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JP2003064358A - 蛍光体及びそれを用いた発光素子、並びに画像表示装置、照明装置 - Google Patents

蛍光体及びそれを用いた発光素子、並びに画像表示装置、照明装置

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JP2003064358A
JP2003064358A JP2001257420A JP2001257420A JP2003064358A JP 2003064358 A JP2003064358 A JP 2003064358A JP 2001257420 A JP2001257420 A JP 2001257420A JP 2001257420 A JP2001257420 A JP 2001257420A JP 2003064358 A JP2003064358 A JP 2003064358A
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emitting element
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康夫 下村
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直人 木島
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、及び、その蛍光体を用
いた発光素子、並びに、その発光素子を光源とする画像
表示装置及び照明装置を提供する。 【構成】 下記一般式(I) で表されるガーネット結晶構
造の化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオンを含
有してなる蛍光体、及び、波長変換材料としての該蛍光
体と、紫外光から可視光の範囲の光を発光する半導体発
光素子とから構成されてなる発光素子、並びに、該発光
素子を光源とする画像表示装置及び照明装置。 Ｍ1 a Ｍ2 b Ｍ3 c Ｏd (I) 〔式(I) 中、Ｍ1 は２価の金属元素、Ｍ2 は３価の金属
元素、Ｍ3 は４価の金属元素をそれぞれ示し、ａは２．
７〜３．３、ｂは１．８〜２．２、ｃは２．７〜３．
３、ｄは１１．０〜１３．０の範囲の数である。〕

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、母体化合物が発光
中心イオンを含有する蛍光体、更に詳しくは、波長変換
材料として、紫外光から可視光の範囲の光を吸収してよ
り長波長の可視光を発し、発光ダイオード（ＬＥＤ）や
レーザーダイオード（ＬＤ）等の半導体発光素子と組み
合わせることにより演色性の高い発光素子を構成するこ
とができる蛍光体、及び、それを用いた発光素子、並び
にその発光素子を光源とする画像表示装置、照明装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体発光素子としての窒化
ガリウム（ＧａＮ）系青色発光ダイオードと、波長変換
材料としての蛍光体とを組み合わせて構成される白色発
光の発光素子が、消費電力が小さく長寿命であるという
特徴を活かして画像表示装置や照明装置の発光源として
注目されている。
【０００３】この発光素子は、そこで用いられる蛍光体
が、ＧａＮ系青色発光ダイオードの発する青色領域の可
視光を吸収して黄色光を発光することから、蛍光体に吸
収されなかったダイオードの青色光との混色により白色
の発光が得られるものであって、その蛍光体としては、
代表的には、イットリウム・アルミニウム複合酸化物
（Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12）を母体とし、該母体内に発光中心イ
オンとしてのセリウム（Ｃｅ）を含有してなる蛍光体が
知られているが、この蛍光体は、焼成温度が高い等、製
造が必ずしも容易と言えるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
