JP2021054910A - 希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法、希土類アルミン酸塩蛍光体及び発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光強度が高い希土類アルミン酸塩蛍光体を提供する。
【解決手段】希土類元素Ｌｎを含む化合物を、１０００℃以上１６００℃以下で第一熱処理する工程と、第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上であるＬｎを含む酸化物と、Ｃｅを含む化合物と、Ａｌを含む化合物と、必要に応じてＧａを含む化合物と、を原料として、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成におけるＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと変数ｋと５の積となるように原料を調製し、全体量に対してアルカリ土類金属元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む、混合物を得る工程と、混合物を１４００℃以上１８００℃以下で第二熱処理して、焼成物を得る工程と、を含む、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法である。
【選択図】なし
【解決手段】希土類元素Ｌｎを含む化合物を、１０００℃以上１６００℃以下で第一熱処理する工程と、第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上であるＬｎを含む酸化物と、Ｃｅを含む化合物と、Ａｌを含む化合物と、必要に応じてＧａを含む化合物と、を原料として、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成におけるＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと変数ｋと５の積となるように原料を調製し、全体量に対してアルカリ土類金属元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む、混合物を得る工程と、混合物を１４００℃以上１８００℃以下で第二熱処理して、焼成物を得る工程と、を含む、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法である。
【選択図】なし
Description
本発明は、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法、希土類アルミン酸塩蛍光体及び発光装置に関する。
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ、以下、「ＬＥＤ」ともいう。）若しくはレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ、以下、「ＬＤ」ともいう。）の発光素子と蛍光体を含む発光装置は、車載用や室内照明用の発光装置、液晶表示装置のバックライト光源、イルミネーション、プロジェクター用の光源装置などの広範囲の分野で利用されている。発光装置に用いられる蛍光体として、例えば、イットリウムを含むイットリウムアルミニウムガーネット系蛍光体（以下、「ＹＡＧ系蛍光体」ともいう。）や、ルテチウムを含むルテチウムアルミニウムガーネット系蛍光体（以下、「ＬｕＡＧ系蛍光体」ともいう。）のような希土類アルミン酸塩蛍光体が知られている。
例えば、特許文献１に開示された発光装置には、Ｃｅで賦活され、黄色から緑色に発光する希土類アルミン酸塩蛍光体が用いられている。
本開示は、より発光強度が高い希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる製造方法、希土類アルミン酸塩蛍光体及び発光装置を提供することを目的とする。
本開示は、以下の態様を包含する。
第一の態様は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物を、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内の温度で第一熱処理する工程と、
前記第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物と、Ｃｅを含む化合物と、Ａｌを含む化合物と、必要に応じてＧａを含む化合物と、を原料として、得られる希土類アルミ酸塩蛍光体の化学組成における前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積となるように、前記原料を調製し、前記原料の全体量に対してＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む、混合物を得る工程と、
前記混合物を１４００℃以上１８００℃以下の範囲内の温度で第二熱処理して、焼成物を得る工程と、を含む、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法である。
第一の態様は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物を、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内の温度で第一熱処理する工程と、
前記第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物と、Ｃｅを含む化合物と、Ａｌを含む化合物と、必要に応じてＧａを含む化合物と、を原料として、得られる希土類アルミ酸塩蛍光体の化学組成における前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積となるように、前記原料を調製し、前記原料の全体量に対してＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む、混合物を得る工程と、
前記混合物を１４００℃以上１８００℃以下の範囲内の温度で第二熱処理して、焼成物を得る工程と、を含む、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法である。
第二の態様は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎと、Ｃｅと、Ａｌと、Ｏと、必要に応じてＧａを含み、化学組成１モルにおける前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３であり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積であり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積であり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと５と前記変数ｋの積であり、Ｏのモル比が１２である化学組成を有し、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、フィッシャーサブシーブサイザー法で測定した平均粒径Ｄｂに対する前記累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２以下である、希土類アルミン酸塩蛍光体である。
第三の態様は、前記希土類アルミン酸塩蛍光体と、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子とを備える、発光装置である。
本発明の一態様によれば、発光強度が高い希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる製造方法、希土類アルミン酸塩蛍光体及び発光装置を提供することができる。
以下、本発明に係る希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法、希土類アルミン酸塩蛍光体及び発光装置の実施形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は、以下の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法、希土類アルミン酸塩蛍光体及び発光装置に限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。
希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法
希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物を、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内の温度で第一熱処理する工程と、前記第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物と、Ｃｅを含む化合物と、Ａｌを含む化合物と、必要に応じてＧａを含む化合物と、を原料として、得られる希土類アルミ酸塩蛍光体の化学組成における前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積となるように、前記原料を調製し、前記原料の全体量に対してＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む混合物を得る工程と、前記混合物を１４００℃以上１８００℃以下の範囲内の温度で第二熱処理して、焼成物を得る工程と、を含む。
希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物を、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内の温度で第一熱処理する工程と、前記第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物と、Ｃｅを含む化合物と、Ａｌを含む化合物と、必要に応じてＧａを含む化合物と、を原料として、得られる希土類アルミ酸塩蛍光体の化学組成における前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積となるように、前記原料を調製し、前記原料の全体量に対してＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む混合物を得る工程と、前記混合物を１４００℃以上１８００℃以下の範囲内の温度で第二熱処理して、焼成物を得る工程と、を含む。
希土類元素Ｌｎを含む酸化物
Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物は、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理によって、希土類元素Ｌｎを含む酸化物が得られる化合物であることが好ましい。希土類元素Ｌｎを含む化合物としては、希土類元素Ｌｎを含む酸化物又は金属塩が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む酸化物として、具体的には、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、又は、Ｔｂ４Ｏ７が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む金属塩としては、シュウ酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩又は硫酸塩が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む金属塩として、具体的には、ＹＣｌ３、Ｙ２（Ｃ２Ｏ４）３、Ｙ２（ＣＯ３）３、Ｙ（ＮＯ３）３、Ｙ２（ＳＯ４）３、ＬａＣｌ３、Ｌａ２（Ｃ２Ｏ４）３、Ｌａ２（ＣＯ３）３、Ｌａ（ＮＯ３）３、Ｌａ２（ＳＯ４）３、ＬｕＣｌ３、Ｌｕ２（Ｃ２Ｏ４）３、Ｌｕ（ＮＯ３）３、Ｌｕ２（ＳＯ４）３、ＧｄＣｌ３、又はＴｂＣｌ３が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む化合物は、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理によって酸化物を得るために、第一熱処理を行う前の希土類元素Ｌｎを含む化合物も、酸化物であることが好ましい。希土類元素Ｌｎは、好ましくはＹ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくはＹ及びＬｕから選択される少なくとも一種を含み、さらに好ましくはＹを含む。希土類元素Ｌｎが、Ｙを含む場合には、黄色を含む発光スペクトルを有する希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物は、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理によって、希土類元素Ｌｎを含む酸化物が得られる化合物であることが好ましい。希土類元素Ｌｎを含む化合物としては、希土類元素Ｌｎを含む酸化物又は金属塩が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む酸化物として、具体的には、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、又は、Ｔｂ４Ｏ７が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む金属塩としては、シュウ酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩又は硫酸塩が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む金属塩として、具体的には、ＹＣｌ３、Ｙ２（Ｃ２Ｏ４）３、Ｙ２（ＣＯ３）３、Ｙ（ＮＯ３）３、Ｙ２（ＳＯ４）３、ＬａＣｌ３、Ｌａ２（Ｃ２Ｏ４）３、Ｌａ２（ＣＯ３）３、Ｌａ（ＮＯ３）３、Ｌａ２（ＳＯ４）３、ＬｕＣｌ３、Ｌｕ２（Ｃ２Ｏ４）３、Ｌｕ（ＮＯ３）３、Ｌｕ２（ＳＯ４）３、ＧｄＣｌ３、又はＴｂＣｌ３が挙げられる。希土類元素Ｌｎを含む化合物は、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理によって酸化物を得るために、第一熱処理を行う前の希土類元素Ｌｎを含む化合物も、酸化物であることが好ましい。希土類元素Ｌｎは、好ましくはＹ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくはＹ及びＬｕから選択される少なくとも一種を含み、さらに好ましくはＹを含む。希土類元素Ｌｎが、Ｙを含む場合には、黄色を含む発光スペクトルを有する希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
