(57)【要約】【課題】発光強度が高いセラミックス複合体及びその製造方法を提供する。【解決手段】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と、酸化アルミニウムとを含み、全体量に対して前記酸化アルミニウムの含有量が７０質量％以上であり、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である、セラミックス複合体である。  （Ｌｎ１−ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２        （Ｉ）（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）【選択図】図３
2020033451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、酸化アルミニウムを含み、全体量に対して前記酸化アルミニウムの含有量が７０質量％以上であり、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である、セラミックス複合体。
（Ｌｎ１−ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２      （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）
【請求項２】
前記酸化アルミニウムの純度が９９．６質量％以上である、請求項１に記載のセラミックス複合体。
【請求項３】
相対密度が９９．０％以上である、請求項１又は２に記載のセラミックス複合体。
【請求項４】
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と、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である酸化アルミニウムを含む成形体を準備することと、
前記成形体を１２００℃以上１８００℃以下温度で焼成し、焼結体を得ることを含むセラミックス複合体の製造方法。
（Ｌｎ１−ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２      （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）
【請求項５】
前記成形体を１２００℃以上１８００℃以下の温度で一次焼成し、第一の焼結体を得ることと、
前記第一の焼結体を熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）処理により１５００℃以上１８００℃以下の温度で二次焼成し、第二の焼結体を得ることを含む、請求項４に記載のセラミックス複合体の製造方法。
【請求項６】
前記酸化アルミニウムの含有量が、前記成形体の全体量に対して７０質量％以上である、請求項４又は５に記載のセラミックス複合体の製造方法。
【請求項７】
前記酸化アルミニウムの純度が９９．６質量％以上である、請求項４から６のいずれか１項に記載のセラミックス複合体の製造方法。
【請求項８】
前記第二の焼結体を酸素含有雰囲気のもとでアニーリングすることを含む、請求項４から７のいずれか１項に記載のセラミックス複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（Light  Emitting  Diode、以下「ＬＥＤ」ともいう。）やレーザーダイオード（Laser  Diode、以下「ＬＤ」ともいう。）から発せられた光の波長を変換するセラミックス複合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを発光素子として用いる発光装置は、変換効率の高い光源であり、消費電力が少なく、長寿命であり、サイズの小型化が可能であることから、白熱電球や蛍光灯に代わる光源として利用されている。ＬＥＤを用いた発光装置は、室内照明や車載用照明などの照明分野のみならず、液晶用バックライト光源、イルミネーションなどの広範囲の分野で利用されている。なかでも発光素子と蛍光体を組み合わせて、それらの混色光を放出する発光装置が広く利用されている。
【０００３】
このような発光装置に用いられる蛍光体として、例えば、組成が（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで表される希土類アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕで表されるシリケート蛍光体、Ｃａ−αサイアロン蛍光体などが知られている。これらの無機蛍光体を含み、発光素子からの光を波長変換する部材として、例えば特許文献１に開示されているように、ガラス等の無機材料粉末と無機蛍光体粉末とを混合し、無機材料粉末を溶融させて固化させたセラミックス複合体が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３４４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているセラミックス複合体について、さらなる発光強度の向上が望まれている。
そこで本発明の一態様は、発光強度が高いセラミックス複合体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段は、以下の態様を包含する。
【０００７】
本発明の第一の態様は、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と、酸化アルミニウムを含み、全体量に対して前記酸化アルミニウムの含有量が７０質量％以上であり、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である、セラミックス複合体である。
（Ｌｎ１−ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２        （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）
【０００８】
本発明の第二の態様は、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と、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である酸化アルミニウムを含む成形体を準備することと、
前記成形体を１２００℃以上１８００℃以下温度で焼成して、焼結体を得ることを含むセラミックス複合体の製造方法である。
