(57)【要約】【課題】光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体とを備える発光装置において、配光を一定とし、色斑をなくす。【解決手段】光軸を含む任意の面内での観測点と光源を結ぶ直線と光軸とのなす角θが０度と６０度における色度座標を（ｘ０、ｙ０）及び（ｘ６０、ｙ６０）としたとき、それぞれの差（ｘ０−ｘ６０）及び（ｙ０−ｙ６０）の二乗の和の平方根を０．００８以下とする。【選択図】図１
2006332202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体とを備える発光装置において、θが０度における色度座標を（ｘ０、ｙ０）、θが６０度における色度座標（ｘ６０、ｙ６０）としたとき、（ｘ０−ｘ６０）、（ｙ０−ｙ６０）のそれぞれの二乗の和の平方根が０．００８以下であることを特徴とする発光装置。
（ここで、θは光軸を含む任意の面内での観測点と光源を結ぶ直線と光軸とのなす角である。）
【請求項２】
蛍光体として、量子反射効率と内部量子効率の積が０．１８以上である蛍光体を使用することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
蛍光体として、量子反射効率が０．３以上である蛍光体を使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
蛍光体として、内部量子効率が０．３以上である蛍光体を使用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
蛍光体として、メジアン径Ｄ５０が５μｍ以下である蛍光体を使用することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置を用いたことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置を用いたことを特徴とする画像表示装置用バックライト。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれかに記載の発光装置を用いたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体発光装置に関し、特にＬＥＤ（light emitting diode：発光ダイオード）などの半導体発光装置と複数種類の蛍光体との組み合わせにより発光する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光装置と蛍光体とを組み合わせた半導体発光装置は、その組み合わせや種類を選択することにより発光色を自由に変化させることができるため、新しい光源として注目されている。即ち、半導体発光装置から放出される１次光を蛍光体により波長変換して２次光として取り出すことにより、得られる波長の選択の自由度を大幅に拡げることができる。
【０００３】
しかしながら、半導体発光装置は発光の「むら（斑）」が生じることが指摘されている。具体的には、例えば、半導体発光装置を光の取り出し方向から眺めた場合に、発光部の中央、即ちＬＥＤの垂直上方付近と、それよりも端の周辺部分とでは、発光色が異なるという問題が指摘されている。この問題は半導体発光装置の応用分野として期待されている照明などの光源として使用する場合に大きな障害となりうる。人間の色調感覚は、白色において特に敏感であり、そのため、わずかな色調差でも赤みを帯びた白、緑色を帯びた白、黄色みを帯びた白等と感じる。上記のような、発光観測面側から見てＬＥＤチップが配置された中心部が青色を帯び、その周辺方向に向かってリング状に黄、緑や赤色を帯びた部分が見られる半導体発光装置を照明に応用しようとする場合、発光する白色光は光源色度が補色に変化していくため色度斑を感じさせてしまい、人間の視感にストレスを強く与える。
【０００４】
さらに、このような発光観測面を直視することによって生ずる色斑は、光源としての品質上好ましくないばかりでなく、表示装置に利用した場合の表示面における色斑や、光センサーなど精密機器における誤差を生ずることにもなるため、好ましくない。
上記問題を改善すべく、いくつかの方策が既に提案されている。例えば、特許文献１においては、半導体発光装置の構造に注目した方法として、複数種類の蛍光体を発光素子の周辺に塗布する場合に、それぞれの蛍光体の比重や粒径の違いにより発生する混合斑を防ぐものである。その構造としては、実装部材に埋め込まれた形で発光素子をマウントし、このようにして得られた実質的に平坦な面に複数の蛍光体を塗布する構造としたことを特徴とする。このようにすれば、蛍光体の均一混合、あるいは均一層上の塗布が可能になり色斑の無い発光を実現することができるというものである。
【０００５】
また、特許文献２においては、蛍光体の粒径や粒子の形状に着目し、次のような提案がなされている。即ち、発光素子と、発光素子において発光された光の少なくとも一部を吸収するとともに吸収した光とは異なる波長の光を発光し、平均粒径が３μｍ以上であり、かつ粒度分布で２μｍ以下の粒径の粒子が体積分布で１０％以下である蛍光体粒子から構成される蛍光体と、蛍光体を含む透光性材料からなる蛍光部材とを備えること、さらに蛍光体は少なくとも破断面を有し、発光素子において発光された光の少なくとも一部を吸収するとともに吸収した光とは異なる第一の波長の光を発光する破断粒子から構成される第一の蛍光体と、ほぼ規則的な結晶成長形状を有し、発光素子において発光された光の少なくとも一部を吸収するとともに吸収した光とは異なる第二の波長の光を発光する成長粒子から構成される第二の蛍光体とを備えることにより、上記色斑が改善されるとしている。
【０００６】
しかしながら、いずれの場合も十分な性能は得られず、特に照明分野への半導体発光装置応用には十分な解決手段とはなっていない。
【特許文献１】特開２０００−３１５３２号公報
【特許文献２】特開２００４−１６１８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体とを備える発光装置において、配光を一定とし、色斑をなくすことを目的とするものである。
本発明において取り上げる半導体発光装置においては、ＬＥＤチップより発光した光が蛍光体を含む層（多くの場合、樹脂中に蛍光体が分散した層）を通過し、その間に該光が蛍光体を励起して蛍光を発生させ、かつ半導体発光装置から取り出された光はムラがなく均一であり、どの角度から見ても同じであることが要求される。しかしながら、市販されている素子は肉眼でも角度により色の違いが認識されるものである。
【０００８】