第一熱処理
希土類元素Ｌｎを含む化合物は、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理を行うことによって、結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物が得られる。希土類元素Ｌｎを含む化合物に、１０００℃以上１６００℃以下の範囲の第一熱処理を行うことにより、得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物の結晶子径が１５００Å以上と大きくなり、粒径も大きくなり、結晶構造が安定化すると推測される。希土類元素Ｌｎを含む化合物を１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理して得られた結晶子径１５００Å以上の希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いて、希土類アルミン酸塩蛍光体を形成すると、メカニズムは明らかではないが、粒径が大きい希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる。第一熱処理した希土類元素Ｌｎを含む酸化物を、他の原料と共に混合した混合物を第二熱処理して、希土類アルミン酸塩蛍光体を形成すると、安定した結晶構造の希土類元素Ｌｎを含む酸化物が他の原料と反応しやすくなって得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の結晶構造も安定するため、希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径が大きくなると推測される。希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成にＧａを含む場合には、Ｇａが、１０００℃以上の高温で飛散し易く、特に１０００℃以上の還元雰囲気で飛散し易いため、所望の化学組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体を得難く、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径も小さくなる傾向があった。希土類アルミン酸塩蛍光体に含まれるＧａの量が多くなるほど、所望の化学組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体がより得難くなり、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径もより小さくなる傾向が顕著であった。１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理して得られた希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いて得られる希土類アルミン酸塩蛍光体は、Ｇａを化学組成に含む場合であっても、大きい粒径の希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
希土類元素Ｌｎを含む化合物は、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理を行うことによって、結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物が得られる。希土類元素Ｌｎを含む化合物に、１０００℃以上１６００℃以下の範囲の第一熱処理を行うことにより、得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物の結晶子径が１５００Å以上と大きくなり、粒径も大きくなり、結晶構造が安定化すると推測される。希土類元素Ｌｎを含む化合物を１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理して得られた結晶子径１５００Å以上の希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いて、希土類アルミン酸塩蛍光体を形成すると、メカニズムは明らかではないが、粒径が大きい希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる。第一熱処理した希土類元素Ｌｎを含む酸化物を、他の原料と共に混合した混合物を第二熱処理して、希土類アルミン酸塩蛍光体を形成すると、安定した結晶構造の希土類元素Ｌｎを含む酸化物が他の原料と反応しやすくなって得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の結晶構造も安定するため、希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径が大きくなると推測される。希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成にＧａを含む場合には、Ｇａが、１０００℃以上の高温で飛散し易く、特に１０００℃以上の還元雰囲気で飛散し易いため、所望の化学組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体を得難く、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径も小さくなる傾向があった。希土類アルミン酸塩蛍光体に含まれるＧａの量が多くなるほど、所望の化学組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体がより得難くなり、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径もより小さくなる傾向が顕著であった。１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理して得られた希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いて得られる希土類アルミン酸塩蛍光体は、Ｇａを化学組成に含む場合であっても、大きい粒径の希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
希土類元素Ｌｎを含む化合物を第一熱処理する温度は、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内であり、好ましくは１２００℃以上１５００℃以下の範囲内である。希土類元素Ｌｎを含む化合物を第一熱処理する温度が１０００℃以上１６００℃以下の範囲内であれば、結晶構造が安定し、結晶子径が１５００Å以上である、希土類元素Ｌｎを含む酸化物が得られる。
希土類元素Ｌｎを含む化合物を第一熱処理する時間は、得られる酸化物の結晶構造を安定化させるために、第一熱処理の温度に達してから４時間以上保持することが好ましい。第一熱処理は、３℃／分以上７℃／分以下の範囲内で昇温し、第一熱処理の温度まで到達した後、第一熱処理の温度に到達してから、第一熱処理の温度で、好ましくは４時間以上２０時間未満加熱することが好ましい。
希土類元素Ｌｎを含む化合物を第一熱処理する雰囲気は、アルゴン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスを含む不活性ガス雰囲気であってもよく、大気中等の酸性雰囲気であってもよい。希土類元素Ｌｎを含む化合物が酸化物であり、不活性ガス雰囲気中で第一熱処理する場合には、不活性ガス雰囲気中に酸素を含有してもよく、不活性ガス雰囲気中の酸素の濃度は、１０体積％以下であってもよい。第一熱処理する雰囲気圧力は、加圧することなく、大気圧下で希土類元素Ｌｎを含む化合物を第一熱処理することができる。
第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む化合物の結晶子径は１５００Å以上であり、好ましくは１５００Å以上３５００Å以下の範囲内であり、より好ましくは２０００Å以上３５００Å以下の範囲内であり、さらに好ましくは２５００Å以上３５００Å以下の範囲内である。第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物の結晶子径が１５００Å以上であれば、安定した結晶構造の希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いて、大きい粒径の希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。結晶子径は、単結晶とみなせる集まりの大きさを表す。結晶子径の数値が大きいほど、結晶性が良い。希土類元素Ｌｎを含む化合物を１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物は、結晶子径が１５００Å以上と大きく、結晶構造が安定しているため、希土類アルミン酸塩蛍光体の原料として用いた場合には、結晶構造が安定した希土類アルミン酸塩蛍光体が得られると推測される。原料として用いる希土類元素Ｌｎを含む酸化物の結晶子径が大きすぎると、反応性が低下し、粒径の大きい蛍光体を得難くなる場合がある。
結晶子径は、以下のように測定した値をいう。
Ｘ線回折装置を用いて試料のＸＲＤパターンを測定する。
標準試料を用いることなく物理的な普遍定数から定量分析を行うことが可能なファンダメンタル・パラメータ（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）法を用いた解析ソフトウェアを使用して回折ピーク形状を計算し、ＩＣＤＤ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄａｔａ、国際回折データセンター）のデーターベースを用いて結晶構造モデルのＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）パターンをシミュレートする。
試料を測定して得られたＸＲＤパターンと、結晶構造モデルから得られるＸＲＤパターンとをフィッティングし、残差が最小となるように最小二乗法で最適化するリートベルト（Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）法を使用して得られた数値から試料の結晶子径を測定する。希土類元素Ｌｎを含む酸化物が、酸化イットリウムである場合には、酸化イットリウムのデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０８９−０５５９２を用いることができる。必要があれば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２単相のデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０７１−０２５５用いることができる。
Ｘ線回折装置を用いて試料のＸＲＤパターンを測定する。
標準試料を用いることなく物理的な普遍定数から定量分析を行うことが可能なファンダメンタル・パラメータ（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）法を用いた解析ソフトウェアを使用して回折ピーク形状を計算し、ＩＣＤＤ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄａｔａ、国際回折データセンター）のデーターベースを用いて結晶構造モデルのＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）パターンをシミュレートする。
