(57)【要約】【課題】波長が３５０〜４３０ｎｍの光で励起させたときの青色発光の外部量子効率が向上したアルミン酸塩蛍光体を提供する。【解決手段】下記式（Ｉ）で表されるアルミン酸塩をＥｕで賦活したアルミン酸塩蛍光体であって、Ｌｕ及びＳｃからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を、Ｅｕ１モルに対して０．００５〜０．３０モルの範囲の量にて含有することを特徴とするアルミン酸塩蛍光体：    Ｍ1aＭｇＡｌbＯa+1+1.5b    式（Ｉ）  式（Ｉ）中、Ｍ1は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、ａは、０．９〜１．１の範囲の数であり、ｂは、９〜１１の範囲の数である。【選択図】図１
2016155893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（Ｉ）で表されるアルミン酸塩をＥｕで賦活したアルミン酸塩蛍光体であって、Ｌｕ及びＳｃからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を、Ｅｕ１モルに対して０．００５〜０．３０モルの範囲の量にて含有することを特徴とするアルミン酸塩蛍光体：
Ｍ1aＭｇＡｌbＯa+1+1.5b    式（Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｍ1は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、ａは、０．９〜１．１の範囲の数であり、ｂは、９〜１１の範囲の数である。
【請求項２】
Ｅｕを、Ｍｇ１モルに対して０．０４〜０．７０モルの範囲の量にて含有する請求項１に記載のアルミン酸塩蛍光体。
【請求項３】
希土類元素がＬｕであって、ＬｕをＥｕ１モルに対して０．００５〜０．０６０モルの範囲にて含有する請求項１に記載のアルミン酸塩蛍光体。
【請求項４】
希土類元素がＳｃであって、ＳｃをＥｕ１モルに対して０．０２０〜０．０８０モルの範囲にて含有する請求項１に記載のアルミン酸塩蛍光体。
【請求項５】
波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光で励起させると青色光を発光する請求項１に記載のアルミン酸塩蛍光体。
【請求項６】
通電により波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光を発光する発光性半導体素子と、請求項１乃至５のうちのいずれかの項に記載のアルミン酸塩蛍光体とを含む発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミン酸塩蛍光体に関し、特に、電気エネルギーの付与により波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光を発光する発光性半導体素子と、その発光した光により励起されると可視光を発光する蛍光体とを組み合わせた発光装置の可視光発光蛍光体として有用なアルミン酸塩蛍光体に関する。本発明はまた、通電により波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光を発光する発光性半導体素子とアルミン酸塩蛍光体とを組み合わせた可視光発光装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光発光装置として、可視光発光蛍光体と、その可視光発光蛍光体を励起させるための光を発光する励起光源とを組み合わせた発光装置が知られている。例えば、水銀ランプでは励起光源として水銀蒸気を用い、水銀蒸気のアーク放電によって得られる波長２５４ｎｍの光によって、可視光発光蛍光体を励起させて可視光を発生させる。近年では、励起光源として発光ダイオードを用いた発光装置（ＬＥＤランプ）が実用化されている。ＬＥＤランプとしては、励起光源として青色光を発光する発光ダイオードを用い、可視光発光蛍光体として黄色発光蛍光体を用いたランプが知られている。また励起光源として波長が３５０〜４３０ｎｍの光を発光する発光性半導体素子を用い、可視光発光蛍光体として青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体及び赤色発光蛍光体を用いたランプが知られている。
【０００３】
可視光発光装置に用いる可視光発光蛍光体としては種々の化合物が知られている。例えば、Ｍ1ＭｇＡｌ10Ｏ17（但し、Ｍ1は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素）の組成式で表されるアルミン酸塩をＥｕで賦活したアルミン酸塩蛍光体は、青色発光蛍光体として知られている。
【０００４】
特許文献１には、３５０−４１５ｎｍの光を発生する励起光源と蛍光体を組み合わせた発光装置の蛍光体として、アルミン酸塩蛍光体を代表例とする下記の式で表される化学組成を有する結晶相を含む蛍光体を用いることが記載されている。
