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JP4770160B2 - 紫外線励起発光素子用蛍光体 - Google Patents

紫外線励起発光素子用蛍光体 Download PDF

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JP4770160B2 JP2004345720A JP2004345720A JP4770160B2 JP 4770160 B2 JP4770160 B2 JP 4770160B2 JP 2004345720 A JP2004345720 A JP 2004345720A JP 2004345720 A JP2004345720 A JP 2004345720A JP 4770160 B2 JP4770160 B2 JP 4770160B2
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Description

本発明は、蛍光体に関する。さらに詳しくは、紫外線励起発光素子用蛍光体に関する。
蛍光体は、液晶ディスプレイ用バックライトや三波長形蛍光ランプなどの紫外線励起発光素子に用いられている。ここで紫外線とは、波長が２００ｎｍより長く、４００ｎｍより短い範囲の光であり、紫外線励起発光素子においては、紫外線として、例えば波長２５４ｎｍの水銀輝線などが用いられている。紫外線励起発光素子用蛍光体には、高い輝度を示すことが求められており、高い輝度を示す紫外線励起発光素子用蛍光体としてはＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２８５１４７号公報
しかし、従来の蛍光体は、輝度が十分ではなく、特に高温において輝度が十分ではなかった。本発明の目的は、高い輝度を示し、かつ高温においても高い輝度を示す紫外線励起発光素子用蛍光体を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく蛍光体の組成について鋭意研究を重ねた結果、特定のアルカリ土類金属元素とＭｇおよび／またはＺｎとを含有する特定のケイ酸塩および／または特定のゲルマン酸塩に付活剤としてＥｕおよび／またはＭｎを含有させてなる蛍光体が、紫外線励起により高い輝度を示し、かつ高温においても高い輝度を示すこと見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち本発明は、式Ｍ1Ｍ2Ｍ2 3Ｏ6（式中のＭ1はＣａ、ＳｒおよびＢａからなる群より選ばれる２種以上またはＳｒまたはＢａであり、Ｍ2はＭｇおよびＺｎから選ばれる１種以上であり、Ｍ3はＳｉおよびＧｅから選ばれる１種以上である。）で表される化合物に付活剤としてＥｕおよびＭｎから選ばれる１種以上が含有されてなることを特徴とする紫外線励起発光素子用蛍光体を提供する。また本発明は、ディオプサイド（Ｄｉｏｐｓｉｄｅ、透輝石）と同じ結晶構造を有する上記記載の蛍光体を提供する。また本発明は、式（Ｍ1 1-aＥｕa）Ｍ2Ｍ3 2Ｏ6（式中のＭ1、Ｍ2およびＭ3は前記と同じ意味を有し、ａは０を超え０．１以下の範囲である。）で表される化合物からなる上記いずれかに記載の蛍光体を提供する。また本発明は、一般式Ｃａ1-b-cＳｒbＥｕcＭｇＳｉ2Ｏ6（ｂは０．０５以上１未満の範囲であり、ｃは０を超え０．１以下の範囲である。）で表される化合物からなる上記いずれかに記載の蛍光体を提供する。さらに本発明は、上記のいずれかの蛍光体を用いてなることを特徴とする紫外線励起発光素子を提供する。
本発明の紫外線励起発光素子用蛍光体は、紫外線励起により高い輝度を示し、また、１００℃程度の温度における紫外線励起においても高い輝度を示すため、本発明の蛍光体を液晶ディスプレイ用バックライトの冷陰極管に代表される小型の蛍光ランプ、３波長型蛍光ランプ等の紫外線励起発光素子に用いると、高い輝度を示す紫外線励起発光素子が実現できる。さらに、本発明の紫外線励起発光素子用蛍光体は、発光の色純度に優れるため、紫外線励起発光素子に用いると色再現性に優れた紫外線励起発光素子が実現できるので、本発明は工業的に極めて有用である。
本発明の蛍光体は、式（Ｉ）
Ｍ1Ｍ2Ｍ2 3Ｏ6 ・・・（Ｉ）
で表される化合物に付活剤が含有されてなる蛍光体である。式（Ｉ）のＭ1は２価の金属元素であり、Ｃａ、ＳｒおよびＢａからなる群より選ばれる２種以上またはＳｒまたはＢａであり、Ｍ1がＣａの場合は紫外線励起によって高い輝度を示す蛍光体とはならない。式（Ｉ）のＭ2は２価の金属元素であり、ＭｇおよびＺｎから選ばれる１種以上である。式（Ｉ）のＭ3は４価の金属元素であり、ＳｉおよびＧｅから選ばれる１種以上である。付活剤としては、ＥｕおよびＭｎから選ばれる１種以上を含有する。
式（Ｉ）で表される化合物としては、ディオプサイド（Ｄｉｏｐｓｉｄｅ、透輝石）と同じ結晶構造を有することが好ましく、この構造を有する場合、この化合物に付活剤が含有されてなる蛍光体は、より高い輝度を示す傾向があり、好ましい。
さらに付活剤としてはＥｕが好ましいので、式（II）
（Ｍ1 1-aＥｕa）Ｍ2Ｍ3 2Ｏ6 ・・・（II）
（式中のＭ1、Ｍ2およびＭ3は前記と同じ意味を有する。）で表される化合物からなる蛍光体がより好ましい。ここで、式（II）において、ａは０．１以下である方がより高い輝度を示す傾向があり好ましい。ただし、ａが０の場合は付活剤のＥｕが含有されないので蛍光体とはならない。
さらに、前記式（II）のＭ1としてはＳｒが単独で含有される場合またはＣａとＳｒの両方が含有される場合、Ｍ2としてはＭｇ、Ｍ3としてはＳｉが好ましいので、式（III）
Ｃａ1-b-cＳｒbＥｕcＭｇＳｉ2Ｏ6 ・・・（III）
で表される化合物からなる蛍光体がさらに好ましい。ここで、式（III）において、ｂは０．０５以上１未満の範囲である方が高い輝度を示す傾向があるので好ましい。さらに好ましくは、ｂは０．２以上０．９以下の範囲である。最も好ましくは、ｂは０．４５以上０．７以下の範囲であり、この場合には１００℃程度の高温においても高い輝度を示す傾向がある。また、ｃは０を超え０．１以下の範囲である方が高い輝度を示す傾向があり好ましい。さらに好ましくは、ｃは０．００３を超え０．０５以下の範囲である。最も好ましくは、ｃは０．００５以上０．０４以下の範囲である。
