(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用灯具に用いられる白色発光装置であって、３７０〜４８０ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを持つ半導体発光素子と、前記半導体発光素子の発する光により励起され可視光を発光する少なくとも１種以上の蛍光体を備え、
前記蛍光体は、Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋ｙの一般式で表され、
前記一般式のｘが０．３＜ｘ＜０．９０、ｙが０．０５＜ｙ＜０．２５、ｘ＋ｙがｘ＋ｙ＜０．９８の範囲であり、
前記蛍光体の発光スペクトルのドミナント波長が５７５〜５９０ｎｍの波長域にあり、
前記蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５４０〜５９５ｎｍの波長域にあり、半値幅が８０ｎｍ以上であり、
前記白色発光装置の発光色が、ＪＩＳ：Ｄ５５００規格の色度座標系（Ｃｘ，Ｃｙ）において、Ｃｙ＝０．４４  または  Ｃｙ＝０．１５＋０．６４×Ｃｘの線上に位置することを特徴とする白色発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５７５〜５９０ｎｍの波長域にあることを特徴とする請求項１に記載の白色発光装置。
【請求項３】
前記蛍光体は、ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＳｉＯ２及びＥｕ２Ｏ３の混合物を還元雰囲気中で１次焼成して作製したユーロピウム付活のオルソ珪酸塩を前駆体とし、この前駆体とＳｉ３Ｎ４及びＮＨ４Ｃｌの混合物を還元雰囲気中で２次焼成することで得られることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の白色発光装置。
【請求項４】
前記半導体発光素子のピーク波長が４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域にあるＩｎＧａＮ系ＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の白色発光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の白色発光装置を光源とした車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用灯具に用いられる白色発光装置、及びこれを用いた車両用灯具に関する。より詳しくは、半導体発光素子とこの半導体発光素子の光で効率よく励起され発光する蛍光体を用いて、車両用灯具に用いられる白色光源の色度規定の範囲内にある視感度の高い白色光を高い発光強度で発光可能な白色発光装置、及びこれを用いた車両用灯具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、長寿命且つ消費電力が少ない白色発光装置として、青色光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）等の半導体発光素子と、これらを励起光源とする蛍光体とを組み合わせ、両者から得られる発光の加色混合による合成スペクトルとして白色光を得るように構成された白色発光装置が注目されており、その用途として、車両用灯具、特に車両用前照灯の白色光源としての利用が期待されている。（特許文献１参照）
ここで、車両用灯具の白色光源は、色度規定により発光スペクトルが所定の色度座標（ｃｘ，ｃｙ）の範囲内にあることが要求されており、例えば、ＪＩＳ：Ｄ５５００によれば図６の色度図に示す領域Ａの範囲内にあることが要求される。
尚、領域Ａは下記式によって表される。
＜車両用前照灯の白色光源の色度規定（ＪＩＳ：Ｄ５５００）＞
黄色方向    ｃｘ≦０．５０
青色方向    ｃｘ≧０．３１
緑色方向    ｃｙ≦０．４４  及び  ｃｙ≦０．１５＋０．６４ｃｘ
紫色方向    ｃｙ≧０．０５＋０．７５ｃｘ  及び  ｃｙ≧０．３８２【０００３】
このような色度規定に合致した白色光を高い発光強度で発光可能とした白色発光装置の例として、青色波長域（４２０〜４９０ｎｍ）に発光ピーク波長を持つＩｎＧａＮ系の半導体発光素子と、５１０〜６００ｎｍの間に発光ピーク波長を持つセリウム付活のイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系の黄色発光蛍光体とを組み合わせて白色発光を実現する発光装置が知られている。（特許文献２参照）