試料を測定して得られたＸＲＤパターンと、結晶構造モデルから得られるＸＲＤパターンとをフィッティングし、残差が最小となるように最小二乗法で最適化するリートベルト（Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）法を使用して得られた数値から試料の結晶子径を測定する。希土類元素Ｌｎを含む酸化物が、酸化イットリウムである場合には、酸化イットリウムのデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０８９−０５５９２を用いることができる。必要があれば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２単相のデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０７１−０２５５用いることができる。
第一熱処理して得られた希土類元素Ｌｎを含む酸化物は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ１が、好ましくは６．５μｍ以上であり、より好ましくは７．５μｍ以上であり、さらに好ましくは８．５μｍ以上であり、３０μｍ以下であってもよい。第一熱処理して得られた希土類元素Ｌｎを含む酸化物の粒径Ｄｍ１が６．５μｍ以上であれば、結晶構造が安定化している希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いることにより、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる。第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物は、第一熱処理していない希土類元素Ｌｎを含む酸化物よりも小さくなる場合があるが、累積５０％粒径Ｄｍ１が６．５μｍ以上であり、結晶子径が１５００Å以上であれば、原料として用いる希土類元素Ｌｎを含む酸化物の結晶構造が安定化し、粒径の大きい希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる。レーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ１及びＤｍ２は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＭＡＳＴＥＲ ＳＩＺＥＲ（マスターサイザー）３０００、ＭＡＬＶＥＲＮ社製）を用いて測定することができる。
第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物のＢＥＴ比表面積は、０．５ｍ２／ｇ以上２．１ｍ２／ｇ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．６ｍ２／ｇ以上２．０ｍ２／ｇ以下の範囲内であり、さらに好ましくは０．７ｍ２／ｇ以上１．８ｍ２／ｇ以下の範囲内であり、特に好ましくは０．７ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下の範囲内である。第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物のＢＥＴ比表面積が０．５ｍ２／ｇ以上２．１ｍ２／ｇ以下の範囲内であれば、安定した結晶構造を有する希土類元素Ｌｎを含む酸化物が他の原料である粉体と接触しやすくなり、反応性が良くなり、粒径の大きい蛍光体を得ることができる。ＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ法により例えば自動比表面積測定装置を用いて測定することができる。
第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物以外の原料
第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物以外の希土類アルミン酸塩蛍光体の原料は、Ｃｅを含む化合物、Ａｌを含む化合物、及び必要に応じてＧａを含む化合物を用いることができる。これらの化合物と、第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として準備し、各原料に含まれる希土類元素Ｌｎ、Ｃｅ、Ａｌ、及び必要に応じてＧａが特定の範囲のモル比となるように各原料を混合する。
第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物以外の希土類アルミン酸塩蛍光体の原料は、Ｃｅを含む化合物、Ａｌを含む化合物、及び必要に応じてＧａを含む化合物を用いることができる。これらの化合物と、第一熱処理して得られる希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として準備し、各原料に含まれる希土類元素Ｌｎ、Ｃｅ、Ａｌ、及び必要に応じてＧａが特定の範囲のモル比となるように各原料を混合する。
Ｃｅを含む化合物、Ａｌを含む化合物及び必要に応じて使用されるＧａを含む化合物は、酸化物、金属塩が挙げられる。金属塩としては、例えば、シュウ酸塩、炭酸塩、塩化物、硝酸塩又は硫酸塩が挙げられる。原料として用いる化合物は、水和物の形態であってもよい。目的の化学組成の希土類アルミン酸塩蛍光体を得るために、Ｃｅを含む化合物、Ａｌを含む化合物及び必要に応じて使用されるＧａを含む化合物は、酸化物を用いることが好ましい。酸化物としては、具体的には、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３が挙げられる。金属塩としては、具体的には、ＣｅＣｌ３、Ｃｅ２（ＳＯ４）３、ＡｌＣｌ３、Ａｌ（ＮＯ３）３、Ａｌ２（ＳＯ４）３、ＧａＣｌ３、Ｇａ（ＮＯ３）３が挙げられる。
混合物
混合物は、仕込み組成として、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成における希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３であり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと変数ｋと５の積となるように各原料を調製して混合する。変数ｎは、好ましくは０．００８以上０．０４５以下の範囲内の数値であり、より好ましくは０．００９以上０．０４０以下の範囲内の数値である。
混合物は、仕込み組成として、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成における希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３であり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと変数ｋと５の積となるように各原料を調製して混合する。変数ｎは、好ましくは０．００８以上０．０４５以下の範囲内の数値であり、より好ましくは０．００９以上０．０４０以下の範囲内の数値である。
得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、Ｇａは含まれていなくてもよいが、第一熱処理した希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として使用すると、後述する熱処理を行った場合に飛散し易いＧａを含む場合であっても、粒径の大きい希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる。希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、Ｇａを含む場合には、仕込み組成として、変数ｍが０．０５以上０．６以下であることが好ましい。混合物には、Ｇａを含む化合物が含まれていなくてもよい。
混合物は、仕込み組成で、下記式（Ｉ）に表されるように、各原料が混合されていることが好ましい。
（Ｌｎ１−ｎＣｅｎ）３（Ａｌ１−ｍＧａｍ）５ｋＯ１２ （Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、ｋ、ｍ、ｎは、それぞれ０．９５≦ｋ≦１．０５、０≦ｍ≦０．６、０．００５≦ｎ≦０．０５０を満たす数である。式（Ｉ）中、ｍは、好ましくは０.０５≦ｍ≦０．６、より好ましくは０．１≦ｍ≦０．５、さらに好ましくは０．２≦ｍ≦０．４を満たす数である。混合物は、仕込み組成が前記式（Ｉ）で表されるように、各原料が混合されていることによって、所望の発光ピーク波長を有し、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
（Ｌｎ１−ｎＣｅｎ）３（Ａｌ１−ｍＧａｍ）５ｋＯ１２ （Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、ｋ、ｍ、ｎは、それぞれ０．９５≦ｋ≦１．０５、０≦ｍ≦０．６、０．００５≦ｎ≦０．０５０を満たす数である。式（Ｉ）中、ｍは、好ましくは０.０５≦ｍ≦０．６、より好ましくは０．１≦ｍ≦０．５、さらに好ましくは０．２≦ｍ≦０．４を満たす数である。混合物は、仕込み組成が前記式（Ｉ）で表されるように、各原料が混合されていることによって、所望の発光ピーク波長を有し、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
フラックス
混合物は、原料の全体量に対してＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む。原料は、具体的には、第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物、Ｃｅを含む化合物、Ａｌを含む化合物及び必要に応じてＧａを含む化合物をいい、フラックスは原料に含まない。混合物に原料とともにフラックスが含まれると、原料同士の反応がより促進され、固相反応がより均一に進行しやすい。これは、混合物を第二熱処理して焼成物を得る温度が、フラックスとして用いる化合物の液相の生成温度とほぼ同じであるか、前記生成温度よりも高い温度であるため、反応が促進されると考えられる。Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして、原料の全体量に対して２．５質量％以上７．５質量％以下の範囲であるフラックスが混合物に含まれていると、第一熱処理した希土類元素Ｌｎを含む酸化物と他の原料との反応が均一に進行し、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。混合物に含まれるフラックスの量が多すぎると、固相反応の進行にばらつきがでる場合があり、却って得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径が小さくなる場合がある。
混合物は、原料の全体量に対してＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む。原料は、具体的には、第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物、Ｃｅを含む化合物、Ａｌを含む化合物及び必要に応じてＧａを含む化合物をいい、フラックスは原料に含まない。混合物に原料とともにフラックスが含まれると、原料同士の反応がより促進され、固相反応がより均一に進行しやすい。これは、混合物を第二熱処理して焼成物を得る温度が、フラックスとして用いる化合物の液相の生成温度とほぼ同じであるか、前記生成温度よりも高い温度であるため、反応が促進されると考えられる。Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして、原料の全体量に対して２．５質量％以上７．５質量％以下の範囲であるフラックスが混合物に含まれていると、第一熱処理した希土類元素Ｌｎを含む酸化物と他の原料との反応が均一に進行し、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。混合物に含まれるフラックスの量が多すぎると、固相反応の進行にばらつきがでる場合があり、却って得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径が小さくなる場合がある。
フラックスとして用いるＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物は、ハロゲン化物であることが好ましい。フラックスとして用いる化合物は、ハロゲン化物の中でも、好ましくはフッ化物及び／又は塩化物であり、より好ましくはフッ化物である。フラックスとして用いる化合物は、さらに好ましくはＢａＦ２である。フラックスとしてＢａＦ２を用いることにより、希土類アルミン酸塩蛍光体のガーネット結晶構造が安定して、ガーネット結晶構造の化学組成に成りやすいからである。原料の全体量を１００質量％とした場合に、フラックスとしての化合物の含有量は、原料の全体量１００質量％に対して、２．５質量％以上７．５質量％以下の範囲内であり、より好ましくは３質量％以上７質量％以下の範囲内である。混合物中のフラックスの含有量が前記範囲であると、第一熱処理した希土類元素Ｌｎを含む酸化物と他の原料の反応がより促進され、固相反応がよりさらに均一に進行して、Ｇａを含場合であっても、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の結晶構造が安定化して、目的の化学組成を有し、粒径が大きく、発光強度の高い希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
