(57)【要約】      （修正有）【課題】使用時間の経過による、発光効率の低下、発光波長の変化等の光学特性劣化を起こし難い光源を製造するための蛍光体、さらには当該蛍光体を用いた光源を提供する。【解決手段】大気中での室温から１０００℃迄の熱天秤測定の結果において、重量の変化が１０％以下である組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚ（ＭはＩＩ価の元素、ＢはＩＶ価の元素であり，Ｚは付活剤である）で表記される蛍光体であって、該蛍光体と紫外〜可視光を発光するＬＥＤ等の発光部と組み合わせて光源を製造する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚ（但し、M元素はII価の価数をとる１種以上の元素であり、B元素はIV価の価数をとる１種以上の元素であり、Oは酸素であり、Nは窒素であり、Z元素は付活剤である。）で表記される蛍光体であって、
大気中での室温から１０００℃までの熱天秤測定において、重量の変化が１０％以下であることを特徴とする蛍光体。
【請求項２】
Ｍ元素は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎから選択される１種以上の元素であり、
Ｂ元素は、Ｓｉ、Ｇｅから選択される１種以上の元素であり、
Ｚ元素は、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｅから選択される１種以上の元素であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
前記蛍光体の組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚにおいて、ｍ＝ａ＋ｐ、ｂ＝３、ｏ＝ａ＋ｑ、ｎ＝４＋ｒとしたときに、ａの範囲は０＜ａ≦１０であり、ｐの範囲は−ａ／２＜ｐ＜ａ／２であり、qの範囲は−ａ／２＜q＜２ａであり、ｒの範囲は−２＜ｒ＜２であることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体。
【請求項４】
前記Ｍ元素はＳｒであり、前記Ｂ元素はＳｉであり、前記Ｚ元素はＥｕであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の蛍光体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の蛍光体と、紫外〜可視領域のいずれかの光を発する発光部とを有し、前記紫外〜可視領域の光の一部を励起源として、前記蛍光体を発光させることを特徴とする光源。
【請求項６】
前記発光部が発光ダイオードであることを特徴とする請求項５に記載の光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＲＴ、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＥＬなどのディスプレイ装置や、蛍光表示管、蛍光ランプなどの照明装置等に使用される蛍光体に関するものであり、さらには当該蛍光体を用いたＬＥＤ、光源および照明ユニット等に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、照明装置として用いられている放電式蛍光灯、白熱電球などは、水銀などの有害な物質が含まれている、寿命が短い、といった諸問題を抱えている。ところが近年になって青色や紫外に発光するＬＥＤが次々と開発され、そのＬＥＤから発生する紫外〜青色の光と、紫外〜青色の波長域に励起帯を持つ蛍光体の発光とを組み合わせて白色光を調製し、その白色光を次世代の照明として利用できないかといった研究、開発が盛んに行われている。この白色ＬＥＤ照明は、熱の発生が少ないこと、半導体素子と蛍光体とから構成されているため、従来の白熱電球のように切れることがないこと、水銀などの有害な物質が不要であることといった利点があり、理想的な照明装置である。
【０００３】
ここで、上述したＬＥＤと蛍光体とを組み合わせて白色光を得るには、一般的に2つの方式が考えられている。一つは青色発光するＬＥＤと、当該青色発光を受けて励起され黄色発光する蛍光体とを組み合わせ、この青色発光と黄色発光との組み合わせにより白色発光を得るものである。
【０００４】
