(57)【要約】【課題】製造が容易であると共に演色性の高い発光素子を得ることができる蛍光体を提供する。【解決手段】蛍光体は、一般式（Ｉ）：  ＭａＰｂＯｃ（但し、前記式（Ｉ）中、Ｍは少なくともＢａを含む２価の金属元素である。ａは１．８〜２．２、ｂは１．８〜２．２、ｃは６．８〜７．２の範囲の数である。）で表される化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオンとしてＥｕを含有してなる。母体にはＭｇがさらに添加されてなることが好ましい。仕込み時の組成として、（Ｂａ１−ｙ−ｘＥｕｙＭｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（但し、０≦ｘ≦０．３５、０．０１≦ｙ≦０．０５）で表されることが好ましく、さらに好ましくは、ｙ＝０．０３であり、かつ、その発光色が緑色又は黄色である。ｘ＝０．１５〜０．３５であることがさらに好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）：  ＭａＰｂＯｃ（但し、前記式（Ｉ）中、Ｍは少なくともＢａを含む２価の金属元素である。ａは１．８〜２．２、ｂは１．８〜２．２、ｃは６．８〜７．２の範囲の数である。）で表される化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオンとしてＥｕを含有してなる蛍光体。
【請求項２】
前記母体には、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫからなる群から選択された少なくとも１種の金属元素がさらに添加されてなることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
前記母体への添加される前記金属元素としてＭｇが選択されていることを特徴とする請求項２に記載の蛍光体。
【請求項４】
仕込み時の組成として、（Ｂａ１−ｙ−ｘＥｕｙＭｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（但し、０≦ｘ≦０．３５、０．０１≦ｙ≦０．０５）で表されることを特徴とする請求項３に記載の蛍光体。
【請求項５】
ｙ＝０．０３であり、かつ、その発光色が緑色又は黄色であることを特徴とする請求項４に記載の蛍光体。
【請求項６】
ｘ＝０．１５〜０．３５であることを特徴とする請求項４又は５に記載の蛍光体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の蛍光体を含み、波長４００〜５００ｎｍの紫外線又は青色光を励起源として、波長５００〜７００ｎｍの可視光を発することを特徴とする光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母体化合物に発光中心イオンとしてユウロピウム（Ｅｕ２＋）を含有してなる蛍光体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組み合わせによって白色を得る白色ＬＥＤは、消費電力が小さく長寿命であるという特徴を持つことから、近年、照明器具として期待されている。しかし、青色と黄色の光から得られる白色は光の三原色のうち緑色と赤色が欠けているため、色の再現性が悪いという問題点がある。
【０００３】
色の再現性がよい白色ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤを励起源とし緑色蛍光体と赤色蛍光体を組み合わせる三波長型白色ＬＥＤである。緑色および赤色蛍光体として、窒化物蛍光体や酸窒化物蛍光体があるが、これらの蛍光体の合成には高温（より具体的には、２０００℃近く）、高圧（より具体的には、５〜１０気圧程度）が必要であるなど製造が容易と言えるものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３８８２０４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明では上記問題点に鑑み、製造が容易であると共に演色性の高い発光素子を得ることができる蛍光体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】
【０００６】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオンとしてＥｕ２＋を含有してなる蛍光体が、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、以下の構成・特徴を備えるものである。
【０００８】
（態様１）
