技术领域
本发明涉及以无机化合物为主体的荧光体及其用途。更详细地讲，该 用途涉及利用了该荧光体具有的性质、即发出400nm以上的长波长的荧光 的特性的照明装置、显示装置等的发光装置。
本申请基于在2009年8月6日在日本提出的专利申请2009-183313号 要求优先权，将其内容援引于本申请中。
背景技术
一般来说，荧光体被用于荧光显示管(VFD)、场致发射显示器(FED)、 等离子显示板(PDP)、阴极射线管(CRT)、发光二极管(LED元件) 等的显示装置等的发光装置。
在这些任一种的发光装置中，为了使荧光体发光，为了激励荧光体需 要向荧光体供给一些能量。例如，通过真空紫外线、紫外线、电子束、蓝 色光等的具有高的能量的激励源，荧光体被激励而发出可见光线。
但是，在使用以往的硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、铝酸盐荧光体、 硫化物荧光体等的荧光体的情况下，存在由于暴露在如上述那样的激励源 下，荧光体的辉度降低的问题。
因此，需求即使暴露在如上述那样的激励源下也不发生辉度降低的荧 光体。于是，作为辉度降低少的荧光体，曾提出了塞隆(sialon)荧光体等 的氮氧化物荧光体。
专利文献1曾公开了一种含有Ca的塞隆荧光体。在此，该塞隆荧光 体通过以下所述的制造工艺来制造。
首先，以规定的摩尔比混合氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)、碳酸 钙(CaCO3)、氧化铕(Eu2O3)。接着，在1气压(0.1MPa)的氮气中 在1700℃的温度下保持1小时，采用热压法烧成从而制造。
利用该工艺得到的固溶了Eu离子的α型塞隆荧光体，是被450～500nm 的蓝色光激励而发出550～600nm的黄色的光的荧光体，通过组合蓝色LED 元件和该荧光体，可以制作白色LED元件。
另外，专利文献2涉及一种另外的塞隆荧光体，对于具有β-Si3N4结构 的β型塞隆荧光体进行了公开。该β型塞隆荧光体通过被近紫外～蓝色光激 励，进行500～600nm的绿色～橙色的发光，因此作为白色LED元件用的荧 光体可很好地应用。
此外，专利文献3曾公开了一种由JEM相构成的氮氧化物荧光体。 该氮氧化物荧光体被近紫外～蓝色光激励，进行在460～510nm具有发光波 长峰的发光。该荧光体的激励、发光波长区域适合作为以近紫外LED为激 励源的白色LED用蓝色荧光体。
另一方面，作为被用作为照明装置的发光装置的现有技术，组合了蓝 色发光二极管元件和蓝色吸收黄色发光荧光体的白色发光二极管是公知 的，在各种照明中已实用化。
例如，专利文献4曾公开了一种采用蓝色发光二极管元件和蓝色吸收 黄色发光荧光体的组合的白色发光二极管。另外，专利文献5对于同样的 构成的发光二极管也进行了公开。此外，专利文献6对于同样的构成的发 光二极管，作为使用了波长变换浇铸材料的发光元件也进行了公开。
再者，在这些发光二极管中，特别优选地使用的荧光体是由通式(Y， Gd)3(Al，Ga)5O12:Ce3+表示的、用铈活化的钇-铝-石榴石系荧光体。
另外，专利文献7曾对于具备发出紫外光或近紫外光的半导体发光元 件和荧光体的带有荧光体的发光二极管进行了公开。在该带有荧光体的发 光二极管中，对于下述构成进行了公开，半导体发光元件通过脉冲状的大 电流进行紫外光或近紫外光的发光，通过该半导体发光元件的发光来激励 在元件的表面成膜的荧光体。在该构成中，根据在元件的表面成膜的荧光 体的种类，可使该带有荧光体的发光二极管的发光色为蓝、绿或红色。
另外，专利文献8曾公开了一种点阵型的显示装置，其具备：包含III 族氮化物半导体的发光层；和接受从该发光层发出的发光波长峰波长为 380nm的紫外光，分别发出红色、绿色和蓝色的三原色的光的3种荧光体 层。
此外，专利文献9曾公开了一种半导体发光元件，其使用发出 390～420nm的波长的光的半导体发光元件、和被来自该半导体发光元件的 发光激励的荧光体，发出白色的光。在此，半导体发光元件发出人的视觉 敏感度低的光，因此即使半导体发光元件的发光强度和/或发光波长变动也 感觉色调几乎没有变化。另外，390～420nm的波长的光不容易损伤分散荧 光体的树脂等的装置构成部件。另外，一般来说紫外光对人体给予各种的 有害的影响，但由于利用390nm以上的波长的光，因此没有由漏出的激励 光造成的有害的影响。该情况下，作为被390～420nm的波长的光激励而发 光的荧光体，使用各种的氧化物和/或硫化物的荧光体。
这样的照明装置，可以采用例如专利文献10、专利文献11等所记载 的公知的方法来制造。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2002-363554号公报
专利文献2：日本特开2005-255895号公报
专利文献3：日本特开2006-232868号公报
专利文献4：日本专利第2900928号公报
专利文献5：日本专利第2927279号公报
专利文献6：日本专利第3364229号公报
专利文献7：日本特开平10-12925号公报
专利文献8：日本特开平9-153644号公报
专利文献9：日本特开2002-171000号公报
专利文献10：日本特开平5-152609号公报
专利文献11：日本特开平7-99345号公报
发明内容
但是，专利文献1～11所述的荧光体，具有很适合于以近紫外～蓝色发 光元件为激励光源的白色LED用途的激励·发光光谱，但以近年的白色 LED高辉度化要求的提高为背景，期待着具有更高的辉度的荧光体的出 现。
另外，对于照明等的发光装置，包括蓝色发光二极管元件和钇-铝-石 榴石系荧光体的白色发光二极管，具有由于红色成分的不足而成为苍白的 发光的特征，存在显色性可看到偏差这样的问题，除此问题以外还存在下 述问题：特别是氧化物荧光体由于共价性低，因此由于与半导体元件的高 辉度化相伴的发热量的增大，发光辉度降低。
另外，已知硫化物系荧光体是显示高的发光辉度的荧光体，但在化学 稳定性上存在难点，因此难以确保白色LED本来具有的寿命特性。
本发明是鉴于上述情况完成的，其目的是提供一种与以往的荧光体相 比显示更高的辉度和优异的稳定性的荧光体和制造方法以及使用该荧光体 的发光装置。
本发明者们为了解决上述课题反复专心研究的结果，发现了以由通式 (A1-xRxM2X)m(M2X4)n表示的组成为特征的荧光体(其中，A元素是 选自Li、Na、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Gd、Lu中的1种以 上的元素，R元素是选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、 Er、Tm、Yb中的1种以上的活化剂，M元素是选自Si、Ge、Sn、Ti、 Hf、Zr、Be、B、Al、Ga、In、Tl、Zn中的1种以上的元素，X元素是 选自氧和氮中的1种以上的元素，n和m是1以上的整数，x是0＜x＜1 的实数)显示高辉度的发光。
对于该见解进一步进行研究的结果，完成了以下的构成所示的本发明。 (1)一种荧光体，由通式(A1-xRxM2X)m(M2X4)n(其中，A元素是选 自Li、Na、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Gd、Lu中的1种以上 的元素，R元素是选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb中的1种以上的活化剂，M元素是选自Si、Ge、Sn、Ti、Hf、 Zr、Be、B、Al、Ga、In、Tl、Zn中的1种以上的元素，X元素是选自氧 和氮中的1种以上的元素，n和m是1以上的整数，x是0＜x＜1的实数) 表示。
(2)根据(1)所述的荧光体，其特征在于，(8/5)＜n/m＜(5/3)，0 ＜x≤0.2。
(3)根据(1)或(2)所述的荧光体，其特征在于，上述A元素是选自 Ca、Sr、Ba中的一种以上。
(4)根据(1)～(3)的任一项所述的荧光体，其特征在于，上述R元素 是Eu。
(5)根据(1)～(4)的任一项所述的荧光体，其特征在于，上述M元素 是选自Si、Al中的1种以上。
(6)根据(1)～(5)的任一项所述的荧光体，其特征在于，上述荧光体 由通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s(其中，s是0≤s≤m的实数) 表示。
(7)根据(1)～(6)的任一项所述的荧光体，其特征在于，上述荧光材 料的含有率为80体积％以上，其余量是选自β-塞隆、未反应的氮化硅或 氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以上。
(8)一种荧光体的制造方法，其特征在于，具备：混炼起始原料制作原料 混合物的混炼工序、烧成上述原料混合物的烧成工序和将在前道工序中得 到的原料混合物进行热处理的热处理工序，上述荧光体由通式 (A1-xRxM2X)m(M2X4)n(其中，A元素是选自Li、Na、Be、Mg、Ca、 Sr、Ba、Sc、Y、La、Gd、Lu中的1种以上的元素，R元素是选自Mn、 Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的1种以上的元 素，M元素是选自Si、Ge、Sn、Ti、Hf、Zr、Be、B、Al、Ga、In、Tl、 Zn中的1种以上的元素，X元素是选自氧和氮中的1种以上的元素，n和 m是1以上的整数，x是0＜x＜1的实数)表示，在上述A元素是选自采 取II价的价数的元素中的一种以上的元素的情况下，上述起始原料含有选 自ASi2、ASiN2、A2Si5N8、A3Al2N4、ASi6N8中的一种以上的原料。
(9)根据(8)所述的荧光体的制造方法，其特征在于，还具备：将在上 述烧成工序中得到的原料混合物粉碎分级的第1粉碎分级工序、和将在上 述热处理工序中得到的原料混合物粉碎分级的第2粉碎分级工序，上述前 道工序是上述第1粉碎分级工序。
(10)根据(8)或(9)的任一项所述的荧光体的制造方法，其特征在于， 上述起始原料含有LiSi2N3。
(11)根据(8)～(10)的任一项所述的荧光体的制造方法，其特征在于， 预先合成目标的荧光体的粉末，以其为种子添加到上述原料混合物中。
(12)一种发光装置，是具备发光光源和荧光体的发光装置，其特征在于， 作为上述荧光体使用(1)～(7)的任一项所述的荧光体。
(13)根据(12)所述的发光装置，其特征在于，上述荧光体还含有选自 β-SiAlON:Eu、YAG:Ce、(Ca，Sr，Ba)2SiO4:Eu、α-SiAlON:Eu、 (Ca，Sr，Ba)2Si5N8:Eu、(Ca，Sr)AlSiN3:Eu中的1种以上的荧 光体。
(14)根据(12)或(13)所述的发光装置，其特征在于，上述发光光源 是发出330～500nm的波长的光的LED芯片、无机EL芯片或有机EL芯 片。
(15)根据(12)～(14)的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述发 光光源是发出330～500nm的波长的光的LED芯片，上述荧光体分散于包 围上述LED芯片而形成的封装树脂中。
(16)根据(15)所述的发光装置，其特征在于，上述荧光体以在上述LED 芯片的附近变为高密度的方式分散于上述封装树脂中。
(17)根据(12)～(16)的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述发 光光源是发出330～500nm的波长的光的LED芯片，上述荧光体直接附着 于上述LED芯片。
(18)根据(17)所述的发光装置，其特征在于，上述荧光体以覆盖上述 LED芯片的至少一面的方式直接附着。
(19)根据(18)所述的发光装置，其特征在于，上述荧光体形成为层状。
(20)根据(12)～(19)的任一项所述的发光装置，其特征在于，上述发 光装置包含多个LED芯片。
优选：在上述(1)～(7)的任一项的荧光体中，是平均粒径为 0.1μm～50μm的粉体。
优选：在上述(1)～(7)的任一项的荧光体中，平均纵横比为20以 下。
优选：在上述(1)～(7)的任一项的荧光体中，含有5～300ppm的氟。
优选：在上述(1)～(7)的任一项的荧光体中，含有10～300ppm的 硼。
优选：在上述(1)～(7)的任一项的荧光体中，在至少一部分表面形 成有透明膜，在将上述透明膜的折射率设为nk时，上述透明膜的厚度为 (10～180)/nk(单位：纳米)。更优选上述透明膜的折射率nk为1.2～2.5。 进一步优选上述透明膜的折射率nk为1.5～2.0。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，使用包 含氧化铝烧结体、氧化锆烧结体、氮化硅烧结体或α-塞隆烧结体制的粉碎 介质或者内衬(lining)材料的粉碎装置，将已烧成的上述原料混合物的块 进行粉碎直到平均粒径变为50μm以下。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，使用包 含氧化铝烧结体、氧化锆烧结体、氮化硅烧结体或α-塞隆烧结体制的粉碎 介质或者内衬材料的粉碎装置，将已烧成的上述热处理物的块进行粉碎直 到平均粒径变为20μm以下。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，将已烧 成的上述原料混合物的块的粉碎物进行水簸(淘洗；elutriation)分级。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，将已烧 成的上述热处理物的块的粉碎物进行水簸分级。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，还具备 造粒工序，该造粒工序通过将上述原料混合物喷雾干燥来调整上述原料粉 末的凝聚体的粒径。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述混 炼工序是通过湿式磨机将上述原料粉末与溶剂一同混炼的工序。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述烧 成工序是在0.1MPa～100MPa的压力的氮气氛中，在1500℃～2200℃的温 度范围进行烧成的工序。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述烧 成工序是在碳或含碳化合物的共存下进行烧成的工序。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述烧 成工序是收容在烧成用容器中进行烧成的工序。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述烧 成工序是在保持在体积密度40％以下的填充率的状态下进行烧成的工序。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述烧 成工序是在作为上述原料混合物的松装体积和上述烧成用容器的体积的比 率保持在20体积％以上的填充率的状态下进行烧成的工序。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述烧 成用容器的材质是氧化铝、氧化钙、氧化镁、石墨或氮化硼的任一种。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，上述热 处理工序是在选自氮、氨、氢中的1种或2种以上的气氛中、在600℃～2200 ℃的温度下进行热处理的工序。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，具备透 明膜形成工序，该透明膜形成工序使荧光体的粉末悬浮于有机溶剂中，并 滴加有机金属络合物或金属醇盐，在上述荧光体的至少一部分表面形成透 明膜。
