JP2006257224A - 赤色酸化物蛍光体およびこれを用いた発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ４００ｎｍ帯青紫色励起光の吸収量を向上させた赤色酸化物蛍光体、およびこれを用いることによりパワー変換効率の安定性に優れた発光装置を提供する。
【解決手段】 付活元素としてＳｍを含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とする赤色酸化物蛍光体、ならびに、青紫色発光を呈する半導体励起光源と、付活元素としてＳｍを含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とする酸化物蛍光体を含んでなり、前記半導体励起光源からの青紫色発光が前記酸化物蛍光体で赤色に変換されることを特徴とする発光装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蛍光体およびこれを用いた発光装置に関し、特に照明用途に用いられる赤色酸化物蛍光体およびこれを用いて可視光を呈する発光装置に関する。

従来より、可視光発光装置として固体励起光源により酸化物蛍光体を励起して可視多色発光や白色発光を得る試みがなされている。たとえば、特許文献１には、ＧａＮ系半導体を用いたブロードエリアレーザを励起光源とし、蛍光体として希土類元素で付活されたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）を用いて可視光あるいは白色発光を得る発光装置が開示されている。
特開２００２−９４０２号公報

発光材料として希土類元素で付活させた酸化物蛍光体（希土類元素付活酸化物蛍光体）は、内部量子効率と色純度に優れる利点を有するが、希土類元素の多くは吸収帯が３８０ｎｍ以短の紫外領域にあるため、このような希土類元素付活酸化物蛍光体を効率的に励起するためには紫外光励起が必要となる。

一方、小型・長寿命な固体励起光源として近年さかんに利用されているＧａＮ系半導体発光素子は、３８０〜４５０ｎｍの青紫色発光の外部量子効率が高く、ほぼ４０５ｎｍに外部量子効率の最大値を示している。このため、上記の希土類元素付活酸化物蛍光体とＧａＮ系半導体発光素子を組み合わせた発光装置は、パワー変換効率が著しく低い。

なお、ここで「励起光源の外部量子効率」とは、（放射された光子数）／（注入されたキャリア数）を、「蛍光体の内部量子効率」とは、（放射された光子数）／（吸収されたフォトン数）を、「発光装置のパワー変換効率」とは、（放射された光出力）／（励起光源駆動電力）と定義される。

ＧａＮ系半導体を３８０ｎｍ以短の紫外領域で発光させるには、発光層をＡｌＧａＮで構成してワイドギャップ化する手法が考えられるが、ＡｌＧａＮ発光層は外部量子効率が低く、また結晶成長が難しいため欠陥を多く含み、信頼性に乏しい。さらに、紫外光を励起光源として用いた場合、酸化物蛍光体の分散媒体に樹脂材料を用いることができない。多くの樹脂材料は紫外光に対し十分な耐性を有しておらず、特にアニオンに硫黄（Ｓ）を含む硫化物蛍光体は、長期の紫外光照射に対し劣化を生じやすいためである。

このように、ＧａＮ系半導体発光素子で励起して用いる希土類酸化物活蛍光体およびこれを用いた発光装置は、パワー変換効率と信頼性の点で問題を有していた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、４００ｎｍ帯青紫色励起光の吸収量を向上させた赤色酸化物蛍光体、およびこれを用いることによりパワー変換効率の安定性に優れた発光装置を提供することである。

本発明の赤色酸化物蛍光体は、付活元素としてＳｍを含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とすることを特徴とする。

ここにおいて、上記３価金属Ａが、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｌｕから選択される１種以上の希土類元素を含むことが好ましく、Ｇｄであることがより好ましい。

また上記３価金属Ａが、Ｓｃ、Ｙ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選択される１種以上のＩＩＩ族金属元素をさらに含むことが好ましい。

本発明の赤色酸化物蛍光体における上記酸化物結晶は、（（Ｙ，Ｓｃ）_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃（０．７≦ｘ≦１）であるのが特に好ましい。

また上記Ｓｍの付活濃度は、対応する上記酸化物結晶のＡに対して０．０５〜１ｍｏｌ％の範囲であるのが好ましい。

本発明はまた、青紫色発光を呈する半導体励起光源と、付活元素としてＳｍを含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とする酸化物蛍光体を含んでなり、上記半導体励起光源からの青紫色発光が上記酸化物蛍光体で赤色に変換されることを特徴とする発光装置も提供する。

本発明の発光装置において、上記半導体励起光源は、ＩｎＧａＮを発光層に含みピーク波長４００〜４１５ｎｍの青紫色を呈するＩＩＩ族窒化物半導体発光素子であるのが好ましい。

また本発明の発光装置において、上記半導体励起光源は、半導体レーザ素子または発光ダイオード素子であるのが好ましい。

本発明の発光装置はまた、上記半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長５００〜５５０ｎｍの緑色に変換する蛍光体と、上記半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長４２０〜４９０ｎｍの青色に変換する蛍光体をさらに含むのが、好ましい。

本発明の赤色酸化物蛍光体は、付活元素としてＳｍ（サマリウム）を含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とすることにより、Ｓｍの吸収帯をおよそ４００〜４１５ｎｍに広げることができ、蛍光体の吸収効率を安定に向上させることができる。

また、このような赤色酸化物蛍光体と青紫色発光を呈する半導体励起光源とを含んでなり、上記半導体励起光源からの青紫色発光が上記酸化物蛍光体で赤色に変換されることを特徴とする本発明の発光装置によれば、パワー変換効率が高く安定性に優れた発光装置を実現することができる。

