(57)【要約】【課題】発光効率の低下を抑制できる蛍光体を提供する。【解決手段】  本開示の酸塩化物蛍光体は、母結晶中の１又は２以上の所定の物質のサイトの一部に賦活剤として配置された２価のＥｕを含み、前記所定の物質のモル数及び前記２価のＥｕのモル数の和に対する前記２価のＥｕのモル数の割合が２％未満であり、前記所定の物質をＡと表したとき、一般式ｘＡＯ・ｙＥｕＯ・ＳｉＯ2・ｚＣｌで表され、Ａは、Ｓｒ及びＣａ、又は、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇであり、ｙは、０．００２以上、且つ、０．０２以下の値であり、ｘ＋ｙは、１．００以上、且つ、１．３０以下の値であり、ｚは、０．２０以上、且つ、０．７０以下の値である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母結晶中の１又は２以上の所定の物質のサイトの一部に賦活剤として配置された２価のＥｕを含み、
前記所定の物質のモル数及び前記２価のＥｕのモル数の和に対する前記２価のＥｕのモル数の割合が２％未満であり、
前記所定の物質をＡと表したとき、一般式ｘＡＯ・ｙＥｕＯ・ＳｉＯ2・ｚＣｌで表され、
Ａは、Ｓｒ及びＣａ、又は、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇであり、
ｙは、０．００２以上、且つ、０．０２以下の値であり、
ｘ＋ｙは、１．００以上、且つ、１．３０以下の値であり、
ｚは、０．２０以上、且つ、０．７０以下の値である、
酸塩化物蛍光体。
【請求項２】
励起光を放射する発光素子と、
請求項１に記載の酸塩化物蛍光体を含み、前記発光素子からの励起光を受けて前記励起光の波長とは異なる波長を有する光を出射する波長変換部と、を備えた
発光装置。
【請求項３】
前記発光素子は、レーザーダイオードである、請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記波長変換部に照射される前記励起光のエネルギー密度が、０．５ｋＷ／ｃｍ2以上である、請求項２又は３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記波長変換部に照射される前記励起光のエネルギー密度が、１．０ｋＷ／ｃｍ2以上である、請求項２又は３に記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光素子からの前記励起光のピーク波長が、３８０ｎｍ以上且つ４２０ｎｍ未満である、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置からの光を外部に導く出射光学系と、を備えた、
照明装置。
【請求項８】
車両であって、
請求項７に記載の照明装置を前照灯として当該車両の前方部に備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸塩化物蛍光体、当該酸塩化物蛍光体を備えた発光装置、当該発光装置を備えた照明装置、および当該照明装置を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの観点から白色発光ダイオード（以下、白色ＬＥＤ）が広く用いられるようになってきている。一般的な白色ＬＥＤでは、青色ＬＥＤチップからの青色光の一部を蛍光体で色変換し、青色ＬＥＤチップからの青色光と蛍光体で色変換した光とを混色して白色光が作り出されている。白色ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤチップと、青色ＬＥＤチップからの励起光で発光する黄色蛍光体とを含む構成が主流である。また、レーザーダイオード（ＬＤ）と蛍光体とを組み合わせた光源の開発も行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、暖かみのある光を発する発光装置に適用可能な蛍光体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７７６３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の技術は、発光効率に関し改良の余地を有する。
