WO2021186970A1 - 蛍光体プレート、及び発光装置 - Google Patents

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太陽 山浦
伊藤　和弘
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Definitions

  • the present invention relates to a phosphor plate and a light emitting device.
  • Patent Document 1 describes a wavelength conversion member in which an inorganic phosphor is dispersed in glass, which is a base material (claim 1 of Patent Document 1). According to the same document, the shape of the wavelength conversion member is not limited, and a plate-shaped phosphor plate is also described (paragraph 0054).
  • the present inventor has found that by including a relatively transparent spinel in the inorganic base material, excessive scattering of light in the phosphor plate is suppressed, so that the emission intensity in the phosphor plate can be improved. ..
  • the present inventor has found that when a phosphor having a Si element is used as the inorganic phosphor, the emission intensity may decrease in the phosphor plate containing spinel. Further diligent research based on these findings revealed that in the X-ray diffraction pattern of the phosphor plate, the ratio of the intensity of a specific peak attributed to spinel to the total intensity of peaks existing within a predetermined 2 ⁇ range was found.
  • a phosphor plate comprising a base material and a plate-like complex containing the phosphor contained in the base material.
  • the base material contains spinel
  • the phosphor contains a phosphor having a Si element and contains.
  • the peak intensity corresponding to the spinel whose diffraction angle 2 ⁇ is in the range of 36.0 ° or more and 37.4 ° or less is set to 1.
  • a phosphor plate in which the total intensity of peaks having a diffraction angle 2 ⁇ in the range of 32.5 ° or more and 34.5 ° or less satisfies 0.5 or less.
  • Group III nitride semiconductor light emitting device and The above-mentioned phosphor plate provided on one surface of the group III nitride semiconductor light emitting device, and A light emitting device is provided.
  • a phosphor plate having excellent emission intensity and a light emitting device using the same are provided.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows an example of the structure of the phosphor plate of this embodiment.
  • (A) is a cross-sectional view schematically showing the structure of a flip-chip type light emitting device, and (b) is a cross-sectional view schematically showing the structure of a wire bonding type light emitting element. It is the schematic of the apparatus for measuring the luminous efficiency of a phosphor plate.
  • the phosphor plate of this embodiment will be outlined.
  • the outline of the phosphor plate of this embodiment will be described.
  • the phosphor plate of the present embodiment includes a plate-like composite (plate-like member) containing a base material containing spinel and a phosphor having a Si element present in the base material.
  • a phosphor plate containing an ⁇ -type sialon phosphor as a phosphor having a Si element can function as a wavelength converter that converts irradiated blue light into orange light and emits light.
  • the phosphor plate is rotated when the peak intensity corresponding to the spinel whose diffraction angle 2 ⁇ is in the range of 36.0 ° or more and 37.4 ° or less is 1.
  • the total intensity of the peaks whose angle 2 ⁇ is in the range of 32.5 ° or more and 34.5 ° or less is configured to satisfy 0.5 or less.
  • the diffraction pattern of the phosphor plate is measured using an X-ray diffractometer based on the following measurement conditions.
  • the phosphor plate to be measured may have a thickness of about 0.18 to 0.22 mm.
  • the intensity (I ⁇ ) of the peak attributed to the spinel whose diffraction angle 2 ⁇ is in the range of 36.0 ° or more and 37.4 ° or less is within a predetermined range of 2 ⁇ .
  • the optical characteristics of the phosphor plate can be stably evaluated by using the total intensity of the peaks whose diffraction angle 2 ⁇ is in the range of 32.5 ° or more and 34.5 ° or less as I ⁇ 1. It was issued. Furthermore, it was found that the emission intensity of the phosphor plate is improved by setting the upper limit of the index I ⁇ 1 / I ⁇ found in this way to a specific value or less.
  • the maximum peak in which the diffraction angle 2 ⁇ is in the range of 36.0 ° or more and 37.4 ° or less is defined as a peak derived from spinel.
  • the peak having a diffraction angle 2 ⁇ within the range of 32.5 ° or more and 34.5 ° or less preferably includes a peak attributed to ⁇ -type sialon, and other peaks attributed to ⁇ -type sialon. May be included.
  • the range where the diffraction angle 2 ⁇ is 32.5 ° or more and 34.5 ° or less when the peak intensity attributed to the spinel in the range where the diffraction angle 2 ⁇ is 36.0 ° or more and 37.4 ° or less is 1.
  • the upper limit of the total intensity I ⁇ 1 of the peaks within is 0.5 or less, preferably 0.3 or less. Thereby, the emission intensity in the phosphor plate can be improved.
  • the lower limit of the total intensity I ⁇ 1 is not particularly limited, but when the phosphor having a Si element contains an ⁇ -type sialon phosphor, for example, it is 0.005 or more, preferably 0.01 or more. Thereby, the emission intensity of the phosphor plate can be improved.
  • the range where the diffraction angle 2 ⁇ is 60.2 ° or more and 62.0 ° or less when the peak intensity attributed to the spinel in the range where the diffraction angle 2 ⁇ is 36.0 ° or more and 37.4 ° or less is 1.
  • the upper limit of the total intensity I ⁇ 2 of the peaks inside may be, for example, 0.2 or less, or 0.1 or less. Thereby, the emission intensity in the phosphor plate can be improved.
  • the lower limit of the total intensity I ⁇ 2 is, for example, 0.005 or more, preferably 0.01 or more, and more preferably 0.02 or more. Thereby, the emission intensity in the phosphor plate can be improved.
  • the range where the diffraction angle 2 ⁇ is 29.0 ° or more and 31.0 ° or less when the peak intensity attributed to the spinel in the range where the diffraction angle 2 ⁇ is 36.0 ° or more and 37.4 ° or less is 1.
  • the lower limit of the total intensity I ⁇ 3 of the peaks inside is, for example, 0.01 or more, preferably 0.03 or more, and more preferably 0.05 or more. Thereby, the emission intensity in the phosphor plate can be improved.
  • the upper limit of the total intensity I ⁇ 3 is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 or less, or 0.3 or less. As a result, the manufacturing stability of the phosphor plate can be improved.
  • the total intensities I ⁇ 1 and I ⁇ 2 are described above.
  • I ⁇ 3 can be controlled.
  • appropriately adjusting the Mg / Al ratio in the spinel raw material powder can be mentioned as an element for setting the total strengths I ⁇ 1 , I ⁇ 2 , and I ⁇ 3 in a desired numerical range.
  • the peak wavelength of the wavelength conversion light emitted from the phosphor plate is preferably 570 nm or more and 605 nm or less. Further, according to this, by combining a phosphor plate with a light emitting element that emits blue light, it is possible to obtain a light emitting device that emits orange light having high brightness.
  • the complex constituting the phosphor plate, the fluorescent substance and the inorganic base material containing spinel are mixed.
