(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有する半導体発光素子と、
６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第一蛍光体と、
６００ｎｍ以上６２０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第二蛍光体と、
６５０ｎｍ以上の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第三蛍光体と、
５００ｎｍ以上５６５ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有する第四蛍光体と、を備え、
前記第一蛍光体は、その組成が下記式（Ｉ）
Ａ２［Ｍ１−ａＭｎ４＋ａＦ６］・・・（Ｉ）
（Ａは、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋及びＮＨ４＋からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素であり、ａは０＜ａ＜０．２を満たす数を示す。）で表され、
前記第二蛍光体は、その組成が、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ
で表され、
前記第三蛍光体は、その組成が、
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ
で表され、
赤色蛍光体の総質量中における前記第一蛍光体の含有率が８０質量％以上９９質量％未満であり、前記第二蛍光体の第三蛍光体に対する質量比が３０：７０以上７０：３０以下であり、色温度が２５００Ｋ以上３５００Ｋ以下である発光装置。
【請求項２】
前記第四蛍光体は、その組成が
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ及び
（Ｌｕ，Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ
のいずれかで表される化合物からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
赤色蛍光体の総質量中における前記第一蛍光体の含有率が９０質量％以上９９質量％以下であり、
前記第二蛍光体の第三蛍光体に対する質量比が３０：７０以上７０：３０以下である、
請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
赤色蛍光体の総質量中における前記第一蛍光体の含有率が８５質量％以上９０質量％未満であり、
前記第二蛍光体の第三蛍光体に対する質量比が３０：７０以上５０：５０未満である、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体は、前記半導体発光素子を被覆し、樹脂を含む蛍光部材に含まれ、蛍光体の総含有量が、樹脂１００質量部に対して、５０質量部以上１７０質量部以下である請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体は、前記半導体発光素子を被覆する蛍光部材に含まれ、蛍光部材は、半導体発光素子に近い方から順に、第四蛍光体が含まれる部位と、第三蛍光体及び第二蛍光体が混合されて含まれる部位と、第一蛍光体が含まれる部位とを有している請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体は、前記半導体発光素子を被覆する蛍光部材に含まれ、蛍光部材は、半導体発光素子に近い方から順に、第三蛍光体及び第二蛍光体が混合されて含まれる部位と、第四蛍光体が含まれる部位と、第一蛍光体が含まれる部位とを有している請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体は、前記半導体発光素子を被覆する蛍光部材に含まれ、蛍光部材は、半導体発光素子に近い方から順に、第四蛍光体が含まれる部位と、第三蛍光体及び第二蛍光体が混合されて含まれる部位と、第一蛍光体が含まれる部位とを有している請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体は、前記半導体発光素子を被覆する蛍光部材に含まれ、蛍光部材は、半導体発光素子に近い方から順に、第三蛍光体が含まれる部位と、第二蛍光体が含まれる部位と、第一蛍光体が含まれる部位と、第四蛍光体が含まれる部位とを有している請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体は、前記半導体発光素子を被覆する蛍光部材に含まれ、蛍光部材は、半導体発光素子に近い方から順に、第一蛍光体が含まれる部位と、第三蛍光体及び第二蛍光体が混合されて含まれる部位と、第四蛍光体が含まれる部位とを有している請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体は、前記半導体発光素子を被覆する蛍光部材に含まれ、蛍光部材は、半導体発光素子に近い方から順に、第四蛍光体が含まれる部位と、第一蛍光体が含まれる部位と、第三蛍光体及び第二蛍光体が混合されて含まれる部位とを有している請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Light emitting diode：ＬＥＤ）と蛍光体とを組合せて白色、電球色等に発光する発光装置が種々開発されている。このような発光装置として、青色を発光する半導体発光素子及び黄色等を発光する蛍光体を用いる方式がよく知られている。このような半導体発光素子及び蛍光体を用いる発光装置は、蛍光ランプ等の照明、車載照明、ディスプレイ、液晶用バックライト等の幅広い分野への適用が求められている。特に、照明用途では発光効率とともに、照射物の色の見え方の指数である演色性が高いものが求められている。演色性について、１９８６年にＣＩＥ（国際照明委員会）は蛍光ランプ等が具備すべき演色性の指針を公表している。その指針によれば、使用される場所に応じた好ましい平均演色評価数（Ｒａ）は、一般作業を行う工場では６０以上８０未満、住宅、ホテル、レストラン、店舗、オフィス、学校、病院、精密作業を行う工場などでは８０以上９０未満、臨床検査を行う場所、美術館などでは９０以上とされている。