そこで、本開示は、発光効率の低下を抑制する酸塩化物蛍光体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様にかかる酸塩化物蛍光体は、
母結晶中の１又は２以上の所定の物質のサイトの一部に賦活剤として配置された２価のＥｕを含み、
前記所定の物質のモル数及び前記２価のＥｕのモル数の和に対する前記２価のＥｕのモル数の割合が２％未満であり、
前記所定の物質をＡと表したとき、一般式ｘＡＯ・ｙＥｕＯ・ＳｉＯ2・ｚＣｌで表され、
Ａは、Ｓｒ及びＣａ、又は、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇであり、
ｙは、０．００２以上、且つ、０．０２以下の値であり、
ｘ＋ｙは、１．００以上、且つ、１．３０以下の値であり、
ｚは、０．２０以上、且つ、０．７０以下の値である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の酸塩化物蛍光体によれば、発光効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示のＬＤ発光装置の一例の概略構成を示す図
【図２】変形例に係るＬＤ発光装置の概略構成を示す図
【図３】本開示の車両用照明装置の一例の概略構成を示す図
【図４】本開示の車両の一例を示す図
【図５】本開示の照明システムの一例を示す図
【図６】表１に示した蛍光体試料のｙ／（ｘ＋ｙ）の値と光量子数比との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明者らの研究の結果、従来の技術では、レーザーダイオード等による強力な励起光を蛍光体で色変換する場合、励起光エネルギーの増加による輝度飽和現象により発光効率が著しく低下することが分かった。
【００１０】
蛍光体において、母結晶中の１又は２以上の所定の物質のサイトの一部に賦活剤として２価のＥｕを配置することが考えられる。この場合、実用的な発光効率を得るためには、所定の物質のモル数および２価のＥｕのモル数の和に対する２価のＥｕのモル数の割合は２％より遥かに高く設定されるべきであることが技術常識と考えられていた。しかしながら、本発明者らは、レーザーダイオード等によって、これまで一般的ではなかった強力な励起光を蛍光体に対して照射すると、励起光エネルギーの増加による輝度飽和現象により、発光効率が低下することを発見した。そこで、本発明者らは、鋭意研究した結果、上述の技術常識に反して、これまで実用上考慮されていなかった２％未満という低濃度の２価のＥｕをドープした蛍光体が発光効率の低下を抑制するのに有効であることを見出した。
【００１１】
本開示の第１態様は、
母結晶中の１又は２以上の所定の物質のサイトの一部に賦活剤として配置された２価のＥｕを含み、
前記所定の物質のモル数及び前記２価のＥｕのモル数の和に対する前記２価のＥｕのモル数の割合が２％未満であり、
前記所定の物質をＡと表したとき、一般式ｘＡＯ・ｙＥｕＯ・ＳｉＯ2・ｚＣｌで表され、
Ａは、Ｓｒ及びＣａ、又は、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇであり、
ｙは、０．００２以上、且つ、０．０２以下の値であり、
ｘ＋ｙは、１．００以上、且つ、１．３０以下の値であり、
ｚは、０．２０以上、且つ、０．７０以下の値である、
酸塩化物蛍光体を提供する。
【００１２】
第１態様によれば、強力な励起光が照射されても、励起光エネルギーの増加による輝度飽和現象により発光効率が著しく低下することを抑制できる。
【００１３】
本開示の第２態様は、励起光を放射する発光素子と、第１態様の酸塩化物蛍光体を含み、前記発光素子からの励起光を受けて前記励起光の波長とは異なる波長を有する光を出射する波長変換部と、を備えた発光装置を提供する。
