(57)【要約】【課題】紫外から可視光の短波長領域の励起光源により励起され、波長変換により緑色系に発光可能な希土類酸窒化物系蛍光体を提供する。【解決手段】以下の一般式で示される、希土類、窒素及び酸素を含有する希土類酸窒化物系蛍光体であって、ｘ、ｙ、ａ、ｂを以下の範囲とし、セリウム及びテルビウムで共付活され、４６０ｎｍ以下の励起光を吸収し、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の範囲にピーク波長を持つ蛍光を発する。  ＪxＬyＯaＮb：Ｃｅ，Ｔｂ（ＪはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ＬはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの群から選ばれる少なくとも１つである。Ｏは酸素、Ｎは窒素であり、０．５≦ｘ≦８．５、０．５≦ｙ≦１２、０．５≦ａ≦１６、０．５≦ｂ≦１６）【選択図】図１
2008069198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式がＪxＬyＯaＮb：Ｃｅ，Ｔｂで示され、
ＪはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ＬはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの群から選ばれる少なくとも１つであり、
Ｏは酸素、Ｎは窒素であり、
ｘ、ｙ、ａ、ｂの範囲は、０．５≦ｘ≦８．５、０．５≦ｙ≦１２、０．５≦ａ≦１６、０．５≦ｂ≦１６であり、
セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することを特徴とする希土類酸窒化物系蛍光体。
【請求項２】
一般式がＹ4Ｓｉ2Ｏ7Ｎ2：Ｃｅ，Ｔｂで示され、
セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することを特徴とする希土類酸窒化物系蛍光体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の希土類酸窒化物系蛍光体であって、
４６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有する励起光源からの励起光により励起され、
５３０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の範囲にピーク波長を持つ蛍光を発することを特徴とする希土類酸窒化物系蛍光体。
【請求項４】
一般式がＪxＬyＭzＯaＮb：Ｃｅ，Ｔｂで示され、
ＪはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ＬはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＭはＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、
Ｏは酸素、Ｎは窒素であり、
ｘ、ｙ、ｚ、ａ、ｂの範囲は、０．５≦ｘ≦８．５、０．５≦ｙ≦１２、０．００１≦ｚ≦５、０．５≦ａ≦１６、０．５≦ｂ≦１６であり、
セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することを特徴とする希土類酸窒化物系蛍光体。
【請求項５】
一般式がＹ4Ｓｉ2-mＡｌmＯ7+mＮ2-m：Ｃｅ，Ｔｂで示され、
ｍの範囲は、０＜ｍ≦０．２であり、
セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することを特徴とする希土類酸窒化物系蛍光体。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の希土類酸窒化物系蛍光体であって、
４６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有する励起光源からの励起光により励起され、
５３０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の範囲にピーク波長を持つ蛍光を発することを特徴とする希土類酸窒化物系蛍光体。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の希土類酸窒化物系蛍光体であって、
蛍光体の平均粒径が２μｍ以上であって２０μｍ以下であることを特徴とする希土類酸窒化物系蛍光体。
【請求項８】
４６０ｎｍ以下の波長を発する第１の発光スペクトルを有する励起光源と、
第１の発光スペクトルの少なくとも一部を吸収して、第２の発光スペクトルを発光する１種又は２種以上の波長変換部材と、
を有する発光装置であって、
前記波長変換部材は、請求項１乃至７のいずれか一に記載の希土類酸窒化物系蛍光体を有することを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光、電子線、Ｘ線などの電磁波や、熱等により励起され発光する希土類酸窒化物系蛍光体、特に、蛍光ランプ等の一般照明、車載照明、液晶用バックライト、ディスプレイ等の発光装置に使用される希土類酸窒化物系蛍光体及びこれを用いた発光装置に関し、例えば、半導体発光素子を用いる白色系及び多色系の発光装置に使用される希土類酸窒化物系蛍光体及びこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の白色系の照明は蛍光灯が主流であるが、蛍光灯に比べ発光素子を用いた発光装置は消費電力が少なく、水銀を使用しないため、環境面を考慮すれば将来は発光素子を用いた発光装置の照明が主流になると予測される。また、発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。特に発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode）等の半導体素子は球切れ等の心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特長を有する。このような優れた特性を有する半導体発光素子は、各種の光源として利用されている。例えば、現行の白色系の半導体発光素子を用いた発光装置の発光色は、光の混色の原理によって得られる。演色性や輝度が優れた高輝度の白色光をＬＥＤで得るために、また色再現範囲を拡大するためには、光の３原色である赤色、青色、緑色の高輝度なＬＥＤが必要である。しかしながら、現状では緑色ＬＥＤの発光効率が赤色、青色と比較して劣るため、この影響により白色としての発光効率も下がるという問題があった。
【０００３】
したがって緑色ＬＥＤの開発と共に、高輝度に緑色に発光する蛍光体の研究が進められている。後者の蛍光体を用いて緑色光を得る方法としては、（１）青色領域の光を放出する発光素子で蛍光体を励起させ、緑色の波長を得る方式と、（２）紫外から可視光の短波長側領域の光を放出する発光素子で蛍光体を励起させ、波長変換された緑色の波長を得る方式がある。
【０００４】