技術に鑑み、製造が容易な蛍光体を、更には、より演色
性の高い発光素子を得ることができる蛍光体を開発すべ
くなされたものであって、従って、本発明は、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、及び、その蛍光体を用いた発光素子、並び
に、その発光素子を光源とする画像表示装置及び照明装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、特定のガーネット結晶
構造の化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオンを
含有してなる蛍光体が、前記目的を達成できることを見
い出し本発明に到達したもので、従って、本発明は、下
記一般式(I) で表されるガーネット結晶構造の化合物を
母体とし、該母体内に発光中心イオンを含有してなる蛍
光体、及び、波長変換材料としての該蛍光体と、紫外光
から可視光の範囲の光を発光する半導体発光素子とから
構成されてなる発光素子、並びに、該発光素子を光源と
する画像表示装置及び照明装置、を要旨とする。
【０００６】Ｍ1 a Ｍ2 b Ｍ3 c Ｏd (I) 〔式(I) 中、Ｍ1 は２価の金属元素、Ｍ2 は３価の金属
元素、Ｍ3 は４価の金属元素をそれぞれ示し、ａは２．
７〜３．３、ｂは１．８〜２．２、ｃは２．７〜３．
３、ｄは１１．０〜１３．０の範囲の数である。〕
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の蛍光体は、前記一般式
(I) で表されるガーネット結晶構造の化合物を母体とす
るものであり、一般に、Ｍ1 、Ｍ2 、及びＭ3 の金属元
素を含む複合酸化物であり、Ｍ1 3 Ｍ2 2 Ｍ3 3 Ｏ12で
表される公知のガーネット結晶構造の化合物の中で、本
発明においては、そのＭ1 が２価、Ｍ2 が３価、Ｍ3 が
４価の金属元素である化合物を蛍光体の母体とすること
を特徴とする。
【０００８】即ち、本発明は、蛍光体の母体として、例
えば、前記Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12等の複合酸化物が知られ、
又、Ｍ1 が２価、Ｍ2 が３価、Ｍ3 が４価の金属元素の
ガーネット結晶構造の化合物も前述の如く知られている
ものの、蛍光体としての特性はその母体を構成する元素
及びその原子価等によって大きく変化するのに対して、
このＭ1 が２価、Ｍ2 が３価、Ｍ3 が４価の金属元素の
ガーネット結晶構造の化合物が蛍光体の母体として優れ
ていることを見い出したことに依拠するものである。
【０００９】ここで、式(I) における２価の金属元素Ｍ
1 としては、発光効率等の面から、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、
Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択された少なく
とも１種であるのが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、又はＺｎで
あるのが更に好ましく、Ｃａ、又はＣａとＭｇであるの
が特に好ましい。
【００１０】又、式(I) における３価の金属元素Ｍ2 と
しては、同様の面から、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、
Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選択された少なく
とも１種であるのが好ましく、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、又はＬ
ｕであるのが更に好ましく、Ｓｃ、又はＳｃとＹ、又は
ＳｃとＬｕであるのが特に好ましい。
【００１１】又、式(I) における４価の金属元素Ｍ3 と
しては、同様の面から、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｓ
ｎ、及びＨｆからなる群から選択された少なくとも１種
であるのが好ましく、Ｓｉ、Ｇｅ、又はＳｎである更に
好ましく、Ｓｉであるのが特に好ましい。
【００１２】又、ガーネット結晶構造は、一般には、前
述したように、式(I) におけるａが３、ｂが２、ｃが３
で、ｄが１２の体心立方格子の結晶であるが、本発明に
おいては、後述する発光中心イオンの元素が、Ｍ1 、Ｍ
2 、Ｍ3 のいずれかの金属元素の結晶格子の位置に置換
するか、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等によ
り、式(I) においてａが３、ｂが２、ｃが３で、ｄが１
２とはならない場合もあり得、従って、ａは２．７〜
３．３、ｂは１．８〜２．２、ｃは２．７〜３．３、ｄ
は１１．０〜１３．０の範囲の数をとることとなり、ａ
は２．９〜３．１、ｂは１．９５〜２．０５、ｃは２．
９〜３．１の範囲の数であるのがそれぞれ好ましく、ｄ
は１１．６５〜１２．３５の範囲の数であるのが好まし
い。
【００１３】又、前記ガーネット結晶構造の化合物母体
内に含有される発光中心イオンとしては、前記と同様の
面から、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、
Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、及びＹｂからなる群から選択された少なくとも１種
の２〜４価の元素であるのが好ましく、２価のＭｎ、３
価のＣｅ、２〜３価のＥｕ、又は３価のＴｂであるのが
更に好ましく、３価のＣｅであるのが特に好ましい。
【００１４】本発明の前記蛍光体は、前記一般式(I) に
おける２価の金属元素Ｍ1 源化合物、３価の金属元素Ｍ
2 源化合物、及び４価の金属元素Ｍ3 源化合物、並び
に、発光中心イオンの元素源化合物を、ハンマーミル、
ロールミル、ボールミル、ジェットミル等の乾式粉砕機
を用いて粉砕した後、リボンブレンダー、Ｖ型ブレンダ
ー、ヘンシェルミキサー等の混合機により混合するか、
或いは、混合した後、乾式粉砕機を用いて粉砕する乾式
法、又は、水等の媒体中にこれらの化合物を加え、媒体
攪拌式粉砕機等の湿式粉砕機を用いて粉砕及び混合する
か、或いは、これらの化合物を乾式粉砕機により粉砕し
た後、水等の媒体中に加え混合することにより調製され
たスラリーを、噴霧乾燥等により乾燥させる湿式法によ
り、調製した粉砕混合物を、加熱処理して焼成すること
により製造される。
【００１５】これらの粉砕混合法の中で、特に、発光中
心イオンの元素源化合物においては、少量の化合物を全
体に均一に混合、分散させる必要があることから液体媒
体を用いるのが好ましく、又、他の元素源化合物におい
て全体に均一な混合が得られる面からも、後者湿式法が
好ましく、又、加熱処理法としては、アルミナや石英製
の坩堝やトレイ等の耐熱容器中で、通常１０００〜１６
００℃、好ましくは１２００〜１５００℃の温度で、大
気、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、水素、アル
ゴン等の気体の単独或いは混合雰囲気下、１０分〜２４
時間、加熱することによりなされる。尚、加熱処理後、
必要に応じて、洗浄、乾燥、分級処理等がなされる。
【００１６】尚、前記加熱雰囲気としては、発光中心イ
オンの元素が発光に寄与するイオン状態（価数）を得る
ために必要な雰囲気が選択され、例えば、３価のＥｕ等
の場合には、大気、酸素、窒素、アルゴン等の酸化或い
は中性雰囲気下、３価のＣｅ等の場合には、大気、一酸
化炭素、二酸化炭素、窒素等の弱酸化或いは弱還元雰囲
気下、２価のＭｎ、２価のＥｕ、３価のＴｂ等の場合に
は、一酸化炭素、窒素、水素、アルゴン等の中性若しく
は還元雰囲気下、が採られる。
【００１７】又、ここで、Ｍ1 源化合物、Ｍ2 源化合
物、及びＭ3 源化合物、並びに、発光中心イオンの元素
源化合物としては、Ｍ1 、Ｍ2 、及びＭ3 、並びに発光
中心イオンの元素の各酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸
