(57)【要約】【課題】希土類成分とは異なる発光を有し、発光ピークを長波長又は短波長の領域にシフト可能な高効率性の発光物質を提供すること。【解決手段】本発明の発光物質は、紫外線光または可視光励起用の発光物質において、Ｅｕにより活性化され、２価の銅を含有する、シリケート系の化合物を含む。また、本発明の発光物質は、紫外線光または可視光励起用の発光物質において、ＭｎまたはＥｕにより活性化され、２価の銅を含有する、ゲルマネート系の化合物またはゲルマネート−シリケート系の化合物を含む。また、本発明の発光物質は、紫外線光または可視光励起用の発光物質において、Ｅｕにより活性化され、２価の銅を含有する、フォスフェイト系の化合物を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線光または可視光励起用の発光物質において、
Ｅｕにより活性化され、２価の銅を含有する、シリケート系の化合物を含むことを特徴とする発光物質。
【請求項２】
前記シリケート系の化合物は、Ｃｕ０．０５Ｓｒ１．７Ｃａ０．２５ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃｕ０．０２（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｚｎ）１．９８ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃｕ０．０５Ｌｉ０．００２Ｓｒ１．５Ｂａ０．４４８ＳｉＯ４：Ｇｄ、Ｅｕ、Ｃｕ０．２Ｓｒ２Ｚｎ０．２Ｍｇ０．６Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｃｕ０．０２Ｂａ２．８Ｓｒ０．２Ｍｇ０．９８Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｕ０．２Ｂａ２．２Ｓｒ０．７５Ｐｂ０．０５Ｚｎ０．８Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、Ｃｕ０．２Ｂａ３Ｍｇ０．８Ｓｉ１．９９Ｇｅ０．０１Ｏ８：Ｅｕ、Ｃｕ０．５Ｚｎ０．５Ｂａ２Ｇｅ０．２Ｓｉ１．８Ｏ７：Ｅｕ、Ｃｕ０．８Ｍｇ０．２Ｂａ３Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、Ｍｎ及びＣｕ０．２Ｂａ５Ｃａ２．８Ｓｉ４Ｏ１６：Ｅｕよりなる群から選ばれた化合物であることを特徴とする請求項１に記載の発光物質。
【請求項３】
紫外線光または可視光励起用の発光物質において、
ＭｎまたはＥｕにより活性化され、２価の銅を含有する、ゲルマネート系の化合物またはゲルマネート−シリケート系の化合物を含むことを特徴とする発光物質。
【請求項４】
前記ゲルマネート系の化合物またはゲルマネート−シリケート系の化合物は、Ｃｕ０．４６Ｓｒ０．５４Ｇｅ０．６Ｓｉ０．４Ｏ３：Ｍｎ、Ｃｕ０．００２Ｓｒ０．９９８Ｂａ０．９９Ｃａ０．０１Ｓｉ０．９８Ｇｅ０．０２Ｏ４：Ｅｕ、Ｃｕ１．４５Ｍｇ２６．５５Ｇｅ９．４Ｓｉ０．６Ｏ４８：Ｍｎ、Ｃｕ１．２Ｍｇ２６．８Ｇｅ８．９Ｓｉ１．１Ｏ４８：Ｍｎ、Ｃｕ４Ｍｇ２０Ｚｎ４Ｇｅ５Ｓｉ２．５Ｏ３８Ｆ１０：Ｍｎ、Ｃｕ０．０５Ｍｇ４．９５ＧｅＯ６Ｆ２：Ｍｎ及びＣｕ０．０５Ｍｇ３．９５ＧｅＯ５．５Ｆ：Ｍｎよりなる群から選ばれた化合物であることを特徴とする請求項３に記載の発光物質。
【請求項５】
紫外線光または可視光励起用の発光物質において、
Ｅｕにより活性化され、２価の銅を含有する、フォスフェイト系の化合物を含むことを特徴とする発光物質。
【請求項６】
前記フォスフェイト系化合物は、Ｃｕ０．０２Ｃａ４．９８（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、Ｃｕ０．０２Ｓｒ４．９８（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、Ｃｕ０．２Ｍｇ０．８ＢａＰ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｕ０．５Ｍｇ０．５Ｂａ２（Ｐ、Ｓｉ）２Ｏ８：Ｅｕ、Ｃｕ０．５Ｓｒ９．５（Ｐ、Ｂ）６Ｏ２４Ｃｌ２：Ｅｕ、Ｃｕ０．５Ｂａ３Ｓｒ６．５Ｐ６Ｏ２４（Ｆ、Ｃｌ）２：Ｅｕ、及びＣｕ０．０５（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）４．９５Ｐ３Ｏ１２Ｃｌ：Ｅｕ、Ｍｎよりなる群から選ばれた化合物であることを特徴とする請求項５に記載の発光物質。
【請求項７】
前記化合物は、発光装置に取り付けられる１またはそれ以上の素子から発せられる３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域の初期紫外線及び／または３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長領域の初期青色光を演色評価数が９０以上の可視光スペクトル領域の光に波長変換することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の発光物質。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は希土類成分とは異なる発光イオンを有する蛍光物質に係り、より詳しくは、鉛及び／又は銅を含有する化合物を含んでなる紫外線及び／又は可視光線励起用発光物質に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、低圧水銀ランプには、短波長光の励起のために、鉛により活性化されたバリウム・ジシリケート（例えば、非特許文献１参照。）、オルソシリケート（例えば、非特許文献２参照。）、オケルマナイト（ａｋｅｒｍａｎｉｔｅｓ）、あるいはＰｂ２＋により活性化されたカルシウム−メタシリケートなどが使われている。
鉛により活性化された蛍光体の最大の発光帯域は、通常、２５４ｎｍの励起条件下で２９０ｎｍから３７０ｎｍを示す。このため、鉛により活性化されたバリウム・ジシリケートは、現在、リビングやバルコニーなどに設けられる自然光ランプに紫外線（ＵＶ）向け蛍光体として採用されている。
【０００３】
鉛は、基底状態（１Ｓ０）において２つの仮電子を有する。その基底状態はｄ１０ｓ２に分類され、最低に励起された状態ではｄ１０ｓｐの構造を有する。励起されたｓｐ構造は４つのエネルギー準位、つまり、３Ｐ０、３Ｐ１、３Ｐ２及び１Ｐ１で表されるエネルギー状態を有し、これらは自由イオンにより１０４．８８ｎｍ（１Ｐ１）から１６５．５７ｎｍ（３Ｐ０）の帯域波長が提供可能である。１Ｓ０と１Ｐ１相互間の遷移（エネルギー準位の変化）は、全ての選択法則により達成可能である。ところが、１Ｓ０と３Ｐ０間の遷移は最も低い対称状態でしか行われ得ず、一方、１Ｓ０と３Ｐ１及び３Ｐ２間の遷移は特定の条件下でしか行われ得ない。１８０ｎｍないし３７０ｎｍ範囲における励起は、同じ発光特性を有する。しかし、３７０ｎｍよりも長波長においては、励起ができない。
【０００４】
一方、発光物質の中ではホスト・ラチス要素として鉛を含むものもある。１９９５年に紹介されたものであって、ＭｏＯ４２−を中心構造として含むモリブデン酸蛍光体がその一例である（例えば、非特許文献３参照。）。
ＰｂＭｏＯ４は、約２０℃の実温状態における３６０ｎｍの励起条件下で最大の発光ピークが６２０ｎｍである赤色光を発光する。 
【０００５】