优选：在上述(8)～(11)的任一项的荧光体的制造方法中，具备透 明膜形成工序，该透明膜形成工序使荧光体的粉末悬浮于水中，一边保持 pH为一定一边滴加金属盐水溶液，在上述荧光体的至少一部分表面形成透 明膜。
优选：在上述(14)的发光装置中，上述LED芯片的发光波长的最大 强度为330～500nm。进而优选上述LED芯片的发光为紫外光。
优选：在上述(14)的发光装置中，上述LED芯片的发光波长的最大 强度为380～410nm。
优选：在上述(14)的发光装置中，上述LED芯片的发光为蓝色。
优选：在上述(14)的发光装置中，通过由上述LED芯片激励荧光体 而形成白色的LED器件。进而优选上述LED器件的白色的发光色的显色 性为70以上。进而优选上述LED器件的发光光谱的半值宽为100nm以上。
优选：在上述(14)的发光装置中，通过由产生紫外线的上述LED芯 片激励荧光体而形成有色的LED器件。进而优选通过由产生紫外线的上述 LED芯片激励荧光体而形成绿色的LED器件、形成蓝绿色的LED器件、 或者形成蓝色的LED器件。
优选：在上述(14)的发光装置中，上述发光装置是炮弹型LED器件 或表面安装型LED器件的任一种。进而优选上述发光装置是将上述LED 芯片直接安装于已配线的基板上的板上芯片。
优选：在上述(14)～(20)的任一项的发光装置中，在上述发光装置 的基板和/或反射器部含有树脂。进而优选上述树脂是热固性树脂。
优选：在上述(14)～(20)的任一项的发光装置中，在上述发光装置 的基板和/或反射器部含有陶瓷制构件。
优选：在上述(15)的发光装置中，上述封装树脂在至少一部分的区 域中含有硅树脂。另外，优选上述封装树脂在至少一部分的区域中含有甲 基硅树脂。另外，优选上述封装树脂在至少一部分的区域中含有苯基硅树 脂。
优选：在上述(15)或(16)的发光装置中，以覆盖上述封装树脂的 方式形成有别的封装树脂。
优选：在上述(19)的发光装置中，上述荧光体的厚度为1μm～100μm。
优选：在上述(14)～(20)的任一项的发光装置中，上述LED芯片 比单边为350μm见方的面积大。
优选：在上述(14)～(20)的任一项的发光装置中，上述发光装置投 入每1个封装体为0.2W以上的电力来使用。
优选：在上述(14)～(20)的任一项的发光装置中，上述LED芯片 按每1封装体1个的平面面积密度计投入1.5×104W/m2以上的电力来使 用。
优选：在上述(14)～(20)的任一项的发光装置中，上述LED芯片 按每1封装体1个的平面面积密度计投入5×104W/m2以上的电力来使用。
根据上述的构成，可以提供一种显示比以往的荧光体更高的辉度和优 异的稳定性的荧光体和制造方法以及使用该荧光体的发光装置。
本发明的荧光体，是以由通式(A1-xRxM2X)m(M2X4)n表示的组成 为特征的荧光体，该荧光体的特征在于，A元素是选自Li、Na、Be、Mg、 Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Gd、Lu中的1种以上的元素，R元素是选自 Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的1种以上 的活化剂，M元素是选自Si、Ge、Sn、Ti、Hf、Zr、Be、B、Al、Ga、 In、Tl、Zn中的1种以上的元素，X元素是选自氧和氮中的1种以上的元 素，n和m是1以上的整数，x是0＜x＜1的实数，因此能够得到充分高 的辉度的发光强度。
本发明的荧光体，是由前面记载的荧光体和除此以外的材料构成的荧 光体，为下述构成：前面记载的荧光体的含有率为80体积％以上，其余量 是选自β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、氮氧化物玻璃、 SrSiAl2N2O3、Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以上，因此可得到充分高的发光强度。
本发明的荧光体，若为平均粒径为0.1μm～50μm的粉体的构成，则没 有表面缺陷的影响，激励光的吸收充分，可以高的强度得到发光。
本发明的荧光体，若为构成荧光体的一次粒子的平均纵横比为20以下 的构成，则不仅可提高荧光体向树脂中的分散性，还可有效地吸收激励光， 得到充分高的发光强度。
本发明的荧光体，若为含有微量的氟和/或硼作为杂质的构成，则发光 强度被进一步改善。
本发明的荧光体的制造方法，为下述构成：作为上述起始原料，在A 是选自采取II价的价数的元素中的一种以上的元素的情况下，至少使用选 自作为含有A的化合物的ASi2、ASiN2、A2Si5N8、A3Al2N4、ASi6N8中的 一种以上的原料，因此在烧成工序中的反应性提高，可以得到更高辉度的 荧光体。
另外，本发明的荧光体的制造方法，如果是至少含有作为含有Li的化 合物的LiSi2N3作为起始原料的构成，则在烧成工序中的反应性提高，可以 得到更高辉度的荧光体。
本发明的荧光体的制造方法，若为将预先合成的具有目标的组成的荧 光体粉末作为种子添加到原料混合物中而成的构成，则合成反应被促进， 可进行低温下的合成，得到结晶度更高的荧光体，提高荧光体的发光强度。
在此，也可以根据需要向该原料化合物中加入助熔剂(flux)进行混 合。作为助熔剂，可以使用碱金属的卤化物或碱土金属的卤化物等，例如， 相对于荧光体原料100质量份，以0.01～20质量份的范围进行添加。
上述原料粉体混合物的凝聚体可以通过下述的工序来得到：通过湿式 磨机将原料粉末与溶剂一同混炼的混炼工序；和通过采用喷雾干燥器将在 上述混炼工序中得到的混炼物喷雾干燥，来调整原料粉末的凝聚体的粒径 的造粒工序。
本发明的荧光体的制造方法，如果是在0.1MPa～100MPa的压力的氮 气氛中，在1500℃～2200℃的温度范围进行烧成工序的构成，则通过充分 的气氛压力而没有原料化合物的挥散和组成的偏离，通过充分的温度使时 间效率良好，并且原料也没有熔融，可得到高的发光强度的荧光体。
本发明的荧光体的制造方法，如果是在碳或含碳化合物的共存下进行 烧成工序的构成，则由于原料混合物与还原性气氛接触，因此在使用了氧 含量特别多的原料化合物的情况下，可得到高辉度的荧光体。
本发明的荧光体的制造方法，如果是在保持在体积密度40％以下的填 充率的状态下进行烧成工序的构成，则能够满足经济性、品质任何一项的 需要。
另外，作为使原料粉体混合物的凝聚体成为保持在体积密度40％以下 的填充率的状态的方法，可以采用将在上述造粒工序中进行了造粒的凝聚 体粉末收容在烧成用容器中进行烧成的方法。
本发明的荧光体的制造方法，如果是在作为原料混合物的松装体积和 烧成用容器的体积的比率保持在20体积％以上的填充率的状态下进行烧 成工序的构成，则可得到高的辉度的荧光体。
本发明的荧光体的制造方法，如果是使用包含氧化铝烧结体、氧化锆 烧结体、氮化硅烧结体或α-塞隆烧结体制的粉碎介质或者内衬材料的粉碎 装置将已烧成的原料混合物的块进行粉碎直到平均粒径变为20μm以下的 构成，则可以抑制在粉碎工序中的杂质的混入。
另外，本发明的荧光体的制造方法，如果是在选自氮、氨、氢中的1 种或2种以上的气氛中、在600℃～2200℃的温度下进行热处理工序的构成， 则在粉碎工序中导入的缺陷降低，可以恢复发光强度。
本发明的荧光体，是以由通式(A1-xRxM2X)m(M2X4)n表示的组成 为特征的荧光体，该荧光体的特征在于，A元素是选自Li、Na、Be、Mg、 Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Gd、Lu中的1种以上的元素，R元素是选自 Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的1种以上 的活化剂，M元素是选自Si、Ge、Sn、Ti、Hf、Zr、Be、B、Al、Ga、 In、Tl、Zn中的1种以上的元素，X元素是选自氧和氮中的1种以上的元 素，n和m是1以上的整数，x是0＜x＜1的实数，例如，在本发明的荧 光体是以通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s(其中，s是0≤s≤m的 实数)为特征的荧光体的情况下，可以是本发明的荧光体的粉末所含有的 氧量比基于上述通式计算的氧量(s)多的荧光体。该差量的氧量为0.4质 量％以下。在此，上述差量的氧构成形成于本发明的荧光体的粉末粒子的 至少一部分表面的透明膜。
本发明的荧光体，在构成先前记载的荧光体的粒子的至少一部分表面 具有厚度为(10～180)/nk(单位：纳米)的透明膜，在此，nk是透明膜的 折射率，如果是该折射率为1.2～2.5的构成，则可以使上述粒子的耐氧化性 提高，并且降低与封装树脂的折射率之差，降低在荧光体和封装树脂的界 面的光的损耗。再者，上述透明膜的折射率nk优选为1.5～2.0。
作为在本发明的荧光体的粉末粒子的至少一部分表面形成透明膜的方 法，可以举出使本发明的荧光体悬浮于有机溶剂中，滴加有机金属络合物 或金属醇盐的方法，或者使本发明的荧光体悬浮于水中，一边保持pH为 一定，一边滴加金属盐水溶液的方法等。
本发明的发光装置是由发光光源和荧光体构成的发光装置，由于是作 为上述荧光体使用本发明的荧光体的构成，因此可以形成为具有充分高的 辉度和显色性的发光装置。
本发明的发光装置是上述发光光源为发出330～500nm的波长的光的 LED芯片、无机EL芯片或有机EL芯片的任一种的构成，因此可以效率 良好地激励本发明的荧光体，形成为具有更高的辉度和显色性的发光装置。
本发明的发光装置是由发光光源和荧光体构成的发光装置，由于是使 用上述荧光体和进一步选自β-SiAlON:Eu、YAG:Ce、(Ca，Sr，Ba) 2SiO4:Eu、α-SiAlON:Eu、(Ca，Sr，Ba)2Si5N8:Eu、(Ca，Sr)AlSiN3: Eu中的1种以上的荧光体的构成，因此可以得到具有高的显色性的发光装 置。
附图说明
图1是作为本发明的第一实施方式的发光装置(LED照明器具)的截 面图。
图2是作为本发明的第二实施方式的发光装置(LED照明器具)的截 面图。
图3是作为本发明的第三实施方式的发光装置(LED照明器具)的截 面图。
图4是作为本发明的第四实施方式的发光装置(LED照明器具)的截 面图。
图5是作为本发明的第五实施方式的发光装置(LED照明器具)的截 面图。
图6是表示本发明的实施例6的荧光体的发光和激励光谱的图。
图7是表示本发明的实施例6的荧光体的粉末X射线衍射图的图。
图8是表示本发明的实施例8的荧光体的发光和激励光谱的图。
图9是表示本发明的实施例9的荧光体的发光和激励光谱的图。
图10是表示本发明的实施例10的荧光体的发光和激励光谱的图。
图11是表示本发明的实施例11的荧光体的发光和激励光谱的图。
图12是表示本发明的实施例12的荧光体的发光和激励光谱的图。
图13是表示本发明的实施例13的荧光体的发光和激励光谱的图。
图14是表示本发明的实施例14的荧光体的发光和激励光谱的图。
具体实施方式
以下，对于用于实施本发明的方式进行说明。
(1)荧光体
本发明的荧光体，是以由通式(A1-xRxM2X)m(M2X4)n表示的组成 为特征的荧光体，其特征在于，A元素是选自Li、Na、Be、Mg、Ca、Sr、 Ba、Sc、Y、La、Gd、Lu中的1种以上的元素，R元素是选自Mn、Ce、 Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的1种以上的活化剂， M元素是选自Si、Ge、Sn、Ti、Hf、Zr、Be、B、Al、Ga、In、Tl、Zn 中的1种以上的元素，X元素是选自氧和氮中的1种以上的元素，n和m 是1以上的整数，x是0＜x＜1的实数。
由此，可得到充分高的发光强度。再者，x、m、n的值优选为(8/5) ＜n/m＜(5/3)、0＜x≤0.2的范围，如果从该范围脱离，则发光强度降低， 因此不优选。
另外，本发明的荧光体，可以是上述荧光材料的含有率为80体积％以 上，其余量是选自β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、 SrSiAl2N2O3、Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以上的荧光体。由此，可得到充分高的发光强度。再者，其余量 可以是结晶相或非晶相的任一种。再者，如果上述荧光材料的含量少于80 体积％，则得不到充分高的发光强度。
在本发明的荧光体中，n/m的值为(8/5)＜n/m＜(5/3)的范围，更 优选为1.61≤n/m≤1.65的范围。如果n/m的值为1.61≤n/m≤1.65，则可得到 更高的发光强度。
