(57)【要約】      （修正有）【課題】青紫色励起光に対して高い外部量子効率を有し得る黄色発光蛍光体を提供する。【解決手段】一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2（０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８）で表される化合物を主成分として含む蛍光体。蛍光体全体の７０重量％以上、好ましくは９０重量％以上の割合で前記化合物を含み、３８０〜４２０ｎｍのピーク波長の光を吸収し、５３０〜５５０ｎｍのピーク波長の光を発する蛍光体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2（０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８）で表される化合物を主成分として含む蛍光体。
【請求項２】
蛍光体全体の７０重量％以上の割合で前記化合物を含む、請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
蛍光体全体の９０重量％以上の割合で前記化合物を含む、請求項１または２に記載の蛍光体。
【請求項４】
３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のピーク波長を有する光を吸収して、５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下のピーク波長を有する光を発する、請求項１〜３の何れか１項に記載の蛍光体。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の蛍光体と、
３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のピーク波長を有する第１の光を発する励起光源と
を備え、
前記蛍光体は、前記励起光源からの前記第１の光の一部を吸収して、前記第１の光よりも波長の長い第２の光を発する発光装置。
【請求項６】
一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2（０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８）で表される化合物を主成分として含む蛍光体の製造方法であって、
蛍光体の原料を含む混合物を用意する工程と、
前記混合物を焼成する工程と
を包含し、
前記混合物を焼成する工程は、酸素分圧が１０-6ａｔｏｍ以上１０-3ａｔｍ以下の雰囲気中で行われる、蛍光体の製造方法。
【請求項７】
前記混合物は、反応促進剤として、フッ素を含有する化合物を含む、請求項６に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項８】
前記蛍光体は、蛍光体全体の７０重量％以上の割合で前記化合物を含む、請求項６または７に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項９】
前記蛍光体は、蛍光体全体の９０重量％以上の割合で前記化合物を含む、請求項６〜８の何れか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【請求項１０】
前記蛍光体は、３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のピーク波長を有する光を吸収して、５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下のピーク波長を有する光を発する、請求項６〜９の何れか１項に記載の蛍光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蛍光体およびその製造方法、ならびに蛍光体を用いた発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12の化学式で表される化合物は、イットリウムアルミニウムガーネットの呼称で広く知られ、固体レーザー、透光性セラミックスなどで利用されている。
【０００３】
特に、イットリウムアルミニウムガーネットに発光中心として機能するセリウム（Ｃｅ）イオンを添加してなる蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）が知られている。ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体は、電子線や紫外線および青色光などの粒子線または電磁波の照射により励起され、黄〜緑色の可視光を放つことが知られている。そのため、種々の発光装置に幅広く利用されている（例えば、特許文献１および２、非特許文献１参照）。
【０００４】
