JP7617364B2 - 希土類アルミン酸塩焼結体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、希土類アルミン酸塩焼結体及びその製造方法に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）と、ＬＥＤやＬＤから発せられた光の波長を変換する蛍光体を含む波長変換部材を備えた発光装置が知られている。このような発光装置は、例えば車載用、一般照明用、液晶表示装置のバックライト、プロジェクター等の光源に用いられている。

発光装置に備えられる波長変換部材として、例えば、特許文献１には、酸化物を含む蛍光体原料を、焼結して得られる単相セラミックス変換部材が開示されている。

特開２０１７－１９７７７４号公報

波長変換部材は、発光特性をさらに高めることが求められている。
そこで本開示は、より発光特性が高い希土類アルミン酸塩焼結体及びその製造方法を提供することを目的とする。

第一の態様は、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相と空隙を含み、９０％以上の個数の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の下記測定条件によって測定される絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内であり、９０％以上の個数の空隙の下記測定条件によって測定される絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内である、希土類アルミン酸塩焼結体である。
測定条件
希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面における測定範囲に含まれる１つの前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相又は前記空隙の輪郭の最も離れている２点の距離を絶対最大長とする。

第二の態様は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、及び必要に応じてＧａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素Ｍ^１を含む酸化物粒子を、液体に混合したスラリー状の原料混合物を準備することと、前記原料混合物を乾燥させて原料混合物粉体とすることと、前記原料混合物粉体を成形して成形体を得ることと、前記成形体を１３００℃以上１８００℃以下の温度範囲で焼成し、焼結体を得ることを含み、前記原料混合物を準備することにおいて、前記Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、前記Ｃｅを含む酸化物粒子、前記Ａｌを含む酸化物粒子、及び前記元素Ｍ^１を含む酸化物粒子から選択された少なくとも１種の酸化物粒子のＢＥＴ法により測定した比表面積が５ｍ^２／ｇ以上である、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法である。

本開示によれば、より発光特性が高い希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法を提供することができる。

図１は、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法のフローチャートである。 図２は、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法のフローチャートである。 図３は、発光装置の一例を示す概略構成を示す図である。 図４は、希土類アルミン酸塩焼結体を含む蛍光体デバイスの一例の概略構成を示す平面図である。 図５は、蛍光体デバイスの一例の概略構成を示す側面図である。 図６は、実施例１に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。 図７は、実施例３に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。 図８は、実施例５に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。 図９は、実施例８に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。 図１０は、比較例１に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。 図１１は、比較例４に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。

以下、本発明に係る希土類アルミン酸塩焼結体及びその製造方法を実施形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は、以下の希土類アルミン酸塩焼結体及びその製造方法に限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係は、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。

希土類アルミン酸塩焼結体
希土類アルミン酸塩焼結体は、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相と空隙を含み、測定範囲における、９０％以上の個数の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内であり、９０％以上の個数の空隙の絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内である。

絶対最大長の測定条件
希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相又は空隙の絶対最大長は、希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面における測定範囲に含まれる１つの希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相又は空隙の輪郭の最も離れている２点の距離を絶対最大長とする。希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により撮影して得られたＳＥＭ画像において、面積が１２０９６μｍ^２である領域を測定範囲とし、この測定範囲における１つの希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相又は空隙の輪郭の最も離れている２点の距離を絶対最大長として測定することもできる。このように希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面の測定範囲に含まれる個々の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長の個数基準の分布を求め、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の全体個数に対する絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数の割合を求めることができる。また、希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面の測定範囲に含まれる個々の空隙の絶対最大長の個数基準の分布を求め、空隙の全体個数に対する絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙の個数の割合を求めることができる。

希土類アルミン酸塩焼結体の測定範囲に含まれる、絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数が９０％以上であると、絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の小さい希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が多く含まれており、希土類アルミン酸塩焼結体内に小さい結晶相が多く含まれる。希土類アルミン酸塩焼結体に希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の小さい結晶相が多く含まれていると、入射した光を希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相で波長変換して出射する際に、光の広がりを抑制することができ、光を前方に取り出すことができる。

前述の測定条件によって測定した希土類アルミン酸塩焼結体中の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長は、０．４μｍ以上２．３μｍ以下の範囲内であることが好ましい。絶対最大長が２．３μｍの希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が希土類アルミン酸塩焼結体に含まれている場合であっても、絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が個数で９０％以上含まれていれば、出射する光の広がりを抑制することができ、発光特性を向上することができる。希土類アルミン酸塩焼結体は、絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が個数で１００％であることがさらに好ましく、９９．０％以下であることがより好ましく、９８．０％以下であることが好ましく、９１．０％以上であることが好ましく、９２．０％以上であることがより好ましい。

希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数基準の絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長は、０．４μｍ以上０．９μｍ以下の範囲内であることが好ましく、０．４５μｍ以上０．９μｍ以下の範囲内であってもよい。希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数基準の絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長が０．４μｍ以上０．９μｍ以下の範囲内であると、希土類アルミン酸塩焼結体に入射した光を希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相で波長変換して出射する際に、光の広がりがより抑制される。希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数基準の絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長は、前述の希土類アルミン酸塩蛍光体焼結体の絶対最大長の個数基準の粒度分布から求めることができる。

希土類アルミン酸塩焼結体の測定範囲に含まれる、絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙の個数が９０％以上であると、希土類アルミン酸塩焼結体に入射した光が空隙で散乱される場合に、光の広がりが抑制され、光を前方に取り出すことができる。

前述の測定方法によって測定した希土類アルミン酸塩焼結体中の空隙は、絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙の個数が９０％以上であれば、０．１μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内である絶対最大長の空隙が含まれていてもよく、０．２μｍ以上２．３μｍ以下の範囲内である絶対最大長の空隙が含まれていてもよい。空隙によって、希土類アルミン酸塩焼結体に入射した光を適度に散乱させ、出射する光の広がりを抑制することができる。希土類アルミン酸塩焼結体は、絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙が個数で１００％であることがさらに好ましく、９９％以下であることがより好ましく、９８％以下であることが好ましく、９０．２％以上であることが好ましく、９０．５％以上であることがより好ましい。

空隙の個数基準の絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長は、０．３μｍ以上０．８μｍ以下の範囲内であることが好ましい。希土類アルミン酸塩焼結体中の空隙の個数基準の絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長が０．３μｍ以上０．８μｍ以下の範囲内であると、希土類アルミン酸塩焼結体に入射した光を適度に散乱させるとともに、出射する際の光の広がりを抑制することができる。希土類アルミン酸塩焼結体中の空隙の個数基準の絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長は、前述の空隙の絶対最大長の個数基準の粒度分布から求めることができる。

希土類アルミン酸塩焼結体の相対密度は、好ましくは９２％以上であり、より好ましくは９３％以上であり、さらに好ましくは９４％以上であり、９９％以下であってもよく、９８％以下であってもよい。希土類アルミン酸塩焼結体は、希土類アルミン酸塩焼結体と空隙のみから形成される。希土類アルミン酸塩焼結体の相対密度が８５％以上９９％以下の範囲内であると、希土類アルミン酸塩焼結体に入射された励起光を空隙で効率よく散乱させて、散乱させた光を希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相で効率よく波長変換して、励起光を入射された面と同一の面から波長変換された光を出射することができる。