塩、硫酸塩、蓚酸塩、カルボン酸塩、ハロゲン化物等が
挙げられ、これらの中から、複合酸化物への反応性、及
び、焼成時におけるＮＯx 、ＳＯx 等の非発生性等を考
慮して選択される。
【００１８】２価の金属元素Ｍ1 として好ましいとする
前記Ｍｇ、Ｃａ、及びＺｎについて、それらのＭ1 源化
合物を具体的に例示すれば、Ｍｇ源化合物としては、Ｍ
ｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2 、ＭｇＣＯ3 、Ｍｇ（ＯＨ）2 ・
３ＭｇＣＯ3 ・３Ｈ2 Ｏ、Ｍｇ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ
2 Ｏ、ＭｇＳＯ4 、Ｍｇ（ＯＣＯ）2 ・２Ｈ2 Ｏ、Ｍｇ
（ＯＣＯＣＨ3 ）2 ・４Ｈ2 Ｏ、ＭｇＣｌ2 等が、又、
Ｃａ源化合物としては、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）2 、Ｃａ
ＣＯ3 、Ｃａ（ＮＯ3 ）2 ・４Ｈ2 Ｏ、ＣａＳＯ4・２
Ｈ2 Ｏ、Ｃａ（ＯＣＯ）2 ・Ｈ2 Ｏ、Ｃａ（ＯＣＯＣＨ
3 ）2 ・Ｈ2 Ｏ、ＣａＣｌ2 等が、又、Ｚｎ源化合物と
しては、ＺｎＯ、Ｚｎ（ＯＨ）2 、ＺｎＣＯ 3 、Ｚｎ
（ＮＯ3 ）2 、Ｚｎ（ＯＣＯ）2 、Ｚｎ（ＯＣＯＣ
Ｈ3 ）2 、ＺｎＣｌ 2 等が、それぞれ挙げられる。
【００１９】又、３価の金属元素Ｍ2 として好ましいと
する前記Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、及びＬｕについて、それらの
Ｍ2 源化合物を具体的に例示するば、Ａｌ源化合物とし
ては、Ａｌ2 Ｏ3 、Ａｌ（ＯＨ）3 、ＡｌＯＯＨ、Ａｌ
（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ、Ａｌ2 （ＳＯ4 ）3 、ＡｌＣ
ｌ3 等が、又、Ｓｃ源化合物としは、Ｓｃ2 Ｏ3 、Ｓｃ
（ＯＨ）3 、Ｓｃ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｓｃ（ＮＯ3 ）3 、
Ｓｃ2 （ＳＯ4 ）3 、Ｓｃ2 （ＯＣＯ）6 、Ｓｃ（ＯＣ
ＯＣＨ3 ）3 、ＳｃＣｌ3 等が、又、Ｙ源化合物とし
は、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙ（ＯＨ）3 、Ｙ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｙ
（ＮＯ3 ）3 、Ｙ2（ＳＯ4 ）3 、Ｙ2 （ＯＣＯ）6 、
ＹＣｌ3 等が、又、Ｌｕ源化合物としは、Ｌｕ2 Ｏ3 、
Ｌｕ2 （ＳＯ4 ）3 、ＬｕＣｌ3 等が、それぞれ挙げら
れる。
【００２０】又、４価の金属元素Ｍ3 として好ましいと
する前記Ｓｉ、Ｇｅ、及びＳｎについて、それらのＭ3
源化合物を具体的に例示すれば、Ｓｉ源化合物としは、
ＳｉＯ2 、Ｈ4 ＳｉＯ4 、Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ3 ）4 等
が、又、Ｇｅ源化合物としは、ＧｅＯ2 、Ｇｅ（ＯＨ）
4 、Ｇｅ（ＯＣＯＣＨ3 ）4 、ＧｅＣｌ4 等が、又、Ｓ
ｎ源化合物としは、ＳｎＯ2 、ＳｎＯ2 ・ｎＨ 2Ｏ、Ｓ
ｎ（ＮＯ3 ）4 、Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ3 ）4 、ＳｎＣｌ4
等が、それぞれ挙げられる。
【００２１】更に、発光中心イオンの元素として好まし
いとする前記Ｍｎ、Ｃｅ、Ｅｕ、及びＴｂについて、そ
れらの元素源化合物を具体的に例示すれば、Ｍｎ源とし
ては、ＭｎＯ2 、Ｍｎ2 Ｏ3 、Ｍｎ3 Ｏ4 、ＭｎＯＯ
Ｈ、ＭｎＣＯ3 、Ｍｎ（ＮＯ3）2 、ＭｎＳＯ4 、Ｍｎ
（ＯＣＯＣＨ3 ）2 、Ｍｎ（ＯＣＯＣＨ3 ）3 、ＭｎＣ
ｌ2 、ＭｎＣｉ3 等が、又、Ｃｅ源化合物としは、Ｃｅ
2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 、Ｃｅ（ＯＨ）3 、Ｃｅ（ＯＨ）4 、
