WO2017104406A1 - 蛍光体、発光装置、照明装置および画像表示装置 - Google Patents

蛍光体、発光装置、照明装置および画像表示装置 Download PDF

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Definitions

  • a light-emitting device that emits white light (hereinafter referred to as “LED” as appropriate) by combining a light source for excitation that emits light in the near-ultraviolet or short-wavelength visible region and a phosphor has become commonplace, and has recently been put to practical use in image display devices and illumination devices. It has become.
  • a phosphor that emits red fluorescence (hereinafter, referred to as “red phosphor” as appropriate) is used in a light-emitting device for an image display device or a lighting device, and its light emission characteristics are variously improved.
  • the unit cell volume calculated from the lattice constant (V) is usually 344.0A 3 or more, preferably 345.3A 3 or more, more preferably 348.5A 3 or more and usually 375 0.0 3 or less, preferably 372.8 3 or less, more preferably 369.6 3 or less.
  • I EP1 / I EP2 in the phosphor of this embodiment is preferably 0.61 or more, more preferably 0.62 or more, and usually 0.83 or less, preferably 0.80 or less, more preferably 0.79 or less. More preferably, it is 0.78 or less.
  • the brightness of the phosphor of the present embodiment is increased, and this is preferable because the amount used is reduced when applied to a light emitting device or the like.
  • the intensity of the strongest peak is IEP1
  • the intensity of the strongest peak is IEP2 .
  • precipitation step To produce a phosphor-containing slurry (precipitation step), and heat the obtained phosphor-containing slurry (heat treatment step), washing (washing step) and dispersion / classification (dispersion / classification) as necessary. Can be manufactured.
  • the remaining raw material dissolved solution is added to one of the raw material dissolved solutions at a high rate of 40 ml / min or more. You may add at a low speed of / min or less.
  • the stirring speed of one of the raw material dissolution liquids is any speed as long as the substance that precipitates at the bottom of the reaction vessel does not occur and the dent at the center of the liquid surface generated by stirring does not reach the bottom of the vessel. But you can.
  • Fluorine produced when dissolved in HF acid, Na source, Si source, Ti source, Mn source, or HF acid, which was used when synthesizing the phosphor of this embodiment, is mainly composed of unreacted residues. Impurities or raw material unreacted components remain in the phosphor, and side reaction components tend to be generated in the phosphor slurry. In order to improve the characteristics, it is necessary to remove as much as possible the residue of the raw material and impurities generated during dissolution.
  • the weight of the HF acid in washing the phosphor is usually 0.1 times or more, preferably 3 times or more, more preferably 5 times or more, and usually 100 times or less, preferably 50 times or less of the phosphor weight. is there.
  • the time for immersing the phosphor in HF acid varies depending on the stirring conditions and the like, but is usually 10 minutes or longer, preferably 1 hour or longer, and usually 24 hours or shorter, preferably 12 hours or shorter. Moreover, you may wash
  • the phosphor can be manufactured by immersing the phosphor in a washing solution containing HF acid and washing it, followed by filtration and drying. Further, washing using ethanol, acetone, methanol or the like may be put in between.
  • the phosphor according to the first embodiment of the present invention can be used by mixing with a liquid medium.
  • the phosphor according to the first embodiment of the present invention is used for a light emitting device or the like, it is preferably used in a form dispersed in a liquid medium.
  • the phosphor according to the first embodiment of the present invention dispersed in a liquid medium is appropriately referred to as “a phosphor-containing composition according to one embodiment of the present invention” as one embodiment of the present invention. Shall.
  • the phosphor and the liquid medium content in the phosphor-containing composition of the present embodiment are arbitrary as long as the effects of the present embodiment are not significantly impaired, but for the liquid medium, the phosphor-containing composition of the present embodiment.
  • the total amount is usually 50% by weight or more, preferably 75% by weight or more, and usually 99% by weight or less, preferably 95% by weight or less.
  • excitation spectrum The excitation spectrum was measured using a fluorescence spectrophotometer F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). More specifically, the red emission peak was monitored at room temperature (25 ° C.), and an excitation spectrum within a wavelength range of 300 nm to 550 nm was obtained.
  • the phosphor powder to be measured is packed in a cell with a sufficiently smooth surface so that the measurement accuracy is maintained, and then a quartz cover glass is placed thereon, and the reflection intensity of each wavelength is measured by the same method. Then, the reflection spectrum of the sample was obtained from the ratio of the reflection intensity to the standard white plate.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show the XRD patterns of the phosphors obtained in Comparative Example 1-1, Example 1-1 and Example 1-3, respectively.