また、本発明の蛍光体のうち平均粒径が０．５μｍ以上１５μｍ以下であるものはさらに高い輝度を示す傾向があるので好ましく、平均粒径が２μｍ以上８μｍ以下であるものがより好ましく、３μｍ以上５μｍ以下であるものがさらに好ましい。
次に、本発明の蛍光体を製造する方法について説明する。
本発明の蛍光体は、次のようにして製造することができるが、製造方法はこれに限られるものではない。本発明の蛍光体は、焼成により、式（Ｉ）で表される化合物に付活剤としてＥｕおよびＭｎから選ばれる１種以上を含有させてなる蛍光体となる金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。すなわち、対応する金属元素を含有する化合物を所定の組成となるように秤量し混合した後に得られた金属化合物混合物を焼成することにより製造することができる。例えば、好ましい組成の一つである式Ｃａ0.49Ｓｒ0.49Ｅｕ0.02ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体は、ＣａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、Ｅｕ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ2をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．４９：０．４９：０．０２：１：２となるように秤量し、混合した後に焼成することにより製造することができる。
前記の金属元素を含有する化合物としては、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム、亜鉛、ケイ素、ゲルマニウム、ユウロピウム、マンガンの化合物で、例えば、酸化物を用いるか、または水酸化物、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て酸化物になりうるものを用いることができる。
前記金属元素を含有する化合物の混合には、例えばボールミル、Ｖ型混合機、攪拌機等の通常工業的に用いられている装置を用いることができる。
前記金属化合物混合物を、例えば１０００〜１５００℃の温度範囲にて０．３〜１００時間保持して焼成することにより本発明の蛍光体が得られる。金属化合物混合物に水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩など高温で分解および／または酸化して酸化物になりうるものが含有されている場合、焼成の前に、金属化合物混合物を、例えば４００℃以上１０００℃未満の温度範囲で保持して仮焼することにより、酸化物としたり、結晶水を除去することも可能である。また、仮焼後に粉砕を行うこともできる。
焼成時の雰囲気としては、例えば水素を０．１〜１０体積％含有する窒素、水素を０．１〜１０体積％含有するアルゴン等の還元性雰囲気が挙げられる。またさらに強い還元雰囲気で焼成するために、適量の炭素を添加して焼成してもよい。また仮焼時の雰囲気は、大気等の酸化性雰囲気、還元性雰囲気のいずれでもよい。
また、カルシウム化合物、ストロンチウム化合物、バリウム化合物、マグネシウム化合物、亜鉛化合物、ユウロピウム化合物、マンガン化合物として、フッ化物、塩化物を用いることにより、生成する蛍光体の結晶性を高めることおよび／または平均粒径を大きくすることができる。生成する蛍光体の結晶性を高めるためおよび／または平均粒径を大きくするために、適量のフラックスを添加してもよい。フラックスとしては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、Ｌｉ2ＣＯ3、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3、ＮａＨＣＯ3、ＮＨ4Ｃｌ、ＮＨ4Ｉなどを挙げることができる。
さらに上記方法にて得られる蛍光体を、例えばボールミル、ジェットミル等を用いて粉砕することができる。また、洗浄、分級することができる。また、得られる蛍光体の輝度をさらに向上させるために、焼成を２回以上行うこともできる。
また、本発明の蛍光体を用いてなる紫外線励起発光素子の例として、三波長形蛍光ランプを挙げてその製造方法について説明する。三波長形蛍光ランプの製造方法としては例えば、特開２００４−２５６９号公報に開示されているような公知の方法が使用できる。すなわち、青色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および赤色発光蛍光体を、発光色が求める白色になるように適宜に混合した三波長発光形蛍光体を、例えば、ポリエチレンオキサイド水溶液などに分散して蛍光体塗布液を調製する。この塗布液をガラスバルブの内面に塗布した後に、例えば４００℃〜９００℃の温度範囲でベーキングして蛍光膜を形成させる。この後、ガラスバルブ端部へのステムの封止、バルブ内の排気、水銀および希ガスの封入、排気管の封切、口金の装着など通常の工程を経て、三波長形蛍光ランプを製造することができる。
前記赤色発光蛍光体としては、３価のユウロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）、３価のユウロピウム付活酸硫化イットリウム蛍光体（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ）などが挙げられ、前記緑色発光蛍光体としては、セリウム、テルビウム付活リン酸ランタン（ＬａＰＯ4：Ｃｅ、Ｔｂ）やテルビウム付活セリウム・テルビウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体（（ＣｅＴｂ）ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ）などが挙げられる。また、前記青色発光蛍光体として、本発明の蛍光体を単独で使用するか、本発明の蛍光体と他の青色発光蛍光体とを混合して使用してもよい。この場合、他の青色発光蛍光体としては、ユウロピウム付活ストロンチウムリン酸塩蛍光体（Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ）、ユウロピウム付活ストロンチウム・バリウム・カルシウムリン酸塩蛍光体（（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ）およびユウロピウム付活バリウム・マグネシウム・アルミニウム蛍光体（ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ等）などが挙げられる。
