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WO2020153260A1 - 蛍光体、波長変換部材及び発光装置 - Google Patents

蛍光体、波長変換部材及び発光装置 Download PDF

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Publication number
WO2020153260A1
WO2020153260A1 PCT/JP2020/001539 JP2020001539W WO2020153260A1 WO 2020153260 A1 WO2020153260 A1 WO 2020153260A1 JP 2020001539 W JP2020001539 W JP 2020001539W WO 2020153260 A1 WO2020153260 A1 WO 2020153260A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phosphor
light
wavelength conversion
conversion member
emitting device
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/001539
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
充 新田
大塩　祥三
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to JP2020568126A priority Critical patent/JP7142303B2/ja
Publication of WO2020153260A1 publication Critical patent/WO2020153260A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements

Definitions

  • the present disclosure relates to a phosphor, a wavelength conversion member, and a light emitting device.
  • an inorganic compound that becomes a phosphor that emits red light when activated with Ce 3+ for example, CaSiN 2 (orthorhombic system, space group No. 61: Pbca), Y 3 Mg 2 (SiO 4 ) 2 ( AlO 4 ) (cubic system, space group No. 230: Ia3d) is known.
  • Examples of the inorganic compound include Ca 2 YMgScSi 3 O 12 (cubic system, space group No. 230, Ia3d), Li 38.7 RE 3.3 Ca 5.7 (Li 2 Si 30 N 59 )O. 2 F (trigonal system, space group No. 165: P3c1) is known.
  • inorganic compound for example, Y 3 Si 5 N 9 O (orthorhombic system, space group No. 57: Pbcm), CaAlSiN 3 (orthorhombic system, space group No. 36: Cmc2) are known. ing. Further, as the inorganic compound, for example, La 3 (Si,Al) 6 N 11- ⁇ (tetragonal system, space group No. 100: P4bm) is known. These inorganic compounds were discovered as phosphors for solid-state lighting.
  • a light emitting device having a structure in which a solid light emitting element such as a light emitting diode or a semiconductor laser is combined with a phosphor is known.
  • a solid light emitting element such as a light emitting diode or a semiconductor laser is combined with a phosphor.
  • LED lighting and laser lighting are known. These are called solid state lighting.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a novel phosphor that emits red light when activated with Ce 3+ , a wavelength conversion member using the phosphor, and a light emitting device. To aim.
  • the phosphor according to the first aspect includes an inorganic compound and a luminescent center that activates the inorganic compound, and the inorganic compound is a rare earth element RE, Al, Si, and nitrogen. And having a hexagonal columnar particle shape in the state of a single crystal particle, and emitting red light having a fluorescence peak in a wavelength range of 600 nm or more and less than 650 nm when the emission center contains Ce 3+. To do.
  • the wavelength conversion member according to the second aspect is characterized by using the phosphor.
  • the light emitting device is characterized by using the phosphor.
  • 3 is an electron micrograph of a phosphor according to an example. It is a schematic sectional drawing which shows an example of the wavelength conversion member which concerns on 1st Embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows an example of the wavelength conversion member which concerns on 2nd Embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows an example of the wavelength conversion member which concerns on 3rd Embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows an example of the wavelength conversion member which concerns on 4th Embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows an example of the wavelength conversion member which concerns on 5th Embodiment. It is a schematic sectional drawing which shows an example of the wavelength conversion member which concerns on 6th Embodiment.
  • 3 is an X-ray diffraction pattern of a fired product containing the phosphor according to Example 1.
  • 3 is a fluorescence spectrum of a fired product containing the phosphor according to Example 1.
  • 3 is an X-ray diffraction pattern of a fired product containing the phosphor according to Example 2.
  • 3 is a fluorescence spectrum of a fired product containing the phosphor according to Example 2.
  • 3 is a fluorescence spectrum of a fired product containing the phosphor according to Example 3.
  • each diagram is a schematic diagram and is not necessarily an exact illustration. Further, in each drawing, substantially the same configurations are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted or simplified.
  • the phosphor (first phosphor) according to the embodiment will be described.
  • the first phosphor according to the embodiment includes an inorganic compound and a luminescent center that activates the inorganic compound.
  • the inorganic compound that constitutes the phosphor according to the embodiment is a host crystal that is activated at the emission center.
  • the inorganic compound forming the first phosphor according to the embodiment contains the rare earth elements RE, Al, Si and nitrogen.
  • the rare earth element RE means Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu.
  • the rare earth element RE contained in the inorganic compound is at least selected from the group consisting of Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu.
  • One element is used.
  • the rare earth element RE contained in the inorganic compound at least one element selected from the group consisting of Y, La, Gd and Lu, preferably La is used. It is preferable that the rare earth element RE is composed of the above elements or a combination thereof, because the rare earth element RE does not emit light and the emission color is easily controlled.
  • the inorganic compound containing the rare earth elements RE, Al, Si and nitrogen examples include, for example, a rare earth nitride aluminosilicate, and an inorganic compound containing oxygen (O) or carbon (C) as a crystal constituent element based on the rare earth nitride aluminosilicate.
  • a compound is used.
  • the inorganic compound may be a nitride-based substance such as a nitride, an oxynitride, or a carbonitride as long as it contains the rare earth elements RE, Al, Si, and nitrogen.
  • the inorganic compound usually contains the rare earth element RE in an amount of 50 atomic% or more, preferably 80 atomic% or more. It is preferable that the inorganic compound contains the above-mentioned content of the rare earth element RE, because the emission center element can be stably replaced.
  • the inorganic compound has an atomic ratio of RE, Al and Si (RE atomic %: Al atomic %: Si atomic %) of usually 1:0.5 to 1.5:2.5 to 5.5, preferably 1:. 0.7 to 1.3: 3.0 to 5.0.
  • the phosphor tends to be a phosphor having a hexagonal columnar particle shape, which is preferable.
  • RE in the general formula (1) is at least one selected from the group consisting of Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu. It is one element.
  • [Chemical 1] General formula: REAlSi 4 N 7 (1)
  • the compound represented by the above general formula (1) is known to be an inorganic compound having a hexagonal crystal structure.
  • a compound represented by the following general formula (2) can be used as the inorganic compound.
  • RE in the general formula (2) is at least one selected from the group consisting of Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu. It is one element. It is preferable to use the compound represented by the following general formula (2) because the composition formula of the general formula (1) becomes a composition formula in which charge compensation is performed and defects can be suppressed.
  • [Chemical 2] General formula: REAlSi 4 N 6 C (2)
  • the inorganic compound forming the first phosphor according to the embodiment has a hexagonal columnar particle shape in a single crystal particle state.
  • the inorganic compound tends to have a particle shape derived from the crystal structure of the single crystal particle in the single crystal particle state.
  • an inorganic compound having a cubic crystal structure such as a garnet compound, generally has a polyhedral particle shape in a single crystal particle state.
  • an inorganic compound having an orthorhombic or tetragonal crystal structure such as CaAlSiN 3 or La 3 (Si,Al) 6 N 11- ⁇ , is generally in the form of a quadrangular prism in the state of a single crystal particle. Have a shape.
  • single crystal particles of a compound having a hexagonal crystal structure such as BaMgAl 10 O 17 generally have a hexagonal columnar particle shape. Therefore, the fact that the inorganic compound has a hexagonal columnar particle shape in the state of single crystal particles means that the above-mentioned inorganic compound substantially has a hexagonal crystal structure.
  • the inorganic compound forming the first phosphor according to the embodiment has a property of having a hexagonal columnar particle shape in the state of single crystal particles, but constitutes the first phosphor according to the embodiment and the same.
  • the shape of the inorganic compound is not limited to the hexagonal columnar particle shape. As long as the inorganic compound has a property of having a hexagonal columnar particle shape in the state of single crystal particles, the actual shape of the first phosphor according to the embodiment and the inorganic compound constituting the first phosphor is hexagonal columnar due to processing or damage. The particle shape may not be shown.
  • the fact that the inorganic compound has a hexagonal columnar particle shape in the state of single crystal particles means that, for example, the inorganic compound or the first phosphor containing the inorganic compound and the luminescence center can be observed in a scanning electron micrograph (SEM) or the like. It can be judged by observing with an electron micrograph.
  • SEM scanning electron micrograph
  • FIG. 1 shows an example in which it can be determined that an inorganic compound has a hexagonal columnar particle shape in a single crystal particle state.
  • FIG. 1 is an electron micrograph of a first phosphor according to an example described later. Specifically, FIG. 1(a) is a photograph of the fired product containing the first phosphor observed at a magnification of 300 times, and FIG. 1(b) is a fired product observed in FIG. 1(a). 2 is a photograph of the first phosphor of FIG.
  • the first phosphor shown in FIG. 1(b) contains an inorganic compound and a luminescent center, and is not composed only of the inorganic compound.
  • the shape of the single crystal particles and the space group of the crystal structure of the phosphor including the emission center and the inorganic compound are substantially the same. Therefore, the shape of the first phosphor shown in FIG. 1(b) and the shape of the inorganic compound forming the phosphor in the state of single crystal particles substantially match.
  • the phosphor particles shown in FIG. 1(b) include a hexagonal columnar portion.
  • the shape of the first phosphor according to the embodiment and the shape of the inorganic compound constituting the phosphor in the state of single crystal particles are substantially the same. Therefore, it can be said that the inorganic compound forming the phosphor particles shown in FIG. 1B has a hexagonal columnar particle shape in the state of single crystal particles. Therefore, it can be said that the phosphor particles shown in FIG. 1B are compounds having a hexagonal crystal structure.
  • the inorganic compound constituting the first phosphor according to the embodiment preferably has a space group specified by Code 432415 of the inorganic crystal structure database ICSD (Inorganic Crystal Structure Database) in the state of single crystal particles.
  • ICSD Inorganic Crystal Structure Database
  • the space group specified by Code 432415 is a space group represented by P6 3 mc (No. 186) in international notation, and this space group indicates the existence of a hexagonal crystal structure. is there. Therefore, when the inorganic compound constituting the first phosphor according to the embodiment has a space group specified by Code 432415 of ICSD in a state of a single crystal particle, the single crystal particle of the inorganic compound and the inorganic compound are hexagonal. It can be said that it has a crystalline structure.
  • the first phosphor according to the embodiment includes an emission center in addition to the inorganic compound that is the host crystal, but the space group of the crystal structure of the first phosphor according to the embodiment and the inorganic that is the host crystal. It is the same as the space group of the crystal structure of the compound. Therefore, when the inorganic compound has a space group specified by Code 432415 of ICSD in the state of single crystal particles, the first phosphor according to the embodiment has the space group specified by Code 432415 of ICSD, and has a hexagonal shape. It can be said to have a crystalline structure.
  • the emission center is an ion that activates the inorganic compound that forms the first phosphor according to the embodiment.
  • an ion selected from rare earth ions and transition metal ions is used.
  • the rare earth ion for example, at least one ion selected from the group consisting of Ce 3+ , Pr 3+ , Nd 3+ , Sm 3+ , Eu 3+ , Tb 3+ , Dy 3+ , Ho 3+ , Er 3+ , Tm 3+ and Yb 3+.
  • the transition metal ion for example, at least one ion selected from the group consisting of Mn 2+ , Mn 4+ , Fe 3+ and Cr 3+ is used.
  • the emission center is not limited to a specific emission center such as Ce 3+ .
  • the luminescent center preferably comprises Ce 3+ .
  • the emission center may consist of Ce 3+ only, or may contain another emission center in addition to Ce 3+ .
  • the first phosphor according to the embodiment is capable of emitting red light having a fluorescence peak in a wavelength range of 600 nm or more and less than 650 nm when the emission center includes Ce 3+ .
  • the first phosphor according to the embodiment may be a polycrystal or a bulk single crystal.
  • the form of the first phosphor according to the embodiment is not particularly limited, and for example, powder, granules, plates, rods, and columns are used.
  • the size of the first phosphor according to the embodiment is not particularly limited.
  • the size of the particle group when the first phosphor is a phosphor powder can be, for example, a particle group of clay, silt, sand, or gravel, which is defined by geology.
  • clay is a particle group having a particle size of 1/256 mm or less
  • silt is a particle group having a particle size of more than 1/256 mm and 1/16 mm or less
  • sand is a particle group of more than 1/16 mm and 2 mm or less
  • Gravel means a group of particles greater than 2 mm.
  • the size of the particle group is preferably silt, that is, the particle size is more than 1/256 mm and not more than 1/16 mm (more than 3.9 ⁇ m and not more than 62.5 ⁇ m). ).
  • the average size of the particles of the first phosphor can be measured by the median particle diameter (D 50 ) measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer.
  • the size of the particle group is such that the median particle diameter (D 50 ) is the size of clay, silt, sand, or gravel defined in the above geology.
  • the size of the particle group of the phosphor powder preferably the central particle diameter (D 50 ) is 3.9 ⁇ m, which is the size of the silt. To 62.5 ⁇ m or less.
  • the first phosphor according to the embodiment emits red light having a fluorescence peak in a wavelength range of 600 nm or more and less than 650 nm, preferably in a wavelength range of 610 nm or more and less than 640 nm when the emission center includes Ce 3+ .
  • the first phosphor according to the embodiment has a wide spectrum shape derived from the electron energy transition of Ce 3+ and has an ultrashort afterglow property. Emits red fluorescence. That is, the first phosphor according to the embodiment is useful as an ultra-short afterglow red phosphor when the emission center contains Ce 3+ .
  • the first phosphor according to the embodiment emits red light having an emission center containing Ce 3+ and having a fluorescence peak in a wavelength range of 600 nm or more and less than 650 nm, preferably in a wavelength range of 610 nm or more and less than 640 nm. If so, it is useful as an ultrashort afterglow red phosphor.
  • the first phosphor 1 may be used alone, or two or more kinds having different compositions, shapes, sizes, etc. may be used in combination. It is preferable to use one kind of the first phosphor 1 as the first phosphor 1 because color shift is unlikely to occur. It is preferable to use a combination of two or more kinds of the first phosphors 1 as the first phosphor 1, because it has emission in a wide wavelength range and thus it is easy to obtain emission with high color rendering.
  • the wavelength conversion member according to the embodiment uses the first phosphor according to the embodiment.
  • the wavelength conversion member according to the embodiment only needs to use at least the first phosphor, and may be composed of only the first phosphor, or in addition to the first phosphor, the first phosphor. You may have another fluorescent substance (2nd fluorescent substance) and a member different from.
  • 2nd fluorescent substance another fluorescent substance
  • a wavelength conversion member including only the first phosphor according to the embodiment and a wavelength conversion member including the first phosphor and other members according to the embodiment will be described.
