CN104759615A - 无机功能材料原料用合金粉末及荧光体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无机功能材料原料用合金粉末及荧光体。本发明提供作为荧光体等无机功能材料的制造原料的合金粉末、高亮度的荧光体及其制造方法。所述无机功能材料原料用合金粉末含有至少一种金属元素和至少一种活化元素M¹，且重量中值径D₅₀为5μm～40μm。所述荧光体的制造方法的特征在于，将含有两种以上构成荧光体的金属元素的合金在含氮气氛中加热。

Description

无机功能材料原料用合金粉末及荧光体

本申请是针对国际申请号为PCT/JP2006/306903、国际申请日为2006年3月31日、中国国家申请号为200680015862.5、进入中国的日期为2007年11月9日、发明名称为“无机功能材料原料用合金粉末及荧光体”的申请的分案(申请号为201310188892.8)的分案申请。

技术领域

本发明涉及无机功能材料原料用合金粉末及其制造方法。详细地说，本发明涉及作为荧光体的制造原料而优选的无机功能材料原料用合金粉末及其制造方法。并且，本发明涉及荧光体及其制造方法。本发明还涉及应用了该荧光体的含荧光体的组合物和发光装置、以及应用了该发光装置的图像显示装置及照明装置。

背景技术

荧光体被用于荧光灯、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、阴极射线管(CRT)、白色发光二极管(LED)等。在这些的任一用途中，为了使荧光体发光，需要向荧光体供给用于激发荧光体的能量，荧光体被真空紫外线、紫外线、可见光线、电子射线等具有高能量的激发源所激发，发出紫外线、可见光线、红外线。但是，荧光体存在长时间暴露于上述激发源时会降低荧光体的亮度的问题。

于是，近年来，合成出众多有关三元体系以上的氮化物的新颖物质，以代替以往的硅酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、铝酸盐荧光体、硼酸盐荧光体、硫化物荧光体、氧硫化物荧光体等荧光体。特别是最近，已开发出以氮化硅为基体的荧光体，例如多成分氮化物、氧氮化物，其具有优异的特性。

专利文献1公开了以通式M_xSi_yN_z:Eu[此处M表示选自由Ca、Sr、Ba组成的组中的至少一种碱土金属元素，并且z＝2/3x+4/3y]表示的荧光体。这些荧光体如下合成：将碱土金属氮化而合成为碱土金属的氮化物，向其中添加氮化硅进行合成；或者以碱土金属和硅的酰亚胺为原料，在N₂或Ar气流中进行加热来合成。由于这些方法都必须使用对空气和水分敏感的碱土金属作原料，从而在工业大量合成上存在问题。

并且，专利文献2中公开了源自结构M₁₆Si₁₅O₆N₃₂的氧氮化物以及结构MSiAl₂O₃N₂、M₁₃Si₁₈Al₁₂O₁₈N₃₆、MSi₅Al₂ON₉和M₃Si₅AlON₁₀的塞隆的氧氮化物荧光体。特别是文献中记载了，当M为Sr的情况下，以1:2:1的比例混合SrCO₃、AlN和Si₃N₄，在还原气氛中(N₂/H₂)加热，能够得到SrSiAl₂O₃N₂:Eu²⁺。

这种情况下，所得到的荧光体仅为氧氮化物，无法得到不含有氧的氮化物。

作为氧氮化物荧光体，有提案提出活化了Eu²⁺离子的Ca-α塞隆(α-sialon)荧光体(专利文献4)。

该荧光体大致由以下所述的制造工序制造得到。

首先，混合氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)、氧化铕(Eu₂O₃)的原料粉末，以使Si:Al:Eu＝13:9:1，向原料混合粉末施加200气压的压力，以经压缩成型的状态，将原料混合粉末通过热压法在1气压的氮气中于1700℃的温度下烧制1小时来制造Eu-α塞隆。接着，混合氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)、氧化钙(CaO)的原料粉末，以使Si:Al:Ca＝13:9:3，向原料混合粉末施加200气压的压力，以经压缩成型的状态，将原料混合粉末通过热压法在1气压的氮气中于1700℃的温度下烧制1小时，从而制造Ca-α塞隆。然后，将如此得到的Eu-α塞隆和Ca-α塞隆的粉末以50:50的比例混合，并通过热压法在1气压的氮气中于1700℃的温度下烧制1小时，从而制造作为目标产物的活化了Eu²⁺离子的Ca-α塞隆荧光体。据报道，经该工序得到的荧光体受波长450nm～500nm的蓝色光的激发，发出波长550nm～600nm的黄色的光。

但是，在以紫外线或蓝色光为激发源的白光LED或等离子体显示器等的用途中，需要使用时劣化较少的荧光体。

并且，上述氮化物或氧氮化物荧光体中，由于所使用的原料粉末的反应性均较低，所以为了在烧制时促进原料混合粉末之间的固相反应，以经高温压缩成型的状态、即增加了原料粉末间的接触面积的状态进行加热，从而以非常坚硬的烧结体的状态合成所述氮化物或氧氮化物荧光体。因此，需要将如此得到的烧结体粉碎成适于荧光体的使用目的的微粉末状态。但是，将由坚硬的烧结体构成的荧光体以通常的机械粉碎方法、例如使用颚式粉碎机或球磨机等花费长时间并施加巨大能量进行粉碎时，会在荧光体的结晶母体中形成大量缺陷，导致荧光体的发光强度明显下降这种不利情况的发生。

为此，人们尝试了加热时不压缩成型而以粉末状态进行烧制的方法，由于在低温下不促进原料的氮化物粉末之间的固相反应就不能生成目的荧光体，所以需要在1800℃以上的高温下合成荧光体。但是，由于在这样的高温下烧制时会发生伴随着氮从氮化物原料中脱离而出现的分解反应这种不利情况，所以为了抑制这种情况而需要在5气压以上的氮气气氛下烧制，不仅需要较高的烧制能量，还需要非常昂贵的高温高压烧制炉，成为导致荧光体的制造成本上升的原因。

并且，合成氧浓度低的氮化物时，需要使用氮化钙(Ca₃N₂)、氮化锶(Sr₃N₂)等碱土金属氮化物来代替使用碱土金属氧化物的原料粉末，而通常2价金属氮化物在含有水分的气氛下是不稳定的，容易与水分反应生成氢氧化物，在Sr的情况下这种倾向尤其明显。因此，难以较低地抑制所合成的荧光体中含有的氧浓度。

由此，需要一种不使用这些金属氮化物作原料的新的制造方法。

近年来，关于以金属为起始原料的氮化物荧光体的制造方法，在专利文献3中进行了报道。专利文献3中公开了氮化铝类荧光体的制造方法的一例，其中记载了可以使用过渡元素、稀土元素、铝及其合金作为原料。但是，实际上并没有公开使用合金作原料的实施例，以使用Al金属作Al源为特征。并且，其与本发明大为不同的是，使用了通过点燃原料来瞬间升温至高温(3000K)的燃烧合成法，据推测，以该方法难以得到高特性的荧光体。即，瞬间升温至3000K这样的高温的方法无法使活化元素均匀地分布，难以得到特性较高的荧光体。并且，专利文献3中没有关于由合金原料得到含有碱土元素的氮化物荧光体、以及含有硅的氮化物荧光体的记载。

另外，作为含有Si和碱土金属元素的合金，已知有Ca₇Si、Ca₂Si、Ca₅Si₃、CaSi、Ca₂Si₂、Ca₁₄Si₁₉、Ca₃Si₄、SrSi、SrSi₂、Sr₄Si₇、Sr₅Si₃、Sr₇Si。并且，作为含有Si、铝以及碱土金属元素的合金，已知有Ca(Si_1-xAl_x)₂、Sr(Si_1-xAl_x)₂、Ba(Si_1-xAl_x)₂、Ca_1-xSr_x(Si_1-yAl_y)₂等。其中，对于A(B_0.5Si_0.5)₂:(A＝Ca,Sr,Ba:B＝Al,Ga)进行了关于超导特性的研究，例如，在非专利文献1和非专利文献2中进行了记载。但是，还没有使用这些合金作荧光体原料的例子。并且，这些合金是为了学术研究而以实验室规模进行了少量的制备，在过去还没有工业规模地大量生产这种合金的先例。

如上所述，Sr(Ca)₂Si₅N₈、CaAlSiN₃等含有Si和碱土金属元素的荧光体受到蓝色发光二极管或近紫外发光二极管的激发而显示出黄色至红色的发光，所以该荧光体作为通过与蓝色发光二极管或近紫外发光二极管的组合来构成发白光的二极管的材料在工业上是有用的。

但是，在过去没有提供出能够在工业上大量生产在以合金为材料制造上述荧光体中所必需的含有Si和碱土金属元素的合金的技术。即，现有的合金的制造方法存在如下问题：合金中混入杂质；由于沸点低的碱土金属挥发而难以得到具有与设计一致的组成的合金；所得到的合金的组成的均一性低。

另一方面，为了制造荧光体，即使混入微量的杂质也会给所得到的荧光体的发光特性带来不良影响，并且，例如活化元素均匀地分布这一点和具有与设计一致的组成这一点是实现具有所期望的发光特性的荧光体所必须的要素，所以需要一种能够在工业上大量生产没有杂质混入、具有与设计一致的合金组成且组成均一性高的荧光体原料用合金的技术。

并且，即使能得到这样的合金，由于块状的原料合金几乎不能进行用于形成荧光体的反应，因此需要进行研究以便能够顺利地进行所期望的反应。

专利文献1：特表2003-515665号公报

专利文献2：特开2003-206481号公报

专利文献3：特开2005-54182号公报

非专利文献1：M.Imai,Applied Physics Letters,80(2002)1019-1021

非专利文献2：M.Imai,Physical Review B,68,(2003),064512

专利文献4：特开2002-363554号公报

发明内容

本发明的第1方面的目的在于提供一种无机功能材料原料用合金粉末，其中，在以合金为原料制造荧光体等无机功能材料时，该合金粉末能够有效并均匀地进行用于形成无机功能材料的反应，制造出高性能的无机功能材料。

第1方面的合金粉末是作为无机功能材料的制造原料的合金粉末，其特征在于，该合金含有至少一种金属元素和至少一种活化元素M¹，该粉末的重量中值径D₅₀为5μm～40μm。

该合金粉末可以通过在含氮气氛下粉碎该合金的工序来制造。

第2方面的目的在于提供一种廉价制造化学组成均匀的荧光体的方法，该方法不需要用于促进氮化物原料的固相反应的压缩成型、烧制后长时间的强力粉碎处理和昂贵的高温高压烧制炉等。特别是第2方面的目的在于以这种工业上有利的方法制造以氮化物、氧氮化物、氧化物等为母体的荧光体。

第2方面的荧光体的制造方法的特征在于，将含有两种以上构成荧光体的金属元素的合金在含氮气氛下加热。

第3方面的目的在于提供一种通过简单的方法来提高荧光体的亮度的技术。

第3方面的荧光体是以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，将该荧光体分散到重量比为10倍的水中后，静置1小时，所得上清液的电导率为50mS/m以下。

第4方面的目的在于得到如下的荧光体，该荧光体受到近紫外区域至蓝色区域的光的激发时，发出黄色至橙色、或者橙色至红色的光，其亮度和发光效率高。

第4方面的荧光体的特征在于，在使用CuKα线()测得的粉末X射线衍射图案中，在如下所示的区域1～区域6中的峰强度比I为8％以下。

其中，所述峰强度比I为：在2θ为10°～60°的范围内的粉末X射线衍射图案中，所述峰的高度Ip与2θ为34°～37°的范围内存在的最强峰的高度I_max的比(I_p×100)/I_max(％)。此处，峰强度是经背景校正所得的值。

区域1是2θ为10°～17°的范围，

区域2是2θ为18.3°～24°的范围，

区域3是2θ为25.3°～30.7°的范围，

区域4是2θ为32°～34.3°的范围，

区域5是2θ为37°～40°的范围，

区域6是2θ为41.5°～47°的范围。

第5方面的目的在于得到如下的荧光体，该荧光体受到近紫外区域至蓝色区域的光的激发时，发出黄色至橙色、或者橙色至红色的光，其亮度和发光效率高。

第5方面的荧光体是以氮化物或氧氮化物为母体的具有活化元素M¹的荧光体，其特征在于，活化元素M¹的85摩尔％以上为低于最高氧化数的低价数。

附图说明

图1为显示本发明的发光装置的一个实施例的示意性截面图。

图2为显示应用了本发明的发光装置的面发光照明装置的一例的示意性截面图。

图3为显示本发明的发光装置的其他实施方式的示意性立体图。

图4为显示发光装置的一个实施例的示意性截面图。

图5为显示发光装置的发光光谱的图表。

图6为显示发光装置的发光光谱的图表。

图7为显示清洗后的荧光体的发光光谱的图表。

图8为显示清洗后的荧光体的粉末X射线衍射图案的图表。

图9为显示未清洗的荧光体的粉末X射线衍射图案的图表。

图10为显示荧光体的粉末X射线衍射图案的图表。

图11为显示荧光体的粉末X射线衍射图案的图表。

图12为显示Eu-K吸收端的EXAFS光谱的图表。

图13为显示Eu-L₃吸收端的XANES光谱的图表。

具体实施方式

[对第1方面的详细说明]

本发明人发现，使用具有特定范围的重量中值径D₅₀和粒度分布的合金粉末能得到亮度及发光效率高的发光体等的无机功能材料。并且发现，合金中含有的微量的氧、碳等的浓度会对合金的活性及所得到的荧光体的特性产生较大影响。

即，例如，以合金作为部分原料制造荧光体时，需要进行氮化、氧化或硫化反应等，此时，控制合金粉末的活性是极为重要的。

控制合金粉末的活性的最有效的方法之一是调节粒径。若重量中值径D₅₀过大，则活性降低，颗粒内部不能充分反应；若重量中值径D₅₀过小，则活性过高而难以控制化学反应，无法以高纯度获得目的物质。

本发明的第1方面是基于这种见解而实现的。

第1方面的无机功能材料原料用合金粉末是作为无机功能材料的制造原料的合金粉末，其特征在于，该合金含有至少一种金属元素和至少一种活化元素M¹，该粉末的重量中值径D₅₀为5μm～40μm。

优选合金粉末中所含有的粒径为10μm以下的合金颗粒的比例为80重量％以下，粒径为45μm以上的合金颗粒的比例为40重量％以下，QD为0.59以下，铁成分的量为500ppm以下。

优选合金粉末中所含有的氧的量为0.5重量％以下。

特别优选合金粉末中所含有的碳的量为0.06重量％以下。

该无机功能材料原料用合金粉末可以含有至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素。

该无机功能材料原料用合金粉末可以含有活化元素M¹、2价金属元素M²以及至少包含Si的4价金属元素M⁴。

该无机功能材料原料用合金粉末可以含有碱土金属元素作为2价金属元素M²。

该无机功能材料原料用合金粉末可以进一步含有3价金属元素M³。

优选活化元素M¹为选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素。

优选2价金属元素M²为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素，3价金属元素M³为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素，至少包含Si的4价金属元素M⁴为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

优选2价金属元素M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，3价金属元素M³的50摩尔％以上为Al，至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上为Si。

优选含有Eu和/或Ce作为活化元素M¹，含有Ca和/或Sr作为2价金属元素M²，含有Al作为3价金属元素M³，含有Si作为至少包含Si的4价金属元素M⁴。

该无机功能材料原料用合金粉末可以很好地用作荧光体的制造原料。

该无机功能材料原料用合金粉末可以通过在含氮气氛下粉碎所述合金的工序来制造。

优选在该粉碎后进行分级处理。

根据本发明的第1方面，可以通过控制合金粉末的重量中值径D₅₀、粒度分布、合金中所含有的微量元素的量来获得高特性的无机功能材料。

本发明的第1方面的无机功能材料原料用合金粉末特别适于作为荧光体的制造用原料，可以低成本地制造亮度、发光效率等发光特性优异的荧光体。

下面对本发明的第1方面进行更详细的说明，但第1方面并不受以下说明的限定，可以在其要点范围内进行各种变形来实施。

在第1方面的说明中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后所述的数值作为下限值及上限值的范围。

此外，在下文中，作为第1方面的无机功能材料原料用合金粉末，将主要就荧光体原料用合金粉末进行说明，但第1方面的无机功能材料原料用合金粉末不限于荧光体，在其他的无机功能材料的制造中也是有效的。

并且，本说明书中，合金粉末是指合金颗粒的集合体。

<无机功能材料原料用合金粉末的合金组成>

首先，对第1方面的无机功能材料原料用合金粉末所优选的合金组成进行说明。第1方面的无机功能材料原料用合金粉末的合金组成为含有至少一种金属元素和至少一种活化元素M¹。此处，活化元素M¹是指，在无机功能材料中为了表达所期望的功能或为了提高该功能的表达性所必需的元素，是在无机功能材料的母体结晶中微量混合的元素。

第1方面的合金粉末的合金含有至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素，详细地说，该合金含有活化元素M¹、2价的金属元素M²、至少包含Si的4价金属元素M⁴。优选含有碱土金属元素作为2价金属元素M²，当为这样的合金组成时，作为用于制造含有Si和碱土金属元素的(Sr,Ca)₂Si₅N₈：Eu,Ce、CaAlSiN₃:Eu,Ce等发光荧光体的原料是有用的，所述发光荧光体发出工业上有用的黄色～橙色、或橙色～红色的光。

特别优选该合金含有活化元素M¹、2价的金属元素M²、3价的金属元素M³以及至少包含Si的4价金属元素M⁴，并以下述通式[1]表示。这种无机功能材料原料用合金粉末适于制造以下述通式[2]表示的氮化物或氧氮化物为母体的荧光体。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _d   [1]

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _dN_eO_f   [2]

(其中，a、b、c、d、e、f分别为下述范围的值。

0.00001≦a≦0.15

a+b＝1

0.5≦c≦1.5

0.5≦d≦1.5

2.5≦e≦3.5

0≦f≦0.5)

作为活化元素M¹，可以使用能够在构成以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体的结晶母体中含有的各种发光离子，但由于能够制造出发光特性高的荧光体而优选使用选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素。并且，作为活化元素M¹，优选含有Mn、Ce、Pr和Eu中的一种或两种以上，特别是由于能够得到显示高亮度的红色发光的荧光体而更优选含有Ce和/或Eu。并且，为了具有提高亮度和/或赋予蓄光性等各种功能，作为活化元素M¹，除了Ce和/或Eu以外，还可以含有一种或两种以上共活化元素。

作为活化元素M¹以外的元素，可以使用各种2价、3价、4价的金属元素，但由于能够得到发光特性高的荧光体而优选2价的金属元素M²为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素、3价的金属元素M³为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素、4价的金属元素M⁴为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

并且，由于能够得到发光特性高的荧光体而优选调整组成以使2价的金属元素M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，更优选使M²的80摩尔％以上为Ca和/或Sr，进一步优选使其90摩尔％以上为Ca和/或Sr，最优选M²的全部为Ca和/或Sr。

并且，由于能够得到发光特性高的荧光体而优选调整组成以使3价的金属元素M³的50摩尔％以上为Al，优选使M³的80摩尔％以上为Al，更优选使其90摩尔％以上为Al，最优选M³的全部为Al。

并且，由于能够得到发光特性高的荧光体而优选调整组成以使至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上为Si，优选使M⁴的80摩尔％以上为Si，更优选使其90摩尔％以上为Si，最优选M⁴的全部为Si。

特别是，由于能够得到发光特性特别高的荧光体而优选使M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，且M³的50摩尔％以上为Al，且M⁴的50摩尔％以上为Si。

并且，所述通式[1]、[2]中a～f的数值范围的优选理由如下。

若a小于0.00001，则具有无法获得充分的发光强度的倾向，若a大于0.15，则浓度消光变大而具有发光强度变低的倾向。因此，混合原料以使a在0.00001≦a≦0.15的范围。基于同样的理由，优选0.0001≦a≦0.1，更优选0.001≦a≦0.05，进一步优选0.002≦a≦0.04，最优选0.004≦a≦0.02。

