(57)【要約】【課題】演色性の高い発光モジュールを提供する。【解決手段】発光モジュール１０は、紫外線又は短波長可視光を発する半導体発光素子１８と、紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する第１の蛍光体と、紫外線又は短波長可視光により励起され、第１の蛍光体が発光する可視光と補色の関係にある可視光を発光する第２の蛍光体と、紫外線又は短波長可視光により励起され、第１の蛍光体が発光する可視光のピーク波長と第２の蛍光体が発光する可視光のピーク波長との間にピーク波長を有する、可視光を発光する第３の蛍光体と、を備える。第３の蛍光体は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩａ、第１の蛍光体または第２の蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｂとすると、Ｉｂ＜Ｉａ×０．１５を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、
前記紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する第１の蛍光体と、
前記紫外線又は短波長可視光により励起され、前記第１の蛍光体が発光する可視光と補色の関係にある可視光を発光する第２の蛍光体と、
前記紫外線又は短波長可視光により励起され、前記第１の蛍光体が発光する可視光のピーク波長と前記第２の蛍光体が発光する可視光のピーク波長との間にピーク波長を有する、可視光を発光する第３の蛍光体と、を備え、
前記第３の蛍光体は、前記発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩａ、前記第１の蛍光体または前記第２の蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｂとすると、Ｉｂ＜Ｉａ×０．１５を満たすことを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
前記第３の蛍光体は、一般式がＣｓ２Ｓｒ１−ｘＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋ｘ（ここで、ｘは、０＜ｘ≦０．３の範囲である。）で表されていることを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
前記第３の蛍光体は、その発光スペクトルのピーク波長が５００〜５８０ｎｍの波長域にあることを特徴とする請求項１または２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記第１の蛍光体は、一般式がＭ１Ｏ２・ａＭ２Ｏ・ｂＭ３Ｘ２：Ｍ４ｃ
（但し、Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＳｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ３はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｘは少なくとも１種のハロゲン元素、Ｍ４は希土類元素及びＭｎからなる群より選ばれるＥｕ２＋を必須とする少なくとも１種の元素を示す。ａは０．１≦ａ≦１．３、ｂは０．１≦ｂ≦０．２５の範囲である。）で表されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項５】
前記第１の蛍光体は、前記発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｃ、前記第２の蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｄとすると、Ｉｄ＜Ｉｃ×０．３０を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記発光素子は、３５０〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する紫外線又は短波長可視光を発することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体を用いた発光モジュールに関し、例えば、紫外線又は短波長可視光で効率よく励起され発光する蛍光体を用いた発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子と、当該発光素子が発生する光により励起され当該発光素子とは異なる波長域の光を発生する蛍光体とを組み合わせることにより、所望の色の光を得るように構成された種々の発光装置が知られている。