【特許文献１】日本国特許出願公開２００４−０９５４８０号公報
【特許文献２】日本国特許第３５０３１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、青色光を発光する半導体発光素子と黄色蛍光体とを組み合わせた白色発光装置が再現可能な色度範囲は、半導体発光素子が発光する青色光の色度座標と蛍光体の発光する黄色光の色度座標とを結んだ直線により近似的に表すことができ、両者の発光強度を調整することで当該直線上における任意の色度座標の光を得ることができる。
図６の色度図に示す直線Ｌは、このような直線の一例であり、発光ピーク波長が４５０ｎｍの青色半導体発光素子とドミナント波長が５７２ｎｍの黄色蛍光体とを組み合わせた白色発光装置によって再現可能な色度範囲を示す直線である。【０００５】
ここで、人の目が明るさを感じる視感度は、青色光に比べ黄色光は約２０倍高いことから、青色光と黄色光を加色混合した白色光の場合、同じ発光強度であっても黄色光成分が多い白色光のほうが人の目には明るく感じられる。このことは、前記直線Ｌ上の各色度座標の光は、同じ発光強度であれば黄色蛍光体側に近い方が人の目に明るく感じられることを示す。また、前記領域Ａ（車両用灯具の白色光源の色度規定）の範囲内において最も視感度が高い色度座標は領域Ａの黄色蛍光体側境界線と前記直線Ｌの交差点Ｘとなる。【０００６】
従って、前記領域Ａ（車両用灯具の白色光源の色度規定）の範囲内において白色光の視感度の高さを追求すると、交差点Ｘの座標がより黄色蛍光体側（図６中のＸ’側）へと近くなるように半導体発光素子の発光色と蛍光体の発光色を選択する必要がある。
具体的には、半導体発光素子の発光ピーク波長を４５０ｎｍ前後とした場合に、前記交差点Ｘの座標が視感度の高い範囲となるのは、黄色蛍光体のドミナント波長が５７５ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲である。【０００７】
しかし、従来知られた青色光を発光する半導体発光素子とＹＡＧ系蛍光体を組み合わせた白色発光装置においては、ドミナント波長が５７５ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲内において高い発光強度が得られるＹＡＧ系蛍光体が知られていないため、視感度の高い白色光を高い発光強度で発光可能な白色発光装置の実現が困難であった。【０００８】
本発明は、上記のような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体発光素子とこの半導体発光素子の光で効率よく励起され発光する蛍光体を用いて、車両用灯具に用いられる白色光源の色度規定の範囲内にある視感度の高い白色光を高い発光強度で発光可能な白色発光装置、及びこれを用いた車両用灯具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、一般式がＳｒ１−ｘ−ｙＢａｘＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋ｙで表され、当該一般式のｘが０．３＜ｘ＜１．０、ｙが０．０３＜ｙ＜０．３、ｘ＋ｙがｘ＋ｙ＜１．０の範囲である蛍光体は、３７０〜４８０ｎｍの波長域で効率良く励起され、黄色成分を多く含む可視光を高い発光強度で発光することを新たに見出し、この蛍光体を用いて白色発光装置を構成することで本発明を完成するに至った。【００１０】
すなわち、本発明の第１の形態である白色発光装置は、車両用灯具に用いられる白色発光装置であって、３７０〜４８０ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを持つ半導体発光素子と、前記半導体発光素子の発する光により励起され可視光を発光する少なくとも１種以上の蛍光体を備えた発光装置において、前記蛍光体として、一般式Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋ｙ  （但し、ｘは０．３＜ｘ＜１．０、ｙは０．０３＜ｙ＜０．３、ｘ＋ｙはｘ＋ｙ＜１．０の範囲である）で表される蛍光体を備えることを特徴とする。【００１１】
前記白色発光装置が備える前記蛍光体は、前記一般式のｘが０．３＜ｘ＜０．９０、ｙが０．０５＜ｙ＜０．２５、ｘ＋ｙはｘ＋ｙ＜０．９８の範囲であればより高い光束を得ることができる。【００１２】
