WO2020013016A1 - 光波長変換部材及び発光装置 - Google Patents

光波長変換部材及び発光装置 Download PDF

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WO2020013016A1
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light
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翔平 高久
祐介 勝
経之 伊藤
利明 倉橋
嗣人 山田
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日本特殊陶業株式会社
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a light wavelength conversion member and a light emitting device capable of converting the wavelength of light, such as those used in wavelength conversion equipment, fluorescent materials, various types of lighting, video equipment, and the like.
  • the wavelength of blue light from a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) or a semiconductor laser (LD: Laser Diode) is converted by a phosphor (that is, a light wavelength conversion member).
  • LED Light Emitting Diode
  • LD Laser Diode
  • Devices that obtain white color are the mainstream.
  • a phosphor in which Ce is activated in a garnet structure (A 3 B 5 O 12 ) component, as represented by Y 3 Al 5 O 12 : Ce (YAG: Ce), is known. ing.
  • Patent Literatures 1 and 2 below disclose techniques for improving heat resistance and thermal conductivity by compounding YAG: Ce in Al 2 O 3 .
  • wavelength control is performed by replacing the crystal structure of the host material with another element and distorting the crystal structure of the host material.
  • a method in which a Y site of Ce-added Y 3 Al 5 O 12 of a phosphor having a garnet structure is substituted with a Gd ion, or an Al site is substituted with a Ga ion or the like.
  • the wavelength is controlled by replacing elements having different ionic radii, thereby changing the coordination environment of the luminescent ions (Ce) activated in the phosphor.
  • Patent Literature 1 discloses a method of producing a phosphor using eutectic transformation of Al 2 O 3 and YAG, and replacing Gd or Ga in YAG as a color adjustment method. I have.
  • Patent Document 2 discloses a technique in which an Al 2 O 3 -YAG composite phosphor is produced and a color is adjusted by substituting Gd in YAG.
  • the characteristics of the phosphor specifically, the fluorescence characteristics (ie, the fluorescence intensity) and the heat resistance (ie, the temperature quenching is suppressed). Performance).
  • a light wavelength conversion member and a light emitting device having high fluorescence characteristics and heat resistance.
  • the present disclosure optical wavelength conversion member in one aspect of the Al 2 O 3 crystal grains the chemical formula (Y, A) 3 B 5 O 12: represented by Ce (Y, A) 3 B 5 O 12 : relates to a light wavelength conversion member composed of a ceramic sintered body that is a polycrystal containing Ce crystal particles as a main component.
  • a and B in (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce are at least one element selected from the following element group: A: Lanthanoid other than Ce, Sc B: Al, Ga And the (Y, A) 3 B 5 O 12: Ce crystal grains, (Y, A) 3 B 5 O 12: for A in Ce, (Y, A) 3 B 5 O 12: Ce crystal grains Has a region where the concentration on the surface side of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles is higher than the concentration inside.
  • a in (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce is higher than (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce in the concentration inside the crystal grains. Since the concentration of Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles on the surface side is high, it has high fluorescence intensity (hence, high emission intensity) and high heat resistance (that is, characteristics in which temperature quenching hardly occurs).
  • the concentration of A indicates the degree of the amount of A element. For example, when performing image analysis by STEM-EELS analysis described later, it is determined that the concentration of A in a certain measurement range in a measurement range of the same size is higher than the concentration of A in another measurement range. Is greater than the other measurement ranges.
  • the fluorescence intensity largely contributes to light emission on the surface of the crystal particle. Therefore, even if the ion concentration of, for example, Gd inside the crystal particles is somewhat low, the emission characteristics such as fluorescent color and luminance can be sufficiently maintained. On the other hand, when the ion concentration of Gd or the like added for color adjustment is high, temperature quenching is likely to occur, and heat resistance is reduced.
  • the concentration (that is, ion concentration) of the A element added for color adjustment is determined by the concentration of the crystal particles.
  • the surface is higher than the inside.
  • the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles have a structure in which the concentration of the element A is different between the surface side and the inside, thereby generating light from the light wavelength conversion member.
  • a ceramic phosphor that is, a light wavelength conversion member having high fluorescence characteristics (for example, emission intensity) and high thermal characteristics (for example, heat resistance with respect to temperature quenching) can be realized while changing the color tone of light to be emitted.
  • the ceramic sintered body is composed of at least one element selected from the above-mentioned element group, and has a garnet structure represented by (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce. have. With this composition, blue light can be efficiently converted to visible light.
  • (Y, A) 3 B 5 O 12 Ce crystal particles are obtained using an image obtained by EELS analysis of (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles.
  • a measurement value corresponding to the concentration of A in (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce is obtained at regular intervals from the surface toward the inner side, the measurement value at the position closest to the surface is obtained.
  • the average value of the plurality of measured values is set to 100% of the reference.
  • a position where the measured value corresponds to 60% with respect to 100% of the reference inside the region where the plurality of measured values are obtained is defined as a boundary of the segregation.
  • the boundary of the segregation may be in the range of 1% or more and 25% or less of the particle diameter from the surface of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle.
  • the fluorescent material When there is such a difference in the concentration of A, the fluorescent material has high fluorescence characteristics (for example, emission intensity) and high thermal characteristics (for example, heat resistance related to temperature quenching) while changing the color tone of light generated from the light wavelength conversion member.
  • An optical wavelength conversion member can be obtained.
  • the range of segregation of A is less than 1% of the particle diameter, the concentration of A on the surface of the crystal particle is excessively increased, so that the emission intensity and the thermal characteristics may be reduced.
  • the segregation range of A exceeds 25% of the particle diameter, it may be difficult to adjust the chromaticity to a desired value, and the luminous intensity and the thermal characteristics may be reduced. Therefore, the above-described range of segregation is most preferable.
  • a measurement value corresponding to the density of A for example, as shown in an experimental example, an image obtained by EELS analysis is analyzed, and a brightness corresponding to the density of A is obtained. It can be adopted as a value.
  • ⁇ Circle around (4) ⁇ As the constant interval, a range of 10 nm to 50 nm, for example, an interval of 30 nm can be adopted.
  • an average value of the boundaries of the segregation obtained from a plurality (for example, three or more) of (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles can be adopted.
  • the position on the surface (that is, the surface of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle) at the time of finding the boundary of segregation is, for example, a specific position in the interface with the Al 2 O 3 crystal particle. Can be adopted. For example, among (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles, a position closest to the Al 2 O 3 crystal particle from the area center (center of gravity) in the image can be adopted. As the position on the inner side, the area center (center of gravity) of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle in the image can be adopted.
  • the particle size is an average value of a plurality of (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles, and is, for example, a particle size obtained by an intercept method (for example, 100 or more crystal particles or a predetermined value of the image). (For example, a particle size measured in a range of 40 ⁇ m ⁇ 30 ⁇ m).
  • a light emitting device includes the light wavelength conversion member and a light emitting element that emits light.
  • Light ie, fluorescence
  • this light emitting device specifically, light wavelength conversion member
  • the light wavelength conversion member has high heat resistance.
  • the light emitting element of the light emitting device a known element such as an LED or an LD can be used.
  • the light wavelength conversion member includes Al 2 O 3 crystal particles that are translucent particles (that is, particles having translucency) and a chemical formula (Y) that is a fluorescent particle (that is, a particle that can emit fluorescence).
  • Y a fluorescent particle
  • a) 3 B 5 O 12 crystal particles represented by Ce (i.e. (Y, a) 3 B 5 O 12: Ce crystal grains) and a total of 50% by volume or more (preferably at least 90% by volume) May be included.
  • the light-transmitting particles are particles having a light-transmitting property
  • the fluorescent particles are particles capable of emitting fluorescence when irradiated with light having a predetermined wavelength.
  • Ce means that Ce is dissolved in a part of the Y and / or A element in (Y, A) 3 B 5 O 12. As shown, having such a structure allows the compound to exhibit fluorescent properties.
  • (Y, A) 3 B 5 O 12 The concentration of the A element in the Ce crystal particles (that is, the ion concentration) is (Y, A) 3 B 5 O 12 : the A element in the Ce crystal particles (therefore, the ion of the A element ), which can be represented, for example, by mol%.