【０００３】
特に近年、長寿命かつ消費電力が少ない白色発光装置として、紫外線又は短波長可視光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）等の半導体発光素子と、これらを励起光源とする蛍光体とを組み合わせることで白色光を得るように構成された発光装置が注目されている。
【０００４】
このような白色発光装置の具体例として、紫色光又は紫外線を発光するＬＥＤと、紫色光又は紫外線によって励起され、青や黄等の色の光をそれぞれ発光する蛍光体を複数組み合わせる方式等が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３８３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、黄色蛍光体および青色蛍光体と、紫色光又は紫外線を発光するＬＥＤとを組み合わせた白色ＬＥＤは、演色性が十分ではなく、一般照明として使用するには更なる改善の余地がある。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、演色性の高い発光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の発光モジュールは、紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する第１の蛍光体と、紫外線又は短波長可視光により励起され、第１の蛍光体が発光する可視光と補色の関係にある可視光を発光する第２の蛍光体と、紫外線又は短波長可視光により励起され、第１の蛍光体が発光する可視光のピーク波長と第２の蛍光体が発光する可視光のピーク波長との間にピーク波長を有する、可視光を発光する第３の蛍光体と、を備える。第３の蛍光体は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩａ、第１の蛍光体または第２の蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｂとすると、Ｉｂ＜Ｉａ×０．１５を満たす。
【０００９】
第１の蛍光体が発光する可視光と第２の蛍光体が発光する可視光とは、互いに補色の関係にあるため、白色光を得ることはできる。しかしながら、互いに補色の関係にある２色の光の混色だけでは、演色性の高い白色光を得ることが困難な場合が多い。そこで、この態様によると、第３の蛍光体は、第１の蛍光体が発光する可視光のピーク波長と第２の蛍光体が発光する可視光のピーク波長との間にピーク波長を有する、可視光を発光するため、より演色性の高い白色光を実現することができる。また、第３の蛍光体は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩａ、第１の蛍光体または第２の蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｂとすると、Ｉｂ＜Ｉａ×０．１５を満たすように構成されている。そのため、第３の蛍光体は、第１の蛍光体または第２の蛍光体が発する光により励起される割合が少なく、色ずれを抑えることができる。
【００１０】
第３の蛍光体は、一般式がＣｓ２Ｓｒ１−ｘＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋ｘ（ここで、ｘは、０＜ｘ≦０．３の範囲であってもよい。）で表されていてもよい。また、第３の蛍光体は、その発光スペクトルのピーク波長が５００〜５８０ｎｍの波長域にあってもよい。これにより、演色性の高い白色光を実現できる。
【００１１】
第１の蛍光体は、一般式がＭ１Ｏ２・ａＭ２Ｏ・ｂＭ３Ｘ２：Ｍ４ｃ（但し、Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＳｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ３はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｘは少なくとも１種のハロゲン元素、Ｍ４は希土類元素及びＭｎからなる群より選ばれるＥｕ２＋を必須とする少なくとも１種の元素を示す。ａは０．１≦ａ≦１．３、ｂは０．１≦ｂ≦０．２５の範囲であってもよい。）で表されてもよい。これにより、より発光特性の良好な第１の蛍光体が得られる。
【００１２】
