(57)【要約】      （修正有）【課題】光度と色彩の均一度の高いＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材、及びその製造方法の提供。【解決手段】  蛍光素材の化学構造は(Tb3-x-yCexRey)(Al5O12)であり［0＜x≦0.8、0＜y≦2.0。Reは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることができる］、該蛍光素材は、固体反応法、燃焼法、または共同沈殿法から製造される。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光素材はテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材に属するもので、上記テルビウム−アルミ磁気光学結晶の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)Al5O12であり、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることができることを特徴とするＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材。
【請求項２】
上記テルビウム−アルミ磁気光学結晶の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)(Al5-zO12Mez)からなることができ、その化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0、0＜z≦1.0という条件を有し、さらにMeは置き換えまたは添加のシリコンであることを特徴とする請求項１記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材。
【請求項３】
上記ＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材が使用する発光ダイオードの励起光の波長は430nmから490nmまで介在することを特徴とする請求項１記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材。
【請求項４】
固体反応法によりテルビウム、アルミ、セリウムとReの金属化合物を順序に従って混合、研磨、か焼、焼結と最終研磨を経て、化学の構造が(Tb3-x-yCexRey)Al5-zO12のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることができるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項５】
燃焼法によりテルビウム、アルミ、セリウムとReの金属化合物を順序に従って混合、溶解、加熱、キレート、加熱、焼結と最終研磨を経て、化学の構造が(Tb3-x-yCexRey)Al5-zO12のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることができるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項６】
上記燃焼法が使用するキレート剤は有機化合物に属するもので、熱分解において可燃性気体および／または還元性を有した気体を釈放することができることを特徴とする請求項５記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項７】
共同沈殿法によりテルビウム、アルミ、セリウムとReの金属化合物を順序に従って混合、溶解、アルカリ化、撹拌、加熱、か焼、焼結と最終研磨を経て、化学の構造が(Tb3-x-yCexRey)Al5-zO12のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることができるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項８】
共同沈殿法が使用するアルカリ性物質はアルカリ性有機化合物に属するもので、金属イオンキレート剤とはゼリー状に形成されることを特徴とする請求項７記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項９】
上記ＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材が使用する発光ダイオードの励起光の波長は430nmから490nmまで介在することを特徴とする請求項４、５または７記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項１０】
上記テルビウム−アルミ磁気光学結晶の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)(Al5-zO12Mez)からなることができ、その化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0、0＜z≦1.0という条件を有し、さらにMeは置き換えまたは添加のシリコンであることを特徴とする請求項４、５または７記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項１１】
上記金属化合物はテルビウム、アルミ、セリウム、Reの酸化物、硝酸塩、有機金属化合物、金属の塩基類またはその混合物であることを特徴とする請求項４、５または７記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項１２】