【０００３】
上記に関連して、赤色発光蛍光体として、青色域に励起帯を有し、発光ピークの半値幅の狭いＫ２ＳｉＦ６：Ｍｎ等の組成を有するＭｎ４＋で賦活されたフッ化物蛍光体が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、Ｍｎ４＋で賦活された赤色蛍光体とＥｕ２＋で賦活された赤色蛍光体とを含む白色発光装置が開示され（例えば、特許文献２参照）、発光効率に優れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０９３１１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２０１２−１０４８１４号公報に記載された白色発光装置では、充分な演色性と充分な光束とを両立させることが困難な場合があった。本開示の一実施形態は、演色性と光束とを高いレベルで両立することができる発光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
本開示の態様は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有する半導体発光素子と、６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第一蛍光体と、６００ｎｍ以上６２０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第二蛍光体と、６５０ｎｍ以上の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第三蛍光体と、５００ｎｍ以上５６５ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有する第四蛍光体と、を備え、第一蛍光体は、その組成が下記式（Ｉ）
Ａ２［Ｍ１−ａＭｎ４＋ａＦ６］・・・（Ｉ）
（Ａは、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋及びＮＨ４＋からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは０＜ａ＜０．２を満たす数を示す。）で表される発光装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一実施形態によれば、演色性と光束とを高いレベルで両立することができる発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る発光装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。
【図５】本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。
【図６】本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。
【図７】比較例１及び２に係る発光装置の発光スペクトルである。
【図８】実施例１から４及び比較例１に係る発光装置の発光スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を例示するものであって、本発明は以下に限定されない。以下の実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、数量、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、数量、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０に従う。また、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
【００１０】
＜発光装置＞
本実施形態の発光装置は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有する半導体発光素子と、６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第一蛍光体と、６００ｎｍ以上６２０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第二蛍光体と、６５０ｎｍ以上の波長範囲に極大発光波長を有する赤色蛍光体である第三蛍光体と、５００ｎｍ以上５６５ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有する第四蛍光体と、を備え、第一蛍光体は、その組成が下記式（Ｉ）で表される発光装置である。
Ａ２［Ｍ１−ａＭｎ４＋ａＦ６］・・・（Ｉ）
式（Ｉ）中、Ａは、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋及びＮＨ４＋からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａは０＜ａ＜０．２を満たす数を示す。
【００１１】