  • Lanthanoids other than ⁇ Ce include La, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
  • each crystal grain and its grain boundary may contain unavoidable impurities.
  • the compound having the composition represented by the chemical formula (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce is desirably in a range of 3% by volume to 70% by volume of the entire ceramic sintered body.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a state of Gd mapping by EELS performed on the light wavelength conversion member of Example 1.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a position of a line analysis performed on the light wavelength conversion member of the first embodiment.
  • 6 is a graph showing a result of a line analysis on the light wavelength conversion member of Example 1. It is a graph which shows the change of the measured value corresponding to the concentration of Gd.
  • 7A, 7B, and 7C are explanatory diagrams illustrating measurement positions when a measurement value corresponding to the concentration of Gd is obtained.
  • a light emitting device 1 of the present embodiment includes a box-shaped ceramic package (container) 3 such as alumina, and a light emitting element 5 such as an LD disposed inside the container 3. And a plate-shaped light wavelength conversion member 9 arranged to cover the opening 7 of the container 3.
  • a box-shaped ceramic package (container) 3 such as alumina
  • a light emitting element 5 such as an LD disposed inside the container 3.
  • a plate-shaped light wavelength conversion member 9 arranged to cover the opening 7 of the container 3.
  • the light emitting device 1 In the light emitting device 1, light emitted from the light emitting element 5 passes through the light wavelength conversion member 9 having translucency, and a part of the light is wavelength-converted inside the light wavelength conversion member 9 to emit light. I do. That is, the light wavelength conversion member 9 emits fluorescence having a wavelength different from the wavelength of the light emitted from the light emitting element 5.
  • the wavelength of blue light emitted from the LD is converted by the light wavelength conversion member 9, so that white light as a whole is emitted from the light wavelength conversion member 9 to the outside (for example, in the upper part of FIG. 1).
  • the light wavelength conversion member 9 will be described.
  • the light wavelength conversion member 9 of the present embodiment includes Al 2 O 3 crystal particles (ie, translucent particles) and crystal particles of a component represented by the chemical formula (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce (ie, ( Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles: fluorescent particles) and a ceramic sintered body which is a polycrystal having the main components.
  • Ce are at least one element selected from the following element group. That is, the ceramic sintered body has a so-called garnet structure.
  • the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles are (Y, A) 3 B 5 O 12 : C for A in (Y, A) 3 B
  • Ce crystal particles that is, ion concentration
  • A has a concentration gradient in which the concentration of A increases from the inner side (for example, the center of the crystal particle) to the surface side. .
  • the boundary between the high concentration range (surface side range) and the low concentration range (inner side range) is (Y, A) 3 B 5 O. 12 : Within a range of 1% to 25% of the particle diameter from the surface of the Ce crystal particle.
  • the boundary of segregation is an average value of a plurality (for example, five) of (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles, and the particle diameter is a value obtained by an intercept method described later.
  • the chemical formula (Y, A) 3 B 5 O 12: Ce of A, B has the formula (Y, A) 3 B 5 O 12: represents each element constituting the substance represented by Ce (where different elements) O is oxygen and Ce is cerium.
  • the concentration of Ce in A 3 B 5 O 12 : Ce is 5 mol% or less (excluding 0) with respect to the element A.
  • the total ratio of Al 2 O 3 crystal particles and (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles is, for example, 50% by volume or more (preferably 90% by volume or more). , More preferably 100% by volume), for example, 99% by volume.
  • the manufacturing method of the light wavelength conversion member 9 is a manufacturing method by reaction sintering, as will be described in detail in an experimental example later.
  • the powder material of the light wavelength conversion member 9 as a ceramic sintered body was weighed (that is, prepared) so as to satisfy the configuration of the embodiment.
  • a in (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce is based on the concentration inside the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle. Also, since the concentration on the surface side of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles is high, high fluorescence intensity (hence high emission intensity) and high heat resistance (that is, characteristics in which temperature quenching hardly occurs) are obtained. Have.
  • the (Y, A) 3 B 5 O 12 Ce crystal particles have a structure in which the concentration of the A element is different between the surface side and the inside of the crystal particles.
  • a ceramic phosphor ie, light wavelength conversion member 9) having high thermal characteristics can be realized.
  • the ceramic sinter has a garnet structure represented by (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce in which at least one element selected from the group of elements is used. Have. With this composition, blue light can be efficiently converted to visible light.
  • the light i.e., the fluorescent light
  • the light emitting device 1 specifically, the light wavelength conversion member 9
  • the light wavelength conversion member 9 has a high fluorescent intensity. Also, it has high color homogeneity.
  • Nos. 1 to 8 and 11 to 13 are samples of Examples within the scope of the present disclosure, and Nos. 9, 10, and 14 to 16 are samples of Comparative Examples outside the scope of the present disclosure. .
  • [2-1. Sample evaluation method] First, each evaluation method performed on each sample will be described.
  • the open porosity was determined by measuring the ceramic sintered body of the light wavelength conversion member of each sample by the method specified in JIS R1634.
  • the ceramic sintered body of the light wavelength conversion member of each sample was mechanically polished into a disk having a diameter of 3 mm and a thickness t of 50 to 100 ⁇ m. Next, after dimpling the center portion of the disk, the center portion was penetrated by ion milling to obtain a sample for STEM (scanning transmission electron microscope).
  • mapping and line analysis by STEM observation and EELS Electro Energy Loss Spectroscopy were performed at the thinnest part in the following manner. .
  • EELS mapping In the mapping analysis by EELS, a visual field having a length of 5 ⁇ m ⁇ horizontal 5 ⁇ m or less including a plurality of (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles in the same visual field is obtained with a resolution of 50 ⁇ 50 points or more. EELS spectra were collected at point 0.1 seconds.
  • the zero-loss spectrum of the same visual field was also collected, and the Gd distribution in the visual field was confirmed by displaying the Gd peak intensity existing at an energy loss of about 152 eV after the zero position correction in a two-dimensional color tone change.
  • the black portion (the portion indicated by a large number of dots) along the surface of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle is the surface portion (H) where the concentration of Ga is high.
  • the white portion inside the surface portion is the inside (N) where the concentration of Ga is lower than the surface portion.
  • the line analysis is performed along a straight line extending from the area center (that is, the center of gravity) in the image of the crystal grains of the inside to the outer peripheral surface (that is, the surface closest to the center of gravity among the surfaces in contact with the alumina crystal particles). Carried out.
  • line analysis was performed in a range from the surface of a crystal particle having a high Gd concentration toward the center of gravity to a level at which the Gd peak indicating the Gd concentration was significantly reduced (for example, a level of 20% of the maximum value of the Gd peak).
  • the direction in which the line analysis is performed may be from the inside to the front, or from the front to the inside.
  • the Gd peak intensity was obtained after the zero position correction, and the change in the intensity was graphed. From the spectrum intensity of this graph, it was determined whether there was a difference in the ion concentration of the element A between the inside of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle and the surface side (for example, the surface portion).
  • FIG. 4 shows an example of a position where the line analysis is performed (a sample of Example 2 described later).
  • the area Z2 is obtained by enlarging the area Z1.
  • FIG. 5 shows the Gd peak intensity at each measurement point along the line analysis direction. That is, the horizontal axis in FIG. 5 indicates the position along the direction in which the line analysis is performed (therefore, the number of measurement points) (that is, the left side is the inner side and the right side is the surface side), and the vertical axis is the Gd peak intensity at each measurement point (ie, (A value corresponding to the Gd concentration).
  • ⁇ Segregation boundary> The ceramic sintered body of the light wavelength conversion member of each sample was punched into a disk shape of ⁇ 3 mm, and adjusted to a thickness of about 50 ⁇ m by polishing. Next, after dimpling the center portion of the disk, the center portion was penetrated by an ion milling method to obtain a sample in which the end of the through hole was extremely thin.
  • an image showing the distribution of Gd is obtained in the same manner as in the mapping analysis by EELS, and the image is analyzed using image processing software (Winloof) to obtain Gd (that is, Gd).
  • the range of segregation of (Gd element) was analyzed.
  • This image is a black-and-white image, and portions with a large amount of Gd are displayed brightly with dots.