由于在荧光体的结晶母体中活化元素M¹取代金属元素M²的原子位置，所以调整原料混合组成以使a与b的合计为1。

c小于0.5时和c大于1.5时，都会在制造时出现非均相，具有所述荧光体的收率变低的倾向。因此，混合原料以使c在0.5≦c≦1.5的范围。考虑到发光强度，也优选0.5≦c≦1.5，更优选0.6≦c≦1.4，最优选0.8≦c≦1.2。

d小于0.5时和d大于1.5时，都会在制造时出现非均相，具有所述荧光体的收率变低的倾向。因此，混合原料以使d在0.5≦d≦1.5的范围。并且，考虑到发光强度，也优选0.5≦d≦1.5，更优选0.6≦d≦1.4，最优选0.8≦d≦1.2。

e是表示氮含量的系数，e＝2/3+c+(4/3)d。将0.5≦c≦1.5和0.5≦d≦1.5代入该式，则e的范围为：1.84≦e≦4.17。但是，以所述通式[2]表示的荧光体组成中，若表示氮含量的e小于2.5，则具有荧光体的收率降低的倾向。并且，若e大于3.5也具有荧光体的收率降低的倾向。因此，e通常为2.5≦e≦3.5。

以所述通式[2]表示的荧光体中的氧据认为是作为原料金属中的杂质混入的，或是在粉碎工序、氮化工序等制造工序中所导入的。作为氧的比例的f在可以容许荧光体的发光特性降低的范围内优选为0≦f≦0.5。

作为合金的组成的具体例，可以举出EuSrCaAlSi合金、EuSrAlSi合金、EuCaAlSi合金、EuSrMgAlSi合金、EuCaMgAlSi合金、EuCaSi合金、EuSrCaSi合金、EuSrSi合金等，更具体地说，可以举出Eu_0.008Sr_0.792Ca_0.2AlSi、Eu_0.008Sr_0.892Ca_0.1AlSi、Eu_0.008Sr_0.692Ca_0.3AlSi、Eu_0.008Ca_0.892Mg_0.1AlSi等。

作为荧光体的组成的具体例，可以举出(Sr,Ca,Mg)AlSiN₃:Eu、(Sr,Ca,Mg)AlSiN₃:Ce、(Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu、(Sr,Ca)₂Si₅N₈:Ce等。

但是，第1方面的无机功能材料原料用合金粉末不限于上述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体的原料，也可以用于以氧化物、硫化物、氧硫化物、碳化物等为母体的荧光体的原料，并且不限于荧光体，其可以用作各种无机功能材料的原料。

<无机功能材料原料用合金粉末中的杂质>

第1方面的无机功能材料原料用合金粉末优选作为杂质的氧的含量为0.5重量％以下。若氧含量大于0.5重量％，则在例如制造氮化物荧光体时，无法得到亮度高的荧光体。特别优选氧含量为0.4重量％以下，更特别优选为0.3重量％以下。

并且，为了获得亮度高的荧光体，优选碳含量为0.06重量％以下，铁成分含量为500ppm以下，特别优选为300ppm以下，更特别优选为100ppm以下。

铁成分含量、氧含量、碳含量越少越优选，对其下限没有特别限制，由于原料的高纯度化和合金制造工序中防止杂质混入这种工业方法的极限，通常其下限为：铁成分含量为1ppm、氧含量为0.01重量％、碳含量为0.1重量％左右。

为了使无机功能材料原料用合金粉末中的铁成分含量、氧含量和碳含量为上述上限以下，优选采用如下的对策等：在后述的无机功能材料原料用合金粉末的制造方法中使用高纯度的物质作为原料金属；适当地选择粉碎机的材质与被粉碎物的关系；对熔融、铸造、粉碎工序中的气氛进行选定。

<合金粉末的粒径>

第1方面中，重量中值径是由以重量为基准的粒度分布曲线求出的值。所述重量基准粒度分布曲线是通过利用激光衍射-散射法对粒度分布进行测定而得到的，例如，可在气温25℃、湿度70％的环境下，将各物质分散至乙二醇中，利用激光衍射式粒度分布测定装置(堀场制作所生产的“LA-300”)在0.1μm～600μm的粒径范围内测定得到。在该重量基准粒度分布曲线中，将积分值为50％时的粒径值表示为重量中值径D₅₀。并且，积分值为25％及75％时的粒径值分别表示为D₂₅、D₇₅，定义为QD＝(D₇₅-D₂₅)/(D₇₅+D₂₅)。QD小说明粒度分布窄。

第1方面的无机功能材料原料用合金粉末需要根据构成合金粉末的金属元素的活性度来调整粒径，重量中值径D₅₀通常为5μm～40μm。并且，优选粒径为10μm以下的合金颗粒的比例为80重量％以下，粒径为45μm以上的合金颗粒的比例为40重量％以下，QD为0.59以下。

第1方面的无机功能材料原料用合金粉末的重量中值径D₅₀的下限通常为5μm以上，优选为8μm以上，更优选为10μm以上，进一步优选为13μm以上。另一方面，上限为40μm以下，优选为35μm以下，进一步优选为32μm以下，特别优选为25μm以下。若重量中值径D₅₀小于5μm，则氮化等反应时的放热速度过快而有时难以控制反应；若重量中值径D₅₀大于40μm，则颗粒内部的氮化等反应有时会不充分。

若细颗粒的比例、即粒径为10μm以下的合金颗粒的比例大于80重量％，则氮化等反应时的放热速度过快而具有难以控制反应的倾向。粒径为10μm以下的合金颗粒的比例更优选为60重量％以下，进一步优选为50重量％以下，特别优选为30重量％以下。并且，若粗大颗粒的比例、即粒径为45μm以上的合金颗粒的比例大于40重量％，则颗粒内部的氮化等反应变得不充分的颗粒的比例增多，例如在制造荧光体时具有发光特性降低的倾向。粒径为45μm以上的合金颗粒的比例进一步优选为30重量％以下。

并且，若QD大于0.59，则具有氮化等反应所得到的生成物不均匀的倾向。进一步优选QD值为0.55以下，特别优选为0.5以下。

[无机功能材料原料用合金粉末的制造方法]

制造第1方面的无机功能材料原料用合金粉末时，称量一种以上的金属元素和一种以上的活化元素M¹，更具体地说，称量作为原料的金属和合金以使其成为例如上述通式[1]的组成，使其熔融而进行合金化，接下来进行粉碎和分级。此时，例如在制造含有Si和碱土金属元素的合金的情况中，优选使高熔点(高沸点)的Si和/或含有Si的合金熔融后，使低熔点(低沸点)的碱土金属熔融。并且，对于熔融时由于挥发或与坩锅材料反应等而损失的金属元素，可以根据需要预先过量称量来添加。

<原料金属的纯度>

对于用于制造合金的金属的纯度，考虑到所合成的荧光体的发光特性，优选使用经精制使杂质为0.1摩尔％以下的金属作为活化元素M¹的金属原料，其中优选杂质为0.01摩尔％以下。使用Eu作为活化元素M¹的情况下，优选使用Eu金属作为Eu原料。作为活化元素M¹以外的元素的原料，使用2价、3价、4价的各种金属等，出于同样的理由，优选任一金属所含有的杂质浓度为0.1摩尔％以下，由于能够得到发光特性高的荧光体而优选使用杂质为0.01摩尔％以下的高纯度的金属原料。

<原料金属的形状>

对原料金属的形状没有限制，通常使用直径从数mm到数十mm的粒状或块状的金属。

使用碱土金属元素作为2价金属元素M²的情况中，作为其原料，对粒状、块状等形状没有限制，优选根据原料的化学性质选择适当的形状。例如，Ca为粒状和块状时在大气中均稳定，均是可以使用的，而Sr优选使用块状原料，其是由于在化学方面更具活性。

<原料金属的熔融>

熔融原料金属时，特别在制造含有Si和作为2价金属元素M²的碱土金属元素的荧光体原料用合金的情况中存在如下的问题。

Si的熔点为1410℃，与碱土金属元素的沸点为同等程度(例如，Ca的沸点为1494℃，Sr的沸点为1350℃，Ba的沸点为1537℃)。特别是，由于Sr的沸点低于Si的熔点，所以同时熔融Sr和Si是极为困难的。

于是，在第1方面中，通过先熔融Si金属、优选先制造母合金后，再熔融碱土类金属，解决了这个问题。

进而，通过如此地熔融Si金属后熔融碱土金属，还取得了提高所得到的合金的纯度、明显提高以其为原料的荧光体的特性的效果。

对于第1方面中熔融原料金属的方法没有特别限制，通常可以使用电弧熔融法、高频诱导加热法(下文中有时称为“高频熔融法”)、电阻加热法、电子束法等。其中，优选电弧熔融法、高频熔融法，特别优选高频熔融法。

下面以1)电弧熔融-电子束熔融的情况、2)高频熔融的情况为例更详细地进行说明。

1)电弧熔融-电子束熔融的情况

电弧熔融-电子束熔融的情况中按以下顺序进行熔融。

i)利用电子束或电弧放电，将Si金属或含有Si的合金熔融，

ii)接下来通过间接加热来熔融碱土金属，得到含有Si和碱土金属元素的合金。

此处，使碱土金属融入含有Si的熔体中后，可以利用电子束或电弧放电进行加热-搅拌来促进混合。

2)高频熔融的情况

由于含有碱土金属元素的合金与氧的反应性高，所以需要在真空或惰性气体中而不是在大气中进行熔融。在这样的条件下通常优选高频熔融。但是，Si为半导体，难以通过应用高频的诱导加热进行熔融。例如，铝在20℃下的电阻率为2.8×10^-8Ω·m，与此相对，半导体用多结晶Si的电阻率为10⁵Ω·m以上。由于无法对电阻率如此大的物质直接进行高频熔融，因而通常使用导电性的基座，利用热传导或放射对Si实施热移动来进行熔融。基座可以是盘状、管状等，但优选使用坩锅。基座的材质通常使用石墨、钼、碳化硅等，但存在易于与碱土金属反应的问题。另一方面，可以熔融碱土金属的坩锅(氧化铝、氧化钙等)为绝缘体，无法用作基座。因此，将碱土金属和Si置入坩锅进行高频熔融时，使用公知的导电性的坩锅(石墨等)作基座，通过间接加热来同时熔融Si金属和碱土金属是不可能的。于是，通过按照如下顺序进行熔融来解决该问题。

i)使用导电性的坩锅利用间接加热来熔融Si金属。

ii)然后，使用绝缘性的坩锅熔融碱土金属，由此得到含有Si和碱土金属元素的合金。

可以在上述i)和ii)的工序之间冷却Si金属，也可以不进行冷却而连续地熔融碱土金属。连续进行熔融的情况中，也可以使用在导电性的容器上被覆了适于碱土金属熔融的氧化钙、氧化铝等的坩锅。

下面进一步对具体的工序进行描述。

i)高频熔融时，使用导电性的坩锅利用间接加热来熔融Si金属和金属M(例如Al、Ga)，获得导电性的合金(母合金)。

ii)接下来，使用碱土金属耐受性坩锅，在使i)的母合金熔融后，通过熔融碱土金属，来获得含有Si和碱土金属元素的合金。

作为先使Si金属或含有Si的母合金熔融再使碱土金属熔融的具体方法，可以举出例如先使Si金属或含有Si的母合金熔融，然后再添加碱土金属的方法等。

可以使Si与2价金属元素M²以外的金属M合金化来赋予导电性。这种情况下，优选所得到的合金的熔点低于Si。特别优选Si和Al的合金，这是因为该合金的熔点为1010℃左右，该熔点低于碱土金属元素的沸点。

使用Si与2价金属元素M²以外的金属M的母合金的情况下，对其组成没有特别限制，优选母合金具有导电性，通常优选以摩尔比计Si:M＝1:0.01～5，优选制造熔点低于碱土金属元素的沸点的母合金。

此外，可以在含有Si的母合金中进一步添加Si金属。

第1方面中，除了在熔融Si金属后熔融碱土金属以外，对其他的原料金属的熔融时期没有特别限制，但通常先熔融量较多或熔点较高的原料。

由于活化元素M¹的添加量较少，优选在熔融Si之后熔融活化元素M¹以均匀地分散活化元素M¹。

制造以上述通式[1]所示的、4价金属元素M⁴为Si、至少含有Sr作为2价金属元素M²的荧光体原料用合金的情况下，优选以如下的步骤进行熔融。

1)制造Si与3价金属元素M³的母合金。此时，优选Si和M³按照通式[1]中的Si:M³比进行合金化。

2)将1)的母合金熔融后，熔融Sr。

3)其后，将Sr以外的2价金属元素和活化元素M¹熔融。

熔融这样的原料金属时的气氛优选惰性气氛，其中优选Ar。

并且，压力通常为1×10³Pa以上，优选为1×10⁵Pa以下，从安全性的方面出发，优选在不高于大气压的条件下进行。

<熔体的铸造>

由利用原料金属的熔融而制造的合金熔体直接制造荧光体时存在很多技术上的问题。因此，将利用原料金属的熔融而制造的合金熔体注入模具进行成型，经该铸造工序后，得到凝固体。但是，在该铸造工序中，由于熔融金属的冷却速度而产生偏析，有时在熔融状态下为均匀组成也会在组成分布上出现不均。因此，优选冷却速度尽量快。并且，模具优选使用铜等热传导性良好的材料，并且优选为易于散热的形状。并且，优选根据需要利用水冷等方法来冷却模具。

优选利用这样的对策，使用例如底面积相对于厚度较大的模具，将熔体浇铸进模具后尽快使其凝固。

并且，由于偏析的程度因合金的组成而不同，所以优选利用必要的分析手段、例如ICP发光分光分析法等，从所得到的凝固体的几处取样进行组分分析，确定防止偏析所必要的冷却速度。

进行这种铸造时的气氛优选惰性气氛，其中优选Ar。

<铸块的粉碎>

由铸造工序得到的合金块可以接着通过粉碎来制备成具有所期望的粒径、粒度分布的合金粉末。作为粉碎方法，可以利用干式法、使用乙二醇、己烷、丙酮等有机溶剂的湿式法来进行。下面以干式法为例进行详细说明。

该粉碎工序可以根据需要分为粗粉碎工序、中粉碎工序以及微粉碎工序等2个以上的工序。这种情况下，可以使用同一装置进行全粉碎工序，但也可以根据工序来改变所使用的装置。

粗粉碎工序是粉碎至直径为1cm左右的工序，可以使用颚式粉碎机、回转粉碎机、压碎辊、冲击式粉碎机等粉碎装置。中粉碎工序是粉碎至直径为1mm左右的工序，可以使用锥式破碎机、压碎辊、锤式粉碎机、圆盘式粉碎机等粉碎装置。微粉碎工序中，可以使用球磨机、管磨机、棒磨机、辊轧机、捣磨机、轮碾机、振动研磨机、气流粉碎机等粉碎装置。

其中，考虑到防止杂质的混入，在微粉碎工序中优选使用气流粉碎机。为了使用气流粉碎机，需要预先将合金块粉碎至粒径为数mm左右(例如50μm～5mm)。在气流粉碎机中，由于利用由喷嘴向大气压喷射的流体的膨胀能量来粉碎颗粒，因此能够利用粉碎压力来控制粒径，能够防止杂质的混入。粉碎压力根据装置而不同，但通常以表压力计，为0.01MPa～2MPa的范围，其中，优选0.05MPa～小于0.4MPa，进一步优选0.1MPa～0.3MPa。

任一种情况都需要适当地选择粉碎机的材质与被粉碎物的关系，以使粉碎工序中不发生铁等杂质的混入。例如，接粉部优选实施了陶瓷涂层加工，陶瓷中优选氧化铝、碳化钨、氧化锆等。

并且，为了防止合金粉末的氧化，优选在惰性气体气氛下进行粉碎，优选惰性气体气氛中的氧浓度为10％以下，特别优选为5％以下。并且，作为氧浓度的下限，通常为10ppm左右。认为通过使氧浓度处于特定的范围，会在粉碎时使合金表面形成氧化覆膜而进行稳定化。在氧浓度高于5％的气氛中进行粉碎工序的情况下，可能在粉碎中粉尘会放热燃烧，因此需要不产生粉尘的设备。对惰性气体的种类没有特别限制，但通常单独使用氮、氩、氦等气体中的一种或使用两种以上的混合气体，考虑到经济性而特别优选氮气。

并且，也可以根据需要进行冷却，以使粉碎时合金粉末的温度不升高。

<合金粉末的分级>

使用振动筛、筛分机等具有网眼的过筛装置、空气分离器等惯性分级装置、旋风器等离心分离机，将粉碎工序中粉碎得到的合金粉末调整至上述所期望的重量中值径D₅₀和粒度分布。

对于该分级工序也优选在惰性气体气氛下进行，惰性气体气氛中的氧浓度为10％以下，特别优选为5％以下。对惰性气体的种类没有特别限制，但通常使用氮、氩、氦等中的一种或两种以上，考虑到经济性而特别优选氮气。

[荧光体的制造]

对于使用第1方面的无机功能材料原料用合金粉末制造荧光体的方法没有特别限制，根据氧化物、硫化物、氮化物等荧光体的种类来设定反应条件，下面以氮化反应为例进行说明。

《合金的氮化》

例如以如下方式进行合金粉末的氮化处理。

即，首先，将作为氮化处理原料的合金粉末填充进坩锅或盘中。作为此处使用的坩锅或盘的材质，可以举出氮化硼、氮化硅、氮化铝、钨等，但由于耐腐蚀性优异而优选氮化硼。

将填充有该合金粉末的坩锅或盘放入可以控制气氛的加热炉中后，通入含氮气体，用该含氮气体充分置换体系内的气氛。也可以根据需要在对体系进行真空排气后通入含氮气体。

作为氮化处理时使用的含氮气体，可以举出含有氮的气体，例如氮气、氨气、或氮与氢的混合气体等。由于体系内的氧浓度会对所制造的荧光体的氧含量产生影响，氧含量太高会得不到较高的发光，因此氮化处理气氛中的氧浓度越低越优选，通常为1000ppm以下，优选为100ppm以下，更优选为10ppm以下。并且，也可以根据需要将碳、钼等氧的吸气剂加进体系内加热部分，以降低氧浓度。

通过在填充有含氮气体的状态或流通有含氮气体的状态下进行加热来进行氮化处理，其压力可以为低于大气压的若干减压、大气压或加压中的任意状态。为了防止大气中的氧混入而优选不低于大气压。若低于大气压，则在加热炉的密闭性差的情况下会混入大量的氧而无法获得特性较高的荧光体。优选含氮气体的压力以表压计至少为0.2MPa以上，最优选为10MPa～200MPa。

合金粉末的加热通常在800℃以上、优选1000℃以上、进一步优选1200℃以上的温度下进行；通常在2200℃以下、优选2100℃以下、进一步优选2000℃以下的温度下进行。若加热温度低于800℃，则氮化处理所需的时间变得非常长而不优选。另一方面，若加热温度高于2200℃，则所生成的氮化物会挥发或分解，使所得到的氮化物荧光体的化学组成偏移，无法得到特性高的荧光体，并且，可能成为重现性差的产物。

对于氮化处理时的加热时间(最高温度下的保持时间)，只要是合金粉末和氮的反应所必需的时间即可，通常为1分钟以上，优选为10分钟以上，更优选为30分钟以上，进一步优选为60分钟以上。若加热时间短于1分钟，则氮化反应未完成而无法获得特性高的荧光体。从生产效率的方面出发决定加热时间的上限，通常为24小时以下。

