(57)【要約】【課題】紫外光又は可視光により励起可能であり、且つ輝線状の緑色光成分の蛍光を放つことができる蛍光体を提供する。【解決手段】本発明の蛍光体は、一般式：Ｂａ２（ＭｈＡｉＬｎｊ）（ＢＯ３）２（式中、０．７≦ｈ＋ｉ＋ｊ≦１．３、０≦ｉ≦０．５、０＜ｊ≦０．５の範囲を満たし、ＭはＣａを含有し、Ａはアルカリ金属から選ばれる少なくとも一つの元素を含有し、ＬｎはＴｂを含有する）で示される組成を有する。当該蛍光体は、紫外光又は可視光により励起され、Ｔｂ３＋に基づく輝線状の緑色蛍光成分を含む蛍光を放出することができる。【選択図】図６
2015105364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：Ｂａ２（ＭｈＡｉＬｎｊ）（ＢＯ３）２
（式中、０．７≦ｈ＋ｉ＋ｊ≦１．３、０≦ｉ≦０．５、０＜ｊ≦０．５の範囲を満たし、ＭはＣａを含有し、Ａはアルカリ金属から選ばれる少なくとも一つの元素を含有し、ＬｎはＴｂを含有する）で示される組成を有することを特徴とする蛍光体。
【請求項２】
前記Ｍは、Ｃａ以外のアルカリ土類金属、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｏ及びＣｕからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を更に含有し、
前記Ａは、Ｎａと、Ｎａ以外のアルカリ金属から選ばれる少なくとも一つの元素とを含有し、
前記Ｌｎは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｉｎ、Ｓｂ及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を更に含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
前記ＭはＣａであり、
前記ＡはＮａであり、
前記ＬｎはＴｂ及びＣｅである
ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項４】
５３５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の波長領域にＴｂ３＋に基づく発光ピークを持つことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項５】
２００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域の光により励起されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蛍光体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の蛍光体を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
前記蛍光体は、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の範囲内に強度最大値を持つ短波長可視光によって励起されることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記短波長可視光を放つ固体発光素子を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体及びこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた固体照明の産業化に伴い、その用途が多様化している。そのため、従来には無い発光特性を持つ固体照明用の蛍光体が求められており、その一つとして緑色光成分を含む蛍光を放つ蛍光体が開発されている。
【０００３】
従来の緑色光成分を含む蛍光を放つ蛍光体としては、Ｂａ２Ｃａ（ＢＯ３）２を母体とし、その結晶格子中のカルシウム（Ｃａ）の一部をセリウム（Ｃｅ）及びナトリウム（Ｎａ）で置換した蛍光体が報告されている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に記載の蛍光体は、３００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域の紫外光又は可視光（紫色光）によって励起され、青〜緑色の光を放つ。その発光スペクトルは５１０ｎｍ付近に発光ピークを有し、幅の広い分布となる。
【０００４】
また、上記蛍光体のＣａの一部をマンガン（Ｍｎ）で更に置換することで、６２５ｎｍ付近の赤色の波長領域にも蛍光成分が現れることが知られている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Huihong Lin et al., “PHYSICAL REVIEW B”, vol.76, Issue 3 (2007) pp.035117
【非特許文献２】Chongfeng Guo et al., “Journal of The Electrochemical Society”, vol.155, Issue 11 (2008) pp.J310-J314
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