希土類アルミン酸塩焼結体の相対密度は、希土類アルミン酸塩焼結体の見掛け密度及び希土類アルミン酸塩焼結体の真密度から下記式（１）により算出することができる。

希土類アルミン酸塩焼結体の見掛け密度は、希土類アルミン酸塩焼結体の質量を希土類アルミン酸塩焼結体の体積で除した値であり、下記式（２）により算出することができる。希土類アルミン酸塩焼結体の真密度は、希土類アルミン酸塩蛍光体の真密度を用いることができる。

希土類アルミン酸塩焼結体の空隙率は、１００％から希土類アルミン酸塩焼結体の相対密度を差し引いた残部であり、１％以上８％以下の範囲内であることが好ましい。希土類アルミン酸塩焼結体の空隙率は、必要であれば、下記式（３）により算出することができる。

希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相は、下記式（Ｉ）で表される組成を有することが好ましい。
（Ｌｎ^１ _１－ｎＣｅ_ｎ）_３（Ａｌ_１－ｍＭ^１ _ｍ）_５ｋＯ_１２ （Ｉ）
上記式（Ｉ）中、Ｌｎ^１は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素であり、Ｍ^１は、Ｇａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素であり、ｍ、ｎ及びｋは、それぞれ０≦ｍ≦０．０２、０．００２≦ｎ≦０．０１７、０．９５≦ｋ≦１．０５を満たす数。ただし、前記式（Ｉ）における変数ｍ、ｎ及びｋは、分析値に基づくＬｎ^１のモル比とＣｅのモル比の合計を３としたときの数である。本明細書において、モル比とは、蛍光体の化学組成１モル中の各元素のモル比を表す。

上記式（Ｉ）で表される組成において、Ｌｎ^１は、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の希土類元素であり、２種以上の希土類元素が含まれていてもよい。Ｃｅは、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の賦活元素であり、変数ｎと３の積は、前記式（Ｉ）で表される組成において、Ｃｅのモル比を表す。変数ｎは、より好ましくは０．００２以上０．０１６以下（０．００２≦ｎ≦０．０１６）、さらに好ましくは０．００３以上０．０１５以下（０．００３≦ｎ≦０．０１５）である。前記式（Ｉ）で表される組成において、変数ｍと５とｋの積は、元素Ｍ^１のモル比を表す。元素Ｍ^１は、式（Ｉ）で表される組成において含まれていない、つまり、ｍ＝０であってもよい。前記式（Ｉ）で表される組成において、所望の色調に波長変換するために、変数ｍは、０．００００１以上０．０２以下（０．００００１≦ｍ≦０．０２）であってもよく、０．００００５以上０．０１８以下（０．００００５≦ｍ≦０．０１８）であってもよい。前記式（Ｉ）で表される組成において、変数ｋと５の積は、Ａｌ及び元素Ｍ^１の合計のモル比を表す。変数ｋは、より好ましくは０．９６以上１．０３以下（０．９６≦ｋ≦１．０３）であり、さらに好ましくは０．９７以上１．０２以下（０．９７≦ｋ≦１．０２）である。

希土類アルミン酸塩焼結体において、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、その組成にＬｕを含み、希土類アルミン酸塩結晶相の絶対最大長が０．４μｍ以上２．３μｍ以下の範囲内であることが好ましく、空隙の絶対最大長が０．１μｍ以上２．３μｍ以下の範囲内であることが好ましい。このような範囲内であると、入射した光を希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相で波長変換して出射する際に、光の広がりを抑制することができる。

希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、その組成にＬｕを含む場合、下記式（Ｉａ）で表される組成を有することが好ましい。
（Ｌｕ_{１－ｑ－ｎ}Ｌｎ^２ _ｑＣｅ_ｎ）_３（Ａｌ_１－ｍＭ^１ _ｍ）_５ｋＯ_１２ （Ｉａ）
上記式（Ｉａ）中、Ｌｎ^２は、Ｌａ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素であり、Ｍ^１は、Ｇａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素であり、ｑ、ｍ、ｎ及びｋは、それぞれ０≦ｑ≦０．９、０≦ｍ≦０．０２、０．００２≦ｎ≦０．０１７、０．９５≦ｋ≦１．０５を満たす数。ただし、前記式（Ｉａ）における変数ｍ、ｎ及びｋは、分析値に基づくＬｕのモル比とＬｎ^２のモル比とＣｅのモル比の合計を３としたときの数である。

希土類アルミン酸塩焼結体は、励起光が入射される入射面（第１の主面）と、波長変化された光が出射する出射面（第１の主面）とが同一の面である反射型の波長変換部材として用いることができる。希土類アルミン酸塩焼結体は、励起光の入射面と光の出射面が同一面となる反射型の波長変換部材として用いる場合には、希土類アルミン酸塩焼結体の厚さには制限されず、希土類アルミン酸塩焼結体が板状体である場合には、板厚は、好ましくは９０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲内であり、より好ましくは１００μｍ以上２４０μｍ以下の範囲内である。

希土類アルミン酸塩焼結体において、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相は、その組成にＹを含み、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長が０．４μｍ以上２．１μｍ以下の範囲内であることが好ましく、空隙の絶対最大長が０．１μｍ以上３．０ｍ以下の範囲内であることが好ましい。このような範囲内であると、所望の色調の発光色を得ることができ、入射した光を希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相で波長変換して出射する際に、光の広がりを抑制することができる。

希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、その組成にＹを含む場合、下記式（Ｉｂ）で表される組成を有することが好ましい。
（Ｙ_{１－ｐ－ｎ}Ｌｎ^３ _ｐＣｅ_ｎ）_３（Ａｌ_１－ｍＭ^１ _ｍ）_５ｋＯ_１２ （Ｉｂ）
上記式（Ｉｂ）中、Ｌｎ^３は、Ｌａ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素であり、Ｍ^１は、Ｇａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素であり、ｐ、ｍ、ｎ及びｋは、それぞれ０≦ｐ≦０．９、０≦ｍ≦０．０２、０．００２≦ｎ≦０．０１７、０．９５≦ｋ≦１．０５を満たす数。ただし、上記式（Ｉｂ）における変数ｍ、ｎ及びｋは、分析値に基づくＹのモル比とＬｎ^３のモル比とＣｅのモル比の合計を３としたときの数である。

板状に成形された希土類アルミン酸塩焼結体は、励起光が入射される入射面と光が出射される出射面が同一の面である場合に、入射光の光径を１００％としたときに、出射光の光径が１００％未満であることが好ましく、より好ましくは９５％以下であり、さらに好ましくは９４％以下である。このように、入射光の光径に対して、入射面と同一面から出射される出射光の光径が、入射光の光径１００％に対して、１００％未満であれば、出射光の光の広がりが抑制され、希土類アルミン酸塩焼結体から出射された光を目的の位置に集光することができる。希土類アルミン酸塩焼結体の一つの面に入射される入射光の光径は、光源から出射された光の光径である。入射光の光径は、例えば色彩輝度計によって測定することができる。入射光の光径は、好ましくは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内であり、より好ましくは０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内である。希土類アルミン酸塩焼結体の入射光入射された面と同一の面から出射される出射光の光径は、希土類アルミン酸塩焼結体から出射される光の発光輝度を、色彩輝度計によって測定し、得られた発光スペクトルにおいて最大輝度を示す位置を中心（測定中心）とし、発光スペクトルにおいて最大輝度の１００分の３０となる輝度（以下、「３０/１００輝度」と称する場合がある。）となる２か所の位置の測定中心からの距離（ｍｍ）を絶対値として測定し、発光スペクトルにおける最大輝度から最大輝度の３０/１００輝度となる２か所の位置の測定中心からの距離（ｍｍ）の絶対値の和を出射光の光径として測定することができる。

