JP2001322867A - 透光性焼結体と、これを用いた発光管及び放電灯 - Google Patents

透光性焼結体と、これを用いた発光管及び放電灯

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来とは異なる特定の物質により構成された
透光性（蛍光）焼結体を提供することにより、従来より
知られる透光性焼結体では解決できなかった性能、用
途、製造方法が限定される等の課題を解決し、さらに上
記特定の物質より構成された透光性（蛍光）焼結体を用
いた発光管及び、放電灯を提供することを目的とする。 【解決手段】マグネットプランバイト構造、又は酸化ア
ルミニウムを除くβ−アルミナ構造を有する化合物を主
体にして構成される透光性焼結体及び、イオンの価数が
二価の希土類元素と、アルミニウム元素と、酸素元素を
主成分として含む化合物を主体にして構成される透光性
焼結体、希土類元素を除くイオンの価数が二価の元素
と、希土類元素と、酸素元素を主成分として含む化合物
を主体にして構成される透光性焼結体等を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透光性焼結体と、
これを用いた発光管及び放電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、セラミックスに代表される焼
結体は、不透明で光学材料には不向きとされていたが、
近年、透光性を有する各種の透光性焼結体が開発され、
耐熱性の良好な透光性材料として、例えば、発光管本
体、高温用のぞき窓、光学レンズ、赤外光用窓、機能素
子搭載用基板や、電子デバイスである高圧ナトリウム灯
などの発光管や放電灯、光メモリ、光シャッター、シン
チレータ、固体レーザーなどの用途に利用されている。
【０００３】これまでに知られている透光性焼結体とし
ては、例えばＡｌ2 Ｏ3 焼結体（特開平６−２１１５６
９号公報）、ＺｎＯ焼結体（特開昭５５−１４７５７号
公報等）、ＰＬＺＴ焼結体（特開平５−１３９８６２号
公報等）、Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12焼結体（特開平６−１０７４
５６号公報）、Ｍ3 Ａｌ15Ｏ12焼結体（但し、Ｍは、Ｅ
ｒ、Ｔｍ、Ｈｏ、Ｄｙ、Ｌｕ、Ｔｂからなる群の少なく
とも一員の元素；特開平１１−１４７７５７号公報）、
酸素または大気雰囲気中で加熱して得たＡｌ10 0-a Ｍa
をセラミックス中の金属元素として含有する酸化物焼結
体（但し、Ｍは、Ｙ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｌａ、Ｇｄ、
Ｐｒからなる群より選ばれた一種または二種以上の元
素；特開平６−５６５１４号公報）、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 焼
結体（特開平６−１７１９３０号公報）、ＡｌＯＮ焼結
体（特開平７−３０９６６７号公報）、ＡｌＮ焼結体
（特開平５−１２０９０９号公報）、立方晶ＢＮ焼結体
（ば特開平５−２２１７３０号公報）、Ｓｉ3 Ｎ4 焼結
体（特開平５−２８６７６６号公報）、ＢａＦ2 焼結体
（特開平６−２４８２８号公報）、Ｙ2 Ｏ3 焼結体（特
開平１１−１５７９３３号公報）、アルミニウム系酸窒
化物、ハフニウム系酸窒化物、ジルコニウム系酸窒化
物、チタニウム系窒化物、ジルコニウム系窒化物、ハフ
ニウム系窒化物等の焼結体（特開平９−９２２０６号公
報）などである。
【０００４】上記以外にも、ＳｉＡｌＯＮ焼結体、Ｍｇ
Ｏ焼結体、ＢｅＯ焼結体、Ｇｄ2 Ｏ 3 焼結体、ＣａＯ焼
結体、ＴｈＯ2 焼結体などの透光性焼結体等がしられて
いる。
【０００５】さらに、Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｔｂ3+や（US P
atent ３７６７７４５）やＹ2 Ｏ3：Ｇｄ3+（G.Blasse
and B.C. Grambaier;Luminescent Materials,Springer-
Verlag, pp.157-159 ）などの、紫外線の照射によって
可視光や紫外光の蛍光を発する透光性蛍光焼結体が知ら
れている。
【０００６】ここで、上記透光性焼結体にはいわゆる透
光性セラミクスも含まれるものと定義する。
【０００７】上記透光性焼結体等は、アルミニウム化合
物、希土類化合物、シリコン化合物などを混合した焼結
体原料を、加圧成形した後、加熱などの焼結手段によっ
て十分焼結させることによって得られている。
【０００８】さらに、上記透光性焼結体で構成した発光
管や、該発光管を用いた放電灯や照明装置が知られてい
る（特開平５−２６６８６１号公報等）。
【０００９】上記透光性焼結体で構成した発光管は、一
対の電極を有する容器内に、希ガス、水銀、ハロゲンガ
ス等を封入して構成され、この際、発光管内は、減圧雰
囲気または高圧雰囲気に保たれる。上記透光性焼結体で
構成した発光管は、酸化珪素を主成分とした旧来の発光
管よりも、耐熱性や耐腐食性に優れるために、発光管に
高い電力を投入することができる。このため、該発光管
を用いた製品は、放電灯の高光束化や、照明装置の高光
量化を図ることが可能となる。
【００１０】又、上記透光性蛍光焼結体は紫外線を可視
光に変換する機能を有するため、上記発光管内で放射さ
れる紫外線を可視光に変換して、発光管が発する光束を
高める効果や、発光管が発する光の演色性を制御する効
果を有する機能性の透光性焼結体として応用できると考
えられている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では透光
性焼結体に成りうる物質は、上述したような、Ａｌ2 Ｏ
3 、ＺｎＯ、Ｙ2 Ｏ3 、ＰＬＺＴ、Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12、上
記Ｍ3 Ａｌ15Ｏ12、上記酸素または大気雰囲気中で加熱
して得た上記Ａｌ100 - a Ｍa をセラミックス中の金属
元素として含有する酸化物、ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＡｌＯ
Ｎ、ＡｌＮ、立方晶ＢＮ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＢａＦ2 、アル
ミニウム系酸窒化物やハフニウム系酸窒化物やジルコニ
ウム系酸窒化物やチタニウム系窒化物やジルコニウム系
窒化物やハフニウム系窒化物、ＳｉＡｌＯＮ、ＭｇＯ、
ＢｅＯ、Ｇｄ2 Ｏ3 、ＣａＯ、ＴｈＯ 2 などを主体にし
た物質が知られるのみであった。
【００１２】このため、透光性焼結体を用いて製造され
る前記発光管本体、高温用のぞき窓、光学レンズ、赤外
光用窓、機能素子搭載用基板等の各種部材や、発光管、
放電灯、光メモリ、光シャッター、固体レーザーなどの
各種電子デバイス等に適用できる物質は、その目的が異
なるためさらに限定され、該限定された物質を用いて上
記各製品を製造する必要があった。
【００１３】従って、上記各製品に求められる性能を十
分満たすことが出来ないばかりでなく、製造方法や用途
までが制限されるに至っている。
【００１４】また、特に従来の透光性焼結体を用いた発
光管、とりわけＹ3 Ａｌ5 Ｏ12透光性焼結体を用いた発
光管では、発光管に封入される発光材料（ハロゲン化
物）と発光管が化学反応を起こし、発光管の透光性が低
下（失透）する課題もあり、従来の物質とは異なる物質
で構成した透光性焼結体の発光管が求められている。
【００１５】また、従来の放電灯や照明装置を構成する
発光管は、１００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の紫外線の照
射によって発光しない非蛍光物質の透光性焼結体で構成
されており、当該発光管内で生じる紫外線は、実用品で
は発光管外へと単に放射されるだけであり、可視光の変
換に利用されていないために、光束が低いものとなって
いる。さらに、発光管を透光性蛍光焼結体で構成して、
上記紫外線を可視光に変換して利用使用としても、透光
性蛍光焼結体の種類が極めて少なく、蛍光材料を選択す
る余地が全くないために、発光管の発光色も特定の色に
限定されるという問題がある。紫外線の照射によって発
光する透光性蛍光焼結体としては、Ｙ3Ａｌ5 Ｏ12：Ｔ
ｂ3+やＹ2 Ｏ3 ：Ｇｄ3+などを主体にした物質が知られ
るのみであり、該透光性蛍光焼結体で構成した発光管
は、その製造方法やその他の理由から、実際に一般的な
製品として用いられるには至っていない。又、上記Ｙ3
Ａｌ 5 Ｏ12：Ｔｂ3+やＹ2 Ｏ3 ：Ｇｄ3+等は、波長が１
４０−２８０ｎｍ付近（とりわけ、１４７ｎｍ、１８５
ｎｍ、２５４ｎｍ）の紫外線照射の下での発光効率が比
較的低いという課題もあり、例えこれら透光性蛍光焼結
体を用いて発光管本体などの部材を製造し、該発光管本
体と紫外線光源とを組み合わせて発光管を構成したり、
あるいは、上記発光管を用いて放電灯を構成しても、発
光管や放電灯の発光性能が十分発揮されないという課題
もあった。
【００１６】このため、上記Ｙ3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｔｂ3+や
Ｙ2 Ｏ3 ：Ｇｄ3+以外の物質で構成される透光性蛍光焼
結体、とりわけ波長が１４０−２８０ｎｍ付近の紫外線
照射の下で高効率に発光する透光性蛍光焼結体が求めら
れている。
【００１７】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
鋭意研究を重ねた結果、上記透光性焼結体を構成し得る
物質とは異なる特定の物質が、透光性焼結体のみならず
透光性蛍光焼結体をも構成することを見出し、係る知見
に基づいて完成されたものであり、上記異なる特定の物
質により構成された透光性焼結体及び透光性蛍光焼結体
を提供することにより、従来より知られる透光性焼結体
では解決できなかった性能、用途、製造方法が限定され
る等の課題を解決し、さらに上記特定の物質より構成さ
れた透光性焼結体及び透光性蛍光焼結体を用いた発光管
と、これを用いた放電灯を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る透光性焼結体は、以下の構成を特徴とす
る。
【００１９】すなわち、本発明に係る透光性焼結体を結
晶構造の側面から捉えた場合、マグネットプランバイト
（Mugnetplumbite）構造、又は酸化アルミニウムを除く
β−アルミナ構造を有する化合物を主体にして構成され
る。尚、以後本明細書中（II）はイオン価数２を、（II
I ）はイオン価数３を表す。
【００２０】上記マグネットプランバイト構造、又はβ
−アルミナ構造の結晶構造を有する化合物としては、例
えば以下のような物がある。（但し、透光性焼結体とし
ての存在を知られるものではない。）即ち、（１）αδ
ε11Ｏ19の化学式で示される化合物（酸化物；上記α
は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、
Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｉ
ｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｂｉから選ばれる少なくとも一つの元
素、δは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎから選ばれる少なく
とも一つの元素、εは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｆｅか
ら選ばれる少なくとも一つの元素）（特開昭４９−７７
８９３号公報に記載）や、（２）γδε10Ｏ17の化学式
で示される化合物（酸化物；上記γは、Ｌｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｒｂ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（I
I）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）、Ｐｂから選ばれる少な
くとも一つの元素、δおよびεは、上記αδε11Ｏ19の
化学式で示される化合物のδおよびεと同じ元素）（上
記特開昭４９−７７８９３号公報に記載）や、（３）α
ε12Ｏ18Ｎあるいはγε11Ｏ16Ｎの化学式で示される化
合物（酸窒化物；上記α、γ、δ、εは、上記αδε11
Ｏ19あるいはγδε10Ｏ17の化学式で示される化合物の
α、γ、δ、εと同じ元素）（S.R. Jansen et al.,J.E
lectrochemcal Soc.Vol.146(1999)pp.800-806 に記載）
や、（４）γε12Ｏ19の化学式で示される化合物（酸化
物；上記γ、εは、上記γδε10Ｏ17の化学式で示され
る化合物のγ、εと同じ元素）（J.L.Sommerdijk and
A.L.N. Stevels,Philips Technical Review,37(1977)p
p,221-233 やその参考文献に記載）などである。
【００２１】より具体的な化合物の例として上げると、
例えば、（１）１．２９（Ｂａ，Ｃａ）Ｏ・６Ａｌ2 Ｏ
3 ：Ｅｕ2+（ＢＡＬ）、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ
2+（ＢＡＭ）、ＢａＯ・４Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｅｕ2+（ＢＡ
