(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、励起光により青色に発光し、耐久性の改善された蛍光層を形成することを可能にする新規な蛍光体を提供すること。【解決手段】Ｂａ１−ｘＭｘＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋（ＭはＣａ及びＳｒから選ばれる少なくとも１種の金属元素を示し、ｘは０以上１以下の数値を示す。）で表される、蛍光体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂａ１−ｘＭｘＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋（ＭはＣａ及びＳｒから選ばれる少なくとも１種の金属元素を示し、ｘは０以上１以下の数値を示す。）で表される、蛍光体。
【請求項２】
請求項１に記載の蛍光体を含有する、蛍光層形成用組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の蛍光体を含有する蛍光層。
【請求項４】
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３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、蛍光体、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体を組み合わせて構成される。
【０００３】
一方、非特許文献１では、アルカリ土類ケイ酸塩の１種であるＢａＭｇＳｉ４Ｏ１０の結晶学データに関して報告されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】N.A.Toropov、Russian  Journal  of  Inorganic  Chemistry、１９６２年、7-2、p.172-177
【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青色に発光し、耐久性にもすぐれ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、励起光により青色に発光し、耐久性の改善された蛍光層を形成することを可能にする新規な蛍光体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、本発明は、Ｂａ１−ｘＭｘＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋で表される蛍光体、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。ＭはＣａ及びＳｒから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含み、ｘは０以上１以下の数値を示す。
【０００８】
本発明者らの知見によれば、上記本発明に係る蛍光体は、一般に半導体発光素子を励起光源としたときに得られる約２５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の励起光によって十分な強度の青色の蛍光を発光することが可能である。そして、本発明に係る蛍光体は、共有結合性の高いＳｉ−Ｏ結合によってその骨格が構成されていることから、高い耐久性を有する。
【０００９】
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。
【００１０】
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、青色または白色等の所望の光を発光し、十分な耐久性を達成することが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
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、励起光により青色に発光し、耐久性の改善された蛍光層を形成することを可能にする新規な蛍光体が提供される。特に、本発明に係る蛍光体は耐水性の点で優れることや、発光効率の温度依存性が小さいことが期待される。
【００１２】
また、本発明に係る蛍光体は、特殊な原料を用いることなく安価な材料から製造することが可能であり、コストの点からも有利である。
【００１３】
さらに、本発明に係る蛍光体の場合、Ｓｒ及びＣａから選ばれる金属の比率を適宜変化させる方法などにより、発光色を任意に調整して、比較的幅広い色調を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】発光装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】ＢａＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋のＸＲＤパターン（実測）及びＢａＦｅＳｉ４Ｏ１０のＸＲＤパターン（シミュレーション）である。
【図３】ＢａＭｇＳｉ４Ｏ１０：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】
第一の蛍光層２１は、Ｂａ１−ｘＭｘＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋で表される蛍光体を主成分として含有する。ＭはＣａ及びＳｒから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含み、ｘは０以上１以下の数値を示す。Ｃａ及びＳｒ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】
Ｂａ及びＭ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】
Ｂａ１−ｘＭｘＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋で表される蛍光体は、例えば、ＢａＣＯ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２及びＥｕ２Ｏ３と必要によりストロンチウム化合物及び／又はカルシウム化合物とを所定の化学量論比で含有する混合物を得る工程と、混合物を空気中で仮焼成する工程と、仮焼成後の混合物を還元雰囲気下で更に焼成する工程とをこの順に含む方法により形成することができる。ストロンチウム化合物としては、例えばＳｒＣＯ３が用いられる。カルシウム化合物としては、例えばＣａＣＯ３が用いられる。
【００２１】
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。空気雰囲気下及び還元雰囲気下での焼成は、それぞれ一般に、１０００℃程度で１０時間程度行われる。
【００２２】
蛍光体粒子を含有する蛍光層形成用組成物を用いて第一の蛍光層２１を形成することができる。その際、得られた蛍光体から粉砕等の方法により蛍光体粒子を作製してもよい。蛍光層形成用組成物は、例えば、蛍光体粒子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、Ｂａ１−ｘＭｘＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋で表される蛍光体以外の蛍光体を蛍光層形成用組成物が含有していてもよい。
【００２３】
第一の蛍光層２１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。
【００２４】
第二の蛍光層２２及び第三の蛍光層２３は、それぞれ緑色及び赤色の蛍光を発光する蛍光体を用いることの他は、第一の蛍光層２１と同様の方法で形成することができる。
【００２５】
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、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、Ｂａ１−ｘＭｘＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋で表される蛍光体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】
【００２６】
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。
【００２７】
炭酸バリウム（和光純薬工業（株）製）ＢａＣＯ３、酸化ユーロピウム（信越化学工業（株）製）Ｅｕ２Ｏ３、塩基性炭酸マグネシウム（和光純薬工業（株）製）（ＭｇＣＯ３）４Ｍｇ（ＯＨ）２・５Ｈ２Ｏ）、酸化珪素（和光純薬工業（株）製）ＳｉＯ２の各原料を、Ｂａ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．９９：０．０１：１：４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。この混合物を大気中、１１００℃で１２時間焼成し、その後さらに、２体積％のＨ２を含有するＡｒ雰囲気中で１１００℃で１２時間焼成した。このようにして、式：Ｂａ０．９９Ｅｕ０．０１ＭｇＳｉ４Ｏ１０で表される組成を有する蛍光体１を得た。
【００２８】
得られた蛍光体１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、ＢａＦｅＳｉ４Ｏ１０のＸＲＤパターン（シミュレーション）とともに図２に示す。図２に示されるように、蛍光体１（ＢａＭｇＳｉ４Ｏ１０：Ｅｕ２＋）の結晶構造は、ＢａＦｅＳｉ４Ｏ１０の結晶構造とは明らかに異なっていることが確認された。
【００２９】
蛍光体１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、蛍光体１の連続励起スペクトルを得た。図３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３に示されるように、蛍光体１の励起波長は約２５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲にあり、最大発光波長が４６０ｎｍである青色発光を示すことが確認された。
【符号の説明】
【００３０】
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】
2010275370.tif 000002
【図２】
2010275370.tif 000003
【図３】
2010275370.tif 000004