（Ｌｎ１−ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２        （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、発光強度が高いセラミックス複合体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本形態のセラミックス複合体の第一の実施形態の製造方法の工程順序を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本形態のセラミックス複合体の第二の実施形態の製造方法の工程順序を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施例１に係るセラミックス複合体の一部を拡大した外観写真である。
【図４】図４は、比較例１に係るセラミックス複合体の一部を拡大した外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るセラミックス複合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、以下のセラミックス複合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等は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０に従う。
【００１２】
セラミックス複合体
本形態に係るセラミックス複合体は、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と、酸化アルミニウムを含み、全体量に対して前記酸化アルミニウムの含有量が７０質量％以上であり、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である。
（Ｌｎ１−ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２        （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）
【００１３】
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において、Ｌｎで表される元素は、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、式（Ｉ）で表される組成中に２種以上の元素が含まれていてもよい。式（Ｉ）で表される組成において、Ｌｎは、好ましくはＹ、Ｇｄ及びＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素である。
【００１４】
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において、変数ａはＣｅの賦活量を表し、変数ａと３の積は、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１モル中のＣｅのモル比である。本明細書において、「モル比」とは、前記式（Ｉ）で表される化学組成１モル中の各元素のモル比を表す。変数ａは、０を超えて０．０２２以下（０＜ｂ≦０．０２２）であり、好ましくは０．０００１以上０．０２０以下（０．０００１≦ｂ≦０．０２０）であることが好ましく、より好ましくは０．０００２以上０．０１５以下（０．０００２≦ｂ≦０．０１５）、さらに好ましくは０．０００２以上０．０１２以下（０．０００２≦ｂ≦０．０１２）、よりさらに好ましくは０．０００３以上０．０１２以下（０．０００３≦ｂ≦０．０１２）である。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において、Ｃｅの賦活量である変数ａの数値が、０であると発光中心となる元素が結晶構造中に存在せず発光しない。変数ａの数値が０．０２２を超えると、賦活元素の量が多すぎて濃度消光が起こり、発光強度が低下する傾向がある。
【００１５】
希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒径は好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下の範囲であり、より好ましくは１μｍ以上４０μｍ以下の範囲であり、さらに好ましくは２μｍ以上４０μｍ以下の範囲であり、よりさらに好ましくは２μｍ以上２０μｍ以下の範囲であり、特に好ましくは２μｍ以上１８μｍ以下の範囲である。希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒径が１μｍ以上５０μｍ以下であると、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子と酸化アルミニウム粒子を混合した混合物からなる成形体に略均一に分散させて、蛍光体が略均等に配置されたセラミックス複合体を得ることができる。希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定した小径側からの体積累積頻度が５０％に達する粒径（メジアン径）をいう。セラミックス複合体は、例えば酸化アルミニウム粒子の表面を融着させて、酸化アルミニウムによって母材を形成し、粒界が明らかに確認できる状態で希土類アルミン酸塩蛍光体を酸化アルミニウムの母材中に含有させることができる。
【００１６】
セラミックス複合体中の希土類アルミン酸塩蛍光体の含有量は、０．１質量％以上３０．０質量％以下であり、好ましくは０．５質量％以上２５．０質量％以下、より好ましくは１．０質量％以上２０．０質量％以下、さらに好ましくは１８．０質量％以下である。セラミックス複合体中の希土類アルミン酸塩蛍光体の含有量が０．１質量％以上３０．０質量％以下であれば、所望の発光強度を有するセラミックス複合体を得ることができる。セラミックス複合体中の希土類アルミン酸塩蛍光体の質量割合（質量％）は、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウム粒子の合計量を１００質量％とした場合に、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウム粒子とを混合した混合粉体中の希土類アルミン酸塩蛍光体の配合割合（質量％）と同じである。
【００１７】
セラミックス複合体は、酸化アルミニウムからなる母材中に、この母材を構成する酸化アルミニウムとは粒界によって区別される希土類アルミン酸塩蛍光体が存在する。セラミックス複合体は、酸化アルミニウムと希土類アルミン酸塩蛍光体が一体となって構成される。
【００１８】