Ｅ）、（Ｃｅ，Ｔｂ）ＭｇＡｌ11Ｏ19（ＣＡＴ）（B.Sm
ets et al.,J.ElectrochemicalSoc.Vol.1365(1989)pp.2
119-2123 に記載) や、ＢａＡｌ11Ｏ16Ｎ：Ｅｕ2+（Jan
sen et al,J.Electrochemical Soc.Vol.146(1999)pp.80
0-806に記載) 、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎ2+、（Ｂ
ａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｓｒ）Ｍ
ｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎ2+、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ3+、
ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ3+、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｍ
ｎ2+、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｍｎ2+、ＣｅＡｌ12Ｏ
18Ｎ：Ｔｂ3+などの蛍光体( 蛍光体ハンドブック（オー
ム社）pp.208-210他に記載) や、（２）上記蛍光体の母
体となる母体化合物、すなわち、１．２９（Ｂａ，Ｃ
ａ）Ｏ・６Ａ12Ｏ3 、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17、ＢａＯ・４
Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｅＭｇＡｌ 11Ｏ19、ＢａＡｌ11Ｏ16Ｎ、
（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17、ＣｅＡｌ12Ｏ18Ｎや、
（３）これらの類似化合物（ＳｒＭｇＡｌ10Ｏ17、Ｃａ
ＭｇＡｌ10Ｏ17、ＭｇＡｌ12Ｏ19、ＣａＡｌ12Ｏ19、Ｓ
ｒＡｌ12Ｏ19、ＥｕＡｌ12Ｏ19、ＬａＭｇＡｌ 11Ｏ19、
ＰｒＭｇＡｌ11Ｏ19、ＥｕＭｇＡｌ11Ｏ19、ＴｂＭｇＡ
ｌ11Ｏ19、ＧｄＭｇＡｌ11Ｏ19、ＭｇＡｌ11Ｏ16Ｎ、Ｃ
ａＡｌ11Ｏ16Ｎ、ＳｒＡｌ11Ｏ16Ｎ、ＳｃＡｌ12Ｏ
18Ｎ、ＰｒＡｌ12Ｏ18Ｎ、ＮｄＡｌ12Ｏ18Ｎ、ＤｙＡｌ
12Ｏ18Ｎ、ＥｒＡｌ12Ｏ18Ｎなど）や、（４）上記蛍光
体、上記母体化合物、上記類似化合物における、アルカ
リ土類金属元素をイオンの価数が二価である希土類元素
やアルカリ元素やＰｂで置換した化合物、イオンの価数
が三価である希土類元素をＩｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｂｉで置
換した化合物、ＡｌをＧａやＦｅで置換した化合物など
が挙げられる。
【００２２】尚、上記マグネットプランバイト構造を有
する化合物、又は酸化アルミニウムを除くβ−アルミナ
構造の結晶構造を有する化合物は、アルミニウム化合物
とするのが好ましく、さらにはアルカリ土類金属元素
（即ちＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ）を主成分
として含むことが好ましい。さらに、酸化物であればよ
り好適である。
【００２３】但し、本発明に係る透光性焼結体のすべて
が、上記マグネットプランバイト構造を有する化合物、
又は酸化アルミニウムを除くβ−アルミナ構造の結晶構
造を有する化合物に含まれるわけではない。
【００２４】次に、本発明に係る透光性焼結体を成分の
側面から捉えた場合、イオンの価数が二価の希土類元素
と、アルミニウム元素と、酸素元素を主成分として含む
化合物を主体にして構成されるものが挙げられる。ここ
で、上記主成分とは、透光性焼結体を構成する上記化合
物になり得る元素を指すものであり、焼結体の焼結性を
高めるために用いる、いわゆる焼結助剤を構成する元素
を含むものではない。
【００２５】上記イオンの価数が二価の希土類元素と、
アルミニウム元素と、酸素元素を主成分として含む化合
物としては、例えば以下のような物がある（但し上記同
様、透光性焼結体としての存在を知られるものではな
い）。即ち、上述した、ＢＡＬ、ＢＡＭ、ＢＡＥ、Ｂａ
Ａｌ11Ｏ16Ｎ：Ｅｕ2+などの蛍光体や、これら以外に
も、２ＳｒＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｅｕ2+（ＳＡＬ）、４Ｓ
ｒＯ・７Ａｌ2 Ｏ3 ：Ｅｕ 2+（ＳＡＥ）、ＢａＡｌ2 Ｏ
4 ：Ｅｕ2+、ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、Ｄｙ3+、ＣａＡ
ｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、Ｎｄ3+など、２５３．７ｎｍの紫外
線照射の下で高い輝度の蛍光を発する、二価希土類イオ
ンを付活した二価希土類イオン付活アルミネート系高輝
度蛍光体や、Ｅｕ（II）Ａｌ2 Ｏ4 、Ｓｍ（II）Ａｌ2
Ｏ4 、Ｙｂ（II）Ａｌ2 Ｏ4 、Ｅｕ（II）４Ａｌ
14Ｏ25、Ｓｍ（II）４Ａｌ14Ｏ25、Ｙｂ（II）４Ａｌ14
Ｏ25、Ｅｕ（II）ＭｇＡｌ10Ｏ17、Ｓｍ（II）Ａｌ12Ｏ
19、Ｙｂ（II）Ａｌ11Ｏ16Ｎなどの化合物が挙げられ
る。ここで、上記二価の希土類イオンとは、Ｅｕ（I
I）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）の中から選
ばれる少なくとも一つの希土類イオンである。
【００２６】尚、上記、ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、Ｄｙ
3+およびＣａＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、Ｎｄ3+二価希土類イ
オン付活アルミネート系高輝度蛍光体は、数時間以上の
長い残光時間を有する長残光蛍光体として、近年脚光を
浴びている蛍光体である。
【００２７】さらに、本発明に係る透光性焼結体を成分
の側面から捉えた場合、希土類元素を除くイオンの価数
が二価の元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分とし
て含む化合物を主体にして構成されるものも挙げられ
る。
【００２８】上記希土類元素を除くイオンの価数が二価
の元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分として含む
化合物としては、例えば以下のような物がある（但し上
記同様、透光性焼結体としての存在を知られるものでは
ない）。即ち、上記二価希土類イオン付活アルミネート
系高輝度蛍光体や、ＭｇＹ2 Ｏ4 、ＣａＳｍ2 Ｏ4 、Ｓ
ｒＹｂ2 Ｏ4 、ＢａＥｕ2 Ｏ4 、ＺｎＬａ2 Ｏ4 をはじ
めとした各種化合物がある。
【００２９】尚、上記イオンの価数が二価の希土類元素
と、アルミニウム元素と、酸素元素を主成分として含む
化合物を主体にして構成される、又は上記希土類元素を
除くイオンの価数が二価の元素と、希土類元素と、酸素
元素を主成分として含む化合物を主体にして構成される
透光性焼結体にあっては、アルカリ土類金属元素を含む
化合物を主体にして構成するのが好ましく、さらに、酸
化物であればより好適である。
【００３０】但し、本発明に係る透光性焼結体のすべて
が、上記イオンの価数が二価の希土類元素と、アルミニ
ウム元素と、酸素元素を主成分として含む化合物、又は
上記希土類元素を除くイオンの価数が二価の元素と、希
土類元素と、酸素元素を主成分として含む化合物に含ま
れるわけではない。
【００３１】また、本発明に係る透光性焼結体であっ
て、マグネットプランバイト構造を有する化合物を組成
式であらわすと、α(1) δ(1) ＡｌｘＯｙので表される
ものが含まれる。但し、上記α(1) は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なく
とも一つの元素、δ(1) は、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｍｎから選ば
れる少なくとも一つの元素を示し、ｘは、５．５≦ｘ≦
２２、ｙは、９．５≦ｙ≦３８を満足する数値とする。
【００３２】さらに、本発明に係る透光性焼結体であっ
て、β−アルミナ構造を有す化合物又は、希土類元素を
除くイオンの価数が二価の元素と、希土類元素と、酸素
元素を主成分として含む化合物を組成式であらわすと、
γ(2) δ(2) ＡｌｘＯｙの組成式で表されるものが含ま
れる。但し、上記γ(2) は、イオン価数２を（II）で表
したときに、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（I
I）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）から選ばれる少なくとも
一つの元素、δ(2) は、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｍｎから選ばれる
少なくとも一つの元素を示し、ｘは、５≦ｘ≦２０、ｙ
は、８．５≦ｙ≦３４を満足する数値とする。
【００３３】さらに、本発明に係る透光性焼結体を別の
組成式であらわすと、γ(2) ＡｌｘＯｙの組成式で表さ
れる化合物を主体にするものが含まれる。但し、上記γ
(2)は、イオン価数２を（II）で表したときに、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄ
ｙ（II）から選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｘ
は、１≦ｘ≦２４、ｙは、２≦ｙ≦３８を満足する数値
とする。
【００３４】さらに、本発明に係る透光性焼結体であっ
て、希土類元素を除くイオンの価数が二価の元素と、希
土類元素と、酸素元素を主成分として含む化合物を組成
式で表すと、γ(4) α(1) ｘＯｙで表されるものが含ま
れる。但し、上記α(1) は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なくとも一つの元
素、γ(4) は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎから選ば
れる少なくとも一つの元素を示し、ｘは、１≦ｘ≦４、
ｙは、２≦ｙ≦８を満足する数値とする。
【００３５】また、本発明の透光性焼結体にあっては、
蛍光体の発光中心となり得る金属イオン（希土類、Ｍ
ｎ、Ｐｂ、Ｔｌ等）を含むようにする構成がある。この
場合、照明装置用の光源として用いられる放電灯（Ｘｅ
放電灯、Ａｒ＋Ｈｇ放電灯等）が波長１００ｎｍ以上３
８０ｎｍ以下の紫外線を放射するので、この紫外線を可
視光に変換するために、波長１００ｎｍ以上３８０ｎｍ
以下の紫外線の照射によって蛍光を発する透光性焼結体
（透光性蛍光焼結体）にするのが好ましい。尚、本発明
の透光性焼結体は、長残光特性を有する長残光蛍光体で
構成してもよい。
【００３６】本発明の透光性焼結体の製造は、純度が９
９．９％以上の複数の無機化合物粉末を混合する混合工
程と、該混合工程後の無機化合物粉末混合原料、また
は、該混合工程後さらに８００℃以上１８００℃以下、
好ましくは１０００℃以上１６００℃以下で仮焼成した
後の無機化合物粉末仮焼原料を所定の形状に成形する成
形工程と、成形後に得られる成形体を１６００℃以上２
０００℃以下、好ましくは１７００℃以上１９００℃以
下の温度で本焼成する焼成工程を主体にして構成した、
従来の透光性焼結体の製造方法によって容易になし得る
が、これ以外の方法で製造してもよい。
【００３７】上記温度範囲は、本発明に係る透光性焼結
体を構成する化合物の融点が、１５００℃以上２２００
℃以下の範囲内にあることに起因している。即ち、仮焼
成は、上記無機化合物粉末混合原料が反応して、化学的
に活性な化合物の混合体になる温度にするのがよく、こ
の温度が先に説明した仮焼成の温度範囲である８００℃
以上１８００℃以下、好ましくは１０００℃以上１６０
０℃以下である。
【００３８】一方、本焼成は、融点を超えない範囲で融
点に近く、且つ本焼成によって不純物が混入したり、組
成ずれをおこしたりしない範囲の高温にするのがよいた
め１６００℃以上２０００℃以下、好ましくは１７００
℃以上１９００℃以下の温度範囲とする。
【００３９】なお、上記焼成における雰囲気は、主に大
気、窒素雰囲気、不活性ガス雰囲気、還元雰囲気（水素
ガスを含む雰囲気や一酸化炭素雰囲気や真空雰囲気）、
これらの減圧雰囲気、真空雰囲気などから選択する。
【００４０】本発明の発光管にあっては、上記透光性焼
結体を、少なくとも一部に用いて構成し、本発明の放電
灯にあっては、該発光管を用いて構成する。
【００４１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。 〔実施の形態１〕本発明に係る透光性焼結体は、以下の
化合物又は成分を主体として構成され、提供される。
尚、便宜上、上記透光性焼結体を複数のグループに分け
て説明するが、当該透光性焼結体は一つのグループにの
み属するものではなく、複数のグループに属する透光性
焼結体もある。
【００４２】まず、本発明に係る透光性焼結体を結晶構
造の側面から捉えた場合、マグネットプランバイト構造
を有する化合物を主体にして構成されるグループが挙げ
られる。
【００４３】図１（ａ）にマグネットプランバイト構造