固体照明の高効率化と高演色化の両立には、紫外光又は可視光により励起可能であり、且つ高効率で輝線状の緑色光成分を含む蛍光を放つ蛍光体が求められる。しかしながら、このような蛍光体は少なく、実用化に至る蛍光体は限られている。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、紫外光又は可視光により励起可能であり、且つ輝線状の緑色光成分の蛍光を放つことができる蛍光体及びこれを用いた発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る蛍光体は、一般式：Ｂａ２（ＭｈＡｉＬｎｊ）（ＢＯ３）２で示される組成を有する。式中、０．７≦ｈ＋ｉ＋ｊ≦１．３、０≦ｉ≦０．５、０＜ｊ≦０．５の範囲を満たし、ＭはＣａを含有し、Ａはアルカリ金属から選ばれる少なくとも一つの元素を含有し、ＬｎはＴｂを含有する。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る蛍光体は、第１の態様に係る蛍光体において、Ｍは、Ｃａ以外のアルカリ土類金属、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｏ及びＣｕからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を更に含有する。また、Ａは、Ｎａと、Ｎａ以外のアルカリ金属から選ばれる少なくとも一つの元素とを含有する。また、Ｌｎは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｉｎ、Ｓｂ及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を更に含有する。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る蛍光体は、第１の態様に係る蛍光体において、ＭはＣａであり、ＡはＮａであり、ＬｎはＴｂ及びＣｅである。
【００１１】
本発明の第４の態様に係る蛍光体は、第１〜第３のいずれかの態様に係る蛍光体において、５３５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の波長領域にＴｂ３＋に基づく発光ピークを持つ。
【００１２】
本発明の第５の態様に係る蛍光体は、第１〜第４のいずれかの態様に係る蛍光体において、２００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域の光により励起される。
【００１３】
本発明の第６の態様に係る発光装置は、第１〜第５のいずれかの態様に係る蛍光体を備える。
【００１４】
本発明の第７の態様に係る発光装置は、第６の態様に係る発光装置において、蛍光体は、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の範囲内に強度最大値を持つ短波長可視光によって励起される。
【００１５】
本発明の第８の態様に係る発光装置は、第７の態様に係る発光装置において、短波長可視光を放つ固体発光素子を更に備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蛍光体が紫外光又は可視光により励起されて輝線状の緑色光成分の蛍光を放つことができるので、高効率と高演色性とを両立する照明光を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る発光装置を説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発光装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】（ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体発光装置における封止部材の形成方法を説明するための図である。
【図５】比較例並びに実施例１及び２に係る蛍光体のＸＲＤパターンを示すグラフである。
【図６】比較例並びに実施例１及び２に係る蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る蛍光体及び当該蛍光体を用いた発光装置について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１９】
［蛍光体］
一般に蛍光体は、結晶質の化合物を構成する元素の一部を、蛍光を放つイオンとなり得る元素で部分置換した化合物を指す。このような特性を持つイオンは、通常「発光中心」と呼ばれる。そして、本実施形態に係る蛍光体は、当該結晶質の化合物としての母体（ホウ酸塩）に、発光中心としてのイオンが導入されている。これにより、当該蛍光体は、外部刺激、例えば粒子線（α線、β線、電子線）や電磁波（γ線、Ｘ線、真空紫外線、紫外線、可視光線）の照射などによって容易に励起され、蛍光を放つことが可能となる。
【００２０】
本実施形態に係る蛍光体は、一般式（１）で表される組成を有している。
Ｂａ２（ＭｈＡｉＬｎｊ）（ＢＯ３）２    （１）