  • a range of 15 pixels by 15 pixels was designated as a measurement range (ie, a measurement point), and binarization was performed with a single threshold.
  • the size of the image was adjusted so as to be 4 nm per pixel.
  • the density characteristic command shown in the following equation (S) was executed, and the following density average value was obtained.
  • Such a process is performed such that adjacent measurement ranges overlap by half, and a linear distance of 30 nm from the surface of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle toward the center of gravity of the crystal particle.
  • the brightness was sequentially extracted with. The measurement was performed at 12 points, and the measurement was performed up to the point where no Gd segregation was observed.
  • the measurement position on the surface of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle is (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal among the surfaces adjacent to the Al 2 O 3 crystal particle. The position closest to the center of gravity of the particles was adopted.
  • Average density (brightness) (sum of brightness of each pixel) / number of pixels ⁇ ⁇ (S)
  • the concentration average value of each measurement range within a range of ⁇ 5% (the range H surrounded by a circle) is obtained from the concentration average value of the measurement range closest to the outer surface of the crystal particle
  • the average value of the average concentration values in each measurement range within the range of ⁇ 5% was determined and used as a reference value.
  • a position corresponding to 60% of 100% of the reference value of the concentration average value was defined as a boundary of Gd segregation. More specifically, as described above, when the measurement is performed from the position closest to the outer surface of the crystal particle to the inside, the position where the average concentration value decreases from 100% of the reference value to 60% or less of Gd is defined as Gd. Of segregation.
  • FIG. 7 is an image subjected to the binarization processing.
  • the above-described measurement of the segregation boundary was performed on a plurality (for example, five) of (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particles, and the average value was adopted as the segregation boundary.
  • This sample was irradiated with blue LD light (ie, laser light) having a wavelength of 465 nm, which was condensed by a lens to a width of 0.15 mm.
  • the light transmitted through the sample was condensed by a lens, and the emission intensity at that time was measured by a power sensor.
  • the laser output density at this time was 40 W / mm 2 .
  • ⁇ ⁇ Emission intensity of each sample was evaluated as a relative value with the emission intensity when a single crystal (that is, YAG: Ce single crystal) was used as 100, and the results were described in the column of emission intensity in Table 2. That is, evaluation was made that the emission intensity was 120 or more as “suitable”, that the emission intensity was less than 120 and 100 or more was “acceptable”, and that the emission intensity was less than 100 was “impossible”.
  • the light wavelength conversion member of each sample was irradiated with blue LD light having a wavelength of 465 nm, which was focused by a lens to a width of 0.15 mm. At this time, the laser output density of the blue LD light was changed in the range of 0 to 50 W / mm 2 .
  • the light transmitted through the sample was condensed by a lens, and the emission intensity at that time was measured by a power sensor.
  • ⁇ Emission spectrum> The emission spectrum of the light obtained in the same manner as in the measurement of the ⁇ light emission intensity>, that is, the light collected by the lens was measured by a color illuminometer. Then, the wavelength of the highest point in the spectrum was defined as “emission peak wavelength”, and the shift of the emission spectrum (ie, shift from 467 nm) was evaluated. The results are shown in the column of "Emission peak wavelength” in Table 2. [2-2. Sample Production Method and Evaluation Results] Next, the manufacturing method of each sample and the evaluation result of each sample will be described.
  • Example 1 Samples of No. 1 to No. 8 light wavelength conversion members were manufactured under the conditions shown in Table 1 below. That is, samples of No. 1 to No. 8 light wavelength conversion members were prepared by reaction sintering.
  • the size of the sample is, for example, 13 mm long ⁇ 13 mm wide ⁇ 0.2 mm thick.
  • Al 2 O 3 (average particle size 0.2 ⁇ m), Y 2 O 3 (average particle size 1) were selected so that the compositions of the ceramic sintered bodies of samples Nos. 1 to 8 shown in Table 1 were obtained. .2 ⁇ m), Gd 2 O 3 (average particle diameter 0.9 ⁇ m), and CeO 2 (average particle diameter 1.5 ⁇ m).
  • the obtained powder was press-molded, and further subjected to CIP molding to obtain a molded body. After the obtained molded body was degreased, it was fired in an air atmosphere to obtain a ceramic sintered body (that is, a light wavelength conversion member).
  • the first stage is held at 1500 ° C., which is lower than 1000 ° C. than the second stage firing temperature, for 1 to 8 hours, and then the firing temperature is set at 1600 ° C. For 10 hours.
  • FIG. 3 shows the EELS mapping for the No. 2 sample.
  • the position where Gd exists is indicated by a dot.
  • FIG. 4 shows positions where the line analysis is performed on the sample No. 2.
  • the line analysis was performed toward the surface side (until the outermost surface) of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle from the inner side.
  • the samples of Nos. 1 to 8 are manufactured by the manufacturing method shown in Table 2 (that is, reaction sintering), so that (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce It can be seen that there is a difference in the ion concentration of element A (that is, Gd) between the inside and the outside of the crystal particle, that is, the ion concentration of Gd ions is higher on the surface side than on the inside.
  • the samples of Nos. 1 to 8 are preferable because the emission intensity is as high as 100 or more and the LD output resistance exceeds 30 W / mm 2 (thus, temperature quenching hardly occurs).
  • the samples of Nos. 1 to 8 had an open porosity of 0.01% and a relative density of 99% or more.
  • the relative density was the same for the sample of Example 2 described below.
  • Samples Nos. 2 to 5 are also preferable because the boundary of segregation (therefore, the range of high Gd concentration) is 1% to 25% of the particle diameter, so that both emission intensity and LD output are excellent. .
  • the sample No. 1 has a segregation boundary of less than 1% of the particle diameter, and therefore has lower luminous intensity and LD resistance than the samples Nos. 2 to 5. Further, the samples of Nos. 6 to 8 have a lower segregation boundary than 25% of the particle diameter, and thus have lower luminous intensity and LED output resistance than the samples of Nos. 2 to 5.
  • the method for producing the ceramic sintered body samples of Comparative Examples 1 and 2 is a mixed system production method similar to the conventional one (for example, see Patent Document 1).
  • a mixed material is prepared by mixing a powder of a fluorescent crystal (eg, a YAG powder) and a powder of a translucent crystal (eg, a powder of Al 2 O 3 ), and using the mixed powder.
  • a molded article was produced, and the molded article was fired under the conditions shown in Table 1 to produce a sample.
  • the samples of No. 9 and No. 10 are not preferable because the emission intensity is low and the LD output resistance is 30 W / mm 2 or less, and the temperature quenching easily occurs.
  • Example 2 Samples of the light wavelength conversion members of Nos. 11 to 13 were manufactured under the conditions shown in Table 1 below. That is, samples of the light wavelength conversion members of Nos. 11 to 13 were prepared by reaction sintering.
  • Al 2 O 3 (average particle size: 0.2 ⁇ m) and Y 2 O 3 (average particle size: 1.2 ⁇ m) were selected so that the composition of the ceramic sintered body of the sample No. 11 shown in Table 1 was obtained.
  • Gd 2 O 3 average particle size 0.9 ⁇ m
  • Ga 2 O 3 average particle size 0.9 ⁇ m
  • CeO 2 average particle size 1.5 ⁇ m
  • Al 2 O 3 (average particle size: 0.2 ⁇ m), Y 2 O 3 (average particle size: 1.2 ⁇ m), Lu, and so on so as to have the composition of the ceramic sintered body of the sample No. 13 shown in Table 1.
  • Each powder material of 2 O 3 (average particle size 0.9 ⁇ m), Ga 2 O 3 (average particle size 0.9 ⁇ m), and CeO 2 (average particle size 1.5 ⁇ m) was weighed and used for a sample of No. 13. Was prepared.
  • the samples of Nos. 11 to 13 have the respective A elements (that is, Gd or Sc or Lu) on the inner side and the surface side of the (Y, A) 3 B 5 O 12 : Ce crystal particle. It can be seen that there is a difference in ion concentration between the elements, that is, the ion concentration of each A element is higher on the surface side than on the inside. The boundary of segregation is 1% to 25% of the particle diameter.
  • the samples of Nos. 11 to 13 are suitable because the emission intensity is as high as 100 or more and the LD output resistance exceeds 50 W / mm 2 (thus, temperature quenching hardly occurs).