Ｍ1(a-ax)Ｍ1'axＥｕbＭ2(c-cy)Ｍ2'cyＭ3(d-dz)Ｍ3'dzＯe
（上記式において、Ｍ1は、Ｂａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素を表し、Ｍ1'は、一価、又は、六配位時二価の状態で半径が０．９２Å以上の二価の金属元素（但し、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｅｕは除く）からなり、Ｍ2は、ＭｇおよびＺｎからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素であり、Ｍ2'は、六配位時二価の状態で半径が０．９２Å未満の二価の金属元素（但し、Ｍｇ、Ｚｎは除く）を表し、Ｍ3は、Ａｌ、Ｇａ、およびＳｃからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素であり、Ｍ3'は、三価の金属元素（但し、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃは除く）を表し、かつ、ｂは、０．１１≦ｂ≦０．９９、ａは、０．９≦（ａ＋ｂ）≦１．１、ｃは、０．９≦ｃ≦１．１、ｄは、９≦ｄ≦１１、ｅは、１５．３≦ｅ≦１８．７、０≦ｘ＜０．２、０≦ｙ＜０．２、０≦ｚ＜０．２を満足する数である。）
そして、この文献の実施例には、Ｂａ0.7Ｅｕ0.3ＭｇＡｌ10Ｏ17、Ｂａ0.5Ｅｕ0.5ＭｇＡｌ10Ｏ17、Ｂａ0.8Ｅｕ0.2ＭｇＡｌ10Ｏ17、Ｂａ0.44Ｃａ0.36Ｅｕ0.2ＭｇＡｌ10Ｏ17、Ｂａ0.44Ｓｒ0.36Ｅｕ0.2ＭｇＡｌ10Ｏ17で表されるアルミン酸塩蛍光体が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、経時的な発光効率の低下や色純度の変化が少ないタイプの紫外線または真空紫外線励起により発光する青色発光蛍光体として、アルミン酸塩蛍光体を代表例とする下記の式で表される蛍光体が記載されている。
（Ｍa-xＥｕxＯa）・（Ｍｇb-yＬyＯb）・（Ａｌc-zＴzＯ1.5c）
（上記式中、Ｍは、Ｂａ、ＳｒおよびＣａから選ばれる少なくとも一種であり、０．４≦ａ≦２．０、０＜ｘ≦０．４であり、Ｌは、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｌｉ、ＳｎおよびＰｔから選ばれる少なくとも一種であり、１．０≦ｂ≦１．２、０≦ｙ≦１．０であり、Ｔは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ、Ｓｃ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、ＰｄおよびＧｅから選ばれる少なくとも一種であり、６．０≦ｃ≦２０．０、０＜ｚ≦２．０である。）
そして、この文献の実施例には、Ｂａ0.80Ｅｕ0.20ＭｇＡｌ9.9Ｌｕ0.1Ｏ17及びＢａ0.80Ｅｕ0.20ＭｇＡｌ9.9Ｓｃ0.1Ｏ17で表されるアルミン酸塩蛍光体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６６２０１号公報
【特許文献２】特開２００１−１０７０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
可視光発光装置において用いる可視光発光蛍光体は、外部量子効率（蛍光体に照射した光の量子数に対して蛍光体が発光する可視光の量子数の比率）が高いことが望ましい。しかしながら、本発明の発明者の検討によると、上記特許文献１及び２に記載されている従来のアルミン酸塩蛍光体は、波長が３５０〜４３０ｎｍの光で励起したときに充分に高い青色発光の外部量子効率を示さないことが判明した。
従って、本発明の目的は、波長が３５０〜４３０ｎｍの光で励起させたときの青色発光の外部量子効率が向上したアルミン酸塩蛍光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発明者は、アルミン酸塩をＥｕで賦活したアルミン酸塩蛍光体に、Ｌｕ及びＳｃからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を、Ｅｕ１モルに対して０．００５〜０．３０モルの範囲の量にて含有させることによって、波長が３５０〜４３０ｎｍの光で励起させたときの青色発光の外部量子効率が向上することを見出して、本発明を完成させた。
【０００９】
従って、本発明は、下記式（Ｉ）で表されるアルミン酸塩をＥｕで賦活したアルミン酸塩蛍光体であって、Ｌｕ及びＳｃからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を、Ｅｕ１モルに対して０．００５〜０．３０モルの範囲の量にて含有することを特徴とするアルミン酸塩蛍光体にある。