下面，根据实施例进一步具体地说明第1方面，只要不超出其要点，本发明不受以下实施例的限制。

<原料金属>

用于合金原料的金属单质均为杂质浓度在0.01摩尔％以下的高纯品。并且，对于原料金属的形状，Sr为块状，其他为粒状。

实施例1-1

<母合金的制造>

称量各金属，以使金属元素组成比为Al:Si＝1:1(摩尔比)，使用石墨坩锅，在氩气气氛下使用高频诱导熔炼炉熔融原料金属后，将其由坩锅浇铸至模具，使其凝固，得到金属元素组成元素比为Al:Si＝1:1的合金(母合金)。

<荧光体原料用合金的制造>

称量母合金和其他原料金属以使Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.008:0.792:0.2:1:1(摩尔比)。将炉内真空排气至5×10^-2Pa后，中止排气，向炉内填充氩气至规定压力。在该炉内，在氧化钙坩锅内熔解母合金，然后熔解Sr，添加Eu和Ca，确认全部成分熔解后的熔体受到感应电流的作用而被搅拌后，将熔体由坩锅浇铸至模具，使其凝固。

将所得到的合金碱性熔融，并溶解于稀盐酸中后，利用ICP发光分光分析法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry，下文中有时称为“ICP法”)进行组分分析后确认到，其中心部中，Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.782:0.212:1:0.986；表面部中，Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.756:0.210:1:0.962，在分析精度的范围内是均匀的。

所得到的合金显示出类似于Sr(Si_0.5Al_0.5)₂的粉末X射线衍射图案，判断其为被称作AlB₂型碱土硅化物的金属间化合物。

<荧光体原料用合金的粉碎>

在氮气氛(氧浓度4％)下使用氧化铝研钵对所得到的合金粉碎10分钟，得到网孔53μm的筛下物，将筛上物再次粉碎10分钟，重复该操作，获得合金粉末。将所得到的合金粉末的粒度分布和元素分析结果列于表1。此外，元素分析时，利用氧氮同时分析装置(Leco社制造)分析氧含量，利用碳-硫分析装置(堀场制作所社制造)分析碳含量，并且，利用ICP化学分析装置分析铁含量。

合金粉末的粒度分布和重量中值径D₅₀如下求出：在气温25℃、湿度70％的环境下，将荧光体分散至乙二醇中，利用激光衍射式粒度分布测定装置(堀场制作所制“LA-300”)在0.1μm～600μm的粒径范围内进行测定，得到以重量为基准的粒度分布曲线，由该重量基准粒度分布曲线求出粒度分布和重量中值径D₅₀，将积分值为50％时的粒径值表示为重量中值径D₅₀。并且，该积分值为25％及75％时的粒径值分别表示为D₂₅、D₇₅，通过QD＝(D₇₅-D₂₅)/(D₇₅+D₂₅)来求出QD。

参考例1-1

将10g实施例1-1中得到的合金粉末填充于氮化硼制坩锅(内径55mm)中，置于热等静压装置(HIP)内，将装置内部真空排气至5×10^-1Pa后，加热至300℃，于300℃继续真空排气1小时。然后填充1MPa氮气，冷却后释放压力至0.1MPa，再次填充氮气至1MPa，重复该操作2次。在开始加热前，填充氮气至50MPa，以约600℃/hr的速度将样品升温至1900℃。此时，以约50MPa/hr的速度用氮气将内压升至135MPa后，进一步升压至190MPa，于1900℃、190MPa下保持1小时，得到荧光体。

所得到的荧光体的粉末X射线衍射测定的结果显示，生成了与CaAlSiN₃同型的斜方晶的结晶相。使用荧光分光光度计测定465nm激发下的发光特性，以后述的参考例1-2的荧光体的亮度为100％，求出相对亮度。结果列于表1。

实施例1-2

除了将使用氧化铝研钵进行粉碎的时间改为5分钟以外，与实施例1-1同样地操作得到合金粉末，其粒度分布和元素分析结果列于表1。并且，与参考例1-1同样地进行氮化处理，测定所得到的荧光体的发光特性，结果列于表1。

实施例1-3

将与实施例1-1同样地操作所得到的合金在氮气氛下使用氧化铝研钵粗粉碎至约1mm，使用超音速气流粉碎机(日本气动设备株式会社(Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.)制造的“PJM-80SP”)将该粗粉碎后的物质在氮气氛下(氧浓度2％)以粉碎压力0.15MPa、原料供给速度0.8kg/hr的条件进行粉碎。所得到的合金粉末的粒度分布和元素分析结果列于表1。并且，与参考例1-1同样地进行氮化处理，测定所得到的荧光体的发光特性，结果列于表1。

实施例1-4

除了将超音速气流粉碎机的粉碎压力改为0.1MPa以外，与实施例1-3同样地操作得到合金粉末。所得到的合金粉末的粒度分布和元素分析结果列于表1。并且，与参考例1-1同样地进行氮化处理，测定所得到的荧光体的发光特性，结果列于表1。

比较例1-1

除了将超音速气流粉碎机的粉碎压力改为0.4MPa、将原料供给速度改为0.7kg/hr以外，与实施例1-3同样地粉碎得到合金粉末。所得到的合金粉末的粒度分布和元素分析结果列于表1。并且，与参考例1-1同样地进行氮化处理，测定所得到的荧光体的发光特性，结果列于表1。

参考例1-2

在氩气氛中称量Eu₂O₃、Ca₃N₂、AlN以及Si₃N₄，使金属元素组成比为Eu:Ca:Al:Si＝0.008:0.992:1:1，使用混合机进行混合。将该混合粉填充进氮化硼制坩锅，置于气氛加热炉中。将装置内真空排气至1×10^-2Pa后，中止排气，向装置内填充氮气至0.1MPa后，加热至1600℃，保持5小时，从而得到目的荧光体。

对于该荧光体，使用荧光分光光度计测定465nm激发下的发光特性，发光波长为648nm。

参考例1-3

除了将使用氧化铝研钵进行粉碎的时间改为5小时、不进行过筛以外，与实施例1-1同样地粉碎，得到合金粉末。所得到的合金粉末的粒度分布和元素分析结果列于表1。使用该合金粉末与参考例1-1同样地进行氮化处理，得到了黑色的固体，该固体不发光。

参考例1-4

与实施例1-1同样地操作得到合金，与实施例1-3同样地对其进行粗粉碎，使用不锈钢制造的机械式粉碎机在氮气氛下进行粉碎。所得到的合金粉末的粒度分布和元素分析结果列于表1。并且，与参考例1-1同样地进行氮化处理，测定所得到的荧光体的发光特性，结果列于表1。

表1

注1：粒径为10μm以下的合金颗粒的比例

注2：粒径为45μm以上的合金颗粒的比例

由以上结果可知，根据第1方面，可以制造出高亮度的荧光体。

[对第2方面的详细说明]

本发明人发现，通过将组成中含有两种以上构成荧光体的金属元素的合金在含氮气氛下加热能够实现第2方面的目的。

第2方面的荧光体的制造方法的特征在于，将含有两种以上构成荧光体的金属元素的合金在含氮气氛中加热。

优选该合金的中值径D₅₀为100μm以下。

优选该荧光体含有至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素。

优选该荧光体含有活化元素M¹、2价的金属元素M²和至少包含Si的4价金属元素M⁴。

优选该荧光体含有碱土金属元素作为2价金属元素M²。

该荧光体可以进一步含有3价的金属元素M³。

优选活化元素M¹为选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素，2价的金属元素M²为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素，3价的金属元素M³为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素，至少包含Si的4价金属元素M⁴为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

该荧光体可以含有Eu和/或Ce作为活化元素M¹。

优选2价的金属元素M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr、3价的金属元素M³的50摩尔％以上为Al、至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上为Si。

优选该荧光体以氮化物或氧氮化物为母体。

第2方面的荧光体的制造方法中，可以对将所述合金在含氮气氛下加热所得到的荧光体进行再加热。

本发明提供一种含荧光体的组合物，其含有液态介质和利用第2方面的荧光体的制造方法制造的荧光体。

第2方面还提供一种发光装置，其是具有激发光源和对该激发光源发出的光的至少一部分进行波长转换的荧光体的发光装置，该发光装置的特征在于，所述荧光体含有利用第2方面的荧光体的制造方法制造的荧光体。

第2方面提供一种具有所述发光装置的图像显示装置。

第2方面提供一种具有所述发光装置的照明装置。

根据第2方面的荧光体的制造方法，能够廉价地提供显示高亮度的发光且使用时的劣化较少的荧光体。

并且，第2方面的荧光体的制造方法可以应用于氮化物、氧氮化物、氧化物、硫化物、氧硫化物、碳化物等荧光体。

根据第2方面的制造方法所得到的荧光体比现有的塞隆荧光体发出更高亮度的光，特别在选择Eu作为活化元素的情况下，以高亮度发出长波长的橙色至红色的光。并且，即使长时间暴露在激发源下，该荧光体的亮度也不降低，因此，能够提供一种适宜用于荧光灯、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、阴极射线管(CRT)、白色发光二极管(LED)等的有用的荧光体。

下面，对第2方面进一步详细地进行说明，但第2方面不受以下说明的限制，只要在其要点范围内，可以进行各种变形来实施。

此外，第2方面的说明中，使用“～”表示的数值范围代表包含“～”前后所述的数值作为下限值和上限值的范围。

[荧光体的组成]

对于根据第2方面所制造的荧光体的组成没有特别限制，下面举例进行说明。

第2方面所制造的荧光体(下文中称为“本发明的荧光体”)优选含有活化元素M¹、至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素，详细地说，本发明的荧光体含有活化元素M¹、2价的金属元素M²以及4价的金属元素M⁴。例如可以举出Sr₂Si₅N₈:Eu,Ce等。此处，优选碱土金属元素作为2价的金属元素M²。

并且，第2方面的荧光体可以含有活化元素M¹、2价的金属元素M²、3价的金属元素M³以及至少包含Si的4价金属元素M⁴，优选以下述通式[2]表示的氮化物或氧氮化物为母体。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _dN_eO_f   [2]

(其中，a、b、c、d、e、f分别为下述范围的值。

0.00001≦a≦0.15

a+b＝1

0.5≦c≦1.5

0.5≦d≦1.5

2.5≦e≦3.5

0≦f≦0.5)

作为活化元素M¹，可以使用能够在构成以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体的结晶母体中含有的各种发光离子，但由于能够制造出发光特性高的荧光体而优选使用选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素。并且，作为活化元素M¹，优选含有Mn、Ce、Pr和Eu中的一种或两种以上，特别是由于能够得到显示高亮度的红色发光的荧光体而更优选含有Ce和/或Eu。并且，为了具有提高亮度和/或赋予蓄光性等各种功能，作为活化元素M¹，除了Ce和/或Eu以外，还可以含有一种或两种以上共活化元素。

作为活化元素M¹以外的元素，可以使用各种2价、3价、4价的金属元素，但由于能够得到发光特性高的荧光体而优选2价的金属元素M²为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素、3价的金属元素M³为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素、至少包含Si的4价金属元素M⁴为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

并且，由于能够得到发光特性高的荧光体而优选调整组成以使2价的金属元素M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，更优选使M²的80摩尔％以上为Ca和/或Sr，进一步优选使其90摩尔％以上为Ca和/或Sr，最优选M²的全部为Ca和/或Sr。

并且，由于能够得到发光特性高的荧光体而优选调整组成以使3价的金属元素M³的50摩尔％以上为Al，优选使M³的80摩尔％以上为Al，更优选使其90摩尔％以上为Al，最优选M³的全部为Al。

并且，由于能够得到发光特性高的荧光体而优选调整组成以使至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上为Si，优选使M⁴的80摩尔％以上为Si，更优选使其90摩尔％以上为Si，最优选M⁴的全部为Si。

特别是，由于能够得到发光特性特别高的荧光体而优选使2价的金属元素M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，且3价的金属元素M³的50摩尔％以上为Al，且至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上为Si。

并且，所述通式[2]中a～f的数值范围的优选理由如下。

若a小于0.00001，则具有无法获得充分的发光强度的倾向，若a大于0.15，则浓度消光变大而具有发光强度变低的倾向。因此，混合原料以使a在0.00001≦a≦0.15的范围。基于同样的理由，优选0.0001≦a≦0.1，更优选0.001≦a≦0.05，进一步优选0.002≦a≦0.04，最优选0.004≦a≦0.02。

由于在荧光体的结晶母体中活化元素M¹取代金属元素M²的原子位置，所以调整原料混合组成以使a与b的合计为1。

c小于0.5时和c大于1.5时，都会在制造时出现非均相，具有所述荧光体的收率变低的倾向。因此，混合原料以使c在0.5≦c≦1.5的范围。考虑到发光强度，也优选0.5≦c≦1.5，更优选0.6≦c≦1.4，最优选0.8≦c≦1.2。

D小于0.5时和d大于1.5时，都会在制造时出现非均相，具有所述荧光体的收率变低的倾向。因此，混合原料以使d在0.5≦d≦1.5的范围。并且，考虑到发光强度，也优选0.5≦d≦1.5，更优选0.6≦d≦1.4，最优选0.8≦d≦1.2。

e是表示氮含量的系数，e＝2/3+c+(4/3)d。将0.5≦c≦1.5和0.5≦d≦1.5代入该式，则e的范围为：1.84≦e≦4.17。但是，以所述通式[2]表示的荧光体组成中，若表示氮含量的e小于2.5，则具有荧光体的收率降低的倾向。并且，若e大于3.5也具有荧光体的收率降低的倾向。因此，e通常为2.5≦e≦3.5。

以所述通式[2]表示的荧光体中的氧据认为是作为原料金属中的杂质混入的，或是在粉碎工序、氮化工序等制造工序中所导入的。作为氧的比例的f在可以容许荧光体的发光特性降低的范围内优选为0≦f≦0.5。

在以所述通式[2]表示的荧光体中，也可以是以下述通式[3]表示的荧光体。

M^1’ _a’Sr_b’Ca_c’M^2’ _d’Al_e’Si_f’N_g’   [3]

(其中，a’、b’、c’、d’、e’、f’、g’分别为下述范围的值。

0.00001≦a’≦0.15

0.1≦b’≦0.99999

0≦c’＜1

0≦d’＜1

a’+b’+c’+d’＝1

0.5≦e’≦1.5

0.5≦f’≦1.5

0.8×(2/3+e’+4/3×f’)≦g’≦1.2×(2/3+e’+4/3×f’))

此处，M^1’与所述通式[2]中的M¹同样地表示选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm及Yb组成的组中的活化元素。作为活化元素M^1’，也优选含有Mn、Ce、Pr及Eu中的一种或两种以上，特别优选含有Eu和/或Ce。

M^2’表示Mg和/或Ba，优选为Mg。通过含有Mg可以使荧光体的发光波长为长波长。

a’的范围通常为0.00001≦a’≦0.15，优选为0.001≦a’≦0.05，更优选为0.002≦a’≦0.01。

b’的范围通常为0.1≦b’≦0.99999，优选为0.6≦b’≦0.99999，更优选为0.7≦b’≦0.99999。

c’的范围通常为0≦c’＜1，优选为0≦c’≦0.5，更优选为0≦c’≦0.3。

d的范围通常为0≦d’＜1，优选为0≦d’≦0.5，更优选为0≦d’≦0.2。

a’、b’、c’、d’的相互关系通常满足a’+b’+c’+d’＝1的关系。

e’的范围通常为0.5≦e’≦1.5，优选为0.8≦e’≦1.2，更优选为0.9≦e’≦1.1。

f’的范围通常为0.5≦f’≦1.5，优选为0.8≦f’≦1.2，更优选为0.9≦f’≦1.1。

g’的范围通常为0.8(2/3+e’+4/3×f’)≦g’≦1.2×(2/3+e’+4/3×f’)，优选为0.9×(2/3+e’+4/3×f’)≦g’≦1.1×(2/3+e’+4/3×f’)，更优选为2.5≦g’≦3.5。

下文中，将通式[3]中的b’值在0.6≦b’≦0.99999的范围且d’＝0的荧光体、即Sr取代量较多的荧光体简记为“SCASN荧光体”。

本发明的荧光体所含有的氧据认为是作为原料金属中的杂质混入的，或是在粉碎工序、氮化工序等制造工序中所导入的等。

氧的含量在可以容许荧光体的发光特性降低的范围内通常为5重量％以下，优选为2重量％以下，最优选为1重量％以下。

此外，作为荧光体的组成的具体例，可以举出(Sr,Ca,Mg)AlSiN₃:Eu、(Sr,Ca,Mg)AlSiN₃:Ce、(Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu、(Sr,Ca)₂Si₅N₈:Ce等。

[荧光体的制造方法]

制造本发明的荧光体时，称量作为原料的金属或其合金，使其成为例如下述通式[1]的组成，将其熔融合金化后，制造荧光体原料用合金，接下来粉碎该荧光体原料用合金，然后在含氮气氛下加热，由此进行氮化。此时，例如制造含有Si和碱土金属元素的合金的情况下，优选在将高熔点(高沸点)的Si金属和/或含有Si的合金熔融后，再熔融低熔点(低沸点)的碱土金属。并且，对于熔融时由于挥发或与坩锅材料反应等而损失的金属元素，可以根据需要预先过量称量来添加。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _d   [1]

(其中，M¹、M²、M³、M⁴、a、b、c、d分别与上述通式[1]中的意义相同。)

<原料金属的纯度>

有关用于制造合金的金属的纯度的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的形状>

有关原料金属的形状的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的熔融>

有关原料金属的熔融的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<熔体的铸造>

有关熔体的铸造的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<铸块的粉碎>

有关铸块的粉碎的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<合金粉末的分级>

使用振动筛、筛分机等具有网眼的过筛装置、空气分离器等惯性分级装置、旋风器等离心分离机，将在粉碎工序中粉碎的合金粉末调整至上述所期望的重量中值径D₅₀和粒度分布。

对于该分级工序也优选在惰性气体气氛下进行，惰性气体气氛中的氧浓度为10％以下，特别优选为5％以下。对惰性气体的种类没有特别限制，但通常使用氮、氩、氦等中的一种或两种以上，考虑到经济性而特别优选氮气。

对于加热处理前的合金粉末的重量中值径D₅₀，需要根据构成合金粉末的金属元素的活性度来调整粒径，通常的情况下D₅₀为100μm以下，优选为80μm以下，特别优选为60μm以下；并且通常为0.1μm以上，优选为0.5μm以上，特别优选为1μm以上。并且，含有Sr的情况下，由于会提高与气氛气体的反应性，合金粉末的重量中值径D₅₀通常为5μm以上，优选为8μm以上，更优选为10μm以上，特别优选为13μm以上。若粒径低于上述重量中值径D₅₀的范围，则氮化等反应时放热速度变大，可能难以控制反应。另一方面，若粒径大于上述重量中值径D₅₀的范围，则合金颗粒内部的氮化等反应可能会不充分。

<荧光体的制造>

对于使用上述合金制造荧光体的方法没有特别限制，可以根据氧化物、氮化物、氧氮化物、硫化物、氧硫化物、碳化物等荧光体的种类来设定反应条件，下面以氮化反应为例进行说明。

《合金的氮化》

有关荧光体原料用合金的氮化处理的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

通过如此地对合金进行氮化处理，可以获得以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，但由于所得到的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体可以根据需要获得较高的发光，因此可以通过再次的加热处理来促进颗粒成长。

作为对通过氮化处理得到的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体进行再加热处理时的加热条件，优选为1200℃～2200℃。若该温度低于1200℃，则即使再加热，促进颗粒成长的效果也小。另一方面，若在高于2200℃的温度下加热，则不仅浪费加热能量，还会引起荧光体的分解，如果不将作为气氛气体的一部分的氮气的压力升得非常高就不能得到目的荧光体。出于同样的理由，加热处理温度优选为1300℃以上，更优选为1400℃以上，最优选为1500℃以上。并且，优选为2100℃以下，更优选为2000℃以下，最优选为1900℃以下。

对以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体进行再加热处理时的气氛基本上为含氮气体等惰性气氛或还原性气氛。气氛中的氧浓度通常为1000ppm以下，优选为100ppm以下，更优选为10ppm以下。若在氧浓度大于1000ppm的含氧气体中或大气中等氧化气氛下进行再加热处理，则荧光体被氧化，而无法获得目的荧光体。但是，若为氧浓度为0.1ppm～10ppm的含有微量氧的气氛，则能够在比较低的温度下合成荧光体，所以是优选的。

