(57)【要約】【課題】  色ズレが少なく、高効率に発光可能な発光特性を示す発光装置を提供すること。【解決手段】  近紫外領域から可視領域に主発光ピーク波長を持つ光を放出する発光素子（１０）と蛍光体（１１）とを含む発光装置。発光装置は、直接遷移型の発光中心を持つか、発光素子（１０）によって直接励起される２種以上の蛍光体（１１）を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５０ｎｍから５００ｎｍまでに主発光ピークを持つ励起光源からの光により、実質的に直接励起される蛍光体を少なくとも２種以上用いて発光させ、該２種以上の蛍光体の光が混合して各種の発光色を実現する発光装置であって、
前記蛍光体は、それぞれ直接遷移型の発光中心を持つ２種以上の蛍光体からなる、発光装置。
【請求項２】
近紫外領域から青色領域に主発光ピークを持つ光を放出する発光素子と蛍光体とを含む発光装置であって、
前記蛍光体は、それぞれ直接遷移型の発光中心を持つ２種以上の蛍光体からなることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
前記発光素子は近紫外領域から可視光の短波長領域に主発光ピークを持つ光を放出し、
前記蛍光体はそれぞれ可視光領域に発光ピーク波長を持つ光を放出する３種以上の蛍光体からなる請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記蛍光体は、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン塩蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、少なくともＣｅで付活されたガーネット構造を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、少なくともＥｕもしくはＣｅで付活されたアルカリ土類酸窒化珪素蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類珪酸塩蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類窒化珪素蛍光体からなる群から選択される２種以上又は３種以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記蛍光体は、青紫色領域から青色領域に１以上の発光ピーク波長を持つ光を放出する第１の蛍光体と、
青緑色領域から黄緑色領域に１以上の発光ピーク波長を持つ光を放出する第２の蛍光体と、
黄色領域から赤色領域に１以上の発光ピーク波長を持つ光を放出する第３の蛍光体と、
を有してなる請求項３記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１の蛍光体は、それぞれ少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン塩蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される１種以上である請求項５記載の発光装置。
【請求項７】
前記第２の蛍光体は、
（ａ）少なくともＣｅで付活されたガーネット構造を有する希土類アルミン酸塩蛍光体と、（ｂ）少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、少なくともＥｕもしくはＣｅで付活されたアルカリ土類酸窒化珪素蛍光体、アルカリ土類珪酸塩蛍光体からなる群から選択される１種以上と、を含む請求項５又は６記載の発光装置。
【請求項８】
前記第３の蛍光体は、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類窒化珪素蛍光体からなる群から選択される１種以上である請求項５〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光素子は青色領域に主発光ピーク波長を持っており、前記蛍光体はＹＡＧ系蛍光体を含む請求項１又は２記載の発光装置。
【請求項１０】
紫外〜可視域に主発光ピークを持つ励起光源からの光により、実質的に直接励起される蛍光体を少なくとも２種以上用いて発光させ、該２種以上の蛍光体の光が混合して各種の発光色を実現する発光装置であって、
該２種以上の蛍光体は、酸窒化物系蛍光体若しくは窒化物系蛍光体を１種以上含むことを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
前記励起光源が、２５０ｎｍから４２０ｎｍまでに主発光ピークを持つことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記励起光源が、４２０ｎｍから５００ｎｍまでに主発光ピークを持ち、前記２種以上の蛍光体は、酸窒化物系蛍光体を１種以上含むことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記２種以上の蛍光体は、励起光源からの光による発光効率が、全波長域での最大発光効率の６０％以上であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記２種以上の蛍光体は、光を励起源とするとき、２５０ｎｍから５５０ｎｍで最大の発光効率を示すことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記酸窒化物系蛍光体は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素と、賦活剤Ｒである希土類元素と、を含む酸窒化物系蛍光体であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記窒化物系蛍光体は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素と、賦活剤Ｒである希土類元素と、を含む窒化物系蛍光体であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１７】
さらに、前記２種以上の蛍光体からの光の一部により励起される第２の蛍光体を有し、前記２種以上の蛍光体の光と、該第２の蛍光体の光とが混合して各種の発光色を実現する請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記第２の蛍光体は、賦活剤Ｒとして希土類元素を含むアルミン酸塩蛍光体であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記励起光源は、発光素子であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２０】
前記発光装置は、可視光領域に２以上の発光ピークを有しており、その２以上の発光ピークの少なくとも２つの発光ピーク波長が補色の関係にある請求項１〜１９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２１】
前記発光素子に投入される電流密度の変動に対して、発光色が実質的に一定である請求項１〜２０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２２】
前記発光装置は、白色系に発光することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２３】
前記発光装置は、平均演色評価数が８０以上であることを特徴とする請求項１〜２２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】
本発明は信号灯、照明、ディスプレイ、インジケーターや各種光源などに使用可能な発光素子と、蛍光体とを用いた発光装置に関する。特に紫外〜可視域に発光する発光素子からの光により励起され、可視領域に発光可能な蛍光体とを組合せ、白色などの発光が可能な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、発光素子として種々の発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）が開発されている。このような発光素子は、低電圧駆動、小型、軽量、薄型、長寿命で信頼性が高く低消費電力という長所を生かして、ディスプレイやバックライト、インジゲーターなどの種々の光源として電球や冷陰極管の一部を代換えしつつある。特に、窒化物半導体（例えば、ＩｎＧａＮ混晶）を活性（発光）層とした量子井戸構造では１０カンデラ以上の青色、緑色ＬＥＤが開発製品化されつつある。また、このようなＬＥＤチップからの光と、それに励起され発光をする蛍光体からの光との組合せにより（光の混色の原理）白色を含めた発光色の実現が可能となっている。
【０００３】
例えば、青色光を発する発光素子を用いて、該発光素子からの光により黄色に発光するＹＡＧ系蛍光体が励起され、白色に発光する発光装置がある。これは、発光素子からの光の一部を透過させた青色光と、該発光素子からの光の一部を励起、吸収させたＹＡＧ系蛍光体から放出される黄色光と、の混色による白色発光装置である。この発光装置は構造自体を簡略化できると共に出力向上を行いやすいという利点がある。
【０００４】
また、紫外線を放出する発光素子を利用し、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色）が発光可能な蛍光体と組み合わせて白色を発光させるものもある。さらに、紫外線を放出する発光素子を用いて青色光を発光する蛍光体を発光させ、該青色光により黄色光を発光する蛍光体を励起させ、蛍光を発出させて白色などを発光させるものもある（例えば、特許文献１参照）。この場合は、蛍光体から放出される光のみを実質的に利用するため、比較的簡単に色調整を行うことができる。特に紫外域の波長を有する発光素子を利用する場合は、可視光を発光する発光素子を用いる場合に比較して、発光素子の波長などの色ズレを吸収し、蛍光体の発光色のみによって色度を決定できるため、量産性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００３−１４７３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、青色発光素子とＹＡＧ系蛍光体とを組み合わせた発光装置から放出される混色光は、さらに演色性を高めることが求められている。特に、赤色成分が不足しており、赤みの成分を示す特殊演色評価数Ｒ９が低いという課題がある。また、色度図上で青色とＹＡＧ系の発光色とを結ぶ線上の色しか発光することができないため、蛍光体量の調整等によって所望の発光色を得ること、すなわち多色系の発光装置を得ることが困難である。
【０００６】
特許文献１に記載されているような、励起光源として紫外領域の発光素子を用いる発光装置でも、５００ｎｍ付近の発光強度も不足しており、演色性の低い原因となっている。
【０００７】
また、紫外線を放出する発光素子とＲＧＢ（赤色、緑色、青色）を発光する蛍光体を組み合わせるなど、２以上の蛍光体を用いることにより演色性を向上させることも試みられているが、蛍光体間の励起特性等の相違等から、色ズレが生じたり、演色性が変動するという問題があった。例えば、発光素子の駆動電流密度条件を変更すると、各蛍光体の発光特性が異なる変化を示して発光色が変動するという問題があった。
【０００８】
そこで本件発明は、上記課題の少なくとも１つを解決して、優れた発光特性を示す発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る発光装置は、近紫外領域から青色領域（３００−４９０ｎｍ）に主発光ピーク波長を持つ光を放出する発光素子と蛍光体とを含む発光装置であって、前記蛍光体は、それぞれ直接遷移型の発光中心を持つ２種以上の蛍光体からなることを特徴とする。以上のように構成された本発明に係る発光装置は、２種以上の蛍光体を用いて構成されているので演色性の高い所望の発光色を容易に実現できる上に、２種以上の蛍光体がそれぞれ直接遷移型の発光中心を持つことから、励起応答速度時間が短く、ＤＣ駆動とパルス駆動の違いにより発光色が変動することがない。また、直接遷移型の蛍光体は励起光の強度に対する発光強度の線形性に優れていることから、発光素子の駆動電流密度を変更した場合においても、蛍光体間における発光強度比を一定に保つことができ、色ずれ及び演色性の悪化を防止できる。
【００１０】
すなわち、本件発明によれば、直接遷移型の発光中心を持つ蛍光体を用いていることから、励起源である発光素子への投入電流密度の変化により、発光素子の発光強度が変化した場合及び発光スペクトルが微小に変化する場合であっても色ズレを生じない発光装置を提供することができる。尚、色ずれを生じないとは、視覚的に色調の変化を感じるほどの変化がないことをいう。
【００１１】
具体的には、本発明に係る発光装置によれば、前記発光素子の電流密度を２．０Ａ／ｃｍ２から５０．０Ａ／ｃｍ２まで変化させたときの色度座標値（ＪＩＳ  Ｚ８１１０）のｘ値及びｙ値の変動幅がともに０．０３以下にできる。また、本発明に係る発光装置において、蛍光体材料の選択によって色度座標値のｘ値及びｙ値の変動幅を０．０１〜０．０２又は０．０１以下にもできる。また、本発明に係る発光装置は、前記蛍光体として励起、吸収から安定発光までの応答速度時間及び１／１０残光時間が短い（例えば、２００μｓｅｃ以下）直接遷移型の蛍光体を用いているので、発光装置をパルス駆動した場合であっても安定した発光が可能となり、かつＤＣ駆動とパルス駆動の違いにより発光色の変化は生じない。すなわち、本発明にかかる発光装置は、直流駆動であってもパルス駆動であっても、同じ発光色が得られる。また、発光装置の駆動電流条件を低電流から高電流へ変更した場合であっても同じ発光色が得られる。さらに、発光素子の電流密度が変動する場合でも、発光色及び演色性の変化のない安定した発光色が得られる。特に、人間の目は白色領域の発光に対して少しの色ズレでも敏感に感じるので、この発光色及び演色性の変化が極めて小さいという本発明に特有の効果は、白色の発光装置を構成した場合に極めて顕著なものとなる。
【００１２】
ここで、本発明に係る発光装置において、蛍光体の種類は、２又は３に限定されるものではなく、４種類（ＢＧＹＲ：青緑黄赤）であってもよいし、４以上であってもよいことは言うまでもない。
【００１３】
また、本発明に係る発光装置において、蛍光体の励起、吸収から安定発光までの応答速度時間及び１／１０残光時間は、２００μｓｅｃ以下であることが好ましい。応答速度時間とは、蛍光体がエネルギーを吸収し、基底状態から励起状態まで遷移し、エネルギーを光として放出する過程までに要する時間である。つまり、蛍光体にエネルギーを供給し始めた直後の時間を０として、光を放出するまでに要する時間である。残光とは、ルミネセンスの励起を停止した後にも続く発光である。１／１０残光時間は、ルミネセンスの励起を停止した直後を０として、発光輝度が１／１０まで減衰するまでに要する時間である。
【００１４】
尚、前記蛍光体は、発光中心が４ｆ−４ｄの直接遷移型であることが好ましい。また、前記蛍光体は、発光中心が少なくともＥｕ、Ｃｅ若しくはＹｂを含むことが好ましい。
【００１５】
本発明に係る発光装置において、近紫外領域から可視光の短波長領域に主発光ピーク波長を持つ発光素子を用い、前記蛍光体をそれぞれ可視光領域に発光ピーク波長を持つ光を放出する３種以上の蛍光体により構成するようにしてもよい。このように構成すると、それぞれ直接遷移型であり励起応答特性の速い３種以上の蛍光体の発光の混色により発光色を設定することができる。これにより、より演色性の高い所望の発光色が実現でき、ＤＣ駆動とパルス駆動の違いにより発光色が変動することがなく、かつ発光素子の駆動電流密度を変更による色ずれ及び演色性の悪化も防止できる。
【００１６】
このような波長域の発光素子は、発光層にＡｌとＧａを含む窒化物半導体を有していることが好ましく、これにより輝度の高い発光装置が実現できる。ここで近紫外領域から可視光の短波長領域とは、実質的に視感し難い波長領域、３００ｎｍから４２０ｎｍ近傍の領域をいう。
【００１７】
また、本発明において、前記蛍光体は、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン塩蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、少なくともＣｅで付活されたガーネット構造を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類酸窒化珪素蛍光体、アルカリ土類珪酸塩蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類窒化珪素蛍光体からなる群から選択される２種以上又は３種以上であることが好ましい。
【００１８】
また、３種以上の蛍光体を用いる場合、青紫色領域から青色領域に１以上の発光ピーク波長を持つ光を放出する第１の蛍光体と、青緑色領域から黄緑色領域に１以上の発光ピーク波長を持つ光を放出する第２の蛍光体と、黄色領域から赤色領域に１以上の発光ピーク波長を持つ光を放出する第３の蛍光体とを用いることにより、演色性の高い白色の発光色を実現できる。ここで、青色系領域（純粋な青色領域）は４５５ｎｍ〜４８５ｎｍ、青緑色系領域は４８５ｎｍ〜４９５ｎｍ、緑色系領域は４９５ｎｍ〜５４８ｎｍ、黄緑色系領域は５４８ｎｍ〜５７３ｎｍ、黄色系領域は５７３ｎｍ〜５８４ｎｍ、黄赤系領域は５８４ｎｍ〜６１０ｎｍ、赤色系領域は６１０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲をいう。これらの色名と色度座標との関係は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０に従う。
【００１９】
本発明において、前記第１の蛍光体は、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン塩蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。
また、前記第２の蛍光体は、少なくともＣｅで付活されたガーネット構造を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類酸窒化珪素蛍光体、アルカリ土類珪酸塩蛍光体からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。
さらに、前記第３の蛍光体は、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類窒化珪素蛍光体からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係る発光装置では、青色領域（４２０−４９０ｎｍ）に主発光ピーク波長を持つ発光素子を用い、前記蛍光体としてＹＡＧ系蛍光体を含むようにしても、演色性の高い所望の発光色が実現でき、発光素子の駆動電流密度を変更による色ずれ及び演色性の悪化も防止できる。ここで、ＹＡＧ系蛍光体とは、ガーネット構造を有する希土類元素により付活された希土類アルミン酸塩蛍光体の総称である。このような波長域の発光素子は、発光層にＩｎとＧａを含む窒化物半導体を有していることが好ましい。
【００２１】
また、本件発明の発光装置では、２５０ｎｍから４２０ｎｍまでに主発光ピークを持つ励起光源からの光により、実質的に直接励起される蛍光体を少なくとも２種以上用いて発光させ、該２種以上の蛍光体の光が混合して各種の発光色を実現する発光装置であって、該２種以上の蛍光体は、結晶性を有する酸窒化物系蛍光体若しくは窒化物系蛍光体を１種以上含むようにしても良い。これにより、高い発光効率を持つ蛍光体を有する発光装置を提供することができる。また、２種以上の蛍光体を組み合わせることにより、広い色調範囲を有する発光装置を提供することができる。さらに、視認し難い励起光源を用いるため、励起光源の色ズレを感じることがなく、色ズレのない発光装置を提供することができる。
【００２２】
さらに、本発明の発光装置では、４２０ｎｍから５００ｎｍまでに主発光ピークを持つ励起光源からの光により、実質的に直接励起される蛍光体を少なくとも２種以上用いて発光させ、該２種以上の蛍光体の光が混合して各種の発光色を実現する発光装置であって、該２種以上の蛍光体は、結晶性を有する酸窒化物系蛍光体を１種以上含むようにしても良い。これにより、人体に有害性が小さく、高い発光効率を持つ発光装置を提供することができる。また、２種以上の蛍光体を組み合わせることにより、広い色調範囲を有する発光装置を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の発光装置は、さらに、２５０ｎｍから４２０ｎｍまでに主発光ピークを持つ励起光源からの光により、実質的に直接励起される直接励起蛍光体（第１の蛍光体）を少なくとも２種以上用いて発光させ、該２種以上の直接励起蛍光体からの光の一部により励起される間接励起蛍光体（第２の蛍光体）を用いて発光させ、該２種以上の直接励起蛍光体の光と、該間接励起蛍光体の光とが混合して各種の発光色を実現する発光装置であって、該２種以上の直接励起蛍光体は、結晶性を有する酸窒化物系蛍光体若しくは窒化物系蛍光体を１種以上含むようにしても良い。これにより、高い発光効率を持つ直接励起蛍光体と、高い発光効率を持つ間接励起蛍光体とを有する発光装置を提供することができる。また、２種以上の直接励起蛍光体と、間接励起蛍光体とを組み合わせることにより、さらに広い色調範囲を有する発光装置を提供することができる。
【００２４】
励起光源からの光によって直接励起される２種以上の蛍光体（直接励起蛍光体）は、励起光源からの光による発光効率が、全波長域での最大発光効率の６０％以上であることが好ましい。これにより、高い励起効率を有する蛍光体を用いた発光装置を提供することができる。また、間接励起蛍光体を有する場合には、励起光源である直接励起蛍光体が高効率で発光することにより、間接励起蛍光体による発光も強くなる。
【００２５】
また、励起光源からの光によって直接励起される２種以上の蛍光体（直接励起蛍光体）は、光を励起源とするとき、２５０ｎｍから５５０ｎｍで最大の発光効率を示すものでも良い。これにより、人体に有害性が小さく、発光効率の高い発光装置を作製することができる。使用する励起光源の領域で最大の発光効率となる蛍光体を２種以上使用することにより、蛍光体の特性を最大限効率よく利用した、色調範囲が広く発光輝度の高い発光装置を提供することができる。
【００２６】
また、前記結晶性を有する酸窒化物系蛍光体は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素と、賦活剤Ｒである希土類元素と、を含む酸窒化物系蛍光体であることが好ましい。この新規な蛍光体を用いることにより、色調範囲が広く、発光輝度の高い発光装置を提供することができる。特に、紫外線領域の励起光源を用いて蛍光体を励起させた場合、青緑色から黄色に発光ピーク波長を有する高輝度の蛍光体用いることにより、発光輝度の高い発光装置を提供することができる。
【００２７】
前記窒化物系蛍光体は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素と、賦活剤Ｒである希土類元素と、を含む窒化物系蛍光体であることが好ましい。この新規な蛍光体を用いることにより、更に色調範囲を広くし、発光輝度の高い発光装置を提供することができる。特に、紫外線領域の励起光源を用いて蛍光体を励起させた場合、黄赤色から赤色に発光ピーク波長を有する高輝度の蛍光体用いることにより、発光輝度の高い発光装置を提供することができる。また、演色性の高い発光装置を提供することができる。特に、窒化物系蛍光体は、紫外線領域から可視光の短波長領域の光を吸収することで励起し、黄赤色から赤色の領域に発光するため、赤色成分を補足し、赤色成分の高い、演色性の高い発光装置を提供することができる。
【００２８】
間接励起蛍光体は、賦活剤Ｒである希土類元素を含むアルミン酸塩蛍光体であることが好ましい。これにより、発光輝度の高い発光装置を提供することができる。
【００２９】
前記励起光源は、発光素子であることが好ましい。これにより、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする発光装置を提供することができる。本件発明において、励起光源の発光波長は紫外線領域（＝紫外域）から可視光域にすることができる。視感度特性の低い紫外線領域に主発光ピークを持つ励起光源を用いれば、発光素子の発光波長が変化しても色ズレが生じないため好ましい。即ち、人間の目の感じ方と光の波長には視感度特性による関係が成り立ち、５５５ｎｍの光の視感度が最も高く、短波長及び長波長に向かうほど視感度が低下する。例えば、励起光源として使用する紫外線領域の光は、視感度の低い部分に属し、実質上使用する蛍光体の発光色によって発光装置の発光色が決定される。また、投入電流の変化等に伴う発光素子の色ズレが生じた場合でも、可視光領域に発光する蛍光体の色ズレが極めて小さく抑えられるため、結果として色調変化の少ない発光装置を提供することができる。ここで紫外線領域とは、可視光よりも短波長の波長域を指し、具体的には４００ｎｍ以下の波長を指す。紫外域のなかでも２５０ｎｍ以上が好ましく、さらに近紫外域（３００ｎｍ以上）が好ましい。また、可視域のなかの短波長領域（４２０ｎｍ以下）に主発光ピークを持つ励起光源を用いても、同様の効果が得られる。
【００３０】
一方、励起光源として可視域に主発光ピークを持つ励起光源を用いれば、発光素子の発光による蛍光体の劣化が少ないため好ましい。また、発光素子自身の可視域の発光を利用して所望の発光色を得るため、紫外線領域を発光する発光素子を用いた場合に比べて、蛍光体の種類を減らすことができる。この場合、可視域の中でも視感度の高い４２０ｎｍ以上の光を用いることが好ましい。但し、波長が長すぎては蛍光体の励起効率が低下する傾向にあるため、５００ｎｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、広義の青色領域（４２０〜４９０ｎｍ）である。尚、本件明細書において、「青色領域」や「青色系領域」は、特に表示がない限り広義の青色領域（４２０−４９０ｎｍ）を指す。
【００３１】