また、前記蛍光体は、可視光を発光するものであればその発光スペクトルは特に限定されないが、視感度が良好な色温度の低い暖色系の白色光を得るためには、前記蛍光体の発光スペクトルのドミナント波長が５６７〜５９０ｎｍ、より好ましくは５７５〜５９０ｎｍの波長域にあることが好ましい。【００１３】
また、前記蛍光体の発光スペクトルは、ピーク波長が５４０〜５９５ｎｍ、より好ましくは５７５〜５９０ｎｍの波長域にあり、半値幅が８０ｎｍ以上であることが、演色性の観点から好ましい。【００１４】
また、前記蛍光体は、ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＳｉＯ２及びＥｕ２Ｏ３の混合物を還元雰囲気中で１次焼成して作製したユーロピウム付活のオルソ珪酸塩を前駆体とし、この前駆体とＳｉ３Ｎ４及びＮＨ４Ｃｌの混合物を還元雰囲気中で２次焼成することにより製造されることが好ましい。このように製造された前記蛍光体は、良好な緑〜橙色の発光を示すことができる。【００１５】
前記半導体発光素子は、３７０〜４８０ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを持つものであれば特に限定されるものではないが、前記蛍光体の励起波長域の観点から、発光スペクトルのピークが４３０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長域にあることが好ましく、好適な例として、４５０ｎｍ付近の波長域の発光特性が良好であるＩｎＧａＮ系ＬＥＤを挙げることができる。【００１６】
本発明の第２の形態である車両用灯具は、上記の白色発光装置を光源として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の白色発光装置は、演色性が高く車両用前照灯の光源として規定される色度に適合した白色光を高出力で発光することができる。また、このような白色発光装置を光源として用いた車両用灯具においても、同様の効果を奏する。
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態である白色発光装置１の概略断面図である。
【図２】蛍光体１の発光スペクトル（実線）及び比較用蛍光体１の発光スペクトル（点線）を示す図である。
【図３】蛍光体１の励起スペクトル（実線）及び比較用蛍光体１の励起スペクトル（点線）を示す図である。
【図４】各蛍光体の色度座標及びこれらの蛍光体を用いた白色発光装置の再現可能な色度範囲等を示す色度図である。
【図５】本発明の実施例１の発光スペクトル（実線）及び比較例１の発光スペクトル（点線）を示す図面である。
【図６】青色光を発光する半導体発光素子と黄色蛍光体とを組み合わせた白色発光装置が再現可能な色度範囲等を示す色度図である。
【符号の説明】
【００１９】
１：発光装置
２：基板
３ａ：電極（陽極）
３ｂ：電極（陰極）
４：半導体発光素子
５：マウント部材
６：ワイヤー
７：蛍光層
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の説明における例示などによって何ら限定されるものではない。【００２１】
図１は、本発明の実施形態である白色発光装置１の概略断面図である。図１に示すように、白色発光装置１は、基板２上に一対の電極３ａ（陽極）及び３ｂ（陰極）が形成されている。電極３ａ上には半導体発光素子４がマウント部材５により固定されている。半導体発光素子４と電極３ａは前記マウント部材５により通電されており、半導体発光素子４と電極３ｂはワイヤー６により通電されている。半導体発光素子の上には蛍光層７が形成されている。【００２２】
基板２は、導電性を有しないが熱伝導性は高い材料によって形成されることが好ましく、例えば、セラミック基板（窒化アルミニウム基板、アルミナ基板、ムライト基板、ガラスセラミック基板）やガラスエポキシ基板等を用いることができる。【００２３】
電極３ａ及び３ｂは、金や銅等の金属材料によって形成された導電層である。【００２４】
半導体発光素子４は、本発明の白色発光装置に用いられる発光素子の一例であり、例えば、紫外線又は短波長可視光を発光するＬＥＤやＬＤ等を用いることができる。具体例として、ＩｎＧａＮ系の化合物半導体を挙げることができる。ＩｎＧａＮ系の化合物半導体は、Ｉｎの含有量によって発光波長域が変化する。Ｉｎの含有量が多いと発光波長が長波長となり、少ない場合は短波長となる傾向を示す。【００２５】