再加热处理时的压力优选为不低于大气压的压力以防止大气中的氧气混入。若在低于大气压的压力下进行处理，则与氮化处理时的加热工序同样，在加热炉的密闭性不好的情况下，可能混入大量的氧气而无法得到特性高的荧光体。

再加热处理时的加热时间(在最高温度下的保持时间)通常为1分钟～100小时。若保持时间过短，则颗粒不能充分成长，并且，若保持时间过长，则不仅会浪费加热能量，还存在氮气由荧光体的表面脱离而导致发光特性降低的倾向。出于同样的理由，优选保持时间为10分钟以上，更优选为30分钟以上，并且优选为24小时以下，更优选为12小时以下。

[荧光体的特性]

由该方面的制造方法所得到的荧光体具有如下特性。

发光光谱

由该方面的制造方法所得到的Eu活化SCASN荧光体用于作为橙色至红色荧光体的用途，测定在波长465nm光的激发下的发光光谱时，优选具有如下特征。

首先，由该方面的方法所制造的荧光体(下文中称为“本发明的荧光体”)，在上述的发光光谱中的峰值波长λp(nm)通常大于590nm，其中优选为600nm以上，并且，通常为650nm以下，其中优选640nm以下的范围。若该发光峰波长λp过短，则具有带有黄色的倾向，另一方面，若波长过长，则具有带有暗红色的倾向，由于这两种情况都会导致作为橙色至红色光的特性降低，所以不是优选的。

并且，对于该方面的荧光体，在上述的发光光谱中的发光峰的半峰宽(full width athalf maximum，下文中适当简称为“FWHM”)通常大于50nm，其中优选为70nm以上，更优选为75nm以上；并且，通常小于120nm，其中优选为100nm以下，更优选为90nm以下。若该半峰宽FWHM过窄，则发光强度可能会降低，若该半峰宽FWHM过宽，则颜色纯度可能会降低，因此两种情况都不优选。

此外，以波长465nm的光激发该方面的荧光体时，可以使用例如GaN系发光二极管。并且，可以利用例如日本分光社制造的荧光测定装置等装置进行本发明的荧光体的发光光谱的测定，以及求出该发光峰波长、峰相对强度及峰的半峰宽。

重量中值径D₅₀

对于该方面的荧光体，其重量中值径D₅₀通常为3μm以上，其中优选为5μm以上，并且，通常为30μm以下，其中优选为20μm以下。若重量中值径D₅₀过低，则具有亮度降低、荧光体颗粒聚集在一起的倾向，所以不是优选的。另一方面，若重量中值径D₅₀过大，则存在出现涂布斑或引起分配器(dispenser)等堵塞的倾向，所以不是优选的。

此外，可以使用例如激光衍射/散射式粒度分布测定装置等装置测定该方面的荧光体的重量中值径D₅₀。

其他的特性

该方面的荧光体的内部量子效率越高越优选。该值通常为0.5以上，优选为0.6以上，进一步优选为0.7以上。若内部量子效率低，则具有发光效率降低的倾向，所以不是优选的。

对于该方面的荧光体，其吸收效率越高越优选。该值通常为0.5以上，优选为0.6以上，进一步优选为0.7以上。若吸收效率低，则具有发光效率降低的倾向，所以不是优选的。

[荧光体的用途]

该方面的荧光体的亮度高，可以发挥其显色性高的特性，从而适宜用于各种发光装置。例如，本发明的荧光体为橙色至红色荧光体的情况中，可以通过组合绿色荧光体和蓝色荧光体等来实现高显色性的白色发光装置。可以将如此得到的发光装置用作图像显示装置的发光部(特别是液晶用背光等)和照明装置。

[含荧光体的组合物]

在将该方面的荧光体用于发光装置等用途的情况中，优选以将其分散到液态介质中的形式来使用。使该方面的荧光体分散到液态介质中得到的物质适宜地称为“该方面的含荧光体的组合物”。

作为可用于该方面的含荧光体的组合物的液态介质，可以根据目的等任意选择，只要在所期望的使用条件下显示出液体的性质，并使该方面的荧光体良好地分散，同时不发生不期望的反应等即可。作为液态介质的实例，可以举出固化前的热固性树脂、光固化性树脂，例如可举出加成反应型有机硅树脂、缩合反应型有机硅树脂、改性有机硅树脂、环氧树脂等。并且，可以使用无机类材料，例如利用溶胶-凝胶法将含有陶瓷前体聚合物或者金属醇盐的溶液水解聚合而成的溶液。这些液态介质可以单独使用一种，也可以以任意组合和任意的比率并用两种以上。

液态介质的用量可以根据用途等来进行适当调整，但是一般以液态介质相对于本发明荧光体的重量比计，通常为3重量％以上，优选为5重量％以上，并且通常为30重量％以下，优选为15重量％以下的范围。

此外，除本发明的荧光体和液态介质以外，根据其用途等，该方面的含荧光体的组合物还可以含有其他任意成分。作为其他成分，可以举出分散剂、增稠剂、增容剂、缓冲剂等。具体地说，可以举出气相二氧化硅等二氧化硅类微粉、氧化铝等。

[发光装置]

下面，对该方面的发光装置进行说明。该方面的发光装置的构成中至少具有作为激发光源的第1发光体和通过所述第1发光体发出的光的照射而发出可见光的第2发光体。

第1发光体

该方面的发光装置中的第1发光体发出激发后述的第2发光体的光。对第1发光体的发光波长没有特别限制，只要与后述的第2发光体的吸收波长重叠即可，并且可以使用发光波长区域较宽的发光体。通常使用具有从近紫外区域到蓝色区域的发光波长的发光体，作为具体数值，使用具有通常300nm以上、优选330nm以上、并且通常500nm以下、优选480nm的发光峰波长的发光体。作为该第1发光体，一般可以使用半导体发光器件，具体地说，可以使用发光二极管(light emitting diode，下文中适当简称为“LED”)、半导体激光二极管(semiconductor laser diode，下文中适当简称为“LD”)等。

其中，作为第1发光体优选为使用GaN系化合物半导体的GaN类LED或LD。原因如下：与发射该区域的光的SiC类LED等相比，GaN类LED或LD的发光功率、外部量子效率非常高，通过与上述荧光体组合，可以以非常低的电力得到非常明亮的发光。例如，当施加20mA的电流负荷时，通常GaN类LED或LD具有SiC类LED或LD的100倍以上的发光强度。在GaN类LED或LD中，优选具有Al_XGa_YN发光层、GaN发光层或In_XGa_YN发光层的GaN类LED或LD。在GaN类LED中，具有In_XGa_YN发光层的GaN类LED发光强度非常强，因此是特别优选的。在GaN类LD中，具有In_XGa_YN层和GaN层的多重量子阱结构的GaN类LD由于发光强度非常强，因此是特别优选的。

此外，在上述中，X+Y的值通常为0.8～1.2的范围的值。在GaN类LED中，从调节发光特性方面出发，在所述发光层中掺杂了Zn或Si的GaN类LED或没有进行掺杂的GaN类LED是优选的。

GaN类LED以所述发光层、p层、n层、电极以及基板为基本构成要素，并且因为发光效率高而优选具有将发光层夹于n型和p型的Al_XGa_YN层、GaN层或In_XGa_YN层等之间而形成的杂合结构，更优选具有量子阱结构作为杂合结构，因为这样的发光效率更高。

第2发光体

该方面的发光装置中的第2发光体是通过照射由上述第1发光体发出的光而发出可见光的发光体，其在含有后述的第1荧光体(橙色至红色荧光体)的同时，还根据其用途等而适当地含有后述的第2荧光体(绿色荧光体、蓝色荧光体等)。

对荧光体的组成没有特别限制，优选如下组成：在作为结晶母体的以Y₂O₃、Zn₂SiO₄等为代表的金属氧化物，以Sr₂Si₅N₈等为代表的金属氮化物，以Ca₅(PO₄)₃Cl等为代表的磷酸盐和以ZnS、SrS、CaS等为代表的硫化物中，组合Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等稀土金属的离子或Ag、Cu、Au、Al、Mn、Sb等金属的离子作为活化元素或共活化元素。

作为结晶母体的优选例，可以举出例如：(Zn,Cd)S、SrGa₂S₄、SrS、ZnS等硫化物；Y₂O₂S等氧硫化物；(Y,Gd)₃Al₅O₁₂、YAlO₃、BaMgAl₁₀O₁₇、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al₁₀O₁₇、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al₁₀O₁₇、BaAl₁₂O₁₉、CeMgAl₁₁O₁₉、(Ba,Sr,Mg)O·Al₂O₃、BaAl₂Si₂O₈、SrAl₂O₄、Sr₄Al₁₄O₂₅、Y₃Al₅O₁₂等铝酸盐；Y₂SiO₅、Zn₂SiO₄等硅酸盐；SnO₂、Y₂O₃等氧化物；GdMgB₅O₁₀、(Y,Gd)BO₃等硼酸盐；Ca₁₀(PO₄)₆(F,Cl)₂、(Sr,Ca,Ba,Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂等卤磷酸盐；Sr₂P₂O₇、(La,Ce)PO₄等磷酸盐等。

其中，上述的结晶母体和活化元素或共活化元素可以与同族元素进行部分取代，并不受元素组成的特别限制，所得到的荧光体只要吸收近紫外至可见光区域的光并发出可见光，就可以使用。

具体地说，可以使用以下举出的荧光体，但这些不过是示例，可以在本发明中使用的荧光体并不限于这些。此外，在以下的示例中，对仅部分结构不同的荧光体适当地进行省略表示。例如，将“Y₂SiO₅:Ce³⁺”、“Y₂SiO₅:Tb³⁺”和“Y₂SiO₅:Ce³⁺,Tb³⁺”归纳表示为“Y₂SiO₅:Ce³⁺,Tb³⁺”，将“La₂O₂S:Eu”、“Y₂O₂S:Eu”和“(La,Y)₂O₂S:Eu”归纳表示为“(La,Y)₂O₂S:Eu”。将省略部位以逗号(,)隔开。

＜第1荧光体(橙色至红色荧光体)＞

该方面的发光装置中的第2发光体至少含有上述的本发明的荧光体作为橙色至红色荧光体(下文中将其适当称为“第1荧光体”)。本发明的荧光体既可以单独使用任意一种，也可以以任意的组合和比例合用两种以上。并且，除了本发明的荧光体以外，还可以合用其他的一种或两种以上的橙色至红色荧光体作为第1荧光体。

对于发出红色荧光的荧光体(下文中适当称为“红色荧光体”)所发出的荧光的具体的波长范围，可以举出，峰值波长通常为570nm以上，优选为580nm以上，并且，通常为700nm以下，优选为680nm以下。

作为该方面的荧光体以外的橙色至红色荧光体，可以举出例如以(Mg,Ca,Sr,Ba)₂Si₅N₈:Eu表示的铕活化碱土类氮化硅系荧光体，其由具有红色断裂面的断裂粒子构成，进行红色区域的发光；以(Y,La,Gd,Lu)₂O₂S:Eu表示的铕活化稀土类氧硫化物系荧光体，其由具有大致球状的规整结晶成长形状的成长粒子构成，进行红色区域的发光；等。

另外，特开2004-300247号公报记载的荧光体也可以用作本实施方式的荧光体，其是含有选自由Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、W和Mo组成的组的至少一种元素的氧氮化物和/或氧硫化物的荧光体，并且该荧光体含有的氧氮化物具有部分或全部Al元素被Ga元素取代的α塞隆(α-sialon)结构。此外，这些是含有氧氮化物和/或氧硫化物的荧光体。

此外，作为红色荧光体，可以使用(La,Y)₂O₂S:Eu等Eu活化氧硫化物荧光体；Y(V,P)O₄:Eu、Y₂O₃:Eu等Eu活化氧化物荧光体；(Ba,Sr,Ca,Mg)₂SiO₄:Eu,Mn、(Ba,Mg)₂SiO₄:Eu,Mn等Eu,Mn活化硅酸盐荧光体；(Ca,Sr)S:Eu等Eu活化硫化物荧光体；YAlO₃:Eu等Eu活化铝酸盐荧光体；LiY₉(SiO₄)₆O₂:Eu、Ca₂Y₈(SiO₄)₆O₂:Eu、(Sr,Ba,Ca)₃SiO₅:Eu、Sr₂BaSiO₅:Eu等Eu活化硅酸盐荧光体；(Y,Gd)₃Al₅O₁₂:Ce、(Tb,Gd)₃Al₅O₁₂:Ce等Ce活化铝酸盐荧光体；(Ca,Sr,Ba)₂Si₅N₈:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)SiN₂:Eu、(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN₃:Eu等Eu活化氮化物荧光体；(Mg,Ca,Sr,Ba)AlSiN₃:Ce等Ce活化氮化物荧光体；(Sr,Ca,Ba,Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu,Mn等Eu,Mn活化卤磷酸盐荧光体；(Ba₃Mg)Si₂O₈:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)₃(Zn,Mg)Si₂O₈:Eu,Mn等Eu,Mn活化硅酸盐荧光体；3.5MgO·0.5MgF₂·GeO₂:Mn等Mn活化锗酸盐荧光体；Eu活化α塞隆等Eu活化氧氮化物荧光体；(Gd,Y,Lu,La)₂O₃:Eu,Bi等Eu,Bi活化氧化物荧光体；(Gd,Y,Lu,La)₂O₂S:Eu,Bi等Eu,Bi活化氧硫化物荧光体；(Gd,Y,Lu,La)VO₄:Eu,Bi等Eu,Bi活化钒酸盐荧光体；SrY₂S₄:Eu,Ce等Eu,Ce活化硫化物荧光体；CaLa₂S₄:Ce等Ce活化硫化物荧光体；(Ba,Sr,Ca)MgP₂O₇:Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg,Zn)₂P₂O₇:Eu,Mn等Eu,Mn活化磷酸盐荧光体；(Y,Lu)₂WO₆:Eu,Mo等Eu,Mo活化钨酸盐荧光体；(Ba,Sr,Ca)_xSi_yN_z:Eu,Ce(其中，x、y、z为1以上的整数)等Eu,Ce活化氮化物荧光体；(Ca,Sr,Ba,Mg)₁₀(PO₄)₆(F,Cl,Br,OH):Eu,Mn等Eu,Mn活化卤磷酸盐荧光体；((Y,Lu,Gd,Tb)_1-xSc_xCe_y)₂(Ca,Mg)_1-r(Mg,Zn)_2+rSi_z-qGeqO_12+δ等Ce活化硅酸盐荧光体等。

作为红色荧光体，还可以使用由以β-二酮酸盐、β-二酮、芳香族羧酸或布朗斯台德酸等的阴离子为配体的稀土元素离子络合物形成的红色有机荧光体、二萘嵌苯系颜料(例如，二苯并{[f,f’]-4,4’,7,7’-四苯基}二茚并[1,2,3-cd:1’,2’,3’-lm]二萘嵌苯)、蒽醌系颜料、色淀系颜料、偶氮系颜料、喹吖啶酮系颜料、蒽系颜料、异二氢吲哚系颜料、异二氢吲哚酮系颜料、酞菁系颜料、三苯甲烷系碱性染料、阴丹酮系颜料、靛酚系颜料、花青系颜料、二噁嗪系颜料。

另外，红色荧光体中，峰波长为580nm以上、优选590nm以上且为620nm以下、优选610nm以下的荧光体可以用作橙色荧光体。作为这种橙色荧光体的例子，可以举出(Sr,Ba)₃SiO₅:Eu、(Sr,Mg)₃(PO₄)₂:Sn²⁺等。

＜第2荧光体＞

进而，该方面的发光装置中的第2发光体可以根据其用途含有与上述第1荧光体(本发明的荧光体)的发光波长不同的荧光体(下文中将其适当地称为“第2荧光体”)。作为第2荧光体，既可以单独使用一种荧光体，也可以以任意组合和比例合用两种以上的荧光体。

作为与第1荧光体(橙色至红色荧光体)合用的第2荧光体的例子，可以举出发出绿色光的荧光体(下文中适当称为“绿色荧光体”)以及发出蓝色光的荧光体(下文中适当称为“蓝色荧光体”)。

{绿色荧光体}

对于发出绿色荧光的荧光体(下文中适当称为“绿色荧光体”)所发出的荧光的具体的波长范围，可以举出，峰值波长通常为490nm以上，优选为500nm以上；并且，通常为570nm以下，优选为550nm以下。

作为这样的绿色荧光体，可以举出例如由具有断裂面的断裂粒子构成并进行绿色区域的发光的以(Mg,Ca,Sr,Ba)Si₂O₂N₂:Eu表示的铕活化碱土类硅氧氮化物系荧光体、由具有断裂面的断裂粒子构成并进行绿色区域的发光的以(Ba,Ca,Sr,Mg)₂SiO₄:Eu表示的铕活化碱土类硅酸盐系荧光体等。

此外，作为绿色荧光体，可以使用Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu、(Ba,Sr,Ca)Al₂O₄:Eu等Eu活化铝酸盐荧光体；(Sr,Ba)Al₂Si₂O₈:Eu、(Ba,Mg)₂SiO₄:Eu、(Ba,Sr,Ca,Mg)₂SiO₄:Eu、(Ba,Sr,Ca)₂(Mg,Zn)Si₂O₇:Eu、(Ba,Ca,Sr,Mg)₉(Sc,Y,Lu,Gd)₂(Si,Ge)₆O₂₄:Eu等Eu活化硅酸盐荧光体；Y₂SiO₅:Ce,Tb等Ce,Tb活化硅酸盐荧光体；Sr₂P₂O₇-Sr₂B₂O₅:Eu等Eu活化硼酸磷酸盐荧光体；Sr₂Si₃O₈-2SrCl₂:Eu等Eu活化卤硅酸盐荧光体；Zn₂SiO₄:Mn等Mn活化硅酸盐荧光体；CeMgAl₁₁O₁₉:Tb、Y₃Al₅O₁₂:Tb等Tb活化铝酸盐荧光体；Ca₂Y₈(SiO₄)₆O₂:Tb、La₃Ga₅SiO₁₄:Tb等Tb活化硅酸盐荧光体；(Sr,Ba,Ca)Ga₂S₄:Eu,Tb,Sm等Eu,Tb,Sm活化硫代镓酸盐荧光体；Y₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce、(Y,Ga,Tb,La,Sm,Pr,Lu)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce等Ce活化铝酸盐荧光体；Ca₃Sc₂Si₃O₁₂:Ce、Ca₃(Sc,Mg,Na,Li)₂Si₃O₁₂:Ce等Ce活化硅酸盐荧光体；CaSc₂O₄:Ce等Ce活化氧化物荧光体；SrSi₂O₂N₂:Eu、(Sr,Ba,Ca)Si₂O₂N₂:Eu、Eu活化β塞隆、Eu活化α塞隆等Eu活化氧氮化物荧光体；BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn等Eu,Mn活化铝酸盐荧光体；SrAl₂O₄:Eu等Eu活化铝酸盐荧光体；(La,Gd,Y)₂O₂S:Tb等Tb活化氧硫化物荧光体；LaPO₄:Ce,Tb等Ce,Tb活化磷酸盐荧光体；ZnS:Cu,Al、ZnS:Cu,Au,Al等硫化物荧光体；(Y,Ga,Lu,Sc,La)BO₃:Ce,Tb、Na₂Gd₂B₂O₇:Ce,Tb、(Ba,Sr)₂(Ca,Mg,Zn)B₂O₆:K,Ce,Tb等Ce,Tb活化硼酸盐荧光体；Ca₈Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu,Mn等Eu,Mn活化卤硅酸盐荧光体；(Sr,Ca,Ba)(Al,Ga,In)₂S₄:Eu等Eu活化硫代铝酸盐荧光体或硫代镓酸盐荧光体；(Ca,Sr)₈(Mg,Zn)(SiO₄)₄Cl₂:Eu,Mn等Eu,Mn活化卤硅酸盐荧光体等。