Ｃｅ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｃｅ（ＮＯ3 ）3 、Ｃｅ2（ＳＯ
4 ）3 、Ｃｅ（ＳＯ4 ）2 、Ｃｅ2 （ＯＣＯ）6 、Ｃｅ
（ＯＣＯＣＨ3 ） 3 、ＣｅＣｌ3 、ＣｅＣｌ4 等が、
又、Ｅｕ源化合物としは、Ｅｕ2 Ｏ3 、Ｅｕ 2 （Ｓ
Ｏ4 ）3 、Ｅｕ2 （ＯＣＯ）6 、ＥｕＣｌ2 、ＥｕＣｌ
3 等が、又、Ｔｂ源化合物としは、Ｔｂ2 Ｏ3 、Ｔｂ4
Ｏ7 、Ｔｂ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｔｂ2 （ＳＯ 4 ）3 、Ｔｂ
Ｃｌ3 等が、それぞれ挙げられる。
【００２２】以上、前記ガーネット結晶構造の化合物を
母体とし、該母体内に前記発光中心イオンを含有してな
る本発明の蛍光体は、その発光中心イオンの含有量が、
母体化合物１式量当たり０．０００１〜０．３モルであ
るのが好ましく、０．００１〜０．１５モルであるのが
更に好ましい。発光中心イオンの含有量が、前記範囲未
満では、発光強度が小さくなる傾向となり、一方、前記
範囲超過でも、濃度消光と呼ばれる現象により、やはり
発光強度が減少する傾向となる。
【００２３】又、本発明の蛍光体は、波長変換材料とし
て用いられたとき、例えば、発光中心イオンが３価のＣ
ｅである場合、紫外光から青色領域の可視光の範囲の光
を吸収して、緑色、黄色、橙色、赤色、或いはそれらの
中間色等の、より長波長の可視光を発する。その励起光
の散乱成分を含まない、蛍光体の発光のみを分光測定し
た場合の発光色を、ＪＩＳ Ｚ８７０１で規定されるＸ
ＹＺ表色系で表したときの色度座標ｘとｙの和が、（ｘ
＋ｙ）≧０．６を満足するのが好ましく、（ｘ＋ｙ）≧
０．８を満足するのが更に好ましい。
【００２４】本発明の発光素子は、波長変換材料として
の前記蛍光体と、ＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子とか
ら構成されてなり、半導体発光素子の発する紫外光から
可視光の範囲の光を吸収してより長波長の可視光を発す
る演色性の高い発光素子であり、カラー液晶ディスプレ
イ等の画像表示装置や面発光等の照明装置等の光源とし
て好適である。
【００２５】本発明の発光素子を図面に基づいて説明す
ると、図２は、波長変換材料としての本発明の蛍光体
と、半導体発光素子とから構成される発光素子の一実施
例を示す模式的断面図、図３は、図２に示す発光素子を
組み込んだ面発光照明装置の一実施例を示す模式的断面
図であり、図２及び図３において、１は発光素子、２は
マウントリード、３はインナーリード、４は半導体発光
素子、５は蛍光体含有樹脂部、６は導電性ワイヤー、７
はモールド部材、８は面発光照明装置、９は拡散板、１
０は保持ケースである。
【００２６】本発明の発光素子１は、図２に示されるよ
うに、一般的な砲弾型の形態をなし、マウントリード２
の上部カップ内には、ＧａＮ系青色発光ダイオード等か
らなる半導体発光素子４が、その上が、本発明の蛍光体
をエポキシ樹脂やアクリル樹脂等のバインダーに混合、
分散させ、カップ内に流し込むことにより形成された蛍
光体含有樹脂部５で被覆されることにより固定されてい
る。一方、半導体発光素子４とマウントリード２、及び
半導体発光素子４とインナーリード３は、それぞれ導電
性ワイヤー６、６で導通されており、これら全体がエポ
キシ樹脂等によるモールド部材７で被覆、保護されてな
る。
【００２７】又、この発光素子１を組み込んだ面発光照
明装置８は、図３に示されるように、内面を白色の平滑
面等の光不透過性とした方形の保持ケース１０の底面
に、多数の発光素子１を、その外側に発光素子１の駆動
のための電源及び回路等（図示せず。）を設けて配置
し、保持ケース１０の蓋部に相当する箇所に、乳白色と
したアクリル板等の拡散板９を発光の均一化のために固
定してなる。
【００２８】そして、面発光照明装置８を駆動して、発
光素子１の半導体発光素子４に電圧を印加することによ
り青色光等を発光させ、その発光の一部を、蛍光体含有
樹脂部５における波長変換材料としての本発明の蛍光体