本発明の発光装置において、可視光領域に２以上の発光ピークを持つようにし、その２以上の発光ピークの少なくとも２つの発光ピーク波長が補色関係にあるようにすると、容易に白色の発光色が実現できる。ここでいう白色とは、白を中心とする（紫みの）白、（青みの）白、（緑みの）白、（黄みの）白、（薄い）ピンクのみならず、（薄い）紫、（薄い）青紫、（薄い）青、（薄い）青緑、（薄い）緑、（薄い）黄緑、（薄い）黄、（薄い）黄赤、（オレンジ）ピンク、ピンク、（紫みの）ピンクも含む。
【００３２】
また、本発明に係る発光装置において、平均演色評価数（Ｒａ）が８０以上に設定することが可能であり、発光素子の駆動電流密度が変動した場合でも８０以上を常に維持できる。例えば、本発明に係る発光装置では、前記発光素子の電流密度を２．０Ａ／ｃｍ２から５０．０Ａ／ｃｍ２まで変化させたとき、平均演色評価数（Ｒａ）が８０以上を維持できる。また、特に、特殊演色評価数（Ｒ９）が５０以上であることが好ましい。これにより、広い色調範囲を有する発光装置を提供することができると共に、演色性に優れた発光装置を提供することもできる。平均演色評価数（Ｒａ）は、ＣＩＥ及びＪＩＳで定められた、試験光源が試験色票Ｎｏ１〜Ｎｏ８までの８種に対する特殊演色評価数の平均値である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る蛍光体及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
【００３４】
実施の形態１．
本発明に係る実施の形態１の発光装置は、紫外〜青色域の光を発光する励起光源と、励起光源からの光により、実質的に直接励起される蛍光体を少なくとも２種以上、好ましくは３種以上用いて発光させ、これらの蛍光体の光が混合して各種の発光色を実現する発光装置である。ここで、特に本実施の形態に係る発光装置では、全ての蛍光体がそれぞれ直接遷移型の発光中心を持つことを特徴とし、これにより、発光素子の電流値の変動に対する発光色の変動（色ずれ）、及び駆動機構の相違(特に、ＤＣ駆動とパルス駆動の相違)による発光色の変動を極めて小さく抑えている。具体的な発光装置の一例として、図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る発光装置を示す図である。尚、本件明細書において、色名と色度座標との関係は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０を参酌している。
【００３５】
具体的には、本発明において用いる直接遷移型の蛍光体は、励起光を照射したときの発光強度が飽和するまでの時間（応答速度）が速いことから、ＤＣ駆動とパルス駆動の違いにより、蛍光体間における発光強度比が実質的に変わることはなく、駆動方法による発光色が変動することがない。これに対して、複数の種類の蛍光体を用いる場合において、例えば、直接遷移型の蛍光体と間接遷移型の蛍光体が混在していると、その応答速度の相違により、蛍光体間の強度比が変化してＤＣ駆動であるかパルス駆動であるかの相違による発光色の違いが顕著に現れる。また、複数の種類の蛍光体を用いるときに、すべての蛍光体を間接遷移型の蛍光体とした場合であっても、励起光の強度に対する発光強度の非線形性及び応答速度が長い上にその速度がまちまちであることに起因して駆動機構による発光色の変動が生じる。また、複数の種類の蛍光体を用いる場合において、間接遷移型の蛍光体が含まれていると、応答速度の相違や発光強度の非線形性等により、同じパルス駆動であっても、パルス幅やデューティー比の違いにより発光色が変化するという問題もある。
【００３６】
また、複数の種類の蛍光体を用いる場合において、間接遷移型の蛍光体が含まれていると、応答速度の相違や発光強度の非線形性等により、駆動電圧、電流の変化により色ずれが顕著になるという問題もある。しかしながら、本発明のようにすべての蛍光体を直接遷移型の蛍光体とした場合には、各蛍光体の発光強度が励起光に対してそれぞれ直線的でかつ発光出力が投入電流に比例して（線形性に優れている）変化をすることから、後述の実施例により実証するように、投入電流の変化によって各蛍光体間における発光強度のバランスが崩れることがなく、投入電流の変化に対する色ずれも防止できる。このように、本発明に係る発光装置は、直接遷移型の複数の蛍光体を用いて構成することにより、極めて発光色の変動の少ない発光装置を実現している。
【００３７】
尚、図２には、直接遷移型の蛍光体であるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと間接遷移型の蛍光体であるＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ及びＬａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕにおける投入電流密度に対する発光出力を示している。図２に示すように、直接遷移型の蛍光体であるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、投入電流が倍になれば発光出力もほぼ倍になっているのに対して、間接遷移型の蛍光体は投入電流が倍になっても発光出力は倍にはならない。このように、直接遷移型の蛍光体は間接遷移型の蛍光体に比べて極めて線形性に優れている。
【００３８】
尚、本発明において、各蛍光体はそれぞれ、発光素子が発光する光の波長とは異なる可視領域の波長の光を発光するものであるが、各蛍光体の励起は発光素子の光に限られるものではない。例えば、含まれる全ての蛍光体がいずれも発光素子の光のみにより励起されるものであってもよいし、一部の蛍光体が発光素子により励起され、他の蛍光体が励起された蛍光体の光のみ又は励起された蛍光体の光と発光素子の光とによって励起されるものであってもよい。例えば、第１〜第３の３種類の蛍光体を含む場合、第１〜第３の蛍光体がいずれも発光素子の光のみにより励起されるものであってもよいし、第１の蛍光体が発光素子により励起され、第２と第３の蛍光体が第１の蛍光体の光のみ又は第１の蛍光体の光と発光素子の光とによって励起されるものであってもよい。このように、複数の蛍光体が２段階で励起される場合には、本発明の構成が特に有効であり、より顕著な効果が得られる。
【００３９】
以下、本実施の形態１の発光装置の構成について詳細に説明する。
実施の形態１の発光装置は、図１に示すように、紫外領域の発光素子１０と、発光素子１０を載置するためのカップを有するカソード側のリードフレーム１３ａと、リードフレーム１３ａから離れて設けられたアノード側のリードフレーム１３ｂと、リードフレーム１３ａのカップ内に設けられた蛍光体１１を含むコーティング部材１２と、全体を覆う透明のモールド部材１５を有してなり、蛍光体１１として直接遷移型の複数の蛍光体が用いられている。
【００４０】
尚、発光素子１０の正の電極３は、導電性ワイヤ１４によってリードフレーム１３ｂに接続され、発光素子１０の負の電極４は、導電性ワイヤ１４によってリードフレーム１３ａに接続されており、発光素子１０、導電性ワイヤ１４、リードフレーム１３ａのカップ及びリードフレーム１３ｂの先端部分が透明のモールド部材１５によって覆われている。
【００４１】
以上のように構成される実施の形態１の発光装置は、次のようにして製造される。
まず、発光素子１０をダイボンダーによって、リードフレーム１３ａのカップにフェイスアップでダイボンド（接着）する。
ダイボンド後、リードフレーム１３をワイヤーボンダーに移送し、発光素子の負電極３をリードフレーム１３ａのカップの上端部分に金線（導電性ワイヤ）でワイヤーボンドし、正電極３をもう一方のリードフレーム１３ｂにワイヤーボンドする。
【００４２】
次に、モールド装置に移送し、モールド装置のディスペンサーでリードフレーム１３ａのカップ内に蛍光体１１及びコーティング部材１２を注入する。蛍光体１１とコーティング部材１２とは、注入前に予め所望の割合に均一に混合しておく。特に、本実施の形態１の発光装置では、主として、複数の蛍光体の発光色により発光装置の発光色が決定される。
【００４３】
そして、蛍光体１１及びコーティング部材１２を注入後、予めモールド部材１５が注入されたモールド型枠の中にリードフレーム１３を浸漬した後、型枠をはずして樹脂を硬化させると、図１に示すような砲弾型の発光装置が製造できる。
【００４４】
以下、本実施の形態１の各要素についてより詳細に説明する。
（蛍光体）
蛍光体１１は、発光素子１０からの光又は他の蛍光体からの光を吸収して可視光領域に発光ピーク波長を持つ光を放出する、４ｆ−５ｄなどの直接遷移型の発光中心を持つ、３種以上の直接遷移型の蛍光体からなる。蛍光体１１は、励起、吸収から安定発光までの応答速度時間及び１／１０残光時間が好ましくは７００μｓｅｃ以下、より好ましくは５００μｓｅｃ以下、さらに好ましくは２００μｓｅｃ以下、よりいっそう好ましくは５０μｓｅｃ以下である。尚、直接遷移型であれば、１ｍｓｅｃ未満でもよい場合もある。蛍光体１１は、発光中心にＥｕ若しくはＣｅまたはＹｂを含むことが好ましい。
【００４５】
蛍光体１１として、以下のものを使用することができる。以下、便宜上、主に青色から青緑色系領域に発光色を有する蛍光体を第１の蛍光体、主に緑色から橙色系領域に発光色を有する蛍光体を第２の蛍光体、主に橙色から赤色系領域に発光色を有する蛍光体を第３の蛍光体とするが、賦活剤や第三成分を添加する、若しくは置換するなどにより発光色が異なるため、明確な境界線を示すものではない。
【００４６】
＜第１の蛍光体＞
本発明において、第１の蛍光体は、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン塩蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、少なくともＥｕもしくはＣｅで付活されたアルカリ土類金属酸窒化ケイ素塩蛍光体もしくはアルカリ土類金属窒化ケイ素塩蛍光体などを使用することができるが、これに限られない。
【００４７】
より具体的には、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ハロゲンアパタイト蛍光体として、例えば、次の（１）〜（４）の蛍光体が挙げられる。
（１）（Ｍ１１−ａ−ｂＥｕａＬ１ｂ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、Ｌ１は、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｓｎから選択される少なくとも一種であり、Ｑはハロゲン元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選択される少なくとも一種である。
また、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
（２）（Ｍ１１−ａＥｕａ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２：で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、Ｑはハロゲン元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選択される少なくとも一種である。
また、０．０００１≦ａ≦０．５である
（３）（Ｍ１１−ａ−ｂＥｕａＭｎｂ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２：で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、Ｑはハロゲン元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選択される少なくとも一種である。
また、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
（４）（Ｍ２１−ａ−ｃＥｕａＢａｃ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２：で表される蛍光体。
ここで、Ｍ２は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、Ｑはハロゲン元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選択される少なくとも一種である。
また、０．０００１≦ａ≦０．５、０．１０≦ｃ≦０．９８である。
【００４８】
少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン塩蛍光体としては、例えば、次の（５）（６）の蛍光体が挙げられる。
（５）（Ｍ１１−ａＥｕａ）２Ｂ５Ｏ９Ｑで表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、Ｑはハロゲン元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選択される少なくとも一種である。
また、０．０００１≦ａ≦０．５である。
（６）（Ｍ１１−ａ−ｂＥｕａＭｎｂ）２Ｂ５Ｏ９Ｑで表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、Ｑはハロゲン元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選択される少なくとも一種である。
また、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
【００４９】
少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体としては、例えば、次の（７）（８）の蛍光体が挙げられる。
（７）Ｍ３１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７で表される蛍光体。
ここで、Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５である。
（８）Ｍ３１−ａＥｕａＭｇ１−ｂＭｎｂＡｌ１０Ｏ１７で表される蛍光体。
ここで、Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種である。
また、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
【００５０】
＜第２の蛍光体＞
また、本発明において、第２の蛍光体は、少なくともセリウムで付活されたガーネット構造を有する希土類アルミン酸塩系蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属珪酸塩蛍光体、少なくともＥｕもしくはＣｅで付活されたアルカリ土類金属酸窒化珪素蛍光体、少なくともＥｕもしくはＣｅで付活されたアルカリ土類金属硫化ガリウム蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｍｎ、α−サイアロン系蛍光体、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅなどを使用することができるが、これに限られない。
【００５１】
具体的には、少なくともセリウムで付活されたガーネット構造を有する希土類アルミン酸塩系蛍光体としては、例えば、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇａ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ，Ｐｒ、Ｙ（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅが挙げられる。中でも、アルミニウム・ガーネット系蛍光体が好ましく、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体がより好ましい。
【００５２】
少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体としては、例えば、次の（９）〜（１２）の蛍光体が挙げられる。
（９）Ｍ１１−ａＥｕａＡｌ２Ｏ４で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５である。
（１０）Ｍ１１−ａ−ｂＥｕａＭｎｂＡｌ２Ｏ４で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
（１１）（Ｍ１１−ａＥｕａ）４Ａｌ１４Ｏ２５で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５である。
（１２）（Ｍ１１−ａ−ｂＥｕａＭｎｂ）Ａｌ１４Ｏ２５で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
【００５３】
また、少なくともＥｕで付活されたアルカリ土類金属珪酸塩蛍光体としては、例えば、次の（１３）（１４）の蛍光体が挙げられる。
（１３）（Ｍ１１−ａＥｕａ）２ＳｉＯ４で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５である。
（１４）（Ｍ１１−ａ−ｂＥｕａＭｎｂ）２ＳｉＯ４で表される蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
【００５４】
さらに、少なくともＥｕもしくはＣｅで付活されたアルカリ土類金属酸窒化珪素蛍光体としては、例えば、（Ｍ１１−ａＥｕａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２で表される蛍光体が挙げられる。ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５である。より具体的には、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕなどである。
【００５５】
また、少なくともＥｕもしくはＣｅで付活されたアルカリ土類金属硫化ガリウム蛍光体としては、例えば、（Ｍ１１−ａＥｕａ）Ｇａ２Ｓ４で表される蛍光体が挙げられる。ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５である。
【００５６】
＜第３の蛍光体＞
本発明において、第３の蛍光体としては、少なくともＥｕで付活された単斜晶、もしくは斜方晶のアルカリ土類金属窒化珪素蛍光体、例えば、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕなどを用いることが好ましいが、次の（１５）〜（１８）の蛍光体を用いることもできる。
（１５）（Ｍ１１−ａＥｕａ）Ｓで表されるアルカリ土類金属硫化物蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５である。
（１６）（Ｍ１１−ａ−ｂＥｕａＭｎｂ）Ｓで表されるアルカリ土類金属硫化物蛍光体。
ここで、Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎから選択される少なくとも一種であり、０．０００１≦ａ≦０．５、０．０００１≦ｂ≦０．５である。
（１７）例えば、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８などのアルカリ金属タングステン酸塩蛍光体。
（１８）少なくともＥｕで付活されたアルカリ金属ホウ酸塩蛍光体。
【００５７】
上記蛍光体の代表的な組成における応答速度時間は後述の表２４に示すが、いずれも応答時間は短い。本発明では、この様な直接遷移型の発光中心を含む種々の蛍光体を用いることができる。また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００５８】
上記蛍光体の組合せとして、種々の色味の発光装置を製造することができるが、使用用途が広範な白色系に発光する発光装置が好ましい。白色系に発光する発光装置として、例えば、青色光を発光する第１の蛍光体と緑色光を発光する第２の蛍光体と赤色光を発光する第３の蛍光体とを所定の割合で混合したものを使用することができる。この時、第２の蛍光体及び／または第３の蛍光体は、発光素子からの光により強く励起されるものに限られず、発光素子により励起され青色光に発光する第１の蛍光体からの光により強く励起され、第１の蛍光体よりも長波長側の光を放出するものでもよい。蛍光体によっては、近紫外領域の光により励起され難いが、青色系領域の光により励起され易い励起スペクトルを持つ蛍光体もあるからである。
【００５９】
また、青色光を発光する第１の蛍光体と緑色光を発光する第２の蛍光体と黄色光を発光する第２の蛍光体と、赤色光を発光する第３の蛍光体とを所定の割合で混合したものを使用することもできる。また、青色光を発光する第１の蛍光体と黄色光を発光する第２の蛍光体と赤色光を発光する第３の蛍光体とを所定の割合で混合したものを使用することができる。さらに、青色光を発光する第１の蛍光体と黄色光を発光する第２の蛍光体とを所定の割合で混合したものを使用することができる。例えば、第１の蛍光体である青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、第２の蛍光体である緑色から黄色に発光するＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕと、第３の蛍光体である赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、からなる蛍光体１１を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、それぞれの蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
【００６０】
他の具体例を以下に挙げる。
＜青色発光素子との組合せ例＞
−発光素子：
青色（４２０−４９０ｎｍ、例えば、波長４５０ｎｍ）の光を発光する発光素子
−第１の蛍光体：
（Ｍ１１−ａＥｕａ）４Ａｌ１４Ｏ２５（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、（Ｍ１１−ａＥｕａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、Ｍ３１−ａＥｕａＭｇ１−ｂＭｎｂＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表し、ｂは０．０００１≦ｂ≦０．５を満たす数を表す。）およびＭ１１−ａＥｕａＡｌ２Ｏ４（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも１種。
−第２の蛍光体：
（Ｒｅ１−ｘＳｍｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ（Ｒｅは、Ｙ、ＧｄおよびＬａからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ｘは０≦ｘ＜１を満たす数を表し、ｙは０≦ｙ≦１を満たす数を表す。）および／または（Ｍ１１−ａＥｕａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）。
−第３の蛍光体：
Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、ＭｇおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表す。）。
【００６１】
このような組合せの発光装置にすれば、蛍光体に起因して生じることがある電極（パッケージ及び発光素子の電極）及びワイヤー等に対する悪影響や蛍光体層を形成する際の蛍光体に起因するガス発生が生じることもなく、温度特性、励起効率に優れ、発光素子の駆動電流密度条件を変更した場合でも、発光色の変動がなく、演色性の高い発光装置を提供することができる。
【００６２】
＜近紫外〜可視光のうち短波長を発光する発光素子との組合せ例＞
−発光素子：
近紫外〜可視光のうち比較的短波長の光（３００−４２０ｎｍ、例えば、波長４００ｎｍ）の光を発光する発光素子。
−第１の蛍光体（１）：
（Ｍ１１−ａＥｕａ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、（Ｍ１１−ａＥｕａ）２Ｂ５Ｏ９Ｑ（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）およびＭ３１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも１種。
−第１の蛍光体（２）：
（Ｍ１１−ａＥｕａ）４Ａｌ１４Ｏ２５（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、（Ｍ１１−ａＥｕａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、Ｍ３１−ａＥｕａＭｇ１−ｂＭｎｂＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表し、ｂは０．０００１≦ｂ≦０．５を満たす数を表す。）およびＭ１１−ａＥｕａＡｌ２Ｏ４（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも１種。
−第２の蛍光体：
（Ｒｅ１−ｘＳｍｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ（Ｒｅは、Ｙ、ＧｄおよびＬａからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ｘは０≦ｘ＜１を満たす数を表し、ｙは０≦ｙ≦１を満たす数を表す。）および／または（Ｍ１１−ａＥｕａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）。
−第３の蛍光体：
Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、ＭｇおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表す。）。
【００６３】
このような構成の発光装置によれば、蛍光体に起因して生じることがある電極（パッケージ及び発光素子の電極）及びワイヤー等に対する悪影響や蛍光体層を形成する際の蛍光体に起因するガス発生が生じることもなく、温度特性、励起効率に優れ、発光素子の駆動電流密度条件を変更した場合でも、発光色の変動がなく、演色性の高い発光装置を提供することができる。