第２態様によれば、発光素子から強力な励起光が照射されても発光効率が低下することが抑制された発光装置を提供できる。
【００１４】
本開示の第３態様は、第２態様において、前記発光素子は、レーザーダイオードである、発光装置を提供する。
第３態様によれば、高輝度且つ高効率の発光装置を提供できる。
【００１５】
本開示の第４態様は、第２態様又は第３態様において、前記波長変換部に照射される前記励起光のエネルギー密度が、０．５ｋＷ／ｃｍ2以上である、発光装置を提供する。
第４態様によれば、波長変換部に照射される励起光のエネルギー密度が０．５ｋＷ／ｃｍ2以上と高い場合でも、輝度飽和現象による発光効率の低下が抑制され、高い発光効率が得られる。
【００１６】
本開示の第５態様は、第２態様又は第３態様において、前記波長変換部に照射される前記励起光のエネルギー密度が、１．０ｋＷ／ｃｍ2以上である、発光装置を提供する。
第５態様によれば、波長変換部に照射される励起光のエネルギー密度が１．０ｋＷ／ｃｍ2以上と高い場合でも、輝度飽和現象による発光効率の低下が抑制され、高い発光効率が得られる。
【００１７】
本開示の第６態様は、第２態様から第５態様のいずれか１つの態様において、前記発光素子からの前記励起光のピーク波長が、３８０ｎｍ以上且つ４２０ｎｍ未満である、発光装置を提供する。
第６態様によれば、このようなピーク波長を有する励起光を照射する発光素子と、上記の酸塩化物蛍光体を含む所定の蛍光体とを組み合わせることによって、演色性及び／又は色再現性を向上させることができる。
【００１８】
本開示の第７態様は、第２態様から第６態様のいずれか１つの態様の発光装置と、前記発光装置からの光を外部に導く出射光学系と、を備えた、照明装置を提供する。
第７態様によれば、高輝度且つ高効率の照明装置を提供できる。
【００１９】
本開示の第８態様は、車両であって、第７態様の照明装置を前照灯として当該車両の前方部に備えた車両を提供する。
第８態様によれば、高輝度且つ高効率の照明装置が前照灯として用いられるので、車両の省エネルギー化及び／又は安全性向上を図ることができる。
【００２０】
以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００２１】
＜蛍光体＞
まず、本開示の酸塩化物蛍光体について説明する。酸塩化物蛍光体は、母結晶中の１又は２以上の所定の物質のサイトの一部に賦活剤として配置された２価のＥｕを含む。酸塩化物蛍光体において、所定の物質のモル数及び２価のモル数の和に対する２価のＥｕのモル数の割合が２％未満である。この酸塩化物蛍光体は、所定の物質をＡと表したとき、一般式ｘＡＯ・ｙＥｕＯ・ＳｉＯ2・ｚＣｌで表される。ここで、Ａは、Ｓｒ及びＣａ、又は、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇである。ｙは、０．００２以上、且つ、０．０２以下の値である。ｘ＋ｙは、１．００以上、且つ、１．３０以下の値である。ｚは、０．２０以上、且つ、０．７０以下の値である。
【００２２】
このように、酸塩化物蛍光体において２価のＥｕが上記のような低濃度でドープされていることにより、輝度飽和現象による発光効率の低下を抑制できる。その結果、高い励起光エネルギーを有する励起光が酸塩化物蛍光体に照射される場合でも高い発光効率を得ることができる。ｙが、０．００２以上、且つ、０．０２以下、ｘ＋ｙが、１．００以上、且つ、１．３０以下、ｚが、０．２０以上、且つ、０．７０以下とすることで高い発光効率が得られる。
【００２３】
このような酸塩化物蛍光体は、例えば、以下の方法により製造できる。
【００２４】
ストロンチウム（Ｓｒ）の原料としては、高純度（純度９９％以上）の、水酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、ハロゲン化ストロンチウム、若しくはシュウ酸ストロンチウムなど、焼成により酸化ストロンチウムになりうるストロンチウム化合物、又は、高純度（純度９９％以上）の酸化ストロンチウムを用いてもよい。
【００２５】