が吸収し、より長波長の光を発光し、一方、蛍光体に吸
収されなかった青色光等との混色により演色性の高い発
光が得られ、この光が拡散板９を透過して、図面上方に
出射され、保持ケース１０の拡散板９面内において均一
な明るさの照明光が得られることとなる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。
【００３０】実施例１ Ｍ1 源化合物としてＣａＣＯ3 ；０．０２９７モル、Ｍ
2 源化合物としてＳｃ 2 Ｏ3 ；０．０１モル、及びＭ3
源化合物としてＳｉＯ2 ；０．０３モル、並びに発光中
心イオンの元素源化合物としてＣｅ（ＯＣＯＣ
Ｈ3 ）3 ；０．０００３モルを純水と共に、アルミナ製
容器及びビーズの湿式ボールミル中で粉砕、混合し、乾
燥後、ナイロンメッシュを通過させた後、得られた粉砕
混合物をアルミナ製坩堝中で、大気下、１４００℃で２
時間、加熱することにより焼成し、引き続いて、水洗
浄、乾燥、及び分級処理を行うことにより蛍光体を製造
した。
【００３１】得られた蛍光体は、粉末Ｘ線回折による解
析により、表１に示す組成のガーネット結晶構造の化合
物を母体とし、該母体内に発光中心イオンとして３価の
Ｃｅを含有するものであることが確認された。又、この
蛍光体の発光スペクトルと励起スペクトルを測定し、図
１に示した。この発光スペクトルから、ＪＩＳ Ｚ８７
２２で規定されるＸＹＺ表色系における色度座標ｘとｙ
を、波長間隔５ｎｍとして算出したところ、ｘ＝０．２
８、ｙ＝０．５４であり、ｘ＋ｙ＝０．８２であった。
又、この蛍光体に、ＧａＮ系青色発光ダイオード（ピー
ク波長４６５ｎｍ）の青色光を照射し、その照射強度を
調節したところ、その青色光を吸収して黄緑色光を発光
し、蛍光体に吸収されなかったダイオードの青色光との
混色によりやや青味がかった白色を示した。
【００３２】実施例２ Ｍ1 源化合物としてＣａＣＯ3 ；０．０１４７モルと、
Ｍｇ（ＯＨ）2 ・３ＭｇＣＯ3 ・３Ｈ2 Ｏ；Ｍｇとして
０．０１５モル、Ｍ2 源化合物としてＳｃ2 Ｏ 3 ；０．
００７５モルと、Ｙ2 Ｏ3 ；０．００２５モルを、それ
ぞれ用いた外は、実施例１と同様にして蛍光体を製造し
た。得られた蛍光体は、粉末Ｘ線回折による解析によ
り、表１に示す組成のガーネット結晶構造の化合物を母
体とし、該母体内に発光中心イオンとして３価のＣｅを
含有するものであることが確認された。又、この蛍光体
の発光スペクトルと励起スペクトルを測定し、図２に示
した。この発光スペクトルから、実施例１と同様にして
色度座標ｘとｙを算出したところ、ｘ＝０．４３、ｙ＝
０．５３であり、ｘ＋ｙ＝０．９６であった。又、この
蛍光体に、実施例１と同様にして青色光を照射し、その
照射強度を調節したところ、その青色光を吸収して黄色
光を発光し、蛍光体に吸収されなかった青色光との混色
により白色を示した。
【００３３】実施例３ 加熱処理の温度を１２００℃とした外は、実施例１と同
様にして蛍光体を製造した。得られた蛍光体は、粉末Ｘ
線回折による解析により、表１に示す組成のガーネット
結晶構造の化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオ
ンとして３価のＣｅを含有するものであることが確認さ
れた。又、この蛍光体の発光スペクトルから、実施例１
と同様にして色度座標ｘとｙを算出したところ、ｘ＝
０．２８、ｙ＝０．５４であり、ｘ＋ｙ＝０．８２であ
った。又、この蛍光体に、実施例１と同様にして青色光
を照射し、その照射強度を調節したところ、その青色光
を吸収して黄緑色光を発光し、蛍光体に吸収されなかっ
た青色光との混色によりよりやや青味がかった白色を示
した。
【００３４】実施例４ Ｍ2 源化合物としてＳｃ2 Ｏ3 ；０．００５０モルと、
Ｙ2 Ｏ3 ；０．００５０モルを用いた外は、実施例２と
同様にして蛍光体を製造した。得られた蛍光体は、粉末
Ｘ線回折による解析により、表１に示す組成のガーネッ
ト結晶構造の化合物を母体とし、該母体内に発光中心イ
オンとして３価のＣｅを含有するものであることが確認
された。又、この蛍光体の発光スペクトルから、実施例