第１の蛍光体は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｃ、第２の蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｄとすると、Ｉｄ＜Ｉｃ×０．３０を満たしてもよい。これにより、第１の蛍光体は、第２の蛍光体が発する光により励起される割合が少なく、色ずれを抑えることができる。
【００１３】
発光素子は、３５０〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する紫外線又は短波長可視光を発してもよい。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、演色性の高い発光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る発光モジュールの概略断面図である。
【図２】蛍光体１の発光スペクトルを示す図である。
【図３】蛍光体２の発光スペクトルを示す図である。
【図４】蛍光体３の発光スペクトルを示す図である。
【図５】蛍光体４の発光スペクトルを示す図である。
【図６】蛍光体５の発光スペクトルを示す図である。
【図７】蛍光体６の発光スペクトルを示す図である。
【図８】蛍光体６の励起スペクトル（ラインＬ１）と第２の蛍光体である青色蛍光体の発光スペクトル（ラインＬ２）を示す図である。
【図９】蛍光体１の励起スペクトル（ラインＬ３）と第２の蛍光体である青色蛍光体の発光スペクトル（ラインＬ２）を示す図である。
【図１０】実施例１に係る発光モジュールの発光スペクトルと比較例１に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【図１１】実施例２に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【図１２】実施例３に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【図１３】実施例４に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【図１４】実施例５に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る発光モジュールの概略断面図である。図１に示す発光モジュール１０は、基板１２上に一対の電極１４（陽極）及び電極１６（陰極）が形成されている。電極１４上には半導体発光素子１８がマウント部材２０により固定されている。半導体発光素子１８と電極１４はマウント部材２０により導通されており、半導体発光素子１８と電極１６はワイヤー２２により導通されている。半導体発光素子の出射面の上には蛍光体フィルター２４が設置されている。
【００１９】
基板１２は、導電性を有しないが熱伝導性は高い材料によって形成されることが好ましく、例えば、セラミック基板（窒化アルミニウム基板、アルミナ基板、ムライト基板、ガラスセラミック基板）やガラスエポキシ基板等を用いることができる。
【００２０】
電極１４及び電極１６は、金や銅等の金属材料によって形成された導電層である。
【００２１】
半導体発光素子１８は、本発明の発光モジュールに用いられる発光素子の一例であり、例えば、紫外線又は短波長可視光を発光するＬＥＤやＬＤ等を用いることができる。具体例として、ＩｎＧａＮ系の化合物半導体を挙げることができる。ＩｎＧａＮ系の化合物半導体は、Ｉｎの含有量によって発光波長域が変化する。Ｉｎの含有量が多いと発光波長が長波長となり、少ない場合は短波長となる傾向を示すが、ピーク波長が４００ｎｍ付近となる程度にＩｎが含有されたＩｎＧａＮ系の化合物半導体が発光における量子効率が最も高いことが確認されている。
【００２２】
マウント部材２０は、例えば銀ペースト等の導電性接着剤又は金錫共晶はんだ等であり、半導体発光素子１８の下面を電極１４に固定し、半導体発光素子１８の下面側電極と基板１２上の電極１４を電気的に接続する。
【００２３】
ワイヤー２２は、金ワイヤー等の導電部材であり、例えば超音波熱圧着等により半導体発光素子１８の上面側電極及び電極１６に接合され、両者を電気的に接続する。
【００２４】
蛍光体フィルター２４は、後述する各蛍光体がバインダー部材に分散されている。蛍光体フィルター２４は、例えば、液状又はゲル状のバインダー部材に蛍光体を混入した蛍光体ペーストを作製した後、その蛍光体ペーストを光学ガラス上面に所定の膜厚に塗布し、その後に蛍光体ペーストのバインダー部材を硬化することにより形成される。バインダー部材としては、例えば、シリコーン樹脂やフッ素樹脂等を用いることができる。また、本実施の形態に係る発光モジュールは、励起光源として紫外線又は短波長可視光を用いることから、耐紫外線性能に優れたバインダー部材が好ましい。