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、本実施例における色度ｘおよび色度ｙとは、ＣＩＥ（国際照明委員会：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）の定めたＣＩＥ表色系のＸＹＺ表色系における色度ｘおよび色度ｙを意味する。
比較例１
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．９９２：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１２００℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は３回行った。このようにして組成式がＣａ0.992Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体１を得た。得られた蛍光体１の走査型電子顕微鏡による写真から平均粒径をインターセプト法により測定した結果、０．４μｍであった。
この蛍光体１を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、そのときの輝度を１００とし、以下の実施例における蛍光体の輝度は相対輝度により示した。またそのときの色度はｘが０．１５５であり、色度ｙが０．０４５であった。
またこの蛍光体１を、１００℃において、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、そのときの輝度を１００（１００℃）（以下１００℃における輝度および色度の数値は、後に（１００℃）をつけて表す。）とし、以下の実施例における蛍光体の輝度は相対輝度により示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１６５（１００℃）であり、色度ｙが０．０５８（１００℃）であった。表１に示した。
参照例１
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．９３２：０．０６：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は３回行った。このようにして、組成式がＣａ0.932Ｓｒ0.06Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体２を得た。
この蛍光体２を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は１３６であり、蛍光体１より高い輝度を示した。
参照例２
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．８９２：０．１：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１２００℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は３回行った。このようにして組成式がＣａ0.892Ｓｒ0.1Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体３を得た。得られた蛍光体３の走査型電子顕微鏡による写真から平均粒径をインターセプト法により測定した結果、０．８μｍであった。
この蛍光体３を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は１６３であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度はｘが０．１５５であり、色度ｙが０．０４０であった。
またこの蛍光体３を、１００℃において、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は１９３（１００℃）であり、蛍光体１より高かった。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５８（１００℃）であり、色度ｙが０．０４８（１００℃）であった。表１に示した。
参照例３
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．７９２：０．２：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は３回行った。このようにして組成式がＣａ0.792Ｓｒ0.2Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体４を得た。
この蛍光体４を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は２１３であり、蛍光体１より高い輝度を示した。
参照例４
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．６９２：０．３：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は３回行った。このようにして組成式がＣａ0.692Ｓｒ0.3Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体５を得た。
この蛍光体５を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は２２６であり、蛍光体１より高い輝度を示した。
参照例５
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．６９２：０．２９６：０．０１２：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は３回行った。このようにして組成式がＣａ0.692Ｓｒ0.296Ｅｕ0.012ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体６を得た。
