(57)【要約】【課題】紫色光又は青色光等の短波長可視光を幅広い波長領域に亘って効率よく吸収し輝線状の緑色又は赤色発光成分を放射することが可能な蛍光体及びこれを用いた発光装置を提供する。【解決手段】本発明の蛍光体は、母体化合物と、この母体化合物に含まれる発光中心とを有し、前記母体化合物は、六方晶のＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造を有する。前記発光中心は、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋からなる群より選ばれる少なくとも１種のイオンを含むことが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母体化合物と、この母体化合物に含まれる発光中心とを有し、
前記母体化合物は、六方晶のＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造を有することを特徴とする蛍光体。
【請求項２】
前記発光中心は、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋からなる群より選ばれる少なくとも１種のイオンを含むことを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
前記発光中心は、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋を含むことを特徴とする請求項２に記載の蛍光体。
【請求項４】
前記発光中心は、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を含むことを特徴とする請求項３に記載の蛍光体。
【請求項５】
前記母体化合物は、アルカリ土類金属元素と、希土類元素と、アルミニウムと、酸素とを含む結晶格子を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６】
前記アルカリ土類金属元素はＢａを含むことを特徴とする請求項５に記載の蛍光体。
【請求項７】
前記希土類元素はＬａを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の蛍光体。
【請求項８】
前記母体化合物は酸化物であることを特徴とする請求項５に記載の蛍光体。
【請求項９】
前記母体化合物は、Ｂａと、Ｌａと、Ａｌと、Ｏと、を含む結晶格子を有することを特徴とする請求項５に記載の蛍光体。
【請求項１０】
４００ｎｍ以上４３０ｎｍ未満の波長範囲内の可視光を吸収することを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項１１】
前記発光中心はＣｅ３＋を含み、このＣｅ３＋が光吸収イオンとなって前記波長範囲内の可視光を吸収することを特徴とする請求項１０に記載の蛍光体。
【請求項１２】
励起スペクトルの最大値が３８０ｎｍ以上４６０ｎｍ未満の波長範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項１３】
前記発光中心はＴｂ３＋を含み、このＴｂ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分を放射することを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項１４】
蛍光体が放射する蛍光中、前記Ｔｂ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分の発光強度が最大になることを特徴とする請求項１３に記載の蛍光体。
【請求項１５】
請求項１乃至１４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。
【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。詳細には、本発明は、好ましい照明光を得るために色調制御された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、ＬＥＤ（発光ダイオード）照明用の蛍光体には、固体照明の高効率化と高演色化を両立するために、以下のことが求められている。第１に、高効率化の観点から、蛍光体が紫色光又は青色光等の短波長可視光を幅広い波長領域に亘って効率よく吸収することが求められている（第１の要望）。第２に、高演色化の観点から、蛍光体が輝線状の緑色発光成分や赤色発光成分を放射することが求められている（第２の要望）。第３に、ＬＥＤ（発光ダイオード）照明用の蛍光体は、蛍光体が化学的に安定な物質であることが求められている（第３の要望）。さらに、典型的な製造方法である、固相反応で製造が可能であることが好ましい。
【０００３】
従来、固体照明用の蛍光体として、輝線状の緑色発光成分や赤色発光成分を放射する蛍光体が開発されてきた。例えば、輝線状の緑色発光成分を放射する蛍光体としては、（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ４：Ｔｂ３＋、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋等のＴｂ３＋付活蛍光体が知られている。また、輝線状の赤色発光成分を放射する蛍光体としては、Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋等のＥｕ３＋付活蛍光体が広く知られている（非特許文献１）。また、Ｃｅ３＋からＴｂ３＋へのエネルギー伝達を利用して、紫外線を緑色輝線へ波長変換するＴｂ３＋付活蛍光体も知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５９−２７７８７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】蛍光体同学会編、「蛍光体ハンドブック」、株式会社オーム社、１９８７年１２月、Ｐ１０〜１３，３３２
【非特許文献２】M.Stiebler et al., “physica status solidi (a)”, Vol.119, Issue 1 (1990) pp.317-326
【非特許文献３】M.Nazarov et al., “Moldavian J.Physical ScienＣｅs”, Vol.5, N3-4 (2006) pp.366-372
【非特許文献４】A.A.Setlur, “Electrochemical and Solid-State Letters”, 15(6) (2006) J25-J27
【非特許文献５】J.SokoＬｎicki, “J.Luminescence”, 134(2013) pp.600-606