【００２５】
また、蛍光体フィルター２４は、蛍光体以外の種々の物性を有する物質が混入されていてもよい。バインダー部材よりも屈折率の高い物質、例えば、金属酸化物、フッ素化合物、硫化物等が蛍光体フィルター２４に混入されることにより、蛍光体フィルター２４の屈折率を高めることができる。これにより、半導体発光素子１８から発生する光が蛍光体フィルター２４へ入射する際に生ずる全反射が低減され、蛍光体フィルター２４への励起光の取り込み効率を向上させるという効果が得られる。更に、混入する物質の粒子径をナノサイズにすることで、蛍光体フィルター２４の透明度を低下させることなく屈折率を高めることができる。また、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン等の平均粒径０．３〜３μｍ程度の白色粉末を光散乱剤として蛍光体フィルター２４に混入することができる。これにより、発光面内の輝度，色度むらを防止することができる。
【００２６】
次に、本実施の形態に係る発光モジュールに用いられる各蛍光体について詳述する。
【００２７】
（第１の蛍光体）
本実施の形態に係る第１の蛍光体は、黄色発光蛍光体である。黄色発光蛍光体（以下、「黄色蛍光体」と称する。）の好適な一例として、一般式がＭ１Ｏ２・ａＭ２Ｏ・ｂＭ３Ｘ２：Ｍ４ｃ（但し、Ｍ１はＳｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＳｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ３はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素、Ｘは少なくとも１種のハロゲン元素、Ｍ４は希土類元素及びＭｎからなる群より選ばれるＥｕ２＋を必須とする少なくとも１種の元素を示す。ａは０．１≦ａ≦１．３、ｂは０．１≦ｂ≦０．２５の範囲である。）で表される黄色蛍光体が挙げられる。また、この黄色蛍光体は、紫外線又は短波長可視光により励起され、青色蛍光体が発する可視光と混色することで白色を実現する可視光を発する。より具体的には、黄色蛍光体は、５６０〜６００ｎｍの波長域にピーク波長を有する可視光を発する。
【００２８】
なお、上述の黄色蛍光体として、より好ましい態様は、一般式で表すと次のようになる。
（Ｃａ１−ｘ，Ｓｒｘ）７（ＳｉＯ３）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋（ここで、０＜ｘ＜１である。）
【００２９】
（第２の蛍光体）
本実施の形態に係る第２の蛍光体は、青色発光蛍光体である。青色発光蛍光体（以下、「青色蛍光体」と称する。）の好適な一例として、Ｃａアパタイト蛍光体が挙げられる。Ｃａアパタイト蛍光体は、一般式（Ｃａ５−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ）（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋ｙで表される。
【００３０】
また、青色蛍光体の好適な他の例として、Ｓｒアパタイト蛍光体が挙げられる。Ｓｒアパタイト蛍光体は、一般式（Ｓｒ５−ｙ）（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋ｙで表される。
【００３１】
また、青色蛍光体の好適な他の例として、ＣａＳｒアパタイト蛍光体が挙げられる。ＣａＳｒアパタイト蛍光体は、一般式（Ｃａ５−ｘ−ｙ，Ｓｒｘ）（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋ｙで表される。
【００３２】
また、青色蛍光体の好適な他の例として、ＢＡＭ蛍光体が挙げられる。ＢＡＭ蛍光体は、一般式ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋で表される。
【００３３】
（第３の蛍光体）
本実施の形態に係る第３の蛍光体は、緑色発光蛍光体である。緑色発光蛍光体（以下、「緑色蛍光体」と称する。）の好適な一例は、一般式Ｃｓ２Ｓｒ１−ｘＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋ｘ（ここで、ｘは、０＜ｘ≦０．３の範囲である。）で表される蛍光体である。第３の蛍光体は、その発光スペクトルのピーク波長が５００〜５８０ｎｍの波長域にあってもよい。これにより、演色性の高い白色光を実現できる。
【実施例】
【００３４】
以下に本実施の形態を実施例によって更に具体的に説明する。実施例に使用した各蛍光体は、以下の方法にて調製した。
