(57)【要約】  本発明は、以下の組成Ｉ又はＩＩ又はＩＩＩ又はＩＶ、即ち、Ｉ：(ＣａyＳｒ1-y)ＡｌＳｉＮ3：Ｘ１，ＩＩ：(ＣａbＳｒaＬｉ1-a-b)ＡｌＳｉ(Ｎ1-cＦc)3：Ｘ２，ＩＩＩ：Ｚ5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δＮ18：Ｘ３，ＩＶ：(Ｚ1-dＬｉd)5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δ(Ｎ1-xＦx)18：Ｘ４の粉末状の前駆材料を製造する方法に関し、この方法は、Ａ）複数の出発物質の粉末状の混合物の製造するステップであって、この出発物質には、組成Ｉおよび／又はＩＩおよび／又はＩＩＩおよび／又はＩＶの複数のイオンが含まれているステップと、Ｂ）保護ガス雰囲気下で混合物を焼成し、引き続いて粉砕するステップとを有し、ステップＡ）で、出発物質として、５ｍ2／ｇ以上１００ｍ2／ｇ以下の比表面積を有する少なくとも１つの窒化ケイ素が選択され、ステップＢ）における焼成は、１５５０℃以下の温度で行われる。
2016527163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の一般的な組成ＩまたはＩＩまたはＩＩＩまたはＩＶ、すなわち、
Ｉ：      (ＣａyＳｒ1-y)ＡｌＳｉＮ3：Ｘ１
ＩＩ：    (ＣａbＳｒaＬｉ1-a-b)ＡｌＳｉ(Ｎ1-cＦc)：Ｘ２
ＩＩＩ：  Ｚ5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δＮ18：Ｘ３
ＩＶ：    (Ｚ1-dＬｉd)5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δ(Ｎ1-xＦx)18：Ｘ４
の粉末状の前駆材料を製造する方法であって、
ただし、Ｘ１およびＸ２およびＸ３およびＸ４はそれぞれ、１つの活性剤または複数の活性剤の組み合わせであり、当該活性剤は、ランタノイド、Ｍｎ2+および／またはＭｎ4+のグループから選択され、
Ｚは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇのグループおよびその組み合わせから選択され、ただし、０≦ｙ≦１かつ０≦ａ＜１かつ０≦ｂ＜１かつ０＜ｃ≦１かつ｜δ｜≦０．５かつ０≦ｘ＜１かつ０≦ｄ＜１が成り立つ、粉末状の前駆材料を製造する方法において、
前記方法は、
Ａ）  複数の出発物質の粉末状の混合物を製造するステップであって、当該出発物質には、前記組成Ｉおよび／またはＩＩおよび／またはＩＩＩおよび／またはＩＶの複数のイオンが含まれているステップと、
Ｂ）  保護ガス雰囲気下で前記混合物を焼成し、引き続いて粉砕するステップとを有しており、
ステップＡ）では、出発物質として、５ｍ2／ｇ以上１００ｍ2／ｇ以下の比表面積を有する少なくとも１つの窒化ケイ素が選択され、ステップＢ）における焼成は、１５５０℃以下の温度で行われる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップＢ）における焼成は、１２００℃から１５５０℃までの範囲から選択された温度において行われる、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記窒化ケイ素は、１０ｍ2／ｇから３０ｍ2／ｇまでの範囲の比表面積を有する、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップＡ）において出発物質としてＡｌＮを選択し、
ＡｌＮは１から２５ｍ2／ｇまでの比表面積を有する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ステップＡ）では、出発物質として、炭酸塩、酸化物、窒化物、炭化物、金属および／またはハロゲン化物を使用する、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ステップＡ）において少なくとも窒化ケイ素は、部分結晶性または結晶性である、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップＢ）を１回から５回まで実行する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップＢ）における焼成中に、１分から２４時間までの範囲から選択される保持時間を維持する、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ステップＢ）に続くステップＣ）において、前記粉末状の前駆材料をアルカリ液および／または酸内で洗浄する、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法によって製造される、
ことを特徴とする粉末状の前駆材料。
【請求項１１】
第１粒子径値ｄ50および第２粒子径値ｄ90を有し、
第１粒子径値ｄ50は２μｍ以下であり、および／または、第２粒子径値ｄ90は３．５μｍ以下である、
ことを特徴とする粉末状の前駆材料。
【請求項１２】
前記第１粒子径値ｄ50は、１±０．３μｍの値を有し、および／または、前記第２粒径値ｄ90は、３±０．３μｍの値を有する、
請求項１１に記載の粉末状の前駆材料。
【請求項１３】
オプトエレクトロニクス素子（１００）のセラミック層（１１）を構成するための請求項１０または１１または１２に記載の粉末状の前駆材料の使用方法において、
前記セラミック層（１１）は、半導体積層体（１）を有する前記オプトエレクトロニクス素子のビーム路に配置される、
ことを特徴とする使用方法。
【請求項１４】
前記セラミック層（１１）を波長変換層として使用する、
請求項１３に記載の使用方法。
【請求項１５】
前記波長変換層はプレート片として成形され、
当該プレート片は、前記半導体積層体（１）のビーム主面状に直接配置される、
請求項１４に記載の使用方法。
【請求項１６】
前記波長変換層は、前記半導体積層体（１）から放射される電磁１次ビームを電磁２次ビームに完全に変換する、
請求項１４に記載の使用方法。
【請求項１７】
白色光を形成するため、前記オプトエレクトロニクス素子の前記ビーム路に、少なくとも１つの付加的な蛍光体または付加的な前駆材料または付加的な蛍光体セラミックを配置する、
請求項１３に記載の使用方法。
【請求項１８】
前記粉末状の前駆材料は、粉末として成形されており、
当該粉末は、半導体積層体（１）を有する前記オプトエレクトロニクス素子の前記ビーム路に配置されている、
請求項１３に記載の粉末状の前駆体材料をオプトエレクトロニクス素子（１００）に使用する使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末状の前駆材料を製造する方法、粉末状の前駆材料およびオプトエレクトロニクス半導体素子において粉末状の前駆材料を使用する方法に関する。
【０００２】