最終研磨の段階の前においては他に還元の段階が含まれることにより、還元気体を利用してReイオンを還元することを特徴とする請求項４、５または７記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【請求項１３】
上記還元の段階における還元気体はH2/N2(8%：92%)であることを特徴とする請求項１０記載のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法に関するもので、特に固体反応法、燃焼法または共同沈殿法により二種以上の光学活性化中心を含んだＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材を製造し、上記蛍光素材は藍色光の発光ダイオードの光源により励起して適当な励起光を発することができ、さらに藍色光の発光ダイオードの光線と相互に混合することにより、高光度、高い色彩の均一度を有した純白色光を生じることができるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の白色光ダイオードとその製造方法としては、その白色光ダイオードの基本構造は通常として蛍光素材（または蛍光剤、蛍光ゲルまたは燐光物層と称する）を適当な励起光源と合わせて組成する。上記励起光源は適当な波長を発することができるダイオード（例えば藍色光ダイオード）からなり、そして上記蛍光素材は上記励起光源の励起によって他の適当な顔色の光線（例えば黄色光）をスムースに発することができると同時に、上記光線が上記励起光源の光線と混合した後、スムースに混色して目視可能な白色光を形成することができるようにとしたものがある（例えば、特許文献１、２、３、４、５、６を参照）。
【特許文献１】中華民国公告番号第４９２５７９号
【特許文献２】中華民国公告番号第４９０８６３号
【特許文献３】中華民国公告番号第４８０７４４号
【特許文献４】中華民国公告番号第４７２４０１号
【特許文献５】中華民国公告番号第４６１１２５号
【特許文献６】中華民国公告番号第４４７１４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来の白色光ダイオードとその製造方法においては、従来の蛍光素材は通常として結晶化合物（または主体結晶格子と称する）から選ぶことができ、例えばTb3Al5O12テルビウム−アルミ磁気光学結晶（Terbium Aluminum Garnet、TAG）である。上記Tb3Al5O12磁気光学結晶素材は通常として磁気光学素材の応用に利用され、磁気光学素材は紫外線から赤外線までの波長が磁気光学の効果を有した光情報効果の素材を指す。このような素材はその磁気光学の特性と光、電気、磁気の相互的な作用と転換により、光調製、光隔離、光発光、光偏向、光情報処理およびその他の光電磁転換の効果を有した磁気光学部品を構成することができる。さらに、上記テルビウム−アルミ磁気光学結晶はセリウム元素などの希土類元素とその他の元素（例えば、セリウムCe、プラセオジムPr、サマリウムSm、ユウロピウムEu、ガドリニウムGd、ジスプロシウムDy、ホルミウムHo、エルビウムEr、イッテルビウムYb、ルテチウムLu、ストロンチウムSr、イットリウムY、バナジウムVおよびクロムCr）を添加することにより、Tb3Al5O12:Ce3+型のテルビウム−アルミ磁気光学結晶を製成し、さらにそのものには光エネルギーを転換できる活性化中心を有するように形成させ、これにより上記蛍光素材は励起光源の励起の下でもう一つの光線を生じさせ、そしてスムースに混色して白色光を生じることができる。しかしながら、Tb3Al5O12:Ce3+型のテルビウム−アルミ磁気光学結晶の蛍光素材は白色光ダイオードの製造に広く応用されているが、上記のような蛍光素材が励起により混色して生じた白色光は光度と色彩の均一度における表現がやはり不足であり、上記蛍光素材に対してセリウム元素の添加量または発光中心の濃度と成分を調整することにより、上記の問題点を克服しようと図っていたが、蛍光素材が選択できる添加物質が多過ぎるため、さらにその色度座標が広過ぎるため、その光度と色彩の均一度の調整および改良はやはりかなり困難であるという問題点があった。このように、上記のような従来の白色光ダイオードとその製造方法をさらに改良しなければならない。
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、Tb3Al5O12の磁気光学結晶を主体にして改良を行うことにより、ＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材を創作するもので、主にセリウム、ガドリニウムとシリコンを同時にＴＡＧ型磁気光学の主体結晶格子の中に添加することにより、ＴＡＧ型の蛍光素材を製成し、蛍光素材が藍色光発光ダイオードの励起光源の照射を受けた時、混色して純白色光を生成することができるだけではなく、その光度と色彩の均一度も単にセリウムを添加した蛍光素材よりさらに高くなると共に、その色度座標も調整し易くなる。また、本発明においても他に燃焼法および共同沈殿法を利用して蛍光素材を製成することができるため、蛍光素材の顆粒の粒径をさらに低く抑えることができると共に、顆粒の均一度を高めることができるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
本発明の第一の目的は、セリウム、ガドリニウムとシリコンを同時にＴＡＧ型磁気光学の主体結晶格子の中に添加することにより、(Tb3-x-yCexGdy)(Al5-zO12Mez)の蛍光素材（0＜x≦0.8；0＜y≦2.0；0＜z≦1.0）を製成し、上記蛍光素材が藍色光発光ダイオードの励起光源の照射を受けた時、混色して純白色光を生成することができると共に、その光度と色彩の均一度も単にセリウムを添加した蛍光素材よりさらに高くなり、さらにその色度座標も調整し易くなるため、白色光ダイオードの光学効果を有することができるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法を提供しようとするものである。