イットリウムアルミニウムガーネットタイプの蛍光体は、種々の発光装置の黄色蛍光体として用いられる。そのような発光装置の代表例としては、青色発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と黄色蛍光体とを組み合わせた白色系ＬＥＤ、青色半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）と蛍光体とを利用するプロジェクター、および、青紫色ＬＤあるいは青紫色ＬＥＤと蛍光体とを利用する照明光源、ＬＥＤバックライト付き液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などが挙げられる。
【０００５】
なかでも、青紫色ＬＤあるいは青紫色ＬＥＤと、青色蛍光体と、黄色蛍光体とを備えた照明光源は、高い演色性を実現することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５０３１３９号明細書
【特許文献２】米国特許第６８１２５００号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】蛍光体ハンドブック、蛍光体同学会編、オーム社、１２頁、２３７〜２３８頁、２６８〜２７８頁、３３２頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示の一実施形態は、高い外部量子効率を有し得る蛍光体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本開示の一態様は、一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2（０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８）で表される蛍光体を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様に係る蛍光体は、高い外部量子効率を有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の蛍光体試料９〜１１および比較例の蛍光体試料１、２におけるＣｅの添加量ａと、外部量子効率および色度との関係を示すグラフである。
【図２】実施例の蛍光体試料１０、１６〜２１および比較例の蛍光体試料３、４におけるＧａの添加量ｂと、外部量子効率および色度との関係を示すグラフである。
【図３】ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体におけるＧａ濃度と、発光色度および青紫色光に対する吸収率との関係を例示するグラフである。
【図４】ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体におけるＣｅ濃度と、発光色度および内部量子効率との関係を例示するグラフである。
【図５】焼成雰囲気中の酸素分圧と、蛍光体の内部量子効率との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の基礎となった知見は以下のとおりである。
【００１３】
ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体では、波長が４０５ｎｍ程度の青紫色光に対する吸収率は、波長が４５０ｎｍ程度の青色光に対する吸収率よりも低い。このため、励起光として青紫色光を用いた場合に、励起光の吸収率（以下、単に「吸収率」と略すことがある）と内部量子効率との積である外部量子効率を高めることが困難であった。
【００１４】
ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体におけるアルミニウム（Ａｌ）の一部をガリウム（Ｇａ）で置換すると、青紫色光に対する吸収率を高めることが可能である。しかしながら、Ｇａの添加量の増加に伴って、蛍光体から出射される光のピーク波長が短波長側にシフトし、良好な黄色発光が得られないという問題があった。
【００１５】
本発明者らは、検討実験１として、Ｇａを添加したＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の青紫色光（波長：４０５ｎｍ）に対する吸収率と、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体からの発光の色度とを調べたので、その方法および結果を説明する。
【００１６】