【００３５】
＜蛍光体１＞
蛍光体１は、一般式（Ｃａ１−ｘ，Ｓｒｘ）７（ＳｉＯ３）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋（ここで、０＜ｘ＜１である。）で表される蛍光体であり、前述の第１の蛍光体の一例である。蛍光体１の調整方法は以下の通りである。
【００３６】
はじめに、ＳｉＯ２（高純度化学研究所社製  SIO01CB）、ＳｒＣｌ２・６Ｈ２Ｏ（同社製  SRH04XB）、ＳｒＣＯ３、Ｃａ（ＯＨ）２（同社製  CAH08PB）及びＥｕ２Ｏ３（同社製  EUO01PB）の各原料を、これらのモル比がＳｉＯ２：ＳｒＣｌ２・６Ｈ２Ｏ：ＳｒＣＯ３：Ｃａ（ＯＨ）２：Ｅｕ２Ｏ３＝１．００：０．９４：０．０９：０．２９：０．１４となるように秤量し、秤量した各原料を大気中でアルミナ乳鉢にて約３０分粉砕混合し、原料混合物を得た。この原料混合物をアルミナ坩堝に入れ、還元雰囲気の電気炉で所定の雰囲気（５％Ｈ２を含むＮ２雰囲気）、温度１０００℃で４〜１０時間焼成し、焼成物を得た。得られた焼成物を温純水で丹念に洗浄し、余剰の塩化物を洗い流すことにより蛍光体１を得た。図２は、蛍光体１の発光スペクトルを示す図である。なお、励起光源は、紫外線又は短波長可視光を発し、ピーク波長が４０５ｎｍとなる発光スペクトルを有するＬＥＤである。以下の図３〜図７に示す各実施例や比較例についても同様である。
【００３７】
＜蛍光体２＞
蛍光体２は、一般式（Ｃａ５−ｘ−ｙ，Ｍｇｘ）（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋ｙで表される蛍光体であり、前述の第２の蛍光体の一例である。蛍光体２の調整方法は以下の通りである。
【００３８】
はじめに、ＣａＣＯ３（高純度化学研究所社製  CAH08PB）、ＭｇＣＯ３（白辰化学製），Ｅｕ２Ｏ３（高純度化学研究所社製  EUO01PB）、ＣａＣｌ２（同社製  CAH06XB）および（ＮＨ４）Ｈ２（ＰＯ４）（関東化学社製  01309-00）の各原料を、これらのモル比がＣａＣＯ３：ＭｇＣＯ３：Ｅｕ２Ｏ３：ＣａＣｌ２：（ＮＨ４）Ｈ２（ＰＯ４）＝２．９：１．５：０．０５：０．５：３．０となるように秤量し、均一混合後、アルミナ坩堝中で８００〜１０００℃、３時間焼成する。その後、焼成品を乳鉢で粉砕し、粉砕品と（ＮＨ４）Ｃｌを乳鉢で混合後、フタ付きのアルミナ坩堝にて２〜５％Ｈ２を含むＮ２雰囲気中で、９００〜１１００℃、３時間焼成することで蛍光体２を合成した。図３は、蛍光体２の発光スペクトルを示す図である。
【００３９】
＜蛍光体３＞
蛍光体３は、一般式（Ｓｒ５−ｙ）（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋ｙで表される蛍光体であり、前述の第２の蛍光体の一例である。蛍光体３の調整方法は以下の通りである。
【００４０】
はじめに、ＳｒＣＯ３（高純度化学研究所社製  SRH08PB）、Ｅｕ２Ｏ３（同社製  EUO01PB）、ＣａＣｌ２（同社製  CAH06XB）および（ＮＨ４）Ｈ２（ＰＯ４）（関東化学社製  01309-00）の各原料を、これらのモル比がＳｒＣＯ３：Ｅｕ２Ｏ３：ＣａＣｌ２：（ＮＨ４）Ｈ２（ＰＯ４）＝４．９８：０．０１：０．５：３．０となるように秤量し、均一混合後、アルミナ坩堝中で８００〜１０００℃、３時間焼成する。その後、焼成品を乳鉢で粉砕し、粉砕品と（ＮＨ４）Ｃｌを乳鉢で混合後、フタ付きのアルミナ坩堝にて２〜５％Ｈ２を含むＮ２雰囲気中で、９００〜１１００℃、３時間焼成することで蛍光体３を合成した。図４は、蛍光体３の発光スペクトルを示す図である。
【００４１】
＜蛍光体４＞
蛍光体４は、一般式（Ｃａ５−ｘ−ｙ，Ｓｒｘ）（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋ｙで表される蛍光体であり、前述の第２の蛍光体の一例である。蛍光体４の調整方法は以下の通りである。
【００４２】
はじめに、ＣａＣＯ３（高純度化学研究所社製  CAH08PB）、ＳｒＣＯ３（白辰化学製）、Ｅｕ２Ｏ３（同社製  EUO01PB）、ＣａＣｌ２（同社製  CAH06XB）および（ＮＨ４）Ｈ２（ＰＯ４）（関東化学社製  01309-00）の各原料を、これらのモル比がＣａＣＯ３：ＳｒＣＯ３：Ｅｕ２Ｏ３：ＣａＣｌ２：（ＮＨ４）Ｈ２（ＰＯ４）＝３．５：１．４：０．０５：０．５：３．０となるように秤量し、均一混合後、アルミナ坩堝中で８００〜１０００℃、３時間焼成する。その後、焼成品を乳鉢で粉砕し、粉砕品と（ＮＨ４）Ｃｌを乳鉢で混合後、フタ付きのアルミナ坩堝にて２〜５％Ｈ２を含むＮ２雰囲気中で、９００〜１１００℃、３時間焼成することで蛍光体４を合成した。図５は、蛍光体４の発光スペクトルを示す図である。