マウント部材５は、例えば銀ペースト等の導電性接着材または金錫共晶はんだ等であり、半導体発光素子４の下面を電極３ａに固定し、半導体発光素子４の下面側電極と基板２上の電極３ａを電気的に接続する。【００２６】
ワイヤー６は、金ワイヤー等の導電部材であり、例えば超音波熱圧着等により半導体発光素子４の上面側電極及び電極３ｂに接合され、両者を電気的に接続する。【００２７】
蛍光層７には、後述する蛍光体がバインダー部材によって半導体発光素子４の上面を覆う膜状に封止されている。このような蛍光層７は、例えば、液状又はゲル状のバインダー部材に蛍光体を混入した蛍光体ペーストを作製した後、当該蛍光体ペーストを半導体発光素子４の上面に塗布し、その後に塗布した蛍光体ペーストのバインダー部材を硬化することにより形成することができる。バインダー部材としては、例えば、シリコーン樹脂やフッ素樹脂等を用いることができる。【００２８】
本発明の白色発光装置に用いられる蛍光体は、一般式Ｓｒ１−ｘ−ｙＢａｘＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋ｙ  （但し、ｘは０．３＜ｘ＜１．０、ｙは０．０３＜ｙ＜０．３  ｘ＋ｙはｘ＋ｙ＜１．０の範囲である）で表される蛍光体であり、例えば、次のようにして得ることができる。
ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３、ＳｉＯ２、Ｅｕ２Ｏ３の混合粉末を還元雰囲気中で焼成し、ユーロピウム付活のオルソ珪酸塩を前駆体として作製する。この前駆体を粉砕し、Ｓｉ３Ｎ４とＮＨ４Ｃｌを加え、還元雰囲気中で焼成することで本発明の蛍光体を得ることができる。【００２９】
蛍光層７には、上記蛍光体とは異なる発光特性を有する１種又は複数種類の蛍光体を混入することができる。これらの蛍光体の配合量を変化させることにより白色発光装置から得られる白色光の色度を調整することができる。【００３０】
また、蛍光層７には、種々の物性を有する蛍光体以外の物質を混入することもできる。例えば、金属酸化物、フッ素化合物、硫化物等のバインダー部材よりも屈折率の高い物質を蛍光層７に混入することにより、蛍光層７の屈折率を高めることができる。これにより、半導体発光素子４から発生する光が蛍光層７入射する際に生ずる全反射を低減させ、蛍光層７への励起光の取り込み効率を向上させるという効果が得られる。更に、混入する物質の粒子径をナノサイズにすることで、蛍光層７の透明度を低下させることなく屈折率を高めることができる。
また、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等の平均粒径０．３〜２μｍ程度の白色粉末を光散乱剤として蛍光層７に混入することもできる。これにより、発光面の輝度、色度むらを防止することができる。【００３１】
上記の白色発光装置１において、電極３ａ、３ｂに対し駆動電流を印加すると、半導体発光素子４が通電され、半導体発光素子４は蛍光層７へ向けて青色光を含む固有の波長域の光を照射する。この光の一部は蛍光層７内の蛍光体の励起に用いられ、残りの光は蛍光層７を透過してそのまま外部へと照射される。蛍光体は半導体発光素子４からの光により励起され固有の波長域の光を照射する。蛍光層７を透過した半導体発光素子４からの光と蛍光体が発する光を加色混合することにより白色光を得ることができる。
【実施例】
【００３２】
上記の白色発光装置１について、以下において、発光装置の実施例を用いて更に具体的に説明する。なお、下記の発光装置の原料、製造方法、蛍光体の化学組成等の記載は本発明を何ら限定するものではない。【００３３】
まず、本実施例の発光装置において用いた蛍光体について詳述する。【００３４】
＜蛍光体１＞
Ｓｒ０．４２５Ｂａ０．４２５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋０．１５で表される蛍光体。
本蛍光体１の製造は、まず、ＳｒＣＯ３を１．３２１ｇ、ＢａＣＯ３を１．７６６ｇ、  Ｅｕ２Ｏ３を０．５５６ｇ、ＳｉＯ２を０．６３２ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１１００℃の電気炉で３時間焼成し、前駆体Ｓｒ０．８５Ｂａ０．８５ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋０．３０を得た。
次に、上記前駆体を３．２８９ｇ、Ｓｉ３Ｎ４を１．４０３ｇ、ＮＨ４Ｃｌをフラックスとして０．０４７ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１２００〜１４００℃で６時間焼成し、蛍光体１を得た。【００３５】