さらに詳しく言うとこの半導体発光装置には大きく分けて二通りのシステムがある。即ち、励起光の一部を取り出し光の一成分とする場合と、励起光が可視光より短く取出し光の一成分として使用しないシステムである。いずれの場合も蛍光体から出た光は、蛍光体又は必要に応じて蛍光体を含む層に含有されている充填剤（増量剤や拡散剤）による反射を繰り返し、十分に混合されることが必要となる。
【０００９】
蛍光体は励起光のフォトンを吸収しそれに対応する蛍光を同じくフォトンとして発光するのが理想であるが、現実の蛍光体はそれぞれのプロセスで損失が生じるため効率の概念が導入される。
励起光は、蛍光体に一部は吸収され、それ以外は反射される。吸収された励起光は蛍光体の発光メカニズムに応じて蛍光に変換される。この際、吸収したフォトンの数に対して発光したフォトンの数の割合は、内部量子効率と呼ばれ、一般に定義されている。発生した蛍光は蛍光体中を進み、ついで蛍光体の外に放出される。放出された光は蛍光体を含む層を透過し、他の蛍光体と衝突し反射される。衝突回数が多くなれば均等拡散反射の状態となり色斑は発生しないと考えられる。即ち、現在の半導体発光装置において色斑が見られるのは、この吸収、反射、発光のバランスを欠いているためだと推定される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、この点に着目し鋭意検討した結果、色斑のない半導体発光装置に用いることのできる蛍光体には、（１−量子吸収効率）により定義される量子反射効率αｒと、内部量子効率ηｉとの間に特定の関係があることを見出し、本発明に到達した。
さらに、光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体とを備える発光装置において、光軸を含む任意の面内での観測点と光源を結ぶ直線と光軸とのなす角をθとしたとき、θが０度における色度座標（ｘ０、ｙ０）と、θが６０度における色度座標（ｘ６０、ｙ６０）の間に特定の関係があることを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
本発明は、このような知見のもとに達成されたものであり、以下を要旨とするものである。
（１）  光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体とを備える発光装置において、θが０度における色度座標を（ｘ０、ｙ０）、θが６０度における色度座標（ｘ６０、ｙ６０）としたとき、（ｘ０−ｘ６０）、（ｙ０−ｙ６０）のそれぞれの二乗の和の平方根が０．００８以下であることを特徴とする発光装置。（ここで、θは光軸を含む任意の面内での観測点と光源を結ぶ直線と光軸とのなす角である。）
（２）  蛍光体として、量子反射効率と内部量子効率の積が０．１８以上である蛍光体を使用することを特徴とする（１）に記載の発光装置。
（３）  蛍光体として、量子反射効率が０．３以上である蛍光体を使用することを特徴とする（１）又は（２）に記載の発光装置。
（４）  蛍光体として、内部量子効率が０．３以上である蛍光体を使用することを特徴とする（１）〜（３）に記載の発光装置。
（５）  蛍光体として、メジアン径Ｄ５０が５μｍ以下である蛍光体を使用することを特徴とする（１）〜（４）に記載の発光装置。
（６）  （１）〜（５）に記載の発光装置を用いたことを特徴とする照明装置。
（７）  （１）〜（５）に記載の発光装置を用いたことを特徴とする画像表示装置用バックライト。
（８）  （１）〜（５）に記載の発光装置を用いたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発光装置は、色斑がなく、配光特性が良好で、均一に発光することができる。また、本発明の発光装置を使用することにより、従来と比較して高品質の照明装置及び安定な色再現性を持つ画像表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の、本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表的）であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定されるものではない。
本発明の半導体発光装置は、光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収し、異なる波長を有する光を発する蛍光体とを備える発光装置である。
【００１４】
［蛍光体］
本発明に用いられる蛍光体は、（１−量子吸収効率）により定義される量子反射効率αｒと、内部量子効率ηｉとの間に特定の関係がある。即ち、αｒとηｉの積Ｋが０．１８以上であることにより、色斑が容認できる程度小さい半導体発光装置を得ることができる。Ｋは、好ましくは０．１９以上、より好ましくは０．２以上である。Ｋが、０．１８より小さいと色斑が観測されるため好ましくない。また量子反射効率αｒ及び内部量子効率ηｉはＫ≧０．１８を満足する範囲で、それぞれ独立に、αｒ≧０．３、好ましくはαｒ≧０．３１であり、ηｉ≧０．３、好ましくはηｉ≧０．４であることが望ましい。また、αｒ≦０．６、好ましくはαｒ≦０．５であることが望ましく、ηｉは、通常大きいほど好ましい。
【００１５】
ここで、粒径の異なる３種類の蛍光体についてαｒとηｉを測定した結果を表1及び図３に示す。この結果から、量子反射効率αｒは小粒子ほど大きいことがわかる。このことから量子反射効率の高い蛍光体を得るための一つの方法として、粒径を小さくする方法が挙げられる。例えば、蛍光体の粒径は５μｍ以下、好ましくは４．５μｍ以下であることが望ましい。
【００１６】
蛍光体の量子反射効率が高いことは、吸収するフォトンの数が少なく蛍光の発光もまた少ないことを意味する。従って、十分な光量を得るためには吸収したフォトンを効率よく蛍光に変換する指標である内部量子効率の高い蛍光体が必要となる。
以下に、本発明で定義される蛍光体の量子反射効率（αｒ＝１−量子吸収効率αｑ）と内部量子効率ηｉを求める方法を説明する。
【００１７】
まず、測定対象となる蛍光体サンプル（例えば、粉末状の蛍光体サンプルなど）を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球などがついた分光光度計に取り付ける。この分光光度計としては、例えば大塚電子株式会社製ＭＣＰＤ２０００などが挙げられる。積分球などを用いるのは、サンプルで反射したフォトンおよびサンプルからフォトルミネッセンスで放出されたフォトンを全て計上できるようにする、即ち、計上されずに測定系外へ飛び去るフォトンをなくすためである。
【００１８】