（１）に係る蛍光体として、酸窒化物系蛍光体が報告されている（特許文献１参照）。具体的には、Ｅｕ2+イオンとＤｙ3+イオンを共に賦活させたＣａ−アルファサイアロン蛍光体は、発光スペクトルが４５０ｎｍ付近の励起光源により励起され、５７０ｎｍ付近にピーク波長を持つ発光スペクトルを放出する。上記の蛍光体と、発光素子である青色ＬＥＤとを備えた発光装置において、青色ＬＥＤからの励起光源により励起され波長変換された光と、変換されない励起光源の青色光との混色が放出される。
【０００５】
しかしながら、酸窒化物ガラスの蛍光体はガラス体であるため、一般に加工し難い。さらに、青色ＬＥＤの製造バラツキや投入電流の差による励起光源の色ズレにより、励起光源の青色と、波長変換後の色との混色比率がズレやすく、発光装置から放出される色味にバラツキが生じる問題があった。
【０００６】
一方、（２）の方式では、励起光源として紫外から可視光の短波長側領域の発光素子を用いる。この波長領域では色味の感度が低く視認し難いため、製造バラツキによる励起光源の色ズレがない。よって励起光源の発光スペクトルの変化が、発光装置の色味にほとんど影響を与えないという利点を有する。
【０００７】
このように近紫外から可視光の短波長側領域の発光素子からの光を励起光源とし、これを緑色に波長変換させる蛍光体が報告されている（特許文献１参照）。具体的にはＹｂ2+アルファサイアロン蛍光体は２４０ｎｍ付近の励起スペクトルにより励起され、５１０ｎｍ付近にピーク波長を持つ光を放出する。また、Ｅｒ−アルファサイアロン蛍光体は２６３ｎｍに広いピークと、４００ｎｍ付近にラインピークの励起スペクトルを持ち、５００ｎｍ〜６００ｎｍの発光スペクトルを示す。
【０００８】
さらに別の蛍光体として、Ｌａ3Ｓｉ8Ｎ11Ｏ4若しくは一般式Ｌａ3Ｓｉ8-xＡｌxＮ11-xＯ4+x（０＜ｘ≦４）で示される酸窒化物系蛍光体は、光学活性元素Ｔｂを発光の中心として緑色に発光することが報告されている（特許文献２参照）。具体的に、Ｔｂを添加したＬａ3Ｓｉ8Ｎ11Ｏ4の蛍光体については励起波長ピークが２５６ｎｍであり、Ｌａ3Ｓｉ7ＡｌＮ10Ｏ5の蛍光体については励起波長ピークが２５８ｎｍと開示される。つまり、いずれの蛍光体も励起波長ピークが紫外領域であるため、これらの蛍光体は、近紫外から可視光の短波長領域或いは青色領域に発光ピークを有する半導体発光素子を備えた発光装置の波長変換材料として使用できない。
【０００９】
従って上記（１）（２）を兼ね備えた、紫外から可視光の短波長側領域及び青色領域までの広範囲な波長により励起され、緑色の光を放出する蛍光体の開発が望まれている。その一例として、Ｙ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ：Ｃｅ系の蛍光体が開示される（非特許文献１）。この蛍光体は、紫外から可視光の青色領域の波長により励起され、ピーク波長が４２３ｎｍ〜５０４ｎｍ付近のブロードな発光スペクトルを有する。
【００１０】
しかしながら、透過型カラー液晶表示装置等の表示装置用光源に発光体を使用する場合、シャープな発光スペクトルが要求される。これは、ブロードな発光スペクトルでは、波形の裾領域が他の色の発光スペクトルと重なってしまい混色が生じるからである。混色が生じると、色純度が悪くなり鮮やかな色彩を表示できないため、カラーフィルターにより透過光成分を制限する。これにより所望の領域のみの発光スペクトルを透過させることが可能になるが、一方で光の透過率が低下してしまう。光の透過率が低下すると全体として取り出すことのできる光出力が低下してしまう。従って、例えば透過型カラー液晶表示装置では、通常、シャープな発光スペクトルを持つ三波長冷陰極蛍光管を白色光源として使用している。また、透過型カラー液晶表示装置用光源として、ＬＥＤ等の発光体の利用の開発も進められており、シャープな発光スペクトルを有するＬＥＤの重要性が高まっている。
【特許文献１】特開２００２−３６３５５４号公報
【特許文献２】特開２００５−１１２９２２号公報
【非特許文献１】Journal of Alloys and Compounds 268 (1998) 272-277
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の第一の目的は、紫外から可視光まで広範囲な領域の励起光源により励起され、波長変換により緑色系にシャープに発光可能な希土類酸窒化物系蛍光体及びこれを用いた発光装置を提供することにある。また第二の目的は、発光効率の高い、再現性に優れた希土類酸窒化物系蛍光体及びこれを用いた発光装置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】
【００１２】
本発明に係る希土類酸窒化物系蛍光体は、一般式がＪxＬyＯaＮb：Ｃｅ，Ｔｂで示され、ｘ、ｙ、ａ、ｂを以下の範囲とし、セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することを特徴とする。
ＪはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ＬはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの群から選ばれる少なくとも１つである。Ｏは酸素、Ｎは窒素であり、０．５≦ｘ≦８．５、０．５≦ｙ≦１２、０．５≦ａ≦１６、０．５≦ｂ≦１６とできる。
【００１３】
また、本発明に係る希土類酸窒化物系蛍光体は、一般式がＹ4Ｓｉ2Ｏ7Ｎ2：Ｃｅ，Ｔｂで示され、セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することができる。
【００１４】
また希土類酸窒化物系蛍光体は、４６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有する励起光源からの励起光により励起され、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の範囲にピーク波長を持つ蛍光を発することができる。
【００１５】
さらにまた希土類酸窒化物系蛍光体は、一般式がＪxＬyＭzＯaＮb：Ｃｅ，Ｔｂで示され、ＪはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ＬはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＭはＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの群から選ばれる少なくとも１つであり、Ｏは酸素、Ｎは窒素であり、ｘ、ｙ、ｚ、ａ、ｂの範囲は、０．５≦ｘ≦８．５、０．５≦ｙ≦１２、０．００１≦ｚ≦５、０．５≦ａ≦１６、０．５≦ｂ≦１６であり、セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することができる。
【００１６】
また、希土類酸窒化物系蛍光体は、一般式がＹ4Ｓｉ2-mＡｌmＯ7+mＮ2-m：Ｃｅ，Ｔｂで示され、ｍの範囲は、０＜ｍ≦０．２であり、セリウム及びテルビウムで共付活され、紫外線ないし青色光を吸収して緑色に発光することができる。
【００１７】
また希土類酸窒化物系蛍光体は、４６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有する励起光源からの励起光により励起され、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の範囲にピーク波長を持つ蛍光を発するものとできる。