発光装置が、５００ｎｍ以上５６５ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有し、緑から黄緑色に発光する第四蛍光体に加えて、６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有し、赤色に発光し、特定の化学組成である第一蛍光体、６００ｎｍ以上６２０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有し、赤色にする第二蛍光体及び６５０ｎｍ以上の波長範囲に極大発光波長を有し、赤色に発光する第三蛍光体の少なくとも３種の赤色蛍光体を含むことで、優れた演色性と優れた光束とを両立することができる。
さらに第一蛍光体は、視感度の低い長波域の深赤色成分が少ないため、優れた発光効率を達成可能で、照明用途に用いる場合は発光効率と演色性のバランスにも優れる。また、第一蛍光体に加えて、第二蛍光体及び第三蛍光体である赤色蛍光体を少なくとも２種含むことで、発光装置を製造する際に、蛍光体が分散された樹脂の流動性が低下することを抑制することができ、効率的に発光装置を製造することができる。
【００１２】
本実施形態の発光装置は、平均演色性評価数Ｒａが８０以上であることが好ましく、８２以上であることがより好ましい。なお、平均演色性評価数ＲａはＪＩＳ  Ｚ  ８７２６  光源の演色性評価方法の規定に準じて測定される。
また発光装置の色温度は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択される。発光装置の色温度は、例えば、２５００Ｋ以上３５００Ｋ以下が好ましい。発光装置の色温度は、例えば、第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体（以下、まとめて単に「蛍光体」ともいう。）の種類及び含有量を適宜選択することで調整することができる。
【００１３】
（半導体発光素子）
発光装置は４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長範囲に極大発光波長を有する半導体発光素子（以下、単に「発光素子」ともいう。）を備える。半導体発光素子を励起光源として用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
【００１４】
半導体発光素子は、可視光の短波長領域である４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の光を発するもの、すなわち、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピーク波長（極大発光波長）を有するものを使用する。半導体発光素子は、発光ピーク波長を好ましくは４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長範囲に有する。これにより、発光装置に含まれる蛍光体を効率よく励起し、可視光を有効活用することができる。また当該波長範囲の励起光源を用いることにより、発光強度が高い発光装置を提供することができる。
【００１５】
半導体発光素子としては、例えば、青色から緑色の発光素子として、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いたものを用いることができる。
【００１６】
（第一蛍光体）
第一蛍光体は赤色蛍光体であり、その蛍光スペクトルのピーク（極大発光波長）を６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の波長範囲に有し、式（Ｉ）で表される化学組成を有する。
Ａ２［Ｍ１−ａＭｎ４＋ａＦ６］・・・（Ｉ）
Ａは、Ｋ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋及びＮＨ４＋からなる群から選択される少なくとも１種の陽イオンであり、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素を示し、ａは０＜ａ＜０．２を満たす数を示す。
【００１７】
第一蛍光体は、Ｍｎ４＋で賦活された赤色蛍光体であり、可視光の短波長領域の光を吸収して赤色に発光可能である。可視光の短波長領域の光である励起光は、主に青色領域の光であることが好ましい。
【００１８】
また第一蛍光体の発光スペクトルの半値幅は、狭いことが好ましく、具体的には１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
式（Ｉ）におけるＡは、リチウムイオン（Ｌｉ＋）、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）、ルビジウムイオン（Ｒｂ＋）、セシウムイオン（Ｃｓ＋）及びアンモニウムイオン（ＮＨ４＋）からなる群から選択される少なくとも１種の陽イオンである。中でもＡは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋及びＣｓ＋からなる群から選択され、かつＮａ＋及びＫ＋の少なくとも一方を含む少なくとも１種の陽イオンであることが好ましい。またＡは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋及びＮＨ４＋からなる群から選択され、Ｋ＋を含む少なくとも１種の陽イオンであることもまた好ましく、Ｋ＋を主成分とするアルカリ金属等の陽イオンであることがより好ましい。ここで「Ｋ＋を主成分とする」とは、一般式（Ｉ）のＡにおけるＫ＋の含有率が８０モル％以上であることを意味し、９０モル％以上であることが好ましく、９５モル％以上であることがより好ましい。