混合物は、目的の仕込み組成となるように各原料を秤量し、前記原料の全体量に対するフラックスの量が前記範囲内になるようにフラックスとしての化合物を秤量して、原料を調製した後、例えばボールミル、振動ミル、ハンマーミル、ロールミル、ジェットミル等の乾式粉砕機を用いて粉砕混合してもよく、乳鉢と乳棒等を用いて粉砕混合してもよく、例えばリボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、Ｖ型ブレンダー等の混合機を用いて混合してもよく、乾式粉砕機と混合機の両方を用いて粉砕混合してもよい。また、混合は、乾式混合でもよく、溶媒等を加えて湿式混合してもよい。混合は、乾式混合することが好ましい。湿式よりも乾式の方が工程時間を短縮でき、生産性の向上に繋がるからである。
第二熱処理
混合物は、黒鉛等の炭素材質、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）の材質の坩堝、ボートに配置して第二熱処理を行うことができる。第二熱処理は、例えば、電気炉、ガス炉等を使用することができる。
混合物は、黒鉛等の炭素材質、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）の材質の坩堝、ボートに配置して第二熱処理を行うことができる。第二熱処理は、例えば、電気炉、ガス炉等を使用することができる。
混合物を第二熱処理する温度は、得られる焼成物の結晶構造が安定し、粒径の大きな焼成物を得るために、１４００℃以上１８００℃以下の範囲内であり、好ましくは１４５０℃以上１７００℃以下の範囲内であり、より好ましくは１４５０℃以上１６５０度以下の範囲内である。
第二熱処理時間は、昇温速度、第二熱処理雰囲気等によって異なり、第二熱処理温度に達してから、第二熱処理温度における保持時間が、好ましくは１時間以上、より好ましくは３時間以上、さらに好ましくは５時間以上であり、好ましくは２０時間以内、より好ましくは１８時間以内、さらに好ましくは１５時間以内である。第二熱処理時間は、第二熱処理温度に達してから第二熱処理温度における保持時間が、好ましくは５時間以上２０時間以内であり、より好ましくは８時間以上１５時間以内である。
第二熱処理雰囲気は、還元性雰囲気であることが好ましい。第二熱処理は、窒素、水素、還元性のある化合物、及びアンモニアの少なくとも一種を含む還元性雰囲気で行うことができる。還元力の高い雰囲気中において、混合物は反応性がよくなり、加圧することなく大気圧下で焼成して焼成物を得ることができる、また、還元力の高い雰囲気中で混合物を第二熱処理により焼成することによって、４価のＣｅ（Ｃｅ４＋）が３価のＣｅ（Ｃｅ３＋）に還元されて、焼成物中で発光に寄与する３価のＣｅが占める割合が増大した焼成物を得ることができる。得られた焼成物は、希土類アルミン酸塩蛍光体であり、焼成物をそのまま希土類アルミン酸塩蛍光体として用いることもでき、後述する分散処理及び／又は酸洗浄を施して、希土類アルミン酸塩蛍光体として用いることもできる。還元雰囲気で第二熱処理を行う場合であって、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成中にＧａを含む場合には、Ｇａを含む化合物中のＧａが飛散し易く、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体を得難い場合がある。第一熱処理した結晶子径が１５００Å以上の希土類元素Ｌｎを含む酸化物を用いると、１４００℃以上１８００℃以下の範囲内の比較的低い温度で第二熱処理を行っても、結晶成長が促進し、Ｇａも飛散し難いため、結晶構造が安定し、目的とする化学組成を有し、粒径が大きく、発光強度の高い希土類アルミン酸塩蛍光体が得られる。
分散処理
得られた焼成物は、湿式分散し、湿式ふるい、及び沈降分級を含む分散処理工程を行なうことが好ましい。得られた焼成物は、具体的には、湿式分散し、湿式ふるいにより粗大粒子を除去した後、沈降分級を行なって微小粒子を除去することが好ましい。沈降分級は２回以上行なってもよく、沈降分級の回数は、生産性を向上する観点から２０回以下であることが好ましい。分散処理によって、得られた焼成物の粒径を揃えることができる。湿式分散に用いる水性媒体としては水を用いることができる。湿式分散には、アルミナボールやジルコニアボール等の分散媒を用いてもよい。また、湿式分散する時間は、生産性を考慮して、好ましくは４時間以上５０時間以内であり、さらに好ましくは５時間以上４０時間以内である。
得られた焼成物は、湿式分散し、湿式ふるい、及び沈降分級を含む分散処理工程を行なうことが好ましい。得られた焼成物は、具体的には、湿式分散し、湿式ふるいにより粗大粒子を除去した後、沈降分級を行なって微小粒子を除去することが好ましい。沈降分級は２回以上行なってもよく、沈降分級の回数は、生産性を向上する観点から２０回以下であることが好ましい。分散処理によって、得られた焼成物の粒径を揃えることができる。湿式分散に用いる水性媒体としては水を用いることができる。湿式分散には、アルミナボールやジルコニアボール等の分散媒を用いてもよい。また、湿式分散する時間は、生産性を考慮して、好ましくは４時間以上５０時間以内であり、さらに好ましくは５時間以上４０時間以内である。
酸洗浄処理
得られた焼成物は、酸洗浄処理を行うことが好ましい。焼成物は、分散処理後、酸洗浄処理を行うことがより好ましい。焼成物は酸洗浄処理によって、焼成物の表面に付着している不純物が除去される。酸洗浄には、入手しやすく安価であるため、塩酸水溶液を用いることが好ましい。塩酸水溶液中に含まれる塩酸の濃度は、表面の不純物を除去し、焼成物の結晶構造に影響を与えない濃度であることが好ましく、好ましくは１質量％以上２０質量％以下の範囲内であり、より好ましくは５質量％以上１８質量％以下の範囲内である。
得られた焼成物は、酸洗浄処理を行うことが好ましい。焼成物は、分散処理後、酸洗浄処理を行うことがより好ましい。焼成物は酸洗浄処理によって、焼成物の表面に付着している不純物が除去される。酸洗浄には、入手しやすく安価であるため、塩酸水溶液を用いることが好ましい。塩酸水溶液中に含まれる塩酸の濃度は、表面の不純物を除去し、焼成物の結晶構造に影響を与えない濃度であることが好ましく、好ましくは１質量％以上２０質量％以下の範囲内であり、より好ましくは５質量％以上１８質量％以下の範囲内である。
上述の製造方法によって得られる焼成物は、希土類アルミン酸塩蛍光体であり、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体は、下記式（Ｉ）で表される化学組成を有することが好ましい。
（Ｌｎ１−ｎＣｅｎ）３（Ａｌ１−ｍＧａｍ）５ｋＯ１２ （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、ｋ、ｍ、ｎは、それぞれ０．９５≦ｋ≦１．０５、０≦ｍ≦０．６、０．００５≦ｎ≦０．０５０を満たす数である。式（Ｉ）中、ｍは、より好ましくは０．０５≦ｍ≦０．６を満たす数である。化学組成中にＧａを含む場合であっても、所望の化学組成を有し、所望の発光ピーク波長を有し、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
（Ｌｎ１−ｎＣｅｎ）３（Ａｌ１−ｍＧａｍ）５ｋＯ１２ （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、ｋ、ｍ、ｎは、それぞれ０．９５≦ｋ≦１．０５、０≦ｍ≦０．６、０．００５≦ｎ≦０．０５０を満たす数である。式（Ｉ）中、ｍは、より好ましくは０．０５≦ｍ≦０．６を満たす数である。化学組成中にＧａを含む場合であっても、所望の化学組成を有し、所望の発光ピーク波長を有し、粒径の大きな希土類アルミン酸塩蛍光体を得ることができる。
希土類アルミン酸塩蛍光体
希土類アルミン酸塩蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎと、Ｃｅと、Ａｌと、Ｏと、必要に応じてＧａを含み、化学組成１モルにおける前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３であり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積であり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積であり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積であり、Ｏのモル比が１２である化学組成を有し、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、フィッシャーサブシーブサイザー法で測定した平均粒径Ｄｂに対する累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２０以下である。希土類アルミン酸塩蛍光体は、前述の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法によって製造されることが好ましく、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内の温度で第一熱処理された結晶子径１５００Åの希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いて製造されたものであることが好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎと、Ｃｅと、Ａｌと、Ｏと、必要に応じてＧａを含み、化学組成１モルにおける前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３であり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積であり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積であり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積であり、Ｏのモル比が１２である化学組成を有し、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、フィッシャーサブシーブサイザー法で測定した平均粒径Ｄｂに対する累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２０以下である。希土類アルミン酸塩蛍光体は、前述の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法によって製造されることが好ましく、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内の温度で第一熱処理された結晶子径１５００Åの希土類元素Ｌｎを含む酸化物を原料として用いて製造されたものであることが好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体は、前記式（Ｉ）で表される化学組成を有することが好ましい。希土類アルミン酸塩蛍光体中のＣｅは、賦活元素であり、希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成１モルにおけるＣｅのモル比は、変数ｎと３の積で表される。希土類アルミン酸塩蛍光体が所望発光ピーク波長と発光強度を得るために、変数ｎは、０．００５以上０．０５０以下の範囲内（０．００５≦ｎ≦０．０５０）であり、より好ましくは０．００８以上０．０４５以下の範囲内（０．００８≦ｎ≦０．０４５）であり、さらに好ましくは０．００９以上０．０４０以下の範囲内（０．００９≦ｎ≦０．０４０）の数値である。
希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、希土類元素Ｌｎは、Ａｌ及び必要に応じてＧａとともに、ガーネット構造の結晶構造を構成する元素である。希土類元素Ｌｎは、好ましくはＹ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくはＹ及びＬｕから選択される少なくとも一種を含む。希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、希土類元素ＬｎがＹを含むことにより、黄色を含む発光スペクトルを得ることができる。