セラミックス複合体は、酸化アルミニウムの含有量が７０．０質量％以上であり、好ましくは７５．０質量％以上であり、より好ましくは８０．０質量％以上であり、よりさらに好ましくは８２．０質量％以上であり、好ましくは９９．９質量％以下であり、より好ましくは９９．５質量％以下であり、さらに好ましくは９９．０質量％以下である。セラミックス複合体中の酸化アルミニウムは、酸化アルミニウム粒子の表面が溶融し、粒子同士の表面が融着されてセラミックス複合体の母材が構成される。セラミックス複合体中の酸化アルミニウムの含有量が７０．０質量％未満であると、母材を構成する酸化アルミニウムの量が少なくなり、セラミックス複合体の強度が低下し、相対密度が低くなる場合がある。セラミックス複合体中の酸化アルミニウムの含有量が７０．０質量％以上であると、セラミックス複合体に要求される強度を有し、相対密度が高くなる。また、セラミックス複合体中の酸化アルミニウムの含有量が９９．９質量％以下であれば、希土類アルミン酸塩蛍光体を含み、所望の発光強度が得られる。セラミックス複合体中の酸化アルミニウムの含有量（質量％）は、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウム粒子の合計量を１００質量％とした場合に、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウム粒子とを混合した混合粉体中の酸化アルミニウム粒子の配合割合（質量％）と同じである。
【００１９】
酸化アルミニウムの純度は、好ましくは９９．６質量％以上であり、より好ましくは９９．７質量％以上である。酸化アルミニウムの純度が９９．６質量％以上であれば、酸化アルミニウムに含まれる有機物や水分などが少なくセラミックス複合体に含まれる蛍光体との反応が抑制され、発光強度の高いセラミックス複合体を提供することができる。酸化アルミニウムの純度は、市販の酸化アルミニウムを用いた場合は、カタログ値を参照することができる。酸化アルミニウムの純度が不明である場合には、酸化アルミニウムの質量を測定した後、酸化アルミニウムを例えば８００℃で１時間、大気雰囲気で焼成し、酸化アルミニウムに付着している有機物や酸化アルミニウムが吸着している水分を除去し、焼成後の酸化アルミニウムの質量を測定し、焼成後の酸化アルミニウムの質量を焼成前の酸化アルミニウムの酸化アルミニウムで除して、酸化アルミニウムの純度（質量％）を算出することができる。酸化アルミニウムの純度は、例えば以下の計算式(ａ)によって算出することができる。
【００２０】
【数１】
2020033451.tif 000003
【００２１】
酸化アルミニウム粒子の平均粒径は、好ましくは０．２μｍ以上１．３μｍ以下の範囲であり、より好ましくは０．２μｍ以上１．０μｍ以下の範囲であり、さらに好ましくは０．３μｍ以上０．８μｍ以下の範囲であり、よりさらに好ましくは０．３μｍ以上０．６μｍ以下の範囲である。酸化アルミニウム粒子の平均粒径が０．２μｍ以上１．３μｍ以下の範囲であると、希土類アルミン酸塩蛍光体の粉末と、酸化アルミニウム粒子を均一に混合することができる。均一に混合された混合粉体を用いて製造されたセラミックス複合体は、希土類アルミン酸塩蛍光体がセラミックス複合体中に略均等に配置され、全体の密度が均一となり、相対密度を高くすることができる。本明細書において、酸化アルミニウム粒子の平均粒径とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によって測定した小径側からの体積累積頻度が５０％に達する粒径（メジアン径）をいう。セラミックス複合体は、原料となる酸化アルミニウム粒子の表面が溶融して、酸化アルミニウム粒子の粒界が走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning  Electron  Microscope）による観察で確認できる状態で、酸化アルミニウム粒子同士が融着され、セラミックス複合体の母材が構成される。
【００２２】
本形態に係るセラミックス複合体は、全体量に対して、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、好ましくはＮａが５質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくはＮａが５質量ｐｐｍ未満である。前記セラミックス複合体は、全体量に対してＦｅが３質量ｐｐｍ以下であり、好ましくはＦｅが２質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくはＦｅが２質量ｐｐｍ未満である。セラミックス複合体は、全体量に対してＮａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であると、セラミックス複合体の一部又は全部の体色が黒色又は褐色に変色するのを抑制することができ、発光強度の低下を抑制することができる。セラミックス複合体中のＮａ、Ｆｅ、Ｓｉ及びＧａの含有量は、セラミックス複合体をリン酸で加熱しながら溶解させた後、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ：Inductively  Coupled  Plasma  Atomic  Emission  Spectroscopy、例えばPerkin  Elmer（パーキンエルマー）社製）を用いて元素の定量分析により測定することができる。
【００２３】
セラミックス複合体の一部又は全部の体色が黒色又は褐色に変化するメカニズムは明らかではないが、セラミックス複合体の体色が黒色又は褐色となっている部分を酸性溶液で溶解させた後、前記誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いて元素の定量分析を行うと、Ｆｅ及びＮａが検出される。セラミックス複合体の体色が黒色又は褐色に変化していない部分であっても、Ｆｅ元素が検出される場合があり、この場合には、セラミックス複合体の体色が黒色又は褐色に変化していない。セラミックス複合体の体色が黒色又は褐色に変化している部分は、Ｆｅ元素の存在とともに、Ｆｅ元素よりも多くのＮａ元素が検出されることから、Ｆｅ元素の存在する部分にＮａ元素が集まり、セラミックス複合体の体色が黒色又は褐色に変化すると推測される。
【００２４】
前記セラミックス複合体は、全体量に対して、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、好ましくはＳｉが５質量ｐｐｍ未満である。また、セラミックス複合体中に含まれるＳｉは、希土類アルミン酸塩蛍光体と反応しやすく、Ｓｉと希土類アルミン酸塩蛍光体が反応して、例えばＬｎ２ＳｉＯ５又はＬｎ２Ｓｉ２Ｏ７で表される希土類シリケートが生成されるので発光強度が低下する。なお、Ｌｎ２ＳｉＯ５又はＬｎ２Ｓｉ２Ｏ７で表される希土類シリケートの組成中、Ｌｎ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る。前記セラミックス複合体は、全体量に対して、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であるため、Ｓｉと希土類アルミン酸塩蛍光体が反応して希土類シリケートが生成されるのを抑制することができる。また、Ｓｉと希土類アルミン酸塩蛍光体が反応することによるセラミックス複合体の発光強度の低下を抑制することができる。
【００２５】