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来、ＬＥＤ照明用に好適な、上記の第１〜第３の要望を満たす蛍光体は知られていない。すなわち、短波長可視光を幅広い波長領域に亘って効率よく吸収し、輝線状の緑色発光成分や赤色発光成分を放射する化学的に安定な蛍光体は知られていない。具体的には、短波長可視光を幅広い波長領域に亘ってＣｅ３＋が効率よく吸収して輝線状の緑色発光成分又は赤色発光成分を高効率で放射する化学的に安定な蛍光体は知られていない。
【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。本発明の目的は、紫色光又は青色光等の短波長可視光を幅広い波長領域に亘って効率よく吸収し輝線状の緑色又は赤色発光成分を放射することが可能な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】
上記課題を解決するために、本発明の蛍光体は、母体化合物と、この母体化合物に含まれる発光中心とを有し、前記母体化合物は、六方晶のＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の蛍光体は、紫色光又は青色光等の短波長可視光を幅広い波長領域に亘って効率よく吸収し、輝線状の緑色発光成分又は輝線状の赤色発光成分を放射する。このため、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】
【００１０】
【図１】Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造を説明する図である。
【図２】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３】本発明の実施形態に係る半導体発光装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】（ａ）は図３におけるＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】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６】シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターン、及び実施例１〜４に係る蛍光体のＸＲＤパターンを示す図である。
【図７】実施例１〜４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図である。
【図８】シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターン、及び実施例５〜７に係る蛍光体のＸＲＤパターンを示す図である。
【図９】実施例５〜７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図である。
【図１０】シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターン、及び実施例８及び９に係る蛍光体のＸＲＤパターンを示す図である。
【図１１】実施例８及び９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図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本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。
【００１２】
［蛍光体］
本実施形態に係る蛍光体は、結晶質の化合物を構成する元素の一部を、蛍光を放射するイオンとなり得る元素で部分置換した化合物になっている。結晶質の化合物のうち蛍光を放射するイオンは、「発光中心」と称される。また、結晶質の化合物をのうち発光中心以外の部分は、（珪酸塩）であり、母体化合物や母体結晶と称される。すなわち、本実施形態の蛍光体は、母体化合物と、この母体化合物に含まれる発光中心とを有する結晶質の化合物である。そして、本実施形態の蛍光体は、後述の特定の母体化合物を有する。このため、本実施形態の蛍光体は、その構造及び組成のために、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）の照射等によって容易に励起され、蛍光を放射する。
【００１３】
（母体化合物）
本実施形態の蛍光体の母体化合物は、六方晶のＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造を有する。図１は、Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造を説明する図である。図１に示すように、Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物１０は、ＡｌＯ６八面体構造部１１と、ＡｌＯ４四面体構造部１２と、Ｂａサイト１３と、Ｎｄサイト１４とを有する六方晶系の結晶構造を有する。なお、Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物において、Ｏの組成はＯ１５に限られずＯ１５に近い値、例えば、Ｏ１５〜１６とすることができる。
【００１４】
Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物において、ＡｌＯ４四面体構造部及びＡｌＯ６八面体構造部は、Ａｌの一部がＭｇ、Ｓｃ等で置換されていてもよい。また、Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物において、Ｂａサイトには、Ｂａが入る。
【００１５】
Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物において、Ｎｄサイトには、３価の元素及び２価の元素から選ばれる１種以上の元素が入る。Ｎｄサイトに入る３価の元素としては、例えば、希土類元素、Ｉｎ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｓｂ及びＰｂからなる群より選択される１種以上の元素が挙げられる。ここで、希土類元素としては、例えば、Ｌａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群より選択される１種以上の元素が挙げられる。Ｎｄサイトに入る２価の元素としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ及びＨｇからなる群から選ばれる１種以上の元素が挙げられる。
【００１６】
Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物において、Ｎｄサイトには、上記の３価の元素及び２価の元素から選ばれる１種以上の元素が、イオン価数やイオン半径に応じて適宜入る。また、本実施形態の蛍光体のＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物において、Ｂａは、Ｂａサイトに加えＮｄサイトにも入ることがある。