  • 4 and 5 show the emission spectra of the phosphors obtained in Comparative Example 1-1 and Example 1-3, respectively.
  • Table 1 shows the positions (2 ⁇ ) of diffraction peaks in the regions 1 to 5 in the powder X-ray diffraction patterns of the phosphor of Comparative Example 1-1 and the phosphors of Examples 1-1 to 1-3. showed that.
  • Table 2 also shows the emission intensity ratio (wavelength 616 nm / wavelength 626 nm) and afterglow time (1/10 of the initial intensity) of the phosphor of Comparative Example 1-1 and the phosphors of Example 1-2 and Example 1-3. Time).
  • F-4500 manufactured by Hitachi, Ltd.
  • Table 3 shows preparation compositions of Example 2-1 to Example 2-9 and Comparative Example 2-1 to Comparative Example 2-3, refined lattice constants and unit lattice volumes from the powder XRD patterns of the obtained phosphors.
  • the full width at half maximum of the peak in region 4 (38.2 ° ⁇ 2 ⁇ ⁇ 39.5 °) and the intensity ratio I N / I max are shown.
  • the phosphor according to the first embodiment of the present invention has a high internal quantum efficiency and a short afterglow time. Therefore, for example, the light-emitting device using the phosphor according to the first embodiment of the present invention has high luminous efficiency, and when the light-emitting device is applied to an image display device or the like, a fast-moving image can be displayed well. Thus, a high-quality image display device capable of achieving the above can be obtained.

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Abstract

本発明の課題は、内部量子効率が高く、残光時間が短く、赤色の視感度が高い短波長領域の発光成分が多い新規の狭帯域赤色蛍光体の提供である。該課題を、所定の組成を有する結晶相を含み、粉末X線回折パターンにおいて特定ピークを有することを特徴とする蛍光体により解決する。

Description

蛍光体、発光装置、照明装置および画像表示装置
 本発明は、蛍光体、発光装置、照明装置および画像表示装置に関する。
 近紫外または短波長可視域で発光する励起用光源と蛍光体とを併用することにより白色発光する発光装置(以下、適宜「LED」という)が一般化し、近年、画像表示装置や照明装置に実用化されている。特に赤色の蛍光を発する蛍光体(以下、適宜「赤色蛍光体」という)は、画像表示装置や照明装置用の発光装置に使用されており、その発光特性は様々に改良されている。このうち効率と演色性の両立のために、特定の波長帯で半値幅が狭い蛍光体の開発が重要視される。
 画像表示装置や照明装置の高効率化と演色性の両立を実現するためには、例えば、発光スペクトルの発光ピーク波長が590nm以上650nm以下で、かつ発光スペクトルの半値幅が1nm以上80nm以下である赤色蛍光体を用いることが有効である。そのため上記の発光特性を有する赤色蛍光体の開発が行われている。
 このような蛍光体として、非特許文献1には、Mg28Ge7.53810:Mn4+などのMn4+付活酸フッ化物蛍光体が開示されている。また例えば、特許文献1にはフルオロジャーマネイト蛍光体などのMn4+付活フッ化物蛍光体が開示されている。
特表2009-528429号公報
Journal of SOLID STATE Chemistry, Vol.4、269-274 (1972)
 しかしながら、非特許文献1に記載の蛍光体の発光ピーク波長は、660nm付近の長波長領域にあり赤色の視感度が低いため、蛍光体の発光輝度が低くなることが問題になる場合があった。また特許文献1に記載の蛍光体は、発光スペクトルの半値幅は狭いが、残光時間が長いことが問題になる場合があった。残光時間が長い場合、発光装置に使用する蛍光体の使用量が増える傾向にある。更に画像表示する際、動作が速い画像が表示されにくくなる傾向にある。
 そのため発光ピーク波長が590nm以上650nm以下で、発光スペクトルの半値幅が狭い蛍光体(以下、「狭帯域赤色蛍光体」)で、赤色の視感度が高い短波長領域の発光成分が多く、内部量子効率が高く、残光時間が短い蛍光体が望まれていた。
 本発明は、上記課題を鑑みて、内部量子効率が高く、残光時間が短く、赤色の視感度が高い短波長領域(590nm以上、650nm以下)の発光成分が多い新規の狭帯域赤色蛍光体を提供する。また本発明は、該蛍光体を含む高品質の発光装置、並びに照明装置および画像表示装置を提供する。
 本発明者等は、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定の組成を有し且つ粉末X線回折パターンにおいて特定領域にピークを有する蛍光体とすることで上記課題を解決しうることを見出して本発明に到達した。また、本発明者等は、特定の組成及び晶系を有し且つ単位格子体積が特定値である蛍光体とすることで上記課題を解決しうることを見出して本発明に到達した。さらに、本発明者等は、特定の組成を有し且つ粉末X線回折パターンにおいて特定領域にピークを有さない蛍光体とすることで上記課題を解決しうることを見出して本発明に到達した。即ち、本発明は、下記の通りである。
〔1〕
 下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
 CuKα線(1.5418Å)を用いて測定された粉末X線回折パターンにおいて下記に示す領域1~5にピークを有することを特徴とする、蛍光体。
  AMn            [1]
(式[1]中、
 A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
 D元素は、Si、Ge,Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
 またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
  1.5≦x≦2.5
  0.5≦y<1
    y+z=1
  5.0≦w≦7.0)
 領域1 20.7°≦2θ≦21.0°
 領域2 26.1°≦2θ≦26.7°
 領域3 34.6°≦2θ≦35.6°
 領域4 38.3°≦2θ≦39.4°
 領域5 49.6°≦2θ≦50.7°
〔2〕
 下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
 該結晶相の結晶系が六方晶系であり、かつ格子定数から算出される単位格子体積が344.0Å以上、375.0Å以下であることを特徴とする、蛍光体。
  AMn            [1]
(式[1]中、
 A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
 D元素は、Si、Ge、Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
 またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
  1.5≦x≦2.5
  0.5≦y<1
    y+z=1
  5.0≦w≦7.0)
〔3〕
 下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
 CuKα線(1.5418Å)を用いて測定された粉末X線回折パターンにおいて2θ=32~33°に有するピークの強度Iと、粉末X線回折パターンにおける最強ピーク強度Imaxとの比(I/Imax)が、0.05以下であることを特徴とする、蛍光体。
  AMn            [1]
(式[1]中、
 A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
 D元素は、Si、Ge、Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
 またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
  1.5≦x≦2.5
  0.5≦y<1
    y+z=1
  5.0≦w≦7.0)
〔4〕
 前記結晶相の格子定数aおよびbが8.88Å以上、9.19Å以下であり、格子定数cが5.06Å以上、5.12Å以下であることを特徴とする、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の蛍光体。
〔5〕
 A元素が、Naであることを特徴とする、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の蛍光体。
〔6〕
 D元素が、SiおよびTiであることを特徴とする、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の蛍光体。
〔7〕
 350nm以上、460nm以下の波長を有する励起光を照射することにより、600nm以上、650nm以下の範囲に発光ピーク波長を有することを特徴とする、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の蛍光体。
〔8〕
 350nm以上、460nm以下の波長を有する励起光を照射した際の発光ピーク強度において、下記式(1)を満たすことを特徴とする、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の蛍光体。
 0.6≦IEP1/IEP2  (1)
(上記式(1)中、
 IEP1は、615~620nmにおける発光ピーク強度を表し、
 IEP2は、625~630nmにおける発光ピーク強度を表す。)
〔9〕
 励起スペクトルにおいて、350nm以上、550nm以下の波長域における励起強度の最大値を1としたときに、波長500nmにおける励起強度Iが下記式(2)を満たすことを特徴とする、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の蛍光体。