【００１８】
さらに希土類酸窒化物系蛍光体は、蛍光体の平均粒径が２μｍ以上であって２０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
一方発光装置は、４６０ｎｍ以下の波長を発する第１の発光スペクトルを有する励起光源と、第１の発光スペクトルの少なくとも一部を吸収して、第２の発光スペクトルを発光する１種又は２種以上の波長変換部材とを有する発光装置であって、波長変換部材として上記の希土類酸窒化物系蛍光体を利用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、希土類酸窒化物系蛍光体及びこれを用いた発光装置は、４６０ｎｍ以下の近紫外から可視光の短波長領域の光により励起され、緑色領域にライン発光する発光効率の極めて良好な発光装置を実現できる。また、製造及び加工しやすい結晶性の希土類酸窒化物系蛍光体、あるいは安定性に優れた希土類酸窒化物系蛍光体を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための、希土類酸窒化物系蛍光体及びこれを用いた発光装置を例示するものであって、本発明は、希土類酸窒化物系蛍光体及びこれを用いた発光装置を以下のものに特定しない。なお特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
【００２２】
本明細書における近紫外線から可視光の短波長領域は、特に限定されない。好適には２４０ｎｍ〜４８０ｎｍの領域とする。励起光源は、２４０ｎｍ〜４３０ｎｍに発光ピーク波長を有するものを用いることができる。そのうち、２４０ｎｍ〜２８０ｎｍ及び３５０ｎｍ〜４３０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましい。特に、半導体発光素子で使用されている３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの励起光源を用いることが好ましい。
【００２３】
なお色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０に従う。具体的には、３８０ｎｍ〜４５５ｎｍが青紫色、４５５ｎｍ〜４８５ｎｍが青色、４８５ｎｍ〜４９５ｎｍが青緑色、４９５ｎｍ〜５４８ｎｍが緑色、５４８ｎｍ〜５７３ｎｍが黄緑色、５７３ｎｍ〜５８４ｎｍが黄色、５８４ｎｍ〜６１０ｎｍが黄赤色、６１０ｎｍ〜７８０ｎｍが赤色である。
【００２４】
（蛍光体）
実施の形態における希土類酸窒化物系蛍光体は、４６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を有する励起光源からの光により励起され、励起光の発光ピーク波長よりも長波長側に蛍光の発光ピーク波長を有する。さらに好適には発光ピーク波長を有する励起光源の範囲を２４０ｎｍ〜４６０ｎｍとする。当該範囲の励起光源を用いることにより、発光効率の高い蛍光体を提供することができるからである。特に、２４０ｎｍ〜４３０ｎｍに発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましく、そのうち更に、２４０ｎｍ〜２８０ｎｍ或いは３５０ｎｍ〜４２０ｎｍに発光ピーク波長を有する励起光源を用いることが好ましい。この際、本発明の実施の形態における希土類酸窒化物系蛍光体は、後者の範囲を励起光源とした方が発光輝度が高い。
【００２５】
実施の形態における希土類酸窒化物系蛍光体は、励起光源として近紫外から可視光の短波長側領域の発光素子を用いる。この波長領域の光は視感度が低い。視感度とは単色光が与える明るさの感覚と光のエネルギーの関係を示す波長関数のことを称す。人間の目の感じ方と光の波長には視感度特性による関係が成り立ち、５５５ｎｍの光の視感度が最も高く、短波長及び長波長に向かうほど視感度が低下する。例えば、励起光源として使用する紫外線領域の光は、視感度の低い部分に属し、実質上使用する蛍光物質の発光色によって発光装置の発光色が決定される。また、投入電流の変化等に伴う発光素子の色ズレが生じた場合でも、可視光領域に発光する蛍光物質の色ズレが極めて小さく抑えられるため、結果として色調変化の少ない発光装置を提供することができる。紫外領域は一般に３８０ｎｍ若しくは４００ｎｍよりも短波長のものを言うが、視感度的に４２０ｎｍ以下の光はほとんど見えないため、色調に大きく影響を及ぼさない。よって４２０ｎｍ以下の励起光源を用いることが好ましい。
【００２６】
また、希土類酸窒化物系蛍光体は、少なくとも一部が結晶を有することが好ましい。特に希土類酸窒化物系蛍光体は、少なくとも５０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上が結晶を有している。これは、発光性を有する結晶相の割合を示し、５０重量％以上、結晶相を有しておれば、実用に耐え得る発光が得られるため好ましい。ゆえに結晶相が多いほど良い。これにより、発光輝度を高くすることができ、かつ、希土類酸窒化物系蛍光体の製造及び加工し易くすることができる。
【００２７】
さらに希土類酸窒化物系蛍光体は、紫外線乃至可視光の短波長側領域の光を吸収して５３０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の範囲にピーク波長のもつ蛍光を発光することが好ましい。
【実施例】
【００２８】
（希土類酸窒化物系蛍光体の製造方法）
次に、希土類酸窒化物系蛍光体の製造方法について実施例を用いて具体的に説明する。実施例１〜４に係る希土類酸窒化物系蛍光体の一般式はＪxＬyＯaＮb：Ｃｅ,Ｔｂで示される。ここで、ＪはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ＬはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの群から選ばれる少なくとも１つである。Ｏは酸素、Ｎは窒素であり、０．５≦ｘ≦８．５、０．５≦ｙ≦１２、０．５≦ａ≦１６、０．５≦ｂ≦１６とする。この希土類酸窒化物系蛍光体は、その組成式中に希土類元素が含まれており、さらにＣｅ及びＴｂで共賦活されている。
【００２９】
（比較例１、実施例１〜４）
上記希土類酸窒化物系蛍光体のうち、Ｃｅ,Ｔｂで賦活された、Ｊ＝Ｙ、Ｌ＝Ｓｉ、ｘ＝４、ｙ＝２、ａ＝７、ｂ＝２なる蛍光体Ｙ4Ｓｉ2Ｏ7Ｎ2：Ｃｅ,Ｔｂの製造方法を示す。また、添加するＣｅ,Ｔｂの混合比率を変化させ、生成された該蛍光体を実施例１〜４とした。
【００３０】
まず原料である希土類金属元素の化合物、４族元素の化合物、窒化物、賦活剤の各々を粉砕する。粉砕された原料の平均粒径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲であることが他の原料との反応性、焼成時及び焼成後の粒径制御等の観点から好ましいが、この範囲に限定されない。また、これらの原料は精製された高純度のものを用いる方が良いが、市販の物を用いても良い。具体的に実施例１〜４では希土類金属元素の化合物として酸化イットリウム、４族元素の化合物として酸化ケイ素、窒化物として窒化珪素、共賦活剤として酸化セリウム及び酸化テルビウムを使用した。この他、希土類金属元素の炭酸塩、窒化物、水酸化物、硝酸塩、シュウ酸塩、イミド化合物及びアミド化合物を用いることもできる。