例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）のようなオプトエレクトロニクス半導体素子では、ビーム源から放射される第１の波長のビームを、第２の波長のビームに変換するセラミック材料またはセラミック製の蛍光体が使用される。セラミック材料は、特にその熱放散が良好であることに起因して耐熱性が高い点が優れている。テープ成形または放電プラズマ焼結（ＳＰＳ：Spark Plasma Sintering）のようなセラミックプロセスを容易に行えるようにするため、セラミック前駆材料または蛍光体前駆材料または前駆材料には、高い焼成性のために小さな粒度が必要である。
【０００３】
本発明の解決すべき課題は、粉末状の前駆材料を製造する改善された方法を提供することである。別の課題は、粉末状の前駆材料およびその使用方法を提供することである。これらの課題は、独立請求項の特徴部分に記載した方法、前駆材料およびその使用方法によって解決される。有利な実施形態および発展形態は、従属請求項に記載されている。
【０００４】
少なくとも１つの実施形態によれば、粉末状の前駆材料を製造する方法が提供され、この前駆材料は、以下の一般的な組成Ｉおよび／またはＩＩおよび／またはＩＩＩおよび／またはＩＶを有する。すなわち、
Ｉ：      (ＣａyＳｒ1-y)ＡｌＳｉＮ3：Ｘ１
ＩＩ：    (ＣａbＳｒaＬｉ1-a-b)ＡｌＳｉ(Ｎ1-cＦc)3：Ｘ２
ＩＩＩ：  Ｚ5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δＮ18：Ｘ３
ＩＶ：    (Ｚ1-dＬｉd)5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δ(Ｎ1-xＦx)18：Ｘ４
を有する。ここでＸ１およびＸ２およびＸ３およびＸ４はそれぞれ、１つの活性剤または複数の活性剤の組み合わせであり、この活性剤は、ランタノイド、Ｍｎ2+および／またはＭｎ4+のグループから選択され、ここでＺは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇのグループおよびその組み合わせから選択され、ただし、０≦ｙ≦１かつ０≦ａ＜１かつ０≦ｂ＜１かつ０＜ｃ≦１かつ｜δ｜≦０．５かつ０≦ｘ＜１かつ０≦ｄ＜１が成り立つ。
【０００５】
上記の方法は、以下のステップを有する。すなわち、
Ａ）  複数の出発物質の粉末状の混合物を製造するステップであって、これらの出発物質には、上で挙げた組成Ｉおよび／またはＩＩおよび／またはＩＩＩおよび／またはＩＶの複数のイオンが含まれているステップと、
Ｂ）  保護ガス雰囲気下で上記混合物を焼成し、引き続いて粉砕するステップとを有しており、ステップＡ）では、出発物質として、５ｍ2／ｇ以上１００ｍ2／ｇ以下の比表面積を有する少なくとも１つの窒化ケイ素が選択され、ステップＢ）における焼成は、１５５０℃以下の温度で行われる。
【０００６】
ここでＸ１および／またはＸ２および／またはＸ３および／またはＸ４は、活性剤またはドーピング剤として作用する。この活性剤は、上で挙げた一般的な組成ＩまたはＩＩまたはＩＩＩまたはＩＶの粉末状の前駆材料のカチオンの結晶格子内に組み込まれてよい。この活性剤は、ランタノイドのグループからの１つまたは複数の元素を有し得る。択一的または付加的に上記の活性剤は、２価のマンガン（Ｍｎ2+）および／または４価のマンガン（Ｍｎ4+）とすることが可能である。上記の活性剤は、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびルテチウムを含むグループから選択することができる。特に活性剤は、ユーロピウム、セリウムおよび／またはランタンである。活性剤として３価の元素、例えばＣｅ3+を使用する場合、電荷中性は得られない。したがって一般的には電荷相殺が必要である。粉末状の前駆材料における活性剤の濃度は、０．０１ｍｏｌ％から２０ｍｏｌ％まで、または０．１ｍｏｌ％から２０ｍｏｌ％まで、特に０．０１ｍｏｌ％から５ｍｏｌ％まで、例えば０．５ｍｏｌ％とすることが可能である。
【０００７】
保護ガス雰囲気とは、例えば、不活性または還元性雰囲気と理解することができる。還元性雰囲気に除外されないのは、この還元性雰囲気において酸素が存在することである。
【０００８】
｜δ｜≦０．５とは、−０．５≦δ≦０．５の範囲と理解することができる。
【０００９】
上記の焼成した混合物は、粉砕した後、必要に応じてさらにふるいにかけることができる。
【００１０】
上で述べた方法によれば、特に細かく分散された粉末状の前駆材料を製造することができる。合成パラメタおよび出発物質を適切に選択することにより、結果的に得られる粉末状の前駆材料の粒度または粒子径もしく粒子径値を変化させることができる。この際には特に、出発物質の、例えば使用される窒化物の反応性が重要な役割を果たす。
【００１１】
一実施形態によれば、ステップＡ）において窒化物として、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）および窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および／または窒化カルシウム（Ｃａ3Ｎ2）を選択するか使用することができる。これらのような窒化物の反応性に対して重要なパラメタは、その比表面積である。ここで比表面積とは、単位重量当たりの材料の表面積のことである。この比表面積は、例えばガス吸着（ＢＥＴ測定）によって求めることができる。
【００１２】
上記の窒化ケイ素の比表面積は、５ｍ2／ｇ以上１００ｍ2／ｇ以下である。少なくとも１つの実施形態によれば、少なくとも窒化ケイ素の比表面積は、１０ｍ2／ｇから３０ｍ2／ｇの範囲から選択され、例えば１１ｍ2／ｇが選択される。特に窒化ケイ素の比表面積は、１０から１５ｍ2／ｇの範囲から選択される。少なくとも１つの実施形態によれば、窒化アルミニウムの比表面積は、１から２５ｍ2／ｇまでの、特に１から１５ｍ2／ｇまでの範囲から選択され、例えば３ｍ2／ｇが選択される。使用される１つまたは複数の窒化物、例えば窒化ケイ素の反応性が高ければ高いほど、合成温度を低く選択することができ、また製造される前駆材料が細かく分散される。比表面積が大きすぎると、例えば１００ｍ2／ｇよりも大きい場合には、結果的に得られる粉末状の前駆材料が強く焼結されてしまうというリスクがある。さらに表面の反応性が大きくなることよる酸素汚染のリスクが生じる。類似のことは、２５ｍ2／ｇよりも大きな比表面積においてＡｌＮに対しても成り立つ。
【００１３】
ここでは粒子の粗い前駆材に対し、細かく分散した、および／または、粉末状の前駆材料とは、この前駆材料が、小さな第１粒子径値ｄ50および／または小さな第２粒子径値ｄ90を有することである。特に第１粒子径値ｄ50は、２μｍ以下の値を有しており、および／または、第２粒子径値ｄ90は、３．５μｍ以下の値を有する。
【００１４】