一般式（Ｉ）：  ＭａＰｂＯｃ（但し、前記式（Ｉ）中、Ｍは少なくともＢａを含む２価の金属元素である。ａは１．８〜２．２、ｂは１．８〜２．２、ｃは６．８〜７．２の範囲の数である。）で表される化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオンとしてＥｕを含有してなる蛍光体。
（態様２）
前記母体には、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫからなる群から選択された少なくとも１種の金属元素がさらに添加されてなることを特徴とする態様１に記載の蛍光体。
（態様３）
前記母体への添加される前記金属元素としてＭｇが選択されていることを特徴とする態様２に記載の蛍光体。
（態様４）
仕込み時の組成として、（Ｂａ１−ｙ−ｘＥｕｙＭｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（但し、０≦ｘ≦０．３５、０．０１≦ｙ≦０．０５）で表されることを特徴とする態様３に記載の蛍光体。
（態様５）
ｙ＝０．０３であり、かつ、その発光色が緑色又は黄色であることを特徴とする態様４に記載の蛍光体。
（態様６）
ｘ＝０．１５〜０．３５であることを特徴とする態様４又は５に記載の蛍光体。
（態様７）
態様１〜６のいずれか１項に記載の蛍光体を含み、波長４００〜５００ｎｍの紫外線又は青色光を励起源として、波長５００〜７００ｎｍの可視光を発することを特徴とする光源。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の蛍光体は、製造が容易であるという長所は有すると共に、三波長型白色ＬＥＤ蛍光体として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ｂａ１−ｙ−ｘＥｕｙＭｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（ｘ＝０、０．１０、０．２０、又は０．３０、及びｙ＝０．０３）で表される蛍光体の粉末Ｘ線回折パターンである。（実施例）
【図２】（Ｂａ１−ｙ−ｘＥｕｙＭｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（ｘ＝０、０．１０、０．２０、又は０．３０、及びｙ＝０．０３）で表される蛍光体の励起および発光スペクトルである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の蛍光体は、前記式（Ｉ）ＭａＰｂＯｃ：Ｅｕ２+で表される化合物を母体とするものであることを特徴とする。但し、前記式（Ｉ）中、Ｍは少なくともＢａ（バリウム）を含む２価の金属元素であり、ａは１．８〜２．２、ｂは１．８〜２．２、ｃは６．８〜７．２の範囲の数である。
【００１２】
前記母体には、Ｍｇ（マグネシウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｌｉ（リチウム）、Ｎａ（ナトリウム）、及びＫ（カリウム）からなる群から選択された少なくとも１種の金属元素がさらに添加（陽イオンとして添加）されてなることが好ましく、Ｍｇが添加されてなることがさらに好ましい。これにより、本発明の蛍光体の発光効率をより一層向上させることが可能となる。
【００１３】
本発明の蛍光体は、仕込み時の組成として、（Ｂａ１−ｙ−ｘＥｕｙＭｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（但し、０≦ｘ≦０．３５、０．０１≦ｙ≦０．０５）で表されることが好ましい。なお、前記一般式（Ｉ）は製造した結果物の構造として表示されるが、仕込み時には化学量論比となるよう秤量されなければならない。そして、製造後には、Ｅｕ２+が製造された蛍光体の結晶構造のうち、どのサイトに結合されたかの特定は現実的には困難であるため、上記仕込み時の組成で表すことにした。
【００１４】
さらに、本発明の蛍光体は、ｙ＝０．０３であり、かつ、その発光色が緑色又は黄色であることを特徴とすることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の蛍光体は、発光強度の向上（改善）の観点から、ｘ＝０．１５〜０．３５であることを特徴とすることが好ましい。さらに好ましくは、ｘ＝０．２０〜０．３０である。
【００１６】
本発明によれば、前記蛍光体を含み、波長４００〜５００ｎｍの紫外線又は青色光を励起源として、波長５００〜７００ｎｍの可視光を発することを特徴とする光源も提供される。
【実施例】
【００１７】
（Ｂａ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２+，Ｍｇ２+の蛍光体の製造方法）