【００１７】
Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物は、アルカリ土類金属元素と、希土類元素と、アルミニウムと、酸素とを含む結晶格子を有する。また、上記母体化合物は酸化物であることが好ましい。
【００１８】
上記母体化合物に含まれるアルカリ土類金属元素としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる１種以上の元素が挙げられる。なお、これらの元素のうちＭｇ、Ｃａ及びＳｒは、Ｎｄサイトに入る２価の元素である。また、Ｂａは、Ｂａサイト及び必要によりＮｄサイトに入る元素である。Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物がＢａサイトを有するため、上記母体化合物のアルカリ土類金属元素はＢａを含む。
【００１９】
上記母体化合物に含まれる希土類元素としては、Ｌａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が挙げられる。上記母体化合物の希土類元素はＬａを含むことが好ましい。
【００２０】
Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物は、Ｂａと、Ｌａと、Ａｌと、Ｏと、を含む結晶格子を有することが好ましい。
【００２１】
Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の具体的な母体化合物としては、例えば、以下の（Ａ１）〜（Ａ１３）の母体化合物が挙げられる。
【００２２】
（Ａ１）：Ｂａ６Ｌａ（Ａｌ０．７Ｍｇ０．３）Ｏ４、
（Ａ２）：Ｂａ６Ｌａ２Ａｌ３ＳｃＯ１５、
（Ａ３）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ａ４）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５、
（Ａ５）：Ｂａ４（Ｌａ０．９９）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ａ６）：Ｂａ４（Ｌａ０．４９）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ａ７）：Ｂａ４（Ｌａ０．４８）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ａ８）：Ｂａ４（Ｌａ０．４５）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ａ９）：Ｂａ４（Ｌａ０．９９）４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５、
（Ａ１０）：Ｂａ４（Ｌａ０．７４）４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５、
（Ａ１１）：Ｂａ４（Ｌａ０．４８）４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５、
（Ａ１２）：Ｂａ６（Ｌａ０．９９）２Ａｌ３ＳｃＯ１５、
（Ａ１３）：Ｂａ６（Ｌａ０．７４）４Ａｌ３ＳｃＯ１５
【００２３】
（発光中心）
本実施形態の蛍光体の発光中心は、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋からなる群より選ばれる少なくとも１種のイオンを含む。ここで、発光中心であるＣｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋の作用について説明する。
【００２４】
＜Ｃｅ３＋＞
本実施形態の蛍光体において、Ｃｅ３＋は、吸収した光を幅の広い分光分布を持つ長波長の光に変換する。本実施形態の蛍光体において、Ｃｅ３＋は、４００ｎｍ以上４３０ｎｍ未満の波長範囲内の短波長可視光を吸収する。このため、本実施形態の蛍光体の発光中心がＣｅ３＋を含むと、蛍光体はＣｅ３＋が光吸収イオンとなって短波長可視光を吸収する。なお、Ｃｅ３＋が短波長可視光を吸収する作用は、蛍光体がＣｅ３＋以外の発光中心、例えばＴｂ３＋やＥｕ３＋を含む場合でも同様である。また、本実施形態の蛍光体の発光中心がＣｅ３＋を含む場合、励起スペクトルの最大値は、通常、３８０ｎｍ以上４６０ｎｍ未満の波長範囲内にある。さらに、本実施形態の蛍光体の発光中心がＣｅ３＋を含む場合、Ｃｅ３＋が波長４５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青乃至青緑色光を放射する。例えば、この放射光は、４８０ｎｍ付近にピークを有するブロードな青緑色発光になる。
【００２５】
＜Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋＞
本実施形態の蛍光体において、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋は、それぞれ、吸収した光を複数の輝線からなる長波長の光に変換する。例えば、Ｔｂ３＋は、複数の輝線を有し、特に、発光スペクトルにおける５４０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長領域に強度最大値となる輝線を有する。また、Ｅｕ３＋は、複数の輝線を有し、特に発光スペクトルにおける５８０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の波長領域に強度最大値となる輝線を有する。このように、発光中心であるＣｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋は、単独で含まれる場合は上記の特性を示す。
【００２６】
本実施形態の蛍光体では、Ｔｂ３＋はＣｅ３＋とともに含まれることが好ましい。すなわち、本実施形態の蛍光体の発光中心は、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋を含むことが好ましい。また、Ｅｕ３＋は、Ｃｅ３＋及びＴｂ３＋とともに含まれることが好ましい。すなわち、本実施形態の蛍光体の発光中心は、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を含むことが好ましい。このように、本実施形態の蛍光体が、発光中心として、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋を含むこと、又はＣｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を含むことが好ましい理由を以下に説明する。