【００３１】
上記の原料を表１の実施例１に記載される組成（(Y0.945Ce0.005Tb0.05)4Si2O7N2）になるように秤量し混合する。ただし、この組成は配合比率より推定される代表組成であり、その比率の近傍では、実用に耐える十分な特性を有する。また、各原料の配合比率を変更することにより、目的とする蛍光体の組成を変更することができる。
【００３２】
組成は、管状炉、小型炉、高周波炉、メタル炉等を使用することができる。焼成温度は、１２００℃から２２００℃の範囲で焼成を行うことができるが、１４００℃から２０００℃の焼成温度が好ましい。さらに好ましくは約１８００℃で約２時間焼成する。焼成は、徐々に昇温を行い１２００℃から２２００℃で数時間焼成を行う一段階焼成をしようすることが好ましいが、８００℃から１２００℃で一段階目の焼成を行い、徐々に加熱して１２００℃から２２００℃で二段階目の焼成を行う二段階焼成（多段階焼成）を使用することもできる。蛍光体の原料は、窒化ホウ素（ＢＮ）材質のルツボ、ボートを用いて焼成を行うことが好ましい。窒化ホウ素材質のルツボの他に、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）やＭｏ材質等のルツボを使用することもできる。
【００３３】
また、出発原料は蛍光体を形成する焼成段階の間に出発原料の反応を促進させるフラックスを含有することができる。好ましくは、フラックスは、フッ化物又は塩化物化合物のようなハロゲン化合物を含む。ハロゲン化合物には、フッ化マグネシウム、アルミニウム、ストロンチウム、塩化マグネシウム、又は塩化アンモニウム等が含まれる。しかしながら、該蛍光体はフラックスを添加すること無く焼成してもよい。次いで、焼成された混合物によりランプバルブのような基体を被覆する。好ましくは、混合物粒子と液体との懸濁物を用いて基体を被覆する。
【００３４】
焼成後に粉砕を行い、化学式（(Y0.945Ce0.005Tb0.05)4Si2O7N2）で示される希土類酸窒化物系蛍光体を得ることができる。ただし、この化学式は使用する原料の配合比率より求めている。実施例２〜５も表１の実施例２〜５に記載される蛍光体になるように原料の配合比率を変更する以外は、実施例１と同様の方法で蛍光体を合成した。この焼成による基本構成元素の反応式を、化１に示す。
【００３５】
【化１】
2008069198.tif 000003
上記化学式において、δは、ＣｅＯ2、Ｔｂ4Ｏ7の酸素が脱離し、Ｃｅ、Ｔｂが３価へ還元されたことを示す。
また比較例１として、賦活剤として酸化テルビウムのみを使用し、酸化セリウムは添加しない蛍光体を合成した。
【００３６】
表１に実施例１〜４及び比較例１の仕込み組成、及び得られた蛍光体を２５３．７ｎｍの波長で励起させた際の発光特性を評価した。同様に表２に、蛍光体の３６５ｎｍの波長に励起された際の発光特性を示す。さらに表３に、蛍光体の４００ｎｍの波長に励起された際の発光特性を示す。実施例１〜４及び比較例１に示す希土類酸窒化物系蛍光体の発光輝度は、実施例１を１００％とし、これを基準に相対値で表す。また、図１に比較例１及び実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。同様に、図２（ａ）に比較例１及び実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。さらに、比較例１及び実施例１〜４を３６５ｎｍで励起した時の各々の発光スペクトルを図２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す。また、図３（ａ）に比較例１及び実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。さらに、比較例１及び実施例１〜４を４００ｎｍで励起した時の各々の発光スペクトルを図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す。また、図４は、比較例１及び実施例１〜４の励起スペクトルである。図５の（ａ）は、実施例１の希土類酸窒化物系蛍光体の１０００倍拡大写真であり、（ｂ）は実施例１の希土類酸窒化物系蛍光体の５０００倍拡大写真を示す。
【００３７】
【表１】
2008069198.tif 000004
【００３８】
【表２】
2008069198.tif 000005
【００３９】
【表３】
2008069198.tif 000006
【００４０】
実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体は、図１〜３に示されるように４つのピーク波長が観測された。即ち、各ピーク波長は４８０ｎｍ〜５１０ｎｍ、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍ、５８０ｎｍ〜６１０ｎｍ、６１０ｎｍ〜６４０ｎｍである。そのうち、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍで半値幅が２５ｎｍであるピーク波長が最も強い。つまり実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体は、５４５ｎｍ付近のシャープな発光ピークを有し、色度座標値はｘ＝０．３０付近、ｙ＝０．５４付近である緑色に発光している。また図４の励起スペクトルから分かるように４３０ｎｍ付近以下の光源によって励起可能である。
【００４１】
ところで所望の発光色を放つ蛍光体を合成するには、その発光波長に応じた希土類イオンを選択することが重要となる。例えば緑色の波長であれば３価の希土類イオンであるＴｂ3+が挙げられる。ところが、比較例１に示すＴｂを含む希土類酸窒化物系蛍光体(Y0.95Tb0.05)4Si2O7N2は、図２（ｂ）及び図３（ｂ）の発光スペクトルが示すように、５４５ｎｍ付近に発光スペクトルが観測されてはいるものの、その強度が弱い。また図４に示す励起スペクトルでは、２４０ｎｍ〜３０４ｎｍ付近のみにピークがあり、近紫外から青色波長領域には十分な励起波長を有していない上、目的とする発光波長領域にはスペクトルが極わずかしか観測されていない。
【００４２】
一方、図２（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）及び図３（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）で示すように、実施例１〜４のＴｂ及びＣｅが共賦活された希土類酸窒化物系蛍光体では５４５ｎｍ付近の発光スペクトルが強く観測され、さらに図４に示すように、所望の波長領域に励起スペクトルが観測された。つまりＴｂ及びＣｅが共賦活されることにより、ＣｅがＴｂの発光の増感剤として作用したと言える。
【００４３】
（粒径）
希土類酸窒化物系蛍光体の粒径は２μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは３μｍ〜１５μｍである。２μｍより小さい粒径を有する蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。一方、３μｍ〜１５μｍの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高い。このように、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を含有させることにより、発光装置の量産性が向上する。
