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(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】P2024021181
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】蛍光体の製造方法
(51)【国際特許分類】
C09K 11/64 20060101AFI20240208BHJP
C09K 11/08 20060101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
C09K11/64
C09K11/08 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022123839
(22)【出願日】2022-08-03
(71)【出願人】
【識別番号】000003296
【氏名又は名称】デンカ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】304027279
【氏名又は名称】国立大学法人 新潟大学
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】坂野 広樹
(72)【発明者】
【氏名】豊島 広朗
(72)【発明者】
【氏名】戸田 健司
【テーマコード（参考）】
4H001
【Ｆターム（参考）】
4H001CF02
4H001XA08
4H001XA12
4H001XA13
4H001XA14
4H001YA63
(57)【要約】
【課題】発光強度が向上した蛍光体を提供すること。
【解決手段】Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが固溶した蛍光体の製造方法。この製造方法は、Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含む。そして、原料粉末中のＡｌのモル量をＭＡｌとし、原料粉末中のＳｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値は０．８２以上１．２０以下である。
【選択図】なし
【解決手段】Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが固溶した蛍光体の製造方法。この製造方法は、Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含む。そして、原料粉末中のＡｌのモル量をＭＡｌとし、原料粉末中のＳｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値は０．８２以上１．２０以下である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが固溶した蛍光体の製造方法であって、
Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含み、
前記原料粉末中のＡｌのモル量をＭＡｌとし、前記原料粉末中のＳｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値が０．８２以上１．２０以下である、蛍光体の製造方法。
Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含み、
前記原料粉末中のＡｌのモル量をＭＡｌとし、前記原料粉末中のＳｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値が０．８２以上１．２０以下である、蛍光体の製造方法。
【請求項2】
請求項１に記載の蛍光体の製造方法であって、
前記Ｍｇ源はＭｇＯを含み、前記Ａｌ源はＡｌ２Ｏ３を含み、前記Ｓｉ源はＳｉＯ２を含み、前記Ｅｕ源はＥｕ２Ｏ３を含む、蛍光体の製造方法。
前記Ｍｇ源はＭｇＯを含み、前記Ａｌ源はＡｌ２Ｏ３を含み、前記Ｓｉ源はＳｉＯ２を含み、前記Ｅｕ源はＥｕ２Ｏ３を含む、蛍光体の製造方法。
【請求項3】
請求項１または２に記載の蛍光体の製造方法であって、
前記加熱工程においては、前記原料粉末を溶融させる、蛍光体の製造方法。
前記加熱工程においては、前記原料粉末を溶融させる、蛍光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蛍光体の製造方法に関する。より具体的には、Ｅｕが固溶した蛍光体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ）の普及に伴い、青色光を、より長波長の光に変換可能な蛍光体の開発が継続されている。