  • the wavelength conversion member 100A (100) according to the first embodiment shown in FIG. 2 is an example including the phosphor 1 according to the embodiment.
  • the wavelength conversion members 100B, 100C, 100D, 100E, 100F and 100G (100) according to the second to seventh embodiments shown in FIGS. 3 to 8 are the first phosphor 1 according to the embodiment and other members. It is an example having and.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the wavelength conversion member according to the first embodiment.
  • the wavelength conversion member 100A (100) shown in FIG. 2 includes the first phosphor 1 according to the embodiment.
  • the 1st fluorescent substance 1 which comprises 100 A of wavelength conversion members is a plate-shaped body which consists of a polycrystal or a bulk single crystal.
  • the first phosphor 1 forming the wavelength conversion member 100A is made of the inorganic polycrystal or bulk single crystal according to the embodiment. Therefore, the wavelength conversion member 100A is made of only an inorganic material and is excellent in thermal conductivity and reliability. Therefore, the wavelength conversion member 100A is easy to radiate and secure reliability.
  • the wavelength conversion member 100A is composed of only the first phosphor 1, the wavelength conversion member 100A can remarkably show the fluorescence characteristics of the first phosphor 1.
  • the wavelength conversion member 100A may or may not have a light-transmitting property.
  • a light emitting device having a structure in which light passes through the wavelength conversion member 100A can be easily formed.
  • a light emitting device having a structure in which light does not pass through the wavelength conversion member 100A can be easily formed.
  • the film thickness of the wavelength conversion member 100A may be thinned, or the wavelength conversion member 100A may be made of a polycrystalline material with few grain boundaries or a single crystal. ..
  • the film thickness of the wavelength conversion member 100A is increased, or the wavelength conversion member 100A is made of a porous polycrystalline body.
  • the first phosphor 1 used in the wavelength conversion member 100A may be used alone, or two or more kinds having different compositions, shapes, sizes, etc. may be used in combination.
  • the wavelength conversion member 100 can be a composite of the first phosphor 1 and an organic material such as resin.
  • the wavelength conversion member 100A obtained by mixing the first phosphor 1 that is not in a lump form such as powder and the uncured organic material, and curing the organic material, Molding is easy, and it is possible to mold various modified examples.
  • organic material for example, resin is used.
  • resin for example, a silicone resin is used.
  • the organic material may or may not have a light-transmitting property. Silicone resin is a translucent organic material.
  • wavelength conversion member 100A According to the wavelength conversion member 100A, it is easy to design heat dissipation and ensure reliability.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the wavelength conversion member according to the second embodiment.
  • the wavelength conversion member 100B (100) shown in FIG. 3 includes the first phosphor 1 and the second phosphor 2 according to the embodiment.
  • the wavelength conversion member 100B has a laminated structure in which a plate-shaped first phosphor 1 and a plate-shaped second phosphor 2 are laminated.
  • the wavelength conversion member 100B according to the second embodiment further includes a second phosphor 2 as compared with the wavelength conversion member 100A according to the first embodiment, and a plate-shaped first phosphor 1 and The difference is that the plate-shaped second phosphor 2 is laminated.
  • the wavelength conversion member 100B and the wavelength conversion member 100A are different in the second phosphor 2, and the other points are the same. Therefore, only the differences between the wavelength conversion member 100B and the wavelength conversion member 100A will be described below.
  • the second phosphor 2 is a phosphor different from the first phosphor 1.
  • the second phosphor 2 means a phosphor that does not satisfy the requirements of the first phosphor 1 among the phosphors.
  • the second phosphor 2 for example, at least one kind of green phosphor and yellow phosphor can be used.
  • the wavelength conversion member 100B including the first phosphor 1 and the second phosphor 2 is easier to obtain white light having a higher color rendering property than the wavelength conversion member 100A.
  • the wavelength conversion member 100B using the green phosphor and the yellow phosphor as the second phosphor 2 is more likely to obtain white light having a higher color rendering property than the wavelength conversion member 100A.
  • the second phosphor 2 is not particularly limited as long as it is a phosphor that does not satisfy the requirements of the first phosphor 1.
  • Examples of the second phosphor 2 include (Y,Lu) 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ , (Y,Gd) 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ , Y 3 (Al,Ga) 5 O 12 : Ce 3+, Lu 3 (Al, Ga) 5 O 12: Ce 3+, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12: Ce 3+, CaSc 2 O 4: Ce 3+, (La, Y) 3 Si 6 N 11: Ce 3+ Is used.
  • the 2nd fluorescent substance 2 may be used by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type from which composition, a shape, a size, etc. differ.
  • the first phosphor 1 used in the wavelength conversion member 100B may be used alone, or two or more kinds having different compositions, shapes, sizes, etc. may be used in combination.
  • the first phosphor 1 can be a composite of the first phosphor 1 and an organic material such as resin.
  • the wavelength conversion member 100B (not shown) obtained by mixing the non-lumpy first phosphor 1 such as powder and an uncured organic material and curing the organic material, Molding is easy, and it is possible to mold various modified examples.
  • the material of the organic material used in the modification of the wavelength conversion member 100B is the same as the material of the organic material used in the modification of the wavelength conversion member 100A according to the first embodiment. Therefore, the description of the organic material is omitted.
  • the wavelength conversion member 100B has a structure in which a plate-shaped first phosphor 1 and a plate-shaped second phosphor 2 are stacked. According to the wavelength conversion member 100B, it is easy to control the fluorescence characteristic in the stacking direction.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of the wavelength conversion member according to the third embodiment.
  • the wavelength conversion member 100C (100) shown in FIG. 4 includes the first phosphor 1 according to the embodiment and the holding material 3.
  • the wavelength conversion member 100C has a laminated structure in which the plate-shaped first phosphor 1 and the plate-shaped holding material 3 are laminated.
  • the wavelength conversion member 100C according to the second embodiment further includes a holding material 3 as compared with the wavelength conversion member 100A according to the first embodiment, and has a plate-shaped first phosphor 1 and a plate-shaped first phosphor 1.
  • the difference is that the holding material 3 is laminated.
  • the wavelength conversion member 100C and the wavelength conversion member 100A are different in the holding material 3, and the other points are the same. Therefore, only the differences between the wavelength conversion member 100C and the wavelength conversion member 100A will be described below.
  • the holding material 3 is a member used for holding the phosphor 1 and radiating heat from the phosphor 1.
  • the holding material 3 may have translucency or may not have translucency.
  • a light emitting device having a structure in which light passes through the wavelength conversion member 100C can be easily formed.
  • the holding material 3 does not have a light-transmitting property, it is possible to easily form a light emitting device having a structure in which light does not pass through the wavelength conversion member 100C.
  • translucent holding material 3 for example, translucent ceramics, single crystals such as quartz and sapphire, and glass are used.
  • non-translucent holding material 3 for example, a metal such as Si, Al, Cu, Fe, or a semiconductor is used.
  • the wavelength conversion member 100C may or may not have a light-transmitting property.
  • a light emitting device having a structure in which light passes through the wavelength conversion member 100C can be easily formed.
  • a light emitting device having a structure in which light does not pass through the wavelength conversion member 100C can be easily formed.
  • the holding material 3 is made of a polycrystalline material with few grain boundaries, a single crystal, or glass. In order that the wavelength conversion member 100C does not have a light-transmitting property, for example, the holding material 3 is made of a porous polycrystalline body or a metal.
  • the first phosphor 1 used in the wavelength conversion member 100C may be used alone, or two or more kinds having different compositions, shapes, sizes, etc. may be used in combination.
  • the first phosphor 1 can be a composite of the first phosphor 1 and an organic material such as resin.
  • the wavelength conversion member 100C (not shown) obtained by mixing the phosphor 1 which is not in a lump form such as powder and the uncured organic material, and curing the organic material, molding of the modified example is easy.
  • the material of the organic material used in the modification of the wavelength conversion member 100C is the same as the material of the organic material used in the modification of the wavelength conversion member 100A according to the first embodiment. Therefore, the description of the organic material is omitted.
  • the wavelength conversion member 100C has a structure in which a plate-shaped first phosphor 1 and a plate-shaped holding material 3 are stacked. According to the wavelength conversion member 100C, it is easy to control the fluorescence characteristic in the stacking direction. Further, according to the wavelength conversion member 100C, the holding of the first phosphor 1 and the heat dissipation of the first phosphor 1 are excellent.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the wavelength conversion member according to the fourth embodiment.
  • the wavelength conversion member 100D (100) shown in FIG. 5 includes the first phosphor 1 according to the embodiment and the inorganic sealing material 5 different from the first phosphor 1.
  • the wavelength conversion member 100D has a sea-island structure in which the particulate first phosphors 1 are dispersed in the inorganic sealing material 5. That is, the wavelength conversion member 100D has a structure in which the first phosphor 1 in the form of particles is embedded in the inorganic sealing material 5.
  • the wavelength conversion member 100D according to the fourth embodiment further includes an inorganic encapsulating material 5 as compared with the wavelength conversion member 100A according to the first embodiment, and the inorganic encapsulating material 5 has a particulate shape.
  • the difference is that one phosphor 1 is dispersed.
  • the wavelength conversion member 100D and the wavelength conversion member 100A are different in the shape of the first phosphor 1, the presence or absence of the inorganic sealing material 5, and the arrangement thereof, and the other points are the same. Therefore, only the differences between the wavelength conversion member 100D and the wavelength conversion member 100A will be described below.
  • the 1st fluorescent substance 1 used for the wavelength conversion member 100D is particulate.
  • the particle size (central particle size D 50 ) of the first phosphor 1 is, for example, 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. When the particle size of the first phosphor 1 is within the above range, the phosphor has high emission intensity and good light scattering property, which is preferable.
  • the inorganic sealing material 5 used for the wavelength conversion member 100D for example, ZnO is used.
  • the inorganic encapsulating material 5 has excellent heat resistance and heat dissipation properties as compared with organic materials such as organic encapsulating materials, and thus is suitable when the wavelength conversion member 100D is used with a high-output light source.
  • ZnO is preferable because it is particularly excellent in heat resistance and heat dissipation.
  • the wavelength conversion member 100D has a sea-island structure in which the first phosphor 1 is dispersed in the inorganic sealing material 5. According to the wavelength conversion member 100D, it is possible to combine the advantages of the material forming the sea portion (inorganic sealing material 5) of the sea-island structure and the advantages of the material forming the island portion (first phosphor 1) of the sea-island structure. Easy to have.
  • FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of the wavelength conversion member according to the fifth embodiment.
  • the wavelength conversion member 100E (100) shown in FIG. 6 includes the first phosphor 1 and the second phosphor 2 according to the embodiment.
  • the wavelength conversion member 100E has a mixed structure in which the particle-shaped first phosphor 1 and the particle-shaped second phosphor 2 are fixed and embedded in the sealing material 8. ..
  • the wavelength conversion member 100E according to the fifth embodiment has a particle-shaped first phosphor 1 and a particle-shaped second phosphor 2 as compared with the wavelength conversion member 100B according to the second embodiment. , And is fixed and embedded in the sealing material 8.
  • the wavelength conversion member 100E and the wavelength conversion member 100B are different in the arrangement of the second phosphor 2, and the other points are the same. Therefore, only the differences between the wavelength conversion member 100E and the wavelength conversion member 100B will be described below.
  • the first phosphor 1 used in the wavelength conversion member 100E has a particle shape.
  • the particle size of the first phosphor 1 is, for example, 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. When the particle size of the first phosphor 1 is within the above range, the phosphor has high emission intensity and good light scattering property, which is preferable.
  • the material of the second phosphor 2 used for the wavelength conversion member 100E is the same as the material of the second phosphor 2 used for the wavelength conversion member 100B according to the second embodiment. Therefore, the description of the second phosphor 2 is omitted.
  • the second phosphor 2 used in the wavelength conversion member 100E has a particle shape.
  • the particle size (central particle size D 50 ) of the second phosphor 2 is, for example, 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. When the particle size of the second phosphor 2 is within the above range, the phosphor has high emission intensity and good light scattering property, which is preferable.
  • the average size of the particles of the second phosphor can be measured by the central particle size (D 50 ) measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer.
  • the particle-shaped first phosphor 1 and the particle-shaped second phosphor 2 are embedded in the sealing material 8.
  • the sealing material 8 for example, the inorganic sealing material 5 used in the wavelength conversion member 100D or the organic sealing material 6 used in the wavelength conversion member 100G is used.
  • the wavelength conversion member 100E has a mixed structure in which the particle-shaped first phosphors 1 and the particle-shaped second phosphors 2 are fixed and embedded in the sealing material 8. According to the wavelength conversion member 100E, it is easy to design a material that has advantages of a plurality of different types of materials and suppresses disadvantages.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the wavelength conversion member according to the sixth embodiment.
  • the wavelength conversion member 100F (100) shown in FIG. 7 includes the first phosphor 1 according to the embodiment and the inorganic material 7.
  • the wavelength conversion member 100F has a mixed structure in which the first phosphor 1 in the form of particles and the inorganic material 7 in the form of particles are fixed and embedded in the sealing material 8.
  • the wavelength conversion member 100F according to the sixth embodiment is different from the wavelength conversion member 100E according to the fifth embodiment in that a particulate inorganic material 7 is used instead of the particulate second phosphor 2. Different. Therefore, only the differences between the wavelength conversion member 100F and the wavelength conversion member 100E will be described below.
  • the inorganic material 7 used for the wavelength conversion member 100F for example, Al 2 O 3 , SiO 2 , and TiO 2 are used.
  • the particle-shaped first phosphor 1 and the particle-shaped inorganic material 7 are fixed and embedded in the sealing material 8.
  • the sealing material 8 for example, the inorganic sealing material 5 used in the wavelength conversion member 100D or the organic sealing material 6 used in the wavelength conversion member 100G is used.
  • the wavelength conversion member 100F has a mixed structure in which the particle-shaped first phosphor 1 and the particle-shaped inorganic material 7 are fixed and embedded in the sealing material 8. According to the wavelength conversion member 100F, it is easy to design a material that has advantages of a plurality of different types of materials and suppresses disadvantages.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view showing an example of the wavelength conversion member according to the seventh embodiment.
  • the wavelength conversion member 100G (100) shown in FIG. 8 includes the first phosphor 1 according to the embodiment and the organic sealing material 6.
  • the wavelength conversion member 100G has a sea-island structure in which the first phosphor 1 is dispersed in the organic sealing material 6. That is, the wavelength conversion member 100G has a mixed structure in which the first phosphor 1 in the form of particles is embedded in the organic sealing material 6.
  • the wavelength conversion member 100G according to the seventh embodiment is obtained by replacing the inorganic sealing material 5 of the wavelength conversion member 100D according to the fourth embodiment with an organic sealing material 6.