  • the complex may have a structure in which a phosphor is dispersed in a sintered compound of a compound constituting an inorganic base material. This phosphor may be uniformly dispersed in an inorganic base material containing spinel in a particle state.
  • the base material may be the main component in the complex.
  • the content of the base material may be, for example, 50 Vol% or more in terms of volume with respect to the complex.
  • the base material is composed of an inorganic base material containing spinel.
  • This spinel is represented by the general formula M 2x Al 4-4x O 6-4x (where M is at least one of Mg, Mn, and Zn, and 0.2 ⁇ x ⁇ 0.6). May include.
  • the sintered body containing spinel represented by the above general formula is relatively transparent. Therefore, excessive scattering of light in the phosphor plate is suppressed. From the viewpoint of transparency, M in the above general formula is preferably Mg.
  • the phosphor of the present embodiment includes a phosphor having a Si element.
  • a phosphor having a Si element a known one can be used, but for example, an ⁇ -type sialone phosphor may be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the ⁇ -type sialone phosphor may include an ⁇ -type sialon phosphor containing an Eu element represented by the following general formula (1).
  • General formula (1) (M) m (1-x) / p (Eu) mx / 2 (Si) 12- (m + n) (Al) m + n (O) n (N) 16-n ...
  • M represents one or more elements selected from the group consisting of Li, Mg, Ca, Y and lanthanide elements (excluding La and Ce), and p is the valence of the M element, 0. ⁇ X ⁇ 0.5, 1.5 ⁇ m ⁇ 4.0, 0 ⁇ n ⁇ 2.0. n may be, for example, 2.0 or less, 1.0 or less, or 0.8 or less.
  • the solid solution composition of ⁇ -type sialon is such that m Si—N bonds of ⁇ -type silicon nitride unit crystals (Si 12 N 16 ) are converted into Al—N bonds and n Si—N bonds are converted into Al—O bonds.
  • m / p cations M, Eu
  • M, Eu m / p cations
  • ⁇ -type sialone is stabilized in a wide composition range, and by substituting a part of it with Eu, it is excited by light in a wide wavelength range from ultraviolet to blue, and is orange. A phosphor exhibiting visible light is obtained.
  • ⁇ -type sialone has a second crystal phase different from that of ⁇ -type sialon or an amorphous phase that is inevitably present, the solid solution composition cannot be strictly defined by composition analysis or the like.
  • the ⁇ -type sialone may contain ⁇ -type sialone, aluminum nitride or its polytypoid, Ca 2 Si 5 N 8 , CaAlSi N 3, and the like as other crystal phases.
  • a method for producing an ⁇ -type sialon phosphor there is a method in which a mixed powder containing a compound of silicon nitride, aluminum nitride and an infiltrated solid solution element is heated and reacted in a high temperature nitrogen atmosphere.
  • a mixed powder containing a compound of silicon nitride, aluminum nitride and an infiltrated solid solution element is heated and reacted in a high temperature nitrogen atmosphere.
  • a plurality of equiaxed primary particles are sintered to form massive secondary particles.
  • the primary particles in the present embodiment refer to the smallest particles having the same crystal orientation in the particles and capable of existing independently.
  • the lower limit of the average particle size of the phosphor is, for example, preferably 1 ⁇ m or more, and more preferably 2 ⁇ m or more. Thereby, the light emission intensity can be increased.
  • the upper limit of the average particle size of the phosphor is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less.
  • the average particle size is the dimension of the phosphor in the secondary particles. By setting the average particle size of the phosphor to 5 ⁇ m or more, the transparency of the complex can be further enhanced. On the other hand, by setting the average particle size of the phosphor to 30 ⁇ m or less, it is possible to suppress the occurrence of chipping when the phosphor plate is cut with a dicer or the like.
  • the average particle size is the cumulative amount of passage from the small particle size side in the volume-based particle size distribution obtained by measuring by the laser diffraction-scattering particle size distribution measurement method (LS13-320, manufactured by Beckman Coulter). Cumulative passage rate) 50% particle size D50.
  • the particle size of the phosphor in the phosphor plate may be considered to be substantially the same as the particle size of the phosphor used as the raw material. This is because the particle size of the raw material phosphor hardly fluctuates due to heating or the like in the plate manufacturing process.
  • the lower limit of the content of the phosphor is, for example, 5 Vol% or more, preferably 10 Vol% or more, and more preferably 15 Vol% or more in terms of volume with respect to the entire complex. Thereby, the emission intensity in the thin-layer phosphor plate can be increased. In addition, the light conversion efficiency of the phosphor plate can be improved.
  • the upper limit of the content of the phosphor is, for example, 50 Vol% or less, preferably 45 Vol% or less, and more preferably 40 Vol% or less in terms of volume with respect to the entire complex. It is possible to suppress a decrease in thermal conductivity of the phosphor plate.
  • the surface of at least the main surface or both the main surface and the back surface of the phosphor plate may be surface-treated.
  • the main surface of the phosphor plate is a surface facing the light emitting surface of the light emitting element. Examples of the surface treatment include grinding using a diamond grindstone and polishing, lapping, polishing and the like.
  • the surface roughness Ra on the main surface of the phosphor plate is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, preferably 0.3 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Ra on the back surface of the phosphor plate is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, preferably 0.3 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less.
  • the surface roughness By setting the surface roughness to the above upper limit value or less, it is possible to suppress variations in light extraction efficiency and light intensity in the in-plane direction. By setting the surface roughness to the above lower limit value or more, it is expected that the adhesion to the adherend can be improved.
  • the upper limit of the light transmittance in blue light of 450 nm is, for example, 10% or less, preferably 5% or less, and more preferably 1.5% or less. As a result, it is possible to prevent blue light from passing through the phosphor plate, so that orange with high brightness can be emitted.
  • the light transmittance in blue light of 450 nm can be reduced.
  • the lower limit of the light transmittance in blue light of 450 nm is not particularly limited, but may be, for example, 0.01% or more.
  • the method for producing a phosphor plate of the present embodiment may include a step (1) of obtaining a mixture containing a metal oxide and a phosphor, and a step (2) of calcining the obtained mixture.
  • the metal oxide may be melted and the fluorescent substance particles may be mixed in the obtained melt.
  • the powder of the phosphor or metal oxide used as a raw material is preferably as high in purity as possible, and the impurities of elements other than the constituent elements are preferably 0.1% or less.
  • a powdered ⁇ -type sialon phosphor is used.
  • the metal oxide of the raw material spinel raw material powder is used.
  • the metal oxide may be a fine powder, and its average particle size may be, for example, 1 ⁇ m or less.
  • Spinel raw material powder may be used as the raw material metal oxide.