本発明の赤色酸化物蛍光体は、付活元素としてＳｍ（サマリウム）を含む。Ｓｍは、およそ４０３ｎｍに光吸収のピークを有するため、青紫色励起光を高い効率で吸収し、６１０ｎｍの赤色蛍光を呈する。光吸収は分裂したＳｍの４ｆ準位間で生じるため、その吸収帯は数ｎｍと非常に狭い。一方、励起光源として用いる半導体発光素子の発光スペクトル幅は、単色性に優れた半導体レーザ素子の場合１ｎｍ以下である。したがって、蛍光体母体の結晶場によるＳｍのエネルギ準位変動の影響や、半導体励起光源の波長ばらつき、温度による波長変動によって、蛍光体の励起光吸収量が大きく変動する。

本発明の赤色酸化物蛍光体は、その母体として単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を用いたことを特徴とする。このような酸化物結晶を母体とすることで、付活元素として含むＳｍの吸収帯をおよそ４００〜４１５ｎｍに広げることができる。このことにより、蛍光体の吸収効率を安定に向上させることができるので、パワー変換効率が高く安定性に優れた発光装置を製造することができる。

本発明において蛍光体母体として用いられる酸化物結晶は、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表されるものであれば特に制限されるものではない。図１には、単斜晶構造を有する前記酸化物結晶（Ｇｄ₂Ｏ₃）と、立方晶構造を有する前記酸化物結晶（Ｌａ₂Ｏ₃）をそれぞれ母体として用いたＳｍを含有する赤色酸化物蛍光体について、励起スペクトルを測定した結果を示している。図１に示すように、立方晶構造のＬａ₂Ｏ₃では、４０５ｎｍの励起波長に対し、吸収帯ピークの半分程度しか吸収されない。また、励起スペクトル幅が狭く、励起波長のばらつきやゆらぎによって吸収量は大きく変動してしまう。一方、斜方晶構造のＧｄ₂Ｏ₃では励起スペクトル幅が広く、４０５ｎｍの励起波長に対し、吸収帯ピークの８０％以上を吸収することができる。また、励起波長のばらつきやゆらぎによっても吸収量変動は小さいことも図１から分かる。このことから、本発明においては単斜晶構造を有する前記酸化物結晶を用いることを必須の要件とする。

なお、赤色酸化物蛍光体に上記酸化物結晶が含まれていること、および当該酸化物結晶が単斜晶構造を有することは、たとえばＸ線回折装置（ＭｕｌｔｉＦｌｅｘ、リガク社製）を用いてＸ線回折による結晶構造評価を行うことにより確認することができる。

このような酸化物結晶における３価金属Ａは、特に制限されるものではないが、たとえばＬａ（ランタン）、Ｅｕ（ユウロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｌｕ（ルテニウム）から選択される１種以上の希土類元素を好適な例として挙げることができる。このような希土類元素の酸化物、すなわち（Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｌｕ）₂Ｏ₃はＢ型と呼ばれる単斜晶構造をとることができる。このことにより、Ｓｍの吸収帯をおよそ４００〜４１５ｎｍに広げることができ、安定かつ高効率な赤色蛍光を得ることができる。これらの中でも、Ｓｍの吸収帯を広げる効果が最も高い（実施例にて後述する）ことから、３価金属ＡとしてＧｄを用いるのが特に好ましい。

また、本発明に用いる酸化物結晶における３価金属Ａは、上述した希土類元素とともに、ＩＩＩ族金属元素を含み、複合酸化物結晶として形成されていてもよい。このようなＩＩＩ族金属元素も特に制限されるものではないが、たとえばＳｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｂ（ホウ素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）から選択される１種以上を好適な例として挙げることができる。上記例示した少なくともいずれかのＩＩＩ族金属元素を希土類元素とともに用い複合酸化物結晶として形成することで、Ｓｍの吸収帯を広げることができると共に、そのピーク吸収波長を任意に制御することが可能となる。中でも、ＹまたはＳｃを上記希土類元素と共に用いることが好ましい。ＹはＳｍと３価イオン半径が近いため、結晶性の低下を生じずＳｍを酸化物結晶中に均一に固溶させることができ、このことにより、赤色蛍光特性が均一で歩留まりに優れた赤色蛍光体を製造することができる。また前記ＩＩＩ族金属元素は、主にピーク吸収波長を長波長側に移動させる効果を有するのに対し、Ｓｃを用いることで、ピーク吸収波長を短波長側に移動させることができるという利点がある。

本発明における酸化物結晶としては、具体的には、（Ｙ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃、（Ｓｃ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃、（Ａｌ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃、（Ｂ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃、（Ｇａ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃、（Ｉｎ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃およびこれらの複合酸化物などが例示され、中でも上述した利点を有する好適な組み合わせとして（（Ｙ，Ｓｃ）_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃が特に好ましい。