 0.400≦I≦0.520  (2)
〔10〕
 第1の発光体と、該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを備え、該第2の発光体が〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
〔11〕
 〔10〕に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする照明装置。
〔12〕
 〔10〕に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする画像表示装置。
 本発明は、内部量子効率が高くかつ残光時間が短く、更に赤色の視感度が高い短波長領域(590nm以上、650nm以下)の発光成分が多い新規の狭帯域赤色蛍光体を提供することが可能となる。また本発明は、該蛍光体を含む高品質の発光装置、並びに照明装置および画像表示装置を提供することが可能となる。
比較例1-1で得られた蛍光体の粉末X線回折(XRD)パターンを示す図である。 実施例1-1で得られた蛍光体のXRDパターンを示す図である。 実施例1-3で得られた蛍光体のXRDパターンを示す図である。 比較例1-1で得られた蛍光体の発光スペクトルを示す図である。 実施例1-3で得られた蛍光体の発光スペクトルを示す図である。 実施例2-2及び比較例2-1で得られた蛍光体の粉末XRDパターンを示すチャートである。 実施例2-2で得られた蛍光体の発光スペクトルを示すチャートである。 実施例2-2で得られた蛍光体の励起スペクトルを示すチャートである。
 以下、本発明について実施形態や例示物を示して説明するが、本発明は以下の実施形態や例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
 なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本明細書中の蛍光体の組成式において、各組成式の区切りは読点(、)で区切って表わす。また、カンマ(,)で区切って複数の元素を列記する場合には、列記された元素のうち一種又は二種以上を任意の組み合わせおよび組成で含有していてもよいことを示している。例えば、「(Ca,Sr,Ba)Al:Eu」という組成式は、「CaAl:Eu」と、「SrAl:Eu」と、「BaAl:Eu」と、「Ca1-xSrAl:Eu」と、「Sr1-xBaAl:Eu」と、「Ca1-xBaAl:Eu」と、「Ca1-x-ySrBaAl:Eu」(但し、式中、0<x<1、0<y<1、0<x+y<1である。)とを全て包括的に示しているものとする。
 また、本明細書中、「Mn4+」と「4価のマンガン」とは、同義である。
 本発明は、第一の発明、第二の発明、および第三の発明を含み、いずれも、第一の実施態様である蛍光体、第二の実施態様である発光装置、第三の実施態様である照明装置、第四の実施態様である画像表示装置を含む。
<1.第一の発明>
{蛍光体について}
[式[1]について]
 本発明の第一の発明における第一の実施態様に係る蛍光体は、下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含む。
  AMn            [1]
(式[1]中、
 A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
 D元素は、Si、Ge,Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
 またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
  1.5≦x≦2.5
  0.5≦y<1
    y+z=1
  5.0≦w≦7.0)
 式[1]中、A(A元素)は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)からなる群から選ばれる1種以上の元素を表す。中でも、混合物ではなく単相の化合物になりやすく均質に発光する点で、A元素は、Naであることが好ましい。
 尚、A元素は、本実施態様の効果を損なわない範囲でその他の元素で一部置換されていてもよい。その他の元素としては、例えば、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)などが挙げられる。
 式[1]中、D(D元素)は、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、チタン(Ti)からなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。中でも、発光イオンであるMn4+が付活されやすい点で、D元素は、SiおよびTiであることが好ましい。
 D元素がSiおよびTiである場合、その比率[Ti]/[Si+Ti]は、得られる蛍光体の残光が短くなる点で、好ましくは0.3以上、より好ましくは0.5以上である。
 またD元素がSiおよびTiである場合、そのモル比率[Si]/[Si+Ti]は、得られる蛍光体の残光が短くなる点から、好ましくは0.7以下、より好ましくは0.6以下、更に好ましくは0.5以下である。
 一方、得られる蛍光体の耐久性に優れる点で、[Si]/[Si+Ti]は、好ましくは0.3以上、より好ましくは0.4以上、更に好ましくは0.5以上である。
 尚、[Si]は、蛍光体中に含まれるSiの含有量(mol)を表し、[Ti]は蛍光体中に含まれるTiの含有量(mol)を表し、[Si+Ti]は、蛍光体中に含まれるSiとTiの総含有量(mol)を表す。
 本実施態様の蛍光体においては、D元素がSiおよびTiである場合、[Si]/[Si+Ti]比率を調整することで、残光時間や耐久性など、所望の特性に調整することができる。
 尚、D元素は、本実施態様の効果を損なわない範囲でその他の元素で一部置換されていてもよい。その他の元素としては、スズ(Sn)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)などが挙げられる。
 式[1]中、Mnは、マンガンを表す。本実施態様の効果を損なわない限り、Mnは、その他の付活元素、例えば、ユーロピウム(Eu)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)およびイッテルビウム(Yb)の1種以上で一部置換されていてもよい。
 D元素がSiおよびTiである場合、表面Mn分析値である[Mn]/[Si+Ti+Mn]は、発光強度を高くするという点で、好ましくは0.01%以上、より好ましくは0.05%以上、更に好ましくは0.10%以上である。
 またD元素がSiおよびTiである場合、[Mn]/[Si+Ti+Mn]は、耐水性を高くするという点から、好ましくは5.0%以下、より好ましくは4.5%以下、更に好ましくは4.0%以下である。
 尚、[Mn]は、蛍光体中に含まれるMnの含有量(mol)を表し、[Si]は蛍光体中に含まれるSiの含有量(mol)を表し、[Ti]は蛍光体中に含まれるTiの含有量(mol)を表し、[Si+Ti+Mn]は、蛍光体中に含まれるSiとTiとMnの総含有量(mol)を表す。
 式[1]中、Fは、フッ素を表す。Fは、その他のハロゲン元素、例えば、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、および酸素などで一部置換されていてもよい。
 xは、A元素の含有量を表し、その範囲は、通常1.5≦x≦2.5であり、下限値は、好ましくは1.7、より好ましくは1.9、また上限値は、好ましくは2.3、より好ましくは2.1である。
 yは、D元素の含有量を表し、その範囲は、通常0.5≦y<1であり、下限値は、好ましくは0.7、より好ましくは0.8、また上限値は、好ましくは0.99、より好ましくは0.96である。
 zは、Mnの含有量を表す。
 yとzの相互関係は、通常、
 y+z=1
を満たす。
 wは、Fの含有量を表し、その範囲は、通常5.0≦w≦7.0であり、下限値は、好ましくは5.5、より好ましくは5.8、また上限値は、好ましくは6.5、より好ましくは6.2である。
 上記式[1]において、特に発光特性が良好である点で、下記式[2]で表される結晶相を有する蛍光体であることが好ましい。
 Na(Si、Ti)Mn  [2]
 尚、上記式[2]中、x、y、z、wは、前記式[1]におけるものと同義である。好ましい態様も同様である。また、[Si]/[Si+Ti]の好ましい態様も、前記式[1]におけるものと同様である。さらに、(Si、Ti)とは、Si及びTiであることを示し、以下においても同様である。
[粉末X線回折(XRD)パターン]
 本実施態様の蛍光体は、CuKα線(1.5418Å)を用いて測定された粉末X線回折パターンにおいて下記に示す領域1~5にピークを有する。
 領域1 20.7°≦2θ≦21.0°
 領域2 26.1°≦2θ≦26.7°
 領域3 34.6°≦2θ≦35.6°
 領域4 38.3°≦2θ≦39.4°
 領域5 49.6°≦2θ≦50.7°
 本実施態様において領域1~5にピークを有するとは、ピークトップが領域1~5の範囲内にあることを意味する。本実施態様において領域1~5を特定することの理由は、本実施態様の蛍光体に特徴的なピークを選択したに過ぎない。尚、本実施態様の蛍光体では、結晶の形状によっては測定時に配向してしまい、X線回折パターンで確認できるピーク、確認できなくなってしまうピークが生じることがあるが、本実施態様における領域1~5に現れるピークは、配向しても特徴的に確認しうるピークである。
 また配向によりピーク強度が変わる可能性があるが、本実施態様に係る蛍光体の、粉末X線回折パターンにおける最強ピーク強度Imaxに対する、各領域のピークの強度Iの比I/Imax(Iは、領域1~5に有するピークの強度である。また、各領域において複数のピークが存在する場合には、各領域において最強ピークの強度をIとする。)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.1以上、また通常1未満である。
 さらに、各回折ピークの形状がスプリットしていない、つまりピークトップが一つであることが好ましい。ピークトップが一つであることは、固溶体が単相であることを意味する。固溶体が単相であると発光スペクトルのばらつきが少なく、発光装置に用いた場合にも発光のばらつきがないため好ましい。尚、固溶体が単相で得られている場合、単位格子体積の値はただ一つとなる。
 さらに、領域4に有するピークの半値幅は、0.50°以下、好ましくは0.45°以下、より好ましくは0.40°以下である。
 領域4に有するピークの半値幅が上記範囲内である蛍光体は、固溶体であることに加えて結晶を形作る最小微結晶単位(結晶子)が大きい、つまり結晶性が良い。結晶性が良いと粒子成長しやすく、粒子径が大きい蛍光体は発光輝度が高くなるので好ましい。
[格子定数]
 本実施態様の蛍光体の格子定数は、結晶を構成する元素の種類により変化するが、格子定数a、b、cについては、各々、下記の範囲である。
 a軸は、通常8.88Å以上、9.19Å以下の範囲であり、下限値は、好ましくは8.90Å、より好ましくは8.92Å、また上限値は、好ましくは9.17Å、より好ましくは9.13Åである。
 b軸は、通常8.88Å以上、9.19Å以下の範囲であり、下限値は、好ましくは8.90Å、より好ましくは8.92Å、また上限値は、好ましくは9.17Å、より好ましくは9.13Åである。
 c軸は、通常5.06Å以上、5.12Å以下の範囲であり、下限値は、好ましくは5.07Å、より好ましくは5.08Å、また上限値は、好ましくは5.11Å、より好ましくは5.10Åである。
[単位格子体積]
 ここでは、付活元素を含む場合には、「Na(Si、Ti)F蛍光体」のように「蛍光体」との文言を付し、一方で、付活元素を含まない場合(すなわち、ホストを示す場合)には、「Na(Si、Ti)F」のように「蛍光体」との文言を付していない。