前記セラミックス複合体は、全体量に対して、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下であり、好ましくはＧａが５質量ｐｐｍ未満である。セラミックス複合体は、全体量に対して、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下であると、Ｇａが希土類アルミン酸塩蛍光体中のアルミニウムと置換されるのを抑制することができ、セラミックス複合体中の蛍光体で波長変換される光の色調の変化を抑制することができる。セラミックス複合体中の希土類アルミン酸塩蛍光体のＡｌがＧａに置換される量が多くなると、セラミックス複合体中の蛍光体で波長変換される光の発光ピーク波長が短波長側に移動し、蛍光体で波長変換される光の色調が変化する。
【００２６】
本形態に係るセラミックス複合体は、前記式（Ｉ）で表される希土類アルミン酸塩蛍光体と、酸化アルミニウムを含み、全体量に対して酸化アルミニウムの含有量が７０質量％以上であり、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下であることによって、発光強度が高く、入射された光を所望の色調に波長変換することができる。
【００２７】
セラミックス複合体は、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウムの他に、希土類アルミン酸塩蛍光体による光の変換を妨げず、光を透過させる物質を含んでいてもよい。希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウム以外のセラミックス複合体に含まれていてもよい物質は、比較的高い熱伝導率を有する物質であることが好ましい。この物質をセラミックス複合体に含まれていると、セラミックス複合体の放熱性を向上させることができる。光を透過させることの可能な物質としては、例えば、ＭｇＯ、ＬｉＦ、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２及びＹ２Ｏ３の少なくとも１種を含む物質が挙げられる。光を透過させる物質としては、ＭｇＯ、ＬｉＦ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２及びＹ２Ｏ３からなる群から選ばれる２種以上の物質を含んでいてもよい。希土類アルミン酸塩蛍光体及び酸化アルミニウム以外の物質も、この物質中に含まれるＮａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
希土類アルミン酸塩蛍光体及び酸化アルミニウム以外の光を透過させる物質のセラミックス複合体中の含有量は、光を透過させる物質と酸化アルミニウムの合計量が、全体量に対して７０．０質量％以上であり、好ましくは７５．０質量％以上であり、より好ましくは８０．０質量％以上であり、よりさらに好ましくは８２．０質量％以上であり、好ましくは９９．９質量％以下であり、より好ましくは９９．５質量％以下であり、さらに好ましくは９９．０質量％以下である。酸化アルミニウムと光を透過させる物質の質量比率（酸化アルミニウム：光を透過させる物質）は、好ましくは１：９９から９９：１、より好ましくは１０：９０から９０：１０、さらに好ましくは２０：８０から８０：２０である。
【００２９】
セラミックス複合体は、相対密度が９９．０％以上であることが好ましい。セラミックス複合体は、相対密度がより好ましくは９９．５％以上であり、さらに好ましくは９９．７％以上であり、よりさらに好ましくは９９．８％以上である。セラミックス複合体は、相対密度が、１００％であってもよく、９９．９％以下であってもよい。セラミックス複合体の相対密度が９９．０％以上であると、発光強度を高くすることができる。
【００３０】
セラミックス複合体の相対密度
本明細書においてセラミックス複合体の相対密度とは、セラミックス複合体の真密度に対するセラミックス複合体の見掛け密度により算出される値をいう。相対密度は、下記計算式（１）により算出される。
【００３１】
【数２】
2020033451.tif 000004
【００３２】
セラミックス複合体の真密度は、セラミックス複合体に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体の質量割合（質量％）をＰｍとし、希土類アルミン酸塩蛍光体の密度（ｇ／ｃｍ３）をＰｄとし、セラミックス複合体に含まれる酸化アルミニウムの質量割合（質量％）をＡｍとし、酸化アルミニウムの密度（ｇ／ｃｍ３）をＡｄとしたとき、下記計算式（２）により算出される。
【００３３】
【数３】
2020033451.tif 000005
【００３４】
セラミックス複合体の見掛け密度は、セラミックス複合体の質量（ｇ）をアルキメデス法によって求められるセラミックス複合体の体積（ｃｍ３）で除した値をいう。セラミックス複合体の見掛け密度は、下記計算式（３）により算出される。
【００３５】
【数４】
2020033451.tif 000006
【００３６】
セラミックス複合体の製造方法
セラミックス複合体の第一の実施形態に係る製造方法は、前記式（Ｉ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体と、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である酸化アルミニウムを含む成形体を準備することと、前記成形体を一次焼成し、第一の焼結体を得ることと、前記第一の焼結体を熱間等方圧加圧（ＨＩＰ：Hot  Isostatic  Pressing）処理により二次焼成し、第二の焼結体を得ることを含む。
【００３７】
図１は、セラミックス複合体の第一の実施形態に係る製造方法の工程順序の一例を示すフローチャートである。図１を参照にしてセラミックス複合体の製造方法の工程を説明する。セラミックス複合体の製造方法は、成形体準備工程Ｓ１０２と、一次焼成工程Ｓ１０３と、二次焼成工程Ｓ１０４とを含む。セラミックス複合体の製造方法は、成形体準備工程Ｓ１０２の前に、粉体混合工程Ｓ１０１を含んでいてもよく、二次焼成工程Ｓ１０４の後に、第二の焼結体を加工する加工工程Ｓ１０５を含んでいてもよい。
【００３８】
粉体混合工程