【００６４】
また、第１の蛍光体の含有量は、全蛍光体に対して、５重量％以上であるのが好ましく、かつ７０重量％以下であるのが好ましく、上限は、５０重量％以下であるのがより好ましく、３０重量％以下であるのがさらに好ましい。第２の蛍光体の含有量は、全蛍光体に対して、３重量％以上であるのが好ましく、かつ８０重量％以下であるのが好ましく、上限は、５０重量％以下であるのがより好ましく、１５重量％以下であるのがさらに好ましい。第３の蛍光体の含有量は、全蛍光体に対して、１重量％以上であるのが好ましく、かつ７０重量％以下であるのが好ましく、上限は、４０重量％以下であるのがより好ましく、１０重量％以下であるのがさらに好ましい。
【００６５】
上記蛍光体１１の粒径は、１μｍ〜２０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは２μｍ〜８μｍである。特に、５μｍ〜８μｍが好ましい。２μｍより小さい粒径を有する蛍光体は、凝集体を形成しやすい傾向にある。一方、５μｍ〜８μｍの粒径範囲の蛍光体は、光の吸収率及び変換効率が高い。このように、光学的に優れた特徴を有する粒径の大きな蛍光体を含有させることにより、発光装置の量産性が向上する。
【００６６】
ここで粒径は、空気透過法で得られる平均粒径を指す。具体的には、気温２５℃、湿度７０％の環境下において、１ｃｍ３分の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読みとり、平均粒径に換算した値である。本発明で用いられる蛍光体の平均粒径は２μｍ〜８μｍの範囲であることが好ましい。また、この平均粒径値を有する蛍光体が、頻度高く含有されていることが好ましい。また、粒度分布も狭い範囲に分布しているものが好ましく、特に、微粒子２μｍ以下の少ないものが好ましい。このように粒径、及び粒度分布のバラツキが小さい蛍光体を用いることにより、より色ムラが抑制され、良好な色調を有する発光装置が得られる。
【００６７】
以上説明した蛍光体は、その組成および組成比の選択により、各組成に応じて青色から赤色の範囲において色度を自由に調整できる他、その励起スペクトルや励起効率等を比較的広い範囲で調整できる。
【００６８】
（コーティング部材）
コーティング部材１２（光透光性材料）は、リードフレーム１３のカップ内に設けられるものであり発光素子１０の発光を変換する蛍光体１１と混合して用いられる。コーティング部材１２の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、金属アルコキシドなどからゾルゲル法により生成される透光性無機部材、ガラス、無機バインダーなどが用いられる。また、蛍光体１１と共に拡散剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを含有させても良い。また、光安定化剤や着色剤を含有させても良い。また、無機バインダーを用いることもできる。
【００６９】
さらに、コーティング部材１２には蛍光体１１と共に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化チタン等からなる透光性フィラーを含有させてもよい。蛍光体１１およびコーティング部材１２からなる蛍光体層の成形にあたって、印刷成形を用いる場合には、透光性フィラーの含有量は、樹脂と蛍光体の量の合計を１００重量部としたとき、０重量部より大きく２００重量部以下であることが好ましい。また、ディスペンス成形を用いる場合には、透光性フィラーの含有量は、樹脂と蛍光体の量の合計を１００重量部としたとき、０重量部より大きく５０重量部以下であることが好ましく、キャップ等の形状とする樹脂成形を用いる場合は、透光性フィラーの含有量は、樹脂と蛍光体の量の合計を１００重量部としたとき、０重量部より大きく４００重量部以下であることが好ましい。
【００７０】
（励起光源）
励起光源は、紫外から可視光に主発光ピーク波長を有するものを使用することが好ましい。励起光源の波長としては、２５０ｎｍ〜５００ｎｍの領域が好ましい。特に、２９０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲が好ましい。より好ましくは、視感度特性の低い３４０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲である。また、該範囲に主発光ピーク波長を有する励起光源であれば、半導体発光素子やランプ、電子ビーム、プラズマ、ＥＬなどをエネルギー源とするものでも使用でき、特に限定されない。半導体発光素子を用いることが好ましい。
【００７１】
実施の形態１の発光素子は、例えば、サファイアからなる基板１と、その上に形成された半導体層２と、その半導体層２の同一平面側に形成された正負の電極が形成されている。前記半導体層２は発光層（図示しない）を含む複数の層からなり、この発光層から光が出力される。
【００７２】
紫外から可視光領域の５００ｎｍ以下の光の発光が可能な半導体発光素子の材料として、ＢＮ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅやＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＢＡｌＧａＮ、ＢＩｎＡｌＧａＮなど種々の半導体を挙げることができる。これらの元素に不純物元素としてＳｉやＺｎなどを含有させ発光中心とすることもできる。蛍光体を効率良く励起できる紫外領域から可視光の短波長を効率よく発光可能な発光層の材料として特に適した材料として、窒化物半導体（例えば、ＡｌやＧａを含む窒化物半導体、ＩｎやＧａを含む窒化物半導体としてＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、Ｘ＋Ｙ≦１）が挙げられる。
【００７３】
また、発光素子の好ましい構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体発光素子では、半導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。また、活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることでより出力を向上させることもできる。
【００７４】
窒化物半導体を使用した場合、基板としては、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成するためにはサファイア基板を利用することが好ましい。このサファイア基板上にＨＶＰＥ法やＭＯＣＶＤ法などを用いて窒化物半導体を成長させることができる。この場合、好ましくはサファイア基板上にＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡＩＮ等の低温で成長させ非単結晶となるバッファ層を形成しその上にｐｎ接合を有する窒化物半導体を形成させる。
【００７５】
[紫外発光の発光素子の例]
窒化物半導体を使用したｐｎ接合を有する紫外領域の光を効率よく発光可能な発光素子例として、以下のような構造が挙げられる。
その構造例では、まず、バッファ層上に、サファイア基板のオリフラ面と略垂直にＳｉＯ２をストライプ状に形成する。次に、ストライプ上にＨＶＰＥ法を用いてＧａＮをＥＬＯＧ（Epitaxial Lateral Over Grows GaN）成長させる。続いて、ＭＯＣＶＤ法により、ｎ型窒化ガリウムで形成した第１のコンタクト層、ｎ型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第１のクラッド層、窒化インジウム・アルミニウム・ガリウムの井戸層と窒化アルミニウム・ガリウムの障壁層を複数積層させた多重量子井戸構造の活性層、ｐ型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第２のクラッド層、ｐ型窒化ガリウムで形成した第２のコンタクト層を順に積層させることによりダブルへテロ構造を構成する。この構造では、活性層をリッジストライプ形状としガイド層で挟むと共に共振器端面を設け本発明に利用可能な半導体レーザー素子とすることもできる。
【００７６】
[青色発光する発光素子の例]
発光素子１０は、上述の紫外発光の発光素子と異なる青色系に発光する発光素子を使用することもできる。青色系に発光する発光素子１０は、ＩＩＩ族窒化物系化合物発光素子であることが好ましい。発光素子１０は、例えばサファイア基板１上にＧａＮバッファ層を介して、Ｓｉがアンドープのｎ型ＧａＮ層、Ｓｉがドープされたｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタクト層、アンドープＧａＮ層、多重量子井戸構造の発光層（ＧａＮ障壁層／ＩｎＧａＮ井戸層の量子井戸構造）、Ｍｇがドープされたｐ型ＧａＮからなるｐ型ＧａＮからなるｐクラッド層、Ｍｇがドープされたｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層が順次積層された積層構造を有し、以下のように電極が形成されている。但し、この構成と異なる発光素子も使用できる。ｐオーミック電極は、ｐ型コンタクト層上のほぼ全面に形成され、そのｐオーミック電極上の一部にｐパッド電極が形成される。また、ｎ電極は、エッチングによりｐ型コンタクト層からアンドープＧａＮ層を除去してｎ型コンタクト層の一部を露出させ、その露出された部分に形成される。
【００７７】
なお、本実施の形態では、多重量子井戸構造の発光層を用いたが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、ＩｎＧａＮを利用した単一量子井戸構造としても良いし、Ｓｉ、ＺｎがドープされたＧａＮを利用しても良い。また、発光素子１０、１０１の発光層は、Ｉｎの含有量を変化させることにより、４２０ｎｍから４９０ｎｍの範囲において主発光ピーク波長を変更することができる。また、発光ピーク波長は、上記範囲に限定されるものではなく、３６０ｎｍ〜５５０ｎｍに発光ピーク波長を有しているものを使用することができる。
【００７８】
窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でｎ型導電性を示すが、発光効率を向上させることを目的として、所定のキャリア濃度のｎ型窒化物半導体を形成することが好ましく、その場合には、ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入する。一方、ｐ型窒化物半導体を形成する場合は、ｐ型ドーパントであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープする。窒化物半導体は、ｐ型ドーパントをドープしただけではｐ型化しにくいためｐ型ドーパントを導入した後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。サファイア基板をそのまま残して、正負の電極を形成する場合には、第１のコンタクト層の表面までｐ型側から一部をエンチングし、同一面側にｐ型及びｎ型の両方のコンタクト層を露出させる。そして、各コンタクト層上にそれぞれ電極を形成した後、ウエハーをチップ状にカットすることにより窒化物半導体発光素子（チップ）が作製される。
【００７９】
本実施の形態１では、量産性よく形成させるためには、蛍光体１１を発光素子１０に固着する際に、樹脂を利用して形成することが好ましい。この場合、蛍光体１１からの発光波長と透光性樹脂の劣化等を考慮して、発光素子１０は紫外域に発光スペクトルを有し、その発光ピーク波長が３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のものや、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下のものを使用することが好ましい。また、青色発光素子を用いているが、コーティング部材又はモールド部材として、透光性の樹脂を用いる場合には、窒化物蛍光体の励起波長と透光性の樹脂の劣化の両方を考慮して、発光素子の発光波長は４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下に設定することが好ましい。
【００８０】
また、本発明に係る発光装置において、後述の実施の形態７のように青色発光素子以外を用いる場合には、窒化物蛍光体の励起波長と透光性の樹脂の劣化の両方を考慮して、発光素子の発光波長は、その主発光ピーク波長が３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下に設定することが好ましい。
【００８１】
また、半導体発光素子は、不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３で形成されるｎ型コンタクト層のシート抵抗Ｒｎと、透光性ｐ電極のシート抵抗Ｒｐとが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係となるように調節されていることが好ましい。ｎ型コンタクト層は、例えば膜厚３〜１０μｍ、より好ましくは４〜６μｍに形成されると好ましく、そのシート抵抗Ｒｎは１０〜１５Ω／□と見積もられることから、このときのＲｐは前記シート抵抗値以上のシート抵抗値を有するように薄膜に形成するとよい。具体的には、透光性ｐ電極は、膜厚が１５０μｍ以下の薄膜で形成されることが好ましい。また、ｐ電極は金属以外のＩＴＯ、ＺｎＯも使用することができる。ここで透光性ｐ電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極も使用することができる。
【００８２】
また、透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種と、少なくとも１種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成される場合には、含有されている金または白金族元素の含有量により透光性ｐ電極のシート抵抗の調整をすると安定性および再現性が向上される。金または金属元素は、本発明に使用する半導体発光素子の波長領域における吸収係数が高いので、透光性ｐ電極に含まれる金又は白金族元素の量は少ないほど透過性がよくなる。従来の半導体発光素子はシート抵抗の関係がＲｐ≦Ｒｎであったが、Ｒｐ≧Ｒｎにすれば、透光性ｐ電極は従来のものと比較して薄膜に形成されることとなるが、このとき金または白金族元素の含有量を減らすことで薄膜化が容易に行える。
【００８３】
上述のように、本発明で用いられる半導体発光素子は、ｎ型コンタクト層のシート抵抗ＲｎΩ／□と、透光性ｐ電極のシート抵抗ＲｐΩ／□とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係を成していることが好ましい。半導体発光素子として形成した後にＲｎを測定するのは難しく、ＲｐとＲｎとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなＲｐとＲｎとの関係になっているのかを知ることができる。
【００８４】
透光性ｐ電極とｎ型コンタクト層とがＲｐ≧Ｒｎの関係であるとき、前記透光性ｐ電極上に接して延長伝導部を有するｐ側台座電極を設けると、さらなる外部量子効率の向上を図ることができる。延長伝導部の形状及び方向に制限はなく、延長伝導部が直線状である場合、光を遮る面積が減るので好ましいが、メッシュ状でもよい。また形状は、直線状以外に、曲線状、格子状、枝状、鉤状でもよい。このときｐ側台座電極の総面積に比例して遮光効果が増大するため、遮光効果が発光増強効果を上回らないように延長導電部の線幅及び長さを設計するのがよい。
【００８５】
（リードフレーム）
リードフレーム１３は、マウントリード１３ａとインナーリード１３ｂとから構成される。
【００８６】
マウントリード１３ａは、発光素子１０を配置させるカップを有するものである。マウントリード１３ａのカップ内に発光素子１０を複数配置してマウントリード１３ａを複数の発光素子１０の共通電極として利用することもできる。この場合、十分な電気伝導性と導電性ワイヤ１４との接続性が求められる。発光素子１０とマウントリード１３ａのカップとのダイボンド（接着）は、熱硬化性樹脂などによって行うことができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などが挙げられる。また、無機バインダーを用いることもできる。また、発光素子の電極とリード電極とを対向させて接続させる構造として、発光素子１０とマウントリード１３ａとをダイボンドすると共に電気的接続を行うには、Ａｇペーストと、カーボンペースト、金属バンプなどを用いることができる。
【００８７】
インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａ上に配置された発光素子１０の他方の電極３と導電性ワイヤ１４によって電気的接続されるものである。インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａとの電気的接触によるショートを避けるため、マウントリード１３ａから離れた位置に配置される。マウントリード１３ａ上に複数の発光素子１０を設けた場合は、各導電性ワイヤ同士が接触しないようにワイヤーボンディングしやすいように構成する必要がある。インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａと同様の材質を用いることが好ましく、鉄、銅、鉄入り銅、金、白金、銀やそれらの合金などを用いることができる。
【００８８】
（導電性ワイヤ）
導電性ワイヤ１４は、発光素子１０の電極３とリードフレーム１３とを電気的に接続するものである。導電性ワイヤ１４は、電極３とオーミック性、機械的接続性、電気導電性及び熱伝導性が良いものが好ましい。導電性ワイヤ１４の具体的材料としては、金、銅、白金、アルミニウムなどの金属及びそれらの合金などが好ましい。
【００８９】
（モールド部材）
モールド部材１５は、発光素子１０、蛍光体１１、コーティング部材１２、リードフレーム１３及び導電性ワイヤ１４などを外部から保護するために設けられている。モールド部材１５は、外部からの保護目的の他に、視野角を広げたり、発光素子１０からの指向性を緩和したり、発光を収束、拡散させたりする目的も併せ持っている。モールド部材は、これらの目的を達成するために適した形状にすることができる。例えば、モールド部材１５は、凸レンズ形状、凹レンズ形状の他、複数積層する構造であっても良い。モールド部材１５の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、金属アルコキシドなどからゾルゲル法により生成される透光性無機部材、ガラスなどの透光性、耐候性、温度特性に優れた材料を使用することができる。モールド部材１５には、拡散剤、着色剤、紫外線吸収剤や蛍光体を含有させることもできる。拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等が好ましい。コーティング部材１２との材質の反発性を少なくするため、屈折率を考慮するため、同材質を用いることが好ましい。
【００９０】
実施の形態２．
本発明に係る実施の形態２の発光装置は、実施の形態１の発光装置において、特に、発光素子として青色発光素子を用い、第２の蛍光体としてイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体がより（ＹＡＧ系蛍光体）を用いて構成したものである。尚、その他の点は、実施の形態１と同様である。
【００９１】
本実施の形態２の発光装置は、青色（例えば、波長４６０ｎｍ）の光を発光する発光素子と、その青色の光によって励起されてより長波長の光を発光する少なくとも２種類の蛍光体を用い、発光素子の青色の光と蛍光体がそれぞれ発光する光との混色により所望の発光色が実現されている。
【００９２】
以上のように構成された実施の形態２の発光装置は、２種類以上の蛍光体がそれぞれ直接遷移型であることから、実施の形態１と同様、発光素子の電流値の変動に対する発光色の変動（色ずれ）、及び駆動機構の相違(特に、ＤＣ駆動とパルス駆動の相違)による発光色の変動を極めて小さく抑えている。
【００９３】
以下、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）等についてより詳細に説明する。
【００９４】
本実施の形態に用いられるイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）は、Ｙなどの希土類元素とＡｌなどのIII族元素を含むガーネット構造の総称であり、希土類元素から選択された少なくとも一種の元素で付活された蛍光体であり、発光素子１０から発光される青色光で励起されて発光する。
【００９５】
ＹＡＧ系蛍光体としては、例えば、（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5Ｏ12：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａからなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）等が挙げられる。
（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5Ｏ12：Ｃｅ蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、特に、高輝度で長時間使用する場合に好適である。また、励起スペクトルのピークを４７０ｎｍ付近に設定することができる。発光ピークは５３０ｎｍ付近にあり、７２０ｎｍまで裾を引くブロードな発光スペクトルが得られる。
特に、ＹＡＧ系蛍光体は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｙ、Ｌａ及びＧｄやＳｍの含有量が異なる２種類以上の（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5Ｏ12：Ｃｅ蛍光体を混合させることにより、ＲＧＢの波長成分を増やすことができる。また、現在のところ半導体発光素子の発光波長には、バラツキが生ずるものがあるが、２種類以上の蛍光体を混合することにより、所望の白色系の混色光等を得ることができる。つまり、発光素子の発光波長に合わせて色度点の異なる蛍光体を組み合わせることにより、それらの蛍光体間と発光素子とで結ばれる色度図上の任意の点の光を発光させることができる。
【００９６】
またアルミニウム・ガーネット系蛍光体とは、Ａｌを含み、かつＹ、Ｌｕ、Ｓｃ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｅｕ及びＳｍから選択された少なくとも一つの元素と、Ｇａ及びＩｎから選択された一つの元素とを含み、希土類元素から選択された少なくとも一つの元素で賦活された蛍光体であり、可視光や紫外線で励起されて発光する蛍光体である。
【００９７】
ガーネット構造を有するこの種の蛍光体は、Ａｌの一部をＧａで置換することで、発光スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のＹの一部をＧｄ及び／又はＬａで置換することで、発光スペクトルが長波長側へシフトする。このように組成を変化することで発光色を連続的に調節することが可能である。したがって、長波長側の強度がＧｄの組成比で連続的に変えられるなど、窒化物半導体の青色系発光を利用して白色系発光に変換するための理想条件を備えている。Ｙの置換が２割未満では、緑色成分が大きく、赤色成分が少なくなり、８割以上では、赤色成分が増えるものの輝度が急激に低下する。
【００９８】
また、励起吸収スペクトルについても同様に、ガーネット構造を有するこの種の蛍光体は、Ａｌの一部をＧａで置換することで、励起吸収スペクトルが短波長側にシフトし、また組成のＹの一部をＧｄ及び／又はＬａで置換することで、励起吸収スペクトルが長波長側へシフトする。蛍光体の励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長より短波長側にあることが好ましい。このように構成すると、発光素子に投入する電流を増加した場合、励起吸収スペクトルのピーク波長は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長にほぼ一致するため、蛍光体の励起効率を低下させることなく、色度ズレの発生を抑えることができる。
【００９９】
具体的には、上述したＹＡＧ系蛍光体の他、Ｔｂ２．９５Ｃｅ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｔｂ０．０５Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９４Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０１Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２．９０Ｃｅ０．０５Ｐｒ０．０５Ａｌ５Ｏ１２等、さらに、以下の表３に示すものが挙げられる。なかでも、Ｙを含み、かつＣｅ又はＰｒで賦活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体が好ましい。特に、組成の異なる２種類以上の蛍光体を組み合わせて用いることが好ましい。
【０１００】
例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光体は、緑色系又は赤色系に発光可能である。緑色系に発光可能な蛍光体は、ガーネット構造のため、熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長が４２０ｎｍから４７０ｎｍ付近であり、発光ピーク波長λｐは５１０ｎｍ付近にあり、７００ｎｍ付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを有する。また、赤色系に発光可能な蛍光体は、ガーネット構造であり、熱、光及び水分に強く、励起吸収スペクトルのピーク波長が４２０ｎｍから４７０ｎｍ付近であり、発光ピーク波長λｐは６００ｎｍ付近にあり、７５０ｎｍ付近まで裾を引くブロードな発光スペクトルを有する。