本発明の蛍光体は、仕込み時の組成として、（Ｂａ１−ｙ−ｘＥｕｙＭｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（但し、０≦ｘ≦０．３５、０．０１≦ｙ≦０．０５）で表されることが好ましい。実施例では、上記組成のうち、Ｅｕに関する添加割合ｙをｙ＝０．０３に設定したまま、Ｍｇに関する添加割合ｘを、ｘ＝０（つまりＭｇは添加しない場合）、０．１０、０．２０、又は０．３０のいずれかの条件に設定して本発明の好適な蛍光体を作製した。
【００１８】
より具体的な作製方法として、ＢａＣＯ３、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４、Ｅｕ２Ｏ３ 、ＭｇＯの各原料粉末を（Ｂａ０．９７−ｘＥｕ０．０３Ｍｇｘ）２Ｐ２Ｏ７（ｘ＝０、０．１０、０．２０、又は０．３０）の化学量論比となるように秤量し、メノウ乳鉢を用いてアセトン湿式混合を行った。混合した粉末試料を空気中にて４００℃で４時間仮焼した後、還元雰囲気下で溶融法により合成した。なお、上記溶融法として集光炉を用いた。
【００１９】
（Ｂａ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２+，Ｍｇ２+の蛍光体の評価方法）
前述の方法で合成した蛍光体を、アルミナ乳鉢で粉砕した後、粉末Ｘ線回折装置により試料の同定を行なった。さらに、蛍光分光光度計を用いて、合成した蛍光体の蛍光特性を評価した。
【００２０】
（実施例に係る蛍光体のＸＲＤパターン）
図１の第１段〜第４段に、得られた試料（Ｂａ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２+，Ｍｇ２+）の粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）パターンを示す。なお、図１中のｘは、前述したようにＭｇに関する添加割合ｘであり、ｘ＝０（つまりＭｇは添加しない場合）、０．１０、０．２０、又は０．３０を示す（図２中の表記でも同様である）。Ｅｕに関する添加割合ｙはどの条件でも一定（ｙ＝０．０３）である。得られた粉末は、目的物であるＢａ２Ｐ２Ｏ７相（図１の最下段を参照）と同定された。他に不純物相が観察されないことから、添加したＭｇ２+とＥｕ２+はＢａ２Ｐ２Ｏ７相に取り込まれたと考えられる。
【００２１】
（実施例に係る蛍光体の蛍光特性）
図２は、実施例の蛍光体の蛍光特性（励起スペクトルおよび発光スペクトル）を示した図である。図２の横軸における短波長側の曲線が各Ｍｇ２+添加条件における蛍光体の励起スペクトル（図２中の破線を参照）を示し、一方、長波長側の曲線が、前記励起条件に対応して発光した蛍光体の発光スペクトルを示す（図２中の実線を参照）。
【００２２】
この図２に示すように、実施例の蛍光体は４００〜５００ｎｍの間に励起吸収帯を持つことが観察された。実施例の蛍光体は、総じて、約４２０〜４４０ｎｍの青色光を著しく吸収し、５００〜７００ｎｍの範囲に亘るブロードな緑色〜黄色の発光を示すことを確認した。
【００２３】
特に、Ｍｇ２+を固溶させていない試料（ｘ＝０）では、約４２９ｎｍの励起波長において、約５１６ｎｍを最大ピーク（発光波長）とするブロードな緑色発光が確認された。
【００２４】
一方、ｘ＝０．３０の濃度条件にて、発光波長の最大ピークが約５５１ｎｍの黄色発光となり、ｘ＝０の場合（結果）に比較して発光波長のピークが著しく長波長側にシフトすること（シフト量は約３５ｎｍ）が観測された。
【００２５】
各濃度条件を比較検討した結果、Ｍｇ２+の濃度（添加割合）の増加に伴い、大幅な発光強度の改善が見られた。特に、ｘ＝０．３０の条件にて最も高い発光強度を示し、ｘ＝０．２０の条件にて２番目に高い発光強度を示すことが分かった。従って、本実施例の場合、ｘ＝０．１５〜０．３５に設定することが好ましく、ｘ＝０．２０〜０．３０に設定することがさらに好ましいことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によれば、製造が容易であると共に演色性の高い発光素子を得ることができる蛍光体を提供することができる。また、本発明を、青色励起型白色ＬＥＤへ適用できる緑色又は黄色蛍光体として利用できることも期待される。また、本発明を、近紫外ＬＥＤ用の蛍光体としても利用できることも期待される。従って、本発明は、産業上の利用価値及び利用可能性が非常に高い。
【図１】
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【図２】
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