JPWO2014002723A1 - 蛍光体、発光装置及び照明装置 - Google Patents
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Abstract
本発明の目的は、黄色光でありながら赤色成分や緑色成分が多い蛍光体を提供すること、及び、この蛍光体を用いて演色性の高い発光装置及び照明装置を提供することにある。本発明は、一般式ＬｕＡｌＯＮ：Ｃｅで表され、Ｎが０．０１０質量％以上５．０質量％以下、ＣｅとＬｕがモル比でＣｅ／Ｌｕ≧０．０５、及び、Ａｌがモル比でＯとＮに対してＡｌ／（Ｏ＋Ｎ）＞５／１３である蛍光体である。他の発明は、この蛍光体と、発光素子とを有する発光装置である。他の発明は、この発光装置を有する照明装置である。
Description
本願発明は、蛍光体、発光装置及び照明装置に関する。
特許文献１には、青色発光ダイオード又はレーザーダイオードチップで発光する青色光と、この青色光（波長：４２０ｎｍから４７０ｎｍ）を蛍光体で変換した黄色光とで白色を発光する発光装置が示されている。ここでの蛍光体は、セリウム付活ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）のＹの一部をＬｕ、Ｓｃ、Ｇｄ、Ｌａで置換したものである。
特許文献２には、青色光を黄色光に変換する蛍光体として、ＹＡＧが示されている。
特許文献２には、青色光を黄色光に変換する蛍光体として、ＹＡＧが示されている。
しかし、セリウム付活ＹＡＧが発する黄色光には、赤色成分（波長：６００ｎｍから７００ｎｍ）や緑色成分（波長：５１０ｎｍから５５０ｎｍ）が少ないため、青色発光ダイオードと組み合わせた場合に、演色性の高い白色光が得られないという課題があった。
特許文献３では、赤色成分や緑色成分を確保して演色性を高めるために、緑色及び赤色発光の蛍光体を用いているが、異なる蛍光体を混合すると、一方の蛍光体の発光を他方の蛍光体が吸収して発光効率が低下するという新たな課題があった。
本発明の目的は、黄色光でありながら赤色成分や緑色成分が多い蛍光体を提供すること、及び、この蛍光体を用いて演色性の高い発光装置及び照明装置を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討した結果、一般式ＬｕＡｌＯＮ：Ｃｅで表される蛍光体の組成を特定することにより、発光色が黄色光でありながら赤色成分や緑色成分が多い蛍光体となること、及び、この蛍光体を用いることにより演色性の高い発光装置及び照明装置が得られることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、一般式ＬｕＡｌＯＮ：Ｃｅで表され、Ｎが０．０１０質量％以上５．０質量％以下、ＣｅとＬｕがモル比でＣｅ／Ｌｕ≧０．０５、及び、Ａｌがモル比でＯとＮに対してＡｌ／（Ｏ＋Ｎ）＞５／１３である蛍光体である。
他の発明は、上述の蛍光体と発光素子とを有する発光装置であり、さらに他の発明は、この発光装置を用いた照明装置である。
本発明の蛍光体は、青色の発光素子が発する３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長範囲の光により効率良く励起され、発光色が黄色でありながら、色度Ｘ、ピーク波長及び半値幅の値が大きく、赤色成分と緑色成分とを多く含む。このため、青色発光素子と組合せることにより、演色性の高い白色を実現する発光装置及び照明装置を得ることができる。
以下に本発明の実施の形態を説明する。
本発明の蛍光体は、一般式ＬｕＡｌＯＮ：Ｃｅで表され、所定量の窒素元素を含有し、多量のセリウムを含有する酸窒化物の蛍光体である。その組成比として、Ｎが０．０１０質量％以上５．０質量％以下、ＣｅとＬｕがモル比でＣｅ／Ｌｕ≧０．０５、及び、Ａｌがモル比でＯとＮに対してＡｌ／（Ｏ＋Ｎ）＞５／１３である蛍光体である。
上記一般式において、Ｌｕはルテチウムであり、ルテチウムの一部又は全部はＹ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ及びＳｍよりなる群から選ばれる１種以上の元素で置換することもできる。
Ｃｅはセリウムであり、セリウムの一部又は全部はＰｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＭｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素で置換することもできる。