【００４３】
＜蛍光体５＞
蛍光体５は、一般式ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋で表される蛍光体であり、前述の第２の蛍光体の一例である。蛍光体５の調整方法は以下の通りである。
【００４４】
はじめに、ＢａＣＯ３（高純度化学研究所社製  BAH07PB）、Ｅｕ２Ｏ３（同社製  EUO01PB）、ＭｇＣＯ３（同社製  MGH04XB）およびα−Ａｌ２Ｏ３（同社製  ALO04RB）の各原料を、これらのモル比がＢａＣＯ３：Ｅｕ２Ｏ３：ＭｇＣＯ３：α−Ａｌ２Ｏ３＝０．９：０．０５：１．０：５．０となるように秤量し、更にフラックスとしてＡｌＦ３（同社製  ALH07PB）をα−Ａｌ２Ｏ３に対してモル比で０．５％秤量し、均一混合後、アルミナ坩堝中で、還元性雰囲気中にて１５００℃で３時間焼成することで蛍光体５を合成した。図６は、蛍光体５の発光スペクトルを示す図である。
【００４５】
＜蛍光体６＞
蛍光体６は、一般式Ｃｓ２Ｓｒ１−ｘＰ２Ｏ７：Ｅｕ２＋ｘ（ここで、ｘは、０＜ｘ≦０．３の範囲である。）で表される蛍光体であり、前述の第３の蛍光体の一例である。蛍光体６の調整方法は以下の通りである。
【００４６】
はじめに、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４（関東化学社製）、Ｅｕ２Ｏ３（高純度化学研究所社製  EUO01PB）、Ｃｓ２ＣＯ３（同社製  CSH08XB）、ＳｒＣＯ３（白辰化学製）の各粉末を用い、化学式Ｃｓ２Ｓｒ０．９９Ｐ２Ｏ７：Ｅｕ２＋０．０１となるように秤量し、均一混合後、フタ付きのアルミナ坩堝にて大気中、３００℃の温度で焼成した後、２〜５％Ｈ２を含むＮ２雰囲気中で、８００℃、５時間焼成することで蛍光体６を合成した。図７は、蛍光体６の発光スペクトルを示す図である。蛍光体６は、ピーク波長λp＝５５４ｎｍの緑色発光蛍光体である。
【００４７】
ところで複数の蛍光体を用いる場合、発光素子から発せられる励起光によってピーク波長が最も短い一方の蛍光体が励起され、励起された一方の蛍光体から発せられる一次蛍光が、一方の蛍光体よりピーク波長が長い他方の蛍光体に吸収され励起される多重励起（「カスケード励起」ともいう）が発生する。そのため、各蛍光体は、このような多重励起が生じないような特性を有することが好ましい。
【００４８】
そこで、本実施の形態に係る第３の蛍光体は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩａ、第２の蛍光体である青色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｂとすると、Ｉｂ＜Ｉａ×０．１５を満たすように構成されている。
【００４９】
図８は、蛍光体６の励起スペクトル（ラインＬ１）と第２の蛍光体である青色蛍光体の発光スペクトル（ラインＬ２）を示す図である。本実施の形態に係る蛍光体６は、図８に示すように、発光素子の光のピーク波長４０５ｎｍにおける、蛍光体６の励起スペクトルの強度Ｉａを１００％とすると、青色蛍光体のピーク波長である４５６ｎｍにおける、蛍光体６の励起スペクトルの強度Ｉｂは１１％であり、Ｉｂ＜Ｉａ×０．１５の関係式を満たしている。このように、蛍光体６は、第２の蛍光体である青色蛍光体が発する光により励起される割合が少なく、色ずれを抑えることができる。
【００５０】
同様の理由により、本実施の形態に係る第１の蛍光体は、発光素子の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｃ、第２の蛍光体である青色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長における励起スペクトルの強度をＩｄとすると、Ｉｄ＜Ｉｃ×０．３０を満たすように構成されている。
【００５１】
図９は、蛍光体１の励起スペクトル（ラインＬ３）と第２の蛍光体である青色蛍光体の発光スペクトル（ラインＬ２）を示す図である。本実施の形態に係る蛍光体１は、図９に示すように、発光素子の光のピーク波長４０５ｎｍにおける、蛍光体１の励起スペクトルの強度Ｉｃを１００％とすると、青色蛍光体のピーク波長である４５６ｎｍにおける、蛍光体１の励起スペクトルの強度Ｉｄは２７％であり、Ｉｃ＜Ｉｄ×０．０．３０の関係式を満たしている。このように、蛍光体１は、第２の蛍光体である青色蛍光体が発する光により励起される割合が少なく、色ずれを抑えることができる。
【００５２】