【００４４】
ここで粒径は、空気透過法で得られる平均粒径を指す。具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、１ｃｍ3分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、平均粒径に換算した値である。本実施の形態で用いられる蛍光体の平均粒径は２μｍ〜１５μｍの範囲であることが好ましい。また、この平均粒径値を有する蛍光体が、頻度高く含有されていることが好ましい。また、粒度分布も狭い範囲に分布しているものが好ましく、特に、微粒子２μｍ以下の少ない物が好ましい。このように粒径、及び粒度分布のバラツキが小さい蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置が得られる。
【００４５】
後述するが、発光装置における蛍光体の配置場所は発光素子との位置関係において種々の場所に配置することがきる。例えば、発光素子を被覆するモールド中に、蛍光体を含有させることがきる。また、発光素子と蛍光体とを、間隔をおいて配置しても良いし、発光素子の上部に蛍光体を、直接載置しても良い。
【００４６】
また、還元雰囲気は、窒素、水素、アルゴン、二酸化炭素、一酸化炭素、アンモニアの少なくとも１種以上を含む雰囲気をする。ただし、これら以外の還元雰囲気下でも焼成を行うことができる。
【００４７】
（ＪxＬyＭzＯaＮb：Ｃｅ，Ｔｂ）
次に、別の希土類酸窒化物系蛍光体について実施例を用いて具体的に説明する。実施例５〜８に係る希土類酸窒化物系蛍光体の一般式はＪxＬyＭzＯaＮb：Ｃｅ，Ｔｂで示される。ここで、ＪはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ＬはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、ＭはＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの群から選ばれる少なくとも１つである。Ｏは酸素、Ｎは窒素であり、０．５≦ｘ≦８．５、０．５≦ｙ≦１２、０．００１≦ｚ≦５、０．５≦ａ≦１６、０．５≦ｂ≦１６とする。この希土類酸窒化物系蛍光体は、その組成式中に希土類元素が含まれており、さらにＣｅ及びＴｂで共賦活されている。
【００４８】
（実施例５〜８）
上記希土類酸窒化物系蛍光体のうち、Ｃｅ,Ｔｂで賦活され、Ｊ＝Ｙ、Ｌ＝Ｓｉ、Ｍ＝Ａｌであり、一般式がＹ4Ｓｉ2-mＡｌmＯ7+mＮ2-m：Ｃｅ，Ｔｂで示され、ｍの範囲を０＜ｍ≦０．２とする希土類酸窒化物系蛍光体を実施例５〜８に示す。さらに好適にはｍの範囲を０．０１≦ｍ≦０．１とする。ｍがこの範囲であれば、紫外から可視光までの広範囲な領域の励起光源により励起され、波長変換により緑色系にシャープに発光できる希土類酸窒化物系蛍光体となる。実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体は、組成中のＳｉ／Ａｌ比率、及びＯ／Ｎ比率を変化させており、具体的には蛍光体の一般式のｍの値をそれぞれ、ｍ＝０．０１、０．０２、０．０５、０．１とした。
【００４９】
実施例５〜８の蛍光体の製造方法は、実施例１の原料に、さらにＡｌの直接窒化法等で合成されたＡｌＮを加え、生成方法及び条件は実施例１と同様である。該実施例５〜８の蛍光体を、２５３．７ｎｍ、３６５ｎｍ及び４００ｎｍの波長で励起させた際の発光特性を表４、５及び６に示す。各実施例の発光輝度は、実施例１を１００％とし、これを基準に相対値で表す。また、図６（ａ）に実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。さらに、実施例５〜８を２５３．７ｎｍで励起した時の各々の発光スペクトルを図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す。同様に、図７（ａ）に実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。さらに、実施例５〜８を３６５ｎｍで励起した時の各々の発光スペクトルを図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す。また、図８（ａ）に実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。さらに、実施例５〜８を４００ｎｍで励起した時の各々の発光スペクトルを図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す。また、図９（ａ）に実施例５〜８の励起スペクトルを示す。さらに、実施例５〜８の各々の励起スペクトルを図９（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す。
【００５０】
【表４】
2008069198.tif 000007
【００５１】
【表５】
2008069198.tif 000008
【００５２】
【表６】
2008069198.tif 000009
【００５３】
実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体は、実施例１〜４の発光ピークと類似している。即ち、図６〜８に示されるように４つのピーク波長が観測され、各ピーク波長は４８０ｎｍ〜５１０ｎｍ、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍ、５８０ｎｍ〜６１０ｎｍ、６１０ｎｍ〜６４０ｎｍであった。そのうち、５３０ｎｍ〜５７０ｎｍで半値幅が２５ｎｍであるピーク波長が最も強い。つまり、実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体は、５４５ｎｍ付近のシャープな発光ピークを有し、色度座標値はｘ＝０．３１付近、ｙ＝０．５４付近である緑色に発光している。また図９の励起スペクトルから分かるように４３０ｎｍ付近以下の光源によって励起可能である。
（アルミニウムの効果）
【００５４】
実施例５〜８に示す一般式(Y0.93Ce0.02Tb0.05)4Si2-xAlxO7+xN2-x（０＜ｘ≦０．２）の希土類酸窒化物系蛍光体は、その組成にアルミニウムを含む。
一般的に、蛍光体の組成にアルミニウムを含有させた場合、粒径を大きくしたり、残光を短くすることが可能である。ただ、蛍光体の平均粒径が大きいほど発光輝度は高いが、希土類酸窒化物系蛍光体の粒径が２０μｍ以上になると、発光装置に使用する場合、塗布しにくくなる。一方、蛍光体の平均粒径が小さいほど、発光装置の発光面に塗布した場合、均一に発光するが、発光輝度が低いことや、塗布時及び製造時において取り扱いにくいという問題がある。よってアルミニウムの添加量を調整することで、発光輝度、量子効率、残光等発光特性、粒径等の調節を行えばよい。
【００５５】
（実施例９）