  • the "spinel raw material powder” is, for example, (i) a powder containing spinel represented by the above-mentioned general formula M 2x Al 4-4x O 6-4x , and / or (ii) general formula MO (M). Is a mixture of a metal oxide powder represented by (at least one of Mg, Mn, and Zn) and a powder of Al 2 O 3.
  • the spinel raw material powder may be calcined at, for example, 1300 ° C. or higher and 1650 ° C. or lower.
  • the heating temperature in the sintering step is more preferably 1500 ° C. or higher.
  • the firing temperature is high, but if the firing temperature is too high, the fluorescence intensity of the phosphor plate decreases, so the above range is preferable.
  • the holding time for maintaining this temperature is, for example, 20 minutes or less, preferably 15 minutes or less, and may be 0 minutes. As a result, the emission intensity of the phosphor plate can be increased.
  • the firing method may be normal pressure sintering or pressure sintering, but it is more compact than normal pressure sintering in order to suppress deterioration of the characteristics of the phosphor and to obtain a dense composite.
  • Pressure sintering that is easy to make is preferable.
  • the pressure sintering method examples include hot press sintering, discharge plasma sintering (SPS), and hot isotropic pressure sintering (HIP).
  • SPS discharge plasma sintering
  • HIP hot isotropic pressure sintering
  • the pressure is preferably 10 MPa or more, preferably 30 MPa or more, and preferably 100 MPa or less.
  • the firing atmosphere is preferably a non-oxidizing inert gas such as nitrogen or argon, or a vacuum atmosphere for the purpose of preventing the oxidation of ⁇ -sialon.
  • the phosphor plate of the present embodiment is obtained.
  • the surface of the plate-shaped complex in the obtained phosphor plate may be subjected to known surface treatments such as polishing treatment, plasma treatment and surface coating treatment as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the light emitting device of this embodiment will be described.
  • the light emitting device of the present embodiment includes a group III nitride semiconductor light emitting device (light emitting element 20) and the above-mentioned phosphor plate 10 provided on one surface of the group III nitride semiconductor light emitting device.
  • the group III nitride semiconductor light emitting device includes, for example, an n layer, a light emitting layer, and a p layer composed of a group III nitride semiconductor such as an AlGaN, GaN, or InAlGaN-based material.
  • a group III nitride semiconductor light emitting device a blue LED that emits blue light can be used.
  • the phosphor plate 10 may be arranged directly on one surface of the light emitting element 20, but may be arranged via a light transmitting member or a spacer.
  • the disk-shaped phosphor plate 100 (fluorescent wafer) shown in FIG. 1 may be used, but a single piece of the phosphor plate 100 is used. Can be used.
  • the lower limit of the thickness of the phosphor plate 100 shown in FIG. 1 is, for example, 50 ⁇ m or more, preferably 80 ⁇ m or more, and more preferably 100 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness of the phosphor plate 100 is, for example, 1 mm or less, preferably 500 ⁇ m or less, and more preferably 300 ⁇ m or less.
  • the thickness of the phosphor plate 100 can be appropriately adjusted by grinding or the like after being obtained in the above manufacturing process.
  • the disk-shaped phosphor plate 100 is superior in durability and transportability because the occurrence of chipping and cracking at the corners is suppressed as compared with the case of the square shape.
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) An example of the above semiconductor device is shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
  • FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the flip-chip type light emitting device 110
  • FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the wire bonding type light emitting device 120.
  • the light emitting device 110 of FIG. 2A has a substrate 30, a light emitting element 20 electrically connected to the substrate 30 via a solder 40 (die bond material), and fluorescence provided on the light emitting surface of the light emitting element 20.
  • a body plate 10 is provided.
  • the flip-chip type light emitting device 110 may have either a face-up type or a face-down type structure.
  • the light emitting device 120 of FIG. 2B is provided on the light emitting surface of the substrate 30, the light emitting element 20 electrically connected to the substrate 30 via the bonding wire 60 and the electrode 50, and the light emitting element 20.
  • the phosphor plate 10 is provided. In FIG.
  • the light emitting element 20 and the phosphor plate 10 are attached by a known method, and may be attached by, for example, a silicone-based adhesive or a heat fusion method. Further, the light emitting device 110 and the light emitting device 120 may be entirely sealed with a transparent sealing material.
  • the individualized phosphor plate 10 may be attached to the light emitting element 20 mounted on the substrate 30.
  • a plurality of light emitting elements 20 may be attached to the large-area phosphor plate 100, and then the light emitting elements 20 with the phosphor plate 10 may be individually separated by dicing.
  • the large-area phosphor plate 100 may be attached to the semiconductor wafer on which the plurality of light emitting elements 20 are formed on the surface, and then the semiconductor wafer and the phosphor plate 100 may be individually separated.
  • ⁇ Creation of phosphor plate> (Comparative Example 1) A phosphor plate was manufactured by the following procedure. (1) ⁇ -type sialon phosphor (Aron Bright YL-600B, manufactured by Denka Co., Ltd., median diameter 15 ⁇ m) and spinel raw material powder (MgO: magnesium oxide manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Inc., average particle size 0.2 ⁇ m, Purity 99.9% and Al 2 O 3 : AA-03 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)) were wet-mixed in an ethanol solvent for 30 minutes using a polyethylene pot and an alumina ball to obtain the obtained product.
  • the obtained slurry was suction-filtered to remove the solvent, and then dried. Then, the mixed raw material was disaggregated through a nylon mesh sieve having an opening of 75 ⁇ m to obtain a raw material mixed powder.
  • the amount of ⁇ -sialon phosphor was adjusted to be 30% by volume in the phosphor plate (the balance is MgO and Al 2 O 3 ).
  • the raw material mixed powder was filled in the hot press jig. Specifically, about 10 g of the raw material mixed powder was filled in a carbon die having an inner diameter of 30 mm in which a carbon lower punch was set. After that, a carbon upper punch was set and the raw material powder was sandwiched. A carbon sheet (GRAFOIL manufactured by GraTech) having a thickness of 0.127 mm was set between the raw material mixed powder and the carbon jig to prevent sticking.
  • a hot press jig filled with the raw material mixed powder was set in a multipurpose high-temperature furnace (manufactured by Fuji Dempa Kogyo Co., Ltd., High Multi 5000) equipped with a carbon heater.
  • the inside of the furnace was evacuated to 0.1 Pa or less, and the upper and lower punches were pressurized with a press pressure of 55 MPa while maintaining the reduced pressure state.
  • the temperature was raised to 1600 ° C. at a rate of 5 ° C. per minute. After reaching 1600 ° C., heating was stopped, the mixture was slowly cooled to room temperature, and the pressure was depressurized.
  • the fired product having an outer diameter of 30 mm was collected, and the main surface, the back surface, and the side surface were ground using a surface grinding machine and a cylindrical grinding machine. As a result, a disk-shaped phosphor plate having a diameter of 25 mm was obtained (thickness is shown in the table).