の概略図を示す。マグネットプランバイト構造は、図１
（ａ）に示すように、層状の結晶構造を有する六方晶系
の結晶構造である。図１（ａ）において、陽原子１は三
価もしくは二価の陽イオン、陽原子３は二価もしくは三
価の陽イオン、陰原子４は二価もしくは三価の陰イオン
を示している。
【００４４】また、図１（ａ）において、陽原子１と成
りうる元素としては、例えば、価数が三価の希土類元素
（Ｓｃ（III ）、Ｙ（III ）、Ｌａ（III ）、Ｃｅ（II
I ）、Ｐｒ（III ）、Ｎｄ（III ）、Ｓｍ（III ）、Ｅ
ｕ（III ）、Ｇｄ（III ）、Ｔｂ（III ）、Ｄｙ（III
）、Ｈｏ（III ）、Ｅｒ（III ）、Ｔｍ（III ）、Ｙ
ｂ（III ）、Ｌｕ（III ）；各々、Ｓｃ3+、Ｙ3+、Ｌａ
3+、Ｃｅ3+、Ｐｒ3+、Ｎｄ3+、Ｓｍ3+、Ｅｕ3+、Ｇ
ｄ3+、Ｔｂ3+、Ｄｙ3+、Ｈｏ3+、Ｅｒ3+、Ｔｍ3+、Ｙｂ
3+、Ｌｕ3+を意味する）や、イオン半径が大きな三価の
重金属元素（Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｂｉなど）や、アルカ
リ土類金属元素（Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなど）がある。
【００４５】尚、より好ましい陽原子１は、結晶性の良
好な化合物を形成しやすいＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｅ
ｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる
少なくとも一つの原子であり、最も好ましい陽原子ｌ
は、実用蛍光体或いは該実用蛍光体母体としての実績が
あるＣｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる
少なくとも一つの元素である。
【００４６】また、陽原子３と成りうる元素としては、
アルカリ土類金属元素（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ
など）や、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、
Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａから選ばれる少なく
とも一つの原子であり、より好ましい陽原子３は、イオ
ン半径が小さいことに起因して、マグネットプランバイ
ト構造を取り得る化合物において、結晶性の良好な化合
物を形成しやすいＭｇ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、
Ｆｅ、Ｓｃから選ばれる少なくとも一つの原子であり、
もっとも好ましい陽原子３は、原料が安価である理由か
らＭｇ、Ａｌから選ばれる少なくとも一つの原子であ
る。
【００４７】さらに、陰原子４と成りうる元素として
は、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｐから選ばれる少なくとも一つ
の原子であり、より好ましい原子は、危害性が少ない
Ｏ、Ｎから選ばれる少なくとも一つの原子であり、もっ
とも好ましい陰原子４は安価な材料を容易に入手できる
Ｏである。
【００４８】なお、以後、特に断りのない場合、イオン
の価数が二価の希土類元素だけを、Ｅｕ（II）、Ｓｍ
（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）のように記述し、それ
以外の価数の希土類元素を、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのように記述するものとする。以
下の化学式は、本発明にかかる透光性焼結体を構成する
主体となる、上記マグネットプランバイト構造を有する
化合物の化学式の一例である。
【００４９】α(11)δ(11)ε(11)x1Ｏy1 α(11)ε(11)x2Ｏy2Ｎ γ(11)ε(11)x3Ｏy3 （但し上記α(11)は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｂｉから選ばれる
少なくとも一つの元素、上記γは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａ、Ｒａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄ
ｙ（II）、Ｐｂから選ばれる少なくとも一つの元素、上
記δ(11)は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｍｎから選ばれる少な
くとも一つの元素、上記ε(11)は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓ
ｃ、Ｆｅから選ばれる少なくとも一つの元素、Ｏは酸素
原子、Ｎは窒素原子を示し、ｘ１は、５．５≦ｘ１≦２
２、ｙ１は、９．５≦ｙ１≦３８、ｘ２は、６≦ｘ２≦
２４、ｙ２は、９≦ｙ２≦３６、ｘ３は、６≦ｘ３≦２
４、ｙ３は、９．５≦ｙ３≦３８を満足する数値） 尚、マグネットプランバイト構造だけの単一結晶相の化
合物は、α(11)δ(11)ε(11)12Ｏ18、又はα(11)ε
(11)12Ｏ18Ｎ、又はγ(11)ε(11)12Ｏ19の組成比、即
ち、ｘ１＝１１，ｙ１＝１９，ｘ２＝１２，Ｙ２＝１
８，ｘ３＝１２，ｙ３＝１９で得られるが、マグネット
プランバイト構造を主体にしてなる化合物（即ちマグネ
ットプランバイト構造以外の結晶相を有する化合物も少
量含む化合物）は、上記した、ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ
２，ｘ３，ｙ３の数値限定範囲で得ることができ、いず
れも透光性焼結体となる得る。
【００５０】参考のため、表１に、本発明にかかる、マ
グネットプランバイト構造を有する化合物の代表例をま
とめた。
【００５１】尚、表１〜５には化合物名称と、該化合物
名称に対応する蛍光体名称があれば、当該蛍光体名称と
を記載している。
【００５２】
【表１】
【００５３】続いて、本発明に係る透光性焼結体を結晶
構造の側面から捉えた場合、さらに、β−アルミナ構造
を有する化合物を主体にして構成されるグループが挙げ
られる。
【００５４】図１（ｂ）にβ−アルミナの概略図を示
す。β−アルミナ構造は、図１（ａ）に示したマグネッ
トプランバイト構造と同じく、層状の結晶構造を有する
六方晶系の結晶構造である。図１（ｂ）において、陽原
子３、陰原子４は、上記マグネットプランバイト構造を
構成するそれぞれの原子と同様である。ここに陽原子２
は一価もしくは二価の陽イオンであり、該陽原子２と成
りうる元素としては、アルカリ金属元素（Ｌｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｒｂなど）やアルカリ土類金属元素 （Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａなど）やイオンの価数が二価の希土類元素（Ｅ
ｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）；各
々、Ｅｕ2+、Ｓｍ2+、Ｙｂ2+、Ｄｙ2+を意味する）やイ
オン半径が大きな二価の重金属元素（Ｐｂなど）があ
る。
【００５５】尚、好ましい陽原子２の形態は、有害イオ
ンとなり得る原子（重金属やＢｅ等）ではない、アルカ
リ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）、アルカリ土類金属（Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、イオンの価数が二価の希土類（Ｓ
ｍ（II）、Ｅｕ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II））から
選ばれる少なくとも１つの陽原子であり、より好ましい
陽原子２は、イオン性が比較的弱いために拡散しにく
く、発光管の寿命性能を大きく劣化させることもなく、
しかもイオン半径が大きく、β−アルミナの結晶構造を
保持しやすいＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｍ（II）、Ｅｕ（I
I）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）から選ばれる少なくとも
一つの原子であり、最も好ましい陽原子２は、高効率の
蛍光体材料を構成する元素として実績のあるＣａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｅｕ（II）から選ばれる少なくとも一つの元
素である。
【００５６】また、好ましい陽原子３の形態、陰原子４
の形態は、いずれも、図１（ａ）を用いて先に説明した
マグネットプランバイト構造の場合と同じである。
【００５７】ここで、β−アルミナ構造とは別に、図２
に示すβ´−アルミナ構造と呼ばれる結晶構造を取り得
る化合物もある。β´−アルミナ構造は、上記β- アル
ミナ構造に類似した結晶構造であり、図２に示すよう
に、β−アルミナ構造における陽原子２が陰原子４の一
部を置換し、同時に陽原子３の一部が欠損した結晶構造
であり、陽原子２がβ−アルミナ構造よりも過剰に含ま
れる構造であるが、本明細書におけるβ―アルミナ構造
は上記β´−アルミナ構造を包含するものとする。
尚、上記β´−アルミナ構造を有する化合物としては、
上記した１．２９ＢａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 、１．２９（Ｂ
ａ，Ｅｕ）Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 や１．２９（Ｂａ，Ｍｎ）Ｏ
・Ａｌ2 Ｏ3 などがある。
【００５８】以下の化学式は、本発明にかかる透光性焼
結体を構成する主体となる、酸化アルミニウムを除くβ
−アルミナ構造を有する化合物の化学式の一例である。
【００５９】γ(12)δ(12)ε(12)x4Ｏy4 γ(12)ε(12)x5Ｏy5Ｎ （但し、上記γ(12)は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、
Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｅｕ（I
I）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）から選ばれ
る少なくとも一つの元素、上記δ(12)は、Ｂｅ、Ｍｇ、
Ｚｎ、Ｍｎから選ばれる少なくとも一つの元素、上記ε
(12)は、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｆｅから選ばれる少な
くとも一つの元素、Ｏは酸素原子、Ｎは窒素原子を示
し、ｘ４は、５≦ｘ４≦２０、ｙ４は、８．５≦ｙ４≦
３４、ｘ５は、５．５≦ｘ５≦２２、ｙ５は、８≦ｙ５
≦３２を満足する数値） 尚、β−アルミナ構造だけの単一結晶相の化合物は、γ
(12)δ(12)ε(12)10Ｏ 17、又はγ(12)ε(12)11Ｏ16Ｎ即
ち、ｘ４＝１０，ｙ４＝１７，ｘ５＝１１，ｙ５＝１６
の組成比で得られるが、β−アルミナ構造を主体にして
なる化合物（即ちβ−アルミナ構造以外の結晶相を有す
る化合物も少量含む化合物）は、上記したｘ４，ｙ４，
ｘ５，ｙ５の数値限定内で得ることができ、いずれも透
光性焼結体と成りうる。
【００６０】参考のため、表２に本発明にかかる、β―
アルミナ構造を有する化合物の代表例をまとめた。
【００６１】
【表２】
【００６２】次に、本発明に係る透光性焼結体を成分の
側面から捉えた場合、イオンの価数が二価の希土類元素
と、アルミニウム元素と、酸素元素を主成分として含む
化合物を主体にして構成されるグループが挙げられる。
【００６３】ここで、イオンの価数が二価の希土類元素
を補足説明する。希土類元素の最も安定な価数は三価で
ある。このため、希土類元素を含む化合物や希土類元素
を含む化合物を含めた混合化合物を酸化雰囲気中（大気
中など）で加熱すると、希土類イオンの価数の主体が三
価の化合物が一般に形成される。
【００６４】そこで、ここに必要な化合物に含まれる希
土類イオンの価数の主体が二価の化合物、すなわち、Ｅ
ｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）等の二
価希土類イオンを有し、Ｅｕ（III ）、Ｓｍ（III ）、
Ｙｂ（III ）、Ｄｙ（III ）等の三価希土類イオンを有
しない化合物を製造するには、これら希土類イオンが三
価を保持するために必要な酸素を欠乏させ、二価希土類
イオンが容易に形成されるようにするため、還元雰囲気
（水素を含む雰囲気や一酸化炭素雰囲気など）での加熱
が必須である。
【００６５】以下の化学式は、本発明にかかる透光性焼
結体を構成する主体となる、イオンの価数が二価の希土
類元素と、アルミニウム元素と、酸素元素を主成分とし
て含む化合物を示す化学式の一例である。
【００６６】γ(13)δ(13)ε(13)x6Ｏy6 γ(13)ε(13)x7Ｏy7Ｎ γ(13)ε(13)x8Ｏy8 （但し、上記γ(13)は、少なくともＥｕ（II）、Ｓｍ
（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）から選ばれる少なくと
も一つの元素を主成分として含み、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒ
ａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ （II）、Ｄｙ（I
I）から選ばれる元素、上記δ(13)は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚ
ｎ、Ｍｎから選ばれる少なくとも一つの元素、上記ε
(13)は、少なくともＡｌを主成分として含み、Ｂ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｆｅから選ばれる元素、Ｏは酸素原
子、Ｎは窒素原子を示し、ｘ６は、５≦ｘ６≦２０、ｙ
６は、８．５≦ｙ６≦３４、ｘ７は、５．５≦ｘ７≦２
２、ｙ７は、８≦ｙ７≦３２、ｘ８は、１≦ｘ８≦２
４、ｙ８は、８≦ｙ８≦３２を満足する数値） 尚、上記γ(13)δ(13)ε(13)x6Ｏy6と、γ(13)ε(13)x7
Ｏy7Ｎの化学式で表される化合物は、先に説明したβ−
アルミナ構造を有する化合物でもある。又、上記γ(13)
ε(13)x8Ｏy8の化学式で表される、単一結晶相の化合物
の一例としてはＳｒＡｌ2 ０4 ，Ｓｒ4 Ａｌ14Ｏ25，Ｓ
ｒ2 Ａｌ6 Ｏ11，ＢａＡｌ8 Ｏ13，ＢａＡｌ12Ｏ19など
があるが、これらの化合物を主体にしてなる化合物（即
ち、これら化合物以外の化合物も少量含む上記化合物）
は、上記したｘ８，ｙ８ の数値限定範囲内で得ること
ができ、いずれも透光性焼結体となりえる。
【００６７】参考のため、表３に、本発明に係るイオン
の価数が二価の希土類元素と、アルミニウム元素と、酸
素元素を主成分として含む化合物の代表例をまとめた。
【００６８】
【表３】
【００６９】また、本発明の透光性焼結体は、γ(14)Ａ
ｌx Ｏy の組成式で表される化合物 （但し、上記γ(14)は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（I
I）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）から選ばれ
る少なくとも一つの元素、ｘは、１≦ｘ≦２４、ｙは、
２≦ｙ≦３８を満足する数値）を主体にして構成しても
よい。
【００７０】ここで、上記γＡｌx Ｏy の組成式で表さ
れる化合物としては、例えば、上記したＢＡＬ、ＢＡ
Ｅ、１．２９（Ｂａ，Ｃａ）Ｏ・６Ａｌ2 Ｏ3 、ＢａＯ
・４Ａｌ2 Ｏ3 、ＣａＡｌ12Ｏ19、ＳｒＡｌ12Ｏ19、Ｅ
ｕ（II）Ａｌ12Ｏ19、ＳＡＬ、ＳＡＥ、ＢａＡｌ
2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、ＳｒＡｌ2
Ｏ4 ：Ｄｙ3+、ＣａＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、ＣａＡｌ2 Ｏ
4 ：Ｎｄ3+、Ｅｕ（II）Ａｌ2Ｏ4 、Ｓｍ（II）Ａｌ2
Ｏ4 、Ｙｂ（II）Ａｌ2 Ｏ4 、Ｅｕ（II）４Ａｌ
14Ｏ25、Ｓｍ（II）４Ａｌ14Ｏ25、Ｙｂ（II）４Ａｌ14
Ｏ25、Ｓｍ（II）Ａｌ12Ｏ19などの化合物が挙げられ
る。
【００７１】参考のため、表４に、本発明にかかる、上
記、γ(14)Ａｌx Ｏy の組成式で表される化合物の代表
例をまとめた。
【００７２】
【表４】
【００７３】さらに、本発明に係る透光性焼結体を成分
の側面から捉えた場合、希土類元素を除くイオンの価数
が二価の元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分とし
て含む化合物を主体にして構成されるグループが挙げら
れる。
【００７４】以下の化学式は、本発明にかかる透光性焼
結体を構成する主体となる、希土類元素を除くイオンの
価数が二価の元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分
として含む化合物を示す化学式の一例である。
【００７５】γ(15)α(15)x9Ｏy9 （但し、上記α(15)は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、
Ｂｉから選ばれる元素、上記γ(15)は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（I
I）、Ｄｙ（II）から選ばれる少なくとも一つの元素を
主成分として含み、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒ
ａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（I
I）、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｍｎから選ばれる元素を、Ｏ
は酸素原子を示し、ｘ９は、１≦ｘ９≦２４、ｙ９は、
２≦ｙ９≦３８、好ましくは、１≦ｘ９≦４、２≦ｙ９
≦８、もしくは、１．８≦ｘ９≦７、３≦ｙ９≦１２、
もしくは、６≦ｘ９≦２４、８．５≦ｙ９≦３８のいず
れかを満足する数値） 尚、上記γ(15)α(15)x9Ｏy9の化学式で表される単一結
晶相の化合物の一例としてはＣａＹ2 Ｏ4 ，（Ｓｒ，Ｅ
ｕ）4 Ａｌ14Ｏ25，（Ｂａ，Ｅｕ）Ａｌ12Ｏ19などがあ
るが、これらの化合物を主体にしてなる化合物（即ち、
これら化合物以外の化合物も少量含む上記化合物）は、
上記したｘ９，ｙ９の数値限範囲内で得ることができ、
いずれも透光性焼結体と成り得る。
【００７６】参考のため、表５に、本発明にかかる、希
土類元素を除くイオンの価数が二価である元素と、希土
類元素と、酸素元素を主成分として含む化合物の代表例
をまとめた。
【００７７】
【表５】
【００７８】以上のように、本発明の透光性焼結体は大
きく４つのグループ、あるいは５つの化学式で表される
物質により構成される。上記物質は、例えば紛体あるい
は粒体としてすでに知られているが、所定の条件のもと
で焼結体として透光性を有する点は本発明において明ら
かになったものである。尚、詳細な製造方法等は後述す
る。
【００７９】ここで、本発明の透光性焼結体は、波長１
００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の紫外線の照射によって蛍
光（発光ピーク波長：３００ｎｍ〜１０００ｎｍ）を発
する透光性焼結体（透光性蛍光焼結体：透光性蛍光セラ
ミックス）も含まれる。
【００８０】上記透光性蛍光焼結体は、上記透光性焼結
体を構成する元素の一部を、発光中心と成りえる元素で
置き換えることにより構成される。
【００８１】上記蛍光を発する透光性焼結体は、以下の
蛍光体で構成することによって得ることができる。尚、
以下の蛍光体は、そのほとんどが１４０−２８０ｎｍの
紫外線照射のもとで高効率に発光する、高効率紫外線励
起蛍光体であり、青から赤に至る広い可視領域における
特定の波長範囲内の発光（例えば、青、緑あるいは赤の
発光）を示す蛍光体である。即ち、 （１）マグネットプランバイト構造あるいはβ−アルミ
ナ構造の結晶構造を有する蛍光体。
【００８２】（ＢＡＬ、ＢＡＭ、ＢＡＥ、ＣＡＴ、Ｂａ
Ａｌ11Ｏ16Ｎ：Ｅｕ2+、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎ2+、
（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｓ
ｒ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎ2+、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19、Ｃ
ｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ3+、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｍｎ
2+、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｍｎ2+、ＣｅＡｌ12Ｏ18Ｎ：
Ｔｂ3+など） （２）ζ3 Ａｌ5 Ｏ12を蛍光体母体としないアルミネー
ト蛍光体。但し、ζは、イオンの価数が三価の希土類元
素を示す。
【００８３】（ＳＡＬ、ＳＡＥ、ＢａＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ
2+、ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ：Ｄ
ｙ3+、ＣａＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅｕ2+、ＣａＡｌ2 Ｏ4 ：Ｎｄ
3+などの二価希土類イオン付活アルミネート系高輝度蛍
光体や、Ｅｕ（II）Ａｌ2 Ｏ4 、Ｓｍ（II）Ａｌ
2 Ｏ4 、Ｙｂ（II）Ａｌ2 Ｏ4 、Ｅｕ（II）４Ａｌ14Ｏ
25、Ｓｍ（II）４Ａｌ14Ｏ25、Ｙｂ（II）４Ａｌ
14Ｏ25、Ｅｕ（II）ＭｇＡｌ10Ｏ17、Ｓｍ（II）Ａｌ12
Ｏ19、Ｙｂ（II）Ａｌ11Ｏ16Ｎなどの、イオンの価数が
二価である希土類元素と、アルミニウム元素と、酸素元
素を主成分として含む蛍光体など） （３）希土類元素を除くイオンの価数が二価の元素と、
希土類元素と、酸素元素を主成分として含む蛍光体。
【００８４】（ＣａＹ2 Ｏ4 ：Ｅｕ3+、ＭｇＳｃ
2 Ｏ4 ：Ｔｂ3+、ＳｒＬａ2 Ｏ4 ：Ｃｅ3+、ＢａＧｄ2
Ｏ4 ：Ｄｙ3+、ＺｎＬａ2 Ｏ4 ：Ｙｂ3+など）である。
【００８５】本発明の透光性焼結体は、マグネットプラ
ンバイト構造を有する化合物を主体にしたり、酸化アル
ミニウムを除くβ−アルミナ構造を有する化合物を主体
にしたり、イオンの価数が二価の希土類元素と、アルミ
ニウム元素と、酸素元素を主成分として含む化合物を主
体にしてなるようにしたり、希土類元素を除くイオンの
価数が二価の元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分
として含む化合物を主体にしてなるようにしたりして構
成することを特徴とする。また、前記γ(14)Ａｌx Ｏy
の組成式で表される化合物を主体にして構成することを
特徴とする。
【００８６】従って、透光性焼結体を構成する主材料
が、これらの化合物であればよく、透光性焼結体の形状
や大きさや透光性能（焼結体の透過率他）などが特に限
定されるものではない。
【００８７】また、透光性蛍光焼結体にあっては、発光
性能（発光色、発光強度、残光時間他）なども限定され
るものではない。
【００８８】尚、上記の実施の形態１で説明した、本発
明にかかるいずれの化合物を用いた場合でも、次に説明
する製造方法を用いて、例えばφ２０ｍｍ×厚み０．５
ｍｍ程度の円板状の焼結体を製造すると、目視検査で透
光性を確認できる程度の透光性（１％以上１００％未満
の範囲内の可視光直線透過率）を有する透光性焼結体を
容易に製造することができ、焼成温度を融点に近い１７
００〜１９００℃程度にしたり、焼成時間を１０時間以
上と長くしたり、１ｎｍ〜１０ｎｍの粒子からなる微粉
末を焼結体原料として用いたり、焼結体中に気泡が生じ
て透光性が低下しないように真空中で焼成したり、より
活性な化合物の混合体を形成しえる仮焼成温度を選定し
たりホットプレスや熱間静水圧プレス（HIP:Hot Lsosta
tic Pressing) などの高度な成形方法を用いたり、透光
性焼結体の厚みを１００μｍ程度にしたりすることで、
３％以上１００％未満の範囲内の可視光直線透過率を得
ることができる。
【００８９】尚、可視光拡散透過率ついては未評価であ
るものの、１％以上１００％未満（製造条件の最適化に
よって、３％以上１００％未満）の範囲内の拡散透過率
を得ることができることは上記可視光直線透過率より当
業者であれば容易に推察できる。
【００９０】得られた透光性焼結体は放電灯の発光管本
体だけでなく、高温用のぞき窓、光学レンズ、赤外光用
窓、機能素子搭載用基板、装飾品などの各種部材として
応用可能となり、発光管、放電灯の他にも、光メモリ、
光シャッター、シンチレータ、固体レーザーなどの各種
電子デバイスに用いる部材として応用可能となる。
【００９１】以下、本発明にかかる透光性焼結体の製造
方法の一例について図面を参照しながら説明する。尚、
本発明の透光性焼結体は以下の製造方法によって限定さ
れるものではない。
【００９２】図３は、本発明の透光性焼結体の、製造方
法の一例を示すフロー図である。
【００９３】図３において、混合工程ａは、透光性焼結
体の原料を混合する工程であり、上記で説明した透光性
焼結体を製造し得る焼結体原料を混合する。
【００９４】尚、焼結体原料として用いる、上記透光性
焼結体を製造し得る焼結体原料の形態は特に限定される
ものではないが、中心粒径が１ｎｍ以上１００μｍ以
下、好ましくは、１ｎｍ以上１０μｍ以下、さらに好ま
しくは１ｎｍ以上１μｍ以下の無機化合物粉末にする
と、入手が容易で成形体の作製も容易であり、しかも、
焼結体原料相互の反応も比較的良好に行われるので望ま
しい。
【００９５】無機化合物粉末以外の焼結体原料として
は、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、金属元
素、希土類元素、酸素元素、窒素元素、硫黄元素、ハロ
ゲン元素を含む、金属成形体やガス状または液状の原料
や、ゾル状またはゲル状の原料などがある。
【００９６】尚、透光性焼結体の透光特性は、焼結体原
料の純度によって大きく変化し、先に説明した可視光直
線透過率（１％以上１００％未満、とりわけ３％以上１
００％未満）を得るためには、焼結体原料の純度を９
９．９％以上にする必要がある。
