(57)【要約】      （修正有）【課題】画像表示装置を構成した場合に、広範囲な色再現範囲を実現可能な発光装置を提供する。【解決手段】発光ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の発光素子と、６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の発光ピーク波長を有する蛍光を発し、下記組成式（Ｉ）で表される第一の蛍光体と、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の発光ピーク波長を有する蛍光を発する第二の蛍光体とを備え、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の最大発光強度を１００％とした場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の平均発光強度が７．５％以下である発光スペクトルを有する。ＭａｘＭｂｙＡｌ３Ｎｚ：Ｅｕ（Ｉ）、（式中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ、０．５≦ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．２、及び３．５≦ｚ≦４．５を満たす。）【選択図】図５
2016154205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である発光素子と、
６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発し、下記組成式（Ｉ）で表される第一の蛍光体と、
５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発する第二の蛍光体と、を備え、
４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、
５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が７．５％以下である発光スペクトルを有する発光装置。
ＭａｘＭｂｙＡｌ３Ｎｚ：Ｅｕ    （Ｉ）
（式中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ、０．５≦ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．２、及び３．５≦ｚ≦４．５を満たす。）
【請求項２】
４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が７％以下である、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
発光ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である発光素子と、
６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発し、下記組成式（Ｉ）で表される第一の蛍光体と、
５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発する第二の蛍光体と、を備え、
５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、
５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が３３％以下である発光スペクトルを有する発光装置。
ＭａｘＭｂｙＡｌ３Ｎｚ：Ｅｕ    （Ｉ）
（式中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ、０．５≦ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．２、及び３．５≦ｚ≦４．５を満たす。）
【請求項４】
４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が４０％以下である、請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第二の蛍光体は、発光スペクトルの半値幅が７０ｎｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第二の蛍光体が、下記組成式（ＩＩａ）で表されるβサイアロン蛍光体、下記組成式（ＩＩｂ）で表されるシリケート蛍光体、下記組成式（ＩＩｃ）で表されるハロシリケート蛍光体及び下記組成式（ＩＩｄ）で表されるチオガレート蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１から５いずれか１項に記載の発光装置。
Ｓｉ６−ｗＡｌｗＯｗＮ８−ｗ：Ｅｕ    （ＩＩａ）
（式中、ｗは、０＜ｗ≦４．２を満たす。）
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ    （ＩＩｂ）、
（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）８ＭｇＳｉ４Ｏ１６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ    （ＩＩｃ）
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ    （ＩＩｄ）
【請求項７】
前記第一の蛍光体は、組成式（Ｉ）におけるＭａがＳｒ及びＣａの少なくとも一方の元素を含み、ＭｂがＬｉであり、４６０ｎｍにおける反射率が５３％以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
ＣＩＥ１９３１に規定されるｘｙ色度座標がｘ＝０．２２０以上０．３４０以下且つｙ＝０．１６０以上０．３４０以下の範囲である光を発する、請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
青色光を発する発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、この青色光に励起されて緑色に発光する蛍光体と、赤色に発光する蛍光体とを組み合わせることにより、白色光を放出可能な発光装置が開発されている。例えば、特許文献１には、β型Ｓｉ３Ｎ４結晶構造を持つ窒化物または酸窒化物（βサイアロン蛍光体）であって緑色に発光する蛍光体が開示されている。この蛍光体と、赤色蛍光体であるＣａＳｉＡｌＮ３：Ｅｕとを、青色ＬＥＤで励起させることにより、ＬＥＤ及び蛍光体からの発光が混合されて白色光を発する発光装置が開示されている。