  • the method for producing the ceramic sintered body sample of Comparative Example 3 is a mixed system production method similar to Comparative Examples 1 and 2.
  • the samples of Nos. 14 to 16 are not preferable because the luminous intensity is low and the LD output resistance is 50 W / mm 2 or less, and the temperature quenching easily occurs.
  • the sample was prepared by firing in the atmosphere, but in addition, a sample having the same performance by hot press firing, vacuum firing, reducing atmosphere firing, HIP, or a firing method combining these is used. Can be produced.
  • Examples of the use of the light wavelength conversion member and the light emitting device include various uses such as a phosphor, a light wavelength conversion device, an optical device such as a headlamp, a lighting, and a projector.
  • the light-emitting element used for the light-emitting device is not particularly limited, and various types such as a well-known LED and LD can be adopted.
  • the function of one component in the above embodiment may be shared between a plurality of components, or the function of a plurality of components may be exerted on one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of another embodiment. Note that all aspects included in the technical idea specified by the language described in the claims are embodiments of the present disclosure.

Abstract

本開示の一つの局面における光波長変換部材は、Ａｌ２Ｏ３結晶粒子と、化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表される結晶粒子と、を主成分とする多結晶体であるセラミックス焼結体から構成されている。この光波長変換部材の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡについて、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部の濃度よりも、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側の濃度が高い領域を有するので、高い蛍光強度（従って高い発光強度）と、高い耐熱性（即ち温度消光が生じ難い特性）とを有する。つまり、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面と内部とでＡ元素の濃度の異なる組織とすることで、色調を変化させながら、高い蛍光特性と高い熱特性とを有するセラミックス蛍光体を実現できる。

Description

光波長変換部材及び発光装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１８年７月１１日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１８－１３１５４４号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－１３１５４４号の全内容を参照により本国際出願に援用する。
　本開示は、例えば波長変換機器、蛍光材、各種照明、映像機器などに用いられるような、光の波長の変換が可能な光波長変換部材及び発光装置に関するものである。
　例えばヘッドランプやプロジェクターや各種照明機器などでは、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や半導体レーザー（ＬＤ：Laser Diode）の青色光を、蛍光体（即ち光波長変換部材）によって波長変換することにより白色を得ている装置が主流となっている。
　蛍光体としては、樹脂系やガラス系などが知られているが、近年、光源の高出力化が進められており、蛍光体には、より高い耐久性が求められるようになったことから、セラミックス蛍光体に注目が集まっている。
　このセラミックス蛍光体としては、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）に代表されるように、ガーネット構造（Ａ３Ｂ５Ｏ１２）の成分にＣｅが賦活された蛍光体が知られている。
　例えば、下記特許文献１、２には、Ａｌ２Ｏ３中にＹＡＧ：Ｃｅを複合化させることで、耐熱性や熱伝導性を向上させる技術が開示されている。
特開２０１４－１３２０８４号公報 国際公開２００４／０６５３２４号
　ところで、上述した従来技術では、下記のような可能性があり、一層の改善が求められていた。
　一般的に、蛍光体の色の調整を行う場合には、ホスト材料の結晶構造に他の元素を置換して、ホスト材料の結晶構造を歪ませることで、波長制御を行っている。
　例えばガーネット構造を有する蛍光体のＣｅ添加Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２のＹサイトに、Ｇｄイオンを置換したり、ＡｌサイトにＧａイオンなどを置換する方法が知られている。この方法では、イオン半径の異なる元素を置換することで、蛍光体に賦活した発光イオン（Ｃｅ）の配位環境を変化させて、波長を制御している。
　例えば、前記特許文献１には、Ａｌ２Ｏ３とＹＡＧとの共晶変態を利用して蛍光体を作製し、色の調整方法として、ＧｄやＧａをＹＡＧ中に置換する方法が開示されている。
　また、前記特許文献２には、Ａｌ２Ｏ３－ＹＡＧ複合蛍光体を作製し、ＹＡＧ中にＧｄを置換することで、色の調整を行う技術が開示されている。
　しかしながら、このようにして波長を制御する方法の場合には、単にＧｄやＧａをＹＡＧ中に置換するだけであるので、波長の制御を行う際に、同時に、蛍光体の輝度（従って蛍光強度）が低下したり、熱特性が低下する（即ち温度消光が発生し易い）可能性がある。
　なお、前記特許文献２に記載の技術では、蛍光体の製造時に第３成分であるＣｅＡｌ１１Ｏ１８相が析出するので、材料自体の熱伝導率が低下する（従って温度消光が発生し易い）可能性もある。
　つまり、上述した従来技術のように、ＧｄやＧａなどの置換による一般的な色味の調整方法では、蛍光体の特性、詳しくは蛍光特性（即ち蛍光強度）や耐熱性（即ち温度消光を抑制する性能）を大きく低下させてしまうという可能性がある。
　本開示の一局面においては、高い蛍光特性及び耐熱性を有する光波長変換部材及び発光装置を提供することが望ましい。
　（１）本開示の一つの局面における光波長変換部材は、Ａｌ２Ｏ３結晶粒子と、化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表される（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子と、を主成分とする多結晶体であるセラミックス焼結体から構成された光波長変換部材に関するものである。
　この光波長変換部材では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡ、Ｂは、下記の元素群から選択される少なくとも１種の元素であり、
　　Ａ：Ｃｅ以外のランタノイド、Ｓｃ
　　Ｂ：Ａｌ、Ｇａ
　且つ、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡについて、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部の濃度よりも、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側の濃度が高い領域を有する。
　このように、本光波長変換部材では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡは、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部の濃度よりも、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側の濃度が高いので、高い蛍光強度（従って高い発光強度）と、高い耐熱性（即ち温度消光が生じ難い特性）とを有する。
　なお、前記Ａの濃度とは、Ａ元素の多さの程度を示している。例えば、後述するＳＴＥＭ－ＥＥＬＳ分析による画像解析を行う際に、同じサイズの測定範囲においてある測定範囲におけるＡの濃度が他の測定範囲におけるＡの濃度より高いとは、ある測定範囲におけるＡの元素の量が他の測定範囲より多いことを示している。
　ここで、本光波長変換部材の原理について説明する。
　蛍光体である光波長変換部材においては、蛍光強度は、結晶粒子の表面での発光の寄与が大きい。そのため、結晶粒子の内部の例えばＧｄ等のイオン濃度が多少低くても、蛍光色や輝度などの発光特性を十分に保つことができる。一方、色調整のために添加されるＧｄ等のイオン濃度が高い場合には、温度消光が発生し易くなるので、耐熱性が低下する。
