(57)【要約】【課題】励起光源が半導体発光層素子である場合であっても、励起光により十分な輝度で緑色に発光することが可能な新規な蛍光剤を提供すること。【解決手段】Ｓｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋（ｘ及びｙは、ｘ＋ｙが０以上３以下となる正の数値を示す。）で表される、蛍光剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋（ｘ及びｙは、ｘ＋ｙが０以上３以下となる正の数値を示す。）で表される、蛍光剤。
【請求項２】
ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物及びユーロピウム化合物を含む混合物を、アンモニアガスを含む雰囲気下で焼成する工程を備える方法により得ることができる、請求項１に記載の蛍光剤。
【請求項３】
ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物及びユーロピウム化合物を含む混合物を、アンモニアガスを含む雰囲気下で焼成する工程を備える、Ｓｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋（ｘ及びｙは、ｘ＋ｙが０以上３以下となる正の数値を示す。）で表される蛍光剤の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の蛍光剤を含有する、蛍光層形成用組成物。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の蛍光剤を含有する蛍光層。
【請求項６】
励起光源と、
当該励起光源から照射される光を受光する、請求項５に記載の蛍光層と、
を備える発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光剤及びその製造方法、並びに蛍光層形成用組成物、蛍光層及び発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蛍光灯の代替照明として白色ＬＥＤが注目を浴びている。一般に、白色ＬＥＤは、半導体発光素子の光を受光して所定の波長域の蛍光を発する一種若しくは複数種の蛍光剤を組み合わせて構成される。
【０００３】
一方、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６を母体材料として用いた応力発光材料が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９９２６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
励起光源として半導体発光素子を用いた発光装置において、励起光により十分な強度で緑色に発光する蛍光層を形成することが求められている。
【０００６】
そこで、本発明は、励起光源が半導体発光層素子である場合であっても、励起光により十分な輝度で緑色に発光することが可能な新規な蛍光剤を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの側面において、Ｓｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋で表される蛍光剤、並びにこれを用いた蛍光層形成用組成物及び蛍光層に関する。ｘ及びｙは、ｘ＋ｙが０以上３以下となる０以上の数値を示す。本発明者らの知見によれば、係る特定の組成を有する蛍光剤は、励起光源が半導体発光素子である場合であっても、励起光により十分な輝度で緑色に発光することが可能である。
【０００８】
特に大きい輝度を得るために、当該蛍光剤は、ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物及びユーロピウム化合物を含む混合物を、アンモニアガスを含む雰囲気下で焼成する工程を備える方法により得ることができるものであることが好ましい。
【０００９】
別の側面において、本発明はＳｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋で表される蛍光剤の製造方法に関する。本発明に係る製造方法は、ストロンチウム化合物、アルミニウム化合物及びユーロピウム化合物を含む混合物を、アンモニアガスを含む雰囲気下で焼成する工程を備える。
【００１０】
本発明に係る製造方法によれば、励起光源が半導体発光層素子である場合であっても、励起光により十分な輝度で緑色に発光することが可能な蛍光剤を得ることができる。
【００１１】
更に別の側面において、本発明は、励起光源と、当該励起光源から照射される光を受光する、上記本発明に係る蛍光層とを備える発光装置に関する。
【００１２】
上記本発明に係る発光装置によれば、励起光源が半導体発光素子である場合であっても、緑色または白色等の所望の光を発光することが可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、励起光源が半導体発光層素子である場合であっても、励起光により十分な輝度で緑色に発光することが可能な新規な蛍光剤が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】発光装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６の結晶構造を示す模式図である。
【図３】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋のＸＲＤパターン（実測）及びＳｒ３Ａｌ２Ｏ６のＸＲＤパターン（シミュレーション）である。
【図４】Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋の連続励起スペクトル及び連続蛍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】
【００１５】
以下、本発明の好適な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。
【００１６】