しかしながら、モリブデン酸による発光は、必ずしも鉛そのものによってのみ成し遂げられるとは限らない。換言すれば、モリブデン酸による発光特性は、金属イオンＭ２＋（Ｍ２＋ＭｏＯ４、ここで、Ｍ２＋はカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カドミウム（Ｃｄ）、亜鉛（Ｚｎ）、バリウム（Ｂａ）、鉛（Ｐｂ）などに置換え可能である。）により決められるものではない。これは、ＭｏＯ４２−イオンの欠陥中心がＯ２−イオン・ベイカンシーと結合されるためであると見られる。それにも拘わらず、Ｐｂ２＋イオンがホスト・ラチスを安定化させるため、良好な発光特性が得られるのである。 
【０００６】
よくある例として、結晶含有タングステン酸塩（Ｃａ，Ｐｂ）ＷＯ４は、７５％以上と高い量子出力を有する強力な緑色を発光する（例えば、非特許文献４参照。）。
ＰｂＷＯ４は、２５０ｎｍの励起条件下で青色を発光し、３１３ｎｍの励起条件下で燈色を発光する。かかる結果は、ショットキー欠陥又は不純物イオンにより引き起こされる
（例えば、非特許文献５参照。）。
【０００７】
一方、銅は、４９０ｎｍの最大発光ピークを有するオルソフォスフェイトに１価活性体として使われる（例えば、非特許文献６参照。）。基底状態（１Ｓ０）における１価銅は、エネルギー・シェル３ｄ１０が満たされる。即ち１Ｓ０レベルである。一方、励起後における最低の励起構造は３ｄ９４Ｓであり、その構造は２種類のタイプ、つまり、３Ｄと１Ｄで表される。次に高い励起構造は３ｄ９４ｐであり、６種類のタイプ、つまり、３Ｐ０、３Ｆ０、３Ｄ０、１Ｆ０、１Ｄ０又は１Ｐ０を有する。基底状態の１Ｓ０と１Ｄ又は１Ｄ間のエネルギー遷移は、パリティ又はスピンによって許諾されるものではない。銅イオンにおいては、４Ｐの結晶場レベル構造の励起が認められる。発光は結晶場オッド状態から基底状態へと直接的に戻る場合、あるいは、先ずオッド状態から結晶場レベルに遷移結合し、３ｄ９４Ｓ構造の３Ｄ又は１Ｄ状態から基底状態へと更に遷移する場合に得られる。
【０００８】
２価銅は基底状態において３ｄ９構造を有し、この時のレベルは２Ｄ５／２である。２価銅においては、ｄ電子のうち何れか一つが４ｓ又は４ｐオルビタルにより励起可能である。最低の励起構造の電子配置は、２つのカルテット、例えば、４Ｆ、４Ｐ及び４つのダブルレット、例えば、２Ｆ、２Ｄ、２Ｐ及び２Ｇを有する３ｄ８４ｓの形であって、禁止された遷移によって発光が引き起こされることはない。より高い励起構造は４種類のタイプ、つまり、４Ｄ０、４Ｇ０、４Ｆ０、及び４Ｐ０を有する３ｄ８４ｐの電子配置を有し、発光が行われる。
【０００９】
活性体あるいは補助活性体として働く銅により活性化されたスルフィド蛍光体が陰極線管（ＣＲＴ）に商用されているということは、周知の事実である。緑色発光ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（ここで、Ｃｕは活性体として使われ、Ａｌは補助活性体として使われる。）は、ＣＲＴの応用製品に採用されて極めて重要な役割を果たす。 
【００１０】
亜鉛スルフィド蛍光体においては、発光物質を活性体と補助活性体の濃度比に応じて５種類に類分できる（例えば、非特許文献７参照。）。ここで、発光中心はデープ・ドナーやデープ・アクセプタ、あるいは隣り合うもの同士の相互結合により形成される（例えば、非特許文献８参照。）。
銅により活性化されたオルソフォスフェイト（例えば、非特許文献９参照。）及びピロフォスフェイト、アルモシリケート、シリケート、トリポリフォスフェイトなどはペンシルベニア州立大学による出版物に開示されている（例えば、非特許文献１０参照。）。
【００１１】
但し、かかる蛍光体は、短波長の紫外線励起用としてしか使えない。つまり、これらの蛍光体は、化学的な特性及び温度条件に対する不安定性のために、蛍光ランプに採用できないのが現状である。
【００１２】
一方、希土類イオン、例えば、Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋及びその他の成分により活性化された、酸素が優勢になった化合物において、鉛及び／又は銅をホスト・ラチス要素として用いることにより得られる効果については、まだ知られていない。鉛及び／又は銅をホスト・ラチス要素として混合して用いる場合、発光強度の向上に加えて、発光ピーク、色座標及び発光スペクトルの好適な方向への変化、及びラチスの安定化など良好な発光特性の獲得といった肯定的な効果が期待される。
ホスト・ラチス要素として含まれる鉛イオン及び／又は銅イオンは、３６０ｎｍよりも長波長励起に使われて発光特性を高める効果を奏する。かかる長波長領域において、両イオンはそれらの電子構造のエネルギーレベルのために自体的な発光特性の変化は見られず、その結果、励起発光特性が低下するおそれはまったくない。
【００１３】
鉛及び銅を含有する発光物質は、ホスト・ラチスにこれらの成分を含まない発光物質と比べて優れた発光強度を有する。かかる鉛及び銅を含有する発光物質における一層好適な効果は、発光波長の変化量が調節可能であるということである。これらのイオンは鉛又は銅を含有する化合物に悪影響を及ぼす活性体として働くことはないが、場合によって、予期しない結晶構造の層間剥離又は共有結合を引き起こす可能性はある。
イオン半径が１１９ｐｍである鉛イオンは、アルカリ土イオン、つまり、イオン半径は１００ｐｍであるカルシウム（Ｃａ）、又はイオン半径が１１８ｐｍであるストロンチウム（Ｓｒ）を容易に代えられる。鉛は電気陰性度が１．５５であって、カルシウム（Ｃａ）の１．０４及びストロンチウム（Ｓｒ）の０．９９よりも遥かに高い。しかし、鉛を含む物質はイオン酸化可能性のために環境に悪影響を及ぼすおそれがあり、特別な製造工程が望まれるため、提案しがたいところがある。 
【００１４】
通常、結晶場においては、鉛がいかなるイオンを代えられるかによってその発光特性に違いがある。鉛がＥｕにより活性化されたアルミネート及び／又はシリケートのストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）を代える場合には、鉛（Ｐｂ）のイオン半径がバリウム（Ｂａ）及びストロンチウム（Ｓｒ）のそれよりも短いため、最大の発光波長が長波長側にシフトされる。これは、活性体イオンを取り囲む強力な結晶場を示す。
銅もまた、アルカリ土イオンを代えて同じ効果を奏する。また銅は、鉛の場合に加えてさらなる効果を与える。電荷水及び相対的に大きなイオン半径などによりイオン化が困難なアルカリイオンに比べて容易にイオン化できる銅は、隣り合う酸素イオンとの結合力がアルカリ土イオンよりも強固である。これは、発光スペクトルの形状に一層大きな影響を及ぼしてピーク波長を長波長に変換すると同時に、その発光帯域内の発光スペクトル曲線を更に広げる効果がある。これらに加えて、アルカリ土イオンを銅及び／又は鉛イオンに置き換えれば、発光強度も高められる。発光ピークを長波長又は短波長にシフトできるということは、発光装置における発光技術分野に肯定的な影響を及ぼすと思われる。というのは、光学装置においては、その明るさを高めたり所望とする色座標を有する波長を得るためにきめ細かい微細調整が必要である。この微細調整は、正イオン銅及び鉛を適切に使うことにより成し遂げられる。
【００１５】
一方、ほとんどの発光物質及び蛍光体は、水、湿気、水蒸気及び極性溶媒により極めて不安定になる。例えば、スピネル構造のアルミネート及び斜方晶系あるいはオケルマナイト構造のシリケートはその高い塩基度のため、水、湿気、水蒸気及び極性溶媒にやや敏感な性質を示す。しかし、鉛及び／又は銅は結合力が高くて塩基性が低いため、高い塩基度を有する正イオンの代わりに使用する場合、ホスト・ラチス内に混合されて水、水蒸気及び極性溶媒に強い発光特性を示す。
【非特許文献１】Ｋｅｉｔｈ Ｈ．Ｂｕｔｌｅｒ，Ｔｈｅ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｓｔａｔｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８０，Ｓ １７５