もう一つは、近紫外・紫外発光するＬＥＤと、当該近紫外・紫外発光を受けて励起され赤色（Ｒ）発光する蛍光体、緑色（Ｇ）発光する蛍光体、青色（Ｂ）発光する蛍光体、他とを組み合わせ、当該ＲＧＢ他の光により白色発光を得るものである。このＲＧＢ他の光により白色発光を得る方法は、ＲＧＢ他の蛍光体の組み合わせや混合比などにより、白色光以外にも任意の発光色を得ることが可能であり、照明装置としての応用範囲が広い。そして、当該用途に使用される蛍光体としては、例えば（Ｙ，Ｇｄ）３(Ａｌ，Ｇａ)５Ｏ１２：Ｃｅ、ＹＡＧ：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、ＢＡＭ：Ｅｕ、ＢＡＭ：Ｍｎ，Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、Ｓｒ５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕなどの酸化物系蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＢａＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｃａ（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）２Ｓ４：Ｅｕ、Ｓｒ（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）２Ｓ４：Ｅｕ、Ｂａ（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）２Ｓ４：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどの硫化物、酸硫化物蛍光体、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｂａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕなどの窒化物系、酸窒化物系の蛍光体がある。そして、これらのＲＧＢ他の蛍光体を、近紫外・紫外発光するＬＥＤなどの発光部と組み合わせることにより、白色または所望の発色をおこなうＬＥＤを始めとした、光源や照明装置を得ることが試みられている。
【０００５】
しかし、青色ＬＥＤと黄色蛍光体（ＹＡＧ:Ｃｅ）の組み合わせによる白色ＬＥＤ照明については、可視光領域の長波長側の発光が不足してしまうため、若干青みを帯びた白色の発光となってしまい、電球のようなやや赤みを帯びた白色発光を得ることができない。
また、近紫外・紫外ＬＥＤとＲＧＢ他の蛍光体との組み合わせによる白色ＬＥＤ照明では、3色の蛍光体のうち赤色蛍光体が他の蛍光体に比べ長波長側の励起効率が悪く、発光効率が低いために、赤色蛍光体のみ混合割合を多くせざるを得ず、輝度を向上させる蛍光体が不足し高輝度の白色が得られない。更に、当該蛍光体の発光スペクトルがシャープであるため得られる光の演色性が悪いといった問題がある。
そのため最近では、長波長側に良好な励起を持ち、半値幅の広い発光ピークが得られるオキシ窒化物ガラス蛍光体（例えば、特許文献１参照）や、サイアロンを母体とする蛍光体（例えば、特許文献２、３参照）、シリコンナイトライド系などの窒素を含有した蛍光体（例えば、特許文献４、５参照）が報告されている。そして、当該窒素を含有した蛍光体は、酸化物系蛍光体などに比べ共有結合の割合が多くなるため、波長４００ｎｍ以上の光においても良好な励起帯を持つといった特徴があり、白色ＬＥＤ用蛍光体として注目を集めている。
【０００６】
【特許文献１】特開2001-214162号公報
【特許文献２】特開2003-336059号公報
【特許文献３】特開2003-124527号公報
【特許文献４】特表2003-515655号公報
【特許文献５】特開2003-277746号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記白色ＬＥＤを始めとする発光部と蛍光体とを組み合わせた光源は、上述した白熱電球よりは長寿命であるものの、使用時間の経過と伴に、発光効率の低下、発光波長の変化等の光学特性劣化を起こす。