【０００６】
本発明の第二の目的は、固体反応法によりＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材を製成することができる他に、燃焼法または共同沈殿法を利用して製成することができるため、蛍光素材の顆粒の粒径をさらに低く抑えることができると共に、顆粒の均一度を高めることができるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明によるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材は、下記のようになるものである。すなわち、
蛍光素材はテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材に属するもので、上記テルビウム−アルミ磁気光学結晶の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)Al5O12であり、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることができる。
【０００８】
本発明によるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材は、上記テルビウム−アルミ磁気光学結晶の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)(Al5-zO12Mez)からなることができ、その化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0、0＜z≦1.0という条件を有し、さらにMeは置き換えまたは添加のシリコンであることもできる。また、上記ＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材が使用する発光ダイオードの励起光の波長は430nmから490nmまで介在することもできる。
【０００９】
また、本発明によるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法は、固体反応法によりテルビウム、アルミ、セリウムとReの金属化合物を順序に従って混合、研磨、か焼、焼結と最終研磨を経て、化学の構造が(Tb3-x-yCexRey)Al5-zO12のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることもできる。
【００１０】
また、本発明によるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法は、燃焼法によりテルビウム、アルミ、セリウムとReの金属化合物を順序に従って混合、溶解、加熱、キレート、加熱、焼結と最終研磨を経て、化学の構造が(Tb3-x-yCexRey)Al5-zO12のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることもできる。
【００１１】
また、本発明によるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法は、上記燃焼法が使用するキレート剤は有機化合物に属するもので、熱分解において可燃性気体および／または還元性を有した気体を釈放することもできる。
【００１２】
また、本発明によるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法は、共同沈殿法によりテルビウム、アルミ、セリウムとReの金属化合物を順序に従って混合、溶解、アルカリ化、撹拌、加熱、か焼、焼結と最終研磨を経て、化学の構造が(Tb3-x-yCexRey)Al5-zO12のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、上記化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0という条件を有し、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、ルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムの少なくとも一種の金属元素と置き換えることもできる。
【００１３】
さらに、本発明によるＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法は、共同沈殿法が使用するアルカリ性物質はアルカリ性有機化合物に属するもので、金属イオンキレート剤とはゼリー状に形成されることもできる。また、上記ＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材が使用する発光ダイオードの励起光の波長は430nmから490nmまで介在することもできる。また、上記テルビウム−アルミ磁気光学結晶の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)(Al5-zO12Mez)からなることができ、その化学の構造には0＜x≦0.8、0＜y≦2.0、0＜z≦1.0という条件を有し、さらにMeは置き換えまたは添加のシリコンであることもできる。また、上記金属化合物はテルビウム、アルミ、セリウム、Reの酸化物、硝酸塩、有機金属化合物、金属の塩基類またはその混合物であることもできる。また、最終研磨の段階の前においては他に還元の段階が含まれることにより、還元気体を利用してReイオンを還元することもできる。また、上記還元の段階における還元気体はH2/N2(8%：92%)であることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法によれば、セリウム、ガドリニウムとシリコンを同時にＴＡＧ型磁気光学の主体結晶格子の中に添加することにより、(Tb3-x-yCexGdy)(Al5-zO12Mez)の蛍光素材（0＜x≦0.8；0＜y≦2.0；0＜z≦1.0）を製成し、上記蛍光素材が藍色光発光ダイオードの励起光源の照射を受けた時、混色して純白色光を生成することができると共に、その光度と色彩の均一度も単にセリウムを添加した蛍光素材よりさらに高くなり、さらにその色度座標も調整し易くなるため、白色光ダイオードの光学効果を有することができるという利点がある。