粉体混合工程では、成形体を構成する粉体を混合して、混合粉体を得る。成形体を構成する粉体は、希土類アルミン酸塩蛍光体粒子と、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下である酸化アルミニウム粒子を含む。酸化アルミニウム中のＮａ、Ｆｅ、Ｓｉ及びＧａの含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いて、各元素の定量分析により測定することができる。成形体に含まれる酸化アルミニウムは、Ｎａが７質量ｐｐｍ以下であり、Ｓｉが５質量ｐｐｍ以下であり、Ｆｅが３質量ｐｐｍ以下であり、Ｇａが５質量ｐｐｍ以下であると、セラミックス複合体に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体とＳｉ又はＧａの反応が抑制され、体色の変化が抑制され、その結果、発光強度の高いセラミックス複合体が得られる。酸化アルミニウムは、好ましくはＮａが５質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくはＮａが５質量ｐｐｍ未満であり、好ましくはＳｉが５質量ｐｐｍ未満であり、好ましくはＦｅが２質量ｐｐｍ以下であり、より好ましくはＦｅが２質量ｐｐｍ未満であり、好ましくはＧａが５質量ｐｐｍ未満である。酸化アルミニウムの純度は、セラミックス複合体に含まれる酸化アルミニウムの純度と同様に、好ましくは９９．６質量％以上であり、より好ましくは９９．７質量％以上である。酸化アルミニウムの純度が９９．６質量％以上であれば、発光強度の高いセラミックス複合体を得ることができる。
【００３９】
粉体の混合は、乳鉢及び乳棒を用いて混合することができる。粉体の混合には、ボールミルなどの混合媒体を用いて混合してもよい。また、粉体の混合を行いやすくし、さらに混合後の粉体を成形しやすくするために、少量の水やエタノール等の成形助剤を用いてもよい。成形助剤は、後の焼成工程において揮発しやすいものであるものが好ましく、成形助剤を加える場合は、粉体１００質量％に対して、成形助剤が１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは８質量％以下であり、さらに好ましくは５質量％以下である。
【００４０】
成形体準備工程
成形体準備工程では、希土類アルミン酸塩蛍光体及び酸化アルミニウム含む混合粉体を、所望の形状に成形し、成形体を得る。成形体中の酸化アルミニウムの含有量は、成形体の全体量に対して好ましくは７０．０質量％以上であり、好ましくは７５．０質量％以上であり、より好ましくは８０．０質量％以上であり、よりさらに好ましくは８２．０質量％以上であり、好ましくは９９．９質量％以下であり、より好ましくは９９．５質量％以下であり、さらに好ましくは９９．０質量％以下である。成形体中の酸化アルミニウムの含有量が７０．０質量％以上であると、所望の強度を有し、相対密度の高いセラミックス複合体を得ることができる。また、成形体中の酸化アルミニウムの含有量が９９．９質量％以下であれば、残部に希土類アルミン酸塩蛍光体を含むことができ、所望の発光強度を有するセラミックス複合体が得られる。
【００４１】
混合粉体の成形方法は、プレス成形法などの知られている方法を採用することができ、例えば金型プレス成形法、冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ:Cold  Isostatic  Pressing、以下、「ＣＩＰ」ともいう。）などが挙げられる。成形方法は、成形体の形状を整えるために、複数の方法を採用してもよく、それらの方法の順序として、例えば、金型プレス成形をした後に、ＣＩＰを行ってもよい。ＣＩＰでは、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。
【００４２】
金型プレス成形時の圧力は、好ましくは５ＭＰａから５０ＭＰａであり、より好ましくは５ＭＰａから２０ＭＰａである。金型プレス成形時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。
【００４３】
ＣＩＰ処理における圧力は、好ましくは５０ＭＰａから２００ＭＰａであり、より好ましくは５０ＭＰａから１８０ＭＰａである。ＣＩＰ処理における圧力が前記範囲であると、成形体の密度を高め、全体が略均一な密度を有する成形体を得ることができ、後の一次焼成工程及び二次焼成工程において、得られる焼結体の密度を高め、発光強度を向上させることができる。
【００４４】
一次焼成工程
一次焼成工程は、成形体を一次焼成し、第一の焼結体を得る工程である。第一の焼結体の相対密度は、好ましくは９８．０％以上であり、より好ましくは９８．５％以上であり、さらに好ましくは９９．０％以上である。一次焼成工程において、成形体に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウムとの焼結密度を高めることによって、一次焼成後の二次焼成において、さらに焼結体の密度を高めることができる。第一の焼結体の相対密度は、前記計算式（１）から（３）における「セラミックス複合体」を「第一の焼結体」に置き換えて、前記計算式（１）から（３）に基づき算出することができる。
【００４５】
一次焼成は、酸素含有雰囲気のもとで行なうことが好ましい。酸素含有雰囲気は、少なくとも酸素を含む雰囲気であり、雰囲気中に含まれる酸素濃度が５体積％以上であればよく、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。一次焼成を行う酸素含有雰囲気は、大気（酸素濃度が約２０体積％）であることが好ましい。成形体の一次焼成を酸素含有雰囲気で行うことにより、希土類アルミン酸塩蛍光体の焼成による変質が原因と考えられる成形体の黒色化を修復することができる。
【００４６】
一次焼成の温度は、好ましくは１２００℃以上１８００℃以下の範囲であり、より好ましくは１５００℃以上１８００℃以下の範囲であり、よりさらに好ましくは１５００℃以上１６５０℃以下の範囲である。一次焼成の温度が１２００℃以上であれば、焼結体の焼結密度を高め、一次焼成後の二次焼成において、さらに第二の焼結体の密度を高めることができる。一焼成の温度が１８００℃以下であれば、成形体を溶解させることなく焼結体を形成することができる。
【００４７】
二次焼成工程
二次焼成工程は、第一の焼結体を熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）処理（以下、「ＨＩＰ処理」ともいう。）により、第二の焼結体を得る工程である。二次焼成工程において、ＨＩＰ処理により、第一の焼結体に含有される空隙をより少なくし、第二の焼結体の密度を高めることができる。
【００４８】
二次焼成は、不活性ガス雰囲気のもとで行なうことが好ましい。二次焼成は、ＨＩＰ処理により行うため、ＨＩＰ処理を行う圧力媒体が不活性ガス雰囲気であることが好ましい。不活性ガス雰囲気とは、アルゴン、ヘリウム、窒素等を雰囲気中の主成分とする雰囲気を意味する。ここでアルゴン、ヘリウム、窒素等を雰囲気中の主成分とするとは、雰囲気中に、アルゴン、ヘリウム及び窒素からなる群から選択される少なくとも１種の気体を５０体積％以上含むことをいう。不活性ガス雰囲気中の酸素の濃度は、好ましくは３体積％以下、より好ましくは１体積％以下である。
【００４９】