なお、複合酸化物結晶（（Ｙ，Ｓｃ）_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃において、Ｇｄ組成ｘは０．７≦ｘ≦１の範囲にあることが好ましい。ｘが０．７未満の場合には、複合酸化物は安定に存在せず、Ｙ₂Ｏ₃あるいはＳｃ₂Ｏ₃とＧｄ₂Ｏ₃に相分離しやすくなり、Ｓｍの吸収帯を広げてピーク吸収波長を任意に制御することが困難になるからである。図２は、Ｓｍを含み（Ｙ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体およびＳｍを含み（Ｓｃ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体のＧｄ組成依存性を示すグラフである。Ｙ、Ｓｃ組成の増大と共に蛍光強度は減少するが、結晶構造が単斜晶から立方晶に転移するＧｄ組成０．７以下では、蛍光強度の減少が著しいことが分かる。

本発明の赤色酸化物蛍光体におけるＳｍの付活濃度が、対応する上記酸化物結晶の３価金属Ａに対して０．０５〜１ｍｏｌ％の範囲であるのが好ましく、０．１〜０．３ｍｏｌ％の範囲であることがさらに好ましい。Ｓｍの付活濃度が０．０５ｍｏｌ％未満の場合には、Ｓｍ原子が少なすぎるため励起光の吸収量および蛍光強度が十分でない傾向にあるためであり、また１ｍｏｌ％を超える場合には、Ｓｍ原子が多すぎるため濃度消光を生じ蛍光強度が低下してしまう虞があるためである。なお、赤色酸化物蛍光体におけるＳｍの付活濃度は、たとえば蛍光Ｘ線装置、二次イオン質量分析装置、ＩＣＰ発光分析装置などを用い、濃度に応じて適切な組成分析を行うことで確認することができる。

本発明の赤色酸化物蛍光体の製造方法は、特に制限されるものではないが、たとえばまず、母体として用いる上記一般式Ａ₂Ｏ₃で表される酸化物結晶とＳｍとを、Ｓｍが所望のモル％となるようにそれぞれ秤量し、乳鉢で０．５〜１時間程度混合する。上述のように１種以上のＩＩＩ族金属元素を共に含ませる場合や、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｌｕから選択される２種以上を含ませる場合には、３価金属Ａの組成がと所定のモル比となるように秤量し、乳鉢に添加して混合する。その後、混合試料をプレス機を用いてペレットに成形した後、電気炉を用いて８００〜１５００℃で１〜２４時間焼結し、その後室温まで冷却する。なお、焼結度合いを調整するため、温度を段階的に上昇させていってもよい。このようにして、本発明の赤色酸化物蛍光体を作製することができる。

また本発明の赤色酸化物蛍光体は、非平衡度の高い結晶成長手法によって成長することも可能である。たとえば、上述のペレットをターゲットとしてレーザアブレーション法を用いて基板上に形成すれば、薄膜状の蛍光体を得ることができる。

本発明はまた、青紫色発光を呈する半導体励起光源と、付活元素としてＳｍを含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とする酸化物蛍光体を含んでなり、上記半導体励起光源からの青紫色発光が上記酸化物蛍光体で赤色に変換されることを特徴とする発光装置も提供する。上記Ｓｍ含有酸化物蛍光体は、４００〜４１５ｎｍに吸収帯を有するため、青紫色励起光を高い効率で吸収する。このことにより、高いパワー変換効率で赤色を呈する発光装置を実現することができる。

青紫色発光を呈する半導体励起光源は、Ｓｍの吸収スペクトル範囲内に発光スペクトルを有することが好ましく、ピーク波長範囲は４００〜４１５ｎｍ、さらに好ましくは４０５〜４１０ｎｍであることが好ましい。ピーク波長がこの範囲から大きく外れると、励起光の大部分がＳｍに吸収されなくなるため、吸収効率が低下する。

上記ピーク波長を実現できる半導体発光素子の構成材料としては、窒化物であるＧａＮ系半導体、酸化物であるＺｎＯ系半導体、あるいはＩＩ−Ｖ族化合物半導体であるＺｎＳＳｅ系半導体などを用いることができる。中でも特に、ＩｎＧａＮを発光層に含みピーク波長４００〜４１５ｎｍの青紫色を呈するＩＩＩ族窒化物半導体発光素子を半導体励起光源として用いるのが好ましい。ＩＩＩ族窒化物を用いた発光素子は、青紫色発光を高い外部量子効率で呈することができる半導体発光材料であり、特に発光層をＩｎＧａＮ混晶とすることによって、発光波長を外部量子効率が最も高い４００〜４１５ｎｍに制御することができる。このことにより、発光波長がＳｍの吸収帯の範囲内にあるため、Ｓｍが励起光を効率よく吸収することができる。

また本発明の発光装置における半導体励起光源は、半導体レーザ素子または発光ダイオード素子であるのが好ましい。

上記半導体励起光源が半導体レーザ素子であれば、発振光のスペクトル幅が狭いため、Ｓｍの吸収ピークを効率的に励起することができる。このことにより、パワー変換効率の高い発光装置を製造することができる。また、半導体レーザ素子は光ファイバなど線状導波路の伝搬性に優れているので、これを利用して高効率な線状発光装置を製造することができる。特に、発光素子として高い外部量子効率を有するＩｎＧａＮ系半導体レーザ素子は、外部量子効率の最大値を４０５ｎｍに有し、発振スペクトルをＳｍの吸収スペクトルにほぼ一致させることができるため、最も好ましい。なお、半導体レーザ素子は、端面発光型、面発光型のいずれであってもよい。