１と同様にして色度座標ｘとｙを算出したところ、ｘ＝
０．４７、ｙ＝０．５０であり、ｘ＋ｙ＝０．９７であ
った。又、この蛍光体に、実施例１と同様にして青色光
を照射し、その照射強度を調節したところ、その青色光
を吸収して黄色光を発光し、蛍光体に吸収されなかった
青色光との混色により白色を示した。
【００３５】実施例５ Ｍ2 源化合物としてＳｃ2 Ｏ3 ；０．００５０モルと、
Ｌｕ2 Ｏ3 ；０．００５０モルを用いた外は、実施例２
と同様にして蛍光体を製造した。得られた蛍光体は、粉
末Ｘ線回折による解析により、表１に示す組成のガーネ
ット結晶構造の化合物を母体とし、該母体内に発光中心
イオンとして３価のＣｅを含有するものであることが確
認された。又、この蛍光体の発光スペクトルから、実施
例１と同様にして色度座標ｘとｙを算出したところ、ｘ
＝０．４５、ｙ＝０．５３であり、ｘ＋ｙ＝０．９８で
あった。又、この蛍光体に、実施例１と同様にして青色
光を照射し、その照射強度を調節したところ、その青色
光を吸収して黄色光を発光し、蛍光体に吸収されなかっ
た青色光との混色により白色を示した。
【００３６】実施例６ Ｍ1 源化合物としてＣａＣＯ3 ；０．０１４７モルと、
ＺｎＯ；０．０１５モルを用いた外は、実施例１と同様
にして蛍光体を製造した。得られた蛍光体は、粉末Ｘ線
回折による解析により、表１に示す組成のガーネット結
晶構造の化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオン
として３価のＣｅを含有するものであることが確認され
た。又、この蛍光体の発光スペクトルから、実施例１と
同様にして色度座標ｘとｙを算出したところ、ｘ＝０．
２９、ｙ＝０．５４であり、ｘ＋ｙ＝０．８３であっ
た。又、この蛍光体に、実施例１と同様にして青色光を
照射し、その照射強度を調節したところ、その青色光を
吸収して黄緑色光を発光し、蛍光体に吸収されなかった
青色光との混色によりやや青味がかった白色を示した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】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、
及び、その蛍光体を用いた発光素子、並びに、その発光
素子を光源とする画像表示装置及び照明装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１で得られた蛍光体の発光ス
ペクトル及び励起スペクトルである。
【図２】 本発明の実施例２で得られた蛍光体の発光ス
ペクトル及び励起スペクトルである。
【図３】 波長変換材料としての本発明の蛍光体と、半
導体発光素子とから構成される発光素子の一実施例を示
す模式的断面図である。
【図４】 図３に示す発光素子を組み込んだ面発光照明
装置の一実施例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１；発光素子 ２；マウントリード ３；インナーリード ４；半導体発光素子 ５；蛍光体含有樹脂部 ６；導電性ワイヤー ７；モールド部材 ８；面発光照明装置 ９；拡散板 １０；保持ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4H001 CA02 CA04 CA06 XA12 XA13 XA14 XA20 XA21 XA22 XA30 XA31 XA32 XA38 XA39 XA40 XA48 XA49 XA50 XA56 XA57 XA64 XA71 XA72 YA24 YA25 YA26 YA27 YA28 YA29 YA58 YA59 YA60 YA62 YA63 YA65 YA66 YA67 YA68 YA69 YA70 5F041 AA11 AA12 EE25

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記一般式(I) で表されるガーネット結
    晶構造の化合物を母体とし、該母体内に発光中心イオン