検討実験１では、一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2におけるＣｅの添加量ａを０．０６とし、Ｇａの添加量ｂの異なる複数のＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を作製した。ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体は、原料を所定の割合で混合した混合物を焼成することによって作製した。混合物の焼成は、水素ガスを含む窒素ガス（水素ガスの含有率：２％）中で、１６００℃の温度で４時間行った。次いで、得られた各ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の青紫色光に対する吸収率および発光の色度を測定した。ここでは、色度として、国際照明委員会（ＣＩＥ）のＸＹＺ表色系における色度座標のｘ値の測定を行った。
【００１７】
図３は、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体におけるＧａ濃度と、発光色度（ｘ値）および青紫色光に対する吸収率との関係を例示するグラフである。なお、「Ｇａ濃度」は、ＡｌおよびＧａの合計モル数に対するＧａのモル数（％）を示す。従って、例えば、Ｇａ濃度が３０％のとき、上記一般式におけるＧａ添加量ｂは１．５である。
【００１８】
図３から分かるように、Ｇａ濃度が高くなるにつれて、励起光に対する吸収率は高くなるが、発光の色度（ｘ値）が低下する。すなわち、吸収率と色度とはトレードオフの関係にある。色度が低下すると、良好な黄色発光が得られない場合がある。
【００１９】
そこで、本発明者らは、所望の発光色度を確保しつつ、外部量子効率を高めることの可能な化合物の構成およびプロセスについて検討を重ねた。この結果、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体におけるＣｅの添加量を増加させると、発光色度を高くできることを見出した。
【００２０】
本発明者らは、検討実験２として、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体におけるＣｅ濃度と、内部量子効率および発光色度との関係を調べたので、その方法および結果を説明する。
【００２１】
検討実験２では、一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2におけるＧａの添加量ｂを１．２５とし、Ｃｅの添加量ａを異ならせて複数のＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を作製した。ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体は、原料を所定の割合で混合した混合物を焼成することによって作製した。焼成は、検討実験１と同様の条件で行った。次いで、得られた各ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の内部量子効率および発光色度を測定した。
【００２２】
図４は、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体におけるＣｅ濃度と、発光色度および内部量子効率との関係を例示するグラフである。「Ｃｅ濃度」は、ＹおよびＣｅの合計モル数に対するＣｅのモル数（％）を示す。従って、例えば、Ｃｅ濃度が４％のとき、上記一般式におけるＣｅの添加量ａは０．１２である。
【００２３】
図４から分かるように、Ｃｅ濃度が増加すると、蛍光体の発光色度が高くなる。この結果から、Ｇａを添加したＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体において、Ｃｅ濃度を高くすることによって、黄色発光が得られることが分かった。しかしながら、Ｃｅ濃度が高くなるにつれて内部量子効率が低下している。つまり、発光色度と内部量子効率とはトレードオフの関係にある。このため、Ｇａ添加によって吸収率を高くできても、吸収率と内部量子効率との積である外部量子効率を向上させることは難しい。
【００２４】
これに対し、本発明者らはさらに検討を重ね、Ｃｅ濃度の高いＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体に、カリウム（Ｋ）およびリン（Ｐ）をさらに添加すると、内部量子効率の低下を抑制できることを見出し、本開示の蛍光体に想到した。本開示の一態様によれば、青紫色励起光に対して高い外部量子効率を有し得る黄色発光蛍光体を提供することができる。
【００２５】
本開示の一態様は、上記知見に基づくものであり、その概要は以下のとおりである。
【００２６】
本開示の一態様の蛍光体は、一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2（０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８）で表される化合物を主成分として含む。
【００２７】