図１は、発光装置の一実施形態を示す断面図である。図１に示す発光装置１は、半導体発光素子１０と、半導体発光素子１０上に設けられた第一の蛍光層２１、第二の蛍光層２２及び第三の蛍光層２３とを備える。第一の蛍光層２１、第二の蛍光層２２及び第三の蛍光層２３は、半導体発光素子１０の主面に沿ってこの順に配列されている。第一の蛍光層２１を形成する蛍光体は、半導体発光素子１０からの光を受光して励起されて、青色の蛍光を発光する。同様に、第二の蛍光層２２を形成する蛍光体及び第三の蛍光層２３を形成する蛍光剤（蛍光体）は、それぞれ緑色及び赤色の蛍光を発光する。第一の蛍光層２１、第二の蛍光層２２及び第三の蛍光層２３の蛍光により、全体として白色の発光が得られる。
【００１７】
励起光源である半導体発光素子１０としては、例えば、２５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の光を発光するものが好適に用いられる。
【００１８】
第二の蛍光層２２は、Ｓｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋で表される蛍光体を主成分として含有する。ｘ及びｙは、ｘ＋ｙが０以上３以下となる正の数値を示す。Ｂａ及びＣａの比率を適宜調整することにより、蛍光体の発光色を適宜変化させて、幅広い色調を発現させることが可能である。
【００１９】
Ｓｒ、Ｂａ及びＣａとＥｕ２＋との合計量を基準としたときのＥｕ２＋のモル比は、好ましくは０．１モル％〜１０モル％である。
【００２０】
図２は、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６の結晶構造を示す模式図である。Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６の結晶は、ＡｌＯ４四面体のサイト３０と、Ｓｒのサイト２０とから構成される。本実施形態に係る蛍光剤において、Ｅｕ２＋はイオン半径の近いＳｒのサイト２０に主として置換されていると考えられる。
【００２１】
係る蛍光剤は、例えば、ＳｒＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３及びＥｕ２Ｏ３と、必要によりカルシウム化合物（ＣａＣＯ３等）とを所定の化学量論比で含有する混合物を得る工程と、当該混合物をアンモニアガスを含む雰囲気下で焼成する工程を備える方法により得ることができる。アンモニアガス雰囲気下で焼成を行うことにより、通常の還元雰囲気下で焼成する場合と比較してより高い輝度の発光が得られる。Ｓｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋で表される蛍光剤において、酸素原子の一部が窒素原子に置換されていてもよい。
【００２２】
各金属化合物の混合物は、湿式混合及び乾式混合のような、通常の混合方法により調製できる。湿式混合の場合、アセトン等の溶媒を加えた状態で混合が行われる。アンモニアガス雰囲気下での焼成は、好ましくは、１２００〜１５００℃で２〜２０時間程度行われる。
【００２３】
得られた蛍光剤を含有する蛍光層形成用組成物を用いて第二の蛍光層２２を形成することができる。その際、蛍光剤から粉砕等の方法により粒子状の蛍光剤を作製してもよい。蛍光層形成用組成物は、例えば、蛍光剤の他にバインダー樹脂及び溶剤等を含有するペーストである場合が多い。バインダー樹脂及び溶剤としては、当該技術分野において一般に用いられているものを適宜組み合わせて用いることができる。必要により、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋で表される蛍光剤以外の蛍光剤を蛍光層形成用組成物が含有していてもよい。
【００２４】
第二の蛍光層２２は、例えば、上記蛍光層形成用組成物を半導体発光素子上に塗布し、塗布された蛍光層形成用組成物を加熱して有機物を除去する方法により、形成することができる。
【００２５】
第一の蛍光層２１及び第三の蛍光層２３は、それぞれ青色及び赤色の蛍光を発光する蛍光剤を用いることの他は、第二の蛍光層２２と同様の方法で形成することができる。
【００２６】
本発明は、以上説明したような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形が可能である。例えば、発光素子として半導体発光素子以外の励起光源を用いてもよい。また、発光装置を構成する蛍光層は３種である必要は必ずしもなく、例えば、Ｓｒ３−ｘ−ｙＢａｘＣａｙＡｌ２Ｏ６：Ｅｕ２＋で表される蛍光剤を含有する蛍光層のみが蛍光層として備えられていてもよい。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２８】
炭酸ストロンチウム（関東化学社製）ＳｒＣＯ３、酸化アルミニウム（住友化学社製、ＡＫＰ−１５）、酸化ユーロピウム（信越化学工業（株）製）Ｅｕ２Ｏ３の各原料を、Ｓｒ：Ｅｕ：Ａｌのモル比が２．９７：０．０３：２になるような比率で混合して、金属化合物の混合物を得た。この混合物をアンモニアガス雰囲気中、１４００℃で１２時間焼成して、式：Ｓｒ２．９７Ｅｕ０．０３Ａｌ２Ｏ６で表される組成を有する蛍光剤を得た。
【００２９】
得られた蛍光剤の（粉末Ｘ線回析）ＸＲＤパターンを測定した。得られたＸＲＤパターンを、Ｓｒ３Ａｌ２Ｏ６のＸＲＤパターン（シミュレーション）とともに図３に示す。図３から、アンモニアガス中で焼成して得た試料がほぼ単一相の結晶を形成していることが確認された。
【００３０】
蛍光剤の励起発光波長を、日本分光（株）製蛍光分光光度計ＦＰ−６５００を用いて測定した。同装置のＸｅランプの有する連続スペクトル中から特定波長を選択し、特定波長の励起による蛍光体の蛍光強度を１ｎｍ間隔に測定する方法により、連続蛍光スペクトルを得た。また、励起波長を１ｎｍ間隔に連続的に変化させながら蛍光強度を測定する方法により、蛍光剤の連続励起スペクトルを得た。図４は、得られた連続蛍光スペクトル２及び連続励起スペクトル３を示すグラフである。図４に示されるように、蛍光剤の励起波長は約２５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲にあり、最適励起波長が３６０ｎｍであり、最大発光波長が５３０ｎｍである緑色発光を示すことが確認された。
【符号の説明】
【００３１】
１…発光装置、１０…半導体発光素子（励起光源）、２１…第一の蛍光層、２２…第二の蛍光層、２３…第三の蛍光層。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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