 本実施態様の蛍光体における、格子定数から算出される単位格子体積(V)は、通常344.0Å以上、好ましくは345.3Å以上、より好ましくは348.5Å以上、また、通常375.0Å以下、好ましくは372.8Å以下、より好ましくは369.6Å以下である。
 上記範囲の技術的意味について、本実施態様のNa(Si、Ti)F蛍光体を例にして下記のとおり説明する。NaSiFの単位格子体積は343.31Å(PDF00-033-1280)、NaTiFの単位格子体積は375.94Å(PDF00-043-0522)である。NaSiF蛍光体ではSiの一部がTiで置換される割合が多くなるにつれ、単位格子体積が大きくなる。単位格子体積(V)が上記範囲内であるとNa(Si、Ti)F蛍光体の[Si]/[Si+Ti]比率を0%より大きく100%未満で制御できているといえるため好ましい。
 尚、単位格子体積の値がただ一つであるということは、混合物ではなく、一つの蛍光体であることを意味する。
 また、本実施態様のNa(Si、Ti)F蛍光体においては、NaSiFの構造を保ちながらSiの一部がTiで置換される場合、単位格子体積(V)と[Si]/[Si+Ti]比率(p)が線形相関すると考えられるので、以下式(3)によって単位格子体積からSi組成を見積もることができる。
 V=-0.3314×p+9.1968  (3)
 即ち、本実施態様の蛍光体は、前記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、上記式(3)を満たす蛍光体であることが好ましい。
[結晶系と空間群]
 本実施態様の蛍光体における空間群は、単結晶X線回折にて区別しうる範囲において統計的に考えた平均構造が上記の長さの繰り返し周期を示していれば特に限定されないが、「International Tables for Crystallography(Third,revised edition),Volume A SPACE-GROUP SYMMETRY」に基づく150番(P321)に属するものであることが好ましい。
 ここで、格子定数及び空間群は常法に従って求めることができる。格子定数であれば、X線回折及び中性子線回折の結果をリートベルト(Rietveld)解析して求めることができ、空間群であれば、電子線回折により求めることができる。
 尚、本実施態様に係る蛍光体における結晶系は、六方晶系である。
{特性など}
[発光スペクトル]
 本実施態様の蛍光体は、ピーク波長350nm以上、460nm以下の光で励起して発光スペクトルを測定した場合に、以下の特徴を有することが好ましい。
 上述の発光スペクトルにおけるピーク波長λp(nm)が、通常590nm以上、より好ましくは600nm以上、更に好ましくは610nm以上、また通常650nm以下である。
 上記範囲内であると、好適な赤色の発光を有する点で好ましい。
 また本実施態様の蛍光体は、上述の発光スペクトルにおける発光ピークの半値幅が、通常80nm以下、好ましくは50nm以下、より好ましくは40nm以下、更に好ましくは20nm以下、特に好ましくは10nm以下、また通常1nm以上の範囲である。
 発光スペクトルにおける発光ピークの半値幅が、上記範囲内であると色純度が高く、また発光強度も高い傾向にあるため好ましい。
 なお、上記の蛍光体をピーク波長の光で励起するには、例えば、キセノン光源を用いることができる。また本実施態様の蛍光体の発光スペクトルの測定は、例えば、蛍光分光光度計F-4500やF-7000(日立製作所製)等を用いて行うことができる。発光ピーク波長および発光ピークの半値幅は、得られる発光スペクトルから算出することができる。
[式(1)について]
 本実施態様の蛍光体は、350nm以上、460nm以下の波長を有する励起光を照射した際の発光ピーク強度において、下記式(1)を満たすことが好ましい。
 0.6≦IEP1/IEP2  (1)
(上記式(1)中、
 IEP1は、615~620nmにおける発光ピーク強度を表し、
 IEP2は、625~630nmにおける発光ピーク強度を表す。)
 本実施態様の蛍光体におけるIEP1/IEP2は、好ましくは0.61以上、より好ましくは0.62以上、また通常0.83以下、好ましくは0.80以下、より好ましくは0.79以下、さらに好ましくは0.78以下である。
 上記範囲内であると、本実施態様の蛍光体の輝度が高くなり、発光装置などに適用する場合に使用量が少なくなるため好ましい。
 尚、波長615~620nmにおいて複数の発光ピークが存在する場合には、そのうちの最強ピークの強度をIEP1とし、同様に、波長625~630nmにおいて複数の発光ピークが存在する場合には、そのうちの最強ピークの強度をIEP2とする。
 上記式(1)の技術的意味について、本実施態様のNa(Si、Ti)F蛍光体を例にして下記のとおり説明する。
 NaSiF蛍光体ではSiの一部がTiで置換される割合が多くなるにつれ、IEP1の値が大きくなる。つまり式(1)の値を満たすことは、SiとTiの2種の元素が1つの結晶相に含まれる蛍光体であることを意味する。より技術的には、NaSiFとNaTiFとが混合物ではなく固溶していることを意味する。
 尚、NaSiFとNaTiFとが混合物である場合、粉体によって発光スペクトルがばらつくことにより、発光装置の発光が大きくばらつく傾向にある。本実施態様の蛍光体は、混合物ではないため発光スペクトルのバラツキはないため、発光装置の発光のばらつきが小さいため好ましい。
 [励起スペクトル]
 本実施態様の蛍光体は、通常350nm以上、好ましくは440nm以上、より好ましくは450nm以上、また、通常500nm以下、好ましくは490nm以下、より好ましくは480nm以下、さらに好ましくは470nm以下、特に好ましくは465nm以下、最も好ましくは460nm以下の波長範囲に励起ピークを有する。即ち、近紫外から青色領域の光で励起される。
[式(2)について]
 また、励起スペクトルにおいて、350nm以上、550nm以下の波長域における励起強度の最大値を1としたときに、350nm以上、550nm未満の波長域に該励起強度の最大値を有する励起波長が存在し、波長500nmにおける励起強度Iは下記式(2)を満たすことが好ましい。
 0.400≦I≦0.520  (2)
 本実施態様の蛍光体におけるIは、好ましくは0.420以上、より好ましくは0.440以上、また好ましくは0.500以下、より好ましくは0.490以下である。
 上記範囲内であると、本実施態様の蛍光体は近紫外から青色領域の光で効率よく励起することが可能となり、発光装置などに適用する場合に発光効率が高くなるため好ましい。
[残光時間]
 本実施態様の蛍光体は、波長455nmの励起光を一度照射して、照射を止めた後の波長620~635nmの範囲にある発光ピークの強度変化(残光時間)を測定した場合に、以下の特徴を有することが好ましい。ここで、初期強度を1とした時に強度が1/10になるまでの時間を残光時間と定義する。
 上述の残光時間において、好ましくは12.5ms以下、より好ましくは12ms以下、さらに好ましくは11.5ms以下、特に好ましくは11.0ms以下である。また残光時間は、短い方が好ましいため下限は特に設定はないが、通常0msより大きい値となる。
 上記範囲内であると、本実施態様の蛍光体を含む発光装置を画像表示装置などに適用した場合、動作の速い画像でも良好に表示することが可能となるため好ましい。
 [量子効率・吸収効率]
 本実施形態の蛍光体における外部量子効率(η)は、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、更に好ましくは50%以上である。外部量子効率は高いほど蛍光体の発光効率が高くなるため好ましい。
 本実施形態の蛍光体における内部量子効率(η)は、好ましくは82%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上である。内部量子効率は、蛍光体が吸収した励起光の光子数に対する発光した光子数の比率を意味する。このため内部量子効率が高いほど蛍光体の発光効率や発光強度が高くなるため好ましい。
 本実施形態の蛍光体における吸収効率は、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、更に好ましくは65%以上である。吸収効率は、蛍光体の発光効率が高くなるため好ましい。
 [反射率]
 本実施形態の蛍光体における、波長460nmにおける反射率は、好ましくは40%以下、より好ましくは37%以下、更に好ましくは35%以下である。また波長700nmにおける反射率は、好ましくは85%以上、より好ましくは87%以上、更に好ましくは90%以上である。波長460nmにおける反射率が低いほど、励起光の吸収率が高いことを意味するため好ましく、波長700nmにおける反射率が高いほど、励起に寄与しない余分な光吸収が無いことを意味するため好ましい。
{蛍光体の製造方法}
 本実施態様の蛍光体は、前記式[1]の組成となるように、各蛍光体原料をフッ化水素酸(以下、「HF酸」と称する場合がある)中に溶解し、得られた蛍光体原料溶液をHF中で混合することにより製造することが可能である。
 蛍光体原料としては、金属化合物や金属などを用いる。例えば、前記式[1]で表わされる組成を有する蛍光体を製造する場合、A元素の原料(以下適宜「A源」という)、D元素の原料(以下適宜「D源」という)、Mn元素の原料(以下適宜「Mn源」という)、F元素の原料(以下適宜「F源」という)から必要な組み合わせをHF酸中に溶解し(溶解工程)、得られた原料溶液をHF酸中で混合し反応させ蛍光体含有スラリーを生成し(沈澱工程)、必要に応じて、得られた蛍光体含有スラリーを熱する(熱処理工程)、洗浄(洗浄工程)や分散・分級(分散・分級工程)することで製造することができる。
 特に、本実施態様の蛍光体とするための製造上の技術思想の一つは、後述の沈殿工程においてD元素として含まれるSi、Ge、Tiを、NaSiF、NaTiF、NaGeFとして同時に析出させることにある。たとえばD元素がSiおよびTiである場合、NaSiF、NaTiFを同時に析出させることで、Si、Tiが結晶格子内で均一に混ざり合ったNa(Si、Ti)F蛍光体が得られる。その際、NaSiFとNaTiFの析出量の比が固溶体のSi/Ti組成となる。NaSiF、NaTiF、NaGeFを同時に析出させるためには、HF酸に対する溶解度が近い組み合わせを選択する方法が挙げられる。また、溶解度差がある組み合わせを選択したとしても、原料の濃度によって析出するタイミングを同時に調整する方法が挙げられる。
 以下に、本実施態様の蛍光体の製造方法の一例を示すが、本実施態様はこれらに限定されるものではない。
[蛍光体原料]
 本実施態様の蛍光体の製造において使用される蛍光体原料としては、公知のものを用いることができる。
 上記A源におけるNa源の具体例としては、NaF、NaHFなどが挙げられる。
 また、Li源、K源、Rb源、Cs源の具体例としては、Na源の具体例としてあげた各化合物においてNaをそれぞれLi、K、Rb、Csに置き換えた化合物が挙げられる。
 上記D源におけるSi源の具体例としては、ヘキサフルオロ珪酸(HSiF)、ヘキサフルオロ珪酸ナトリウム(NaSiF)、酸化ケイ素(SiO)、ケイ素(Si)などが挙げられる。
 また、Ge源、Ti源の原料の具体例としては、Si源の具体例として挙げた各化合物において、SiをそれぞれGe、Ti等に置き換えた化合物が挙げられる。
 上記Mn源としては、過マンガン酸カリウム(KMnO)、ヘキサクロロマンガン酸カリウム(K2MnCl6)、ヘキサフルオロマンガン酸カリウム(KMnF)、NaMnOおよびその水和物、NaMnCl、ヘキサフルオロマンガン酸ナトリウム(NaMnF)などが挙げられる。中でも、ヘキサフルオロマンガン酸カリウム(K2MnF) 、ヘキサフルオロマンガン酸ナトリウム(NaMnF)が好ましい。
 また、Eu源、Ce源等のその他の付活元素の原料の具体例としては、EuまたはCeを含有する塩化物、フッ化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の化合物が挙げられる。
 上記F源の具体例としては、HF酸、フッ素(F)などが挙げられる。