例えば、非特許文献１には、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２およびＥｕ２Ｏ３を原料として、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが賦活された蛍光体を製造したことや、この蛍光体が青色光を赤色光に変換したこと、などが記載されている。
例えば、非特許文献１には、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２およびＥｕ２Ｏ３を原料として、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが賦活された蛍光体を製造したことや、この蛍光体が青色光を赤色光に変換したこと、などが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】Hu, T., Ning, L., Gao, Y. et al. Glass crystallization making red phosphor for high-power warm white lighting. Light Sci Appl 10, 56 (2021)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明者らの予備的検討によれば、非特許文献１に記載の蛍光体は、発光強度の向上の点で改善の余地があった。
【0005】
そこで、本発明者らは、発光強度の向上を目的の１つとして、様々な検討を行った。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、検討の結果、以下に提供される発明を完成させた。
【0007】
本発明は、以下である。
【0008】
１．
Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが固溶した蛍光体の製造方法であって、
Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含み、
前記原料粉末中のＡｌのモル量をＭＡｌとし、前記原料粉末中のＳｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値が０．８２以上１．２０以下である、蛍光体の製造方法。
２．
１．に記載の蛍光体の製造方法であって、
前記Ｍｇ源はＭｇＯを含み、前記Ａｌ源はＡｌ２Ｏ３を含み、前記Ｓｉ源はＳｉＯ２を含み、前記Ｅｕ源はＥｕ２Ｏ３を含む、蛍光体の製造方法。
３．
１．または２．に記載の蛍光体の製造方法であって、
前記加熱工程においては、前記原料粉末を溶融させる、蛍光体の製造方法。
Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが固溶した蛍光体の製造方法であって、
Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含み、
前記原料粉末中のＡｌのモル量をＭＡｌとし、前記原料粉末中のＳｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値が０．８２以上１．２０以下である、蛍光体の製造方法。
２．
１．に記載の蛍光体の製造方法であって、
前記Ｍｇ源はＭｇＯを含み、前記Ａｌ源はＡｌ２Ｏ３を含み、前記Ｓｉ源はＳｉＯ２を含み、前記Ｅｕ源はＥｕ２Ｏ３を含む、蛍光体の製造方法。
３．
１．または２．に記載の蛍光体の製造方法であって、
前記加熱工程においては、前記原料粉末を溶融させる、蛍光体の製造方法。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、発光強度が向上した蛍光体が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0010】
＜蛍光体の製造方法＞
本実施形態の蛍光体の製造方法は、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが固溶した蛍光体を製造するためのものである。ちなみに、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８の結晶相や結晶構造についての情報は、前述の非特許文献１や公知の情報を参考にすることができる。