Ａｌはアルミニウムであり、アルミニウムの一部又は全部はＧａ及びＩｎのいずれか一方又は双方で置換することもできる。Ｏは酸素であり、Ｎは窒素である。
Ｃｅはセリウムであり、セリウムの一部又は全部はＰｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＭｎよりなる群から選ばれる１種以上の元素で置換することもできる。
Ａｌはアルミニウムであり、アルミニウムの一部又は全部はＧａ及びＩｎのいずれか一方又は双方で置換することもできる。Ｏは酸素であり、Ｎは窒素である。
Ｎが０．０１０質量％以上５．０質量％以下、ＣｅとＬｕがモル比でＣｅ／Ｌｕ≧０．０５、並びにＡｌがモル比でＯとＮに対してＡｌ／（Ｏ＋Ｎ）＞５／１３とすることで、色度Ｘが顕著に上昇し、ピーク波長が上昇し、半値幅が大きくなり、赤色（波長６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）の蛍光成分の割合が増大し、長波長化する傾向にある。これは主に、モル比でＣｅ／Ｌｕを高め、窒素含有量を多くすると、蛍光体の発光色における赤色成分（波長６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）の割合が増大するためである。また、半値幅が大きくなることによって、発光色における緑色成分（波長５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下）の割合も増大する。かくして、赤色成分と緑色成分とを多く含む黄色光の蛍光体を得ることが可能となる。
本発明の蛍光体における窒素原子は、蛍光体自体の結晶格子内及び／又は結晶格子間に存在する。得られた蛍光体中の窒素含有量は、酸素―窒素測定機（例えば株式会社堀場製作所製ＥＭＧＡ―９２０）で測定することができる。測定法については、酸素は不活性ガス融解−非分散型赤外線吸収法（ＮＤＩＲ）、窒素は不活性ガス融解−熱伝導度法（ＴＣＤ）を用いることができる。上述のように、窒素含有量の増加は蛍光体の発光色における赤色成分の増加に関与するが、窒素含有量があまりに多いと発光強度が低下する傾向がある。
本発明の蛍光体は、特許文献２の従来の蛍光体と比較して、発光ピーク波長が長波長側にシフトしており、赤色成分が多いことに加え、緑色成分も多いことから、濃い黄色を示す。励起スペクトルのピーク波長が３５０から５００ｎｍの範囲にあるので、その波長範囲の光で効率良く励起され、濃い黄色に発光するため、演色性の高い白色ＬＥＤ用に好適である。
本発明の蛍光体の製造方法は、Ｌｕ、Ａｌ、Ｏ及びＣｅを含んだ化合物からなる複数の原料を混合する混合工程と、混合工程後の原料混合粉を窒素雰囲気で０．００１ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下のゲージ圧力、１０００℃以上２４００℃以下の温度範囲で保持する焼成工程で構成されるのが好ましい。
混合工程での原料として、純度９９％以上の水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解し酸化物になりうるもの、純度９９．９％以上の酸化物、純度９９．９％以上の窒化物を使用することが好ましい。窒化物としてＡｌＮ、アジ化物があり、純度９９．９％以上のものが好ましい。
出発原料の混合にはボールミル、Ｖ型混合機又は攪拌装置等を用いることができる。
焼成工程は、例えば１０００℃以上２４００℃以下の温度範囲と０．００１ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下の圧力範囲において、１時間以上１００時間以下保持することが好ましい。焼成温度は１５００℃以上２２００℃以下がより好ましい。焼成工程での雰囲気の圧力は、０．７ＭＰａ以上７０ＭＰａ以下がより好ましい。
焼成の雰囲気としては、窒素元素含有雰囲気を用いる。窒素元素含有雰囲気としては、具体的には、窒素及び／又はアンモニアを含有する雰囲気があり、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを含有してもよい。窒素及び／又はアンモニアの含有量は１０体積％以上が好ましく、５０体積％以上がより好ましく、１００体積％がさらに好ましく、窒素元素含有雰囲気が高純度窒素（純度９９．９９％以上）及び／又は高純度アンモニア（純度９９．９９％以上）からなる場合が最も好ましい。