【０００３】
また特許文献２には、青色に発光する発光素子と、これに励起される緑色に発光する蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）と、赤色に発光する蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）とを組み合わせてなる発光装置が開示されている。（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ蛍光体は、ピーク波長を５２０ｎｍから６００ｎｍまで変化させることができ、色再現の範囲を調整する事が可能となるため広範囲な色再現域を得られるとされている。
【０００４】
さらに、液晶表示装置（ＬＣＤ）における色再現性（例えば、ＮＴＳＣ比）に着目した従来技術として、例えば特許文献３には、５０５ｎｍ以上５３５ｎｍ以下の範囲にスペクトルピークを有する緑色蛍光体を含むバックライト光源を用いる液晶表示装置が開示されている。当該緑色蛍光体は、賦活剤としてユーロピウム、タングステン、スズ、アンチモン及びマンガンのいずれかを含むことが開示されている。さらに緑色蛍光体の具体例としてＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ等が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０３３３１号公報
【特許文献２】特開２００７−０２７７９６号公報
【特許文献３】特開２００３−１２１８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発光装置では、緑色蛍光体であるβサイアロン蛍光体と、赤色蛍光体であるＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ蛍光体又は（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ蛍光体とを用いるが、これらの蛍光体はその半値幅が比較的大きいために緑色と赤色成分の中間成分が多くなる。そのため、ＮＴＳＣ比における色再現範囲を正確にカバーすることが難しく、より高精度な画像表示を実現することが困難になるという懸念がある。
また、特許文献２に記載の発光装置では、緑色蛍光体の半値幅が広いために、色再現範囲を正確にカバーすることが難しいという懸念がある。
更に特許文献３に記載のバックライト光源に含まれる緑色蛍光体を、ピーク波長が４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である発光素子とともに用いる場合、該蛍光体の励起波長が発光素子のピーク波長と一致せず、その発光効率を充分に高めることが困難になるという懸念がある。
【０００７】
本開示に係る一実施形態は上述の課題を解決するためになされたものである。本開示に係る一実施形態は、画像表示装置を構成した場合に広範囲な色再現範囲を実現可能な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】
【０００８】
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りであり、本開示に係る実施形態は以下の態様を包含する。
本開示の第一の態様は、発光ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である発光素子と、６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発し、下記組成式（Ｉ）で表される第一の蛍光体と、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発する第二の蛍光体と、を備え、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が７．５％以下である発光スペクトルを有する発光装置である。
ＭａｘＭｂｙＡｌ３Ｎｚ：Ｅｕ    （Ｉ）
【０００９】
上述した式（Ｉ）中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ、０．５≦ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．２、及び３．５≦ｚ≦４．５を満たす。
【００１０】
本開示の第二の態様は、発光ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である発光素子と、６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発し、上記組成式（Ｉ）で表される第一の蛍光体と、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発する第二の蛍光体と、を備え、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が３３％以下である発光スペクトルを有する発光装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本開示に係る一実施形態によれば、画像表示装置を構成した場合に広範囲な色再現範囲を実現可能な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る発光装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る発光装置の別例を示す概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る赤色蛍光体の発光スペクトルを例示する図である。
【図４】本実施形態に係る緑色蛍光体の発光スペクトルを例示する図である。
【図５】実施例及び比較例に係る発光装置の発光スペクトルを、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下における最大発光強度で規格化した相対強度で例示する図である。
【図６】実施例及び比較例に係る発光装置の発光スペクトルを、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下における最大発光強度で規格化した相対強度で例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示に係る発光装置を、実施の形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を例示するものであって、本発明は、以下のものに限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ  Ｚ８１１０に従う。また、本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