上記半導体励起光源が発光ダイオード素子であれば、発光スペクトル幅は半導体レーザ素子に比べて広いため、Ｓｍの吸収帯域全域にわたって励起することができる。本発明の発光装置に用いているＳｍ含有赤色蛍光体は、吸収帯が広いため、スペクトル幅が広い励起光においても利用効率が高く、パワー変換効率に優れた発光装置を製造することができる。

本発明の発光装置において、赤色酸化物蛍光体（、ならびに場合によっては青色蛍光体および緑色蛍光体（後述））は、通常、適宜の媒質中に均一に分散された状態で固形化され、発光体を形成する。媒質としては、たとえば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂のうちから選ばれる少なくともいずれかを含む有機樹脂が挙げられる。媒質として有機樹脂を用いることによって、上記赤色酸化物蛍光体（ならびに、場合によっては青色蛍光体および緑色蛍光体）の分散性に優れ、かつ加工性に優れた発光体を得ることができるという利点がある。中でも、またエポキシ樹脂を用いると、吸湿性が低く寸法安定性に優れた媒質とすることができる利点があり、アクリル樹脂を用いると、可視光の透過性が高い媒質とすることができる利点がある。さらに、シリコン樹脂またはポリカーボネート樹脂を用いると、青紫色発光に対する耐久性に優れた媒質とすることができる利点がある。勿論、媒質は上述した有機樹脂を組み合わせて用いてもよい。

また、上記媒質としてガラスを用いてもよい。ガラスは有機樹脂と比較して光透過性と耐久性が格段に優れるという利点があり、また、上記赤色酸化物蛍光体（ならびに、場合によっては上記青色蛍光体および緑色蛍光体）の分散性にも優れ安価であるので、信頼性に優れた発光装置を低コストで製造することができるという利点がある。

本発明の発光装置において、上記媒質中に分散された赤色酸化物蛍光体の含有量は、媒質に対し０．１〜２０重量％の範囲内であるのが好ましく、０．２〜５重量％の範囲内であるのがより好ましい。上記含有量が０．１重量％未満であると、白色発光を得たときに赤色成分が乏しく、演色性に劣る傾向にあるためであり、また２０重量％を超えると、白色発光を得たときに青緑色成分とのバランスが取れず、演色性に劣る傾向にあるためである。

本発明の発光装置は、Ｓｍ含有赤色蛍光体に加え青色蛍光体および緑色蛍光体を含むことにより、高効率な白色発光を得ることができる。特に、半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長５００〜５５０ｎｍの緑色に変換する蛍光体と、上記半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長４２０〜４９０ｎｍの青色に変換する蛍光体をさらに含むことにより、色温度が高く演色性に優れた白色発光を得ることができるとともに、各蛍光体の充填量を調整することにより、微妙な発光を得ることが可能になる。

ここで、青色蛍光体および緑色蛍光体は、それぞれ上記範囲内のピーク波長を有するような従来公知の適宜の蛍光体を好適に用いることができる。青色蛍光体としては、ＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，ＧａＮ：Ｚｎ，ＡｌＮ：Ｔｂ，Ｌａ₂Ｓｉ₈Ｎ₁₁Ｏ₄：Ｃｅ，ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、緑色蛍光体としてはＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｃａ₃Ｓｃ₂Ｓｉ₃Ｏ₁₂：Ｃｅ，α−ＳｉＡｌＯＮなどを用いることができる。

青色蛍光体および緑色蛍光体の含有量は、それぞれ、媒質に対し０．５〜３０重量％の範囲内であるのが好ましく、１〜１０重量％の範囲内であるのがより好ましい。上記含有量が０．５重量％未満であると、白色発光を得たときに青および緑色成分が乏しく、演色性に劣る傾向にあるためであり、また３０重量％を超えると、白色発光を得たときに青赤色成分とのバランスが取れず、演色性に劣る傾向にあるためである。

なお、本発明の発光装置は、いずれか１あるいは２色のみの蛍光体を用いて任意に可視発光を得る発光装置としても勿論よい。

以下、本発明の発光装置の具体例について説明する。

図３は、本発明の好ましい第一の例の発光装置１００を模式的に示す図である。図３に示す発光装置１００においては、支持基板１０１上に、ＩｎＧａＮ半導体で構成された青紫色発光を呈する半導体励起光源１０２が配置され、その上に本発明の赤色酸化物蛍光体を均一に分散させた樹脂層１０４が配置される。青紫色発光を呈する半導体励起光源１０２として、図３には、たとえば３００μｍ角の大きさの半導体レーザ素子を用い、５０μｍの等間隔でアレイ状に配置されてなる青紫色半導体レーザ素子を用いている。支持基板１０１としては、半導体励起光源１０２および樹脂層１０４を支持することができるならば、その材質は任意のものを用いることができ、たとえばガラス、プラスチック、セラミックスなどを用いてよい。また、サファイアなどＩＩＩ族窒化物半導体のエピタキシャル成長用基板を支持基板１０１に用いることもでき、半導体励起光源１０２をアレイ状に作り付けた基板をそのまま支持基板として用いれば、半導体励起光源１０２の配置および配線の手間を大幅に省くことができる。また図３に示す例においては、青紫色半導体レーザ素子を仕切る隔壁１０５が設けられる。隔壁１０５は、当該隔壁１０５に入射した光が赤色酸化物蛍光体に向けて高効率に反射されるように、その表面がたとえばＡｌ、Ｐｔ、Ａｇなどの光反射率の高い材料にて形成されるのが好ましい。