【非特許文献２】Ｋｅｉｔｈ Ｈ．Ｂｕｔｌｅｒ，Ｔｈｅ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｓｔａｔｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８０，Ｓ １８１
【非特許文献３】Ｂｅｒｎｈａｒｄｔ，Ｈ．Ｊ．，Ｐｈｙｓ．Ｓｔａｔ．Ｓｏｌ．（ａ），９１，６４３，１９８５
【非特許文献４】Ｂｌａｓｓｅ， Ｇ．， Ｒａｄｉａｔｉｏｎｌｅｓｓ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｉｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎｌｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ， Ｄｉｂａｒｔｏｌｏ， Ｂ．， Ｅｄ． Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ， Ｎｅｗ ｙｏｒｋ，１９８０，２８７
【非特許文献５】Ｐｈｏｓｐｈｏｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ， ｅｄｉｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ａｕｓｐｉｃｅ ｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ， ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９９８，Ｓ ２０５
【非特許文献６】Ｗａｎｍａｋｅｒ， Ｗ．Ｌ． ａｎｄ Ｂａｋｋｅｒ， Ｃ．， Ｊ． Ｅｌｈｅｍ． Ｓｏｃ．， １０６，１０２７，１９５９
【非特許文献７】ｖａｎ Ｇｏｏｌ， Ｗ．， Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｒｅｓ． Ｒｅｐｔ． Ｓｕｐｐｌ．，３，１， １９６２
【非特許文献８】Ｐｈｏｓｐｈｏｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ， ｅｄｉｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ａｕｓｐｉｃｅ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ， ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９８８，Ｓ．２３８
【非特許文献９】Ｗａｎｍａｋｅｒ， Ｗ．Ｌ．， ａｎｄ Ｓｐｉｅｒ， Ｈ．Ｌ．， ＪＥＣＳ １０９（１９６２），１０９
【非特許文献１０】Ｋｅｉｔｈ Ｈ． Ｂｕｔｌｅｒ， Ｔｈｅ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９８０，Ｓ．２８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、鉛及び／又は銅を含有し、かつ、発光ピークを長波長又は短波長の領域にシフト可能なアルカリ土イオンを代えられる高効率性発光物質を提供するところにある。
本発明の他の目的は、色温度の範囲が広く、演色性に優れた発光物質を提供するところにある。
本発明の更に他の目的は、発光特性の向上を図ることができ、かつ、水、湿気及び極性溶媒への耐性に優れた発光物質を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によると、紫外線光または可視光励起用の発光物質において、Ｅｕにより活性化され、２価の銅を含有する、シリケート系の化合物を含むことを特徴とする発光物質が提供される。
【００１８】
また、前記シリケート系の化合物は、Ｃｕ０．０５Ｓｒ１．７Ｃａ０．２５ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃｕ０．０２（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｚｎ）１．９８ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃｕ０．０５Ｌｉ０．００２Ｓｒ１．５Ｂａ０．４４８ＳｉＯ４：Ｇｄ、Ｅｕ、Ｃｕ０．２Ｓｒ２Ｚｎ０．２Ｍｇ０．６Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｃｕ０．０２Ｂａ２．８Ｓｒ０．２Ｍｇ０．９８Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｕ０．２Ｂａ２．２Ｓｒ０．７５Ｐｂ０．０５Ｚｎ０．８Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、Ｃｕ０．２Ｂａ３Ｍｇ０．８Ｓｉ１．９９Ｇｅ０．０１Ｏ８：Ｅｕ、Ｃｕ０．５Ｚｎ０．５Ｂａ２Ｇｅ０．２Ｓｉ１．８Ｏ７：Ｅｕ、Ｃｕ０．８Ｍｇ０．２Ｂａ３Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ、Ｍｎ及びＣｕ０．２Ｂａ５Ｃａ２．８Ｓｉ４Ｏ１６：Ｅｕよりなる群から選ばれた化合物であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明によると、紫外線光または可視光励起用の発光物質において、ＭｎまたはＥｕにより活性化され、２価の銅を含有する、ゲルマネート系の化合物またはゲルマネート−シリケート系の化合物を含むことを特徴とする発光物質が提供される。
【００２０】
前記ゲルマネート系の化合物またはゲルマネート−シリケート系の化合物は、Ｃｕ０．４６Ｓｒ０．５４Ｇｅ０．６Ｓｉ０．４Ｏ３：Ｍｎ、Ｃｕ０．００２Ｓｒ０．９９８Ｂａ０．９９Ｃａ０．０１Ｓｉ０．９８Ｇｅ０．０２Ｏ４：Ｅｕ、Ｃｕ１．４５Ｍｇ２６．５５Ｇｅ９．４Ｓｉ０．６Ｏ４８：Ｍｎ、Ｃｕ１．２Ｍｇ２６．８Ｇｅ８．９Ｓｉ１．１Ｏ４８：Ｍｎ、Ｃｕ４Ｍｇ２０Ｚｎ４Ｇｅ５Ｓｉ２．５Ｏ３８Ｆ１０：Ｍｎ、Ｃｕ０．０５Ｍｇ４．９５ＧｅＯ６Ｆ２：Ｍｎ及びＣｕ０．０５Ｍｇ３．９５ＧｅＯ５．５Ｆ：Ｍｎよりなる群から選ばれた化合物であるであることが好ましい。
【００２１】
また、本発明によると、紫外線光または可視光励起用の発光物質において、Ｅｕにより活性化され、２価の銅を含有する、フォスフェイト系の化合物を含むことを特徴とする発光物質が提供される。
【００２２】
前記フォスフェイト系化合物は、Ｃｕ０．０２Ｃａ４．９８（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、Ｃｕ０．０２Ｓｒ４．９８（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、Ｃｕ０．２Ｍｇ０．８ＢａＰ２Ｏ７：Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｕ０．５Ｍｇ０．５Ｂａ２（Ｐ、Ｓｉ）２Ｏ８：Ｅｕ、Ｃｕ０．５Ｓｒ９．５（Ｐ、Ｂ）６Ｏ２４Ｃｌ２：Ｅｕ、Ｃｕ０．５Ｂａ３Ｓｒ６．５Ｐ６Ｏ２４（Ｆ、Ｃｌ）２：Ｅｕ、及びＣｕ０．０５（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）４．９５Ｐ３Ｏ１２Ｃｌ：Ｅｕ、Ｍｎよりなる群から選ばれた化合物であることが好ましい。
【００２３】
また、前記化合物は、発光装置に取り付けられる１またはそれ以上の素子から発せられる３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域の初期紫外線及び／または３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長領域の初期青色光を演色評価数が９０以上の可視光スペクトル領域の光に波長変換する。