【００２０】
式（Ｉ）におけるＭは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも１種であり、Ｍは、発光特性の観点から、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）及びスズ（Ｓｎ）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、ケイ素（Ｓｉ）、又はケイ素（Ｓｉ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含むことがより好ましく、ケイ素（Ｓｉ）、又はケイ素（Ｓｉ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）であることが更に好ましい。
Ｍがケイ素（Ｓｉ）、又はケイ素（Ｓｉ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）を含む場合、Ｓｉ及びＧｅの少なくとも一方の一部が、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆを含む第４族元素、並びにＣ及びＳｎを含む第１４族元素からなる群から選択される少なくとも１種で置換されていてもよい。
第一蛍光体は、１種単独でも、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２１】
（第二蛍光体）
第二蛍光体は赤色蛍光体であり、その蛍光スペクトルの発光ピーク波長（極大発光波長）を６００ｎｍ以上６２０ｎｍ未満の波長範囲に有する。第二蛍光体は、可視光の短波長領域の光を吸収して赤色に発光可能であることが好ましく、可視光の短波長領域の光である励起光は、主に青色領域の光であることがより好ましい。第二蛍光体における励起光の好ましい範囲は第一蛍光体と同様である。
第二蛍光体の極大発光波長は、演色性と光束の観点から、６００ｎｍ以上６１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
第二蛍光体は、Ｅｕ２＋で賦活されたアルカリ土類ケイ窒化物蛍光体であることが好ましく、その化学組成が下記式（II）で表されることがより好ましい。
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ・・・（II）
第二蛍光体は、１種単独でも、２種以上を組合せて用いてもよい。なお、この蛍光体の詳細については、例えば、特開２００６−１５２２９６号公報を参照できる。
【００２３】
（第三蛍光体）
第三蛍光体は赤色蛍光体であり、その蛍光スペクトルの発光ピーク波長（極大発光波長）を６５０ｎｍ以上の波長範囲に有する。第三蛍光体の極大発光波長は、発光効率の観点から、６５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下であることが好ましい。第三蛍光体は、可視光の短波長領域の光を吸収して赤色に発光可能であることが好ましく、可視光の短波長領域の光である励起光は、主に青色領域の光であることがより好ましい。第三蛍光体における励起光の好ましい範囲は第一蛍光体と同様である。
第三蛍光体の極大発光波長は、演色性と光束の観点から、６５０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であることもまた好ましい。
【００２４】
第三蛍光体は、Ｅｕ２＋で賦活されたアルカリ土類ケイ窒化物蛍光体であることが好ましく、その化学組成が下記式（III）で表されることがより好ましい。
ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ・・・（III）
第三蛍光体は、１種単独でも、２種以上を組合せて用いてもよい。なお、この蛍光体の詳細については、例えば、国際公開ＷＯ２００６／０７７７４０号を参照できる。
【００２５】
発光装置は、赤色蛍光体として少なくとも第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体を含むが、必要に応じてその他の赤色蛍光体を含んでいてもよい。その他の赤色蛍光体としては、例えば、６２０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の波長範囲に極大発光波長を有し、化学組成が式（Ｉ）以外の化合物を挙げることができる。その他の赤色蛍光体として具体的には、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓ：Ｅｕ、Ｓｒ２（Ｓｉ，Ａｌ）１０（Ｏ，Ｎ）１４：Ｅｕ等を挙げることができる。
発光装置がその他の赤色蛍光体を含む場合、その含有率は赤色蛍光体の総質量中に２０質量％以下であり、１０質量％以下が好ましい。その他の赤色蛍光体の含有率の下限値は特に制限されず、例えば０．５質量％である。
【００２６】
発光装置に含まれる第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体の含有量は特に制限されない。例えば、赤色蛍光体の総質量中における第一蛍光体の含有率は、演色性の観点から、８０質量％以上９９質量％以下が好ましく、８５質量％以上９９質量％以下がより好ましく、９０質量％以上９９質量％以下がより好ましく、９５質量％以上９９質量％以下が更に好ましい。
また、第二蛍光体の第三蛍光体に対する質量比は、演色性と光束の観点から、３０：７０以上７０：３０以下が好ましい。
特に、赤色蛍光体の総質量中における第一蛍光体の含有率が９０質量％以上９９質量％以下である場合には、第二蛍光体の第三蛍光体に対する質量比が３０：７０以上７０：３０以下であることが好ましい。