【００１５】
本発明のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法によれば、固体反応法によりＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材を製成することができる他に、燃焼法または共同沈殿法を利用して製成することができるため、蛍光素材の顆粒の粒径をさらに低く抑えることができると共に、顆粒の均一度を高めることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明におけるセリウムとガドリニウムを同時に添加したテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12が波長549.8nmの光源を利用して比較的よい励起波長を測定した時の励起スペクトルで、図２は本発明におけるセリウムとガドリニウムを同時に添加したテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12が波長470nmの光源を利用して比較的よい励起波長を測定した時の励起スペクトルで、図３は本発明における図２の発射スペクトルの取得した蛍光素材の色度座標Ａと波長470nmの藍色光色度座標Ｂが連なり合って形成された点線の通過できる色度座標図の白色光ゾーン（White）で、図４は本発明の実施例１のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法のブロック図で、図５は本発明の実施例２のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法のブロック図で、図６は本発明の実施例３のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法のブロック図である。
【００１８】
本発明の方法はＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材とその製造方法に関するもので、上記蛍光素材の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)(Al5O12)(0＜x≦0.8、0＜y≦2.0)であり、さらにReは好ましくはガドリニウム元素であるが、少なくとも一種の稀土類元素またはその他の金属元素と置き換えることができ、例えばルビジウム、ツリウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イッテルビウム、ルテチウム、ストロンチウム、イットリウム、バナジウムおよびクロムから選ぶことができるため、活性剤と共同活性剤として使用することができる。また、上記蛍光素材の化学の構造は(Tb3-x-yCexRey)(Al5-zO12Mez)(0＜x≦0.8、0＜y≦2.0、0＜z≦1.0)からなることもでき、さらにMeは置き換えまたは添加のシリコンである。さらに、本発明においても製造工程の調整または製造方法の変換により純度、均一度および顆粒の粒径の大きさを最適化にすることができる。本発明の実施例１から実施例３において、固体反応法、燃焼法および共同沈殿法などの異なる製造方法を利用して特定の化学式かつ高光度、高い色彩の均一度を有したＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材およびその化学の構造、製造工程の段階とその特性の分析について、図１から図６を参照して詳しく説明する。
【実施例１】
【００１９】
図４を参照すると、本発明の実施例１は固体反応法により本発明のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、下記の段階が含まれる。
第一段階：化学記号の(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12の構造を形成するため、化学計量比に従ってそれぞれ3.0グラムの硝酸テルビウム[Tb(NO3)3・6H2O]、4.696グラムの硝酸アルミ[Al(NO3)3・9H2O]、0.0469グラムの硝酸セリウム[Ce(NO3)3・5H2O]と0.1815グラムの酸化ガドリニウム（Gd2O3）を取り出す。それから、量り取った原料を研磨方式により均一に混合する。
第二段階：混合物を坩堝に置き入れ、そして5℃/minの昇温スピードで1000℃まで加熱することにより、か焼（calcination）を行い、か焼を12時間続けた後、それから5℃/minの降温スピードで室温まで冷却させる。
第三段階：か焼後の粉末を研磨し、上記粉末を再び坩堝の中に置き入れ、そして1200℃で12時間焼結（sintering）を行い、焼結の段階における昇降温のスピードは5℃/minである。
第四段階：焼結後の粉末を研磨し、上記粉末を再びH2/N2(8%：92%)の還元気体の中に置き入れ、それから1200℃で還元（reduction）を12時間行い、サンプルの中のCe4+のイオンをCe3+に還元することにより、その発光の光度を高めることができるが、本発明においては製品の需要性に応じて例えばこの段階を行ったり省いたりすることができる。