本開示の一態様の発光装置は、上記蛍光体と、３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のピーク波長を有する第１の光を発する励起光源とを備える。前記蛍光体は、前記励起光源からの前記第１の光の一部を吸収して、前記第１の光よりも波長の長い第２の光を発する。
【００２８】
本開示の一態様の蛍光体の製造方法は、一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2（０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８）で表される化合物を主成分として含む蛍光体の製造方法である。この方法は、蛍光体の原料を含む混合物を用意する工程と、前記混合物を焼成する工程とを包含する。前記混合物を焼成する工程は、酸素分圧が１０-6ａｔｏｍ以上１０-3ａｔｍ以下の雰囲気中で行われる。
【００２９】
前記混合物は、反応促進剤として、フッ素を含有する化合物を含んでもよい。
【００３０】
（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態の蛍光体を説明する。
【００３１】
本実施形態の蛍光体は、一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2（０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８）で表される化合物を主成分として含む。本明細書では、上記一般式中のａ〜ｄを、それぞれ、Ｃｅ、Ｇａ、ＫおよびＰの添加量と呼ぶ。
【００３２】
なお、上記化合物を「主成分として含む」とは、例えば、蛍光体全体の７０重量％以上、望ましくは９０重量％以上の割合で上記化合物を含むことをいう。本実施形態の蛍光体は、上記一般式で表される化合物以外に、添加剤、不純物などを含んでいてもよい。
【００３３】
Ｇａの添加量ｂが１．５０以上であれば、青紫色に対する吸収率を高めることが可能である。一方、Ｇａの添加量ｂが３．００以下であれば、発光色度の低下を抑制できる。Ｃｅの添加量ａが０．１２以上であれば、Ｇａの添加による発光色度の低下を抑制でき、黄色発光を実現できる。Ｃｅの添加量ａが０．１８以下であれば、Ｃｅの偏析などに起因する内部量子効率の低下を抑制できる。さらに、ＫおよびＰの添加量ｃ、ｄが０．０１以上０．０８以下であれば、Ｃｅの濃度分布をより均質化できるので、内部量子効率を高めることが可能である。
【００３４】
従って、本実施形態の蛍光体は、青紫色励起光に対して高い外部量子効率を有する黄色蛍光体として用いられ得る。
【００３５】
＜蛍光体の製造方法＞
以下、本実施形態の蛍光体の製造方法の一例を説明する。なお、本実施形態の蛍光体は、上述した式で表される化合物を主成分として含んでいればよく、その製造方法は、以下に限られるものではない。
【００３６】
蛍光体の原料として、焼成により酸化物になる化合物（例えば、高純度（純度９９％以上）の水酸化物、炭酸塩、硝酸塩など）、または、高純度（純度９９％以上）の酸化物を用いることができる。反応を促進するためにフッ素（Ｆ）を含む化合物（例えば、フッ化アルミニウム等のフッ化物）を添加してもよい。フッ化物の添加量は特に限定しない。フッ化物の添加量は、例えば、蛍光体に対して０．１モル％以上１０モル％以下（例えば１モル％）であってもよい。
【００３７】
上記の原料を混合し、混合粉体を得る。原料の混合方法としては、溶液中での湿式混合でも乾燥粉体の乾式混合でもよい。この混合方法には、工業的に通常用いられるボールミル、媒体撹拌ミル、遊星ミル、振動ミル、ジェットミル、Ｖ型混合機、攪拌機等を用いることができる。
【００３８】
この後、混合粉体の焼成を行うことにより、本実施形態の蛍光体を得る。
【００３９】
混合粉体の焼成は、酸素を含む雰囲気中で行う。焼成温度における酸素分圧（以下、焼成雰囲気中の酸素分圧と呼ぶ）は、例えば１０-6ａｔｍ以上１０-3ａｔｍ以下に設定される。雰囲気ガスとして、炭酸ガスを含む混合ガスを用いてもよい。窒素ガス、水素ガスおよび炭酸ガスを含む混合ガスを用いる場合、混合ガス全体に対して水素ガスは０超５体積％以下、炭酸ガスは０超５０体積％以下であってもよい。混合ガスにおける混合比によって酸素分圧を調整することが可能である。焼成温度は、例えば１５００℃以上１７００℃以下に設定される。焼成時間は、例えば１時間以上５０時間以下であってもよい。
【００４０】
焼成には、工業的に通常用いられる炉を用いることができる。例えば、プッシャー炉等の連続式の電気炉、または、バッチ式の電気炉やガス炉を用いることができる。
【００４１】
焼成後の蛍光体粉末を、ボールミル、ジェットミルなどを用いて再度粉砕してもよい。さらに必要に応じて洗浄あるいは分級してもよい。これにより、蛍光体粉末の粒度分布や流動性を調整することができる。
【００４２】
上記方法では、焼成雰囲気中の酸素分圧を従来よりも高く設定している。これにより、Ｃｅの添加に伴う内部量子効率の低下を抑制できる。この理由を以下に説明する。