この蛍光体６を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は２３１であり、蛍光体１より高い輝度を示した。
参照例６
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．６６２：０．３３：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は２回行った。このようにして組成式がＣａ0.662Ｓｒ0.33Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体７を得た。
この蛍光体７を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は２２２であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５５であり、色度ｙが０．０３８であった。
また、この蛍光体７を、１００℃において、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は３４５（１００℃）であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５７（１００℃）であり、色度ｙが０．０４２（１００℃）であった。表１に示した。
実施例７
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．４９：０．４９：０．０２：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１５０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は２回行った。このようにして組成式がＣａ0.49Ｓｒ0.49Ｅｕ0.02ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体８を得た。
この蛍光体８を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は２４１であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５６であり、色度ｙが０．０３５であった。
また、この蛍光体８を、１００℃において、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は４３８（１００℃）であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５６（１００℃）であり、色度ｙが０．０３７（１００℃）であった。表１に示した。
実施例８
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．３９２：０．６：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１５０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は２回行った。このようにして組成式がＣａ0.392Ｓｒ0.6Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体９を得た。
この蛍光体９を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は２５６であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５６であり、色度ｙが０．０３４であった。
また、この蛍光体９を、１００℃において、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は４９０（１００℃）であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５６（１００℃）であり、色度ｙが０．０３５（１００℃）であった。表１に示した。
実施例９
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株
式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．３４２：０．６５：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１５０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は２回行った。このようにして組成式がＣａ0.342Ｓｒ0.65Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体１０を得た。
この蛍光体１０を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は２４９であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５６であり、色度ｙが０．０３４であった。
また、この蛍光体１０を、１００℃において、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は４７６（１００℃）であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５６（１００℃）であり、色度ｙが０．０３５（１００℃）であった。表１に示した。
参照例１０
炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＳｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．９８：０．０２：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１５０℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は２回行った。このようにして組成式がＳｒ0.98Ｅｕ0.02ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体１１を得た。
この蛍光体１１を、室温２５℃で、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は１９１であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５８であり、色度ｙが０．０３５であった。