本発明は、このような光学特性劣化を起こし難い蛍光体、および当該蛍光体を用いた光源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上述した、照射光を発光する発光部と蛍光体とを組み合わせた光源における光学特性の劣化は、用いられている当該蛍光体が、当該発光部からのエネルギーの大きな光を受けることにより構造が劣化すること、さらには、当該発光部から発生する熱を受け続けることにより酸化等の化学変化を引き起こすこと、が大きな要因であることに想到した。特に、光源としての白色ＬＥＤに関しては、今後とも、さらなる高輝度化が要求され続けているため、発光部に流される電流の増大により発光部からの発熱が増大するため、この問題はさらに重要さを増している。
当該解明結果に基づき、本発明者らは、高温下における酸化等に対して耐久性を発揮する蛍光体を発光部と組み合わせれば、長時間使用されても、発光効率の低下、発光波長の変化等の光学特性劣化を起こし難いＬＥＤを始めとする光源を得ることができることに想到した。
【０００９】
即ち、上述の課題を解決するための第１の構成は、
組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚ（但し、Ｍ元素はII価の価数をとる１種以上の元素であり、Ｂ元素はIV価の価数をとる１種以上の元素であり、Ｏは酸素であり、Ｎは窒素であり、Ｚ元素は付活剤である。）で表記される蛍光体であって、
大気中での室温から１０００℃までの熱天秤測定において、重量の変化が１０％以下であることを特徴とする蛍光体である。
【００１０】
第２の構成は、
Ｍ元素は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎから選択される１種以上の元素であり、
Ｂ元素は、Ｓｉ、Ｇｅから選択される１種以上の元素であり、
Ｚ元素は、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｅから選択される１種以上の元素であることを特徴とする第１の構成に記載の蛍光体である。
【００１１】
第３の構成は、
前記蛍光体の組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚにおいて、ｍ＝ａ＋ｐ、ｂ＝３、ｏ＝ａ＋ｑ、ｎ＝４＋ｒとしたときに、ａの範囲は０＜ａ≦１０であり、ｐの範囲は−ａ／２＜ｐ＜ａ／２であり、qの範囲は−ａ／２＜q＜２ａであり、ｒの範囲は−２＜ｒ＜２であることを特徴とする第１または第２の構成に記載の蛍光体である。
【００１２】
第４の構成は、
前記Ｍ元素はＳｒであり、前記Ｂ元素はＳｉであり、前記Ｚ元素はＥｕであることを特徴とする第１から第３のいずれかの構成に記載の蛍光体である。
【００１３】
第５の構成は、
第１から第４のいずれかの構成に記載の蛍光体と、紫外〜可視領域のいずれかの光を発する発光部とを有し、前記紫外〜可視領域の光の一部を励起源として、前記蛍光体を発光させることを特徴とする光源である。
【００１４】
第６の構成は、
前記発光部が発光ダイオードであることを特徴とする第５の構成に記載の光源である。
【発明の効果】
【００１５】
第１から第４のいずれかの構成に係る蛍光体は、エネルギー量の大きな光や熱に対して耐性を有しており、これらの光や熱を受けても光学特性の劣化を起こし難い。
【００１６】
第５または第６の構成に係る光源は、長時間使用されても光学特性の劣化を起こし難い長寿命の光源である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施例１、２に係る蛍光体と、比較例１に係る公知の蛍光体とを、例としながら、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
本発明に係る蛍光体の例として、組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚ（但し、M元素はII価の価数をとる１種以上の元素であり、Ｂ元素はIV価の価数をとる１種以上の元素であり、Ｏは酸素であり、Ｎは窒素であり、Ｚ元素は付活剤である。）で表記される蛍光体を準備した。当該実施例１に係る蛍光体について説明するが、本実施例は、Ｍ元素としてＳｒ、Ｂ元素としてＳｉ、Ｚ元素としてＥｕを用いた場合であり、２．７５ＳｒＯ・Ｓｉ３Ｎ４：Ｅｕの化学式を有する蛍光体である。
【００１９】
まず図１、２を参照しながら、実施例１に係る蛍光体の熱天秤測定（以下、ＴＧ測定と記載する場合がある）と、その結果について説明する。図１は、縦軸に温度と重量の変化率とを採り、横軸に時間を採り、雰囲気として大気下において、時間（分）毎の試料の温度（℃）を一点鎖線で、同じく時間（分）毎における試料の重量の変化率（％）を実線でプロットしたグラフである。一方、図２は、雰囲気を窒素ガスとした以外は、図１にて説明したものと同様条件下でＴＧ測定をおこなったときのグラフである。