式中、０．７≦ｈ＋ｉ＋ｊ≦１．３、０≦ｉ≦０．５、０＜ｊ≦０．５の範囲を満たす。また、式中、Ｍはカルシウム（Ｃａ）を含有し、Ａはアルカリ金属から選ばれる少なくとも一つの元素を含有し、Ｌｎはテルビウム（Ｔｂ）を含有する。また、式中、ｈは０＜ｈ＜１．３の範囲をとり得る。また、式中、０．８≦ｈ＋ｉ＋ｊ≦１．２の範囲であることが好ましく、更に０．９≦ｈ＋ｉ＋ｊ≦１．１の範囲であることがより好ましく、更にはｈ＋ｉ＋ｊ＝１であることがより好ましい。実際にはｈ＋ｉ＋ｊ＝１とならない場合には、他のイオンによって電荷が補償されて組成がずれており、仕込み組成とは異なる組成の化合物になる。
【００２１】
本実施形態に係る蛍光体は、換言すれば、Ｂａ２Ｃａ（ＢＯ３）２を母体結晶として、Ｃａの一部を少なくともＴｂで置換したＴｂ３＋付活蛍光体である。Ｔｂ３＋が付活されることで、蛍光体は吸収した光を長波長の光に変換するが、その変換光は複数の輝線からなる。
【００２２】
本実施形態に係る蛍光体において、Ｍは少なくともＣａを含有していればよく、本発明の効果を損なわない範囲でＣａ以外の二価のイオンとなり得る元素を更に含有し得る。二価のイオンとなり得る元素としては、アルカリ土類金属、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｏ及びＣｕが挙げられる。アルカリ土類金属としては、Ｃａ以外ではＳｒ及びＢａが挙げられる。これらのＣａ以外の二価のイオンとなり得る元素は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
【００２３】
本実施形態に係る蛍光体において、Ｌｎは、Ｍの一部を置換するものである。Ｌｎは少なくともＴｂを含有していればよく、本発明の効果を損なわない範囲でＴｂ以外の三価のイオンとなり得る元素、特に希土類元素を更に含有し得る。三価のイオンとなり得る元素としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｉｎ、Ｓｂ及びＢｉが挙げられる。これらの三価のイオンとなり得る元素は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
【００２４】
本実施形態に係る蛍光体において、Ｌｎは、Ｔｂ及びＣｅを含有することが好ましい。Ｔｂ３＋及びＣｅ３＋の両方で付活した蛍光体では、エネルギー伝達と呼ばれるメカニズムによって、Ｃｅ３＋が吸収したエネルギーの少なくとも一部がＴｂ３＋へ移動することが知られている。更に、Ｔｂ３＋の濃度が高いほど、Ｔｂ３＋とＣｅ３＋の間のイオン間距離が近くなるため、Ｃｅ３＋が吸収したエネルギーの殆ど全てがＴｂ３＋に移動し、Ｔｂ３＋に基づく輝線状の発光が主体として現れる。更に、Ｃｅ３＋は発光中心として作用するだけでなく、短波長可視光で励起したときには、Ｔｂ３＋の増感剤としても作用し、輝線状の緑色成分を持つＴｂ３＋の発光強度を増すことができる。Ｔｂ及びＣｅの割合は求められる蛍光成分等により適宜調整可能である。
【００２５】
本実施形態に係る蛍光体において、ＡはＮａ等の一価のイオンとなり得る元素を含有する。Ａは、Ｃａ２＋等の二価のイオンをＴｂ３＋やＣｅ３＋等の三価のイオンで置換する際に電荷補償剤として機能する。Ａを含有することにより、結晶のイオン的な中性度を保つことができる。この結果、発光中心イオンを高い濃度で添加可能となり、且つ結晶性も良好となるので、高性能の蛍光体となり得る。
【００２６】
本実施形態に係る蛍光体において、Ａは必ずしも含有されていなくてもよい。また、Ａは、Ｎａに特に限定されず、Ｎａ以外の一価のイオンとなり得る元素を含有していてもよい。一価のイオンとなり得る元素としてはアルカリ金属を含有しうる。アルカリ金属としては、Ｎａ以外ではＬｉ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓが挙げられる。アルカリ金属は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
【００２７】
例えば、本実施形態に係る蛍光体は、Ｂａ２（Ｃａ０．９２Ｃｅ０．０２Ｔｂ０．０２Ｎａ０．０４）（ＢＯ３）２で表される組成を有する。このとき、一般式（１）において、ＭはＣａであり、ＡはＮａであり、ＬｎはＴｂ及びＣｅであり、ｈ＋ｉ＋ｊ＝１、ｈ＝０．９２、ｉ＝０．０４、ｊ＝０．０４である。
【００２８】
本実施形態に係る蛍光体によれば、少なくともＴｂを含有し、Ｔｂ３＋を発光中心とすることにより、２００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域の紫外光又は可視光で励起され、Ｔｂ３＋に基づく輝線状の緑色蛍光成分を含む蛍光を放つことが可能となる。具体的には、当該蛍光体は、５３５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の緑色の波長領域に、輝線状の発光ピークを有する特徴的な発光スペクトルを示す。したがって、紫外光又は可視光を輝線状の緑色光へ波長変換することができるので、高効率と高演色性とを両立する照明光を得ることが可能となる。なお、本実施形態に係る蛍光体の励起波長は２００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
更に、本実施形態に係る蛍光体は、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の範囲内に強度最大値を持つ短波長可視光によって励起することが好ましい。この場合、既存の紫外光又は短波長可視光を放つ固体発光素子を利用できるので、発光装置の製造が比較的容易となる。