焼成の前に仮焼を行う場合、仮焼の雰囲気は、不活性雰囲気、酸化性雰囲気、還元性雰囲気、窒素元素含有ガス雰囲気のいずれでもよい。不活性雰囲気での不活性ガスとしては、窒素、アルゴンがある。酸化性雰囲気でのガスとしては、空気、酸素、酸素含有窒素、酸素含有アルゴンがある。還元性雰囲気でのガスとしては、水素含有窒素、水素含有アルゴンがある。これらガスには、反応を促進するために、適量のフラックスを添加してもよい。
焼成用の炉は、焼成温度が高温であり焼成雰囲気が窒素元素含有雰囲気であることから、金属抵抗加熱方式又は黒鉛抵抗加熱方式が好ましく、炉の高温部の材料として炭素を用いた電気炉が好ましい。
上記方法にて得られる蛍光体を、ボールミル、振動ミル、アトライター、ジェットミル等の工業的に通常用いられている粉砕装置を用いて粉砕してもよい。得られる蛍光体の結晶性を高めるために、再焼成を行ってもよい。また、結晶成長の促進や合成反応を進行させるために再焼成を行ってもよい。
さらに、後処理として、上述の工程後、洗浄、分散処理、乾燥、分級等を行うことができる。なかでも、酸による洗浄工程を設けることが好ましい。酸洗浄を行うには、酸性の水溶液中に蛍光体を粒子状に分散させた後、水洗する。具体的には、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸の１種又は２種以上があり、塩酸が好ましい。酸洗浄を行うことにより未反応物、副成物、融剤を溶解し、分別除去できる。また、得られた蛍光体を後述するように透光性樹脂中に分散させて用いる場合には、耐湿性や分散性を高めるために、必要に応じて公知の表面処理を施すこともできる。
本発明の蛍光体は、発光素子と組み合わせることにより発光装置とすることができる。本発明の発光装置は、本発明の蛍光体をエポキシ樹脂、ポリカーボネート、シリコンゴムなどの透光性樹脂中に分散させ、この蛍光体を分散させた樹脂を、ステム上の発光素子（化合物半導体）を取り囲むように成形することにより製造することができる。本発明の発光装置においては、白色発光を実現するために、発光素子としては青色発光窒化物半導体が好ましく、紫外から青色に発光する化合物半導体を用いることも可能である。
具体的には、蛍光体を励起する３５０ｎｍから５００ｎｍの波長の光を発する窒化物半導体からなる発光素子が好ましい。窒化物半導体は構成元素の比率により発光波長を変えることができ、例えば、Ｇａ−Ｎ系では３２０ｎｍから４５０ｎｍ、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｎ系では３００ｎｍから５００ｎｍで発光の波長のピークを制御できる。窒化物半導体からなる発光素子としては、発光層が組成式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０＜ｘ、０＜ｙ、ｘ＋ｙ＜１）で表わされる化合物からなり、ヘテロ構造又はダブルヘテロ構造を有する発光素子がある。
本発明の蛍光体は単独で使用でき、さらに赤色発光の蛍光体や緑色発光の蛍光体など他の蛍光体と併用して、白色度のより高い発光装置を製造することも可能である。
また、かかる発光装置を応用することにより、演色性の高い白色を発光する照明装置を得ることも可能である。
また、かかる発光装置を応用することにより、演色性の高い白色を発光する照明装置を得ることも可能である。
本発明の実施例を説明する。実施例１の蛍光体は、表１に示されるように、一般式ＬｕＡｌＯＮ：Ｃｅで表される蛍光体であり、窒素含有量が０．０６６質量％、ＣｅとＬｕがモル比でＣｅ／Ｌｕ＝１．０００、及び、Ａｌがモル比でＯとＮに対してＡｌ／（Ｏ＋Ｎ）＝０．４４３であった。
＜混合工程＞
混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）３２．７質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）２８．３質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３９．０質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝１．５：１．５：７である。
混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）３２．７質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）２８．３質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３９．０質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝１．５：１．５：７である。
