JP2003147346A

JP2003147346A - 希土類錯体を用いた光機能材料及び発光装置

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Publication number: JP2003147346A
Application number: JP2001350723A
Authority: JP
Inventors: Seiya Hasegawa; 靖哉長谷川; Shozo Yanagida; 祥三柳田; Yuji Wada; 雄二和田; Junichi Shimada; 順一島田; Yoichi Kawakami; 養一川上; Shigeo Fujita; 茂夫藤田
Original assignee: Kansai Technology Licensing Organization Co Ltd
Current assignee: Kansai Technology Licensing Organization Co Ltd
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2003-05-21
Also published as: WO2003042325A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】半導体発光装置とそれを覆う透明の波長変換
メディアとの組み合わせにより、演色性の高い白色発光
装置、及び任意色の発光装置を作製する。【解決手段】例えば下式(I)の構造を有し、中心イオ
ンMがEuである第１錯体と、同様の構造式を有し中心イ
オンMがTbである第２錯体とを一緒に透明プラスチック
等の固体担体に混入させ、それらEu及びTbの励起帯であ
る青色光を発する半導体発光装置と組み合わせる。（式中、n1は2又は3、n2は2、3又は4、Rf¹及びRf²は水
素原子を含まないC₁〜C₂₂の脂肪族など。X¹及びX²は酸
素を除くVIA族原子など、n3及びn4は0又は1、YはNなど
を示す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、希土類錯体から成
る有機蛍光体を含む波長変換物質から成る光機能材料
と、該有機蛍光体を励起する発光ダイオード又は半導体
レーザとを組み合わせた発光装置に関する。本発明に係
る発光装置は、演色性の高い白色光源、或いは任意色を
発光することのできる発光装置として利用することがで
きる。

【０００２】

【従来の技術】発光ダイオード（LED）の特徴の一つ
は、単色性が高い（すなわち、スペクトルピークの半値
幅が狭い）ことである。この特徴を利用して、赤（R）
緑（G）青（B）色からなるLED発光体を平面上に縦横に
配列実装したフルカラー表示装置は既に広く用いられて
いる。この場合、RGB各色の強度比により表示色を任意
に制御している。

【０００３】しかし、表示装置としてではなく、照明装
置としてみた場合、LEDには未だ多くの問題が残されて
いる。上記のように、RGBのLED発光体を配列した装置を
使用し、RGB各色の強度比を適宜に設定することにより
白色光を得ることもできるが、照明装置としてみた場
合、従来の照明装置である白熱電球や蛍光灯と比較する
と、(1)細かく見ると3原色の混在が視認される、(2)RGB
各色を独立に制御しなければならない、(3)装置が大が
かりになる、(4)「演色性」が悪い、等の問題がある。

【０００４】ここで「演色性」とは、光源で物体を照明
したときに物体がどのような色に見えるかという、その
光源の性質のことをいう。照明装置における演色性の重
要性に鑑み、CIE（Commission Internationale de l'Ec
lairage、国際照明委員会）は1964年に演色性評価方法
を定めた。これによると、評価対象光源の色温度によっ
て選ぶことのできる基準光源のシリーズを定め、その基
準光源と評価対象光源とで規定の試験色を照明したとき
の色ずれから演色評価数Raが定められるようになってい
る。演色評価数Raは0〜100の値をとり、100のときに評
価対象光源は色の見え方において基準光源と一致する。
基準光源としては、色温度5000K以下は完全放射体を、5
000Kを超えるときは昼光の分光分布の計算値（合成昼光
という）を用いる。試験色としては、一般用として、所
定の分光反射率を有する8色が選ばれており、これによ
り計算される演色評価数は平均演色評価数と呼ばれる。
その他に、特殊目的用として7色が選ばれており、その
中には、日本人の肌色が含まれている。これにより計算
される演色評価数は特殊演色評価数と呼ばれる。更に詳
しくは、「照明工学」（社団法人電気学会編、オーム社
刊、p.36から）を参照されたい。