次に、上記の希土類酸窒化物系蛍光体を波長変換部材として利用した発光装置について説明する。本発明の希土類酸窒化物系蛍光体は、多くの様々な用途で用いることができる。例えば、ランプ、陰極線管、プラズマディスプレイ、レーダー等の表示装置、又は液晶ディスプレイの蛍光体として用いることができる。該材料はまた、電磁カロリーメータ、ガンマ線カメラ、コンピュータ断層撮影スキャナ、又はレーザのシンチレータとして用いることができる。これらの用途は、単に例示的に過ぎず、全てを網羅していることを意味するものではない。
【００５６】
波長変換部材の励起光源には、半導体発光素子を使用する。ここで発光素子には、可視光を発する素子のみならず、近紫外光や遠紫外光等を発する素子も含める意味で使用する。また励起光源として、半導体発光素子以外に、既存の蛍光灯に使用される水銀灯等、紫外から可視光の短波長領域に発光ピーク波長を有する励起光源を適宜利用できる。
【００５７】
ここでは発光装置の実施例９として、励起光源に近紫外から可視光の短波長領域の光を放つ発光素子を備えた砲弾型の半導体発光装置を使用する。発光素子は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、発光素子は半導体素子であるため球切れ等の心配がない。さらに初期駆動性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特長を有する。そのため、発光素子と希土類酸窒化物系蛍光体とを組み合わせる発光装置であることが好ましい。
【００５８】
具体的には発光素子は、Ｉｎ又はＧａを含む窒化物半導体素子であることが好ましい。これにより、発光素子は、３６０ｎｍ〜４１０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する光を放出し、発光素子からの光により、希土類酸窒化物系蛍光体が励起され、所定の発光色を示す。希土類酸窒化物系蛍光体は、３６０ｎｍ〜４１０ｎｍ近傍で強く発光するため、波長域の発光素子が求められているからである。また、発光スペクトル幅を狭くさせることが可能であることから、希土類酸窒化物系蛍光体を効率よく励起することができるとともに、発光装置からは実質的に色調変化に影響を与えることのない発光スペクトルを放出することができる。
【００５９】
このように発光素子から放出される光を励起光源とすることで、従来の水銀ランプに比して消費電力の低い、効率の良い発光装置を実現できる。
【００６０】
なお、希土類酸窒化物系蛍光体は、従来のガラス体（非晶質）構造を持つ酸窒化物ガラスに比べて加工が容易であるという利点も有する。ガラス体は構造がルーズであるため、その生産工程における反応条件が厳密に一様になるよう管理できなければ、蛍光体中の成分比率が一定せず色度ムラを生じる。これに対し、本実施の形態に係る希土類酸窒化物系蛍光体は、ガラス体でなく結晶性を有する粉体乃至粒体であるため、製造及び加工し易い。また、希土類酸窒化物系蛍光体は有機媒体に均一に溶解できるため、発光性プラスチックやポリマー薄膜材料の調整が容易である。
【００６１】
（発光装置）
次に、本発明の実施例９に係る発光装置として、砲弾型の発光装置を図１０に示す。この発光装置１は導電性の部材からなるリードフレーム４で成型された凹形状のカップ１０内であって、リードフレーム４上に載置されている発光素子２と、この発光素子２から放たれた光の少なくとも一部を波長変換する蛍光体３を有する。発光素子２に形成された正負の電極９は、導電性のボンディングワイヤ５を介してリードフレーム４と電気的に接続される。さらにリードフレーム４の一部であるリードフレーム電極４ａが突出するように、発光素子２と、リードフレーム４と、ボンディングワイヤ５は、砲弾形状のモールド１１で覆われる。モールド１１内には光透過性の樹脂６が充填されており、さらに樹脂６には波長変換部材である蛍光体３が含有されている。樹脂６は、シリコーン樹脂組成物を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の透光性を有する絶縁樹脂組成物を用いることもできる。この樹脂６から突出しているリードフレーム電極４ａが電源（図示せず）と電気的に接続されれば、発光素子２の層内に含有される発光層８から光が放出される。この発光層８から出力される発光ピーク波長は紫外から青色領域の５００ｎｍ以下近傍の発光スペクトルを有する。この放出された光の一部が蛍光体３を励起し、発光層８からの主光源の波長とは異なった波長を持つ光が得られる。
【００６２】
蛍光体３は樹脂中にほぼ均一の割合で混合されていることが好ましい。これにより色ムラのない光が得られる。ただ、蛍光体３が部分的に偏在するように配合することもできる。例えば、樹脂６の外面側に蛍光体３が多く含まれるように偏在させ、発光素子２で発生した熱が蛍光体３に伝達し難くして蛍光体３の劣化を抑制することも可能である。また、樹脂６内に２種以上の蛍光体を含有させることでもできる。これにより、発光層から出力される主光源を第１の蛍光体により波長変換し、さらに第２の蛍光体により波長変換された光を得ることができる。複数の蛍光体の配合を調整することにより、主光源、第１の蛍光体により波長変換された光、さらに第２の蛍光体により波長変換された光、また、主光源が直接第２の蛍光体により波長変換された光、とを組み合わせることにより、様々な色を表現することが可能である。
【００６３】
（実施例１０）
次に本発明の実施例１０に係る発光装置として図１１に示す。この発光装置は、実施例９に係る発光装置における部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。図４の発光装置２０は、リードフレーム４で成型された凹形状のカップ１０内のみに、蛍光体３を含む樹脂６が充填されている。モールド１１内であって、カップ１０の外部に充填されている樹脂６ｂ内には蛍光体３は含有されていない。蛍光体３を含有している樹脂と、含有していない樹脂の種類は同一が好ましいが、異なっていてもかまわない。異種の樹脂であれば、各々の樹脂が硬化するのに要する温度の差を利用して、軟度を変化させることもできる。
【００６４】
図１１の発光装置２０は、カップ１０内の開口部を形成する底面のほぼ中央部に、発光素子２が載置されているため、発光素子２は蛍光体３を含む樹脂６内に埋設される。発光層８からの光がムラなく蛍光体３により波長変換されるためには、発光素子からの光が均一に蛍光体含有樹脂を通過すればよい。つまり、発光層８からの光が通過する蛍光体含有樹脂膜の厚さを均一にすればよい。従って発光素子２の周囲から、カップ１０の壁面及び上部までの距離が均一になるよう、カップ１０の大きさ及び発光素子２の載置位置を決定すればよい。図１１の発光装置２０であれば、蛍光体３を含有する樹脂６の膜厚を均一に調整することが容易になる。
【００６５】
（実施例１１）
さらに、本発明の実施例１１に係る発光装置として、キャップタイプの発光装置３０を図１２に示す。発光素子２は、約４００ｎｍに発光ピーク波長を有する発光素子を使用する。この発光装置３０は、実施例１０の発光装置２０のモールド１１の表面に蛍光体３ａを分散させた光透過性樹脂からなるキャップ３１を被せることにより構成される。
【００６６】