【００２４】
本発明によれば、前記諸目的は、紫外線光又は可視光励起用発光物質であって、希土類成分とは異なる発光イオンを有し、鉛及び／又は銅を含有する化合物を使用することを特徴とする発光物質によって成し遂げられる。
【００２５】
ここで、前記化合物は、後述する化学式（１）、化学式（２）又は化学式（３）で表されるアルミネート系、化学式（４）で表されるシリケート系、化学式（５）で表されるアンチモネート系、化学式（６）で表されるゲルマネート及び／又はゲルマネート−シリケート系及び化学式（７）で表されるフォスフェイト系のうちいずれか１種又はそれ以上の化合物を含んでなる。
【００２６】
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・ｄＡｌ２Ｏ３・ｅ（Ｍ'''Ｏ）・ｆ（Ｍ''''２Ｏ３）・ｇ（Ｍ'''''ＯＯＰ）・ｈ（Ｍ''''''ｘＯｙ）      ……（１）
ここで、Ｍ'はＰｂ及びＣｕからなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｍ''はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ａｕ及びＡｇからなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｍ'''はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ及びＭｎからなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｍ''''はＳｃ、Ｂ、Ｇａ及びＩｎからなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｍ'''''はＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ及びＭｏからなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｍ''''''はＢｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなる。このとき、０＜ａ≦２、０≦ｂ≦２、０≦ｃ≦２、０≦ｄ≦８、０＜ｅ≦４、０≦ｆ≦３、０≦ｇ≦８、０＜ｈ≦２、１≦ｏ≦２、１≦ｐ≦５、１≦ｘ≦２及び１≦ｙ≦５である。
【００２７】
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・（４−ａ−ｂ−ｃ）（Ｍ'''Ｏ）・７（Ａｌ２Ｏ３）・ｄ（Ｂ２Ｏ３）・ｅ（Ｇａ２Ｏ３）・ｆ（ＳｉＯ２）・ｇ（ＧｅＯ２）・ｈ（Ｍ''''ｘＯｙ）      ……（２）
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''Ｏ）・ｃ（Ａｌ２Ｏ３）・ｄ（Ｍ'''２Ｏ３）・ｅ（Ｍ''''Ｏ２）・ｆ（Ｍ'''''ｘＯｙ）      ……（３）
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''Ｏ）・ｃ（Ｍ'''Ｘ）・ｄ（Ｍ'''２Ｏ）・ｅ（Ｍ''''２Ｏ３）・ｆ（Ｍ'''''ＯＯＰ）・ｇ（ＳｉＯ２）・ｈ（Ｍ''''''ｘＯｙ）      ……（４）
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・ｄ（Ｓｂ２Ｏ５）・ｅ（Ｍ'''Ｏ）・ｆ（Ｍ''''ｘＯｙ）      ……（５）
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・ｄＧｅＯ２・ｅ（Ｍ'''Ｏ）・ｆ（Ｍ''''２Ｏ３）・ｇ（Ｍ'''''ＯＯＰ）・ｈ（Ｍ''''''ｘＯｙ）      ……（６）
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・ｄＰ２Ｏ５・ｅ（Ｍ'''Ｏ）・ｆ（Ｍ''''２Ｏ３）・ｇ（Ｍ'''''Ｏ２）・ｈ（Ｍ''''''ｘＯｙ）      ……（７）
また、好ましくは、前記化合物は、発光装置に取り付けられる１又はそれ以上の素子から発せられる３００ｎｍから４００ｎｍ波長領域の初期紫外線及び／又は３８０ｎｍから５００ｎｍ波長領域の初期青色光を演色評価数が９０以上である可視光スペクトル領域の光に波長変換することにより、家具、写真、顕微鏡、医学技術又は博物館内の一般照明用バックライト装置などに適用可能にする。
更に、前記発光物質は、高い演色評価数を有する白色光を得るために、化合物を単独で発光装置に適用しても良く、あるいは前記化合物を複数種混合して発光装置に適用しても良い。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、発光装置、例えば、紫外線発光装置及び青色発光装置に加えて、バックライトにも適用でき、しかも塗装顔料としても使用可能な鉛及び／又は銅を含有する発光物質を得ることができる。この発光物質は、紫外線光及び青色光からの励起波長を可視光領域の長波長に変換する。また、混色により得られる白色光の全範囲に亘ってブロードな色温度及び色座標が提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、実施例などにより本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３０】
第１実施例
この第１実施例による鉛及び／又は銅を含有するアルミネートは、
ａ（Ｍ'Ｏ）ｂ（Ｍ''２Ｏ）ｃ（Ｍ''Ｘ）（４−ａ−ｂ−ｃ）（Ｍ'''Ｏ）７（Ａｌ２Ｏ３）ｄ（Ｂ２Ｏ３）ｅ（Ｇａ２Ｏ３）ｆ（ＳｉＯ２）ｇ（ＧｅＯ２）ｈ（Ｍ''''ｘＯｙ）
で表される。
【００３１】
ここで、金属Ｍ'は鉛（Ｐｂ）及び銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の１価物質からなり、金属Ｍ'''はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）及びマンガン（Ｍｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の２価物質からなり、金属Ｍ''''はビスマス（Ｂｉ）、錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、インジウム（Ｉｎ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）及びルテニウム（Ｌｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｘはフルオロ（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨード（Ｉ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなる。このとき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｘ及びｙはそれぞれ、０＜ａ≦４、０≦ｂ≦２、０≦ｃ≦２、０≦ｄ≦１、０≦ｅ≦１、０≦ｆ≦１、０≦ｇ≦１、０＜ｈ≦２、１≦ｘ≦２及び１≦ｙ≦５の範囲で選択的である。
【００３２】
銅及び鉛を含有する発光物質は、基本的に、固相における混合反応を経て製造される。最初には、不純物、例えば、鉄をまったく含まない純粋な初期物質を使用することが好ましい。即ち熱処理工程を経れば酸化物に変わるおそれがある物質を最初に使用した方が良い。これは、酸素に優れた蛍光体構造を得るための基本的な原則である。