【００１０】
Ｍ1aＭｇＡｌbＯa+1+1.5b    式（Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｍ1は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、ａは、０．９〜１．１の範囲の数であり、ｂは、９〜１１の範囲の数である。
【００１１】
本発明のアルミン酸塩蛍光体の好ましい態様は、次のとおりである。
（１）Ｅｕを、Ｍｇ１モルに対して０．０４〜０．７０モルの範囲の量にて含有する。
（２）希土類元素がＬｕであって、ＬｕをＥｕ１モルに対して０．００５〜０．０６０モルの範囲にて含有する。
（３）希土類元素がＳｃであって、ＳｃをＥｕ１モルに対して０．０２０〜０．０８０モルの範囲にて含有する。
（４）波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光で励起させると青色光（発光ピークを４５０〜４９０ｎｍの波長範囲に持つ青色光）を発光する。
【００１２】
本発明はまた、通電により波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光を発光する発光性半導体素子と、上記本発明のアルミン酸塩蛍光体とを含む発光装置にもある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアルミン酸塩蛍光体は、波長が３５０〜４３０ｎｍの光で励起させたときの青色発光の外部量子効率が向上していることから、波長が３５０〜４３０ｎｍの光を蛍光体の励起光源とする発光装置の青色発光源として有用である。
本発明の発光装置は、通電により波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光を発光する発光性半導体素子と、従来のアルミン酸塩蛍光体とを含む発光装置と比較して、青色光の発光効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従う発光装置の一例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のアルミン酸塩蛍光体は、下記の式（Ｉ）で表されるアルミン酸塩をＥｕで賦活したアルミン酸塩蛍光体である。
【００１６】
Ｍ1aＭｇＡｌbＯa+1+1.5b    式（Ｉ）
式（１）中、Ｍ1は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、ａは、０．９〜１．１の範囲の数であり、ｂは、９〜１１の範囲の数である。Ｍ1は、Ｂａ単独もしくはＢａとＳｒ及び／又はＣａの組み合わせであることが好ましい。ａは、０．９５〜１．０５の範囲の数であることが好ましい。ｂは、９．５〜１０．５の範囲の数であることが好ましい。
【００１７】
本発明のアルミン酸塩蛍光体において、Ｅｕの含有量は、Ｍｇ１モルに対する量として、一般に０．０４〜０．７０モルの範囲であり、好ましくは０．１０〜０．６０モルの範囲、特に好ましくは０．１５〜０．４０モルの範囲である。アルミン酸塩蛍光体中のＥｕは、アルミン酸塩のＭ1と置換していることが好ましい。
【００１８】
本発明のアルミン酸塩蛍光体は、さらに、Ｌｕ及びＳｃからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素を、Ｅｕ１モルに対して０．００５〜０．３０モルの範囲の量にて含有する。本発明のアルミン酸塩蛍光体ではＬｕ及びＳｃが共付活剤として作用することによって、波長が３５０〜４３０ｎｍの光で励起させたときの青色発光の外部量子効率が向上すると考えられる。希土類元素がＬｕの場合、Ｅｕ１モルに対するＬｕの含有量は、０．００５〜０．０６０モルの範囲にあることが好ましく、０．０１０〜０．０５０モルの範囲にあることが特に好ましい。Ｍｇ１モルに対するＬｕの含有量は、０．００２〜０．０１７モルの範囲にあることが好ましい。一方、希土類元素がＳｃの場合、Ｅｕ１モルに対するＳｃの含有量は、０．０２０〜０．０８０モルの範囲にあることが好ましく、０．０２５〜０．０６０モルの範囲にあることが特に好ましい。Ｍｇ１モルに対するＳｃの含有量は、０．００７〜０．０２５モルの範囲にあることが好ましい。アルミン酸塩蛍光体中のＬｕ及びＳｃは、アルミン酸塩のＭ1と置換していることが好ましい。
【００１９】
本発明のアルミン酸塩蛍光体は、下記の式（II）で表される化合物であることが好ましい。
【００２０】
Ｍ1a-x-yＭｇＡｌbＯa+1+1.5b：ＥｕxＭ2y    式（II）
式（II）中、Ｍ1は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、Ｍ2は、Ｌｕ及びＳｃからなる群より選ばれる少なくとも一種の希土類元素である。ａは、０．９〜１．１の範囲の数であり、ｂは、９〜１１の範囲の数であり、ｘは、０．０４〜０．７０の範囲の数であり、ｙは、０．００５ｘ〜０．３０ｘの範囲の数である。