この分光光度計に蛍光体を励起する発光源を取り付ける。この発光源は、例えばＸｅランプ等であり、発光ピーク波長が４００ｎｍとなるようにフィルター等を用いて調整がなされる。この４００ｎｍの波長ピークを持つように調整された発光源からの光を、測定しようとしているサンプルに照射し、その発光スペクトルを測定する。この測定スペクトルには、実際には、励起発光光源からの光（以下では単に励起光と記す。）でフォトルミネッセンスによりサンプルから放出されたフォトンの他に、サンプルで反射された励起光の分のフォトンの寄与が重なっている。
【００１９】
吸収効率αｑは、サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Ｎａｂｓを励起光の全フォトン数Ｎで割った値である。
まず、後者の励起光の全フォトン数Ｎを、次のようにして求める。即ち、励起光に対してほぼ１００％の反射率Ｒを持つ物質、例えばＬａｂｓｐｈｅｒｅ製Ｓｐｅｃｔｒａｌｏｎ（４００ｎｍの励起光に対して９８％の反射率を持つ。）等の反射板を、測定対象として該分光光度計に取り付け、反射スペクトルＩｒｅｆ（λ）を測定する。ここでこの反射スペクトルＩｒｅｆ（λ）から下記（式１）で求められた数値は、Ｎに比例する。
【００２０】
【数１】
2006332202.tif 000003
【００２１】
ここで、積分区間は実質的にＩｒｅｆ（λ）が有意な値を持つ区間のみで行ったものでよい。
前者のサンプルによって吸収された励起光のフォトン数Ｎａｂｓは下記（式２）で求められる量に比例する。
【００２２】
【数２】
2006332202.tif 000004
【００２３】
ここで、Ｉ（λ）は，吸収効率αｑを求めようとしている対象サンプルを取り付けたと
きの、反射スペクトルである。（式２）の積分範囲は（式１）で定めた積分範囲と同じにする。このように積分範囲を限定することで、（式２）の第二項は，対象サンプルが励起光を反射することによって生じたフォトン数に対応したもの、即ち、対象サンプルから生ずる全フォトンのうち励起光によるフォトルミネッセンスで生じたフォトンを除いたものに対応したものになる。実際のスペクトル測定値は、一般にはλに関するある有限のバンド幅で区切ったデジタルデータとして得られるため、（式１）および（式２）の積分は、そのバンド幅に基づいた和分によって求まる。
以上より、αｑ＝Ｎａｂｓ／Ｎ＝（式２）／（式１）と求められる。量子反射効率αｒは1−αqにより求めることができる。
【００２４】
次に、内部量子効率ηｉを求める方法を説明する。ηｉは、フォトルミネッセンスによって生じたフォトンの数ＮＰＬをサンプルが吸収したフォトンの数Ｎａｂｓで割った値である。
ここで、ＮＰＬは、下記（式３）で求められる量に比例する。
【００２５】
（数３）  
∫λ・Ｉ（λ）ｄλ          （式３）  
【００２６】
この時、積分区間は、サンプルからフォトルミネッセンスによって生じたフォトンが持つ波長域に限定する。サンプルから反射されたフォトンの寄与をＩ（λ）から除くためである。具体的に（式３）の積分の下限は、（式１）の積分の上端を取り、フォトルミネッセンス由来のスペクトルを含むのに好適な範囲を上端とする。
【００２７】
以上により、ηｉ＝（式３）／（式２）と求められる。
なお、デジタルデータとなったスペクトルから積分を行うことに関しては、αｑを求めた場合と同様である。
そして、上記のようにして求めた量子吸収効率αｑと内部量子効率ηｉの積をとることで、本発明で定義される蛍光体の発光効率を求める。
【００２８】
ここで、本発明において、粒径とは、体積基準粒度分布曲線により得られる値である。前記体積基準粒度分布曲線は、レーザ回折・散乱法により粒度分布を測定し得られるもので、具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、濃度が０．０５％であるヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に各物質を分散させ、レーザ回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−２０００Ａ）により、粒径範囲０．０３μｍ〜７００μｍにて測定し得られたものである。この体積基準粒度分布曲線において積算値が５０％のときの粒径値をメジアン径Ｄ５０と表記する。また、積算値が２５％及び７５％の時の粒径値をそれぞれＤ２５、Ｄ７５と表記し、ＱＤ＝（Ｄ７５−Ｄ２５）／（Ｄ７５＋Ｄ２５）と定義する。ＱＤが小さいことは粒度分布が狭いことを意味する。
【００２９】
本発明において、色斑の少ない発光装置の中でも特に演色性の高い発光装置を得るためには、発光装置に用いる蛍光体混合物が、６１０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長範囲に蛍光強度のピーク値を有する赤色系蛍光体を少なくとも一種含有することが好ましい。この様な波長範囲に蛍光強度のピーク値を有する赤色系蛍光体を使用することにより、橙色、赤色、深赤色などの赤色域についての色再現性の高い発光装置を得ることができ、更にはこの発光装置を用いることにより該赤色域での色再現性に優れた画像表示装置や照明装置を得ることが可能となる。蛍光強度のピーク値が６１０ｎｍより短波長の場合や６８０ｎｍより長波長の場合には、青色ＬＥＤと組み合わせて使用する際に赤色域の色再現性が低くなり好ましくない。
【００３０】
本発明の蛍光体として含有し得る少なくとも一種の６１０ｎｍ〜６８０ｎｍの波長範囲に蛍光強度のピーク値を有する赤色系蛍光体としては、特に制限されないが、酸化物、窒化物、酸窒化物が熱安定性が良いので好ましい。例えば、ＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＭＳｉＮ２：Ｅｕ、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（ただし、Ｍは１種又は２種以上のアルカリ土類金属を表す。）、好ましくは、ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ等が挙げられる。また、他の例としては、下記一般式（３）で表される蛍光体であり、該蛍光体混合物はこの蛍光体を含有することにより、輝度が高く、赤色域での蛍光強度が高く、温度消光が小さいので好ましい。
【００３１】
Ｍ６ｈＭ７ｉＭ８ｊＭ９ｋＮｍＯｎ        （３）
【００３２】