【０００５】演色性評価の際に完全放射体の光を基準と
するのは、自然光（太陽光）が完全放射体の光に近いか
らである。完全放射体の発する光には、各波長の光が連
続的に含まれる。対象物の色合いは、対象物の波長毎の
光反射率（分光反射率）により決定されるので、照明光
（発光体）の分光分布において各波長の光が連続的に含
まれ、かつ、その強度分布が完全放射体のそれに近いも
のであれば、対象物の色の見え方は自然光下でのそれに
近いものとなる。しかし、RGBで構成したLED白色発光体
は、たとえ各色の強度比を調節することにより総体とし
て白色光を発光させたとしても、その分光分布は連続的
ではなく、R（赤）、G（緑）、B（青）の３波長の箇所
にのみ狭い幅のピークを持つ不連続なものである。この
不連続性ゆえ、RGB−LED発光体は照明装置として十分な
演色性を持つことができない。

【０００６】単一のLEDを用いた白色照明用光源として
は、現在、窒化ガリウム系青色LEDをYAG蛍光体で覆った
（或いは塗布した）ものが考案されている（特開平5-15
2609公報参照）。これは、窒化ガリウム系青色LEDのInG
aN活性層からの青色光（波長460nm）を用いてYAG蛍光体
を光励起し、その蛍光体からの蛍光である黄色発光とLE
Dからの青色との混色により白色光を得るというもので
ある。

【０００７】図１に、YAG蛍光体を塗布した窒化ガリウ
ム系青色LEDからなる白色LED（相関色温度：6500K）の
スペクトルと、標準光D₆₅（相関色温度：6504K）のスペ
クトルを示す。ここで標準光D₆₅とは、色温度6504Kの昼
光を代表する演色評価用標準光であり、自然昼光分光分
布の実測値の統計処理によってCIEにより定められたも
のである。白色LEDのスペクトル分布は、演色評価用標
準光D₆₅と比較して、紫色〜青紫領域、青緑〜緑色領域
及び赤色領域のスペクトル分布が低くなっている。図２
に白色LEDの演色評価数を示しているが、スペクトル分
布に対応して、青紫、緑及び赤色の特殊演色評価数が劣
っていることがわかる。従って、応用する分野よって必
要とされるスペクトル成分を何らかの形で補強し、対象
物の演色性を高める必要がある。

【０００８】一方、従来技術の青色とYAG蛍光体による
白色LED技術においても、YAG蛍光体の塗布量を増やして
蛍光体からの発光コンポーネント（発光分量）を変化さ
せることで色温度を制御することができる（図５参
照）。しかし、現状良く用いられている、色温度が6500
K付近から、蛍光体からの発光コンポーネントを増加さ
せて色温度を低くする上で、以下の二つの問題点が存在
する。 (1)YAG蛍光体の蛍光効率は20%程度であるため、YAG蛍光
体からの発光コンポーネントを強くすればするほど白色
LEDとしての発光効率は低下してしまう。 (2)YAG蛍光体は黄色の成分が強く赤い色成分が弱いた
め、黄色みが強く赤色の演色性が悪い不自然な白色とな
ってしまう。

【０００９】一例として、医療応用分野に関して述べ
る。2000年9月11日、京都府立与謝の海病院において、
白色LED照明装置を用いた世界で初めての外科手術（慢
性腎不全患者に対する内シャント造設術）を行い、成功
した。この照明装置は、YAG蛍光体を塗布した窒化ガリ
ウム系青色LEDからなる白色LEDチップをアレイ状に並べ
て発光体パネルとし、これをプラスチックゴーグルに実
装して作製したものである。この手術は、バッテリー駆
動下で充分の照度を得て行われたもので、外科医が装着
可能なハンディーな照明機器として白色LEDの有用性を
実証したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記手術の際、
白色LEDの演色性について、例えば動脈（鮮明な赤色）
と静脈の血管（黒っぽい赤色）が見分けにくいというこ
とが指摘された。このことは、用いられた白色LEDの赤
色領域での演色性に問題があるためであり、597〜640nm
の赤みがかったオレンジ色や640〜780nmの赤色領域のス
ペクトルを強くすることで解決することができると考え
られる。