【００３０】
［発光装置］
次に、本発明の実施形態に係る発光装置を説明する。本実施形態に係る発光装置は、上記蛍光体を備えることを特徴とする。上述のように、本実施形態に係る蛍光体は、輝線状の緑色蛍光成分を含む蛍光を放出する。このため、本実施形態に係る発光装置では、本実施形態に係る蛍光体と当該蛍光体を励起する励起源とを組み合わせることによって、効果的に色調制御された蛍光を出力することが可能となる。
【００３１】
なお、本実施形態に係る発光装置は、発光する機能を備えた電子装置を広く包含するものであり、何らかの光を発する電子装置であれば特に限定されるものではない。つまり、本実施形態に係る発光装置は、少なくとも本実施形態に係る蛍光体を利用しており、更に当該蛍光体が放つ蛍光を少なくとも出力光として利用する発光装置である。
【００３２】
より詳細に説明すると、本実施形態に係る発光装置は、本実施形態に係る蛍光体と当該蛍光体を励起する励起源とを組み合わせている。そして、本実施形態に係る蛍光体は、励起源が放つエネルギーを吸収し、吸収したエネルギーを色調制御された蛍光に変換するものである。なお、励起源は、蛍光体の励起特性に合わせて、放電装置、電子銃、固体発光素子などから適宜選択すればよい。
【００３３】
従来より、蛍光体を利用する発光装置は数多くあり、例えば蛍光灯や電子管、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、白色ＬＥＤ、更には蛍光体を利用する検出装置などがこれに該当する。広義には、蛍光体を利用する照明光源及び照明装置並びに表示装置なども発光装置であり、レーザーダイオードを備えるプロジェクターやＬＥＤバックライトを備える液晶ディスプレイなども発光装置とみなされる。ここで本実施形態に係る発光装置は、蛍光体が放つ蛍光の種別によって分類できるため、この分類について説明する。
【００３４】
電子装置に利用される蛍光現象は、学術的に幾つかに区分されており、フォトルミネッセンス、カソードルミネッセンス、エレクトロルミネッセンスなどの用語で区別されている。「フォトルミネッセンス（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）」とは、蛍光体に電磁波を照射したときに蛍光体が放つ蛍光をいう。なお、「電磁波」という用語は、Ｘ線、紫外線、可視光及び赤外線などを総称して指す。「カソードルミネッセンス（ｃａｔｈｏｄｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）」とは、蛍光体に電子線を照射したときに蛍光体が放つ蛍光をいう。また、エレクトロルミネッセンス（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）とは、蛍光体に電子を注入したり電界をかけたりしたときに放つ蛍光をいう。原理的にフォトルミネッセンスに近い蛍光として、サーモルミネッセンス（ｔｈｅｒｍｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）という用語もあるが、これは蛍光体に熱を加えたときに蛍光体が放つ蛍光をいう。また、原理的にカソードルミネッセンスに近い蛍光として、ラジオルミネッセンス（ｒａｄｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）という用語もあるが、これは蛍光体に放射線を照射したときに蛍光体が放つ蛍光をいう。
【００３５】
先に説明したように、本実施形態に係る発光装置は、上述の蛍光体が放つ蛍光を少なくとも出力光として利用するものである。そして、ここでいう蛍光は少なくとも上述のように区分することができるため、当該蛍光は、上記ルミネッセンスから選ばれる少なくとも一つの蛍光現象として置き換えることができる。
【００３６】
なお、蛍光体のフォトルミネッセンスを出力光として利用する発光装置の典型例としては、Ｘ線イメージインテンシファイア、蛍光灯、白色ＬＥＤ、蛍光体とレーザーダイオードを利用する半導体レーザープロジェクター及びＰＤＰが挙げられる。また、カソードルミネッセンスを出力光とする発光装置の典型例としては、電子管、蛍光表示管及びフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）が挙げられる。更に、エレクトロルミネッセンスを出力光とする発光装置の典型例としては、無機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（無機ＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）及び有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）が挙げられる。
【００３７】