なお、図３においては、樹脂層１０４中に赤色酸化物蛍光体のみを分散させた例を示しているが、上述したように半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長５００〜５５０ｎｍの緑色に変換する蛍光体と、上記半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長４２０〜４９０ｎｍの青色に変換する蛍光体をさらに分散させて実現しても勿論よい。これにより、色温度が高く演色性に優れた白色発光を得ることができると共に、各蛍光体の充填量を調整することにより、微妙な発色を得ることが可能となる。

図４は、本発明の好ましい第二の例の発光装置２０１を模式的に示す図である。図４に示す例の発光装置２０１においては、たとえば本発明の赤色酸化物蛍光体２０４ａ、緑色蛍光体２０４ｂおよび青色蛍光体２０４ｃを均一に分散させ、線状に形成した線状樹脂２０２と、青紫色発光を呈する半導体励起光源２０３とを、基本的に備える。図４に示す例において、半導体励起光源２０３としてはＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザ素子が用いられ、このＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザ素子は線状樹脂２０２の一端より青紫色の励起光を入射可能なように配置されてなる。図４に示した例の発光装置２０１は、線状白色光源として用いることができる。

図５は、本発明の好ましい第三の例の発光装置３０１を模式的に示す図である。図５に示す例の発光装置３０１においては、波長変換部としてコア３０２とクラッド３０３を有する光ファイバを用い、コア３０２を導波する励起光の一部がクラッド３０３側へ漏曳する構造を有する（側面偏光式）と共に、本発明の赤色酸化物蛍光体３０４ａ、緑色蛍光体３０４ｂおよび青色蛍光体３０４ｃをクラッド３０３に均一に分散させてなる。このような構成の発光装置３０１も本発明の発光装置に包含される。光ファイバとしては、従来公知の適宜のものを用いることができ、特に制限はされないが、Ｓｍおよび蛍光体を簡便に分散させることができるなどの理由から、コア３０２がＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）などのアクリル系樹脂にて形成され、クラッド３０３がフッ化ビニリデンやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂にて形成された光ファイバ３０４を用いるのが好ましい。また、フッ化物ガラスやボロンガラス、シリカなどのガラスファイバを用いても本発明の効果を得ることができる。クラッド３０３には、光拡散材がさらに含有されていてもよい。

図５に示す例の発光装置３０１は青紫色発光を呈する半導体励起光源３０５をさらに備え、この半導体励起光源３０５としては、たとえば光ファイバの一端より青紫色の励起光を入射可能に配置されたＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザ素子が用いられる。かかる構成を備える発光装置３０１は、図４に示した例の発光装置２０１と同様の形状ではあるが、励起光はコア部３０２を導波して徐々にクラッド部３０３に浸透して吸収および発光に寄与するため、図４に示した例の発光装置２０１と比較して長手の発光装置を構成して均一に発光させることができる。図５に示した例の発光装置３０１は、線状白色光源として用いることができ、従来の蛍光灯に代わる照明光源や、あるいはこれを編み込んでフレキシブルな面状光源としても用いることができる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１＞
Ｓｍを０．２ｍｏｌ％添加した希土類元素の単純酸化物を母体とする蛍光体を固相反応により作製した。希土類元素酸化物Ｇｄ₂Ｏ₃を５ｇ秤量し、Ｇｄに対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料をプレス器を用いてペレット（径：２０ｍｍ、高さ：３ｍｍ）に成形した後、電気炉を用いて１６００℃で６時間焼結し、その後室温まで冷却して、赤色酸化物蛍光体を作製した。

＜実施例２＞
Ｓｍを０．２ｍｏｌ％添加した希土類元素の単純酸化物を母体とする蛍光体を固相反応により作製した。希土類元素酸化物Ｌａ₂Ｏ₃を５ｇ秤量し、Ｌａに対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料をプレス器を用いてペレット（径：２０ｍｍ、高さ：３ｍｍ）に成形した後、電気炉を用いて１６００℃で６時間焼結し、その後室温まで冷却して、赤色酸化物蛍光体を作製した。

＜実施例３＞
Ｓｍを０．２ｍｏｌ％添加した希土類元素の単純酸化物を母体とする蛍光体を固相反応により作製した。希土類元素酸化物Ｅｕ₂Ｏ₃を５ｇ秤量し、Ｅｕに対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料をプレス器を用いてペレット（径：２０ｍｍ、高さ：３ｍｍ）に成形した後、電気炉を用いて１６００℃で６時間焼結し、その後室温まで冷却して、赤色酸化物蛍光体を作製した。

＜実施例４＞
Ｓｍを０．２ｍｏｌ％添加した希土類元素の単純酸化物を母体とする蛍光体を固相反応により作製した。希土類元素酸化物Ｌｕ₂Ｏ₃を５ｇ秤量し、Ｌｕに対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料をプレス器を用いてペレット（径：２０ｍｍ、高さ：３ｍｍ）に成形した後、電気炉を用いて１６００℃で６時間焼結し、その後室温まで冷却して、赤色酸化物蛍光体を作製した。

＜比較例１＞
Ｓｍを０．２ｍｏｌ％添加した希土類の単純酸化物を母体とする蛍光体を固相反応により作製した。希土類酸化物Ｌａ₂Ｏ₃を５ｇ秤量し、Ｌａに対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料をプレス器を用いてペレット（径：２０ｍｍ、高さ：３ｍｍ）に成形した後、電気炉を用いて１６００℃で６時間焼結し、その後室温まで冷却して、赤色酸化物蛍光体を作製した。