　そこで、本光波長変換部材では、蛍光を発する（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子において、色調整のために添加する前記Ａ元素の濃度（即ちイオン濃度）を、結晶粒子の内部よりも表面の方を高くしている。
　そのため、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部のＡ元素の濃度が低い場合でも、蛍光色や輝度などの発光特性を十分に保つことができる。つまり高い蛍光強度が得られる。また、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部のＡ元素の濃度が低いので、温度消光が発生し難く、よって、耐熱性を向上することができる。
　このように、本光波長変換部材では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側と内部とでＡ元素の濃度の異なる組織とすることで、光波長変換部材から発生する光の色調を変化させながら、高い蛍光特性（例えば発光強度）と高い熱特性（例えば温度消光に関する耐熱性）とを有するセラミックス蛍光体（即ち光波長変換部材）を実現できる。
　しかも、本光波長変換部材では、セラミックス焼結体が、前記元素群から選択される少なくとも１種の元素から構成されている（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表されるガーネット構造を有している。この組成により、効率よく青色光を可視光に変換することができる。
　（２）上述した光波長変換部材では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子のＥＥＬＳ分析で得られる画像を用いて、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面から内部側に向かって、一定の間隔で、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡの濃度に対応した測定値を求める場合に、表面に最も近い位置における測定値から測定値が±５％の範囲となる複数の測定値について、当該複数の測定値の平均値を基準の１００％とする。さらに、その複数の測定値を求めた領域より内部側において、測定値が基準の１００％に対して６０％に相当する位置を前記偏析の境界と規定する。そして、この場合に、偏析の境界が、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面から粒子径の１％以上２５％以下の範囲にあってもよい。
　このようにＡの濃度差がある場合には、光波長変換部材から発生する光の色調を変化させながらも高い蛍光特性（例えば発光強度）と高い熱特性（例えば温度消光に関する耐熱性）を有する光波長変換部材を得ることができる。
　ここで、Ａの偏析の範囲が粒子径の１％未満の場合には、結晶粒子の表面でのＡの濃度が過度に高まるので、発光強度や熱特性が低下する場合がある。一方、Ａの偏析の範囲が粒子径の２５％を上回る場合には、所望の色度に調整することが難しい場合があり、発光強度や熱特性が低下する場合がある。従って、上述した偏析の範囲が最も好適である。
　なお、Ａの濃度に対応した測定値としては、例えば、後に実験例で示すように、ＥＥＬＳ分析によって得られた画像を解析し、Ａの濃度に対応した明るさ求め、その明るさを前記測定値として採用することができる。
　また、前記一定間隔としては、例えば３０ｎｍ間隔のように、１０ｎｍ～５０ｎｍの範囲を採用できる。
　なお、前記偏析の境界は、複数個（例えば３個以上）の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子にて求めた偏析の境界の平均値を採用できる。
　また、偏析の境界を求める際の表面（即ち（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面）における位置としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３結晶粒子との界面のうち特定の位置を採用できる。例えば、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子のうち、前記画像における面積中心（重心）から最もＡｌ２Ｏ３結晶粒子に近い位置を採用できる。なお、内部側の位置としては、前記画像における（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の面積中心（重心）を採用できる。
　前記粒子径とは、複数の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の平均値であり、例えばインターセプト法によって得られた粒子径（例えば１００個以上の結晶粒子又は前記画像の所定の面積の範囲（例えば４０μｍ×３０μｍの範囲）を測定した場合の粒子径）を採用できる。
　（３）本開示の一つの局面における発光装置は、前記光波長変換部材と、光を発する発光素子と、を備えている。
　この発光装置（詳しくは光波長変換部材）にて波長が変換された光（即ち蛍光）は、高い蛍光強度を有する。また、光波長変換部材は高い耐熱性を有する。
　なお、発光装置の発光素子としては、例えばＬＥＤやＬＤなどの公知の素子を用いることができる。
　＜以下に、本開示の各構成について説明する＞
　・「主成分」とは、光波長変換部材中において、最も多い量（即ち体積）存在することを示している。例えば、光波長変換部材には、透光性粒子（即ち透光性を有する粒子）であるＡｌ２Ｏ３結晶粒子と、蛍光性粒子（即ち蛍光を発することができる粒子）である化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表される結晶粒子（即ち（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子）とを、合計で５０体積％以上（好ましくは９０体積％以上）含まれていてもよい。
　なお、透光性粒子とは、透光性を有する粒子であり、蛍光性粒子とは、所定の波長の光の照射を受けた場合に、蛍光を発することができる粒子である。
　・Ａｌ２Ｏ３結晶粒子と（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子との合計を１００体積％とした場合には、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子として例えば３体積％～７０体積％の範囲を採用できる。
　・「（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ」とは、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２中のＹ及び／又はＡ元素の一部にＣｅが固溶置換していることを示しており、このような構造を有することにより、同化合物は蛍光特性を示すようになる。
　・（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子におけるＡ元素の濃度（即ちイオン濃度）は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子におけるＡ元素（従ってＡ元素のイオン）の割合であり、例えばｍｏｌ％で表すことができる。
　・化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅは、Ｙが必須であり、Ａ、Ｂは、それぞれ、前記Ａ元素の群、前記Ｂ元素の群から選択されることを示している。
　・Ｃｅ以外のランタノイドとしては、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが挙げられる。
　・セラミックス焼結体では、各結晶粒子やその粒界には、不可避不純物が含まれていてもよい。
　・化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表される組成を有する化合物は、前記セラミックス焼結体全体の３体積％～７０体積％の範囲であることが望ましい。
発光装置を厚み方向に破断した状態を示す断面図である。 実施形態の光波長変換部材の製造工程を示す説明図である。 実施例１の光波長変換部材に対して行ったＥＥＬＳによるＧｄのマッピングの状態を模式的に示す説明図である。 実施例１の光波長変換部材に対して行ったライン分析の位置を示す説明図である。 実施例１の光波長変換部材に対するライン分析の結果を示すグラフである。 Ｇｄの濃度に対応した測定値の変化を示すグラフである。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、Ｇｄの濃度に対応した測定値を求める際の測定位置を示す説明図である。
　１…発光装置
　５…発光素子
　９…光波長変換部材
　次に、本開示の光波長変換部材及び発光装置の実施形態について説明する。
［１．実施形態］
［１－１．発光装置］
　まず、本実施形態の光波長変換部材を備えた発光装置について説明する。
　図１に示すように、本実施形態の発光装置１は、例えばアルミナ等の箱状のセラミック製のパッケージ（容器）３と、容器３の内部に配置された例えばＬＤ等の発光素子５と、容器３の開口部７を覆うように配置された板状の光波長変換部材９とを備えている。
　この発光装置１では、発光素子５から放射された光は、透光性を有する光波長変換部材９を透過するとともに、その光の一部は光波長変換部材９の内部で波長変換されて発光する。つまり、光波長変換部材９では、発光素子５から放射される光の波長とは異なる波長の蛍光を発する。
　例えば、ＬＤから照射される青色光が、光波長変換部材９によって波長変換されることにより、全体として白色光が光波長変換部材９から外部（例えば図１の上方）に照射される。
［１－２．光波長変換部材］
　次に、光波長変換部材９について説明する。