【０１０１】
実施の形態３．
本実施の形態では、励起光源に２５０ｎｍ〜５００ｎｍに主発光ピークを持つ励起光源を用い、その励起光源によって直接励起される蛍光体として酸窒化物蛍光体または窒化物蛍光体を含む２種以上を用いる。以下、特に説明する点を除いては、実施の形態１と同様である。
【０１０２】
酸窒化物蛍光体及び窒化物蛍光体は、いずれも直接励起が可能である。従って、本実施の形態においても、２種類以上の蛍光体をそれぞれ直接遷移型とすることによって、実施の形態１と同様、発光素子の電流値の変動に対する発光色の変動（色ずれ）、及び駆動機構の相違(特に、ＤＣ駆動とパルス駆動の相違)による発光色の変動を極めて小さく抑えることができる。
【０１０３】
酸窒化物及び窒化物蛍光体の励起スペクトルを図３に示す。図３は、酸窒化物系蛍光体及び窒化物系蛍光体の規格化した励起スペクトルを示す図である。図３において、３１から３３は酸窒化物蛍光体のスペクトル例を示し、３４〜３６は窒化物蛍光体のスペクトル例を示す。具体的には、３１はＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、３２はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、３３はＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、３４はＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、３５はＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、３６は（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕのスペクトルを示す。図３に示すように、酸窒化物系蛍光体と窒化物系蛍光体のいずれも、酸化物蛍光体と比べて、比較的長波長の励起光源を効率よく波長変換することができる。即ち、酸窒化物系蛍光体及び窒化物系蛍光体は、２５０ｎｍから５００ｎｍまでの広い波長範囲において直接励起が可能である。ここで、ある励起光源によって直接励起が可能であるとは、その励起光源の主発光ピークに対応する波長における発光効率が、全ての励起波長域中で最大の発光効率の６０％以上であることを指す。すなわち、その蛍光体の励起スペクトルを測定し、その励起スペクトルの最大値を１００として、対象となる励起光源の主発光ピーク波長における励起スペクトルの強度が６０以上であれば、その励起光源で直接励起可能である。酸窒化物系蛍光体と窒化物系蛍光体の励起光源には、紫外域を発光する励起光源、可視光の短波長領域の光を放出する発光素子、青色系（４２０−４９０ｎｍ）に発光する発光素子等の種々のものを用いることができる。
【０１０４】
この特性を利用することで、種々の優れた発光素子を構成できる。
例えば、酸窒化物または窒化物蛍光体と青色系（４２０−４９０ｎｍ）に発光する蛍光体を組み合わせれば、酸窒化物蛍光体または窒化物蛍光体は、励起光源によって直接励起されるだけでなく、他の蛍光体からの青色系光（４２０−４９０ｎｍ）によっても励起される。即ち、青色系に発光する蛍光体（例えば、アルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体など）を励起光源として、その青色光によっても酸窒化物系蛍光体及び窒化物系蛍光体が励起され、発光することで広い色調範囲に発光する発光装置を提供することができる。ここで青色系に発光する蛍光体としては、実施の形態１において第１の蛍光体として挙げたものを用いることができる。
【０１０５】
また、（ａ）酸窒化物蛍光体又は窒化物蛍光体と、
（ｂ）（Ｍ１１−ａＥｕａ）４Ａｌ１４Ｏ２５（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
Ｍ３１−ａＥｕａＭｇ１−ｂＭｎｂＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表し、ｂは０．０００１≦ｂ≦０．５を満たす数を表す。）、  
Ｍ１１−ａＥｕａＡｌ２Ｏ４（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｒｅ１−ｘＳｍｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ（Ｒｅは、Ｙ、ＧｄおよびＬａからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ｘは０≦ｘ＜１を満たす数を表し、ｙは０≦ｙ≦１を満たす数を表す。）、及び
ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）からなる群から選択された１種以上の蛍光体と、
を組合せ、青色発光素子（ピーク波長４２０−４９０ｎｍ）を励起光源することも好ましい。
このような組合せで発光装置を構成すれば、温度特性と励起効率に優れた発光装置を提供することができる。また、発光素子の駆動電流密度を変更した場合であっても発光色の変動の少ない発光装置とすることができる。さらに、ライフ特性も向上する。
【０１０６】
特に、（ａ）酸窒化物蛍光体と、（ａ’）窒化物蛍光体と、（ｂ）（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5Ｏ12：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａからなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）と、を組み合わせ、青色発光素子（ピーク波長４２０−４９０ｎｍ）を励起光源することが好ましい。これによって、高輝度で、高演色性の白色発光装置を得ることができる。
【０１０７】
また、（ａ）酸窒化物蛍光体または窒化物蛍光体と、（ｂ）（Ｍ１１−ａＥｕａ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｍ１１−ａＥｕａ）２Ｂ５Ｏ９Ｑ（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）
Ｍ３１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｍ１１−ａＥｕａ）４Ａｌ１４Ｏ２５（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
Ｍ３１−ａＥｕａＭｇ１−ｂＭｎｂＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表し、ｂは０．０００１≦ｂ≦０．５を満たす数を表す。）
Ｍ１１−ａＥｕａＡｌ２Ｏ４（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｒｅ１−ｘＳｍｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２：Ｃｅ（Ｒｅは、Ｙ、ＧｄおよびＬａからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ｘは０≦ｘ＜１を満たす数を表し、ｙは０≦ｙ≦１を満たす数を表す。）
ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）から成る群から選択された１種以上の蛍光体と、
を組合せ、近紫外〜可視光の短波長域（３００−４２０ｎｍ）を励起光源とすることも好ましい。
このような組合せで発光装置を構成しても、温度特性と励起効率に優れた発光装置を提供することができる。また、発光素子の駆動電流密度を変更した場合であっても発光色の変動の少ない発光装置とすることができる。さらに、発光素子の出力バラツキがあった場合も色度ズレが生じず、高い歩留まりで発光装置を製造することができる。
【０１０８】
また、（ａ）酸窒化物蛍光体と、
（ｂ）（Ｍ１１−ａＥｕａ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｍ１１−ａＥｕａ）２Ｂ５Ｏ９Ｑ（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
Ｍ３１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｍ１１−ａＥｕａ）４Ａｌ１４Ｏ２５（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
Ｍ３１−ａＥｕａＭｇ１−ｂＭｎｂＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表し、ｂは０．０００１≦ｂ≦０．５を満たす数を表す。）、    及びＭ１１−ａＥｕａＡｌ２Ｏ４（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも１種以上と、
を組合せ、近紫外〜可視光の短波長域（３００―４２０ｎｍ）にピーク波長を持つ発光素子を励起光源とすることが好ましい。
これによって、高輝度で、高演色性の白色発光装置を得ることができる。
【０１０９】
こうして形成された発光装置を発光させると広い色度範囲をが高輝度に発光可能な発光ダイオードとすることができる。これによって色度調整が極めて簡単で量産性、信頼性に優れた発光装置とすることできる。
【０１１０】
また、励起光源によって直接励起される酸窒化物または窒化物蛍光体と、励起光源によって直接励起される他の蛍光体を組み合わせることにより、高効率な多色性の発光装置を構成することができる。例えば、酸窒化物系蛍光体や窒化物系蛍光体と組み合わせる蛍光体として、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、希土類酸硫化物、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、又は、Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等を用いることにより、極めて広い色調範囲に発光可能な発光装置を提供することができる。
【０１１１】
図４は、紫外線領域に発光する励起光源を用いた場合の実現可能な色調範囲を示すＣＩＥ色度図である。図４において、４１はＣａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、４２はＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、４３はＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、４４はＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、４５はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、４６はＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、４７は（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、４８はＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、４９はＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、５０は（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを示す。図５は、青色系領域（４２０−４９０ｎｍ）に発光する励起光源を用いた場合の実現可能な色調範囲を示すＣＩＥ色度図である。図５において、５１は励起光源であるλ＝４６０ｎｍの光、５２はＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、５３はＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、５４はＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、５５はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、５６はＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、５７は（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、５８はＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、５９はＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、６０は（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを示す。
【０１１２】
図４に示すように、主発光ピークが約４００ｎｍの紫外線領域に発光する励起光源を用いた場合、可視光領域に発光ピーク波長を持つ２種以上の蛍光体を用いることにより、色再現性の範囲が拡大する。この蛍光体１１は、励起光源からの光により直接励起される蛍光体である。特に紫外線領域に発光する励起光源を用いた場合、この励起光源が視認し難い、若しくは視認できないため、蛍光体１１の色味によってのみ、発光色を決定することができる。よって所望の色調の発光色を得るためには、蛍光体の配合比を適宜変更することが好ましい。表１は、主発光ピークが約４００ｎｍの励起光源を用いたときの蛍光体の色度を示す。
［表１］
2005340748.tif 000003
【０１１３】
図５に示すように、主発光ピークが約４６０ｎｍの青色系領域に発光する励起光源を用いる場合は、青色系領域に発光する蛍光体が不要となり、蛍光体の複雑な配合調整を省略することができる。表２は、主発光ピークが約４６０ｎｍの励起光源を用いたときの蛍光体の色度を示す。
［表２］
2005340748.tif 000004
【０１１４】
酸窒化物蛍光体または窒化物蛍光体と対比するために、従来の発光装置に使用されてきたＹＡＧ系の励起スペクトルを図６に示す。図６に示すように、ＹＡＧ系蛍光体は、４６０ｎｍ付近で最大の発光効率となり、励起光源の青色光を高効率に黄緑色から黄色に波長変換することができる。それに対し、３７０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線領域では、発光効率は４６０ｎｍ付近での１０％にも満たないため、入射されてきた紫外光のほとんどは、反射される。よって、紫外線領域の光を放出する励起光源と、ＹＡＧ系蛍光体のみでは、ほとんど光らない。
【０１１５】
図７は、青色を発光する発光素子と１種類のＹＡＧ系蛍光体だけを組み合わせた発光装置が持つ実現可能な色調範囲を示すＣＩＥ色度図である。この発光装置は、従来の白色発光する発光装置である。この発光装置は、紫外光により励起された青色に発光する蛍光体と、この青色光により励起されたＹＡＧ系蛍光体の黄色光とで白色光を実現するものであるため、色度図の青色発光と黄色発光とを結ぶ直線上の色調しか実現することができなかった。そのため、多色系に発光する発光装置を提供することはできなかった。
【０１１６】
以下、本実施の形態に用いる蛍光体について詳細に説明する。
（蛍光体）
蛍光体１１として、直接励起される蛍光体として酸窒化物蛍光体または窒化物蛍光体を含む２種以上を用いる。直接励起されるとは、主に励起光源からの光によって励起されるものであり、例えば、紫外線領域に主発光ピークを持つ励起光源を用いたときに、発光効率が可視光領域での最大値の６０％以上であるものをいう。逆に、直接励起されない場合とは、励起光源からの光によっては、ほとんど励起されず、励起光源からの光により励起された、異なる蛍光体からの１次光が励起光源となり、この１次光により励起される場合をいう。
【０１１７】
＜酸窒化物系蛍光体＞
酸窒化物蛍光体としては、アルカリ土類金属酸窒化物蛍光体が好ましく、アルカリ土類金属酸窒化珪素蛍光体を用いることがより好ましい。アルカリ土類金属酸窒化物蛍光体としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素と、賦活剤Ｒである希土類元素と、を含み結晶構造を有する。この元素の組合せは任意であるが、以下の組成のものを使用することが好ましい。この酸窒化物系蛍光体は、ＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ、又は、ＬＸＭＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒの一般式で表される。ここでＬは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素である。Ｑは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩＩ族元素である。Ｏは、酸素元素である。Ｎは、窒素元素である。Ｒは、希土類元素である。０．５＜Ｘ＜１．５、１．５＜Ｙ＜２．５、０＜Ｔ＜０．５、１．５＜Ｚ＜２．５である。前記Ｘ、前記Ｙ、前記Ｚは、該範囲で高い輝度を示す。そのうち特に、一般式中、前記Ｘ、前記Ｙ、前記Ｚが、Ｘ＝１、Ｙ＝２、Ｚ＝２で表される酸窒化物系蛍光体は高い輝度を示すため特に好ましい。
【０１１８】
但し、上記範囲に限定されず、任意のものも使用できる。
具体的にはＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＺｎＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＣａＧｅ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＧｅ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＢａＧｅ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＺｎＧｅ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｓｒ０．５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｂａ０．５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｚｎ０．５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｂｅ０．５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｓｒ０．５Ｂａ０．５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ０．８Ｍｇ０．２Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｓｒ０．８Ｍｇ０．２Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｍｇ０．５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｓｒ０．５Ｍｇ０．５Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＣａＳｉ２Ｂ０．１Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２Ｂ０．１Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｂ０．１Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＺｎＳｉ２Ｂ０．１Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＣａＧｅ２Ｂ０．０１Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＧｅ２Ｇａ０．０１Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＢａＧｅ２Ｉｎ０．０１Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＺｎＧｅ２Ａｌ０．０５Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｓｒ０．５Ｓｉ２Ｂ０．３Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、ＣａＳｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、ＢａＳｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｂａ０．５Ｓｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｓｒ０．５Ｓｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、Ｃａ１．５Ｓｉ２．５Ｏ２．５Ｎ２．７：Ｅｕ、Ｓｒ１．５Ｓｉ２．５Ｏ２．５Ｎ２．７：Ｅｕ、Ｂａ１．５Ｓｉ２．５Ｏ２．５Ｎ２．７：Ｅｕ、Ｃａ１．０Ｂａ０．５Ｓｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、Ｃａ１．０Ｓｒ０．５Ｓｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、Ｃａ０．５Ｓｉ１．５Ｏ１．５Ｎ１．７：Ｅｕ、Ｓｒ０．５Ｓｉ１．５Ｏ１．５Ｎ１．７：Ｅｕ、Ｂａ０．５Ｓｉ１．５Ｏ１．５Ｎ１．７：Ｅｕ、Ｃａ０．３Ｂａ０．２Ｓｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ、Ｃａ０．２Ｓｒ０．３Ｓｉ２．５Ｏ１．５Ｎ３：Ｅｕ等で表される酸窒化物系蛍光体を使用することできる。
【０１１９】
また、ここで示すように、酸窒化物系蛍光体は、ＯとＮとの比を変化させることで、色調や輝度を調節することができる。また、（Ｌ＋Ｍ）／（Ｏ＋Ｎ）で示す陽イオンと陰イオンのモル比を変化させることでも、発光スペクトルや強度を調整することも可能である。これは、例えば、真空などの処理を施し、ＮやＯを脱離させること等により可能であるが、この方法には、限定されない。この酸窒化物系蛍光体の組成中には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕの少なくとも１種以上含有されていてもよい。これらを添加することにより輝度、量子効率等の発光効率を調整することができるからである。また、その他の元素も特性を損なわない程度に入っていても良い。
【０１２０】
酸窒化物系蛍光体に含まれる第ＩＩ族元素の一部は、賦活剤Ｒで置換される。前記第ＩＩ族元素と前記賦活剤Ｒとの混合量に対して、前記賦活剤Ｒの量は、（前記第ＩＩ族元素と前記賦活剤Ｒとの混合量）：（前記賦活剤Ｒの量）＝１：０．００１乃至１：０．８のモル比であることが好ましい。尚、第ＩＩ族元素と賦活剤Ｒとの混合量と賦活剤Ｒのモル比は、１モルの酸窒化物蛍光体に含まれる第ＩＩ族元素のモル数をＡとし賦活剤元素のモル数をＢとすれば（Ａ+Ｂ）：Ｂで表される。
【０１２１】
Ｌは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素である。つまり、Ｃａ、Ｓｒ等を単体で用いてもよいが、ＣａとＳｒ、ＣａとＢａ、ＳｒとＢａ、ＣａとＭｇ等、種々組合せを変えることもできる。ＳｒとＣａとの混合物は、所望により配合比を変えることができる。特に、Ｌは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれるＣａ、Ｓｒ、Ｂａのいずれかを必須とする少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素であることが好ましい。
【０１２２】
Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素である。Ｍも、Ｓｉ、Ｇｅ等を単体で用いてもよいが、ＳｉとＧｅ、ＳｉとＣ等、種々組合せを変えることもできる。該元素を用いることができるが、特にＳｉ、Ｇｅを用いることが好ましい。これにより安価で結晶性の良好な蛍光体を提供することができるからである。特に、Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｈｆからなる群から選ばれるＳｉを必須とする少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素であることが好ましい。
【０１２３】
賦活剤Ｒは、希土類元素であることが好ましい。具体的には、Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕである。中でも、Ｒは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕであることが好ましい。これら希土類元素のうち、Ｅｕが好ましい。また、Ｅｕと、希土類元素から選ばれる少なくとも１以上の元素と、を含んでいるものも使用することができる。特に、賦活剤Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれるＥｕを必須とする少なくとも２種以上である希土類元素であることが好ましい。Ｅｕ以外の元素は、共賦活剤として作用する。Ｒは、Ｅｕが７０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上含有されていることが望ましい。
【０１２４】
すなわち、発光中心に希土類元素であるユウロピウムＥｕを用いることが好ましい。本明細書では、Ｅｕを用いた場合を中心に説明するが、これに限定されず、Ｅｕと共付活させたものも使用することができる。ユウロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つ。この蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素酸に対して、Ｅｕ２＋を賦活剤として用いる。Ｅｕ２＋は、酸化されやすく、一般に３価のＥｕ２Ｏ３の組成で市販されている。