在本发明的荧光体中，氧量(s)的值为0≤s≤m，但优选为 0.25m≤s≤0.75m的范围。如果s的值从该范围脱离，则选自β-塞隆、未反 应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、Sr2Al2Si10N14O4、SrSi (10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以上的物质等的其他结 晶相或非晶相的含量增大，发光强度降低，因此不优选。
在本发明的荧光体中，x的值为0＜x≤0.2，但x的值的优选范围为 0.001≤x≤0.1，x的值的更优选范围为0.01≤x≤0.06。如果x的值过小，则发 光的原子数过少，因此不能够得到充分的发光强度，另外，如果过大，则 由于浓度消光因此发光强度降低，任何一种情况都不优选。另外，通过改 变x的值，该荧光体的发光光谱可以在480～540nm之间变化。
A元素可以使用选自Li、Na、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、 Gd、Lu中的1种以上的元素。特别是为了得到充分高的发光强度，优选 为选自Ca、Sr、Ba中的一种以上。更优选为Sr。另外，如果用Ca置换 Sr的一部分，则可以使发光色转移到长波长侧，如果用Ba置换，则可以 使发光色转移到短波长侧。
R元素可以使用选自Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、 Er、Tm、Yb中的1种以上的元素。它们是活化剂。特别是R元素优选为 其中选自Ce、Eu、Yb中的一种以上的元素。再者，在本实施方式的荧光 体中，R为Ce的情况下显示白蓝色发光，为Eu的情况下显示蓝绿色发光， 为Yb的情况下显示绿色发光。
<平均粒径>
本发明的荧光体，优选是平均粒径为0.1μm～50μm的范围的粉体(粉 末)。
如果平均粒径小于0.1μm，则表面缺陷的影响变显著，发光强度降低， 如果平均粒径大于50μm，则激励光的吸收变得不充分，发光降低，因此 全都不优选。再者，荧光体的粒度可以采用激光衍射散射法测定。
<平均纵横比>
优选构成本发明的荧光体粉末的一次粒子的平均纵横比为20以下。由 此，不仅向树脂中的分散性提高，还可有效地吸收激励光，得到充分高的 发光强度。
如果平均纵横比大于20，则向树脂的混炼变得困难，在树脂和荧光体 粒子的界面容易产生空隙。另外，如果平均纵横比大于20，则粒子交络， 与激励光平行地排列的荧光体粒子的激励光的吸收变得不充分，得不到充 分高的发光强度，因此不优选。
再者，在构成荧光体粉末的一次粒子的形状为板状的情况下，由其截 面形状求出纵横比。
<微量添加元素>
在本发明的荧光体中，调查了微量添加元素和发光特性的关系，发现 在含有5～300ppm的氟或10～3000ppm的硼的情况下可得到更加良好的发 光特性。
该现象，对于氟在5ppm以上，对于硼在10ppm以上时变得显著，但 在前者超过300ppm、后者超过3000ppm的情况下得不到更高的效果。
<氧量>
本发明的荧光体中所含有的氧量，如果比基于上述通式(A1-xRxM2X) m(M2X4)n计算的值多0.4质量％以下，则发光特性更进一步提高。
在此，多0.4质量％以下的氧，构成形成于上述荧光体的粉末粒子的 至少一部分表面的透明膜。通过该透明膜，上述荧光体的粉末粒子的耐氧 化性提高，并且与封装树脂的折射率之差降低。由此，在上述荧光体和封 装树脂的界面的光的损耗降低。而且，由于上述荧光体的粒子表面的不成 对电子和/或缺陷降低，因此对发光强度的提高是有效的。
<透明膜>
可以在本发明的荧光体的粉末粒子的至少一部分表面形成透明膜。上 述透明膜的厚度为(10～180)/nk(单位：纳米)，在此，nk是透明膜的折 射率，为1.2～2.5，优选为1.5～2.0。
如果上述透明膜的厚度比该范围厚，则上述透明膜本身吸收光，因此 发光强度降低，因此不优选。另外，如果上述透明膜的厚度比该范围薄， 则难以形成均匀的透明膜，在荧光体和封装树脂的界面的光的损耗的降低 效果变得不充分，因此不优选。
再者，一般上述透明膜的适当的厚度通过上述透明膜的折射率nk来规 定，在折射率高的透明膜的情况下，即使厚度较薄，也可达到降低光的损 耗的目的，在折射率低的情况下为达到上述目的需要增厚厚度。
作为上述透明膜优选的材质，可以例示二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、 氧化镁、氟化镁等的无机物质、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基苯乙烯等的 树脂。
<分散性>
也可以将本发明的荧光体的粉末粒子的表面进行偶联处理。由此，在 使上述荧光体分散于树脂时，可以提高其分散性，同时可以提高树脂与荧 光体的粘附性。
作为偶联剂，可以使用硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝酸酯系偶联 剂等。偶联处理也可以根据需要在透明膜形成后进行。
<具有导电性的无机物质>
在用电子束激励本发明的荧光体的用途中使用的情况下，通过混合具 有导电性的无机物质，可以对上述荧光体赋予导电性。
作为上述具有导电性的无机物质，可以举出含有选自Zn、Al、Ga、 In、Sn中的1种或2种以上的元素的氧化物、氮氧化物或氮化物、或者它 们的混合物。
<无机荧光体和荧光染料>
在本发明的荧光体中，可以根据需要混合发出与用于本发明的荧光体 的荧光材料的发光色不同的颜色的无机荧光体和/或荧光染料。
如以上那样得到的本发明的荧光体，与通常的氧化物荧光体相比，具 有电子束、X射线、和从紫外线到可见光的宽范围的激励范围，特别在作 为活化剂使用Eu的情况下，其特征是呈现480nm～540nm的蓝绿色～绿色。
根据以上的发光特性，本发明的荧光体适合于照明器具、显示器具、 图像显示装置、颜料、紫外线吸收剂等的发光器具等。除此以外，即使暴 露在高温下也不劣化，因此耐热性优异，在氧化气氛和水分环境下的长期 间的稳定性也优异。
(2)荧光体的制造方法
本发明的荧光体，不规定制造方法，但可以采用下述的方法制造辉度 高的荧光体。
本发明的荧光体的制造方法具备：混炼原料制作原料混合物的工序(混 炼工序)；烧成该原料混合物的工序(烧成工序)；将该已烧成的原料混 合物的块粉碎分级的工序(第1粉碎分级工序)；将该已烧成的原料混合 物进行热处理的工序(热处理工序)；和将该热处理物的块粉碎分级的工 序(第2粉碎分级工序)。
另外，第1和第2粉碎分级工序也可以省略。
<混炼工序>
作为A的原料，可以使用A的金属、硅化物、氧化物、碳酸盐、氮化 物、氮氧化物、氯化物、氟化物、氟氧化物、氢氧化物、草酸盐、硫酸盐、 硝酸盐、有机金属化合物或通过加热形成氧化物、氮化物、氮氧化物的化 合物或者复合化合物等。
另外，作为R的原料，可以使用R的金属、硅化物、氧化物、碳酸盐、 氮化物、氮氧化物、氯化物、氟化物、氟氧化物、氢氧化物、草酸盐、硫 酸盐、硝酸盐、有机金属化合物或通过加热形成氧化物、氮化物、氮氧化 物的化合物或者复合化合物等。
此外，作为M的原料，可以使用M的金属、硅化物、氧化物、碳酸 盐、氮化物、氮氧化物、氯化物、氟化物、氟氧化物、氢氧化物、草酸盐、 硫酸盐、硝酸盐、有机金属化合物或通过加热形成氧化物、氮化物、氮氧 化物的化合物或者复合化合物等。
其中，作为R的原料优选的是氧化物、氮化物，作为A的原料优选的 是氧化物、碳酸盐、氮化物、硅化物，作为M的原料优选的是氮化物、氧 化物、硅化物。
再者，在使用三价的铕原料作为起始原料，合成含有Eu作为活化剂 的荧光体的情况下，作为上述三价的铕原料，优选以氮化铕或氧化铕为原 料混合物的起始原料。
氧化铕在烧成过程中被还原为2价。另外，一般在氮化物原料中通常 包含杂质的氧，该氧或氧化铕含有的氧成为荧光体的杂质或其他结晶相的 构成元素。
此外，当原料混合物在碳或含碳化合物的共存下烧成的情况下，氧化 铕被强烈地还原，氧量降低。
铕在为正二价时显示良好的发光。因此，在作为原料使用含有三价的 铕的化合物的情况下，需要在烧成过程进行还原。
在本发明的荧光体所含有的全部铕中所占的二价和三价的比例，二价 越多越好，优选二价在全部铕中所占的比例为50％以上。更优选为80％以 上。
如果残留三价的铕，则产生化学计算组成的偏差，发光强度降低，因 此不优选。
再者，铕的二价和三价的比例可以通过X射线吸收微细结构(XAFS： X-ray absorption fine structure)解析法进行分析。
再者，也可以根据需要预先合成本发明的荧光体的粉末，以其为种子 添加到上述原料混合物中来一起混合。如果进行上述种子的添加，则合成 反应被促进，因此在低温下的合成成为可能，可得到结晶度更高的荧光体， 有时荧光体的发光强度提高。
优选上述种子的添加量相对于荧光体原料100质量份为1～50质量份的 范围。
本发明的荧光体的制造方法，在A是选自采取II价的价数的元素中的 一种以上的元素的情况下，可以至少将选自作为含有A的化合物的ASi2、 ASiN2、A2Si5N8、A3Al2N4、ASi6N8中的一种以上的原料作为起始原料。另 外，在上述起始原料中，也可以含有作为含有Li的化合物的LiSi2N3。
在合成含有A或Li，且s的值小于m的组成的荧光体的情况下，需 要使用A或Li的氮化物等作为原料，但由于这些氮化物在空气中容易被 氧化，因此称量、混合等的工序需要在隔绝空气的手套箱中处理。此外， 一般向烧成炉填充原料混合物，直到除去炉内的空气，原料混合物被暴露 在空气中，因此即使在手套箱中进行称量、混合等的工序，原料混合物的 一定的氧化也不可避免。
另一方面，由于ASi2、ASiN2、A2Si5N8、A3Al2N4、ASi6N8等的化合物 在空气中是稳定的，因此不用担心在称量、混合等的工序、和向烧成炉填 充原料混合物直到除去炉内的空气的期间被氧化。
上述原料的粉末可以通过不使用溶剂的干式磨机来混合，但一般通过 湿式磨机与溶剂一同混合。采用使用了溶剂的湿式磨机能够以短时间得到 微观上均匀的混合粉末。
作为磨机的种类，可以使用球磨机、振动磨机、碾磨机等，但从设备 费用的观点来看，优选球磨机。
用于混合的溶剂，可以使用乙醇、甲醇、异丙醇、己烷、丙酮、水等， 如果考虑安全性等和防止原料粉末的氧化，则优选乙醇、己烷的任一种。
原料粉末和混合溶剂的比率决定混合浆液的粘度。优选的混合浆液的 粘度为50～500cps左右。如果混合浆液的粘度小于50cps，则混合浆液的干 燥所需要的能量增大，因此不优选。另一方面，如果混合浆液的粘度超过 500cps，则为得到均匀的混合粉末需要较长时间，因此不优选。
<造粒工序>
也可以具备通过将原料混合物进行喷雾干燥来调整原料粉末的凝聚体 的粒径的造粒工序。由此，可以得到流动性优异、操作容易的原料粉末的 凝聚体。
在利用湿式磨机将原料的粉末与溶剂混合制作了混合浆液后，将其干 燥，得到混合粉末。得到的混合浆液也可以静置于干燥机等中使溶剂蒸发， 但如果使用喷雾干燥器，则不用担心原料粉末的再分离，能够得到以短时 间除去了溶剂的混合粉末。另外，使用喷雾干燥器得到的混合粉末呈现数 十～数百μm的颗粒状，因此流动性优异，操作容易。
混合粉末根据需要通过加压成型形成为具有40％以下的体积密度的 成型体。通过使原料粉末形成为成型体，可以防止由在烧成工序等中的真 空脱气造成的飞散。
<烧成工序>
烧成是将原料混合物放入烧成用容器中，在0.1MPa～100MPa的压力 的氮气氛中进行。
如果氮气氛压力小于0.1MPa，则原料混合物的挥散变得显著，产生组 成的偏差，发光强度降低。另一方面，即使氮气氛压力大于100MPa，抑 制原料混合物的挥散的效果也没有变化，因此不经济，从而全都不优选。
烧成温度，在1500℃～2200℃的范围进行。如果烧成温度低于1500℃， 则为了得到本发明的荧光体需要长时间，如果高于2200℃，则原料的熔融 开始，因此全都不优选。
由于烧成温度是高温且烧成气氛是含有氮气的惰性气氛，因此用于上 述烧成的炉优选为金属电阻加热方式或石墨电阻加热方式的炉，从后述的 理由来看，特别优选为炉的高温部的材料使用了碳的电炉。为了在保持体 积密度较低的状态下进行烧成，烧成的方法优选常压烧结法和气体压力烧 结法等的不从外部实施机械加压的烧结方法。
如果在碳或含碳化合物的共存下烧成，则原料混合物与还原性气氛接 触，因此在使用了氧含量特别多的原料化合物的情况下，可得到高辉度的 荧光体，因此优选。
在此使用的碳或含碳化合物，只要是无定形碳、石墨、碳化硅等即可， 没有特别限定，但优选为无定形碳、石墨等。可以例示炭黑、石墨粉末、 活性炭、碳化硅粉末等和它们的成型加工品、烧结体等，都可以得到同样 的效果。
作为共存的方式，有使原料混合物中含有粉末状的碳的情况、使用由 碳或含碳化合物构成的烧成用容器的情况、在由碳或含碳化合物以外的材 质构成的烧成用容器的内部或外部配置碳或含碳化合物的情况、使用由碳 或含碳化合物构成的发热体或绝热体的情况等。采用任一种的配置方法都 可以得到同样的效果。
上述的原料混合物的混合粉末，优选在保持在体积密度40％以下的填 充率的状态下进行烧成。
保持在体积密度40％以下的填充率进行烧成的原因是，在原料粉末的 周围存在自由的空间的状态下进行烧成时，反应生成物在自由的空间结晶 生长所引起晶体彼此的接触变少，因此能够合成表面缺陷少的晶体。
再者，所谓体积密度是粉末的体积填充率，是填充到烧成用容器中时 的质量和体积之比除以金属化合物的理论密度所得的值。
另外，作为上述烧成用容器的材质，可以使用氧化铝、氧化钙、氧化 镁、石墨或氮化硼，但从与金属化合物的反应性低来看，优选氮化硼烧结 体。
原料混合物的填充量，优选在保持体积密度40％以下的填充率的状态 下，作为原料混合物的松装体积和烧成用容器的体积的比率为20体积％以 上。
通过将原料混合物的填充量设为烧成用容器的20体积％以上进行烧 成，原料混合物中所含有的挥发性成分的挥散被抑制，在烧成过程中的组 成的偏移被抑制。另外，原料混合物向烧成用容器中的填充量增大，也较 经济。
<第1粉碎分级工序>
烧成得到的原料混合物的块、即含有本发明的荧光体的烧成块，通过 包含氧化铝烧结体、氧化锆烧结体、氮化硅烧结体或α塞隆烧结体制的粉 末介质或者内衬材料的球磨机、喷磨机等的在工厂通常使用的粉碎机(粉 碎装置)进行粉碎。