【００１１】赤色領域のスペクトルを強くする手段とし
ては、AlGaInP系LED或いはAlGaAs系LEDを白色LEDチップ
の中に平面上に縦横に分布させることがまず考えられ
る。しかし、発光スペクトルを放射面内で均等に混ぜ合
わせるためには、チップの実装をできるだけ密に均等に
分布させたり、LED発光体パネル表面に拡散板を実装し
たりする必要が生じる。しかも、白色LED（YAG蛍光体塗
布−窒化ガリウム系青色LED）と赤色LED（AlGaInP系LED
或いはAlGaAs系LED）の強度を独立に制御しなくてはな
らない。

【００１２】上記問題を生じることなく赤色領域のスペ
クトルを強くする最も簡単な方法は、現状の白色LEDに
赤色領域にて発光する蛍光体を塗布することである。し
かし、広く一般に使用される照明装置を対象とする場
合、その赤色蛍光体としては高効率でしかも安定性が高
いことが必須の要件となる。しかも、加工性が高い点
や、人体に対して有毒な成分を含んでおらず、投棄され
ても地球環境を汚染するような物質を含んでいない点も
重要な要件である。

【００１３】赤色領域の蛍光体として、例えばローダミ
ン等の有機分子材料を用いれば高い発光効率が得られる
が、光照射により容易に分解・退光が生じるため実用に
適さない。ZnCdS:Ag系及びY₂O₂S:Eu³⁺系蛍光体はテレビ
のブラウン管赤色蛍光体（電子線励起）として用いられ
ており、紫外域のLED光源（360〜380nm）で比較的高い
赤色変換が得られる。しかしながら、青色励起では充分
な変換効率が得られないため、現在用いられている白色
LED （YAG蛍光体塗布−窒化ガリウム系青色LED）と組み
合わせることはできない。現状の紫外LEDの発光効率が
青色LEDと比較して格段に低い点を考えると、これも実
用的な組み合わせとはならない。しかも、これら蛍光体
は真空に封じ切られていたブラウン管内でのみ長期安定
性が得られるのであって、大気中の環境では吸湿が生
じ、光化学反応が加速され、蛍光体の劣化が発生すると
いう問題が生じる。これを解決するための封止技術は未
だ開発されていない。さらに、ZnCdS:Ag系はCdを含んで
おり、環境への影響が危惧される。

【００１４】このようなことを考えると、現状の白色LE
Dと組み合わせ可能な赤色蛍光体に関しては、これまで
開発されてきた蛍光体は種々の問題をかかえている。

【００１５】従来、無機酸化物や無機硫化物等の物質中
にEu（ユーロピウム）、Tb（テルビウム）やTm（ツリウ
ム）等の希土類金属を添加することで種々の蛍光材料が
開発されてきた。しかし、従来、量子物理学のエネルギ
ーギャップ理論より、「希土類金属は有機媒体の中では
発光しにくい」とされ、実際、近年までプラスチック系
などの有機媒体中での希土類金属の発光効率は非常に低
かった。

【００１６】これに対し、本件発明者の一部はエネルギ
ーギャップ理論の再検討から始めることにより、1995年
に世界で初めて、有機媒体中で発光可能なネオジム等の
希土類金属の一群の錯体の設計に成功した（長谷川靖
哉, 「有機媒体中で光らないネオジウムをどのように光
らせるか？」, 化学と工業, 第53巻(2000)第2号, pp.126
-130）。これらの一部については特許出願も行った（PC
T/JP98/00970=WO98/40388公報、特願平10-238973=特開2
000-63682公報、特願平11-62298=特開2000-256251公
報）。

【００１７】これら錯体は、350℃という高温において
も安定であり光劣化が生じにくく、有機化合物は熱や光
照射によって劣化が生じやすいという従来の常識を覆す
ものである。また、プラスチックやポリマーという樹脂
系のホスト材料との親和性も高く、容易な加工性と相ま
って次世代の光素子となることが期待されている。

【００１８】本発明は、まずは、これら錯体中の特にそ
の目的に適した物質を選択して利用することにより、演
色性の高い白色発光装置を実現したものである。また、
本発明は単なる白色発光装置に止まらず、任意色の光を
発光する装置とすることも可能である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る光機能性材料は、下記一般式
(I)〜(VII)のいずれかの構造式を有し中心イオンMがEu
（ユーロピウム）である第１錯体と、同様に一般式(I)
〜(VII)のいずれかの構造式を有し中心イオンMがTb（テ
ルビウム）である第２錯体とを含む透明固体担体から成
ることを特徴とする。一般式(I)