【００４３】
従来のＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の製造方法では、チャンバー内で混合粉体を焼成する際に、雰囲気ガスとして、窒素ガスおよび水素ガスを含む混合ガスが用いられていた。または、真空中で焼成を行っていた。このため、チャンバー内の雰囲気は実質的に酸素を含んでおらず、チャンバー内の酸素分圧は１０-10ａｔｏｍ以下であった。
【００４４】
本発明者らが検討したところ、従来と同様の方法で、ＣｅおよびＧａを比較的高い濃度で含む蛍光体を製造すると、内部量子効率の高い蛍光体が得られない可能性があることが分かった。この要因として、焼成によって酸素欠損が生じたり、Ｃｅの一部が置換されずに偏析したりすることによる結晶欠陥の発生、および、焼成中に混合粉体からＧａが昇華することによる結晶性の低下などが考えられる。
【００４５】
例えば、上述した検討実験２では、ＣｅおよびＧａを比較的高い濃度で含む蛍光体を、水素ガスを含む窒素ガス（水素ガスの含有率：２％）中で焼成した。焼成温度での酸素分圧は１０-12ａｔｏｍ程度であった。この結果、図４に示すように、Ｃｅ濃度の増加に伴って内部量子効率が大きく低下した。これは、Ｃｅ濃度が高くなると（例えば３％超）、Ｃｅが有効に置換されず、結晶欠陥が増加するからと考えられる。
【００４６】
これに対し、本実施の形態における焼成工程では、雰囲気ガスに、酸素を含むガス（例えば炭酸ガス）を用いて、雰囲気中の酸素分圧を例えば１０-6ａｔｏｍ以上に高めている。これにより、Ｇａの昇華を抑制でき、酸素欠損を低減できる。また、酸素分圧を高め、かつ、ＰおよびＫを添加することによって、Ｃｅ濃度が高くなっても、ＣｅとＹとを有効に置換させることができる。従って、結晶性の低下、結晶欠陥などに起因する内部量子効率の低下をより効果的に抑制できる。
【００４７】
（酸素分圧の検討）
以下、組成の異なる２種類の蛍光体Ａ、Ｂについて、焼成雰囲気中の酸素分圧と蛍光体の内部量子効率との関係を調べたので、その方法および結果を説明する。
【００４８】
蛍光体Ａおよび蛍光体Ｂの組成は次の通りである。
【００４９】
蛍光体Ａ：（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2、ａ＝０．１２、ｂ＝２．２５、ｃ＝ｄ＝０．０１
蛍光体Ｂ：（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2、ａ＝０．０６、ｂ＝ｃ＝ｄ＝０
蛍光体Ａは、Ｃｅ、Ｇａ、ＫおよびＰを含む実施例の蛍光体である。蛍光体Ｂは、Ｃｅの添加量ａが少なく、Ｇａ、Ｋ、Ｐを含まない比較例の蛍光体である。
【００５０】
まず、蛍光体Ａ、Ｂの原料となる混合粉体を用意した。混合粉体を、雰囲気中の酸素分圧を異ならせて、１６５０℃の温度で１６時間焼成し、複数の試料を得た。焼成工程では、雰囲気ガスとして、窒素ガス、水素ガスおよび炭酸ガスを含む混合ガスを用い、所定の酸素分圧が得られるように各ガスの混合比を調整した。次いで、得られた蛍光体Ａ、Ｂの試料の内部量子効率を測定した。
【００５１】
図５は、焼成雰囲気中の酸素分圧と、蛍光体の内部量子効率との関係の一例を示すグラフである。
【００５２】
図５に示すように、蛍光体Ｂでは、広い酸素分圧範囲（例えば１０-2ａｔｏｍ以下）で高い内部量子効率が得られることが分かる。
【００５３】
一方、蛍光体Ａでは、内部量子効率は焼成雰囲気中の酸素分圧に依存して変化することが分かる。酸素分圧が１０-6ａｔｏｍ以上１０-3ａｔｍ以下であれば、より高い内部量子効率が得られる。特に、酸素分圧を特定の範囲（この例では１０-6ａｔｏｍ以上１０-4ａｔｍ以下）に調整することにより、Ｃｅの添加量の少ない蛍光体Ｂよりも高い内部量子効率を実現できることが分かる。これは、蛍光体にＫおよびＰを添加し、かつ、焼成雰囲気中の酸素分圧を１０-6ａｔｏｍ以上に設定すると、焼成によってＣｅを有効に置換できるからと考えられる。一方、酸素分圧が上記範囲より高くても低くても、Ｃｅを有効に置換できず、結晶欠陥が多くなるため、内部量子効率が低下すると考えられる。
【００５４】
なお、焼成雰囲気中の酸素分圧の望ましい範囲は、図５に示す例に限定されない。蛍光体の組成（特にＣｅおよびＧａの添加量ａ、ｂ）、焼成温度などの焼成条件によって異なり得るが、酸素分圧が１０-6ａｔｏｍ以上１０-3ａｔｍ以下であれば、より高い内部量子効率が得られると考えられる。
【００５５】
（発光装置）
本実施形態の蛍光体は、高い外部量子効率を有するので、高効率の発光装置を構成することができる。
【００５６】