  • the wavelength conversion member 100G and the wavelength conversion member 100D are different in the medium in which the first phosphor 1 is dispersed, and the other points are the same. Therefore, only the differences between the wavelength conversion member 100G and the wavelength conversion member 100D will be described below.
  • the first phosphor 1 used in the wavelength conversion member 100G has a particle shape.
  • the particle size of the first phosphor 1 is, for example, 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. When the particle size of the first phosphor 1 is within the above range, the phosphor has high emission intensity and good light scattering property, which is preferable.
  • organic sealing material 6 used for the wavelength conversion member 100G for example, silicone or silsesquioxane is used. Of these, silsesquioxane is preferable because it has high heat resistance.
  • the wavelength conversion member 100G has a sea-island structure in which the first phosphor 1 is dispersed in the organic sealing material 6. According to the wavelength conversion member 100G, a characteristic that combines the advantages of the material forming the sea portion (organic sealing material 6) of the sea-island structure and the advantages of the material forming the island portion (first phosphor 1) of the sea-island structure is provided. Easy to have.
  • the shape and size of the wavelength conversion member 100 are not particularly limited.
  • the shape and size may be appropriately selected according to the application.
  • As the shape for example, a plate shape, a rod shape, a column shape, a weight shape, a spherical shape, a hemispherical shape, a lens shape, or the like is used. Further, if at least one of the front and back surfaces of the wavelength conversion member 100 (100A, 100B, 100C, 100D, 100G, etc.) having a flat or substantially flat surface has irregularities, the light extraction efficiency and the light scattering will be increased. Good quality.
  • the size of the wavelength conversion member 100 for example, a size that fits within a rectangular frame having a side of 30 cm is used.
  • a convenient size for a light emitting device is a size that can be accommodated in a rectangular frame with a side of 10 cm, and a convenient size for a small light emitting device is a rectangular shape with a side of 3 cm. The size fits in the frame. Since a wavelength conversion member that is too small is difficult to handle, a wavelength conversion member having a size protruding from a rectangular frame having a side of 30 ⁇ m, particularly a rectangular frame having a side of 100 ⁇ m is preferable.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 9A shows a first light emitting device 10A(10) according to the embodiment
  • FIG. 9(b) shows a second light emitting device 10B(10) according to the embodiment.
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) includes a solid-state light emitting element 101 as an excitation source and a wavelength conversion member 100.
  • the wavelength conversion member 100 uses the first phosphor 1 according to the embodiment as described above.
  • the first phosphor 1 absorbs the excitation light 102 emitted from the solid-state light emitting element 101 and converts it into light 103 having a longer wavelength than the excitation light 102.
  • the first phosphor 1 absorbs energy (excitation light) 102 emitted from the excitation source 101, and the absorbed energy 102 is color-controlled fluorescence (light having a longer wavelength than the excitation light 102). It is converted into 103.
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) further includes the solid state light emitting element 101, and the first phosphor 1 absorbs the excitation light 102 emitted by the solid state light emitting element 101 and is longer than the excitation light 102. It is converted into light (fluorescence) 103 having a wavelength.
  • part of the excitation light 102 may be output from the light emitting device 10 (10A, 10B) without being converted into fluorescence 103 by the first phosphor 1.
  • the output light 103 output from the light emitting device 10 (10A, 10B) includes the light component of the excitation light 102 and the light component of the fluorescence emitted by the first phosphor 1.
  • the first phosphor 1 according to the embodiment has unprecedented optical properties and has a novel fluorescent function. Therefore, the light emitting device 10 (10A, 10B) according to the embodiment that uses the first phosphor 1 according to the embodiment becomes a light emitting device that emits a novel output light 103 that has never existed before.
  • a typical example of the novel output light 103 is output light containing a red light component having an ultrashort afterglow (10 ⁇ 8 to 10 ⁇ 7 s).
  • the output light 103 including the red light component having the ultrashort afterglow (10 ⁇ 8 to 10 ⁇ 7 s) is provided by the first phosphor 1 activated with Ce 3+ .
  • the excitation light 102 is laser light and the first phosphor 1 is the first phosphor 1 activated with Ce 3+ .
  • the output light 103 output from the light emitting device 10 (10A, 10B) is preferably white light having a correlated color temperature of 1800 K or more and less than 18000 K.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the light emitting device according to the embodiment.
  • the excitation source 101 is a light source that generates excitation light 102 for exciting the first phosphor included in the wavelength conversion member 100 according to the embodiment.
  • a radiation device that emits particle beams ( ⁇ rays, ⁇ rays, electron beams, etc.) and electromagnetic waves ( ⁇ rays, X rays, vacuum ultraviolet rays, ultraviolet rays, visible light, etc.) can be used.
  • the excitation source 101 is preferably a radiation device that emits short-wavelength visible light that is violet light or blue light.
  • the excitation source 101 various radiation generators, electron beam emitters, discharge light generators, solid state light emitting devices, solid state light emitting devices, etc. can be used.
  • Typical examples of the excitation source 101 include an electron gun, an X-ray tube, a rare gas discharge device, a mercury discharge device, a light emitting diode, a laser light generator including a semiconductor laser, an inorganic or organic electroluminescent element, and the like.
  • the output light 103 is fluorescence emitted by the first phosphor in the wavelength conversion member 100 excited by the excitation line emitted by the excitation source 101 or the excitation light 102. is there.
  • the output light 103 is used as illumination light or display light in the light emitting device 10 (10A, 10B).
  • FIG. 9A shows a light emitting device 10A (10) having a structure in which the output light 103 from the wavelength conversion member 100 is emitted in the direction in which the excitation light or the excitation light 102 is irradiated to the wavelength conversion member 100.
  • a white LED light source As the light emitting device 10A shown in FIG. 9(a), a white LED light source, a transmissive laser illuminating device, a fluorescent lamp, an electron tube, and the like can be given.
  • FIG. 9(a) shows a white LED light source, a transmissive laser illuminating device, a fluorescent lamp, an electron tube, and the like.
  • the light emitting device 10B having a structure in which the output light 103 from the wavelength conversion member 100 is emitted in a direction opposite to the direction in which the excitation line or the excitation light 102 is irradiated to the wavelength conversion member 100 ( 10) is shown.
  • a reflection type laser illuminating device for example, a light source device using a phosphor wheel with a reflecting plate, a projector, or the like can be given.
  • Preferred examples of the light emitting device 10 (10A, 10B) are a semiconductor light emitting device using a phosphor, an illuminating light source, an illuminating device, a display device, etc., and particularly a laser illuminating device and a laser projector.
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) further includes a solid state light emitting element 101, and the first phosphor 1 or the wavelength conversion member 100 according to the embodiment absorbs the excitation light 102 emitted by the solid state light emitting element 101 to be excited. It is preferable to convert the light into light having a longer wavelength than the light 102. Further, it is preferable that the solid-state light emitting element 101 emits visible light having a short wavelength. By using a solid-state light emitting element as the excitation source 101, it is possible to realize an impact-resistant all-solid-state light emitting device 10 (10A, 10B), for example, solid-state illumination.
  • the light-emitting device 10 (10A, 10B) having such a configuration is preferably used for any one of outdoor lighting, store lighting, a light control system, facility lighting, marine lighting, a projector, and an endoscope. it can.
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) includes the first phosphor 1 or the wavelength conversion member 100 according to the embodiment.
  • the first phosphor 1 according to the embodiment has a particle size, shape, and properties that are preferable in terms of manufacturing a light emitting device. Therefore, when the light emitting device 10 (10A, 10B) includes the first phosphor 1 or the wavelength conversion member 100 according to the embodiment, it is easy to manufacture, and the high-output and ultra-short afterglow warm-color light component. A light emitting device that emits is obtained.
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) further includes, as the excitation source 101, a light emitting element that emits blue light having a peak in a wavelength range of 440 nm or more and less than 475 nm, and the blue light is the first fluorescent light according to the embodiment. It is preferable to excite body 1. With such a configuration, a light emitting device that emits white light can be obtained by additive color mixing of blue light and warm color light emitted by the first phosphor 1 according to the embodiment.
  • the output light 103 constitutes white light by including at least the light component of the excitation light 102 and the light component of the fluorescence emitted by the first phosphor 1.
  • the fluorescent component emitted by the first phosphor according to the embodiment is preferably used as illumination light or a display pixel.
  • a light emitting device that can be used as a lighting device or a display device can be obtained.
  • the excitation light 102 is preferably laser light
  • the first phosphor 1 is preferably a phosphor activated with Ce 3+ .
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) having a small fluorescence output saturation and functioning as a high output point light source can be obtained.
  • the output light 103 is preferably white light having a correlated color temperature of 1800K or higher and lower than 18000K, and particularly 2800K or higher and lower than 7000K.
  • a light emitting device that emits white light, which is in great demand as illumination light, can be obtained.
  • the solid-state light emitting element 101 is a laser diode and does not include a phosphor other than the Ce 3+ activated phosphor.
  • the light emitting device has a structure in which the ultrashort afterglow Ce 3+ activated phosphor, which is unlikely to cause fluorescence output saturation due to the laser light, is irradiated with the laser light.
  • a light emitting device 10 (10A, 10B) that is easy to obtain is obtained.
  • the light density of the laser light with which the wavelength conversion member 100 is irradiated is, for example, 3 W/mm 2 or more and less than 100 W/mm 2 .
  • the difference from the LED lighting becomes unclear, and the light emitting device has a low value as a differentiated product.
  • the light density exceeds 100 W/mm 2 , heat generation due to energy loss of the wavelength conversion member 100 may result in a light emitting device having a problem that cannot be ignored.
  • the light density (maximum value) of the laser beam 102 preferable for general illumination is 3 W/mm 2 or more and less than 20 W/mm 2 .
  • the light density (maximum value) of the laser beam 102 preferable for an endoscope is 10 W/mm 2 or more and less than 50 W/mm 2 .
  • the light density (maximum value) of the laser light 102 preferable for a projector is 40 W/mm 2 or more and less than 100 W/mm 2 .
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) broadly includes electronic devices having a function of emitting light, and is not particularly limited as long as it is an electronic device that emits some light.
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) also includes an illumination light source, an illumination device, a display device, and the like. Therefore, a lighting device, a projector, or the like including a laser diode is also regarded as the light emitting device 10 (10A, 10B).
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) according to the embodiment is preferably any one of an illumination light source, an illumination device, an illumination system, a display device, and a display system.
  • the light emitting device is preferable for display applications.
  • the light emitting device 10 (10A, 10B) according to the embodiment can also be applied to a light emitting device using IoT or AI for which the recent technological progress is remarkable.
  • Example 1 The phosphor according to the example was synthesized by using a preparation method using a solid-phase reaction, and its characteristics were evaluated.
  • Ce 3+ activated phosphors were used, and the following compound powders were used as main raw materials.
  • LaN and CeN are compounds that easily absorb moisture
  • the raw materials of these compounds were weighed and mixed in a glove box filled with dry nitrogen.
  • the molar ratio of [(1-x)LaN.xCeN]:AlN:Si 3 N 4 :SiC should be 3:3:2:3 (gram ratio shown in Table 1).
  • the mixture obtained by dry mixing using a mortar and a pestle was used as a baking raw material.
  • a calcined product was synthesized by transferring the calcining raw material to a molybdenum crucible and calcining for 2 hours in high-pressure nitrogen (1800 MPa) (0.5 MPa) using a high-pressure nitrogen furnace.
  • the rate of temperature increase and the rate of temperature decrease were 600° C./hour.
  • the synthesized fired product was brown, but when it was irradiated with violet light with a wavelength of 405 nm, particles that emitted red light could be visually observed.
  • the fired product contained the red phosphor, and although not all, the red phosphor could be synthesized. That is, it was found that the phosphor according to this example can be produced by a manufacturing method in which a mixture of rare earth nitride, aluminum nitride, silicon nitride, and silicon carbide is reacted in a nitrogen atmosphere.
  • the synthesized fired product and the red phosphor contained therein were observed with an electron microscope, the composition was evaluated, the crystal structure was analyzed, and the emission spectrum was measured.
  • the shape of the particles emitting red light was a hexagonal column shape (including a hexagonal plate shape).
  • the phosphor according to the example was observed with an electron microscope (product name: VE-9800, manufactured by Keyence Corporation). 1(a) and 1(b) respectively show a fired product observed at a magnification of 300 times and phosphor particles emitting red light magnified and observed at a magnification of 1000 times (a phosphor according to this embodiment). It is an electron micrograph of.
  • the fired product contained a large amount of the phosphor according to this example.
  • the shape of the particles of the synthesized phosphor according to this example was a hexagonal column. The fact that the shape of the particles of the phosphor is a hexagonal column indicates that the phosphor according to this example is a compound having a hexagonal crystal structure.
  • the maximum width (W) of the hexagonal columnar particles observed from the lateral direction of the bottom surface or the upper surface of the hexagonal column is in the range of 1 ⁇ m or more and less than 100 ⁇ m, and particularly 3 ⁇ m or more and less than 60 ⁇ m. Further, it was found that the height (H) of the hexagonal column was in the range of 1 ⁇ m or more and less than 50 ⁇ m, and particularly 3 ⁇ m or more and less than 30 ⁇ m. Further, it was found that most of the hexagonal tabular grains having a numerical value of W and H having a relationship of W>H.
  • the phosphor according to the present example is advantageous in terms of visible light absorption characteristics.
  • Table 2 is a table summarizing the results of evaluating the constituent elements and compositions of the particles of the phosphor according to this example shown in FIG. 1B by energy dispersive X-ray analysis (EDX, device name: manufactured by). ..
  • the unit of numerical values in Table 2 is atomic %.
  • the EDX analysis of the gasifying elements (N, O, C) in Table 2 is usually affected by the adsorbed gas that is a noise component, resulting in poor measurement accuracy. Therefore, the EDX analysis results of the gasification elements (N, O, C) are disclosed as reference data.
  • Table 2 also shows the evaluation results of a commercially available La 3 Si 5 N 11 :Ce 3+ phosphor (hereinafter referred to as “LSN”).
  • LSN La 3 Si 5 N 11 :Ce 3+ phosphor
  • the phosphor according to this example contains at least lanthanum (La), cerium (Ce), aluminum (Al), and silicon (Si).
  • the phosphor according to the present embodiment further contains at least nitrogen (N).
  • the rare earth element RE the total amount of La and Ce
  • the atomic ratio of Al and Si RE:Al:Si
  • the atomic ratio of RE:Al:Si of the LSN phosphor was approximately 3:0:6.3. Since the RE:Si:N atomic ratio of the actual composition of LSN is 3:6:11, the RE:Al:Si atomic ratio of the phosphor according to this example shown in Table 2 is almost correct. Do you get it.