粉碎实施直到上述块成为平均粒径50μm以下。如果平均粒径超过 50μm，则粉体的流动性和向树脂的分散性变差，在与发光元件组合形成发 光装置时根据部位而发光强度变得不均匀。更优选进行粉碎直到平均粒径 成为20μm以下。
平均粒径的下限没有特别限定，但一般由于粉碎为0.5μm以下的粒度 需要长时间，并且荧光体粉末表面的缺陷变多，因此有时带来发光强度的 降低。
将上述粉碎介质或内衬材料定为氧化铝烧结体、氧化锆烧结体、氮化 硅烧结体或α塞隆烧结体制是因为可抑制在粉碎过程中的杂质混入，另外， 混入的杂质也不会大大降低发光强度。
再者，如果使用包含含有铁和/或铁属元素的粉碎介质或者内衬材料的 粉碎机进行粉碎，则荧光体着色为黑色，而且在后述的热处理工序中铁/ 或铁属元素进入到荧光体中，发光强度显著降低，因此不优选。
通过上述粉碎得到的荧光体的粉末，根据需要进行分级，形成为所希 望的粒度分布。
作为分级的方法，可以使用筛分法、风力分级、在液体中的沉降法、 淘汰管分级等的方法。优选将原料混合物的块的粉碎物进行水簸分级。
再者，该分级工序在表面处理工序之后进行也无妨。
<热处理工序>
烧成后的荧光体粉末或粉碎处理后的荧光体粉末、或者由分级进行的 粒度调整后的荧光体粉末，根据需要被提供到在选自氮、氨、氢中的1种 或2种以上的气氛中、在600℃～2200℃的温度下进行热处理的工序。由此， 可以例如降低在粉碎工序中引入的缺陷等，恢复发光强度。
如果上述热处理温度低于600℃，则荧光体的缺陷除去的效果少，为 了恢复发光强度需要长时间，因此不优选。
另一方面，如果热处理温度高于2200℃，则荧光体粉末的一部分熔化， 粒子彼此再次固着，因此不优选。
上述热处理优选在选自氮、氨、氢中的1种或2种以上的气氛中进行。 如果在这些气氛中进行热处理，则荧光体粉末不会被氧化，可以除去缺陷。
另外，气氛压力，优选与烧成同样地在0.1MPa～100MPa的压力之下 进行。如果气氛压力小于0.1MPa，则根据热处理温度，荧光体构成元素的 一部分挥散，发光强度降低。另一方面，即使氮气氛压力大于100MPa， 抑制原料混合物的挥散的效果也没有变化，因此不经济，从而全都不优选。
此外，通过在烧成后用包含水或酸水溶液的溶剂洗涤生成物，可以降 低生成物中所含有的玻璃相、第二相或杂质相的含量，辉度提高。该情况 下，酸可以从硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、有机酸的单质或它们的混合物 中选择，其中如果使用氢氟酸和硫酸的混合物，则杂质的除去效果较大。
<第2粉碎分级工序>
此外，根据需要，与第1粉碎分级工序同样地，使用包含氧化铝烧结 体、氧化锆烧结体、氮化硅烧结体或α-塞隆烧结体制的粉碎介质或者内衬 材料的粉碎装置将已烧成的上述热处理物的块进行粉碎直到平均粒径变为 20μm以下。
<透明膜形成工序>
根据需要，进行在上述荧光体的至少一部分表面形成透明膜的透明膜 形成工序。
作为在本发明的荧光体的表面形成透明膜的方法，例如，有下述方法： 使用搅拌机或超声波分散装置，使上述荧光体的粉末悬浮于醇等的有机溶 剂中，向该悬浮液滴加有机金属络合物或者金属醇盐、和氨水溶液等的碱 性的水溶液，在上述荧光体的粒子表面形成金属氧化物或者金属氢氧化物 的皮膜，其后根据需要在空气中或氮气等的非氧化性气氛中进行烧成。上 述透明膜的厚度，可以改变滴加条件、搅拌、悬浮条件来控制。
另外，可以使用搅拌机或超声波分散装置，使上述荧光体的粉末悬浮 在水(调整了pH的酸、碱或缓冲液)中，一边保持pH为一定一边滴加 金属盐水溶液，在上述荧光体的粒子表面形成该金属的氧化物或氢氧化物 的皮膜后，进行过滤、洗涤、干燥，根据需要在空气中或氮气等的非氧化 性气氛中进行烧成。再者，在该方法中可以通过改变金属盐水溶液的滴加 条件、搅拌、悬浮条件来控制上述透明膜的厚度。
<杂质>
为了得到发光辉度高的荧光体，优选杂质的含量极少。特别是如果较 多地包含Fe、Co、Ni杂质元素则阻碍发光，因此优选进行原料粉末的选 定和合成工序的控制，使得这些元素的合计变为500ppm以下。
本发明的荧光体的制造方法，是在0.1MPa～100MPa的压力的氮气氛 中，在1500℃～2200℃的温度范围烧成能够构成本发明的荧光体的原料混 合物的构成，因此可以得到发光强度高的荧光体。
(3)发光装置
本发明的发光装置，至少使用发光光源和本发明的荧光体而构成。作 为利用了上述发光装置的照明装置，有LED照明装置、EL照明装置、荧 光灯等。
例如，LED照明装置可以使用本发明的荧光体，采用日本特开平 5-152609号公报、日本特开平7-99345号公报等中所记载的公知的方法制 造。
<第一实施方式>
作为本发明的发光装置的第一实施方式，对于炮弹型白色发光二极管 灯(LED照明装置∶LED器件)进行说明。
图1是作为本发明的发光装置的第一实施方式的炮弹型白色发光二极 管灯1的截面图。
如图1所示，炮弹型白色发光二极管灯1具备第一引线2和第二引线 3，第一引线2具有凹部2a，在其凹部2a内置着发光二极管元件(LED芯 片)4。发光二极管元件4，下部电极4a通过导电性膏与凹部2a的底面电 连接，上部电极4b通过接合线(细金线)5与第二引线3电连接。
第一树脂(封装树脂)6是分散有荧光体7的透明的树脂，被覆着发 光二极管元件4的整体。包含第一树脂6分散有荧光体7的凹部2a的第一 引线2的前端部2b、发光二极管元件4、分散了荧光体7的第一树脂6被 透明的第二树脂(别的封装树脂)8密封。
第二树脂8整体大致为圆柱形，其前端部成为透镜形状的曲面，因此 被通称为炮弹型。作为第一树脂6和第二树脂8的材质，优选为硅树脂， 但也可以为聚碳酸酯树脂、环氧树脂等的其他的树脂或玻璃等的透明材料。 优选选定由紫外线光引起的劣化尽量少的材料。
第一树脂6和第二树脂8，可以使用相同的树脂，也可以使用不同的 树脂，但从制造的容易度和粘结性的良好度等来看，优选使用相同的树脂。
在作为荧光体7使用在一部分表面形成了透明膜的荧光体的情况下， 分散荧光体7的第一树脂6的折射率，优选接近于上述透明膜的折射率。 由此，可以抑制在上述透明膜和第一树脂6的界面的反射。
再者，该情况下，如果在分散了荧光体7的第一树脂6的外侧，配置 折射率比第一树脂6低的树脂(第2树脂)，则可以形成具有更高的辉度 的发光装置。
由于是通过发光二极管元件(LED芯片)4的发光来激励分散于第1 树脂6的荧光体7的构成，因此可以使发光强度提高。另外，可以呈现各 种的发光色。此外，在白色发光的情况下，可以提高显色性。
<第二实施方式>
作为本发明的发光装置的第二实施方式，对于基板安装用芯片型白色 发光二极管灯(LED照明装置∶LED器件)进行说明。
图2是作为本发明的发光装置的第二实施方式的基板安装用芯片型白 色发光二极管灯11的截面图。
如图2所示，基板安装用芯片型白色发光二极管灯11，在使用了可见 光反射率高的白色的氧化铝陶瓷的陶瓷基板19上固定有第一引线12和第 二引线13，它们的端12a、端13a位于基板19的大致中央部，相反侧的端 12b、端13b分别伸出到外部，成为在向电基板安装时被钎焊的电极。第 一引线12的端12a以处于基板中央部的方式内置发光二极管元件(LED 芯片)4而被固定。发光二极管元件4的下部电极4a和第一引线12通过 导电性膏进行电连接，上部电极4b和第二引线13通过接合线(细金线) 15进行电连接。
第一树脂(封装树脂)16是分散有荧光体17的透明的树脂，被覆着 发光二极管元件4的整体。另外，在陶瓷基板19上，固定有壁面构件20， 在壁面构件20的中央部形成有碗状的孔20a。
孔20a是收纳了发光二极管元件4和分散了荧光体17的第一树脂16 的孔，面向中央的部分成为斜面20b。该斜面20b是用于将光取出到前方 的反射面，该斜面20b的曲面形状考虑光的反射方向来决定。另外，至少 构成反射面的斜面20b成为具有白色或金属光泽的可见光线反射率高的 面。
壁面构件20由例如白色硅树脂等形成即可，中央部的孔20a，作为芯 片型发光二极管灯的最终形状形成凹部，在此以封装发光二极管元件4和 分散了荧光体17的第一树脂16的全部的方式填充了透明的第二树脂(别 的封装树脂)18。
第一树脂16和第二树脂18的材质优选为硅树脂，但也可以为聚碳酸 酯树脂、环氧树脂等的其他的树脂或玻璃等的透明材料。优选选定由紫外 线光引起的劣化尽量少的材料。
第一树脂16和第二树脂18可以使用相同的树脂，也可以使用不同的 树脂，但从制造的容易度和粘结性的良好度等来看，优选使用相同的树脂。
由于是通过发光二极管元件(LED芯片)4的发光，分散于第1树脂 16的荧光体17被激励的构成，因此可以使发光强度提高。另外，可以呈 现各种的发光色。此外，在白色发光的情况下，可以提高显色性。
<第三实施方式>
作为本发明的发光装置的第二实施方式，对于基板安装用芯片型白色 发光二极管灯(LED照明装置∶LED器件)进行说明。
图3是作为本发明的发光装置的第三实施方式的基板安装用芯片型白 色发光二极管灯111的截面图。
如图3所示，基板安装用芯片型白色发光二极管灯111，在使用了可 见光反射率高的白色的氧化铝陶瓷的陶瓷基板19上固定有第一引线12和 第二引线13，它们的端12a、端13a位于基板19的大致中央部，相反侧的 端12b、端13b分别伸出到外部，成为在向电基板安装时被钎焊的电极。 第一引线12的端12a以处于基板中央部的方式内置发光二极管元件(LED 芯片)24而被固定。
再者，作为发光二极管元件24，使用350μm见方的大小的蓝色LED 芯片，利用树脂膏进行片结合(die bond)到第一引线(lead)12上。另 外，作为引线(lead)12、13，可使用实施了镀银的铜制的引线框，作为 基板19，可以使用利用尼龙树脂成型了的陶瓷基板。
发光二极管元件24，使用在一面侧形成有2个电极24c、24d的发光 元件，一个电极24a和第一引线(lead)12通过接合线(细金线)15电连 接，其他的电极24b和第二引线(lead)13通过接合线(细金线)15电连 接。
与第二实施方式同样，具备壁面构件20。以覆盖发光二极管元件24， 并且埋住壁面构件20的孔20a的方式适量滴加含有荧光体的第一树脂16 并使其固化，形成为基板安装用芯片型白色发光二极管灯(LED照明装置) (发光装置)。
再者，也可以制作安装了多个作为发光二极管元件24的350μm见方 的大小的蓝色LED芯片的发光装置封装体，将其修整，从作为个体的发光 装置封装体按色调和发光强度挑选，形成为制品。
由于是通过发光二极管元件(LED芯片)24的发光，分散于第1树脂 16的荧光体17被激励的构成，因此可以使发光强度提高。另外，可以呈 现各种的发光色。此外，在白色发光的情况下，可以提高显色性。
<第四实施方式>
作为本发明的发光装置的第四实施方式，对于基板安装用芯片型白色 发光二极管灯(LED照明装置∶LED器件)进行说明。
图3是作为本发明的发光装置的第四实施方式的基板安装用芯片型白 色发光二极管灯112的截面图。
如图4所示，基板安装用芯片型白色发光二极管灯112，除了设置了 没有分散荧光体的第二树脂18以外，为与第三实施方式的发光装置111 相同的构成。在基板中央部内置、固定有发光二极管元件(LED芯片)24。 再者，对于相同的构件附带相同的标记来表示。
由于是通过发光二极管元件(LED芯片)24的发光，分散于第1树脂 16的荧光体17被激励的构成，因此可以使发光强度提高。另外，可以呈 现各种的发光色。此外，在白色发光的情况下，可以提高显色性。
<第五实施方式>
作为本发明的发光装置的第五实施方式，对于基板安装用芯片型白色 发光二极管灯(LED照明装置∶LED器件)进行说明。
图5是作为本发明的发光装置的第五实施方式的基板安装用芯片型白 色发光二极管灯113的截面图。
如图5所示，基板安装用芯片型白色发光二极管灯113，荧光体23以 覆盖发光二极管元件(LED芯片)24的一面的方式直接附着，没有分散荧 光体的第二树脂(别的封装树脂)18以覆盖发光二极管元件24并且埋住 壁面构件20的孔20a的方式形成，除此以外，为与第三实施方式的发光装 置111相同的构成。在基板中央部内置、固定有发光二极管元件(LED芯 片)24。再者，对于相同的构件附带相同的标记来表示。
由于是通过发光二极管元件(LED芯片)24的发光，形成于发光二极 管24的一面的荧光体23被激励的构成，因此可以使发光强度提高。另外， 可以呈现各种的发光色。此外，在白色发光的情况下，可以提高显色性。
以下，对于在第一实施方式～第五实施方式的发光装置中共同的构成和 效果进行说明。
<发光光源>
发光光源(发光二极管元件4、24)优选为发出330～470nm的波长的 光的光源，其中，优选为330～420nm的紫外(或紫)发光元件或420～470nm 的蓝色发光元件。
<LED芯片>
本发明的发光装置1、11、111、112、113，是使用LED芯片作为发 光光源的构成，因此可以缩小装置尺寸，可以抑制消耗电力，此外，可以 廉价且大量地使用。
另外，由于是含有本发明的荧光体的构成，因此以LED发出的蓝色的 光作为激励光源，一般可以提高发光强度低的波长区域的发光强度，使白 色发光的显色性提高。特别是可以形成为显色性为70以上的LED发光装 置。
在使用LED芯片作为上述发光光源的情况下，从发光效率方面来看优 选使用氮化镓系化合物半导体。
LED芯片，采用MOCVD法、HVPE法等在基板上形成氮化物系化 合物半导体来得到，优选形成InαAlβGa1-α-βN(其中，0≤α、0≤β、α+β≤1) 作为发光层。作为半导体的结构，可举出具有MIS结、PIN结、pn结等 的同质结构、异质结构或者双异质结构的结构。通过半导体层的材料和其 混晶度，可以选择各种的发光波长。另外，作为半导体活性层，也可以形 成为产生量子效应的薄膜上形成的单量子阱结构或多量子阱结构
作为LED芯片使用的氮化镓系化合物半导体，具有2.4～2.5左右的非 常高的折射率。
因此，在作为上述发光光源使用氮化镓系化合物半导体的情况下，需 求具有高的折射率的树脂。从该观点来看，含有荧光体的第1树脂优选为 具有高的折射率的树脂。另一方面，为了提高来自发光元件的光的取出效 率，配置于第1树脂的外侧的第2树脂优选使用折射率比第1树脂低的树 脂。
<EL元件>