以下、図面を参考に本実施形態に係る発光装置を説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置の概略を示す。図１（ａ）及び図１（ｂ）において、励起源１は、本実施形態に係る蛍光体２を励起するための一次光を生成する光源である。励起源１は、α線、β線、電子線などの粒子線や、γ線、Ｘ線、真空紫外線、紫外線、可視光（特に紫色光の短波長可視光）などの電磁波を放つ放射装置を用いることができる。また励起源１としては、各種の放射線発生装置や電子ビーム放射装置、放電光発生装置、固体発光素子、固体発光装置なども用いることができる。励起源１の代表的なものとしては、電子銃、Ｘ線管球、希ガス放電装置、水銀放電装置、発光ダイオード、半導体レーザーを含むレーザー光発生装置、無機又は有機のエレクトロルミネッセンス素子などが挙げられる。
【００３８】
また、図１（ａ）及び図１（ｂ）において、出力光４は、励起源１が放つ励起線又は励起光３によって励起された蛍光体２が放つ蛍光である。そして出力光４は、発光装置において照明光や表示光として利用されるものである。
【００３９】
図１（ａ）では、励起線又は励起光３を蛍光体２に照射する方向に、蛍光体２からの出力光４が放出される構造の発光装置を示す。なお、図１（ａ）に示す発光装置としては、白色ＬＥＤ光源や蛍光ランプ、電子管などが挙げられる。一方、図１（ｂ）では、励起線又は励起光３を蛍光体２に照射する方向とは逆の方向に、蛍光体２からの出力光４が放出される構造の発光装置を示す。図１（ｂ）に示す発光装置としては、プラズマディスプレイ装置や反射板付き蛍光体ホイールを利用する光源装置、プロジェクターなどが挙げられる。
【００４０】
本実施形態に係る発光装置の具体例として好ましいものは、蛍光体を利用して構成した半導体発光装置、照明光源、照明装置、ＬＥＤバックライト付き液晶パネル、ＬＥＤプロジェクター、レーザープロジェクターなどである。そして、本実施形態に係る発光装置は、３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の範囲内に強度最大値を持つ短波長可視光によって蛍光体を励起する構造を有することが好ましい。更に当該発光装置は、短波長可視光を放つ固体発光素子を更に備えることが好ましい。励起源として固体発光素子を用いることにより、衝撃に強い全固体の発光装置、例えば固体照明を実現することが可能となる。
【００４１】
以下、本実施形態に係る半導体発光装置の具体例を詳細に説明する。図２に示すように、本実施形態に係る半導体発光装置１００は、基板１１０、複数のＬＥＤ（発光素子）１２０、及び複数の封止部材１３０を備える。基板１１０は、例えば、セラミック基板や熱伝導樹脂などからなる絶縁層とアルミ板などからなる金属層との二層構造を有する。基板１１０は略方形の板状であって、基板１１０の短手方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ１が１２〜３０ｍｍであり、長手方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗ２が１２〜３０ｍｍである。
【００４２】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１２０は、例えばＧａＮ系のＬＥＤであって、平面視形状が略長方形である。そしてＬＥＤ１２０は、短手方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ３が０．３〜１．０ｍｍ、長手方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗ４が０．３〜１．０ｍｍ、厚み（Ｚ軸方向の幅）が０．０８〜０．３０ｍｍである。
【００４３】
そしてＬＥＤ１２０は、基板１１０の長手方向（Ｙ軸方向）とＬＥＤ１２０の素子列の配列方向とが一致するように配置されている。ＬＥＤ１２０は、一列に並んだ複数のＬＥＤ１２０ごと素子列を構成しており、それら素子列が基板１１０の短手方向（Ｘ軸方向）に沿って複数列並べて実装されている。具体的には、例えば、２５個のＬＥＤ１２０が５列５行でマトリックス状に実装されている。すなわち、１つの素子列は５個のＬＥＤで構成され、そのような素子列が５行並べて実装されている。
【００４４】
各素子列では、ＬＥＤ１２０が長手方向（Ｙ軸方向）に直線状に配列されている。このようにＬＥＤ１２０を直線状に配列することによって、それらＬＥＤ１２０を封止する封止部材１３０も直線状に形成することができる。
【００４５】
図３（ｂ）に示すように、各素子列は、それぞれ長尺状の封止部材１３０によって個別に封止されている。そして、１つの素子列とその素子列を封止する１つの封止部材１３０とによって、１つの発光部１０１を構成している。したがって、半導体発光装置１００は５つの発光部１０１を備えていることになる。
【００４６】
封止部材１３０は、蛍光体を含有した透光性の樹脂材料で形成されている。樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂などを用いることができる。また、蛍光体としては、本実施形態に係る蛍光体を用いることができる。ただ、蛍光体としては、本実施形態に係る蛍光体のみならず、例えば、Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋、Ｍｎ２＋の少なくともいずれかで付活した酸化物や酸ハロゲン化物などの酸化物系蛍光体も用いることができる。また、蛍光体としては、Ｅｕ２＋、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋、Ｍｎ２＋の少なくともいずれかで付活した窒化物や酸窒化物などの窒化物系蛍光体、又は硫化物や酸硫化物などの硫化物系蛍光体も用いることができる。