また、赤色蛍光体の総質量中における第一蛍光体の含有率が８５質量％以上９０質量％未満である場合には、第二蛍光体の第三蛍光体に対する質量比が３０：７０以上５０：５０未満であることが好ましい。
【００２７】
それぞれの赤色蛍光体の粒径及び粒度分布は特に制限されないが、発光強度の観点から、単一ピークの粒度分布を示すことが好ましく、分布幅の狭い単一ピークの粒度分布であることがより好ましい。
赤色蛍光体の粒径は例えば、それぞれ体積平均粒子径として１μｍ以上１００μｍ以下であり、５μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
（第四蛍光体）
第四蛍光体は、その蛍光スペクトルのピーク（極大発光波長）を５００ｎｍ以上５６５ｎｍ以下の波長範囲に有する。第四蛍光体の極大発光波長は、演色性と光束の観点から、５５０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下であることが好ましい。第四蛍光体は、可視光の短波長領域の光を吸収して黄色から緑色に発光可能である。可視光の短波長領域の光である励起光は、主に青色領域の光であることが好ましい。
【００２９】
第四蛍光体は、Ｃｅ３＋で賦活された複合金属酸化物であることが好ましく、その化学組成が下記式（IV）から（VI）のいずれかで表される化合物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、化学組成が式（VI）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１種であることがさらに好ましく、化学組成が式（VIa）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１種であることが特に好ましい。
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ・・・（IV）
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ・・・（V）
（Ｌｕ，Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ・・・（VI）
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ・・・（VIa）
第四蛍光体は、１種単独でも、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００３０】
発光装置に含まれる第四蛍光体の含有量は特に制限されず、発光装置の色温度等の諸特性が所望の値となるように適宜選択すればよい。
【００３１】
第四蛍光体の粒径及び粒度分布は特に制限されないが、発光強度の観点から、単一ピークの粒度分布を示すことが好ましい。
第四蛍光体の粒径は例えば、体積平均粒子径として１μｍ以上１００μｍ以下であり、５μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
発光装置に含まれる蛍光体は、例えば半導体発光素子を被覆する蛍光材料に含有させればよい。蛍光材料は蛍光体と樹脂とを含むことができる。蛍光材料中の蛍光体の含有量は特に制限されず、発光装置としての諸特性に応じて適宜選択することができる。蛍光体の総含有量は蛍光材料に含まれる樹脂１００質量部に対して、例えば、５０質量部以上１７０質量部以下とすることができる。
【００３３】
発光装置は、蛍光材料中にフィラーを含んでいてもよい。フィラーとしては、シリカ、チタニア、ジルコニア等を挙げることができる。フィラーは１種単独でも２種以上を組合せて用いてもよい。
発光装置が蛍光材料中にフィラーを含む場合、フィラーの総含有量は蛍光材料に含まれる樹脂１００質量部に対して、例えば、０．５質量部以上２０質量部以下とすることができる。
【００３４】
発光装置の形式は特に制限されず、通常用いられる形式から適宜選択することができる。発光装置の形式としては、ピン貫通型、表面実装型等を挙げることができる。一般にピン貫通型とは、実装基板に設けられたスルーホールに発光装置のリード（ピン）を貫通させて発光装置を固定するものを指す。また表面実装型とは、実装基板の表面において発光装置のリードを固定するものを指す。
【００３５】
以下、本実施形態に係る発光装置の一例を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置の一例を示す概略断面図である。この発光装置は、表面実装型発光装置の一例である。
発光装置１００は、可視光の短波長側（例えば３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下）の光を発し、発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下である窒化ガリウム系化合物半導体の発光素子１０と、発光素子１０を載置する成形体４０と、を有する。成形体４０は第１のリード２０と第２のリード３０と、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂とが一体成形されている。成形体４０は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子１０が載置されている。発光素子１０は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極は第１のリード２０及び第２のリード３０とワイヤ６０を介して電気的に接続されている。発光素子１０は蛍光部材５０により被覆されている。蛍光部材５０はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。蛍光部材５０は発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体７０を含有し、それぞれの蛍光体７０は第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体又は第四蛍光体であり、これらの蛍光体を所定の含有比率で含んでいる。発光装置１００においては、発光素子１０からの光と、発光素子１０からの光で励起された蛍光体７０からの光との混合光が、蛍光部材５０の発光面から取り出される。なお、蛍光部材５０について、その発光面は、第一のリード２０及び第二のリード３０が配置された側とは反対側に位置する。