カルシウム（Ｃａ）の原料としては、高純度（純度９９％以上）の、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、ハロゲン化カルシウム、若しくはシュウ酸カルシウムなど、焼成により酸化カルシウムになりうるカルシウム化合物、又は、高純度（９９％以上）の酸化カルシウムを用いてもよい。
【００２６】
マグネシウム（Ｍｇ）の原料としては、高純度（純度９９％以上）の、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、ハロゲン化マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、若しくは塩基性炭酸マグネシウムなど、焼成により酸化マグネシウムになりうるマグネシウム化合物、又は、高純度（純度９９％以上）の酸化マグネシウムを用いてもよい。
【００２７】
ユーロピウム（Ｅｕ）の原料としては、高純度（純度９９％以上）の、水酸化ユーロピウム、炭酸ユーロピウム、硝酸ユーロピウム、ハロゲン化ユーロピウム、若しくはシュウ酸ユーロピウムなど、焼成により酸化ユーロピウムになりうるユーロピウム化合物、又は、高純度（純度９９％以上）の酸化ユーロピウムを用いることができる。
【００２８】
シリコン（Ｓｉ）の原料としては、シリカ（ＳｉＯ2）などの様々な酸化物原料を用いてもよい。
【００２９】
また、塩素（Ｃｌ）の原料としては塩化ストロンチウム又は塩化カルシウムなどを用いてもよい。
【００３０】
上記の原料を混合する。原料の混合方法は、溶液中の湿式混合及び乾燥粉体の乾式混合のいずれであってもよい。原料の混合には、工業的に通常用いられるボールミル、媒体撹拌ミル、遊星ミル、振動ミル、ジェットミル、Ｖ型混合機、又は撹拌機等を用いてもよい。
【００３１】
次に、このように混合された混合粉体を焼成する。混合粉体の焼成は、１０００℃以上且つ１２００℃以下の温度範囲で、窒素及び水素の混合ガス中で、１時間以上且つ１０時間以下の時間行われる。
【００３２】
焼成に用いられる炉としては、工業的に通常用いられる炉を用いることができ、例えば、プッシャー炉等の連続式の炉又はバッチ式の電気炉若しくはガス炉を用いてもよい。
【００３３】
原料として、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、又はシュウ酸塩など、焼成により酸化物になりうるものを使用する場合、例えば、本焼成の前に、８００℃以上かつ１０００℃以下の温度範囲にて混合粉体を仮焼する。
【００３４】
このようにして得られた蛍光体粉末をボールミル又はジェットミルなどを用いて再度粉砕し、さらに必要に応じて洗浄又は分級することによって、蛍光体粉末の粒度分布及び流動性を調整してもよい。このようにして、上述した酸塩化物蛍光体を得る。
【００３５】
＜発光装置＞
次に、発光装置の例について説明する。本開示の発光装置は、発光素子と、波長変換部とを備える。発光素子は、励起光を放射する。波長変換部は、上記の酸塩化物蛍光体を含み、発光素子からの励起光を受けて当該励起光の波長とは異なる波長を有する光を出射する。この発光素子は、例えば、半導体発光素子である。この発光素子は、レーザダイオード（ＬＤ）であってもよく、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。波長変換部に照射される発光素子からの励起光のエネルギー密度は、例えば、０．２ｋＷ／ｃｍ2以上であり、０．３ｋＷ／ｃｍ2以上であってもよく、０．５ｋＷ／ｃｍ2以上であってもよく、１．０ｋＷ／ｃｍ2以上であってもよく、１．５ｋＷ／ｃｍ2以上であってもよい。
【００３６】
この発光素子からの励起光のピーク波長は、例えば、３８０ｎｍ以上且つ４２０ｎｍ未満である。例えば、この発光素子と、青色蛍光体、緑色蛍光体、及び赤色蛍光体等の３種類の蛍光体とを組み合わせることで、演色性及び／又は色再現性を向上させることができる。この場合、３種類の蛍光体のいずれか１種類の蛍光体として上記の酸塩化物蛍光体が用いられる。また、この発光素子と、青色蛍光体及び黄色蛍光体等の２種類の蛍光体とを組み合わせても、演色性及び／又は色再現性を向上させることができる。この場合、２種類の蛍光体のうちのいずれかの蛍光体として上記の酸塩化物蛍光体が用いられる。