【００４７】
具体的には、青色蛍光体として、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋などが挙げられる。緑青又は青緑色蛍光体として、Ｓｒ４Ｓｉ３Ｏ８Ｃｌ４：Ｅｕ２＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２４：Ｅｕ２＋、ＢａＡｌ８Ｏ１３：Ｅｕ２＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋が挙げられる。更に緑青又は青緑色蛍光体として、ＢａＺｒＳｉ３Ｏ９：Ｅｕ２＋、Ｃａ２ＹＺｒ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋、Ｃａ２ＹＨｆ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋、Ｃａ２ＹＺｒ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋が挙げられる。緑色蛍光体として、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋、Ｃａ８Ｍｇ（ＳｉＯ４）４Ｃｌ２：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋が挙げられる。更に緑色蛍光体として、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｍｎ２＋、Ｙ３Ａｌ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋、Ｌｕ３Ａｌ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋が挙げられる。また、緑色蛍光体として、Ｙ３Ｇａ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ３＋、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ３＋、β−Ｓｉ３Ｎ４：Ｅｕ２＋、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ２＋が挙げられる。緑色蛍光体として、Ｂａ３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ３Ｓｉ１３Ａｌ３Ｏ２Ｎ２１：Ｅｕ２＋、ＹＴｂＳｉ４Ｎ６Ｃ：Ｃｅ３＋、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋が挙げられる。緑色蛍光体として、Ｃａ２ＬａＺｒ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋、Ｃａ２ＴｂＺｒ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋、Ｃａ２ＴｂＺｒ２（ＡｌＯ４）３：Ｃｅ３＋，Ｐｒ３＋が挙げられる。緑色蛍光体として、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋、ＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ２＋が挙げられる。緑色蛍光体として、ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｙ２ＳｉＯ４：Ｃｅ３＋，ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋、ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋が挙げられる。黄又は橙色蛍光体として、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋、α−Ｃａ−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋が挙げられる。黄又は橙色蛍光体として、Ｙ２Ｓｉ４Ｎ６Ｃ：Ｃｅ３＋、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ３＋、Ｙ３ＭｇＡｌ（ＡｌＯ４）２（ＳｉＯ４）：Ｃｅ３＋が挙げられる。赤色蛍光体としては、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、ＳｒＡｌＳｉ４Ｎ７：Ｅｕ２＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ３Ｍｇ２（ＡｌＯ４）（ＳｉＯ４）２：Ｃｅ３＋が挙げられる。また、赤色蛍光体として、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋が挙げられる。赤色蛍光体として、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋、ＧｄＭｇＢ５Ｏ１０：Ｃｅ３＋，Ｍｎ２＋が挙げられる。
【００４８】