式中、Ｍ６は、少なくともＥｕからなり、Ｃｒ、  Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂから選ばれる１種以上の付活元素が必要に応じて添加されてなり、Ｍ７はＭｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｂａから選ばれる１種以上の元素、Ｍ８はＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選ばれる１種以上の元素、Ｍ９はＳｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｈｆから選ばれる１種以上の元素を含む。ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎはそれぞれ下記の範囲の値である。
【００３３】
０．００００１≦ｈ≦０．１
０．５≦ｉ≦２
０．５≦ｊ≦２
０．５≦ｋ≦２
１．５≦ｍ≦６
０≦ｎ／（ｍ＋ｎ）≦０．５
【００３４】
一般式（３）［Ｍ６ｈＭ７ｉＭ８ｊＭ９ｋＮｍＯｎ］で表される赤色系蛍光体は、赤色発光を得るためにＭ６は少なくともＥｕを含有していることが必要であるが、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂから選ばれる１種以上の付活元素が必要に応じて添加されていてもよい。
【００３５】
その他のＭ７〜Ｍ９の元素については、Ｍ７の５０モル％以上がＣａ及び／又はＳｒであり、Ｍ８の５０モル％以上がＡｌであり、Ｍ９の５０モル％以上がＳｉとなるようにすることにより、特性の高い蛍光体が生成するので好ましい。
Ｍ７はＭｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｂａから選ばれる１種以上の元素であるが、Ｍ７の５０モル％以上がＣａ及び／又はＳｒであるのが好ましい。Ｃａ及び／又はＳｒがＭ７の５０モル％未満になるようにすると発光強度が低下するので好ましくない。Ｃａ及び／又はＳｒがＭ７の６０モル％以上にするとより好ましいが、Ｃａ及び／又はＳｒがＭ７の８０モル％以上にするのが更に好ましく、９０モル％以上とするのがより一層好ましく、Ｍ７の全てをＣａ及び／又はＳｒとするのが最も好ましい。
【００３６】
Ｍ８はＡｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｉｎから選ばれる１種以上の元素であるが、Ｍ８の５０モル％以上をＡｌとなるようにするのが好ましい。ＡｌがＭ８の５０モル％未満になるようにすると発光強度が低下するので好ましくない。Ｍ８の８０モル％以上をＡｌとするのがより好ましく、９０モル％以上とするのが更に好ましく、Ｍ８の全てをＡｌとするのが最も好ましい。
【００３７】
また、Ｍ９はＳｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｈｆから選ばれる１種以上の元素であるが、Ｍ９の５０モル％以上をＳｉとなるようにするのが好ましい。ＳｉがＭ９の５０モル％未満になるようにすると発光強度が低下するので好ましくない。Ｍ９の８０モル％以上をＳｉとするのがより好ましく、９０モル％以上とするのが更に好ましく、Ｍ９の全てをＳｉとするのが最も好ましい。
一般式（３）において金属元素組成比を表すｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎは、下記の数値範囲となるように調整することが好ましい。
【００３８】
０．００００１≦ｈ≦０．１
０．５≦ｉ≦２
０．５≦ｊ≦２
０．５≦ｋ≦２
１．５≦ｍ≦６
０≦ｎ／（ｍ＋ｎ）≦０．５
【００３９】
ｈは、０．００００１≦ｈ≦０．１の範囲内であるが、この範囲を超えてｈが小さすぎると十分な発光強度が得られず、他方、ｈが大きすぎると濃度消光が大きくなって発光強度が低くなるので好ましくない。同様の理由で、ｈは０．００４≦ｈ≦０．０６となるようにすることが好ましく、０．００６≦ｈ≦０．０４がさらに好ましく、０．００８≦ｈ≦０．０２とするのが最も好ましい。
【００４０】
ｉは、０．５≦ｉ≦２の範囲内であるが、この範囲を超えてｉが小さすぎると発光強度が低くなり、大きすぎても発光強度が低くなる。発光強度の観点からは、ｉは０．７５≦ｉ≦１．５が好ましく、０．９≦ｉ≦１．１がより好ましい。
ｊは、０．５≦ｊ≦２の範囲内であるが、この範囲を超えてｊが小さすぎると発光強度が低くなり、大きすぎても発光強度が低くなる。発光強度の観点からは、ｊは０．７５≦ｊ≦１．５が好ましく、０．９≦ｊ≦１．１がより好ましい。
【００４１】
ｋは、０．５≦ｋ≦２の範囲内であるが、この範囲を超えてｋが小さすぎると発光強度が低くなり、大きすぎても発光強度が低くなる。発光強度の観点からは、ｋは０．７５≦ｋ≦１．５が好ましく、０．９≦ｋ≦１．１がより好ましい。
ｍは、１．５≦ｍ≦６の範囲内であるが、この範囲を超えてｍが小さすぎると発光強度が低くなり、大きすぎても発光強度が低くなる。発光強度の観点からは、ｍは２≦ｍ≦４が好ましく、２．５≦ｍ≦３．５がより好ましい。
【００４２】
また、［ｎ／（ｍ＋ｎ）］の値は、０、≦ｎ／（ｍ＋ｎ）≦０．５の範囲内である。この値が、範囲を超えて大きすぎると発光強度が低くなる。発光強度の観点からは、［ｎ／（ｍ＋ｎ）］の値は０．５以下が好ましく、０．３以下がより好ましく、０．１以下が発光波長６４０〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持つ色純度の良い赤色蛍光体となるので、更に好ましい。また、［ｎ／（ｍ＋ｎ）］の値を０．１〜０．３とすることで発光ピーク波長を６００〜６４０ｎｍに調整でき、人間の視感度が高い波長域に近づくために輝度の高い発光装置が得られるので、別の観点で好ましい。
【００４３】
上記の赤色蛍光体は、一種又は二種以上混合して用いることもできる。
色斑の少ない発光装置の中でも、特に青緑色、緑色、黄緑色などの緑色域についての演色性の高い発光装置を得るためには、発光装置に用いる蛍光体混合物は、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長範囲に蛍光強度のピーク値を有する緑色系蛍光体を含有することが好ましい。この様な波長範囲に蛍光強度のピーク値を有する緑色系蛍光体を使用することにより、青緑色、緑色、黄緑色などの緑色域についての色再現性の高い発光装置を得ることが出来、更にはこの発光装置を用いることにより該緑色域での色再現性に優れた画像表示装置や照明装置を得ることが可能となる。緑色蛍光体の蛍光強度のピーク値が５００ｎｍより短波長の場合や５５０ｎｍより長波長の場合には、青色ＬＥＤと組み合わせて使用する際に緑色域の色再現性が低くなり好ましくない。
【００４４】