【００２７】
＜Ｃｅ３＋とＴｂ３＋を含む場合＞
Ｃｅ３＋とＴｂ３＋の両方を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。このＣｅ３＋からＴｂ３＋へのエネルギー伝達で、Ｔｂ３＋に電子エネルギー遷移が生じることにより、本実施形態の蛍光体は、Ｔｂ３＋に起因する線状の緑色輝線を放射することが可能になる。なお、上記のようにＣｅ３＋は短波長可視光を吸収する光吸収イオンとしても作用する。このため、上記蛍光体は、短波長可視光をＣｅ３＋が吸収し、Ｃｅ３＋が吸収した光エネルギーを効率よくＴｂ３＋に移動させる作用を有する。この結果、上記蛍光体は、短波長可視光を輝線状の緑色光へ波長変換することが可能になる。
【００２８】
なお、エネルギー伝達が生じるためには、Ｃｅ３＋の発光スペクトルとＴｂ３＋の吸収スペクトルとが重なっている必要がある。これに対し、本実施形態の蛍光体は、Ｃｅ３＋の発光スペクトルとＴｂ３＋の吸収スペクトルとは重なっているため、Ｃｅ３＋からＴｂ３＋へのエネルギー伝達が十分に生じ、線状の緑色輝線を放射することが可能である。
【００２９】
なお、Ｔｂ３＋の濃度が高い場合は、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＋に移動する。このため、本実施形態の蛍光体では、Ｔｂ３＋に起因する線状の発光が主に現れるようになる。
【００３０】
一方、Ｔｂ３＋の濃度が低い場合は、Ｃｅ３＋が吸収したエネルギーの多くがＴｂ３＋に移動する。このため、本実施形態の蛍光体では、Ｃｅ３＋に起因する４５０ｎｍ以上５００ｎｍにピークを有するブロードな発光成分と、Ｔｂ３＋に起因する５４０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の線状の発光成分との両方が現れるようになる。
【００３１】
本実施形態の蛍光体は、発光中心がＴｂ３＋を含み、このＴｂ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分を放射するものであると、Ｔｂ３＋に起因する線状の緑色輝線を放射することが可能になるため好ましい。なお、本実施形態の蛍光体がＴｂ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分を放射する場合は、本実施形態の蛍光体には、通常、Ｔｂ３＋の電子エネルギー遷移を起こすためのＣｅ３＋も含まれる。この場合、本実施形態の蛍光体は、発光中心としてＣｅ３＋とＴｂ３＋とを少なくとも含み、Ｃｅ３＋からＴｂ３＋へのエネルギー伝達によって、Ｃｅ３＋及びＴｂ３＋が発光するものとなる。
【００３２】
また、蛍光体が放射する蛍光中、前記Ｔｂ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分の発光強度が最大になると、Ｔｂ３＋に起因する線状の緑色輝線を強く放射することが可能になるため好ましい。
【００３３】
＜Ｃｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を含む場合＞
また、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を付活した蛍光体は、エネルギー伝達によって、Ｃｅ３＋が吸収したエネルギーの少なくとも一部がＴｂ３＋へ移動し、さらにＴｂ３＋からＥｕ３＋へとエネルギーが移動する。すなわち、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を付活した蛍光体では、Ｃｅ３＋からＴｂ３＋へエネルギー伝達が生じ、Ｔｂ３＋からＥｕ３＋へもエネルギー伝達が生じる。
【００３４】
これらのエネルギー伝達で、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋に電子エネルギー遷移が生じることにより、本実施形態の蛍光体は、比較的強度が小さいＣｅ３＋のブロードな青緑色の発光成分に、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋の発光成分が重畳して発現する。具体的には、本実施形態の蛍光体は、４５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満にピークを有し比較的強度が小さいＣｅ３＋のブロードな青緑色の発光成分に、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋の発光成分が重畳して発現する。この結果、本実施形態の蛍光体は、Ｃｅ３＋のブロードな青緑色の発光成分に加え、少なくともＴｂ３＋に起因する輝線状の緑色の蛍光成分とＥｕ３＋に起因する輝線状の赤色の蛍光成分とを放射することが可能となる。より具体的には、当該蛍光体は、５４０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満及び６００ｎｍ以上６３０ｎｍ未満の波長領域に、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ものとなる。
【００３５】
このため、Ｃｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を付活した本実施形態の蛍光体では、Ｃｅ３＋は発光中心として作用するだけでなく、Ｔｂ３＋の増感剤としても作用し、かつ、Ｔｂ３＋は発光中心として作用するだけでなく、Ｅｕ３＋の増感剤としても作用する。また、上記のようにＣｅ３＋は短波長可視光を吸収する光吸収イオンとしても作用する。このため、上記蛍光体は、短波長可視光をＣｅ３＋が吸収し、Ｃｅ３＋が吸収した光エネルギーを効率よくＴｂ３＋及びＥｕ３＋に移動させる作用を有する。この結果、上記蛍光体は、短波長可視光を輝線状の緑色光及び輝線状の赤色光へ波長変換するため、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になる。
【００３６】
なお、通常、Ｔｂ３＋の発光スペクトルとＥｕ３＋の吸収スペクトルとの重なりが小さいため、Ｔｂ３＋からＥｕ３＋へのエネルギー伝達の確率は低い。本実施形態の蛍光体でこのエネルギー伝達の確率を高くするには、Ｔｂ３＋とＥｕ３＋の距離が短くなるようにするため、蛍光体中におけるいずれか一方の元素の含有量を高めることが好ましい。
【００３７】
本実施形態の蛍光体は、発光中心がＥｕ３＋を含み、このＥｕ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分を放射するものであると、Ｅｕ３＋に起因する線状の赤色輝線を放射することが可能になるため好ましい。なお、本実施形態の蛍光体がＥｕ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分を放射する場合は、本実施形態の蛍光体には、通常、Ｅｕ３＋の電子エネルギー遷移を起こすためのＣｅ３＋及びＴｂ３＋も含まれる。この場合、本実施形態の蛍光体は、発光中心としてＣｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を少なくとも含み、Ｃｅ３＋からＴｂ３＋へのエネルギー伝達、及びＴｂ３＋からＥｕ３＋へのエネルギー伝達によって、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋が発光するものとなる。