希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、必要に応じて含まれるＧａは、Ａｌとともにガーネット構造の結晶骨格を形成する。希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、Ｇａは、０以上０．６以下の変数ｍと、０．９５以上１．０５以下の変数ｋと、５との積で表される。希土類アルミン酸塩蛍光体の結晶構造の安定性と所望の発光スペクトルを得るために、変数ｍは、０以上０．６以下の範囲内（０≦ｍ≦０．６）であり、０．０２以上０．６以下の範囲内（０．０２≦ｍ≦０．６）であり、０．０５以上０．６以下の範囲内（０．０５≦ｍ≦０．６）であり、０．１以上０．５以下の範囲内（０．１≦ｍ≦０．５）であり、０．２以上０．４以下の範囲内（０．２≦ｍ≦０．４）であってもよい。
前記希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、変数ｋは、ＡｌとＧａの合計のモル比５の係数であり、希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成において、ＡｌとＧａの合計のモル比は、５に満たない場合や５を超える場合がある。変数ｋは、結晶構造の安定性の観点から、好ましくは０．９５以上１．０５以下の範囲内（０．９５≦ｋ≦１．０５）であり、より好ましくは０．９８以上１．０２以下の範囲内（０．９８≦ｋ≦１．０２）であり、よりさらに好ましくは０．９９以上１．０１以下の範囲内（０．９９≦ｋ≦１．０１）の数値である。
希土類アルミン酸塩蛍光体は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ２が、２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、好ましくは２３μｍ以上４５μｍ以下の範囲内であり、より好ましくは２４μｍ以上４０μｍ以下の範囲内である。希土類アルミン酸塩蛍光体は、累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ以上であり、粒径が大きいため、発光強度が高くなる。また、希土類アルミン酸塩蛍光体の累積５０％粒径Ｄｍ２が５０μｍ以下であれば、発光装置を製造する際の取り扱い性が良好となる。レーザー回折散乱式粒度分布測定法は、粒子に照射したレーザー光の散乱光を利用して、一次粒子及び二次粒子を区別することなく、粒度分布を測定する方法である。二次粒子は、一次粒子が凝集した粒子をいう。
希土類アルミン酸塩蛍光体は、フィッシャーサブシーブサイザーズ（Ｆｉｓｈｅｒ ｓｕｂ−ｓｉｅｖｅ ｓｉｚｅｒ）法（以下、「ＦＳＳＳ法」ともいう。）によって測定される平均粒径Ｄｂが、好ましくは２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、より好ましくは２３μｍ以上４５μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは２４μｍ以上４０μｍ以下の範囲内である。希土類アルミン酸塩蛍光体は、ＦＳＳＳ法によって測定される平均粒径Ｄｂが２３μｍ以上であり、粒径が大きいため、発光強度が高くなる。また、希土類アルミン酸塩蛍光体のＦＳＳＳ法により測定した平均粒径Ｄｂが５０μｍ以下であれば、発光装置を製造する際の取り扱い性が良好となる。ＦＳＳＳ法は、空気透過法により粒子の粒径を求める方法の一種であり、空気の流通抵抗を利用して粒子の比表面積を測定し、粒径を求める方法である。
希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒径Ｄｂに対する累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂは、１．２０以下であり、好ましくは１．１９以下であり、より好ましくは１．１８以下であり、さらに好ましくは１．１７以下であり、特に好ましくは１．１６以下である。平均粒径Ｄｂに対する累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１の値に近いほど、一次粒子が凝集した二次粒子が少なく、一次粒子が多いことを表す。一次粒子は、希土類アルミン酸塩蛍光体の結晶が成長して形成される粒子であり、粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１に近いほど、安定した結晶構造を有する粒子を多く含み、累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ以上であり、粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２０以下であれば、より発光強度を高くすることができる。
希土類アルミン酸塩蛍光体の平均円相当径Ｄｅは、２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２４μｍ以上４５μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは２５μｍ以上４０μｍ以下の範囲内である。希土類アルミン酸塩蛍光体の円相当径は、蛍光体の凝集状態及び形状によっても変化する。蛍光体が一次粒子であり、蛍光体の形状が球形に近い形状である場合には、平均円相当径Ｄｅが上記の範囲内であると、希土類アルミン酸塩蛍光体は粒径が大きく、発光装置に用いた場合に発光強度を高くすることができ、製造工程における取り扱い性が良い。
希土類アルミン酸塩蛍光体の平均円相当径Ｄｅは、以下のように測定した値をいう。走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、以下、「ＳＥＭ」ともいう。）を用いて得られた希土類アルミン酸塩蛍光体のＳＥＭ画像を、画像解析ソフトウェア（例えば、ＩｍａｇｅＪ）を用いて、画像解析を行い、ピクセル数が１以下の蛍光体粒子を除き、ＳＥＭ画像で個々の蛍光体粒子の外形が確認できる２０個以上の蛍光体粒子について２値化処理を行う。２値化処理した２０個以上のサンプルについて、２値化処理した粒子形状を円と仮定し、その円の面積と等しい正円の直径を円相当径とした。測定したサンプルのうち、円相当径の大きいものから２０個選択し、２０個のサンプルの円相当径の算術平均値を平均円相当径Ｄｅとした。「ＩｍａｇｅＪ」は、アメリカ国立衛生研究所が開発したオープンソースでパブリックドメインの画像解析処理ソフトウェアである。
希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒子面積Ａｐは、２６５μｍ２以上８００μｍ２以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは３００μｍ２以上７５０μｍ２以下の範囲内であり、さらに好ましくは４００μｍ２以上７００μｍ２以下の範囲内である。希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒子面積Ａｐは、蛍光体の凝集状態及び形状によっても変化する。蛍光体が一次粒子であり、蛍光体の形状が球形に近い形状である場合には、平均粒子面積Ａｐが２６５μｍ２以上８００μｍ２以下の範囲内であると、希土類アルミン酸塩蛍光体は粒径が大きく、製造工程における取り扱い性が良い。希土類アルミン酸塩蛍光体は、発光装置に用いた場合の発光強度及び取り扱い性の点から、平均円相当径Ｄｅが２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であって、かつ平均粒子面積Ａｐが２６５μｍ２以上８００μｍ２以下の範囲内であることが好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒子面積Ａｐは、以下のように測定した値をいう。希土類アルミン酸塩蛍光体のＳＥＭ画像を、画像解析ソフトウェア（例えば、ＩｍａｇｅＪ）を用いて、画像解析を行う。希土類アルミン酸塩蛍光体のＳＥＭ画像の画像解析により、ピクセル数が１以下の蛍光体粒子を除き、ＳＥＭ画像で個々の蛍光体粒子の外形が確認できる２０個以上の蛍光体粒子について２値化処理を行う。２値化処理した２０個以上のサンプルについて、２値化処理した粒子形状を構成するピクセル数と倍率の積を蛍光体粒子の粒子面積とした。測定したサンプルのうち、粒子面積の大きいものから２０個選択し、２０個のサンプルの粒子面積の算術平均値を平均粒子面積Ａｐとした。
発光装置
希土類アルミン酸塩蛍光体は、発光素子と組み合わせることによって、発光素子から発せられた光を変換し、発光素子からの光と希土類アルミン酸塩蛍光体で波長変換された混色光を発する発光装置を構成することが可能となる。発光素子の発光ピーク波長は、３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内であってもよく、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲内であり、３９０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。発光素子として、例えば、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた半導体発光素子を用いることができる。励起光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
希土類アルミン酸塩蛍光体は、発光素子と組み合わせることによって、発光素子から発せられた光を変換し、発光素子からの光と希土類アルミン酸塩蛍光体で波長変換された混色光を発する発光装置を構成することが可能となる。発光素子の発光ピーク波長は、３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内であってもよく、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲内であり、３９０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。発光素子として、例えば、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた半導体発光素子を用いることができる。励起光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の第一熱処理
第一熱処理を施さない酸化イットリウム１と、１０００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム２と、１３００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム３と、１４００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム４と、１５００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム５を準備した。第一熱処理は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）をアルミナ坩堝に入れ、大気中、各第一熱処理温度まで３℃／分から７℃／分の昇温速度で昇温し、第一熱処理温度に達した後、第一熱処理の温度で４時間保持して加熱し、加熱後に室温まで降温し、第一熱処理した各酸化イットリウムを得た。第一熱処理前後の酸化イットリウムの結晶子径、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ１、ＢＥＴ比表面積を後述する方法で測定した。結果を以下の表１に示す。
第一熱処理を施さない酸化イットリウム１と、１０００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム２と、１３００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム３と、１４００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム４と、１５００℃で第一熱処理を施した酸化イットリウム５を準備した。第一熱処理は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）をアルミナ坩堝に入れ、大気中、各第一熱処理温度まで３℃／分から７℃／分の昇温速度で昇温し、第一熱処理温度に達した後、第一熱処理の温度で４時間保持して加熱し、加熱後に室温まで降温し、第一熱処理した各酸化イットリウムを得た。第一熱処理前後の酸化イットリウムの結晶子径、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ１、ＢＥＴ比表面積を後述する方法で測定した。結果を以下の表１に示す。
結晶子径