本実施形態の発光装置は、第１の光を発する励起光源と、上記の蛍光体とを備える。蛍光体は、励起光源からの第１の光の一部を吸収して、第１の光よりも波長の長い第２の光を発する。第１の光は、例えば、３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のピーク波長を有する青紫色光である。第２の光は、例えば５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下のピーク波長を有する黄色光である。
【００５７】
励起光源は、例えば青紫色ＬＤあるいは青紫色ＬＥＤなどの半導体発光素子であってもよい。蛍光体以外の発光装置の構成は、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を備える従来の発光装置と同様であってもよい。
【００５８】
発光装置の例として、青紫色ＬＤまたは青紫色ＬＥＤと上記の蛍光体とを備える照明光源などが挙げられる。
【００５９】
（実施例）
以下、実施例および比較例の蛍光体試料を作製し、その評価を行ったので説明する。
【００６０】
＜蛍光体試料の作製＞
出発原料として、Ｙ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、ＣｅＣｌ3、Ｋ2ＣＯ3、ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、および反応促進剤としてＡｌＦ3を用いた。
【００６１】
まず、上記の出発材料を所定の組成が得られるように秤量し、ボールミルを用いて純水中で湿式混合した。
【００６２】
得られた混合物を乾燥させた後、焼成することにより、蛍光体を得た。焼成工程では、雰囲気ガスとして、水素ガス、炭酸ガスおよび窒素ガスを含む混合ガスを用いた。混合ガス全体に対して水素ガスは０超５体積％以下、炭素ガスは０超５０体積％以下の範囲内で、焼成温度での酸素分圧が１０-4ａｔｍ付近となるように、混合ガスにおける混合比を調整した。焼成温度は１５００℃以上１７００℃以下、焼成時間は１６時間とした。
【００６３】
次いで、得られた蛍光体の粉末を、ボールミルを用いて再度粉砕し、粒度分布を調整した。このようにして、蛍光体試料１〜２２を得た。各蛍光体試料の一般式（３−ａ）ＹＯ3/2・ａＣｅＯ3/2・（５−ｂ）ＡｌＯ3/2・ｂＧａＯ3/2・ｃＫＯ1/2・ｄＰＯ5/2におけるＣｅ、Ｇａ、ＫおよびＰの添加量ａ〜ｄを表１に示す。
【００６４】
＜外部量子効率および色度の測定＞
上記の蛍光体試料１〜２２に対して、励起光として波長４０５ｎｍの青紫色光を照射し、各蛍光体試料における黄色領域の発光の内部量子効率、励起光吸収率および発光色度（ＣＩＥ色度座標のｘ値）を測定した。測定には、絶対ＰＬ量子収率測定装置（浜松ホトニクス製、Ｃ９９２０）を用いた。また、内部量子効率および励起光吸収率から外部量子効率を算出した。各蛍光体試料の外部量子効率および発光色度を表１に示す。
【００６５】
なお、全蛍光体試料のうち蛍光体試料９〜２２は、第１の実施形態で説明した組成比を有する実施例であり、その他は比較例である。
【００６６】
【表１】
2018003006.tif 000002
【００６７】
表１に示す結果から、０．１２≦ａ≦０．１８、１．５０≦ｂ≦３．００、０．０１≦ｃ≦０．０８、０．０１≦ｄ≦０．０８を満たす蛍光体試料９〜２２では、青紫色光を励起光とした場合の外部量子効率が高く、かつ、黄色発光として望ましい色度（ｘ値：０．４０以上）が得られることが分かる。
【００６８】
図１は、比較例の蛍光体試料１、２および実施例の蛍光体試料９〜１１におけるＣｅの添加量ａと、外部量子効率および色度との関係を示すグラフである。図１から分かるように、Ｃｅの添加量が０．１２以上０．１８以下であれば、所望の発光色度と高い外部量子効率とを両立することが可能である。
【００６９】
図２は、比較例の蛍光体試料３、４および実施例の蛍光体試料１０、１６〜２１におけるＧａの添加量ｂと、外部量子効率および色度との関係を示すグラフである。図２から分かるように、Ｇａの添加量が１．５０以上３．００以下であれば、発光色度の低下を抑制しつつ、外部量子効率を高めることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本開示の一実施形態の蛍光体は、各種発光装置に用いられ得る。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または半導体レーザーダイオード（ＬＤ）と蛍光体とを利用した照明光源およびプロジェクターに適用できる。さらにＬＥＤバックライト付き液晶表示装置、蛍光体を利用するセンサーおよび増感器などにも適用できる。
【図１】
2018003006.tif 000003
【図２】
2018003006.tif 000004
【図３】
2018003006.tif 000005
【図４】
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【図５】
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