  • ⁇ Crystal structure grasp> For the purpose of grasping the crystal structure of the phosphor according to the example, the crystal structure of the fired product containing the phosphor according to the present example was measured by using an X-ray diffractometer (product name: MultiFlex, manufactured by Rigaku Corporation). went.
  • FIG. 10A is an X-ray diffraction pattern of a fired product containing the phosphor according to this example. The same pattern was obtained by measurement using an X-ray diffractometer (product name: MultiFlex, manufactured by Rigaku Corporation).
  • Code 432415 is a pattern of LaAlSi 4 N 7 .
  • Code 152974 is a pattern of La 2 Si 4 N 6 C.
  • Code 130022 is a LaSi 3 N 5 pattern.
  • the main component of the X-ray diffraction pattern of the fired product is LaAlSi, which is a compound specified by Code 432415 of ICSD. It was found that the pattern was the same as that of 4 N 7 . Further, the X-ray diffraction pattern of the fired product is the same pattern as that of LaAlSi 4 N 7, and the compound with a small intensity of the compound specified with Code 152974 and the compound specified with Code 130022 are added. I understood.
  • the compound specified by Code 152974 is La 2 Si 4 N 6 C.
  • a pattern of La 2 Si 4 N 6 C having a small intensity is shown by ⁇ in FIG.
  • the compound specified by Code 130022 is LaSi 3 N 5 .
  • the low intensity pattern of LaSi 3 N 5 is shown by ⁇ in FIG.
  • the calcined product was mainly composed of a compound having the same crystal structure as the compound having the crystal structure specified by Code 432415 of ICSD, and a small amount of La 2 Si 4 N 6 C was added thereto. And LaSi 3 N 5 were found to be mixed.
  • the crystal structure specified by Code 432415 of ICSD is a hexagonal system.
  • the crystal structure of La 2 Si 4 N 6 C is orthorhombic (Pnma, No. 62) or monoclinic (P2 1 / c, No. 14), and the crystal structure of LaSi 3 N 5 is It is an orthorhombic system (P2 1 2 1 2 1 , No. 19). Therefore, it was found that the phosphor according to this example contained in the fired product was a compound having the same hexagonal crystal structure as the compound having the crystal structure specified by Code 432415 of ICSD.
  • LaSi 3 N 5 with the addition of Ce 3+ is blue phosphor having a fluorescent peak near 440nm LaSi 3 N 5: known as Ce 3+. Moreover, it was confirmed that La 2 Si 4 N 6 C added with Ce 3+ is a non-luminous substance.
  • the fluorescence spectrum of the phosphor of the fired product containing the phosphor according to the present example was measured by an instantaneous multi-photometry system (product name: QE-1100, Otsuka Electronics Co., Ltd.). (Made by the company). Since the fluorescence intensity of the red light emitted by the phosphor according to this example under the excitation of visible light was weak, the excitation wavelength at the time of measuring the fluorescence spectrum was set to 310 nm.
  • FIG. 11 is a fluorescence spectrum of a fired product containing the phosphor according to this example. From FIG. 11, it was found that the fluorescence spectrum of the baked product was a mixture of a blue light component BC having a fluorescence peak near 440 nm and a red light component RC having a fluorescence peak near 620 nm.
  • the calcined product is a mixture of a compound having the same crystal structure as the compound having the crystal structure specified by Code 432415 of ICSD, La 2 Si 4 N 6 C, and LaSi 3 N 5. is there. Moreover, La 2 Si Ce 3+ is mixed 4 N 6 C: Ce 3+ is non-luminescent material, LaSi Ce 3+ is mixed 3 N 5: Ce 3+ is blue phosphor.
  • the red light component RC in FIG. 11 is the phosphor according to the present embodiment, that is, the compound having the same crystal structure as the compound having the crystal structure specified by Code 432415 of ICSD mixed with Ce 3+ , Can be regarded as red fluorescence.
  • the phosphors activated by Ce 3+ according to the example were red phosphors having the following characteristics (1) to (3) which did not exist in the past.
  • Characteristic (1) Single crystal particles have a hexagonal columnar particle shape.
  • Characteristic (2) A nitride-based phosphor containing at least a rare earth element (RE), Al and Si.
  • Characteristic (3) Red light is emitted.
  • Example 2 The phosphor according to the example was synthesized by using a preparation method using a solid-phase reaction, and its characteristics were evaluated.
  • phosphors activated with Ce 3+ were used, and the following compound powders were used as main raw materials.
  • LaN and CeN are compounds that easily absorb moisture
  • the raw materials of these compounds were weighed and mixed in a glove box filled with dry nitrogen.
  • the calcined material was transferred to a molybdenum crucible and calcined in high-pressure nitrogen at 1950° C. in a high-pressure nitrogen (0.5 MPa) for 2 hours to synthesize a calcined product.
  • the rate of temperature increase and the rate of temperature decrease were 600° C./hour.
  • Crystal structure analysis and emission spectrum measurement were performed on the synthesized fired product.
  • the shape of the particles was a hexagonal column shape (including a hexagonal plate shape).
  • Example 3 The phosphor according to the example was synthesized by using a preparation method using a solid-phase reaction, and its characteristics were evaluated. In the examples, phosphors activated with Ce 3+ were used, and the following compound powders were used as main raw materials.
  • LaN and CeN are compounds that easily absorb moisture
  • the raw materials of these compounds were weighed and mixed in a glove box filled with dry nitrogen.
  • the molar ratio of [(1-x)LaN.xCeN]:AlN:Si 3 N 4 :SiC should be 3:3:4:0 (gram ratio shown in Table 4).
  • the mixture obtained by dry mixing using a mortar and a pestle was used as a baking raw material.
  • the calcined material was transferred to a molybdenum crucible and calcined in high-pressure nitrogen at 1950° C. in a high-pressure nitrogen (0.5 MPa) for 2 hours to synthesize a calcined product.
  • the rate of temperature increase and the rate of temperature decrease were 600° C./hour.
  • Crystal structure analysis and emission spectrum measurement were performed on the synthesized fired product.
  • the shape of the particles was a hexagonal column shape (including a hexagonal plate shape).
  • ⁇ Crystal structure grasp> For the purpose of grasping the crystal structure of the phosphor according to the example, the crystal structure of the fired product containing the phosphor according to the present example was measured by using an X-ray diffractometer (product name: MultiFlex, manufactured by Rigaku Corporation). went.
  • FIG. 12E is an X-ray diffraction pattern of Example 2, which is a fired product containing the phosphor according to this Example.
  • FIG. 12F is an X-ray diffraction pattern of Example 3, which is a fired product containing the phosphor according to this Example. The same pattern was obtained by measurement using an X-ray diffractometer (product name: MultiFlex, manufactured by Rigaku Corporation).
  • Code 432415 is a pattern of LaAlSi 4 N 7 .
  • Code 152974 is a pattern of La 2 Si 4 N 6 C.
  • Code 130022 is a LaSi 3 N 5 pattern.
  • the main component of the X-ray diffraction pattern of the fired product is LaAlSi, which is a compound specified by Code 432415 of ICSD. It was found that the pattern was the same as that of 4 N 7 . Further, it was found that the X-ray diffraction pattern of the fired product had the same pattern as that of LaAlSi 4 N 7 and a pattern with a small intensity of the compound specified in Code 130022.
  • the compound specified by Code 130022 is LaSi 3 N 5 .
  • the major peak pattern of LaSi 3 N 5 is shown by ⁇ in FIG.
  • the fired product was mainly composed of a compound having the same crystal structure as LaSi 3 N 5 which is a compound specified by Code 130022 of ICSD. It was also found that the fired product had a pattern of low strength of LaAlSi 4 N 7 which is a compound specified by Code 432415 of ICSD.
  • the main peak pattern of LaSi 3 N 5 is shown by ⁇ in FIG.