  • the obtained phosphor plate was evaluated for the following evaluation items.
  • FIG. 3 is a schematic view of an apparatus (LED package 130) for measuring the emission spectrum of the phosphor plate 100.
  • an aluminum substrate (substrate 30) on which the recess 70 was formed was prepared.
  • the diameter ⁇ of the bottom surface of the recess 70 was 13.5 mm, and the diameter ⁇ of the opening of the recess 70 was 16 mm.
  • a blue LED (light emitting element 20) was mounted as a blue light emitting light source inside the recess 70 of the substrate 30.
  • a circular phosphor plate 100 is installed above the blue LED so as to close the opening of the recess 70 of the substrate 30, and the device shown in FIG. 3 (chip-on-board type (COB type) LED package 130).
  • COB type chip-on-board type
  • the emission spectrum on the surface of the phosphor plate 100 when the blue LED of the produced LED package 130 was turned on was measured.
  • the maximum value (W / nm) of the emission intensity (fluorescence intensity) of orange light (Orange) having a wavelength of 585 nm or more and 605 nm was determined.
  • Table 1 shows the relative values (%) of the other Examples and Comparative Examples when the maximum value of the fluorescence intensity was standardized with Example 1 as 100%. Further, the light transmittance (%) of blue light at a wavelength of 450 nm was determined from the obtained emission spectrum. The results are shown in Table 1.
  • Fluorescent plate 20 Light emitting element 30 Substrate 40 Solder 50 Electrode 60 Bonding wire 70 Recess 100 Fluorescent plate 100 Light emitting device 120 Light emitting device 130 LED package

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Abstract

本発明の蛍光体プレート（１００）は、母材と、母材中に含まれる蛍光体と、を含む板状の複合体を備える蛍光体プレートであって、母材が、スピネルを含み、蛍光体が、Ｓｉ元素を有する蛍光体を含み、Ｃｕ－Ｋα線を用いた蛍光体プレートのＸ線回折パターンにおいて、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに対応するピーク強度を１としたとき、回折角２θが３２．５°以上３４．５°以下の範囲内にあるピークの合計強度が、０．５以下を満たすように構成されるものである。

Description

蛍光体プレート、及び発光装置
　本発明は、蛍光体プレート、及び発光装置に関する。
　これまで波長変換部材としては封止樹脂中に無機蛍光体を分散させたものが用いられていたが、樹脂を母材とするとＬＥＤを用いた光源が発する熱や光により樹脂が劣化してしまうという問題があったことから、母材を無機物とした波長変換部材の検討も行われてきた。特許文献１には、母材であるガラス中に無機蛍光体が分散してなる波長変換部材が記載されている（特許文献１の請求項１）。同文献によれば、波長変換部材の形状は限定されず、板状とした蛍光体プレートに関しても記載されている（段落００５４）。
特開２０１５－１９９６４０号公報
　しかしながら、本発明者が検討した結果、上記特許文献１に記載の蛍光体プレートにおいて、発光強度の点で改善の余地があることが判明した。
　本発明者の検討によれば、無機母材に比較的透明なスピネルを含めることにより、蛍光体プレート内で光の過剰散乱が抑制されるため、蛍光体プレートにおける発光強度を向上できることがわかった。
　本発明者はさらに検討したところ、上記無機蛍光体としてＳｉ元素を有する蛍光体を使用したとき、スピネルを含む蛍光体プレートにおいて発光強度が低下する恐れがあることを見出した。
　このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、蛍光体プレートのＸ線回折パターンにおいて、スピネルに帰属される特定のピークの強度と所定の２θの範囲内に存在するピークの合計強度との比を指標とすることで光学特性を安定的に評価できること、そして、このようなピーク強度比の上限を所定値以下とすることにより、蛍光体プレートの発光強度が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
　本発明によれば、
　母材と、前記母材中に含まれる蛍光体と、を含む板状の複合体を備える蛍光体プレートであって、
　前記母材が、スピネルを含み、
　前記蛍光体が、Ｓｉ元素を有する蛍光体を含み、
　Ｃｕ－Ｋα線を用いて測定した前記蛍光体プレートのＸ線回折パターンにおいて、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに対応するピーク強度を１としたとき、
　回折角２θが３２．５°以上３４．５°以下の範囲内にあるピークの合計強度が、０．５以下を満たす、蛍光体プレートが提供される。
　また本発明によれば、
　ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子と、
　前記ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の一面上に設けられた上記の蛍光体プレートと、
を備える、発光装置が提供される。
　本発明によれば、発光強度に優れた蛍光体プレート、及びそれを用いた発光装置が提供される。
本実施形態の蛍光体プレートの構成の一例を示す模式図である。 （ａ）はフリップチップ型の発光装置の構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）はワイヤボンディング型の発光素子の構成を模式的に示す断面図である。 蛍光体プレートの発光効率を測定するための装置の概略図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。