希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法
Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、及び必要に応じてＧａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素Ｍ^１を含む酸化物粒子を、液体に混合したスラリー状の原料混合物を準備することと、前記原料混合物を乾燥させて原料混合物粉体とすることと、前記原料混合物粉体を成形して成形体を得ることと、前記成形体を１３００℃以上１８００℃以下の温度範囲で焼成し、焼結体を得ることを含み、前記原料混合物を準備することにおいて、前記Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、前記Ｃｅを含む酸化物粒子、前記Ａｌを含む酸化物粒子、及び前記元素Ｍ^１を含む酸化物粒子から選択された少なくとも１種の酸化物粒子のＢＥＴ法により測定した比表面積が５ｍ^２／ｇ以上である。

図１は、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１を参照にして、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法を説明する。希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、原料となる粒子を液体に混合したスラリー状の原料混合物の準備Ｓ１０１と、スラリー状の原料混合物を乾燥させて原料混合物粉体を得る乾燥Ｓ１０２と、原料混合物粉体の成形Ｓ１０３と、焼結体を得るための成形体の焼成Ｓ１０４を含む。図２は、希土類アルミン酸塩蛍光体焼結体の製造方法の他の例を示すフローチャートである。原料混合物の準備Ｓ１０１は、スラリー状の原料混合物の準備Ｓ１０１ａと、スラリー状の原料混合物の撹拌Ｓ１０１ｂを含んでいてもよい。乾燥Ｓ１０２は、スラリー状の原料混合物を乾燥させて原料混合物粉体を得るための乾燥Ｓ１０２ａと、得られた原料混合物粉体の乾式粉砕混合Ｓ１０２ｂを含んでいてもよい。成形Ｓ１０３は、原料混合物粉体の成形Ｓ１０３ａと、成形された成形体を焼成温度よりも低い温度で加熱して脱脂する加熱脱脂Ｓ１０３ｂを含んでいてもよい。また、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、焼結Ｓ１０４の後に、アニール処理Ｓ１０５を含んでいてもよい。また、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、得られた焼結体を所望の大きさ又は厚さに切断する加工Ｓ１０６を含んでいてもよく、さらに焼結体の面処理Ｓ１０７を含んでいてもよい。

原料混合物の準備
原料は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、及び必要に応じてＧａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素Ｍ^１を含む酸化物粒子が挙げられる。希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子としては、具体的には、酸化イットリウム粒子、酸化ランタン粒子、酸化ルテチウム粒子、酸化ガドリニウム粒子、酸化テルビウム粒子が挙げられる。その他の酸化物粒子としては、酸化セリウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化ガリウム粒子、酸化スカンジウム粒子が挙げられる。

希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、及び必要に応じて元素Ｍ^１を含む酸化物粒子は、いずれもＢＥＴ法により測定した比表面積が５ｍ^２／ｇ以上であることが好ましい。比表面積が大きい酸化物粒子は、粒子の大きさが小さい酸化物粒子であり、焼成により、前述の絶対最大長が特定の範囲の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相を形成することができる。希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、及び元素Ｍ^１を含む酸化物粒子のＢＥＴ法により測定した比表面積は、１５０ｍ^２／ｇ以下でもよい。酸化物粒子の種類によって、ＢＥＴ法により測定した比表面積の上限値は異なる。Ｃｅを含む酸化物粒子のＢＥＴ法により測定した比表面積は、１３０ｍ^２／ｇ以下でもよく、１２５ｍ^２／ｇ以下でもよい。希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、及び元素Ｍ^１を含む酸化物粒子のＢＥＴ法による比表面積は１００ｍ^２／ｇ以下でもよく、５０ｍ^２／ｇ以下でもよい。酸化物粒子の比表面積が大きすぎると原料混合物中で均一に分散せず、希土類アルミン酸塩焼結体中に均質な希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が形成されない場合がある。

原料混合物に含まれる各酸化物は、前記式（Ｉ）で表される組成、前記式（Ｉａ）で表される組成、又は前記式（Ｉｂ）で表される組成となるモル比となるように配合されることが好ましい。

原料は、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子をさらに含んでいてもよい。原料に希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を含む場合は、原料である希土類アルミン酸塩蛍光体粒子のＢＥＴ法により測定した比表面積が５ｍ^２／ｇ以上であることが好ましい。比表面積が大きい希土類アルミン酸塩蛍光体粒子は、焼成により、他の原料となる酸化物粒子とともに、前述の絶対最大長が特定の範囲の小さい希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相を形成することができる。原料となる希土類アルミン酸塩蛍光体粒子は、ＢＥＴ法により測定した比表面積が、６ｍ^２／ｇ以上であることが好ましく、１５ｍ^２／ｇ以下であってもよく、１２ｍ^２／ｇ以下であってもよい。原料となる希土類アルミン酸塩蛍光体粒子の比表面積が大きすぎると原料混合物中で均一に分散することが難しく、希土類アルミン酸塩焼結体中に均質な希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が形成され難い場合がある。

原料混合物に含まれる各酸化物が、例えば、前記式（Ｉ）で表される組成となるモル比となるように配合されている場合には、原料である希土類アルミン酸塩蛍光体粒子は、前記式（Ｉ）で表される組成を有することが好ましい。

原料混合物に希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を含む場合は、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子、希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、及び必要に応じて元素Ｍ^１を含む酸化物粒子の合計１００質量％に対して、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子の質量比率が１０質量％以上９０質量％以下の範囲内であることが好ましく、１５質量％以上８０質量％以下の範囲内であることがより好ましく、３０質量％以上７０質量％以下の範囲内であることがより好ましい。原料である希土類アルミン酸塩蛍光体粒子と前述の各酸化物粒子の合計１００質量％に対して、原料である希土類アルミン酸塩蛍光体粒子の質量比が１０質量％以上９０質量％以下の範囲内であり、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子及び各酸化物粒子から選択された少なくとも１種の粒子、あるいは、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子及び各酸化物粒子のいずれもがＢＥＴ法による比表面積が５ｍ^２／ｇ以上であれば、前述の絶対最大長が特定の範囲の小さい希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相を形成することができる。

原料である希土類アルミン酸塩蛍光体粒子は、共沈法により形成された希土類アルミン酸塩蛍光体粒子であることが好ましい。共沈法により大きな比表面積を有する希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を製造することができる。

共沈法によって希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を形成する方法としては、例えば、希土類アルミン酸塩の組成に含まれる構成元素を含む酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を原料として準備し、化学量論比を考慮しながら、希土類アルミン酸塩の組成となるように、各化合物を秤量する。希土類アルミン酸塩の組成となるように秤量した各化合物を、溶媒に溶解し、その溶解液に沈殿剤を入れて共沈させて、共沈物を得る。その共沈物を焼成して得た酸化物と、必要に応じて他の原料、例えば希土類アルミン酸塩の組成に含まれる酸化物を秤量して、それらの原料を湿式又は乾式で混合する。原料には、フラックスを加えてもよい。共沈して得られた酸化物と、他の原料と、必要に応じてフラックスとを含む混合物を焼成することによって、共沈法により形成した希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を得ることができる。高温で容易に酸化物になる化合物としては、例えば、希土類アルミン酸塩の組成を構成する元素を含む水酸化物、シュウ酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩、硫酸塩等が挙げられる。高温で容易に酸化物になる化合物としては、希土類アルミン酸塩の組成を構成する元素からなる金属、例えばアルミニウム単体であってもよい。酸化物としては、前述の原料混合物に用いる酸化物と同様の酸化物を用いることができる。金属又は各化合物を溶解させる溶媒としては、脱イオン水等が挙げられる。沈殿剤としては、シュウ酸又はシュウ酸塩、炭酸塩、炭酸水素アンモニウム等が挙げられる。例えば、シュウ酸塩としてはシュウ酸アンモニウム、炭酸塩としては炭酸アンモニウムが挙げられる。