 更には、これらの炭酸塩や酸化物、蓚酸塩、金属、塩化物などHF酸中に溶解した後にフッ化物になりうる化合物であれば原料として用いることができる。
 なお、前記式[1]におけるF源(フッ素)は、A源、D源、Mn源から供給されてもよいし、反応溶液であるHF酸から供給されてもよい。また、各原料には、不可避的不純物が含まれていてもよい。
[溶解工程]
 本実施態様の蛍光体の製造としては、目的組成が得られるように蛍光体原料を必要な組み合わせで攪拌機等を用いてHF酸中に充分に溶解し、蛍光体原料溶液を得る(溶解工程)方法が挙げられる。
 原料の溶解に使用するHF酸の濃度は、原料を溶解し、溶解した後にフッ化物を形成できる濃度を適宜設計すればよい。HF酸の濃度が低くなる水酸化物等フッ化物の以外の化合物の生成の可能性が高まるため、HF酸の濃度は高い方が好ましい。しかしながらHF酸の取扱いの観点から、HF酸の濃度は40~55%程度が好ましい。
[沈澱工程]
 本実施態様の蛍光体の製造においては、得られた原料溶液をHF酸中で混合し反応させ蛍光体含有スラリーを生成する(沈澱工程)。
 原料溶解液を混合し反応させて蛍光体含有スラリーを生成する方法は、例えば、HFとNa源からなる原料溶解液と、HFとSi源とTi源からなる原料溶解液と、HF酸とMn源からなる原料溶解液を、45%のHF酸溶液に添加し反応させて蛍光体含有スラリーを生成させる方法や、HF酸とNa源とSi源とTi源からなる原料溶液に、HF酸とNa源とMn源からなる原料溶解液を添加し反応させて蛍光体含有スラリーを生成させる方法、あるいはその逆の添加方法、HF酸とNa源とMn源からなる原料溶解液に、HF酸とSi源とTi源からなる原料溶解液を添加して反応させて蛍光体スラリーを生成する方法、あるいはその逆の添加方法など、混合後に反応して蛍光体含有スラリーを生成すれば任意の方法で反応させてもよい。
 尚、本実施態様の蛍光体とするためには、上記の技術思想の通り、D元素として含まれる2種以上の元素を同時に析出させるようにすることが好ましい。
 原料反応液を混合し蛍光体含有スラリーを生成させる際に使用するHF酸は、その濃度が原料溶解液が反応し、反応後に得られる沈澱物がフッ化物になりうるものであれば用いることができる。HF酸の濃度が低くなる水酸化物等フッ化物の以外の化合物の生成の可能性が高まるため、HF酸の濃度は高い方が好ましいが、HF酸の取扱いの点、また蛍光体のHF酸への溶解度が高まり収率が低くなったりするため、HF酸の濃度は30~55%程度が好ましい。
 複数の原料溶解液を混合する際、原料溶解液のうちの一液に残りの原料溶解液を添加する速度は、40ml/min以上の高速度で添加しても、ろうとやポンプを用いて5ml/min以下の低速度で添加してもよい。原料溶解液のうちの一液を撹拌する速度は、反応容器底に沈殿する物質が生じず、かつ撹拌で生じる液面中央の凹みが容器底面に達しない適切な撹拌速度であれば、いかなる速度でもよい。
[熱処理工程]
 蛍光体含有スラリーをより均質化させるために、テフロン製の容器に蛍光体含有スラリーを入れて、密封した後、所定の温度で加熱処理してもよい。使用する容器は、テフロン製に限らず、HF酸に対する耐性や所定の温度における耐熱性があればよい。密封したテフロン製容器の内圧は温度増加とともに高くなるので、テフロン製の容器をSUS製の容器で囲い耐圧性を持たせてもよい。
 より均質化させるために、熱処理工程中に、蛍光体スラリーを撹拌子で撹拌する、または熱処理容器全体を回転させてもよい。
 熱処理温度は、低すぎると均質化が十分進まず、高すぎると発光イオンであるMnイオンの価数が変わり発光特性が低下する傾向にあることから、40~200℃の範囲が好ましい。
 熱処理工程時、蛍光体スラリー溶液にHF酸以外に塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等を必要に応じて添加してもよい。
[洗浄工程]
 前記蛍光体スラリーを生成した後、蛍光体をろ過分離する前に、沈澱生成した蛍光体を洗浄する工程(洗浄工程)を有するのが好ましい。
 本実施態様の蛍光体を合成する際に用いた、HF酸やNa源、Si源、Ti源、Mn源あるいはHF酸に溶解した際に生成したフッ化物などで未反応の残留分を主とする不純物や原料の未反応分が蛍光体中に残留したり、副反応分などが蛍光体スラリー中に生成する傾向にある。
 特性向上のためには、原料の残留分や溶解時に生成した不純物をできる限り除去する必要がある。本実施態様においては、不純物を除去することができれば洗浄方法に特に制限はない。例えばHF酸やフッ化水素カリウムとHF酸の混合液、あるいはヘキサフルオロ珪酸とHF酸の混合液など、生成した蛍光体が水酸化物等フッ化物の以外の化合物にならなければ任意の液で洗浄することができる。
 特に未反応のMnやSi、Ti、Naを除去することを考慮すると、HF酸が含まれた溶液を用いて洗浄することがよい。前記HF酸はその濃度が低くなる水酸化物等フッ化物以外の化合物の生成の可能性が高まり、発光特性の低下を引き起こすため、HF酸の濃度は高い方が好ましいが、HF酸の取扱いの点、また蛍光体のHF酸への溶解度が高まり収率が低くなったりするため、HF酸の濃度は40~50%程度が好ましい。
 蛍光体の洗浄を行う際のHF酸の重量は、蛍光体重量の通常0.1倍以上、好ましくは3倍以上、より好ましくは5倍以上、また通常100倍以下、好ましくは50倍以下である。
 HF酸に蛍光体を浸漬する時間は、攪拌条件等によっても異なるが、通常10分以上、好ましくは1時間以上であり、また、通常24時間以下、好ましくは12時間以下である。またHF酸を用いて複数回洗浄を行ってもよいし、洗浄する液の種類や濃度を変えてもよい。
 洗浄工程において、HF酸を含む洗浄液に蛍光体を浸漬して洗浄する作業を行った後に、ろ過を行い、乾燥させることによって蛍光体を製造することができる。また、エタノールあるいはアセトン、メタノールなどを用いた洗浄を中間に入れてもよい。
<2.第二の発明>
 本発明の第二の発明における第一の実施態様は下記である。
 下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
 該結晶相の結晶系が六方晶系であり、かつ格子定数から算出される単位格子体積が344.0Å以上、375.0Å以下であることを特徴とする、蛍光体。
  AMn            [1]
(式[1]中、
 A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
 D元素は、Si、Ge、Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
 またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
  1.5≦x≦2.5
  0.5≦y<1
    y+z=1
  5.0≦w≦7.0)
 本実施態様におけるその他の事項としては、前述した本発明の第一の発明における第一の実施態様の説明を援用する。また、前述した本発明の第一の発明における第一の実施態様は、本発明の第二の発明における第一の実施態様の好ましい態様でもある。
<3.第三の発明>
 本発明の第三の発明における第一の実施態様は下記である。
 下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
 CuKα線(1.5418Å)を用いて測定された粉末X線回折パターンにおいて2θ=32~33°に有するピークの強度Iと、粉末X線回折パターンにおける最強ピーク強度Imaxとの比(I/Imax)が、0.05以下であることを特徴とする、蛍光体。
  AMn            [1]
(式[1]中、
 A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
 D元素は、Si、Ge、Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
 またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
  1.5≦x≦2.5
  0.5≦y<1
    y+z=1
  5.0≦w≦7.0)
 本実施態様におけるその他の事項としては、前述した本発明の第一の発明における第一の実施態様の説明を援用する。また、前述した本発明の第一の発明における第一の実施態様は、本発明の第三の発明における第一の実施態様の好ましい態様でもある。
<第一の発明、第二の発明、及び第三の発明に共通する内容>
 これ以降は、第一の発明、第二の発明、及び第三の発明に共通する内容である。
 以下では、第一の発明、第二の発明、及び第三の発明をまとめて、これらの発明を含む「本発明」と称することがある。すなわち、例えば、「本発明の第二の実施態様」と称した内容は、「本発明の第一の発明における第二の実施態様」と「本発明の第二の発明における第二の実施態様」と「本発明の第三の発明における第二の実施態様」に共通する内容である。このことは、その他の実施態様においても同様である。
 また、例えば、第一の発明における第二の実施態様に係る発光装置は、第一の発明における第一の実施態様に係る蛍光体及び/又は第二の発明における第一の実施態様に係る蛍光体及び/又は第三の発明における第一の実施態様に係る蛍光体を含むことができる。このことは、第二の発明、第三の発明における第二の実施態様に係る発光装置でも同様である。
 以上のことは、第一の発明におけるその他の実施態様においても同様であり、第二の発明、第三の発明におけるその他の実施態様においても同様である。
{蛍光体含有組成物}
 本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、液体媒体と混合して用いることもできる。特に、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を発光装置等の用途に使用する場合、これを液体媒体中に分散させた形態で用いることが好ましい。本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を液体媒体中に分散させたものを、本発明の一実施態様として、適宜「本発明の一実施態様に係る蛍光体含有組成物」などと呼ぶものとする。
[蛍光体]
 本実施態様の蛍光体含有組成物に含有させる本発明の第一の実施態様に係る蛍光体の種類に制限は無く、上述したものから任意に選択することができる。また、本実施態様の蛍光体含有組成物に含有させる本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、1種のみであってもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。更に、本実施態様の蛍光体含有組成物には、本実施態様の効果を著しく損なわない限り、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体以外の蛍光体を含有させてもよい。
[液体媒体]
 本実施態様の蛍光体含有組成物に使用される液体媒体としては、該蛍光体の性能を目的の範囲で損なわない限りにおいて特に限定されない。例えば、所望の使用条件下において液状の性質を示し、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を好適に分散させるとともに、好ましくない反応を生じないものであれば、任意の無機系材料および/又は有機系材料が使用でき、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂などが挙げられる。
[液体媒体および蛍光体の含有率]
 本実施態様の蛍光体含有組成物中の蛍光体および液体媒体の含有率は、本実施態様の効果を著しく損なわない限り任意であるが、液体媒体については、本実施態様の蛍光体含有組成物全体に対して、通常50重量%以上、好ましくは75重量%以上であり、通常99重量%以下、好ましくは95重量%以下である。
[その他の成分]
 なお、本実施態様の蛍光体含有組成物には、本実施態様の効果を著しく損なわない限り、蛍光体および液体媒体以外に、その他の成分を含有させてもよい。また、その他の成分は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