＜比較例２＞
Ｓｍを０．２ｍｏｌ％添加した希土類の単純酸化物を母体とする蛍光体を固相反応により作製した。希土類酸化物Ｌｕ₂Ｏ₃を５ｇ秤量し、Ｌｕに対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料をプレス器を用いてペレット（径：２０ｍｍ、高さ：３ｍｍ）に成形した後、電気炉を用いて１６００℃で６時間焼結し、その後室温まで冷却して、実施例２の赤色酸化物蛍光体を作製した。

＜評価試験１＞
実施例１〜４、比較例１、２で得られた赤色酸化物蛍光体について、Ｘ線回折による結晶構造評価と積分球によるピーク波長４０５ｎｍの半導体レーザ光の吸収効率および内部量子効率の評価を行った。結果を表１に示す。

表１より、Ｂ型構造と呼ばれる単斜晶構造を有する酸化物結晶を母体として用い、かつＳｍを含有する赤色酸化物蛍光体において吸収効率および内部量子効率が優れており、このような酸化物結晶として、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｅｕ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｌｕ₂Ｏ₃が好ましく、特にＧｄ₂Ｏ₃が好ましいことが判った。

また図１には、単斜晶構造を有する酸化物結晶を用いた赤色酸化物蛍光体（実施例１）および立方晶構造を有する酸化物結晶を用いた赤色酸化物蛍光体（比較例１）について、励起スペクトルを測定した結果を示す。図１のグラフにおいて縦軸は強度（任意単位）を示し、横軸は波長（ｎｍ）を示す。図１に示すように、比較例１の赤色酸化物蛍光体では、４０５ｎｍの励起波長に対し、吸収帯ピークの半分程度しか吸収されない。また、励起スペクトル幅が狭く、励起波長のばらつきやゆらぎによって吸収量は大きく変動してしまう。これに対し、実施例１の赤色酸化物蛍光体では、励起スペクトル幅が広く、４０５ｎｍの励起波長に対し、吸収帯ピークの８０％以上を吸収することができる。また、励起波長のはらつきやゆらぎによっても吸収量変動は小さいことが分かった。

＜実施例５＞
Ｓｍを含み、複合酸化物（Ｙ_0.2Ｌｕ_0.8）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ルテチウムＬｕ₂Ｏ₃、酸化イットリウムＹ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３８ｇおよび０．６２ｇ（Ｌｕ／Ｙモル比＝８／２）秤量し、ＬｕとＹの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型した後、１８００℃で６時間焼結させ、その後室温まで急冷して実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、本実施例の蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜評価試験２＞
実施例５で作製した赤色酸化物蛍光体について積分球によるピーク波長４０５ｎｍの半導体レーザ光の吸収効率および内部量子効率の評価を行った結果、吸収効率は８０％で内部量子効率は７５％であった。表１に示した単純酸化物であるＬｕ₂Ｏ₃（実施例４）を母体として用いた赤色酸化物蛍光体と比較すると、発光特性が改善されていることが分かった。

＜実施例６＞
Ｓｍを含み、複合酸化物（Ｇｄ_0.8Ｙ_0.2）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化イットリウムＹ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３２ｇおよび０．６８ｇ（Ｇｄ／Ｙモル比＝８／２）秤量と、ＧｄとＹの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜比較例３＞
Ｓｍを含み、複合酸化物（Ｇｄ_0.5Ｙ_0.5）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化イットリウムＹ₂Ｏ₃をそれぞれ２．７２ｇおよび１．７０ｇ（Ｇｄ／Ｙモル比＝５／５）秤量と、ＧｄとＹの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＣ型立方晶構造であった。

＜実施例７＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.8Ｓｃ_0.2）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化スカンジウムＳｃ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３５ｇおよび０．４２ｇ（Ｇｄ／Ｓｃモル比＝８／２）秤量と、ＧｄとＳｃの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜比較例４＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.5Ｓｃ_0.5）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化スカンジウムＳｃ₂Ｏ₃をそれぞれ２．７２ｇおよび１．０３ｇ（Ｇｄ／Ｓｃモル比＝５／５）秤量と、ＧｄとＳｃの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＣ型立方晶構造であった。

＜実施例８＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.8Ｌｕ_0.2）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化ルテチウムＬｕ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３５ｇおよび１．２０ｇ（Ｇｄ／Ｌｕモル比＝８／２）秤量と、ＧｄとＬｕの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜比較例５＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.5Ｌｕ_0.5）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化ルテチウムＬｕ₂Ｏ₃をそれぞれ２．７２ｇおよび２．９８ｇ（Ｇｄ／Ｌｕモル比＝５／５）秤量と、ＧｄとＬｕの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた母体材料はＣ型立方晶構造であった。