少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＡ）において上記の出発物質は、化学量論的に量り入れることができる。択一的には上記の出発物質を非化学量論的に量り入れることができ、この際には少なくとも１つの出発物質を過剰に量り入れ、これにより、製造中に場合によっては発生する蒸発損失を補償する。例えばアルカリ土類成分を含む出発物質を過剰に量り入れることができる。少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＡ）において出発物質として、炭酸塩、酸化物、窒化物、炭化物、金属および／またはハロゲン化物を使用する。
【００１５】
ここでは合金、水素化物、ケイ化物、窒化物、ハロゲン化物、酸化物、アミド、アミン、炭酸塩、金属およびこれらの化合物および／または金属の混合物からなるアルカリ土類化合物またはアルカリ化合物を選択することができる。有利には窒化カルシウム、炭酸ストロンチウムおよび／または窒化ストロンチウムを使用する。
【００１６】
ケイ素化合物は、窒化ケイ素、アルカリ土類ケイ化物、シリコンジイミンド、シリコンハイドリド、酸化ケイ素、ケイ素、または、これらの化合物および／またはケイ素の混合物から選択することができる。有利には、安定かつ容易に入手可能である好適な窒化ケイ素が使用される。
【００１７】
アルミニウム化合物は、合金、酸化物、窒化物、金属およびこれらの化合物の混合物および／または金属から選択することができる。有利には安定かつ容易に入手可能である好適な窒化アルミニウムが使用される。
【００１８】
ランタノイドのグループから得られる化合物、例えばユーロピウムの化合物は、酸化物、窒化物、ハロゲン化物、ハイドライド、金属またはこれらの化合物および／または金属の混合物から選択することができる。有利には安定かつ容易に入手可能である好適なユーロピウム酸化物が使用される。
【００１９】
出発物質の仮比重は、結果的に得られる前駆材料の粒度に対する尺度である。ステップＡ）では特に、出発物質の仮比重が小さいことに注意しなければならない。ステップＡ）における出発物質の粉末状の混合物が圧縮されていればいるほど、結果的に得られる粉末状の前駆材料の粒子は粗くなる。これに対し、仮比重が小さいと、細かく分散される前駆材料が得られる。仮比重は、ふるいにかけることによって変化させることができる。
【００２０】
少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＡ）における窒化ケイ素は、部分結晶性または結晶性である。これにより、粉末状で細かく分散され前駆材料を形成することができる。上記の窒化物の結晶度は、粉末状の前駆材料の粒度または粒子径もしく粒子径値に影響を与える。
【００２１】
少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＡ）において付加的に融剤を使用する。択一的にはステップＡ）において融剤を省略することも可能である。融剤は、結晶度を改善するため、および、粉末状の前駆材料の結晶成長を促進するために使用することができる。他方では融剤を添加することにより、反応温度または焼成温度を下げることができる。出発物質は、融剤と一緒に均質化することができる。択一的または付加的には上記の融剤を、第１の焼成の後に前駆材料に添加することも可能である。上記の均質化は、例えば、モルタグラインダ、ボールミル、乱流ミキサ、プラウシアーミキサにおいて、または別の適切な方法によって行うことができる。
【００２２】
上記の方法においてステップＢ）は少なくとも１回実行することができる。特にステップＢ）は、１回から５回、特に１回から３回、例えば２回実行することができる。粉砕および場合によってふるいかけがそれぞれ引き続いて行われる焼成の回数により、結果的に得られる前駆材料の粒度または粒子径もしくは粒子径値を変化させることができる。最後に行われた焼成の後、混合物を粉砕してふるいかけすることができる。
【００２３】
上記の方法において、ステップＢ）における焼成は、１５５０℃以下の温度で行われる。少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＢ）は、１２００から１５５０℃の、特に１２００から１５００℃の、例えば１４５０℃の温度で行われる。この温度を選択することにより、結果的に得られる粉末状の前駆材料の粒子径または粒子径値を変化させることができる。ここでこの温度は、ステップＢ）における最高温度または最高合成温度を示している。この方法において選択される合成温度は、従来の方法の温度よりも低い。ステップＢ）においてより低い温度を使用することにより、粉末状の前駆物質をさらに加工する場合、一層良好な焼成性が得られる。窒化物の前駆材料または蛍光体において合成温度を低くすると、副相が生じることが多い。反応出発物質を適当に選択することにより、合成温度が低くても、副相の形成を回避して、細かく分散した前駆物質を得ることができる。
【００２４】
少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＢ）における焼成中に、１分から２４時間の範囲から選択される保持時間を維持する。特にこの保持時間は、１時間から８時間の範囲から、例えば１時間から４時間の範囲から選択され、例えば２時間が選択される。保持時間とは、この間に上記の最高温度が維持される時間のことである。
【００２５】
加熱および冷却時間と合わせれば、上記の保持時間により、全体の焼成持続時間が得られる。上記の保持時間を用いれば、結果的に得られる粉末状の前駆材料の粒度を同様に変化させることができる。
【００２６】
結果的に得られる粉末状の前駆材料の粒度を変化させる別のパラメタは、加熱および冷却ランプである。これは、例えば炉のタイプに応じて選択することができる。炉のタイプは、例えば、管状炉、チャンバ型炉または通過炉である。
【００２７】
焼成は、例えばタングステン、モリブデン、コランダム、アルミナ、グラファイトまたは窒化ホウ素製のるつぼにおいて行うことができる。この際にこのるつぼは、例えばモリブデン製のライニングまたはサファイア製のライニングを有することができる。上記の焼成は、ガス気密の炉において、例えば水素、アンモニア、アルゴン、窒素またはこれらの混合物内のような還元性雰囲気および／または不活性ガス下で行うことができる。この雰囲気は、流動性または静止性の雰囲気とすることが可能である。さらに、元素状炭素が細かく分散した形態で炉室内に存在する場合、結果的に得られる前駆材料の品質にとって有利になり得る。択一的には炭素を出発物質の混合物内に直接供給することが可能である。
【００２８】
例えば粉砕および／またはふるいかけのような中間に挿入される後処理プロセスを伴ってまたはこれを伴わずに出発物質を複数回焼成することにより、結晶度または粒子径分布をさらに改善することができる。別の利点は、結果的に得られる前駆材料の改善された光学特性に関連する低い欠陥密度、および／または、結果的に得られる前駆材料の高い安定である。
【００２９】