原料混合物を、カワタ株式会社のスーパーミキサーにて混合し、目開き８５０μｍのナイロン製篩を全通させ、蛍光体合成用の原料粉末を得た。
＜焼成工程＞
原料粉末を、内寸で直径８ｃｍ×高さ８ｃｍの蓋付きの円筒型窒化ホウ素製容器（電気化学工業株式会社製Ｎ−１グレード）に５０ｇ充填し、内寸で１００ｃｍ×５０ｃｍ×高さ１３ｃｍの上蓋付き黒鉛ボックス内部に容器を配置した。この黒鉛ボックスは側面に直径２０ｍｍの穴が長辺４個、短辺４個開いている。さらに底の中央に直径５０ｍｍの穴が開いており、この穴の下に排ガス管が設置されており、焼成中に排ガス管から雰囲気ガスの排気を行った。カーボンヒーターの電気炉で０．７ＭＰａの加圧窒素雰囲気中、１７００℃で１５時間の加熱処理を行った後、得られた粉末を室温まで徐冷した。この焼成物を乳鉢で解砕し、目開き２５０μｍの篩を通し、合成粉末にした。
原料粉末を、内寸で直径８ｃｍ×高さ８ｃｍの蓋付きの円筒型窒化ホウ素製容器（電気化学工業株式会社製Ｎ−１グレード）に５０ｇ充填し、内寸で１００ｃｍ×５０ｃｍ×高さ１３ｃｍの上蓋付き黒鉛ボックス内部に容器を配置した。この黒鉛ボックスは側面に直径２０ｍｍの穴が長辺４個、短辺４個開いている。さらに底の中央に直径５０ｍｍの穴が開いており、この穴の下に排ガス管が設置されており、焼成中に排ガス管から雰囲気ガスの排気を行った。カーボンヒーターの電気炉で０．７ＭＰａの加圧窒素雰囲気中、１７００℃で１５時間の加熱処理を行った後、得られた粉末を室温まで徐冷した。この焼成物を乳鉢で解砕し、目開き２５０μｍの篩を通し、合成粉末にした。
実施例１で製造された蛍光体の外部量子効率、色度Ｘ、ピーク波長、半値幅、演色性指数、窒素含有量の結果を表１に示す。
表１の外部量子効率は分光光度計（大塚電子株式会社製ＭＣＰＤ−７０００）により測定した。凹型のセルに蛍光体をセル表面が平滑になるように充填し、積分球を取り付けた。この積分球に、発光光源（Ｘｅランプ）から４５５ｎｍの波長に分光した単色光を、光ファイバーを用いて導入した。この単色光を励起源として、蛍光体試料に照射し、試料の蛍光スペクトル測定を行った。発光効率は次のように求めた。試料部に反射率が９９％の標準反射板（Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ社製、スペクトラロン）をセットし、波長４５５ｎｍの励起光のスペクトルを測定した。その際、４５０〜４６５ｎｍの波長範囲のスペクトルから励起光フォトン数（Ｑｅｘ）を算出した。次いで、試料部にサンプルをセットし、得られたスペクトルデータから励起反射光フォトン数（Ｑｒｅｆ）及び蛍光フォトン数（Ｑｅｍ）を算出した。励起反射光フォトン数は励起光フォトン数と同じ波長範囲で、蛍光フォトン数は４６５〜８００ｎｍの範囲で算出した。得られた三種類のフォトン数から
外部量子効率（＝Ｑｅｍ／Ｑｅｘ×１００）、
吸収率（＝（Ｑｅｘ−Ｑｒｅｆ）×１００）、
内部量子効率（＝Ｑｅｍ／（Ｑｅｘ−Ｑｒｅｆ）×１００）
を求めた。
実施例として合格の外部量子効率は４０％以上である。
外部量子効率（＝Ｑｅｍ／Ｑｅｘ×１００）、
吸収率（＝（Ｑｅｘ−Ｑｒｅｆ）×１００）、
内部量子効率（＝Ｑｅｍ／（Ｑｅｘ−Ｑｒｅｆ）×１００）
を求めた。
実施例として合格の外部量子効率は４０％以上である。
表１の色度Ｘは、ＣＩＥ１９３１の値であり、分光光度計（大塚電子株式会社製ＭＣＰＤ−７０００）により測定した。実施例として合格の色度Ｘは０．３８５以上である。
表１のピーク波長は、分光光度計（大塚電子株式会社製ＭＣＰＤ−７０００）により測定した。実施例として合格のピーク波長は５４４．０ｎｍ以上である。
表１の半値幅は、分光光度計（大塚電子株式会社製ＭＣＰＤ−７０００）により測定した。実施例として合格の半値幅は１０３．０ｎｍ以上である。
表１の窒素含有量は酸素―窒素測定機（ＨＯＲＩＢＡ株式会社製ＥＭＧＡ―９２０）により測定した。実施例として合格の窒素含有量は０．０１０質量％以上である。
演色性指数は次の方法で測定した。蛍光体１０ｇを水１００ｇにエポキシシランカップリング剤（信越シリコーン株式会社製ＫＢＥ４０２）１．０ｇと共に加え、撹拌しながら一晩放置した。その後、ろ過乾燥したシランカップリング剤で処理された前記蛍光体の適量をエポキシ樹脂（サンユレック株式会社製ＮＬＤ−ＳＬ−２１０１）１０ｇに混練し、発光波長４６０ｎｍの青色ＬＥＤ素子の上にポッティングし、真空脱気し、１１０℃で前記樹脂を加熱硬化し、表面実装型ＬＥＤを作製した。これに１０ｍＡの電流を流して発生する光を測定し、演色性指数（Ｒａ）を測定した。実施例として合格の演色性指数（Ｒａ）は７０．０以上である。