＜蛍光体２＞
Ｓｒ０．０５Ｂａ０．７５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋０．２で表される蛍光体。
本蛍光体２の製造は、まず、ＳｒＣＯ３を０．１１４ｇ、ＢａＣＯ３を２．２７７ｇ、Ｅｕ２Ｏ３を０．５４１ｇ、ＳｉＯ２を０．４６２ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１１００℃の電気炉で３時間焼成し、前駆体Ｓｒ０．１Ｂａ１．５ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋０．４を得た。
次に、上記前駆体を２．４５１ｇ、Ｓｉ３Ｎ４を０．９３５ｇ、ＮＨ４Ｃｌをフラックスとして０．０３４ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１２００〜１４００℃で６時間焼成し、蛍光体２を得た。【００３６】
＜蛍光体３＞
Ｓｒ０.２２５Ｂａ０．６７５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋０．１で表される蛍光体。
本蛍光体３の製造は、まず、ＳｒＣＯ３を０．５１１ｇ、ＢａＣＯ３を２．０４９ｇ、Ｅｕ２Ｏ３を０．２７１ｇ、ＳｉＯ２を０．４６２ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１１００℃の電気炉で３時間焼成し、前駆体Ｓｒ０．４５Ｂａ１．３５ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋０．２を得た。
次に、上記前駆体を２．３１５ｇ、Ｓｉ３Ｎ４を０．９３５ｇ、ＮＨ４Ｃｌをフラックスとして０．０３ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１２００〜１４００℃で６時間焼成し、蛍光体３を得た。【００３７】
＜参考用蛍光体１＞
参考用蛍光体１として、Ｓｒ０．９３Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋０．０７で表される蛍光体を作製した。
この参考用蛍光体１の製造は、まず、ＳｒＣＯ３  を３．０５１ｇ、Ｅｕ２Ｏ３  を０．２７４ｇ、ＳｉＯ２  を０．６６８ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１１００℃の電気炉で３時間焼成し、前駆体Ｓｒ１．８６ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋０．１４を得た。
次に、上記前駆体を２．７６３ｇ、Ｓｉ３Ｎ４を１．４０２ｇ、ＮＨ４Ｃｌをフラックスとして０．０４ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１２００〜１４００℃で６時間焼成し、参考用蛍光体１を得た。【００３８】
＜参考用蛍光体２＞
参考用蛍光体２として、Ｓｒ０．６７Ｂａ０．２５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋０．０８で表される蛍光体を作製。
この参考用蛍光体２の製造は、まず、ＳｒＣＯ３  を１．５１７ｇ、ＢａＣＯ３  を０．７５９ｇ、Ｅｕ２Ｏ３  を０．２１７ｇ、ＳｉＯ２  を０．４６２ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１１００℃の電気炉で３時間焼成し、前駆体Ｓｒ１．３４Ｂａ０．５ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋０．１６を得た。
次に、上記前駆体を２．０１６ｇ、Ｓｉ３Ｎ４を０．９３５ｇ、ＮＨ４Ｃｌをフラックスとして０．０３ｇそれぞれ秤量し、各原料をアルミナ乳鉢に入れ約２０分混合粉砕し、この混合物をアルミナ坩堝に入れ蓋をし、還元雰囲気Ｈ２／Ｎ２（５／９５）、１２００〜１４００℃で６時間焼成し、参考用蛍光体２を得た。【００３９】
＜比較用蛍光体１＞
比較用蛍光体１としてセリウム付活のイットリウム・アルミニウム・ガーネット蛍光体（化成オプトニクス製：Ｐ４６−Ｙ３）を用いた。