第一熱処理前の酸化イットリウムと、各温度で第一熱処理した後の酸化イットリウムについて、Ｘ線回折装置（製品名：Ｕｌｔｉｍａ ＩＶ、株式会社リガク製）を用いてＸＲＤ測定（Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒｒａｃｔｉｏｎ、ＣｕＫα、管電圧：４０ｋＶ、管電流：２０ｍＡ、走査範囲１０°以上７０°以下の範囲内（１０°≦２θ≦７０°）、線源：ＣｕＫα、走査軸：２θ／θ、測定方法：ＦＴ、係数単位：Ｃｏｕｎｔｓ、ステップ幅：０．０２°、係数時間２０°／分）を行った。ファンダメンタル・パラメータ法を用いた解析ソフトウェアＰＤＸＬ（株式会社リガク製）を用いて測定データを読み込み、ＩＣＤＤのデーターベースを用いて結晶構造モデルのＸＲＤパターンをシミュレートし、測定して得られたＸＲＤパターンと、結晶構造モデルから得られるＸＲＤパターンとをフィッティングし、残差が最小となるように最小二乗法で最適化するリートベルト（Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）法を使用して得られた数値から試料の結晶子径を求めた。酸化イットリウムのデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０８９−０５５９２を用い、必要があれば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２単相のデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０７１−０２５５を用いた。
第一熱処理前の酸化イットリウムと、各温度で第一熱処理した後の酸化イットリウムについて、Ｘ線回折装置（製品名：Ｕｌｔｉｍａ ＩＶ、株式会社リガク製）を用いてＸＲＤ測定（Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒｒａｃｔｉｏｎ、ＣｕＫα、管電圧：４０ｋＶ、管電流：２０ｍＡ、走査範囲１０°以上７０°以下の範囲内（１０°≦２θ≦７０°）、線源：ＣｕＫα、走査軸：２θ／θ、測定方法：ＦＴ、係数単位：Ｃｏｕｎｔｓ、ステップ幅：０．０２°、係数時間２０°／分）を行った。ファンダメンタル・パラメータ法を用いた解析ソフトウェアＰＤＸＬ（株式会社リガク製）を用いて測定データを読み込み、ＩＣＤＤのデーターベースを用いて結晶構造モデルのＸＲＤパターンをシミュレートし、測定して得られたＸＲＤパターンと、結晶構造モデルから得られるＸＲＤパターンとをフィッティングし、残差が最小となるように最小二乗法で最適化するリートベルト（Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）法を使用して得られた数値から試料の結晶子径を求めた。酸化イットリウムのデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０８９−０５５９２を用い、必要があれば、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２単相のデータは、ＩＣＤＤカードＮｏ．０１−０７１−０２５５を用いた。
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積５０％粒径（Ｄｍ１、Ｄｍ２）
第一熱処理前の酸化イットリウムと、各温度で第一熱処理後の酸化イットリウムと、実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩蛍光体について、レーザー回折式粒度分布測定装置（製品名：ＭＡＳＴＥＲ ＳＩＺＥＲ３０００、ＭＡＬＶＥＲＮ社製）を用いて、体積基準の粒度分布における小径側からの累積５０％粒径Ｄｍ１及び後述する累積５０％粒径Ｄｍ２を測定した。
第一熱処理前の酸化イットリウムと、各温度で第一熱処理後の酸化イットリウムと、実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩蛍光体について、レーザー回折式粒度分布測定装置（製品名：ＭＡＳＴＥＲ ＳＩＺＥＲ３０００、ＭＡＬＶＥＲＮ社製）を用いて、体積基準の粒度分布における小径側からの累積５０％粒径Ｄｍ１及び後述する累積５０％粒径Ｄｍ２を測定した。
ＢＥＴ比表面積
焼成前及び焼成後の酸化セリウムについて、自動比表面積測定装置（製品名：Ｍａｃｓｏｒｂ、株式会社マウンテック製）を用いて、ＢＥＴ法によりＢＥＴ比表面積を測定した。
焼成前及び焼成後の酸化セリウムについて、自動比表面積測定装置（製品名：Ｍａｃｓｏｒｂ、株式会社マウンテック製）を用いて、ＢＥＴ法によりＢＥＴ比表面積を測定した。
表１に示すように、酸化イットリウムは、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理することによって、結晶子径が１５００Å以上であり、体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ１が６．５μｍ以上、ＢＥＴ比表面積が２．１ｍ２／ｇ以下である酸化イットリウムを得ることができた。
実施例１
原料の準備
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）と、を原料として使用し、各原料を以下の表２に示す仕込み組成となるように秤量した。具体的には、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９６０：０．０４：２．５５：２．６０となるように秤量して、原料を調製した。原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を３．０質量％添加し、各原料をボールミルで混合して、混合物を得た。
原料の準備
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）と、を原料として使用し、各原料を以下の表２に示す仕込み組成となるように秤量した。具体的には、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９６０：０．０４：２．５５：２．６０となるように秤量して、原料を調製した。原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を３．０質量％添加し、各原料をボールミルで混合して、混合物を得た。
第二熱処理
得られた混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元性雰囲気において、１４６５℃で１０時間第二熱処理して焼成物を得た。
得られた混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元性雰囲気において、１４６５℃で１０時間第二熱処理して焼成物を得た。
分散処理工程
得られた焼成物と、分散媒であるアルミナボールと、純水とを容器に入れ、回転させながら１５時間分散させた。その後湿式ふるいにより、粗大粒子を除去した。次いで、沈降分級を行なって微小粒子を除去した。
得られた焼成物と、分散媒であるアルミナボールと、純水とを容器に入れ、回転させながら１５時間分散させた。その後湿式ふるいにより、粗大粒子を除去した。次いで、沈降分級を行なって微小粒子を除去した。
酸洗浄処理
沈降分級により得られた焼成物を塩酸の濃度が１７質量％の塩酸水溶液で酸洗浄し、その後水洗いして、分離乾燥し、酸洗浄処理後の焼成物を実施例１の希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
沈降分級により得られた焼成物を塩酸の濃度が１７質量％の塩酸水溶液で酸洗浄し、その後水洗いして、分離乾燥し、酸洗浄処理後の焼成物を実施例１の希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
実施例２
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５０：０．０５：３．１５：２．００となるように秤量して、原料を調製したこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５０：０．０５：３．１５：２．００となるように秤量して、原料を調製したこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例３
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例４
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例５
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を５．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を５．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例６
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を６．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を６．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例７
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を７．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：３．５：１．５０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を７．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例８
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製したこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製したこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例９
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例１０
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を５．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を５．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例１１
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を６．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を６．０質量％添加して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にして、希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例１２
第一熱処理によって得られた結晶子径が１５３０Åの酸化イットリウム２（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加した混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
第一熱処理によって得られた結晶子径が１５３０Åの酸化イットリウム２（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加した混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例１３
第一熱処理によって得られた結晶子径が２６３５Åの酸化イットリウム３（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したことと、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
第一熱処理によって得られた結晶子径が２６３５Åの酸化イットリウム３（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したことと、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例１４
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したことと、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したことと、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例１５
第一熱処理によって得られた結晶子径が２９２８Åの酸化イットリウム５（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したことと、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
第一熱処理によって得られた結晶子径が２９２８Åの酸化イットリウム５（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製したことと、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
比較例１
第一熱処理していない、結晶子径が１４８８Åの酸化イットリウム１（Ｙ２Ｏ３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