　本実施形態の光波長変換部材９は、Ａｌ２Ｏ３結晶粒子（即ち透光性粒子）と、化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表される成分の結晶粒子（即ち（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子：蛍光性粒子）と、を主成分とする多結晶体であるセラミックス焼結体から構成されている。
　この光波長変換部材９では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡ、Ｂは、下記の元素群から選択される少なくとも１種の元素である。つまり、セラミックス焼結体は、いわゆるガーネット構造を有している。
　　Ａ：Ｃｅ以外のランタノイド、Ｓｃ
　　Ｂ：Ａｌ、Ｇａ
　しかも、この光波長変換部材９では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡについて、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部の濃度（即ちイオン濃度）よりも、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側（特にＡｌ２Ｏ３結晶粒子に隣り合う表面側）の濃度が高い領域を有している。
　つまり、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子では、Ａは、内部側（例えば結晶粒子の中心）から表面側に向けて、Ａの濃度が増加する濃度勾配を有している。
　また、本実施形態では、濃度が高い範囲（表面側の範囲）と濃度が低い範囲（内部側の範囲）との境界（即ち後述する偏析の境界）が、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面から粒子径の１％以上２５％以下の範囲にある。
　なお、偏析の境界は、複数（例えば５個）の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の平均値であり、粒子径は後述するインターセプト法によって求めた値である。
　なお、化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：ＣｅのＡ、Ｂは、化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで示される物質を構成する各元素（但し異なる元素）を示しており、Ｏは酸素、Ｃｅはセリウムである。また、この光波長変換部材９では、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＣｅの濃度が、元素Ａに対して５ｍｏｌ％以下（但し０を含まず）である。
　さらに、光波長変換部材９中において、Ａｌ２Ｏ３結晶粒子と（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子との合計の割合は、例えば５０体積％以上（好ましくは９０体積％以上、更に好ましくは１００体積％）の範囲の例えば９９体積％である。
　また、Ａｌ２Ｏ３結晶粒子と（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子との割合は、その合計を１００体積％とした場合には、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の割合は、例えば３体積％～７０体積％の範囲内の例えば３０体積％である。
［１－３．光波長変換部材の製造方法］
　次に、光波長変換部材９を製造する際の概略の手順について、図２に基づいて、簡単に説明する。
　この光波長変換部材９の製造方法とは、後に実験例にて詳述するように、反応焼結による製造方法である。
　図２に示すように、まず、前記実施形態の構成を満たすように、セラミックス焼結体である光波長変換部材９の粉末材料の秤量等を行った（即ち調製した）。
　次に、調製した粉末材料に、有機溶剤と分散剤とを加え、ボールミルにて粉砕混合を行った。
　次に、粉砕混合によって得られた粉末に、樹脂を混合しスラリーを作製した。
　次に、スラリーを用いて、ドクターブレード法によりシート成形体を作製した。
　次に、シート成形体を、脱脂した。
　次に、脱脂したシート成形体に対して、圧力が１０４Ｐａ以上で、且つ、酸素濃度が０．８体積％以上２１体積％以下の焼成雰囲気で、所定時間焼成し、セラミックス焼結体を得た。
［１－４．効果］
　次に、本実施形態の効果を説明する。
　（１）本実施形態の光波長変換部材９では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡは、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部の濃度よりも、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側の濃度が高いので、高い蛍光強度（従って高い発光強度）と、高い耐熱性（即ち温度消光が生じ難い特性）とを有する。
　つまり、本実施形態では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側と内部とでＡ元素の濃度の異なる組織とすることで、色調を変化させながら、高い蛍光特性と高い熱特性とを有するセラミックス蛍光体（即ち光波長変換部材９）を実現できる。
　（２）本実施形態では、Ａ元素の偏析の境界が、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面から粒子径の１％以上２５％以下の範囲にあるので、高い蛍光特性と高い熱特性とを高いレベルで両立することができる。
　（３）本実施形態では、セラミックス焼結体が、前記元素群から選択される少なくとも１種の元素から構成されている（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表されるガーネット構造を有している。この組成により、効率よく青色光を可視光に変換することができる。
　（４）本実施形態の発光装置１（詳しくは光波長変換部材９）にて波長が変換された光（即ち蛍光）は、高い蛍光強度を有する。また、高い色均質性を有する。
［２．実験例］
　次に、前記実施形態の具体的な実施例等について説明する。
　ここでは、下記表１に記載のNo.１～１６の光波長変換部材の各試料を作製した。
　各試料のうち、No.１～８、１１～１３が本開示の範囲内の実施例の試料であり、No.９、１０、１４～１６が本開示の範囲外の比較例の試料である。
［２－１．試料の評価方法］
　まず、各試料に対して実施した各評価の方法について説明する。
　＜開気孔率＞
　各試料の光波長変換部材のセラミックス焼結体を、ＪＩＳ　Ｒ１６３４に規定される方法によって測定することにより、開気孔率を求めた。
　＜粒子径＞
　各試料の光波長変換部材のセラミックス焼結体を鏡面加工し、ＦＥＳＥＭ（電界放出形走査電子顕微鏡）によって観察を行った。そして、各試料に対して任意の５箇所の測定点で画像を取得し、インターセプト法にて（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の粒子径を求めた。なお、各測定点の範囲の大きさは、例えば縦３０μｍ×横４０μｍである。
　詳しくは、各測定点には、複数の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子が見られるので、ある測定点において、画像に複数の平行線を引く周知のインターセプト法（いわゆる切断法）によって、各結晶粒子の寸法を求め、その測定点における結晶粒子の平均を求める。なお、平行線の間隔は例えば７μｍである。次に、このようにして求めた各測定点における結晶粒子を用いて、５箇所の測定点の平均を求め、これを結晶粒子の粒子径とした。
　＜蛍光体粒子の表面及び内部の元素の濃度測定＞
　各試料の光波長変換部材のセラミックス焼結体を、φ３ｍｍ、厚さｔ＝５０～１００μｍのディスク状に機械研磨加工した。次に、ディスク中心部分をディンプリングした後、イオンミリング法により中央部を貫通させて、ＳＴＥＭ（走査型透過電子顕微鏡）用の試料を得た。
　そして、作製したＳＴＥＭ用の試料の貫通した開口部付近において、最も薄片化されている部分で、下記のようにして、ＳＴＥＭ観察及びＥＥＬＳ（電子エネルギー損失分光法）によるマッピング及びライン分析を実施した。
　（ＥＥＬＳマッピング）
　ＥＥＬＳによるマッピング分析は、複数個の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子を同一視野内に含めた、縦５μｍ×横５μｍ以下の視野を、５０×５０ポイント以上の分解能で各ポイント０．１秒間ＥＥＬＳスペクトルを収集した。
　そして、同視野のゼロロススペクトルも収集し、ゼロ位置補正後にエネルギーロス約１５２ｅＶに存在するＧｄピーク強度を二次元色調変化表示させることで、視野内のＧｄ分布を確認した。
　このマッピングの結果の一例（後述する実施例１のNo.２の試料）を、図３に模式的に示す。なお、図３では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子をＹＡＧと記載している。
　この図３では、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面に沿った色の黒い部分（多数のドットで示す部分）が、Ｇａの濃度の高い表面部（Ｈ）であり、表面部より内側の白い部分が、表面部よりＧａの濃度の低い内部（Ｎ）である。
　（粒子の中心）
　また、前記ＥＥＬＳによるマッピング分析に用いた画像を、画像処理ソフト（Ｗｉｎｌｏｏｆ）を用いて画像解析することで粒界を抽出した。また、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の中心は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の各辺について前記画像処理ソフトによって近似線を取り、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の面積中心（即ち重心）を中心とした。
　（ライン分析）
　ライン分析は、ＳＴＥＭ用の試料の開口部の最端位置の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子に対して、開口端部に水平な方向（即ち試料の厚みの変化が少ない方向）において、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部と表面との間にて、１００ポイントを１ポイント１秒で散乱電子を収集した。