　本実施形態の蛍光体プレートを概説する。
　本実施形態の蛍光体プレートの概要を説明する。
　本実施形態の蛍光体プレートは、スピネルを含む母材と、母材中に存在するＳｉ元素を有する蛍光体と、を含む板状の複合体（板状部材）を備える。
　Ｓｉ元素を有する蛍光体としてα型サイアロン蛍光体を含む蛍光体プレートは、照射された青色光を橙色光に変換して発光する波長変換体として機能し得る。
　蛍光体プレートは、下記の手順で測定されるＸ線回折パターンにおいて、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にあるスピネルに対応するピーク強度を１としたとき、回折角２θが３２．５°以上３４．５°以下の範囲内にあるピークの合計強度が、０．５以下を満たすように構成される。
（Ｘ線回折パターンの測定方法）
　蛍光体プレートについて、下記の測定条件に基づいてＸ線回折装置を用いて回折パターンを測定する。
　測定対象の蛍光体プレートは、厚みが約０．１８～０．２２ｍｍのものを使用してもよい。
（測定条件）
Ｘ線源：Ｃｕ－Ｋα線（λ＝１．５４１８４Å）、
出力設定：４０ｋＶ・４０ｍＡ
測定時光学条件：発散スリット＝２／３°
散乱スリット＝８ｍｍ
受光スリット＝開放
回折ピークの位置＝２θ（回折角）
測定範囲：２θ＝２０°～７０°
スキャン速度：２度（２θ）／ｓｅｃ，連続スキャン
走査軸：２θ／θ
試料調製：板状の蛍光体プレートをサンプルホルダーに載せる。
ピーク強度はバックグラウンド補正を行って得た値とする。
　本発明者の知見によれば、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にあるスピネルに帰属されるピークの強度（Ｉα）と所定の２θの範囲内に存在するピークの強度の合計（Ｉβ）との比を指標とすることによって、Ｓｉ元素を有する蛍光体を含む蛍光体プレートについての光学特性を評価できることが分かり、Ｉβに対応する２θ範囲についてさらに検討した結果、Ｉβ１として、回折角２θが３２．５°以上３４．５°以下の範囲内にあるピークの合計強度を用いることによって、蛍光体プレートについての光学特性を安定的に評価できることが見出された。
　さらに、そのようにして見出された指標Ｉβ１／Ｉαの上限を特定の値以下とすることにより、蛍光体プレートの発光強度が向上することが判明した。
　本発明の蛍光体プレートにおいては、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある最大ピークをスピネルに由来するピークとする。
　回折角２θが３２．５°以上３４．５°以下の範囲内に含まれるピークは、α型サイアロンに帰属されるピークが含まれていることが好ましく、その他、β型サイアロンに帰属されるピークが含まれていてもよい。
　回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに帰属されるピーク強度を１としたときの、回折角２θが３２．５°以上３４．５°以下の範囲内にあるピークの合計強度Ｉβ１の上限は、０．５以下、好ましくは０．３以下である。これにより、蛍光体プレートにおける発光強度を向上できる。
　一方、上記合計強度Ｉβ１の下限は、とくに限定されないが、Ｓｉ元素を有する蛍光体がα型サイアロン蛍光体を含む場合、例えば、０．００５以上、好ましくは０．０１以上である。これにより、蛍光体プレートの発光強度を向上できる。
　回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに帰属されるピーク強度を１としたときの、回折角２θが６０．２°以上６２．０°以下の範囲内にあるピークの合計強度Ｉβ２の上限は、例えば、０．２以下でもよく、０．１以下でもよい。これにより、蛍光体プレートにおける発光強度を向上できる。
　一方、合計強度Ｉβ２の下限は、例えば、０．００５以上、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０２以上である。これにより、蛍光体プレートにおける発光強度を向上できる。
　回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに帰属されるピーク強度を１としたときの、回折角２θが２９．０°以上３１．０°以下の範囲内にあるピークの合計強度Ｉβ３の下限は、例えば、０．０１以上、好ましくは０．０３以上、より好ましくは０．０５以上である。これにより、蛍光体プレートにおける発光強度を向上できる。
　一方、上記合計強度Ｉβ３の上限は、とくに限定されないが、例えば、０．５以下でもよく、０．３以下でもよい。これにより、蛍光体プレートの製造安定性を高められる。
　回折角２θが６０．２°以上６２．０°以下の範囲内に含まれるピークや回折角２θが２９．０°以上３１．０°以下の範囲内に含まれるピークは、α型サイアロンに帰属されるピークが含まれていることが好ましい。
　本実施形態では、たとえば蛍光体プレート中の蛍光体に含まれる各成分の種類や配合量、蛍光体や蛍光体プレートの調製方法等を適切に選択することにより、上記合計強度Ｉβ１、Ｉβ２、Ｉβ３を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、スピネル原料粉末中におけるＭｇ／Ａｌ比を適切に調整すること等が、上記合計強度Ｉβ１、Ｉβ２、Ｉβ３を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。
　上記蛍光体プレートでは、波長４５５ｎｍの青色光が照射された場合、蛍光体プレートから発せられる波長変換光のピーク波長は５７０ｎｍ以上６０５ｎｍ以下であることが好ましい。また、これによれば、青色光を発光する発光素子に蛍光体プレートを組み合わせることで、輝度が高い橙色を発光する発光装置を得ることができる。
　本実施形態の蛍光体プレートの構成について詳述する。
（母材）
　上記蛍光体プレートを構成する複合体中は、蛍光体とスピネルを含む無機母材とが混在した状態となる。具体的には、複合体は、無機母材を構成する化合物の焼結物中に蛍光体が分散された構造を有してもよい。この蛍光体は、粒子状態で、スピネルを含む無機母材中に均一に分散されていてもよい。
　母材は、複合体中における主成分であってもよい。この場合、母材の含有量は、複合体中に対して、体積換算で、例えば、５０Ｖｏｌ％以上でもよい。
　母材は、スピネルを含む無機母材で構成される。このスピネルは、一般式Ｍ２ｘＡｌ４－４ｘＯ６－４ｘ（ただし、ＭはＭｇ、Ｍｎ、Ｚｎの少なくともいずれかであり、０．２＜ｘ＜０．６である）で表されるスピネルを含んでもよい。
　スピネルは、通常、一般式ＭＯ（ＭはＭｇ、Ｍｎ、Ｚｎの少なくともいずれか）で表される金属酸化物の粉末と、Ａｌ２Ｏ３の粉末とを混合し、焼結することで得られる。
　化学量論的には、スピネルはｘ＝０．５（すなわち、一般式ＭＡｌ２Ｏ４）で表される組成である。ただし、原料のＭＯの量とＡｌ２Ｏ３の量の比によっては、スピネルは、ＭＯまたはＡｌ２Ｏ３が過剰に固溶した非化学量論組成の化合物となる。
　上記一般式で表されるスピネルを含む焼結体は比較的透明である。よって、蛍光体プレート内での光の過剰散乱が抑制される。透明性の観点で、上記一般式におけるＭは、Ｍｇであることが好ましい。
（蛍光体）
　本実施形態の蛍光体は、Ｓｉ元素を有する蛍光体を含む。
　Ｓｉ元素を有する蛍光体としては、公知のものを使用できるが、例えば、α型サイアロン蛍光体を用いてもよい。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　α型サイアロン蛍光体は、下記一般式（１）で表されるＥｕ元素を含有するα型サイアロン蛍光体を含んでもよい。