＜実施例９＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.8Ｇａ_0.2）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化ガリウムＧａ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３５ｇおよび０．５６ｇ（Ｇｄ／Ｇａモル比＝８／２）秤量と、ＧｄとＧａの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜実施例１０＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.8Ｂ_0.2）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化ホウ素Ｂ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３５ｇおよび０．２１ｇ（Ｇｄ／Ｂモル比＝８／２）秤量と、ＧｄとＢの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜実施例１１＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.8Ａｌ_0.2）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化アルミニウムＡｌ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３５ｇおよび０．３１ｇ（Ｇｄ／Ａｌモル比＝８／２）秤量と、ＧｄとＡｌの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜実施例１２＞
Ｓｍを含み、複合酸化物である（Ｇｄ_0.8Ｉｎ_0.2）₂Ｏ₃を母体材料として用いた赤色酸化物蛍光体を作製した。酸化ガドリウムＧｄ₂Ｏ₃、酸化インジウムＩｎ₂Ｏ₃をそれぞれ４．３５ｇおよび０．８３ｇ（Ｇｄ／Ｉｎモル比＝８／２）秤量と、ＧｄとＩｎの総モル量に対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料を成型および焼結させ、実施例１と同様のペレットを得た。Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料はＢ型単斜晶構造であった。

＜評価試験３＞
実施例６〜１２および比較例３〜５で得られた各赤色酸化物蛍光体について、積分球によるピーク波長４０５ｎｍの半導体レーザ光の吸収効率および内部量子効率の評価を行った。結果を表２に示す。

この結果より、酸化物蛍光体は複数の希土類元素あるいは他のＩＩＩ族金属元素を含んで構成されていてもよく、結晶構造が単斜晶であれば、本発明の効果が得られることが分かった。このようなＩＩＩ族金属には、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などを用いることができる。特に、希土類金属にＧｄ、その他のＩＩＩ族金属にＹあるいはＳｃを選択して複合酸化物とした蛍光体が好ましい。これはＹおよびＳｃの３価イオン半径が希土類イオンが近いため、混晶化による結晶性低下は生じにくいためであると考えられる。

図２は、Ｓｍを含み（Ｙ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体およびＳｍを含み（Ｓｃ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体のＧｄ組成依存性を示すグラフである。図２のグラフにおいて、縦軸は強度（任意単位）を示し、横軸はＧｄ組成ｘを示している。Ｙ、Ｓｃ組成の増大と共に蛍光強度は減少するが、結晶構造が単斜晶から立方晶に転移するＧｄ組成０．７以下では、蛍光強度の減少が著しいことが分かった。これより、（（Ｙ，Ｓｃ）_1-xＧｄ）₂Ｏ₃においては、Ｇｄ組成ｘは０．７≦ｘ≦１の範囲にあることが好ましい。

＜比較例６＞
Ｓｍを含み、ＩＩＩ族金属の単純酸化物Ｙ₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体を、以下のようにして作製した。Ｙ₂Ｏ₃を５ｇ秤量し、Ｅｕに対しＳｍが０．２ｍｏｌ％となるようＳｍ酸化物Ｓｍ₂Ｏ₃を秤量して乳鉢で６０分混合した。混合試料をプレス器を用いてペレット（径：２０ｍｍ、高さ：３ｍｍ）に成形した後、電気炉を用いて１６００℃で６時間焼結し、その後室温まで冷却した。

Ｘ線回折により結晶構造評価を行った結果、得られた蛍光体における母体材料は立方晶構造であった。また得られた蛍光体についてピーク波長４０５ｎｍの半導体レーザ光の吸収効率および内部量子効率の評価を行ったところ、吸収効率は４０％、内部量子効率は３０％であり、本発明の効果が得られなかった。

＜実施例１３＞
図３に示した例の発光装置１００を作製した。実施例１で作製した赤色酸化物蛍光体１０３をエポキシ樹脂に均一に分散させて、樹脂層１０４を形成した。具体的には、ビスフェノールＡを含むエポキシ主剤（スタイキャスト１２６６、エマーソンアンドカミング社製）１０ｇに赤色酸化物蛍光体１０３を２０ｍｇ添加後、均一に混合分散させ、硬化剤を添加した後ただちに支持基板１０１上に塗布し、常温にて２４時間架橋硬化させるという手順にて、支持基板１０１上に樹脂層１０４を形成した。支持基板１０１としては、サファイアを用いた。青紫色発光を呈する半導体励起光源１０２としては、ピーク波長４０５ｎｍのＩｎＧａＮ半導体レーザ素子であって、３００μｍ角の大きさのものを、５０μｍの等間隔でアレイ状に配置し、光出射面端面が樹脂層１０４を向くように実装した。また青紫色発光素子１０２間は、Ａｌで形成された隔壁１０５にて仕切るようにした。このように構成された本発明の発光装置１００において、ＩｎＧａＮ半導体レーザ素子に８０ｍＡの電流を流したところ、出力３０ｍＷで波長４０５ｎｍのレーザ光が樹脂層１０４に入射し、樹脂層１０４上表面から赤色発光が得られた。発光装置のパワー変換効率を、発光装置１００を積分球内に設置し、放射された白色光を集光して全光束量を測定し、これを励起光源である発光素子１０２の消費電力で除することによって測定したところ、５０１ｍ／Ｗであった。

＜比較例７＞
Ｓｍを含み、立方晶構造を有するＹ₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体を用いたこと以外は実施例１５と同様にして、図３に示した構造の発光装置を作製した。実施例１５と同様にして測定されたパワー変換効率は２５１ｍ／Ｗであった。