　なお、ライン分析は、内部のうち結晶粒子の画像における面積中心（即ち重心）から外周部の表面（即ちアルミナ結晶粒子に接する表面のうち最も前記重心に近い表面）までに到る直線に沿って実施した。例えば、Ｇｄ濃度の高い結晶粒子の表面から重心に向かって、Ｇｄ濃度を示すＧｄピークが著しく低下するレベル（例えばＧｄピークの最大値の２０％のレベル）までの範囲のライン分析を行った。なお、ライン分析を行う方向は内部側から表面側でも、表面側から内部側へのどちらでもよい。
　そして、前記マッピングと同様に、ゼロ位置補正後にＧｄピーク強度を求め、その強度の変化をグラフ化した。このグラフのスペクトル強度から、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部と表面側（例えば表面部）とにおけるＡ元素のイオン濃度差の有無を判断した。
　このライン分析を行う位置の一例（後述する実施例２の試料）を図４に示す。なお、図４では、領域Ｚ１を拡大したものが領域Ｚ２である。
　また、グラフ化したライン分析の結果を、図５に示す。この図５は、ライン分析の方向に沿った各測定ポイントにおけるＧｄピーク強度を示している。つまり、図５の横軸がライン分析を行う方向に沿った位置（従って測定ポイント数）を示し（即ち左側が内部側で右側が表面側）、縦軸が各測定ポイントにおけるＧｄピーク強度（即ちＧｄ濃度に対応した値）を示している。
　そして、図５に示すように、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部側よりも表面側の方がＡ元素（例えばＧｄ）のイオン濃度が高い場合（即ちＧｄピーク強度が大きい場合）には、イオン濃度差が有ると判定している。具体的には、目視により、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部側よりも表面側の方がＡ元素のイオン濃度が高い場合には、イオン濃度差が有ると判定している。
　なお、図５に示すようなイオン濃度差がある場合（即ち内部側より表面側のイオン濃度が高い場合）には、各Ｇｄピーク強度を示す点に対して、周知の最小二乗法によって回帰直線（一次関数）を求めると、その回帰直線の勾配が正であり、表面側に行くほど高くなる。
　＜偏析の境界＞
　各試料の光波長変換部材のセラミックス焼結体を、φ３ｍｍのディスク形状に打ち抜き、研磨加工にて厚さ約５０μｍに調整した。次に、ディスク中心部分をディンプリングした後、イオンミリング法により中央部を貫通させて、貫通孔端部が極薄片化された試料を得た。
　前記試料の光波長変換部材のセラミックス焼結体について、前記ＥＥＬＳによるマッピング分析と同様してＧｄの分布を示す画像を求め、画像処理ソフト（Ｗｉｎｌｏｏｆ）を用いて画像解析することで、Ｇｄ（即ちＧｄ元素）の偏析の範囲を解析した。なお、この画像は、白黒画像であり、Ｇｄの多い箇所はドットにて明るく表示される。
　具体的には、測定範囲（即ち測定点）として縦１５ピクセル×横１５ピクセルの範囲を指定し、単一閾値で２値化処理を行った。なお、１ピクセル当たり４ｎｍとなるように画像の大きさを調節した。その後、下記式（Ｓ）に示す濃度特徴コマンドを実行し、下記の濃度平均値を求めた。
　このような処理を、隣接する測定範囲が半分重なるようにして、直線状に、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面から当該結晶粒子の重心に向けて、３０ｎｍの間隔で順次明るさの抽出を行った。測定箇所は１２箇所であり、Ｇｄの偏析が見られない箇所まで実施した。
　なお、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面における測定位置としては、Ａｌ２Ｏ３結晶粒子に隣接する表面のうち、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の重心に最も近い位置を採用した。
　ここでは、下記式（Ｓ）のようにして各測定範囲の明るさの平均値（即ち濃度平均値＝明るさ平均値）を求め、この平均値を各測定範囲のＧｄの濃度に対応した測定値としている。
　濃度（明るさ）平均値＝（各ピクセルの明るさの合計）/ピクセル数　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・（Ｓ）
　そして、図６に示すように、結晶粒子の外側表面に最も近い位置の測定範囲の濃度平均値から±５％の範囲（丸で囲んだ範囲Ｈ）の各測定範囲の濃度平均値を求め、±５％の範囲の各測定範囲の濃度平均値の平均値を求めて基準値とした。そして、その基準値を１００％としたときに、濃度平均値の前記基準値の１００％に対して６０％に相当する位置をＧｄの偏析の境界とした。詳しくは、上述のように、結晶粒子の外側表面に最も近い位置から内部側に向かって測定を行った場合に、濃度平均値が前記基準値の１００％から６０％以下に低下した位置をＧｄの偏析の境界とした。
　なお、図６における測定値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の測定位置を、それぞれ図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに示す点線の正方形で示す。なお、図７は前記２値化処理を行った画像である。
　なお、上述した偏析の境界の測定は、複数（例えば５個）の（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子に対して実施し、その平均値を偏析の境界として採用した。
　そして、偏析の境界が粒子径の寸法の何％の位置にあるかを求め、その結果を下記表２に記載した。
　＜発光強度＞
　光波長変換部材の各試料として、縦１３ｍｍ×横１３ｍｍ×厚み０．２ｍｍの試料を作製した。
　この試料に対して、４６５ｎｍの波長を有する青色ＬＤ光（即ちレーザー光）を、レンズで０．１５ｍｍ幅まで集光させて照射した。そして、試料を透過した光をレンズにて集光し、パワーセンサーによって、その時の発光強度を測定した。この時のレーザー出力密度は４０Ｗ／ｍｍ２とした。
　各試料の発光強度は、単結晶（即ちＹＡＧ：Ｃｅ単結晶体）を用いた時の発光強度を１００とした相対値で評価し、その結果を表２の発光強度の欄に記載した。つまり、発光強度が１２０以上であるものを「適」とし、１２０を下回り１００以上のものを「可」とし、１００を下回るものを「不可」とする評価を行った。
　＜耐レーザー出力＞
　光波長変換部材の各試料として、縦１３ｍｍ×横１３ｍｍ×厚み０．２ｍｍの試料を作製した。
　各試料の光波長変換部材に対し、４６５ｎｍの波長を有する青色ＬＤ光を、レンズで０．１５ｍｍ幅まで集光させて照射した。この時の青色ＬＤ光のレーザー出力密度を、０～５０Ｗ／ｍｍ２の範囲で変化させた。そして、試料を透過した光をレンズにて集光し、パワーセンサーによって、その時の発光強度を測定した。
　そして、レーザー出力密度が５Ｗ／ｍｍ２の時の発光強度に対して６０％以下になった場合に、温度消光が生じたと判断し、その結果を表２の耐ＬＤ出力の欄に記載した。なお、５０Ｗ／ｍｍ２で消光しないものを「適」とし、５０Ｗ／ｍｍ２を下回り３０Ｗ／ｍｍ２を上回る範囲で消光したものを「可」とし、３０Ｗ／ｍｍ２以下で消光したものを「不可」とする評価を行った。なお、耐レーザー出力に関しては、５０Ｗ／ｍｍ２以上まで消光しないものが好ましい。
　＜発光スペクトル＞
　前記＜発光強度＞の測定の際と同様にして得られた光、即ちレンズにて集光した光に対して、色彩照度計により発光スペクトルを測定した。そして、そのスペクトルの中で最も高い点の波長を「発光ピーク波長」とし、発光スペクトルのシフト（即ち４６７ｎｍからのシフト）を評価した。その結果を表２の「発光ピーク波長」の欄に記載した。
［２－２．試料の製造方法及び評価結果］
　次に、各試料の製造方法と、各試料の評価結果について説明する。
　＜実施例１＞
　下記表１に示す条件により、No.１～８の光波長変換部材の試料を作製した。即ち、反応焼結によって、No.１～８の光波長変換部材の試料を作製した。
　なお、試料の大きさは、例えば縦１３ｍｍ×横１３ｍｍ×厚み０．２ｍｍである。
　（１）まず、下記の手順で、セラミックス焼結体（蛍光体）を作製した。
　具体的には、表１に示すNo.１～８の試料のセラミックス焼結体の組成となるように、Ａｌ２Ｏ３（平均粒径０．２μｍ）、Ｙ２Ｏ３（平均粒径１．２μｍ）、Ｇｄ２Ｏ３（平均粒径０．９μｍ）、ＣｅＯ２（平均粒径１．５μｍ）の各粉末材料を秤量した。
　このとき、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅは、セラミックス焼結体全体の３０体積％となるように固定した。
　これらの粉末を、エタノールと共にボールミル中に投入し、１６ｈｒ粉砕混合を行った。得られたスラリーを乾燥・造粒することで造粒粉を得た。この造粒粉に対して、所定の割合（全体の２重量％）となるように、十分に溶融させたバインダーを加え、良く攪拌し、乾燥させることで所定の粉末を得た。
　得られた粉末をプレス成形し、さらにＣＩＰ成形することで成形体を得た。得られた成形体を脱脂後、大気雰囲気中で焼成を行って、セラミックス焼結体（即ち光波長変換部材）を得た。
　この焼成の際には、第１段階で後の第２段階の焼成温度よりも１０００℃よりも低い１５００℃で０～８時間保持し、その後、第２段階で焼成温度を１６００℃、保持時間を１０時間として焼成を行った。
　なお、第１段階の保持時間が長くなると、Ｇｄが表面側に偏析し（即ち表面側のＧｄの濃度が上昇し）、偏析の境界が表面側に近づく。一方、第１段階の保持時間が短いと、Ｇｄが表面側に偏析しにくく、偏析の境界が内部側に近づく。
　（２）そして、得られた試料の光波長変換部材に対して、上述した評価方法による評価を行った。その結果等を、図３、図４及び下記表２に記す。
　なお、表１では、（Ｙ、Ａ）に対応する構成をＸと記載してあり、Ｘを示す欄（Ｘ欄）に、ＹとＡ元素（Ｇｄ、Ｓｃ、Ｌｕ）が記載してある。
　図３に、No.２の試料に対するＥＥＬＳマッピングを示す。この図３では、Ｇｄが存在する位置をドットで示している。