本実施形態の蛍光体の製造方法は、Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含む。この原料粉末中の、Ａｌのモル量をＭＡｌとし、Ｓｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値は、０．８２以上１．２０以下である。
本実施形態の蛍光体の製造方法は、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を有し、Ｅｕが固溶した蛍光体を製造するためのものである。ちなみに、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８の結晶相や結晶構造についての情報は、前述の非特許文献１や公知の情報を参考にすることができる。
本実施形態の蛍光体の製造方法は、Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とを混合して得られた原料粉末を加熱する加熱工程を含む。この原料粉末中の、Ａｌのモル量をＭＡｌとし、Ｓｉのモル量をＭＳｉとしたとき、ＭＡｌ／ＭＳｉの値は、０．８２以上１．２０以下である。
【0011】
本発明者らは、非特許文献１に記載の蛍光体の発光強度を向上させるため、蛍光体の原料組成を変更することを検討した。
検討の結果、原料粉末中のＡｌのモル量とＳｉのモル量との比であるＭＡｌ／ＭＳｉの値が、発光強度と関係しているらしいことを見出した。そして、さらに検討を進め、ＭＡｌ／ＭＳｉの値を、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８の式から導かれる化学量論比の０．８よりも大きくする（しかし、大きくしすぎない）ことにより、製造される蛍光体の発光強度が高まることを見出した。つまり、Ａｌ源をやや多めに用いて蛍光体を製造することで、発光強度を向上させることができることを見出した。
ちなみに、本発明者らによる確認の限り、非特許文献１に記載の蛍光体粒子の調製例において、ＭＡｌ／ＭＳｉの値は０．６７程度である。
検討の結果、原料粉末中のＡｌのモル量とＳｉのモル量との比であるＭＡｌ／ＭＳｉの値が、発光強度と関係しているらしいことを見出した。そして、さらに検討を進め、ＭＡｌ／ＭＳｉの値を、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８の式から導かれる化学量論比の０．８よりも大きくする（しかし、大きくしすぎない）ことにより、製造される蛍光体の発光強度が高まることを見出した。つまり、Ａｌ源をやや多めに用いて蛍光体を製造することで、発光強度を向上させることができることを見出した。
ちなみに、本発明者らによる確認の限り、非特許文献１に記載の蛍光体粒子の調製例において、ＭＡｌ／ＭＳｉの値は０．６７程度である。
【0012】
Ａｌ源をやや多めに用いて蛍光体を製造することで、発光強度を向上させることができる理由は必ずしも明らかではない。しかし、一般にＡｌ３＋のほうがＳｉ４＋よりもイオン半径が大きいため、Ａｌ源をやや多めに用いることにより格子体積が増大すると考えられる。この格子体積の増大が発光強度の向上に関係している可能性がある。
【0013】
以下、本実施形態の蛍光体の製造方法に関する説明を続ける。
【0014】
（原料粉末について）
原料粉末としては、蛍光体の製造に関する技術分野でこれまで知られている種々の材料を用いることができる。
Ｍｇ源は、好ましくはＭｇＯを含む。より好ましくは、Ｍｇ源としてはＭｇＯのみが用いられる。その他のＭｇ源としては、Ｍｇ（ＯＨ）２、ＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等が挙げられる。
Ａｌ源は、好ましくはＡｌ２Ｏ３を含む。より好ましくは、Ａｌ源としてはＡｌ２Ｏ３のみが用いられる。その他のＡｌ源としてはＡｌＮ、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＯＯＨ、Ａｌ（ＮＯ３）３等が挙げられる。
Ｓｉ源は、好ましくはＳｉＯ２を含む。より好ましくは、Ｓｉ源としてはＳｉＯ２のみが用いられる。その他のＳｉ源としてはＳｉ３Ｎ４、Ｈ４ＳｉＯ４、Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ３）４等が挙げられる。
Ｅｕ源は、好ましくはＥｕ２Ｏ３を含む。より好ましくは、Ｅｕ源としてはＥｕ２Ｏ３のみが用いられる。その他のＥｕ源としてはＥｕＮ等が挙げられる。