第五段階：室温まで冷却してから製成された蛍光素材を取り出し、そしてすり鉢で上記蛍光素材を研磨する。それから、ホトルミネセンス分光計（Photoluminescence spectrometer）により蛍光素材の発光の特性を測定する。
【実施例２】
【００２０】
図５を参照すると、本発明の実施例２は燃焼法により本発明のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、下記の段階が含まれる。
第一段階：化学記号の(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12の構造を形成するため、化学計量比に従ってそれぞれ3.0グラムの硝酸テルビウム[Tb(NO3)3・6H2O]、4.696グラムの硝酸アルミ[Al(NO3)3・9H2O]、0.0469グラムの硝酸セリウム[Ce(NO3)3・5H2O]と0.1815グラムの酸化ガドリニウム（Gd2O3）を取り出す。それから、上記金属塩基類を混合し、そして二次イオン除去の水に置き入れ、水溶液に溶解させる。
第二段階：100℃〜120℃で上記水溶液を加熱することにより、粘々とした液体に形成させる。
第三段階：金属イオンモル数の分量が1.4倍の尿素またはアンモニア塩基蓚酸塩などのキレート剤を上記粘々とした液体の中に添加し、そして振動の方式で均一に混合させる。
第四段階：上記粘々とした液体を冷却してから製成したゼリー状物を600℃で加熱し分解する。この時、尿素またはアンモニア塩基蓚酸塩から可燃性気体と還元性を有した気体を分解することにより、泡状の柔らかくふわっとした物質を取得し、上記物質は通常として初歩的に一部分の晶相を入り混じて生成する。
第五段階：上記柔らかくふわっとした物質を研磨し、そして坩堝に置き入れ、それから1200℃で12時間焼結を行い、焼結の昇温スピードも5℃/minを保持する。
第六段階：焼結した粉末を研磨し、上記粉末を再びH2/N2(8%：92%)の還元気体の中に置き入れ、それから1200℃で還元（reduction）を12時間行い、サンプルの中のCe4+のイオンをCe3+に還元することにより、その発光の光度を高めることができるが、本発明においては製品の需要性に応じて例えばこの段階を行ったり省いたりすることができる。
第七段階：室温まで冷却してから製成された蛍光素材を取り出し、そしてすり鉢で上記蛍光素材を研磨する。それから、ホトルミネセンス分光計（Photoluminescence spectrometer）により蛍光素材の発光の特性を測定する。
【実施例３】
【００２１】
図６を参照すると、本発明の実施例３は燃焼法により本発明のテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材を製成し、下記の段階が含まれる。
第一段階：化学記号の(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12の構造を形成するため、化学計量比に従ってそれぞれ3.0グラムの硝酸テルビウム[Tb(NO3)3・6H2O]、4.696グラムの硝酸アルミ[Al(NO3)3・9H2O]、0.0469グラムの硝酸セリウム[Ce(NO3)3・5H2O]と0.1815グラムの酸化ガドリニウム（Gd2O3）を取り出す。それから、上記金属塩基類を混合し、そして二次イオン除去の水に置き入れ、水溶液に溶解させる。
第二段階：エチレンジアミンなどの適当なアルカリ性物質を上記金属イオンキレート物の水溶液に加入することにより、pH≧10まで調整する。
第三段階：上記水溶液を撹拌することによってゼリー状の溶液に形成させ、そして空気抽出濾過法により白色のゼリー状物を取得する。
第四段階：上記白色のゼリー状物を400℃で加熱して大部分の有機質と一部分の窒素の酸化物を分解することにより、黒褐色の粉末状物を取得する。
第五段階：上記粉末状物を坩堝に置き入れ、そして5℃/minの昇温スピードで1000℃まで加熱してか焼を行う。か焼を12時間続けた後、それから5℃/minの降温スピードで室温まで冷却させる。
第六段階：か焼後の粉末を研磨し、上記粉末を再び坩堝の中に置き入れ、そして1200℃で12時間焼結を行う。この時、焼結の段階における昇降温のスピードも5℃/minを保持する。
第七段階：焼結後の粉末を研磨し、上記粉末を再びH2/N2(8%：92%)の還元気体の中に置き入れ、それから1200℃で還元（reduction）を12時間行い、サンプルの中のCe4+のイオンをCe3+に還元することにより、その発光の光度を高めることができるが、本発明においては製品の需要性に応じて例えばこの段階を行ったり省いたりすることができる。
第八段階：室温まで冷却してから製成された蛍光素材を取り出し、そしてすり鉢で上記蛍光素材を研磨する。それから、ホトルミネセンス分光計（Photoluminescence spectrometer）により蛍光素材の発光の特性を測定する。
【００２２】
また、上記各実施例の第一段階に使用される原料の粉末体は使用された金属化合物の酸化物、硝酸塩、有機金属化合物、金属の塩基類およびその混合物と置き換えることができる。実施例２の金属アミン塩のキレート物のキレート剤は有機化合物に属するもので、熱分解時において可燃性気体および／または還元を有した気体を釈放することができる。実施例３のアルカリ性物質はアルカリ性有機化合物に属するもので、金属イオンキレート物とゼリー状物に形成することができる。
【００２３】
蛍光素材の性質の分析：