図１に示すように、試料温度は、室温から１０００℃まで１００分間で昇温し、さらに６０分間１０００℃を保持した。試料温度が前述のように昇温、保持されたとき、大気下における試料の重量変化率は、６００℃までは殆ど変化せず、その後、徐々に上昇し１０００℃到達時で＋５％、６０分間保持後で＋６％と、試料の重量変化率が＋６％以下であることが判明した。一方、図２に示すように、窒素ガス雰囲気下において図１と同様の昇温と保持とを受けた蛍光体は、昇温、保持の際とも重量変化率は１％以下であることが判明した。以上のことより、実施例１に係る蛍光体は、８００℃以上で若干酸化を受けるものの、酸化に強い耐性を有していることを示している。また、１０００℃迄において窒化は殆ど起きていないと考えられる。
【００２０】
以上のことから、当該実施例１に係る２．７５ＳｒＯ・Ｓｉ３Ｎ４：Ｅｕの化学式を有する蛍光体は、加熱下での酸化による化学構造変化に耐久性があることが判明した。このことから、当該蛍光体を設置した白色ＬＥＤ他の光源内において、当該蛍光体は、発光部からの紫外光等の光を受けながら同時に熱も受けつつも化学構造の変化を起こすことなく、所定の蛍光を発光し続けるので、光学特性劣化を起こし難い白色ＬＥＤを始めとした光源を得ることができた。
【００２１】
（実施例２）
実施例１と同様に、組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚで表記される蛍光体として１．２５ＣａＯ・Ｓｉ３Ｎ４：Ｅｕの化学式を有する蛍光体を準備した。
【００２２】
まず図３、４を参照しながら、実施例２に係る蛍光体のＴＧ測定結果について説明する。図３の縦軸・横軸は、図１と同様のグラフであり、図４の縦軸・横軸は、は図２と同様のグラフである。
試料温度は、実施例１と同様である。試料温度が前述のように昇温、保持されたとき、大気下における試料の重量変化率は、８００℃までは殆ど変化せず、その後、徐々に上昇し１０００℃到達時で＋２％、６０分間保持後で＋６％以下と、試料の重量変化率が６％以下であることが判明した。一方、図４に示すように、窒素ガス雰囲気下において図３と同様の昇温と保持とを受けた蛍光体は、１０００℃への昇温、保持の際とも重量変化率は１％以下であることが判明した。以上のことより、当該実施例２に係る蛍光体は、８００℃以上で若干酸化を受けるものの、酸化に強い耐性を有していることを示している。また、窒化は殆ど起きていないと考えられる。
【００２３】
以上のことから、当該実施例２に係る１．２５ＣａＯ・Ｓｉ３Ｎ４：Ｅｕの化学式を有する蛍光体は、加熱下での酸化による化学構造変化に耐久性があることが判明した。このことから、当該蛍光体を設置した白色ＬＥＤ他の光源内において、当該蛍光体は、発光部からの紫外光等の光を受けながら同時に熱も受けつつも化学構造の変化を起こすことなく、所定の蛍光を発光し続けるので、光学特性劣化を起こし難い白色ＬＥＤを始めとした光源を得ることができた。
【００２４】
（比較例１）
比較例１に係る、化学式Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと表記される公知の蛍光体について説明する。
【００２５】
まず図５、６を参照しながら、比較例１に係る蛍光体のＴＧ測定結果について説明する。図５の縦軸・横軸は、図１と同様のグラフであり、図６の縦軸・横軸は、図２と同様のグラフである。
図５に示すように、試料の昇温は実施例１と同様におこなったところ、大気下における試料の重量変化率は、８００℃までは殆ど変化しなかったが、その後、大きく上昇し１０００℃到達時で＋５％、６０分間保持後で＋１２％と試料の重量変化率が１２％であることが判明した。一方、図６に示すように、窒素ガス雰囲気下において図５と同様の昇温と保持とを受けた蛍光体は、昇温、保持の際とも重量変化率は２％程度であることが判明した。以上のことより、比較例１に係る蛍光体は酸化に対して耐性を有しておらず８００〜１０００℃以上で酸化を受けることが判明した。一方、わずかではあるが窒化を受けることも判明した。
【００２６】