表１に示すように、実施例１の外部量子効率、色度Ｘ、ピーク波長、半値幅、窒素含有量、演色性指数（Ｒａ）はいずれも優秀な値を示した。
原料混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）５０．９質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）１１．０質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３８．１質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝２．４：０．６：７である。後の工程は実施例１と同様である。表１に示すように、外部量子効率、色度Ｘ、ピーク波長、半値幅、窒素含有量、演色性指数（Ｒａ）において、優秀な値を有していた。
原料混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）５９．１質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）３．３質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３７．６質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝２．８２：０．１８：７である。後の工程は実施例１と同様である。表１に示すように、外部量子効率、色度Ｘ、ピーク波長、半値幅、窒素含有量、演色性指数（Ｒａ）において、優秀な値を有していた。
原料混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）３６．８質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）３１．８質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３１．４質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝１．５：１．５：５である。後の工程は実施例１と同様である。表１に示すように、外部量子効率、色度Ｘ、ピーク波長、半値幅、窒素含有量、演色性指数（Ｒａ）において、優秀な値を有していた。
原料混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）５７．１質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）１２．４質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３０．５質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝２．４：０．６：５である。後の工程は実施例１と同様である。表１に示すように、外部量子効率、色度Ｘ、ピーク波長、半値幅、窒素含有量、演色性指数（Ｒａ）において、優秀な値を有していた。
原料混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）６６．２質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）３．７質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３０．１質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝２．８２：０．１８：５である。後の工程は実施例１と同様である。表１に示すように、外部量子効率、色度Ｘ、ピーク波長、半値幅、窒素含有量、演色性指数（Ｒａ）において、優秀な値を有していた。
＜比較例１＞
＜比較例１＞
原料混合工程にあっては、Ｌｕ２Ｏ３（和光純薬工業株式会社製）６９．２質量％、ＣｅＯ２（和光純薬工業株式会社製、和光特級）０．８質量％、Ａｌ２Ｏ３（大明化学株式会社製ＴＭ−ＤＡＲグレード）３０．０質量％を配合し、原料混合物１ｋｇを得た。仕込みのＬｕ、Ｃｅ、Ａｌのモル比はＬｕ：Ｃｅ：Ａｌ＝２．９６：０．０４：５である。後の工程は実施例１と同様である。表１に示すように実施例と比較し、色度Ｘは低く、ピーク波長、半値幅は小さい値となり、赤色成分の強度が低下していることがわかる。演色性指数（Ｒａ）も７０．０を下回った。また、窒素含有量も実施例と比較し、低下した。