【００３３】
（製造の実施例）
下記式を有する発光物質を製造するために、
Ｃｕ０．０２Ｓｒ３．９８Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ
初期物質としてＣｕＯ、ＳｒＣＯ３、Ａｌ（ＯＨ）３及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド、ヒドロキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、Ｈ３ＢＯ３と混合する。次に、このような混合結果物を１段階の工程、つまり、１２００℃のアルミナ坩堝において１時間加熱する。次いで、このように初期加熱して得られた結果物を２段階の工程、即ち空気が希薄な１４５０℃の温度条件下で約４時間加熱する。引き続き、このような１段階及び２段階の工程を経て得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が４９４ｎｍである発光物質を得る。
【００３４】
下記表１は、銅を含有するＥｕ２＋により活性化されたアルミネートと、銅を含有しないＥｕ２＋により活性化されたアルミネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００３５】
【表１】
2009132875.tif 000002
【００３６】
一方、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｐｂ０．０５Ｓｒ３．９５Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ
初期物質としてＰｂＯ、ＳｒＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート又は他の成分、つまり、オキシドに分解可能な初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、Ｈ３ＢＯ３と混合する。このような混合結果物を１段階の工程、即ち空気が供給される１２００℃のアルミナ坩堝において１時間加熱する。次いで、このように初期加熱して得られた結果物を２段階の工程、即ち空気が十分な１４５０℃の温度条件下で約２時間加熱した後、更に空気が希薄な状態で約２時間加熱する。引き続き、このような１段階及び２段階の工程を経て得られた物質を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が４９４．５ｎｍである発光物質を得る。
下記表２は、鉛を含有するＥｕ２＋により活性化されたアルミネートと、鉛を含有しないＥｕ２＋により活性化されたアルミネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００３７】
【表２】
2009132875.tif 000003
【００３８】
この第１実施例による銅及び／又は鉛を含有する希土類成分により活性化されたアルミネートを紫外線及び／又は可視光に適用して得られた光学的な発光特性は、下記表３の通りである。
【００３９】
【表３】
2009132875.tif 000004
【００４０】
第２実施例
この第２実施例による鉛及び／又は銅を含有するアルミネートは、下記式
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''Ｏ）・ｃ（Ａｌ２Ｏ３）・ｄ（Ｍ'''２Ｏ３）・ｅ（Ｍ''''Ｏ２）・ｆ（Ｍ'''''ｘＯｙ）
で表される。
【００４１】
ここで、金属Ｍ'は鉛（Ｐｂ）及び銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）及びマンガン（Ｍｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の２価物質からなり、金属Ｍ'''はホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）及びインジウム（Ｉｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''''はケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ'''''はビスマス（Ｂｉ）、錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）及びルテニウム（Ｌｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなる。このとき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｘ及びｙはそれぞれ、０＜ａ≦１、０≦ｂ≦２、０＜ｃ≦８、０≦ｄ≦１、０≦ｅ≦１、０＜ｆ≦２、１≦ｘ≦２及び１≦ｙ≦５の範囲で選択的である。
この第２実施例により得られる発光物質の発光ピーク及び発光強度は、下記表７に示す。
【００４２】
（製造の実施例）
下記式を有する発光物質を製造するために、
Ｃｕ０．０５Ｓｒ０．９５Ａｌ１．９９９７Ｓｉ０．０００３Ｏ４：Ｅｕ
初期物質としてＣｕＯ、ＳｒＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＡｌＦ３と混合する。次いでこのような混合結果物を空気が希薄な１２５０℃のアルミナ坩堝において３時間加熱する。引き続き、このように加熱して得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が５２１．５ｎｍである発光物質を得る。
下記表４は、銅を含有するＥｕ２＋により活性化されたアルミネートと、銅を含有しないＥｕ２＋により活性化されたアルミネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００４３】
【表４】
2009132875.tif 000005
【００４４】
一方、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｃｕ０．１２ＢａＭｇ１．８８Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ
初期物質としてＣｕＯ、ＭｇＯ、ＢａＣＯ３、Ａｌ（ＯＨ）３及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド、ヒドロキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＡｌＦ３と混合する。次いで、このような混合結果物を空気が希薄な１４２０℃のアルミナ坩堝において２時間加熱する。引き続き、このように加熱して得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が４５２ｎｍである発光物質を得る。
下記表５は、銅を含有するＥｕ２＋により活性化されたアルミネートと、銅を含有しないＥｕ２＋により活性化されたアルミネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００４５】
【表５】
2009132875.tif 000006
【００４６】
一方、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｐｂ０．１Ｓｒ０．９Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ
初期物質としてＰｂＯ、ＳｒＣＯ３、Ａｌ（ＯＨ）３及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート又は他の成分、即ちオキシドに分解可能な初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、Ｈ３ＢＯ３と混合する。このような混合結果物を１段階の工程、即ち空気が供給される１０００℃のアルミナ坩堝において２時間加熱する。次いで、このように初期加熱して得られた結果物を２段階の工程、即ち空気が十分な１４２０℃の温度条件下で約１時間加熱した後に、空気が希薄な状態で約２時間更に加熱する。引き続き、このような１段階及び２段階の工程を経て得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が５２１ｎｍである発光物質を得る。
下記表６は、鉛を含有するＥｕ２＋により活性化されたアルミネートと、鉛を含有しないＥｕ２＋により活性化されたアルミネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００４７】
【表６】
2009132875.tif 000007
【００４８】
この第２実施例による銅及び／又は鉛を含有する希土類成分により活性化されたアルミネートの光学的な発光特性は、下記表７の通りである。
【００４９】
【表７】
2009132875.tif 000008
【００５０】
第３実施例
この第３実施例による鉛及び／又は銅を含有するシリケートは、下記式
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''Ｏ）・ｃ（Ｍ'''Ｘ）・ｄ（Ｍ'''２Ｏ）・ｅ（Ｍ''''２Ｏ３）・ｆ（Ｍ'''''ＯＯＰ）・ｇ（ＳｉＯ２）・ｈ（Ｍ''''''ｘＯｙ）
で表される。
【００５１】
ここで、金属Ｍ'は鉛（Ｐｂ）及び銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）及びマンガン（Ｍｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ'''はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の１価物質からなり、金属Ｍ''''はアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）及びインジウム（Ｉｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ'''''は、ゲルマニウム（Ｇｅ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｍ''''''はビスマス（Ｂｉ）、錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）及びルテニウム（Ｌｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｘはフルオロ（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨード（Ｉ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなる。このとき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｏ、ｐ、ｘ及びｙはそれぞれ、０＜ａ≦２、０＜ｂ≦８、０≦ｃ≦４、０≦ｄ≦２、０≦ｅ≦２、０≦ｆ≦２、０≦ｇ≦１０、０＜ｈ≦５、１≦ｏ≦２、１≦ｐ≦５、１≦ｘ≦２及び１≦ｙ≦５の範囲で選択的である。
この第３実施例により得られる発光物質の発光強度は、下記表８に示すように、極めて優れている。
【００５２】
（製造の実施例）
下記式を有する発光物質を製造するために、
Ｃｕ０．０５Ｓｒ１．７Ｃａ０．２５ＳｉＯ４：Ｅｕ
初期物質としてＣｕＯ、ＳｒＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＳｉＯ２及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
【００５３】
先ず、極めて純粋なオキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＮＨ４Ｃｌと混合する。次いで、このような混合結果物を１段階の工程において、不活性ガス（Ｎ２又は腐食しないガス）が供給される１２００℃のアルミナ坩堝において２時間加熱する。次いで、このように加熱して得られた結果物を粉砕する。次いで、２段階の工程において、前記粉砕結果物を空気がやや希薄な１２００℃のアルミナ坩堝において約２時間加熱する。その後、２段階工程を経て得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が５９２ｎｍである発光物質を得る。
【００５４】
下記表８は、銅を含有するＥｕ２＋により活性化されたシリケートと、銅を含有しないＥｕ２＋により活性化されたシリケートの発光特性を４５０ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００５５】
【表８】
2009132875.tif 000009
【００５６】
また、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｃｕ０．２Ｂａ２Ｚｎ０．２Ｍｇ０．６Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ
初期物質としてＣｕＯ、ＢａＣＯ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＮＨ４Ｃｌと混合する。次いで、このような混合結果物を、１段階の工程において、空気が希薄な１１００℃のアルミナ坩堝において２時間加熱する。次いで、このように加熱して得られた結果物を粉砕する。次いで、２段階の工程において、前記粉砕結果物を空気がやや希薄な１２３５℃のアルミナ坩堝において約２時間加熱する。その後、このように加熱して得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が４６７ｎｍである発光物質を得る。
下記表９は、銅を含有するＥｕ２＋により活性化されたシリケートと、銅を含有しないＥｕ２＋により活性化されたシリケートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００５７】
【表９】
2009132875.tif 000010
【００５８】
一方、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｐｂ０．１Ｂａ０．９５Ｓｒ０．９５Ｓｉ０．９９８Ｇｅ０．００２Ｏ４：Ｅｕ
初期物質としてＰｂＯ、ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＮＨ４Ｃｌと混合する。このような混合結果物を１段階の工程において、空気が十分な１０００℃のアルミナ坩堝において２時間加熱する。次いで、後続する２段階の工程において、前記加熱結果物を再び空気が十分な１２２０℃のアルミナ坩堝において約４時間加熱した後、更に空気が希薄な状態で２時間加熱する。その後、このように加熱して得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が５２７ｎｍである発光物質を得る。
下記表１０は、鉛を含有するＥｕ２＋により活性化されたシリケートと、鉛を含有しないＥｕ２＋により活性化されたシリケートの発光特性を４５０ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００５９】
【表１０】
2009132875.tif 000011
【００６０】