【００３７】
以下、発光装置として、レーザーダイオード発光装置を例に挙げて説明する。なお、以下では、レーザーダイオードをＬＤ、発光ダイオードをＬＥＤと略記する。ＬＤ発光装置は、発光素子としてＬＤ発光素子を備える。図１は、ＬＤ発光装置の一例の概略構成を示す図である。ＬＤ発光装置１０ａは、波長変換部を構成する波長変換部材１１と、ＬＤ発光素子１２とを備えている。
【００３８】
一般的に、ＬＤは、ＬＥＤから出射される光の光エネルギー密度よりも高い光エネルギー密度を有する光を出射することができる。このため、ＬＤ発光素子１２を使用することによって高出力の発光装置を構成できる。
【００３９】
ＬＤ発光素子１２は、上記の酸塩化物蛍光体を励起可能な波長を有する光を出射する。ＬＤ発光素子１２としては、例えば、青色光、青紫光、又は紫外光を出射するＬＤを備えた発光素子を用いることができる。本明細書において、青紫光とは、ピーク波長が３８０ｎｍ以上且つ４２０ｎｍ未満の光をいう。一般的に、青紫光を出射するＬＤは、紫外光を出射するＬＤよりも発光効率が高く、発光ピーク波長が４０５ｎｍの場合に、発光効率が最も高くなる。ＬＤ発光素子１２の発光ピーク波長は３８５ｎｍ以上であってもよく、３９０ｎｍ以上であってもよい。また、ＬＤ発光素子１２の発光ピーク波長は、４１５ｎｍ以下であってもよく、４１０ｎｍ以下であってもよい。
【００４０】
ＬＤ発光素子１２は、１つのＬＤから構成されていてもよく、複数のＬＤを光学的に結合させて構成されていてもよい。ＬＤ発光素子１２は、例えば、非極性面または半極性面である成長面を有する窒化物半導体から形成される発光層を備えている。以下、ＬＤ発光素子１２が青紫光を出射する場合を例に説明する。
【００４１】
波長変換部材１１は蛍光体を含み、当該蛍光体は、ＬＤ発光素子１２からの出射光をより長い波長を有する光に変換する。波長変換部材１１の蛍光体には、上記の酸塩化物蛍光体が含まれる。波長変換部材１１は、発光装置１０ａの所望の発光色に応じて、上記の酸塩化物蛍光体以外の蛍光体を含んでいてもよい。波長変換部材１１は、複数種類の蛍光体が混合された一層の波長変換層として構成されていてもよく、単一種類又は複数種類の蛍光体を含む波長変換層が少なくとも２つ以上積層されて構成されていてもよい。
【００４２】
波長変換部材１１は、例えば、図１に示すように、複数の第１の蛍光体１３を含む第１の蛍光体層１４と、複数の第２の蛍光体１５を含む第２の蛍光体層１６と、複数の第３の蛍光体１７を含む第３の蛍光体層１８とを積層して構成されている。例えば、第１の蛍光体１３は、上記の酸塩化物蛍光体であって、青色蛍光体である。例えば、第２の蛍光体１５は、緑色蛍光体であり、第３の蛍光体１８は、赤色蛍光体である。
【００４３】
第１の蛍光体層１４、第２の蛍光体層１６、第３の蛍光体層１８は、それぞれ、蛍光体の間に配置された、バインダー１９、バインダー２０、及びバインダー２１を備えている。各バインダー１９，２０，２１は、それぞれ、無機材料により構成されていてもよく、有機材料によって構成されていてもよい。各バインダー１９，２０，２１は、例えば、樹脂、ガラス、又は透明な結晶材料によって構成される。各バインダー１９，２０，２１は、全て同一種類の材料であってもよく、異なる種類の材料であってもよい。第１の蛍光体層１４、第２の蛍光体層１６、第３の蛍光体層１８は、それぞれ、蛍光体の粒子のみで構成されていてもよい。
【００４４】
図１に示すように、波長変換部材１１とＬＤ発光素子１２との間には、ＬＤ発光素子１２からの光を第３の蛍光体層１８に導く入射光学系２２が設けられていてもよい。入射光学系２２は、例えば、レンズ、ミラー、及び／又は光ファイバなどを備えている。
【００４５】