【０１２５】
特に、付活剤Ｒは、第１の付活剤としてＥｕと、第2の付活剤としてＹ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種とからなることが好ましい。また、第１の付活剤としてＥｕと、第２の付活剤としてＤｙ、ＴｍおよびＹｂからなる群から選ばれる少なくとも１種とからなることがより好ましい。これらの第２の付活剤は、付活剤としての機能だけでなく、粒子成長を促進する働きもあるため発光輝度がより向上する。
【０１２６】
酸窒化物系蛍光体に含まれる第ＩＩ族元素の一部は、第１の付活剤および第２の付活剤で置換される。第２の付活剤の量は、第ＩＩ族元素と第１の付活剤および第２の付活剤との混合量に対して、モル比で０．０００５以上であるのが好ましく、かつ、モル比で０．１以下であるのが好ましい。すなわち、第２の賦活剤Ｒ２の量は、（前記第ＩＩ族元素と第１賦活剤Ｒ１と第２賦活剤Ｒ２との混合量）：（第２賦活剤Ｒ２の量）＝１：０．０００５〜１：０．１のモル比であることが好ましい。
特に、第２の付活剤がＹｂであるときは、第ＩＩ族元素と第１の付活剤およびＹｂとの混合量に対して、モル比で０．００１以上であるのがより好ましく、かつ、モル比で０．０５以下であるのがより好ましい。第２の付活剤がＴｍであるときは、第ＩＩ族元素と第１の付活剤およびＴｍとの混合量に対して、モル比で０．００１以上であるのがより好ましく、かつ、モル比で０．０５以下であるのがより好ましい。第２の付活剤がＤｙであるときは、第ＩＩ族元素と第１の付活剤およびＤｙとの混合量に対して、モル比で０．００１以上であるのがより好ましく、かつ、モル比で０．０６以下であるのがより好ましい。
【０１２７】
母体材料として、主成分のＬ、Ｍも、それぞれの化合物を使用することができる。これら主成分のＬ、Ｍは、金属、酸化物、イミド、アミド、窒化物及び各種塩類などを用いることができる。また、あらかじめ主成分のＬ、Ｍの元素を混合し、使用してもよい。
【０１２８】
Ｑは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩＩ族元素である。Ｑも、金属、酸化物、イミド、アミド、窒化物及び各種塩類などを用いることができる。例えば、Ｂ２Ｏ６、Ｈ３ＢＯ３、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ、ＡｌＮ、ＧａＣｌ３、ＩｎＣｌ３等である。
【０１２９】
Ｌの窒化物、Ｍの窒化物、Ｍの酸化物を母体材料として、混合する。該母体材料中に、Ｅｕの酸化物を賦活剤として混入する。これらを所望量計り、均一になるまで混合する。特に、該母体材料のＬの窒化物、Ｍの窒化物、Ｍの酸化物は、０．２５＜Ｌの窒化物＜１．７５（より好ましくは０．５＜Ｌの窒化物＜１．５）、０．２５＜Ｍの窒化物＜１．７５、２．２５＜Ｍの酸化物＜３．７５、のモル比で混合されていることが好ましい。これらの母体材料を、ＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ−α）：Ｒ又はＬＸＭＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ−α）：Ｒの組成比となるように、所定量を秤量して混合する。
【０１３０】
また、酸窒化物系蛍光体は、少量のＢおよび／またはＣを有することが好ましい。これにより、酸窒化物系蛍光体の残光を短くすることができる。Ｂの含有量は０ｐｐｍより大きいのが好ましく、５ｐｐｍ以上であるのがより好ましく、１０ｐｐｍ以上であるのがさらに好ましく、かつ、１０００ｐｐｍ以下であるのが好ましく、５００ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、４００ｐｐｍ以下であるのがさらに好ましい。Ｂの含有量が多すぎると発光輝度が低くなり、Ｂの含有量が少なすぎると残光が長くなる。
【０１３１】
Ｃの含有量は０ｐｐｍより大きいのが好ましく、５ｐｐｍ以上であるのがより好ましく、１０ｐｐｍ以上であるのがさらに好ましく、かつ、５００ｐｐｍ以下であるのが好ましく、３００ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、２００ｐｐｍ以下であるのがさらに好ましい。Ｃの含有量が多すぎると発光輝度が低くなり、Ｃの含有量が少なすぎると残光が長くなる。
【０１３２】
酸窒化物系蛍光体について、具体例を用いて説明する。
[ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ]
次に、酸窒化物蛍光体の具体例として、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕについて説明する。表３及び表４は、種々のＥｕ配合比で作成したＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕの発光特性を示す。
［表３］
2005340748.tif 000005
［表４］
2005340748.tif 000006
【０１３３】
４００ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体１乃至２６を照射したとき、発光輝度、エネルギー効率、量子効率の最も高い蛍光体例６を基準にして、他の例の発光輝度、エネルギー効率、量子効率は、その相対値で示す。４６０ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体１乃至２６を照射したとき、発光輝度の最も高い蛍光体１３を基準にして、他の例の発光輝度は、その相対値で示す。また、エネルギー効率、量子効率の最も高い蛍光体１５を基準にして、他の例のエネルギー効率、量子効率は、その相対値で示す。
【０１３４】
ここでＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは次のようにして製造した。
まず、原料は、Ｓｒ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ｅｕ２Ｏ３を使用した。該原料を、それぞれ０．１〜３．０μｍに粉砕した。粉砕後、表に示す所定の数量となるように秤量を行った。Ｓｒの一部は、Ｅｕで置換されるため、Ｓｒ（１−Ｘ）ＥｕＸＳｉ２Ｏ２Ｎ２（０＜Ｘ＜１）である。上記数量を秤量した後、所定の数量のＳｒ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ｅｕ２Ｏ３を、窒素雰囲気中、グローブボックス内で、均一になるまで混合した。
【０１３５】
蛍光体５において、各原子のモル比はＳｒ：Ｓｉ：Ｏ：Ｅｕ＝０．９７：２：２：０．０３である。この混合比率になるように、Ｓｒ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ｅｕ２Ｏ３を秤量し、混合を行った。蛍光体１乃至２６は、所定のモル比になるように、Ｓｒ（１−Ｘ）ＥｕＸＳｉ２Ｏ２Ｎ２のＳｒ濃度及びＥｕの配合比を変化させた。表におけるＥｕの配合比は、Ｅｕのモル比を示す。
上記化合物を混合し、アンモニア雰囲気中で、窒化ホウ素坩堝に投入し、約１５００℃で約５時間、焼成を行った。これにより、目的とする酸窒化物系蛍光体を得た。得られた酸窒化物系蛍光体の原料配合比からの理論組成は、Ｓｒ（１−Ｘ）ＥｕＸＳｉ２Ｏ２Ｎ２（０＜Ｘ＜１）である。
【０１３６】
蛍光体５の酸窒化物系蛍光体のＯとＮとの重量％を測定すると、全量中にＯが１５．３重量％、Ｎが１０．１重量％含まれていた。ＯとＮの重量比は、Ｏ：Ｎ＝１：０．６６である。表に挙げた酸窒化物系蛍光体は、窒化ホウ素材質の坩堝を用い、アンモニア雰囲気中で焼成を行っている。坩堝に、金属製の坩堝を使用することはあまり好ましいとはいえない。例えば、Ｍｏ製の坩堝を使用した場合、該坩堝が浸食され、発光特性の低下を引き起こすことが考えられるからである。従って、アルミナなどのセラミックス製の坩堝を使用することが好ましい。蛍光体１乃至２６の焼成品は、いずれも、結晶性の粉体若しくは粒体である。粒径は、ほぼ１〜１０μｍであった。
【０１３７】
蛍光体１乃至２６の励起スペクトルを測定した。図８は、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕの規格化した励起スペクトルを示す図である。図８に示すように、２５０ｎｍから４９０ｎｍで強く励起される。
【０１３８】
Ｅｘ＝４００ｎｍで蛍光体１乃至２６を励起した結果を表３に示す。蛍光体１の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．３３３、色調ｙ＝０．６１４の黄緑色領域に発光色を有する。蛍光体６の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．３５６、色調ｙ＝０．６０４の黄緑色領域に発光色を有する。色度座標において、Ｅｕの配合比を増やしていくと、色調ｘは右方向に、色調ｙは下方向にシフトしていく。発光輝度は、Ｅｕの配合比を増やしていくと、徐々に発光輝度が高くなり、蛍光体６のときに、発光輝度が最も高くなった。さらにＥｕの配合比を増やしていくと、発光輝度が低下していく。一方、量子効率は、Ｅｕの配合比を増やしていくと、徐々に量子効率が高くなり、蛍光体６のときに、量子効率が最も高くなった。さらにＥｕの配合比を増やしていくと、量子効率が低下していく。ここで、蛍光体１乃至１７は、高い発光輝度及び高い量子効率を維持しつつ、所望の色調を有する酸窒化物系蛍光体を提供することができる。
【０１３９】
Ｅｘ＝４６０ｎｍで蛍光体１乃至２６の酸窒化物系蛍光体を励起した結果を表４に示す。Ｅｘ＝４６０ｎｍは、青色系発光素子でよく使われる波長域であるため、該波長域で励起を行った。その結果、蛍光体１の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．３３４、色調ｙ＝０．６２３の黄緑色領域に発光色を有する。色度座標において、Ｅｕの配合比を増やしていくと、色調ｘは右方向に、色調ｙは下方向にシフトしていく。蛍光体１３の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．４００、色調ｙ＝０．５７８の黄緑色領域に発光色を有する。また、Ｅｕの配合比を増やしていくと、徐々に発光輝度が高くなり、蛍光体１３のときに、発光輝度が最も高くなった。さらにＥｕの配合比を増やしていくと、発光輝度が低下していく。一方、量子効率は、Ｅｕの配合比を増やしていくと、徐々に量子効率が高くなり、蛍光体１５のときに、量子効率が最も高くなった。さらにＥｕの配合比を増やしていくと、量子効率が低下していく。ここで、蛍光体２乃至２１は、高い発光輝度及び高い量子効率を維持しつつ、所望の色調を有する酸窒化物系蛍光体を提供することができる。
【０１４０】
また、蛍光体１乃至２６の酸窒化物系蛍光体の温度特性は、極めて良好であった。温度特性は、２５℃の発光輝度を１００％とする相対輝度で示す。粒径は、Ｆ．Ｓ．Ｓ．Ｓ．Ｎｏ．（Fisher Sub Sieve Sizer’s No.）という空気透過法による値である。蛍光体１乃至２６の温度特性は、１００℃のとき、８５％以上である。２００℃のとき、５５％以上であった。
これら上記酸窒化物系蛍光体のＸ線回折像を測定したところ、いずれもシャープな回折ピークを示し、得られた蛍光体が、規則性を有する結晶性の化合物であることが明らかとなった。この結晶構造は、斜方晶であった。
【０１４１】
[ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ]
次に、酸窒化物蛍光体の別の具体例として、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕについて説明する。表５及び表６は、種々のＥｕ配合比で作成したＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕの発光特性を示す。
［表５］
2005340748.tif 000007
［表６］
2005340748.tif 000008
【０１４２】
４００ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体２７乃至４０を照射したとき、発光輝度、エネルギー効率、量子効率の最も高い蛍光体２８を基準にして、他の蛍光体の発光輝度、エネルギー効率、量子効率は、その相対値で示す。４６０ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体２７乃至４０を照射したとき、発光輝度、エネルギー効率、量子効率の最も高い蛍光体３５を基準にして、他の蛍光体の発光輝度、エネルギー効率、量子効率は、その相対値で示す。
【０１４３】
ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは、次のようにして製造した。
原料は、Ｃａ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ｅｕ２Ｏ３を使用した。これらの原料を蛍光体１と同様な製造方法を用いて蛍光体２７乃至４０の酸窒化物系蛍光体の製造を行った。該原料を、所定のモル比となるように製造を行った。得られた酸窒化物系蛍光体の理論組成は、Ｃａ（１−Ｘ）ＥｕＸＳｉ２Ｏ２Ｎ２（０＜Ｘ＜１）である。Ｃａの一部は、Ｅｕで置換されている。表におけるＥｕの配合比は、Ｅｕのモル比を示す。
【０１４４】
蛍光体２８の酸窒化物系蛍光体のＯとＮとの重量％を測定すると、全量中にＯが１９．５重量％、Ｎが１７．５重量％含まれていた。ＯとＮの重量比は、Ｏ：Ｎ＝１：０．９０である。蛍光体２７乃至４０の焼成品は、いずれも、結晶性の粉体若しくは粒体である。粒径は、ほぼ１〜１０μｍであった。
【０１４５】
蛍光体２７乃至４０の酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを測定した。図９は、酸窒化物系蛍光体（ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。図９に示すように、２５０ｎｍから５２０ｎｍで強く励起される。
【０１４６】
Ｅｘ＝４００ｎｍで蛍光体２７乃至４０の酸窒化物系蛍光体を励起した結果を表５に示す。蛍光体２８の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．４２８、色調ｙ＝０．５４６の黄緑色領域に発光色を有する。蛍光体２７の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．４２２、色調ｙ＝０．５４９の黄緑色領域に発光色を有する。色度座標において、Ｅｕの配合比を増やしていくと、色調ｘは右方向に、色調ｙは下方向にシフトしていく。発光輝度、エネルギー効率、量子効率は、蛍光体２８のときが最も高い。ここで、蛍光体２７乃至３７は、高い発光輝度及び高い量子効率を維持しつつ、所望の色調を有する酸窒化物系蛍光体を提供することができる。
【０１４７】
Ｅｘ＝４６０ｎｍで蛍光体２７乃至４０の酸窒化物系蛍光体を励起した結果を表６に示す。Ｅｘ＝４６０ｎｍは、青色系発光素子でよく使われる波長域であるため、該波長域で励起を行った。その結果、蛍光体３５の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．４６４、色調ｙ＝０．５２４の黄色領域に発光色を有する。色度座標において、Ｅｕの配合比を増やしていくと、色調ｘは右方向に、色調ｙは下方向にシフトしていく。また、Ｅｕの配合比を増やしていくと、徐々に発光輝度、エネルギー効率、量子効率が高くなり、蛍光体３５のときに、発光輝度が最も高くなった。さらにＥｕの配合比を増やしていくと、発光輝度が低下していく。ここで、蛍光体２７乃至３９は、高い発光輝度及び高い量子効率を維持しつつ、所望の色調を有する酸窒化物系蛍光体を提供することができる。
【０１４８】
これら上記酸窒化物系蛍光体のＸ線回折像を測定したところ、いずれもシャープな回折ピークを示し、得られた蛍光体が、規則性を有する結晶性の化合物であることが明らかとなった。この結晶構造は、斜方晶であった。
【０１４９】
[ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ]
次に、酸窒化物蛍光体の別の具体例として、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕについて説明する。表７及び表８は、種々のＥｕ配合比で作成したＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕの発光特性を示す。
［表７］
2005340748.tif 000009
［表８］
2005340748.tif 000010
【０１５０】
４００ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体４１乃至４８を照射したとき、蛍光体４２を基準にして、他の蛍光体のピーク強度、発光輝度、エネルギー効率、量子効率は、その相対値で示す。４６０ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体４１乃至４８を照射したとき、蛍光体４２を基準にして、他の蛍光体のピーク強度は、その相対値で示す。
【０１５１】
ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは次のようにして製造した。
原料は、Ｂａ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、Ｅｕ２Ｏ３を使用した。これらの原料を蛍光体１と同様な製造方法を用いて蛍光体４１乃至４８の酸窒化物系蛍光体の製造を行った。該原料を、所定のモル比となるように製造を行った。得られた酸窒化物系蛍光体の理論組成は、Ｂａ（１−Ｘ）ＥｕＸＳｉ２Ｏ２Ｎ２（０＜Ｘ＜１）である。Ｂａの一部は、Ｅｕで置換されている。表におけるＥｕの配合比は、Ｅｕのモル比を示す。
【０１５２】
蛍光体４２の酸窒化物系蛍光体のＯとＮとの重量％を測定すると、全量中にＯが１１．３重量％、Ｎが１０．６重量％含まれていた。ＯとＮの重量比は、Ｏ：Ｎ＝１：０．９４である。蛍光体４１乃至４８の焼成品は、いずれも、結晶性の粉体若しくは粒体である。粒径は、ほぼ１〜１０μｍであった。
【０１５３】
蛍光体４２乃至４８の酸窒化物系蛍光体の励起スペクトルを測定した。図１０は、酸窒化物系蛍光体（ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。図に示すように、２５０ｎｍから４８０ｎｍより長波長領域まで強く励起される。
【０１５４】
Ｅｘ＝４００ｎｍで蛍光体４１乃至４８の酸窒化物系蛍光体を励起した結果を表７に示す。蛍光体４２の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．１０１、色調ｙ＝０．４８５の緑色領域に発光色を有する。蛍光体４５の酸窒化物系蛍光体は、色調ｘ＝０．１３２、色調ｙ＝０．５２１の緑色領域に発光色を有する。色度座標において、Ｅｕの配合比を増やしていくと、色調ｘは右方向に、色調ｙは上方向にシフトしていく。発光輝度は、蛍光体４５のときが最も高く、エネルギー効率、量子効率は、蛍光体４２のときが最も高い。ここで、蛍光体４１乃至４５は、高い発光輝度及び高い量子効率を維持しつつ、所望の色調を有する酸窒化物系蛍光体を提供することができる。
【０１５５】
Ｅｘ＝４６０ｎｍで蛍光体４１乃至４８の酸窒化物系蛍光体を励起した結果を表８に示す。Ｅｘ＝４６０ｎｍは、青色系発光素子でよく使われる波長域であるため、該波長域で励起を行った。その結果、蛍光体４２の酸窒化物系蛍光体は、最も高いピーク強度を有する。
【０１５６】
また、蛍光体４１乃至４８の酸窒化物系蛍光体の温度特性は、極めて良好であった。蛍光体４１乃至４８の温度特性は、１００℃のとき、９０％以上である。２００℃のとき、６５％以上であった。これら上記酸窒化物系蛍光体のＸ線回折像を測定したところ、いずれもシャープな回折ピークを示し、得られた蛍光体が、規則性を有する結晶性の化合物であることが明らかとなった。この結晶構造は、斜方晶であった。
【０１５７】
[Ｂを添加したＢａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ]
表９は、ＢａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：ＥｕにＢを添加した例（蛍光体４２の１〜１０）を示す。４００ｎｍ近傍、４６０ｎｍのいずれの励起光源を用いてを照射したときも、蛍光体４２の１を基準にして、他の蛍光体の発光輝度、エネルギー効率、量子効率は、その相対値で示す。
［表９］
2005340748.tif 000011
【０１５８】
このＢａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕは次のようにして製造した。
原料は、Ｂａ3Ｎ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、Ｅｕ2Ｏ3およびＨ3ＢＯ3を使用した。これらの原料を蛍光体１と同様な製造方法を用いて蛍光体４２の１〜１０の酸窒化物系蛍光体の製造を行った。原料は、所定のモル比となるように製造した。得られた酸窒化物系蛍光体の理論組成は、Ｂａ0.98Ｅｕ0.02Ｓｉ2-xＢxＯ2+xＮ2-xである。蛍光体４２の１〜１０より、Ｂの含有量が多すぎると、ＥＸ＝４００ｎｍのときの発光輝度や、ＥＸ＝４６０ｎｍのときのピーク強度が低下することがわかる。
【０１５９】
[ＢａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ，Ｌｎ]
次に、Ｅｕと他の希土類元素で共賦活した例としてＢａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ，Ｌｎについて説明する。表１０〜２０は、種々の希土類元素とＥｕを賦活剤として加えたＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２の発光特性を示す。各蛍光体Ｌｎ１〜Ｌｎ６は、ＢａＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ，Ｌｎに関する例である。ここでＬｎは、Ｙｂ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｙ、Ｓｍ、Ｅｒ、ＣｅおよびＬｕからなる群から選ばれるいずれか１種を表す。４００ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体Ｌｎ１〜Ｌｎ６を照射したとき、蛍光体Ｌｎ１を基準にして、他の蛍光体の発光輝度、エネルギー効率、量子効率は、その相対値で示す。４６０ｎｍ近傍の励起光源を用いて蛍光体Ｌｎ１〜Ｌｎ６を照射したときも、蛍光体Ｌｎ１を基準にして、他の蛍光体のピーク強度を相対値で示す。
【０１６０】
［表１０］
2005340748.tif 000012
［表１１］
2005340748.tif 000013
［表１２］
2005340748.tif 000014
［表１３］
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［表１４］
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［表１５］
2005340748.tif 000017
［表１６］
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［表１７］
2005340748.tif 000019
［表１８］
2005340748.tif 000020
［表１９］
2005340748.tif 000021
［表２０］
2005340748.tif 000022
【０１６１】
原料は、Ｂａ3Ｎ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、Ｅｕ2Ｏ3およびＹｂ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔｂ4Ｏ7、Ｙ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｒ2Ｏ3、ＣｅＯ2およびＬｕ2Ｏ3からなる群から選ばれるいずれか１種を使用した。これらの原料を蛍光体１と同様な製造方法を用いて蛍光体Ｌｎ１〜Ｌｎ６の酸窒化物系蛍光体の製造を行った。原料は、所定のモル比となるように製造した。得られた酸窒化物系蛍光体の理論組成は、Ｂａ(0.08-y)Ｅｕ0.02ＬｎyＳｉ2Ｏ2Ｎ2である。
【０１６２】
蛍光体Ｌｎ１〜Ｌｎ６より、Ｌｎの配合比が大きくなると粒子が大きくなるとともに発光輝度、ピーク強度が向上することがわかる。またＬｎの配合比が大きすぎると発光輝度、ピーク強度が低下することがわかる。
【０１６３】
＜酸窒化物系蛍光体の製造方法＞
（１）ＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒの製造方法
[ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ]
次に、酸窒化物系蛍光体の製造方法の詳細について、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕを例に説明する。尚、本件発明は、この製造方法に限定されるものではない。図１１は、酸窒化物系蛍光体の製造方法を示す工程図である。
【０１６４】
まず所定配合比となるように、Ｓｒの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｓｉの酸化物、Ｅｕの酸化物を混合する。あらかじめＳｒの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｓｉの酸化物、Ｅｕの酸化物を準備する。これら原料は、精製したものを用いる方が良いが、市販のものを用いても良い。
【０１６５】
まず、Ｓｒの窒化物を粉砕する（Ｐ１）。Ｓｒの窒化物としては、Ｓｒ３Ｎ２を使用することができる。他に、イミド化合物、アミド化合物、酸化物などの化合物を使用することもできる。また原料のＳｒの化合物は、Ｂ、Ｇａなどを含有するものでもよい。
【０１６６】