一方、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｐｂ０．２５Ｓｒ３．７５Ｓｉ３Ｏ８Ｃｌ４：Ｅｕ
初期物質としてＰｂＯ、ＳｒＣＯ３、ＳｒＣｌ２、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド、クロライド及びカーボネート類の初期物質は、化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＮＨ４Ｃｌと混合される。混合された物質は１段階の工程、即ち１１００℃の空気が十分なアルミナ坩堝において約２時間加熱される。１次加熱された物質は、２段階の工程中に再び空気が十分な１２２０℃において４時間加熱された後に、空気が希薄な状態で１時間更に加熱される。その後、加熱された結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に及び篩を通すことにより、最大の発光波長が４９２ｎｍである発光物質を得る。
下記表１１は、鉛を含有するＥｕ２＋により活性化されたクロロシリケートと、鉛を含有しないＥｕ２＋により活性化されたクロロシリケート発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００６１】
【表１１】
2009132875.tif 000012
【００６２】
この第３実施例による銅及び／又は鉛を含有する希土類成分により活性化されたシリケートの光学的な発光特性は、下記表１２の通りである。
【００６３】
【表１２】
2009132875.tif 000013
【００６４】
第４実施例
この第４実施例による鉛及び／又は銅を含有するアンチモネートは、下記式
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・ｄ（Ｓｂ２Ｏ５）・ｅ（Ｍ'''Ｏ）・ｆ（Ｍ''''ｘＯｙ）
で表される。
【００６５】
ここで、金属Ｍ'は鉛（Ｐｂ）及び銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の１価物質からなり、金属Ｍ'''はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）及びマンガン（Ｍｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の２価物質からなり、金属Ｍ''''はビスマス（Ｂｉ）、錫（Ｓｎ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジム（Ｐｒ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）及びガドリニウム（Ｇｄ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｘはフルオロ（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨード（Ｉ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなる。このとき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｘ及びｙはそれぞれ、０＜ａ≦２、０≦ｂ≦２、０≦ｃ≦４、０＜ｄ≦８、０≦ｅ≦８、０≦ｆ≦２、１≦ｘ≦２及び１≦ｙ≦５の範囲で選択的である。
この第４実施例によれば、４００ｎｍ励起状態にて下記表１５に示すような発光強度を得ることができる。
【００６６】
（製造の実施例）
下記式を有する発光物質を製造するために、
Ｃｕ０．２Ｍｇ１．７Ｌｉ０．２Ｓｂ２Ｏ７：Ｍｎ
初期物質としてＣｕＯ、ＭｇＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｓｂ２Ｏ５及びＭｎＣＯ３が使用可能である。
先ず、オキシド類の初期物質を少量のフラックスと化学量論比で混合する。次いで、この混合結果物を１段階の工程、即ち空気が十分な９８５℃のアルミナ坩堝において２時間加熱する。次に、この加熱して得られた結果物を粉砕する。その後、このように初期加熱された結果物を２段階の工程、即ち酸素が十分な１２００℃の温度条件下で約８時間加熱する。引き続き、このように１段階及び２段階の工程を経て得られた物質を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が６２６ｎｍである発光物質を得る。
【００６７】
下記表１３は、銅を含有するＥｕ２＋により活性化されたアルミネートと、銅を含有しないＥｕ２＋により活性化されたアンチモネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示している。
【００６８】
【表１３】
2009132875.tif 000014
【００６９】
一方、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｐｂ０．００６Ｃａ０．６Ｓｒ０．３９４Ｓｂ２Ｏ６
初期物質としてＰｂＯ、ＣａＣＯ３、ＳｒＣＯ３及びＳｂ２Ｏ５が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックスと混合する。次いで、この混合結果物を１段階の工程、即ち空気が十分な９７５℃のアルミナ坩堝において約２時間加熱する。次に、このように加熱して得られた結果物を粉砕する。その後、この粉砕物を２段階の工程において、空気が十分な１１７５℃のアルミナ坩堝において約４時間加熱した後、更に酸素を供給しつつ４時間加熱する。引き続き、このような１段階及び２段階の工程を経て得られた物質を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が６３７ｎｍである発光物質を得る。
下記表１４は、鉛を含有するＥｕ２＋により活性化されたアンチモネートと、鉛を含有しないＥｕ２＋により活性化されたアルミネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び発光波長をそれぞれ示す。
【００７０】
【表１４】
2009132875.tif 000015
【００７１】
この第４実施例による銅及び／又は鉛を含有する希土類成分により活性化されたアンチモネートの発光特性は、下記表１５の通りである。
【００７２】
【表１５】
2009132875.tif 000016
【００７３】
第５実施例
この第５実施例による鉛及び／銅を含有するゲルマネート及び／又はゲルマネート−シリケートは、下記式
ａ（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・ｄＧｅＯ２・ｅ（Ｍ'''Ｏ）・ｆ（Ｍ''''２Ｏ３）・ｇ（Ｍ'''''ＯＯＰ）・ｈ（Ｍ''''''ｘＯｙ）
で表される。
【００７４】