另外，作为绿色荧光体，还可以使用吡啶-邻苯二甲酰亚胺缩合衍生物、苯并噁嗪酮类、喹唑啉酮类、香豆素类、喹酞酮类、萘二甲酰亚胺类等荧光染料、铽配合物等有机荧光体。

{蓝色荧光体}

对于发出蓝色荧光的荧光体(下文中适当称为“蓝色荧光体”)所发出的荧光的具体的波长范围，可以举出，峰值波长通常为420nm以上，优选为440nm以上；并且，通常为480nm以下，优选为470nm以下。

作为这样的蓝色荧光体，可以举出以BaMgAl₁₀O₁₇:Eu表示的铕活化铝酸钡镁系荧光体，其由具有大致六边形的规整结晶成长形状的成长粒子构成，进行蓝色区域的发光；以(Ca,Sr,Ba)₅(PO₄)₃Cl:Eu表示的铕活化卤磷酸钙系荧光体，其由具有大致球状的规整结晶成长形状的成长粒子构成，进行蓝色区域的发光；以(Ca,Sr,Ba)₂B₅O₉Cl:Eu表示的铕活化碱土类氯硼酸盐系荧光体，其由具有大致立方体形状的规整结晶成长形状的成长粒子构成，进行蓝色区域的发光；以(Sr,Ca,Ba)Al₂O₄:Eu或(Sr,Ca,Ba)₄Al₁₄O₂₅:Eu表示的铕活化碱土类铝酸盐系荧光体，其由具有断裂面的断裂粒子构成，进行蓝绿色区域的发光；等。

并且，作为蓝色荧光体，也可以使用Sr₂P₂O₇:Sn等Sn活化磷酸盐荧光体；Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu、BaMgAl₁₀O₁₇:Eu、BaAl₈O₁₃:Eu等Eu活化铝酸盐荧光体；SrGa₂S₄:Ce、CaGa₂S₄:Ce等Ce活化硫代镓酸盐荧光体；(Ba,Sr,Ca)MgAl₁₀O₁₇:Eu、BaMgAl₁₀O₁₇:Eu,Tb,Sm等Eu活化铝酸盐荧光体；(Ba,Sr,Ca)MgAl₁₀O₁₇:Eu,Mn等Eu,Mn活化铝酸盐荧光体；(Sr,Ca,Ba,Mg)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu、(Ba,Sr,Ca)₅(PO₄)₃(Cl,F,Br,OH):Eu,Mn,Sb等Eu活化卤磷酸盐荧光体；BaAl₂Si₂O₈:Eu、(Sr,Ba)₃MgSi₂O₈:Eu等Eu活化硅酸盐荧光体；Sr₂P₂O₇:Eu等Eu活化磷酸盐荧光体；ZnS:Ag、ZnS:Ag,Al等硫化物荧光体；Y₂SiO₅:Ce等Ce活化硅酸盐荧光体；CaWO₄等钨酸盐荧光体；(Ba,Sr,Ca)BPO₅:Eu,Mn、(Sr,Ca)₁₀(PO₄)₆·nB₂O₃:Eu、2SrO·0.84P₂O₅·0.16B₂O₃:Eu等Eu,Mn活化硼酸磷酸盐荧光体；Sr₂Si₃O₈·2SrCl₂:Eu等Eu活化卤硅酸盐荧光体等。

并且，作为蓝色荧光体，还可以使用例如萘二甲酰亚胺类、苯并噁唑类、苯乙烯基类、香豆素类、吡唑啉(ピラリゾン)类、三唑类化合物的荧光染料、铥配合物等有机荧光体等。

此外，上述这样的荧光体既可以单独使用一种，也可以以任意组合和比例合用两种以上。

第2荧光体的选择

在该方面的发光装置中，是否使用以上说明的第2荧光体(红色荧光体、蓝色荧光体、绿色荧光体等)及其种类可以根据发光装置的用途来适当选择。例如，构成发橙色至红色光的本发明发光装置的情况下，可以仅使用第1荧光体(橙色至红色荧光体)，而通常不需要使用第2荧光体。

另一方面，构成发白色光的该方面的发光装置的情况下，为了得到所期望的白色光，可以将第1发光体、第1荧光体(橙色至红色荧光体)和第2荧光体适当组合。具体地说，构成发白色光的本发明的发光装置的情况下的第1发光体、第1荧光体和第2荧光体的优选组合的示例可以举出以下i)～iii)的组合。

i)使用蓝色发光体(蓝色LED等)作为第1发光体，使用红色荧光体(本发明的荧光体等)作为第1荧光体，使用绿色荧光体作为第2荧光体。

ii)使用近紫外发光体(近紫外LED等)作为第1发光体，使用红色荧光体(本发明的荧光体等)作为第1荧光体，合用蓝色荧光体及绿色荧光体作为第2荧光体。

iii)使用蓝色发光体(蓝色LED等)作为第1发光体，使用橙色荧光体(本发明的荧光体等)作为第1荧光体，使用绿色荧光体作为第2荧光体。

第2荧光体的物理性能

用于本发明的发光装置的第2荧光体的重量中值径通常为10μm以上，优选为15μm以上；并且，通常为30μm以下，优选为20μm以下。若重量中值径过小，则亮度降低，具有荧光体颗粒聚集在一起的倾向而不优选。另一方面，若重量中值径过大，则具有产生涂布斑或堵塞分配器等的倾向而不优选。

发光装置的结构

该方面的发光装置只要具备上述第1发光体及第2发光体即可，对其他结构不特别限制，但通常在适宜的框体上配置上述第1发光体和第2发光体。此时，进行配置以使第2发光体受第1发光体发出的光的激发而发光，并且该第1发光体发的光和/或第2发光体发的光能够射向外部。这种情况下，红色荧光体不必与蓝色荧光体、绿色荧光体混合在同一层中，例如，可以在含有蓝色荧光体和绿色荧光体的层上层叠含有红色荧光体的层。

除了上述第1发光体、第2发光体和框体外，通常还使用密封材料。具体地说，为了分散上述第1荧光体和/或第2荧光体构成第2发光体，或是为了粘结第1发光体、第2发光体和框体，而采用密封材料。

作为所使用的密封材料，通常可以举出热塑性树脂、热固性树脂、光固化性树脂等。具体地说，可以举出聚甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸树酯；聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等苯乙烯树脂；聚碳酸酯树脂；聚酯树脂；苯氧基树脂；丁缩醛树脂；聚乙烯醇；乙基纤维素、纤维素乙酸酯、醋酸丁酸纤维素等纤维素类树脂；环氧树脂；苯酚树脂；有机硅树脂等。并且可以使用无机类材料，例如，利用溶胶-凝胶法将含有金属醇盐、陶瓷前体聚合物或者金属醇盐的溶液水解聚合而成的溶液或是将这些组合进行固化而得到的无机类材料，例如具有硅氧烷键的无机类材料。

发光装置的实施方式

下面举出具体的实施方式对该方面的发光装置进行更详细的说明，但本发明不限于以下的实施方式，可以在不脱离本发明的要点的范围内进行任意变形来实施。

图1示意性地给出该方面的一实施方式的发光装置的结构。本实施方式的发光装置1具有框体2、作为光源的蓝色LED(第1发光体)3、和含荧光体部(第2发光体)4，所述含荧光体部吸收从蓝色LED3发出的光的一部分并发出具有与吸收的光不同的波长的光。

框体2是用于保持蓝色LED3、含荧光体部4的树脂制的基部。在框体2的上面形成有向图1中上侧开口的、截面为梯形的凹部(凹陷)2A。由此，框体2成为杯状，可以使由发光装置1发出的光具有指向性，从而能够有效利用所放出的光。进而，框体2的凹部2A内面通过镀覆银等金属来提高可见光域所有的光的反射率，从而使照射至框体2的凹部2A内面的光也能够由发光装置1照向规定的方向。

在框体2的凹部2A的底部设置有蓝色LED3作为光源。蓝色LED3是通过供给电力而发出蓝色的光的LED。从该蓝色LED3发出的蓝色光的一部分作为激发光而被含荧光体部4内的发光物质(第1荧光体及第2荧光体)吸收，并且，另一部分由发光装置1照向规定的方向。

如上所述，蓝色LED3设置在框体2的凹部2A的底部，此处，框体2和蓝色LED3之间利用银胶(在粘结剂中混合有银颗粒的物质)5而粘结，由此将蓝色LED3设置在框体2上。进而，该银胶5还起到有效地将蓝色LED3所产生的热量释放到框体2上的作用。

进而，在框体2上安装有用于向蓝色LED3供给电力的金制的导线6。即，设置于蓝色LED3之上的电极(省略图示)利用导线6通过导线接连而连接，通过向该导线6通电来向蓝色LED3供给电力，从而蓝色LED3发出蓝色光。此外，根据蓝色LED3的结构来安装1根或2根以上的导线6。

进而，在框体2的凹部2A设有含荧光体部4，该含荧光体部4吸收从蓝色LED3发出的光的一部分，发出具有与之不同波长的光。含荧光体部4由荧光体和透明树脂形成。荧光体是受蓝色LED3发出的蓝色光的激发而发出波长长于蓝色光的光的物质。构成含荧光体部4的荧光体既可以是一种，也可以是两种以上的混合物，只要进行选择以使蓝色LED3发出的光与荧光体发光部4发出的光的总和为所期望的颜色即可。颜色不仅可以为白色，也可以是黄色、橙色、粉色、紫色、蓝绿色等。并且也可以是这些颜色与白色之间的中间色。并且，透明树脂是含荧光体部4的密封材料，此处使用上述密封材料。

模塑部7从外部保护蓝色LED3、含荧光体部4、导线6等，同时具有用于控制配光特性的透镜的功能。模塑部7主要可以使用环氧树脂。

图2是表示面发光照明装置的一个实施例的示意性截面图，该照明装置中安装有图1所示的发光装置1。在图2中，8为面发光照明装置、9为扩射板、10为支持壳体。

该面发光照明装置8中，在内面制为白色平滑面等不透光的方形支持壳体10的底面设置了多个发光装置1，在其外侧设置用于驱动发光装置1的电源和电路等(未图示)。为了使发光均匀，在相当于支持壳体10的盖部的部位固定有制成乳白色的丙烯酸板等扩射板9。

然后，驱动面发光照明装置8，通过向发光装置1的蓝色LED3施加电压来使其发出蓝色光等。部分发光被含荧光体部4中作为波长转换材料的本发明的荧光体和根据需要添加的其他荧光体所吸收，转换为更长波长的光，通过该光与未被荧光体吸收的蓝色光等的混合，得到高亮度的发光。这种光透过扩射板9，射向附图上方，在支持壳体10的扩射板9面内得到亮度均匀的照明光。

并且，本发明的发光装置中，特别是使用面发光型的光源作为激发光源(第1发光体)的情况下，优选将含荧光体部(第2发光体)制成膜状。即，由于由面发光型的发光体发出的光的截面积足够大，因而将第2发光体在其截面方向制成膜状时，每个荧光体上的从第1发光体朝向荧光体的照射截面积变大，从而能够使荧光体发出的光的强度变得更大。

并且，作为第1发光体使用面发光型的发光体，作为第2发光体使用膜状的发光体的情况中，优选使膜状的第2发光体直接接触在第1发光体的发光面上的形状。此处所说的接触是指，制成第1发光体和第2发光体不隔着空气和气体而紧密接触的状态。其结果，可以避免由于来自第1发光体的光被第2发光体的膜面反射而漏到外面的光量损失，从而能够提高装置整体的发光效率。

图3是表示如此地使用面发光型的发光体作为第1发光体、使用膜状的发光体作为第2发光体的发光装置的一例的示意性立体图。图3中，11表示具有所述荧光体的膜状的第2发光体，12表示作为第1发光体的面发光型GaN类LD，13表示基板。为了制成相互接触的状态，可以分别制成第1发光体12的LD和第2发光体11，然后用粘结剂或其他方法使彼此的面接触，还可以将第2发光体11制膜(成型)在第1发光体12的发光面上。其结果，可以制成第1发光体12与第2发光体11相接触的状态。

<发光装置的用途>

本发明的发光装置的用途不特别限制，可以在通常的发光装置被应用的各种领域中使用，由于其亮度高且显色性也高，所以特别优选用作图像显示装置和照明装置的光源。此外，将本发明的发光装置用作图像显示装置的光源的情况下，优选与滤波器一起使用。

下面举出实施例对第2方面进行更具体的说明，但只要不超出其要点，第2方面不受以下实施例的限定。

《原料金属》

用于合金的原料的金属单质均为杂质浓度在0.01摩尔％以下的高纯品。并且，对于原料金属的形状，Sr为块状，其他为粒状。

实施例2-1

称量各金属，以使金属元素组成比(摩尔比)为Al:Si＝1:1，使用石墨坩锅，在氩气氛下使用高频诱导熔炼炉熔融原料金属后，将其由坩锅浇铸至模具，使其凝固，得到金属元素组成元素比为Al:Si＝1:1的合金(母合金)。

其次，称量母合金和其他原料金属以使Eu:Ca:Al:Si＝0.008:0.992:1:1。将炉内真空排气至5×10^-2Pa后，中止排气，向炉内填充氩气至规定压力。在该炉内，于氧化钙坩锅内熔解母合金，然后添加Ca和Eu，确认全部成分熔融后的熔体受到感应电流的作用而被搅拌后，将熔体由坩锅浇铸至经水冷的铜制的模具(厚度为40mm的板状)中，使其凝固，从而得到目的组成的合金。

将该合金在氩气氛中于氧化铝坩锅内粉碎后，使用100目的筛子过筛，将筛下物填充进氮化硼制的盘中，置于管状式电气炉的氧化铝制反应管中。另外，对于筛下物的粒径，中值径D₅₀为58.6μm。

在大气压下向该反应管中通氮气，保持氧浓度为20ppm以下的同时，升温至1600℃，在该温度下保持10小时，得到荧光体。

利用粉末X射线衍射法对得到的荧光体中所生成的结晶相进行分析，确认到生成了CaAlSiN₃的斜方晶系的结晶。并且，荧光体的组分分析如下进行：依照ICP发光分光分析法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry；下文中有时称为“ICP法”)，利用Jobin-Yvon社制造的ICP化学分析装置“JY 38S”对荧光体中的金属元素进行分析。N、O使用全氮氧分析计(LECO社制造)进行了分析。结果列于表2。

利用荧光分光光度计对该荧光体在波长465nm激发下的发光特性进行测定，求出发光波长和以后述的比较例2-1中的荧光体的亮度为100％时的相对亮度，结果列于表2。

实施例2-2

称量各金属，以使金属元素组成比为Al:Si＝1:1(摩尔比)，使用石墨坩锅，在氩气氛下使用高频诱导熔炼炉熔融原料金属后，将其由坩锅浇铸至模具，使其凝固，得到金属元素组成比为Al:Si＝1:1的合金(母合金)。

其次，称量母合金和其他原料金属以使Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.008:0.792:0.2:1:1。将炉内真空排气至5×10^-2Pa后，中止排气，向炉内填充氩气至规定压力。在该炉内，于氧化钙坩锅内熔解母合金，然后熔解Sr，添加Eu和Ca，确认全部成分熔融后的熔体受到感应电流的作用而被搅拌后，将熔体由坩锅浇铸至经水冷的铜制的模具(厚度为40mm的板状)中，使其凝固。

利用ICP法对所得到的厚度为40mm的板状合金进行了组分分析。由板的重心附近一点和板的端面一点取样约10g，进行元素分析，结果：

板的中心部为Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.782:0.212:1:0.986、

板的端部为Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.756:0.210:1:0.962，

在分析精度的范围内实际上为相同组成。

所得到的合金显示出类似于Sr(Si_0.5Al_0.5)₂的粉末X射线衍射图案，判断其为被称作AlB₂型碱土硅化物的金属间化合物。

接下来，与实施例2-1同样地粉碎该板状合金，将1g所得到的合金粉末填充进氮化硼制坩锅(内径18mm)，置于热等静压装置(HIP)内，将装置内真空排气至5×10^-1Pa后，加热至300℃，在300℃下持续1小时的真空排气。然后，填充氮气至1MPa，冷却后释放压力至0.1MPa，再次填充氮气至1MPa，重复该操作两次。在开始加热前填充氮气至50MPa，以约600℃/hr的速度将样品温度升至1800℃。同时，以约50MPa/hr的速度导入氮气直至内压为135MPa，然后再升压至180MPa，于1800℃、180MPa的条件下保持1小时，得到荧光体。

利用粉末X射线衍射法对得到的荧光体中所生成的结晶相进行分析，其结果，确认到生成了与CaAlSiN₃同型的斜方晶系的结晶。

与实施例2-1同样地对该荧光体的组成进行分析，结果列于表2。

并且，利用荧光分光光度计对该荧光体在波长465nm激发下的发光特性进行了测定，求出发光波长和以后述的比较例2-1中的荧光体的亮度为100％时的相对亮度，结果列于表2。

实施例2-3

利用与实施例2-2相同的热等静压装置再次对实施例2-2所得到的荧光体在同等条件下加热，得到荧光体。

利用粉末X射线衍射法对得到的荧光体中所生成的结晶相进行分析，其结果，确认到生成了与CaAlSiN₃同型的斜方晶系的结晶。

与实施例2-1同样地对该荧光体的组分进行了分析，结果列于表2。

并且，利用荧光分光光度计对该荧光体在波长465nm激发下的发光特性进行了测定，求出发光波长和以后述的比较例2-1中的荧光体的亮度为100％时的相对亮度，结果列于表2。

比较例2-1

在氩气氛中秤量Eu₂O₃、Ca₃N₂、AlN和Si₃N₄，以使金属元素组成比为Eu:Ca:Al:Si＝0.008:0.992:1:1，使用混合机进行混合。将该混合粉填充进氮化硼制坩锅内，置于气氛加热炉中。将装置内真空排气至1×10^-2Pa后，中止排气，向装置内填充氮气直至0.1MPa后，加热至1600℃，保持5小时后，得到荧光体。

利用粉末X射线衍射法对得到的荧光体中所生成的结晶相进行分析，其结果，确认到生成了CaAlSiN₃的斜方晶系的结晶。

与实施例2-1同样地对该荧光体的组分进行了分析，结果列于表2。

并且，利用荧光分光光度计对该荧光体在波长465nm激发下的发光特性进行了测定，求出发光波长，结果列于表2。并设此时的亮度为100％。

比较例2-2

在氩气氛中秤量EuN、Sr₃N₂、Ca₂N₃、AlN和Si₃N₄，以使金属元素组成比为Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.008:0.792:0.2:1:1，使用混合机进行混合。将该混合粉填充进氮化硼制坩锅内，置于气氛加热炉中。将装置内真空排气至1×10^-2Pa后，中止排气，向装置内填充氮气直至0.9MPa后，加热至1800℃，保持2小时后，得到荧光体。

利用粉末X射线衍射法对得到的荧光体中所生成的结晶相进行分析，其结果，确认到生成了CaAlSiN₃的斜方晶系的结晶。

与实施例2-1同样地对该荧光体的组分进行了分析，结果列于表2。

并且，利用荧光分光光度计对该荧光体在波长465nm激发下的发光特性进行了测定，求出发光波长和以前述的比较例2-1中的荧光体的亮度为100％时的相对亮度，结果列于表2。

表2

由表2可知，与利用以氮化物为原料的现有方法得到的荧光体相比，按照本发明的方法，通过合金的氮化处理而得到的荧光体明显显示出较高的发光亮度。

实施例2-4

制作图4所示的发光装置。按照如下顺序制作该发光装置。另外，实施例2-4的各构成要件中，对于所描述的与图4对应的构成要件，适当地将其符号写在括号中表示。

作为第1发光体(14)，使用作为蓝色发光二极管(下文中适当地简称为“LED”)的Cree社的460MB。其在主波长456nm～458nm下发光。使用银胶作粘结剂将该蓝色LED(14)粘在框体(16)的凹部的底部的端子(19)上。此时，考虑到蓝色LED(14)所发出的热量的散发，较薄地且均匀地涂布作为粘结剂的银胶。在150℃下加热2小时，以使银胶固化，然后将蓝色LED(14)的电极与框体(16)的端子(18)进行导线连接。作为导线(17)，使用直径为25μm的金导线。