上述の各蛍光体を組み合わせて以下の各実施例に係る発光モジュールを作製した。各実施例に係る発光モジュールは、紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、紫外線又は短波長可視光により励起され可視光を発光する第１の蛍光体（黄色蛍光体）と、紫外線又は短波長可視光により励起され、第１の蛍光体が発光する可視光と補色の関係にある可視光を発光する第２の蛍光体（青色蛍光体）と、紫外線又は短波長可視光により励起され、第１の蛍光体が発光する可視光のピーク波長と第２の蛍光体が発光する可視光のピーク波長との間にピーク波長を有する、可視光を発光する第３の蛍光体（緑色蛍光体）と、を備える。
【００５３】
第１の蛍光体が発光する可視光と第２の蛍光体が発光する可視光とは、互いに補色の関係にあるため、白色光を得ることはできる。しかしながら、互いに補色の関係にある２色の光の混色だけでは、演色性の高い白色光を得ることが困難な場合が多い。そこで、本実施の形態に係る白色発光モジュールは、発光スペクトルにおいて、緑色に対応する波長の強度を高めるべく、黄色蛍光体および青色蛍光体の２色に加えて、緑色蛍光体が加えられている。
【００５４】
（実施例１）
実施例１に係る発光モジュールは、色温度が４３００Ｋ（白色）の光を発するように構成されている。具体的には、黄色蛍光体として５７０ｎｍ付近に発光のピーク波長を持つ蛍光体１、青色蛍光体としてＣａアパタイトの蛍光体２、緑色蛍光体として蛍光体６を用い、それらを所望の混合比で混合する。この混合物を１０〜１５ｖｏｌ％の濃度となるように付加重合型シリコーン樹脂（信越シリコーン社製  KER-2600（A/B））と自公転攪拌脱法混合装置にて念入りに混合した後、光学ガラスに１５０μｍ程度の膜厚で製膜、１５０℃、１時間で硬化させ蛍光体フィルターを作製した。
【００５５】
この蛍光体フィルターを４００ｎｍの波長で発光する表面実装型ＬＥＤの出射面に設置し、ＬＥＤを２０ｍＡで通電し、出射光の発光特性を、インスツルメントシステム社のスペクトル測定装置（CAS140B）にて評価した。その結果、蛍光体１（黄色蛍光体）、蛍光体２（青色蛍光体）、蛍光体６（緑色蛍光体）の重量比は、４．１ｇ：１．５ｇ：１．５ｇ、色度は（ｘ、ｙ）＝（０．３６８、０．３７１）でＡＮＳＩ（American National Standards Institute：米国標準協会）規格の色温度４３００Ｋの範囲内にあった。また、実施例１に係る発光モジュールの平均演色評価数Ｒａ＝８０で、後述の比較例１に係る発光モジュールのＲａ＝７６より４ポイント向上している。
【００５６】
（比較例１）
比較例１に係る発光モジュールは、黄色蛍光体として５７０ｎｍ付近に発光のピーク波長を持つ蛍光体１、青色蛍光体としてＣａアパタイトの蛍光体２を用い、それらを所望の混合比で混合する。その後は、実施例１と同様の方法で蛍光体フィルターを作製し、この蛍光体フィルターを備えた発光モジュールにおいて、発光特性を評価した。その結果、蛍光体１（黄色蛍光体）、蛍光体２（青色蛍光体）の重量比は、５．０ｇ：１．５ｇ、色度は（ｘ、ｙ）＝（０．３７１、０．３８５）、Ｒａ＝７６であった。
【００５７】
図１０は、実施例１に係る発光モジュールの発光スペクトルと比較例１に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【００５８】
（実施例２）
実施例２に係る発光モジュールは、色温度が５０００Ｋ（昼白色）の光を発するように構成されている。具体的には、黄色蛍光体として蛍光体１、青色蛍光体としてＳｒアパタイトの蛍光体３、緑色蛍光体として蛍光体６を用い、それらを所望の混合比で混合する。その後は、実施例１と同様の方法で蛍光体フィルターを作製し、この蛍光体フィルターを備えた発光モジュールにおいて、発光特性を評価した。その結果、蛍光体１（黄色蛍光体）、蛍光体３（青色蛍光体）、蛍光体６（緑色蛍光体）の重量比は、３．０ｇ：１．６ｇ：１．８ｇ、色度は（ｘ、ｙ）＝（０．３４４、０．３５０）でＡＮＳＩ規格の色温度５０００Ｋの範囲内にあった。また、実施例２に係る発光モジュールの平均演色評価数Ｒａ＝８１．４であった。
【００５９】
図１１は、実施例２に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【００６０】
（実施例３）