【００２１】
本発明のアルミン酸塩蛍光体は、例えば、Ｍ1源粉末、Ｍｇ源粉末、Ａｌ源粉末、Ｅｕ源粉末、そしてＬｕ源粉末及び／又はＳｃ源粉末の各原料粉末を含む混合物を焼成することによって製造することができる。Ｍ1源粉末、Ｍｇ源粉末、Ａｌ源粉末、Ｅｕ源粉末、Ｌｕ源粉末及びＳｃ源粉末の各原料粉末は、酸化物の粉末であってもよいし、焼成によって酸化物を生成する化合物の粉末であってもよい。焼成によって酸化物を生成する化合物の例としては、炭酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、水酸化物及びハロゲン化物を挙げることができる。原料粉末はそれぞれ一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。各原料粉末は、純度が９９質量％以上であることが好ましい。
【００２２】
原料粉末の混合物は、ハロゲン化物を含有することが好ましい。ハロゲン化物は、アルミン酸塩蛍光体に含まれる金属元素のハロゲン化物であることが好ましい。ハロゲン化物の例としては、フッ化物、塩化物及び臭化物を挙げることができる。ハロゲン化物は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。粉末混合物中のハロゲン化物の量は、Ｍｇ１モルに対するハロゲン元素の量として０．１０〜０．９０モルの範囲のあることが好ましい。
【００２３】
原料粉末の混合は、乾式混合法及び湿式混合法のいずれの方法により行ってもよい。混合装置の例としては、回転ボールミル、振動ボールミル、遊星ミル、ペイントシェーカー、ロッキングミル、ロッキングミキサー、ビーズミル及び撹拌機を挙げることができる。湿式混合法で用いる溶媒の例としては、水や、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノールなどの低級アルコールを挙げることができる。
【００２４】
原料粉末混合物の焼成は、還元性気体中にて行なうことが好ましい。還元性気体の例としては、０．５〜５．０体積％の水素ガスと９９．５〜９５．０体積％の不活性ガスとの混合気体を挙げることができる。不活性ガスの例としては、アルゴン及び窒素を挙げることができる。粉末混合物の焼成温度は、一般に１２００〜１７００℃の範囲、好ましくは１４００〜１７００℃の範囲である。焼成時間は、一般に０．５〜１００時間の範囲、好ましくは０．５〜１０時間の範囲である。
【００２５】
本発明のアルミン酸塩蛍光体は、波長が３５０〜４３０ｎｍの光で励起させたときの青色発光の外部量子効率が向上していることから、波長が３５０〜４３０ｎｍの光を蛍光体の励起光源とする発光装置の青色発光源として有用である。次に、本発明のアルミン酸塩蛍光体を青色発光源として用いた発光装置の例を、図１を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明に従う発光装置の一例の断面図である。図１において、発光装置は、基板１、基板１の上に接着剤２により固定された発光性半導体素子３、基板１の上に形成された一対の電極４ａ、４ｂ、発光性半導体素子３と電極４ａ、４ｂとを電気的に接続するリード線５ａ、５ｂ、発光性半導体素子３を被覆する樹脂層６、樹脂層６の上に設けられたアルミン酸塩蛍光体７が分散されている封止材８、樹脂層６と封止材８の周囲を覆う光反射材９、そして電極４ａ、４ｂと外部電源（図示せず）とを電気的に接続する導電線１０ａ、１０ｂからなる。この発光装置において、導電線１０ａ、１０ｂを介して電極４ａ、４ｂに電圧を印加して、発光性半導体素子３に電気エネルギーを付与することによって、発光性半導体素子３から波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光（紫外光乃至紫色光）が発光し、その３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光によって、封止材８に分散されているアルミン酸塩蛍光体７が励起されることによって青色光が生成する。
【００２７】
封止材８には、アルミン酸塩蛍光体と共に、緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを分散させてもよい。緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体とを分散させることによって、青色光、緑色光及び赤色光の可視光が生成する。そして、それらの青色光、緑色光及び赤色光の混色により白色光が生成する。緑色発光蛍光体の例としては、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌを挙げることができる。赤色発光蛍光体の例としては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ2+、Ｌａ2Ｏ3Ｓ：Ｅｕ2+、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、Ｅｕ2Ｗ2Ｏ9、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+、ＣａＴｉＯ3：Ｐｒ3+，Ｂｉ3+、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ4+、（Ｌａ，Ｅｕ）2Ｗ3Ｏ12を挙げることができる。