また、Ｓｉの窒化物を粉砕する（Ｐ２）。Ｓｉの窒化物としては、Ｓｉ３Ｎ４を使用することが好ましい。他に、単体、窒化物化合物、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、Ｓｉ（ＮＨ２）２、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｃａ２Ｓｉ、ＳｉＣなどである。原料のＳｉの純度は、３Ｎ以上のものが好ましいが、Ｂ、Ｇａなどが含有されていてもよい。
【０１６７】
また、Ｓｉの酸化物ＳｉＯ２を粉砕する（Ｐ３）。Ｓｉの酸化物としては、ＳｉＯ２を使用することが好ましい。ここでは、市販のものを用いる（和光純薬製  Silicon Dioxide  99.9%,190-09072）。
【０１６８】
さらに、Ｅｕの酸化物を粉砕する（Ｐ４）。Ｅｕの酸化物としては、Ｅｕ２Ｏ２を使用することが好ましい。他に、窒化物、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。特に、酸化ユウロピウムの他、窒化ユウロピウムを使用することが好ましい。これは、生成物中に酸素、又は、窒素が含まれているからである。
【０１６９】
次に、上記の原料Ｓｒの窒化物Ｓｒ３Ｎ２、Ｓｉの窒化物Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉの酸化物ＳｉＯ２、Ｅｕの酸化物Ｅｕ２Ｏ２を秤量して、混合する（Ｐ５）。上記原料を、所定の配合比になるように、所定のモル量を秤量する。
【０１７０】
次に、Ｓｒの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｓｉの酸化物、Ｅｕの酸化物の混合物を焼成する（Ｐ６）。当該混合物を坩堝に投入し、焼成を行う。混合及び焼成により、ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕで表される酸窒化物系蛍光体を得ることができる（Ｐ７）。
【０１７１】
この焼成による酸窒化物系蛍光体の反応式を、化１に示す。
[化１]
2005340748.tif 000023
【０１７２】
[ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ]
同様に、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは次のようにして製造できる。まず所定配合比となるように、Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｓｉの酸化物、Ｅｕの酸化物を混合する。あらかじめＣａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｓｉの酸化物、Ｅｕの酸化物を準備する。これら原料は、精製したものを用いる方が良いが、市販のものを用いても良い。尚、ここではＣａとＳｉの窒化物を製造するところから説明する。
【０１７３】
まず、原料のＣａを粉砕する。原料のＣａは、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物、ＣａＯなどの化合物を使用することもできる。また原料Ｃａは、Ｂ、Ｇａなどを含有するものでもよい。原料のＣａは、アルゴン雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。粉砕により得られたＣａは、平均粒径が約０．１μｍから１５μｍであることが好ましいが、この範囲に限定されない。Ｃａの純度は、２Ｎ以上であることが好ましいが、これに限定されない。
【０１７４】
原料のＣａを、窒素雰囲気中で窒化する。この反応式を、化２に示す。
［化２］
３Ｃａ  ＋  Ｎ２  →  Ｃａ３Ｎ２
Ｃａを、窒素雰囲気中、６００〜９００℃、約５時間、窒化して、Ｃａの窒化物を得ることができる。Ｃａの窒化物は、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。
【０１７５】
次に、Ｃａの窒化物を粉砕する。Ｃａの窒化物を、アルゴン雰囲気中、若しくは、窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。
【０１７６】
また、原料のＳｉを粉砕する。原料のＳｉは、単体を使用することが好ましいが、窒化物化合物、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ（ＮＨ２）２、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｃａ２Ｓｉ、ＳｉＣなどである。原料のＳｉの純度は、３Ｎ以上のものが好ましいが、Ｂ、Ｇａなどが含有されていてもよい。Ｓｉも、原料のＣａと同様に、アルゴン雰囲気中、若しくは、窒素雰囲気中、グローブボックス内で粉砕を行う。Ｓｉ化合物の平均粒径は、約０．１μｍから１５μｍであることが好ましい。
【０１７７】
原料のＳｉを、窒素雰囲気中で窒化する。この反応式を、化３に示す。
［化３］
３Ｓｉ  ＋  ２Ｎ２  →  Ｓｉ３Ｎ４
ケイ素Ｓｉも、窒素雰囲気中、８００〜１２００℃、約５時間、窒化して、窒化ケイ素を得る。本発明で使用する窒化ケイ素は、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。
同様に、Ｓｉの窒化物を粉砕する。
【０１７８】
Ｓｉの酸化物であるＳｉＯ２は、市販のものを用いる（和光純薬製  Silicon Dioxide  99.9%,190-09072）。
【０１７９】
以上のようにして精製又は製造を行った原料を所定のモル量を秤量する。該秤量した原料を、混合する。
次に、Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｓｉの酸化物、Ｅｕの酸化物の混合物をアンモニア雰囲気中、約１５００℃で、焼成する。当該混合物を坩堝に投入し、焼成を行う。混合及び焼成により、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕで表される酸窒化物蛍光体を得ることができる。
【０１８０】
この焼成による酸窒化物系蛍光体の反応式を、化４に示す。
［化４］
（１／３）Ｃａ３Ｎ２＋（１／３）Ｓｉ３Ｎ４＋ＳｉＯ２＋ａＥｕ２Ｏ３
→ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ
ただし、この組成は、配合比率より推定される代表組成であり、その比率の近傍では、実用に耐える十分な特性を有する。また、各原料の配合比率を変更することにより、目的とする蛍光体の組成を変更することができる。
【０１８１】
焼成は、管状炉、小型炉、高周波炉、メタル炉などを使用することができる。焼成温度は、特に限定されないが、１２００から１７００℃の範囲で焼成を行うことが好ましく、１４００から１７００℃の焼成温度が、さらに好ましい。蛍光体１１の原料は、窒化ホウ素（ＢＮ）材質の坩堝、ボートを用いて焼成を行うことが好ましい。窒化ホウ素材質の坩堝の他に、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）材質の坩堝を使用することもできる。また、還元雰囲気は、窒素雰囲気、窒素−水素雰囲気、アンモニア雰囲気、アルゴン等の不活性ガス雰囲気等である。
【０１８２】
（２）ＬＸＭＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒの製造方法
次に、ＬＸＭＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒで表される酸窒化物蛍光体の製造方法について、ＳｒＸＳｉＹＢＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ−α）：Ｅｕを例に説明する。
【０１８３】
ＳｒＸＳｉＹＢＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ−α）：Ｅｕの製造方法は、前述のＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕとほぼ同様であるが、あらかじめＥｕの酸化物に、Ｂの化合物Ｈ３ＢＯ３を乾式混合しておく点が異なる。
すなわち、まずＥｕとＢの混合物を粉砕する。粉砕後のＥｕとＢの混合物の平均粒径は、約０．１μｍから１５μｍであることが好ましい。次に、前述のＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕの製造工程とほぼ同様に、Ｓｒの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｓｉの酸化物、Ｂを含有するＥｕの酸化物、を混合する。該混合後、焼成を行い、目的の酸窒化物系蛍光体を得ることができる。
【０１８４】
Ｂの化合物を混合するＥｕの化合物としては、酸化ユウロピウム以外に、金属ユウロピウム、窒化ユウロピウムなどであっても良い。また、Ｅｕのイミド化合物、アミド化合物を用いることもできる。酸化ユウロピウムは、高純度のものが好ましいが、市販のものも使用することができる。Ｂの化合物を乾式混合するが、湿式混合することもできる。これらの混合物は、酸化されやすいものもあるため、Ａｒ雰囲気中、又は、窒素雰囲気中、グローブボックス内で、混合を行うことが好ましい。
【０１８５】
また、ＬＸＭＹＱＴＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）：Ｒ中のＱは、Ｂ以外に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等であっても良い。その場合には、Ｂの化合物に代えて、それらの化合物をＥｕの化合物に混合しておけば良い。例えば、ＬｉＯＨ・Ｈ２Ｏ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＲｂＣｌ、ＣｓＣｌ、Ｍｇ（ＮＯ３）２、ＣａＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、ＳｒＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、ＢａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、ＴｉＯＳＯ４・Ｈ２Ｏ、ＺｒＯ（ＮＯ３）２、ＨｆＣｌ４、ＭｎＯ２、ＲｅＣｌ５、Ｃｕ（ＣＨ３ＣＯＯ）２・Ｈ２Ｏ、ＡｇＮＯ３、ＨＡｕＣｌ４・４Ｈ２Ｏ、Ｚｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ、ＧｅＯ２、Ｓｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２等を使用することができる。
【０１８６】
＜窒化物系蛍光体＞
窒化物蛍光体は、アルカリ土類金属窒化物蛍光体であることが好ましく、アルカリ土類金属窒化珪素蛍光体であることがより好ましい。アルカリ土類金属窒化珪素蛍光体としては、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などが挙げられる。この窒化物蛍光体では、発光輝度を向上させるために、Ｂが含まれていることが好ましい。また、このＢ（ホウ素）の含有量は、１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下であることが好ましく、この範囲のホウ素を含有させることでより効果的に発光輝度を向上させることができる。
【０１８７】
窒化物系蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒで表される。ここでＬは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素で表せる。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。より好ましくは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦１．５である。尚、本件発明において蛍光体中に含まれる酸素及び窒素の含有量は、例えば酸素窒素同時分析装置（（株）堀場製作所、ＥＭＧＡ−６５０型）で測定することができる。
【０１８８】
この窒化物系蛍光体は、Ｍｎ又はＢが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。この窒化物系蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒに対して、Ｍｎ又はＢが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれている。原料に添加するホウ素は、単体、ホウ化物、窒化ホウ素、酸化ホウ素、ホウ酸塩等が使用できる。
【０１８９】
Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。そのため、Ｃａ又はＳｒを単独で使用することもできるが、ＣａとＳｒ、ＣａとＭｇ、ＣａとＢａ、ＣａとＳｒとＢａなどの組合せも可能である。このＣａ又はＳｒのいずれか一方の元素を有しており、ＣａとＳｒの一部を、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｚｎで置換してもよい。２種以上の混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。ここで、Ｓｒのみ、若しくは、Ｃａのみのときより、ＳｒとＣａとを混合した方が、より長波長側にピーク波長がシフトする。ＳｒとＣａのモル比が、７：３若しくは３：７のとき、Ｃａ、Ｓｒのみを用いた場合と比べて、長波長側にピーク波長がシフトしている。さらに、ＳｒとＣａのモル比が、ほぼ５：５のとき、最も長波長側にピーク波長がシフトする。
【０１９０】
Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。そのため、Ｓｉを単独で使用することもできるが、ＣとＳｉ、ＧｅとＳｉ、ＴｉとＳｉ、ＺｒとＳｉ、ＧｅとＴｉとＳｉなどの組合せも可能である。Ｓｉの一部を、Ｃ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆで置換してもよい。Ｓｉを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。例えば、Ｓｉを９５重量％用いて、Ｇｅを５重量％用いることができる。
【０１９１】
Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｅｕを単独で使用することもできるが、ＣｅとＥｕ、ＰｒとＥｕ、ＬａとＥｕなどの組合せも可能である。特に、賦活剤として、Ｅｕを用いることにより、黄色から赤色領域にピーク波長を有する発光特性に優れた窒化物系蛍光体を提供することができる。Ｅｕの一部を他の元素で置換することにより、他の元素は、共賦活として作用する。共賦活とすることにより色調を変化することができ、発光特性の調整を行うことができる。Ｅｕを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。以下の実施例では、発光中心に主として希土類元素であるユウロピウムＥｕを用いる。ユウロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つ。本発明の蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素に対して、Ｅｕ２＋を賦活剤として用いる。Ｅｕ２＋は、酸化されやすく、３価のＥｕ２Ｏ３の組成で市販されている。しかし、市販のＥｕ２Ｏ３では、Ｏの関与が大きく、良好な蛍光体が得られにくい。そのため、Ｅｕ２Ｏ３からＯを、系外へ除去したものを使用することが好ましい。たとえば、ユウロピウム単体、窒化ユウロピウムを用いることが好ましい。
【０１９２】
ホウ素を添加した場合の効果は、Ｅｕ２＋の拡散を促進し、発光輝度、エネルギー効率、量子効率等の発光特性の向上を図ることができる。また、粒径を大きくし、発光特性の向上を図ることができる。また、マンガンを添加した場合も、同様である。前記窒化物系蛍光体の組成中に酸素が含有されている。
【０１９３】
窒化物系蛍光体について、具体例を用いて説明する。これらの窒化物系蛍光体の励起スペクトルは、図面を参照して説明する。図１２は、窒化物系蛍光体（Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。図１３は、窒化物系蛍光体（Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。図１４は、窒化物系蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【０１９４】
[（Ｃａ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８]
窒化物系蛍光体の具体例として、（Ｃａ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８について説明する。表２１は、種々のＢ含有量で作成した（Ｃａ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８の発光特性を示す。表２１では、蛍光体４９の窒化物系蛍光体を基準に、発光輝度、量子効率を相対値で示している。蛍光体４９乃至５２において、Ｅｕ濃度は０．０３である。Ｅｕ濃度は、Ｃａのモル濃度に対してのモル比である。
［表２１］
2005340748.tif 000024
【０１９５】
この（Ｃａ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８は、次のようにして製造した。
まず、原料のＣａを１〜１５μｍに粉砕し、窒素雰囲気中で窒化した。その後、Ｃａの窒化物を０．１〜１０μｍに粉砕した。原料のＣａを２０ｇ秤量し、窒化を行った。
同様に、原料のＳｉを１〜１５μｍに粉砕し、窒素雰囲気中で窒化した。その後、Ｓｉの窒化物を０．１〜１０μｍに粉砕した。原料のＳｉを２０ｇ秤量し、窒化を行った。
次に、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３に、Ｂの化合物Ｈ３ＢＯ３を湿式混合した。Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を２０ｇ、Ｈ３ＢＯ３を所定量秤量した。Ｈ３ＢＯ３を溶液とした後、Ｅｕ２Ｏ３に混合し、乾燥した。乾燥後、７００℃〜８００℃で約５時間、酸化雰囲気中で焼成を行った。これによりＢが添加された酸化ユウロピウムが製造された。この焼成後、ＥｕとＢとの混合物を０．１〜１０μｍに粉砕した。
Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、ＥｕとＢの混合物を、窒素雰囲気中で混合した。蛍光体４９乃至５２において、原料である窒化カルシウムＣａ３Ｎ２：窒化ケイ素Ｓｉ３Ｎ４：酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３の各元素の混合比率（モル比）は、Ｃａ：Ｓｉ：Ｅｕ＝１．９４：５：０．０６となるように調整する。この混合比率になるように、Ｃａ３Ｎ２（分子量１４８．２６）、Ｓｉ３Ｎ４（分子量１４０．３１）を、ＥｕとＢの混合物を秤量し、混合を行った。Ｂの添加量は、最終組成の分子量に対して１０ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍである。
上記化合物を混合し、焼成を行った。焼成条件は、アンモニア雰囲気中、上記化合物を坩堝に投入し、室温から徐々に昇温して、約１６００℃で約５時間、焼成を行い、ゆっくりと室温まで冷却した。一般に、添加していたＢは、焼成を行っても組成中に残留しているが、焼成によりＢの一部が飛散して、最終生成物中に、当初の添加量よりも少ない量が残存している場合がある。
【０１９６】
蛍光体４９乃至５２の窒化物系蛍光体の発光輝度及び量子効率は、蛍光体４９を１００％とし、これを基準に相対値で表す。表２１よりＢを１００００ｐｐｍ以下添加したとき、特に１ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下添加したとき、発光輝度、量子効率とも高い値を示した。
【０１９７】
蛍光体４９乃至５２の平均粒径は、６．３乃至７．８μｍであった。また、蛍光体４９〜５２には、酸素が、０．５〜１．２重量％含有されていた。蛍光体４９〜５２に係る窒化物系蛍光体は、窒化ホウ素材質の坩堝を用い、アンモニア雰囲気中で焼成を行っている。蛍光体４９〜５２に係る窒化物系蛍光体は、温度特性が極めて良好である。例えば、蛍光体５１の窒化物系蛍光体の温度特性は、１００℃のとき９７％、２００℃のとき７０％であった。また、蛍光体４９乃至５２の窒化物系蛍光体は、４６０ｎｍの励起光源により励起させたとき６０９ｎｍ近傍にピーク波長を有する。
【０１９８】
[（Ｓｒ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８]
窒化物系蛍光体の具体例として、（Ｓｒ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８について説明する。表２２は、種々のＢ含有量で作成した（Ｓｒ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８の発光特性を示す。表２２では、蛍光体５３の窒化物系蛍光体を基準に、発光輝度、量子効率を相対値で示している。蛍光体５３乃至５８において、Ｅｕ濃度は０．０３である。Ｅｕ濃度は、Ｓｒのモル濃度に対してのモル比である。
［表２２］
2005340748.tif 000025
【０１９９】
蛍光体５３乃至５８は、蛍光体４９乃至５２と、ほぼ同じ製造方法により製造を行った。蛍光体４９乃至５２で使用したＣａに代えて、蛍光体５３乃至５８は、Ｓｒを使用した。蛍光体４９乃至５２は約１６００℃で焼成を行ったが、蛍光体５３乃至５８は約１３５０℃で焼成を行った。
【０２００】
表２２よりＢを１００００ｐｐｍ以下添加したとき、特に１０ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下添加したとき、発光輝度、量子効率とも高い値を示した。蛍光体５３乃至５８の窒化物系蛍光体の平均粒径は、２．１乃至４．７μｍであった。酸素濃度は、０．３〜１．１重量％であった。
【０２０１】
次に、焼成温度を変えた例について説明する。
表２３は、蛍光体５２乃至５８とは異なる温度で焼成した（Ｓｒ０．９７Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８の発光特性を示す。蛍光体５２乃至５８では、１３５０℃で焼成を行ったが、蛍光体５９乃至６３では約１６００℃で焼成を行った。表２３では、蛍光体５９の窒化物系蛍光体を基準に、発光輝度、量子効率を相対値で示している。蛍光体５９乃至６３において、Ｅｕ濃度は０．０３である。Ｅｕ濃度は、Ｓｒのモル濃度に対してのモル比である。
［表２３］
2005340748.tif 000026
【０２０２】
表２３よりＢを１０００ｐｐｍ以下添加したとき、特に１０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下添加したとき、発光輝度、量子効率とも高い値を示した。蛍光体５９乃至６３の窒化物系蛍光体の平均粒径は、３．２乃至３．９μｍであった。
【０２０３】
＜窒化物系蛍光体の製造方法＞
次に、Ｂを含有する窒化物系蛍光体Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの製造方法を説明するが、本製造方法に限定されない。。
【０２０４】
まず、原料のＣａを粉砕する（Ｐ１１）。原料のＣａは、単体のほか、イミド化合物、アミド化合物などの化合物を使用することもできる。
原料のＣａを、窒素雰囲気中で窒化する（Ｐ１２）。この反応式を、化５に示す。
[化５]
３Ｃａ  ＋  Ｎ２  →  Ｃａ３Ｎ２
Ｃａを、窒素雰囲気中、６００〜９００℃、約５時間、窒化して、Ｃａの窒化物を得ることができる。次に、Ｃａの窒化物を粉砕する（Ｐ１３）。
【０２０５】
一方で、原料のＳｉを粉砕する（Ｐ１４）。原料のＳｉは、単体のほか、窒化物化合物、イミド化合物、アミド化合物などを使用することもできる。例えば、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ（ＮＨ２）２、Ｍｇ２Ｓｉなどである。
原料のＳｉを、窒素雰囲気中で窒化する（Ｐ１５）。この反応式を、化６に示す。
[化６］
３Ｓｉ  ＋  ２Ｎ２  →  Ｓｉ３Ｎ４
ケイ素Ｓｉも、窒素雰囲気中、８００〜１２００℃、約５時間、窒化して、窒化ケイ素を得る。同様に、Ｓｉの窒化物を粉砕する（Ｐ１６）。
【０２０６】
次に、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３に、Ｂの化合物Ｈ３ＢＯ３を混合する（Ｐ１７）。Ｅｕの化合物として、酸化ユウロピウムを使用するが、金属ユウロピウム、窒化ユウロピウムなども使用可能である。このほか、原料のＥｕは、イミド化合物、アミド化合物を用いることもできる。Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３と、Ｂの化合物Ｈ３ＢＯ３との混合物を、酸化雰囲気中で焼成する（Ｐ１８）。ＥｕとＢの混合物を粉砕する（Ｐ１９）。  上記粉砕を行った後、Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、ＥｕとＢの混合物を混合する（Ｐ２０）。尚、Ｐ１７〜Ｐ１９の工程を省略し、Ｐ２０の工程で、Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３、Ｂの化合物Ｈ３ＢＯ３を、混合することもできる。
【０２０７】
Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、ＥｕとＢの混合物をアンモニア雰囲気中で、焼成する（Ｐ２１）。焼成により、Ｂが添加されたＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される蛍光体を得ることができる（Ｐ２２）。この焼成による窒化物系蛍光体の反応式を、化７に示す。