【００９７】また、図３において、成形工程ｂは、混合
工程ａで混合した後の混合焼結体原料（例えば、上記焼
結体原料として用いる無機化合物粉末を混合した無機化
合物粉末混合原料など）や、上記混合焼結体原料を、例
えば大気中などで仮焼成した後の、仮焼後原料（例え
ば、上記無機化合物粉末混合原料を仮焼成して得られ
る、無機化合物粉末仮焼後原料など）を所定の形状に成
形する工程であり、ホットプレスや上記ＨＩＰ処理など
をするが、簡便には、金型プレス、冷間静水圧プレス、
押し出し成形などで、任意の形状に成形する。鋳込み成
形などの方法による成形も有効である。
【００９８】尚、仮焼成は、原料相互の反応性を高める
ためになされるものであり、これを行うことが望ましい
が、製造工程の簡略化を目的として省くこともできる。
仮焼成の時間は特に制限されるものではないが、目安は
１０分以上である。また、仮焼成温度を８００℃以上１
８００℃以下、好ましくは１０００℃以上１６００℃以
下の範囲内にすると、仮焼成によってある程度の化学反
応を生じさせ、異常粒子成長を抑制するとともに、原料
の活性化を保持することができるために、焼結体の透光
性が良好になるのでよい。
【００９９】また、成形体の成形にあたっては、成形体
の密度はでき得る限り大きくなるようにする。この理由
は、焼結体の透光性を低下する原因となる成形体中の空
隙を極力無くし、透光性の良好な焼結体を得るためであ
る。
【０１００】例えば、金型プレスによる場合では、簡便
には１００ｋｇ／ｃｍ3 以上で加圧成形すれば透光性は
得られるが、良好な透光性を得るためには、成形体中の
空隙をいっそう無くし、粉末原料相互の接触面積がより
大きくなるように、２５０ｋｇ／ｃｍ3 以上、好ましく
は２５００ｋｇ／ｃｍ3 以上で加圧成形する。成形体の
密度は、成形する材料によって異なるものの、大きけれ
ば大きいほど、粉末相互の反応性が高まり、焼結体の透
光性が高まるので、１．０ｇ／ｃｍ3 以上、好ましくは
２．０ｇ／ｃｍ3 以上にする。
【０１０１】尚、金型プレス、冷間静水圧プレス、押し
出し成形などで、任意の形状に成形すると、安価かつ容
易に透光性焼結体を得ることができるので都合がよい。
【０１０２】図３において焼成工程ｃは、成形工程ｂで
成形した混合焼結体原料の成形体を焼成する工程であ
り、透光性焼結体を構成する化合物の融点の８５％に相
当する温度以上融点以下の焼成温度、好ましくは、融点
の９０％に相当する温度以上融点以下の焼成温度に限定
して成形体を焼成する。尚、上記した透光性焼結体を構
成する材料の中には融点が不明な材料もあるため、上記
焼成温度は具体的な温度数値で限定して製造するのが実
践的である。上記焼成温度範囲を具体的な温度数値で記
載すると、１６００℃以上２０００℃以下、好ましくは
１７００℃以上１９００℃以下である。
【０１０３】焼成によって、成形体を構成する混合焼結
体原料相互が化学反応して、所望とする組成の透光性を
有する化合物となり、透光性焼結体が得られる。
【０１０４】透光性焼結体を構成する化合物の融点の８
５％に相当する温度以上融点以下（例えば、１６００℃
以上２０００℃以下）に焼成温度を限定する理由は、上
記融点の８５％に相当する温度（例えば１６００℃）よ
りも低い温度で焼成すると、原料相互の焼結が不十分で
あり、密度の小さな焼結体になり、空隙が多いために透
光性が低下するためであり、一方、上記融点（例えば２
０００℃）よりも高い温度で焼成すると、焼結体が融解
してしまい気泡が取り込まれたり、焼結体の特定の元素
が蒸発して組成ずれを起こしたりして透光性が下がった
り、所望の形状の焼結体が得られなかったりするためで
ある。
【０１０５】また、焼成工程ｃでは、焼成雰囲気は特に
限定されるものではないが、原子半径の小さい水素ある
いはヘリウムガスの雰囲気や、減圧雰囲気、真空雰囲気
にすると透光性の高い透光性焼結体を製造し得ることが
経験上多く好ましい。
【０１０６】この理由は、成形体中の空隙に溜まった残
留ガス成分が取り除かれ易いものと思われ、緻密な焼結
体を得ることができるからである。
【０１０７】焼成雰囲気としては例えば、１×１０-2Ｔ
ｏｒｒよりも良好な真空雰囲気がよく、好ましくは１×
１０-3Ｔｏｒｒよりも良好な真空雰囲気がよい。尚、上
記雰囲気以外では、水素雰囲気、窒素雰囲気、不活性ガ
ス雰囲気にしてもよい。
【０１０８】上記焼成工程ｃにおける、昇温速度や降温
速度、焼成温度保持時間は特に限定されるものではない
が、昇温速度と降温速度を５０〜４００℃／時間、焼成
温度保持時間を１〜１００時間にすると、透光性焼結体
を得るために要する時間が比較的短くて済み、炉などの
加熱装置への負担も少ないのでよい。
【０１０９】尚、各種部材や電子デバイスに適用するに
は、上記のように製造した透光性焼結体を、例えば研磨
装置などによって研磨するなどして、焼結体表面を平滑
化処理したり、所定の厚みになるよう研磨したりするの
が好ましい。
【０１１０】上述した製造方法により、例えばφ２０ｍ
ｍ×厚み０．５ｍｍ程度の円板状の焼結体を製造する
と、目視検査で透光性を確認できる程度の透光性（１％
以上１００％未満の範囲内の可視光直線透過率）を有す
る透光性焼結体を容易に製造することが確認できた。原
料に基づいて製造条件を最適化することにより３％以上
１００％未満の範囲内の可視光直線透過率を得ることも
できる。
【０１１１】以下、本発明にかかる透光性焼結体の詳細
な実施例を説明する。 （実施例１）本発明に係る、上記マグネットプランバイ
ト構造を有する化合物を主体にしてなる透光性焼結体の
一実施例として、Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19の組
成式で表される化合物で構成した透光性焼結体を説明す
る。尚、上記Ｃｅ0.6 Ｔｂ0. 4 ＭｇＡｌ11Ｏ19化合物
は、２５３．７ｎｍの紫外線照射の下で高効率の緑色発
光（発光ピーク波長：５４２ｎｍ）を示す蛍光ランプ用
の蛍光体であり、蛍光体の当業者の間では、ＣｅＭｇＡ
ｌ11Ｏ19：Ｔｂ3+（通称：ＣＡＴ）蛍光体の呼称で知ら
れている。但し、上記ＣＡＴは粉末により提供されるも
のであり、透光性焼結体としての存在を知られるもので
はない。その他、上記マグネットプランバイト構造を有
する化合物は、蛍光ランプ用の粉末蛍光体としての開発
がなされているため、製造に必要な原料の購買ルートが
十分に確立され、安価な蛍光体原料が容易に入手でき
る。
【０１１２】透光性焼結体原料として、ＣｅＯ4 （純度
９９．９９％）、Ｔｂ4 Ｏ7 （純度９９．９％）、ｂａ
ｓｉｃ−ＭｇＣＯ3 （（ＭｇＣＯ3 ）4 ・Ｍｇ（ＯＨ）
2 ・３Ｈ2 Ｏ：純度９９．９８％）、Ａｌ2 Ｏ3 （純度
は９９．９９９％）の各粉末（中心粒径は、いずれも
０．５〜５μｍ）を用いた。
【０１１３】まず、Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19の
組成式になるように、上記各焼結体原料を秤量し混合
た。具体的には、ＣｅＯ4 粉末５．１６ｇ、Ｔｂ4 Ｏ7
粉末３．７４ｇ、ｂａｓｉｃ−ＭｇＣＯ3 粉末４．８０
ｇ、Ａｌ2 Ｏ3 粉末２８．０ｇを、電子天秤を用いて計
量し、自動乳鉢あるいはボールミル等の混合機を用いて
これら粉末からなる混合粉末を得た。
【０１１４】続いて、上記混合粉末をアルミナ製のボー
ト（純度９９．９％）に仕込み、箱型電気炉を用いて１
６００℃の大気中で２時間焼成（仮焼成）して、Ｃｅ
0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19の化学式で表される化合物
を主体にしてなる出発化合物粉末（出発蛍光体粉末）を
得た。尚、前記出発化合物粉末の結晶構成物をＸ線回折
法で評価した結果、出発化合物粉末は単一結晶相に近い
Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19化合物であった。該、
Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19化合物の融点は、１９
５０±２０℃であることが報告されている。
【０１１５】次に、１ｇの上記出発化合物粉末を、直径
２．０ｃｍの円柱型の金型に仕込み、２５００ｋｇ／ｃ
ｍ3 の圧力で加圧成形して、直径約２ｃｍ、厚み約２ｍ
ｍの円柱状の加圧成形体を得た。この加圧成形体を箱型
電気炉中に配置して、１８００℃の大気中で２時間焼成
した。なお、この焼成温度は、Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡ
ｌ11Ｏ19化合物の融点の約９２％に相当し、融点の８５
％以上の温度である。ここに、当該焼結体の透光性は、
加圧成形時の圧力が１００ｋｇ／ｃｍ3 と低い場合でも
確認できた。蛍光ランプの白色光のもとで透かして検査
する目視検査でようやく確認できる程度ではあるもの
の、このような低い加圧成形圧力の場合でも、焼結体は
透光性を有していた。
【０１１６】焼成後の加圧成形体を５〜１０個作製して
大きさを評価したところ、直径１．６〜１．９ｃｍ、厚
み０．５〜１．８ｍｍ程度の円柱状の焼結体であった。
また、焼成後の加圧成形体の結晶構成物を調べた結果、
Ｘ線回折法で評価する限りにおいて単一結晶相のＣｅ
0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19化合物であった。また、焼
成後の加圧成形体に波長２５３．７ｎｍの紫外線を照射
してフォトルミネッセンス特性を調べた結果、蛍光ラン
プ用として市販されているＣｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11
Ｏ19蛍光体と同等の高い輝度を示し、波長５４２ｎｍに
発光ピークを有する緑色の発光を示した。このことは、
焼成後の加圧成形体が、高い発光性能を示す単一結晶相
のＣｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19蛍光体であることを
示す。 焼成後の加圧成形体の可視光領域における直線
透過率は、波長依存性があるものの、３％以上５０％以
下であった。なお、前記直線透過率は、当然のことなが
ら、透光性焼結体の製造条件の最適化（例えば反応性
の高い中心粒径１ｎｍ〜１０ｎｍの微粒子透光性焼結体
原料の使用、共沈法によって得た反応性の高い透光性
焼結体原料の使用、反応促進剤（焼結助剤）の使用、
１８００ど以上の高温焼成、２時間を超える長時間
焼成、真空或いはＨｅ雰囲気中での焼成、ホットプ
レスや上記ＨＩＰ等の技術的に高度な手法による成形
等）によって改善できるものであり、７０％以上の高い
直線透過率を有する透光性焼結体も製造し得ることは容
易に推察できる。
【０１１７】このようにして、Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡ
ｌ11Ｏ19の組成式で表される化合物で構成した透光性焼
結体（透光性蛍光焼結体）を得ることができた。
【０１１８】尚、９９．９％よりも純度の低い安価な粉
末を透光性焼結体原料の一部または全部に用いると、焼
結体の透光性が極端に悪くなる傾向にあった。
【０１１９】また、本実施例１では、簡便のため焼結性
を高める焼結助剤は用いなかったが、本発明に係る透光
性焼結体にあっては焼結助剤を用いて製造したものであ
っても、用いずに製造したものであっても構わない。焼
結助剤としては、各種金属酸化物や、ＡｌＦ3 やＨ3 Ｂ
Ｏ3 などを用いることができ、例えばＡｌ2 Ｏ3 １ｍｏ
ｌに対して０．０１〜０．３ｍｏｌ程度を添加して焼結
するのが好ましい。
【０１２０】また、本実施例１では仮焼成を１６００℃
の大気中で２時間した場合を説明したが、仮焼成の温度
や時間や雰囲気はこれらに限定されるものでもない。な
お、仮焼成を行わなくても、上記と同様の透光性焼結体
を得ることができる。
【０１２１】さらに、本実施例１では、透光性焼結体原
料として、ＣｅＯ4 、Ｔｂ4 Ｏ7 、ｂａｓｉｃ−ＭｇＣ
Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ3 の各粉末を用いた場合を説明したが、
透光性焼結体原料はこれらに限定されるものではない。
なお、蛍光ランプ用蛍光体として市販されているＣｅ
0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19化合物粉末（ＣＡＴ蛍光体
粉末：中心粒径３〜１０μｍ）そのものを透光性焼結体
原料として用い、これを加圧成形して焼結した場合でも
上記と同様の透光性焼結体を得ることができた。
【０１２２】実施例１では、マグネットプランバイトの
結晶構造を有する化合物を主体にしてなる透光性焼結体
の一例として、Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19化合物
で構成した透光性焼結体（透光性蛍光焼結体）を説明し
たが、上記表１で示した化合物についても、同様にして
製造すると、Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19化合物と
同様に透光性を有する透光性焼結体を得ることができ
た。 （実施例２）次に、本発明に係る、上記β−アルミナ構
造を有する化合物を主体にしてなる透光性焼結体の一実
施例として、Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17の組成式
で表される化合物で構成した透光性焼結体を説明する。
尚、上記Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17化合物は、２
５３．７ｎｍの紫外線照射の下で高効率の青色発光（発