{発光装置}
 本発明の第二の実施態様に係る発光装置は、第1の発光体(励起光源)と、当該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを含む発光装置であって、該第2の発光体として本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を含有するものである。ここで、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、何れか1種を単独で使用してもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
 蛍光体としては、例えば、励起光源からの光の照射下において、緑色領域ないし赤色領域の蛍光を発する蛍光体を使用する。具体的には、発光装置を構成する場合、緑色ないし黄色蛍光体としては、500nm~600nmの波長範囲に発光ピークを有するものが好ましく、橙色ないし赤色蛍光体としては、600~660nmの波長範囲、特に好ましくは610nm~650nmの波長範囲に発光ピークを有する。
 尚、励起源については、350nmから500nm未満、より好ましくは460nm以下の波長範囲の発光ピークを有するものを用いる。
 以下、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体が、600nm以上650nm以下の波長範囲に発光ピークを有し、且つ第一の発光体が350nm以上500nm未満、より好ましくは460nm以下の波長範囲に発光ピークを有するものを用いる場合の、発光装置の態様について記載するが、本実施態様はこれらに限定されるものではない。
 上記の場合、本実施態様の発光装置は、例えば、次の(A)又は(B)の態様とすることができる。
(A)第1の発光体として、350nm以上500nm未満、より好ましくは460nm以下の波長範囲に発光ピークを有するものを用い、第2の発光体の第1の蛍光体として、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を用いる態様。
(B)第1の発光体として、350nm以上500nm未満、より好ましくは460nm以下の波長範囲に発光ピークを有するものを用い、第2の発光体の第1の蛍光体として、500nm以上560nm未満の波長範囲に発光ピークを有する少なくとも1種の蛍光体(緑色蛍光体)、および、第2の発光体の第2の蛍光体として、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を用いる態様。
(黄色蛍光体)
 上記の態様において、必要に応じて黄色蛍光体を用いてもよい。黄色蛍光体としては、例えば、下記が好適に用いられる。
 ガーネット系蛍光体としては、例えば、(Y,Gd,Lu,Tb,La)(Al,Ga)12:(Ce,Eu,Nd)、
 オルソシリケートとしては、例えば、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:(Eu,Ce)、
 (酸)窒化物蛍光体としては、例えば、(Ba,Ca,Mg)Si:Eu(SION系蛍光体)、(Li,Ca)(Si,Al)12(O,N)16:(Ce,Eu)(α-サイアロン蛍光体)、(Ca,Sr)AlSi(O,N):(Ce,Eu)(1147蛍光体)、(La,Ca,Y)(Al,Si)11:Ce(LSN蛍光体)
などが挙げられる。
 尚、上記蛍光体においては、ガーネット系蛍光体が好ましく、中でも、YAl12:Ceで表されるYAG系蛍光体がより好ましい。
 また、LSN蛍光体も好ましく、中でもLaSi11:Ceで表されるLSN蛍光体がより好ましい。
(緑色蛍光体)
 上記(B)の態様における緑色蛍光体としては、例えば、下記の蛍光体が好適に用いられる。
 ガーネット系蛍光体としては、例えば、(Y,Gd,Lu,Tb,La)(Al,Ga)12:(Ce,Eu,Nd)、Ca(Sc,Mg)Si12:(Ce,Eu)(CSMS蛍光体)、
 シリケート系蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO10:(Eu,Ce)、(Ba,Sr,Ca,Mg)SiO:(Ce,Eu)(BSS蛍光体)、
 酸化物蛍光体としては、例えば、(Ca,Sr,Ba,Mg)(Sc,Zn):(Ce,Eu)(CASO蛍光体)、
 (酸)窒化物蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr,Ca,Mg)Si:(Eu,Ce)、Si6-zAl8-z:(Eu,Ce)(β-サイアロン蛍光体)(0<z≦1)、(Ba,Sr,Ca,Mg,La)(Si,Al)12:(Eu,Ce)(BSON蛍光体)、
 アルミネート蛍光体としては、例えば、(Ba,Sr,Ca,Mg)Al1017:(Eu,Mn)(GBAM系蛍光体)
などが挙げられる。
(赤色蛍光体)
 本実施態様の発光装置においては、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体の他に、その他の赤色蛍光体を併用してもよい。その他の赤色蛍光体としては、例えば、下記の蛍光体が好適に用いられる。
 硫化物蛍光体としては、例えば、(Sr,Ca)S:Eu(CAS蛍光体)、LaS:Eu(LOS蛍光体)、
 ガーネット系蛍光体としては、例えば、(Y,Lu,Gd,Tb)MgAlSi12:Ce、
 ナノ粒子としては、例えば、CdSe、
 窒化物または酸窒化物蛍光体としては、例えば、(Sr,Ca)AlSiN:Eu(S/CASN蛍光体)、(CaAlSiN1-x・(SiO:Eu(CASON蛍光体)、(La,Ca)(Al,Si)11:Eu(LSN蛍光体)、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O):Eu(258蛍光体)、(Sr,Ca)Al1+xSi4-x7-x:Eu(1147蛍光体)、M(Si,Al)12(O,N)16:Eu(Mは、Ca、Srなど)(αサイアロン蛍光体)、Li(Sr,Ba)Al:Eu(上記のxは、いずれも0<x<1)などが挙げられる。
[発光装置の構成]
 本実施態様の発光装置は、第1の発光体(励起光源)を有し、且つ、第2の発光体として少なくとも本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を使用している他は、その構成は制限されず、公知の装置構成を任意にとることが可能である。
 装置構成および発光装置の実施形態としては、例えば、特開2007-291352号公報に記載のものが挙げられる。
 その他、発光装置の形態としては、砲弾型、カップ型、チップオンボード、リモートフォスファー等が挙げられる。
{発光装置の用途}
 本実施態様の発光装置の用途は特に制限されず、通常の発光装置が用いられる各種の分野に使用することが可能であるが、色再現範囲が広く、且つ、演色性も高いことから、中でも照明装置や画像表示装置の光源として、とりわけ好適に用いられる。
[照明装置]
 本発明の第三の実施態様に係る照明装置は、本発明の第二の実施態様に係る発光装置を光源として含むことを特徴とする。
 本発明の第二の実施態様に係る発光装置を照明装置に適用する場合には、前述のような発光装置を公知の照明装置に適宜組み込んで用いればよい。例えば、保持ケースの底面に多数の発光装置を並べた面発光照明装置等を挙げることができる。
[画像表示装置]
 本発明の第四の実施態様に係る画像表示装置は、本発明の第二の実施態様に係る発光装置を光源として含むことを特徴とする。
 本発明の第二の実施態様に係る発光装置を画像表示装置の光源として用いる場合には、その画像表示装置の具体的構成に制限は無いが、カラーフィルタとともに用いることが好ましい。例えば、画像表示装置として、カラー液晶表示素子を利用したカラー画像表示装置とする場合は、上記発光装置をバックライトとし、液晶を利用した光シャッターと赤、緑、青の画素を有するカラーフィルタとを組み合わせることにより画像表示装置を形成することができる。
 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、下記の実施例に限定されるものではない。
{測定方法}
[発光特性の測定]
 蛍光体の発光スペクトルの測定は、励起光源として150Wキセノンランプを、スペクトル測定装置としてマルチチャンネルCCD検出器C7041(浜松フォトニクス社製)を備える蛍光測定装置(日本分光社製)を用いた。発光ピーク波長、および発光ピークの半値幅は、得られる発光スペクトルから算出した。
[組成分析]
 組成分析は、ケイ素(Si)、チタニウム(Ti)、マンガン(Mn)、ナトリウム(Na)については、試料をアルカリ溶融後、酸を添加して溶解し、得られた試料溶液を適宜希釈し、誘導結合プラズマ発光分析装置iCAP7600 Duo(Thermo Fisher Scientific社製)を用いて測定した。
 フッ素(F)については、試料を炭酸ナトリウム水溶液に溶解し、適宜希釈濾過後イオンクロマトグラフICS-2000(Thermo Fisher Scientific社製)を用いて測定した。
[粉末X線回折測定]
 粉末X線回折は、粉末X線回折装置D8 ADVANCE ECO(BRUKER社製)にて精密測定した。測定条件は以下の通りである。
 CuKα管球使用
 X線出力=40kV、25mA
 発散スリット=自動
 検出器=半導体アレイ検出器 LYNXEYE、Cuフィルター使用
 走査範囲 2θ=5~65度
 読み込み幅=0.025度
[発光スペクトル]
 発光スペクトルは、蛍光分光光度計F-4500(日立製作所製)を用いて測定した。より具体的には、室温(25℃)で波長455nmの励起光を照射して500nm以上700nm以下の波長範囲内の発光スペクトルを得た。また、発光ピーク波長(以下、「ピーク波長」と称することがある。)は、得られた発光スペクトルから読み取った。
[励起スペクトル]
 励起スペクトルは、蛍光分光光度計F-4500(日立製作所製)を用いて測定した。より具体的には、室温(25℃)で赤色発光ピークをモニターし、300nm以上550nm以下の波長範囲内の励起スペクトルを得た。
[内部量子効率、吸収効率]
 内部量子効率を求めるに際し、まず、測定対象となる蛍光体サンプル(例えば蛍光体の粉末等)を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球等の集光装置に取り付けた。
 該集光装置に、蛍光体サンプルを励起するための発光源として、Xeランプを取り付けた。また、発光源の発光ピーク波長が455nmの単色光となるように、フィルターやモノクロメーター(回折格子分光器)等を用いて調整を行なった。この発光ピーク波長が調整された発光源からの光を、測定対象の蛍光体サンプルに照射し、発光(蛍光)及び反射光を含むスペクトルを分光測定装置MCPD7000(大塚電子社製)で測定した。
 内部量子効率は、蛍光現象に由来するフォトンの数を、蛍光体サンプルが吸収したフォトンの数で割った値として算出した。
 吸収効率は、蛍光体サンプルによって吸収された励起光のフォトン数を、励起光の全フォトン数で割った値として算出した。
[残光時間の測定]
 残光時間の測定は、蛍光分光光度計F-4500またはF-7000(日立製作所製)を用いて測定した。室温(25℃)で波長455nmの励起光を一度照射して、照射を止めた後の赤色発光ピークの強度変化を測定した。初期強度を1.0とし、20msまでの強度変化を測定した。
[XPS測定]
XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy:X線光電子分光)測定は、X線光電子分光分析装置Quantum2000(PHI社製)を用いて分析した。測定条件を下記に示した。
 ・X線源:単色化Al-Kα,出力 16kV-34W(X線発生面積170umφ)
 ・分光系:パスエネルギー
 ・187.85eV@ワイドスペクトル
 ・93.90eV@ナロースペクトル(C1s、Mn2p3)