次に、ＬＤ発光装置１０ａの動作について説明する。ＬＤ発光素子１２から出射された青紫光は、入射光学系２２を通り、波長変換部材１１の第３の蛍光体層１８に入射する。この入射光により、第３の蛍光体層１８の複数の第３の蛍光体１７が励起されて赤色光を出射する。また、第３の蛍光体層１８で吸収されずに透過したＬＤ発光素子１２から出射された青紫光は、第２の蛍光体層１６に入射する。この入射光により第２の蛍光体層１６の複数の第２の蛍光体１５が励起されて緑色光を出射する。また、第２の蛍光体層１６で吸収されずに透過したＬＤ発光素子１２から出射された青紫光は、第１の蛍光体層１４に入射する。この入射光により第１の蛍光体層１４の複数の第１の蛍光体１３が励起され青色光を出射する。これらの赤色光、緑色光、及び青色光が混合されて白色光となる。
【００４６】
第１の蛍光体層１４、第２の蛍光体層１６、及び第３の蛍光体層１８の厚みは、例えば、ＬＤ発光素子１２から出射された青紫光が第１の蛍光体層１４を透過しないように調整される。また、第１の蛍光体層１４、第２の蛍光体層１６、及び第３の蛍光体層１８の厚みが、ＬＤ発光素子１２から出射された青紫光が第１の蛍光体層１４を透過するように定められ、且つ、第１の蛍光体層１４を透過した青紫光を吸収又は反射する層をＬＤ発光装置１０ａに設けてもよい。これにより、ＬＤ発光素子１２からのコヒーレントなレーザー光が外部へ出射されることが制限され、ＬＤ発光装置１０ａの安全性が高まる。
【００４７】
（変形例）
ＬＤ発光装置１０ａは、図１の構成に限定されるものではない。例えば、第１の蛍光体層１４、第２の蛍光体層１６、及び第３の蛍光体層１８のそれぞれの位置が互いに入れ替わっていてもよい。また、第２の蛍光体層１６及び第３の蛍光体層１８に代えて、複数の黄色蛍光体を含む第４の蛍光体層を設けてもよい。
また、図２に示す、変形例の一例であるＬＤ発光装置１０ｂのように、第１の蛍光体層１４、第２の蛍光体層１６、及び第３の蛍光体層１８に代えて、３種類の蛍光体（第１の蛍光体１３、第２の蛍光体１５、及び第３の蛍光体１７）を混合して形成した第５の蛍光体層３０を設けてもよい。
【００４８】
上記のＬＤ発光装置によれば、特にＬＤ発光素子が高出力である場合にＬＤ発光装置の発光効率を向上させることができる。また、白色発光デバイスとして構成した場合に、演色性及び／又は色再現性を向上できる。
【００４９】
＜照明装置＞
次に照明装置の例について説明する。本開示の照明装置は、上述した発光装置と、この発光装置からの光を外部に導く出射光学系と、を備える。照明装置は、例えば、（１）シーリングライト等の一般照明装置、（２）スポットライト、スタジアム用照明又はスタジオ用照明等の特殊照明装置、（３）ヘッドランプ又はＤＲＬ(Daytime Running Lump)等の車両用照明装置、等である。以下には、照明装置として、車両用照明装置を例に説明する。なお、本明細書において、「車両」とは、例えば、自動車、鉄道車両、路面電車、オートバイなどの２輪車、建築用車両又は農業用車両等の特殊車両を意味する。
【００５０】
図３は、本開示の照明装置の一例である車両用照明装置４０の概略構成を示している。車両用照明装置４０は、上述したＬＤ発光装置１０ａを有する光源部４１と、光源部４１からの光を前方に照射する出射光学系４２とを備える。光源部４１にＬＤ発光装置１０ａを用いることにより、高い光出力を実現することができる。ＬＤ発光装置１０ａから青紫光又は紫外光が出射する場合は、ＬＤ発光装置１０ａからの青紫光又は紫外光が外部に出ないように、車両用照明装置４０が、青紫光又は紫外光を吸収又は反射させる波長カットフィルター４３を備えていてもよい。出射光学系４２は、例えば、リフレクタである。出射光学系４２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）等の金属膜を有する。この金属膜の表面には保護膜が形成されていてもよい。車両用照明装置４０がヘッドランプである場合、車両用照明装置４０は、リフレクタ型のヘッドランプであってもよく、プロジェクタ型のヘッドランプであってもよい。
【００５１】
以上の照明装置によれば、高発光効率の照明装置を提供できる。
【００５２】
＜車両＞
次に、車両の例について説明する。本開示の車両は、上述した照明装置を前照灯（ヘッドランプ）として当該車両の前方部に備える。車両は、例えば、エンジン車両、電気車両、又はハイブリッド車両である。