少なくとも１つの実施形態によれば、ステップＢ）にステップＣ）が続く。ステップＣ）では、上記の粉末状の前駆材料をアルカリ液および／または酸内で洗浄することができる。この酸は、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸、有機酸およびこれらの混合物を含むグループから選択可能である。アルカリ液は、苛性カリ、苛性ソーダおよびこれらの混合物を含むグループから選択することができる。このような洗浄は、ドーピングされた粉末状の前駆材料を製造する場合、効率を高めることができる。さらにこれにより、副相、ガラス相または別の不純物を除去し、粉末状の前駆材料の光学特性の改善することができる。
【００３０】
本発明ではさらに、上で説明した方法にしたがった製造される粉末状の前駆材料が提案される。
【００３１】
少なくとも１つの実施形態によれば、上記の粉末状の前駆材料は、第１粒子径値ｄ50および／または第２粒子径値ｄ90によって特徴付けられる。特にこの粉末状の前駆材料は、上で説明した方法によって製造される。この粉末状の前駆材料は第１粒子径値ｄ50および第２粒子径値ｄ90を特に有する。第１粒子径値ｄ50は、２μｍ以下とし、および／または、第２粒子径値ｄ90は、３．５μｍ以下とすることが可能である。第１粒子径値ｄ50として以下では、特に断らない限り、つぎのように定義される値ｄ50のことであるとする。すなわち、この値は、体積分率について上記の材料の５０％が、上記のサイズまたは上記の直径を下回る、および／または、体積分率について上記の材料の５０％が、上記のサイズまたは上記の直径を上回ると定義されるのである。第２粒子径値ｄ90として以下では、特に断らない限り、つぎのように定義される。すなわち、この値は、体積分率について上記の材料の９０％が、上記のサイズまたは上記の直径を下回る、および／または、体積分率について上記の材料の１０％が、上記のサイズまたは上記の直径を上回ると定義されるのである。この関連において粒子径または粒子径値という概念には、個々の粒子の１次粒子径も凝集粒子径も共に含まれるものとする。上記の第１粒子径または第２粒子径は、レーザ回折によって求めることができる。粒度は、ｄ50および／またはｄ90値によって表すことができる。
【００３２】
少なくとも１つの実施形態によれば、第１粒子径値ｄ50は、１＋／−０．３μｍの値を有する。択一的または付加的には第２粒径値ｄ90は、３＋／−０．３μｍの値を有し得る。
【００３３】
すなわち上記の方法により、極めて小さい第１粒径値ｄ50も第２粒子径値ｄ90も共に有する特に細かく分散した粉末状の前駆材料が提供されるのである。この細かく分散した粉末状の前駆材料は、例えば発光ダイオードのようなオプトエレクトロニクス素子に使用するのに適している。これには、粉末状の変換材料として粉末の形態で上記の前駆体を使用することも、前駆体を加工してセラミックの発光物質変換器にすることも、または、これをオプトエレクトロニクス素子に使用することも共に含まれている。オプトエレクトロニクス素子への使用は特に、細かく分散した粉末状の前駆材料の良好な焼結性によって左右される。
【００３４】
本発明ではさらに、オプトエレクトロニクス素子の少なくとも１つのセラミック層を形成するために上記の粉末状の前駆材料を使用する方法が提供される。このオプトエレクトロニクス素子は、例えばＬＥＤを含み得る。
【００３５】
少なくとも１つの実施形態によれば、上記の粉末状の前駆材料は、オプトエレクトロニクス素子のセラミック層を構成し、このセラミック層は、半導体積層体を有するオプトエレクトロニクス素子のビーム路に配置される。
【００３６】
この実施形態によれば、半導体積層体に設けられる半導体材料は、これが少なくとも部分的にエレクトロルミネッセンスを有するのであれば限定されない。ここでは、例えば、インジウム、ガリウム、アルミニウム、窒素、リン、ヒ素、酸素、ケイ素、炭素およびこれらから選択された元素からなる化合物が使用される。しかしながら別の元素および添加物を使用することも可能である。活性領域を有する上記積層体は、例えば、窒化物系化合物半導体材料をベースとすることが可能である。「窒化物系化合物半導体材料ベース」とは、本発明において、半導体積層体またはその一部が、窒化物系化合物半導体材料、有利にはＡｌnＧａmＩｎ1-n-mＮを有するかまたはこれから構成されていることを意味し、ただし０≦ｎ≦１，０≦ｍ≦１かつｎ＋ｍ≦１である。ここでこの材料は必ずしもこの式にしたがった数学的に正確な組成を有する必要はない。むしろ例えば１つまたは複数のドーピング物質および付加的な成分を有し得る。しかしながらわかりやすくするため、上の式では、結晶格子の重要な成分（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｎ）の一部が少量の別の物質に置き換えられ得るおよび／または補われ得るとしても、これらの重要な成分だけが含まれている。
【００３７】
上記の半導体積層体は、活性領域として、例えば、従来のｐｎ接合部、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）または多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有し得る。この半導体積層体は、上記の活性領域の他に、別の複数の機能層および機能領域を含むことができ、例えばｐまたはｎドーピングされた電荷輸送層、すなわち電子またはホール輸送層、ｐまたはｎドーピングされた閉じ込めまたはクラッディング層、バッファ層、および／または電極ならびにこれらの組み合わせを含むことができる。このような活性領域または別の機能層および領域に関連する構造体の特に構成、機能および構造については当業者に公知であるため、ここでは詳しく説明しない。
【００３８】
上記の粉末状の前駆材料は、セラミック層を完全に構成することができる。択一的には、上記の粉末状の前駆材料に含まれていない別の添加物をセラミック層に追加することができる。粉末状の前駆材料は、セラミックまたはセラミック層にさらに加工することができる。セラミック加工は、例えば放電プラズマ焼結（ＳＰＳ：Spark Plasma Sintering）またはテープ成形によって行うことができる。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態によれば、上記のセラミック層は、波長変換層として使用される。波長変換層は、発光ダイオード、例えば完全変換型発光ダイオードに含まれ得る。ここでまた以下で完全変換とは、粉末またはセラミック層の形態の蛍光体により、ここで１次ビームと称される半導体積層体から放射されるビームが、２次ビームと称される波長の変化したビームに完全に変換されることをいう。択一的には上記のセラミック層または粉末として成形された蛍光体により、１次ビームの一部だけが２次ビームに変換され得る。ここで一部分とは、１次ビームも２次ビームも共に全体放射として上記の発光ダイオードから放出されることを意味する。したがって上記の波長変換層には、蛍光体前駆体でありかつ小さな粒度を有し、ひいては良好な焼結性を有する粉末状の前駆材料を使用することができる。波長変換層における使用は、粉末としてまたはさらに加工されるセラミックとして行われ得る。いずれの場合も波長変換層は、発光ダイオードのビーム路に配置することができ、放射される１次ビームは部分的または完全に、ほとんどの場合にはより長い波長である異なる波長の２次ビームに変換される。