光ピーク波長：４５０ｎｍ付近）を示す蛍光ランプ用か
つプラズマディスプレイパネル用の蛍光体であり、蛍光
体の当業者の間では、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+（通
称：ＢＡＭ）蛍光体の呼称で知られている。但し、上記
ＢＡＭは粉末により提供されるものであり、透光性焼結
体としての存在を知られるものではない。その他、上記
β−アルミナ構造を有する化合物は、蛍光ランプ用の粉
末蛍光体としての開発がなされているため、製造に必要
な原料の購買ルートが十分に確立され、安価な蛍光体原
料が容易に入手できる。
【０１２３】なお、上記ＢＡＭ蛍光体は、組成式からわ
かるように、イオンの価数が二価の希土類元素とアルミ
ニウム元素と酸素元素を主成分として含む化合物でもあ
る。
【０１２４】本実施例２では、透光性焼結体原料とし
て、ＢａＣＯ3 （純度９９．９８％）、Ｅｕ2 Ｏ3 （純
度９９．９９％）、ｂａｓｉｃ−ＭｇＣＯ3 （純度９
９．９８％）、Ａｌ2 Ｏ3 （純度は９９．９９９％）の
各粉末（中心粒径はいずれも０．５〜５μｍ）を用い
た。
【０１２５】まず、Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17の
組成式になるように、上記各焼結体原料を秤量し混合し
た。具体的には、ＢａＣＯ3 粉末８．８８ｇ、Ｅｕ2 Ｏ
3 粉末０．８８ｇ、ｂａｓｉｃ−ＭｇＣＯ3 粉末４．８
０ｇ、Ａｌ2 Ｏ3 粉末２５．５ｇを用い、電子天秤を用
いて計量し、自動乳鉢あるいはボールミル等の混合機を
用いてこれら粉末からなる混合粉末を得た。その後、上
記実施例１と同様に、混合粉末をアルミナ製のボートに
仕込み、箱型電気炉を用いて１６００℃の大気中で２時
間仮焼成して、Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17の化学
式で表される化合物を主体にしてなる出発化合物粉末
（出発蛍光体粉末）を得た。尚、前記出発化合物粉末の
結晶構成物をＸ線回折法で評価した結果、出発化合物粉
末は単一結晶相に近いＢａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17
化合物であった。また、Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ
17化合物の融点は、１９２０±２０℃であることが報告
されている。
【０１２６】続いて、上記実施例１と同様にして、１ｇ
の上記出発化合物粉末を、直径２．０ｃｍの円柱型の金
型に仕込み、２５００ｋｇ／ｃｍ3 の圧力で加圧成形し
て、直径約２ｃｍ、厚み約２ｍｍの円柱状の加圧成形体
を得た。この加圧成形体を箱型電気炉中に配置して、１
８００℃の大気中で２時間焼成した。尚、この焼成温度
は、Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17化合物の融点の約
９４％に相当する。
【０１２７】できあがった焼結体の透光性は、上記実施
例１の場合と同様に、加圧成形時の圧力が１００ｋｇ／
ｃｍ3 と低い場合でも、蛍光ランプの白色光のもとで透
かして検査する目視検査でようやく確認できる程度では
あるものの確認できた。
【０１２８】焼成後の加圧成形体の大きさは、実施例１
の場合と同様に、直径１．６〜１．９ｃｍ、厚み０．５
〜１．８ｍｍ程度の円柱状であり、焼成後の加圧成形体
の結晶構成物は、ほぼ単一結晶相のＢａ0.9 Ｅｕ0.1 Ｍ
ｇＡｌ10Ｏ17化合物であった。なお、通常、イオンの価
数が二価のＥｕを含む化合物（Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡ
ｌ10Ｏ17）を大気中で焼成すると、イオンの価数が三価
のＥｕを含む化合物（例えばＥｕ（III ）ＭｇＡｌ11Ｏ
19）を形成するものであるが、本実施例２の透光性焼結
体は、このような三価のＥｕを含む化合物はほとんど観
察されなかった。この理由としては、焼成温度が１８０
０℃と高いために、大気中焼成といえども焼結体が還元
されやすい状態になっていたことが考えられる。
【０１２９】また、焼成後の加圧成形体に波長２５３．
７ｎｍの紫外線を照射してフォトルミネッセンス特性を
調べた結果、蛍光ランプ用として市販されているＢａ
0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17蛍光体の輝度の約半分では
あったものの、比較的高い輝度を示し、波長４５０ｎｍ
付近に発光ピークを有する青色の発光を示した。これら
は、焼成後の加圧成形体が、高い発光性能（フォトルミ
ネッセンス性能）を示す単一結晶相Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 Ｍ
ｇＡｌ10Ｏ17蛍光体であることを示す。
【０１３０】尚、実験確認はできていないものの、加圧
成形体の加熱雰囲気を大気中ではなく、真空中や不活性
ガス中や窒素雰囲気中など、焼結体が酸化されにくい雰
囲気にすると焼結体の輝度向上が図れることは当業者で
あれば容易に伺いしれる。
【０１３１】また、焼成後の加圧成形体の可視光領域に
おける直線透過率は、上記実施例１で示したＣｅ0.6 Ｔ
ｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19透光性焼結体と同様に、３％以上
５０％以下であったが、製造条件等の最適化によって７
０％以上の高い直線透過率を有する透光性焼結体を製造
し得ることは容易に伺いしれる。
【０１３２】このようにして、Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡ
ｌ10Ｏ17の組成式で表される化合物で構成した透光性焼
結体（透光性蛍光焼結体）を得ることができた。
【０１３３】なお、９９．９％よりも純度の低い安価な
粉末を透光性焼結体原料の一部または全部に用いると、
焼結体の透光性が悪くなる傾向はＣｅ0.6 Ｔｂ0.4 Ｍｇ
Ａｌ 11Ｏ19透光性焼結体の場合と同様であり、焼結助剤
として、各種金属酸化物やＡｌＦ3 やＨ3 ＢＯ3 などを
使用し得ることもＣｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19透光
性焼結体の場合と同様であった。
【０１３４】また、仮焼成を行わなくても、上記と同様
の透光性焼結体を得ることができることや、蛍光ランプ
用蛍光体として市販されているＢａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡ
ｌ10Ｏ17化合物粉末（ＢＡＭ蛍光体粉末：中心粒径２〜
１０μｍ）そのものを透光性焼結体原料として用い、こ
れを加圧成形して焼結した場合でも透光性焼結体を得る
ことができることも、Ｃｅ0.6 Ｔｂ0.4 ＭｇＡｌ11Ｏ19
透光性焼結体の場合と同様であった。
【０１３５】本実施例２では、β―アルミナの結晶構造
を有する化合物を主体にしてなる透光性焼結体の一例と
して、Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17化合物で構成し
た透光性焼結体（透光性蛍光焼結体）を説明したが、表
２で示した化合物についても、同様にして製造すると、
Ｂａ0.9 Ｅｕ0.1 ＭｇＡｌ10Ｏ17化合物と同様の透光性
を有する透光性焼結体を得ることができた。 （実施例３）次に、本発明にかかる、前記イオンの価数
が二価の希土類元素とアルミニウム元素と酸素元素を主
成分として含む化合物を主体にしてなる透光性焼結体、
および、前記ＢＡｌx Ｏy の組成式で表される化合物を
主体にしてなる透光性焼結体の一実施例として、Ｓｒ
0.97Ｅｕ0.03Ａｌ2 Ｏ4 の組成式で表される化合物で構
成した透光性焼結体を説明する。尚、上記Ｓｒ0.97Ｅｕ
0.03Ａｌ2 Ｏ4 化合物は、２５３．７ｎｍの紫外線照射
の下で比較的高効率の青緑色発光（発光ピーク波長：５
００ｎｍ付近）を示す蛍光ランプ用の蛍光体として、蛍
光ランプ開発当初にランプへの応用が検討された蛍光体
であり、蛍光体の当業者の間では、ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ：Ｅ
ｕ2+蛍光体と書き表される蛍光体である。また、Ｄｙ3+
イオンを共付活することによって、長残光特性を示す蛍
光体となることもよく知られている蛍光体である。但
し、上記同様、粉末により提供され透光性焼結体として
の存在を知られるものではない。
【０１３６】尚、上記長残光特性とは、蛍光体に数分〜
数１０分の紫外光または可視光を照射した後、暗闇の中
で蛍光体が数分から数１０時間以上に渡って発光する特
性のことをいう。
【０１３７】ここでは、透光性焼結体原料として、Ｓｒ
ＣＯ3 （純度９９．９８％）、Ｅｕ 2 Ｏ3 （純度９９．
９９％）、Ａｌ2 Ｏ3 （純度は９９．９９９％）の各粉
末（中心粒径はいずれも０．５〜５μｍ）を用いた。
【０１３８】まず、Ｓｒ0.97Ｅｕ0.03Ａｌ2 Ｏ4 の組成
式になるように、上記各焼結体原料を秤量し混合した。
具体的には、ＳｒＣＯ3 粉末７．１６ｇ、Ｅｕ2 Ｏ3 粉
末０．２６４ｇ、Ａｌ2 Ｏ3 粉末５．１０ｇを用い、上
記実施例１、２と同様にして、これら粉末からなる混合
粉末を得た。その後、上記実施例１、２と同様に、１６
００℃の大気中で２時間仮焼成し、Ｓｒ0.97Ｅｕ0.03Ａ
ｌ2 Ｏ4 の化学式で表される化合物を主体にしてなる出
発化合物粉末を得た。尚、上記出発化合物粉末の結晶構
成物をＸ線回折法で評価した結果、出発化合物粉末は単
一結晶相に近いＳｒ0.97Ｅｕ0.03Ａｌ2 Ｏ4 化合物であ
った。
【０１３９】続いて、実施例１、２と同様にして、１ｇ
の上記出発化合物粉末を金型に仕込み、２５００ｋｇ／
ｃｍ3 の圧力で加圧成形して、直径約２ｃｍ、厚み約２
ｍｍの円柱状の加圧成形体を得た。この加圧成形体を箱
型電気炉中に配置して、１７５０℃の大気中で２時間焼
成して焼結体を得た。
【０１４０】焼成後の加圧成形体の大きさは、上記実施
例１の場合と同様に、直径１．６〜１．９ｃｍ、厚み
０．５〜１．８ｍｍ程度の円柱状であり、焼成後の加圧
成形体の結晶構成物は、ほぼ単一結晶相のＳｒ0.97Ｅｕ
0.03Ａｌ2 Ｏ4 化合物であった。また、焼成後の加圧成
形体に波長２５３．７ｎｍの紫外線を照射してフォトル
ミネッセンス特性を調べた結果、数秒〜数分の長残光性
を有する長残光蛍光体としてしられている、Ｓｒ0.97Ｅ
ｕ0.03Ａｌ2 Ｏ4 蛍光体粉末の輝度の、約３０％程度の
輝度レベルではあるものの、比較的高い輝度を示し、波
長５００ｎｍ付近に発光ピークを有する青緑色の発光を
示した。これらは、焼成後の加圧成形体が、高い発光性
能（フォトルミネッセンス性能）を示す単一結晶相のＳ
ｒ0.97Ｅｕ 0.03Ａｌ2 Ｏ4 蛍光体であることを示す。
【０１４１】焼成後の加圧成形体の可視光領域における
直線透過率は、実施例１、２で示した透光性焼結体と同
様に、３％以上５０％以下であったが、製造条件等の最
適化によって７０％以上の高い直線透過率を有する透光
性焼結体を製造し得ることは容易に伺いしれた。
【０１４２】このようにして、Ｓｒ0.97Ｅｕ0.03Ａｌ2
Ｏ4 の組成式で表される化合物で構成した透光性焼結体
（透光性蛍光焼結体）を得ることができた。
【０１４３】上記実施例１、２で説明した透光性焼結体
の場合と同様、９９．９％よりも純度の低い安価な粉末
を透光性焼結体原料の一部または全部に用いると、焼結
体の透光性が極端に悪くなった。また、焼結助剤とし
て、各種金属酸化物やＡｌＦ3やＨ3 ＢＯ3 などを使用
し得ることも同様であった。さらに、仮焼成を行わなく
ても、上記と同様の透光性焼結体を得ることができるこ
とや、還元雰囲気中の焼成によってあらかじめ製造した
Ｓｒ0.97Ｅｕ0.03Ａｌ2 Ｏ4 化合物粉末そのものを透光
性焼結体原料として用い、これを加圧成形して焼結した
場合でも透光性焼結体を得ることができることも、上記
実施例１、２の透光性焼結体の場合と同様であった。
【０１４４】また、本実施例３では、前記イオンの価数
が二価の希土類元素とアルミニウム元素と酸素元素を主
成分として含む化合物を主体にしてなる透光性焼結体、
および、前記ＢＡｌx Ｏy の組成式で表される化合物を
主体にしてなる透光性焼結体の一例として、Ｓｒ0.97Ｅ
ｕ0.03Ａｌ2 Ｏ4 化合物で構成した透光性焼結体を説明
したが、表３、４で示した化合物でも同様に、透光性を
有する透光性焼結体を得ることができた。 （実施例４）以下、本発明にかかる、上記希土類元素を
除くイオンの価数が二価の元素と希土類元素と酸素元素
を主成分として含む化合物を主体にしてなる透光性焼結
体の一実施例として、Ｃａ（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 の
組成式で表される化合物で構成した透光性焼結体を説明
する。尚、上記Ｃａ（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 化合物
は、赤色蛍光体として蛍光体の当業者の間でよく知られ
ている（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1）2 Ｏ4 化合物（Ｙ2 Ｏ4 ：Ｅ
ｕ2+蛍光体）とほぼ同じ発光を示す赤色蛍光体であり、
２５３．７ｎｍの紫外線照射の下で比較的高効率の赤色
発光（発光ピーク波長：６１１ｎｍ）を示す蛍光体であ
る。但し、上記同様、粉末により提供され透光性焼結体
としての存在を知られるものではない。
【０１４５】ここでは、透光性焼結体原料として、Ｃａ