以上のことから、当該比較例１に係るＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの化学式を有する蛍光体は、加熱下において酸化による化学構造変化を受けることが判明した。このことから、当該蛍光体を設置した白色ＬＥＤ他の光源内において、当該蛍光体は、発光部からの紫外光等の光を受けながら同時に熱も受けることで化学構造の変化を起こし、所定の蛍光を発光し続けることが困難で、光学特性劣化を起こし易い光源になると考えられる。
【００２７】
（本発明に係る蛍光体の加熱下での酸化に対する耐久性と、当該蛍光体の化学構造の検討）
本発明の実施例１、２に係る蛍光体は、室温より１０００℃までのＴＧ測定において、重量の変化が１０％以下であったのに対し、比較例１に係る公知の蛍光体Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、室温より１０００℃までのＴＧ測定において、重量の変化が１０％以上であった。
これは、本発明の実施例１、２に係る蛍光体が、組成式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚ（但し、Ｍ元素はII価の価数をとる１種以上の元素であり、Ｂ元素はIV価の価数をとる１種以上の元素であり、Ｏは酸素であり、Ｎは窒素であり、Ｚ元素は付活剤である。）で表記される蛍光体であり、既に母体構造内に酸素を有するため、それ以上の酸化に対して耐久性を発揮するものと考えられる。
これに対し、比較例１に係る蛍光体は母体構造内に酸素を有さず、酸化に対する耐久性が劣るのではないかと考えられる。
【００２８】
（本発明に係る蛍光体の構造）
ここで、本発明に係る蛍光体の構造について、さらに説明する。
本発明に係る蛍光体は、上述したように、一般式ＭｍＢｂＯｏＮｎ：Ｚと表記される母体構造を有する蛍光体である。そして、前記蛍光体中においてII価の価数をとるＭ元素が、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎから選択される１種以上の元素であり、IV価の価数をとるＢ元素が、Ｓｉ、Ｇｅから選択される１種以上の元素であり、ｍ＝ａ＋ｐ、ｂ＝３、ｏ＝ａ＋ｑ、ｎ＝４＋ｒとしたとき、ａが０＜ａ≦１０の範囲さらに好ましくは０＜ａ≦６の範囲にあり、ｐが−ａ／２＜ｐ＜ａ／２であり、qが−ａ／２＜q＜２ａであり、ｒが−２＜ｒ＜２であるとき、高い発光率を有する蛍光体となった。
また、付活剤となるＺ元素が、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｅから選択される少なくとも１つ以上の元素であると当該蛍光体の発光効率がさらに高まり、さらに好ましい構成である。
さらに、Ｍ元素がＳｒであり、Ｂ元素がＳｉであり、Ｚ元素がＥｕであると、原料入手が容易な上、極めて発光効率が良い白色発光ユニット用の橙色系の蛍光体が得られ、好ましい構成である。
【００２９】
本発明に係る蛍光体において、Ｚ元素の添加量は、対応するＭ元素１モルに対して０．０００１モル以上、０．５モル以下の範囲にあることが好ましい。Ｚ元素の添加量が当該範囲にあると、付活剤の含有量の過剰なことに起因する濃度消光による発光効率低下を回避でき、他方、付活剤の含有量が過小なことに起因する発光寄与原子の過小による発光効率の低下も回避できる。添加する付活元素Ｚの種類により、Ｚ元素の添加の最適量は若干異なるが、さらに好ましくは０．０００５モル以上、０．１モル以下の範囲内であると高い発光効率を得られた。
【００３０】
そして、本発明に係る蛍光体は、波長３００〜５５０ｎｍの広い範囲の光を受けて発光するため、紫外〜緑色にて発光する発光部と組み合わせることにより、可視光または白色の高効率な光源を製造することが出来る。
【００３１】
（本発明に係る蛍光体の製造方法）
本発明に係る蛍光体の製造方法について、Ｍ元素がＳｒ、Ｂ元素がＳｉ、Ｚ元素がＥｕである蛍光体の製造を例として説明する。
Ｍ元素であるＳｒの原料としては、Ｓｒの酸化物、炭酸塩、水酸化物、窒化物などを用いることが出来る。Ｓｉの原料としてはＳｉ３Ｎ４やＳｉＯ２を好個に用いることが出来る。窒素の原料としてはＳｉ３Ｎ４やＭ元素の窒化物（例えば、Ｓｒの窒化物）を好個に用いることが出来る。Ｚ元素であるＥｕの原料としてはEｕ２Ｏ３を好個に用いることが出来る。各原料は、各々、市販の原料で良いが、純度は高い方が好ましいことから、２Ｎ以上さらに好ましくは３Ｎ以上のものを準備する。
【００３２】
Ｍ元素の原料として、ＳｒＯ［３Ｎ］、ＳｒＣＯ３［３Ｎ］、Ｓｒ（ＯＨ）２［３Ｎ］等の化合物を準備すればよい。Ｚ元素としては、Ｅｕ２Ｏ３［３Ｎ］を準備すればよい。ＳｉおよびＮ原料としてＳｉ３Ｎ４［３Ｎ］を準備すればよい。