二次焼成を行うＨＩＰ処理における圧力は、好ましくは５０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であり、より好ましくは８０ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下である。ＨＩＰ処理における圧力が前記範囲であると、希土類アルミン酸塩蛍光体の結晶構造を維持しつつ、焼結体の全体を均一に、より高い密度にすることができる。
【００５０】
二次焼成の温度は、好ましくは１５００℃以上１８００℃以下の範囲であり、より好ましくは１５００℃以上１７００℃以下の範囲、さらに好ましくは１５００℃以上１６５０℃以下の範囲である。二次焼成の温度が１５００℃以上であれば、焼結体の焼結密度を高めることができる。二次焼成の温度が１８００℃以下であれば、焼結体を溶解させることなく焼結体を形成することができる。
【００５１】
二次焼成によって得られる第二の焼結体は、セラミックス複合体として用いることができる。第二の焼結体の相対密度は、９９．０％以上であることが好ましい。第二の焼結体の相対密度がより好ましくは９９．５％以上、さらに好ましくは９９．６％以上、よりさらに好ましくは９９．７％以上である。第二の焼結体の相対密度が、１００％であってもよく、９９．９％以下であってもよい。第二の焼結体の相対密度は、前記計算式（１）から（３）における「セラミックス複合体」を「第二の焼結体」に置き換えて、前記計算式（１）から（３）に基づき算出することができる。
【００５２】
加工工程
セラミックス複合体の製造方法において、得られたセラミックス複合体を加工する加工工程を含んでいてもよい。加工工程は、得られた第二の焼結体を所望の大きさに切断加工する工程等が挙げられる。第二の焼結体の切断方法は、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、ワイヤーソー等が挙げられる。これらのうち、切断面が高精度に平らになる点からワイヤーソーが好ましい。加工工程によって、所望の厚さや大きさのセラミックス複合体を得ることができる。セラミックス複合体の厚さは特に制限されないが、機械的強度や波長変換効率を考慮して、好ましくは１μｍ以上１ｍｍ以下の範囲、より好ましくは１０μｍ以上８００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下、よりさらに好ましくは１００μｍ以上３００μｍ以下の範囲である。
【００５３】
セラミックス複合体の第二の実施形態に係る製造方法は、第二の焼結体を得た後、前記第二の焼結体を酸素含有雰囲気のもとでアニーリングすることを含むことが好ましい。
【００５４】
図２は、第二の実施形態に係るセラミックス複合体の製造方法の工程順序の一例を示すフローチャートである。図２を参照にして、セラミックス複合体の製造方法の工程を説明する。セラミックス複合体の製造方法は、成形体準備工程Ｓ２０２と、一次焼成工程Ｓ２０３と、二次焼成工程Ｓ２０４と、アニーリング工程Ｓ２０５とを含む。セラミックス複合体の製造方法は、成形体準備工程Ｓ２０２の前に、粉体混合工程Ｓ２０１を含んでいてもよく、アニーリング工程Ｓ２０５の後に、セラミックス複合体を加工する加工工程Ｓ２０６を含んでいてもよい。
【００５５】
アニーリング工程
アニーリング工程は、第二焼成工程後に、第二の焼結体を酸素含有雰囲気のもとでアニーリングし、アニーリング処理物を得る工程である。なお、アニーリング工程の後に、前記加工工程を行ってもよい。二次焼成工程において密度を高めた第二の焼結体は、Ｆｅ又はＮａの不純物元素を起因として体色が黒色又は褐色に変化したり、二次焼成工程において、希土類アルミン酸塩蛍光体の構成元素の一つである酸素の組成比が変化して、体色が黒っぽくなったりする場合がある。希土類アルミン酸塩蛍光体における酸素の組成比が変化して体色が黒っぽくなった場合には、アニーリング工程によって、二次焼成工程において高めた焼結体の密度を低下させることなく、希土類アルミン酸塩蛍光体を本来の体色に戻すことができる。アニーリング工程後のアニーリング処理物は、セラミックス複合体として用いることができる。セラミックス複合体として用いるアニーリング処理物は、希土類アルミン酸塩蛍光体の本来の体色を有しており、光を吸収してしまう黒い領域が少ないので、発光強度を高くすることができる。なお、セラミックス複合体中にＮａ及びＦｅが存在することによって、一部又は全部が黒色又は褐色に変色した部分は、アニーリング処理を行っても、変色した部分が元の体色に戻ることはない。
【００５６】
アニーリングは、酸素含有雰囲気のもとで行なう。酸素含有雰囲気は、少なくとも酸素を含む雰囲気であり、雰囲気中に含まれる酸素濃度が５体積％以上であればよく、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。アニーリングは、大気（酸素濃度が約２０体積％）雰囲気で行うことが好ましい。
【００５７】
アニーリングの温度は、好ましくは１２００℃以上１７００℃以下の範囲であり、より好ましくは１５００℃以上１７００℃以下、よりさらに好ましくは１５００℃以上１６００℃以下の範囲である。アニーリングの温度が１２００℃以上１７００度℃以下であれば、第二の焼結体の密度を低下させることなく、第二の焼結体の結晶構造を維持して、第二の焼結体の暗く黒っぽい色を、希土類アルミン酸塩蛍光体の本来の体色に戻すことができる。
【００５８】
セラミックス複合体は、溶融した酸化アルミニウムからなる母材中に、酸化アルミニウムの母材とは粒界によって区別された希土類アルミン酸塩蛍光体が存在し、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウムが一体となってセラミックス複合体を構成する。セラミックス複合体の相対密度が９９．０％以上であることによって、セラミックス複合体に切断等の加工を施した場合であっても、割れや欠けを生じることなく、セラミックス複合体を発光装置に用いた場合に、色むらの発生を抑制することができる。
【００５９】
本形態にかかるセラミックス複合体は、発光素子と組み合わせることによって、発光素子から発せられた光を変換し、発光素子からの光とセラミックス複合体中の希土類アルミン酸塩蛍光体で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。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発光素子を用いることができる。発光素子には、例えば、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた半導体発光素子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。
【実施例】
【００６０】
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。
【００６１】
希土類アルミン酸塩蛍光体の製造例
酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）をＹとＧｄとＣｅとＡｌのモル比（Ｙ：Ｇｄ：Ｃｅ：Ａｌ）が、０．９３４×３：０．０５７×３：０．００９×３：５となるように、それぞれ計量して原料混合物とし、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を添加し、原料混合物及びフラックスをボールミルで混合した。この混合物をアルミナルツボに入れ、還元性雰囲気下、１４００℃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、純水中に分散させ、ふるいを介して種々の振動を加えながら溶媒流を流して、湿式ふるいを通過させ、次いで脱水、乾燥し、乾式ふるいを通過させて分級し、目的の組成を有する実施例１、２及び比較例１、２で用いる（Ｙ０．９３４Ｇｄ０．０５７Ｃｅ０．００９）３Ａｌ５Ｏ１２で表される希土類アルミン酸塩蛍光体を準備した。（Ｙ０．９３４Ｇｄ０．０５７Ｃｅ０．００９）３Ａｌ５Ｏ１２で表される希土類アルミン酸塩蛍光体における変数ａ及び平均粒径は、以下の方法によって測定した。前記希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒径は１５μｍであった。前記希土類アルミン酸塩蛍光体１モルの組成を前記式（Ｉ）で表した場合、Ｃｅの賦活量となる変数ａは０．００９であり、前記希土類アルミン酸塩蛍光体１モル中のＣｅのモル比は０．００９と３の積であった。
【００６２】
平均粒径
得られた蛍光体について、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（製品名：Master  sizer（マスターサイザー）３０００、Malvern（マルバーン）社製）により測定した小径側からの体積累積頻度が５０％に達する体積平均粒径（メジアン径）を平均粒径とした。
【００６３】
蛍光体の元素分析
得られた蛍光体について、誘導結合プラズマ発光装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、Perkin  Elmer（パーキンエルマー）社製）により、希土類アルミン酸塩蛍光体を構成する酸素を除く各元素（Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ａｌ）の質量百分率（質量％）を測定し、各元素の質量百分率の値から前記式（Ｉ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体１モル中の各元素のモル比を算出した。変数ａと３の積は、式（Ｉ）で表される希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成１モル中のＣｅのモル比であり、Ｃｅのモル比は、測定されたＡｌのモル比を５とし、このＡｌのモル比５を基準として算出した値である。
【００６４】
酸化アルミニウムの元素分析
後述する実施例１及び２で使用した酸化アルミニウム粒子Ａと、後述する比較例１及び２で使用した酸化アルミニウム粒子Ｂについて、硫酸溶液に溶解させた後、誘導結合プラズマ発光装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、Perkin Elmer（パーキンエルマー）社製、型番Ｏｐｔｉｍａ４３００ＤＶ）により、各酸化アルミニウムの全体量に対する酸化アルミニウムに含まれるナトリウム（Ｎａ）、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）及びガリウム（Ｇａ）含有量（質量ｐｐｍ）を測定した。結果を表１に記載した。
【００６５】
酸化アルミニウムの純度
実施例１、２及び比較例１、２で使用した酸化アルミニウム粒子Ａ及びＢの酸化アルミニウムの純度は、前記計算式（ａ）に基づき算出した。結果を表１に記載した。
【００６６】
【表１】
2020033451.tif 000007
【００６７】
実施例１
平均粒径１５μｍの（Ｙ０．９３４Ｇｄ０．０５７Ｃｅ０．００９）３Ａｌ５Ｏ１２で表される希土類アルミン酸塩蛍光体を１５質量部と、平均粒径０．４０μｍの酸化アルミニウム粒子Ａを８５質量部と、を秤量し、乾式ボールミルで混合し、成形体用の混合粉体を準備した。混合粉体から混合媒体に用いたボールを除いた後、混合粉体を金型に充填し、１９．６ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力で直径２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ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（ＣＩＰ）装置（株式会社神戸製鋼所製）により１７６ＭＰａでＣＩＰ処理を行った。得られた成形体を焼成炉（丸祥電器株式会社製）、大気雰囲気（酸素濃度：約２０体積％）で、１７００℃で６時間保持して、一次焼成を行い、第一の焼結体を得た。得られた第一の焼結体を、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）装置（株式会社神戸製鋼所製）を用いて、圧力媒体に窒素ガスを用いて窒素ガス雰囲気（窒素：９９体積％以上）のもとで、１７５０℃、１９５ＭＰａで２時間のＨＩＰ処理により二次焼成を行い、第二の焼結体を得て、この第二の焼結体をセラミックス複合体とした。セラミックス複合体中の希土類アルミン酸塩蛍光体の含有量（質量％）及び酸化アルミニウムの含有量（質量％）は、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウム粒子とを混合した混合粉体を１００質量部とした場合の希土類アルミン酸塩蛍光体の配合割合（質量部）と酸化アルミニウム粒子の配合割合（質量部）と同じである。
【００６８】
実施例２
一次焼成の温度を１６５０℃とし、二次焼成の温度を１６５０℃としたこと以外は、実施例１と同様にして、第二の焼結体を得て、この第二の焼結体をセラミックス複合体とした。
【００６９】
比較例１
平均粒径１５μｍの（Ｙ０．９３４Ｇｄ０．０５７Ｃｅ０．００９）３Ａｌ５Ｏ１２で表される希土類アルミン酸塩蛍光体を１５質量部と、平均粒径０．４０μｍの酸化アルミニウム粒子Ｂを８５質量部と、を秤量し、乾式ボールミルで混合し、成形体用の混合粉体を準備した。混合粉体から混合媒体に用いたボールを除いた後、混合粉体を金型に充填し、１９．６ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力で直径２０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ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（ＣＩＰ）装置（株式会社神戸製鋼所製）により１７６ＭＰａでＣＩＰ処理を行った。得られた成形体を焼成炉（丸祥電器株式会社製）、大気雰囲気（酸素濃度：約２０体積％）で、１７００℃の温度で６時間保持して、一次焼成を行い、第一の焼結体を得た。得られた第一の焼結体を、熱間等方圧加圧（ＨＩＰ）装置（株式会社神戸製鋼所製）を用いて、圧力媒体に窒素ガスを用いて窒素ガス雰囲気（窒素：９９体積％以上）のもとで、１７５０℃、１９５ＭＰａで２時間のＨＩＰ処理により二次焼成を行い、第二の焼結体を得て、この第二の焼結体をセラミックス複合体とした。セラミックス複合体中の希土類アルミン酸塩蛍光体の含有量（質量％）及び酸化アルミニウムの含有量（質量％）は、希土類アルミン酸塩蛍光体と酸化アルミニウム粒子とを混合した混合粉体を１００質量部とした場合の希土類アルミン酸塩蛍光体の配合割合（質量部）と酸化アルミニウム粒子の配合割合（質量部）と同じである。