【化８】（この式において、n1は2又は3を示す。n2は2、3又は4
を示す。Rf¹及びRf²は、同一又は異なる、水素原子を含
まないC₁〜C₂₂の脂肪族基、水素原子を含まない芳香族
基又は水素原子を含まないヘテロ環基を示す。X¹及びX²
は、同一又は異なるIVA族原子、窒素を除くVA族原子、
酸素を除くVIA族原子のいずれかを示す。n3及びn4は、0
又は1を示す。Yは、C−Z'（Z'は重水素、ハロゲン原子
又は水素原子を含まないC₁〜C₂₂の脂肪族基を示す）、
N、P、As、Sb又はBiを示す。但し、X ¹が炭素原子のとき
n3は0であり、X²が炭素原子のときn4は0であり、X¹とX²
とが同時に炭素原子の場合、Rf¹、Rf²の少なくとも一方
は水素原子を含まない芳香族基である。）一般式(II)

【化９】（この式において、n1及びn2は前記の通りである。Rf³
は、水素原子を含まないC₁〜C₂₂の脂肪族基、水素原子
を含まない芳香族基又は水素原子を含まないヘテロ環基
を示す。X³は、炭素を除くIVA族原子、窒素を除くVA族
原子、酸素を除くVIA族原子のいずれかを示す。n5は0又
は1を示す。）一般式(III)

【化１０】（この式において、Rf¹、Rf²、n1及びn2は前記の通りで
ある。）一般式(IV)

【化１１】（この式において、Rf¹、Rf²、n1及びn2は前記の通りで
ある。）一般式(V)

【化１２】（この式において、Rf¹、Rf²、n1、n2及びZ'は前記の通
りである。）一般式(VI)

【化１３】（この式において、n1及びn2は前記の通りである。Z''
は、水素原子又はZ'（Z'は前記に同じ）を示す。Rf⁴及
びRf⁵は、同一又は異なる、水素原子を含まないC ₁〜C₂₂
の脂肪族基、水素原子を含まない芳香族基又は水素原子
を含まないヘテロ環基を示す。）一般式(VII)

【化１４】（この式において、n1は2または3を示す。n2は1または2
を示す。n3は1、2、3または4を示す。Xは同一または異
なる、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、C₁〜C₂₀
の基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、スルホニル基、シ
アノ基、シリル基、ホスホン酸基、ジアゾ基、メルカプ
ト基を示す。Yは同一または異なる、C₁〜C₂₀の基、水酸
基、ニトロ基、アミノ基、スルホニル基シアノ基、シリ
ル基、ホスホン酸基、ジアゾ基、メルカプト基を示す。
Zは水素原子または重水素原子を示す。）

【００２０】なお、これら第１錯体及び第２錯体に加
え、同様の一般式(I)〜(VII)のいずれかの構造式を有し
中心イオンMがTm（ツリウム）である第３錯体を加えて
もよい。この第３錯体を加えた場合、励起光源としては
近紫外域の光源を使用して、第１〜第３錯体を同時に発
光させる。

【００２１】一般式(I)〜(VI)の水素原子を含まないC₁
〜C₂₂の脂肪族基、水素原子を含まない芳香族基、水素
原子を含まないヘテロ環基、及びX¹、X²、X³の具体例
は、特開2000-63682公報の[0031]〜[0037]に記載されて
いるので、そちらを参照されたい。また、上記錯体の合
成法についても、同公報の[0047]〜[0067]に記載されて
いる。

【００２２】なお、これらの希土類錯体の中では、Rf
1、Rf2がC1又はC2程度までのものが後述の透明固体担体
であるプラスチックやポリマーとの親和性の点で良好で
あり、その中でも特にCF3又はCF2CF3が安定なポリマー
を生成する。

【００２３】一般式(VII)で表される錯体についても、
その詳細は特願2001-272547の[0012]〜[0021]に、合成
法は[0024]〜[0027]に記載されている。