これらの原料配合において、実施例１であれば、モル比がＳｒＣＯ３：Ｓｉ３Ｎ４：Ｅｕ２Ｏ３＝２．７０８７５：１：０．０２０６２５となるように各原料を秤量する。
【００３３】
秤量された原料の混合は、乳鉢等を用いる通常の混合方法で良い。当該混合は大気中で行っても良いが、原料としてＳｒＯやＳｒ（ＯＨ）２を使用する場合は、大気中の水分や二酸化炭素と反応して形態変化を引き起こす可能性があり、また、原料のＳｉ３Ｎ４が大気中の酸素により酸化する可能性があるため、水分を除去した不活性雰囲気下でおこなうことが好ましい。例えば、不活性雰囲気下のグローブボックス内での操作が便宜である。
【００３４】
混合が完了した原料を、窒素等の不活性雰囲気中にて１４００℃まで１５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温し、１４００℃で１時間保持・焼成した後、さらに１６００℃まで１５℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温し、１６００℃で２時間保持・焼成する。焼成が完了した後、１６００℃から２００℃まで１時間で冷却し、さらに室温まで冷却する。冷却が完了した後、当該焼成物を、乳鉢、ボールミル等の粉砕手段を用いて所定（好ましくは０．１μｍ〜２０μｍ）の平均粒径となるように粉砕し、Ｍ元素がＳｒである蛍光体を得た。製造された蛍光体について組成分析を実施した結果、実施例１ではＳｒ２．７０Ｓｉ３Ｏ４．１５Ｎ３：Ｅｕ０．０４であった。
【００３５】
尚、ａ、ｐ、ｑ、ｒの値は、Ｍ元素の原料であるＭの酸化物、炭酸塩、水酸化物、窒化物に含まれる酸素・窒素の量、Ｓｉの原料であるＳｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２に含まれる酸素・窒素の量により制御できるので、製造目的である蛍光体の母体構造を念頭に置きながら各原料の配合を検討することで、所定の母体構造を有する蛍光体を製造することができる。
【００３６】
上述したように、製造された蛍光体は、ＬＥＤ等の適宜な発光部と組み合わされて用いられる。そこで、当該蛍光体は、塗布または充填等の操作が容易な粉末形状であることが好ましい。ここで、実施例１に係る蛍光体は、母体構造の骨格となる構成部分に酸化作用を受け易いアルミニウムを含まず、且つ、酸素を含んでいるため耐酸化性に優れているので、雰囲気を不活性雰囲気等に制御することなく大気中でも容易に所定の粒径まで粉砕できる。ここで発光効率の観点からは、当該蛍光体の平均粒径が２０μｍ以下であることが好ましく、平均粒径が０．１μｍ以上であれば公知の粉砕方法で容易に粉砕可能である。
【００３７】
（本発明に係る蛍光体の光源への適用方法）
粉末状となった本発明に係る蛍光体を用いて、演色性に優れた白色発光を始めとする多様な発光をおこなうＬＥＤを始めとした光源を製造することができる。
ここで、当該光源の発光部として、例えば、Ｇａを含む材料から構成される青色発光するＬＥＤ発光素子、または青色を発光する放電灯等が適用できる。そして、本発明に係る蛍光体を上記ＬＥＤ発光素子と組み合わせた場合には、各種の照明ユニットやディスプレイ装置を製造することができる。また、本発明に係る蛍光体を上記放電灯と組み合わせた場合には、各種蛍光灯や照明ユニット、ディスプレイ装置を製造することができる。
【００３８】
本発明に係る蛍光体と発光部との組み合わせの方法は、公知の方法で行っても良いが、発光部にＬＥＤを用いた発光装置の場合には、下記のようにして発光装置を作製することができる。
以下、図面を参照しながら、発光部にＧａを含む材料から構成される青色発光するＬＥＤ発光素子を用いた発光装置について説明する。
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、砲弾型ＬＥＤ発光装置の模式的な断面図であり、図８（Ａ）〜（Ｅ）は、反射型ＬＥＤ発光装置の模式的な断面図である。尚、各図面において、相当する部分については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００３９】
まず、図７（Ａ）を用いて、発光部にＬＥＤを用い、本発明に係る蛍光体と組み合わせた発光装置の１例について説明する。