【００４０】
この波長変換層は、粉末状の前駆材料に関連して提供される一般的なセラミック製造方法によって製造することができる。セラミック製造プロセスに必要な、粉末状の前駆材料の小さな粒度または粒子径もしくは粒子径値を得、この結果として得られる焼結性を高めるためには、粒子の粗い粉末を比較的強く粉砕しなければならない。しかしながらこれにより、特にこれらの材料の効率が悪化することになる。この効率の悪化は、少なくとも１つの粉砕過程による、例えば、スプリッタ粒子の形成、個々の粒子の割れなど、ならびに、長い粉砕プロセスにより、碾いたもの中に混入する汚染物質による損傷に起因するものである。これによって特に量子効率が低くなる。反応性の出発物質によって粉末状の前駆材料を製造することにより、この粉末状の前駆材料は十分に細かく分散され、長い粉砕プロセスを回避することができる。したがってこの粉末状の前駆材料は、効率的なセラミック製の波長変換層に加工することができるのである。
【００４１】
択一的には上記の粉末状の前駆材料をセラミック素子にさらに加工することなく、オプトエレクトロニクス素子における粉末状の変換材料として使用することができる。このために、粉末状の前駆材料を３次元モールドにおいて加工することができる。この粉末状の前駆材料は、マトリクス材料に、例えばシリコーンまたは別の有利なマトリクス材料に埋め込むことできる。マトリクス材料に埋め込まれた粉末状の前駆材料は、モールド、層またはシートとして成形することができる。
【００４２】
少なくとも１つの実施形態によれば、波長変換層はプレート片として成形され、このプレート片は、半導体積層体のビーム主面上に直接配置される。ここでビーム主面とは、半導体積層体の成長方向に対して横方向に配置されている、この半導体積層体の１つの面のことである。ここでまた以下で「直接」とは、波長変換層が上記のビーム主面に直接機械的に接触接続していることを意味する。ここでは波長変換層とビーム主面との間には別の層および／または要素は配置されていない。
【００４３】
少なくとも１つの実施形態によれば、上記の波長変換層は、半導体積層体から放射される電磁的な１次ビームを電磁的な２次ビームに完全に変換する。
【００４４】
択一的には上記の波長変換層は、半導体積層体から放射される電磁的な１次ビームの一部だけ、例えば７０％を電磁的な２次ビームに変換する。
【００４５】
一実施形態によれば、波長変換層は、ビーム源に直接接触接続している。これにより、電磁的な１次ビームの電磁的な２次ビームへの変換は、少なくとも部分的にビーム源の近傍で、例えば、２００μｍ以下、有利には５０μｍ以下のセラミック層とビーム源との間隔で行うことできる（いわゆる「チップレベル変換」）。
【００４６】
一実施形態によれば、波長変換層はビーム源から所定の間隔に設けられる（いわゆる「リモート蛍光体変換」である）。
【００４７】
一実施形態によれば、波長変換層はビーム源から離隔されている。これにより、電磁的な１次ビームの電磁的な２次ビームへの変換は少なくとも部分的に、ビーム源に対して大きな間隔で行うことができる。
【００４８】
例えば、２００μｍ以上の、有利には７５０μｍ以上の、特に有利には９００μｍ以上のセラミック層とビーム源との間の間隔で行うことができる（いわゆる「リモート蛍光体変換」である）。
【００４９】
放射性の蛍光体または前駆材料についての、ここでまた以下で示す色情報は、電磁ビームのそれぞれスペクトル領域を表す。
【００５０】
少なくとも１つの実施形態によれば、前駆材料は赤色のスペクトル領域において発光する。赤色を発光する前駆材料は、粉末またはセラミックとして成形することができる。赤色を発光する前駆材料は、オプトエレクトロニクス素子のビーム路に配置することができる。
【００５１】
付加的に上記のオプトエレクトロニクス素子は、黄色のスペクトル領域において発光する層を有することができる。黄色を発光する層は、粉末として、または、例えばシリコーンのようなマトリクス材料内の粉末から設けることができるか、または、セラミックとして成形することができる。黄色を発光する層は、オプトエレクトロニクス素子のビーム路に配置することができる。例えば、黄色を放射する層内にまたは黄色を放射する層として、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）および／またはルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬｕＡＧ）を使用することができる。
【００５２】
少なくも１つの実施形態によれば、オプトエレクトロニクス素子の青色を発光する１次ビームのビーム路に赤色および黄色を放射する層が配置される。この１次ビームは一部だけが赤色および黄色を放射する層によって変換されるため、このオプトエレクトロニクス素子の全体的な放射は、外部の観察者に対して、温白色光として知覚される。
【００５３】
少なくとも１つの実施形態によれば、オプトエレクトロニク素子のビーム路には、上で述べた実施形態に基いて、さらに少なくとも１つの付加的な蛍光体または付加的な前駆材料または付加的な蛍光体セラミックが配置される。基本的にこの付加的な蛍光体または付加的な前駆材料または付加的な蛍光体セラミックは、可視スペクトル領域の任意の波長を放射することができ、例えば、青色または緑色のスペクトル領域における波長を放射することができる。このオプトエレクトロニクス素子の全体的な放射は、外部の観察者にとって白色光として知覚され得る。
【００５４】
少なくとも１つの実施形態によれば、粉末状の前駆材料は、例えば、注型材料において変換層として構成され、オプトエレクトロニクス素子に配置される。この変換層は、半導体積層体を有するオプトエレクトロニクス素子のビーム路に配置される。
【００５５】
上記の方法、粉末状の前駆材料およびその使用方法の別の利点および有利な実施形態は、以下の複数の実施例および図面から得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】複数の実施形態および複数の比較例の粉末状の前駆材料の第１粒径値ｄ50および第２粒径値ｄ90を示す図である。
【図２】一実施形態によるオプトエレクトロニクス素子の概略断面図である。
【００５７】
以下では、粒の粗い前駆材料を製造するための比較例Ｖ１，Ｖ２およびＶ３，ならび、細かく分散された粉末状の前駆材料を製造するための実施例Ａ１，Ａ２およびＡ３を示す。
【００５８】
比較例Ｖ１：ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ
５０ｇのＣａ3Ｎ2，４１ｇのＡｌＮ，４７ｇのＳｉ3Ｎ4（約１１ｍ2／ｇの比表面積）および５ｇのＥｕ2Ｏ3が、保護ガス雰囲気下で量り入れられ、均質化される。引き続き、管状炉またはチャンバ型炉内で１５５０℃と１８００℃との間の温度で、出発物質混合物が、還元雰囲気下において数時間の間、やや濃縮されて焼成される。引き続き、粒子径ないしは粒子径値を適合させるための別の焼成を１５５０℃と１８００℃との間で行うことができる。焼成ケークを引き続いて粉砕およびふるいかけした後、一般的な式ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕを有する粒子の粗い蛍光体が得られる。図１および表１に示した粒子の粗い蛍光体は、後処理の後、９．４μｍの第１粒子径値ｄ50および１５．８μｍの第２粒子径値ｄ90を有する。
【００５９】
比較例Ｖ２：ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの製造
５０ｇのＣａ3Ｎ2，４１ｇのＡｌＮ，４７ｇの非晶質Ｓｉ3Ｎ4（約１１０ｍ2／ｇの比面積）および５ｇのＥｕ2Ｏ3が、保護ガス雰囲気下で量り入れられ、均質化される。引き続き、管状炉またはチャンバ型炉内で１３００℃と１８００℃との間の、例えば１４５０℃の温度で、出発物質混合物が、還元雰囲気下において数時間に間、やや濃縮されて焼成される。引き続き、粒子径または粒子径値を適合化するため、同様に還元性雰囲気下において１３００℃と１８００℃との間で、例えば１４５０℃の温度で別の焼成を行うことができる。引き続いて焼成ケークを粉砕およびふるいかけした後、粒子の粗い蛍光体が得られる（表１を参照されたい）。
【００６０】
比較例Ｖ３：ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの製造
５０ｇのＣａ3Ｎ2，４１ｇのＡｌＮ，４７ｇの非晶質Ｓｉ3Ｎ4（約１０３〜１２３ｍ2／ｇの比表面積）および５ｇのＥｕ2Ｏ3が、保護ガス雰囲気下で量り入れられ、均質化される。引き続き、管状炉またはチャンバ型炉において１３００℃と１８００℃との間の、例えば１４５０℃の温度で、出発物質混合物が、還元雰囲気下において数時間の間、やや濃縮されて焼成される。引き続いて粒子径または粒子径値を適合化するため、同様に還元性雰囲気下で１３００℃と１８００℃との間の、例えば１４５０℃の温度で、別の焼成を行うことができる。引き続いて焼成ケークを粉砕およびふるいかけした後、粒子の粗い蛍光体が得られる。粒子の粗い蛍光体は、２．３μｍの第１粒子径ｄ50および４．９μｍの第２粒子径ｄ90を有する（図１および表１）。
【００６１】
実施例Ａ１：ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの製造
８２ｇのＣａ3Ｎ2，６８ｇのＡｌＮ，７８ｇのＳｉ3Ｎ4（約１１ｍ2／ｇの比表面積）および１ｇのＥｕ2Ｏ3が、保護ガス雰囲気下で量り入れられ、均質化される。引き続いて管状炉またはチャンバ型炉内で１３００℃と１５５０℃との間の温度で、出発物質混合物が還元雰囲気下において数時間の間、やや濃縮されて焼成される。引き続いて焼成ケークを粉砕およびふるいかけした後、粒子が細かくかつ極めて反応性の高い粉末状の前駆材料が得られる。この前駆材料は、セラミック材料に使用可能である。この粉末状の前駆材料は、相ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの他に、中間生成物ＣａＳｉＮ2：Ｅｕおよび未反応のＡｌＮからなる。最後の２つは、セラミック製造時に所望のＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕに完全に反応させられる。
【００６２】
実施例Ａ２：ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの製造
８２ｇのＣａ3Ｎ2，６８ｇのＡｌＮ，７８ｇのＳｉ3Ｎ4（約１３ｍ2／ｇの比表面積）および１ｇのＥｕ2Ｏ3が、保護ガス雰囲気下で量り入れられ、均質化される。引き続き、管状炉またはチャンバ型炉内で１３００℃と１５５０℃との間の温度で、出発物質混合物が、還元雰囲気下で数時間の間、やや濃縮されて焼成される。引き続いて焼成ケークを粉砕およびふるいかけした後、粒子が細かくかつ反応性の高いＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕが得られる。この粉末状の前駆材料は、１．２μｍの第１粒子径ｄ50および２．９μｍの第２粒子径ｄ90を有する。Ｘ線回折（ＸＲＤ）により、この粉末状の前駆材料の相純度が確認される。
【００６３】
実施例Ａ３：ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの製造
８２ｇのＣａ3Ｎ2，６８ｇのＡｌＮ，７８ｇのＳｉ3Ｎ4（約１４ｍ2／ｇの比表面積）および１ｇのＥｕ2Ｏ3が、保護ガス雰囲気下で量り入れられ、均質化される。引き続き、管状炉またはチャンバ型炉内で１３００℃と１５５０℃との間の温度で、出発物質混合物が、還元雰囲気下で数時間に間、やや濃縮されて焼成される。引き続いて焼成ケークを粉砕およびふるいかけした後、粒子が細かくかつ反応性の高いＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕが得られる。この粉末状の前駆材料は、１．３μｍの第１粒子径ｄ50および３．３μｍの第２粒子径ｄ90を有する。Ｘ線回折（ＸＲＤ）により、この粉末状の前駆材料の相純度が確認される。
【００６４】
図１には、対応する比較例Ｖ１，Ｖ２−１，Ｖ２−２およびＶ３ならびに実施例Ａ１−１，Ａ１−２，Ａ２およびＡ３に対し、時間ｈで示した対応する保持時間ｔ、℃で示した最大温度または最大焼成温度およびｍ2／ｇで示したＳｉ3Ｎ4の比表面積Ａにおけるμｍで示した第１粒子径値ｄ50およびμｍで示した第２粒子径値ｄ90が示されている。表１にはさらに量子収率Ｑ．Ｅ．が粉末状の前駆材料の％で示されている。比較例Ｖ２−１，Ｖ２−２は、比較例Ｖ２と同様に製造され、ここでｍ2／ｇで示したＳｉ3Ｎ4の比表面積Ａ，℃で示した最大焼成温度Ｔmaxおよび／またはｈで示した最大保持時間ｔは、表１に対応して設定した。実施例Ａ１−１およびＡ１−２では同様にした。表１にはさらにμｍで示した第１粒子径値ｄ50と、μｍで示した第２粒子径値ｄ90と、粉末状の前駆材料の％で示した量子収量Ｑ．Ｅ．とが一実施形態にしたがい、複数の比較例について示されている。このＱ．Ｅ．はそれぞれ粉体錠剤測定によって求めた。
【表１】
2016527163.tif 000003
【００６５】
表１からわかるのは、出発物質として５ｍ2／ｇ以上かつ１００ｍ2／ｇ以下の比表面積を有するＳｉ3Ｎ4を使用し、ステップＢ）における焼成の際に１５５０℃以下の温度を使用すれば、細かく分散した粉末状の前駆材料を製造することができることであり、この前駆材料は、対応する高い量子収率において、極めて小さい第１粒子径値ｄ50および／または第２粒子径値ｄ90を有する。上記の保持時間は、２〜４時間である。
【００６６】