[化７]
2005340748.tif 000027
ただし、各原料の配合比率を変更することにより、目的とする蛍光体の組成を変更することができる。
【０２０８】
焼成温度は、１２００から２０００℃の範囲で焼成を行うことができるが、１４００から１８００℃の焼成温度が好ましい。また、還元雰囲気は、窒素、水素、アルゴン、二酸化炭素、一酸化炭素、アンモニアの少なくとも１種以上を含む雰囲気とする。ただし、これら以外の還元雰囲気下でも焼成を行うことができる。
以上の製造方法を使用することにより、目的とする窒化物系蛍光体を得ることが可能である。
【０２０９】
＜その他の蛍光体＞
蛍光体１１として、酸窒化物系蛍光体や窒化物系蛍光体と組み合わせて、次のような蛍光体を用いることができる。すなわち、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、希土類酸硫化物、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレード、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、又は、Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
【０２１０】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【０２１１】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ１０（ＰＯ４）６Ｘ２：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕを必須とする希土類元素である。）などがある。
【０２１２】
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【０２１３】
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【０２１４】
希土類酸硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
【０２１５】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ，Ｐｒの組成式で表されるガーネット構造を有するＹＡＧ系蛍光体などがある。
【０２１６】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ｃｕ、ＺｎＳ：Ｍｎ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、ＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
【０２１７】
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ等から選択される１種以上を含有させることもできる。また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【０２１８】
これらの蛍光体は、発光素子１０の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色系領域に発光スペクトルを有する蛍光体を使用することができるほか、これらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光スペクトルを有する蛍光体も使用することができる。これらの蛍光体を酸窒化物系蛍光体や窒化物系蛍光体と組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
【０２１９】
実施の形態４．
本実施の形態では、２５０ｎｍから４２０ｎｍまでに主発光ピークを持つ発光素子を用い、発光素子の発光によって実質的に直接励起される直接励起蛍光体（第１の蛍光体）を少なくとも２種以上と、該２種以上の直接励起蛍光体からの光の一部により励起される間接励起蛍光体（第２の蛍光体）とを用いる。２種以上の直接励起蛍光体は、結晶性を有する酸窒化物系蛍光体若しくは窒化物系蛍光体を１種以上含むようにする。間接励起蛍光体には、ＹＡＧ系蛍光体を用いることが好ましい。その他の点は、実施の形態３と同様である。
【０２２０】
具体的には、直接励起蛍光体として、（ａ）酸窒化物蛍光体または窒化物蛍光体と、（ｂ）（Ｍ１１−ａＥｕａ）１０（ＰＯ４）６Ｑ２（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｍ１１−ａＥｕａ）２Ｂ５Ｏ９Ｑ（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、Ｑは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
Ｍ３１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
（Ｍ１１−ａＥｕａ）４Ａｌ１４Ｏ２５（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）、
Ｍ３１−ａＥｕａＭｇ１−ｂＭｎｂＡｌ１０Ｏ１７（Ｍ３は、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表し、ｂは０．０００１≦ｂ≦０．５を満たす数を表す。）、    及びＭ１１−ａＥｕａＡｌ２Ｏ４（Ｍ１は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を表し、ａは０．０００１≦ａ≦０．５を満たす数を表す。）からなる群から選ばれる少なくとも１種以上を用い、
間接蛍光体として、（ｃ）（Ｒｅ1-xＳｍx）3（Ａｌ1-yＧａy）5Ｏ12：Ｃｅ（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、但し、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａからなる群から選択される少なくとも一種の元素である。）を用いることが好ましい。
この組合せの蛍光体を、２５０〜４２０ｎｍにピーク波長を持つ発光素子と組み合わせることにより、高輝度で、演色性の高い白色発光素子を構成することができる。
【０２２１】
実施の形態５．
以上説明したように、実施の形態１や２は、いずれも複数の蛍光体をそれぞれ直接遷移型とすることにより、発光素子の電流値の変動に対する発光色の変動（色ずれ）、及び駆動機構の相違(特に、ＤＣ駆動とパルス駆動の相違)による発光色の変動を極めて小さく抑えている。
以下に発光素子の電流値の変動及び駆動機構の相違以外の要因による発光色の変動を考慮したときのより好ましい形態について説明する。
【０２２２】
実施の形態１〜４の発光装置では、複数の蛍光体は、励起効率の励起波長依存性を考慮して組成及び組成比を設定することが好ましく、このようにすると、発光素子の発光波長の変動による色ずれを防止することができる。
すなわち、実施の形態１〜４のように２種類以上の蛍光体を用いて発光装置を構成した場合、発光素子の発光波長の変動により、２つの蛍光体における励起効率の波長依存性が異なる場合には、光の混合比が変化し、発光色が変動する。
しかしながら、発光素子の発光波長が変化した場合でも、複数の蛍光体の励起効率が同じように変化するようにして、発光素子の発光波長の変動範囲において、光の混合比が常に一定に保たれるように組成を設定すると、発光素子の発光波長の変動による色ずれを防止することができる。
【０２２３】
この色ずれ防止の仕組みについて、具体的な組成の蛍光体を例に説明する。
まず、半導体発光素子は、図１５に示すように、投入電流を増加することにより、ピーク波長が短波長側にシフトする。これは、投入電流を増加すると、電流密度が大きくなって、バンドギャップが大きくなることなどによる。発光素子への電流密度が小さい場合の発光スペクトルのピーク波長と、投入電流を増加させた時の発光スペクトルのピーク波長との変動は、例えば、２０ｍＡから１００ｍＡの投入電流の変化に対して、約１０ｎｍ程度である（図１５）。
【０２２４】
これに対して、例えば、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅで表されるＹＡＧ系蛍光体（図１６）の励起スペクトルにおけるピーク波長は約４４８ｎｍであるが、その励起スペクトルのピーク波長４４８ｎｍの光で励起したときの発光強度を１００とした場合、波長４６０ｎｍの光で励起したときの発光強度は９５となる。また、そのＹＡＧ系蛍光体において、４４８ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲内の波長の光に対して、発光強度はほぼ線形で変化する。
【０２２５】
一方、例えば、（Ｓｒ０．５７９Ｃａ０．２９１Ｅｕ０．０３）２Ｓｉ５Ｎ８で表される窒化物蛍光体の励起スペクトルにおけるピーク波長は約４５０ｎｍであるが、この励起スペクトルのピーク波長４５０ｎｍの発光強度を１００とした場合、４６０ｎｍでの発光強度は９５である（図１７）。また、４４８ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲の光に対して、この窒化物蛍光体の発光強度もほぼ線形で変化する。
そこで、発光素子として、電流を投入した直後（例えば、２０ｍＡ程度の低い電流値のとき）の発光ピーク波長が４６０ｎｍである素子を選択すると、その発光素子において投入電流を増加して１００ｍＡの電流を投入した場合、発光ピーク波長は約４５０ｎｍとなるが、波長４６０ｎｍの光で励起した場合と、波長４５０ｎｍの光で励起した場合とでは、窒化物蛍光体の励起効率とＹＡＧ系蛍光体の励起効率の比率には変化がない。
【０２２６】
したがって、その発光素子の電流投入量を２０ｍＡから１００ｍＡに増加させたときの、発光素子の発光波長の変化に対するＹＡＧ系蛍光体の発光強度の変化量と窒化物蛍光体の発光強度の変化量は等しくなる。
これにより、発光素子における投入電流量により発光ピーク波長が変化した場合であっても、ＹＡＧ系蛍光体の発光強度と窒化物蛍光体の発光強度の比を一定にでき、色ずれの発生を無くすことができる。
尚、発光素子の電流投入量を、例えば、２０ｍＡから１００ｍＡに増加させた場合、発光素子の発光強度は高くなって、ＹＡＧ系蛍光体の発光強度と窒化物蛍光体の発光強度はそれぞれ高くなるが、ＹＡＧ系蛍光体と窒化物蛍光体の間の発光強度比は一定に保たれる。したがって、発光装置全体としての発光強度は高くなるが、色ずれが生じることはない。
例えば、後述の実施例１５及び１６は、直接遷移型の発光中心を持つ蛍光体を選択し、かつ励起効率の励起波長依存性を考慮して発光装置を構成したものである。実施例１５及び１６は、励起効率の励起波長依存性を考慮していない比較例５の発光装置と比較して、電流密度の変動に対する色ずれ及び演色性の変化が小さく、光源として優れている。
以上２つの蛍光体について説明したが、３種類又はそれ以上の場合でも理屈は同じである。
以上のようにすると、調光可能な照明光源として用いた場合でも色ずれのない照明とでき、また、パルス駆動の場合と連続発光の場合とで発光色が変化をより小さくできる。
【０２２７】
実施の形態６．
実施の形態１〜５では、さらに各蛍光体の発光強度の温度依存性を考慮して組成及び組成比を設定することにより、温度変動に対する色ずれを防止できる。すなわち、本形態では、好ましくは各蛍光体の周囲温度の変化にともなう発光強度の変化が互いにほぼ等しくなるように各組成及び組成比を設定する。使用環境温度の変化や発光素子の発熱等により蛍光体の周囲温度の変化による色ずれを防止するためである。すなわち、発光強度の温度依存性が異なると、周囲温度の変化によって蛍光体間の発光強度比が変動して色ずれが生じるからである。
また、一般に、蛍光体は周囲温度の上昇と共に励起効率が低下するため、蛍光体から出光する光の出力も低下するが、その低下率はいうまでもなく小さい方が好ましい。
【０２２８】
本実施の形態１においては、周囲温度を１℃変化させたときの相対発光出力の低下割合を発光出力低下率と定義し、２以上の蛍光体の発光出力低下率は共に４．０×１０−３［ａ．ｕ．／℃］以下、好ましくは３．０×１０−３［ａ．ｕ．／℃］以下、より好ましくは２．０×１０−３［ａ．ｕ．／℃］以下となるように蛍光体の組成を調整する。すなわち、パーセント表示で示すと、２以上の蛍光体の発光出力低下率は共に０．４［％／℃］以下、好ましくは０．３［％／℃］以下、より好ましくは０．２［％／℃］以下となるように蛍光体の組成を調整する。これにより、従来と比較して発熱を伴う発光装置全体の光束［ｌｍ］の低下を更に抑えることが可能である。したがって、本形態では、上述の範囲に発光出力低下率を調整し、かつ２以上の蛍光体の温度上昇に対する発光出力低下率がほぼ等しい構成としてある。このようにすることにより発熱によって励起効率が低下する蛍光体の温度特性がほぼ同じとなり、周囲温度が変化しても色ズレの発生を抑えることが可能な発光装置を形成することができる。
【０２２９】
近紫外領域から可視光の短波長領域の励起光を用いた、例えば、後述の実施例１と比較例６とを比べる。
実施例１では、Ｌａ３Ａｌ５Ｏ１２：ＣｅやＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕなど比較的、温度上昇に対する輝度の低下の少ない蛍光体を用いている。一方、比較例６は直接遷移型の発光中心を持つ蛍光体ではあるが、温度上昇に対する輝度の低下の比較的大きい、ＳｒＧａ２Ｓ４：ＥｕやＣａＳ：Ｅｕを用いている。この違いにより、実施例１の発光装置は、比較例６の発光装置に比べて、色ずれ及び演色性の変化が少なく、光源として優れている。
【０２３０】
実施の形態７．
実施の形態７の発光装置は、表面実装型の発光装置であり、その構成要素は実施の形態１と同様である（図１８）。発光素子１０１は、紫外光励起の窒化物半導体発光素子を用いることができる。また、発光素子１０１は、青色光励起の窒化物半導体発光素子も用いることもできる。ここでは、紫外光励起の発光素子１０１を例にとって、説明する。発光素子１０１は、発光層として発光ピーク波長が約３７０ｎｍのＩｎＧａＮ半導体を有する窒化物半導体発光素子を用いる。より具体的なＬＥＤの素子構造としてサファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、Ｓｉドープのｎ型電極が形成されｎ型コンタクト層となるＧａＮ層、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、窒化物半導体であるｎ型ＡｌＧａＮ層、次に発光層を構成するＩｎＧａＮ層の単一量子井戸構造としてある。発光層上にはＭｇがドープされたｐ型クラッド層としてＡｌＧａＮ層、Ｍｇがドープされたｐ型コンタクト層であるＧａＮ層を順次積層させた構成としてある。（なお、サファイア基板上には低温でＧａＮ層を形成させバッファ層とさせてある。また、ｐ型半導体は、成膜後４００℃以上でアニールさせてある。）。エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側で、ｐｎ各コンタクト層表面を露出させる。露出されたｎ型コンタクト層の上にｎ電極を帯状に形成し、切除されずに残ったｐ型コンタクト層のほぼ全面に、金属薄膜から成る透光性ｐ電極が形成され、さらに透光性ｐ電極の上にはｎ電極と平行に台座電極がスパッタリング法を用いて形成されている。
【０２３１】
実施の形態７の発光装置のパッケージ１０５は、コバールからなり、凹部が形成された中央部とその中央部の周りに位置する鍔状のベース部とからなる。ベース部には、凹部を挟むようにコバール製のリード電極１０２が気密絶縁的に挿入固定されている。尚、パッケージ１０５及びリード電極１０２の表面にはＮｉ／Ａｇ層が形成されている。
以上のように構成されたパッケージ１０５の凹部内に、Ａｇ−Ｓｎ合金にて上述のＬＥＤチップ１０１がダイボンドされる。このように構成することにより、発光装置の構成部材を全て無機物とすることができ、ＬＥＤチップ１０１から放出される発光が紫外領域或いは可視光の短波長領域であったとしても飛躍的に信頼性の高い発光装置が得られる。
【０２３２】
次に、ダイボンドされたＬＥＤチップ１０１の各電極と各リード電極１０２とをそれぞれＡｇワイヤ１０４にて電気的に接続する。そして、パッケージの凹部内の水分を十分に排除した後、中央部にガラス窓部１０７を有するコバール製リッド１０６を被せてシーム溶接することにより封止する。
ガラス窓部１０７には、例えば、Ｂが添加されたＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ等の窒化物蛍光体とＹＡＧ系蛍光体を含む色変換層１０９が形成されている。この色変換層１０９は、あらかじめニトロセルロース９０ｗｔ％とγ−アルミナ１０ｗｔ％からなるスラリーに窒化物蛍光体からなる蛍光体１０８を含有させ、透光性窓部１０７の背面（凹部に対向する面）に塗布し、２２０℃にて３０分間加熱硬化させることにより形成される。
【０２３３】
以上のように構成された実施の形態７の表面実装型の発光装置において、発光素子と蛍光体の組合せは、実施の形態１と同様にすることができ、実施の形態１と同様の作用効果を有する。
【０２３４】
尚、実施の形態７の発光装置において、蛍光体１０８の配置場所は発光素子１０１との位置関係において種々の場所に配置することができる。例えば、発光素子１０１を被覆するモールド材料中に、蛍光体１０８を含有させることができる。また、発光素子１０１と蛍光体１０８とを、間隙をおいて配置しても良いし、発光素子１０１の上部に蛍光体１０８を、直接載置しても良い。
【０２３５】
尚、実施の形態７において、蛍光体１０８は、有機材料である樹脂や無機材料であるガラスなど種々のコーティング部材（バインダー）を用いて、付着させることができる。本実施の形態で以下に説明するコーティング部材を実施の形態１に用いても良い。コーティング部材１０９は、蛍光体１０８を発光素子１０１や窓部１０７等に固着させるためのバインダーとしての役割を有することもある。コーティング部材（バインダー）として有機物を使用する場合、具体的材料として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーンなどの耐候性に優れた透明樹脂が好適に用いられる。特に、シリコーンを用いると、信頼性に優れ、且つ蛍光体１０８の分散性を向上させることができ好ましい。
【０２３６】
また、コーティング部材（バインダー）１０９として、窓部１０７の熱膨張率と近似である無機物を使用すると、蛍光体１０８を良好に前記窓部１０７に密着させることができ好ましい。具体的方法として、沈降法やゾル−ゲル法、スプレー法等を用いることができる。例えば、蛍光体１０８に、シラノール（Ｓｉ（ＯＥｔ）３ＯＨ）、及びエタノールを混合してスラリーを形成し、該スラリーをノズルから吐出させた後、３００℃にて３時間加熱してシラノールをＳｉＯ２とし、蛍光体を所望の場所に固着させることができる。
【０２３７】
また、無機物である結着剤をコーティング部材（バインダー）１０９として用いることもできる。結着剤とは、いわゆる低融点ガラスであり、微細な粒子であり、且つ紫外から可視領域の光に対して吸収が少なく、コーティング部材（バインダー）１０９中にて極めて安定であることが好ましい。
【０２３８】
また、粒径の大きな蛍光体をコーティング部材（バインダー）１０９に付着させる場合、融点が高くても粒子が超微粉体である結着剤、例えば、シリカ、アルミナ、あるいは沈殿法で得られる細かい粒度のアルカリ土類金属のピロリン酸塩、正りん酸塩などを使用することが好ましい。これらの結着剤は、単独、若しくは互いに混合して用いることができる。
【０２３９】
ここで、上記結着剤の塗布方法について述べる。結着剤は、結着効果を十分に高めるため、ビヒクル中に湿式粉砕して、スラリー状にして、結着剤スラリーとして用いることが好ましい。前記ビヒクルとは、有機溶媒あるいは脱イオン水に少量の粘結剤を溶解して得られる高粘度溶液である。例えば、有機溶媒である酢酸ブチルに対して粘結剤であるニトロセルロースを１ｗｔ％含有させることにより、有機系ビヒクルが得られる。このようにして得られた結着剤スラリーに、蛍光体１１、１０８を含有させて塗布液を作製する。塗布液中のスラリーの添加量は、塗布液中の蛍光体量に対してスラリー中の結着剤の総量が、１〜３％ｗｔ程度とすることができる。光束維持率の低下を抑制するため、結着剤の添加量が少ない方が好ましい。
前記塗布液を前記窓部１０７の背面に塗布する。その後、温風あるいは熱風を吹き込み乾燥させる。最後に４００℃〜７００℃の温度でベーキングを行い、前記ビヒクルを飛散させる。これにより所望の場所に蛍光体層が結着剤にて付着される。
【０２４０】
実施の形態８．
実施の形態８の発光装置は、キャップタイプの発光装置であり、その構成要素は実施の形態１と同様である（図１９）。発光素子１０は、例えば、３６５ｎｍの紫外光領域に主発光ピークを有する発光素子を使用する。発光装置は、モールド部材１５の表面に、蛍光体（図示しない）を分散させた光透過性樹脂からなるキャップ１６を被せることにより構成される。
【０２４１】
マウントリード１３ａの上部に、発光素子１０を積載するためのカップが設けられており、カップのほぼ中央部の底面に発光素子１０がダイボンドされている。発光装置では、カップの上部に発光素子１０を覆うように、蛍光体１１が設けられているが、特に設けなくてもよい。発光素子１０の上部に蛍光体１１を設けないことにより、発光素子１０から発生する熱の影響を直接受けないからである。
キャップ１６は、蛍光体を光透過性樹脂に均一に分散させている。この蛍光体を含有する光透過性樹脂を、発光装置１のモールド部材１５の形状に嵌合する形状に成形している。または、所定の型枠内に蛍光体を含有する光透過性樹脂を入れた後、発光装置１を該型枠内に押し込み、成型する製造方法も可能である。キャップ１６の光透過性樹脂の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、シリカゾル、ガラス、無機バインダーなどが用いられる。上記の他、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、セグメント化ポリウレタン等の熱可塑性ゴム等も使用することができる。また、蛍光体と共に拡散剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを含有させても良い。また、光安定化剤や着色剤を含有させても良い。キャップ１６に使用される蛍光体は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕなどにできる。マウントリード１３ａのカップ内に用いられる蛍光体１１は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕなどの蛍光体を用いる。しかし、キャップ１６に蛍光体を用いるため、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕなどをキャップ１６に含有し、マウントリード１３ａのカップ内は、コーティング部材１２のみでもよい。
【０２４２】
このように構成された発光装置は、発光素子１０から放出される光は、蛍光体１１のＣａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕなどを励起する。（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅは、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕが発する青色光によって励起される。これにより、蛍光体１１の混色光により、キャップ１６の表面からは、白色系の光が外部へ放出される。
【実施例】
【０２４３】
以下、本発明に係る蛍光体、発光装置について実施例を挙げて説明するが、この実施例に限定されるものではない。
【０２４４】
なお、温度特性は、２５℃の発光輝度を１００％とする相対輝度で示す。粒径は、Ｆ．Ｓ．Ｓ．Ｓ．Ｎｏ．（Fisher Sub Sieve Sizer's No.）という空気透過法による値である。
また、以下の実施例において、パルス駆動とは、周期２００Ｈｚ、パルス幅５０μｓｅｃ、デューティー比１％のパルスにより駆動したものであり、各測定は、パルス駆動及びＤＣ駆動とも周囲温度は２５℃において行った。
まず、以下の実施例及び比較例で使用する蛍光体の応答特性を表２４に挙げておく。
【０２４５】
[表２４]
2005340748.tif 000028
【０２４６】
これらの蛍光体の評価は、主発光波長が４００ｎｍ若しくは３６５ｎｍの発光素子を用いて実装した後、駆動電流投入開始から蛍光体の安定発光までの応答速度時間を測定することによって行った。尚、駆動電流密度は、５０Ａ／ｃｍ２である。表２４に示す蛍光体のうち、応答速度が１ｍｓｅｃ以上のものは、以下の比較例で示すように、駆動電流条件を変えることにより色ズレが生じ、安定して発光する発光装置を提供することができない。
【０２４７】
＜実施例１〜１６、比較例１〜６＞
実施例１〜１６として、次の表２５から表２７に示す蛍光体と発光素子を用いた発光装置を作製した。
［表２５］
2005340748.tif 000029
【０２４８】
［表２６］
2005340748.tif 000030
尚、実施例１１〜１４の発光装置では、第２の蛍光体として２種類の蛍光体（表３において、第２の蛍光体（１）及び（２）として示す。）を用いて構成している。
【０２４９】
［表２７］
2005340748.tif 000031
また、比較例として、表２８に示す発光装置を作製した。
【０２５０】
［表２８］
2005340748.tif 000032
以上のように構成された実施例１〜１６及び比較例１〜６の駆動電流密度と色度座標値及び演色性の評価結果を次の表６〜７に示す。
【０２５１】
［表２９（１）］
2005340748.tif 000033
［表２９（２）］
2005340748.tif 000034
【０２５２】
［表３０］
2005340748.tif 000035
【０２５３】
この実施例１〜１６と比較例とを比べると、直接遷移型の蛍光体のみを用いた実施例１〜１６の発光装置は、ＤＣ駆動とパルス駆動との違いによる色度及び演色性の変化、及び駆動電流密度に対する色度及び演色性の変化が極めて小さいのに対して、間接遷移型の蛍光体を含む比較例の発光装置は、色度及び演色性に大きな変化が認められた。