（Ｍ）ｍ（１－ｘ）／ｐ（Ｅｕ）ｍｘ／２（Ｓｉ）１２－（ｍ＋ｎ）（Ａｌ）ｍ＋ｎ（Ｏ）ｎ（Ｎ）１６－ｎ　・・一般式（１）
　上記一般式（１）中、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ及びランタニド元素（ＬａとＣｅを除く）からなる群から選ばれる１種以上の元素を表し、ｐはＭ元素の価数、０＜ｘ＜０．５、１．５≦ｍ≦４．０、０≦ｎ≦２．０を表す。ｎは、例えば、２．０以下でもよく、１．０以下でもよく、０．８以下でもよい。
　α型サイアロンの固溶組成は、α型窒化ケイ素の単位胞（Ｓｉ１２Ｎ１６）のｍ個のＳｉ－Ｎ結合をＡｌ－Ｎ結合に、ｎ個のＳｉ－Ｎ結合をＡｌ－Ｏ結合に置換し、電気的中性を保つために、ｍ／ｐ個のカチオン（Ｍ、Ｅｕ）が結晶格子内に侵入固溶し、上記一般式のように表される。特にＭとして、Ｃａを使用すると、幅広い組成範囲でα型サイアロンが安定化し、その一部を発光中心となるＥｕで置換することにより、紫外から青色の幅広い波長域の光で励起され、橙色の可視発光を示す蛍光体が得られる。
　一般に、α型サイアロンは、当該α型サイアロンとは異なる第二結晶相や不可避的に存在する非晶質相のため、組成分析等により固溶組成を厳密に規定することができない。α型サイアロンは、他の結晶相としてβ型サイアロン、窒化アルミニウム又はそのポリタイポイド、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８、ＣａＡｌＳｉＮ３等を含んでいてもよい。
　α型サイアロン蛍光体の製造方法としては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム及び侵入固溶元素の化合物を含む混合粉末を高温の窒素雰囲気中で加熱して反応させる方法がある。合成後のα型サイアロン蛍光体は複数の等軸状の一次粒子が焼結して塊状の二次粒子を形成する。本実施形態における一次粒子とは、粒子内の結晶方位が同一であり、単独で存在することができる最小粒子をいう。
　蛍光体の平均粒子径の下限は、例えば、１μｍ以上が好ましく、２μｍ以上がより好ましい。これにより、発光強度を高めることができる。また、蛍光体の平均粒子径の上限は、３０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましい。平均粒子径は、蛍光体の上記二次粒子における寸法である。
　蛍光体の平均粒子径を５μｍ以上とすることにより、複合体の透明性をより高めることができる。一方、蛍光体の平均粒子径を３０μｍ以下とすることにより、ダイサー等で蛍光体プレートを切断加工する際に、チッピングが生じることを抑制することができる。
　ここで、平均粒子径とは、レーザー回析散乱式粒度分布測定法（ベックマンコールター社製、ＬＳ１３－３２０）により測定して得られる体積基準粒度分布において、小粒径側からの通過分積算（積算通過分率）５０％の粒子径Ｄ５０をいう。
　蛍光体プレート中の蛍光体の粒子径は、原料に使用した蛍光体の粒子径と略同一と考えてよい。プレート製造工程において、加熱などによっては、原料蛍光体の粒子径が変動することは殆どないためである。
　蛍光体の含有量の下限値は、複合体全体に対して、体積換算で、例えば、５Ｖｏｌ％以上、好ましくは１０Ｖｏｌ％以上、より好ましくは１５Ｖｏｌ％以上である。これにより、薄層の蛍光体プレートにおける発光強度を高めることができる。また、蛍光体プレートの光変換効率を向上できる。一方、蛍光体の含有量の上限値は、複合体全体に対して、体積換算で、例えば、５０Ｖｏｌ％以下、好ましくは４５Ｖｏｌ％以下、より好ましくは４０Ｖｏｌ％以下である。蛍光体プレートの熱伝導性の低下を抑制できる。
　上記蛍光体プレートの少なくとも主面、または主面および裏面の両面における表面が表面処理されていてもよい。蛍光体プレートの主面は、発光素子の発光面に対向する面となる。
　表面処理としては、例えば、ダイアモンド砥石等を用いた研削、ラッピング、ポリッシング等の研磨などが挙げられる。
　上記蛍光体プレートの主面における表面粗さＲａは、例えば、０．１μｍ以上２．０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以上１．５μｍ以下である。
　一方、上記蛍光体プレートの裏面における表面粗さＲａは、例えば、０．１μｍ以上２．０μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以上１．５μｍ以下である。
　上記表面粗さを上記上限値以下とすることで、光の取り出し効率や、面内方向における光強度のバラツキを抑制できる。上記表面粗さを上記下限値以上とすることで、被着体との密着性を高められることが期待される。
　上記蛍光体プレートにおいて、４５０ｎｍの青色光における光線透過率の上限値は、例えば、１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは１．５％以下である。これにより、青色光が蛍光体プレートを透過することを抑制できるため、輝度が高い橙色を発光できる。α型サイアロン蛍光体の含有量や蛍光体プレートの厚みを適切に調整することで、４５０ｎｍの青色光における光線透過率を低減できる。
　なお、４５０ｎｍの青色光における光線透過率の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１％以上としてもよい。
　本実施形態の蛍光体プレートの製造工程について詳述する。
　本実施形態の蛍光体プレートの製造方法は、金属酸化物、及び蛍光体を含む混合物を得る工程（１）と、得られた混合物を焼成する工程（２）と、を有してもよい。
　また、蛍光体プレートの製造方法は、金属酸化物を溶融して、得られた溶融物中に蛍光体の粒子を混合してもよい。
　工程（１）において、原料として用いる蛍光体や金属酸化物の粉末は、できるだけ高純度であるものが好ましく、構成元素以外の元素の不純物は０．１％以下であることが好ましい。
　原料粉末の混合は、乾式、湿式の種々の方法を適用できるが、原料として用いる蛍光体粒子が極力粉砕されず、また混合時に装置からの不純物が極力混入しない方法が好ましい。
　蛍光体の一例として、粉末状のα型サイアロン蛍光体を使用する。
　原料の金属酸化物の一例として、スピネル原料粉末を使用する。
　金属酸化物は、微粉末であればよく、その平均粒子径は、例えば１μｍ以下としてもよい。
　原料の金属酸化物として、スピネル原料粉末を使用してもよい。
　ここで、「スピネル原料粉末」は、例えば、（ｉ）前述の一般式Ｍ２ｘＡｌ４－４ｘＯ６－４ｘで表されるスピネルを含む粉末、および／または、（ｉｉ）一般式ＭＯ（ＭはＭｇ、Ｍｎ、Ｚｎの少なくともいずれか）で表される金属酸化物の粉末とＡｌ２Ｏ３の粉末との混合物である。
　工程（２）において、スピネル原料粉末を、例えば、１３００℃以上１６５０℃以下で焼成を行ってもよい。焼結工程における加熱温度は１５００℃以上がより好ましい。複合体を緻密化するためには、焼成温度が高い方が好ましいが、焼成温度が高すぎると、蛍光体プレートの蛍光強度が低下するため、前記範囲が好ましい。
　また、焼成温度が約１６００℃～１６５０℃の高温領域の場合、この温度を保持する保持時間は、例えば、２０分以下、好ましくは１５分以下であり、０分としてもよい。これにより、蛍光体プレートの発光強度を高められる。
　上記の製造方法において、焼成方法は常圧焼結でも加圧焼結でも構わないが、蛍光体の特性低下を抑制し、且つ緻密な複合体を得るために、常圧焼結よりも緻密化させやすい加圧焼結が好ましい。