在作为上述发光光源使用EL元件的情况下，只要是在发光光谱为 330nm～470nm的范围能够发光的元件就可以没有限制地使用，因此，也可 以使用无机、有机中的任一种的EL元件。
在上述EL元件是无机EL的情况下，可以是薄膜型、分散型、还有 直流驱动型、交流驱动型的任一种。另外，有助于EL发光的荧光体也没 有特别限定，但优选使用硫化物系。
在上述EL元件是有机EL的情况下，可以是叠层型、掺杂型、还有 低分子系、高分子系的任一种。
在本发明的发光装置1、11、111、112、113中，除了单独地使用本发 明的荧光体的方法以外，通过与具有其他发光特性的荧光体并用，可以构 成发出所希望的颜色的发光装置。
作为其一例有：330～420nm的紫外LED发光元件、由该波长激励在 420nm～480nm的波长具有发光峰的蓝色荧光体、将发光色调整为绿色的本 发明的荧光体、和红色荧光体的组合。作为上述蓝色荧光体，可举出 BaMgAl10O17:Eu等，作为上述红色荧光体，可举出CaAlSiN3:Eu等。 在该构成中，如果对各荧光体照射LED发出的紫外线，则同时发出蓝、绿、 红三色的光，这些光被混合，成为白色的发光装置。
另外，本发明的发光装置1、11、111、112、113，通过组合330～420nm 的紫外LED发光元件、BaMgAl10O17:Eu等的蓝色荧光体、将发光色调 整为蓝绿的本发明的荧光体、将发光色调整为绿色的本发明的荧光体或β- 塞隆荧光体等的绿色荧光体、α-塞隆等的黄色荧光体、和CaAlSiN3:Eu 等的红色荧光体，可以形成为显色性极高的发光装置。
另外，本发明的发光装置1、11、111、112、113，是由420～470nm 的蓝色LED发光元件和荧光体构成的发光装置，通过组合将发光色调整为 绿色的本发明的荧光体和CaAlSiN3:Eu等的红色荧光体，成为白色的发 光装置。
另外，本发明的发光装置1、11、111、112、113，通过对420～470nm 的蓝色LED发光元件组合将发光色调整为蓝绿的本发明的荧光体、将发光 色调整为绿色的本发明的荧光体或β-塞隆荧光体、或者Ca3Sc2Si3O12:Ce 等的绿色荧光体、α-塞隆、YAG:Ce等的黄色荧光体、CaAlSiN3:Eu等 的红色荧光体，可以形成为显色性极高的发光装置。
此外，本发明的发光装置1、11、111、112、113，是可以具备能够被 紫外光激励的荧光体和作为其激励光源的发光波长的最大强度在 380～410nm的LED作为构成要素的构成，因此可以构成仅将荧光体发出 的光作为颜色感知的有色的LED器件。
例如，可以制作蓝色、蓝绿色、绿色的LED。另外，本发明的荧光体， 发光特性不容易受到由温度造成的影响，使用来自这样的荧光体的发光的 有色LED，看不到特别是在绿色的LED中成为课题的由电流值引起的波 长的偏移，因此优异。
<发光装置的形态>
在本发明的发光装置1、11、111、112、113，使用LED芯片作为光 源的情况下，发光装置的形态一般是炮弹型LED器件或表面安装型LED 器件的任一种。这些形态的器件，已确立标准并被广泛使用，因此产业上 的使用容易。
此外，发光装置的形态，也可以是在已配线的基板上直接安装LED芯 片的板上芯片。该情况下，可以采取在用途上定制了的形态，可以用于充 分利用了温度特性优异的本荧光体的特性的用途。
<树脂构件>
本发明的发光装置1、11、111、112、113，优选：在构成LED器件 的树脂构件之中，至少在基板和/反射器部含有树脂制或陶瓷制的构件。
树脂制的构件，可以廉价且大量地制造因此优选。作为树脂的种类， 优选耐热性高、反射率也高的树脂，优选尼龙树脂等。热固性树脂在耐热 性高的同时，也能够比较廉价且大量地制造，因此优选。另外，陶瓷制的 构件在耐热性上非常优异，因此优选。
<封装树脂>
本发明的发光装置1、11、111、112、113，可以形成为在包围LED 芯片而形成的封装树脂之中分散荧光体的构成。通过形成为这样的构成， 可以使发光装置的制造容易。
另外，该LED芯片的封装树脂，优选在至少一部分的区域含有硅树脂。 硅树脂对短波长的光具有抗性，因此适合于封装短波长的LED芯片。此外， 通过树脂为具有柔软性的甲基硅树脂，可以避免接合线的断裂。另一方面， 也可以是具有刚性的苯基硅树脂。在该情况下，防止湿气等贯通于芯片， 在高湿等的严酷环境下使用时很适合。
<荧光体分散方法>
在本发明的发光装置1、11、111、112、113中，优选以LED芯片的 附近变为高密度的方式分散荧光体。通过在LED芯片的附近配置荧光体， 可以向荧光体高效地导入激励光。
另外，本发明的荧光体，与其他荧光体相比由温度引起的特性的变化 较少，因此通过在LED芯片的附近配置荧光体，即使受到从LED芯片产 生的热荧光体的温度上升，特性的变化也小。
作为在LED芯片的附近配置荧光体的方法，可以采取利用含有荧光体 的第一树脂(封装树脂)封装LED芯片的附近，利用第二树脂(别的封装 树脂)封装其外周的方法。该方法可以廉价地实施，因此优选。优选第一 树脂含有耐热性高的硅树脂。
同样地，作为在LED芯片的附近配置荧光体的方法，也可以采取使 LED芯片直接附着荧光体的方法。例如，可以覆盖LED芯片的至少一面 来直接附着荧光体。可以使用旋涂、蒸镀法、溅射法等，从晶片的阶段在 LED芯片的至少一面呈层状地沉积荧光体。根据这些方法，可以控制并均 匀地形成荧光体层，因此优选。该情况下，通过使荧光体层的厚度为 1μm～100μm，可以透过荧光体层取出来自LED芯片的光，因此适合于进 行混色来形成白色光。
在本发明的发光装置1、11、111、112、113中，由于使用的荧光体的 温度特性良好，因此优选以产生大量的热的使用方法使用。例如，优选LED 器件投入每1个封装体为0.2W以上的电力来使用。此外，优选：含有的 LED芯片按每1封装体1个的平面面积密度计投入1.5×104W/m2以上的 电力来使用。进而，更优选投入5×104W/m2以上的电力来使用。
另外，一般地，所谓投入大的电力来使用的情况，可设想出LED器件 中所含有的LED芯片比单边350μm见方的面积大的情况、包含多个LED 芯片的情况、LED芯片为倒装芯片的情况等。
本发明的发光装置1、11、111、112、113是也能够被紫外光激励的构 成，因此通过将来自数种的荧光体的发光混色，可以形成为白色LED。该 情况下，通过本发明的荧光体，可以进行蓝、绿的任一者或两者的显色， 但在这些以外需要含有呈现红色的荧光体。通过这样的三色的混色来形成 的白色可以使显色性良好。
另外，也可以仅以绿色为本发明的荧光体，利用来自LED的发光进行 激励光和蓝色的显色。
此外，由于是可以包含组成不同的2种以上的本发明的荧光体的构成， 因此可以使发光的光谱成为显色性优异的连续的光谱的发光。
此外，通过含有使组成阶段性地变化的荧光体群，也能够形成所希望 的连续光谱。进而，通过使合成的发光光谱的半值宽为100nm以上，可以 得到良好的显色性。
以下，基于实施例具体地说明本发明。但是，本发明并不仅限定于这 些实施例。
实施例
<实施例1～7>
首先，对于实施例1～7的荧光体的制造方法进行说明。
原料粉末使用了平均粒径0.5μm、氧含量0.93质量％、α型含有率92％ 的氮化硅粉末(Si3N4)、氮化铝粉末(AlN)、SrSi2粉末、氧化锶粉末(SrO)、 氧化铕粉末(Eu2O3)。
以表2所示的配合(质量比，以下，在其他的实施例中也同样)称量 上述原料粉末，使得在通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s中成为表1 所示的m、n、s、x的值，用玛瑙杵棒和乳钵进行30分钟混合。另外，R 为Eu。
表1
表2
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约25％的成型 体，填充到氮化硼(hBN)制的坩埚中。上述成型体的体积与坩埚体积的 比率设为约80％。
将填充了该混合粉末的上述氮化硼制的坩埚安置在以碳纤维成型体作 为绝热材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体(烧成块)粗粉碎之后，使用氮化硅烧结 体制的乳钵用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为11μm的荧光 体粉末(实施例1～7)。
接着，使用荧光分光光度计测定这些荧光体粉末(实施例1～7)的发 光光谱和激励光谱。
图6是实施例6的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图6 所示，实施例6的荧光体的激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色 光激励引起的发光光谱的峰波长为504nm。另外，峰波长的发光强度为100 计数(counts)。
将这些荧光体粉末(实施例1～7)的发光峰的发光强度和发光波长示 于表2。另外，发光强度的计数值为任意单位，根据测定装置和条件而变 化(以下相同)。
图7是实施例6的荧光体的粉末X射线衍射图的测定结果。如图7所 示，可得到包含主要衍射峰的粉末X射线衍射图。
在实施例1～5、实施例7的荧光体中，与实施例6同样得到了包含主 要衍射峰的粉末X射线衍射图。
将这些荧光体粉末(实施例1～7)在湿度80％、温度80℃的条件下暴 露了100小时，但基本看不到辉度的降低。
接着，对这些荧光体粉末(实施例1～7)一边根据需要照射365nm的 紫外线一边进行光学显微镜观察。
从试样的体色、粒子形状和紫外线照射时的发光色，确认了：由选自 β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、 Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种 以上构成的非发光相或显示与504nm附近的蓝绿不同的发光的结晶相的 比例，以体积比计为20％以下。
<实施例8～14>
对于本发明的荧光体的实施例8～14进行说明。
原料粉末使用了平均粒径0.5μm、氧含量0.93质量％、α型含有率92％ 的氮化硅粉末(Si3N4)、氮化铝粉末(AlN)、SrSi2粉末、氧化锶粉末(SrO)、 氧化铕粉末(Eu2O3)。
以表4所示的配合(质量比，以下，在其他的实施例中也同样)称量 上述原料粉末，使得在通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s中成为表3 所示的m、n、s、x的值，用玛瑙杵棒和乳钵进行30分钟混合。另外，R 为Eu。
表3
表4
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约26％的成型 体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率设为约80％。
将填充了该混合粉末的上述氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为 绝热材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为12μm的荧光体粉末(实 施例8～14)。
首先，使用荧光分光光度计测定这些荧光体粉末(实施例8～14)的发 光光谱和激励光谱。
图8是实施例8的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图8 所示，实施例8的荧光体的激励光谱的峰波长为366nm，发光光谱的峰波 长为496nm。
图9是实施例9的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图9 所示，实施例9的荧光体的激励光谱的峰波长为372nm，发光光谱的峰波 长为497nm。
图10是实施例10的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图 10所示，实施例10的荧光体的激励光谱的峰波长为379nm，发光光谱的 峰波长为504nm。
图11是实施例11的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图 11所示，实施例11的荧光体的激励光谱的峰波长为375nm，发光光谱的 峰波长为508nm。
图12是实施例12的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图 12所示，实施例12的荧光体的激励光谱的峰波长为397nm，发光光谱的 峰波长为511nm。
图13是实施例13的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图 13所示，实施例13的荧光体的激励光谱的峰波长为411nm，发光光谱的 峰波长为518nm。
图14是实施例14的荧光体的发光光谱和激励光谱的测定结果。如图 14所示，实施例14的荧光体的激励光谱的峰波长为440nm，发光光谱的 峰波长为522nm。
将这些荧光体粉末(实施例8～14)的发光峰的发光强度和发光波长示 于表4。另外，发光强度的计数值为任意单位。
将这些荧光体粉末(实施例8～14)在湿度80％、温度80℃的条件下 暴露了100小时，但基本看不到辉度的降低。
接着，对这些荧光体粉末(实施例8～14)一边根据需要照射365nm 的紫外线一边进行光学显微镜观察。
从试样的体色、粒子形状和紫外线照射时的发光色，确认了：由选自 β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、 Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以 上构成的非发光相或显示与500～520nm附近的蓝绿不同的发光的结晶相 的比例，以体积比计为20％以下。
<实施例15～21>
对于本发明的荧光体的实施例15～21进行说明。
原料粉末使用了平均粒径0.5μm、氧含量0.93质量％、α型含有率92％ 的氮化硅粉末(Si3N4)、氮化铝粉末(AlN)、SrSi2粉末、氧化锶粉末(SrO)、 氧化铕粉末(Eu2O3)。
