上記の態様における赤色蛍光体としては、例えば、下記の蛍光体が好適に用いられる。
Ｍｎ付活フッ化物蛍光体としては、例えば、Ｋ_２（Ｓｉ，Ｔｉ）Ｆ_６：Ｍｎ、Ｋ_２Ｓｉ_１−ｘＮａ_ｘＡｌ_ｘＦ_６：Ｍｎ（０＜ｘ＜１）、
硫化物蛍光体としては、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓ：Ｅｕ（ＣＡＳ蛍光体）、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ（ＬＯＳ蛍光体）、
ガーネット系蛍光体としては、例えば、（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）_３Ｍｇ_２ＡｌＳｉ_２Ｏ_１２：Ｃｅ、
ナノ粒子としては、例えば、ＣｄＳｅ、
窒化物または酸窒化物蛍光体としては、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（Ｓ／ＣＡＳＮ蛍光体）、（ＣａＡｌＳｉＮ_３）_１−ｘ・（ＳｉＯ_２Ｎ_２）_ｘ：Ｅｕ（ＣＡＳＯＮ蛍光体）、（Ｌａ，Ｃａ）_３（Ａｌ，Ｓｉ）_６Ｎ_１１：Ｅｕ（ＬＳＮ蛍光体）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_２Ｓｉ_５（Ｎ，Ｏ）_８：Ｅｕ（２５８蛍光体）、（Ｓｒ，Ｃａ）Ａｌ_１＋ｘＳｉ_４−ｘＯ_ｘＮ_７−ｘ：Ｅｕ（１１４７蛍光体）、Ｍ_ｘ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ（Ｍは、Ｃａ、Ｓｒなど）（αサイアロン蛍光体）、Ｌｉ（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ_３Ｎ_４：Ｅｕ（上記のｘは、いずれも０＜ｘ＜１）などが挙げられる。

【0049】

（黄色蛍光体）
上記の態様において、必要に応じて、５５０〜５８０ｎｍの範囲発光ピークを有する蛍光体（黄色蛍光体）を用いてもよい。
黄色蛍光体としては、例えば、下記の蛍光体が好適に用いられる。
ガーネット系蛍光体としては、例えば、（Ｙ，Ｇｄ，Ｌｕ，Ｔｂ，Ｌａ）_３（Ａｌ、Ｇａ）_５Ｏ_１２：（Ｃｅ，Ｅｕ，Ｎｄ）、
オルソシリケートとしては、例えば、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）_２ＳｉＯ_４：（Ｅｕ，Ｃｅ）、
（酸）窒化物蛍光体としては、例えば、（Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（ＳＩＯＮ系蛍光体）、（Ｌｉ，Ｃａ）_２（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：（Ｃｅ，Ｅｕ）（α−サイアロン蛍光体）、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉ_４（Ｏ，Ｎ）_７：（Ｃｅ，Ｅｕ）（１１４７蛍光体）
などが挙げられる。
尚、上記蛍光体においては、ガーネット系蛍光体が好ましく、中でも、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅで表されるＹＡＧ系蛍光体が最も好ましい。

【0050】

［発光装置の構成］
本発明の発光装置は、第１の発光体（励起光源）を有し、且つ、第２の発光体として少なくとも本発明の蛍光体を使用している他は、その構成は制限されず、公知の装置構成を任意にとることが可能である。
装置構成及び発光装置の実施形態としては、例えば、特開２００７−２９１３５２号公
報に記載のものが挙げられる。
その他、発光装置の形態としては、砲弾型、カップ型、チップオンボード、リモートフォスファー等が挙げられる。

【0051】

＜発光装置の用途＞
本発明の発光装置に係る発光装置の用途は特に制限されず、通常の発光装置が用いられる各種の分野に使用することが可能であるが、色再現範囲が広く、且つ、演色性も高いことから、中でも照明装置や画像表示装置の光源として、とりわけ好適に用いられる。

【0052】

［照明装置］
本発明の照明装置は、本発明の発光装置を光源として含むものである。
本発明の発光装置を照明装置に適用する場合には、前述のような発光装置を公知の照明装置に適宜組み込んで用いればよい。例えば、保持ケースの底面に多数の発光装置を並べた面発光照明装置等を挙げることができる。