　加圧焼結方法としては、ホットプレス焼結や放電プラズマ焼結（ＳＰＳ）、熱間等方加圧焼結（ＨＩＰ）などが挙げられる。ホットプレス焼結やＳＰＳ焼結の場合、圧力は１０ＭＰａ以上、好ましくは３０ＭＰａ以上が好ましく、１００ＭＰａ以下が好ましい。
　焼成雰囲気はαサイアロンの酸化を防ぐ目的のため、窒素やアルゴンなどの非酸化性の不活性ガス、もしくは真空雰囲気下が好ましい。
　以上により、本実施形態の蛍光体プレートが得られる。
　得られた蛍光体プレート中の板状の複合体の表面は、本発明の効果を損なわない範囲において研磨処理、プラズマ処理や表面コート処理等の公知の表面処理などが施されてもよい。
　本実施形態の発光装置について説明する。
　本実施形態の発光装置は、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子（発光素子２０）と、ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の一面上に設けられた上記の蛍光体プレート１０と、を備えるものである。
　ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子は、例えば、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ系材料などのＩＩＩ族窒化物半導体で構成される、ｎ層、発光層、およびｐ層を備えるものである。ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子として、青色光を発光する青色ＬＥＤを用いることができる。
　蛍光体プレート１０は、発光素子２０の一面上に直接配置されてもよいが、光透過性部材またはスペーサーを介して配置され得る。
　発光素子２０の上に配置される蛍光体プレート１０は、図１に示す円板形状の蛍光体プレート１００（蛍光体ウェハ）を用いてもよいが、蛍光体プレート１００を個片化したものを用いることができる。
　図１に示す蛍光体プレート１００の厚みの下限は、例えば、５０μｍ以上、好ましくは８０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上である。蛍光体プレート１００の厚みの上限は、例えば、１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。
　蛍光体プレート１００の厚みは、上記の製造工程で得られた後、研削などにより、適当に調整され得る。
　なお、円板形状の蛍光体プレート１００は、四角形状の場合と比べて、角部における欠けや割れの発生が抑制されるため、耐久性や搬送性に優れる。
　上記の半導体装置の一例を、図２（ａ）、（ｂ）に示す。図２（ａ）はフリップチップ型の発光装置１１０の構成を模式的に示す断面図であり、図２（ｂ）はワイヤボンディング型の発光装置１２０の構成を模式的に示す断面図である。
　図２（ａ）の発光装置１１０は、基板３０と、半田４０（ダイボンド材）を介して基板３０と電気的に接続された発光素子２０と、発光素子２０の発光面上に設けられた蛍光体プレート１０と、を備える。フリップチップ型の発光装置１１０は、フェイスアップ型およびフェイスダウン型のいずれの構造でもよい。
　また、図２（ｂ）の発光装置１２０は、基板３０と、ボンディングワイヤ６０および電極５０を介して基板３０と電気的に接続された発光素子２０と、発光素子２０の発光面上に設けられた蛍光体プレート１０と、を備える。
　図２中、発光素子２０と蛍光体プレート１０とは、公知の方法で貼り付けられており、例えば、シリコーン系接着剤や熱融着等の方法で貼り合わされてもよい。
　また、発光装置１１０、発光装置１２０は、全体を透明封止材で封止されていてもよい。
　なお、基板３０に実装された発光素子２０に対し、個片化された蛍光体プレート１０を貼り付けてもよい。大面積の蛍光体プレート１００に複数の発光素子２０を貼り付けてから、ダイシングにより、蛍光体プレート１０付き発光素子２０ごとに個片化してもよい。また、複数の発光素子２０が表面に形成された半導体ウェハに、大面積の蛍光体プレート１００を貼り付け、その後、半導体ウェハと蛍光体プレート１００を一括して個片化してもよい。
　以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
　以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
＜蛍光体プレートの作成＞
（比較例１）
　以下手順により蛍光体プレートを製造した。
（１）α型サイアロン蛍光体（アロンブライトＹＬ－６００Ｂ、デンカ株式会社製、メジアン径１５μｍ）と、スピネル原料粉（ＭｇＯ：富士フイルム和光純薬社製の酸化マグネシウム、平均粒径０．２μｍ、純度９９．９％、およびＡｌ２Ｏ３：ＡＡ－０３（住友化学社製）、）とを、ポリエチレン製のポットとアルミナ製のボールを用いて、エタノール溶媒中において３０分間湿式混合し、得られたスラリーを吸引濾過して溶媒を除去した後、乾燥した。そして、混合後の原料を、目開き７５μｍのナイロン製メッシュ篩を通して凝集を解き、原料混合粉末を得た。
　スピネル原料粉がすべて反応してスピネルとなったときに、αサイアロン蛍光体の量が、蛍光体プレート中３０体積％となるように調整した（残部は、ＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３である）。
　スピネル原料粉中のＭｇＯとＡｌ２Ｏ３の比率は、質量比で、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３＝３７：６３（モル量において、Ｍｇ：Ａｌ＝３：４）となるようにした。
（２）原料混合粉末をホットプレス治具内に充填した。具体的には、約１０ｇの原料混合粉末を、カーボン製下パンチをセットした内径３０ｍｍのカーボン製ダイスに充填した。その後、カーボン製上パンチをセットし、原料粉末を挟み込んだ。
　原料混合粉末とカーボン治具の間には、固着防止のために、厚み０．１２７ｍｍのカーボンシート（ＧｒａＴｅｃｈ社製、ＧＲＡＦＯＩＬ）をセットした。
（３）原料混合粉末を充填したホットプレス治具を、カーボンヒーターを備える多目的高温炉（富士電波工業株式会社製、ハイマルチ５０００）にセットした。炉内を０．１Ｐａ以下まで真空排気し、減圧状態を保ったまま、上下パンチを５５ＭＰａのプレス圧で加圧した。加圧状態を維持したまま、毎分５℃の速さで１６００℃まで昇温した。１６００℃に到達後、加熱を止め、室温まで徐冷し、除圧した。その後、外径３０ｍｍの焼成物を回収し、平面研削盤と円筒研削盤を用いて、主面、裏面及び側面を研削した。これにより、直径２５ｍｍの円板状の蛍光体プレートを得た（厚みは表に記載）。
（実施例１～４）
　上記（１）中におけるスピネル原料粉末中のＭｇＯとＡｌ２Ｏ３の比率を、実施例１が、質量比で、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３＝２８：７２（モル量において、Ｍｇ：Ａｌ＝１：２）、実施例２が、質量比で、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３＝２４：７６（モル量において、Ｍｇ：Ａｌ＝９：２２）、実施例３が、質量比で、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３＝２１：７９（モル量において、Ｍｇ：Ａｌ＝１：３）、実施例４が、質量比で、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３＝１４：８６（モル量において、Ｍｇ：Ａｌ＝３：１４）、となるようにした以外、実施例１と同様にして、蛍光体プレートを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　得られた蛍光体プレートについて以下の評価項目について評価を行った。