＜実施例１４＞
図４に示した例の発光装置２０１を作製した。媒質としてアクリル樹脂を用い、これに実施例１で作製した赤色酸化物蛍光体２０４ａ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ緑色蛍光体２０４ｂ、およびＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ青色蛍光体２０４ｃを、０．２：１：２．５の比率で均一に分散させた後硬化させ、これを直径３ｍｍに成形するというようにして、線状発光体２０２を形成した。青紫色発光を呈する半導体励起光源２０３としては、ＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザ素子を用い、線状樹脂２０２の一端より青紫色の励起光を入射可能に配置した。このように構成された本発明の発光装置２０１において、ＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザ素子に８０ｍＡの電流を流したところ、出力３０ｍＷで波長４０５ｎｍのレーザ光が線状樹脂２０２の一端より入射し、線状樹脂２０２の側面およびレーザ光を入射したのと反対側の端面から白色発光が得られた。実施例１５と同様にして測定されたパワー変換効率は５０ｍ／Ｗであった。

＜実施例１５＞
図５に示した例の発光装置３０１を作製した。コア３０２およびその外周部を同心円状に被覆したクラッド３０３よりなる光ファイバにおいて、クラッド３０３に実施例１で作製した赤色酸化物蛍光体３０４ａ、ＳｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ緑色蛍光体３０４ｂ、およびＣａＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ青色蛍光体３０４ｃを、０．２：１：２．５の比率で均一に分散させたものを形成した。光ファイバは、コア（導径：０．２ｍｍ）がポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）で形成され、クラッド（導径：０．５ｍｍ）がフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体で形成され、クラッド３０３の屈折率がコア３０２よりも小さいものを用いた。また、コア３０２を導光するレーザ光の一部がクラッド３０３に漏洩するよう、クラッドにおけるフッ化ビニリデンとテトラフルオロエチレンの重合体比を調整した。青紫色発光を呈する半導体励起光源３０５としてはＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザ素子を用い、光ファイバの一端より青紫色の励起光を入射可能に配置した。このように構成された本発明の発光装置３０１において、ＩｎＧａＮ窒化物半導体レーザ素子３０５に８０ｍＡの電流を流したところ、出力３０ｍＷで波長４０５ｎｍのレーザ光がコア３０２に入射し、クラッド３０３から白色発光が得られた。実施例１５と同様にして測定されたパワー変換効率は５０ｍ／Ｗであった。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

単斜晶構造を有する前記酸化物結晶（Ｇｄ₂Ｏ₃）と、立方晶構造を有する前記酸化物結晶（Ｌａ₂Ｏ₃）をそれぞれ母体として用いたＳｍを含有する赤色酸化物蛍光体について、励起スペクトルを測定した結果を示すグラフである。 Ｓｍを含み（Ｙ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体およびＳｍを含み（Ｓｃ_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃を母体とする赤色酸化物蛍光体のＧｄ組成依存性を示すグラフである。 本発明の好ましい第一の例の発光装置１００を模式的に示す図である。 本発明の好ましい第二の例の発光装置２０１を模式的に示す図である。 本発明の好ましい第三の例の発光装置３０１を模式的に示す図である。

符号の説明

１００，２０１，３０１ 発光装置、１０１ 支持基板、１０２，２０３，３０５ 励起光源、１０４ 樹脂層、２０２ 線状樹脂、３０２ コア、３０３ クラッド、１０３，２０４ａ，３０４ａ 赤色酸化物蛍光体、２０４ｂ，３０４ｃ 青色蛍光体、２０４ｂ，３０４ｃ 緑色蛍光体。

Claims (11)

1. 付活元素としてＳｍを含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とすることを特徴とする赤色酸化物蛍光体。
2. 前記３価金属Ａが、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｌｕから選択される１種以上の希土類元素を含む請求項１に記載の赤色酸化物蛍光体。
3. 前記３価金属Ａが、Ｓｃ、Ｙ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選択される１種以上のＩＩＩ族金属元素をさらに含む請求項２に記載の赤色酸化物蛍光体。
4. 前記希土類元素がＧｄである請求項２に記載の赤色酸化物蛍光体。
5. 前記酸化物結晶が（（Ｙ，Ｓｃ）_1-xＧｄ_x）₂Ｏ₃（０．７≦ｘ≦１）である請求項３または４に記載の赤色酸化物蛍光体。
6. 前記Ｓｍの不活濃度が、対応する前記酸化物結晶のＡに対して０．０５〜１ｍｏｌ％の範囲である請求項１に記載の赤色酸化物蛍光体。
7. 青紫色発光を呈する半導体励起光源と、付活元素としてＳｍを含み、単斜晶構造を有する一般式Ａ₂Ｏ₃（Ａは１種以上の３価金属、Ｏは酸素）で表される酸化物結晶を母体とする酸化物蛍光体を含んでなり、前記半導体励起光源からの青紫色発光が前記酸化物蛍光体で赤色に変換されることを特徴とする発光装置。
8. 前記半導体励起光源が、ＩｎＧａＮを発光層に含みピーク波長４００〜４１５ｎｍの青紫色を呈するＩＩＩ族窒化物半導体発光素子である請求項７に記載の発光装置。
9. 前記半導体励起光源が、半導体レーザ素子である請求項７に記載の発光装置。
10. 前記半導体励起光源が、発光ダイオード素子である請求項７に記載の発光装置。
11. 前記半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長５００〜５５０ｎｍの緑色に変換する蛍光体と、前記半導体励起光源からの青紫色発光をピーク波長４２０〜４９０ｎｍの青色に変換する蛍光体をさらに含む、請求項７に記載の発光装置。
    

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