(57)【要約】【課題】安価な原料を用いてＣａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋の発光特性を改善する。【解決手段】本発明のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、一般式：一般式：（Ｍ１１−ｙＣｅｙ）ａ（Ｍ２１−ｘＣｕｘ）ｂＭ３ｃＯｄ（Ｍ１は少なくともＣａを含む２価の金属元素、Ｍ２は少なくともＳｃを含む３価の金属元素、Ｍ３は少なくともＳｉを含む４価の金属元素であり、０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００，ａ，ｂ，ｄは０を含まない正の数、ｃは０又は正の数）で表される組成からなる。本発明のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、Ｃａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体にＣｅ３＋とともにＣｕ＋を共賦活したものであって、安価な原料を用いて発光特性を改善したものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：（Ｍ１１−ｙＣｅｙ）ａ（Ｍ２１−ｘＣｕｘ）ｂＭ３ｃＯｄ（Ｍ１は少なくともＣａを含む２価の金属元素、Ｍ２は少なくともＳｃを含む３価の金属元素、Ｍ３は少なくともＳｉを含む４価の金属元素であり、０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００，ａ，ｂ，ｄは０を含まない正の数、ｃは０又は正の数）で表される組成からなることを特徴とするＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体。
【請求項２】
一般式：（Ｃａ１−ｙＣｅｙ）３（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｓｉ３Ｏ１２（０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００）で表される組成からなるＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体。
【請求項３】
一般式：（Ｃａ１−ｙＣｅｙ）（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｏ４（０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００）で表される組成からなるＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体。
【請求項４】
ｙ＝０．０１である請求項２又は３記載のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色励起・黄色発光する蛍光体は、ＬＥＤ用蛍光体として注目されている。
【０００３】
青色励起・黄色発光する蛍光体としては、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋（ＣＳＳ：Ｃｅ）が知られているが、発光輝度が低いという問題があった。
【０００４】
これまでのＣＳＳ：Ｃｅの発光特性の改善方法としては、母体結晶中のＳｃサイトにＭｇ２＋を固溶させる方法が知られている。しかし、Ｍｇ２＋の原料であるＭｇ酸化物及び炭酸化物が高価であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８７２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、安価な原料を用いてＣａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋の発光特性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行ったところ、Ｍｇ２＋の原料であるＭｇ酸化物及び炭酸化物よりも安価なＣｕ２Ｏを用いて、Ｃａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体にＣｅ３＋とともにＣｕ＋を共賦活することによって、発光特性を改善することができることを見出し、本発明に想到した。
【０００８】
すなわち、本発明の請求項１記載のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、一般式：一般式：（Ｍ１１−ｙＣｅｙ）ａ（Ｍ２１−ｘＣｕｘ）ｂＭ３ｃＯｄ（Ｍ１は少なくともＣａを含む２価の金属元素、Ｍ２は少なくともＳｃを含む３価の金属元素、Ｍ３は少なくともＳｉを含む４価の金属元素であり、０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００，ａ，ｂ，ｄは０を含まない正の数、ｃは０又は正の数）で表される組成からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２記載のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、一般式：（Ｃａ１−ｙＣｅｙ）３（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｓｉ３Ｏ１２（０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００）で表される組成からなる。
【００１０】
本発明の請求項３記載のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、一般式：（Ｃａ１−ｙＣｅｙ）（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｏ４（０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００）で表される組成からなる。
【００１１】
本発明の請求項４記載のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、請求項２又は３においてｙ＝０．０１である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、Ｃａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体にＣｅ３＋とともにＣｕ＋を共賦活したものであって、安価な原料を用いて発光特性を改善したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】上段は（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）３（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｓｉ３Ｏ１２の写真であり、左から順にｘ＝０，０．０１，０．０３，０．１０である。下段はそれぞれについて波長３０２ｎｍの紫外線を照射したときの発光の様子を示す写真である。
【図２】（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）３（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｓｉ３Ｏ１２，ｘ＝０，０．０１の粉末Ｘ線回折パターンである。
【図３】（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）３（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｓｉ３Ｏ１２，ｘ＝０，０．０１，０．０３，０．１０の励起スペクトル及び発光スペクトルである。