［Ｘ線回折パターン］
　各実施例・各比較例の蛍光体プレートについて、Ｘ線回折装置（製品名：ＵｌｔｉｍａＩＶ、リガク社製）を用いて、下記の測定条件で回折パターンを測定した。
（測定条件）
Ｘ線源：Ｃｕ－Ｋα線（λ＝１．５４１８４Å）、
出力設定：４０ｋＶ・４０ｍＡ
測定時光学条件：発散スリット＝２／３°
散乱スリット＝８ｍｍ
受光スリット＝開放
回折ピークの位置＝２θ（回折角）
測定範囲：２θ＝２０°～７０°
スキャン速度：２度（２θ）／ｓｅｃ，連続スキャン
走査軸：２θ／θ
試料調製：板状の蛍光体プレートをサンプルホルダーに載せた。
ピーク強度はバックグラウンド補正を行って得た値とした。
　得られたＸ線回折パターンからいずれの蛍光体プレートにおいても、主相としてα型サイアロンとスピネルが存在することを確認した。
　ＸＲＤ回折分析パターンの結果、２θが３６．０～３７．４°の範囲、２θが３２．５～３４．５°の範囲、２θが６０．２～６２．０°の範囲に、実施例１～４及び比較例１の蛍光体プレートにおいてピークが観察された。一方、２θが２９．０～３１．０°の範囲に、実施例１～４においてピークが観察されたが、比較例１においてピークは観察されなかった。
　２θが３６．０～３７．４°の範囲にある最大ピークが、スピネルに対応することが確認された。
　表１には、この最大ピークに対応するピーク強度を１としたときの、各範囲に含まれるピークの合計強度（相対強度）、各範囲に含まれるピークのピーク位置（°）を示す。
　また、ＳＥＭ観察用に、得られた蛍光体プレートを研磨して、その研磨面をＳＥＭで観察した。その結果、実施例１～４の蛍光体プレートにおいては、スピネルを含むマトリックス相の間にα型サイアロン蛍光体粒子が分散した状態が観察された。
［光学特性の評価］
　蛍光体プレートの発光効率を、チップオンボード型（ＣＯＢ型）のＬＥＤパッケージ１３０を用いて評価した。図３は、蛍光体プレート１００の発光スペクトルを測定するための装置（ＬＥＤパッケージ１３０）の概略図である。
　まず、凹部７０が形成されたアルミ基板（基板３０）を用意した。凹部７０の底面の径φは１３．５ｍｍ、凹部７０の開口部の径φは１６ｍｍであった。この基板３０の凹部７０の内部に、青色発光光源として青色ＬＥＤ（発光素子２０）を実装した。
　その後、基板３０の凹部７０の開口部を塞ぐように、青色ＬＥＤの上部に円形状の蛍光体プレート１００を設置し、図３に示す装置（チップオンボード型（ＣＯＢ型）のＬＥＤパッケージ１３０）を作製した。
　全光束測定システム（ＨａｌｆＭｏｏｎ／φ１０００ｍｍ積分球システム、大塚電子株式会社製）を用いて、作製したＬＥＤパッケージ１３０の青色ＬＥＤを点灯したときの、蛍光体プレート１００の表面における発光スペクトルを測定した。
　得られた発光スペクトルにおいて、波長が５８５ｎｍ以上６０５ｎｍである橙色光（Ｏｒａｎｇｅ）の発光強度（蛍光強度）の最大値（Ｗ／ｎｍ）を求めた。表１には、蛍光強度の最大値について、実施例１を１００％として規格化したときの、他の実施例・比較例の相対値（％）を示す。
　また、得られた発光スペクトルから、波長４５０ｎｍにおける青色光の光線透過率（％）を求めた。この結果を表１に示す。
　実施例１～４の蛍光体プレートは、比較例１に比べて、蛍光強度に優れる結果を示した。
　この出願は、２０２０年３月１８日に出願された日本出願特願２０２０－０４７２９８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０　蛍光体プレート
２０　発光素子
３０　基板
４０　半田
５０　電極
６０　ボンディングワイヤ
７０　凹部
１００　蛍光体プレート
１００　発光装置
１２０　発光装置
１３０　ＬＥＤパッケージ 

Claims (11)

  1. 　母材と、前記母材中に含まれる蛍光体と、を含む板状の複合体を備える蛍光体プレートであって、
    　前記母材が、スピネルを含み、
    　前記蛍光体が、Ｓｉ元素を有する蛍光体を含み、
    　Ｃｕ－Ｋα線を用いて測定した前記蛍光体プレートのＸ線回折パターンにおいて、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに対応するピーク強度を１としたとき、
    　回折角２θが３２．５°以上３４．５°以下の範囲内にあるピークの合計強度が、０．５以下を満たす、蛍光体プレート。
  2. 　請求項１に記載の蛍光体プレートであって、
    　前記Ｓｉ元素を有する蛍光体が、α型サイアロン蛍光体を含む、蛍光体プレート。
  3. 　請求項２に記載の蛍光体プレートであって、
    　前記Ｃｕ－Ｋα線を用いて測定した前記蛍光体プレートのＸ線回折パターンにおいて、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに帰属されるピーク強度を１としたとき、
    　回折角２θが６０．２°以上６２．０°以下の範囲内にあるピークの合計強度が、０．００５以上０．２以下を満たす、蛍光体プレート。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の蛍光体プレートであって、
    　前記Ｃｕ－Ｋα線を用いて測定した前記蛍光体プレートのＸ線回折パターンにおいて、回折角２θが３６．０°以上３７．４°以下の範囲内にある前記スピネルに帰属されるピーク強度を１としたとき、
    　回折角２θが２９．０°以上３１．０°以下の範囲内にあるピークの合計強度が、０．０１以上を満たす、蛍光体プレート。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の蛍光体プレートであって、
    　前記スピネルが、一般式Ｍ２ｘＡｌ４－４ｘＯ６－４ｘ（ＭはＭｇ、Ｍｎ、Ｚｎの少なくともいずれかであり、０．２＜ｘ＜０．６である）で表されるスピネルを含む、蛍光体プレート。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の蛍光体プレートであって、
    　前記蛍光体の含有量が、前記複合体中、体積換算で、５Ｖｏｌ％以上５０Ｖｏｌ％以下である、蛍光体プレート。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の蛍光体プレートであって、
    　前記蛍光体の平均粒子径Ｄ５０が、１μｍ以上３０μｍ以下である、蛍光体プレート。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の蛍光体プレートであって、
    　当該蛍光体プレートの厚みが、５０μｍ以上１ｍｍ以下である、蛍光体プレート。
  9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の蛍光体プレートであって、
    　照射された青色光を橙色光に変換して発光する波長変換体として用いる、蛍光体プレート。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の蛍光体プレートであって、
    　４５５ｎｍの青色光における光線透過率が１０％以下である、蛍光体プレート。
  11. 　ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子と、
    　前記ＩＩＩ族窒化物半導体発光素子の一面上に設けられた請求項１～１０のいずれか一項に記載の蛍光体プレートと、
    を備える、発光装置。
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