ＣＯ3 （純度９９．９９％）、Ｙ2Ｏ3 （純度９９．９
％）、Ｅｕ2 Ｏ3 （純度９９．９９％）の各粉末を用い
た。
【０１４６】まず、Ｃａ（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 の組
成式になるように、上記各焼結体原料を秤量し混合し
た。具体的には、ＣａＣＯ3 粉末５．００ｇ、Ｙ2 Ｏ3
粉末１０．２ｇ、Ｅｕ2 Ｏ3 粉末１．７６ｇを用いた。
上記実施例１〜３と同様にして、これら粉末からなる混
合粉末を得、その後、１６００℃の大気中で２時間仮焼
成し、Ｃａ（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 の化学式で表され
る化合物を主体にしてなる出発化合物粉末を得た。Ｘ線
回折法による評価結果では、出発化合物粉末は単一結晶
相に近いＣａ（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 化合物であっ
た。
【０１４７】続いて、上記実施例１〜３と同様にして、
１ｇの上記出発化合物粉末を金型に仕込み加圧成形し
て、直径約２ｃｍ、厚み約２ｍｍの円柱状の加圧成形体
を得た後、加圧成形体を１７５０℃の大気中で２時間焼
成して焼結体を得た。
【０１４８】焼成後の加圧成形体の大きさは、直径１．
６〜１．９ｃｍ、厚み０．５〜１．８ｍｍ程度の円柱状
であり、焼成後の加圧成形体の結晶構成物は、ほぼ単一
結晶相の、Ｃａ（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 化合物であっ
た。また、焼成後の加圧成形体に波長２５３．７ｎｍの
紫外線を照射してフォトルミネッセンス特性を調べた結
果、Ｃａ（Ｙ0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 蛍光粉末体と同等
の、比較的高い輝度を示し、波長６１１ｎｍ付近に発光
ピークを有する赤色の発光を示した。この赤色発光の分
光分布（発光スペクトル）は、蛍光ランプ用Ｙ2 Ｏ3 ：
Ｅｕ3+赤色蛍光体の分布とほとんど同じであった。これ
らは、焼成後の加圧成形体が、高い発光性能（フォトル
ミネッセンス性能）を示す単一結晶相のＣａ（Ｙ0.9 Ｅ
ｕ0.1 ）2Ｏ4 蛍光体であることを示す。
【０１４９】焼成後の加圧成形体の可視光領域における
直線透過率は、上記実施例１〜３の透光性焼結体と同様
に、３％以上５０％以下であり、製造条件等の最適化に
よって７０％以上の高い直線透過率を有する透光性焼結
体を製造し得ることも容易に伺いしれた。
【０１５０】このようにして、、Ｃａ（Ｙ0.9 Ｅ
ｕ0.1 ）2 Ｏ4 の組成式で表される化合物で構成した透
光性焼結体（透光性蛍光焼結体）を得た。
【０１５１】また、本実施例４で説明した、Ｃａ（Ｙ
0.9 Ｅｕ0.1 ）2 Ｏ4 化合物以外の、表５で示した化合
物でも同様に、透光性を有する透光性焼結体を得ること
ができた。
【０１５２】尚、本発明は従来見出せていなかった化合
物で構成した透光性焼結体に関するものであるので、透
光性焼結体の製造方法は上記に限定されるものではな
く、これ以外の製造方法であっても構わない。〔実施の
形態２〕以下、本発明にかかる発光管の実施の形態につ
いて図４〜７を参照しながら説明する。ここに図４〜７
は、本発明にかかる金属蒸気放電灯用発光管５を示す縦
断面図である。
【０１５３】図４〜７において、発光管５は、少なくと
も一部を実施の形態１で説明した透光性焼結体で構成さ
れるものであり、発光１３を発する電子デバイスであ
る。
【０１５４】本発明では、とりわけ発光管本体６の一部
または全部を実施の形態１で説明した本発明の透光性焼
結体にするが、これ以外の部分（例えば閉塞体９）に本
発明の透光性焼結体を用いても構わない。尚、発光管本
体６の一部を本発明の透光性焼結体にする方法の一例と
しては、（１）発光管本体６の組成に傾斜を持たせて本
発明の透光性焼結体が部分的に含まれるようにする方
法、（２）発光管本体６を複数の焼結体を接合して構成
しその一部を本発明の透光性焼結体にする方法、（３）
Ａｌ2 Ｏ3 などの化合物を主体にして構成した従来の発
光管本体（透光性焼結体）に、例えば希土類元素やアル
カリ土類金属元素を拡散（例えば熱拡散）させることに
よって、発光管本体の一部あるいは表面などを本発明の
透光性焼結体にする方法、等などがある。但し、上記以
外の方法によって、上記発光管本体６の一部を本発明の
透光性焼結体にしていてもよい。
【０１５５】発光管本体６の外観形状については特に限
定されるものではないが、例えば、（１）図４に示すよ
うな、中央部が膨らみを持つ円筒状の外観形状や、
（２）図５に示すような、円筒状の外観形状や、（３）
図６に示すような、外径や内径の異なる複数の円筒を組
み合せた外観形状や、（４）図７に示すような内部に空
隙を有する塊状の外観形状など、あらゆる外観形状が一
例として挙げられる。
【０１５６】また、図４〜７において、発光管５に電力
を供給する導入線７ａ、７ｂが設けられ、その先端部に
電極８ａ、８ｂが設けられる。また、図４〜７に示すよ
うに、上記電極８ａと８ｂとは接触しないようにして、
発光管内部に配置し、導入線７ａと７ｂを通して電極８
ａ、８ｂ間に交流や直流等の電圧を印加することによ
り、電極間で放電を起こし得る構造にしている。（尚、
図４においては発光管本体６（セラミックス）と導入線
７ａ、７ｂとの密着性が悪いため、導電性を有する閉鎖
体（金属モリブデン箔、もしくはサーメット）を切り離
した導入線の間に設けるようにしている。） 但し、上記電極８ａ、８ｂの構造は図４〜７に示した構
造に限定されるものではなく、これ以外の構造であって
も放電を起こし得る電極としての役割を果たし得ていれ
ばよい。
【０１５７】図４、５において、閉塞体９は、導入線７
ａ、７ｂが埋設（図４）あるいは導入（図５）された発
光管本体６を封着するためのものである。
【０１５８】尚、上記閉塞体９の材質については特に限
定されるものではないが、一例としては、Ａｌ2 Ｏ3 −
Ｍｏ系焼結体やアルミナセラミクスなど、無機化合物の
焼結体や、金属と該無機化合物を混合した焼結体などが
好ましく用いられる。
【０１５９】上記発光管本体６を封止する方法は特に限
定されるものではないが、一例として、ガラスフリット
などのシール材１０を用いて、閉塞体９と導入線７ａ、
７ｂの間、および、閉塞体９と発光管本体６の間を封着
する方法（図４、５）や、導入線７ａ、７ｂと発光管本
体６の間を封着する方法（図６、７）が挙げられる。図
６、７に示す後者の方法では、上記閉塞体９は無くとも
構わない。
【０１６０】図４〜７において、発光材料１１は、発光
管５を発光させる役割を担うものであり、例えば、水
銀、ナトリウム、硫黄などの金属や、金属ハロゲン化物
（ＤｙＩ3 、ＮｄＩ3 、ＨｏＩ3 、ＬｕＩ3 などの希土
類ハロゲン化物、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩなどのアルカリ
金属ハロゲン化物、ＴｌＩ、ＩｎＩなどの金属ハロゲン
化物）で構成し、密閉した上記発光管本体６の内部に封
入している。
【０１６１】尚、発光管本体６の内部には、希ガス（例
えばＡｒ）などの放電を起こし得る放電ガス１２（空白
で示した）を封入するとともに、管内の圧力を所定の圧
力に保持し、所定の放電が得られるようにしている。
【０１６２】本発明の発光管は、実施の形態１で説明し
た透光性焼結体を少なくとも一部に用いて構成すること
を特徴とする。したがって、発光管５が、実施の形態１
で説明した透光性焼結体を用いて構成されておればよ
く、発光管５の形状や構造や製造方法等は上記に限定さ
れるものではない。
【０１６３】例えば、図７に示したように、窪み２４を
設けた２枚の板状の透光性焼結体を張り貼り合わせるな
どすると、前記窪みによる中空を有する密閉容器（とり
わけ、体積が１ｃｍ3 以下の小型密閉容器）を製造する
ことができ、これに電極８ａ、８ｂを設け、発光材料１
１や放電ガス１２を封入すると発光管５となり得るが、
本発明の発光管はこのような発光管であってもよい。
【０１６４】続いて、発光管５の動作を説明する。図４
〜７のように構成した上記発光管５において、電極８ａ
と８ｂの間に所定の電圧（交流、直流、直流パルス、交
流パルス、高周波交流など）を印加すると、該発光管５
の内部に封入した放電ガス１２が放電するとともに、放
電空間で蒸気化した発光材料１１が発光する。上記発光
管５は透光性を有する透光性焼結体（透光性セラミック
スを含む）で少なくとも一部を構成しているので、上記
発光材料１１の発光１３（放電光：可視光や赤外光や紫
外光）は、透光性焼結体を透光して、発光管５の外部へ
と放射するようになる。すなわち、発光管５が発光す
る。
【０１６５】ここで、発光管５に投入する投入電力は特
に限定されるものではないが、一例としては１０Ｗ以上
５ｋＷ以下の投入電力が挙げられる。
【０１６６】次に、発光管５の発光色の制御について、
具体的に説明する。例えば、紫外光を赤色光に変換し得
る透光性蛍光焼結体（例えば、少なくともＥｕ3+イオン
を発光中心とする蛍光体を含めて構成した透光性蛍光焼
結体）を用いて発光管５を構成することにより、当該発
光管５が紫外線を吸収して赤色味を帯びた光を放つ。即
ち、赤色味を帯びた光を発する発光管５の提供が可能に
なる。
【０１６７】また、紫外光を緑色光に変換し得る透光性
蛍光焼結体（例えば、少なくともＴｂ3+イオンを発光中
心とする蛍光体を含めて構成した透光性蛍光焼結体）を
用いて発光管５を構成することにより、当該発光管５が
紫外線を吸収して緑色味を帯びた光を放つ。即ち、緑色
味を帯びた光を発する発光管５の提供が可能になる。
【０１６８】さらに、紫外光を青色光に変換し得る透光
性蛍光焼結体（例えば、少なくともＣｅ3+イオンを発光
中心とする蛍光体を含めて構成した透光性蛍光焼結体）
を用いて発光管５を構成することにより、当該発光管５
が紫外線を吸収して青色味を帯びた光を放つ。即ち、青
色味を帯びた光を発する発光管５の提供が可能になる。
【０１６９】このように、本発明に係る発光管は、従来
に無い透光性焼結体材料を用いて透光性焼結体を構成す
るので、発光管の製造条件範囲を広げることが可能にな
り、従来とは異なる製造方法や製造条件で発光管を製造
する技術が期待できる。
【０１７０】また、使用する透光性焼結体材料の特徴を
活かして従来とは異なる発光管形状の設計も可能とな
る。
【０１７１】従来の発光管の課題であった、前記失透の
課題に対しても、課題解決に向けて選択し得る材料の幅
を広げることができる。
【０１７２】また、上記本発明の透光性蛍光焼結体で構
成した発光管５にあっては、発光管内で生じる紫外線を
可視光に変換し、これを発光管外へと放射し得るので、
上記紫外線を有効利用することができ、発光管の発光色
を所定の色に制御することが可能になるばかりでなく、
発光管の光束を高めることがことができる。 〔実施の形態３〕以下、本発明にかかる放電灯の実施の
形態について図８〜１０を参照しながら説明する。ここ
に図８〜１０は、本発明にかかる放電灯１４を示す縦断
面図である。
【０１７３】図８〜１０において、発光管５は放電灯か
ら発光１３を得るための発光管であり、上記実施の形態
２で示した発光管５で構成している。
【０１７４】図８〜１０において、外管１５は、発光管
５や支持体１６を外部衝撃から保護するために設けられ
た気密性の容器であり、ガラスなどの透光性を有する容
器で構成する。
【０１７５】尚、上記外管１５の形状は図８〜１０に限
定されるものではなく、これ以外の形状であってもよ
い。さらに、外管１５の内部の雰囲気についても、特に
限定されるものではないが、一例を上げると、放電灯の
用途に応じて、大気、不活性ガス雰囲気、窒素ガス雰囲
気、これらの減圧雰囲気、真空雰囲気などから選択した
雰囲気にする。
【０１７６】上記外管１５の内壁あるいは外壁には、放
電灯１４の用途に応じて、紫外光を可視光に変換する蛍
光体（図示せず）や、上記発光管５が放射する光を拡散
するための拡散材（例えばアルミナなどの無機粉末他：
図示せず）や、上記発光管５からの光の放射を特定方向
に配光させるための反射材（例えばアルミニウムなどの
金属蒸着膜：図示せず）を設けてもよい。
【０１７７】支持体１６は、上記発光管５を支持するた
めのものであり、例えばステンレス製金属棒などで構成
する。なお、上記支持体１６は、口金１８から給電され
る電力を発光管５に供給するための電力供給体を兼ねる
ようにするのが好ましく、例えば銅線や白金板などの金
属線や金属板で構成するのもよい。
【０１７８】ステム１７は上記支持体１６を固定するた
めのものであり、例えばガラス部材で構成する。なお、
これ以外の方法で支持体１６を固定できれば、上記ステ
ム１７はなくても構わない。該ステム１７の材料につい
ても特に限定されるものではなく、上記支持体１６が電
気的に短絡しない材料であればなんでもよい。
【０１７９】口金１８は、照明装置に上記放電灯１４を
固定するとともに、該放電灯１４に電力を給電するため
のものであり、ねじ込み式口金などを用いる。
【０１８０】なお、上記放電灯１４を照明装置に固定す
る手段や放電灯１４に電力を供給する手段はこれに限定
されるものではなく、例えば、スライドさせたり回転さ
せたりするなどの手段によっても、放電灯の照明装置へ
の固定や、放電灯への電力の供給は可能である。
【０１８１】以上に説明した放電灯１４に給電すると、
上記実施の形態２にて説明した発光管５が可視光（発光
１３）を放ち、外管１４を通して放射されるようにな
る。
【０１８２】本発明の放電灯１４にあっては、上記発光
管５を構成する透光性焼結体を、従来とは異なる材料で
構成するので、従来とは異なる形状の発光管の設計や、