本発明の蛍光体が含有し得る５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長範囲に蛍光強度のピーク値を有する緑色系蛍光体としては、特に制限されないが、酸化物、窒化物、酸窒化物が熱安定性が良いので好ましい。例えば、ＭＳｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、Ｍ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ：Ｃｅ、Ｍ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ（ただしＭは１種又は２種以上のアルカリ土類金属を表す。）、好ましくは、ＳｒＳｉ２Ｎ２Ｏ２：Ｅｕ、Ｃａ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ：Ｃｅ、Ｃａ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ：Ｅｕ等が挙げられる。また、他の例としては下記一般式（１）又は（２）で表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともＣｅを含有する蛍光体が、輝度が高く、緑色域での蛍光強度が高く、温度消光が小さいので好ましい。
【００４５】
Ｍ１ａＭ２ｂＭ３ｃＯｄ                （１）
ここで、Ｍ１は２価の金属元素、Ｍ２は３価の金属元素、Ｍ３は４価の金属元素をそれぞれ示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ下記の範囲の数である。
【００４６】
２．７≦ａ≦３．３
１．８≦ｂ≦２．２
２．７≦ｃ≦３．３
１１．０≦ｄ≦１３．０
【００４７】
Ｍ４ｅＭ５ｆＯｇ                    （２）
ここで、Ｍ４は２価の金属元素、Ｍ５は３価の金属元素をそれぞれ示し、ｅ、ｆ、ｇはそれぞれ下記の範囲の数であるだ。
【００４８】
０．９≦ｅ≦１．１
１．８≦ｆ≦２．２
３．６≦ｇ≦４．４
本発明で使用される好適な緑色蛍光体は、下記一般式（１）表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともＣｅを含有するものであり、式中Ｍ１は２価の金属元素、Ｍ２は３価の金属元素、Ｍ３は４価の金属元素をそれぞれ示す。
【００４９】
Ｍ１ａＭ２ｂＭ３ｃＯｄ                    （１）
ここで、一般式（１）におけるＭ１は２価の金属元素を表すが、発光効率等の面から、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、又はＺｎであることが更に好ましく、Ｃａが特に好ましい。この場合、Ｃａは単独系でもよく、Ｍｇとの複合系でもよい。Ｍ１は、基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素から選択されることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の２価の金属元素を含んでいてもよい。
【００５０】
また、一般式（１）におけるＭ２は３価の金属元素であるが、上記と同様に発光効率等の面から、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、又はＬｕであるのが更に好ましく、Ｓｃが特に好ましい。この場合、Ｓｃは単独系でもよく、Ｙ又はＬｕとの複合系でもよい。Ｍ２は、基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素から選択されることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の３価の金属元素を含んでいてもよい。
【００５１】
一般式（１）におけるＭ３は４価の金属元素であるが、同様の面から、少なくともＳｉを含むことが好ましく、通常、Ｍ３で表される４価の金属元素の５０モル％以上がＳｉであり、好ましくは７０モル％以上、更に好ましくは８０モル％以上、特に９０モル％以上がＳｉであることが好ましい。Ｍ３のＳｉ以外の４価の金属元素としては、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｓｎ、及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、及びＨｆからなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましく、Ｓｎであることが特に好ましい。特に、Ｍ３がＳｉであることが好ましい。Ｍ３は、基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素からなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の４価の金属元素を含んでいてもよい。
【００５２】
なお、ここで、性能を損なわない範囲で含むとは、上記Ｍ１、Ｍ２及びＭ３それぞれの金属元素に対し、他元素を、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下、より好ましくは１モル％以下で含むことをいう。
上記一般式（１）において、ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ下記の範囲の数である。
【００５３】
２．７≦ａ≦３．３
１．８≦ｂ≦２．２
２．７≦ｃ≦３．３
１１．０≦ｄ≦１３．０
【００５４】
本発明の緑色蛍光体は、上記一般式（１）で表される母体結晶内に発光中心イオン元素を含有し、発光中心イオン元素が、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のいずれかの金属元素の結晶格子の位置に置換するか、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等により、ａ〜ｄの値は上記範囲の中で変動するが、本蛍光体の結晶構造はガーネット結晶構造であり、ａ＝３、ｂ＝２、ｃ＝３、ｄ＝１２の体心立方格子の結晶構造をとるのが一般的である。
【００５５】
また、この結晶構造の化合物母体内に含有される発光中心イオン元素としては、少なくともＣｅを含有し、発光特性の微調整のためにＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から選択された１種以上の２〜４価の元素を含ませることも可能である。特に、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、及びＹｂからなる群から選択された１種以上の２〜４価の元素を含ませることが可能であり、２価のＭｎ、２〜３価のＥｕ、又は３価のＴｂを好適に含有させることができる。
【００５６】