【００２４】

【発明の実施の形態】Euはランタノイドに属する原子番
号63の元素であり、その３価イオンEu³⁺は、配位子の設
計を適切に行うことにより、f-f遷移の励起エネルギー
を波長394、420、465nm付近（いずれも青色）に、放射
エネルギーを波長600〜700nm付近（赤色光）にすること
ができる。このうち、波長394nmにおける励起は特に発
光効率が高い。

【００２５】また、Tbも同じくランタノイドに属する原
子番号65の元素であり、その３価イオンTb³⁺はf-f遷移
の励起エネルギーが波長300〜380nm付近（いずれも青
色）にあり、特に380nmにおける励起が最も発光効率が
高い。また、それによる発光は488nm、543nm、581nm、6
18nm、652nm等で、このうち543nm（緑色光）の発光強度
比が飛び抜けて強い。

【００２６】Tmも同じくランタノイドに属する原子番号
69の元素であり、その３価イオンTm ³⁺の励起波長は400n
m以下であり、f-f遷移では362nmに励起波長を有する。T
mの発光は、波長453nm（青色光）において最も強い。

【００２７】なお、本明細書において特定の波長の値
（例えば「394nm」）を挙げたとき、その値の前後には
その物理的性質又は測定技術に応じた幅が存在すること
は当然である。例えば、その波長が希土類錯体の励起光
の波長を指す場合、その幅は物理化学的には配位子の種
類によらず前後1nm以下の狭いものであるが、測定技術
等を考慮すると数nm程度の幅を含むものとなる。また、
蛍光発光の波長に関しては、物理化学的に多数の準位間
遷移の放出を含む場合があるため、その幅は10nm以上に
及ぶ場合がある。

【００２８】図３に示すように、中心イオンをEuとする
上記錯体（第１錯体）の赤色発光の色度図上の色座標は
約（0.666,0.333）であり、中心イオンをTbとする錯体
（第２錯体）の色座標は約（0.313,0.631）である。そ
して、それらの励起青色光の色座標は約（0.147,0.06
4）である。色度図上においてこれら3点はほぼ3原色RGB
の頂点に位置しているため、第１錯体と第２錯体を適宜
比率で透明固定担体（ポリマー、ガラス等）に混入し、
それらと、励起光源である青色発光ダイオード又は半導
体レーザとを組み合わせることにより、演色性の高い、
任意の色温度の白色光はもとより、任意の色の光を発す
る発光装置を実現することができる。

【００２９】また、Tmを中心イオンとする第３錯体を透
明固定担体に含有させた場合には、近紫外域発光のLED
又は半導体レーザと組み合わせることにより、錯体のみ
でRGBの発光を行うことができ、同様に、任意の色温度
の白色、或いは任意の色の発光を行う発光装置を実現す
ることができる。

【００３０】図４に、440nmの青色で発光するInGaN-LED
に上記第１錯体及び第２錯体をポリマープラスチック中
に適宜比率で混入させた試料をかぶせて発光体を形成し
たときのスペクトルを示す。各層からのRGB発光が混合
され、少しピンクかかった白色に近いパステル調の色調
が実現している。

【００３１】なお、２種又は３種の錯体を一緒に透明固
定担体に混入するのではなく、これらを別個の透明固定
担体にそれぞれ混入し、全透明固定担体を積層して、励
起光源の前に置くことにより発光装置を構成してもよ
い。この場合、各層（各透明固定担体）中における錯体
の濃度或いは各層の厚さを適宜調整することにより、発
光色を任意に設定することができる。

【００３２】上記各錯体濃度あるいは各層の厚さを調節
することで任意の色温度の白色、例えば色温度6500K
（昼光色）、5000K（昼白色）、4200K（白色）、3500K
（温白色）、3000K（電球色）の白色光源（蛍光灯光源
では例えば、パルック（松下電器産業株式会社の登録商
標）のcool[勉強部屋用]、natural[和室や書斎用]、war
m[リビングやダイニング用]）として実現されている）
がLEDでも実現されることになる。用いる錯体の蛍光効
率は40%〜70%と高いため、低い色温度の白色光でも従来
技術よりも高い発光効率が実現できる点が大きなポイン
トである。