 ・58.70eV@ナロースペクトル(O1s、Si2p、FKLL)
 ・29.35eV@ナロースペクトル(F1s、Na1s、Ti2p)
 ・測定領域:170umφspot(<340umφ)
 ・取り出し角:45°(表面より)
[反射率の測定方法] 
 反射スペクトルは、励起光源として150Wキセノンランプを、集光装置として積分球を、スペクトル測定装置として、大塚電子製MCPD7000マルチチャンネルスペクトル測定装置を使用して取得した。
 まず、標準白板として、励起光に対してほぼ100%の反射率Rを持つ物質、Labsphere製「Spectralon」(波長450nmの励起光に対して99%の反射率Rを持つ。)に石英カバーガラスをのせ、150Wキセノンランプの白色光を光ファイバーを通して照射し、380nm以上780nm以下の波長範囲においてスペクトル測定装置を使用し、各波長の反射強度を測定し、パーソナルコンピューターによる感度補正等の信号処理を経て反射スペクトルを得た。
 次に、測定対象となる蛍光体粉末を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰めた後石英カバーガラスをのせ、同様の方法により各波長の反射強度を測定し、標準白板との反射強度の比率より試料の反射スペクトルを得た。
{蛍光体の製造}
(実施例1-1)
 各元素の仕込み組成比がNa:Si:Ti:Mn=2:0.47:0.47:0.06となるように、HSiF(33wt%)、HTiF(60wt%)、KMnF、NaHFとフッ化水素酸を混合した原料をテフロン製の容器に入れた。テフロン製の容器をSUS製の容器に入れ、SUS製の蓋で密着させてから120℃で16時間加熱した。テフロン製の容器に入っている反応後のスラリー液を濾過してエタノールで洗浄してから再び濾過した後に、150℃で2時間乾燥して実施例1-1の蛍光体を得た。
(実施例1-2)
 各元素の仕込み組成比がNa:Si:Ti:Mn=2:0.32:0.64:0.04となるようにした他は、実施例1-1と同様にして実施例1-2の蛍光体を得た。
(実施例1-3)
 各元素の仕込み組成比がNa:Si:Ti:Mn=2:0.14:0.82:0.04となるようにした他は、実施例1-1と同様にして実施例1-3の蛍光体を得た。
(比較例1-1)
 各元素の仕込み組成比がNa:Si:Mn=2:0.9:0.1となるようにし、HSiFとKMnFを溶解させたフッ化水素酸に、NaHFを添加することによって蛍光体を沈殿させた。沈殿した蛍光体は、実施例1-1と同様にろ過・洗浄・乾燥して比較例1-1の蛍光体を得た。
 図1、図2、図3に、それぞれ、比較例1-1、実施例1-1、実施例1-3で得られた蛍光体のXRDパターンを示した。また、図4、図5に、それぞれ、比較例1-1、実施例1-3で得られた蛍光体の発光スペクトルを示した。さらに、表1に、比較例1-1の蛍光体と実施例1-1~実施例1-3の蛍光体の粉末X線回折パターンにおいて、領域1~5に有する回折ピークの位置(2θ)を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 また表2に比較例1-1の蛍光体と実施例1-2と実施例1-3の蛍光体における発光強度比(波長616nm/波長626nm)と残光時間(初期強度の1/10になるまでの時間)を示した。尚、蛍光分光光度計はF-4500(日立製作所製)を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すが如く、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、残光時間が短い。そのため本発明の第一の実施態様に係る蛍光体の使用量が少なくてすむ。更に、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を用いた発光装置を画像表示装置などに適用した場合、動作の速い画像でも良好に表示することが可能となる。
 また本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、短波長側(616nm)のピーク強度が高くなっている。即ち、赤色の視認領域での発光がより増えているため、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は発光輝度についても良好である。
{蛍光体の製造}
(実施例2-1)
 HSiF(33wt%)、HTiF(60wt%)を[Si]/[Si+Ti]=0.17となるよう秤量し、KMnFを[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.044となるよう秤量した。HSiF(33wt%)、HTiF(60wt%)を、HF酸とともに混合し第一の溶液を作製した。次に、HF酸にNaHFを溶解度以上に添加してスラリーとし、さらにKMnFを添加して第二の溶液を作製した。
 第二の溶液を撹拌しながら第一の溶液を添加し、蛍光体含有スラリー溶液を得た。蛍光体含有スラリー溶液を濾過してエタノールで洗浄してから再び濾過したあとに、160℃で2時間乾燥して実施例2-1の蛍光体を得た。
 実施例2-1の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=9.11Å、c=5.11Å、単位格子体積は367.3Åであった。
(実施例2-2)
 [Si]/[Si+Ti]=0.32、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.042とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-2の蛍光体を得た。
 実施例2-2の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=9.01Å、c=5.09Å、単位格子体積は357.7Åであった。
(実施例2-3)
 [Si]/[Si+Ti]=0.61、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.040とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-3の蛍光体を得た。
 実施例2-3の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=8.94Å、c=5.07Å、単位格子体積は351.0Åであった。
(実施例2-4)
 [Si]/[Si+Ti]=0.16、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.022とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-4の蛍光体を得た。
 実施例2-4の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=9.12Å、c=5.12Å、単位格子体積は368.4Åであった。
(実施例2-5)
 [Si]/[Si+Ti]=0.17、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.033とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-5の蛍光体を得た。
 実施例2-5の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=9.11Å、c=5.11Å、単位格子体積は367.4Åであった。
(実施例2-6)
 [Si]/[Si+Ti]=0.33、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.022とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-6の蛍光体を得た。
 実施例2-6の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=9.02Å、c=5.09Å、単位格子体積は358.9Åであった。
(実施例2-7)
 [Si]/[Si+Ti]=0.33、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.032とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-7の蛍光体を得た。
 実施例2-7の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=9.02Å、c=5.10Å、単位格子体積は359.1Åであった。
 また、XPS測定をした結果、表面のMn濃度は、2.3mol%であった。
(実施例2-8)
 [Si]/[Si+Ti]=0.61、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.021とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-8の蛍光体を得た。
 実施例2-8の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=8.93Å、c=5.07Å、単位格子体積は350.1Åであった。
(実施例2-9)
 [Si]/[Si+Ti]=0.62、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.031とした以外は実施例2-1と同様にして、実施例2-9の蛍光体を得た。
 実施例2-9の蛍光体の粉末XRDパターンから、結晶系は六方晶系、空間群はP321であった。格子定数はa=b=8.93Å、c=5.07Å、単位格子体積は350.2Åであった。
(比較例2-1)
 各元素の仕込み組成比がNa:Si:Ti:Mn=2:0.32:0.64:0.04、つまり[Si]/[Si+Ti]=0.33、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.04となるように、HSiF(33wt%)、HTiF(60wt%)、KMnF、NaHFを秤量した。
 フッ酸にHSiF(33wt%)、HTiF(60wt%)、KMnFを添加し第一の溶液を作製した。
 第一の溶液に、NaHFを添加し、蛍光体を含むスラリー液を得た。蛍光体を含むスラリー液を濾過してエタノールで洗浄してから再び濾過したあとに、160℃で2時間乾燥して比較例2-1の蛍光体を得た。
 XPS測定をした結果、表面のMn濃度は、4.6mol%であった。
(比較例2-2)
 各元素の仕込み組成比がNa:Si:Mn=2:0.9:0.1、つまり[Si]/[Si+Ti]=1.00、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.10となるようにし、HSiF(33wt%)とKMnFを溶解させたHF酸に、NaHFを添加し、蛍光体を含むスラリー液を得た。蛍光体を含むスラリー液を濾過してエタノールで洗浄してから再び濾過したあとに、160℃で2時間乾燥して比較例2-2の蛍光体を得た。
(比較例2-3)
 各元素の仕込み組成比がNa:Ti:Mn=2:0.96:0.04、つまり[Si]/[Si+Ti]=0.00、[Mn]/[Si+Ti+Mn]=0.04となるようにし、HTiF(60wt%)とKMnFを溶解させたHF酸に、NaHFを添加し、蛍光体を含むスラリー液を得た。蛍光体を含むスラリー液を濾過してエタノールで洗浄してから再び濾過したあとに、160℃で2時間乾燥して比較例2-3の蛍光体を得た。
 表3に、実施例2-1~実施例2-9、比較例2-1~比較例2-3の仕込み組成、得られた蛍光体の粉末XRDパターンから精密化した格子定数、単位格子体積、領域4(38.2°≦2θ≦39.5°)に有するピークの半値幅、強度比I/Imaxを示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 実施例2-1~実施例2-9の蛍光体について、領域4に有するピークの半値幅とピーク形状から、結晶性が良く、[Si]/[Si+Ti]比率が制御された固溶体が得られていることがわかった。