【0053】

［画像表示装置］
本発明の画像表示装置は、本発明の発光装置を光源として含むものである。
本発明の発光装置を画像表示装置の光源として用いる場合には、その画像表示装置の具体的構成に制限は無いが、カラーフィルターとともに用いることが好ましい。例えば、画像表示装置として、カラー液晶表示素子を利用したカラー画像表示装置とする場合は、上記発光装置をバックライトとし、液晶を利用した光シャッターと赤、緑、青の画素を有するカラーフィルターとを組み合わせることにより画像表示装置を形成することができる。

【実施例】

【0054】

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、下記の実施例に限定されるものではない。
＜測定方法＞
［発光特性］
試料を銅製試料ホルダーに詰め、蛍光分光光度計ＦＰ−６５００（ＪＡＳＣＯ社製）を用いて励起発光スペクトルと発光スペクトルを測定した。なお、測定時には、受光側分光器のスリット幅を１ｎｍに設定して測定を行った。

【0055】

[相対輝度]
相対輝度は、発光スペクトルの４８０ｎｍ〜８００ｎｍ（励起波長４５５ｎｍの場合）の波長領域のデータをもとに、ＪＩＳ Ｚ８７０１に準拠して算出したＸＹＺ表色系における刺激値Ｙから、比較例1のサンプルの刺激値Ｙの値を１００％とした相対値（以下、
単に「輝度」と称する場合がある。）として算出した。

【0056】

[色度座標]
ｘ、ｙ表色系（ＣＩＥ １９３１表色系）の色度座標は、上記発光スペクトルの励起波長域を除いた波長領域のデータから、ＪＩＳ Ｚ８７０１−で規定されるＸＹＺ表色系における色度座標ＣＩＥｘとＣＩＥｙとして算出した。

【0057】

［元素分析］
本発明の第一の実施態様で得られた蛍光体の組成を調べるために下記の元素分析を実施した。構成される金属元素（Ｓｉ、Ａｌ、Ｅｕ）の分析には、誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で測定した。測定装置としてＩＣＰＳ−８１００（島津製作所製）を用いた。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。

【0058】

[実施例１〜５]
α型窒化ケイ素粉末「ＳＮ−Ｅ１０」グレード（宇部興産社製）、窒化アルミニウム粉末「Ｅ」グレード（トクヤマ社製）、酸化ユーロピウム粉末「ＲＵ」グレード（信越化学工業社製）、酸化ランタン粉末(信越化学工業社製)を表１の調合量になるように計り取り充分に均一になるまで混合した。

【0059】

【表1】

【0060】

得られた原料混合物を、外径９ｃｍ高さ１０ｃｍの窒化ホウ素製ルツボに３００ｇ充填し、窒素圧０．９５ＭＰａの雰囲気下で、２０２５℃で１８時間保持することにより焼成し、次いで、アルゴン圧０．２０５ＭＰａの雰囲気化で、１４５０℃で１２時間保持することにより熱処理し、ナイロンメッシュ（ＮＭＧ２３、目開き９００μｍ）をパスさせて、熱処理粉体を得た。得られた熱処理粉体を洗浄、乾燥することにより、実施例１〜５の蛍光体を得た。なお、この時得られた実施例１の蛍光体をＩＣＰ−ＡＥＳで分析したところ蛍光体中のＬａの濃度は、７６１ｐｐｍだった。このことから、蛍光体中のＬａ含有量は、仕込量の半分程度であることが分かる。つまり、実施例２〜５で得られた蛍光体についても、同様に仕込み量の半分程度が、蛍光体に含有されている。
また、実施例１〜５で得られた蛍光体について、発光特性を測定した結果を表２に示す。尚、相対輝度は、後述の比較例１で得られた蛍光体を１００％とした時の値である。

【0061】

[比較例１]
原料混合工程で酸化ランタン粉末が入っていない以外は、実施例１と同じ工程を経て比較例１の蛍光体を得た。

【0062】

【表2】

【0063】

表２に示すが如く、本発明の蛍光体は、発光輝度が高いことが判る。これより、本発明の蛍光体を含む発光装置、並びに、該発光装置を含む照明装置及び画像表示装置は、高品質である。

【図1】