【００３８】
また、蛍光体が放射する蛍光中、前記Ｅｕ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分の発光強度が最大になると、Ｅｕ３＋に起因する線状の赤色輝線を強く放射することが可能になるため好ましい。
【００３９】
本実施形態の蛍光体は、発光中心がＴｂ３＋とＥｕ３＋を含み、Ｔｂ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分と、Ｅｕ３＋の電子エネルギー遷移に基づく発光成分を放射するものとすることができる。この蛍光体によれば、Ｔｂ３＋に起因する線状の緑色輝線と、Ｅｕ３＋に起因する線状の赤色輝線とを放射することが可能になるため好ましい。
【００４０】
本実施形態の蛍光体は、発光中心がＣｅ３＋とＴｂ３＋とＥｕ３＋を含み、Ｃｅ３＋からＴｂ３＋、及び、Ｔｂ３＋からＥｕ３＋へのエネルギー伝達によって、Ｅｕ３＋が発光するものであると、次の点で好ましい。すなわち、短波長可視光をＣｅ３＋が吸収し、Ｃｅ３＋が吸収した光エネルギーをＥｕ３＋に移して、Ｅｕ３＋に起因する線状の赤色輝線を強く放射することが可能になるため好ましい。
【００４１】
（蛍光体の具体例）
上記Ｂａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５型構造の母体化合物が発光中心を含んでなる蛍光体としては、例えば、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ１８）の蛍光体が挙げられる。
（Ｂ１）：Ｂａ６Ｌａ（Ａｌ０．７Ｍｇ０．３）Ｏ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、
（Ｂ２）：Ｂａ６Ｌａ（Ａｌ０．７Ｍｇ０．３）Ｏ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋，Ｅｕ３＋、
（Ｂ３）：Ｂａ６Ｌａ２Ａｌ３ＳｃＯ１５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、
（Ｂ４）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４：Ｃｅ３＋、
（Ｂ５）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、
（Ｂ６）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋，Ｅｕ３＋、
（Ｂ７）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５：Ｃｅ３＋、
（Ｂ８）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、
（Ｂ９）：Ｂａ４Ｌａ４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋，Ｅｕ３＋、
（Ｂ１０）：Ｂａ４（Ｌａ０．９９Ｃｅ０．０１）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ｂ１１）：Ｂａ４（Ｌａ０．４９Ｔｂ０．５Ｃｅ０．０１）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ｂ１２）：Ｂａ４（Ｌａ０．４８Ｔｂ０．５Ｃｅ０．０１Ｅｕ０．０１）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ｂ１３）：Ｂａ４（Ｌａ０．４５Ｔｂ０．５Ｃｅ０．０１Ｅｕ０．０４）４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４、
（Ｂ１４）：Ｂａ４（Ｌａ０．９９Ｃｅ０．０１）４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５、
（Ｂ１５）：Ｂａ４（Ｌａ０．７４Ｔｂ０．２５Ｃｅ０．０１）４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５、
（Ｂ１６）：Ｂａ４（Ｌａ０．４８Ｔｂ０．５Ｃｅ０．０１Ｅｕ０．０１）４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５、
（Ｂ１７）：Ｂａ６（Ｌａ０．９９Ｃｅ０．０１）２Ａｌ３ＳｃＯ１５、
（Ｂ１８）：Ｂａ６（Ｌａ０．７４Ｔｂ０．２５Ｃｅ０．０１）４Ａｌ３ＳｃＯ１５
【００４２】
［発光装置］
次に、本実施形態に係る発光装置を説明する。本実施形態の発光装置は、上記蛍光体を備えることを特徴とする。本実施形態の発光装置では、上記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。
【００４３】
なお、本実施形態の発光装置は、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、本実施形態の発光装置は、少なくとも本実施形態の蛍光体を利用しており、さらに当該蛍光体が放射する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。
【００４４】
より詳細に説明すると、本実施形態の発光装置は、前記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、前記蛍光体は、励起源が放射する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、固体発光素子等から適宜選択すればよい。
【００４５】
従来、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、さらには蛍光体を利用する検出装置等がこれに該当する。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等も発光装置であり、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等も発光装置とみなされる。ここで本実施形態の発光装置は、蛍光体が放射する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。
【００４６】