従来とは異なる発光色を示す発光管の提供が可能にな
り、放電灯１４の設計形状を広げることができるように
なるばかりでなく、これまでにない発光色の放電灯を得
ることが可能になる。
【０１８３】とりわけ、前記透光性蛍光焼結体で構成し
た発光管を用いた放電灯にあっては、波長１４０―２８
０ｎｍの紫外線照射のもとで高効率に発光する蛍光体
（特に、蛍光ランプ用蛍光体やプラズマディスプレイパ
ネル用蛍光体）を少なくとも一部に用いた発光管を用い
るので、従来、有効利用されていなかった発光管からの
紫外線を効率良く可視光に変換することが可能となり、
光束を高めることができるばかりか、蛍光体材料を適宜
選択することによって、可視領域から選択した特定の色
の光（例えば、青、緑、赤の光）を、放電灯の光に付加
することができ、放電灯の発光色の制御も可能となる。
【０１８４】以上説明したように、本発明に係る放電灯
１４は、実施の形態１で説明した透光性焼結体を少なく
とも一部に用いて構成した実施の形態２の発光管５を用
いることを特徴とする。
【０１８５】したがって、実施の形態１で説明した透光
性焼結体を用いて構成した発光管が用いられておけばよ
く、放電灯は構造などが上記に限定されるものではな
い。
【０１８６】本発明にかかる放電灯としては、例えば、
高圧ナトリウム灯、メタルハライドンプ、水銀灯、カラ
ーＨＩＤランプなどあらゆる放電灯がある。
【０１８７】以下、上記した放電灯とは異なる形態の放
電灯について図１１を参照しながら説明する。ここに、
図１１は、本発明に係る反射鏡付き放電灯を示す縦断面
図である。
【０１８８】上記放電灯は、上記実施の形態２（図４〜
７）で示した発光管５を用いて、反射鏡付き放電灯１９
を構成したものであり、液晶プロジェクタのバックライ
ト、局部照明用、車両・航空機・船舶の前照灯などに広
く用いることができる。
【０１８９】まず、反射鏡２０は、発光管５が放射した
可視光を反射して特定方向に放射するように設計した反
射体であり、発光管５からの光が当たる面に金属膜（例
えばアルミニウム蒸着膜）や無機化合物の積層膜などを
被覆して、この光が反射するようにしている。なお、発
光管５からは赤外線も同時に放射され、これが熱線とな
って反射鏡付き放電灯から放射されるので、この抑制の
ため、反射鏡２０としては赤外線透過鏡（例えば、ダイ
クロイックミラーの名称で知られる、赤外線の８０〜９
０％を後方へ透過する反射鏡）を用いるのが好ましい。
【０１９０】導電体２１は、口金１８と合間って電力を
発光管５に供給するための電力供給体であり、例えば銅
線や白金線などの金属線などで構成する。
【０１９１】上記口金１８は、照明装置に反射鏡付き放
電灯１９を固定するとともに、導電体２１と合間って反
射鏡付き放電灯１９に電力を給電するためのものであ
り、ねじ込み式口金などを用いるが、先の放電灯でも説
明したように、特にこれに限定されるものではない。
【０１９２】セメント２２は上記口金１８と上記反射鏡
２０を固着させるためのものであるが、本発明は発光管
５と反射鏡２０を備える反射鏡付き放電灯に関するもの
であるので、セメント２２はなくても発光管５と反射鏡
２０を備えた反射鏡付き放電灯になっておればよい。
【０１９３】また、前面板２３は、外部衝撃による放電
灯の破損を防ぎ、放電灯を保護するためのものであり、
透光性を有するガラス板やプラスチック板などの透光性
物質などで構成される。なお、前面板２３は、放電灯か
らの発光を拡散する拡散板や、放電灯の発光を集光する
レンズを兼ねるようにして構成してもよいし、前面板２
３は取り付けても取り付けなくてもよい。また、上記拡
散板やレンズ（いずれも図示せず）は、前面版２３とは
別に備えるようにしてもよい。
【０１９４】上記反射鏡付き放電灯１９の動作や作用は
先に説明した放電灯と同様であるのでここでは省略す
る。
【０１９５】なお、本発明にかかる反射鏡付き放電灯１
９は、実施の形態２で説明した発光管５と反射鏡２０を
備えておれば上記以外の構造であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】マグネットプランバイト構造及びβ−アルミナ
構造を有する化合物の結晶構造を示す図。
【図２】β´−アルミナ構造の結晶構造を示す図。
【図３】本発明にかかる透光性焼結体の製造方法の一例
を示すフロー図。
【図４】本発明にかかる発光管を示す縦断面図。
【図５】本発明にかかる発光管を示す縦断面図。
【図６】本発明にかかる発光管を示す縦断面図。
【図７】本発明にかかる発光管を示す縦断面図。
【図８】本発明にかかる放電灯を示す縦断面図。
【図９】本発明にかかる放電灯を示す縦断面図。
【図１０】本発明にかかる放電灯を示す縦断面図。
【図１１】本発明にかかる反射鏡付き放電灯を示す縦断
面図。
【符号の説明】
１…陽原子 ２…陽原子 ３…陽原子 ４…陰原子 ５…発光管 ６…発光管本体 ７ａ、ｂ…導入線 ８ａ、ｂ…電極 ９…閉塞体 １０…シール材 １１…発光材料 １２…放電ガス １３…発光 １４…放電灯 １５…外管 １６…支持体 １７…ステム １８…口金 １９…反射鏡付き放電灯 ２０…反射鏡 ２１…導電体 ２２…セメント ２３…前面板

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マグネットプランバイト（Ｍｕｇｎｅｔ
    ｐｌｕｍｂｉｔｅ）構造を有する化合物を主体にしてな
    る透光性焼結体。
  2. 【請求項２】 酸化アルミニウムを除くβ−アルミナ構
    造を有する化合物を主体にしてなる透光性焼結体。
  3. 【請求項３】 イオンの価数が二価の希土類元素と、ア
    ルミニウム元素と、酸素元素を主成分として含む化合物
    を主体にしてなることを特徴とする透光性焼結体。
  4. 【請求項４】 希土類元素を除くイオンの価数が二価の
    元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分として含む化
    合物を主体にしてなることを特徴とする透光性焼結体。
  5. 【請求項５】 アルミニウム化合物であることを特徴と
    する請求項１または２のいずれかに記載の透光性焼結
    体。
  6. 【請求項６】 アルカリ土類金属元素を主成分として含
    む請求項１〜５のいずれかに記載の透光性焼結体。
  7. 【請求項７】 酸化物である請求項１〜６のいずれか１
    項に記載の透光性焼結体。
  8. 【請求項８】 α(1) δ(1) ＡｌｘＯｙの組成式で表さ
    れる化合物を主体にしてなる請求項１に記載の透光性焼
    結体。上記α(1) は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
    ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
    ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なくとも一つの元素、δ
    (1) は、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｍｎから選ばれる少なくとも一つ
    の元素を示し、ｘは、５．５≦ｘ≦２２、ｙは、９．５
    ≦ｙ≦３８を満足する数値とする。
  9. 【請求項９】 γ(2) δ(2) ＡｌｘＯｙの組成式で表さ
    れる化合物を主体にしてなる請求項２又は３のいずれか
    に記載の透光性焼結体。上記γ(2) は、イオン価数２を
    （II）で表したときに、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（I
    I）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄｙ（II）から選ばれ
    る少なくとも一つの元素、δ(2) は、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｍｎ
    から選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｘは、５≦
    ｘ≦２０、ｙは、８．５≦ｙ≦３４を満足する数値とす
    る。
  10. 【請求項１０】 γ(2) ＡｌｘＯｙの組成式で表される
    化合物を主体にしてなることを特徴とする透光性焼結
    体。上記γ(2) は、イオン価数２を（II）で表したとき
    に、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ
    （II）、Ｄｙ（II）から選ばれる少なくとも一つの元素
    を示し、ｘは、１≦ｘ≦２４、ｙは、２≦ｙ≦３８を満
    足する数値とする。
  11. 【請求項１１】 γ(4) α(1) ｘＯｙの組成式で表され
    る化合物を主体にしてなる請求項４に記載の透光性焼結
    体。上記α(1) は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎ
    ｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
    ｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なくとも一つの元素、γ
    (4) は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎから選ばれる少
    なくとも一つの元素を示し、ｘは、１≦ｘ≦４、ｙは、
    ２≦ｙ≦８を満足する数値とする。
  12. 【請求項１２】 波長１００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の
    紫外線の照射によって蛍光を発する透光性蛍光焼結体で
    あることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に
    記載の透光性焼結体。
  13. 【請求項１３】 マグネットプランバイト（Ｍｕｇｎｅ
    ｔｐｌｕｍｂｉｔｅ）構造を有する化合物を主体にして
    なる透光性焼結体を、少なくとも一部に用いて構成した
    ことを特徴とする発光管。
  14. 【請求項１４】 酸化アルミニウムを除くβ−アルミナ
    構造を有する化合物を主体にしてなる透光性焼結体を、
    少なくとも一部に用いて構成したことを特徴とする発光
    管。
  15. 【請求項１５】 イオンの価数が二価の希土類元素と、
    アルミニウム元素と、酸素元素を主成分として含む化合
    物を主体にしてなる透光性焼結体を、少なくとも一部に
    用いて構成したことを特徴とする発光管。
  16. 【請求項１６】 γ(2) ＡｌｘＯｙの組成式で表される
    化合物を主体にしてなる透光性焼結体を、少なくとも一
    部に用いて構成したことを特徴とする発光管。上記γ
    (2) は、イオン価数２を（II）で表したときに、Ｃａ、
    Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙｂ（II）、Ｄ
    ｙ（II）から選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｘ
    は、１≦ｘ≦２４、ｙは、２≦ｙ≦３８を満足する数値
    とする。
  17. 【請求項１７】 希土類元素を除くイオンの価数が二価
    の元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分として含む
    化合物を主体にしてなる透光性焼結体を、少なくとも一
    部に用いて構成したことを特徴とする発光管。
  18. 【請求項１８】 マグネットプランバイト（Ｍｕｇｎｅ
    ｔｐｌｕｍｂｉｔｅ）構造を有する化合物を主体にして
    なる透光性焼結体を、少なくとも一部に用いて構成した
    発光管を用いたことを特徴とする放電灯。
  19. 【請求項１９】 酸化アルミニウムを除くβ−アルミナ
    構造を有する化合物を主体にしてなる透光性焼結体を、
    少なくとも一部に用いて構成した発光管を用いたことを
    特徴とする放電灯。
  20. 【請求項２０】 イオンの価数が二価の希土類元素と、
    アルミニウム元素と、酸素元素を主成分として含む化合
    物を主体にしてなる透光性焼結体を、少なくとも一部に
    用いた発光管を用いて構成したことを特徴とする放電
    灯。
  21. 【請求項２１】 γ(2) ＡｌｘＯｙの組成式で表される
    化合物を主体にしてなる透光性焼結体を、少なくとも一
    部に用いて構成した発光管を用いたことを特徴とする放
    電灯。上記γ(2) は、イオン価数２を（II）で表したと
    きに、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ（II）、Ｓｍ（II）、Ｙ
    ｂ（II）、Ｄｙ（II）から選ばれる少なくとも一つの元
    素を示し、ｘは、１≦ｘ≦２４、ｙは、２≦ｙ≦３８を
    満足する数値とする。
  22. 【請求項２２】 希土類元素を除くイオンの価数が二価
    の元素と、希土類元素と、酸素元素を主成分として含む
    化合物を主体にしてなる透光性焼結体を、少なくとも一
    部に用いて構成した発光管を用いたことを特徴とする放
    電灯。
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