以表6所示的配合(质量比，以下，在其他的实施例中也同样)称量 上述原料粉末，使得在通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s中成为表5 所示的m、n、s、x的值，用玛瑙杵棒和乳钵进行30分钟混合。另外，R 为Eu。
表5
表6
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约24％的成型 体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率设为约80％。
将填充了该混合粉末的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热 材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为12μm的荧光体粉末(实 施例15～21)。
首先，使用荧光分光光度计测定这些荧光体粉末(实施例15～21)的 发光光谱和激励光谱。
各荧光体的激励光谱的峰波长为370nm附近，通过450nm的蓝色光 激励，显示了从蓝绿色到绿色的发光。将荧光体粉末(实施例15～21)的 发光峰的发光强度和发光波长示于表6。另外，发光强度的计数值为任意 单位。
将这些荧光体粉末(实施例15～21)在湿度80％、温度80℃的条件下 暴露了100小时，但基本看不到辉度的降低。
接着，对这些荧光体粉末(实施例15～21)一边根据需要照射365nm 的紫外线一边进行光学显微镜观察。
从试样的体色、粒子形状和紫外线照射时的发光色，确认了：由选自 β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、 Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以 上构成的非发光相或显示与504nm附近的蓝绿不同的发光的结晶相的比 例，以体积比计为20％以下。
<实施例22>
对于本发明的荧光体的实施例22进行说明。原料粉末使用了平均粒径 0.5μm、氧含量0.93质量％、α型含有率92％的氮化硅粉末(Si3N4)、氮 化铝粉末(AlN)、氧化铝粉末(Al2O3)、Sr2Si5N8粉末、Eu2Si5N8粉末。
以表8所示的配合(质量比，以下，在其他的实施例中也同样)称量 上述原料粉末，使得在通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s中成为表7 所示的m、n、s、x的值，用玛瑙杵棒和乳钵进行30分钟混合。另外，R 为Eu。
表7
表8
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约25％的成型 体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率设为约80％。 另外，粉末的称量、混合、成型的各工序全部在大气中进行操作。
将填充了该混合粉末的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热 材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为12μm的荧光体粉末。
首先，使用荧光分光光度计测定该荧光体粉末(实施例22)的发光光 谱和激励光谱。
该荧光体的激励光谱的峰波长为370nm，通过450nm的蓝色光激励显 示了蓝绿色的发光。将荧光体粉末(实施例22)的发光峰的发光强度和发 光波长示于表8。另外，发光强度的计数值为任意单位。
将该荧光体粉末(实施例22)在湿度80％、温度80℃的条件下暴露 了100小时，但基本看不到辉度的降低。
接着，对荧光体粉末(实施例22)一边根据需要照射365nm的紫外 线一边进行光学显微镜观察。
从试样的体色、粒子形状和紫外线照射时的发光色，确认了：由选自 β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、 Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以 上构成的非发光相或显示与504nm附近的蓝绿不同的发光的结晶相的比 例，以体积比计为20％以下。
<实施例23>
对于本发明的荧光体的实施例23进行说明。原料粉末使用了平均粒径 0.5μm、氧含量0.93质量％、α型含有率92％的氮化硅粉末(Si3N4)、氮 化铝粉末(AlN)、CaSi2粉末、氧化钙粉末(CaO)、氧化铕粉末(Eu2O3)。
以表10所示的配合(质量比，以下，在其他的实施例中也同样)称量 上述原料粉末，使得在通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s中成为表9 所示的m、n、s、x的值，用玛瑙杵棒和乳钵进行30分钟混合。另外，R 为Eu。
表9
表10
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约23％的成型 体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率设为约80％。 另外，粉末的称量、混合、成型的各工序全部在大气中进行操作。
将填充了该混合粉末的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热 材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为11μm的荧光体粉末(实 施例23)。
首先，使用荧光分光光度计测定该荧光体粉末(实施例23)的发光光 谱和激励光谱。
该荧光体的激励光谱的峰波长为380nm附近，通过450nm的蓝色光 激励显示了绿色～黄绿色的发光。将荧光体粉末(实施例23)的发光峰的 发光强度和发光波长示于表10。另外，发光强度的计数值为任意单位。
将该荧光体粉末(实施例23)在湿度80％、温度80℃的条件下暴露 了100小时，但基本看不到辉度的降低。
接着，对荧光体粉末(实施例23)一边根据需要照射365nm的紫外 线一边进行光学显微镜观察。
从试样的体色、粒子形状和紫外线照射时的发光色，确认了：由选自 β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、 Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以 上构成的非发光相或显示与550nm附近的绿～黄绿不同的发光的结晶相的 比例，以体积比计为20％以下。
<实施例24>
对于本发明的荧光体的实施例24进行说明。原料粉末使用了平均粒径 0.5μm、氧含量0.93质量％、α型含有率92％的氮化硅粉末(Si3N4)、氮 化铝粉末(AlN)、BaSi2粉末、氧化钡粉末(BaO)、氧化铕粉末(Eu2O3)。
以表12所示的配合(质量比，以下，在其他的实施例中也同样)称量 上述原料粉末，使得在通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s中成为表 11所示的m、n、s、x的值，用玛瑙杵棒和乳钵进行30分钟混合。另外， R为Eu。
表11
表12
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约24％的成型 体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率约为80％。 另外，粉末的称量、混合、成型的各工序全部在大气中进行操作。
将填充了该混合粉末的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热 材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为12μm的荧光体粉末(实 施例24)。
首先，使用荧光分光光度计测定该荧光体粉末(实施例24)的发光光 谱和激励光谱。
各荧光体的激励光谱的峰波长为360nm附近，通过400nm的近紫外 光激励显示了绿蓝色的发光。将荧光体粉末(实施例24)的发光峰的发光 强度和发光波长示于表12。另外，发光强度的计数值为任意单位。
将该荧光体粉末(实施例24)在湿度80％、温度80℃的条件下暴露 了100小时，但基本看不到辉度的降低。
接着，对荧光体粉末(实施例24)一边根据需要照射365nm的紫外 线一边进行光学显微镜观察。
从试样的体色、粒子形状和紫外线照射时的发光色，确认了：由选自 β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、 Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以 上构成的非发光相或显示与470nm附近的绿蓝不同的发光的结晶相的比 例，以体积比计为20％以下。
<实施例25>
对于本发明的荧光体的实施例25进行说明。原料粉末使用了平均粒径 0.5μm、氧含量0.93质量％、α型含有率92％的氮化硅粉末(Si3N4)、氮 化铝粉末(AlN)、氧化铝粉末(Al2O3)、LaSi3N5粉末、CeSi3N5粉末。 以表14所示的配合(质量比，以下，在其他的实施例中也同样)称量上述 原料粉末，使得在通式(A1-xRx)mSi6n-5m-sAl7m-4n+sOsNm+4n-s中成为表13所 示的m、n、s、x的值，用玛瑙杵棒和乳钵进行30分钟混合。另外，R为 Ce。
表13
表14
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约23％的成型 体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率约为80％。
将填充了该混合粉末的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热 材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为11μm的荧光体粉末(实 施例25)。
首先，使用荧光分光光度计测定这些荧光体粉末(实施例25)的发光 光谱和激励光谱。
各荧光体的激励光谱的峰波长为370nm，通过400nm的近紫外光激励 显示了蓝色的发光。将荧光体粉末(实施例25)的发光峰的发光强度和发 光波长示于表14。另外，发光强度的计数值为任意单位。
将该荧光体粉末(实施例25)在湿度80％、温度80℃的条件下暴露 了100小时，但基本看不到辉度的降低。
接着，对荧光体粉末(实施例25)一边根据需要照射365nm的紫外 线一边进行光学显微镜观察。
从试样的体色、粒子形状和紫外线照射时的发光色，确认了：由选自 β-塞隆、未反应的氮化硅或氮化铝、氮氧化物玻璃、SrSiAl2N2O3、 Sr2Al2Si10N14O4、SrSi(10-n)Al(18+n)OnN(32-n)(n≈1)、SrSi6N8中的一种以 上构成的非发光相或显示与450nm附近的蓝不同的发光的结晶相的比例， 以体积比计为20％以下。
<实施例26～30>
将与实施例1同样地得到的烧成块用玛瑙杵棒和乳钵破碎，进行筛分 级或水簸分级，制作了具有表15所示的所希望的平均粒径和平均纵横比的 荧光体粉末(实施例实施例26～30)。
将得到的荧光体粉末(实施例26～30)使用捏和机在硅树脂中分散10 质量份％，使用该树脂的截面评价了发光强度和向树脂的分散性。另外， 发光强度是将最大的值作为100进行标准化。另外，向树脂的分散性利用 在树脂和粉末粒子的界面确认出空隙的粉末粒子的比例来评价。确认出空 隙的粒子比例越少，表示分散性越良好。
表15
<实施例31～32>
对于在实施例6的组成中按外百分数(outer percentage)计添加0.5 质量％的氟化锂粉末，除此以外与实施例1同样地制作了的荧光体粉末(实 施例31)、和将使用的坩埚设定为石墨制而制作的荧光体粉末(实施例32)， 调查了发光强度和氟量、硼量。再者，发光强度是将实施例6的发光强度 设为100进行标准化。另外，使用了石墨制坩埚的试样的表面已碳化硅化， 因此除去表面的碳化硅层进行评价。
表16
<实施例33>
将与实施例6同样将得到的粉末水簸分级，得到了平均粒径为1.3μm 的荧光体粉末。将该粉末作为种子，相对于实施例6的组成按外百分数计 添加2质量％，与实施例6同样地合成了荧光体粉末(实施例33)。
用紫外线灯向该荧光体粉末(实施例33)照射了波长为365nm的光 的结果，确认出蓝绿色发光。
使用荧光分光光度计测定了荧光体粉末(实施例33)的发光光谱和激 励光谱的结果，激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色光激励引起 的发光光谱的峰波长为504nm(蓝绿色)。另外，如果将实施例6的发光 强度设为100进行标准化，则发光峰波长的发光强度为108计数。
接着，使用玛瑙的乳钵粉碎，进行了使用了Cu的Kα射线的粉末X 射线衍射测定的结果，得到了包含与实施例6同样的主要衍射峰的粉末X 射线衍射图。
<实施例34>
称取合计100g的原料粉末使得成为与实施例22相同的组成比，将乙 醇作为混合溶剂，用湿式球磨机进行2小时的混合，得到了具有300cps左 右的粘度的浆液。再者，作为混合溶剂，也可以使用己烷等。
接着，使用与有机溶剂对应的喷雾干燥器将得到的浆液喷雾干燥，形 成为颗粒状的混合粉末。
将得到的混合粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约24％的成型 体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率约为80％。 另外，粉末的称量、混合和成型的各工序全部在大气中进行操作。
将填充了该混合粉末的上述氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为 绝热材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时500℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为11μm的荧光体粉末(实 施例34)。
用紫外线灯向该荧光体粉末(实施例34)照射了波长为365nm的光 的结果，确认出蓝绿色发光。