以下の表２には、ｍ2／ｇで示した窒化アルミニウムＡｌＮの比表面積ＡＡが、細かく分散された粉末状の前駆材料の第１粒径値ｄ50および第２粒径値ｄ90に与える影響が示されている。窒化ケイ素の約１１ｍ2／ｇの比表面積は、すべての実験において一定に維持した。表２からわかるのは、窒化アルミニウムの小さい比表面積により、特に３．６ｍ2／ｇ以下の比表面積により、小さな粒子径または粒子径値が得られることである。したがって、例えば３．１から３．６ｍ2／ｇまでの比表面積を有する窒化アルミニウムを用いて製造された粉末状の前駆材料は、１．１μｍの第１粒子径値ｄ50および３．９μｍの第２粒径値ｄ90を有するのである。
【表２】
2016527163.tif 000004
【００６７】
窒化物（出発物質）の比表面積および適切に選択した温度により、粉末状の前駆材料を所期のように製造し、またその焼成特性または粒子径を制御できることを示すことができた。これにより、粒度を介して、例えばテープキャスティングの際の充填密度を変化させることができることがわかる。一般的には高いｄ90値または第２粒子径値を有する前駆体は、セラミック製造において加工するのが困難であるか加工することができず、または、コストのかかる複数の粉砕プロセスにおいて後処理しなければならず、これらの粉砕プロセスにより、効率が損なわれて汚染されることになる。
【００６８】
図２には、発光ダイオード（ＬＥＤ）の実施例でオプトエレクトロニクス素子１００の概略側面図が示されている。オプトエレクトロニク素子１００は、（明瞭に図示されていない）活性領域を備えた積層体１と、第１電気端子２と、第２電気端子３と、ボンディングワイヤ４と、モールド５と、ケーシング壁部７と、ケーシング８と、凹部９と、セラミック層１１または波長変換層１１を構成する前駆材料６と、マトリクス材料１０とを有する。波長変換層１１を含む活性領域を備えた積層体１は、オプトエレクトロニクス素子、モールド５および／または凹部９内に配置されている。第１および第２電気端子２，３は、活性領域を備えた積層体１の下に配置されている。活性領域を備えた積層体１と、ボンディングワイヤ４と、第１および／または第２電気端子２，３を備えた活性領域を有する積層体１とは、間接的および／または直接的に直に電気および／または機械的に接触接続している。
【００６９】
さらに活性領域を備えた積層体１は、（ここで図示しない）支持体上に配置することができる。支持体は、例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）、セラミック基板、プリント基板または例えばアルミニウムプレートのような金属プレートとすることが可能である。
【００７０】
択一的にはいわゆる薄膜チップにおいて、積層体１を支持体なしに配置することが可能である。
【００７１】
上記の活性領域は、所定の放射方向に電磁１次ビームを放出するのに適している。活性領域を備えた積層体１は、例えば、窒素化合物半導体材料ベースとすることが可能である。窒素化合物半導体材料は、特に青色および／または紫外のスペクトル領域における電磁１次ビームを放射する。特に、波長４６０ｎｍの電磁１次ビームを有する窒素化合物半導体材料としてＩｎＧａＮを使用することができる。
【００７２】
電磁１次ビームのビーム路には波長変換層１１が配置されている。マトリクス材料１０は、例えばポリマまたはセラミック材料である。波長変換層１１は、活性領域を備えた積層体１上に機械および／または電気的に直に接触接続して直接配置されている。
【００７３】
択一的には波長変換層と積層体１との間には、例えばモールドのような別の複数の材料および層を配置することができる（ここでは図示せず）。
【００７４】
択一的には波長変換層１１を直接または間接的にケーシング８のケーシング壁部７に配置することができる（ここでは図示せず）。
【００７５】
択一的には、モールドコンパウンドに上記の前駆材料を埋め込み（ここでは図示せず）、例えば拡散体のような別の材料１０と共にモールド５として成形することが可能である。
【００７６】
波長変換層１１は、少なくとも部分的に上記の電磁１次ビームを電磁２次ビームに変換する。例えば電磁１次ビームは、電磁ビームの青色のスペクトル領域において発光し、この電磁１次ビームの少なくとも一部分が、波長変換層１１により、赤色および／または緑色および／またはこれらの組み合わせのスペクトル領域の電磁２次ビームに変換される。オプトエレクトロニクス素子から発せられる全体ビームは、青色に発光する１次ビームと、赤色および緑色に発光する２次ビームとが重畳されたものであり、外部の観察者に見える全体放射は、白色光である。
【００７７】
波長変換層１１は、セラミックまたは粉末として成形し、電磁１次ビームを完全に電磁２次ビームに変換することができる。電磁２次ビームは、この場合、赤色のスペクトル領域を有する。
【００７８】
少なくとも１つの実施形態によれば、赤色を放射する波長変換層１１はセラミックとして成形され、付加的に粉末として成形される黄色および／緑色を放射する蛍光体と共にオプトエレクトロニクス素子に配置される。このオプトエレクトロニクス素子は特に、外部の観察者にとって白色光として知覚される全体放射を有する。
【００７９】
少なくとも１つの実施形態によれば、赤色を放射する波長変換層１１が、セラミックとして成形され、付加的または択一的にはセラミックとして成形された黄色および／または緑色を放射する蛍光体を伴ってオプトエレクトロニクス素子に配置される。このオプトエレクトロニクス素子は特に、外部の観察者にとって白色光として知覚される全体放射を有する。
【００８０】
少なくとも１つの実施形態によれば、赤色を放射する波長変換層１１は、粉末として成形され、セラミックとして成形された黄色および／または緑色を放射する蛍光体を付加的に伴ってオプトエレクトロニクス素子に配置される。このオプトエレクトロニクス素子は特に、外部の観察者にとって白色光として知覚される全体放射を有する。
【００８１】
少なくとも１つの実施形態によれば、赤色を放射する波長変換層１１は粉末として成形され、粉末として成形された黄色および／または緑色を放射する蛍光体を伴ってオプトエレクトロニクス素子に配置される。このオプトエレクトロニクス素子は特に、外部の観察者にとって白色光として知覚される全体放射を有する。
【００８２】
少なくとも１つの実施形態によれば、上記の１次ビームは、ＵＶスペクトル領域からの一波長を有する。波長変換層１１は、セラミックまたは粉末として成形することができ、セラミックまたは粉末として成形された黄色および／または緑色を放射する発光体を伴って、またセラミックまたは粉末とした成形された青色を放射する発光体を伴って、オプトエレクトロニクス素子に配置することができる。このオプトエレクトロニクス素子は、特に外部の観察者にとって白色光として知覚される全体放射を有する。
【００８３】
本発明は、上記の実施例に基づく上記の説明によって制限されることはなく、むしろ本発明には、あらゆる新たな特徴および複数の特徴の任意の組み合わせが含まれ、これには特に特許請求の範囲における複数の特徴の組み合わせが含まれる。このことは、この特徴またはその組み合わせそのものが特許請求の範囲または実施例に明示的に示されていない場合であっても当てはまるものである。