ここで、金属Ｍ'は鉛（Ｐｂ）及び銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の１価物質からなり、金属Ｍ'''はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）及びカドミウム（Ｃｄ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の２価物質からなり、金属Ｍ''''はスカンジウム（Ｓｃ）、ホウ素（Ｂ）、イットリウム（Ｙ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）及びランタン（Ｌａ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の３価物質からなり、金属Ｍ'''''はケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''''''はビスマス（Ｂｉ）、錫（Ｓｎ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）及びジスプロシウム（Ｄｙ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｘはフルオロ（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨード（Ｉ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなる。このとき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｏ、ｐ、ｘ及びｙはそれぞれ、０＜ａ≦２、０≦ｂ≦２、０≦ｃ≦１０、０＜ｄ≦１０、０≦ｅ≦１４、０≦ｆ≦１４、０≦ｇ≦１０、０≦ｈ≦２、１≦ｏ≦２、１≦ｐ≦５、１≦ｘ≦２及び１≦ｙ≦５の範囲で選択的である。
この第５実施例によれば、下記表１８に示すように、鉛及び／又は銅を含有しない化合物と比較して優れた発光強度を得ることができる。
【００７５】
（製造の実施例）
下記式を有する発光物質を製造するために、
Ｐｂ０．００４Ｃａ１．９９Ｚｎ０．００６Ｇｅ０．８Ｓｉ０．２Ｏ４：Ｍｎ
初期物質としてＰｂＯ、ＣａＣＯ３、ＺｎＯ、ＧｅＯ２、ＳｉＯ２及びＭｎＣＯ３が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＮＨ４Ｃｌと混合する。次いで、この混合結果物を１段階の工程、即ち酸素が十分な１２００℃のアルミナ坩堝において２時間加熱する。次いで、このように加熱して得られた結果物を粉砕する。その後、２段階の工程において、更に酸素が十分な１２００℃の温度条件下で約２時間加熱する。引き続き、このような１段階及び２段階の工程を経て得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が６５５ｎｍである発光物質を得る。
下記表１６は、鉛を含有するＭｎにより活性化されたゲルマネートと、鉛を含有しないＭｎにより活性化されたゲルマネートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にてそれぞれ比較したものであって、発光強度及び波長をそれぞれ示している。
【００７６】
【表１６】
2009132875.tif 000017
【００７７】
一方、下記式を有する発光物質を製造するためには、
Ｃｕ０．４６Ｓｒ０．５４Ｇｅ０．６Ｓｉ０．４Ｏ３：Ｍｎ
初期物質としてＣｕＯ、ＳｒＣＯ３、ＧｅＯ２、ＳｉＯ２及びＭｎＣＯ３が使用可能である。
先ず、オキシド及びカーボネート類の初期物質を化学量論比で少量のフラックス、例えば、ＮＨ４Ｃｌと混合する。次いで、この混合結果物を１段階の工程、即ち酸素が十分な１１００℃のアルミナ坩堝において約２時間加熱する。次いで、このように加熱して得られた結果物を粉砕する。その後、２段階の工程において、その粉砕結果物を酸素が十分な１１８０℃のアルミナ坩堝において約４時間加熱する。引き続き、このような１段階及び２段階の工程を経て得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が６５８ｎｍである発光物質を得る。
下記表１７は、銅を含有するＭｎにより活性化されたゲルマネート−シリケートと、銅を含有しないＭｎにより活性化されたゲルマネート−シリケートの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び波長をそれぞれ示している。
【００７８】
【表１７】
2009132875.tif 000018
【００７９】
この第５実施例による銅及び／又は鉛を含有するゲルマネート又はゲルマネート−シリケートと関連して得られた結果は、下記表１８の通りである。
【００８０】
【表１８】
2009132875.tif 000019
【００８１】
第６実施例
この第６実施例による銅及び／又は鉛を含有するフォスフェイト系の化合物は、下記式
（Ｍ'Ｏ）・ｂ（Ｍ''２Ｏ）・ｃ（Ｍ''Ｘ）・ｄＰ２Ｏ５・ｅ（Ｍ'''Ｏ）・ｆ（Ｍ''''２Ｏ３）・ｇ（Ｍ'''''Ｏ２）・ｈ（Ｍ''''''ｘＯｙ）
で表わされる。
【００８２】
ここで、金属Ｍ'は鉛（Ｐｂ）及び銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の１価物質からなり、金属Ｍ'''はベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）及びマンガン（Ｍｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の２価物質からなり、金属Ｍ''''はスカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、ガリウム（Ｇａ）及びインジウム（Ｉｎ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の３価物質からなり、金属Ｍ'''''は、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ネオジム（Ｎｄ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、金属Ｍ''''''はビスマス（Ｂｉ）、錫（Ｓｎ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、セリウム（Ｃｅ）及びテルビウム（Ｔｂ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなり、Ｘはフルオロ（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨード（Ｉ）からなる群より選ばれる１種又はそれ以上の物質からなる。このとき、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｘ及びｙはそれぞれ、０＜ａ≦２、０≦ｂ≦１２、０≦ｃ・BR>・P６、０＜ｄ≦３、０≦ｅ≦５、０≦ｆ≦３、０≦ｇ≦２、０＜ｈ≦２、１≦ｘ≦２及び１≦ｙ≦５の範囲で選択的である。
この第６実施例による化合物は、発光装置における紫外線用発光物質として使用可能である。
【００８３】
（製造の実施例）
下記式を有する発光物質を製造するために、
Ｃｕ０．０２Ｃａ４．９８（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ
初期物質としてＣｕＯ、ＣａＣＯ３、Ｃａ３（ＰＯ４）２、ＣａＣｌ２及びＥｕ２Ｏ３が使用可能である。
先ず、オキシド、フォスフェイト、サルフェートに加えて、カーボネート及びクロライド類の初期物質を化学量論比で少量のフラックスと混合する。次いで、この混合結果物を空気が希薄な１２４０℃のアルミナ坩堝において約２時間加熱する。引き続き、このように加熱して得られた結果物を粉砕、洗浄、乾燥、最後に篩を通すことにより、最大の発光波長が４５０ｎｍである発光物質を得る。
下記表１９は、銅を含有するＥｕ２＋により活性化されたクロロフォスフェイトと、銅を含有しないＥｕ２＋により活性化されたクロロフォスフェイトの発光特性を４００ｎｍの励起波長にて比較したものであって、発光強度及び波長をそれぞれ示している。
【００８４】
【表１９】
2009132875.tif 000020
【００８５】
一方、この第６実施例による銅及び／又は鉛を含有する希土類成分により活性化された
発光物質の特性は、下記表２０の通りである。
【００８６】
【表２０】
2009132875.tif 000021