使用荧光分光光度计测定了荧光体粉末(实施例34)的发光光谱和激 励光谱的结果，激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色光激励引起 的发光光谱的峰波长为504nm(蓝绿色)。另外，如果将实施例70的发 光强度设为100进行标准化，则发光峰波长的发光强度为107计数。
接着，使用玛瑙的乳钵粉碎，进行了使用了Cu的Kα射线的粉末X 射线衍射测定的结果，得到了包含与实施例1同样的主要衍射峰的粉末X 射线衍射图。
<实施例35>
将在实施例22中使用的原料粉末加入铝制的模具中，制作体积密度约 25％的成型体，填充到氮化硼制的坩埚中。成型体体积与坩埚体积的比率 约为80％。另外，粉末的称量、混合和成型的各工序全部在大气中进行操 作。
将填充了该混合粉末的氮化硼制坩埚安置在以氧化铝纤维成型体作为 绝热材料的镧铬铁矿电阻加热方式的电炉中。再者，在本实施例中使用的 电炉室内，全然不使用含有碳的材料。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时100℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时100℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为12μm的荧光体粉末(实 施例35)。
用紫外线灯向该荧光体粉末(实施例35)照射了波长为365nm的光 的结果，确认出蓝绿色发光。
使用荧光分光光度计测定了荧光体粉末(实施例35)的发光光谱和激 励光谱的结果，激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色光激励引起 的发光光谱的峰波长为504nm(蓝绿色)。另外，如果将实施例22的发 光强度设为100进行标准化，则发光峰波长的发光强度为78计数。
接着，使用玛瑙的乳钵粉碎，进行了使用了Cu的Kα射线的粉末X 射线衍射测定的结果，得到了包含与实施例6同样的主要衍射峰的粉末X 射线衍射图。
<实施例36～40>
将具有与实施例22相同的组成的混合粉末，填充到氮化硼制的坩埚中 使得成为表17所示的体积密度和填充率。再者，粉末的称量、混合和成型 的各工序全部在大气中进行操作。
将填充了该混合粉末的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热 材料的石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时600℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为12μm左右的荧光体粉末 (实施例36～40)。
用紫外线灯向这些荧光体粉末(实施例36～40)照射了波长为365nm 的光的结果，确认出蓝绿色发光。
使用荧光分光光度计测定了荧光体粉末(实施例36～40)的发光光谱 和激励光谱的结果，激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色光激励 引起的发光光谱的峰波长为504nm(蓝绿色)。这些荧光体粉末(实施例 36～40)的发光强度是将实施例22的发光强度设为100进行了标准化的。
表17
<实施例41～42>
使用由表18所示的材质构成的球磨机，将在实施例22中得到的荧光 体粉末进行以乙醇为溶剂的粉碎，使得平均粒径变为5μm以下。将得到的 浆液蒸发干透后，实施例42的试样实施盐酸洗涤，再进行蒸发干透，填充 到氮化硼制的坩埚中。
将填充了试样的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热材料的 石墨电阻加热方式的电炉中。
烧成是首先通过扩散泵使烧成气氛成为真空，以每小时600℃的速度 从室温加热到1000℃，在1000℃导入纯度为99.999体积％的氮气，将压 力设为0.9MPa，以每小时600℃升温到1900℃，在1900℃保持2小时来 进行。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为12μm左右的荧光体粉末 (实施例41～42)。
用紫外线灯向这些荧光体粉末(实施例41～42)照射了波长为365nm 的光的结果，确认出蓝绿色发光。
使用荧光分光光度计测定了荧光体粉末(实施例41～42)的发光光谱 和激励光谱的结果，激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色光激励 引起的发光光谱的峰波长为504nm(蓝绿色)。这些荧光体粉末(实施例 41～42)的发光强度是将实施例22的发光强度设为100进行了标准化的。
表18
<实施例43～44>
将在实施例22中得到的荧光体粉末填充到氮化硼制的坩埚中，将填充 了试样的氮化硼制坩埚安置在以碳纤维成型体作为绝热材料的石墨电阻加 热方式的热等静压加压装置中。
其后，在气氛压力为30MPa、烧成温度为2000℃的条件(实施例43) 或者气氛压力为50MPa、烧成温度为2100℃的条件(实施例44)下进行 加热。再者，烧成气氛设为氮气氛。
烧成后，将该得到的烧成体粗粉碎之后，使用氮化硅烧结体制的乳钵 用手粉碎，使用30μm筛孔的筛得到平均粒径为11μm左右的荧光体粉末 (实施例43～44)。
用紫外线灯向这些荧光体粉末(实施例43～44)照射了波长为365nm 的光的结果，确认出蓝绿色发光。
使用荧光分光光度计测定了荧光体粉末(实施例43～44)的发光光谱 和激励光谱的结果，激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色光激励 引起的发光光谱的峰波长为504nm(蓝绿色)。这些荧光体粉末(实施例 43～44)的发光强度是将实施例22的发光强度设为100进行了标准化的。
表19
<实施例45>
将在实施例22中得到的荧光体粉末5.0g充分地分散于溶解了1.0g四 乙氧基硅烷的异丙醇50ml和蒸馏水20ml的混合液中。一边充分地搅拌分 散液，一边滴加15％氨水溶液50ml，其后，一边搅拌一边进行2小时的 加热回流。将得到的浆液过滤、洗涤、干燥，在氮气氛中、在600℃下假 烧，得到了带有非晶二氧化硅被膜的荧光体(实施例45)。
用透射型电子显微镜观察得到的带有非晶二氧化硅被膜的荧光体(实 施例45)，二氧化硅膜的厚度大约为70nm。该荧光体(实施例45)的发 光强度在将实施例22的发光强度设为100进行了标准化的情况下，为115。 另外，对于与上述同样地得到的二氧化硅膜测定了折射率，为1.48。带有 非晶二氧化硅被膜的荧光体(实施例45)的氧量，比从实施例22理论地 求得的氧量多了0.2质量％。
<实施例46>
向0.1M硼酸0.1M氯化钾水溶液50ml中加入0.1M氢氧化钠水溶液 32ml，用蒸馏水稀释至100ml。向该水溶液投入5.0g的在实施例22中得 到的荧光体粉末，充分地使其分散形成为浆液。
一边使用氢氧化钠水溶液将上述浆液的pH维持在9.0～10.5的范围， 一边滴加0.1M硫酸铝水溶液10ml，得到了在浆液中的粒子表面附着了铝 氢氧化物微粒的荧光体粒子。将该荧光体粒子洗涤、干燥后，在空气中、 在600℃下进行2小时的假烧，得到了在表面形成有氧化铝层的荧光体粉 末(实施例46)。
用透射型电子显微镜观察了荧光体粉末(实施例46)，氧化铝层的厚 度大约为50nm。该荧光体粉末(实施例46)的发光强度在将实施例22的 发光强度设为100进行了标准化的情况下，为112。另外，对于与上述同 样地得到的氧化铝膜测定了折射率，为1.70。带有氧化铝被膜的荧光体粉 末(实施例46)的氧量，比从实施例22理论地求得的氧量多了0.3质量％。
<实施例47>
使用氮化硅烧结体制的乳钵将与实施例22同样地得到的荧光体的烧 成块轻轻地破碎。使用将浓度48％的氢氟酸和当量浓度36N的硫酸和蒸馏 水以按容积比计成为5∶5∶390的方式混合的混酸水溶液一边将该烧成块 充分地搅拌一边进行30分钟的酸处理。其后，将荧光体粉末分离、洗涤、 干燥进行处理，得到了荧光体粉末(实施例47)。
用扫描型电子显微镜观察了荧光体粉末(实施例47)的形状，观察不 到晶界相和玻璃质的第二相，判明由具有自形面(idiomorphic face)的单 晶粒子构成。
用紫外线灯向该荧光体粉末(实施例47)照射了波长为365nm的光 的结果，确认出蓝绿色发光。
使用荧光分光光度计测定了荧光体粉末(实施例47)的发光光谱和激 励光谱的结果，激励光谱的峰波长为370nm，由450nm的蓝色光激励引起 的发光光谱的峰波长为504nm(蓝绿色)。该荧光体粉末(实施例47)的 发光强度在将实施例22的发光强度设为100进行了标准化时为118。
接着，对于使用了本发明的荧光体的发光装置进行说明。
<实施例48>
使用本发明的荧光体，制作了如图1所示的炮弹型白色发光二极管灯 (发光装置)。
首先，在处于第一引线的元件内置用的凹部中，使用导电性膏接合蓝 色发光二极管元件，将第一引线和蓝色发光二极管元件的下部电极电连接， 并且固定了蓝色发光二极管元件。接着，通过接合线将蓝色发光二极管元 件的上部电极和第二引线进行线接合从而电连接。
然后，用分配器将分散有预先制作的荧光体的树脂以被覆蓝色发光二 极管元件的方式适量涂布于凹部后，使其固化，形成了第一树脂。
最后，通过流延法用第二树脂封装包含凹部的第一引线的前端部、蓝 色发光二极管元件、和分散有荧光体的第一树脂的整体。
第一树脂使用折射率1.6的环氧树脂，第二树脂使用折射率1.36的环 氧树脂。
在本实施例中，将作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量 ％的浓度、作为红色荧光体的CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混 合到环氧树脂中，通过分配器将其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一 树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体和红色荧光体分别发出蓝绿色光 和红色光，这些光被混合而发出了白色光。
<实施例49>
改变了使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作了图1所示的 炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，将作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量 ％的浓度、作为绿色荧光体的β-塞隆荧光体以12质量％的浓度、作为红 色荧光体的CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混合到环氧树脂中， 通过分配器将其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体、绿色荧光体和红色荧光体分别 发出蓝绿色、绿色光和红色光，这些光被混合而发出了白色光。
<实施例50>
改变了使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作了图1所示的 炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量％ 的浓度、作为绿色荧光体的Ca3Sc2Si3O12:Ce荧光体以13质量％的浓度、 作为红色荧光体的CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混合到环氧树 脂中，通过分配器将其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体、绿色荧光体和红色荧光体分别 发出蓝绿色、绿色光和红色光，这些光被混合而发出了白色光。
<实施例51>
改变了使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作了图1所示的 炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，将作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量 ％的浓度、作为绿色荧光体的β-塞隆荧光体以13质量％的浓度、作为黄 色荧光体的YAG:Ce荧光体以18质量％的浓度、作为红色荧光体的 CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混合到环氧树脂中，通过分配器 将其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体、绿色荧光体、黄色荧光体和红 色荧光体分别发出蓝绿色、绿色光、黄色光和红色光，这些光被混合而发 出了接近于自然光的白色光。
<实施例52>
改变了使用的发光元件(LED)和荧光体，除此以外与实施例48同样 地制作了图1所示的炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
作为发光元件(LED)使用发光峰波长为380nm的紫外LED元件， 并使实施例22的荧光体、实施例14的荧光体、BaMgAl10O17:Eu荧光体、 和作为红色荧光体的CaAlSiN3:Eu分散到由硅树脂形成的树脂层中，形 成为罩盖在紫外LED元件上的结构。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为380nm 的紫外光，被其激励的实施例22的荧光体、实施例14的荧光体、 BaMgAl10O17:Eu荧光体和红色荧光体分别发出蓝绿色、绿色光、黄色光 和红色光，这些光被混合而发出了白色光。
<实施例53>