【００３３】いずれの場合においても、各中心イオン
（Eu及びTb）を選択的に励起することのできる増感色素
をそれぞれの透明固定担体に同時に含有させ、それによ
り発光色を制御するようにしてもよい。

【００３４】錯体の固定担体への混入方法としては、上
記のように直接固定担体に混入する方法の他、これら錯
体を予め、平均粒径がナノサイズのホスト−ゲスト複合
体に担持させた後、透明固定担体に混入させるという方
法でもよい。なお、希土類錯体を担持させたナノサイズ
・ホスト−ゲスト複合体の種類及び製造方法について
は、特開2000-256251公報に詳細に記載されている。

【００３５】本発明に係る光機能材料と組み合わせて白
色又は任意色発光装置とするための励起光源としては、
一般式In_xGa_1-xN(0<x<1)で表される窒化物発光層を有す
る発光ダイオード或いは半導体レーザが望ましい。この
発光層を有する半導体LED又は半導体レーザは、その成
分変数xを制御することにより、青色〜紫外域の任意の
波長の光を放出させることができるが、希土類錯体とし
てEu錯体を用いた場合には、その波長394、420、465nm
付近の励起光を発生するための成分変数xは0.1〜0.5程
度となる。また、Tb錯体を用いた場合には、その波長36
0〜380nm付近の励起光を発生するための成分変数xは0〜
0.1程度となる。

【発明の効果】

【００３６】本発明に係る発光装置は、3個の別個の色
光源を並置したものではないため、細かく見ても各色が
別個に見えることがなく全く均質な白色光源となる。ま
た、撮影時等に干渉縞の問題が生じることがない。更
に、RGB各色の強度は各錯体の濃度や層厚さ等により固
定されているため、経時変化が殆どなく、長期的に安定
した白色光源が得られる。しかも、発光装置は光源とそ
の前面に配置した透明固定担体のみであるため、装置自
体を非常にコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 YAG蛍光体を塗布した窒化ガリウム系青色LED
からなる白色LED（相関色温度：6500K）のスペクトル
と、標準光D₆₅（相関色温度：6504K）のスペクトルのグ
ラフ。