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等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射する蛍光をいう。なお、「電磁波」という用語は、Ｘ線、紫外線、可視光及び赤外線等を総称して指す。「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射する蛍光をいう。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射する蛍光をいう。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射する蛍光をいう。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射する蛍光をいう。
【００４７】
先に説明したように、本実施形態の発光装置は、上述の蛍光体が放射する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。
【００４８】
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。さらに、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。
【００４９】
以下、図面を参考に本実施形態の発光装置を説明する。図２は、本実施形態の発光装置の概略を示す。図２（ａ）及び図２（ｂ）において、励起源１は、本実施形態の蛍光体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、電子線等の粒子線や、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）等の電磁波を放射する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、固体発光装置等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等が挙げられる。
【００５０】
また、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、出力光４は、励起源１が放射する励起線又は励起光３によって励起された蛍光体２が放射する蛍光である。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。
【００５１】
図２（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２（ａ）に示す発光装置としては、白色ＬＥＤ光源や蛍光ランプ、電子管等が挙げられる。一方、図２（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２（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、プロジェクター等が挙げられる。
【００５２】
本実施形態の発光装置の具体例として好ましいものは、例えば、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、照明システム；ＬＥＤバックライト付き液晶パネル等のバックライトを有する液晶表示装置である。また、本実施形態の発光装置の具体例として好ましいものは、例えば、ＬＥＤプロジェクター、レーザープロジェクター等のプロジェクターを含む表示装置である。そして、本実施形態の発光装置は、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。
【００５３】
さらに当該発光装置は、短波長可視光を放射する固体発光素子をさら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。この固体発光素子を備える発光装置は、固体発光素子が放射する一次光によって蛍光体を励起することが好ましい。また、固体発光素子が放射する一次光には、３８０ｎｍ以上４６０ｎｍ未満の波長範囲内に発光ピークを有することが好ましい。さらに、固体発光素子を備える発光装置は、蛍光体が蛍光を放射し、この蛍光を出力光として利用することが好ましい。また、前記出力光は、前記３８０ｎｍ以上４６０ｎｍ未満の波長範囲内に発光ピークを有する一次光と、前記蛍光体が放射する蛍光とを含むことが好ましい。さらに、出力光が、前記特定波長範囲内に発光ピークを有する一次光と、前記蛍光体が放射する蛍光とを含む発光装置は、２５００Ｋ以上２００００Ｋ以下の範囲内に位置する、いずれかの相関色温度を持つ出力光を放射する機能を有することが好ましい。
【００５４】
以下、本実施形態の半導体発光装置の具体例を詳細に説明する。図３に示すように、本実施形態の半導体発光装置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等からなる絶縁層とアルミ板等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。
【００５５】
図４（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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
図４（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。
【００５９】
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、ユリア樹脂等を用いることができる。また、蛍光体としては、本実施形態の蛍光体を用いることができる。ただ、蛍光体としては、本実施形態の蛍光体のみならず、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等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等の窒化物系蛍光体、又は硫化物や酸硫化物等の硫化物系蛍光体も用いることができる。
【００６０】
具体的には、青色蛍光体として、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、ＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ２＋、Ｂａ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋等が挙げられる。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。さら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。さら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。
【００６１】