また、この蛍光体１１を、１００℃において、波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、相対輝度は３４１（１００℃）であり、蛍光体１より高い輝度を示した。またそのときの色度は、色度ｘが０．１５８（１００℃）であり、色度ｙが０．０３５（１００℃）であった。表１に示した。
参照例１１
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、フッ化ユウロピウム（ＥｕＦ3、和光純薬工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．９２：０．０５：０．０３：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１２００℃の温度で２時間保持して焼成した。焼成は２回行った。このようにして組成式がＣａ0.92Ｓｒ0.05Ｅｕ0.03ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体１２を得た。得られた蛍光体１２の走査型電子顕微鏡による写真から平均粒径をインターセプト法により測定した結果、３μｍであった。
この蛍光体１２を波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示した。その相対輝度は２１０であり、蛍光体１より高い輝度を示した。
参照例１２
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．８９２：０．１：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、さらに塩化アンモニウム（和光純薬工業株式会社製、ＮＨ4Ｃｌ）を前記金属化合物の混合物との合計量に対して５重量％になるように秤取し、混合した。得られた混合物を大気中で１１００℃で２時間保持して焼成した後、さらに２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。このようにして組成式がＣａ0.892Ｓｒ0.1Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体１３を得た。得られた蛍光体１３の走査型電子顕微鏡による写真から平均粒径をインターセプト法により測定した結果、１．０μｍであった。
この蛍光体１３を波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、その相対輝度は２１４であり、蛍光体１より高い輝度を示した。
参照例１３
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．８９２：０．１：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、さらに塩化アンモニウム（和光純薬工業株式会社製、ＮＨ4Ｃｌ）を前記金属化合物の混合物との合計量に対して５重量％になるように秤取し、混合した。得られた混合物を大気中で１１８０℃で２時間保持して焼成した後、さらに２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。このようにして組成式がＣａ0.892Ｓｒ0.1Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体１４を得た。得られた蛍光体１３の走査型電子顕微鏡による写真から平均粒径をインターセプト法により測定した結果、１．６μｍであった。
この蛍光体１４を波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、その相対輝度は２２５であった。
参照例１４
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3、宇部マテリアルズ株式会社製、商品名は超高純度炭酸カルシウムＣＳ・３Ｎ−Ａ）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3、堺化学工業株式会社製、商品名は高純度炭酸ストロンチウムＳＷ−Ｋ）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3、信越化学工業株式会社製）、炭酸マグネシウム（ＭｇＯ含有量は４２．０％、協和化学工業株式会社製、製品名は高純度炭酸マグネシウム）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2、日本アエロジル株式会社製、商品名はＡＥＲＯＳＩＬ２００）の各原料をＣａ：Ｓｒ：Ｅｕ：Ｍｇ：Ｓｉのモル比が０．８９２：０．１：０．００８：１：２となるように秤量した原料を、混合した後、さらに塩化アンモニウム（和光純薬工業株式会社製、ＮＨ4Ｃｌ）を前記金属化合物の混合物との合計量に対して５重量％になるように秤取し、混合した。得られた混合物を大気中で６００℃で６時間保持して焼成した後、さらに２体積％Ｈ2含有Ｎ2雰囲気中で１１８０℃の温度で２時間保持して焼成した。このようにして組成式がＣａ0.892Ｓｒ0.1Ｅｕ0.008ＭｇＳｉ2Ｏ6で表される化合物からなる蛍光体１５を得た。得られた蛍光体１５の走査型電子顕微鏡による写真から平均粒径をインターセプト法により測定した結果、２．０μｍであった。
この蛍光体１５を波長２５４ｎｍの水銀輝線の紫外線により励起すると、青色の発光を示し、その相対輝度は２３３であった。
Figure 0004770160

Claims (3)

  1. 式Ｃａ 1-b-c Ｓｒ b Ｅｕ c ＭｇＳｉ 2 Ｏ 6 （ただし式中、ｂは０．４５以上１未満の範囲であり、ｃは０を超え０．１以下の範囲である。）で表される化合物からなることを特徴とする紫外線励起発光素子用蛍光体。
  2. 請求項１記載の紫外線励起発光素子用蛍光体であって、ディオプサイド（Ｄｉｏｐｓｉｄｅ、透輝石）と同じ結晶構造を有する蛍光体。
  3. 請求項１または２に記載の蛍光体を用いてなることを特徴とする紫外線励起発光素子。
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