原料粉末としては、蛍光体の製造に関する技術分野でこれまで知られている種々の材料を用いることができる。
Ｍｇ源は、好ましくはＭｇＯを含む。より好ましくは、Ｍｇ源としてはＭｇＯのみが用いられる。その他のＭｇ源としては、Ｍｇ（ＯＨ）２、ＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等が挙げられる。
Ａｌ源は、好ましくはＡｌ２Ｏ３を含む。より好ましくは、Ａｌ源としてはＡｌ２Ｏ３のみが用いられる。その他のＡｌ源としてはＡｌＮ、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＯＯＨ、Ａｌ（ＮＯ３）３等が挙げられる。
Ｓｉ源は、好ましくはＳｉＯ２を含む。より好ましくは、Ｓｉ源としてはＳｉＯ２のみが用いられる。その他のＳｉ源としてはＳｉ３Ｎ４、Ｈ４ＳｉＯ４、Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ３）４等が挙げられる。
Ｅｕ源は、好ましくはＥｕ２Ｏ３を含む。より好ましくは、Ｅｕ源としてはＥｕ２Ｏ３のみが用いられる。その他のＥｕ源としてはＥｕＮ等が挙げられる。
【0015】
前述のように、原料粉末のＭＡｌ／ＭＳｉの値は、０．８２以上１．２０以下である。この値は、好ましくは０．９０以上１．２０以下、より好ましくは０．９０以上１．１０以下、さらに好ましくは０．９０以上１．００以下である。
【0016】
Ａｌ源およびＳｉ源以外の原料粉末の使用比率については、最終的に得ようとする蛍光体の化学組成を踏まえて、適宜調整すればよい。
【0017】
原料粉末の調製に際しては、Ｍｇ源と、Ａｌ源と、Ｓｉ源と、Ｅｕ源とをできるだけ均一に混合することが好ましい。
混合方法としては、乾式混合する方法、原料各成分と実質的に反応しない不活性溶剤（例えばアセトンなどの有機溶剤）中で湿式混合した後に溶媒を除去する方法、などが挙げられる。混合装置としては、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、ボールミル、振動ミルなどが挙げられる。実験室レベルでは乳鉢（メノウ乳鉢など）による混合であってもよい。ちなみに、原料が空気により化学変化してしまうものを含む場合には、混合は、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。
混合方法としては、乾式混合する方法、原料各成分と実質的に反応しない不活性溶剤（例えばアセトンなどの有機溶剤）中で湿式混合した後に溶媒を除去する方法、などが挙げられる。混合装置としては、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、ボールミル、振動ミルなどが挙げられる。実験室レベルでは乳鉢（メノウ乳鉢など）による混合であってもよい。ちなみに、原料が空気により化学変化してしまうものを含む場合には、混合は、不活性雰囲気下で行うことが好ましい。
【0018】
（加熱工程について）
上記のようにして準備された原料粉末を加熱することで、蛍光体を製造することができる。
上記のようにして準備された原料粉末を加熱することで、蛍光体を製造することができる。
【0019】
加熱の具体的方法や、加熱の程度は、最終的に所望の蛍光体が得られる限り特に限定されないが、本発明者らの知見として、特に本実施形態においては、加熱工程において原料粉末を溶融させることが好ましい。つまり、本実施形態においては、原料粉末が蛍光体に変換されるにあたって、溶融状態を経ることが好ましい。
詳細なメカニズムは必ずしも明らかではないが、原料粉末が溶融することによって、所望の結晶相が生成されやすくなると、本発明者らは考えている。
詳細なメカニズムは必ずしも明らかではないが、原料粉末が溶融することによって、所望の結晶相が生成されやすくなると、本発明者らは考えている。
【0020】
原料粉末を溶融させる手段の一例として、集光炉を挙げることができる。例えば、凹面鏡によりハロゲンランプから発せられた光および熱を集光して高温を得、この高温により原料粉末を溶融させる手段を挙げることができる。本発明者らの知見として、例えば鏡面研磨したアルミニウム製の楕円ミラー（直径７５５ｍｍ）を用いて、６ｋＷのキセノンランプから発せられる光を集光することで、焦点部分においては１５００℃から２０００℃の高温を得ることができる。
【0021】
念のため述べておくと、加熱の具体的方法は、集光炉のみに限定されない。所望の蛍光体が得られる限り、加熱は、例えば従来用いられている電気炉を用いてもよい。