【００１４】
［発光装置］
本実施形態の発光装置は、発光ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である発光素子と、６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発し、下記組成式（Ｉ）で表される第一の蛍光体と、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発する第二の蛍光体と、を備え、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とした場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が７．５％以下である発光スペクトルを有する発光装置である。また、本実施形態の発光装置は、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とした場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が３３％以下である発光スペクトルを有する発光装置である。
ＭａｘＭｂｙＡｌ３Ｎｚ：Ｅｕ    （Ｉ）
【００１５】
上述した式（Ｉ）中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ、０．５≦ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．２、及び３．５≦ｚ≦４．５を満たす。
【００１６】
特定の発光ピーク波長を有する発光素子を励起光源とし、特定の化学組成を有する赤色蛍光体と、緑色蛍光体とを組合せることで、発光スペクトルにおける黄赤色領域の成分量が一定量以下となる。このような発光装置は、これが発する混色光のスペクトルを、従来の発光装置の発光スペクトルよりも、色分離に優れたものにすることができ、画像表示装置を構成した場合の色再現範囲を拡大することが可能である。
【００１７】
本実施形態の発光装置を画像表示装置に適用することで、画像表示装置の色再現範囲を拡大することができる。色再現範囲は、例えばＮＴＳＣ比を指標として評価される。ＮＴＳＣ比とは、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）が定めた赤、緑、青、各色のＸＹＺ表色式色度図における色度座標（ｘ，ｙ）として、赤（０．６７０，０．３３０）、緑（０．２１０，０．７１０）、青（０．１４０，０．０８０）の３点を結んで得られる三角形の面積に対する比率を指す。本実施形態の発光装置を用いることで、色再現範囲を従来の発光装置を用いる場合よりも広くすることができる。
【００１８】
発光装置の発光スペクトルは、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の黄赤色領域における平均発光強度が７．５％以下であるが、画像表示装置の色再現範囲拡大の観点から、７．０％以下が好ましい。
また発光装置の発光スペクトルは、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の黄赤色領域における平均発光強度が３３％以下であるが、画像表示装置の色再現範囲拡大の観点から、３０％以下が好ましい。
５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度は、例えば、第一の蛍光体及び第二の蛍光体の構成を適宜選択することで調整することができる。
なお、特定の波長範囲の平均発光強度は、発光スペクトルにおいて、その波長範囲の発光強度の算術平均値である。すなわち、発光スペクトルにおいて、その波長範囲について１ｎｍ毎に発光強度を測定し、測定された発光強度の総和を測定数で除して算出される。
【００１９】
発光装置の発光スペクトルは、画像表示装置の色再現範囲拡大の観点から、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青緑色領域における平均発光強度が７％以下であることが好ましく、６．５％以下がより好ましい。
また発光装置の発光スペクトルは、画像表示装置の色再現範囲拡大の観点から、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とする場合に、４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の青緑色領域における平均発光強度が４０％以下であることが好ましく、３０％以下がより好ましい。
４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲における平均発光強度は、例えば、第一の蛍光体及び第二の蛍光体の構成を適宜選択することで調整することができる。
【００２０】
発光装置が発する光は、発光素子の光と第一の蛍光体及び第二の蛍光体が発する蛍光との混合色であり、例えば、ＣＩＥ１９３１に規定される色度座標が、ｘ＝０．２２０以上０．３４０以下且つｙ＝０．１６０以上０．３４０以下の範囲に含まれる光であることが好ましく、ｘ＝０．２２０以上０．３３０以下且つｙ＝０．１７０以上０．３３０以下の範囲に含まれる光であることがより好ましい。
【００２１】
発光装置の形式は特に制限されず、通常用いられる形式から適宜選択することができる。発光装置の形式としては、ピン貫通型、表面実装型等を挙げることができる。一般にピン貫通型とは、実装基板に設けられたスルーホールに発光装置のリード（ピン）を貫通させて発光装置を固定するものを指す。また表面実装型とは、実装基板の表面において発光装置のリードを固定するものを指す。
【００２２】
本実施形態に係る発光装置１００の一例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る発光装置の一例を示す概略断面図１００である。発光装置１００は、表面実装型発光装置の一例である。