希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、必要に応じて元素Ｍ^１を含む酸化物粒子、及び必要に応じて希土類アルミン酸塩蛍光体粒子は、液体に混合させてスラリー状の原料混合物を得る。各酸化物粒子、及び必要に応じて希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を液体に混合することによって均一に分散し、均質な希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相を有する希土類アルミン酸塩焼結体を製造することができる。原料を分散させる液体としては、脱イオン水、水、エタノール等が挙げられる。液体は、希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、必要に応じて元素Ｍ^１を含む酸化物粒子、及び必要に応じて希土類アルミン酸塩蛍光体粒子の合計量１００質量部に対して、１０質量部以上２００質量部以下の範囲内であることが好ましく、５０質量部以上１５０質量部以下の範囲内でもよい。

スラリー状の原料混合物には、分散性を高めるために分散剤を含んでいてもよい。分散剤は、例えば有機系分散剤を用いることができ、カチオン性分散剤、アニオン性分散剤、ノニオン性分散剤等を用いることができる。原料混合物に分散剤を加える場合には、希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、Ａｌを含む酸化物粒子、必要に応じて元素Ｍ^１を含む酸化物粒子、及び必要に応じて希土類アルミン酸塩蛍光体粒子の合計量１００質量％に対して、後の加熱脱脂又は焼成で揮発可能となる量であることが好ましく、１０質量％以下であってもよく、５質量％以下であってもよく、３質量％以下であってもよい。

撹拌
原料混合物の準備は、得られたスラリー状の原料混合物を撹拌することを含んでいてもよい。スラリー状の原料混合物は、２０ｒｐｍ以上２５０ｒｐｍ以下の撹拌速度で２時間以上４０時間以内撹拌することが好ましい。スラリー状の原料混合物を均一に混合することによって、各酸化物粒子及び必要に応じて希土類アルミン酸塩蛍光体粒子が均一に分散され、希土類アルミン酸塩焼結体中に絶対最大長が特定の範囲の小さい希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が形成される。

乾燥
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、得られたスラリー状の原料混合物を乾燥させて原料混合物粉体を得るために乾燥することを含んでいてもよい。乾燥温度は、５０℃以上１５０℃以下の範囲内であり、乾燥時間は１時間以上２０時間以内であることが好ましい。原料が均一に混合されたスラリー状の原料混合物を乾燥させることで、各原料が均一に混合された原料混合物粉体を得ることができる。

乾式粉砕混合
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、原料混合物粉体を粉砕して混合する乾式粉砕混合することを含んでいてもよい。乾式粉砕混合は、例えばボールミルで１時間行うことが好ましい。原料混合物粉体中の粒子は、全て粉砕されている必要はなく、一部のみが粉砕され、混合されていればよい。乾式粉砕混合を行うことによって、原料混合物中の粒子の凝集が抑制される。

成形
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、得られた原料混合粉体を成形して成形体を得ることを含む。原料混合物粉体を成形する方法は、プレス成形法等の知られている方法を採用することができる。プレス成形法としては、例えば金型プレス成形法、ＪＩＳ Ｚ２５００：２０００、Ｎｏ．２１０９で用語が定義されている、冷間静水等方圧加圧（ＣＩＰ：Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）法等が挙げられる。その他に一軸で圧縮して成形してもよい。成形方法は、成形体の形状を整えるために、２種の方法を採用してもよく、例えば金型プレス成形をした後に、ＣＩＰを行ってもよく、ローラベンチ法により一軸で圧縮した後に、ＣＩＰを行ってもよい。ＣＩＰは、水を媒体とする冷間静水等方圧加圧法により成形体をプレスすることが好ましい。

金型プレス成形時の圧力又は一軸で圧縮して成形する場合の圧力は、好ましくは５ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下の範囲内であり、より好ましくは５ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下の範囲内である。金型プレス成形時の圧力又は一軸で圧縮して成形する場合の圧力が前記範囲であれば、成形体を所望の形状に整えることができる。

ＣＩＰにおける圧力は、好ましくは５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下の範囲内であり、より好ましくは５０ＭＰａ以上１８０ＭＰａ以下の範囲内である。ＣＩＰにおける圧力が５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下の範囲内であると、焼成により相対密度が９０％以上であり、空隙率が１％以上１０％以下の範囲内である希土類アルミン酸塩焼結体を得ることが可能な成形体を形成することができる。

加熱脱脂
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法はて、成形された成形体を加熱して、分散剤等を除去し脱脂することを含んでいてもよい。加熱して脱脂する場合は、大気及び窒素雰囲気中で、５００℃以上１０００℃以下の範囲内で加熱することを含むことが好ましい。大気及び窒素雰囲気中で５００℃以上１０００℃以下の範囲内で加熱することによって、成形体中に含まれる炭素の量が減り、炭素が含まれることによる光束の低下を抑制することができる。

焼成
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、得られた成形体を１３００℃以上１８００℃以下の温度範囲で焼成して焼結体を得ることを含む。

成形体の焼成温度は、１３００℃以上１８００℃以下の温度範囲で行い、好ましくは１４００℃以上１７９０℃以下の範囲内で行い、より好ましくは１４５０℃以上１７８０℃以下の範囲内で行う。焼成温度が１３００℃以上であれば、比表面積が大きく、均一に混合された原料が反応して、絶対最大長が特定の範囲の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相及び空隙を含む焼結体を得ることができる。

成形体の焼成は、酸素含有雰囲気のもとで行うことが好ましい。雰囲気中の酸素の含有量は、好ましくは５体積％以上、より好ましくは１０体積％以上、さらに好ましくは１５体積％以上である。成形体は、大気（酸素含有量が２０体積％以上）雰囲気のもとで焼成してもよい。雰囲気中の酸素の含有量が１体積％未満の雰囲気中では、酸化物の表面が溶融し難く、酸化物同士が溶融して希土類アルミン酸塩の組成を有する結晶構造が生成され難く、空隙を有する焼結体が得られ難い場合がある。雰囲気中の酸素量の測定は、例えば焼成装置に流入する酸素量によって測定してもよく、２０℃の温度、大気圧（１０１．３２５ｋＰａ）の圧力で測定してもよい。

アニール処理
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、得られた焼結体を、還元雰囲気でアニール処理することを含んでいてもよい。得られた焼結体を還元雰囲気でアニール処理することによって、焼結体中の結晶相に含まれる酸化された賦活元素であるセリウムが還元されて、各結晶相における波長変換効率の低下と発光効率の低下を抑制することができる。還元雰囲気は、へリウム、ネオン及びアルゴンからなる群から選ばれる少なくとも１種の希ガス又は窒素ガスと、水素ガス又は一酸化炭素ガスとを含む雰囲気であればよく、雰囲気中に少なくともアルゴン又は窒素ガスと、水素ガス又は一酸化炭素ガスとを含むことがより好ましい。アニール処理は、加工後に行ってもよい。