    を含有してなることを特徴とする蛍光体。 Ｍ1 a Ｍ2 b Ｍ3 c Ｏd (I) 〔式(I) 中、Ｍ1 は２価の金属元素、Ｍ2 は３価の金属
    元素、Ｍ3 は４価の金属元素をそれぞれ示し、ａは２．
    ７〜３．３、ｂは１．８〜２．２、ｃは２．７〜３．
    ３、ｄは１１．０〜１３．０の範囲の数である。〕
  2. 【請求項２】 式(I) における２価の金属元素Ｍ1 が、
    Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群か
    ら選択された少なくとも１種である請求項１に記載の蛍
    光体。
  3. 【請求項３】 式(I) における２価の金属元素Ｍ1 が、
    Ｍｇ、Ｃａ、又はＺｎである請求項２に記載の蛍光体。
  4. 【請求項４】 式(I) における３価の金属元素Ｍ2 が、
    Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕか
    らなる群から選択された少なくとも１種である請求項１
    乃至３のいずれかに記載の蛍光体。
  5. 【請求項５】 式(I) における３価の金属元素Ｍ2 が、
    Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、又はＬｕである請求項４に記載の蛍光
    体。
  6. 【請求項６】 式(I) における４価の金属元素Ｍ3 が、
    Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｓｎ、及びＨｆからなる群か
    ら選択された少なくとも１種である請求項１乃至５のい
    ずれかに記載の蛍光体。
  7. 【請求項７】 式(I) における４価の金属元素Ｍ3 が、
    Ｓｉ、Ｇｅ、又はＳｎである請求項６に記載の蛍光体。
  8. 【請求項８】 発光中心イオンが、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
    Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔ
    ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から
    選択された少なくとも１種の元素である請求項１乃至７
    のいずれかに記載の蛍光体。
  9. 【請求項９】 発光中心イオンが、３価のＣｅである請
    求項８に記載の蛍光体。
  10. 【請求項１０】 式(I) における２価の金属元素Ｍ1 が
    Ｃａであり、３価の金属元素Ｍ2 がＳｃであり、４価の
    金属元素Ｍ3 がＳｉである請求項１乃至９のいずれかに
    記載の蛍光体。
  11. 【請求項１１】 式(I) における２価の金属元素Ｍ1 が
    ＣａとＭｇであり、３価の金属元素Ｍ2 がＳｃとＹ、又
    はＳｃとＬｕであり、４価の金属元素Ｍ3 がＳｉである
    請求項１乃至９のいずれかに記載の蛍光体。
  12. 【請求項１２】 発光中心イオンの含有量が、母体化合
    物１式量当たり０．０００１〜０．３モルである請求項
    １乃至１１のいずれかに記載の蛍光体。
  13. 【請求項１３】 発光色を、ＸＹＺ表色系で表したとき
    の色度座標ｘとｙの和が、（ｘ＋ｙ）≧０．６を満足す
    る請求項１乃至１２のいずれかに記載の蛍光体。
  14. 【請求項１４】 波長変換材料としての請求項１乃至１
    ３のいずれかに記載の蛍光体と、紫外光から可視光の範
    囲の光を発光する半導体発光素子とから構成されてなる
    ことを特徴とする発光素子。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の発光素子を光源とす
    る画像表示装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１４記載の発光素子を光源とす
    る照明装置。
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