キャップ３１は、蛍光体３ａを光透過性の樹脂６ａに均一に分散させている。この蛍光体３ａを含有する樹脂６ａを、発光装置３０のモールド１１の外面の形状に嵌合する形状に成形している。または、所定の型枠内蛍光体を含有する光透過性の樹脂６ａを入れた後、発光装置３０を該型枠内に押し込み、成型する製造方法も可能である。キャップ３１の樹脂６ａの具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂等の温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、シリカゲル、ガラス、無機バインダー等が用いられる。上記の他、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、セグメント化ポリウレタン等の熱可塑性ゴム等も使用することができる。また、蛍光体と共に拡散在、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等を含有させても良い。また、光安定剤や着色剤を含有させても良い。キャップ３１に使用される蛍光体３ａは、一種類のみならず複数の蛍光体を混合したものや、層状に積層したものが利用できる。
【００６７】
実施例１０の発光装置２０では、カップ１０内の発光素子２を覆うように、蛍光体３を含有する樹脂６が充填されているが、実施例１１の発光装置３０では、カップ１０内に蛍光体含有樹脂を充填しなくてもよい。これにより発光素子２から発生する熱の影響を蛍光体が直接受けないという利点が得られる。ただし、カップ１０内に、一あるいは複数の蛍光体３を含有した樹脂６を充填し、キャップ３１内には異なる蛍光体３ａを用いても良い。これにより発光素子２から放出される光が、蛍光体３を励起し、青緑色から緑色及び黄色から赤色に発光する。この蛍光体３から放出される光の一部がキャップ３１の蛍光体３ａを励起し、緑色から黄色系領域に発光する。これら蛍光体の混色光により、キャップ３１の表面からは白色系の光が外部へ放出される。カップ１０内に充填される樹脂６の材質は、キャップ３１内に充填される樹脂６ａの材質と異なっても同一でも構わない。
【００６８】
（実施例１２）
さらに、本発明の実施例１２に係る発光装置として、表面実装タイプの発光装置１００を図１３に示す。図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は断面図をそれぞれ示している。発光素子１０１には、紫外光励起の窒化物半導体発光素子を用いることができる。また、発光素子１０１は、青色励起の窒化物半導体発光素子を用いても良い。ここでは、紫外光励起の発光素子１０１を例にとって説明する。発光素子１０１は、発光層として発光ピーク波長が約３７０ｎｍのＩｎＧａＮ半導体を有する窒化物半導体発光素子を用いる。発光素子１０１には、ｐ型半導体層とｎ型半導体層とが形成されており（図示せず）、ｐ型半導体層とｎ型半導体層には、リード電極１０２へ連結される導電性ワイヤ１０４が形成されている。リード電極１０２の外周を覆うように絶縁封止材１０３が形成され、短絡を防止している。発光素子１０１の上方にはパッケージ１０５の上部にあるコバール製リッド１０６から延びる透光性の窓部１０７が設けられている。透光性の窓部１０７の内面には、蛍光体３、３ａ及びコーティング部材１０９の均一混合物がほぼ全面に塗布されている。
【００６９】
具体的なＬＥＤの発光素子１０１構造として、サファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、Ｓｉドープのｎ型電極が形成されｎ型コンタクト層となるＧａＮ層、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、窒化物半導体であるｎ型ＡｌＧａＮ層、次に発光層を構成するＩｎＧａＮ層の単一量子井戸構造としてある。発光層上にはＭｇがドープされたｐ型クラッド層としてＡｌＧａＮ層、Ｍｇがドープされたｐ型コンタクト層であるＧａＮ層を順次積層させた構成としてある。（なお、サファイア基板上には低温でＧａＮ層を形成させたバッファ層とさせてある。また、ｐ型半導体は、成膜後４００℃以上でアニールさせてある。）エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側で、ｐｎ各コンタクト層表面を露出させる。露出されたｎ型コンタクト層の上にｎ電極を帯状に形成し、切除されずに残ったｐ型コンタクト層のほぼ全面に、金属薄膜から成る透光性ｐ電極が形成され、さらに透光性ｐ電極の上にはｎ電極と平行に台座電極がスパッタリング法を用いて形成されている。
【００７０】
次に、ダイボンドされた発光素子１０１の各電極と、パッケージ凹部底面から露出された各リード電極１０２とをそれぞれＡｇワイヤ等の導電性ワイヤ１０４にて電気的導通を取る。パッケージの凹部内の水分を十分に排除した後、中央部にガラス窓部１０７を有するコバール製リッド１０６にて封止しシーム溶接を行う。ガラス窓部には、あらかじめニトロセルロース９０ｗｔ％とγ−アルミナ１０ｗｔ％からなるスラリーに対して波長変換部材である酸窒化物系蛍光体３、３ａを含有させ、リッド１０６の透光性窓部１０７の背面に塗布し、２２０℃にて３０分間加熱硬化させることにより色変換部材を構成してある。こうして形成された発光装置１００の発光素子１０１から出力された光が、蛍光体３、３ａを励起し、所望の色を高輝度に発光可能な発光装置とすることができる。これによって色度調整が極めて簡単で量産性、信頼性に優れた発光装置とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の希土類酸窒化物系蛍光体及びそれを用いた発光装置は、蛍光表示管、ディスプレイ、ＰＤＰ、ＣＲＴ、ＦＬ、ＦＥＤ及び投射管等、特に青色発光ダイオード又は紫外線発光ダイオードを光源とする発光特性に極めて優れた白色の照明用光源、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、信号機、照明式スイッチ、各種センサ及び各種インジケータ等に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】比較例１及び実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図２（ａ）】比較例１及び実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図２（ｂ）】比較例１の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図２（ｃ）】実施例１の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図２（ｄ）】実施例２の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図２（ｅ）】実施例３の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図２（ｆ）】実施例４の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図３（ａ）】比較例１及び実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図３（ｂ）】比較例１の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図３（ｃ）】実施例１の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図３（ｄ）】実施例２の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図３（ｅ）】実施例３の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図３（ｆ）】実施例４の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図４】比較例１及び実施例１〜４の希土類酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを示すグラフである。