アニール処理の温度は、焼成温度よりも低い温度であり、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内であることが好ましい。アニール処理の温度は、より好ましくは１１００℃以上１４００℃以下の範囲内である。アニール処理の温度が、焼成温度よりも低い温度であり、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内であれば、焼結体中の空隙を低下させることなく、焼結体中の結晶相に含まれる酸化された賦活元素であるセリウムを還元し、波長変換の効率の低下と発光効率の低下を抑制することができる。

加工
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、得られた焼結体を、所望の大きさ又は厚さに切断する加工することを含んでいてもよい。切断する方法は、公知の方法を利用することができ、例えば、ブレードダイシング、レーザーダイシング、ワイヤーソーを用いて切断する方法が挙げられる。

面処理
希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法は、さらに以下に説明する面処理することを含んでいてもよい。面処理は、得られた希土類アルミン酸塩焼結体又は希土類アルミン酸塩焼結体を切断して得た切断物の表面を面処理する。この面処理により、希土類アルミン酸塩焼結体の発光特性の向上のため、希土類アルミン酸塩焼結体の表面を適切な状態とすることができるだけでなく、上述の加工と併せて、または単独で、希土類アルミン酸塩焼結体を所望の形状、大きさ又は厚さにすることができる。面処理は、希土類アルミン酸塩焼結体を所望の大きさ若しくは厚さに切断して加工する前に行ってもよく、加工後に行ってもよい。面処理する方法としては、例えば、サンドブラストによる方法、機械研削による方法、ダイシングによる方法、化学的エッチングによる方法等が挙げられる。

前述の製造方法によって、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相と空隙とを含み、９０％以上の個数の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内であり、９０％以上の個数の空隙の絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内である、希土類アルミン酸塩焼結体が得られる。前述の製造方法によって得られた希土類アルミン酸塩焼結体に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相は、前記式（Ｉ）で表される組成、前記式（Ｉａ）で表される組成又は前記式（Ｉｂ）で表される組成を有することが好ましい。

得られる希土類アルミン酸塩焼結体は、波長変換部材として、光源と組み合わせることによって、プロジェクター用光源等の発光装置に用いることができる。

発光装置
前述の希土類アルミン酸塩焼結体を波長変換部材として用いた発光装置について、説明する。発光装置は、希土類アルミン酸塩焼結体と、励起光源とを備える。

励起光源は、ＬＥＤチップ又はＬＤチップからなる半導体発光素子であることが好ましい。半導体発光素子は、窒化物系半導体を用いることができる。励起光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。希土類アルミン酸塩焼結体は、半導体発光素子から発せられた光の波長を変換し、波長変換された混色光を発する発光装置を構成することが可能となる。半導体発光素子は、例えば３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長範囲の光を発するものであることが好ましい。希土類アルミン酸塩焼結体は、半導体発光素子からの励起光を波長変換して、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲に発光ピーク波長を有する出射光を発することが好ましい。

励起光源は、半導体レーザーであることがより好ましい。励起光源である半導体レーザーから出射された励起光を、希土類アルミン酸塩焼結体を波長変換部材として用いて、希土類アルミン酸塩焼結体に入射させ、希土類アルミン酸塩焼結体によって波長が変換された光を集光させて、レンズアレイ、偏光変換素子、色分離光学系等の複数の光学系によって赤色光、緑色光、及び青色光に分離して、画像情報に応じて変調し、カラーの画像光を形成してもよい。励起光源として半導体レーザーから出射された励起光は、ダイクロイックミラー又はコリメート光学系等の光学系を通じて希土類アルミン酸塩焼結体に入射させてもよい。

図３は、発光装置１００の一例を示す概略構成を示す図である。発光装置１００は、励起光源１０１と、コリメートレンズ１０２と、３つのコンデンサレンズ１０３、１０５及び１０６と、ダイクロイックミラー１０４と、ロッドインテグレーダー１０７と、希土類アルミン酸塩焼結体を含む蛍光体デバイス１１０とを含むことが好ましい。励起光源１０１は、半導体レーザーを用いることが好ましい。励起光源１０１は、複数の半導体レーザーを用いてもよく、複数の半導体レーザーをアレイ状又はマトリクス状に配置したものであってもよい。コリメートレンズ１０２は、複数のコリメートレンズがアレイ状に配置されたコリメートレンズアレイであってもよい。励起光源１０１から出射されたレーザー光は、コリメートレンズ１０２によって略平行光となり、コンデンサレンズ１０３によって集光され、ダイクロイックミラー１０４を通って、さらにコンデンサレンズ１０５によって集光される。コンデンサレンズ１０５によって集光されたレーザー光は、希土類アルミン酸塩焼結体を含む蛍光体デバイス１１０によって波長変換され、所望の波長範囲に発光ピーク波長を有する光が、蛍光体デバイス１１０から出射される。蛍光体デバイス１１０から出射された波長変換された光は、コンデンサレンズ１０６によって集光され、ロッドインテグレーダー１０７に入射され、被照明領域における照度分布の均一性を高めた光が、発光装置１００から出射される。希土類アルミン酸塩焼結体を含む発光装置１００は、プロジェクター用光源に用いることができる。

図４は、蛍光体デバイスの一例の概略構成を示す平面図である。蛍光体デバイス１１０は、少なくとも希土類アルミン酸塩焼結体１１１を備える。蛍光体デバイス１１０は、円板状の希土類アルミン酸塩焼結体１１１を備え、希土類アルミン酸塩焼結体１１１を回転させるための回転機構１１２を備えていてもよい。回転機構１１２は、モータ等の駆動機構と連結され、希土類アルミン酸塩焼結体１１１を回転させることによって放熱することができる。

図５は、蛍光体デバイスの一例の概略構成を示す側面図である。蛍光体デバイス１１０は、希土類アルミン酸塩焼結体１１１と接している放熱体１１３を備えていてもよい。蛍光体デバイス１１０は、回転機構１１２によって希土類アルミン酸塩焼結体１１１を回転させて放熱させるとともに、希土類アルミン酸塩焼結体１１１で発生した熱を放熱体１１３に伝達して、放熱体１１３から容易に蛍光体デバイス１１０の外部に放熱することができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

希土類アルミン酸塩蛍光体粒子（共沈法によるＬＡＧ蛍光体粒子）の製造例
塩化ルテチウム（ＬｕＣｌ_３）、塩化セリウム（ＣｅＣｌ_３）、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ_３）を、Ｌｕ_{２．９８７}Ｃｅ_{０．０１３}Ａｌ_５Ｏ_１２で表される組成となるように計量して、脱イオン水に溶解し、混合溶液を作製した。この混合溶液を（ＮＨ_３）_２ＣＯ_３溶液に投入し、共沈法により、Ｌｕ_{２．９８７}Ｃｅ_{０．０１３}Ａｌ_５Ｏ_１２で表される混合物を得た。この混合物をアルミナルツボに入れ、大気雰囲気下、１２００℃から１６００℃の範囲で１０時間焼成して焼成物を得た。得られた焼成物を、乾式ふるいを通過させて分級し、Ｌｕ_{２．９８７}Ｃｅ_{０．０１３}Ａｌ_５Ｏ_１２で表される組成を有するＬＡＧ蛍光体粒子（共沈ＬＡＧ蛍光体粒子）を準備した。ＬＡＧ蛍光体粒子（共沈ＬＡＧ蛍光体粒子）のＢＥＴ法により測定した比表面積は８．８ｍ^２／ｇであった。