＜比較例２＞
＜比較例２＞
表１記載の原料組成で原料混合工程を行ったこと以外は、実施例１と同じ条件で蛍光体を製造した。表１に示すように実施例と比較し、色度Ｘは低く、ピーク波長、半値幅は小さい値となり、赤色成分の強度が低下していることがわかる。演色性指数（Ｒａ）も７０．０を下回った。また、窒素含有量も実施例と比較し、低下した。
＜比較例５〜７＞
＜比較例５〜７＞
表１記載の原料組成で原料混合工程を行ったこと以外は、実施例１と同じ条件で蛍光体を製造した。Ａｌ／（Ｏ＋Ｎ）のモル比が５／１３以下であるこれらの比較例５〜７は、表１に示すように実施例と比較して特に外部量子効率が著しく低い値を示した。
＜比較例３及び４＞
原料混合物を、カワタ株式会社のスーパーミキサーにて混合し、目開き８５０μｍのナイロン製篩を全通させ、蛍光体合成用の原料粉末を得た。焼成工程は原料粉末を、内寸で直径８ｃｍ×高さ８ｃｍの蓋付きの円筒型窒化ホウ素製容器（電気化学工業株式会社製Ｎ−１グレード）に５０ｇ充填し、内寸で１００ｃｍ×５０ｃｍ×高さ１３ｃｍの上蓋付き黒鉛ボックス内部に容器を配置した。この黒鉛ボックスは側面に直径２０ｍｍの穴が長辺４個、短辺４個開いている。カーボンヒーターの電気炉で絶対圧力で５．０Ｐａの真空雰囲気中、１７００℃で１５時間の加熱処理を行った後、得られた粉末を室温まで徐冷した。後の工程は実施例１と同様である。
比較例３及び４のいずれも、表１に示すように色度Ｘは低く、ピーク波長、半値幅は小さい値となり、赤色成分の強度が低下していることがわかる。窒素含有量は他の製造例と比較しても著しく低くなった。演色性指数（Ｒａ）も７０．０を下回った。
原料混合物を、カワタ株式会社のスーパーミキサーにて混合し、目開き８５０μｍのナイロン製篩を全通させ、蛍光体合成用の原料粉末を得た。焼成工程は原料粉末を、内寸で直径８ｃｍ×高さ８ｃｍの蓋付きの円筒型窒化ホウ素製容器（電気化学工業株式会社製Ｎ−１グレード）に５０ｇ充填し、内寸で１００ｃｍ×５０ｃｍ×高さ１３ｃｍの上蓋付き黒鉛ボックス内部に容器を配置した。この黒鉛ボックスは側面に直径２０ｍｍの穴が長辺４個、短辺４個開いている。カーボンヒーターの電気炉で絶対圧力で５．０Ｐａの真空雰囲気中、１７００℃で１５時間の加熱処理を行った後、得られた粉末を室温まで徐冷した。後の工程は実施例１と同様である。
比較例３及び４のいずれも、表１に示すように色度Ｘは低く、ピーク波長、半値幅は小さい値となり、赤色成分の強度が低下していることがわかる。窒素含有量は他の製造例と比較しても著しく低くなった。演色性指数（Ｒａ）も７０．０を下回った。
特に表１の比較例２、実施例１〜３を見ると、酸化セリウムを増量させることで窒素含有量が増え、色度Ｘが高くなり、ピーク波長、半値幅が大きくなり、赤色成分の強度が増大していることがわかる。
実施例７の発明は、上述の蛍光体と、発光素子とを有する発光装置である。実施例７の発光装置の構造を図１に示す。当該発光装置は、白色を発光するものであり、青色ＬＥＤチップ１を導電性端子６に接続させて容器５の底部に設置し、青色ＬＥＤチップ１をワイヤー３で他の導電性端子７に接続した後、蛍光体２と封止樹脂４としてのエポキシ樹脂を加熱硬化したものである。
この表面実装型ＬＥＤに１０ｍＡの電流を流して発生する光の発光スペクトルを測定したところ、蛍光体として実施例１乃至６を用いた場合に、表１に示すような良好な演色性を発揮した。
この表面実装型ＬＥＤに１０ｍＡの電流を流して発生する光の発光スペクトルを測定したところ、蛍光体として実施例１乃至６を用いた場合に、表１に示すような良好な演色性を発揮した。
実施例８の発明は、照明装置であり、図示は省略したが、実施例７の発光装置を有する電球型の照明装置である。この照明装置は、蛍光体として実施例１乃至６を用いると、表１に示すような良好な演色性を発揮した。
１ 青色ＬＥＤチップ
２ 蛍光体
３ ワイヤー
４ 封止樹脂
５ 容器
６ 導電性端子
７ 他の導電性端子
２ 蛍光体
３ ワイヤー
４ 封止樹脂
５ 容器
６ 導電性端子
７ 他の導電性端子
Claims (3)
- 一般式ＬｕＡｌＯＮ：Ｃｅで表され、Ｎが０．０１０質量％以上５．０質量％以下、ＣｅとＬｕがモル比でＣｅ／Ｌｕ≧０．０５、及び、Ａｌがモル比でＯとＮに対してＡｌ／（Ｏ＋Ｎ）＞５／１３である蛍光体。
- 発光素子と、請求項１に記載の蛍光体とを有する発光装置。
- 請求項２記載の発光装置を有する照明装置。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160415 |