作为含荧光体部(15)的发光物质，使用作为橙色荧光体的上述实施例3的荧光体(有时将该荧光体称为“荧光体(A)”)和发出波长约为520nm～760nm的光的荧光体Ba_1.39Sr_0.46Eu_0.15SiO₄(有时将该荧光体称为“荧光体(B)”)，制作含荧光体的组合物。将所得到的含荧光体的组合物注入上述的框体(16)的杯状的凹部，加热使其固化，形成含荧光体部(15)。

在室温下向所述蓝色LED(14)通入20mA的电流，驱动所得到的发光装置，使其发光。测定其白光色度点，结果为x/y＝0.31/0.33，其演色评价数(Ra)为90。

该发光装置的发光光谱见图5。

实施例2-5

实施例2-4中，除了使用发出波长约为560nm～750nm的光的荧光体Ca_2.94Ce_0.06Sc_1.94Mg_0.06Si₃O₁₂(有时将该荧光体称为“荧光体(C)”)代替荧光体(B)以外，利用与实施例2-4同样的步骤制作发光装置。

使所得到的发光装置在与实施例2-4同样的条件下发光，测定其白光色度点，结果为x/y＝0.31/0.33，其演色评价数(Ra)为88。

该发光装置的发光光谱见图6。

根据本发明的制造方法得到的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体适宜用于荧光灯、荧光显示管(VFD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示板(PDP)、阴极射线管(CRT)、白色发光二极管(LED)等。

[对第3方面的详细说明]

本发明人发现，在以合金为原料制造出的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体中，根据需要将该荧光体粉碎、分级，并将其分散到该荧光体的10倍重量的水中后，静置1小时，作为所得上清液中溶解离子的量的指标的电导率与荧光体的发光效率之间存在关系。

第3方面的荧光体是以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，将该荧光体分散到重量比为10倍的水中后，静置1小时，所得上清液的电导率为50mS/m以下。

优选该荧光体含有活化元素M¹、至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素。

该荧光体可以含有活化元素M¹、2价的金属元素M²和至少包含Si的4价金属元素M⁴。

荧光体可以含有碱土金属元素作为2价金属元素M²。

荧光体可以进一步含有3价金属元素M³。

荧光体可以含有选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素作为活化元素M¹。

2价金属元素M²可以为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素，3价金属元素M³可以为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素，至少包含Si的4价金属元素M⁴可以为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

2价金属元素M²的50摩尔％以上可以为Ca和/或Sr，3价金属元素M³的50摩尔％以上可以为Al，至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上可以为Si。

荧光体可以含有Eu和/或Ce作为活化元素M¹，含有Ca和/或Sr作为2价金属元素M²，含有Al作为3价金属元素M³，含有Si作为至少包含Si的4价金属元素M⁴。

分散荧光体的水的电导率可以为0.001mS/m～1mS/m。

荧光体优选以合金为原料来制造。

第3方面还提供含有上述荧光体和液态介质的含荧光体的组合物。

第3方面提供一种发光装置，其是具有激发光源和对该激发光源发出的光的至少一部分进行波长转换的荧光体的发光装置，该发光装置的特征在于，该荧光体含有上述荧光体。

第3方面提供具有该发光装置的图像显示装置。

第3方面提供具有该发光装置的照明装置。

根据第3方面，可以用简单的方法提高荧光体的亮度。

并且，通过使用含有该荧光体的组合物，可以得到发光效率高的发光装置。该发光装置适宜用于图像显示装置和照明装置等用途。

下面对第3方面详细地说明，但第3方面不受以下实施方式的限制，只要在其要点范围内，可以进行各种变形来实施。

此外，在第3方面的说明中使用“～”表示的数值范围表示包含“～”的前后所述的数值作为下限值和上限值的范围。

[荧光体的组成]

对于第3方面的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体的组成没有特别限制，下面举例进行说明。

第3方面的荧光体优选含有活化元素M¹、至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素，详细地说，本发明的荧光体含有活化元素M¹、2价金属元素M²、以及至少包含Si的4价金属元素M⁴。例如，可以举出Sr₂Si₅N₈:Eu,Ce等。此处，优选碱土金属元素作为2价的金属元素M²。

并且，第3方面的荧光体可以含有活化元素M¹、2价的金属元素M²、3价的金属元素M³以及至少包含Si的4价金属元素M⁴，优选以下述通式[2]表示的氮化物或氧氮化物为母体。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _dN_eO_f   [2]

(其中，a、b、c、d、e、f分别为下述范围的值。

0.00001≦a≦0.15

a+b＝1

0.5≦c≦1.5

0.5≦d≦1.5

2.5≦e≦3.5

0≦f≦0.5)

对于该荧光体的组成的说明与第1方面中合金组成的说明相同。

有关活化元素M¹的说明与第1方面相同，可以引用第1方面的说明。

有关活化元素M¹以外的元素的说明与第1方面相同，可以引用第1方面的说明。

并且，有关2价金属元素M²的说明与第1方面相同，可以引用第1方面的说明。

并且，有关3价金属元素M³的说明与第1方面相同，可以引用第1方面的说明。

并且，有关至少包含Si的4价金属元素M⁴的说明与第1方面相同，可以引用第1方面的说明。

与第1方面相同，由于能够制造出发光特性特别高的荧光体，而优选M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，且M³的50摩尔％以上为Al，且M⁴的50摩尔％以上为Si。

并且，所述通式[2]中a～f的数值范围及有关其优选理由的说明与第1方面相同，可以引用第1方面的说明。

在以所述通式[2]表示的荧光体中，也可以是以下述通式[3]表示的荧光体。

M^1’ _a’Sr_b’Ca_c’M^2’ _d’Al_e’Si_f’N_g’   [3]

(其中，a’、b’、c’、d’、e’、f’、g’分别为下述范围的值。

0.00001≦a’≦0.15

0.1≦b’≦0.99999

0≦c’＜1

0≦d’＜1

a’+b’+c’+d’＝1

0.5≦e’≦1.5

0.5≦f’≦1.5

0.8×(2/3+e’+4/3×f’)≦g’≦1.2×(2/3+e’+4/3×f’))

该通式[3]的说明与第2方面相同，可以引用第2方面的说明。

第3方面的荧光体所含有的氧据认为是作为原料金属中的杂质混入的，或是在粉碎工序、氮化工序等制造工序中所导入的。

氧的含量在可以容许荧光体的发光特性降低的范围内通常为5重量％以下，优选为2重量％以下，最优选为1重量％以下。荧光体的氧含量具有通过后述的清洗而减少的倾向。

作为荧光体的组成的具体例，可以举出(Sr,Ca,Mg)AlSiN₃:Eu、(Sr,Ca,Mg)AlSiN₃:Ce、(Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu、(Sr,Ca)₂Si₅N₈:Ce等。

[荧光体的制造方法]

制造第3方面的荧光体时，称量作为原料的金属或其合金，使其成为例如下述通式[1]的组成，将其熔融而合金化后，制造荧光体原料用合金，接下来对该荧光体原料用合金进行粉碎、氮化和清洗。此时，例如制造含有Si和碱土金属元素的合金的情况下，优选在将高熔点(高沸点)的Si金属和/或含有Si的合金熔融后，再熔融低熔点(低沸点)的碱土金属。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _d   [1]

(其中，M¹、M²、M³、M⁴、a、b、c、d分别与上述通式[1]中的意义相同。)

<原料金属的纯度>

有关用于制造合金的金属的纯度的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的形状>

有关原料金属的形状的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的熔融>

有关原料金属的熔融的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<熔体的铸造>

有关熔体的铸造的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<铸块的粉碎>

有关铸块的粉碎的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<合金粉末的分级>

有关合金粉末的分级的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

《合金的氮化》

有关荧光体原料用合金的氮化处理的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<清洗>

将氮化荧光体原料用合金后得到的荧光体用颚式粉碎机、捣磨机、锤式粉碎机等进行粗粉碎后，使用中性或酸性的溶液进行清洗。

作为此处使用的中性溶液，优选使用水。对于可使用的水的种类没有特别限制，优选脱盐水或蒸馏水。所用的水的电导率通常为0.001mS/m以上，优选为0.01mS/m，并且，通常为1mS/m以下，优选为0.1mS/m以下。并且，水的温度通常优选为室温(25℃左右)，通过使用优选为40℃以上、进一步优选为50℃以上、且优选为90℃以下、进一步优选为80℃以下的温水或热水，可以减少用于获得目的荧光体的清洗次数。

并且，作为酸性的溶液优选酸性的水溶液。对于酸性水溶液的种类没有特别限制，可以使用将盐酸、硫酸等无机酸的一种或两种以上稀释后的水溶液。酸水溶液中酸的浓度通常为0.1mol/l以上，优选为0.2mol/l以上，并且，通常为5mol/l以下，优选为2mol/l以下。考虑到荧光体的溶解离子量的降低效率的方面，优选使用酸性的水溶液而不是中性的水溶液，但若用于该清洗的酸水溶液的酸浓度大于5mol/l，则可能会溶解荧光体表面而不优选，若使用酸浓度不足0.1mol/l的酸，则不能充分获得使用酸的效果。本发明中，作为酸没有必要使用氢氟酸那样的腐蚀性强的酸。

对于荧光体的清洗方法没有特别限制，具体地说，可以举出如下的方法：将所得到的荧光体颗粒投入上述中性或酸性的溶液(下文中有时称为“清洗介质”)搅拌规定的时间，由此进行分散，然后对荧光体颗粒进行固液分离。

对于清洗荧光体时的搅拌方法没有特别限制，只要能均匀地分散荧光体颗粒即可。例如，可以使用破碎搅拌器(chip stirrer)或搅拌机等。

对于清洗介质的量没有特别限制，但由于过少会得不到足够的清洗效果，而过多的话，需要大量的清洗介质而不合理，因此优选清洗介质的量为所清洗的荧光体的重量的2倍以上，特别优选为5倍以上，并且优选为1000倍以下，特别优选为100倍以下。

对于搅拌时间，在后述的实施例中为10分钟，但只要是荧光体与上述清洗介质能够充分接触的时间即可，通常为1分钟～1小时。

对于对清洗介质和荧光体颗粒进行固液分离的方法没有特别限制，可以举出例如过滤、离心分离、倾析等。

但是，荧光体颗粒的清洗方法并不限于上述那样的通过在清洗介质中搅拌荧光体颗粒来进行分散后进行的固液分离，也可以是将荧光体颗粒在清洗介质的流体中漂洗的方法等。

并且，这样的清洗工序可以进行2次以上。

并且，进行2次以上清洗工序的情况中，可以组合进行水洗和利用酸水溶液的清洗，这种情况下，为了防止酸附着在荧光体上，优选在以酸水溶液清洗后进行水洗。并且，也可以在进行水洗后，以酸水溶液清洗，然后再水洗。

并且，进行2次以上的清洗工序的情况中，也可以在清洗工序之间插入上述的粉碎工序和/或分级工序。

本发明中，要进行荧光体的清洗直至对清洗后的荧光体进行如下的水分散试验时上清液的电导率达到规定的值以下。

即，根据需要使用干式球磨机等使清洗后的荧光体破碎或将其粉碎，利用筛子或水筛进行分级，整粒至所期望的重量中值径，然后，在该荧光体的10重量倍的水中搅拌规定的时间(例如10分钟)使其分散后，静置1小时，使比重大于水的荧光体颗粒自然沉淀。测定此时上清液的电导率，根据需要重复上述的清洗操作直至该电导率为通常50mS/m以下、优选10mS/m以下、最优选5mS/m以下。

对于该荧光体的水分散试验所用的水，没有特别限制，与上述的清洗介质的水同样，优选脱盐水或蒸馏水，特别是电导率为如下值的水：电导率通常为0.001mS/m以上、优选为0.01mS/m以上，并且，通常为1mS/m以下，优选为0.1mS/m以下。并且，用于上述荧光体的水分散试验的水的温度通常为室温(25℃左右)。

通过进行这样的清洗，能得到本发明的荧光体，该荧光体分散在重量比为10倍的水中，静置1小时后所得上清液的电导率为50mS/m以下。

另外，上述荧光体的水分散试验中，可以利用东亚DKK社制造的电导率计“ECMETER CM-30G”等来测定上清液的电导率。

对于上述荧光体的水分散试验中的上清液的电导率，荧光体的部分构成成分溶解后变成离子而溶在水中，导致电导率上升。上述“上清液的电导率低”说明荧光体中该水溶性成分的含量少。

如上所述，荧光体的氧含量也会随着上述清洗而减少，据判断，这是由于含有氧的杂质相，例如结晶性差的氮化物水解生成的氢氧化物被去除了的原因。

例如，上述的SCASN荧光体中，可以推断在清洗工序发生了如下的情况。

1)结晶性差的氮化物等水解，变成例如Sr(OH)₂等氢氧化物，溶出至水中。以温水或浓度稀的酸进行清洗时，这些化合物被有效地除去，电导率降低。另一方面，若酸浓度过高，或长时间暴露在酸中，则母体的SCASN荧光体本身可能会分解，所以是不优选的。

2)合金的氮化工序中，从烧制时使用的氮化硼(BN)制坩锅混入的硼形成水溶性的硼氮-碱土化合物，从而混入荧光体，但其会通过上述清洗而被分解-去除。

第3方面中的发光效率和亮度提高的理由尚未完全明了，但由于将刚烧制完的荧光体取出置于空气中时会感觉到轻微的氨水臭味，所以可以认为该未反应或反应不充分的部分发生分解而生成的部分被通过清洗而去除。

此外，荧光体在大多情况下以粉体状态使用，以分散在其他分散介质中的状态使用。因此，为了易于进行该分散操作而对荧光体进行各种表面处理这一点在本领域技术人员中作为通常的做法而被采用。对于进行了这种表面处理的荧光体，将进行表面处理前的阶段的荧光体理解为本发明的荧光体是合适的。

上述清洗后，干燥荧光体，直至附着的水分消失，然后待用。

[荧光体的特性]

粉末X射线衍射图案

SCASN荧光体的情况中，通过进行上述清洗操作，在使用Cu-Kα线()的粉末X射线衍射峰中，具有2θ＝33.2±0.2°的峰强度(高度)比降低的倾向。这表示，杂质通过清洗被从荧光体中除去。

在SCASN荧光体的粉末X射线衍射图案中，将2θ＝33.2°±0.2°的峰的高度I_p与2θ为35.5°～37°的范围内的最强峰的高度I_max的强度比表示为I＝(I_p×100)/I_max时，I通常为15％以下，优选为10％以下，更优选为5％以下，特别优选为3％以下。此处的峰强度是经背景校正所得的值。

发光光谱

对于第3方面所得到的Eu活化SCASN荧光体的发光光谱的说明与第2方面的发光光谱的说明相同，可以引用第2方面的说明。

重量中值径D₅₀

对第3方面的荧光体的重量中值径D₅₀的说明与第2方面相同，可以引用第2方面的说明。

其他的特性

本发明的荧光体的内部量子效率越高越优选。对该值的说明可以引用第2方面的说明。

本发明的荧光体的吸收效率越高越优选。对该值的说明可以引用第2方面的说明。

[荧光体的用途]

对于第3方面的荧光体的用途的说明，可以引用第2方面的说明。

[含荧光体的组合物]

将本发明的荧光体用于发光装置等用途的情况中，优选在将其以分散在液态介质中的形态下使用。对其的说明可以引用第2方面的描述。

[发光装置]

下面，对第3方面的发光装置进行说明。第3方面的发光装置的构成中至少具备作为激发光源的第1发光体和受到来自第1发光体的光的照射而发出可见光的第2发光体。对该发光装置的说明与第2方面的发光装置相同，可以引用第2方面的描述。也可以引用图1～3。

[发光装置的用途]

对本发明的发光装置的用途的说明可以引用第2方面的说明。

下面根据实施例对第3方面进一步具体地说明，只要不超出其要点，第3方面不受以下实施例的限制。

在后述的各实施例和各比较例中，以如下方法进行各种评价。

<水分散试验中的上清液的电导率>

使用筛子进行分级，整粒至重量中值径为9μm后(其中，清洗后的荧光体颗粒的重量中值径为9μm的情况下不进行该项操作)，将该荧光体颗粒投入荧光体重量的10倍量的水中，利用搅拌器搅拌10分钟，使其分散。放置1小时，确认荧光体沉淀后，测定上清液的电导率。

使用东亚DKK社制造的电导率计“EC METER CM-30G”测定电导率。清洗和测定在室温下进行。

另外，在各实施例和各比较例中用于清洗的水以及在荧光体的水分散试验中使用的水的电导率为0.03mS/m。

<发光光谱、色度坐标以及亮度>

在日本分光社制造的荧光测定装置中，使用150W氙灯作为激发光源。使氙灯的光通过焦距10cm的光栅单色仪，仅将450nm～475nm的光通过光纤照射到荧光体上。利用焦距25cm的光栅单色仪对受激发光的照射而产生的光进行分光，使用浜松PHOTONICS社制造的多通道CCD检测器“C7041”对300nm～800nm的各波长的发光强度进行测定。接着，利用电脑进行灵敏度校正等信号处理，由此得到发光光谱。

由该发光光谱的480nm～800nm的波长区域中的数据，求出JIS Z8701中所规定的XYZ色度系统中的色度坐标x和y。

并且，由依照JIS Z8724所求出的XYZ色度系统中的刺激值Y，求出设后述的参考例3-3中的荧光体的刺激值Y的值为100％时的相对亮度。

另外，切断蓝色激发光，测定色度坐标和亮度。

<化学组成>

根据ICP发光分光分析法(Inductively Coupled Plasma-Atomic EmissionSpectrometry；下文中有时称为“ICP法”)，使用Jobin-Yvon社制造的ICP化学分析装置“JY 38S”进行分析。

<荧光体的重量中值径D₅₀>

测定前，使用超声波分散器((株)KAIJO制造)，设频率为19KHz、超声波的强度为5W，用超声波分散样品25秒。另外，使用添加有微量的用于防止再凝集的表面活性剂的水作为分散液。

在重量中值径的测定中，使用激光衍射/散射式粒度分布测定装置(堀场制作所制造)。

<粉末X射线衍射测定>

粉末X射线衍射测定的详细条件如下。

测定装置：PANalytical社制造的PW1700型

粉末X射线衍射测定条件：

X射线源：Cu-Kα线()、

输出设定：40kV·30mA

测定时光学条件：发散狭缝＝1°

                散射狭缝＝1°

                接收狭缝＝0.2mm

                衍射峰的位置2θ(衍射角)

                测定范围：2θ＝10～89.95°

扫描速度：0.05度(2θ)/sec，连续扫描

样品制备：使用玛瑙研钵，人工粉碎，使用样品成型夹具(former Philips公司制造的PW1001/00型)进行成型

样品支持架：PANalytical社制造的PW1781/00型

样品部尺寸

外径：53mm

内径：27mm

深度：2.6mm

<原料金属>

以下，用于合金原料的金属单质均为杂质浓度在0.01摩尔％以下的高纯品。并且，对于原料金属的形状，Sr为块状，其他为粒状。

合成例3-1

使用第2方面的实施例2-2中制造的合金。如第2方面所述，对于所得到的厚度40mm的板状合金，在板的重心附近一点和板的端面附近一点取样约10g，利用ICP法进行元素分析，结果为：