希土類アルミン酸塩蛍光体粒子（共沈法によるＹＡＧ蛍光体粒子）の製造例
塩化イットリウム（ＹＣｌ_３）、塩化セリウム（ＣｅＣｌ_３）、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ_３）を、Ｙ_２．９９Ｃｅ_０．０１Ａｌ_５Ｏ_１２で表される組成となるように計量して、脱イオン水に溶解し、混合溶液を作製した。この混合溶液を（ＮＨ_３）_２ＣＯ_３溶液に投入し、共沈法により、Ｙ_２．９９Ｃｅ_０．０１Ａｌ_５Ｏ_１２で表される混合物を得た。この混合物をアルミナルツボに入れ、大気雰囲気下、１２００℃から１６００℃の範囲で１０時間焼成して焼成物を得た。得られた焼成物を、乾式ふるいを通過させて分級し、Ｙ_２．９９Ｃｅ_０．０１Ａｌ_５Ｏ_１２で表される組成を有するＹＡＧ蛍光体粒子（共沈ＹＡＧ蛍光体粒子）を準備した。ＹＡＧ蛍光体粒子（共沈ＹＡＧ蛍光体粒子）のＢＥＴ法により測定した比表面積は８．０ｍ^２／ｇであった。

酸化ルテチウム
酸化ルテチウムの純度が９９質量％である酸化ルテチウム粒子を用いた。

酸化イットリウム
酸化イットリウムの純度が９８質量％である酸化イットリウム粒子を用いた。

酸化アルミニウム
酸化アルミニウムの純度が９９質量％である酸化アルミニウム粒子を用いた。

酸化セリウム
酸化セリウムの純度が９２質量％である酸化セリウム粒子を用いた。

比表面積
酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化セリウム粒子、ＬＡＧ蛍光体粒子、及びＹＡＧ蛍光体粒子について、比表面積測定装置（株式会社マウンテック製）を用いてＢＥＴ法により比表面積を測定した。

実施例１
原料混合物の準備
ＢＥＴ法による比表面積１２ｍ^２／ｇの酸化ルテチウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積１１．８ｍ^２／ｇの酸化アルミニウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積１２５ｍ^２／ｇの酸化セリウム粒子を、各酸化物粒子に含まれるＬｕ、Ａｌ、Ｃｅの各元素のモル比がＬｕ_{２．９８７}Ｃｅ_{０．０１３}Ａｌ_５Ｏ_１２で表される組成となるように計量した。用いた各酸化物粒子のＢＥＴ法による比表面積を表１に示した。酸化ルテチウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び酸化セリウム粒子の合計量１００質量部に対して、分散剤（フローレンＧ－７００、共栄社化学株式会社）を４質量部加え、さらにエタノールを５０質量部加えて原料混合物を準備した。

撹拌
原料混合物を湿式ボールミルで１５時間撹拌し、酸化ルテチウム粒子、酸化アルミニウム粒子、及び酸化セリウム粒子を均一に混合させたスラリー状の原料混合物を準備した。

乾燥
得られたスラリー状の原料混合物を、大気雰囲気において、１３０℃で１０時間乾燥させて原料混合物粉体を得た。

成形
得られた原料混合物粉体を金型に充填し、５ＭＰａ（５１ｋｇｆ／ｃｍ^２）の圧力で直径２６ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円筒形状の成形体を形成した。得られた成形体を、包装容器に入れて真空包装し、冷間静水等方圧加圧装置（株式会社神戸製鋼所（ＫＯＢＥＬＣＯ）製）を用いて１７６ＭＰａでＣＩＰを行い、成形体を得た。

加熱脱脂
得られた成形体を窒素雰囲気、７００℃で加熱脱脂した。

焼成
得られた成形体を焼成炉（丸祥電気株式会社製）により焼成を行い、希土類アルミン酸塩焼結体を得た。焼成の条件は、大気雰囲気（１０１．３２５ｋＰａ、酸素濃度：約２０体積％）であり、温度が１６００℃であり、焼成時間が６時間であった。

加工・面処理
得られた希土類アルミン酸塩焼結体をワイヤーソーで適切な形状及び大きさに切断した後、その切断物の表面を平面研削機で研磨した。そして、最終的に板厚が２３０μｍである実施例１の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

実施例２
表１に示す酸化ルテチウム粒子、酸化アルミニウム粒子、及び酸化セリウム粒子を用いて、焼成温度を１６５０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

実施例３
表１に示す酸化ルテチウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化セリウム粒子、及びＬＡＧ蛍光体粒子を用い、酸化ルテチウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化セリウム粒子、及びＬＡＧ蛍光体粒子の合計量１００質量％に対して、ＬＡＧ蛍光体粒子を３０質量％用いたことと、焼成温度を１５１０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。ＬＡＧ蛍光体粒子のＢＥＴ法による比表面積は８．８ｍ^２／ｇである。

実施例４
表１に示す酸化ルテチウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化セリウム粒子、及びＬＡＧ蛍光体粒子を用い、酸化ルテチウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化セリウム粒子、及びＬＡＧ蛍光体粒子の合計量１００質量％に対して、ＬＡＧ蛍光体粒子を３０質量％用いたことと、焼成温度を１５３０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

比較例１
ＢＥＴ法による比表面積３．５ｍ^２／ｇの酸化ルテチウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積５．５ｍ^２／ｇの酸化アルミニウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積１２５ｍ^２／ｇの酸化セリウム粒子を用い、焼成温度を１７００℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

比較例２
焼成温度を１６８０℃としたこと以外は、比較例１と同様にして、比較例２の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

比較例３
焼成温度を１６６０℃としたこと以外は、比較例１と同様にして、比較例３の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

実施例５
ＢＥＴ法による比表面積２０ｍ^２／ｇの酸化イットリウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積５．５ｍ^２／ｇの酸化アルミニウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積１２５ｍ^２／ｇの酸化セリウム粒子を、各酸化物粒子に含まれるＹ、Ａｌ、Ｃｅの各元素のモル比がＹ_２．９９Ｃｅ_０．０１Ａｌ_５．１Ｏ_１２で表される組成となるように計量して用い、酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子及び酸化セリウム粒子の合計量１００質量部に対して、分散剤を６質量部加え、さらにエタノールを５０質量部加えて原料混合物を準備し、焼成温度を１５７０℃としたこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

実施例６
焼成温度を１５８０℃としたこと以外は、実施例５と同様にして、実施例６の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

実施例７
焼成温度を１６００℃としたこと以外は、実施例５と同様にして、実施例７の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

実施例８
表２に示す酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化セリウム粒子、及びＹＡＧ蛍光体粒子を用い、酸化イットリウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化セリウム粒子、及びＹＡＧ蛍光体粒子の合計量１００質量％に対して、ＹＡＧ蛍光体粒子を３０質量％用いたことと、焼成温度を１５４０℃としたこと以外は、実施例５と同様にして、実施例８の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。ＹＡＧ蛍光体粒子のＢＥＴ法による比表面積は８．０ｍ^２／ｇである。

比較例４
ＢＥＴ法による比表面積２．１ｍ^２／ｇの酸化イットリウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積５．５ｍ^２／ｇの酸化アルミニウム粒子、ＢＥＴ法による比表面積１２５ｍ^２／ｇの酸化セリウム粒子を用い、焼成温度を１６４０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

比較例５
焼成温度を１６５０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体を得た。

実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩焼結体について、以下の分析を行った。結果を表１及び２に示すとともに、後述した。