図３に示すように、封止部材１３０は、短手方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ５が０．８〜３．０ｍｍ、長手方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗ６が３．０〜４０．０ｍｍであることが好ましい。また、ＬＥＤ１２０を含めた最大厚み（Ｚ軸方向の幅）Ｔ１が０．４〜１．５ｍｍ、ＬＥＤ１２０を含めない最大厚みＴ２が０．２〜１．３ｍｍであることが好ましい。封止信頼性を確保するためには、封止部材１３０の幅Ｗ５はＬＥＤ１２０の幅Ｗ３に対して２〜７倍であることが好ましい。
【００４９】
封止部材１３０の短手方向に沿った断面の形状は図３（ａ）に示すように、略半楕円形である。また、封止部材１３０の長手方向の両端部１３１，１３２は、Ｒ形状になっている。具体的には、両端部１３１，１３２の形状は、図２に示すように、平面視における形状が略半円形であり、図３（ｂ）に示すように、長手方向に沿った断面の形状が約９０°の中心角を有する略扇形である。封止部材１３０の両端部１３１，１３２がこのようにＲ形状になっている場合は、それら両端部１３１，１３２において応力集中が生じ難いと共に、ＬＥＤ１２０の出射光を封止部材１３０の外部に取り出し易い。
【００５０】
各ＬＥＤ１２０は、基板１１０にフェイスアップ実装される。そして基板１１０に形成された配線パターン１４０によって、ＬＥＤ１２０に電力が供給する図示しない点灯回路ユニットと電気的に接続されている。配線パターン１４０は、一対の給電用のランド１４１，１４２と、各ＬＥＤ１２０に対応する位置に配置された複数のボンディング用のランド１４３とを有する。
【００５１】
図３に示すように、ＬＥＤ１２０は、例えば、ワイヤボンディングによりワイヤ（例えば、金ワイヤ）１５０を介してランド１４３と電気的に接続されている。ワイヤ１５０の一方の端部１５１はＬＥＤ１２０と接合され、他方の端部１５２はランド１４３と接合されている。各ワイヤ１５０は、それぞれ接続対象である発光素子の属する素子列に沿って配置されている。更に各ワイヤ１５０の両端部１５１，１５２も素子列に沿って配置されている。各ワイヤ１５０は、ＬＥＤ１２０やランド１４３と共に封止部材１３０により封止されているため劣化し難く、また絶縁されていて安全性も高い。なお、ＬＥＤ１２０の基板１１０への実装方法は、上記のようなフェイスアップ実装に限定されず、フリップチップ実装であってもよい。
【００５２】
ＬＥＤ１２０は、図２に示すように、同じ素子列に属する５個のＬＥＤ１２０が直列接続され、５つの素子列が並列接続されている。なお、ＬＥＤ１２０の接続形態はこれに限定されず、素子列に関係なくどのように接続されていてもよい。ランド１４１，１４２には、図示しない点灯回路ユニットの一対のリード線が接続され、それらリード線を介して点灯回路ユニットから各ＬＥＤ１２０に電力が供給され、これにより各ＬＥＤ１２０が発光する。
【００５３】
封止部材１３０は、以下のような手順で形成することができる。まず、図２に示すように、一列に並んだ複数のＬＥＤ１２０からなる素子列がＸ軸方向に複数列並べて実装された基板１１０を用意する。次に図４に示すように、基板１１０に、例えばディスペンサ１６０を用いて、素子列に沿って樹脂ペースト１３５をライン状に塗布する。その後、塗布後の樹脂ペースト１３５を固化させることによって、素子列ごとに個別に封止部材１３０を形成する。
【００５４】
本実施形態の半導体発光装置は、照明光源用や液晶ディスプレイのバックライト用、表示装置用の光源など広く利用可能である。つまり上述のように、本実施形態に係る蛍光体は、視認性が良好な光を放ち得る。そのため、当該蛍光体を照明光源等に用いた場合、高演色性かつ高効率の照明光源や、高輝度画面の広色域表示が可能な表示装置を提供することができる。
【００５５】
このような照明光源としては、本実施形態の半導体発光装置と、当該半導体発光装置を動作させる点灯回路と、口金など照明器具との接続部品とを組み合わせて構成することができる。また、必要に応じて照明器具を組み合わせれば、照明装置や照明システムを構成することにもなる。
【００５６】
このように、本実施形態に係る発光装置は、視感度や視認性の面で良好な特性を有するため、上述の半導体発光装置や光源装置以外にも広く利用することができる。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５８】
固相反応によって、以下に示す比較例並びに実施例１及び２の蛍光体のサンプルを合成し、その特性を評価した。
（比較例）    Ｂａ２（Ｃａ０．９６Ｃｅ０．０２Ｎａ０．０２）（ＢＯ３）２
（実施例１）  Ｂａ２（Ｃａ０．９２Ｃｅ０．０２Ｔｂ０．０２Ｎａ０．０４）（ＢＯ３）２
（実施例２）  Ｂａ２（Ｃａ０．５Ｃｅ０．０２Ｔｂ０．２３Ｎａ０．２５）（ＢＯ３）２
比較例１はＴｂを含まない既知の化合物である。実施例１及び実施例２はＴｂを含む本発明の実施形態に係る化合物であり、実施例１は相対的に少量のＴｂを含み、実施例２は相対的に多量のＴｂを含む。比較例並びに実施例１及び２を合成する際には、以下の化合物粉末を原料として使用した。
【００５９】
炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）：純度３Ｎ、和光純薬工業株式会社製
炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）：純度２Ｎ５、関東化学株式会社製
酸化セリウム（ＣｅＯ２）：純度４Ｎ、信越化学工業株式会社製
酸化テルビウム（Ｔｂ４Ｏ７）：純度４Ｎ、信越化学工業株式会社製
炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）：純度２Ｎ、和光純薬工業株式会社製
ホウ酸（Ｈ３ＢＯ３）：純度２Ｎ５、和光純薬工業株式会社製
【００６０】
［試料の調製］
まず、以下の表１に示す割合で各原料を秤量した。次に、ボールミルを用いて、これらの原料を適量の溶媒と共に混合し、１時間攪拌した。そして混合後の原料を容器に移し、乾燥機を用いて１５０℃で２時間乾燥させた。乾燥後の混合原料を乳鉢と乳棒を用いて粉砕し、焼成原料とした。その後、焼成原料を焼成容器であるアルミナるつぼに移し、管状電気炉を用いて１０００℃の弱還元雰囲気中で２時間焼成した。なお、弱還元雰囲気は、窒素９６％と水素４％との混合ガス雰囲気とし、混合ガス流量を１００ｍｌ／ｍｉｎとした。
【００６１】
【表１】
2015105364.tif 000003
【００６２】
このようにして、比較例並びに実施例１及び２の蛍光体のサンプルを合成した。そして、得られた比較例並びに実施例１及び２の化合物を使用し、以下の評価を行った。
【００６３】
［結晶構造解析］
比較例並びに実施例１及び２に係る化合物の結晶構造解析を行った。図５では、比較例並びに実施例１及び２のＸ線回折（ＸＲＤ）パターンと、ＰＤＦ（Ｐｏｗｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｆｉｌｅｓ）に登録されているＢａ２Ｃａ（ＢＯ３）２のＸＲＤパターンを示す。なお、ＸＲＤパターンは、Ｘ線回折装置（製品名：ＭｕｌｔｉＦｌｅｘ、株式会社リガク製）を用いて評価した。
【００６４】
図５に示したＸＲＤパターンから、比較例並びに実施例１及び２に係る化合物のＸＲＤパターンは、Ｂａ２Ｃａ（ＢＯ３）２のパターンと形状面での特徴が一致している。即ち、比較例並びに実施例１及び２の化合物のＸＲＤパターンは、回折ピークの強度比がＢａ２Ｃａ（ＢＯ３）２と異なっているものの、回折ピークの数に過不足がない。このようなＸＲＤパターンの一致は、比較例並びに実施例１及び２の化合物がＢａ２Ｃａ（ＢＯ３）２と同じ結晶構造を有する化合物が主相であることを示す。そして、比較例並びに実施例１及び２の化合物がそれぞれ、Ｂａ２（Ｃａ０．９２Ｃｅ０．０２Ｔｂ０．０２Ｎａ０．０４）（ＢＯ３）２、Ｂａ２（Ｃａ０．５Ｃｅ０．０２Ｔｂ０．２３Ｎａ０．２５）（ＢＯ３）２で表される化合物であることを示すものである。
【００６５】
［発光特性評価］
比較例並びに実施例１及び２の化合物の励起特性と発光特性を、分光蛍光光度計（ＦＰ−６５００（製品名：日本分光株式会社製）と、瞬間マルチ測光システム（ＱＥ−１１００：大塚電子株式会社製）とを併用して評価した。なお、測定精度を高める目的で、発光スペクトルの測定には瞬間マルチ測光システムを利用し、励起スペクトルの測定には分光蛍光光度計を利用した。そして、発光スペクトル測定時の励起波長は４００ｎｍとし、励起スペクトル測定時のモニタ波長については発光ピーク波長、つまり、比較例と実施例１では５０５ｎｍ、実施例２では５４３ｎｍとした。
【００６６】
図６では、比較例並びに実施例１及び２の化合物の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。比較例の励起スペクトルに示すように、比較例は３００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域の紫外線及び可視光によって励起される。比較例の励起スペクトルは、４００ｎｍ付近にＣｅ３＋に基づく励起ピークを有する。また、比較例の発光スペクトルは、５１０ｎｍ付近にＣｅ３＋に基づくブロードな蛍光成分を有する。
【００６７】
これに対して、実施例１及び２の励起は、２００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域の紫外線及び可視光によって励起される。そして、実施例１の発光スペクトルでは、比較例に対してＣｅ３＋に基づく５１０ｎｍ付近のブロードな蛍光成分が減り、５４５ｎｍ付近のＴｂ３＋に基づく輝線状の緑色蛍光成分が増しているのが分かる。更に、実施例２の発光スペクトルでは、実施例１よりもＣｅ３＋に基づく５１０ｎｍ付近のブロードな蛍光成分が減り、５４５ｎｍ付近のＴｂ３＋に基づく輝線状の緑色蛍光成分が増し、緑色蛍光成分が主体で発光することが分かる。即ち、Ｔｂの添加量が多くなるほど、Ｃｅ３＋に基づく５１０ｎｍ付近のブロードな蛍光成分が減り、５４５ｎｍ付近のＴｂ３＋に基づく輝線状の緑色蛍光成分が増すことが確認された。
【００６８】
以上、本発明を実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
２  蛍光体
【図１】
2015105364.tif 000004
【図２】
2015105364.tif 000005
【図３】
2015105364.tif 000006
【図４】
2015105364.tif 000007
【図５】
2015105364.tif 000008
【図６】
2015105364.tif 000009