作为第一树脂使用折射率1.51的硅树脂，作为第二树脂使用折射率 1.41的硅树脂，并改变了使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作 了图1所示的炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量％ 的浓度、作为红色荧光体的CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混合 到硅树脂中，通过分配器将其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体和红色荧光体分别发出蓝绿色光 和红色光，这些光被混合而发出了白色光。
<实施例54>
作为第一树脂使用折射率1.51的硅树脂，作为第二树脂使用折射率 1.41的硅树脂，并改变了使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作 了图1所示的炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量％ 的浓度、作为绿色荧光体的β-塞隆荧光体以12质量％的浓度、作为红色 荧光体的CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混合到硅树脂中，通过 分配器将其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体、绿色荧光体和红色荧光体分别 发出蓝绿色光、绿色光和红色光，这些光被混合而发出了白色光。
<实施例55>
作为第一树脂使用折射率1.51的硅树脂，作为第二树脂使用折射率 1.41的硅树脂，并改变使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作了 图1所示的炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量％ 的浓度、作为绿色荧光体的Ca3Sc2Si3O12:Ce荧光体以13质量％的浓度、 作为红色荧光体的CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混合到硅树脂 中，通过分配器将其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体、绿色荧光体和红色荧光体分别 发出蓝绿色光、绿色光和红色光，这些光被混合而发出了白色光。
<实施例56>
作为第一树脂使用折射率1.51的硅树脂，作为第二树脂使用折射率 1.41的硅树脂，并改变了使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作 了图1所示的炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量％ 的浓度、作为绿色荧光体的β-塞隆荧光体以13质量％的浓度、作为黄色 荧光体的α-塞隆荧光体以18质量％的浓度、作为红色荧光体的CaAlSiN3: Eu荧光体以26质量％的浓度混合到硅树脂中，通过分配器将其适量滴加， 形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体、绿色荧光体、黄色荧光体和红 色荧光体分别发出蓝绿色光、绿色光、黄色光和红色光，这些光被混合而 发出了接近于自然光的白色光。
<实施例57>
作为第一树脂使用折射率1.51的硅树脂，作为第二树脂使用折射率 1.41的硅树脂，并改变了使用的荧光体，除此以外与实施例48同样地制作 了图1所示的炮弹型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为蓝绿色荧光体的实施例22的荧光体以15质量％ 的浓度、作为绿色荧光体的β-塞隆荧光体以13质量％的浓度、作为黄色 荧光体的YAG:Ce荧光体以18质量％的浓度、作为红色荧光体的 CaAlSiN3:Eu荧光体以26质量％的浓度混合到硅树脂中，通过分配器将 其适量滴加，形成了分散有荧光体的第一树脂。
如果使导电性端子流通电流，则LED元件发出发光峰波长为450nm 的蓝色光，被其激励的实施例22的荧光体、绿色荧光体、黄色荧光体和红 色荧光体分别发出蓝绿色光、绿色光、黄色光和红色光，这些光被混合而 发出了接近于自然光的白色光。
<实施例58>
使用本发明的荧光体，制作了图2所示的基板安装用芯片型白色发光 二极管灯(发光装置)。
首先，在连接了第一引线和第二引线的氧化铝陶瓷基板的大致中央部 配置蓝色发光二极管，将该蓝色发光二极管的下部电极与第一引线连接， 将其上部电极用接合线与第二引线连接。另外，在氧化铝陶瓷基板的发光 元件侧的面上配置具有孔的壁面构件，以将发光元件收纳在上述孔中的方 式固定了上述壁面构件。接着，以覆盖上述蓝色发光二极管的方式形成了 第一树脂(封装树脂)后，以覆盖第一树脂，并埋住上述孔的方式形成了 不含荧光体的第二树脂(别的封装树脂)。
另外，制造步骤除了在氧化铝陶瓷基板上固定第一引线、第二引线和 壁面构件的制造步骤以外，与实施例48大致相同。
在本实施例中，采用白色的硅树脂构成壁面构件，第一树脂与第二树 脂使用了相同的环氧树脂。
作为荧光体，使用了实施例22的荧光体，作为绿色荧光体的实施例 14的荧光体，作为红色荧光体的CaAlSiN3:Eu荧光体。由此，如果使导 电性端子流通电流，则可确认出发出白色光。
<实施例59>
制作了图3所示的基板安装用芯片型白色发光二极管灯(发光装置)。
首先，在包含实施了镀银的铜制的引线框，用尼龙树脂成型了的基板 和反射器构成的表面安装用的LED封装体用的壳体(case)的引线框上， 用树脂膏将在450nm具有发光峰的蓝色发光二极管(蓝色LED芯片)进 行芯片结合。另外，作为蓝色发光二极管，使用350μm见方的大小的二极 管，合计安装了3个。
接着，将上述蓝色发光二极管的上部侧的2个电极分别用2根接合线 (细金线)连接，将一方的接合线连接到引线框，另一方的接合线连接到 另外的引线框。
接着，以覆盖发光二极管元件，并且，埋住壁面构件的孔的方式适量 滴加含有荧光体的甲基硅树脂并使其固化后，从已一体化的构件修整发光 装置封装体，按色调和发光强度挑选作为单片的发光装置封装体，形成为 基板安装用芯片型白色发光二极管灯。
在本实施例中，作为荧光体，使用了实施例22的荧光体和塞隆荧光体。 发光装置的发光效率为100lm/W，可确认出发出色温度5500K左右的白 色。
发光装置的显色性以Ra计为90左右。被投入的电力，每个封装体为 0.18W，电力的密度，以每1个封装体的平面面积密度计，为2×104W/m2。
<实施例60>
作为发光二极管元件使用紫外LED芯片，使用在用陶瓷成型的基板上 通过印刷配线形成Cu的图案、并粘结了陶瓷制的反射器的表面安装用的 LED封装体用的壳体，并改变了荧光体，除此以外与实施例59同样地制 作了图3所示的基板安装用芯片型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，使用了实施例22的荧光体、塞隆荧光体 和CaAlSiN系的荧光体。发光装置的发光效率为120lm/W，可确认出发 出色温度5600K左右的白色。
发光装置的显色性以Ra计为98左右。被投入的电力，每个封装体为 0.18W，电力的密度，以每1个封装体的平面面积密度计，为2×104W/m2。
<实施例61>
作为发光二极管元件使用在440nm具有发光峰的蓝色发光二极管(蓝 色LED芯片)，安装了1个1mm见方的大小的大型芯片，除此以外与实 施例59同样地制作了图3所示的基板安装用芯片型白色发光二极管灯(发 光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，使用了实施例22的荧光体和塞隆荧光体。 发光装置的发光效率为90lm/W，可确认出发出色温度5000K左右的白色。
发光装置的显色性以Ra计为87左右。被投入的电力，每个封装体为 1W，电力的密度，以每1个封装体的平面面积密度计，为1×103W/m2。
<实施例62>
作为发光二极管元件使用在470nm具有发光峰的蓝色发光二极管(蓝 色LED芯片)，形成了没有分散荧光体的第二树脂，除此以外与实施例 59同样地制作了图4所示的基板安装用芯片型白色发光二极管灯(发光装 置)。
另外，作为第二树脂，使用了不含荧光体的苯基硅树脂。
在本实施例中，作为荧光体，使用了实施例22的荧光体和塞隆荧光体。 发光装置的发光效率为110lm/W，可确认出发出色温度5200K左右的白 色。
发光装置的显色性以Ra计为93左右。被投入的电力，每个封装体为 0.18W，电力的密度，以每1个封装体的平面面积密度计，为2×104W/m2。
<实施例63>
不形成第一树脂，在蓝色发光二极管(蓝色LED芯片)的p侧的透 明电极之上通过溅射法形成10μm的本发明的荧光体的层，并形成了没有 分散荧光体的第二树脂，除此以外与实施例59同样地制作了图5所示的基 板安装用芯片型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，使用了实施例22的荧光体和塞隆荧光体。 发光装置的发光效率为140lm/W，可确认出发出色温度4500K左右的白 色。
显示装置的显色性以Ra计为85左右。被投入的电力，每个封装体为 0.18W，电力的密度，以每1个封装体的平面面积密度计，为2×104W/m2。
<实施例64>
在装有已印刷配线的玻璃的环氧基板上直接安装蓝色发光二极管(蓝 色LED芯片)，并对其进行树脂封装，制作了称为板上芯片(COB：Chip On Board)形式的白色发光二极管(发光装置)。
蓝色发光二极管(蓝色LED芯片)安装在铝制的基板上，将装有已印 刷配线的玻璃的环氧基板与之重叠进行粘结。
在安装了蓝色发光二极管(蓝色LED芯片)的部分，在基板上开有孔， 蓝色发光二极管(蓝色LED芯片)显现在表面。蓝色发光二极管(蓝色 LED芯片)与配线之间用金制的线连接。从其上适量滴加含有荧光体的甲 基硅树脂并使其固化。
在本实施例中，作为荧光体，使用了实施例22的荧光体和塞隆荧光体。 发光装置的发光效率为100lm/W，可确认出发出色温度5500K左右的温 白色。发光装置的显色性以Ra计为90左右。
<实施例65>
作为发光二极管元件使用在390nm具有发光峰的紫外发光二极管(紫 外LED芯片)，使用在用陶瓷成型的基板上通过印刷配线形成Cu的图案、 并粘结了陶瓷制的反射器的表面安装用的LED封装用的壳体，并改变荧光 体，除此以外与实施例59同样地制作了图3所示的基板安装用芯片型白色 发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，仅使用了实施例14的荧光体。发光装置 的发光输出功率为18mW。使电流从100μA变化到50mA，但基本看不到 发光波长相对于电流量的变化。
<实施例66>
作为发光二极管元件使用在390nm具有发光峰的紫外发光二极管(紫 外LED芯片)，使用在用陶瓷成型的基板上通过印刷配线形成Cu的图案、 并粘结了陶瓷制的反射器的表面安装用的LED封装用的壳体，并改变荧光 体，除此以外与实施例59同样地制作了图3所示的基板安装用芯片型白色 发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，仅使用了实施例24的荧光体。发光装置 的发光输出功率为40mW。使电流从100μA变化到50mA，但基本看不到 发光波长相对于电流量的变化。
<实施例67>
作为发光二极管元件使用在390nm具有发光峰的紫外发光二极管(紫 外LED芯片)，使用在用陶瓷成型的基板上通过印刷配线形成Cu的图案、 并粘结了陶瓷制的反射器的表面安装用的LED封装用的壳体，并改变荧光 体，除此以外与实施例59同样地制作了图3所示的基板安装用芯片型白色 发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，仅使用了实施例22的荧光体。发光装置 的发光输出功率为35mW。使电流从100μA变化到50mA，但基本看不到 波长相对于电流量的变化。
<实施例68>
改变了荧光体，除此以外与实施例59同样地处理，制作了图3所示的 基板安装用芯片型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，使用了实施例22的荧光体、塞隆荧光体 和CaAlSiN荧光体。发光装置的发光效率为120lm/W，可确认出发出色 温度5300K左右的白色。
发光装置的显色性以Ra计为96左右。被投入的电力，每个封装体为 0.18W，电力的密度，以每1个封装体的平面面积密度计，为2×104W/m2。
<实施例69>
改变了荧光体，除此以外与实施例59同样地制作了图3所示的基板安 装用芯片型白色发光二极管灯(发光装置)。
在本实施例中，作为荧光体，使用了将实施例1至实施例25的荧光体 混合了的荧光体、和CaAlSiN荧光体。发光装置的发光效率为100lm/W， 可确认出发出色温度5500K左右的白色。发光装置的显色性以Ra计为99 左右。被投入的电力，每个封装体为0.18W，电力的密度，以每1个封装 体的平面面积密度计，为2×104W/m2。
产业上的利用可能性
本发明的荧光体，具有比以往的塞隆和氮氧化物荧光体高的发光强度， 作为荧光体优异，而且即使在暴露在激励源的情况下荧光体的辉度的降低 也少，因此是可在白色LED、白色无机EL、白色有机EL等中很好地使 用的氮化物荧光体。今后，在各种照明装置和显示装置等的发光装置的材 料设计中，可很有效地利用，可以期待极大地有助于产业的发展。
附图标记说明
1...炮弹型发光二极管灯(发光装置：LED器件)；2...第一引线(引线框)； 3...第二引线(引线框)；4...发光二极管元件(LED芯片)；4a、4b...电 极；5...接合线(细金线)；6...第一树脂(封装树脂)；7...荧光体；8... 第二树脂(封装树脂)；11...基板安装用芯片型发光二极管灯(发光装置： LED器件)；12...第一引线(引线框)；13...第二引线(引线框)；15... 接合线(细金线)；16...第一引线(引线框)；17...荧光体；18...第二树脂 (封装树脂)；19...基板(氧化铝陶瓷制或树脂成型)；20...侧面构件(壁 面构件)；20a...孔；20b...斜面(反射面)；23...荧光体；24...发光二极管 元件(LED芯片)；24a、24b...电极；111、112、113...基板安装用芯片 型发光二极管灯(发光装置：LED器件)。