尚、図２０に実施例１〜３の発光装置の発光スペクトルを示し、図２１に実施例１１〜１３の発光装置の発光スペクトルを示す。図２０において、実施例１〜３は、それぞれ６１〜６３の符号で示している。図２１において、実施例１１〜１３はそれぞれ６４〜６６の符号で示している。
【０２５４】
＜実施例１７〜２８、比較例７〜１１＞
実施例１７〜２８として、次の表３１に示す蛍光体と発光素子を用いた発光装置を作製し、それらの発光装置を表３２に示す駆動条件、駆動電流密度で発光させたときの発光色に関係する特性を評価した。
その結果を表３２に示す。
尚、実施例１７〜２８との比較のために、比較例７〜１１の発光装置（使用した蛍光体及び発光素子は表３１に示している。）を作製して評価した結果を表３２において実施例とともに示している。
【０２５５】
［表３１］
2005340748.tif 000036
【０２５６】
［表３２］
2005340748.tif 000037
【０２５７】
表３２から明らかなように、実施例１７〜２８の発光装置は、比較例７〜１１の発光装置に比べて演色性が優れている。また、周囲温度が高くなっても高い演色性を維持するとともに、温度変化に対する色ズレおよび駆動電流密度の変更による色ズレも小さく、高い演色性と、優れた温度特性および駆動電流密度の変更による色ズレ抑制との両立を図ることができる。
【０２５８】
以下、本発明の発光装置の実施例２９乃至３５について詳述する。図１は、実施例２９乃至３５及び比較例の砲弾型の発光装置を示す図である。
＜実施例２９＞
実施例２９は、本発明に係る発光装置である。図２２は、実施例２９の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
実施例２９の発光装置は、主発光ピークが３６５ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを使用する。これらの蛍光体のうち（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを除く、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、半導体発光素子１０から放出される紫外光により直接励起される蛍光体である。それに対し（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅは、３６５ｎｍ近傍の紫外光では、最大励起波長の５％未満程度しか発光効率が得られず、入射光の大部分が反射する。
【０２５９】
半導体発光素子１０から放出された紫外光は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕは青色に発光し、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは緑色に発光し、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは赤色に発光する。また、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕから放出される青色光により、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅが黄緑色に発光する。ただし、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕおよび（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、半導体発光素子１０の放出する紫外光のみならず、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕから放出される青色光の一部によっても励起される。これにより、４種類の蛍光体１１から放出される可視光が混合され、白色光が放出される。ここで半導体発光素子１０から放出される紫外光は、視認し難いため、発光色に影響を及ぼさない。また、駆動に伴う電流密度の増減により半導体発光素子１０の励起光の色調バラツキが生じる場合でも、可視光でないため、発光装置から放出される色味に影響を及ぼさない。また、実施例２９の発光装置は、高い演色性を示す。特に、赤色の成分を示す特殊演色評価数（Ｒ９）が高く、演色性に富む発光色を有する発光装置を提供することができる。
【０２６０】
表３３は、実施例２９の発光装置の発光特性を示す。
［表３３］
2005340748.tif 000038
なお、この４種類の蛍光体１１の配合比を変えることにより、所望の色調を有する発光装置を提供することができる。
【０２６１】
＜実施例３０＞
実施例３０は、本発明に係る発光装置である。図２３は、実施例３０の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
実施例３０の発光装置は、主発光ピークが４００ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを使用する。これらの蛍光体のうちＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを除く、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、半導体発光素子１０から放出される紫外光により直接励起される蛍光体である。
半導体発光素子１０から放出された紫外光は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕは青色に発光し、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕは青緑色に発光し、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは赤色に発光する。また、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕから放出される青色光により、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅが黄緑色に発光する。ただし、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、半導体発光素子１０の放出する紫外光のみならず、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕから放出される青色光の一部によっても励起される。これにより、４種類の蛍光体１１から放出される可視光が混合され、白色光が放出される。また、実施例３０の発光装置は、高い演色性を示す。特に、赤色の成分を示す特殊演色評価数（Ｒ９）が高く、演色性に富む発光色を有する発光装置を提供することができる。
【０２６２】
表３４は、実施例３０の発光装置の発光特性を示す。
［表３４］
2005340748.tif 000039
なお、この４種類の蛍光体１１の配合比を変えることにより、所望の色調を有する発光装置を提供することができる。
【０２６３】
＜実施例３１＞
実施例３１は、本発明に係る発光装置である。図２４は、実施例３１の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
実施例３１の発光装置は、主発光ピークが４００ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを使用する。これらの蛍光体のうち（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを除く、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、半導体発光素子１０から放出される紫外光から可視光の短波長領域までの光により直接励起される蛍光体である。それに対し（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅは、４００ｎｍ近傍の光では、ほとんど発光せず、入射光の大部分が反射する。
【０２６４】
半導体発光素子１０から放出された紫外光から可視光の短波長領域までの光は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕは青色に発光し、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは緑色に発光し、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは赤色に発光する。また、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕから放出される青色光により、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅが黄緑色に発光する。ただし、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ及び（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、半導体発光素子１０の放出する紫外光から可視光の短波長領域までの光のみならず、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕから放出される青色光の一部によっても励起される。これにより、４種類の蛍光体１１から放出される可視光が混合され、白色光が放出される。ここで半導体発光素子１０から放出される紫外光から短波長領域までの光は、視認し難いため、発光色にほとんど影響を及ぼさない。また、駆動に伴う電流密度の増減により半導体発光素子１０の励起光の色調バラツキが生じる場合でも、視認し難いため、発光装置から放出される色味に影響を及ぼさない。また、実施例３１の発光装置は、高い演色性を示す。特に、赤色の成分を示す特殊演色評価数（Ｒ９）が高く、演色性に富む発光色を有する発光装置を提供することができる。
【０２６５】
表３５は、実施例３１の発光装置の発光特性を示す。
［表３５］
2005340748.tif 000040
なお、この４種類の蛍光体１１の配合比を変えることにより、所望の色調を有する発光装置を提供することができる。
【０２６６】
＜実施例３２＞
実施例３２は、本発明に係る発光装置である。図２５は、実施例３２の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
実施例３２の発光装置は、主発光ピークが４００ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを使用する。これらの蛍光体すべては、半導体発光素子１０から放出される紫外光により直接励起される蛍光体である。
【０２６７】
半導体発光素子１０から放出された紫外光から可視光の短波長領域までの光は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕは青色に発光し、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは緑色に発光し、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは黄赤色に発光し、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは赤色に発光する。ただし、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは、半導体発光素子１０の放出する紫外光から可視光の短波長領域までの光のみならず、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕから放出される青色光の一部によっても励起される。これにより、４種類の蛍光体１１から放出される可視光が混合され、白色光が放出される。４種類全ての蛍光体１１が半導体発光素子１０からの光により励起されるため、高い発光効率を有する。また、実施例３２の発光装置は、高い演色性を示す。特に、赤色の成分を示す特殊演色評価数（Ｒ９）が高く、演色性に富む発光色を有する発光装置を提供することができる。
【０２６８】
表３６は、実施例３２の発光装置の発光特性を示す。
［表３６］
2005340748.tif 000041
なお、この４種類の蛍光体１１の配合比を変えることにより、所望の色調を有する発光装置を提供することができる。
【０２６９】
＜実施例３３＞
実施例３３は、本発明に係る発光装置である。図２６は、実施例３３の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
実施例３３の発光装置は、主発光ピークが４６０ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを使用する。これらの蛍光体すべては、半導体発光素子１０から放出される青色光により直接励起される蛍光体である。
【０２７０】
半導体発光素子１０から放出された青色光は、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは緑色に発光し、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅが黄緑色に発光し、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは赤色に発光する。これにより、半導体発光素子１０からの光及び３種類の蛍光体１１から放出される可視光が混合され、白色光が放出される。３種類全ての蛍光体１１が半導体発光素子１０からの光により励起されるため、高い発光効率を有する。また、実施例３３の発光装置は、高い演色性を示す。特に、赤色の成分を示す特殊演色評価数（Ｒ９）が高く、演色性に富む発光色を有する発光装置を提供することができる。
【０２７１】
表３７は、実施例３３の発光装置の発光特性を示す。
［表３７］
2005340748.tif 000042
なお、この３種類の蛍光体１１の配合比を変えることにより、所望の色調を有する発光装置を提供することができる。
【０２７２】
＜実施例３４＞
実施例３４は、本発明に係る発光装置である。
実施例３４の発光装置は、主発光ピークが４００ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを使用する。これらの蛍光体は、半導体発光素子１０から放出される紫外光から可視光の短波長領域の光により直接励起される蛍光体である。
【０２７３】
半導体発光素子１０から放出された紫外光から可視光の短波長領域までの光は、（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。（Ｓｒ，Ｃａ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは黄色に発光し、（Ｓｒ，Ｃａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは赤色に発光する。２種類の蛍光体１１から放出された可視光が混合され、所望の光が放出される。ここで半導体発光素子１０から放出される紫外から可視光の短波長領域までの光は、視認し難いため、発光色にほとんど影響を及ぼさない。また、駆動に伴う電流密度の増減により半導体発光素子１０の励起光の色調バラツキが生じる場合でも、視認し難いため、発光装置から放出される色味に影響を及ぼさない。また、実施例３４の発光装置は、色度（ｘ、ｙ）＝（０．５８２、０．４２６）を示す。これは、交通信号機の黄色を示す。従来、黄色信号用途ＬＥＤには、ＡｌＩｎＧａＰが使用されている。しかし、ＡｌＩｎＧａＰのＬＥＤは、周囲温度による色度ズレが激しい。これに対して、実施例３４の発光装置は周囲温度による色度ズレが発生しない。
【０２７４】
＜実施例３５＞
実施例３５は、本発明に係る発光装置である。
実施例３５の発光装置は、主発光ピークが３６５ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕを使用する。これらの蛍光体は、半導体発光素子１０から放出される紫外光により直接励起される蛍光体である。
半導体発光素子１０から放出された紫外光から可視光の短波長領域までの光は、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕは緑色に発光し、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕは黄赤色に発光する。２種類の蛍光体１１から放出された可視光が混合され、所望の光が放出される。実施例３５の発光装置は、色度（ｘ、ｙ）＝（０．４０５、０．４０４）を示す。実施例３５の発光装置は、装飾用ディスプレイなどに使用することができる。
【０２７５】
＜比較例１２＞
比較例１２に係る発光装置である。図２７は、比較例１２の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
比較例１２の発光装置は、主発光ピークが３６５ｎｍ近傍の光を放出する半導体発光素子１０を使用する。蛍光体１１は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを使用する。Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕは、半導体発光素子１０から放出される紫外光により直接励起される蛍光体である。それに対し（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅは、３６５ｎｍ近傍の紫外光では、１０％未満程度しか励起されず、入射光の大部分が反射する。
【０２７６】
半導体発光素子１０から放出された紫外光は、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕの蛍光体１１に照射され励起される。Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕは青色光に発光し、その青色光により、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅが黄緑色に発光する。３６５ｎｍの紫外線により蛍光体１１を励起させたとき、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕの色度は（ｘ、ｙ）＝（０．１３８、０．０５９）、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕからの発光により励起された、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの色度は（ｘ、ｙ）＝（０．４５６、０．５２７）である。これにより、２種類の蛍光体１１から放出される可視光が混合され、白色光が放出される。この比較例１２の発光装置では、色度座標における青色と黄色を結ぶ直線上しか発光色を再現することができず、多色の発光装置を提供することができない。また、比較例１２の発光装置は、赤色の成分を示す特殊演色評価数（Ｒ９）が極めて低く、演色性に富む発光色を有する発光装置を提供することができない。
【０２７７】
表３８は、比較例１２の発光装置の発光特性を示す。
［表３８］
2005340748.tif 000043
【産業上の利用可能性】
【０２７８】
本発明の発光装置は、蛍光ランプ等の一般照明、信号機用、車載照明、液晶用バックライト、ディスプレイ等の発光装置、特に、半導体発光素子を用いる白色系及び多色系の発光装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２７９】
【図１】図１は、本発明に係る砲弾型の発光装置１を示す図である。
【図２】図２は、直接遷移型の蛍光体と間接遷移型の蛍光体における電流密度に対する発光出力を示すグラフである。
【図３】図３は、酸窒化物系蛍光体及び窒化物系蛍光体の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図４】図４は、紫外線領域に発光する励起光源を用いた場合の実現可能な色調範囲を示すＣＩＥ色度図である。
【図５】図５は、青色系領域に発光する励起光源を用いた場合の実現可能な色調範囲を示すＣＩＥ色度図である。
【図６】図６は、ＹＡＧ系蛍光体の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図７】図７は、青色発光素子と１種類のＹＡＧ系蛍光体を有する発光装置によって実現可能な色調範囲を示すＣＩＥ色度図である。
【図８】図８は、酸窒化物系蛍光体（ＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図９】図９は、酸窒化物系蛍光体（ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図１０】図１０は、酸窒化物系蛍光体（ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図１１】図１１は、酸窒化物系蛍光体の製造方法を示す工程図である。
【図１２】図１２は、窒化物系蛍光体（Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図１３】図１３は、窒化物系蛍光体（Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図１４】図１４は、窒化物系蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）の規格化した励起スペクトルを示す図である。
【図１５】図１５は、半導体発光素子において投入電流を変化させたときの発光スペクトルの変動を示す図である。
【図１６】図１６は、ＹＡＧ系蛍光体の励起スペクトルを示す図である。
【図１７】図１７は、窒化物蛍光体の励起スペクトルを示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、実施の形態７の発光装置を示す平面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、実施の形態７の発光装置を示す断面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態８の発光装置を示す図である。
【図２０】実施例１〜３の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図２１】実施例１１〜１３の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図２２】実施例２９の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
【図２３】実施例３０の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
【図２４】実施例３１の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
【図２５】実施例３２の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
【図２６】実施例３３の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
【図２７】比較例１２の発光装置が持つ発光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【０２８０】
１      基板
２      半導体層
３      電極
４      バンプ
１０    発光素子
１１    蛍光体
１２    コーティング部材
１３    リードフレーム
１３ａ  マウントリード
１３ｂ  インナーリード
１４    導電性ワイヤ
１５    モールド部材
１０１  発光素子
１０２  リード電極
１０３  絶縁封止材
１０４  導電性ワイヤ
１０５  パッケージ
１０６  リッド
１０７  窓部
１０８  蛍光体
１０９  コーティング部材
２０１    基板
２０２    下地層
２０３    ｎ型層
２０３ａ  露出面
２０４    活性層
２０５    ｐ側キャリア閉込め層
２０６    第１ｐ型層
２０７    電流拡散層
２０８    ｐ側コンタクト層
２０９    発光部
２１０    ｐ側電極
２１０ａ  電極枝
２１０ｂ  ｐ側パット電極
２１１ａ  ｎ側電極
２１１ｂ  ｎ側パット電極
【図１】
2005340748.tif 000044
【図２】
2005340748.tif 000045
【図３】
2005340748.tif 000046
【図４】
2005340748.tif 000047
【図５】
2005340748.tif 000048
【図６】
2005340748.tif 000049
【図７】
2005340748.tif 000050
【図８】
2005340748.tif 000051
【図９】
2005340748.tif 000052
【図１０】
2005340748.tif 000053
【図１１】
2005340748.tif 000054
【図１２】
2005340748.tif 000055
【図１３】
2005340748.tif 000056
【図１４】
2005340748.tif 000057
【図１５】
2005340748.tif 000058
【図１６】
2005340748.tif 000059
【図１７】
2005340748.tif 000060
【図１８Ａ】
2005340748.tif 000061
【図１８Ｂ】
2005340748.tif 000062
【図１９】
2005340748.tif 000063
【図２０】
2005340748.tif 000064
【図２１】
2005340748.tif 000065
【図２２】
2005340748.tif 000066
【図２３】
2005340748.tif 000067
【図２４】
2005340748.tif 000068
【図２５】
2005340748.tif 000069
【図２６】
2005340748.tif 000070
【図２７】
2005340748.tif 000071