板的中心部为Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.782:0.212:1:0.986、

板的端面为Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.756:0.210:1:0.962，

在分析精度的范围内实际上为同样的组成。因此认为，以Eu为首的各元素分布均匀。

与第2方面一致，该合金显示出类似于Sr(Si_0.5Al_0.5)₂的粉末X射线衍射图案，判定其为被称作AlB₂型碱土硅化物的金属间化合物。

将该板状合金块在氮气流中粉碎至重量中值径为17.4μm，将5g得到的合金粉末填充进内径为55mm的氮化硼制盘中，置于热等静压装置(HIP装置)内。对装置内进行真空排气后，加热至300℃，在300℃下继续真空排气1小时。然后，填充氮气至1MPa，冷却后释放压力至0.1MPa，再次填充氮气至1MPa，重复以上操作2次。在加热开始前填充氮气至50MPa，以600℃/小时的速度将样品温度升至1900℃，同时将内压以平均45MPa/小时的速度升至190MPa。然后在保持装置内压为190MPa的同时加热至1900℃，在该温度下保持1小时得到荧光体，将其粗粉碎。

对得到的荧光体的粉末X射线衍射进行测定，其结果，生成了与CaAlSiN₃同型的斜方晶的结晶相。

实施例3-1

将合成例3-1中所得到的荧光体投入重量比为10倍量的水中，使用搅拌器搅拌10分钟，使其分散。静置1小时后，确认荧光体沉淀，通过过滤分离出荧光体。

对该清洗后的荧光体进行水分散试验，测定上清液的电导率，结果列于表3-1。

并且，于120℃干燥清洗后的荧光体后，测定发光特性，结果列于表3-1。

表3-1中，对于亮度，以后述的参考例3-3中所得到的荧光体的亮度为100％。

实施例3-2

将合成例3-1中所得到的荧光体投入重量比为10倍量的水中，使用搅拌器搅拌10分钟，使其分散。静置1小时后，确认荧光体沉淀，通过过滤分离出荧光体。重复该操作17次。

对该清洗后的荧光体进行水分散试验，测定上清液的电导率，结果列于表3-1。

并且，于120℃干燥清洗后的荧光体后，测定发光特性，结果列于表3-1。

实施例3-3

将合成例3-1中所得到的荧光体投入重量比为5倍量的0.5mol/l盐酸水溶液中，使用搅拌器搅拌10分钟，使其分散。静置1小时后，确认荧光体沉淀，通过过滤分离出荧光体。重复该操作6次。

对该清洗后的荧光体进行水分散试验，测定上清液的电导率，结果列于表3-1。

并且，于120℃干燥清洗后的荧光体后，测定发光特性，将发光光谱示于图7，将发光特性的数据列于表3-1和表3-2。

此外，在表3-2中，相对峰强度是以后述的参考例3-3中的相对峰强度为100％来表示的。

并且，该清洗后的荧光体的粉末X射线衍射图案见图8。由图8可知，相对于2θ为35.5°～37°的范围中的最强峰(I_max)，2θ＝33.2°±0.2°的峰强度比I为1.9％。

参考例3-1

对于合成例3-1中所得到的荧光体不进行清洗，直接进行水分散试验，测定上清液的电导率，结果列于表3-1。

并且，测定发光特性，结果列于表3-1和表3-2。

并且，该荧光体的粉末X射线衍射图案见图9。由图9可知，相对于2θ为35.5°～37°的范围中的最强峰，2θ＝33.2°±0.2°的峰强度比I为4.6％。

合成例3-2

对于实施例3-4和比较例3-2中使用的荧光体，在HIP装置内进行烧制前，在常压氮气流中于1030℃预烧制8小时，除此以外，用与合成例3-1同样的方法进行合成。

实施例3-4

将合成例3-2中所得到的荧光体投入重量比为10倍量的水中，使用搅拌器搅拌10分钟，使其分散。静置1小时，确认荧光体沉淀后，通过过滤分离出荧光体。用球磨机粉碎所得到的荧光体，进行分级，使重量中值径D₅₀为9μm。将所得到的荧光体投入重量比为5倍重量的0.5mol/l盐酸水溶液中，使用搅拌器搅拌10分钟，使其分散。静置1小时后，通过过滤分离出荧光体，进而分散在10倍量的水中并进行过滤，重复该操作6次。由于所得到的荧光体的重量中值径D₅₀为9μm，因此可知重量中值径D₅₀没有因为上述的清洗操作而变化。

对该清洗后的荧光体进行水分散试验，测定上清液的电导率，结果列于表1。并且，测定发光特性，结果列于表3-1。

参考例3-2

不对合成例3-2中所得到的荧光体进行清洗，直接进行水分散试验，测定上清液的电导率，结果列于表3-1。并且，测定发光特性，结果列于表3-1。

参考例3-3

使用第2方面的比较例2-1中制造出的荧光体。

对于该荧光体，使用荧光分光光度计测定465nm激发下的发光特性，结果发光波长为648nm。

表3

表3-1

表3-2

由这些结果可知，通过对荧光体进行清洗操作，降低了水分散试验中的上清液的电导率，由此提高了荧光体的亮度。

并且，对实施例3-3和比较例3-1的粉末X射线衍射图案进行比较可知，实施例3-3中结晶性得到提高，通过清洗除去了结晶性差的部分。

[对第4方面的详细说明]

本发明人发现，以合金为原料制造出的荧光体的粉末X射线衍射图案中，杂质峰较低，且亮度和发光效率较高。

第4方面的荧光体以如下的氮化物或氧氮化物为母体：在使用CuKα线()测得的粉末X射线衍射图案中，所述区域1～区域6中的峰强度比I为8％以下。

其中，峰强度比I为：在2θ为10°～60°的范围的粉末X射线衍射图案中，所述峰的高度I_p与2θ为34°～37°的范围内存在的最强峰的高度I_max的比(I_p×100)/I_max(％)。此处，峰强度是经背景校正所得的值。

该荧光体可以含有至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素。

该荧光体可以含有活化元素M¹、2价的金属元素M²以及至少包含Si的4价金属元素M⁴。

荧光体可以含有碱土金属元素作为2价金属元素。

荧光体可以进一步含有3价金属元素M³。

荧光体可以含有选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素作为活化元素M¹。

2价的金属元素M²可以为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素，3价的金属元素M³可以为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素，4价的金属元素M⁴可以为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

2价金属元素M²的50摩尔％以上可以为Ca和/或Sr，3价的金属元素M³的50摩尔％以上可以为Al，4价的金属元素M⁴的50摩尔％以上可以为Si。

荧光体可以含有Eu和/或Ce作为活化元素M¹，含有Ca和/或Sr作为2价的金属元素M²，含有Al作为3价的金属元素M³，含有Si作为4价的金属元素M⁴。

荧光体优选以合金为原料来制造。

荧光体的发光峰波长优选为590nm～650nm。

第4方面提供含有该荧光体和液态介质的含荧光体的组合物。

第4方面提供一种发光装置，其是具有激发光源和对该激发光源发出的光的至少一部分进行波长转换的荧光体的发光装置，该发光装置的特征在于，所述荧光体含有上述任意的荧光体。

第4方面提供具有该发光装置的图像显示装置。

第4方面提供具有该发光装置的照明装置。

第4方面的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，显示出比现有的氮化物或氧氮化物荧光体亮度更高的发光，作为黄色至橙色、或橙色至红色的荧光体是优异的。并且，第4方面的荧光体即使在长时间暴露在激发源下的情况中也不会降低亮度，是适宜用于VFD、FED、PDP、CRT、白光LED等的有用的荧光体。并且，由于该荧光体的母体颜色为红色系，并且吸收紫外线，因此也适用于红色颜料和紫外线吸收剂。

并且，通过使用含有该荧光体的组合物，能够得到发光效率高的发光装置。该发光装置适宜用于图像显示装置和照明装置等用途。

下面，对第4方面详细地说明，但第4方面不限于以下的说明，可以在其要点范围内进行各种变形来实施。

此外，第4方面的说明中使用“～”表示的数值范围表示包含“～”前后所述的数值为下限值和上限值的范围。

[荧光体的组成]

第4方面的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体的组成与第3方面相同，可以全部引用对第3方面的组成的说明。在第3方面中引用的第1方面的合金组成的说明和第2方面的说明也可以同时引用至第4方面。

为了慎重起见，下面简单地对第4方面的荧光体的组成进行说明。

该方面的荧光体与第3方面的荧光体相同，优选含有活化元素M¹、至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素，详细地说，本发明的荧光体含有活化元素M¹、2价金属元素M²、以及至少包含Si的4价金属元素M⁴。例如，可以举出Sr₂Si₅N₈:Eu,Ce等。此处，优选碱土金属元素作为2价的金属元素M²。

第3方面的荧光体还可以含有活化元素M¹、2价的金属元素M²、3价的金属元素M³以及至少包含Si的4价金属元素M⁴，优选以所述通式[2]表示的氮化物或氧氮化物为母体。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _dN_eO_f   [2]

并且，以所述通式[2]表示的荧光体中，可以是以下述通式[3]表示的荧光体。

M^1’ _a’Sr_b’Ca_c’M^2’ _d’Al_e’Si_f’N_g’   [3]

对该通式[2]、[3]已经充分地进行了说明，显然可以引用前面的方面中的说明。

[荧光体的制造方法]

制造第4方面的荧光体时，称量作为原料的金属或其合金，使其成为例如下述通式[3]的组成，将其熔融而合金化后，制造荧光体原料用合金，接下来对该荧光体原料用合金进行粉碎和氮化。此时，例如制造含有Si和碱土金属元素的合金的情况下，优选在将高熔点(高沸点)的Si金属和/或含有Si的合金熔融后，再熔融低熔点(低沸点)的碱土金属。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _d   [1]

(其中，M¹、M²、M³、M⁴、a、b、c、d分别与上述通式[1]中意义相同。)

<原料金属的纯度>

对于用于制造合金的金属的纯度的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的形状>

对于原料金属的形状的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的熔融>

对于原料金属的熔融的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<熔体的铸造>

对于熔体的铸造的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<铸块的粉碎>

对于铸块的粉碎的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<合金粉末的分级>

对于合金粉末的分级的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

[荧光体的制造]

对于使用合金粉末制造第4方面的荧光体的方法没有特别限制，可以根据氧化物、硫化物、氮化物等荧光体的种类设定反应条件，下面以氮化反应为例进行说明。

《合金的氮化》

有关合金粉末的氮化处理的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<氮化处理后的处理>

合金的氮化处理后，优选对所得到的荧光体进行粉碎、分级处理。例如，特别优选进行粉碎和分级处理以使所得到的荧光体颗粒的90％以上为5μm～20μm的颗粒。

[荧光体的特性]

结晶结构

对第4方面的荧光体的结晶结构进行描述。

本发明的荧光体具有与WO2005/052087所述的CASN结构相同的斜方晶(Cmc2I、#36)的结晶结构。晶格常数通常为 进一步优选为

粉末X射线衍射图案

本发明人针对第4方面的荧光体，对使用CuKα线()时测定的粉末X射线衍射图案进行了研究。粉末X射线衍射图案的例子列于下述表4。表4中，将X射线粉末衍射峰位置表示为2θ(10°至60°的范围)。

对于本发明的荧光体，能够改变上述通式[1]中的可含有的Sr、Ca的量，在表4中，按照例1、例2、例3、例4、例5的顺序减少Ca的量、增加Sr的量。每个例子中均为与CaAlSiN₃同型的斜方晶，显示出最强峰以下的几个峰。

由表4可知，衍射峰的位置随Sr的取代量而偏移。Sr的离子半径大于Ca，因此Sr取代量越大，晶格常数越大，峰位置的2θ值越小。

表4

	例1	例2	例3	例4	例5
						峰编号	2θ	2θ	2θ	2θ	2θ
1	18.10	18.12	18.088	18.076	17.868
						2	25.29	25.081	24.975	24.833	24.697
3	31.61	31.344	31.215	31.016	30.921
						4	-	31.581	31.504	31.437	31.137
5	35.43	35.077	34.9	34.666	34.465
						6	-	36.035	35.878	35.645	35.512
7	36.36	36.245	36.133	36.018	35.753
						8	40.06	39.756	39.581	39.364	39.083
9	-	40.619	40.461	40.245	40.026
						10	-	47.711	47.517	47.195	46.973
11	48.22	47.911	47.72	47.492	47.124
						13	51.89	51.477	51.248	50.939	50.646
14	-	51.687	51.504	51.313	50.837
						15	52.06	52.393	52.224	52.031	51.607
16	-	55.942	55.732	55.441	55.132
						17	56.34	56.389	56.275	56.233	55.537
18	56.50	-	56.8	56.461	56.119

与第4方面的荧光体的CaAlSiN₃结晶相同的结晶结构产生的粉末X射线衍射图案中峰的位置通常是以例5为下限、以例1为上限的位置，优选以例4为下限、以例2为上限的位置。进而，优选在例3的峰位置±0.2°的范围内。

表4所示的峰中，第4方面的荧光体通常具有7个以上，优选具有10个以上。

并且，第4方面的荧光体除了具有上述的峰以外，还具有以下的特征。

即，如下所示的区域1～区域6中出现的峰表示存在第4方面的荧光体以外的结晶，这些峰强度越低越优选。对于在区域1～6中分别出现的峰，峰强度比I通常为8％以下，优选为5％以下，进一步优选为3％以下。

其中，所述峰强度比I为：在2θ为10°～60°的范围的粉末X射线衍射图案中，所述峰的高度I_p与2θ为34°～37°的范围内存在的最强峰的高度I_max的比(I_p×100)/I_max(％)。此处峰强度是经背景校正所得的值。

区域1：2θ为10°～17°的范围，

区域2：2θ为18.3°～24°的范围，

区域3：2θ为25.3°～30.7°的范围，

区域4：2θ为32°～34.3°的范围，

区域5：2θ为37°～40°的范围，

区域6：2θ为41.5°～47°的范围。

发光光谱

对由第4方面得到的例如Eu活化SCASN荧光体的发光光谱的说明与第2方面的发光光谱的说明相同，可以引用第2方面的说明。

重量中值径D₅₀

对第4方面的荧光体的重量中值径D₅₀的说明与第2方面相同，可以引用第2方面中的说明。

其他特性

第4方面的荧光体的内部量子效率越高越优选。对于其值的说明可以引用第2方面的说明。

第4方面的荧光体的吸收效率也是越高越优选。对于其值的说明可以引用第2方面的说明。

[荧光体的用途]

对于第4方面的荧光体的用途的说明可以引用第2方面的说明。

[含荧光体的组合物]

将本发明的荧光体用于发光装置等用途的情况中，优选在将其分散在液态介质中的形态下使用。与此相关的说明可以引用第2方面的描述。

[发光装置]

下面对第4方面的发光装置进行说明。第4方面的发光装置的构成中至少具有作为激发光源的第1发光体和通过照射第1发光体发出的光而发出可见光的第2发光体。对该发光装置的说明与第2方面的发光装置相同，可以引用第2方面的描述。也可以引用图1～3。

[发光装置的用途]

对本发明的发光装置的用途的说明可以引用第2方面的说明。

下面根据实施例对第4方面更具体地说明，但只要不超出其要点，第4方面不受限于以下的实施例。

在后述的各实施例和各比较例中，以如下方法进行了各种评价。

<发光光谱、色度坐标以及亮度>

对发光光谱、色度坐标以及亮度的测定可以引用第3方面的描述。

<化学组成的分析>

化学组成的分析可以引用第3方面的描述。

<粉末X射线衍射测定>

对粉末X射线衍射测定条件的说明可以引用第3方面的描述。

<原料金属>

用于合金的原料的金属单质均为杂质浓度为0.01摩尔％以下的高纯品。并且，对于原料金属的形状，Sr为块状，其他为粒状。

实施例4-1

使用根据第2方面的实施例2-2所制造的合金。如第2方面所述，对所得到的厚度40mm的板状合金在板的重心附近一点和板的端面附近一点取样约10g，利用ICP法进行了元素分析，结果为：

板的中心部为Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.782:0.212:1:0.986、

板的端面为Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.009:0.756:0.21:1:0.962，

在分析精度的范围内实际上为同样的组成。因此，可以认为以Eu为首的各元素分布均匀。

与第2方面一致，该合金显示出类似于Sr(Si_0.5Al_0.5)₂的粉末X射线衍射图案，鉴定其为被称作AlB₂型的碱土硅化物的金属间化合物。

将该板状合金块在氮气流中粉碎至重量中值径为20.0μm，将5g得到的合金粉末填充进内径为55mm的氮化硼制盘中，置于热等静压装置(HIP装置)内。对装置内进行真空排气至5×10^-1Pa后，加热至300℃，在300℃下继续真空排气1小时。然后，填充氮气至1MPa，冷却后释放压力至0.1MPa，再次填充氮气至1MPa，重复以上操作2次。在加热开始前填充氮气至50MPa，以600℃/小时的速度将样品温度升至1900℃，同时将内压以平均45MPa/小时的速度升至190MPa。然后在保持装置内压为190MPa的同时加热至1900℃，在该温度下保持2小时得到荧光体。

所得到的荧光体的粉末X射线衍射图案如图10所示，生成了与CaAlSiN₃同型的斜方晶的结晶相。并且，峰位置(2θ)如表5-3所示，该荧光体的各区域的峰强度比如表5-1所示。

并且，对该荧光体测定发光特性的结果列于表5-1中，ICP化学分析结果列于表5-2。

在表5-1中，亮度以后述的参考例4-1中所得到的荧光体的亮度为100％。

比较例4-1

在氩气氛中称量EuN、Sr₃N₂、Ca₂N₃、AlN、Si₃N₄以使Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.008:0.792:0.2:1:1，在研钵中混合。将该混合粉与实施例4-1同样地氮化，得到荧光体。

该荧光体的粉末X射线衍射图案示于图11，评价结果示于表5-1、表5-2。

对所得到的荧光体的粉末X射线衍射进行测定，其结果，除了与CaAlSiN₃同型的斜方晶的结晶相外，还生成了在上述区域1～6出现峰的杂质。发光峰的波长为628nm。

比较例4-2

除了在气氛加热炉中(1600℃、常压)进行氮化外，进行与实施例1同样的操作，得到荧光体。该荧光体的评价结果示于表5-1、表5-2。

所得到的荧光体的发光峰的波长为641nm，相对亮度为117％。

参考例4-1

使用了第2方面的比较例2-1中制造的荧光体。该荧光体的发光峰波长为648nm。表5-3中给出了该荧光体的粉末X射线衍射图案的峰位置(2θ)。

表5

表5-1

表5-2

                                 荧光体组成(原子比Al＝1)

	Al	Si	Ca	Sr	Eu	Sr/(Ca+Sr+Eu)
							实施例4-1	1	1	0.21	0.79	0.0089	0.78
比较例4-1	1	1.13	0.182	0.67	0.01	0.78
							比较例4-2	1	1	0.3	0.51	0.01	0.62

表5-3

峰位置(2θ)

参考例4-1	实施例4-1
		18.10	18.05
25.29	25.00
		31.61	31.20
	31.40
		35.43	34.82
	35.84
		36.36	36.05
40.06	39.60
			40.49
	47.59
		48.22	48.59
	48.84
		51.89	51.34
52.06	52.22
			55.72
56.34	56.19
		56.50	56.73

[对第5方面的详细说明]

本发明人发现，以合金为原料制造出的荧光体为高特性，并且，在全部活化元素中活化元素的价数及其比例与荧光体的特性存在关系，从而完成了第5方面的发明。

第5方面的荧光体是以氮化物或氧氮化物为母体且具有活化元素M¹的荧光体，其特征在于，活化元素M¹的85摩尔％以上为低于最高氧化数的低价数。

该荧光体可以含有至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素。

荧光体可以含有活化元素M¹、2价的金属元素M²以及至少包含Si的4价金属元素M⁴。

该荧光体可以含有碱土金属元素作为2价的金属元素。

该荧光体可以含有3价的金属元素M³。

该荧光体可以含有选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素作为活化元素M¹。

2价的金属元素M²可以为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素，3价的金属元素M³可以为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素，至少包含Si的4价金属元素M⁴可以为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