砲弾型ＬＥＤ発光装置においては、リードフレーム３の先端に設けられたカップ状の容器５内に、ＬＥＤ発光素子２が設置される。当該実施の形態では、本発明に係る蛍光体または当該蛍光体をシリコンやエポキシ等の透光性のある樹脂に分散させた混合物（以下、蛍光体１と記載する。）を、カップ状の容器５内の全てに充填してＬＥＤ発光素子２を埋め込み、この蛍光体１がリードフレーム３の一部及びカップ状の容器５とともに、透光性の樹脂４にてモールドされている。
【００４０】
次に、図７（Ｂ）を用いて、異なる発光装置の１例について説明する。
当該実施の形態では、蛍光体１をシリコンやエポキシ等の透光性のある樹脂に分散させた混合物を、カップ状の容器５上およびＬＥＤ発光素子２上面に塗布したものである。
【００４１】
次に、図７（Ｃ）を用いて、更に異なる発光装置の１例について説明する。
当該実施の形態では、蛍光体１をＬＥＤ発光素子２の上部に設置したものである。
【００４２】
以上、図７（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明した砲弾型ＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤ発光素子２からは光が上方向に放出されるが、光の放出方向が下方向でも同様の方法で発光装置の作成は可能である。例えば、ＬＥＤ発光素子の光の放出方向に反射面、反射板を設け、当該素子から放出される光を反射面に反射させて外部に発光させるものが反射型ＬＥＤ発光装置である。そこで図８（Ａ）〜（Ｅ）を用い、反射型ＬＥＤ発光装置に本発明に係る蛍光体を適用した発光装置の例について説明する。
【００４３】
まず、図８（Ａ）を用いて、発光部にＬＥＤを用い、本発明に係る蛍光体と組み合わせた発光装置の１例について説明する。
反射型ＬＥＤ発光装置においては、片方のリードフレーム３の先端にＬＥＤ発光素子２が設置され、このＬＥＤ発光素子からの発光は、下方に向かい反射板８により反射されて上方より放出される。当該実施の形態では、蛍光体１を反射面８上に塗布するものである。尚、反射板８が形成する凹部内には、ＬＥＤ発光素子２を保護するため透明モールド材９が充填される場合もある。
【００４４】
次に、図８（Ｂ）を用いて、異なる発光装置の１例について説明する。
当該実施の形態では、蛍光体１をＬＥＤ発光素子２の下部に設置したものである。
【００４５】
次に、図８（Ｃ）を用いて、異なる発光装置の１例について説明する。
当該実施の形態では、蛍光体１を、反射板８が形成する凹部内に充填したものである。
【００４６】
次に、図８（Ｄ）を用いて、異なる発光装置の１例について説明する。
当該実施の形態では、蛍光体１を、ＬＥＤ発光素子２を保護するための前記透明モールド材９の上部に塗布したものである。
次に、図８（Ｅ）を用いて、異なる発光装置の１例について説明する。
当該実施の形態では、蛍光体１を、ＬＥＤ発光素子２の表面に塗布したものである。
【００４７】
砲弾型ＬＥＤ発光装置と反射型ＬＥＤ発光装置とは、用途に応じて使い分ければよいが、反射型ＬＥＤ発光装置には、薄くできる、光の発光面積を大きくできる、光の利用効率を高められる等のメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１に係る蛍光体の大気中でのＴＧ測定結果を示すグラフである。
【図２】実施例１に係る蛍光体の窒素雰囲気中でのＴＧ測定結果を示すグラフである。
【図３】実施例２に係る蛍光体の大気中でのＴＧ測定結果を示すグラフである。
【図４】実施例２に係る蛍光体の窒素雰囲気中でのＴＧ測定結果を示すグラフである。
【図５】比較例１に係る蛍光体の大気中でのＴＧ測定結果を示すグラフである。
【図６】比較例１に係る蛍光体の窒素雰囲気中でのＴＧ測定結果を示すグラフである。
【図７】本発明に係る砲弾型ＬＥＤ発光装置を示す断面図である。
【図８】本発明に係る反射型ＬＥＤ発光装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１．蛍光体混合物
２．ＬＥＤ発光素子
３．リードフレーム
４．樹脂
５．カップ状の容器
８．反射板
９．透明モールド材
【図１】
2006176546.tif 000002
【図２】
2006176546.tif 000003
【図３】
2006176546.tif 000004
【図４】
2006176546.tif 000005
【図５】
2006176546.tif 000006
【図６】
2006176546.tif 000007
【図７】
2006176546.tif 000008
【図８】
2006176546.tif 000009