発光中心イオンとしてのＣｅは付活剤であり、Ｃｅの濃度が小さすぎると発光する付活剤が少なすぎて発光強度が低く、大きすぎると濃度消光が大きくなって発光強度が下がる。発光強度の観点から、Ｃｅの濃度は、Ｍ１〜Ｍ３の金属元素１モルに対してモル比で０．０００１以上、０．３以下の範囲が好ましく、０．００１以上、０．１以下の範囲がより好ましく、０．００５以上、０．０５以下の範囲が更に好ましい。
【００５７】
また、本発明の好適な緑色蛍光体は、下記一般式（２）表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともＣｅを含有するものであり、ここで、Ｍ４は２価の金属元素、Ｍ５は３価の金属元素をそれぞれ示す。
【００５８】
Ｍ４ｅＭ５ｆＯｇ                    （２）
ここで、一般式（２）におけるＭ４は２価の金属元素であるが、発光効率等の面から、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｃｄ、及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、Ｍｇ、Ｃａ、又はＺｎであることが更に好ましく、Ｃａが特に好ましい。この場合、Ｃａは単独系でもよく、Ｍｇとの複合系でもよい。Ｍ４は、基本的にはここに例示された好ましいとされる元素から選択されるのが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の２価の金属元素を含んでいてもよい。
【００５９】
また、一般式（２）におけるＭ５は３価の金属元素であるが、同様の面から、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、又はＬｕであることが更に好ましく、Ｓｃが特に好ましい。この場合、Ｓｃは単独系でもよく、Ｙ又はＬｕとの複合系でもよい。Ｍ５は基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素から選択されるのが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の３価の金属元素を含んでいてもよい。
【００６０】
なお、ここで、性能を損なわない範囲で含むとは、上記Ｍ４、Ｍ５それぞれの金属元素に対し、他元素を、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下、より好ましくは１モル％以下で含むことを言う。
上記一般式（２）において、ｅ、ｆ、ｇで表される元素比は、それぞれ下記の範囲の数であるこあとが、発光特性の面で好ましい。
【００６１】
０．９≦ｅ≦１．１
１．８≦ｆ≦２．２
３．６≦ｇ≦４．４
【００６２】
また、この結晶構造の化合物母体内に含有される発光中心イオンとしては、少なくともＣｅを含有し、発光特性の微調整のためにＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、及びＹｂからなる群から選択された１種以上の２〜４価の元素を含ませることも可能であり、特に、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、及びＹｂからなる群から選択された１種以上の２〜４価の元素を含ませることが可能であり、２価のＭｎ、２〜３価のＥｕ、又は３価のＴｂを好適に添加できる。
【００６３】
発光中心イオンのＣｅは付活剤であり、Ｃｅの濃度は、小さすぎると発光する付活剤が少なすぎて発光強度が低く、大きすぎると濃度消光が大きくなって発光強度が下がる。発光強度の観点から、Ｃｅの濃度は、Ｍ４、Ｍ５の金属元素１モルに対してモル比で０．０００１以上、０．３以下の範囲が好ましく、０．００１以上、０．１以下の範囲がより好ましく、０．００５以上、０．０５以下の範囲が更に好ましい。
上記の緑色蛍光体は、一種又は二種以上混合して用いることもできる。
【００６４】
また、本発明の蛍光体として含有し得る４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲に蛍光強度のピーク値を有する青色系蛍光体としては、特に制限されないが、酸化物、窒化物、酸窒化物が熱安定性が良いので好ましい。
青色蛍光体として
Ｍ５（ＰＯ４）３（Ｘ）：Ｅｕ２＋
［式中、Ｍは金属Ｂａ、Ｃａの少なくとも１つだけを表すか又はＳｒと組み合わされたものを表し、ＸはハロゲンＦ又はＣｌの少なくとも１つを表す］、
ＺｎＳ：Ａｇ、
Ｍ＊３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋
［式中、Ｍ＊は金属Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒの少なくとも１つだけか又はその組み合わせたものを表す］、
及び
Ｍ＊＊ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋
［式中、Ｍ＊＊は金属Ｅｕ、Ｓｒの少なくとも１つだけを表すか又はＢａと組み合わされたものを表す］を例示することができる。
【００６５】
上記の青色蛍光体は、一種又は二種以上混合して用いることもできる。
蛍光体は必要に応じて公知の表面処理、例えば燐酸カルシウム処理を行ってから樹脂中に分散することが好ましい。
【００６６】
［発光装置］
本発明の発光装置は、光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光体とを備えるものであって、θが０度における色度座標を（ｘ０、ｙ０）、θが６０度における色度座標（ｘ６０、ｙ６０）としたとき、（ｘ０−ｘ６０）、（ｙ０−ｙ６０）のそれぞれの二乗の和の平方根が０．００８以下であることを特徴とするものである。
【００６７】
【数４】
2006332202.tif 000005
【００６８】
好ましくは、上記平方根は０．００７５以下である。上記平方根が０．００８を超えると、配光特性が不十分で、色斑が生じるおそれがあるため好ましくない。ここで、θは光軸を含む任意の面内での観測点と光源を結ぶ直線と光軸とのなす角である。また、ｘ０、ｙ０、ｘ６０、ｙ６０は、CIE1931表色系に基づくものである。
本発明において、θが０度と６０度における色度座標値を採用した理由は６０度を超えた角度における照度は一般的に実用的でないレベルに低下することによる。なお、配光特性は、例えばLED配光測定装置：OPTRONIC LABORATORIES社製、OL770 MULTI-CHANNEL SPECTRORADIOMETERを用いて測定することができる。
【００６９】