  • the phosphors according to the examples can stably synthesize a compound having the same structure as LaAlSi 4 N 7 , which is a compound specified by Code 432415 of ICSD, by containing carbon (C).
  • La which is a cation
  • Al has a valence of 3
  • Si has a valence of 4, so that the total valence of the cation is 22.
  • the anion N is trivalent, the total number of valences of the anions is 21, which shows that the valences of the cation and the anion do not match. Therefore, it is considered that charge compensation is necessary to stably synthesize the crystal structure specified by Code 432415 of ICSD.
  • a compound having the same structure as LaAlSi 4 N 7 which is a compound specified by Code 432415 of ICSD, can be stably synthesized by containing carbon (C). Therefore, the phosphor according to the example is presumed to be (La,Ce)AlSi 4 N 6 C or a phosphor having a composition close to this. Further, as other charge compensation, (La, Ce)Al(Si 4-x , Al x )N 7 O ⁇ , (La, Ce)Al(Si 3 , Al)N 7 and the like are similarly added to LaAlSi 4 N. It is presumed that a compound having the same structure as 7 can be stably synthesized.
  • the emission spectra of Example 2 and Example 3 are shown in FIGS. 13 and 14, respectively. The evaluation was the same as in Example 1. Red emission could be confirmed for both the phosphors of Example 2 and Example 3.

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Abstract

蛍光体は、無機化合物と、前記無機化合物を付活する発光中心と、を含み、前記無機化合物は、希土類元素ＲＥ、Ａｌ、Ｓｉ及び窒素を含み、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有し、前記発光中心がＣｅ３＋を含む場合に波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射する。

Description

蛍光体、波長変換部材及び発光装置
　本開示は、蛍光体、波長変換部材及び発光装置に関する。
　従来、Ｃｅ３＋で付活すると赤色光を放射する蛍光体になる無機化合物として、例えば、ＣａＳｉＮ２（斜方晶系、空間群Ｎｏ．６１：Ｐｂｃａ）、Ｙ３Ｍｇ２（ＳｉＯ４）２（ＡｌＯ４）（立方晶系、空間群Ｎｏ．２３０：Ｉａ３ｄ）が知られている。また、上記無機化合物として、例えば、Ｃａ２ＹＭｇＳｃＳｉ３Ｏ１２（立方晶系、空間群Ｎｏ．２３０、Ｉａ３ｄ）、Ｌｉ３８．７ＲＥ３．３Ｃａ５．７（Ｌｉ２Ｓｉ３０Ｎ５９）Ｏ２Ｆ（三方晶系、空間群Ｎｏ．１６５：Ｐ３ｃ１）が知られている。さらに、上記無機化合物として、例えば、Ｙ３Ｓｉ５Ｎ９Ｏ（斜方晶系、空間群Ｎｏ．５７：Ｐｂｃｍ）、ＣａＡｌＳｉＮ３（斜方晶系、空間群Ｎｏ．３６：Ｃｍｃ２）が知られている。また、上記無機化合物として、例えば、Ｌａ３（Ｓｉ，Ａｌ）６Ｎ1１－α（正方晶系、空間群Ｎｏ．１００：Ｐ４ｂｍ）が知られている。これらの無機化合物は、固体照明用の蛍光体として見出されたものである。
　一方、発光ダイオードや半導体レーザー等の固体発光素子と蛍光体とを組み合わせた構造の発光装置が知られている。例えば、ＬＥＤ照明やレーザー照明等が知られている。これらは、固体照明と称される。
特許第５６１１９６０号公報 特許第６２０６６９６号公報 特表２０１７－５３６６９４号公報
トキン（Ｔｏｑｕｉｎ）外、ケミカル・フィジクス・レターズ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ）、２００６年、第４２３号、第３５２－３５６頁 カイジュコフ（Ｋｈａｉｄｕｋｏｖ）外、フィジカ・ステイタス・ソリディ・アールアールエル（Ｐｈｙｓｉｃａ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｓｏｌｉｄｉ　ＲＲＬ）、２０１７年、第１７０００１６号、ＤＯＩ　１０．１００２／ｐｓｓｒ.２０１７０００１６ マーク（Ｍａａｋ）外、ケミストリー・オブ・マテリアルズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、２０１８年、第３０号、第５５００－５５０６頁 ツー（Ｚｈｕ）外、ケミストリー・オブ・マテリアルズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、２０１６年、第２８号、第４８２９－４８３９頁 リー（Ｌｉ）外、ケミストリー・オブ・マテリアルズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、２０１６年、第２８号、第４８２９－４８３９頁
　しかしながら、Ｃｅ３＋で付活すると赤色光を放射する従来の無機化合物は、種類が少ないという課題があった。このため、従来、固体照明に使用可能なＣｅ３＋付活赤色蛍光体の種類が少ないという課題があった。このように、固体照明に使用可能なＣｅ３＋付活赤色蛍光体の種類が少ないと、固体照明の演色性の調整範囲が狭くなる。
　本開示はこのような課題を解決するためになされたものであり、Ｃｅ３＋で付活すると赤色光を放射する新規な蛍光体、この蛍光体を用いる波長変換部材及び発光装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、第１の態様に係る蛍光体は、無機化合物と、前記無機化合物を付活する発光中心と、を含み、前記無機化合物は、希土類元素ＲＥ、Ａｌ、Ｓｉ及び窒素を含み、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有し、前記発光中心がＣｅ３＋を含む場合に波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射することを特徴とする。
　第２の態様に係る波長変換部材は、前記蛍光体を用いることを特徴とする。
　第３の態様に係る発光装置は、前記蛍光体を用いることを特徴とする。
実施例に係る蛍光体の電子顕微鏡写真である。 第１の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。 第２の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。 第３の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。 第４の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。 第５の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。 第６の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。 第７の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。 実施形態に係る発光装置を説明する概略図である。 実施例１に係る蛍光体を含む焼成物のＸ線回折パターンである。 実施例１に係る蛍光体を含む焼成物の蛍光スペクトルである。 実施例２に係る蛍光体を含む焼成物のＸ線回折パターンである。 実施例２に係る蛍光体を含む焼成物の蛍光スペクトルである。 実施例３に係る蛍光体を含む焼成物の蛍光スペクトルである。
　以下、実施形態に係る蛍光体（第１の蛍光体）、波長変換部材及び発光装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも実施形態に係る好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、実施形態に係る最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
［蛍光体］
　実施形態に係る蛍光体（第１の蛍光体）について説明する。実施形態に係る第１の蛍光体は、無機化合物と、前記無機化合物を付活する発光中心と、を含む。
　（無機化合物）
　実施形態に係る蛍光体を構成する無機化合物は、発光中心で付活されるための母体結晶である。
　　＜組成＞
　実施形態に係る第１の蛍光体を構成する無機化合物は、希土類元素ＲＥ、Ａｌ、Ｓｉ及び窒素を含む。
　ここで、希土類元素ＲＥとは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕを意味する。無機化合物に含まれる希土類元素ＲＥとしては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選択される少なくとも一つの元素が用いられる。
　無機化合物に含まれる希土類元素ＲＥとしては、好ましくはＹ、Ｌａ、Ｇｄ及びＬｕからなる群より選択される少なくとも一つの元素、より好ましくはＬａが用いられる。希土類元素ＲＥが上記元素又はその組み合わせからなると、希土類元素ＲＥが発光しないため、発光色の制御が容易になるため好ましい。
　希土類元素ＲＥ、Ａｌ、Ｓｉ及び窒素を含む無機化合物としては、例えば、希土類窒化アルミノ珪酸塩、及びこの希土類窒化アルミノ珪酸塩をベースとし結晶構成元素として酸素（Ｏ）や炭素（Ｃ）を含む無機化合物が用いられる。また、無機化合物は、希土類元素ＲＥ、Ａｌ、Ｓｉ及び窒素を含む限りにおいて、例えば、窒化物、酸窒化物、炭窒化物等の窒化物系物質とすることができる。
　無機化合物は、希土類元素ＲＥを、通常５０原子％以上、好ましくは８０原子％以上含む。無機化合物が上記含有量の希土類元素ＲＥを含むと、発光中心元素を安定的に置換することができるため好ましい。
　無機化合物は、ＲＥとＡｌとＳｉの原子比率（ＲＥ原子％：Ａｌ原子％：Ｓｉ原子％）が、通常１：０．５～１．５：２．５～５．５、好ましくは１：０．７～１．３：３．０～５．０である。無機化合物の上記原子比率が上記範囲内にあると、蛍光体が六角柱状の粒子形状を有する蛍光体になりやすいため好ましい。
　無機化合物としては、例えば、１１４７タイプと称される、下記一般式（１）で表される化合物を用いることができる。一般式（１）中のＲＥは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選択される少なくとも一つの元素である。
［化１］
　　一般式：　ＲＥＡｌＳｉ４Ｎ７　　　（１）
　上記一般式（１）で表される化合物は、六方晶の結晶構造を有する無機化合物であることが知られている。一方、一般式（１）で表される無機化合物に、発光中心を添加することにより、波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射する蛍光体は知られていない。このため、波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射する第１の蛍光体は、新規である。
　また、無機化合物としては、例えば、下記一般式（２）で表される化合物を用いることができる。一般式（２）中のＲＥは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選択される少なくとも一つの元素である。下記一般式（２）で表される化合物を用いると、一般式（１）の組成式が電荷補償された組成式となり、欠陥を抑制することができるため好ましい。
［化２］
　　一般式：ＲＥＡｌＳｉ４Ｎ６Ｃ　　　（２）
　　＜結晶構造＞
　実施形態に係る第１の蛍光体を構成する無機化合物は、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有する。一般的に、無機化合物は、単結晶粒子の状態で、この単結晶粒子の結晶構造に由来する粒子形状を有する傾向にある。例えば、ガーネット化合物等の立方晶の結晶構造を有する無機化合物は、単結晶粒子の状態で、一般的に、多面体の粒子形状を有する。また、ＣａＡｌＳｉＮ３やＬａ３（Ｓｉ，Ａｌ）６Ｎ1１－α等の、斜方晶や正方晶の結晶構造を有する無機化合物は、単結晶粒子の状態で、一般的に、四角柱状の粒子形状を有する。さらに、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７等の六方晶の結晶構造を有する化合物の単結晶粒子は、一般的に、六角柱状の粒子形状を有する。このため、無機化合物が、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有することは、実質的に上記無機化合物が六方晶の結晶構造を有することを示す。
　なお、実施形態に係る第１の蛍光体を構成する無機化合物は、単結晶粒子の状態において六角柱状の粒子形状を有する性状を示すが、実施形態に係る第１の蛍光体及びこれを構成する無機化合物の形状は六角柱状の粒子形状に限定されるものではない。無機化合物が単結晶粒子の状態において六角柱状の粒子形状を有する性状を示す限りにおいて、実施形態に係る第１の蛍光体及びこれを構成する無機化合物の実際の形状は、加工や破損により六角柱状の粒子形状を示していなくてもよい。
　無機化合物が、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有することは、例えば、無機化合物や、無機化合物及び発光中心を含む第１の蛍光体を、走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）等の電子顕微鏡写真で観察することにより、判断することができる。
　無機化合物が、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有すると判断することができる例を、図１に示す。図１は、後述の実施例に係る第１の蛍光体の電子顕微鏡写真である。具体的には、図１（ａ）は、第１の蛍光体を含む焼成物を倍率３００倍で観察した写真であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）で観察した焼成物中の第１の蛍光体を倍率１０００倍で観察した写真である。
　なお、図１（ｂ）に示す第１の蛍光体は、無機化合物と発光中心とを含んでおり、無機化合物のみからなるものではない。しかし、実施形態に係る蛍光体において、発光中心を含む蛍光体と無機化合物とは、単結晶粒子の形状、及び結晶構造の空間群が実質的に同一である。このため、図１（ｂ）に示す第１の蛍光体の形状と、この蛍光体を構成する無機化合物の単結晶粒子の状態での形状とは、実質的に一致する。
　図１（ｂ）に示す蛍光体粒子は、六角柱状の部分を含んでいる。実施形態に係る第１の蛍光体の形状と、この蛍光体を構成する無機化合物の単結晶粒子の状態での形状とは、実質的に一致する。このため、図１（ｂ）に示す蛍光体粒子を構成する無機化合物は、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有するといえる。したがって、図１（ｂ）に示す蛍光体粒子は、六方晶の結晶構造を有する化合物であるといえる。
　　＜空間群＞
　実施形態に係る第１の蛍光体を構成する無機化合物は、単結晶粒子の状態で、好ましくは、無機結晶構造データベースＩＣＳＤ（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｄａｔａｂａｓｅ）のＣｏｄｅ４３２４１５で特定される空間群を有する。
　ここで、Ｃｏｄｅ４３２４１５で特定される空間群とは、国際表記でＰ６３ｍｃ（Ｎｏ．１８６）と表される空間群であり、この空間群は、六方晶系の結晶構造の存在を示すものである。このため、実施形態に係る第１の蛍光体を構成する無機化合物が単結晶粒子の状態で、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される空間群を有する場合、無機化合物の単結晶粒子及び無機化合物が、六方晶系の結晶構造を有するということができる。
　また、実施形態に係る第１の蛍光体は、母体結晶である無機化合物に加えて発光中心を含むが、実施形態に係る第１の蛍光体の結晶構造の空間群と、母体結晶である無機化合物の結晶構造の空間群とは、同一である。このため、無機化合物が単結晶粒子の状態でＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される空間群を有する場合、実施形態に係る第１の蛍光体は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される空間群を有し、六方晶系の結晶構造を有するといえる。
　（発光中心）
　発光中心は、実施形態に係る第１の蛍光体を構成する無機化合物を付活するイオンである。発光中心としては、例えば、希土類イオンや遷移金属イオンから選択されるイオンが用いられる。希土類イオンとしては、例えば、Ｃｅ３＋、Ｐｒ３＋、Ｎｄ３＋、Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋、Ｔｂ３＋、Ｄｙ３＋、Ｈｏ３＋、Ｅｒ３＋、Ｔｍ３＋及びＹｂ３＋からなる群より選択される少なくとも一つのイオンが用いられる。遷移金属イオンとしては、例えば、Ｍｎ２＋、Ｍｎ４＋、Ｆｅ３＋及びＣｒ３＋からなる群より選択される少なくとも一つのイオンが用いられる。なお、本実施形態においては、蛍光体の母体となる上記無機化合物中の元素を発光中心元素で置換した化合物が新規なものとなる。このため、実施形態に係る蛍光体では、発光中心は、Ｃｅ３＋等の特定の発光中心に限定されるものではない。