【図２】白色LED及びその他の白色光源の演色評価数
の表。

【図３】色度図。

【図４】 InGaN-LED光源に、第１錯体及び第２錯体を
ポリマープラスチック中に適宜比率で混入させた試料を
かぶせて発光体を形成したときのスペクトル図。

【図５】 InGaN系青色LED+YAG系蛍光体方式の白色LED
がカバーする色度座標と相関色温度のグラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島田順一京都府京都市山科区小山中の川町31−３ (72)発明者川上養一滋賀県草津市下笠町665−６ (72)発明者藤田茂夫京都府京都市伏見区桃山町島津47−35 Ｆターム(参考） 5F041 AA10 AA42 CA34 CA40 CB36 EE25 FF11 5F073 BA09 CA07 HA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式(I)〜(VII)のいずれかの構造式を
有し中心イオンMがEuである第１錯体と、同様に一般式
(I)〜(VII)のいずれかの構造式を有し中心イオンMがTb
である第２錯体とを一緒に含む透明固体担体から成る光
機能材料。一般式(I) 【化１】（この式において、n1は2又は3を示す。n2は2、3又は4
を示す。Rf¹及びRf²は、同一又は異なる、水素原子を含
まないC₁〜C₂₂の脂肪族基、水素原子を含まない芳香族
基又は水素原子を含まないヘテロ環基を示す。X¹及びX²
は、同一又は異なるIVA族原子、窒素を除くVA族原子、
酸素を除くVIA族原子のいずれかを示す。n3及びn4は、0
又は1を示す。Yは、C−Z'（Z'は重水素、ハロゲン原子
又は水素原子を含まないC₁〜C₂₂の脂肪族基を示す）、
N、P、As、Sb又はBiを示す。但し、X ¹が炭素原子のとき
n3は0であり、X²が炭素原子のときn4は0であり、X¹とX²
とが同時に炭素原子の場合、Rf¹、Rf²の少なくとも一方
は水素原子を含まない芳香族基である。）一般式(II) 【化２】（この式において、n1及びn2は前記の通りである。Rf³
は、水素原子を含まないC₁〜C₂₂の脂肪族基、水素原子
を含まない芳香族基又は水素原子を含まないヘテロ環基
を示す。X³は、炭素を除くIVA族原子、窒素を除くVA族
原子、酸素を除くVIA族原子のいずれかを示す。n5は0又
は1を示す。）一般式(III) 【化３】（この式において、Rf¹、Rf²、n1及びn2は前記の通りで
ある。）一般式(IV) 【化４】（この式において、Rf¹、Rf²、n1及びn2は前記の通りで
ある。）一般式(V) 【化５】（この式において、Rf¹、Rf²、n1、n2及びZ'は前記の通
りである。）一般式(VI) 【化６】（この式において、n1及びn2は前記の通りである。Z''
は水素原子又はZ'（Z'は前記の通り）を示す。Rf⁴及びR
f⁵は、同一又は異なる、水素原子を含まないC₁〜C₂₂の
脂肪族基、水素原子を含まない芳香族基又は水素原子を
含まないヘテロ環基を示す。）一般式(VII) 【化７】（この式において、n1は2または3を示す。n2は1または2
を示す。n3は1、2、3または4を示す。Xは同一または異
なる、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、C₁〜C₂₀
の基、水酸基、ニトロ基、アミノ基、スルホニル基、シ
アノ基、シリル基、ホスホン酸基、ジアゾ基、メルカプ
ト基を示す。Yは同一または異なる、C₁〜C₂₀の基、水酸
基、ニトロ基、アミノ基、スルホニル基シアノ基、シリ
ル基、ホスホン酸基、ジアゾ基、メルカプト基を示す。
Zは水素原子または重水素原子を示す。）
【請求項２】請求項１記載の一般式(I)〜(VII)のいず
れかの構造式を有し中心イオンMがEuである第１錯体を
含む透明固定担体と、同じく請求項１記載の一般式(I)
〜(VII)のいずれかの構造式を有し中心イオンMがTbであ
る第２錯体を含む透明固体担体とを積層した光機能材
料。
【請求項３】更に、上記透明固定担体が、一般式(I)
〜(VII)のいずれかの構造式を有し中心イオンMがTmであ
る第３錯体をも含む請求項１に記載の光機能材料。
【請求項４】請求項１記載の一般式(I)〜(VII)のいず
れかの構造式を有し中心イオンMがEuである第１錯体を
含む透明固定担体と、同じく請求項１記載の一般式(I)
〜(VII)のいずれかの構造式を有し中心イオンMがTbであ
る第２錯体を含む透明固体担体と、同じく請求項１記載
の一般式(I)〜(VII)のいずれかの構造式を有し中心イオ
ンMがTmである第３錯体を含む透明固体担体とを積層し
た光機能材料。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の光機能
材料と、上記各中心イオンの励起波長帯に対応する励起
光を発する発光ダイオード又は半導体レーザとを組み合
わせたことを特徴とする発光装置。
【請求項６】上記励起光が、上記各中心イオンのf-f
遷移に対応する波長を有することを特徴とする請求項５
に記載の発光装置。
【請求項７】第１錯体の発光と、第２錯体の発光と、
上記励起光源の発光とを合わせた光が白色となるよう
に、又は、第１錯体の発光と第２錯体の発光と第３錯体
の発光とを合わせた光が白色となるように、透明固体担
体中の第１錯体の濃度と第２錯体の濃度、又は、第１錯
体の濃度と第２錯体の濃度と第３錯体の濃度、或いは、
各透明固定担体層の厚さが調整されていることを特徴と
する請求項５又は６に記載の発光装置。
【請求項８】上記発光ダイオード又は半導体レーザが
一般式In_xGa_1-xN(0<x<1)で表される発光層を有すること
を特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の発光装
置。
【請求項９】上記透明固体担体が透明樹脂であること
を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の発光装
置。
【請求項１０】上記透明固体担体が、上記錯体を担持
した平均粒径がナノサイズの（ホスト−ゲスト）複合体
を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載
の発光装置。