第一熱処理していない、結晶子径が１４８８Åの酸化イットリウム１（Ｙ２Ｏ３）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
比較例２
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５：０．０５：３．１５：２．００となるように秤量して、原料を調製したこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５：０．０５：３．１５：２．００となるように秤量して、原料を調製したこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
比較例３
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように原料を秤量して、原料を調製したこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように原料を秤量して、原料を調製したこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
比較例４
原料の準備
第一熱処理をしていない、結晶子径が１４８８Åの酸化イットリウム１（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を原料とし、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９６０：０．０４：２．５５：２．６０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を３．０質量％添加し、各原料をボールミルで混合して、混合物を得た。
原料の準備
第一熱処理をしていない、結晶子径が１４８８Åの酸化イットリウム１（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を原料とし、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９６０：０．０４：２．５５：２．６０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を３．０質量％添加し、各原料をボールミルで混合して、混合物を得た。
第二熱処理
得られた混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元性雰囲気において、１６００℃で１０時間第二熱処理を行い、焼成物を得た。
得られた混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元性雰囲気において、１６００℃で１０時間第二熱処理を行い、焼成物を得た。
分散処理
得られた焼成物と、分散媒であるアルミナボールと、純水とを容器に入れ、回転させながら１５時間分散させた。その後乾式ふるいにより、粗大粒子を選択的に取り出し、比較例４の希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
得られた焼成物と、分散媒であるアルミナボールと、純水とを容器に入れ、回転させながら１５時間分散させた。その後乾式ふるいにより、粗大粒子を選択的に取り出し、比較例４の希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
比較例５
原料の準備
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を原料とし、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８となるように秤量して、原料を調製し、混合物を得たことを以外は、実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
原料の準備
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を原料とし、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８となるように秤量して、原料を調製し、混合物を得たことを以外は、実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
比較例６
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を原料とし、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量し、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を１．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）を原料とし、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量し、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を１．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
比較例７
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を２．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）を使用したことと、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を２．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
比較例８
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）と、を原料として使用し、各原料を以下の表２に示す仕込み組成となるように秤量した。具体的には、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９６０：０．０４０：２．５５：２．６０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を８．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
第一熱処理によって得られた結晶子径が３２８６Åの酸化イットリウム４（Ｙ２Ｏ３）と、酸化セリウム（ＣｅＯ２）と、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）と、を原料として使用し、各原料を以下の表２に示す仕込み組成となるように秤量した。具体的には、Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９６０：０．０４０：２．５５：２．６０となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を８．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は実施例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体として得た。
比較例９
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製したこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９５５：０．０４５：４．０５：１．１３となるように秤量して、原料を調製したこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
比較例１０
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
Ｙ：Ｃｅ：Ａｌ：Ｇａ＝２．９４２：０．０５８：３．３５：１．８となるように秤量して、原料を調製し、原料の全体量１００質量％に対して、フラックスとしてフッ化バリウム（ＢａＦ２）を４．０質量％添加して、混合物を得たこと以外は比較例１と同様にして希土類アルミン酸塩蛍光体を得た。
実施例及び比較例の各希土類アルミン酸塩蛍光体について、以下の分析を行い、結果を表２に示す。
ＦＳＳＳ法による平均粒径（Ｄｂ）
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ Ｍｏｄｅｌ ９５（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて、気温２５℃、相対湿度７０％の環境下において、１ｃｍ３分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、ＦＳＳＳ法による平均粒径を算出した。
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ−Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ Ｍｏｄｅｌ ９５（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて、気温２５℃、相対湿度７０％の環境下において、１ｃｍ３分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、ＦＳＳＳ法による平均粒径を算出した。
粒径比Ｄｍ２／Ｄｂ
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、ＦＳＳＳ法による平均粒径Ｄｂに対するレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂを算出した。
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、ＦＳＳＳ法による平均粒径Ｄｂに対するレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂを算出した。
組成分析
得られた蛍光体について、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（製品名：Ｏｐｔｉｍａ８３００、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製）により、希土類アルミン酸塩蛍光体を構成する各元素（Ｙ、Ｌｕ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｏ）の質量百分率（質量％）を測定し、各元素の質量百分率の値から各元素のモル比を算出した。表２に示したＹ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｏのモル比は、ＹとＣｅの合計のモル比である３を基準として算出した値である。Ｃｅのモル比を、ＹとＣｅの合計のモル比３で除した値を変数ｎとした。Ｇａのモル比をＡｌとＧａの合計のモル比と５と変数ｋの積で除した値を変数ｍとした。５は変数ｋの係数であり、変数ｋと５の積は、ＡｌとＧａの合計のモル比である。
得られた蛍光体について、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（製品名：Ｏｐｔｉｍａ８３００、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製）により、希土類アルミン酸塩蛍光体を構成する各元素（Ｙ、Ｌｕ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｏ）の質量百分率（質量％）を測定し、各元素の質量百分率の値から各元素のモル比を算出した。表２に示したＹ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｏのモル比は、ＹとＣｅの合計のモル比である３を基準として算出した値である。Ｃｅのモル比を、ＹとＣｅの合計のモル比３で除した値を変数ｎとした。Ｇａのモル比をＡｌとＧａの合計のモル比と５と変数ｋの積で除した値を変数ｍとした。５は変数ｋの係数であり、変数ｋと５の積は、ＡｌとＧａの合計のモル比である。
発光強度
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、量子効率測定装置（製品名：ＱＥ−２０００、大塚電子株式会社製）を用いて、励起波長４５０ｎｍの光を各蛍光体に照射し、室温（２５℃±５℃）における発光スペクトルを測定し、発光スペクトルが最大となる波長を発光ピーク波長（ｎｍ）とし、発光ピーク波長における発光強度を測定した。実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３から７と比較例３から８、実施例８から１１と比較例９、実施例１２から１５と比較例１０について、相対発光強度を算出した。具体的には、比較例１の発光強度を１００％として実施例１の相対発光強度を求めた。また、比較例２の発光強度を１００％として、実施例２の相対発光強度を求めた。比較例３の発光強度を１００％として、実施例３から７及び比較例４から８の相対発光強度を求めた。比較例９の発光強度を１００％として実施例８から１１の相対発光強度を求めた。また、比較例１０の発光強度を１００％として、実施例１２から１５の相対発光強度を求めた。