実施例３に係る発光モジュールは、色温度が５５００Ｋ（昼白色）の光を発するように構成されている。具体的には、黄色蛍光体として蛍光体１、青色蛍光体としてＣａＳｒアパタイトの蛍光体４、緑色蛍光体として蛍光体６を用い、それらを所望の混合比で混合する。その後は、実施例１と同様の方法で蛍光体フィルターを作製し、この蛍光体フィルターを備えた発光モジュールにおいて、発光特性を評価した。その結果、蛍光体１（黄色蛍光体）、蛍光体４（青色蛍光体）、蛍光体６（緑色蛍光体）の重量比は、３．０ｇ：２．０ｇ：２．５ｇ、色度は（ｘ、ｙ）＝（０．３３１、０．３４２）でＡＮＳＩ規格の色温度５５００Ｋの範囲内にあった。また、実施例３に係る発光モジュールの平均演色評価数Ｒａ＝８１．９であった。
【００６１】
図１２は、実施例３に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【００６２】
（実施例４）
実施例４に係る発光モジュールは、色温度が６０００Ｋ（昼光色）の光を発するように構成されている。具体的には、黄色蛍光体として蛍光体１、青色蛍光体としてＢＡＭ蛍光体の蛍光体５、緑色蛍光体として蛍光体６を用い、それらを所望の混合比で混合する。その後は、実施例１と同様の方法で蛍光体フィルターを作製し、この蛍光体フィルターを備えた発光モジュールにおいて、発光特性を評価した。その結果、蛍光体１（黄色蛍光体）、蛍光体５（青色蛍光体）、蛍光体６（緑色蛍光体）の重量比は、２．０ｇ：１．５ｇ：２．０ｇ、色度は（ｘ、ｙ）＝（０．３２２、０．３３４）でＡＮＳＩ規格の色温度６０００Ｋの範囲内にあった。また、実施例４に係る発光モジュールの平均演色評価数Ｒａ＝８２．５であった。
【００６３】
図１３は、実施例４に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【００６４】
（実施例５）
実施例５に係る発光モジュールは、色温度が６５００Ｋ（昼光色）の光を発するように構成されている。具体的には、黄色蛍光体として蛍光体１、青色蛍光体としてＣａアパタイトの蛍光体２、緑色蛍光体として蛍光体６を用い、それらを所望の混合比で混合する。その後は、実施例１と同様の方法で蛍光体フィルターを作製し、この蛍光体フィルターを備えた発光モジュールにおいて、発光特性を評価した。その結果、蛍光体１（黄色蛍光体）、蛍光体５（青色蛍光体）、蛍光体６（緑色蛍光体）の重量比は、２．０ｇ：１．７ｇ：２．１ｇ、色度は（ｘ、ｙ）＝（０．３１３、０．３２４）でＡＮＳＩ規格の色温度６５００Ｋの範囲内にあった。また、実施例５に係る発光モジュールの平均演色評価数Ｒａ＝８３．５であった。
【００６５】
図１４は、実施例５に係る発光モジュールの発光スペクトルを示す図である。
【００６６】
実施例１〜５に示すように、４００ｎｍのＩｎＧａＮ／ＧａＮ系半導体発光素子で励起される黄色蛍光体と青色蛍光体に加え、酸化物である緑色蛍光体を使用し、３色混合することで白色を実現する発光モジュールは、黄色蛍光体と青色蛍光体のみを使用した発光モジュールと比較して、平均演色評価数Ｒａが各白領域で８０以上へ向上する。
【００６７】
以上、本発明を実施の形態や各実施例をもとに説明した。この実施の形態や各実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６８】
発光素子は、少なくとも紫外線又は短波長可視光を発するものであればその発光スペクトルは特に限定されるものではないが、発光モジュールの発光効率等の観点から、発光スペクトルのピーク波長が３５０ｎｍ〜４２０ｎｍの範囲に含まれていることが好ましい。
【００６９】
また、発光素子の具体例としては、例えば、ＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子、真空放電や熱発光からの発光を得るための光源、電子線励起発光素子等の各種光源を用いることができる。より好ましくは、発光素子として半導体発光素子を用いることにより、小型で省電力、長寿命な発光モジュールを得ることができる。このような半導体発光素子の好適な例として、４００ｎｍ付近の波長域の発光特性が良好であるＩｎＧａＮ系のＬＥＤやＬＤを挙げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の発光モジュールは種々の灯具、例えば照明用灯具、ディスプレイ、車両用灯具、信号機等に利用することができる。特に、演色性が求められる一般照明用灯具への適用が期待できる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  発光モジュール、  １２  基板、  １４，１６  電極、  １８  半導体発光素子、  ２０  マウント部材、  ２２  ワイヤー、  ２４  蛍光体フィルター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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