【図４】上段は（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｏ４の写真であり、左から順にｘ＝０，０．０１，０．０３，０．１０である。下段はそれぞれについて波長２５４ｎｍの紫外線を照射したときの発光の様子を示す写真である。
【図５】（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｏ４，ｘ＝０，０．０１，０．０３，０．１０の粉末Ｘ線回折パターンである。
【図６】（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｏ４，ｘ＝０，０．０１，０．０３，０．１０の励起スペクトル及び発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、一般式：一般式：（Ｍ１１−ｙＣｅｙ）ａ（Ｍ２１−ｘＣｕｘ）ｂＭ３ｃＯｄ（Ｍ１は少なくともＣａを含む２価の金属元素、Ｍ２は少なくともＳｃを含む３価の金属元素、Ｍ３は少なくともＳｉを含む４価の金属元素であり、０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００，ａ，ｂ，ｄは０を含まない正の数、ｃは０又は正の数）で表される組成からなり、Ｃａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体にＣｅ３＋とともにＣｕ＋を共賦活したものである。
【００１５】
Ｃｕ＋を共賦活することによって発光特性が改善し、発光スペクトルと視感度曲線との重なりが大きく、高輝度の蛍光体が得られる。
【００１６】
また、Ｃｕ＋の原料となるＣｕ２Ｏは、Ｍｇ２＋の原料であるＭｇ酸化物及び炭酸化物よりも安価であるため、Ｍｇ２＋を共賦活する従来技術と比較して、安価にＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体を提供することができる。さらに、高価なＳｃを安価なＣｕで置換することで、安価にＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体を提供することができる。
【００１７】
Ｍ１は少なくともＣａを含む２価の金属元素であり、Ｍ１としてＣａのほかにＭｇ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｂａを含んでいても良い。なお、緑色の蛍光体としては、Ｍ１の元素の７０モル％以上がＣａであることが好ましい。
【００１８】
また、Ｍ２は少なくともＳｃを含む３価の金属元素であり、Ｍ２としてＳｃのほかにＡｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ、Ｌｕを含んでいてもよい。なお、発光強度を高くするために、Ｍ２の元素の７０モル％以上がＳｃであることが好ましい。
【００１９】
また、Ｍ３は少なくともＳｉを含む４価の金属元素であり、Ｍ３を含む場合はＳｉのほかにＴｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｈｆを含んでいてもよい。なお、Ｍ３の元素の７０モル％以上がＳｉであることが好ましい。
【００２０】
さらに、発光強度の点から、０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００が好ましい。
【００２１】
本発明のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体としては、例えば、一般式：（Ｃａ１−ｙＣｅｙ）３（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｓｉ３Ｏ１２（０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００）で表される組成からなるＣａ−Ｓｃ−Ｓｉ−Ｏ系蛍光体、一般式：（Ｃａ１−ｙＣｅｙ）（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｏ４（０．０１≦ｘ≦０．１０，０．００１≦ｙ≦０．１００）で表される組成からなるＣａ−Ｓｃ−Ｏ系蛍光体が挙げられる。
【００２２】
本発明のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、炭酸化物と酸化物を化学量論比に従って秤量し、混合した物を還元雰囲気中で焼成することにより得られる。また、本発明のＣａ−Ｓｃ（−Ｓｉ）−Ｏ系蛍光体は、特別な合成装置を必要とせずに製造することができる。
【実施例１】
【００２３】
ＣａＣＯ３，Ｓｃ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＣｅＯ２，Ｃｕ２Ｏの粉末原料を化学量論比に従って秤量し、アセトンを用いて湿式混合した。電気炉を用いて、還元雰囲気下、１５００℃で３時間焼成した。得られた粉末を粉砕後、粉末Ｘ線回折装置、蛍光分光光度計を用いて評価した。
【００２４】
合成した蛍光体の写真を図１に示す。上段は（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）３（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｓｉ３Ｏ１２の写真であり、左から順にｘ＝０，０．０１，０．０３，０．１０である。下段はそれぞれについて波長３０２ｎｍの紫外線を照射したときの発光の様子を示す写真である。均一な蛍光体が得られ、ｘ＝０．０１，０．０３，０．１０の場合に強い発光を示した。Ｃｕ＋を賦活していないＣａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２（ＣＳＳ）のボディカラーが緑色であるのに対して、Ｃｕ＋を賦活したＣＳＳのボディカラーは黄色であった。
【００２５】
図２に得られた粉末の粉末Ｘ線回折パターンを示す。ＣＳＳのシミュレーションパターンとパターンが一致したことから、ＣＳＳが生成したことが確認された。
【００２６】
図３に励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。短波長側が励起スペクトルで長波長側が発光スペクトルである。青色ＬＥＤの発光領域である４５０ｎｍ付近に強い吸収を有していた。Ｃｕ＋を賦活したＣＳＳは、発光強度が落ちることなく、５５０ｎｍの発光強度が増大しており、良好な蛍光特性が得られた。
【実施例２】
【００２７】
ＣａＣＯ３，Ｓｃ２Ｏ３，ＣｅＯ２，Ｃｕ２Ｏの粉末原料を化学量論比に従って秤量し、アセトンを用いて湿式混合した。電気炉を用いて、還元雰囲気下、１５００℃で３時間焼成した。得られた粉末を粉砕後、粉末Ｘ線回折装置、蛍光分光光度計を用いて評価した。
【００２８】
合成した蛍光体の写真を図４に示す。上段は（Ｃａ０．９９Ｃｅ０．０１）（Ｓｃ１−ｘＣｕｘ）２Ｏ４の写真であり、左から順にｘ＝０，０．０１，０．０３，０．１０である。下段はそれぞれについて波長２５４ｎｍの紫外線を照射したときの発光の様子を示す写真である。ボディカラーは黄緑色で、紫外線を照射すると均一な緑色発光が見られた。
【００２９】
図５に得られた粉末の粉末Ｘ線回折パターンを示す。ＣａＳｃ２Ｏ４（ＣＳＯ）のシミュレーションパターンとパターンが一致したことから、ＣＳＯが生成したことが確認された。また、原料のＳｃ２Ｏ３や不純物として含まれるＣｕのピークが確認された。
【００３０】
図６に励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。短波長側が励起スペクトルで長波長側が発光スペクトルである。４５０ｎｍ付近の青色領域に強い吸収を有し、５１０ｎｍの緑色領域に強い発光を示した。
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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