このような色度規定に合致した白色光を高い発光強度で発光可能とした白色発光装置の例として、青色波長域（４２０〜４９０ｎｍ）に発光ピーク波長を持つＩｎＧａＮ系の半導体発光素子と、５１０〜６００ｎｍの間に発光ピーク波長を持つセリウム付活のイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系の黄色蛍光体とを組み合わせて白色発光を実現する発光装置が知られている。
この蛍光体は、青色波長域の光で励起し黄色発光する蛍光体として知られている。【００４０】
＜蛍光体１〜３の評価結果＞
以下、蛍光体１〜３、参考用蛍光体１〜２、及び比較用蛍光体１について測定した４５０ｎｍ励起下における各種の発光特性を詳述する。【００４１】
表１に、４５０ｎｍ励起下における各蛍光体の積分発光強度比、色度座標（ｃｘ,ｃｙ）、及びドミナント波長（ｎｍ）を示す。
尚、積分発光強度比は、４５０ｎｍ励起下における比較用蛍光体１の積分発光強度を１００としたときの相対値として示す。
【表１】
0005635268.tif 000002
【００４２】
表１から、蛍光体１〜３は、いずれも比較用蛍光体１より強い積分発光強度を示しており、４５０ｎｍ付近の波長域で効率良く励起され高い発光強度の可視光を発光可能であることが分かる。
また、蛍光体１〜３は、色度座標がｃｘ＝０．４７〜０．５２、ｃｙ＝０．４７〜０．５１の範囲内にあり、ドミナント波長が比較用蛍光体１に比べて長波長となる５７５ｎｍ〜５８１ｎｍの波長域にあることが分かる。【００４３】
図２に、４５０ｎｍ励起下における蛍光体１の発光スペクトル（実線）及び比較用蛍光体１の発光スペクトル（点線）を示す。
尚、図２におけるグラフの縦軸は蛍光体１と比較用蛍光体１の相対的な発光強度を示すものである。
この図２から、蛍光体１は、発光スペクトルのピークが５６０〜５８０ｎｍの波長域にあり、半値幅が９０ｎｍ以上であることが分かる。このことから、蛍光体１は青色の補色である黄色に発光することが分かる。【００４４】
図３に、蛍光体１の励起スペクトル（実線）及び比較用蛍光体１の励起スペクトル（点線）を示す。
尚、図３におけるグラフの縦軸は蛍光体１と比較用蛍光体１の相対的な励起強度を示すものである。
この図３から、蛍光体１は、励起スペクトルのピークが４００〜４７０ｎｍにブロードに存在することが分かる。
このことから、蛍光体１は、３７０〜４８０ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを持つ半導体発光素子の光により効率良く励起され、発光可能であることが分かる。【００４５】
＜加色混合による白色光化の検討＞
図４に示すように、発光スペクトルのピーク波長が４５０ｎｍである半導体発光素子と各蛍光体の加色混合によって再現可能な色度範囲は、当該半導体発光素子の色度座標ポイントＢ（ｃｘ＝０．１５２、ｃｙ＝０．０２５）と、表１に示した各蛍光体の色度座標であるポイントＹ１〜Ｙ６とを結んだ直線（点線）Ｌ１〜Ｌ６により近似的に表すことができる。
この図４より、Ｌ１〜Ｌ３（蛍光体１〜３）及びＬ６（比較用蛍光体１）は車両用前照灯の白色光源の色度規定（ＪＩＳ：Ｄ５５００）の範囲を示す領域Ａの範囲を通過するため、青色発光の半導体発光素子との組み合わせにより当該色度規定を満たす白色光の発光が可能であることが予想される。
一方、Ｌ４及びＬ５は領域Ａの範囲を通過しないため当該色度規定を満たす白色光の発光が不可能であることが予想される。【００４６】
また、前述の通り、直線Ｌ１〜Ｌ３（蛍光体１〜３）又は直線Ｌ６（比較用蛍光体１）において、領域Ａの範囲内において最も視感度が高いポイントは、領域Ａの黄色蛍光体側境界線と各直線Ｌ１〜Ｌ３、Ｌ６との交差点であるポイントＸ１〜３、Ｘ６となる。
表２に、ポイントＸ１〜３、Ｘ６の色度座標、色差α：各ポイントと半導体発光素子の色度座標（ポイントＢ）との色差、色差β：各ポイントと各蛍光体の色度座標（ポイントＹ１〜Ｙ３、Ｙ６）との色差（色差β）、色差比（色差α：色差β）を示す。
この表２及び図４より、ポイントＸ１〜Ｘ３（蛍光体１〜３）はポイントＸ６（比較用蛍光体１）に比べて、いずれも色差β対する色差αの比率が大きく、蛍光体の色度座標側に近いことが分かる。このことから、蛍光体１〜３と青色発光の半導体発光素子との組み合わせることにより、領域Ａの範囲において比較用蛍光体１を用いた場合よりもより視感度の高い白色光の発光が可能であることが予想される。【００４７】
【表２】
0005635268.tif 000003
【００４８】
次に、実施例の発光装置の構成について詳述する。
尚、下記発光装置の構成は、用いた蛍光体の種類を除き、全ての実施例及び比較例について共通の構成である。【００４９】
＜発光装置の構成＞