 また、表3より、蛍光体のMn含有量は、仕込み量と同程度であることがわかる。
 さらに、実施例2-7より、実施例の蛍光体粒子表面のMn量は、仕込み組成より低く、Mn分布制御ができていることが分かる。
 図6に、実施例2-2および比較例2-1の蛍光体の粉末XRDパターンを示した。
 比較例2-1の蛍光体は、粉末XRDパターンにおいて領域4(38.2°≦2θ≦39.5°)に有するピークの半値幅が広くスプリットしていることから、均一な組成のNa(Si、Ti)F固溶体ではなく、異なるモル比率[Si]/[Si+Ti]比率のNa(Si、Ti)F固溶体からなる混合物であることが分かった。
 表4に、実施例2-1~実施例2-9、比較例2-1~比較例2-3で得られた蛍光体の内部量子効率、吸収効率、残光時間、IEP1/IEP2、Iを示した。尚、残光時間の測定は、蛍光分光光度計F-7000(日立製作所製)を用いた。
 また、図7に実施例2-2の蛍光体の発光スペクトルを示すチャートを、図8に実施例2-2の蛍光体の励起スペクトルを示すチャートを示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 本発明の第一の実施形態に係る蛍光体のうちD元素としてSiとTiを含む蛍光体の残光時間は、Mn含有量の影響はほとんどなく、TiとSiとの割合によるところが大きい。より具体的には、D元素中のTiの割合が大きいと残光時間が短くなり、D元素中のSiの割合が大きいと残光時間が長くなる傾向にある。そのため、実施例2-4~2-9で得られた蛍光体も、残光時間については同様の傾向があると考えられる。
 表4に示すが如く、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、内部量子効率が高くまた残光時間が短い。そのため例えば、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を用いた発光装置は発光効率が高く、また該発光装置を画像表示装置などに適用した場合、動作の速い画像でも良好に表示することが可能な高品質な画像表示装置が得られる。
 さらに本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、IEP1/IEP2が大きい。つまり、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、発光スペクトルにおける短波長側(615~620nm)の発光ピーク強度が、長波長側(625~630nm)の発光ピーク強度に比べて高くなっている。つまり、赤色の視認領域の発光が増えているため、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は発光輝度が良好である。
 また、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、Iが小さい。つまり、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、波長500nm未満の近紫外から青色領域の励起強度が高くなっている。そのため、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を発光装置などに適用する場合、発光効率の高い発光装置が得られる。
 また従来の技術で作成した蛍光体は、比較例2-1のように混合物になってしまう。一方、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、混合物の場合に生じる蛍光体の発光スペクトルのばらつきが小さく、これに起因する発光装置の発光のばらつきが小さくなるため好ましい。
 更に表5に示すが如く、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、波長460nmにおける反射率が小さい。すなわち、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体は、励起光の吸収率が低いため好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
[発光装置の製造]
 先ず蛍光体含有組成物の調製を行った。
 ジメチル系シリコーン樹脂とフュームドシリカと実施例1で得た蛍光体とを、撹拌脱泡装置にて混合して、蛍光体含有組成物を調製した。なお、各部材の量比は後述の発光装置が示す発光スペクトルの色度がCIE(x、y)=(0.276、0.263)で、x、yそれぞれ±0.002となるように調整した。
 次いで上記で調製した蛍光体含有組成物を用いて発光装置を製造した。
 手動ピペットを用いて、上述で得られた蛍光体含有組成物を35mil角InGaN系青色LEDを実装した5050サイズ(5mm角)セラミックスパッケージに注液した。その後、この発光装置を100℃で1時間保持し、次いで150℃で5時間保持することにより蛍光体含有組成物を硬化させて発光装置を得た。得られた発光装置について以下に記載の点灯試験により耐久性の評価を行った。
[点灯試験]
 発光装置に350mAの電流を通電し、積分球を備えた分光測定装置で発光スペクトルを測定した。
 次いで、85℃設定の恒温槽内で発光装置に駆動電流150mAで連続通電し、通電開始から20時間、100時間、200時間の各時点において恒温槽から発光装置を取り出し、時刻0の場合と同様にして発光スペクトルを測定した。
 それぞれの経過時間後に得られた発光スペクトルより算出された色度座標xと時刻0の色度座標xとの差(Δx)を算出し、Δxの大小により、実施例1の蛍光体の耐久性を評価した。
 この結果を表6に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表6に示すが如く、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を含む発光装置は、Δxが小さい。すなわち、本発明の第一の実施態様に係る蛍光体を用いた発光装置は、耐久性に優れている。
 本発明を詳細にまた特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、2015年12月18日出願の日本特許出願(特願2015-247593号)及び2016年8月19日出願の日本特許出願(特願2016-161515号)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (12)

  1.  下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
     CuKα線(1.5418Å)を用いて測定された粉末X線回折パターンにおいて下記に示す領域1~5にピークを有することを特徴とする、蛍光体。
      AMn            [1]
    (式[1]中、
     A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
     D元素は、Si、Ge,Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
     またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
      1.5≦x≦2.5
      0.5≦y<1
        y+z=1
      5.0≦w≦7.0)
     領域1 20.7°≦2θ≦21.0°
     領域2 26.1°≦2θ≦26.7°
     領域3 34.6°≦2θ≦35.6°
     領域4 38.3°≦2θ≦39.4°
     領域5 49.6°≦2θ≦50.7°
  2.  下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
     該結晶相の結晶系が六方晶系であり、かつ格子定数から算出される単位格子体積が344.0Å以上、375.0Å以下であることを特徴とする、蛍光体。
      AMn            [1]
    (式[1]中、
     A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
     D元素は、Si、Ge、Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
     またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
      1.5≦x≦2.5
      0.5≦y<1
        y+z=1
      5.0≦w≦7.0)
  3.  下記式[1]で表される組成を有する結晶相を含み、
     CuKα線(1.5418Å)を用いて測定された粉末X線回折パターンにおいて2θ=32~33°に有するピークの強度Iと、粉末X線回折パターンにおける最強ピーク強度Imaxとの比(I/Imax)が、0.05以下であることを特徴とする、蛍光体。
      AMn            [1]
    (式[1]中、
     A元素は、Li、Na、K、Rb、Csからなる群から選ばれる1種以上の元素を表し、
     D元素は、Si、Ge、Tiからなる群から選ばれる2種以上の元素を表す。
     またx、y、z、wは、各々独立に、下記式を満たす値である。
      1.5≦x≦2.5
      0.5≦y<1
        y+z=1
      5.0≦w≦7.0)
  4.  前記結晶相の格子定数aおよびbが8.88Å以上、9.19Å以下であり、格子定数cが5.06Å以上、5.12Å以下であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の蛍光体。
  5.  A元素が、Naであることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の蛍光体。
  6.  D元素が、SiおよびTiであることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の蛍光体。
  7.  350nm以上、460nm以下の波長を有する励起光を照射することにより、600nm以上、650nm以下の範囲に発光ピーク波長を有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の蛍光体。
  8.  350nm以上、460nm以下の波長を有する励起光を照射した際の発光ピーク強度において、下記式(1)を満たすことを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の蛍光体。
     0.6≦IEP1/IEP2  (1)
    (上記式(1)中、
     IEP1は、615~620nmにおける発光ピーク強度を表し、
     IEP2は、625~630nmにおける発光ピーク強度を表す。)
  9.  励起スペクトルにおいて、350nm以上、550nm以下の波長域における励起強度の最大値を1としたときに、波長500nmにおける励起強度Iが下記式(2)を満たすことを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の蛍光体。
     0.400≦I≦0.520  (2)
  10.  第1の発光体と、該第1の発光体からの光の照射によって可視光を発する第2の発光体とを備え、該第2の発光体が請求項1~9のいずれか一項に記載の蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
  11.  請求項10に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする照明装置。
  12.  請求項10に記載の発光装置を光源として備えることを特徴とする画像表示装置。
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