図４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。
【００６２】
封止部材１３０の短手方向に沿った断面の形状は図４（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３に示すように、平面視における形状が略半円形であり、図４（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。
【００６３】
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。
【００６４】
図４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。さらに各ワイヤ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。
【００６５】
ＬＥＤ１２０は、図３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。
【００６６】
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３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５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。
【００６７】
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、表示装置用の光源等に広く利用可能である。つまり上述のように、本実施形態の蛍光体は、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。
【００６８】
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、口金等の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。
【００６９】
このように、本実施形態の発光装置は、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】
【００７０】
以下、本実施形態を実施例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
【００７１】
固相反応を利用する調製手法を用いて、実施例の蛍光体を合成し、その特性を評価した。なお、本実施例では、以下の化合物粉末を原料として使用した。
【００７２】
炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）：純度３Ｎ、和光純薬工業株式会社製
酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）：純度３Ｎ、信越化学工業株式会社製
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
酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）：純度３Ｎ、信越化学工業株式会社製
酸化アルミニウム（θ−Ａｌ２Ｏ３）：純度４Ｎ５、住友化学株式会社製
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）：純度４Ｎ、関東化学工業株式会社製
酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）：純度３Ｎ、日本エアロジル株式会社製
【００７３】
［実施例１〜４］
（試料の調製）
実施例１〜４は、基本組成（仕込み組成）をＢａ４Ｌａ４Ａｌ２．８Ｍｇ１．２Ｏ１５．４として蛍光体を作製したものである。はじめに、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１４５０℃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、アルゴン９５％と水素５％との混合ガス雰囲気とし、混合ガス流量を１００ｍｌ／ｍｉｎとした。
【００７４】
【表１】
2015221843.tif 000003
【００７５】
このようにして、表１に示す組成の化合物（実施例１〜４）を調製した。得られた化合物を用いて、以下の評価を行った。
【００７６】
（結晶構造解析）
実施例の化合物について、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）を用いて結晶構造解析を行った。図６は、シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターン、及び実施例１〜４に係る蛍光体のＸＲＤパターンを示す図である。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。
【００７７】
図６より、実施例１〜４のＸＲＤパターンは、シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターンと同様の形状を示していることが分かった。このようなＸＲＤパターンの一致から、実施例１〜４の化合物がＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５と同じ結晶構造を有する化合物であることが分かった。
【００７８】
（発光特性評価）
実施例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３５７ｎｍ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５４３ｎｍ及び６１２ｎｍとした。
【００７９】
図７に、実施例１〜４の化合物の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。図中、破線のグラフは励起スペクトルを示し、実線のグラフは発光スペクトルを示す。
【００８０】
実施例１は発光イオンとしてＣｅ３＋のみをドープした化合物である。図７より、実施例１は、４１０ｎｍ付近に励起ピークを示し、５１５ｎｍ付近にピークを有するブロードな緑色発光を示すことが分かった。
【００８１】
実施例２は発光イオンとしてＣｅ３＋とＴｂ３＋をドープした化合物である。図７より、実施例２は、４１０ｎｍ付近に励起ピークを示し、Ｔｂ３＋に由来する５４６ｎｍ付近にピークを有するシャープな緑色発光を示すことが分かった。これらの結果は、Ｃｅ３＋が吸収した励起エネルギーがＴｂ３＋に伝達され、Ｔｂ３＋が発光することを意味する。
【００８２】