【００８４】
本発明は、独国特許出願第１０  ２０１３  １０５  ３０４．１号に優先権を主張するものであり、その開示内容は参照によってここに取り込まれるものである。
【図１】
2016527163.tif 000005
【図２】
2016527163.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月20日(2016.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の一般的な組成ＩまたはＩＩまたはＩＩＩまたはＩＶ、すなわち、
Ｉ：      (ＣａyＳｒ1-y)ＡｌＳｉＮ3：Ｘ１
ＩＩ：    (ＣａbＳｒaＬｉ1-a-b)ＡｌＳｉ(Ｎ1-cＦc)：Ｘ２
ＩＩＩ：  Ｚ5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δＮ18：Ｘ３
ＩＶ：    (Ｚ1-dＬｉd)5-δＡｌ4-2δＳｉ8+2δ(Ｎ1-xＦx)18：Ｘ４
の粉末状の前駆材料を製造する方法であって、
ただし、Ｘ１およびＸ２およびＸ３およびＸ４はそれぞれ、１つの活性剤または複数の活性剤の組み合わせであり、当該活性剤は、ランタノイド、Ｍｎ2+および／またはＭｎ4+のグループから選択され、
Ｚは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇのグループおよびその組み合わせから選択され、ただし、０≦ｙ≦１かつ０≦ａ＜１かつ０≦ｂ＜１かつ０＜ｃ≦１かつ｜δ｜≦０．５かつ０≦ｘ＜１かつ０≦ｄ＜１が成り立つ、粉末状の前駆材料を製造する方法において、
前記方法は、
Ａ）  複数の出発物質の粉末状の混合物を製造するステップであって、当該出発物質には、前記組成Ｉおよび／またはＩＩおよび／またはＩＩＩおよび／またはＩＶの複数のイオンが含まれているステップと、
Ｂ）  保護ガス雰囲気下で前記混合物を焼成し、引き続いて粉砕するステップとを有しており、
ステップＡ）では、出発物質として、５ｍ2／ｇ以上１００ｍ2／ｇ以下の比表面積を有する少なくとも１つの窒化ケイ素が選択され、ステップＢ）における焼成は、１５５０℃以下の温度で行われる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記一般的な組成ＩまたはＩＩまたはＩＩＩまたはＩＶの前記粉末状の前駆材料を形成し、
前記粉末状の前駆材料は、第１粒子径値ｄ50および第２粒子径値ｄ90を有しており、
第１粒子径値ｄ50は２μｍ以下であり、
第２粒子径値ｄ90は３．５μｍ以下である、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１２００℃から１４５０℃までの範囲から選択した温度において前記ステップＢ）における前記焼成を実行する、
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップＢ）における焼成は、１２００℃から１５５０℃までの範囲から選択された温度において行われる、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記窒化ケイ素は、１０ｍ2／ｇから３０ｍ2／ｇまでの範囲の比表面積を有する、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ステップＡ）において出発物質としてＡｌＮを選択し、
ＡｌＮは１から２５ｍ2／ｇまでの比表面積を有する、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップＡ）では、出発物質として、炭酸塩、酸化物、窒化物、炭化物、金属および／またはハロゲン化物を使用する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップＡ）において少なくとも窒化ケイ素は、部分結晶性または結晶性である、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ステップＢ）を１回から５回まで実行する、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ステップＢ）における焼成中に、１分から２４時間までの範囲から選択される保持時間を維持する、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップＢ）に続くステップＣ）において、前記粉末状の前駆材料をアルカリ液および／または酸内で洗浄する、
請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法によって製造される、
ことを特徴とする粉末状の前駆材料。
【請求項１３】
第１粒子径値ｄ50および第２粒子径値ｄ90を有し、
第１粒子径値ｄ50は２μｍ以下であり、および／または、第２粒子径値ｄ90は３．５μｍ以下である、
ことを特徴とする粉末状の前駆材料。
【請求項１４】
前記第１粒子径値ｄ50は、１±０．３μｍの値を有し、および／または、前記第２粒径値ｄ90は、３±０．３μｍの値を有する、
請求項１３に記載の粉末状の前駆材料。
【請求項１５】
オプトエレクトロニクス素子（１００）のセラミック層（１１）を構成するための請求項１２または１３または１４に記載の粉末状の前駆材料の使用方法において、
前記セラミック層（１１）は、半導体積層体（１）を有する前記オプトエレクトロニクス素子のビーム路に配置される、
ことを特徴とする使用方法。
【請求項１６】
前記セラミック層（１１）を波長変換層として使用する、
請求項１５に記載の使用方法。
【請求項１７】
前記波長変換層はプレート片として成形され、
当該プレート片は、前記半導体積層体（１）のビーム主面状に直接配置される、
請求項１６に記載の使用方法。
【請求項１８】
前記波長変換層は、前記半導体積層体（１）から放射される電磁１次ビームを電磁２次ビームに完全に変換する、
請求項１６に記載の使用方法。
【請求項１９】
白色光を形成するため、前記オプトエレクトロニクス素子の前記ビーム路に、少なくとも１つの付加的な蛍光体または付加的な前駆材料または付加的な蛍光体セラミックを配置する、
請求項１５に記載の使用方法。
【請求項２０】
前記粉末状の前駆材料は、粉末として成形されており、
当該粉末は、半導体積層体（１）を有する前記オプトエレクトロニクス素子の前記ビーム路に配置されている、
請求項１５に記載の粉末状の前駆体材料をオプトエレクトロニクス素子（１００）に使用する使用方法。
【国際調査報告】
2016527163.tif 000007
2016527163.tif 000008
2016527163.tif 000009
2016527163.tif 000010
2016527163.tif 000011
2016527163.tif 000012