【0022】
加熱工程は、意図せぬ酸化を防ぐため、好ましくは不活性雰囲気下または還元雰囲気下で行われる。具体的には、加熱工程は、窒素ガスや貴ガスなどの不活性ガスで満たされた不活性雰囲気下で行われるか、または、不活性ガスと還元性ガス（水素ガスなど）の混合ガスで満たされた還元雰囲気下で行われることが好ましい。
【0023】
ちなみに、所望の結晶相を得る観点では、加熱により溶融した原料粉末は、自然冷却ではなく急冷されることが好ましい。具体的な方法としては、集光炉において原料粉末を溶融させる際に、チラー（冷却水循環装置）で循環された水により冷却されたステージ上に原料粉末を静置して、その原料粉末に光を照射する方法が挙げられる。
ちなみに、冷却速度は、（加熱終了時の試料の温度－室温）／加熱終了後に試料が室温になるまでの時間、で定量化することができる。本実施形態においては、冷却速度は１０～１０００℃／秒が好ましく、２００～６００℃／秒がより好ましく、３００～５００℃／秒が好ましい。
ちなみに、冷却速度は、（加熱終了時の試料の温度－室温）／加熱終了後に試料が室温になるまでの時間、で定量化することができる。本実施形態においては、冷却速度は１０～１０００℃／秒が好ましく、２００～６００℃／秒がより好ましく、３００～５００℃／秒が好ましい。
【0024】
（アニール処理について）
本実施形態においては、加熱工程で得られた蛍光体にアニール処理を施すことが好ましい。これにより、蛍光体の性能の一層の向上を図ることができる場合がある。詳細は不明であるが、アニール処理により、例えば蛍光体中の結晶化が進行すると推測される。
本実施形態においては、加熱工程で得られた蛍光体にアニール処理を施すことが好ましい。これにより、蛍光体の性能の一層の向上を図ることができる場合がある。詳細は不明であるが、アニール処理により、例えば蛍光体中の結晶化が進行すると推測される。
【0025】
アニール処理における加熱温度は、好ましくは１０００℃以上１３００℃以下、より好ましくは１０５０℃以上１２５０℃以下である。
アニール処理の時間は、好ましくは５分以上１０時間以下、より好ましくは８分以上１時間以下である。
アニール処理を実施する装置は特に限定されない。アニール処理は、例えば従来の管状炉を用いて行うことができる。
アニール処理も、加熱工程と同様、好ましくは不活性雰囲気下または還元雰囲気下で行われる。
アニール処理の時間は、好ましくは５分以上１０時間以下、より好ましくは８分以上１時間以下である。
アニール処理を実施する装置は特に限定されない。アニール処理は、例えば従来の管状炉を用いて行うことができる。
アニール処理も、加熱工程と同様、好ましくは不活性雰囲気下または還元雰囲気下で行われる。
【0026】
（製造される蛍光体の組成について）
本実施形態の蛍光体の製造方法で製造される蛍光体の組成は、好ましくは、ＭｇａＡｌｂＳｉｃＯｄＥｕｅで表される。ここで、添え字のａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはそれぞれ以下のとおりである。
ａ：好ましくは１．８≦ａ≦２．２、より好ましくは１．８≦ａ≦２．１、さらに好ましくは１．９≦ａ≦２．１
ｂ：好ましくは４．０＜ｂ≦５．０、より好ましくは４．１≦ｂ≦５．０、さらに好ましくは４．１≦ｂ≦４．５
ｃ：好ましくは４．３≦ｃ＜５、より好ましくは４．３≦ｃ≦４．９、さらに好ましくは４．４≦ｃ≦４．８
ｄ：好ましくは１５．０≦ｄ＜１８．０、より好ましくは１５．０≦ｄ≦１７．８、さらに好ましくは１６．０≦ｄ≦１７．８
ｅ：好ましくは０．０１≦ｅ≦０．１、より好ましくは０．０１≦ｅ≦０．０８、さらに好ましくは０．０１≦ｅ≦０．０５
本実施形態の蛍光体の製造方法で製造される蛍光体の組成は、好ましくは、ＭｇａＡｌｂＳｉｃＯｄＥｕｅで表される。ここで、添え字のａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはそれぞれ以下のとおりである。
ａ：好ましくは１．８≦ａ≦２．２、より好ましくは１．８≦ａ≦２．１、さらに好ましくは１．９≦ａ≦２．１
ｂ：好ましくは４．０＜ｂ≦５．０、より好ましくは４．１≦ｂ≦５．０、さらに好ましくは４．１≦ｂ≦４．５
ｃ：好ましくは４．３≦ｃ＜５、より好ましくは４．３≦ｃ≦４．９、さらに好ましくは４．４≦ｃ≦４．８
ｄ：好ましくは１５．０≦ｄ＜１８．０、より好ましくは１５．０≦ｄ≦１７．８、さらに好ましくは１６．０≦ｄ≦１７．８