実施例３は発光イオンとしてＣｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋をドープした化合物である。図７より、実施例３は、４１０ｎｍに励起ピークを示し、Ｔｂ３＋に由来する５４６ｎｍ付近にピークを有するシャープな緑色発光とＥｕ３＋に由来する６２０ｎｍ付近にピークを有するシャープな赤色発光とを示すことが分かった。これらの結果は、Ｃｅ３＋が吸収した励起エネルギーがＴｂ３＋に伝達され、さらにそのエネルギーの一部がＥｕ３＋に伝達され、Ｔｂ３＋とＥｕ３＋の両方が発光することを意味する。
【００８３】
実施例４は発光イオンとしてＣｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋をドープした化合物であり、実施例３よりも多くのＥｕ３＋を含む実験例である。図７より、実施例４は、４１０ｎｍに励起ピークを示し、Ｅｕ３＋に由来する６２０ｎｍ付近にピークを有するシャープな赤色発光を示すことが分かった。また、図７より、実施例４は、Ｔｂ３＋に由来する５４６ｎｍ付近の緑色発光のピークが赤色発光に比べて相対的に低い強度であることが確認できた。これにより、実施例４はＥｕ３＋を多く含むことから、Ｃｅ３＋からＴｂ３＋を経由してＥｕ３＋にエネルギー移動を示す過程でＴｂ３＋からＥｕ３＋へのエネルギー伝達確率が高まるため、Ｅｕ３＋による赤色発光が主ピークとして観測されたと推察される。
【００８４】
［実施例５〜７］
実施例５〜７は、基本組成（仕込み組成）をＢａ４Ｌａ４Ａｌ３ＭｇＯ１５．５として蛍光体を作製したものである。具体的には、表１に示す割合で各原料を秤量した以外は実施例１と同様にして、表１に示す組成の化合物（実施例５〜７）を調製した。得られた化合物を用い、実施例１と同様にして、結晶構造解析及び発光特性評価を行った。
【００８５】
（結晶構造解析）
図８は、シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターン、及び実施例５〜７に係る蛍光体のＸＲＤパターンを示す図である。図８より、実施例５〜７のＸＲＤパターンは、シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターンと同様の形状を示していることが分かった。このようなＸＲＤパターンの一致から、実施例５〜７の化合物がＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５と同じ結晶構造を有する化合物であることが分かった。
【００８６】
（発光特性評価）
図９に、実施例５〜７の化合物の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。図中、破線のグラフは励起スペクトルを示し、実線のグラフは発光スペクトルを示す。
【００８７】
実施例５は発光イオンとしてＣｅ３＋のみをドープした化合物である。図９より、実施例５は実施例１と同様に、４１０ｎｍ付近に励起ピークを示し、５１５ｎｍ付近にピークを有するブロードな緑色発光を示すことが分かった。
【００８８】
実施例６は発光イオンとしてＣｅ３＋とＴｂ３＋をドープした化合物である。図９より、実施例６は実施例２と同様に、４１０ｎｍ付近に励起ピークを示し、Ｔｂ３＋に由来する５４６ｎｍ付近にピークを有するシャープな緑色発光を示すことが分かった。これらの結果は、Ｃｅ３＋が吸収した励起エネルギーがＴｂ３＋に伝達され、Ｔｂ３＋が発光することを意味する。
【００８９】
実施例７は発光イオンとしてＣｅ３＋、Ｔｂ３＋及びＥｕ３＋をドープした化合物である。図９より、実施例７は実施例３と同様に、４１０ｎｍに励起ピークを示し、Ｔｂ３＋に由来する５４６ｎｍ付近にピークを有するシャープな緑色発光とＥｕ３＋に由来する６２０ｎｍ付近にピークを有するシャープな赤色発光とを示すことが分かった。これらの結果は、Ｃｅ３＋が吸収した励起エネルギーがＴｂ３＋に伝達され、さらにそのエネルギーの一部がＥｕ３＋に伝達され、Ｔｂ３＋とＥｕ３＋の両方が発光することを意味する。
【００９０】
なお、実施例５〜７では、実施例７よりもＥｕ３＋を多く含む実験例はない。しかし、実施例１〜４の結果に鑑みれば、実施例７よりもＥｕ３＋を多く含む実験例を作製した場合に、Ｔｂ３＋からＥｕ３＋へのエネルギー伝達確率が高まり、Ｅｕ３＋によるピークを主体とする赤色発光を示すことは容易に想像できる。
【００９１】
［実施例８及び９］
実施例８及び９は、基本組成（仕込み組成）をＢａ６Ｌａ２Ａｌ３ＳｃＯ１５として蛍光体を作製したものである。具体的には、表１に示す割合で各原料を秤量した以外は実施例１と同様にして、表１に示す組成の化合物（実施例８及び９）を調製した。得られた化合物を用い、実施例１と同様にして、結晶構造解析及び発光特性評価を行った。
【００９２】
（結晶構造解析）
図１０は、シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターン、及び実施例８及び９に係る蛍光体のＸＲＤパターンを示す図である。図１０より、実施例８及び９のＸＲＤパターンは、シミュレーションにより作成したＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５のＸＲＤパターンが低角側にシフトしたＸＲＤパターンを示した。このことから、実施例８〜９の化合物はＢａ６Ｎｄ２Ａｌ４Ｏ１５と同型の結晶構造であることが分かった。
【００９３】
（発光特性評価）
図１１に、実施例８及び９の化合物の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す。図中、破線のグラフは励起スペクトルを示し、実線のグラフは発光スペクトルを示す。
【００９４】
実施例８はＣｅ３＋のみをドープした化合物である。図１１より、実施例８は、４００ｎｍ付近に励起ピークを示し、４８０ｎｍ付近にピークを有するブロードな青緑色発光を示すことが分かった。
【００９５】
実施例９は発光イオンとしてＣｅ３＋とＴｂ３＋をドープした化合物である。図１１より、実施例９は、４００ｎｍ付近に励起ピークを示し、Ｔｂ３＋に由来する５４６ｎｍ付近にピークを有するシャープな緑色発光を示すことが分かった。これらの結果は、Ｃｅ３＋が吸収した励起エネルギーがＴｂ３＋に伝達され、Ｔｂ３＋が発光することを意味する。
【００９６】
なお、実施例８及び９では、実施例９よりもＥｕ３＋を多く含む実験例はない。しかし、実施例１〜４の結果に鑑みれば、実施例９よりもＥｕ３＋を多く含む実験例を作製した場合に、Ｔｂ３＋からＥｕ３＋へのエネルギー伝達確率が高まり、Ｅｕ３＋によるピークを主体とする赤色発光を示すことは容易に想像できる。
【００９７】
以上、本実施形態を実施例によって説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００９８】
２  蛍光体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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