【００２８】
基板１の例としては、ガラス基板、アルミナや窒素アルミニウムなどのセラミックから形成された基板、及び金属酸化物やガラスなどの無機物粒子を分散させた樹脂材料から形成された基板を挙げることができる。発光性半導体素子３は、ＡｌＧａＮ系半導体素子のような電気エネルギーを付与することによって波長が３５０〜４３０ｎｍの範囲にある光を発光する半導体素子であることが好ましい。樹脂層６の材料の例としては、エポキシ樹脂及びシリコーン樹脂などの透明樹脂を挙げることができる。樹脂層６は省略してもよい。封止材８の材料としてはエポキシ樹脂及びシリコーン樹脂などの透明樹脂を挙げることができる。光反射材９の形成材料の例としては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔなどの金属、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、酸化亜鉛、炭酸カルシウムなどの金属化合物、及び白色顔料を分散させた樹脂材料を挙げることができる。
【００２９】
発光装置は、例えば、次のようにして製造することができる。基板１に所定のパターンで電極４ａ、４ｂと導電線１０ａ、１０ｂを形成する。次に、基板１の上に接着剤２により発光性半導体素子３を固定した後、ワイヤボンディングなどの方法により、発光性半導体素子３と電極４ａ、４ｂとを電気的に接続するリード線５ａ、５ｂを形成する。次に、発光性半導体素子３の周囲に光反射材９を固定した後、発光性半導体素子３の上に硬化性透明樹脂を流し込み、その硬化性透明樹脂を硬化させて樹脂層６を形成する。そして、樹脂層６の上に、硬化性透明樹脂にアルミン酸塩蛍光体７を分散させた硬化性透明樹脂組成物を流し込み、次いでその硬化性透明樹脂組成物を硬化させて封止材８を形成する。
【実施例】
【００３０】
［実施例１〜３］Ｌｕ含有アルミン酸塩蛍光体の製造
ＢａＣＯ3粉末、Ｅｕ2Ｏ3粉末、ＭｇＯ粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＡｌＦ3粉末、Ｌｕ2Ｏ3粉末をそれぞれモル比で下記表１に示す量にて量り取った。量り取った各原料を混合し、得られた粉末混合物を、アルゴン・水素混合ガス（水素含有量：５体積％）雰囲気下、１５００℃の温度で６時間焼成して、Ｌｕ含有アルミン酸塩蛍光体を製造した。
【００３１】
表１
────────────────────────────────────────
ＢａＣＯ3   Ｅｕ2Ｏ3  ＭｇＯ    Ａｌ2Ｏ3    ＡｌＦ3     Ｌｕ2Ｏ3
────────────────────────────────────────
実施例１  ０．６９５  ０．１５０    １    ４．９００  ０．２００  ０．００２５
実施例２  ０．６９０  ０．１５０    １    ４．９００  ０．２００  ０．００５０
実施例３  ０．６８５  ０．１５０    １    ４．９００  ０．２００  ０．００７５
────────────────────────────────────────
【００３２】
［比較例１］
Ｌｕ2Ｏ3粉末を用いないで、ＢａＣＯ3粉末、Ｅｕ2Ｏ3粉末、ＭｇＯ粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＡｌＦ3粉末をそれぞれモル比で、０．７００：０．１５０：１：４．９００：０．２００となる量にて混合したこと以外は、実施例１と同様にしてアルミン酸塩蛍光体を製造した。
【００３３】
［比較例２］
ＢａＣＯ3粉末、Ｅｕ2Ｏ3粉末、ＭｇＯ粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＡｌＦ3粉末、Ｌｕ2Ｏ3粉末をそれぞれモル比で、０．６００：０．１５０：１：４．９００：０．２００：０．０５００となる割合としたこと以外は、実施例１と同様にしてアルミン酸塩蛍光体を製造した。
【００３４】
［評価］吸収率、内部量子効率、外部量子効率の測定
実施例１〜３及び比較例１、２で得られたアルミン酸塩蛍光体について、下記の方法により吸収率、内部量子効率、外部量子効率の測定を測定した。表２に、アルミン酸塩蛍光体の組成式とＥｕ１モルに対するＬｕのモル量（いずれも原料粉末の混合比から計算した計算値）を、表３に、吸収率、内部量子効率、外部量子効率の測定結果をそれぞれ示す。