発光装置１００は、可視光の短波長側（例えば、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲）の光を発し、発光ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である窒化ガリウム系化合物半導体の発光素子１０と、発光素子１０を載置する成形体４０と、を有する。成形体４０は第１のリード２０及び第２のリード３０と、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂とが一体的に成形されてなるものである。成形体４０は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子１０が載置されている。発光素子１０は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極はそれぞれ第１のリード２０及び第２のリード３０とワイヤ６０を介して電気的に接続されている。発光素子１０は蛍光部材５０により被覆されている。蛍光部材５０はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。蛍光部材５０は発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体７０として赤色蛍光体（第一の蛍光体７１）及び緑色蛍光体（第二の蛍光体７２）と樹脂とを含有してなる。
【００２３】
蛍光部材５０は、発光装置１００の凹部内に載置された発光素子１０を覆うように透光性の樹脂やガラスで充填されて形成される。製造の容易性を考慮すると、蛍光部材の材料は、透光性樹脂が好ましい。透光性樹脂は、シリコーン樹脂組成物を使用することが好ましいが、エポキシ樹脂組成物、アクリル樹脂組成物等の絶縁樹脂組成物を用いることもできる。また、蛍光部材５０には第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２が含有されているが、さらに適宜、その他の材料を添加することもできる。例えば、光拡散材を含むことで、発光素子からの指向性を緩和させ、視野角を増大させることができる。
【００２４】
蛍光部材５０は、蛍光体７０を含む波長変換部材としてだけではなく、発光素子１０や第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２を外部環境から保護するための部材としても機能する。図１では、第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２は蛍光部材５０中で偏在している。このように発光素子１０に接近して第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２を配置することにより、発光素子１０からの光を効率よく波長変換することができ、発光効率の優れた発光装置とできる。なお、第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２を含む蛍光部材５０と、発光素子１０との配置は、それらを接近して配置させる形態に限定されることなく、第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２への熱の影響を考慮して、蛍光部材５０中で発光素子１０と、第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２との間隔を空けて配置することもできる。また、第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２を蛍光部材５０の全体にほぼ均一の割合で混合することによって、色ムラがより抑制された光を得るようにすることもできる。
【００２５】
図１では、蛍光体７０である第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２が混合された状態で図示されているが、図２に示すようにそれぞれの蛍光体を配置してもよい。
図２は、本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。図２では、発光素子１０に近い方から順に、第一の蛍光体７１及び第二の蛍光体７２がこの順に配置されている。これにより、第二の蛍光体７２の発光が第一の蛍光体７１を励起させてしまうことを抑制することができる。また、第二の蛍光体７２を上に配置することにより、第二の蛍光体７２の発光を発光装置の外へ取り出し易くすることができる。以上により、発光装置の発光効率がより向上すると考えられる。
【００２６】
（発光素子）
発光素子の発光ピーク波長は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲にある。この範囲に発光ピーク波長を有する発光素子を励起光源として用いることにより、発光素子からの光と蛍光体からの蛍光との混色光を発する発光装置を構成することが可能となる。さらに、発光素子から外部に放射される光を有効に利用することができるため、発光装置から出射される光の損失を少なくすることができ、高効率な発光装置を得ることができる。
【００２７】
発光素子の発光スペクトルの半値幅は特に制限されない。半値幅は例えば、３０ｎｍ以下とすることができる。
発光素子には半導体発光素子を用いることが好ましい。光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
半導体発光素子としては、例えば、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、ここでＸ及びＹは、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１を満たす）を用いた青色、緑色等に発光する半導体発光素子を用いることができる。
【００２８】
（蛍光体）
発光装置は、発光素子から発せられる光を吸収し、赤色に発光する第一の蛍光体の少なくとも１種と緑色に発光する第二の蛍光体の少なくとも１種とを含む。第一の蛍光体には特定の化学組成を有する赤色蛍光体を用いるが、第二の蛍光体には５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発する緑色蛍光体から適宜選択される蛍光体を用いることができる。第二の蛍光体の発光ピーク波長、発光スペクトル等を適宜選択することで発光装置の色再現範囲、演色性等の特性を所望の範囲とすることができる。
【００２９】
第一の蛍光体
発光装置は、６４０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発し、下記組成式（Ｉ）で表される第一の蛍光体の少なくとも１種を備える。
ＭａｘＭｂｙＡｌ３Ｎｚ：Ｅｕ    （Ｉ）
【００３０】