相対密度
実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩焼結体の相対密度を測定した。実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩焼結体の相対密度は上述した式（１）により算出した。希土類アルミン酸塩焼結体の見掛け密度は、上述した式（２）より算出した。希土類アルミン酸塩焼結体の真密度は、ＬＡＧ蛍光体の真密度又はＹＡＧ蛍光体の真密度とした。ＬＡＧ蛍光体の真密度は、６．６９ｇ／ｃｍ^３である。ＹＡＧ蛍光体の真密度は４．６０ｇ／ｃｍ^３である。

相対光束（％）
各実施例及び比較例各の希土類アルミン酸塩焼結体に対して、レーザーダイオードから波長が４５０ｎｍのレーザー光を入射光の光径が２．２ｍｍとなるようにして照射して希土類アルミン酸塩焼結体に入射し、レーザー光を入射した面と同一の面から出射された光の放射束を、積分球で測定した。比較例１の放射束を１００％とし、比較例１の放射束に対する実施例１から４及び比較例２から３の各希土類アルミン酸塩焼結体のサンプルを測定した放射束を相対光束（％）として表した。また、比較例４の放射束を１００％とし、比較例４の放射束に対する実施例５から８及び比較例５の各希土類アルミン酸塩焼結体のサンプルを測定した放射束を相対光束（％）として表した。

光径比（出射光の光径／入射光の光径）
実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩焼結体に対して、レーザーダイオードから波長が４５０ｎｍのレーザー光を入射光の光径が、レーザー光が入射された第１の主面上で０．６ｍｍとなるように照射し、レーザー光の光径を希土類アルミン酸塩焼結体の第１の主面に入射される入射光の光径とした。レーザー光が入射された第１の主面と同一の面から出射された出射光の光径は、各実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩焼結体から出射された光の発光輝度を色彩輝度計で測定し、得られた発光スペクトルにおいて最大輝度を示す位置を中心（測定中心）とし、発光スペクトルにおいて最大輝度の１００分の３０となる輝度（３０/１００輝度）となる２か所の位置の測定中心からの距離（ｍｍ）を絶対値として測定し、最大輝度から最大輝度の３０/１００輝度となる測定中心から２か所の位置の距離（ｍｍ）の絶対値の和を第１の主面から出射された出射光の光径として測定した。第１の主面に入射される入射光に対する同一面である第１の主面から出射された出射光の光径の光径比を求めた。比較例１の光径比を１００％とし、比較例１の光径比に対する実施例１から４及び比較例２から３の各希土類アルミン酸塩焼結体のサンプルを測定した光径比を相対光径比（％）として表した。また、比較例４の光径比を１００％とし、比較例４の光径比に対する実施例５から８及び比較例５の各希土類アルミン酸塩焼結体のサンプルを測定した光径比を相対光径比（％）として表した。

光の取り出し効率（％）
実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩焼結体に対して、測定した相対光束を相対光径比で除した値を光の取り出し効率（％）として算出した。

絶対最大長の測定方法
実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影して得られたＳＥＭ画像において、面積が１２０９６μｍ^２である領域を測定範囲とした。ここで、ＳＥＭ画像の縦横のデータサイズが、縦×横＝１２８０×９６０画素であり、１画素が０．０９９２１８７５μｍであったので、測定範囲の面積を１２７μｍ×９５．２５μｍとして計算し、１２０９６μｍ^２とした。この測定範囲に含まれる１つの希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相又は空隙の輪郭の最も離れている２点の距離を絶対最大長として、Ｗｉｎｒｏｏｆ２０１８画像解析ソフトウェア装置（三谷商事株式会社製）を用いて測定した。測定範囲に含まれる個々の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長の個数基準の分布を求め、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の全体個数に対する絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数の割合を求めた。また、測定範囲に含まれる空隙の絶対最大長の個数基準の分布を求め、実施例１から４及び比較例１から３の各希土類アルミン酸塩焼結体については、空隙の全体個数に対する絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙の個数の割合を求めた。測定範囲に含まれる空隙の絶対最大長の個数基準の分布を求め、実施例５から８及び比較例４から５の各希土類アルミン酸塩焼結体については、空隙の全体個数に対する絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙の個数の割合を求めた。また、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長の個数基準の粒度分布から累積頻度５０％の絶対最大長（μｍ）と、絶対最大長の最小値（μｍ）、絶対最大長の最大値(μｍ)を求めた。空隙の絶対最大長に対する個数頻度の粒度分布において累積頻度が５０％の絶対最大長（μｍ）、絶対最大長の最小値（μｍ）、絶対最大長の最大値（μｍ）を求めた。

ＳＥＭ画像
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩焼結体の表面のＳＥＭ画像を得た。なお、図に示したＳＥＭ画像は、２０００倍の倍率で得た画像であり、絶対最大長の測定に用いたＳＥＭ画像は、解析の精度を考慮して、１０００倍の倍率で得た画像とした。

実施例１から４に係る希土類アルミン酸塩焼結体は、いずれも絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数が、測定範囲に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の全体個数に対して９０％以上であった。また、実施例１から８に係る希土類アルミン酸塩焼結体は、いずれも絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙の個数が、測定範囲に含まれる空隙の全体個数に対して９０％以上であった。実施例１から４の希土類アルミン酸塩焼結体の相対光径比は、いずれも９５％以下であり、比較例１の希土類アルミン酸塩焼結体よりも、光径比が小さく、出射光の広がりが抑制されていた。また、実施例２から４の希土類アルミン酸塩焼結体は、相対光束が比較例１の希土類アルミン酸塩焼結体よりも高くなった。実施例１から４に係る希土類アルミン酸塩焼結体は、比較例１の希土類アルミン酸塩焼結体よりも、光の取り出し効率が高くなった。相対光束は、希土類アルミン酸塩焼結体の光を入射した面と同一面から出射し、広がった光も測定している。実施例１に係る希土類アルミン酸塩焼結体の相対光束は、比較例１の希土類アルミン酸塩焼結体よりも低いが、単位面積あたりの光束を考慮した、光の取り出し効率は、比較例１よりもかなり高くなった。

実施例５から８に係る希土類アルミン酸塩焼結体は、いずれも絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数が、測定範囲に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の全体個数に対して９０％以上であった。また、実施例５から８に係る希土類アルミン酸塩焼結体は、いずれも絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内の空隙の個数が、測定範囲に含まれる空隙の全体個数に対して９０％以上であった。実施例５、６及び８の希土類アルミン酸塩焼結体の相対光径比は、いずれも比較例４に係る希土類アルミン酸塩焼結体の相対光径比よりも小さく、出射光の広がりが抑制されていた。また、実施例５から８に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の相対光束は、いずれも比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体と同等であるか高くなっていた。実施例５から８の希土類アルミン酸塩焼結体は、比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体の光の取り出し効率よりも高くなった。実施例５の希土類アルミン酸塩焼結体は、比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体の相対光束とほぼ同等の相対光束となるが、単位面積あたりの光束を考慮した光の取り出し効率は、比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体よりも高くなった。

図６は、実施例１に係る希土類アルミン酸塩焼結体の表面のＳＥＭ画像であり、図７は、実施例３に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。図１０は、比較例１の希土類アルミン酸塩焼結体の表面のＳＥＭ画像である。実施例１及び３に係る希土類アルミン酸塩焼結体は、比較例１の希土類アルミン酸塩焼結体に比べて、個々の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が小さいことが確認できた。実施例３に係る希土類アルミン酸塩焼結体の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相は、実施例１に係る希土類アルミン酸塩焼結体の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相よりも小さくなっており、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を原料として用いた希土類アルミン酸塩焼結体は、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が小さくなることが確認できた。