ｅ：好ましくは０．０１≦ｅ≦０．１、より好ましくは０．０１≦ｅ≦０．０８、さらに好ましくは０．０１≦ｅ≦０．０５
【0027】
最終的に得られる蛍光体の組成を最適化すること、また、そのために原料組成を最適化することにより、発光強度やその他の発光特性をより一層高められる場合がある。
【0028】
参考までに、本実施形態の蛍光体の製造方法で製造される蛍光体の格子体積Ｖは、好ましくは０．７７４０ｎｍ３以上０．７７７０ｎｍ３以下、より好ましくは０．７７４０ｎｍ３以上０．７７６０ｎｍ３以下、さらに好ましくは０．７７４０ｎｍ３以上０．７７５０ｎｍ３以下である。
また、本実施形態の蛍光体の製造方法で製造される蛍光体の格子定数は、ａ：好ましくは０．９７６５ｎｍ以上０．９７７２ｎｍ以下、より好ましくは０．９７６８ｎｍ以上０．９７７１ｎｍ以下、ｃ：好ましくは０．９３６０ｎｍ以上０．９３８０ｎｍ以下、より好ましくは０．９３６５ｎｍ以上０．９３７５ｎｍ以下である。
また、本実施形態の蛍光体の製造方法で製造される蛍光体の格子定数は、ａ：好ましくは０．９７６５ｎｍ以上０．９７７２ｎｍ以下、より好ましくは０．９７６８ｎｍ以上０．９７７１ｎｍ以下、ｃ：好ましくは０．９３６０ｎｍ以上０．９３８０ｎｍ以下、より好ましくは０．９３６５ｎｍ以上０．９３７５ｎｍ以下である。
【0029】
（蛍光体の用途）
本実施形態の蛍光体の製造方法で製造される蛍光体の用途は、特に限定されない。
蛍光体の好ましい用途の一例としては、波長変換部材への適用が考えられる。具体的には、白色発光ダイオードにおいて、青色光をより低波長の光に変換して白色光を得るための波長変換部材への適用が考えられる。
本実施形態の蛍光体の製造方法で製造される蛍光体の用途は、特に限定されない。
蛍光体の好ましい用途の一例としては、波長変換部材への適用が考えられる。具体的には、白色発光ダイオードにおいて、青色光をより低波長の光に変換して白色光を得るための波長変換部材への適用が考えられる。
【0030】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
【実施例0031】
本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。念のため述べておくと、本発明は実施例のみに限定されない。
【0032】
＜原料＞
以下の原料を準備した。
ＭｇＯ：関東化学株式会社製、純度９９．９９％
Ａｌ２Ｏ３：株式会社高純度化学研究所製、γ相、純度９９．９％
ＳｉＯ２：関東化学株式会社製、沈降性、非晶質、純度９９．９％
Ｅｕ２Ｏ３：信越化学工業株式会社製、９９．９９％
以下の原料を準備した。
ＭｇＯ：関東化学株式会社製、純度９９．９９％
Ａｌ２Ｏ３：株式会社高純度化学研究所製、γ相、純度９９．９％
ＳｉＯ２：関東化学株式会社製、沈降性、非晶質、純度９９．９％
Ｅｕ２Ｏ３：信越化学工業株式会社製、９９．９９％
【0033】
＜蛍光体の製造＞
以下手順で行った。
以下手順で行った。
【0034】
（１）原料の混合
上記の原料を、アセトンとともに、メノウ乳鉢を用いて、砕きつつ十分に混合して混合物を得た。その後、混合物からアセトンを揮発させた。このようにして原料粉末を得た。
原料の混合において、混合比率は、原料粉末中の各元素のモル量が、相対量において後掲の表に示される値となるようにした。
上記の原料を、アセトンとともに、メノウ乳鉢を用いて、砕きつつ十分に混合して混合物を得た。その後、混合物からアセトンを揮発させた。このようにして原料粉末を得た。
原料の混合において、混合比率は、原料粉末中の各元素のモル量が、相対量において後掲の表に示される値となるようにした。
【0035】
（２）加熱・溶融
上記（１）で得られた原料粉末を、集光炉の焦点部分に設置されたサンプルステージ（銅板）の上に静置した。そして、アルゴン／水素混合ガスの還元性雰囲気下で原料粉末を加熱し、溶融させた。
ここで、集光炉としては、鏡面研磨したアルミニウム製の楕円ミラー（直径７５５ｍｍ）の凹部内に、６ｋＷのキセノンランプを備えた装置を用いた。ちなみに、この装置は電流値が１４０Ａに設定されたときに試料温度が２０００℃となるように設計されており、この装置により原料粉末を１５００℃から２０００℃に加熱可能である。
また、サンプルステージとしては、チラー（冷却水循環装置）で循環された水により、サンプルステージ上の試料を急冷可能なものを用いた。
上記（１）で得られた原料粉末を、集光炉の焦点部分に設置されたサンプルステージ（銅板）の上に静置した。そして、アルゴン／水素混合ガスの還元性雰囲気下で原料粉末を加熱し、溶融させた。