【００３６】
蛍光部材５０は、発光装置１００の凹部内に載置された発光素子１０を覆うように透光性の樹脂やガラスで充填されて形成される。製造の容易性を考慮すると、蛍光部材の材料は、透光性樹脂が好ましい。透光性樹脂は、耐光性を考慮してシリコーン樹脂組成物を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の絶縁樹脂組成物を用いることもできる。また、蛍光部材５０には第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体を含む蛍光体７０が含有されているが、さらに適宜、その他の材料を添加することもできる。例えば、光拡散材を含むことで、発光素子の指向性を緩和させ、視野角（半減角）を増大させることができる。
【００３７】
蛍光部材５０は、蛍光体７０を含む波長変換部材としてだけではなく、発光素子１０や蛍光体７０を外部環境から保護するための部材としても機能する。図１では、蛍光体７０は蛍光部材５０の全体にほぼ均一の割合で分散している。これにより色ムラがより抑制された光を得るようにすることができる。また蛍光体７０への発光素子１０からの熱の影響を緩和することができる。なお、蛍光体７０は蛍光部材５０中で偏在していてもよい。蛍光体７０が偏在する場合、蛍光体７０は発光素子１０に接近して配置されていてもよい。これにより、発光効率により優れる発光装置を構成できる。また蛍光体７０への熱の影響を考慮して、蛍光部材５０中で発光素子１０と、蛍光体７０との間隔を空けて配置することもできる。
【００３８】
図１では、蛍光体７０に含まれる第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体及び第四蛍光体が混合された状態で図示されているが、図２に示すようにそれぞれの蛍光体を配置してもよい。図２は、本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。図２に示される蛍光部材５０は、発光素子１０に近い方から順に、第四蛍光体７４が含まれる部位と、第三蛍光体７３及び第二蛍光体７２が混合されて含まれる部位と、第一蛍光体７１が含まれる部位とを有している。第一蛍光体７１が発光素子１０から離れて配置されることで、第一蛍光体７１の発光素子１０からの熱の影響を緩和することができ、第一蛍光体７１の熱による劣化を効果的に抑制できる。図２では第二蛍光体７２と第三蛍光体７３は混合されて配置されているが、第二蛍光体７２と第三蛍光体７３とが別々の部位に含まれるように分離されて配置されていてもよい。その場合、例えば、第三蛍光体７３の上に第二蛍光体７２が配置されていてもよい。
【００３９】
図３は、本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。図３に示される蛍光部材５０は、発光素子１０に近い方から順に、第三蛍光体７３及び第二蛍光体７２が混合されて含まれる部位と、第四蛍光体７４が含まれる部位と、第一蛍光体７１が含まれる部位とを有している。第一蛍光体７１が発光素子１０から離れて配置されることで、第一蛍光体７１の発光素子１０からの熱の影響を緩和することができ、第一蛍光体７１の熱による劣化を効果的に抑制できる。図３では第二蛍光体７２と第三蛍光体７３は混合されて配置されているが、第二蛍光体７２と第三蛍光体７３とが別々の部位に含まれるように分離されて配置されていてもよい。その場合、例えば、第三蛍光体７３の上に第二蛍光体７２が配置されていてもよい。
【００４０】
図４は、本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。図４に示される蛍光部材５０は、発光素子１０に近い方から順に、第三蛍光体７３が含まれる部位と、第二蛍光体７２が含まれる部位と、第一蛍光体７１が含まれる部位と、第四蛍光体７４が含まれる部位とを有している。第四蛍光体７４が、第一蛍光体７１、第二蛍光体７２及び第三蛍光体７３を含む赤色蛍光体の上に配置されることで、第四蛍光体７４からの発光が赤色蛍光体を励起することを抑制でき、第四蛍光体７４の発光を発光装置の外へより効率的に取り出すことができる。図４では第二蛍光体７２が第三蛍光体７３の上に配置されているが、第二蛍光体７２の上に第三蛍光体７３が配置されていてもよく、第二蛍光体７２と第三蛍光体７３とが混合されて配置されていてもよい。
【００４１】
図５は、本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。図５に示す蛍光部材５０は、発光素子１０に近い方から順に、第一蛍光体７１が含まれる部位と、第三蛍光体７３及び第二蛍光体７２が混合されて含まれる部位と、第四蛍光体７４が含まれる部位とを有している。第一蛍光体７１が、発光装置１００の最表面から離れて配置されることで、第一蛍光体７１に対する最表面から侵入し得る水分の影響を抑制することができ、耐久性のより高い発光装置を構成することができる。また図５では第四蛍光体７４が赤色蛍光体の上に配置されることで、第四蛍光体７４からの発光が赤色蛍光体を励起することを抑制でき、第四蛍光体７４の発光を発光装置の外へより効率的に取り出すことができる。図５では第二蛍光体７２と第三蛍光体７３は混合されて配置されているが、第二蛍光体７２と第三蛍光体７３とが別々の部位に含まれるように分離されて配置されていてもよい。その場合、例えば、第三蛍光体７３の上に第二蛍光体７２が配置されていてもよい。