本発明において、前記蛍光体に光を照射する光源としては、波長３６０ｎｍから４９０ｎｍの光を発生するものが望ましい。このような光源の具体例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザーダイオード（ＬＤ）等を挙げることができる。消費電力が良く少ない点でより好ましくはレーザーダイオードである。その中で、ＧａＮ系化合物半導体を使用した、ＧａＮ系ＬＥＤやＬＤが好ましい。なぜなら、ＧａＮ系ＬＥＤやＬＤは、この領域の光を発するＳｉＣ系ＬＥＤ等に比し、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、前記蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。例えば、２０ｍＡの電流負荷に対し、通常ＧａＮ系はＳｉＣ系の１００倍以上の発光強度を有する。ＧａＮ系ＬＥＤやＬＤにおいては、ＡｌＸＧａＹＮ発光層、ＧａＮ発光層、又はＩｎＸＧａＹＮ発光層を有しているものが好ましい。ＧａＮ系ＬＥＤにおいては、それらの中でＩｎＸＧａＹＮ発光層を有するものが発光強度が非常に強いので、特に好ましく、ＧａＮ系ＬＤにおいては、ＩｎＸＧａＹＮ層とＧａＮ層の多重量子井戸構造のものが発光強度が非常に強いので、特に好ましい。なお、上記においてＸ＋Ｙの値は通常０．８〜１．２の範囲の値である。ＧａＮ系ＬＥＤにおいて、これら発光層にＺｎやＳｉをドープしたものやドーパント無しのものが発光特性を調節する上で好ましいものである。ＧａＮ系ＬＥＤはこれら発光層、ｐ層、ｎ層、電極、および基板を基本構成要素としたものであり、発光層をｎ型とｐ型のＡｌＸＧａＹＮ層、ＧａＮ層、又はＩｎＸＧａＹＮ層などでサンドイッチにしたヘテロ構造を有しているものが発光効率が高く、好ましく、さらにヘテロ構造を量子井戸構造にしたものが発光効率がさらに高く、より好ましい。
【００７０】
本発明においては、面発光型の発光体、特に面発光型ＧａＮ系レーザーダイオードを光源として使用することは、発光装置全体の発光効率を高めることになるので、特に好ましい。面発光型の発光体とは、膜の面方向に強い発光を有する発光体であり、面発光型ＧａＮ系レーザーダイオードにおいては、発光層等の結晶成長を制御し、かつ、反射層等をうまく工夫することにより、発光層の縁方向よりも面方向の発光を強くすることができる。面発光型のものを使用することによって、発光層の縁から発光するタイプに比べ、単位発光量あたりの発光断面積が大きくとれる結果、蛍光体にその光を照射する場合、同じ光量で照射面積を非常に大きくすることができ、照射効率を良くすることができるので、蛍光体からより強い発光を得ることができる。
【００７１】
光源として面発光型のものを使用する場合、蛍光体は、樹脂等と混合して膜状となるように形成するのが好ましい。その結果、面発光型の発光体からの光は断面積が十分大きいため、光源からの蛍光体への照射断面積が蛍光体単位量あたり大きくなるので、蛍光体からの発光の強度をより大きくすることができる。
また、光源として面発光型のものを使用し、蛍光体を樹脂等と混合して膜状となるように形成したもの（蛍光体膜）を用いる場合、光源の発光面に、直接蛍光体膜を接触させた形状とするのが好ましい。ここでいう接触とは、光源と蛍光体膜とが空気や気体を介さないで密着している状態をつくることを言う。その結果、光源からの光が蛍光体膜の膜面で反射されて外にしみ出るという光量損失を避けることができるので、装置全体の発光効率を良くすることができる。
【００７２】
蛍光体の粉を樹脂中に分散させると、光の一部が反射されて、ある程度光の向きを変えることができるため、光の混合が行われ配光が均一化される傾向にある。従って、蛍光体膜として、蛍光体の粉を樹脂中へ分散したものを使用するのが好ましい。また、蛍光体の粉を樹脂中に分散させると、光源からの蛍光体膜への全照射面積が大きくなるので、光源からの発光強度を大きくすることができるという利点も有する。この場合に使用できる樹脂としては、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等各種のものが挙げられるが、蛍光体の分散性が良い点から、好ましくはシリコン樹脂もしくはエポキシ樹脂が挙げられる。蛍光体の粉を樹脂中に分散させる場合、蛍光体の粉と樹脂の全体に対するその粉の重量比は、通常0.1〜２０％、好ましくは0.３〜１５％、さらに好ましくは0.5〜1０％である。蛍光体が多すぎると粉の凝集により発光効率が低下することがあり、少なすぎると今度は樹脂による光の吸収や散乱のため発光効率が低下することがある。またより色斑を防止するため 増量剤又は拡散剤を添加してもよい。
【００７３】
具体的な増量剤又は拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素等が好適に用いられる。これによって良好な指向特性を有する発光装置が得られる。
粒径が１ｎｍ〜１μｍの増量剤又は拡散剤は、半導体発光装置からの光波長に対する干渉効果が低い反面、光度を低下させることなく樹脂粘度を高めることができる。これにより、ポッティング等により蛍光体含有樹脂などを配置させる場合、シリンジ内において樹脂中の蛍光体をほぼ均一に分散させその状態を維持することが可能となり、比較的取り扱いが困難である粒径の大きい蛍光体を用いた場合でも歩留まり良く生産することが可能となる。このように増量剤又は拡散剤は粒径の範囲により作用が異なるため、使用方法に合わせて選択若しくは組み合わせて用いることができる。
【００７４】
図１は、本発明の発光装置の一実施形態をの要部を模式的に示す図である。
本実施形態の発光装置１は、フレーム２と、光源である青色ＬＥＤ（青色発光部）４と、青色ＬＥＤ４から発せられる光の一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光発光部５からなる。
フレーム２は、青色ＬＥＤ４、蛍光発光部５を保持するための樹脂製の基部である。フレーム２の上面には、図中上側に開口した断面台形状の凹部（窪み）３が形成されている。これにより、フレーム２はカップ形状となっているため、発光装置から放出される光に指向性をもたせることができ、放出する光を有効に利用できるようになっている。
【００７５】
また、凹部３の底部には、発光装置の外部から電力を供給される図示しない電極が設けられていて、この電極から、青色ＬＥＤ４に電力を供給できるようになっている。
さらに、フレーム２の凹部３の内面は、可視光域全般の光の反射率が高い材質からなる。これにより、フレーム２の凹部３の内面に当たった光も、発光装置１から所定方向に向けて放出できるようになっている。なお電極は可視光全般の光の反射率が高い金属メッキが施される。
【００７６】
フレーム２の凹部３の底部には、光源として青色ＬＥＤ４が設置されている。青色ＬＥＤ４は、電力を供給されることにより青色の光を発するＬＥＤである。この青色ＬＥＤ４から発せられた青色光の一部は蛍光発光部５内の発光物質（ここでは、蛍光物質）に励起光として吸収され、また別の一部は、発光装置から所定方向に向けて放出されるようになっている。