　この図３から明らかように、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の外縁である表面部（即ち表面側）に、多くのＧｄが存在していることが分かる。
　図４に、No.２の試料に対してライン分析を行う位置を示す。このライン分析では、図４に示すように、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部側よりも表面側に向けて（最表面に到るまで）ライン分析を行った。
　このライン分析の結果を、図５に示すが、図５の左側（内部側）から右側（表面側）に行くほど、Ｇｄピーク強度が増加していることが分かる。詳しくは、各Ｇｄピーク強度を示す点に対して、最小二乗法によって回帰直線（一次関数）を求めると、その回帰直線の勾配は正となっており、表面側に行くほど高くなっていることが分かる。
　また、表２から明らかなように、No.１～８の試料は、表２に記載の製造方法（即ち反応焼結）で製造されるので、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部側と外部側とでＡ元素（即ちＧｄ）のイオン濃度差があること、即ち内部よりも表面側の方が、Ｇｄイオンのイオン濃度が高いことが分かる。
　そのため、No.１～８の試料では、発光強度も１００以上と高く、しかも、耐ＬＤ出力が３０Ｗ／ｍｍ２を上回るので（従って温度消光が起こりにくいので）、好適である。
　なお、No.１～８の試料の開気孔率は０．０１％であり、相対密度は９９％以上であった。なお、相対密度は、下記の実施例２の試料についても同様であった。
　また、No.２～５の試料は、偏析の境界（従ってＧｄ濃度の高い範囲）が、粒子径の１％～２５％であるので、発光強度及び耐ＬＤ出力とも優れているので好適である。
　一方、No.１の試料は、偏析の境界が、粒子径の１％未満であるので、No.２～５の試料に比べて、発光強度や耐ＬＤ出力が低い。また、No.６～８の試料は、偏析の境界が、粒子径の２５％を上回るので、No.２～５の試料に比べて、発光強度や耐ＬＥＤ出力が低い。
　＜比較例１、２＞
　下記表１に示す条件により、No.９、１０の光波長変換部材の試料を作製した。
　この比較例１、２のセラミックス焼結体の試料の作製方法は、従来と同様な混合系の製造方法（例えば前記特許文献１参照）である。
　具体的には、材料として、蛍光性結晶の粉末（例えばＹＡＧ粉末）と透光性結晶の粉末（例えばＡｌ２Ｏ３の粉末）とを混合して混合材料を作製し、その混合粉末を用いて成形体を作製し、その成形体を表１の条件にて焼成して試料を作成した。
　そして、このNo.９、１０の試料に対して、実施例１と同様にして評価を行った。その結 果を、下記表２に記す。
　表２から明らかなように、No.９、１０の試料は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部側と表面側とでＡ元素（即ちＧｄ）のイオン濃度差が無いことが分かる。
　そのため、No.９、１０の試料では、発光強度が低く、しかも、耐ＬＤ出力が３０Ｗ／ｍｍ２以下であり、従って温度消光が起こり易いので、好ましくない。
　＜実施例２＞
　下記表１に示す条件により、No.１１～１３の光波長変換部材の試料を作製した。即ち、反応焼結によって、No.１１～１３の光波長変換部材の試料を作製した。
　各試料を作製する手順は、基本的には、実施例１と同様であるが、使用する材料が若干異なる。以下では、異なる点を説明する。
　具体的には、表１に示すNo.１１の試料のセラミックス焼結体の組成となるように、Ａｌ２Ｏ３（平均粒径０．２μｍ）、Ｙ２Ｏ３（平均粒径１．２μｍ）、Ｇｄ２Ｏ３（平均粒径０．９μｍ）、Ｇａ２Ｏ３（平均粒径０．９μｍ）、ＣｅＯ２（平均粒径１．５μｍ）の各粉末材料を秤量して、No.１１の試料用の粉末を作製した。
　また、表１に示すNo.１２の試料のセラミックス焼結体の組成となるように、Ａｌ２Ｏ３（ 平均粒径０．２μｍ）、Ｙ２Ｏ３（平均粒径１．２μｍ）、Ｓｃ２Ｏ３（平均粒径０．９μｍ）、Ｇａ２Ｏ３（平均粒径０．９μｍ）、ＣｅＯ２（平均粒径１．５μｍ）の各粉末材料を秤量して、No.１２の試料用の粉末を作製した。
　さらに、表１に示すNo.１３の試料のセラミックス焼結体の組成となるように、Ａｌ２Ｏ３（平均粒径０．２μｍ）、Ｙ２Ｏ３（平均粒径１．２μｍ）、Ｌｕ２Ｏ３（平均粒径０．９μｍ）、Ｇａ２Ｏ３（平均粒径０．９μｍ）、ＣｅＯ２（平均粒径１．５μｍ）の各粉末材料を秤量して、No.１３の試料用の粉末を作製した。
　そして、これらのNo.１１～１３の試料用の各粉末を用いて、前記実施例１と同様にして、No.１１～１３の試料を作製し、同様に評価を行った。その結果を、下記表２に記す。
　表２から明らかなように、No.１１～１３の試料は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部側と表面側とで各Ａ元素（即ちＧｄ又はＳｃ又はＬｕ）のイオン濃度差があること、即ち内部よりも表面側の方が、各Ａ元素のイオン濃度が高いことが分かる。また、偏析の境界が、粒子径の１％～２５％である。
　そのため、No.１１～１３の試料では、発光強度も１００以上と高く、しかも、耐ＬＤ出力が５０Ｗ／ｍｍ２を上回るので（従って温度消光が起こりにくいので）、好適である。
　＜比較例３＞
　下記表１に示す条件により、No.１４～１６の光波長変換部材の試料を作製した。
　この比較例３のセラミックス焼結体の試料の作製方法は、前記比較例１、２と同様な混合系の製造方法である。
　具体的には、No.１４では、材料として、蛍光性結晶である（Ｙ、Ｇｄ）３（Ａｌ、Ｇａ ）５Ｏ１２の粉末を用いた。No.１５では、材料として、蛍光性結晶である（Ｙ、Ｓｃ）３ （Ａｌ、Ｇａ）５Ｏ１２の粉末を用いた。No.１６では、材料として、蛍光性結晶である（Ｙ、Ｌｕ）３（Ａｌ、Ｇａ）５Ｏ１２の粉末を用いた。
　そして、各試料用の材料を混合して各試料用の混合材料を作製した。次に、その混合材料を用いて成形体を、表１の条件にて焼成して各試料を作成した。
　そして、このNo.１４～１６の試料に対して、実施例１と同様にして評価を行った。その結果を、下記表２に記す。
　 表２から明らかなように、No.１４～１６の試料は、（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部側と外部側とでＡ元素（即ちＧｄ）のイオン濃度差が無いことが分かる。
　そのため、No.１４～１６の試料では、発光強度が低く、しかも、耐ＬＤ出力が５０Ｗ／ｍｍ２以下であり、従って温度消光が起こり易いので、好ましくない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［３．他の実施形態］
　本開示は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本開示を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
　（１）例えば、前記実施例では大気焼成にて試料を作製したが、その他にホットプレス焼成、真空焼成、還元雰囲気焼成、ＨＩＰ、またはこれらを組み合わせた焼成方法によって、同等の性能を有した試料を作製することができる。
　（２）前記光波長変換部材や発光装置の用途としては、蛍光体、光波長変換機器、ヘッドランプ、照明、プロジェクター等の光学機器など、各種の用途が挙げられる。
　（３）発光装置に用いる発光素子としては特に限定はなく、周知のＬＥＤやＬＤなど、各種のものを採用できる。
　（４）なお、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

Claims (3)

  1. 　Ａｌ２Ｏ３結晶粒子と、化学式（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅで表される（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子と、を主成分とする多結晶体であるセラミックス焼結体から構成された光波長変換部材において、
    　前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡ、Ｂは、下記の元素群から選択される少なくとも１種の元素であり、
    　　Ａ：Ｃｅ以外のランタノイド、Ｓｃ
    　　Ｂ：Ａｌ、Ｇａ
    　且つ、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子は、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中のＡについて、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の内部の濃度よりも、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面側の濃度が高い領域を有する、
    　光波長変換部材。
  2. 　前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子のＥＥＬＳ分析で得られる画像を用いて、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面から前記内部側に向かって、一定の間隔で、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ中の前記Ａの濃度に対応した測定値を求める場合に、
    　前記表面に最も近い位置における前記測定値から前記測定値が±５％の範囲となる複数の測定値について、当該複数の測定値の平均値を基準の１００％とし、前記複数の測定値を求めた領域より前記内部側において、前記測定値が前記基準の１００％に対して６０％に相当する位置を前記Ａの偏析の境界と規定したときに、
    　前記偏析の境界が、前記（Ｙ、Ａ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ結晶粒子の表面から粒子径の１％以上２５％以下の範囲にある、
    　前記請求項１に記載の光波長変換部材。
  3. 　前記請求項１又は請求項２に記載の光波長変換部材と、発光素子と、を備えた、
    　発光装置。
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