【００３５】
分光蛍光光度計（ジャスコエンジニアリング株式会社製ＦＰ−８５００）を用いて、以下の手順にて測定した。
１）標準白板を積分球の内側底部に取り付け、その標準白板の表面に、その表面に対して垂直にピーク波長４００ｎｍの紫外光を照射して、標準白板の表面にて散乱した光のスペクトルを積分球にて測定した。そして、得られたスペクトル中の波長３８０〜４１０ｎｍの光のピーク面積を励起光の量子数（ＬB）として算出した。
２）蛍光体粉末試料を試料ホルダーに充填し、試料ホルダーを積分球の内側底部に取り付けた。次に、この試料ホルダーの蛍光体粉末試料の表面に、その表面に対して垂直にピーク波長４００ｎｍの紫外光を照射して、蛍光体粉末試料の表面にて散乱した光と蛍光体粉末試料が発光した光のスペクトルを積分球で測定した。そして、得られたスペクトル中の波長３８０〜４１０ｎｍの光（蛍光体粉末試料が反射した光）のピーク面積を反射光の量子数（ＬS）として、波長４１０〜６００ｎｍの光（蛍光体粉末試料が発光した光）のピーク面積を発光光の量子数（Ｅ）としてそれぞれ算出した。そして、ＬB、ＬS及び蛍光体粉末試料の吸収率、内部量子効率及び外部量子効率を下記の式より求めた。
吸収率（％）＝１００×（ＬS−ＬB）／ＬB
内部量子効率（％）＝１００×Ｅ／（ＬS−ＬB）
外部量子効率（％）＝１００×Ｅ／ＬB
【００３６】
表２
────────────────────────────────────────
組成式                              Ｅｕ１モルに対する
Ｌｕのモル量
────────────────────────────────────────
比較例１  Ｂａ0.700ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300                Ｌｕを含有しない
────────────────────────────────────────
実施例１  Ｂａ0.695ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｌｕ0.005       ０．０１７
実施例２  Ｂａ0.690ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｌｕ0.010       ０．０３３
実施例３  Ｂａ0.685ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｌｕ0.015       ０．０５０
────────────────────────────────────────
比較例２  Ｂａ0.600ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｌｕ0.100       ０．３３
────────────────────────────────────────
【００３７】
表３
────────────────────────────────────────
吸収率（％）  内部量子効率（％）  外部量子効率（％）
────────────────────────────────────────
比較例１        ７４．５      ８３．４            ６２．１
────────────────────────────────────────
実施例１        ７４．４      ８３．７            ６２．３
実施例２        ７５．１      ８４．８            ６３．６
実施例３        ７４．３      ８４．５            ６２．８
────────────────────────────────────────
比較例２        ６６．３      ８４．５            ５６．０
────────────────────────────────────────
【００３８】
表３の結果から、Ｌｕを本発明の範囲で含むＬｕ含有アルミン酸塩蛍光体（実施例１〜３）は、Ｌｕを含まないアルミン酸塩蛍光体（比較例１）と比較して、外部量子効率は高い値を示すことが分かる。一方、Ｌｕの含有量が本発明の範囲を超えて多量に含むＬｕ含有アルミン酸塩蛍光体（比較例２）は、Ｌｕを含まないアルミン酸塩蛍光体（比較例１）よりも外部量子効率が低下することが分かる。
【００３９】
［実施例４〜６］Ｓｃ含有アルミン酸塩蛍光体の製造
ＢａＣＯ3粉末、Ｅｕ2Ｏ3粉末、ＭｇＯ粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＡｌＦ3粉末、Ｓｃ2Ｏ3粉末をそれぞれモル比で下記表４に示す量にて量り取った。量り取った各原料粉末を混合し、得られた粉末混合物を、アルゴン・水素混合ガス（水素含有量：５体積％）雰囲気下、１５００℃の温度で６時間焼成してアルミン酸塩蛍光体を製造した。