【００７７】
また、前記のように、青色ＬＥＤ４はフレーム２の凹部３の底部に設置されているのであるが、ここでは、フレーム２と青色ＬＥＤ４との間は銀ペースト（接着剤に銀粒子を混合したもの）６によって接着され、これにより、青色ＬＥＤ４はフレーム２に設置されている。さらに、この銀ペースト６は、青色ＬＥＤ４で発生した熱をフレーム２に効率よく放熱する役割も果たしている。
【００７８】
さらに、フレーム２には、青色ＬＥＤ４に電力を供給するための金製の導電性ワイヤ７が取り付けられている。つまり、青色ＬＥＤ４とフレーム２の凹部３の底部に設けられた電極（図示省略）とは、ワイヤ７を用いてワイヤボンディングによって結線されていて、このワイヤ７を通電することによって青色ＬＥＤ４に電力が供給され、青色ＬＥＤ４が青色光を発するようになっている。なお、ワイヤ７は青色ＬＥＤ４の構造に合わせて１本又は複数本が取り付けられる。
【００７９】
さらに、フレーム２の凹部３には、青色ＬＥＤ４から発せられる光の一部を吸収し異なる波長を有する光を発する蛍光発光部５が設けられている。蛍光発光部５は、蛍光体と透明樹脂とで形成されている。蛍光体は、青色ＬＥＤ４が発する青色光により励起されて、青色光よりも長波長の光である光を発する物質である。蛍光発光部５を構成する蛍光体は一種類であっても良いし、複数からなる混合物であってもよく、青色ＬＥＤ４の発する光と蛍光体発光部５の発する光の総和が所望の色になるように選べばよい。色は白色だけでなく、黄色、オレンジ、ピンク、紫、青緑等であっても良い。また、これらの色と白色との間の中間的な色であっても良い。また、透明樹脂は蛍光発光部５のバインダであり、ここでは、可視光を全波長領域に亘って透過させることができる合成樹脂が好ましい。
【００８０】
図２は、本発明の発光装置を用いた照明装置の一実施形態である面発光照明装置８を示す模式図であり、内面を白色の平滑面等の光不透過性とした方形の保持ケース１０の底面に、多数の発光装置１を配置し、その外側に発光装置１の駆動のための電源及び回路等（図示せず。）を設け、保持ケース１０の蓋部に相当する箇所に、乳白色としたアクリル板等の拡散板９を発光の均一化のために固定してなる。
【００８１】
また、本発明の発光装置を用いた画像表示装置は、少なくとも光源（励起源）と蛍光体とを有するものである。画像表示装置としては、例えば、蛍光表示管（ＶＦＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、陰極線管（ＣＲＴ）等が挙げられる。また、画像表示装置用のバックライトにも使用することができる。
【実施例】
【００８２】
実施例１
図１に示したものと同様の構成の発光装置を作製し、その配光特性を評価した。なお、実施例１で製造した発光装置のの各構成要素のうち、図１中に対応する部分が描かれているものについては、適宜、その符号をカッコ書きにて示す。
まず、カップ形状の凹部（３）を有するフレーム（２）を用意した。その凹部（３）の底に、接着剤として銀ペースト（６）を用いて、波長４５０ｎｍ〜４７０ｎｍで発光する光源として発光ダイオード（４）をダイボンディングした。この際、発光ダイオード（４）で発生する熱の放熱性を考慮して、ダイボンディングに使う銀ペースト（６）は、薄く均一に塗った。これを１５０℃で２時間加熱し、銀ペースト（６）を硬化させた後、発光ダイオードとフレームの電極とをワイヤボンディングした。ワイヤ（７）としては直径２５μｍの金線を用いた。
【００８３】
青色ＬＥＤ（４）としては、Ｃｒｅｅ社の４６０ＭＢを用いた。蛍光発光部（５）の発光物質としては、おおよそ波長５２０ｎｍ〜７６０ｎｍの光を発光するＣａ0.992Ｅｕ0.008ＡｌＳｉＮ3（Ｄ５０=２．６μｍ）を用いた。蛍光発光部（５）に含まれるエポキシ樹脂、硬化剤、アエロジル、蛍光体の重量の比は１００：７０：０．５：３．４とし、これらを十分に拡販混合して蛍光体スラリーを作成した。蛍光体の添加量は２．０重量％である。
【００８４】
フレーム（２）の凹部（３）に蛍光体スラリーを注入し、加熱して硬化させた。
次にフレーム全体をエポキシ樹脂でモールドした。モールド部の形成にはカップ状の型を用いた。
この発光装置を、青色ＬＥＤ（４）に電力を供給して発光させた。このときに発光装置から発せられる光の配光特性をＬＥＤ配光測定装置：OPTRONIC LABORATORIES社製、OL770 MULTI-CHANNEL SPECTRORADIOMETERを用いて測定した。配光測定結果を表２に示す。
【００８５】
比較例１
蛍光体として、Ｄ５０＝５．１μｍである蛍光体Ｃａ0.992Ｅｕ0.008ＡｌＳｉＮ3を２．５重量％使用したこと以外は実施例１と同様にして発光装置を作成した。配光測定結果を表２に示す。
【００８６】
比較例２
蛍光体として、Ｄ５０＝６．８μｍである蛍光体Ｃａ0.992Ｅｕ0.008ＡｌＳｉＮ3を３．２重量％使用したこと以外は実施例１と同様にして発光装置を作成した。配光測定結果を表２に示す。
【００８７】
比較例３
青色ＬＥＤ（４）としてＣｒｅｅ社の４６０ＭＢを用い、蛍光体としては、おおよそ波長４８０ｎｍ〜７２０ｎｍの光を発光するＹＡＧ：Ｃｅ，Ｔｂ蛍光体（Ｄ５０＝６．０μｍ）を１０重量％使用したこと以外は、実施例１と同様にして発光装置を作成した。配光測定結果を表２に示す。
【００８８】
参考例
市販の白色ＬＥＤ（日亜化学製、表面実装型ＬＥＤ、NSCW310 BF3）について、実施例１と同様の方法で配光を測定した。配光測定結果を表２に示す。
【００８９】
以上の結果から本発明によるＬＥＤは配光が一定で色斑が少ないことが明らかである。
【００９０】
【表１】
2006332202.tif 000006
【００９１】
【表２】
2006332202.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態としての発光装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す発光装置を組み込んだ面発光照明装置の一実施例を示す模式的な断面図である。
【図３】蛍光体の粒子径と（内部量子効率ηｉ×量子反射効率αｒ）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１：発光装置
２：フレーム
３：断面台形状の凹部
４：青色ＬＥＤ
５：蛍光発光部
６：銀ペースト
７：導電性ワイヤ
８：面発光照明装置
９：拡散板
１０：保持ケース
【図１】
2006332202.tif 000008
【図２】
2006332202.tif 000009
【図３】
2006332202.tif 000010