図８は、実施例５に係る希土類アルミン酸塩焼結体の表面のＳＥＭ画像であり、図９は、実施例８に係る希土類アルミン酸塩焼結体のＳＥＭ画像である。図１１は、比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体の表面のＳＥＭ画像である。実施例５及び８に係る希土類アルミン酸塩焼結体は、比較例４の希土類アルミン酸塩焼結体に比べて、個々の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が小さいことが確認できた。実施例８に係る希土類アルミン酸塩焼結体の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相は、実施例５に係る希土類アルミン酸塩焼結体の希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相よりも小さくなっており、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を原料として用いた希土類アルミン酸塩焼結体は、希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が小さくなることが確認できた。

本開示にかかる希土類アルミン酸塩焼結体は、励起光源と組み合わせて、車載用や一般照明用の照明装置、液晶表示装置のバックライト、プロジェクター用光源の波長変換部材として利用することができる。

１００：発光装置、１０１：励起光源、１０２：コリメートレンズ、１０３、１０５及び１０６：コンデンサレンズ、１０４：ダイクロイックミラー、１０７：ロッドインテグレーダー、１１０：蛍光体デバイス、１１１：希土類アルミン酸塩焼結体、１１２：回転機構、１１３：放熱体。

Claims (13)

1. 希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相と空隙を含み、９０％以上の個数の前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の下記測定条件によって測定される絶対最大長が０．４μｍ以上１．３μｍ以下の範囲内であり、９０％以上の個数の前記空隙の下記測定条件によって測定される絶対最大長が０．１μｍ以上１．２μｍ以下の範囲内であり、
   前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相は、下記式（Ｉ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体結晶を含む、希土類アルミン酸塩焼結体。
   （Ｌｎ ^１ _１－ｎ Ｃｅ _ｎ ） _３ （Ａｌ _１－ｍ Ｍ ^１ _ｍ ） _５ｋ Ｏ _１２ （Ｉ）
   （前記式（Ｉ）中、Ｌｎ ^１ は、Ｙ及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素であり、Ｍ ^１ は、Ｇａ及びＳｃからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｍ、ｎ及びｋは、それぞれ０≦ｍ≦０．０２、０．００２≦ｎ≦０．０１７、０．９５≦ｋ≦１．０５を満たす。）
   測定条件
   前記希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面における測定範囲に含まれる１つの前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相又は前記空隙の輪郭の最も離れている２点の距離を絶対最大長とする。
2. 前記希土類アルミン酸塩焼結体の表面又は断面を走査型電子顕微鏡により撮影して得られたＳＥＭ画像において、面積が１２０９６μｍ^２である領域を前記測定範囲とする、請求項１に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
3. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の個数基準の前記絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長が０．４μｍ以上０．９μｍ以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
4. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相と前記空隙のみで形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
5. 前記空隙の個数基準の前記絶対最大長の粒度分布における累積頻度５０％の絶対最大長が０．３μｍ以上０．８μｍ以下の範囲内である、請求項１から４のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
6. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、その組成にＬｕを含み、前記希土類アルミン酸塩結晶相の絶対最大長が０．４μｍ以上２．３μｍ以下の範囲内である、請求項１から５のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
7. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、その組成にＬｕを含み、前記空隙の絶対最大長が０．１μｍ以上２．３μｍ以下の範囲内である、請求項１から６のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
8. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、下記式（Ｉａ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相を含む、請求項６又は７に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
   （Ｌｕ _{１－ｑ－ｎ} Ｌｎ ^２ _ｑ Ｃｅ _ｎ ） _３ （Ａｌ _１－ｍ Ｍ ^１ _ｍ ） _５ｋ Ｏ _１２ （Ｉａ）
   （前記式（Ｉａ）中、Ｌｎ ^２ は、Ｌａ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素であり、Ｍ ^１ は、Ｇａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素であり、ｑ、ｍ、ｎ及びｋは、それぞれｑ＝０、０≦ｍ≦０．０２、０．００２≦ｎ≦０．０１７、０．９５≦ｋ≦１．０５を満たす数であり、ただし、前記式（Ｉａ）における変数ｍ、ｎ及びｋは、分析値に基づくＬｕのモル比とＬｎ ^２ のモル比とＣｅのモル比の合計を３としたときの数である。）
9. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、その組成にＹを含み、前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相の絶対最大長が０．４μｍ以上２．１μｍ以下の範囲内である、請求項１から６のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
10. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、その組成にＹを含み、前記空隙の絶対最大長が０．１μｍ以上３．０μｍ以下の範囲内である、請求項１から６、９のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
11. 前記希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相が、下記式（Ｉｂ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相を含む、請求項９又は１０に記載の希土類アルミン酸塩焼結体。
    （Ｙ _{１－ｐ－ｎ} Ｌｎ ^３ _ｐ Ｃｅ _ｎ ） _３ （Ａｌ _１－ｍ Ｍ ^１ _ｍ ） _５ｋ Ｏ _１２ （Ｉｂ）
    （前記式（Ｉｂ）中、Ｌｎ ^３ は、Ｌａ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素であり、Ｍ ^１ は、Ｇａ及びＳｃから選択される少なくとも１種の元素であり、ｐ、ｍ、ｎ及びｋは、それぞれｐ＝０、０≦ｍ≦０．０２、０．００２≦ｎ≦０．０１７、０．９５≦ｋ≦１．０５を満たす数であり、ただし、上記式（Ｉｂ）における変数ｍ、ｎ及びｋは、分析値に基づくＹのモル比とＬｎ ^３ のモル比とＣｅのモル比の合計を３としたときの数である。）
12. Ｙ及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、Ｃｅを含む酸化物粒子、及びＡｌを含む酸化物粒子を、液体に混合したスラリー状の原料混合物を準備することと、
    前記原料混合物を乾燥させて原料混合物粉体とすることと、
    前記原料混合物粉体を成形して成形体を得ることと、
    前記成形体を１３００℃以上１８００℃以下の温度範囲で焼成し、焼結体を得ることを含み、
    前記原料混合物を準備することにおいて、前記Ｌｎ^１を含む酸化物粒子、前記Ｃｅを含む酸化物粒子、及び前記Ａｌを含む酸化物粒子から選択された少なくとも１種の酸化物粒子のＢＥＴ法により測定した比表面積が５ｍ^２／ｇ以上であり、
    下記式（Ｉ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体結晶相を含む希土類アルミン酸塩焼結体を得る、希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法。
    （Ｌｎ ^１ _１－ｎ Ｃｅ _ｎ ） _３ （Ａｌ _１－ｍ Ｍ ^１ _ｍ ） _５ｋ Ｏ _１２ （Ｉ）
    （前記式（Ｉ）中、Ｌｎ ^１ は、Ｙ及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種の希土類元素であり、Ｍ ^１ は、Ｇａ及びＳｃからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｍ、ｎ及びｋは、それぞれ０≦ｍ≦０．０２、０．００２≦ｎ≦０．０１７、０．９５≦ｋ≦１．０５を満たす。）
13. 前記原料混合物を準備することにおいて、ＢＥＴ法により測定した比表面積が５ｍ^２／ｇ以上である、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子を前記原料混合物にさらに含む、請求項１２に記載の希土類アルミン酸塩焼結体の製造方法。