2价的金属元素M²的50摩尔％以上可以为Ca和/或Sr，3价的金属元素M³的50摩尔％以上可以为Al，至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上可以为Si。

该荧光体可以含有Eu和/或Ce作为活化元素M¹，含有Ca和/或Sr作为2价的金属元素M²，含有Al作为3价的金属元素M³，含有Si作为至少包含Si的4价金属元素M⁴。

该荧光体优选以合金为原料来制造。

优选该荧光体的发光峰波长为590nm～650nm。

第5方面提供含有该荧光体和液态介质的含荧光体的组合物。

第5方面提供一种发光装置，其是具有激发光源和对该激发光源发出的光的至少一部分进行波长转换的荧光体的发光装置，该发光装置的特征在于，该荧光体含有上述荧光体。

第5方面提供具有该发光装置的图像显示装置。

第5方面提供具有该发光装置的照明装置。

第5方面的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，显示出比现有的氮化物或氧氮化物荧光体亮度更高的发光，作为黄色至橙色、或橙色至红色的荧光体是优异的。并且，第5方面的荧光体即使在长时间暴露在激发源下的情况中亮度也不会降低，是适宜用于VFD、FED、PDP、CRT、白光LED等的有用的荧光体。并且，该荧光体母体颜色为红色系，吸收紫外线，因此也适用于红色颜料和紫外线吸收剂。

并且，通过使用含有该荧光体的组合物，能够得到发光效率高的发光装置。该发光装置适宜用于图像显示装置和照明装置等用途。

下面，对第5方面的实施方式详细地说明，但第5方面不限于以下的实施方式，可以在其要点范围内进行各种变形来实施。

此外，第5方面的说明中使用“～”表示的数值范围表示包含“～”前后所述的数值为下限值和上限值的范围。

[荧光体的组成]

第5方面的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体的组成与第3方面相同，可以全部引用对第3方面的组成的说明。在第3方面中引用的第1方面的合金组成的说明和第2方面的说明也可以同时引用至第5方面。

为了慎重起见，下面简单地对第5方面的荧光体的组成进行说明。

该方面的荧光体与第3方面的荧光体相同，优选含有活化元素M¹、至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素，详细地说，本发明的荧光体含有活化元素M¹、2价金属元素M²、以及至少包含Si的4价金属元素M⁴。例如，可以举出Sr₂Si₅N₈:Eu,Ce等。此处，优选碱土金属元素作为2价的金属元素M²。

第3方面的荧光体还可以含有活化元素M¹、2价的金属元素M²、3价的金属元素M³以及至少包含Si的4价金属元素M⁴，优选以所述通式[2]表示的氮化物或氧氮化物为母体。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _dN_eO_f   [2]

并且，以所述通式[2]表示的荧光体中，可以是以下述通式[3]表示的荧光体。

M^1’ _a’Sr_b’Ca_c’M^2’ _d’Al_e’Si_f’N_g’   [3]

对该通式[2]、[3]已经充分地进行了说明，显然可以引用前面的方面中的说明。

[荧光体的制造方法]

制造第5方面的荧光体时，称量作为原料的金属或其合金，使其成为例如下述通式[1]的组成，将其熔融而合金化后，制造荧光体原料用合金，接下来对该荧光体原料用合金进行粉碎和氮化。此时，例如制造含有Si和碱土金属元素的合金的情况下，优选在将高熔点(高沸点)的Si金属和/或含有Si的合金熔融后，再熔融低熔点(低沸点)的碱土金属。

M¹ _aM² _bM³ _cM⁴ _d   [1]

(其中，M¹、M²、M³、M⁴、a、b、c、d分别与上述通式[1]中意义相同。)

<原料金属的纯度>

对于用于制造合金的金属的纯度的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的形状>

对于原料金属的形状的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<原料金属的熔融>

对于原料金属的熔融的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<熔体的铸造>

对于熔体的铸造的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<铸块的粉碎>

对于铸块的粉碎的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<合金粉末的分级>

对于合金粉末的分级的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

[荧光体的制造]

对于使用合金粉末制造第5方面的荧光体的方法没有特别限制，可以根据氧化物、硫化物、氮化物等荧光体的种类设定反应条件，下面以氮化反应为例进行说明。

《合金的氮化》

对于合金粉末的氮化处理的说明与第1方面相同，可以引用第1方面中的说明。

<氮化处理后的处理>

合金的氮化处理后，优选对所得到的荧光体进行粉碎、分级处理。例如，特别优选进行粉碎和分级处理以使所得到的荧光体颗粒的90％以上为5μm～20μm的颗粒。

[荧光体的特性]

活化元素的价数及其比例

第5方面的荧光体的特征在于，该荧光体所含有的活化元素M¹的85摩尔％以上为低于最高氧化数的低价数。

下面以第5方面的荧光体3中带来发橙色至红色光的作用的优选活化元素之一的Eu为例来进行说明。活化元素M¹中的Eu至少部分为2价离子。具体地说，荧光体中的全部Eu中Eu²⁺所占的比例越高越优选，通常为85摩尔％以上，优选为90摩尔％以上，更优选为92摩尔％以上。作为提高全部Eu中Eu²⁺所占的比例的方法，已知在荧光体的制造工序中在例如一氧化碳、氮/氢、氢等某种还原气氛下烧制的方法，但在本发明中，通过以合金为初始原料，在提高全部Eu中Eu²⁺所占的比例方面取得了成功。

以下示出求算全部Eu中Eu²⁺所占比例的方法。

可以通过例如测定Eu-L₃吸收端的XANES光谱来求出全部Eu中Eu²⁺所占的比例。XANES是各元素的特性吸收端与其附近出现的共振吸收峰的总称，灵敏地反映出该元素的价数和结构。一般来说，已知稀土类的L₃吸收端XANES光谱中出现的强共振峰能量取决于稀土元素的价数，Eu的情况中，Eu²⁺的峰具有比Eu³⁺的峰低约8eV的能量，因此可以分成2部分来定量。

并且，可以通过测定例如Eu-L₃吸收端或Eu-K吸收端的EXAFS光谱来获知发光中心原子周边的局部结构。EXAFS中，通过各元素的特性吸收端的高能量侧出现的微细的振动结构，灵敏地反映出吸收元素周边的局部结构。通过在适当处理EXAFS光谱后进行傅立叶变换，能够得到以吸收元素为中心的径向结构函数。一般，只要具有类似的组分和结晶结构，Eu周围的配位结构聚集在一起，会使峰强度增强。

并且，在Eu-L₃吸收端或Eu-K吸收端EXAFS光谱的傅立叶变换中，优选源自第一邻近原子(N、O等阴离子)的峰较窄。并且，优选相对于源自第二邻近原子(Si、Al、Sr、Ca等阳离子)的峰，源自第一邻近原子(N、O等阴离子)的峰的强度为50％以上。

此处，Eu²⁺或Ce³⁺之类的以4f5d-4f跃迁而发光的活化元素中，由于最外层轨道5d轨道的能级受结晶场的影响，所以可知发光特性非常强地依赖于活化元素的环境。特别是，据推测由活化元素的第一邻近原子所形成的环境对发光特性影响较大。

本发明人发现，在EXAFS光谱的傅立叶变换中，存在如下倾向：相对于源自第二邻近原子的峰强度，源自第一邻近原子的峰强度越高则发光强度和亮度越高。可以解释为，源自第一邻近原子的峰强度(高度)相对大，就表示第一邻近原子-活化元素间的距离的分布相对窄，即，结晶中的活化元素的第一邻近原子所形成的环境更接近均匀。据推断，通过使活化元素的周围环境近于均匀，从而使发光效率得到提高。

发光光谱

例如，对由第5方面所得到的Eu活化SCASN荧光体的发光光谱的说明与对第2方面的发光光谱的说明相同，可以引用第2方面的说明。

重量中值径D₅₀

对于第5方面的荧光体的重量中值径D₅₀的说明与第2方面相同，可以引用第2方面中的说明。

其他特性

第5方面的荧光体的内部量子效率越高越优选。对该值的说明可以引用第2方面的说明。

第5方面的荧光体的吸收效率也越高越优选。对该值的说明可以引用第2方面的说明。

[荧光体的用途]

对第5方面的荧光体的用途的说明可以引用第2方面的说明。

[含荧光体的组合物]

将本发明的荧光体用于发光装置等用途的情况中，优选以将其分散在液态介质中的状态使用。与其相关的发明可以引用第2方面的描述。

[发光装置]

下面对第5方面的发光装置进行说明。第5方面的发光装置的构成中至少具备作为激发光源的第1发光体和受来自第1发光体的光的照射而发出可见光的第2发光体。对该发光装置的说明与对第2方面的发光装置的说明相同，可以引用第2方面的描述。也可以引用图1～3。

[发光装置的用途]

对本发明的发光装置的用途的说明，可以引用第2方面的说明。

下面根据实施例对第5方面进一步具体地说明，只要不超出其要点，第5方面不受以下实施例的限制。

对于后述的各实施例和各比较例，用以下方法进行各种评价。

<发光光谱、色度坐标以及亮度>

对发光光谱、色度坐标以及亮度的说明可以引用第4方面中的描述。

<化学组成的分析>

对化学组成的分析方法的说明可以引用第4方面中的描述。

<XANES测定及EXAFS测定>

对于荧光体的Eu-L₃吸收端的X射线吸收端附近精细结构(X-ray absorptionnear-edge fine structure：XANES)光谱及广域X射线吸收精细结构(Extended X-rayabsorption fine structure：EXAFS)，使用大学共同利用机关法人高能量加速器研究机构物质结构化学研究所放射光利用研究设备(Photon Factory)的光束线BL9A中设置的XAFS测定装置，利用Si(111)2结晶分光器和高阶光去除镜进行测定。

对于X射线的能量校正，在金属铜箔的Cu-K吸收端XANES光谱中，将在8980.3eV出现的边前峰对应的分光器的角度设为12.7185°，进行X射线的能量校正，进而进行氧化铕的Eu-L₃吸收端XANES测定，校正分光器的微小偏差。对于Eu-K吸收端的EXAFS，使用财团法人高亮度光科学研究中心大型放射光设备(SPring-8)的光束线BL19B2第一舱口中设置的XAFS测定装置，利用Si(311)2结晶分光器进行测定。

在含有Eu-L₃吸收端(6970eV附近)的约700eV的范围内，利用透过法测定Eu-L₃吸收端XANES和EXAFS光谱。即，将填充有氮气的电极长17cm和31cm的电离室分别用作入射X射线和透过样品的X射线的检测器，依据朗伯-比尔公式，将X射线吸收系数定义为：μt＝ln(I0/I)(此处，I0表示入射X射线强度，I表示透过X射线强度)。在Eu-L₃吸收端附近，为了精确地获得峰的能量，设测定间隔为0.25eV(换算为分光器的角度为0.0006度)。在含有Eu-K吸收端(48530eV附近)的约2000eV的范围内利用透过法测定Eu-K吸收端EXAFS光谱。即，将分别填充有氩气75％-氪气25％混合气体和氪气的电极长17cm和31cm的电离室用作入射X射线和透过样品的X射线的检测器，依据朗伯-比尔公式将X射线吸收系数定义为：μt＝ln(I0/I)。

供测定的样品如下制备：将烧制后经过筛的荧光体粉末约400mg、或约15mg荧光体粉末与60mg左右的氮化硼混合后以玛瑙研钵混合至均匀的混合物，在150kg重/cm²的压力下成形为直径10mm的片剂。

为了除掉背景的影响，对得到的Eu-L₃吸收端XANES光谱进行一级微分，源自Eu²⁺和Eu³⁺的光谱图案分别出现在6965-6976eV附近和6976-6990eV附近。于是，求出各自的能量范围内的微分光谱的最大值与极小值之差，用其除以Eu²⁺、Eu³⁺标准样品的Eu-L₃吸收端XANES微分光谱的最大值与极小值之差进行标准化，标准化后定义为Eu²⁺、Eu³⁺峰的强度p、q，将全部Eu中Eu²⁺所占的比例r定义为r＝p/(p+q)。

另一方面，对于Eu-L₃吸收端EXAFS光谱和Eu-K吸收端EXAFS光谱，以一般的方法进行了数据处理。即，通过Victoreen函数(μt＝Cλ3-Dλ4)类似的函数调整以除去吸收端前的背景，然后以开始吸收的拐点为基准将X射线能量转换为波数k，通过三次样条法除去原子吸收，经强度标准化得到EXAFS函数χ(k)。进而，将对EXAFS函数乘以3倍波数的函数k3χ(k)在约的范围内进行傅立叶变换，得到径向结构函数。于是，源自Eu的第一邻近原子(N、O等阴离子)和第二邻近原子(Si、Al、Sr、Ca等阳离子)的峰分别出现在和，设其最大值分别为t和u，将第一邻近原子的峰相对于第二邻近原子的峰的强度比s定义为：s＝t/u。

<原料金属>

用于合金的原料的金属单质均为杂质浓度在0.01摩尔％以下的高纯品。并且，对于原料金属的形状，Sr为块状，其他为粒状。

实施例5-1

使用第4方面的实施例1中合成的荧光体。

对得到的荧光体的粉末X射线衍射进行测定，其结果，生成了与CaAlSiN₃同型的斜方晶的结晶相。

对于该荧光体，利用荧光分光光度计测定465nm激发下的发光特性，求出以后述的参考例5-1的荧光体的发光强度为100％时的相对亮度，结果为195％，发光峰波长为627nm。

荧光体的ICP元素分析结果、Eu²⁺的比例、EXAFS解析结果列于表6。并且，发光波长和亮度列于表7，色度坐标和以参考例5-1为100％时的发光峰强度列于表8。

并且，Eu-K吸收端的EXAFS光谱示于图12，Eu-L₃吸收端XANES光谱示于图13。

比较例5-1

在氩气氛中称量EuN、Sr₃N₂、Ca₂N₃、AlN、Si₃N₄以使Eu:Sr:Ca:Al:Si＝0.008:0.792:0.2:1:1，在研钵中混合。除了将加热温度改为1800℃、将压力改为180MPa、将加热时间改为1小时以外，与实施例5-1同样地对该混合粉进行氮化，得到荧光体。

对于该荧光体，利用荧光分光光度计测定465nm激发下的发光特性，求出以后述的参考例5-1的荧光体的发光强度为100％时的相对亮度。发光峰波长为628nm。该荧光体的ICP元素分析结果、Eu²⁺的比例、EXAFS解析结果列于表6。并且，发光波长和亮度列于表7。

并且，Eu-K吸收端的EXAFS光谱示于图12，Eu-L₃吸收端XANES光谱示于图13。

图12中，将实施例5-1和比较例5-1进行比较，源自Eu的第一邻近原子(N、O等阴离子)的峰(存在于约的位置)变窄。这表示，与由现有的氮化物混合法制造的荧光体(比较例5-1)相比，本发明的荧光体中，第一邻近原子所形成的Eu的周边的配位环境良好。

参考例5-1

使用了第2方面的比较例1中制造的荧光体。

表6

表7

	发光波长(nm)	亮度
			实施例5-1	627	195
比较例5-1	628	143

表8

使用特定的方式对本发明详细地进行了说明，但对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本发明的意图和范围的条件下进行各种改变。

此外，本申请基于2005年4月1日提出的日本专利申请(特愿2005-106285)、2006年3月27日提出的日本专利申请(特愿2006-085148)、2006年3月27日提出的日本专利申请(特愿2006-085149)、2006年3月27日提出的日本专利申请(特愿2006-085150)、2006年3月28日提出的日本专利申请(特愿2006-086849)及2006年3月28日提出的日本专利申请(特愿2006-086850)，以引用的方式援用其全部内容。

Claims (30)

1.一种无机功能材料原料用合金粉末，其是作为无机功能材料的制造原料的合金粉末，该合金粉末的特征在于，该合金含有至少一种金属元素和至少一种活化元素M¹，该粉末的重量中值径D₅₀为5μm～40μm。

2.如权利要求1所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，合金粉末中所含有的粒径为10μm以下的合金颗粒的比例为80重量％以下，粒径为45μm以上的合金颗粒的比例为40重量％以下，QD为0.59以下，铁成分的量为500ppm以下。

3.如权利要求1所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，合金粉末中所含有的氧的量为0.5重量％以下。

4.如权利要求1所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，合金粉末中所含有的碳的量为0.06重量％以下。

5.如权利要求1所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，该合金含有至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素。

6.如权利要求5所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，该合金含有活化元素M¹、2价金属元素M²、以及至少包含Si的4价金属元素M⁴。

7.如权利要求6所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，该合金含有碱土金属元素作为2价金属元素M²。

8.如权利要求6所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，该合金进一步含有3价金属元素M³。

9.如权利要求1所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，活化元素M¹为选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素。

10.如权利要求8所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，2价金属元素M²为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素，3价金属元素M³为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素，至少包含Si的4价金属元素M⁴为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

11.如权利要求10所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，2价金属元素M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，3价金属元素M³的50摩尔％以上为Al，至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上为Si。

12.如权利要求10所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，该合金含有Eu和/或Ce作为活化元素M¹，含有Ca和/或Sr作为2价金属元素M²，含有Al作为3价金属元素M³，含有Si作为至少包含Si的4价金属元素M⁴。

13.如权利要求1所述的无机功能材料原料用合金粉末，其特征在于，该合金粉末是荧光体的制造原料。

14.一种无机功能材料原料用合金粉末的制造方法，其是制造权利要求1所述的无机功能材料原料用合金粉末的方法，其特征在于，该制造方法具有在含氮气氛中粉碎所述合金的工序。

15.如权利要求14所述的无机功能材料原料用合金粉末的制造方法，其特征在于，所述粉碎后进行分级处理。

16.一种荧光体，其是以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，将该荧光体分散到重量比为10倍的水中后，静置1小时，所得到的上清液的电导率为50mS/m以下。

17.如权利要求16所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，该荧光体含有活化元素M¹、至少包含Si的4价金属元素M⁴和一种以上Si以外的金属元素。

18.如权利要求16所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，该荧光体含有活化元素M¹、2价金属元素M²和至少包含Si的4价金属元素M⁴。

19.如权利要求18所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，该荧光体含有碱土金属元素作为2价金属元素M²。

20.如权利要求16所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，该荧光体进一步含有3价金属元素M³。

21.如权利要求16所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，该荧光体含有选自由Cr、Mn、Fe、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm以及Yb组成的组中的一种以上的元素作为活化元素M¹。

22.如权利要求20所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，2价金属元素M²为选自由Mg、Ca、Sr、Ba以及Zn组成的组中的一种以上的元素，3价金属元素M³为选自由Al、Ga、In以及Sc组成的组中的一种以上的元素，至少包含Si的4价金属元素M⁴为选自由Si、Ge、Sn、Ti、Zr以及Hf组成的组中的一种以上的元素。

23.如权利要求22所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，2价金属元素M²的50摩尔％以上为Ca和/或Sr，3价金属元素M³的50摩尔％以上为Al，至少包含Si的4价金属元素M⁴的50摩尔％以上为Si。

24.如权利要求23所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，该荧光体含有Eu和/或Ce作为活化元素M¹，含有Ca和/或Sr作为2价金属元素M²，含有Al作为3价金属元素M³，含有Si作为至少包含Si的4价金属元素M⁴。

25.如权利要求16所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，用于分散荧光体的水的电导率为0.001mS/m～1mS/m。

26.如权利要求16所述的以氮化物或氧氮化物为母体的荧光体，其特征在于，该荧光体是以合金为原料制造的。

27.一种含荧光体的组合物，其特征在于，该组合物含有权利要求16所述的荧光体和液态介质。

28.一种发光装置，其是具有激发光源和对该激发光源发出的光的至少一部分进行波长转换的荧光体的发光装置，该发光装置的特征在于，所述荧光体含有权利要求16所述的荧光体。

29.一种图像显示装置，其特征在于，其具有权利要求28所述的发光装置。

30.一种照明装置，其特征在于，其具有权利要求28所述的发光装置。