ここで、集光炉としては、鏡面研磨したアルミニウム製の楕円ミラー（直径７５５ｍｍ）の凹部内に、６ｋＷのキセノンランプを備えた装置を用いた。ちなみに、この装置は電流値が１４０Ａに設定されたときに試料温度が２０００℃となるように設計されており、この装置により原料粉末を１５００℃から２０００℃に加熱可能である。
また、サンプルステージとしては、チラー（冷却水循環装置）で循環された水により、サンプルステージ上の試料を急冷可能なものを用いた。
【0036】
加熱は電流値を１４０Ａに設定して１０秒程度行い、セットした原料粉末が十分に溶融したことを確認した。その後、加熱（光照射）をストップした。試料はサンプルステージと接触している部分から急速に冷却された。加熱終了直後に赤熱していた試料は、約５秒間で無色透明な球体に変化した。直後に試料は室温まで冷却されていたため、冷却速度は約４００℃／秒と見積もられる。
以上により、ガラス状態の蛍光体を得た。
以上により、ガラス状態の蛍光体を得た。
【0037】
（３）アニール処理および粉砕
上記（２）で得られたガラス状態の蛍光体を、そのまま、管状炉内にセットした。そして、アルゴン／水素混合ガスの還元性雰囲気下で、１１５０℃、１５分、の条件で加熱した。このようにしてアニール処理を行なった。アニール処理終了後、蛍光体を室温まで放冷した。このようにして得られた蛍光体を、各種評価のために、乳鉢を用いて粉砕した。粉砕条件は各蛍光体でできるだけ同じとなるように留意した。
以上により、実施例１および比較例１から３の蛍光体を得た。
上記（２）で得られたガラス状態の蛍光体を、そのまま、管状炉内にセットした。そして、アルゴン／水素混合ガスの還元性雰囲気下で、１１５０℃、１５分、の条件で加熱した。このようにしてアニール処理を行なった。アニール処理終了後、蛍光体を室温まで放冷した。このようにして得られた蛍光体を、各種評価のために、乳鉢を用いて粉砕した。粉砕条件は各蛍光体でできるだけ同じとなるように留意した。
以上により、実施例１および比較例１から３の蛍光体を得た。
【0038】
＜Ｘ線粉末回折測定＞
Ｘ線回折装置を用いて、得られた蛍光体のＸＲＤパターンを得た。
得られたＸＲＤパターンを、ソフトウェアを用いて解析することで、実施例１および比較例１から３の蛍光体粉末は、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を含むことを確認した。
また、得られたＸＲＤパターンの解析から、格子定数ａおよびｃ、ならびに、格子体積Ｖを求めた。
Ｘ線回折装置を用いて、得られた蛍光体のＸＲＤパターンを得た。
得られたＸＲＤパターンを、ソフトウェアを用いて解析することで、実施例１および比較例１から３の蛍光体粉末は、Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８と同一の結晶相を含むことを確認した。
また、得られたＸＲＤパターンの解析から、格子定数ａおよびｃ、ならびに、格子体積Ｖを求めた。
【0039】
＜発光強度の評価＞
日本分光社製の分光蛍光光度計、ＦＰ－６５００／６６００を用いて、蛍光体に波長４５０ｎｍの励起光（キセノンランプから発せられる連続波長光を回折格子で単色化した光）を当てたときの発光スペクトルを得た。そして、５８０ｎｍから６４０ｎｍの波長範囲の最大強度を読み取った。
実施例１における最大強度を１．００として、実施例１および比較例１から３の最大強度を規格化した。これら規格化された最大強度を、発光強度の値として採用した。
日本分光社製の分光蛍光光度計、ＦＰ－６５００／６６００を用いて、蛍光体に波長４５０ｎｍの励起光（キセノンランプから発せられる連続波長光を回折格子で単色化した光）を当てたときの発光スペクトルを得た。そして、５８０ｎｍから６４０ｎｍの波長範囲の最大強度を読み取った。
実施例１における最大強度を１．００として、実施例１および比較例１から３の最大強度を規格化した。これら規格化された最大強度を、発光強度の値として採用した。
【0040】
各種情報をまとめて下表に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
上表に示されるとおり、ＭＡｌ／ＭＳｉの値が０．９５（０．８２以上１．２以下）である原料粉末を用いて製造した実施例１の蛍光体は、ＭＡｌ／ＭＳｉの値が０．８２未満の原料粉末を用いて製造した比較例１および２の蛍光体や、ＭＡｌ／ＭＳｉの値が１．２より大きい原料粉末を用いて製造した比較例３の蛍光体に比べて、良好な発光強度を示した。