【００７０】
比較例２
一次焼成の温度を１６５０℃とし、二次焼成の温度を１６５０℃としたこと以外は、比較例１と同様にして、第二の焼結体を得て、この第二の焼結体をセラミックス複合体とした。
【００７１】
第一の焼結体及びセラミックス複合体の相対密度の測定
実施例１、２及び比較例１、２の第一の焼結体の相対密度及び第二の焼結体であるセラミックス複合体の相対密度を測定した。第一の焼結体の相対密度は、前記計算式（１）から（３）において、「セラミックス複合体」を「第一の焼結体」と置き換えて、前記計算式（１）から（３）に基づき、各第一の焼結体の相対密度を測定した。結果を表２に記載した。前記計算式（２）において、実施例１及び２で用いた酸化アルミニウム粒子Ａの真密度は３．９８ｇ／ｃｍ３であり、比較例１及び２で用いた酸化アルミニウム粒子Ｂの真密度は３．９８ｇ／ｃｍ３であり、実施例１，２及び比較例１、２で用いた希土類アルミン酸塩蛍光体の真密度は４．６７ｇ／ｃｍ３である。
【００７２】
相対発光強度の測定
実施例１、２及び比較例１、２のセラミックス複合体を、ワイヤーソーを用いて厚さ２４０μｍに切断し、サンプルを形成した。発光ピーク波長が４５５ｎｍである窒化物半導体からなるＬＥＤチップを光源として用いて、この光源から各実施例及び比較例のセラミックス複合体のサンプルに光を照射し、光源からの光を受けて各実施例及び比較例のセラミックス複合体のサンプルから得られた４３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲にある発光ピーク波長の発光強度を、分光蛍光光度計を用いて測定した。比較例１のセラミックス複合体のサンプルから得られた４３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲にある発光ピーク波長の発光強度を１００％として、各サンプルから得られた４３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲にある発光ピーク波長の発光強度を相対発光強度（％）として表した。結果を表２に記載した。
【００７３】
【表２】
2020033451.tif 000008
【００７４】
セラミックス複合体の元素分析
実施例１、２及び比較例１、２のセラミックス複合体をリン酸溶液に加熱しながら溶解させた後、誘導結合プラズマ発光装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ、Perkin Elmer（パーキンエルマー）社製、型番Ｏｐｔｉｍａ４３００ＤＶ）により、各実施例及び比較例のセラミックス複合体の全体量に対するセラミックス複合体に含まれるナトリウム（Ｎａ）、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）及びガリウム（Ｇａ）含有量（質量ｐｐｍ）を測定した。結果を表３に記載した。
【００７５】
【表３】
2020033451.tif 000009
【００７６】
実施例１及び２のセラミックス複合体は、全体量に対して、Ｎａが５質量ｐｐｍ未満、Ｓｉが５質量ｐｐｍ未満、Ｆｅが２質量ｐｐｍ未満、Ｇａが５質量ｐｐｍ未満であり、比較例１及び２のセラミックス複合体よりも相対発光強度が高くなった。表３中、不等号の記号「＜」は、各元素の含有量（質量ｐｐｍ）が、不等号の右側に記載した数値未満の数値であったことを表す。
【００７７】
比較例１及び２のセラミックス複合体は、全体量に対して、Ｆｅが２質量ｐｐｍであるが、Ｎａが１８質量ｐｐｍ、Ｓｉが７質量ｐｐｍ、Ｇａが８質量ｐｐｍと、実施例１及び２のセラミックス複合体よりもＮａ、Ｓｉ及びＧａの含有量が多く、実施例１及び２のセラミックス複合体よりも相対発光強度が低かった。相対発光強度が低くなる理由の一つとして、比較例１及び２のセラミックス複合体は、原料である酸化アルミニウム粒子Ｂに含まれるＳｉが１２質量ｐｐｍと比べて、セラミックス複合体に含まれるＳｉが７質量ｐｐｍと少なくなっている。そのため、Ｓｉがセラミックス複合体に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体と反応して、希土類アルミン酸塩蛍光体の少なくとも一部が、例えば上述したようにＬｎ２ＳｉＯ５又はＬｎ２Ｓｉ２Ｏ７で表される希土類シリケートに変化したため、発光強度が低下したと推測された。また、比較例１及び２のセラミックス複合体は、原料である酸化アルミニウム粒子Ｂに含まれるＧａが１２質量ｐｐｍと比べて、セラミックス複合体に含まれるＧａが８質量ｐｐｍと少なくなっており、Ｇａがセラミックス複合体に含まれる希土類アルミン酸塩蛍光体のＡｌと置換していると推測された。そのため、所望の色調を有するセラミックス複合体が得られなかった。
【００７８】
外観写真
実施例１のセラミックス複合体及び比較例１のセラミックス複合体の外観写真を得た。図３は、実施例１のセラミックス複合体の外観写真であり、図４は、比較例１のセラミックス複合体の外観写真である。
【００７９】
図３の外観写真から確認できるように、実施例１のセラミックス複合体は、希土類アルミン酸塩蛍光体の体色を維持し、黒色又は褐色に変色していなかった。
図４の外観写真から確認できるように、比較例１のセラミックス複合体は、一部が斑点状に黒色又は褐色に変色していた。このように斑点状に体色が変化するのは、比較例１及び２のセラミックス複合体は、Ｆｅが２質量ｐｐｍと実施例１及び２のセラミックス複合体と同程度であるが、Ｎａが１８ｐｐｍと実施例１及び２のセラミックス複合体よりも多いため、セラミックス複合体中でＦｅ元素が存在する部分にＮａ元素が集まって、セラミックス複合体の一部が、斑点状に黒色又は褐色に変色したと推測された。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本形態にかかるセラミックス複合体は、ＬＥＤやＬＤの発光装置と組み合わせて、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、固体シンチレーターの材料に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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