　上記発光中心は、好ましくはＣｅ３＋を含む。発光中心がＣｅ３＋を含む場合、発光中心はＣｅ３＋のみからなってもよいし、Ｃｅ３＋に加えて他の発光中心を含んでいてもよい。実施形態に係る第１の蛍光体は、発光中心がＣｅ３＋を含む場合に、波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射することが可能である。
　（形状）
　実施形態に係る第１の蛍光体は、多結晶体であってもよいし、バルク単結晶であってもよい。また、実施形態に係る第１の蛍光体の形態は特に限定されるものではなく、例えば、粉末、粒状、板状、棒状、柱状が用いられる。
　実施形態に係る第１の蛍光体の大きさは特に限定されるものではない。第１の蛍光体が蛍光体粉末の場合の粒子群の大きさは、例えば、地質学で定義される、粘土、シルト、砂、又は礫の粒子群とすることができる。ここで、粘土とは粒径が１／２５６ｍｍ以下の粒子群、シルトとは粒径が１／２５６ｍｍを超え１／１６ｍｍ以下の粒子群、砂とは１／１６ｍｍを超え２ｍｍ以下の粒子群、礫とは２ｍｍを超える粒子群を意味する。
　第１の蛍光体が発光装置用蛍光体粉末の場合の粒子群の大きさは、好ましくは、シルト、すなわち粒径が１／２５６ｍｍを超え１／１６ｍｍ以下（３．９μｍを超え６２．５μｍ以下）である。
　なお、第１の蛍光体の粒子の平均的な大きさは、レーザー回折散乱式の粒度分布測定器を用いて測定した中心粒径（Ｄ５０）で測定することができる。第１の蛍光体が蛍光体粉末の場合の粒子群の大きさは、中心粒径（Ｄ５０）が、上記地質学で定義される、粘土、シルト、砂、又は礫の大きさになるようにしてもよい。例えば、第１の蛍光体が発光装置用蛍光体粉末の場合、蛍光体粉末の粒子群の大きさを、好ましくは、中心粒径（Ｄ５０）を、シルトの大きさである、３．９μｍを超え６２．５μｍ以下とすることができる。
　（特性）
　実施形態に係る第１の蛍光体は、発光中心がＣｅ３＋を含む場合に波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内、好ましくは波長６１０ｎｍ以上６４０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射する。第１の蛍光体が発光中心としてＣｅ３＋を含む場合、実施形態に係る第１の蛍光体は、Ｃｅ３＋の電子エネルギー遷移に由来する幅の広いスペクトル形状を有し、超短残光性で、赤色の蛍光を放射する。すなわち、実施形態に係る第１の蛍光体は、発光中心がＣｅ３＋を含む場合、超短残光性の赤色蛍光体として有用である。実施形態に係る第１の蛍光体は、発光中心がＣｅ３＋を含み、波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内、好ましくは波長６１０ｎｍ以上６４０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射するものであると、超短残光性の赤色蛍光体として有用である。
　第１の蛍光体１は、１種で用いてもよく、又は組成、形状、大きさ等が異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。第１の蛍光体１として、１種の第１の蛍光体１を用いると、色ずれが起きにくいため好ましい。第１の蛍光体１として、２種以上の第１の蛍光体１を組み合わせて用いると、幅広い波長領域に発光を有することにより演色性の高い発光を得やすいため好ましい。
［波長変換部材］
　実施形態に係る波長変換部材について図面を参照して説明する。実施形態に係る波長変換部材は、実施形態に係る第１の蛍光体を用いる。実施形態に係る波長変換部材は、少なくとも第１の蛍光体を用いるものであればよく、第１の蛍光体のみからなっていてもよいし、第１の蛍光体に加え、第１の蛍光体と異なる他の蛍光体（第２の蛍光体）や部材を有していてもよい。以下、実施形態に係る第１の蛍光体のみからなる波長変換部材、及び実施形態に係る第１の蛍光体と他の部材とを有する波長変換部材について説明する。
　図２に示す第１の実施形態に係る波長変換部材１００Ａ（１００）は、実施形態に係る蛍光体１からなる例である。図３～図８に示す第２～第７の実施形態に係る波長変換部材１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１と他の部材とを有する例である。
　（第１の実施形態）
　図２は、第１の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。図２に示す波長変換部材１００Ａ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１からなる。波長変換部材１００Ａを構成する第１の蛍光体１は、多結晶体又はバルク単結晶からなる板状体である。
　波長変換部材１００Ａを構成する第１の蛍光体１は、実施形態に係る無機の多結晶体又はバルク単結晶からなる。このため、波長変換部材１００Ａは、無機材料のみからなり、熱伝導性や信頼性に優れる。このため、波長変換部材１００Ａは、放熱設計や信頼性確保が容易である。
　また、波長変換部材１００Ａは第１の蛍光体１のみからなるため、波長変換部材１００Ａによれば、第１の蛍光体１の蛍光特性を顕著に示すことができる。
　波長変換部材１００Ａは、透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。波長変換部材１００Ａが透光性を有する場合、光が波長変換部材１００Ａを透過する構造の発光装置を容易に形成することができる。一方、波長変換部材１００Ａが透光性を有さない場合、光が波長変換部材１００Ａを透過しない構造の発光装置を容易に形成することができる。
　波長変換部材１００Ａが透光性を有するためには、例えば、波長変換部材１００Ａの膜厚を薄くしたり、波長変換部材１００Ａを粒界の少ない多結晶体、又は単結晶からなるものにしたりする。波長変換部材１００Ａが透光性を有さないためには、例えば、波長変換部材１００Ａの膜厚を厚くしたり、波長変換部材１００Ａを多孔質の多結晶体からなるものにしたりする。
　波長変換部材１００Ａに用いられる第１の蛍光体１は、１種で用いてもよく、又は組成、形状、大きさ等が異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　また、波長変換部材１００Ａの変形例として、波長変換部材１００を第１の蛍光体１と樹脂等の有機材料との複合体とすることができる。例えば、粉末状等の塊状でない第１の蛍光体１と未硬化の有機材料とを混合し、有機材料を硬化させて得られる、図示しない波長変換部材１００Ａの変形例によれば、変形例の成形が容易であり、種々の形状の変形例の成形が可能になる。
　有機材料としては、例えば、樹脂が用いられる。また、樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。有機材料は、透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。シリコーン樹脂は、透光性を有する有機材料である。
　　＜効果＞
　波長変換部材１００Ａによれば、放熱設計や信頼性確保が容易である。
　（第２の実施形態）
　図３は、第２の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。図３に示す波長変換部材１００Ｂ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１と、第２の蛍光体２とからなる。具体的には、波長変換部材１００Ｂは、プレート状の第１の蛍光体１と、プレート状の第２の蛍光体２とが積層された積層構造を有する。
　第２の実施形態に係る波長変換部材１００Ｂは、第１の実施形態に係る波長変換部材１００Ａに比較して、第２の蛍光体２をさらに有し、プレート状の第１の蛍光体１とプレート状の第２の蛍光体２とが積層される点で異なる。波長変換部材１００Ｂと波長変換部材１００Ａとは、第２の蛍光体２において相違し、他の点は同じである。このため、以下、波長変換部材１００Ｂと波長変換部材１００Ａとの相違点についてのみ説明する。
　第２の蛍光体２とは、第１の蛍光体１と異なる蛍光体である。具体的には、第２の蛍光体２とは、蛍光体のうち、第１の蛍光体１の要件を満たさないものを意味する。第２の蛍光体２としては、例えば、緑色蛍光体及び黄色の蛍光体の少なくとも１種を用いることができる。第１の蛍光体１と第２の蛍光体２とを含む波長変換部材１００Ｂは、波長変換部材１００Ａに比較して、演色性の高い白色光を得やすい。例えば、第２の蛍光体２として緑色蛍光体及び黄色の蛍光体を用いた波長変換部材１００Ｂは、波長変換部材１００Ａに比較して、演色性の高い白色光を得やすい。
　第２の蛍光体２は、第１の蛍光体１の要件を満たさない蛍光体である限り特に限定されない。第２の蛍光体２としては、例えば、（Ｙ，Ｌｕ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ３＋、（Ｌａ，Ｙ）３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ３＋が用いられる。第２の蛍光体２は、１種で用いてもよく、又は組成、形状、大きさ等が異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　波長変換部材１００Ｂに用いられる第１の蛍光体１は、１種で用いてもよく、又は組成、形状、大きさ等が異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　また、波長変換部材１００Ｂの変形例として、第１の蛍光体１を、第１の蛍光体１と樹脂等の有機材料との複合体とすることができる。例えば、粉末状等の塊状でない第１の蛍光体１と未硬化の有機材料とを混合し、有機材料を硬化させて得られる、図示しない波長変換部材１００Ｂの変形例によれば、変形例の成形が容易であり、種々の形状の変形例の成形が可能になる。
　波長変換部材１００Ｂの変形例に用いられる有機材料の材質は、第１の実施形態に係る波長変換部材１００Ａの変形例に用いられる有機材料の材質と同じである。このため、有機材料についての説明は省略する。
　　＜効果＞
　波長変換部材１００Ｂは、プレート状の第１の蛍光体１と、プレート状の第２の蛍光体２と、が積層された構造を有する。波長変換部材１００Ｂによれば、積層方向の蛍光特性の制御が容易である。
　（第３の実施形態）
　図４は、第３の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。図４に示す波長変換部材１００Ｃ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１と、保持材３とからなる。具体的には、波長変換部材１００Ｃは、プレート状の第１の蛍光体１と、プレート状の保持材３とが積層された積層構造を有する。
　第２の実施形態に係る波長変換部材１００Ｃは、第１の実施形態に係る波長変換部材１００Ａに比較して、保持材３をさらに有し、プレート状の第１の蛍光体１とプレート状の保持材３とが積層される点で異なる。波長変換部材１００Ｃと波長変換部材１００Ａとは、保持材３において相違し、他の点は同じである。このため、以下、波長変換部材１００Ｃと波長変換部材１００Ａとの相違点についてのみ説明する。
　保持材３は、蛍光体１の保持や蛍光体１の放熱のために用いられる部材である。
　保持材３は、透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。保持材３が透光性を有する場合、光が波長変換部材１００Ｃを透過する構造の発光装置を容易に形成することができる。一方、保持材３が透光性を有さない場合、光が波長変換部材１００Ｃを透過しない構造の発光装置を容易に形成することができる。
　透光性を有する保持材３としては、例えば、透光性セラミックス、石英やサファイア等の単結晶、及びガラスが用いられる。透光性を有さない保持材３としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属、又は半導体が用いられる。
　波長変換部材１００Ｃは、透光性を有していてもよいし、透光性を有していなくてもよい。波長変換部材１００Ｃが透光性を有する場合、光が波長変換部材１００Ｃを透過する構造の発光装置を容易に形成することができる。一方、波長変換部材１００Ｃが透光性を有さない場合、光が波長変換部材１００Ｃを透過しない構造の発光装置を容易に形成することができる。
　波長変換部材１００Ｃが透光性を有するためには、例えば、保持材３を粒界の少ない多結晶体、単結晶、又はガラスからなるものにする。波長変換部材１００Ｃが透光性を有さないためには、例えば、保持材３を多孔質の多結晶体、又は金属からなるものにする。
　波長変換部材１００Ｃに用いられる第１の蛍光体１は、１種で用いてもよく、又は組成、形状、大きさ等が異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　また、波長変換部材１００Ｃの変形例として、第１の蛍光体１を、第１の蛍光体１と樹脂等の有機材料との複合体とすることができる。例えば、粉末状等の塊状でない蛍光体１と未硬化の有機材料とを混合し、有機材料を硬化させて得られる、図示しない波長変換部材１００Ｃの変形例によれば、変形例の成形が容易であり、種々の形状の変形例の成形が可能になる。
　波長変換部材１００Ｃの変形例に用いられる有機材料の材質は、第１の実施形態に係る波長変換部材１００Ａの変形例に用いられる有機材料の材質と同じである。このため、有機材料についての説明は省略する。
　　＜効果＞
　波長変換部材１００Ｃは、プレート状の第１の蛍光体１と、プレート状の保持材３と、が積層された構造を有する。波長変換部材１００Ｃによれば、積層方向の蛍光特性の制御が容易である。また、波長変換部材１００Ｃによれば、第１の蛍光体１の保持や第１の蛍光体１の放熱が優れる。
　（第４の実施形態）
　図５は、第４の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。図５に示す波長変換部材１００Ｄ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１と、第１の蛍光体１と異なる無機封止材５とからなる。具体的には、波長変換部材１００Ｄは、無機封止材５中に粒子状の第１の蛍光体１が分散された海島構造を有する。すなわち、波長変換部材１００Ｄは、無機封止材５中に粒子状の第１の蛍光体１が包埋された構造を有する。
　第４の実施形態に係る波長変換部材１００Ｄは、第１の実施形態に係る波長変換部材１００Ａに比較して、無機封止材５をさらに有し、無機封止材５中に粒子状の第１の蛍光体１が分散される点で異なる。波長変換部材１００Ｄと波長変換部材１００Ａとは、第１の蛍光体１の形状、無機封止材５の有無とその配置において相違し、他の点は同じである。このため、以下、波長変換部材１００Ｄと波長変換部材１００Ａとの相違点についてのみ説明する。
　波長変換部材１００Ｄに用いられる第１の蛍光体１は粒子状である。第１の蛍光体１の粒径（中心粒径Ｄ５０）は、例えば、３μｍ以上３０μｍ以下である。第１の蛍光体１の粒径が上記範囲内にあると、蛍光体の発光強度が高く、光散乱性がよいため好ましい。
　波長変換部材１００Ｄに用いられる無機封止材５としては、例えば、ＺｎＯが用いられる。無機封止材５は、有機封止材等の有機材料に比較して、耐熱性や放熱性に優れるため、波長変換部材１００Ｄが高出力の光源と共に用いられる場合に好適である。ＺｎＯは、耐熱性及び放熱性に特に優れるため好ましい。
　　＜効果＞
　波長変換部材１００Ｄは、無機封止材５中に、第１の蛍光体１が分散された海島構造を有する。波長変換部材１００Ｄによれば、海島構造の海部（無機封止材５）を構成する材料の長所と、海島構造の島部（第１の蛍光体１）を構成する材料の長所を兼ね備える特性を持たせることが容易である。
　（第５の実施形態）
　図６は、第５の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。図６に示す波長変換部材１００Ｅ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１と、第２の蛍光体２とを含む。具体的には、波長変換部材１００Ｅは、粒子状の第１の蛍光体１と粒子状の第２の蛍光体２とが、固着しかつ封止材８中に包埋された混合構造を有する。
　第５の実施形態に係る波長変換部材１００Ｅは、第２の実施形態に係る波長変換部材１００Ｂに比較して、粒子状の第１の蛍光体１と粒子状の第２の蛍光体２とが、固着しかつ封止材８中に包埋されている点で異なる。波長変換部材１００Ｅと波長変換部材１００Ｂとは、第２の蛍光体２の配置において相違し、他の点は同じである。このため、以下、波長変換部材１００Ｅと波長変換部材１００Ｂとの相違点についてのみ説明する。
　波長変換部材１００Ｅに用いられる第１の蛍光体１は粒子状である。第１の蛍光体１の粒径は、例えば、３μｍ以上３０μｍ以下である。第１の蛍光体１の粒径が上記範囲内にあると、蛍光体の発光強度が高く、光散乱性がよいため好ましい。
　波長変換部材１００Ｅに用いられる第２の蛍光体２の材質は、第２の実施形態に係る波長変換部材１００Ｂに用いられる第２の蛍光体２の材質と同じである。このため、第２の蛍光体２についての説明は省略する。
　波長変換部材１００Ｅに用いられる第２の蛍光体２は粒子状である。第２の蛍光体２の粒径（中心粒径Ｄ５０）は、例えば、３μｍ以上３０μｍ以下である。第２の蛍光体２の粒径が上記範囲内にあると、蛍光体の発光強度が高く、光散乱性がよいため好ましい。第２の蛍光体の粒子の平均的な大きさは、レーザー回折散乱式の粒度分布測定器を用いて測定した中心粒径（Ｄ５０）で測定することができる。
　粒子状の第１の蛍光体１と、粒子状の第２の蛍光体２とは、封止材８中に包埋される。封止材８としては、例えば、波長変換部材１００Ｄに用いられる無機封止材５、又は波長変換部材１００Ｇに用いられる有機封止材６が用いられる。
　　＜効果＞
　波長変換部材１００Ｅは、粒子状の第１の蛍光体１と、粒子状の第２の蛍光体２とが、固着しかつ封止材８中に包埋された混合構造を有する。波長変換部材１００Ｅによれば、異なる複数種類の材料の長所を兼ね備え、短所を抑制する材料設計が容易である。