【００４０】
表４
────────────────────────────────────────
ＢａＣＯ3   Ｅｕ2Ｏ3  ＭｇＯ    Ａｌ2Ｏ3    ＡｌＦ3     Ｓｃ2Ｏ3
────────────────────────────────────────
実施例４  ０．６９２  ０．１５０    １    ４．９００  ０．２００  ０．００４０
実施例５  ０．６９０  ０．１５０    １    ４．９００  ０．２００  ０．００５０
実施例６  ０．６８０  ０．１５０    １    ４．９００  ０．２００  ０．０１００
────────────────────────────────────────
【００４１】
［比較例３］
ＢａＣＯ3粉末、Ｅｕ2Ｏ3粉末、ＭｇＯ粉末、Ａｌ2Ｏ3粉末、ＡｌＦ3粉末、Ｓｃ2Ｏ3粉末をそれぞれモル比で、０．６００：０．１５０：１：４．９００：０．２００：０．０５００となる割合としたこと以外は、実施例４と同様にしてアルミン酸塩蛍光体を製造した。
【００４２】
［評価］吸収率、内部量子効率、外部量子効率の測定
実施例４〜６及び比較例３で得られたアルミン酸塩蛍光体について、上記の方法により吸収率、内部量子効率、外部量子効率の測定を測定した。表５に、アルミン酸塩蛍光体の組成式とＥｕ１モルに対するＳｃのモル量（いずれも原料粉末の混合比から計算した計算値）を、表６に、吸収率、内部量子効率、外部量子効率の測定結果をそれぞれ示す。なお、表５、表６に前記比較例１で得られたアルミン酸塩蛍光体のデータを併せて示す。
【００４３】
表５
────────────────────────────────────────
組成式                            Ｅｕ１モルに対する
Ｓｃのモル量
────────────────────────────────────────
比較例１  Ｂａ0.700ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300              Ｓｃを含有しない
────────────────────────────────────────
実施例４  Ｂａ0.692ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｓｃ0.008     ０．０２７
実施例５  Ｂａ0.690ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｓｃ0.010     ０．０３３
実施例６  Ｂａ0.680ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｓｃ0.020     ０．０６７
────────────────────────────────────────
比較例３  Ｂａ0.600ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ0.300Ｓｃ0.100     ０．３３
────────────────────────────────────────
【００４４】
表６
────────────────────────────────────────
吸収率（％）  内部量子効率（％）  外部量子効率（％）
────────────────────────────────────────
比較例１        ７４．５      ８３．４            ６２．１
────────────────────────────────────────
実施例４        ７４．９      ８３．９            ６２．８
実施例５        ７６．３      ８３．３            ６３．６
実施例６        ７３．０      ８５．５            ６２．４
────────────────────────────────────────
比較例３        ６８．４      ７５．０            ５１．３
────────────────────────────────────────
【００４５】
表６の結果から、Ｓｃを本発明の範囲で含むＳｃ含有アルミン酸塩蛍光体（実施例４〜６）は、Ｓｃを含まないアルミン酸塩蛍光体（比較例１）と比較して、外部量子効率は高い値を示すことが分かる。一方、Ｓｃの含有量が本発明の範囲を超えて多量に含むＳｃ含有アルミン酸塩蛍光体（比較例３）は、Ｓｃを含まないアルミン酸塩蛍光体（比較例１）よりも外部量子効率が低下することが分かる。
【符号の説明】
【００４６】
１  基板
２  接着剤
３  発光性半導体素子
４ａ、４ｂ  電極
５ａ、５ｂ  リード線
６  樹脂層
７  アルミン酸塩蛍光体
８  封止材
９  光反射材
１０ａ、１０ｂ  導電線
【図１】
2016155893.tif 000003