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、量子効率測定装置（製品名：ＱＥ−２０００、大塚電子株式会社製）を用いて、励起波長４５０ｎｍの光を各蛍光体に照射し、室温（２５℃±５℃）における発光スペクトルを測定し、発光スペクトルが最大となる波長を発光ピーク波長（ｎｍ）とし、発光ピーク波長における発光強度を測定した。実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３から７と比較例３から８、実施例８から１１と比較例９、実施例１２から１５と比較例１０について、相対発光強度を算出した。具体的には、比較例１の発光強度を１００％として実施例１の相対発光強度を求めた。また、比較例２の発光強度を１００％として、実施例２の相対発光強度を求めた。比較例３の発光強度を１００％として、実施例３から７及び比較例４から８の相対発光強度を求めた。比較例９の発光強度を１００％として実施例８から１１の相対発光強度を求めた。また、比較例１０の発光強度を１００％として、実施例１２から１５の相対発光強度を求めた。
平均円相当径Ｄｅ
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）を用いて、得られたＳＥＭ画像を画像解析ソフトウェア（製品名：ＩｍａｇｅＪ、アメリカ国立衛生研究所製）を用いて、画像解析を行った。ピクセル数が１以下の蛍光体粒子を除き、ＳＥＭ画像で個々の蛍光体粒子の外形が確認できる２０個以上の蛍光体粒子について２値化処理を行い、２値化処理した２０個以上のサンプルについて、２値化処理した粒子形状を円と仮定し、その円の面積と等しい正円の直径を円相当径とした。測定したサンプルのうち、円相当径の大きいものから２０個選択し、２０個のサンプルの円相当径の算術平均値を平均円相当径Ｄｅとした。
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）を用いて、得られたＳＥＭ画像を画像解析ソフトウェア（製品名：ＩｍａｇｅＪ、アメリカ国立衛生研究所製）を用いて、画像解析を行った。ピクセル数が１以下の蛍光体粒子を除き、ＳＥＭ画像で個々の蛍光体粒子の外形が確認できる２０個以上の蛍光体粒子について２値化処理を行い、２値化処理した２０個以上のサンプルについて、２値化処理した粒子形状を円と仮定し、その円の面積と等しい正円の直径を円相当径とした。測定したサンプルのうち、円相当径の大きいものから２０個選択し、２０個のサンプルの円相当径の算術平均値を平均円相当径Ｄｅとした。
平均粒子面積Ａｐ
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、走査型電子顕微鏡を用いて、得られたＳＥＭ画像を画像解析ソフトウェア（製品名：ＩｍａｇｅＪ、アメリカ国立衛生研究所製）を用いて、画像解析を行った。ピクセル数が１以下の蛍光体粒子を除き、ＳＥＭ画像で個々の蛍光体粒子の外形が確認できる２０個以上の蛍光体粒子について２値化処理を行い、２値化処理した２０個以上のサンプルについて、２値化処理した粒子形状を構成するピクセル数と倍率の積を蛍光体粒子の粒子面積とした。測定したサンプルのうち、粒子面積の大きいものから２０個選択し、２０個のサンプルの粒子面積の算術平均値を平均粒子面積Ａｐとした。
実施例及び比較例の希土類アルミン酸塩蛍光体について、走査型電子顕微鏡を用いて、得られたＳＥＭ画像を画像解析ソフトウェア（製品名：ＩｍａｇｅＪ、アメリカ国立衛生研究所製）を用いて、画像解析を行った。ピクセル数が１以下の蛍光体粒子を除き、ＳＥＭ画像で個々の蛍光体粒子の外形が確認できる２０個以上の蛍光体粒子について２値化処理を行い、２値化処理した２０個以上のサンプルについて、２値化処理した粒子形状を構成するピクセル数と倍率の積を蛍光体粒子の粒子面積とした。測定したサンプルのうち、粒子面積の大きいものから２０個選択し、２０個のサンプルの粒子面積の算術平均値を平均粒子面積Ａｐとした。
表２の実施例１から１５に示すように、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理し、結晶子径１５００Å以上の結晶子径を有する酸化イットリウムを原料として使用した希土類アルミン酸塩蛍光体は、累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ以上と、粒径が大きくなり、相対発光強度が高くなった。また、実施例１から１５に示すように、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理し、結晶子径１５００Å以上の結晶子径を有する酸化イットリウムを原料として使用した希土類アルミン酸塩蛍光体は、粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２以下となり、一次粒子が多くなり、安定した結晶構造を有する粒子を多く含んでいた。実施例３に示すように、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内で第一熱処理し、結晶子径１５００Å以上の結晶子径を有する酸化イットリウムを原料として使用した希土類アルミン酸塩蛍光体は、平均円相当径Ｄｅも２３μｍ以上に大きくなり、平均粒子面積Ａｐも４００μｍ以上に大きくなった。
比較例１から４、９及び１０は、第一熱処理を施さない酸化イットリウムを原料として用いているため、比較例４を除き、累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ未満と小さくなり、相対発光強度が低くなった。比較例４は、累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍを超えて大きくなったが、粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２０を超えて大きくなり、一次粒子が凝集した二次粒子が多く、発光強度が低下した。
比較例５から７は、第一熱処理を施した酸化イットリウムを原料として使用した場合であっても、混合物に含まれるフラックスとしての化合物の量が、原料の全体量に対して２．５質量％未満であるため、結晶成長が促進されず、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２を超えて大きくなり、一次粒子が凝集した二次粒子が多く含まれ、相対発光強度が低下した。比較例８は、第一熱処理を施した酸化イットリウムを原料として使用した場合であっても、混合物に含まれるフラックスとしての化合物の量が、原料の全体量に対して７．５質量％を超えて多いため、固相反応の進行にばらつきがでて、却って得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ未満と小さくなった。
本発明の一態様に係る希土類アルミン酸塩蛍光体は、ＬＥＤやＬＤの発光素子と組み合わせて、車載用や一般照明用の発光装置、液晶表示装置のバックライト、プロジェクター用光源としての発光装置に利用することができる。
Claims (13)
- Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎを含む化合物を、１０００℃以上１６００℃以下の範囲内の温度で第一熱処理する工程と、
前記第一熱処理により得られた結晶子径が１５００Å以上である希土類元素Ｌｎを含む酸化物と、前記希土類元素Ｌｎを含む酸化物と、Ｃｅを含む化合物と、Ａｌを含む化合物と、必要に応じてＧａを含む化合物と、を原料として、得られる希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成における前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積となるように前記原料を調製し、前記原料の全体量に対してＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む化合物をフラックスとして２．５質量％以上７．５質量％以下含む、混合物を得る工程と、
前記混合物を１４００℃以上１８００℃以下の範囲内の温度で第二熱処理して、焼成物を得る工程と、を含む、希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。 - 前記第一熱処理の温度が、１２００℃以上１５００℃以下の範囲内である、請求項１に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
- 前記希土類元素Ｌｎを含む酸化物の結晶子径が１５００Å以上３５００Å以下の範囲内である、請求項１又は２に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
- 前記希土類元素Ｌｎを含む酸化物について、レーザー回折式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ１が６．５μｍ以上である、請求項１から３のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
- 前記希土類元素Ｌｎを含む酸化物について、ＢＥＴ法により測定した比表面積が０．５ｍ２／ｇ以上２．１ｍ２／ｇ以下の範囲内である、請求項１から４のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
- 前記希土類アルミン酸塩蛍光体の化学組成における前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３となり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積となり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積となり、Ｇａのモル比が０．０５以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積となるように、前記原料を調製した混合物を得ることを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
- 得られる希土類アルミン酸塩蛍光体が、下記式（Ｉ）で表される化学組成を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
（Ｌｎ１−ｎＣｅｎ）３（Ａｌ１−ｍＧａｍ）５ｋＯ１２ （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、ｋ、ｍ、ｎは、それぞれ０．９５≦ｋ≦１．０５、０≦ｍ≦０．６、０．００５≦ｎ≦０．０５０を満たす数である。） - 前記式（Ｉ）中、ｍは、０．０５≦ｍ≦０．６を満たす数である、請求項７に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体の製造方法。
- Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素Ｌｎと、Ｃｅと、Ａｌと、Ｏと、必要に応じてＧａを含み、化学組成１モルにおける前記希土類元素ＬｎとＣｅの合計のモル比が３であり、Ｃｅのモル比が０．００５以上０．０５０以下の変数ｎと３の積であり、ＡｌとＧａの合計のモル比が０．９５以上１．０５以下の変数ｋと５の積であり、Ｇａのモル比が０以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積であり、Ｏのモル比が１２である化学組成を有し、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定した体積基準の粒度分布における累積５０％粒径Ｄｍ２が２３μｍ以上５０μｍ以下の範囲内であり、フィッシャーサブシーブサイザー法で測定した平均粒径Ｄｂに対する前記累積５０％粒径Ｄｍ２の粒径比Ｄｍ２／Ｄｂが１．２以下である、希土類アルミン酸塩蛍光体。
- 前記化学組成におけるＧａのモル比が、０．０５以上０．６以下の変数ｍと前記変数ｋと５の積である、請求項９に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
- 下記式（Ｉ）で表される化学組成を有する、請求項９に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
（Ｌｎ１−ｎＣｅｎ）３（Ａｌ１−ｍＧａｍ）５ｋＯ１２ （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも一種の希土類元素であり、ｋ、ｍ、ｎは、それぞれ０．９５≦ｋ≦１．０５、０≦ｍ≦０．６、０．００５≦ｎ≦０．０５０を満たす数である。） - 前記式（Ｉ）中、ｍは、０．０５≦ｍ≦０．６を満たす数である、請求項１１に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体。
- 請求項９から１２のいずれか１項に記載の希土類アルミン酸塩蛍光体と、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子とを備える発光装置。
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