　（第６の実施形態）
　図７は、第６の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。図７に示す波長変換部材１００Ｆ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１と、無機材料７とを含む。具体的には、波長変換部材１００Ｆは、粒子状の第１の蛍光体１と、粒子状の無機材料７とが、固着しかつ封止材８中に包埋された混合構造を有する。
　第６の実施形態に係る波長変換部材１００Ｆは、第５の実施形態に係る波長変換部材１００Ｅに比較して、粒子状の第２の蛍光体２に代えて粒子状の無機材料７を用いる点で異なる。このため、以下、波長変換部材１００Ｆと波長変換部材１００Ｅとの相違点についてのみ説明する。
　波長変換部材１００Ｆに用いられる無機材料７の材質としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２が用いられる。
　粒子状の第１の蛍光体１と、粒子状の無機材料７とは、固着しかつ封止材８中に包埋される。封止材８としては、例えば、波長変換部材１００Ｄに用いられる無機封止材５、又は波長変換部材１００Ｇに用いられる有機封止材６が用いられる。
　　＜効果＞
　波長変換部材１００Ｆは、粒子状の第１の蛍光体１と、粒子状の無機材料７とが、固着しかつ封止材８中に包埋された混合構造を有する。波長変換部材１００Ｆによれば、異なる複数種類の材料の長所を兼ね備え、短所を抑制する材料設計が容易である。
　（第７の実施形態）
　図８は、第７の実施形態に係る波長変換部材の一例を示す概略断面図である。図８に示す波長変換部材１００Ｇ（１００）は、実施形態に係る第１の蛍光体１と、有機封止材６とからなる。具体的には、波長変換部材１００Ｇは、有機封止材６中に第１の蛍光体１が分散された海島構造を有する。すなわち、波長変換部材１００Ｇは、有機封止材６中に粒子状の第１の蛍光体１が包埋された混合構造を有する。
　第７の実施形態に係る波長変換部材１００Ｇは、第４の実施形態に係る波長変換部材１００Ｄの無機封止材５を有機封止材６に代えたものである。波長変換部材１００Ｇと波長変換部材１００Ｄとは、第１の蛍光体１が分散する媒質において相違し、他の点は同じである。このため、以下、波長変換部材１００Ｇと波長変換部材１００Ｄとの相違点についてのみ説明する。
　波長変換部材１００Ｇに用いられる第１の蛍光体１は粒子状である。第１の蛍光体１の粒径は、例えば、３μｍ以上３０μｍ以下である。第１の蛍光体１の粒径が上記範囲内にあると、蛍光体の発光強度が高く、光散乱性がよいため好ましい。
　波長変換部材１００Ｇに用いられる有機封止材６としては、例えば、シリコーンやシルセスシキオキサンが用いられる。このうち、シルセスシキオキサンは耐熱性が高いため好ましい。
　　＜効果＞
　波長変換部材１００Ｇは、有機封止材６中に、第１の蛍光体１が分散された海島構造を有する。波長変換部材１００Ｇによれば、海島構造の海部（有機封止材６）を構成する材料の長所と、海島構造の島部（第１の蛍光体１）を構成する材料の長所を兼ね備える特性を持たせることが容易である。
　　＜波長変換部材の形状及び大きさ＞
　上記波長変換部材１００の形状や大きさは特に限定されるものではない。用途に合わせて、形状や大きさを適宜選択すればよい。形状としては、例えば、板状、棒状、柱状、錘状、球状、半球状、レンズ状等が用いられる。また、平坦又は実質的に平坦な表面を有する波長変換部材１００（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｇ等）の表裏両面のうち少なくとも一方が凹凸を有するものであると、光取り出し効率や光散乱性が良好になる。
　波長変換部材１００の大きさとしては、例えば、一辺が３０ｃｍの正方体の枠の中に納まる大きさのものが用いられる。そして、発光装置用として利便性がよい大きさは、一辺が１０ｃｍの正方体の枠の中に納まる大きさであり、小型の発光装置用として利便性がよい大きさは、一辺が３ｃｍの正方体の枠の中に納まる大きさである。なお、小さすぎる波長変換部材は扱いが困難なため、一辺が３０μｍの正方体の枠、特に、一辺が１００μｍの正方体の枠からはみ出る大きさの波長変換部材が好ましい。
［発光装置］
　実施形態に係る発光装置について図面を参照して説明する。実施形態に係る発光装置は、実施形態に係る第１の蛍光体１を用いる。図９は、実施形態に係る発光装置を説明する概略図である。図９（ａ）は、実施形態に係る第１の発光装置１０Ａ（１０）であり、図９（ｂ）は、実施形態に係る第２の発光装置１０Ｂ（１０）である。
　図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、励起源である固体発光素子１０１と、波長変換部材１００とを備える。ここで、波長変換部材１００は、上記のように、実施形態に係る第１の蛍光体１を用いるものである。また、第１の蛍光体１は、固体発光素子１０１が放射する励起光１０２を吸収して、励起光１０２よりも長波長の光１０３に変換するものである。具体的には、第１の蛍光体１は、励起源１０１が放射するエネルギー（励起光）１０２を吸収し、吸収したエネルギー１０２を色調制御された蛍光（励起光１０２よりも長波長の光）１０３に変換するものである。
　このため、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、固体発光素子１０１をさらに備え、第１の蛍光体１は、固体発光素子１０１が放射する励起光１０２を吸収して、励起光１０２よりも長波長の光（蛍光）１０３に変換するものである。
　なお、励起光１０２の一部は、第１の蛍光体１で蛍光１０３に変換されず、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）から出力されてもよい。この場合、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）から出力される出力光１０３は、励起光１０２の光成分と第１の蛍光体１が放射する蛍光の光成分とを含むものとなる。
　実施形態に係る第１の蛍光体１は、上記のように、これまでにない光物性を有し、新規な蛍光機能を有する。このため、実施形態に係る第１の蛍光体１を用いる実施形態に係る発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、これまでにない新規な出力光１０３を放射する発光装置になる。なお、新規な出力光１０３の代表例は超短残光性（１０－８～１０－７ｓ）の赤色光成分を含む出力光である。この超短残光性（１０－８～１０－７ｓ）の赤色光成分を含む出力光１０３は、Ｃｅ３＋で付活された第１の蛍光体１によってもたらされる。
　発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）において、励起光１０２はレーザー光であり、第１の蛍光体１はＣｅ３＋で付活した第１の蛍光体１であることが好ましい。
　発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）から出力される出力光１０３は、相関色温度が１８００Ｋ以上１８０００Ｋ未満の白色系の光であることが好ましい。
　以下、図面を参考に実施形態に係る発光装置をより詳細に説明する。図９は、実施形態に係る発光装置を説明する概略図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）において、励起源１０１は、実施形態に係る波長変換部材１００が備える第１の蛍光体を励起するための励起光１０２を生成する光源である。励起源１０１は、粒子線（α線、β線、電子線等）や、電磁波（γ線、Ｘ線、真空紫外線、紫外線、可視光等）を放射する放射装置を用いることができる。なお、励起源１０１は、紫色光又は青色光である短波長可視光を放射する放射装置を用いることが好ましい。
　励起源１０１としては、各種の放射線発生装置や電子ビーム放射装置、放電光発生装置、固体発光素子、固体発光装置等を用いることができる。励起源１０１の代表的なものとしては、電子銃、Ｘ線管球、希ガス放電装置、水銀放電装置、発光ダイオード、半導体レーザーを含むレーザー光発生装置、無機又は有機のエレクトロルミネッセンス素子等が挙げられる。
　図９（ａ）及び図９（ｂ）において、出力光１０３は、励起源１０１が放射する励起線又は励起光１０２によって励起された波長変換部材１００中の第１の蛍光体が放射する蛍光である。出力光１０３は、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）において照明光や表示光として用いられるものである。
　図９（ａ）は、励起線又は励起光１０２を波長変換部材１００に照射する方向に、波長変換部材１００からの出力光１０３が放出される構造の発光装置１０Ａ（１０）を示す。なお、図９（ａ）に示す発光装置１０Ａとしては、白色ＬＥＤ光源や透過型のレーザー照明装置のほか、蛍光ランプ、電子管等も挙げられる。一方、図９（ｂ）は、励起線又は励起光１０２を波長変換部材１００に照射する方向とは逆の方向に、波長変換部材１００からの出力光１０３が放出される構造の発光装置１０Ｂ（１０）を示す。図９（ｂ）に示す発光装置１０Ｂとしては、反射型のレーザー照明装置、例えば、反射板付き蛍光体ホイールを用いる光源装置やプロジェクター等が挙げられる。
　発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）の具体例として好ましいものは、蛍光体を用いる半導体発光装置、照明光源、照明装置、表示装置等であり、特にレーザー照明やレーザープロジェクターである。
　発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は固体発光素子１０１をさらに備え、実施形態に係る第１の蛍光体１又は波長変換部材１００は、固体発光素子１０１が放射する励起光１０２を吸収して、励起光１０２よりも長波長の光に変換することが好ましい。また、固体発光素子１０１は、短波長可視光を放射することが好ましい。励起源１０１として固体発光素子を用いることにより、衝撃に強い全固体の発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）、例えば固体照明を実現することが可能となる。なお、このような構成の発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、屋外照明、店舗照明、調光システム、施設照明、海洋照明、プロジェクター、及び内視鏡のいずれかの用途に好適に用いることができる。
　このように、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、実施形態に係る第１の蛍光体１又は波長変換部材１００を備える。実施形態に係る第１の蛍光体１は、発光装置の製造の面で好ましい粒子サイズ、形状及び性状を備える。このため、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）が実施形態に係る第１の蛍光体１又は波長変換部材１００を備えると、製造が容易であり、さらに高出力かつ超短残光性の暖色光成分を放射する発光装置が得られる。
　発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）では、励起源１０１として、４４０ｎｍ以上４７５ｎｍ未満の波長範囲内にピークを有する青色光を放射する発光素子をさらに備え、当該青色光は実施形態に係る第１の蛍光体１を励起することが好ましい。このような構成にすると、青色光と、実施形態に係る第１の蛍光体１が放射する暖色光との加法混色により、白色系の光を放射する発光装置が得られる。
　すなわち、出力光１０３は、励起光１０２の光成分と第１の蛍光体１が放射する蛍光の光成分を少なくとも含むことによって白色系の光を構成している。
　なお、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）において、実施形態に係る第１の蛍光体が放射する蛍光成分は、照明光又は表示画素として用いられることが好ましい。このような構成にすると、照明装置又は表示装置として使用可能な発光装置を得ることができる。
　ここで、励起光１０２は、レーザー光であり、第１の蛍光体１は、Ｃｅ３＋で付活した蛍光体であることが好ましい。この場合、蛍光出力飽和が小さく高出力の点光源として機能する発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）が得られる。
　　なお、出力光１０３は、相関色温度が１８００Ｋ以上１８０００Ｋ未満、特に２８００Ｋ以上７０００Ｋ未満の白色系の光であることが好ましい。この場合、照明光としての需要が多い白色光を放射する発光装置が得られる。
　発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）において、固体発光素子１０１はレーザーダイオードであり、かつＣｅ３＋付活蛍光体以外の蛍光体を含まない構成にすることも好ましい。このような構成にすると、レーザー光による蛍光出力飽和を起こしにくい超短残光性のＣｅ３＋付活蛍光体をレーザー光で照射する構成の発光装置になるため、高出力の点光源とすることが容易な発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）が得られる。
　なお、波長変換部材１００を照射するレーザー光の光密度は、例えば、３Ｗ／ｍｍ２以上１００Ｗ／ｍｍ２未満である。光密度が３Ｗ／ｍｍ２未満の場合には、ＬＥＤ照明との違いが不明瞭となり、差別化商品としての価値が低い発光装置になる。一方、光密度が１００Ｗ／ｍｍ２を超える場合には、波長変換部材１００のエネルギー損失に起因する発熱が無視できない課題を有する発光装置になるおそれが生じる。
　なお、一般照明用として好ましいレーザー光１０２の光密度（最大値）は、３Ｗ／ｍｍ２以上２０Ｗ／ｍｍ２未満である。内視鏡用として好ましいレーザー光１０２の光密度（最大値）は、１０Ｗ／ｍｍ２以上５０Ｗ／ｍｍ２未満である。プロジェクター用として好ましいレーザー光１０２の光密度（最大値）は、４０Ｗ／ｍｍ２以上１００Ｗ／ｍｍ２未満である。
　実施形態に係る発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、発光する機能を備えた電子装置を広く包含するものであり、何らかの光を発する電子装置であれば特に限定されるものではない。また、発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、照明光源及び照明装置並びに表示装置等も包含する。このため、レーザーダイオードを備える照明装置やプロジェクター等も発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）とみなされる。
　実施形態に係る発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、照明光源、照明装置、照明システム、表示装置、表示システムのいずれかであることが好ましく、このような構成にすると、需要が多い照明用途や表示用途に好ましい発光装置になる。また、実施形態に係る発光装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、最近の技術進展が目覚しいＩｏＴ又はＡＩを用いた発光装置に応用することもできる。
　以下、本実施形態を実施例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
　固相反応を用いる調製手法を用いて、実施例に係る蛍光体を合成し、その特性を評価した。なお、実施例はＣｅ３＋で付活した蛍光体とし、以下の化合物粉末を主原料として使用した。
　窒化ランタン（ＬａＮ）：太平洋セメント株式会社製
　窒化セリウム（ＣｅＮ）：太平洋セメント株式会社製
　窒化アルミニウム（ＡｌＮ）：株式会社高純度化学研究所製
　窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）：株式会社デンカ製
　炭化珪素（ＳｉＣ）：株式会社高純度化学研究所製
　なお、ＬａＮとＣｅＮが吸湿しやすい化合物であることを考慮して、これらの化合物原料の秤量と混合については、乾燥窒素を充填したグローブボックス中で行った。
　上記化合物原料を用い、［（１－ｘ）ＬａＮ・ｘＣｅＮ］：ＡｌＮ：Ｓｉ３Ｎ４：ＳｉＣのモル比が、３：３：２：３の割合（表１に示すグラム割合）となるように秤量した。次に、乳鉢と乳棒を用いて乾式混合することによって得た混合物を焼成原料とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　焼成原料をモリブデンるつぼに移し、高圧窒素炉を用いて、１８００℃の高圧窒素中（０．５ＭＰａ）で２時間焼成することにより、焼成物を合成した。なお、昇温速度と降温速度は、６００℃／時間とした。
　合成された焼成物は褐色であったが、波長４０５ｎｍの紫色光を照射すると赤色光を放射する粒子を目視観察できた。焼成物は赤色蛍光体を含むものであり、全部ではないものの、赤色蛍光体を合成することができた。すなわち、希土類窒化物と窒化アルミニウムと窒化珪素と炭化珪素の混合物を、窒素雰囲気中で反応させる製造方法により、本実施例に係る蛍光体を生成し得ることが分かった。
　（評価）
　合成した焼成物及びその中に含まれる赤色蛍光体（本実施例に係る蛍光体）について、電子顕微鏡を用いた観察、組成評価、結晶構造解析、及び発光スペクトル測定を行った。
　なお、事前に、光学顕微鏡を用いて赤色光を放射する粒子を観察したところ、赤色光を放射する粒子の形状は六角柱状（六角板状を含む）であった。
　　＜電子顕微鏡観察＞
　実施例に係る蛍光体を、電子顕微鏡（製品名：ＶＥ－９８００、株式会社キーエンス製）を用いて観察した。図１（ａ）及び（ｂ）は、各々、倍率３００倍で観察した焼成物と、その中の倍率１０００倍で拡大観察した赤色光を放射する蛍光体粒子（本実施例に係る蛍光体）の電子顕微鏡写真である。
　図１（ａ）より、焼成物は本実施例に係る蛍光体を多く含んでいることが分かった。また、図１（ｂ）より、合成された本実施例に係る蛍光体の粒子の形状は六角柱状であることが分かった。蛍光体の粒子の形状は六角柱状であることは、本実施例に係る蛍光体が六方晶の結晶構造を有する化合物であることを示すものである。