【００４２】
図６は、本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。図６に示される蛍光部材５０は、発光素子１０に近い方から順に、第四蛍光体７４が含まれる部位と、第一蛍光体７１が含まれる部位と、第三蛍光体７３及び第二蛍光体７２が混合されて含まれる部位とを有している。第一蛍光体７１が、発光装置１００の最表面との間に第三蛍光体７３及び第二蛍光体７２が混合されて含まれる部位を介在させて配置されることで、第一蛍光体７１に対する最表面から侵入し得る水分の影響を抑制することができ、耐久性のより高い発光装置を構成することができる。図６では第二蛍光体７２と第三蛍光体７３は混合されて配置されているが、第二蛍光体７２と第三蛍光体７３とが別々の部位に含まれるように分離されて配置されていてもよい。その場合、例えば、第三蛍光体７３の上に第二蛍光体７２が配置されていてもよい。
【実施例】
【００４３】
以下、本実施形態を実施例により具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４４】
以下の実施例及び比較例においては、以下の材料を用いた。
・半導体発光素子：極大発光波長が４５５ｎｍであるＬＥＤチップ
・第一蛍光体：Ｋ２［Ｓｉ０．９７Ｍｎ４＋０．０３Ｆ６］（以下、「ＫＳＦ」ともいう）、極大発光波長が６３０ｎｍの赤色蛍光体。
・第二蛍光体：Ｂａ１．３３Ｓｒ０．６３Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ０．４４（以下、「ＢＳＥＳＮ」ともいう）、極大発光波長６０７ｎｍの赤色蛍光体。
・第三蛍光体：Ｃａ０．９９３ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ０．００７（以下、「ＣＡＳＮ」ともいう）、極大発光波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体。
・第四蛍光体：Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ（以下、「ＹＡＧ」ともいう）、極大発光波長が５５６ｎｍの黄色蛍光体。
【００４５】
（発光装置の作製）
シリコーン樹脂（信越化学工業社製）に、赤色蛍光体と黄色蛍光体とを、赤色蛍光体の構成が表１に示すようになり、色温度が３４５０Ｋとなるように混合分散して蛍光体含有樹脂組成物を得た。次にこの蛍光体含有樹脂組成物をＬＥＤパッケージ（極大発光波長４５５ｎｍ）の上に注入、充填し、さらに１５０℃で４時間加熱することで樹脂組成物を硬化させて、発光装置を作製した。
なお、表中の「赤色蛍光体中のＫＳＦ含有率（％）」及び「ＢＳＥＳＮ：ＣＡＳＮ」は質量基準である。
【００４６】
（発光スペクトル）
得られた発光装置について、発光スペクトルを測定した。得られた発光スペクトルを図７及び図８に示す。
図７は、比較例１及び２に係る発光装置の発光スペクトルである。また、図８は、実施例１から４及び比較例１に係る発光装置の発光スペクトルである。図７および図８とも、各比較例および実施例における発光装置の発光スペクトルのうち、発光強度が最大となるＫＳＦの極大発光波長における発光強度を１として規格化した相対発光強度を示している。
【００４７】
（演色性）
得られた発光装置について、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２６  光源の演色性評価方法に準じて、平均演色性評価数Ｒａを算出した。
【００４８】
（相対光束）
得られた発光装置について、積分球を用いて光束を測定し、比較例１における光束を１００％として相対光束を算出した。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
赤色蛍光体として第一蛍光体（ＫＳＦ）に加えて、第二蛍光体（ＢＳＥＳＮ）及び第三蛍光体（ＣＡＳＮ）の少なくとも一方を組合せることで相対ＫＳＦ量を減少させることができる。これにより蛍光体を含む樹脂の流動性が向上し、良好な作業性で発光装置を製造することができる。
また、赤色蛍光体として第一蛍光体（ＫＳＦ）に加えて、第二蛍光体（ＢＳＥＳＮ）及び第三蛍光体（ＣＡＳＮ）を組合せることで、演色性と相対光束とを両立できることが分かる。
一方、赤色蛍光体として第一蛍光体（ＫＳＦ）に加えて、第二蛍光体（ＢＳＥＳＮ）のみを組合せた場合、相対光束は大きくなるものの演色性が低下する。また、また赤色蛍光体として第一蛍光体（ＫＳＦ）に加えて、第三蛍光体（ＣＡＳＮ）のみを組合せた場合、良好な演色性が得られるものの十分な相対光束が得られない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の発光装置は照明用光源として好適であり、照明器具に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０：発光素子、５０：蛍光部材、７０：蛍光体、１００：発光装置
【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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