本実施例の発光装置は、上記の実施形態において下記の具体的な構成を用いたものである。
まず、基板２として窒化アルミニウム基板を用い、その表面に金を用いて電極３ａ（陽極）及び電極３ｂ（陰極）を形成した。
また、半導体発光素子４として、４５０ｎｍに発光ピークを持つ１ｍｍ四方のＬＥＤ（ＳｅｍｉＬＥＤｓ社製：ＭｖｐＬＥＤＴＭＳＬ−Ｖ−Ｂ４０ＡＣ）を用い、前記電極３ａ（陽極）上にディスペンサーを用いて滴下した銀ペースト（エイブルスティック社製：８４−１ＬＭＩＳＲ４）の上に当該ＬＥＤの下面を接着させ、当該銀ペーストを１７５℃環境下で１時間硬化させた。
また、ワイヤー６としてΦ４５μｍの金ワイヤーを用い、この金ワイヤーを超音波熱圧着にてＬＥＤの上面側電極及び電極３ｂ（陰極）に接合した。
また、バインダー部材としてシリコーン樹脂（東レダウコーニングシリコーン社製：ＪＣＲ６１４０）を用い、これに各種蛍光体を混入した３０ｖｏｌ％蛍光体ペーストを作製し、当該蛍光体ペーストを半導体発光素子４の上面に塗布した。塗布量は所望の色度が得られるように膜厚を調整しながら塗布した。
塗布した蛍光体ペーストを８０℃環境下で４０分、その後に１５０℃環境下で６０分のステップ硬化にて固定化することで蛍光層７を形成した。【００５０】
以上の蛍光体及び発光装置の構成に基づいて下記実施例、参考例、及び比較例を作製した。
＜実施例１＞
本実施例１は、前記蛍光体１を用いて蛍光体ペーストを作製し、当該蛍光体ペーストを用いて塗布量を図４の色度図におけるポイントＸ１に近づけるように調整した発光装置を作製した。
＜実施例２＞
本実施例２は、前記蛍光体２を用いて蛍光体ペーストを作製し、当該蛍光体ペーストを用いて塗布量を図４の色度図におけるポイントＸ２に近づけるように調整した発光装置を作製した。
＜実施例３＞
本実施例３は、前記蛍光体３を用いて蛍光体ペーストを作製し、当該蛍光体ペーストを用いて塗布量を図４の色度図におけるポイントＸ３に近づけるように調整した発光装置を作製した。
＜比較例１＞
本比較例１は、前記比較用蛍光体１を用いて蛍光体ペーストを作製し、当該蛍光体ペーストを用いて塗布量を図４の色度図におけるポイントＸ６に近づけるように調整した発光装置を作製した。【００５１】
＜実施例の評価＞
各発光装置を積分球内で５０ｍＡの電流を投入し発光させ、分光器（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ社製  ＣＡＳ１４０Ｂ−１５２）で光束及び分光スペクトルを測定した。その測定結果を以下詳述する。【００５２】
表３に、各発光装置に５０ｍＡの駆動電流を印加したときの光束比、色度座標（ｃｘ,ｃｙ）、及び色温度（Ｋ）を示す。
尚、光束比は、比較例１の発光装置に５０ｍＡの駆動電流を印加したときの光束を１００とする相対値として示す。
【表３】
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【００５３】
この表３より、いずれの実施例も比較例１より高光束であることが分かる。
また、いずれの実施例の色度座標も図４の色度図における領域Ａの範囲にあり、すなわち車両用灯具の白色光源の色度規定に合致した白色光であり、且つ比較例１に対して蛍光体側に近い位置にある、すなわち視感度が高い白色光であることが分かる。
更に、比較例１の色温度が４０００Ｋ以上であるのに対し、実施例１〜３の色温度はいずれも４０００Ｋ以下の暖系色であることが分かる。【００５４】
以上、本発明の蛍光体を実施例に沿って説明したが、本発明はこれらの実施例に限られるものではなく、種々の変更、改良、組み合わせ、利用形態等が考えられることは言うまでもない。【００５５】
本出願は、２００８年２月１８日出願の日本特許出願（特願２００８-０３５４５３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の白色発光装置は、車両用灯具であって光源の機能色が白色系のもの、例えばヘッドランプ、フォグランプ、コーナーリングランプ、ライセンスプレートランプ、バックアップランプ、ルームランプ等に利用することができる。
また、本発明の白色発光装置は、白色光源とカラーフィルター等を組み合わせた車両用灯具であって機能色が白色系以外のもの、例えばテールランプ、ストップランプ、ターンシグナルランプ等に利用することもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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