　なお、六角柱状の粒子における、六角柱の底面又は上面を横方向から観察したときの最大幅（Ｗ）は１μｍ以上１００μｍ未満、特に３μｍ以上６０μｍ未満の範囲内にあることが分かった。また、六角柱の高さ（Ｈ）は、１μｍ以上５０μｍ未満、特に３μｍ以上３０μｍ未満の範囲内にあることが分かった。さらに、ＷとＨの数値の大きさが、Ｗ＞Ｈの関係にある六角平板状の粒子が大半であることが分かった。
　なお、相対的に厚みが大きい六角平板状の粒子（Ｈの大きさがＷに近い粒子）が多いことが分かった。このため、本実施例に係る蛍光体は、可視光の光吸収特性の面で有利な蛍光体であることが分かった。
　　＜組成分析＞
　表２は、図１（ｂ）に示す本実施例に係る蛍光体の粒子の構成元素や組成をエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ、装置名：製）で評価した結果をまとめた表である。表２中の数値の単位は原子％である。
　なお、表２中のガス化元素（Ｎ、Ｏ、Ｃ）のＥＤＸ分析は、通常、ノイズ成分となる吸着ガスの影響を多く受け、測定精度に劣るデータとなる。このため、ガス化元素（Ｎ、Ｏ、Ｃ）のＥＤＸ分析結果は、参考データとして開示する。
　表２には、参考のため、市販のＬａ３Ｓｉ５Ｎ１１：Ｃｅ３＋蛍光体（以後、「ＬＳＮ」と称する）の評価結果も示した。ＬＳＮの評価は、原子数の定量分析精度を確認するために行ったものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　表２より、本実施例に係る蛍光体は、少なくとも、ランタン（Ｌａ）とセリウム（Ｃｅ）とアルミニウム（Ａｌ）とシリコン（Ｓｉ）を少なくとも含むことが分かった。ここで、仕込み組成を考慮すると、本実施例に係る蛍光体は、さらに、少なくとも窒素（Ｎ）も含んでいるとみなすことができる。また、本実施例に係る蛍光体は、希土類元素ＲＥ（ＬａとＣｅの合計量）とＡｌとＳｉの原子比率（ＲＥ：Ａｌ：Ｓｉ）が、概ね１：１．２：３．３であることが分かった。すなわち、本実施例に係る蛍光体は、少なくとも、ＲＥ：Ａｌ：Ｓｉが、１：１±０．５：４．０±１．５、特に、１：１±０．３：４．０±１．０、となる組成を有する蛍光体であることが分かった。
　これに対して、ＬＳＮ蛍光体のＲＥ：Ａｌ：Ｓｉの原子比率は、概ね３：０：６．３であった。ＬＳＮの実際の組成のＲＥ：Ｓｉ：Ｎの原子比率は３：６：１１であるため、表２に示した本実施例に係る蛍光体のＲＥ：Ａｌ：Ｓｉの原子比率が概ね正しいことが分かった。
　　＜結晶構造把握＞
　実施例に係る蛍光体の結晶構造を把握する目的で、本実施例に係る蛍光体を含む焼成物の結晶構造物を、Ｘ線回折装置（製品名：ＭｕｌｔｉＦｌｅｘ、株式会社リガク製）を用いて行った。
　図１０（ａ）は、本実施例に係る蛍光体を含む焼成物のＸ線回折パターンである。なお、同パターンは、Ｘ線回折装置（製品名：ＭｕｌｔｉＦｌｅｘ、株式会社リガク製）を用いる測定によって得たものである。
　参考のため、図１０（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に、無機結晶構造データベース（ＩＣＳＤ）のＣｏｄｅ４３２４１５、１５２９７４、及び１３００２２で特定される結晶構造を有する化合物のパターンを示した。Ｃｏｄｅ４３２４１５は、ＬａＡｌＳｉ４Ｎ７のパターンである。Ｃｏｄｅ１５２９７４は、Ｌａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃのパターンである。Ｃｏｄｅ１３００２２は、ＬａＳｉ３Ｎ５のパターンである。
　図１０（ａ）と、図１０（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）と、を比較したところ、前記焼成物のＸ線回折パターンの主体は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される化合物であるＬａＡｌＳｉ４Ｎ７と同じパターンになっていることが分かった。また、前記焼成物のＸ線回折パターンは、ＬａＡｌＳｉ４Ｎ７と同じパターンに加え、Ｃｏｄｅ１５２９７４で特定される化合物と、Ｃｏｄｅ１３００２２で特定される化合物の強度の小さいパターンが加わったものになっていることが分かった。ここで、Ｃｏｄｅ１５２９７４で特定される化合物はＬａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃである。Ｌａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃの強度の小さいパターンを、図１０（ａ）中、▼で示す。また、Ｃｏｄｅ１３００２２で特定される化合物はＬａＳｉ３Ｎ５である。ＬａＳｉ３Ｎ５の強度の小さいパターンを、図１０（ａ）中、◆で示す。
　表２の結果及び図１０（ａ）より、焼成物は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される結晶構造を有する化合物と同じ結晶構造を有する化合物を主体とし、これに少量のＬａ２Ｓｉ４Ｎ６ＣとＬａＳｉ３Ｎ５が混入した混合物であることが分かった。
　ここで、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される結晶構造は六方晶系である。一方、Ｌａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃの結晶構造は斜方晶系（Ｐｎｍａ、Ｎｏ．６２）又は単斜晶系（Ｐ２１／ｃ、Ｎｏ．１４）であり、ＬａＳｉ３Ｎ５の結晶構造は斜方晶系（Ｐ２１２１２１、Ｎｏ.１９）である。このため、焼成物中に含まれる本実施例に係る蛍光体は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される結晶構造を有する化合物と同じ六方晶系の結晶構造を有する化合物であることが分かった。
　なお、Ｃｅ３＋を添加したＬａＳｉ３Ｎ５は４４０ｎｍ付近に蛍光ピークを有する青色蛍光体であるＬａＳｉ３Ｎ５：Ｃｅ３＋として知られている。また、Ｃｅ３＋を添加したＬａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃは非発光物質であることを確認した。
　　＜発光スペクトル測定＞
　実施例に係る蛍光体の蛍光スペクトルを把握する目的で、本実施例に係る蛍光体を含む前記焼成物の蛍光体の蛍光スペクトルを、瞬間マルチ測光システム（製品名：ＱＥ－１１００、大塚電子株式会社製）を用いて評価した。なお、可視光の励起下における本実施例に係る蛍光体が放射する赤色光の蛍光強度が弱かったため、蛍光スペクトル測定時の励起波長は３１０ｎｍとした。
　図１１は、本実施例に係る蛍光体を含む焼成物の蛍光スペクトルである。図１１より、前記焼成物の蛍光スペクトルは、４４０ｎｍ付近に蛍光ピークを有する青色光成分ＢＣと、６２０ｎｍ付近に蛍光ピークを有する赤色光成分ＲＣが混在するものであることが分かった。
　なお、上記のように、本焼成物は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される結晶構造を有する化合物と同じ結晶構造を有する化合物と、Ｌａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃと、ＬａＳｉ３Ｎ５との混合物である。また、Ｃｅ３＋が混入したＬａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃ：Ｃｅ３＋は非発光物質であり、Ｃｅ３＋が混入したＬａＳｉ３Ｎ５：Ｃｅ３＋は青色蛍光体である。
　これらを考慮すると、図１１中の赤色光成分ＲＣは、本実施例に係る蛍光体、すなわち、Ｃｅ３＋が混入したＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される結晶構造を有する化合物と同じ結晶構造を有する化合物、による赤色の蛍光とみなすことができる。
　したがって、Ｃｅ３＋で付活された実施例に係る蛍光体は、従来存在していない、以下の特性（１）～（３）を兼ね備える赤色蛍光体でことが分かった。特性（１）：単結晶粒子が、六角柱状の粒子形状を有する。特性（２）：窒化物系の蛍光体であり、少なくとも希土類元素（ＲＥ）とＡｌとＳｉを含む。特性（３）：赤色光を放射する。
［実施例２］
　固相反応を用いる調製手法を用いて、実施例に係る蛍光体を合成し、その特性を評価した。なお、実施例はＣｅ３＋で付活した蛍光体とし、以下の化合物粉末を主原料として用いた。
　窒化ランタン（ＬａＮ）：太平洋セメント株式会社製
　窒化セリウム（ＣｅＮ）：太平洋セメント株式会社製
　窒化アルミニウム（ＡｌＮ）：株式会社高純度化学研究所製
　窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）：株式会社デンカ製
　炭化珪素（ＳｉＣ）：株式会社高純度化学研究所製
　なお、ＬａＮとＣｅＮが吸湿しやすい化合物であることを考慮して、これらの化合物原料の秤量と混合については、乾燥窒素を充填したグローブボックス中で行った。
　上記化合物原料を用い、［（１－ｘ）ＬａＮ・ｘＣｅＮ］：ＡｌＮ：Ｓｉ３Ｎ４：ＳｉＣのモル比が、１：１：１：１の割合（表３に示すグラム割合）となるように秤量した。次に、乳鉢と乳棒を用いて乾式混合することによって得た混合物を焼成原料とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
　焼成原料をモリブデンるつぼに移し、高圧窒素炉を用いて、１９５０℃の高圧窒素中（０．５ＭＰａ）で２時間焼成することにより、焼成物を合成した。なお、昇温速度と降温速度は、６００℃／時間とした。
（評価）
　合成した焼成物について、結晶構造解析、及び発光スペクトル測定を行った。
　なお、事前に、電子顕微鏡を用いて粒子を観察したところ、粒子の形状は六角柱状（六角板状を含む）であった。
［実施例３］
　固相反応を用いる調製手法を用いて、実施例に係る蛍光体を合成し、その特性を評価した。なお、実施例はＣｅ３＋で付活した蛍光体とし、以下の化合物粉末を主原料として用いた。
　窒化ランタン（ＬａＮ）：太平洋セメント株式会社製
　窒化セリウム（ＣｅＮ）：太平洋セメント株式会社製
　窒化アルミニウム（ＡｌＮ）：株式会社高純度化学研究所製
　窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）：株式会社デンカ製
　なお、ＬａＮとＣｅＮが吸湿しやすい化合物であることを考慮して、これらの化合物原料の秤量と混合については、乾燥窒素を充填したグローブボックス中で行った。
　上記化合物原料を用い、［（１－ｘ）ＬａＮ・ｘＣｅＮ］：ＡｌＮ：Ｓｉ３Ｎ４：ＳｉＣのモル比が、３：３：４：０の割合（表４に示すグラム割合）となるように秤量した。次に、乳鉢と乳棒を用いて乾式混合することによって得た混合物を焼成原料とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
　焼成原料をモリブデンるつぼに移し、高圧窒素炉を用いて、１９５０℃の高圧窒素中（０．５ＭＰａ）で２時間焼成することにより、焼成物を合成した。なお、昇温速度と降温速度は、６００℃／時間とした。
（評価）
　合成した焼成物について、結晶構造解析、及び発光スペクトル測定を行った。
　なお、事前に、電子顕微鏡を用いて粒子を観察したところ、粒子の形状は六角柱状（六角板状を含む）であった。
　　＜結晶構造把握＞
　実施例に係る蛍光体の結晶構造を把握する目的で、本実施例に係る蛍光体を含む焼成物の結晶構造物を、Ｘ線回折装置（製品名：ＭｕｌｔｉＦｌｅｘ、株式会社リガク製）を用いて行った。
　図１２（ｅ）は、本実施例に係る蛍光体を含む焼成物である実施例２のＸ線回折パターンである。また、図１２（ｆ）は、本実施例に係る蛍光体を含む焼成物である実施例３のＸ線回折パターンである。なお、同パターンは、Ｘ線回折装置（製品名：ＭｕｌｔｉＦｌｅｘ、株式会社リガク製）を用いる測定によって得たものである。
　参考のため、図１２（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に、無機結晶構造データベース（ＩＣＳＤ）のＣｏｄｅ４３２４１５、１５２９７４、及び１３００２２で特定される結晶構造を有する化合物のパターンを示した。Ｃｏｄｅ４３２４１５は、ＬａＡｌＳｉ４Ｎ７のパターンである。Ｃｏｄｅ１５２９７４は、Ｌａ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃのパターンである。Ｃｏｄｅ１３００２２は、ＬａＳｉ３Ｎ５のパターンである。
　図１２（ｅ）と、図１２（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）と、を比較したところ、前記焼成物のＸ線回折パターンの主体は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される化合物であるＬａＡｌＳｉ４Ｎ７と同じパターンになっていることが分かった。また、前記焼成物のＸ線回折パターンは、ＬａＡｌＳｉ４Ｎ７と同じパターンに加え、Ｃｏｄｅ１３００２２で特定される化合物の強度の小さいパターンが加わったものになっていることが分かった。Ｃｏｄｅ１３００２２で特定される化合物はＬａＳｉ３Ｎ５である。ＬａＳｉ３Ｎ５の主要なピークパターンを、図１２（ｅ）中、◆で示す。
　また、図１２（ｆ）より、焼成物は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ１３００２２で特定される化合物であるＬａＳｉ３Ｎ５と同じ結晶構造を有する化合物を主体とすることが分かった。また、焼成物は、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される化合物であるＬａＡｌＳｉ４Ｎ７の強度の小さいパターンが加わったものになっていることが分かった。ＬａＳｉ３Ｎ５の主要なピークパターンを、図１２（ｆ）中、◆で示す。
この結果、実施例に係る蛍光体は、炭素（Ｃ）を含むことでＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される化合物であるＬａＡｌＳｉ４Ｎ７と同じ構造を有する化合物を安定的に合成できることがわかった。
　ＬａＡｌＳｉ４Ｎ７化合物は、カチオンであるＬａが３価、Ａｌが３価、Ｓｉが４価であるため、カチオンの価数の合計は２２となる。一方で、アニオンであるＮは３価であるため、アニオンの価数の合計は２１となり、カチオンとアニオンの価数が合っていないことがわかる。そのため、ＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される結晶構造を安定的に合成するためには電荷補償が必要であると考えられる。本実施例では、炭素（Ｃ）を含むことでＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される化合物であるＬａＡｌＳｉ４Ｎ７と同じ構造を有する化合物を安定的に合成できている。このため、実施例に係る蛍光体は、（Ｌａ，Ｃｅ）ＡｌＳｉ４Ｎ６Ｃかこれに近い組成の蛍光体であると推測される。また、他の電荷補償として、（Ｌａ，Ｃｅ）Ａｌ（Ｓｉ４－ｘ，Ａｌｘ）Ｎ７Ｏσや（Ｌａ，Ｃｅ）Ａｌ（Ｓｉ３，Ａｌ）Ｎ７等も同様に、ＬａＡｌＳｉ４Ｎ７と同じ構造を有する化合物を安定的に合成できると推察される。
　また実施例２及び実施例３の発光スペクトルを、それぞれ図１３及び図１４に示す。評価は実施例１と同様にした。実施例２及び実施例３に係る蛍光体ではともに赤色発光を確認することができた。
　特願２０１９－０１１４３１号（出願日：２０１９年１月２５日）の全内容は、ここに援用される。
　以上、実施例に沿って実施形態に係る内容を説明したが、本実施形態はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
　本開示によれば、Ｃｅ３＋で付活すると赤色光を放射する新規な蛍光体、この蛍光体を用いる波長変換部材及び発光装置を提供することができる。
１　蛍光体（第１の蛍光体）
２　蛍光体（第２の蛍光体）
３　保持材
５　無機封止材
６　有機封止材
７　無機材料
８　封止材
１０　発光装置
１００　波長変換部材
１０１　励起源（固体発光素子）
１０２　励起光
１０３　出力光
ＢＣ　青色光成分
ＲＣ　赤色光成分

Claims (13)

  1. 　無機化合物と、
    　前記無機化合物を付活する発光中心と、を含み、
    　前記無機化合物は、希土類元素ＲＥ、Ａｌ、Ｓｉ及び窒素を含み、単結晶粒子の状態で六角柱状の粒子形状を有し、
    　前記発光中心がＣｅ３＋を含む場合に波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射することを特徴とする蛍光体。
  2. 　前記無機化合物は、ＲＥとＡｌとＳｉの原子比率（ＲＥ：Ａｌ：Ｓｉ）が、１：０．２～１．８：１．５～５．５である請求項１に記載の蛍光体。
  3. 　前記ＲＥは、Ｌａを含む請求項２に記載の蛍光体。
  4. 　前記発光中心はＣｅ３＋である請求項１～３のいずれか１項に記載の蛍光体。
  5. 　波長６００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲内に蛍光ピークを有する赤色光を放射する請求項４に記載の蛍光体。
  6. 　前記無機化合物は、単結晶粒子の状態で、無機結晶構造データベースＩＣＳＤのＣｏｄｅ４３２４１５で特定される空間群を有する請求項１に記載の蛍光体。
  7. 前記無機化合物は、一般式：ＲＥＡｌＳｉ４Ｎ６Ｃで表される請求項１～６のいずれか１項に記載の蛍光体。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の蛍光体を用いることを特徴とする波長変換部材。
  9. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の蛍光体を用いることを特徴とする発光装置。
  10. 　固体発光素子をさらに備え、前記蛍光体は、前記固体発光素子が放射する励起光を吸収して、前記励起光よりも長波長の光に変換する請求項９に記載の発光装置。
  11. 　前記発光装置から出力される出力光は、前記励起光の光成分と前記蛍光体が放射する蛍光の光成分とを含む請求項１０に記載の発光装置。
  12. 　前記励起光はレーザー光であり、前記蛍光体はＣｅ３＋で付活した蛍光体である請求項１０又は１１に記載の発光装置。
  13. 　前記発光装置から出力される出力光は、相関色温度が１８００Ｋ以上１８０００Ｋ未満の白色系の光である請求項１０に記載の発光装置。
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