【図５】（ａ）は、実施例１の希土類酸窒化物系蛍光体の１０００倍拡大写真であり、（ｂ）は実施例１の希土類酸窒化物系蛍光体の５０００倍拡大写真を示す。
【図６（ａ）】実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図６（ｂ）】実施例５の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図６（ｃ）】実施例６の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図６（ｄ）】実施例７の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図６（ｅ）】実施例８の希土類酸窒化物系蛍光体を２５３．７ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図７（ａ）】実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図７（ｂ）】実施例５の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図７（ｃ）】実施例６の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図７（ｄ）】実施例７の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図７（ｅ）】実施例８の希土類酸窒化物系蛍光体を３６５ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図８（ａ）】実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図８（ｂ）】実施例５の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図８（ｃ）】実施例６の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図８（ｄ）】実施例７の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図８（ｅ）】実施例８の希土類酸窒化物系蛍光体を４００ｎｍで励起したときの発光スペクトルを示す。
【図９（ａ）】実施例５〜８の希土類酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを示す。
【図９（ｂ）】実施例５の希土類酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを示す。
【図９（ｃ）】実施例６の希土類酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを示す。
【図９（ｄ）】実施例７の希土類酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを示す。
【図９（ｅ）】実施例８の希土類酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを示す。
【図１０】本発明の実施例９に係る砲弾型の発光装置を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例１０に係る砲弾型の発光装置を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例１１に係る砲弾型の発光装置を示す断面図である。
【図１３】（ａ）は、実施例１２に係る表面実装型の発光装置を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の発光装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…発光装置
２…発光素子
３…希土類酸窒化物系蛍光体
３ａ…蛍光体
４…リードフレーム
４ａ…リードフレーム電極
５…ボンディングワイヤ
６、６ａ、６ｂ…樹脂
８…発光層
９…電極
１０…カップ
１１…モールド
２０…発光装置
３０…発光装置
３１…キャップ
１００…発光装置
１０１…発光素子
１０２…リード電極
１０３…絶縁封止材
１０４…導電性ワイヤ
１０５…パッケージ
１０６…コバール製リッド
１０７…透光性窓部（ガラス窓部）
１０９…コーティング部材
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図２（ｄ）】
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【図２（ｅ）】
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【図２（ｆ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図３（ｄ）】
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【図３（ｅ）】
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【図３（ｆ）】
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【図４】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図６（ｅ）】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図７（ｃ）】
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【図７（ｄ）】
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【図７（ｅ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図８（ｄ）】
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【図８（ｅ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図９（ｃ）】
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【図９（ｄ）】
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【図９（ｅ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図５】
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