図４は、本開示の車両の一例である車両５０の概略構成を示している。車両５０は、ヘッドランプとして、車両用照明装置４０を備える。また、図４に示すように、車両５０は、エンジン等の駆動源によって回転駆動されて電力を発生する発電機５１を備えていてもよい。さらに、車両５０は、充放電可能な２次電池である電力供給源５２を備えていてもよい。発電機５１が生成した電力は、電力供給源５２に蓄えられる。車両用照明装置４０は、電力供給源５２から供給される電力によって点灯する。
【００５３】
＜照明システム＞
次に、照明システムの例について説明する。照明システムは、上述した発光装置と、この発光装置からの光を外部に導く出射光学系と、を備える。
図５は、本開示の照明システムの一例である照明システム６０の概略構成を示している。照明システム６０は、例えば、体育館又は音楽ホールなどの大型施設用の照明システムである。照明システム６０は、上述した＜発光装置＞の欄で述べた複数のＬＤを有する励起光源部６１と、光ファイバ６２ａ及び光ファイバ６２ｂと、出射部６３ａ及び出射部６３ｂとを備えている。光ファイバ６２ａの一端及び光ファイバ６２ｂの一端は、それぞれ、励起光源部６１の各ＬＤに接続されている。光ファイバ６２ａの他端及び光ファイバ６２ｂの他端は、それぞれ、出射部６３ａ及び出射部６３ｂに接続されている。
【００５４】
出射部６３ａ及び出射部６３ｂは、上述した＜発光装置＞の欄で述べた「波長変換部」と、＜照明装置＞の欄で述べた「出射光学系」とを有する。ＬＤから青紫光又は紫外光が出射する場合は、ＬＤからの青紫光又は紫外光が外部に出ないように、出射部６３ａ及び出射部６３ｂは、青紫光又は紫外光を吸収又は反射する波長カットフィルタ（図示せず）を備えていてもよい。出射部６３ａ及び出射部６３ｂの出射光学系は、例えば、リフレクタである。
【００５５】
励起光源部６１の各ＬＤから出射された励起光は、光ファイバ６２ａ及び光ファイバ６２ｂを通り、出射部６３ａ及び出射部６３ｂの波長変換部に照射される。この励起光を受けた各波長変換部の蛍光体は発光し、各波長変換部からの光が各出射光学系によって外部に導かれる。ＬＤから青色光を出射する場合は、例えば、出射部６３ａ及び出射部６３ｂが、この青色光の少なくとも一部を散乱させる散乱部を有し、散乱部によって散乱された青色光と、波長変換部で波長変換された光とが混合した光が出射光学系によって外部に導かれる。
【００５６】
このように、光ファイバを用いることにより、熱源であるＬＤと、蛍光体とを離れた場所に配置でき、排熱性能を向上させることができる。このため、出射部６３ａ及び出射部６３ｂのヒートシンクを小型化して軽量化することができ、出射部６３ａ及び出射部６３ｂの取付性能が向上する。
【実施例】
【００５７】
以下、本開示の実施例を説明する。なお、本開示は以下の実施例に限定されない。
【００５８】
（蛍光体の製造例）
出発原料として、ＳｒＣＯ3（純度９９．９％、平均粒子径１μｍ）、ＣａＣＯ3（純度９９．９％、平均粒子径１μｍ）、Ｅｕ2Ｏ3（純度９９．９％、平均粒子径１μｍ）、ＭｇＣＯ3（純度９９．９％、平均粒子径０．５μｍ）、ＳｉＯ2（純度９９．９％、平均粒子径２μｍ）、及びＳｒＣｌ2（純度９９．９％）を用い、これらが所定の組成になるように秤量して、ボールミルを用いて純水中で湿式混合した。本明細書において、平均粒子径とは、顕微鏡法により測定した平均粒子径を意味する。
【００５９】
この混合物を１５０℃で１０時間乾燥させ、乾燥粉末を大気中、８００℃で４時間焼成した。この仮焼物を、窒素と水素の混合ガス（水素の体積％：３体積％）中、１１００℃で４時間焼成して表１の試料番号１〜１２の蛍光体試料を得た。なお、試料番号１〜１２の蛍光体試料は一般式ｘＡＯ・ｙＥｕＯ・ＳｉＯ2・ｚＣｌで表され、Ａは、Ｓｒ及びＣａ、又はＳｒ、Ｃａ及びＭｇである。
【００６０】
また、出発原料として、Ｙ2Ｏ3（純度９９．９％、平均粒子径１μｍ）、Ｅｕ2Ｏ3（純度９９．９％、平均粒子径１μｍ）、Ａｌ2Ｏ3（純度９９．９％、平均粒子径０．１μｍ）及びＣｅＯ2（純度９９．９％、平均粒子径０．３μｍ）を用い、これらが所定の組成になるように秤量してボールミルを用いて純水中で湿式混合した。