本発明の製造方法は同時にセリウム、ガドリニウムとチタンをＴＡＧ型磁気光学の主体結晶格子に添加することにより、発光ダイオードの蛍光素材（蛍光粉）の製成に適用することができるもので、上記蛍光素材の材料の光学の特性はホトルミネセンス分光計（Photoluminescence spectrometer）を利用して発光体に対して初歩的なホトルミネセンスのスペクトルを測定することにより、そのスペクトルの結果により蛍光素材の比較的よい励起の波長を知ることができる。本発明において、共同沈殿法により製成されたセリウム、ガドリニウムとチタンを有したテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12〔または(Tb3-x-yCexGdy)(Al5-zO12Mez)〕を波長549.8nmの光源によりそれに合った励起光の波長を測定する。図１を参照すると、測定したスペクトルの結果から知ることができるように、本発明の蛍光素材の励起光の比較的よい波長が430nmから490nmの光線であり、特に波長が470nm程度の藍色光である。
【００２４】
図２を参照すると、本発明において二種類の光学活性化中心のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材が波長の450nmから490nmの藍色光により励起された時、波長範囲の520nmから590nmの黄色からオレンジ色の光を発し易くなる。
【００２５】
図３を参照すると、本発明の方法は適当な材料を利用して蛍光素材を支持または固定することができ、さらに適当な波長を発することができる藍色光の発光ダイオードと合わせて励起光源とすることにより、高光度と高い色彩の均一度の白色光を取得することができる。それから、上記蛍光素材の励起スペクトルのデータは1931年国際照明委員会(Commission International de l´Eclairage，CIE）が制定した色度座標図(CIE Chromaticity diagram)の公式によって上記蛍光素材が代表する色度座標に換算したものである。また、ＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の色度座標A(0.4443、0.5221)の終了点と波長470nmの励起光源の色度座標B(0.1241,0.0578)の終了点をそれぞれ上記色度座標図（白色光を（x、y）の色度座標とする）に標記し、さらに二個の終了点を一本の点線に連接する。
【００２６】
再び図３を参照すると、上記点線は上記色度座標図の白色光のゾーン(White)を通過することができ、すなわち色光混合の原理によると、視覚神経が同時に波長470nmの光波と黄色光からオレンジ光(A点)の光波の刺激を受けた時、混色による純白色の視覚を生じることができる。そのため、本発明の方法により取得した特殊な化学の構造の蛍光素材(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12を、適当な材料と適当な比例により混合し、それから適当な波長（本例では450〜490nm）を発することができる藍色光ダイオードと合わせて励起光源とし、それから適当なパッケージを経た後、上記光源の励起により純白色光を発することができると共に、その光度と色彩の均一度も単にセリウムを添加した蛍光素材より高くなり、さらにその他に取得しようとする色度座標に達することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の化学の合成法(共同沈殿法と燃焼法)はゲル時における金属アミン塩のキレート物を利用し、焼結で形成された結晶性の金属酸化物の前駆物としたもので、上記前駆物の熱処理の段階において燃焼を行う過程と温度は緩慢かつ温和であるため、製成された結晶の成分には顆粒の均一度が高く、さらに顆粒の粒径が小さいという利点を有するため、本発明の製造方法を利用して製成された蛍光素材には比較的よい発光の特性を有することができる。
【００２８】
本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明におけるセリウムとガドリニウムを同時に添加したテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12が波長549.8nmの光源を利用して比較的よい励起波長を測定した時の励起スペクトルである。
【図２】本発明におけるセリウムとガドリニウムを同時に添加したテルビウム−アルミ磁気光学結晶型の蛍光素材(Tb2.755Ce0.045Gd0.2)Al5O12が波長470nmの光源を利用して比較的よい励起波長を測定した時の励起スペクトルである。
【図３】本発明における図２の発射スペクトルの取得した蛍光素材の色度座標Ａと波長470nmの藍色光色度座標Ｂが連なり合って形成された点線の通過できる色度座標図の白色光ゾーン（White）である。
【図４】本発明の実施例１のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法のブロック図である。
【図５】本発明の実施例２のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法のブロック図である。
【図６】本発明の実施例３のＴＡＧ型磁気光学結晶の蛍光素材の製造方法のブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ    ＴＡＧ蛍光素材の色度座標(0.4443、0.5221)
Ｂ    波長470nmの藍色光色度座標(0.1241、0.0578)
Ｃ    CIE白色光の標準照明
【図１】
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【図２】
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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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