この混合物を１５０℃で１０時間乾燥させ、乾燥粉末を窒素中、１６００℃で４時間焼成して表２の試料番号１３〜１６の蛍光体試料を得た。
【００６１】
作製した蛍光体試料の組成比、並びに、ピーク波長４０５ｎｍのＬＤを用いて、出力０．１Ｗ（蛍光体試料に照射された励起光のエネルギー密度：０．１ｋＷ／ｃｍ2）及び出力２Ｗ（蛍光体試料に照射された励起光のエネルギー密度：２．０ｋＷ／ｃｍ2）の青紫光を蛍光体試料に照射した場合の各試料番号の蛍光体試料における光量子数比を表１及び表２に示す。光量子数比は、試料番号１の蛍光体試料に対して０．１Ｗの出力の青紫光を照射した場合に測定された光量子数比の値に対する相対値として示している。なお、ＬＤの青紫光照射による発熱の影響を抑制するため、蛍光体試料をアルミニウム基板上に形成し、アルミニウム基板を冷却することによって蛍光体試料の温度を６０℃以下に保った。表１、表２において、試料番号の前に印（*）を付した試料が比較例であり、試料番号の前に印（*）を付していない試料が実施例である。すなわち、試料番号１〜４、１３〜１６が比較例であり、試料番号５〜１２が実施例である。
【００６２】
【表１】
2015129254.tif 000003
【００６３】
【表２】
2015129254.tif 000004
【００６４】
表１、表２から明らかなように、２価のＥｕを発光中心とする蛍光体（例えば、一般式ｘＡＯ・ｙＥｕＯ・ＳｉＯ2・ｚＣｌで表される蛍光体）は、４０５ｎｍの青紫光照射による励起光エネルギーが低い場合に光量子数比が高くなるＥｕ濃度（試料番号１及び２参照）では、励起光エネルギーの増加による光量子数比の低下が著しいが、Ｅｕ濃度が低い場合には、励起光エネルギーの増加による光量子数比の低下が少ない（試料番号５〜１２参照）。一方、３価のＣｅを発光中心とする蛍光体（例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+）又は３価のＥｕを発光中心とする蛍光体（例えば、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+）では、発光中心の濃度が増加しても、高い励起光エネルギーでの光量子数比の低下は著しく少ない（試料番号１３〜１６参照）。従って、試料番号１〜１２において見られた、励起光エネルギーの増加による光量子数比の低下に関する傾向は、２価のＥｕを発光中心とする蛍光体特有の現象である。
【００６５】
図６に、出力２Ｗの青紫光を試料番号１〜１０の蛍光体試料に照射したときの光量子数比とｙ／（ｘ＋ｙ）の値との関係を示す。この図６は、表１に示した、出力２Ｗの青紫光を試料番号１〜１０の蛍光体試料に照射したときの光量子数比とｙ／（ｘ＋ｙ）の値との関係を示している。この図６から、ｙ／（ｘ＋ｙ）の値が大きいと光量子数比が小さくなり、ｙ／（ｘ＋ｙ）の値が小さいと光量子数比が大きくなることが理解できる。ｙ／（ｘ＋ｙ）を０．０２にすることで、大なる光量子数比を実現している。すなわち、これまで実用上考慮されていなかった２％未満という低濃度の２価のＥｕをドープした蛍光体が発光効率の低下を抑制するのに有効であることを示している。
【符号の説明】
【００６６】
１０ａ、１０ｂ              ＬＤ発光装置
１１                        波長変換部
１２                        ＬＤ発光素子
４０                        車両用照明装置
４２                        出射光学系
５０                        車両
【図１】
2015129254.tif 000005
【図２】
2015129254.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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