式中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、Ｓｒ及びＣａの少なくとも一方を含むことが好ましく、少なくともＳｒを含むことがより好ましい。Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、少なくともＬｉを含むことが好ましい。
【００３１】
ｘは、０．５≦ｘ≦１．５を満たし、０．６≦ｘ≦１．２を満たすことが好ましい。ｙは、０．５≦ｙ≦１．２を満たし、０．６≦ｙ≦１．１を満たすことが好ましい。ｚは、３．５≦ｚ≦４．５を満たし、３．６≦ｚ≦４．４を満たすことが好ましい。
【００３２】
第一の蛍光体は赤色の蛍光を発する。第一の蛍光体の発光スペクトルにおける半値幅は、特に制限されず、例えば、７０ｎｍ以下であることが好ましく、６５ｎｍ以下であることがより好ましい。また第一の蛍光体の発光スペクトルは、最大発光強度を１００％とした場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が１０％以下であることが好ましく、８％以下であることがより好ましい。
【００３３】
第一の蛍光体は、４６０ｎｍにおける反射率が５３％以下であることが好ましく、５２％以下であることがより好ましい。第一の蛍光体の４６０ｎｍにおける反射率が所定値以上であると、例えば、発光効率がより向上する傾向がある。
第一の蛍光体の反射率は、固体試料について分光光度計を用いて測定され、反射率の基準としてはＣａＨＰＯ４を用いている。
【００３４】
発光装置に含まれる第一の蛍光体の平均粒径は、特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。第一の蛍光体の平均粒径は、発光効率の観点から、２μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。
第一の蛍光体の平均粒径は、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザーズ・ナンバー（Fisher Sub Sieve Sizer's No.）と呼ばれる数値であり、空気透過法を用いて測定される。
発光装置は第一の蛍光体を１種単独でも、２種以上を組合せて含んでいてもよい。
【００３５】
発光装置における第一の蛍光体の含有量は、目的等に応じて適宜選択することができる。例えば第一の蛍光体の含有量は、蛍光部材に含まれる樹脂１００重量部に対して０．１重量部以上５０重量部以下とすることができ、１重量部３０重量部以下であることが好ましい。
【００３６】
第二の蛍光体
発光装置は、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光を発する第二の蛍光体の少なくとも１種を含む。
第二の蛍光体は、発光スペクトルの半値幅が７０ｎｍ以下であることが好ましく、６５ｎｍ以下であることがより好ましい。また第二の蛍光体は、発光スペクトルにおける最大発光強度を１００％とした場合に、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度が３０％以下であることが好ましく、２７％以下であることがより好ましい。
【００３７】
第二の蛍光体は、下記組成式（ＩＩａ）で表されるβサイアロン蛍光体、下記組成式（ＩＩｂ）で表されるシリケート蛍光体、下記組成式（ＩＩｃ）で表されるハロシリケート蛍光体及び下記組成式（ＩＩｄ）で表されるチオガレート蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
Ｓｉ６−ｗＡｌｗＯｗＮ８−ｗ：Ｅｕ    （ＩＩａ）
（式中、ｗは、０＜ｗ≦４．２を満たす。）
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ    （ＩＩｂ）
（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）８ＭｇＳｉ４Ｏ１６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ    （ＩＩｃ）
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ    （ＩＩｄ）
組成式（ＩＩａ）中、ｚは、０．０１＜ｚ＜２を満たすことが好ましい。
発光装置は第二の蛍光体を１種単独でも、２種以上を組合せて含んでいてもよい。
【００３８】
発光装置に含まれる第二の蛍光体の平均粒径は、特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。第二の蛍光体の平均粒径は、発光効率の観点から、２μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。
第二の蛍光体の平均粒径は、第一の蛍光体の平均粒径と同様にして測定される。
【００３９】
発光装置における第二の蛍光体の含有量は、目的等に応じて適宜選択することができる。例えば第二の蛍光体の含有量は、蛍光部材に含まれる樹脂１００重量部に対して１重量部以上７０重量部以下とすることができ、２重量部以上５０重量部以下であることが好ましい。
【００４０】
発光装置における第一の蛍光体と第二の蛍光体の含有比は、所望の発光特性が得られる限り特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。例えば第一の蛍光体の第二の蛍光体に対する含有比（第一の蛍光体／第二の蛍光体）は、重量基準で０．０１以上１０以下とすることができ、０．１以上１以下が好ましい。
【００４１】
その他の蛍光体
発光装置は、第一の蛍光体及び第二の蛍光体以外のその他の蛍光体を必要に応じて含んでいてもよい。その他の蛍光体としては、（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、（Ｌａ，Ｙ）３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）３Ｓｉ６Ｏ９Ｎ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２（Ｓｉ，Ｔｉ，Ｇｅ）Ｆ６：Ｍｎ等を挙げることができる。発光装置がその他の蛍光体を含む場合、その含有量は、目的等に応じて適宜選択することができ、例えば第一の蛍光体及び第二の蛍光体の総量に対して１０重量％以下であり、１重量％以下である。
【００４２】
蛍光体の製造方法は特に限定されず、公知の手段から適宜選択して採用することができる。例えば、以下のようにして製造することができる。蛍光体の組成に含有される元素の単体や酸化物、炭酸塩、窒化物、塩化物、フッ化物、硫化物などを原料とし、これらの各原料を所定の組成比となるように秤量する。また、原料にさらにフラックスなどの添加材料を適宜加え、混合機を用いて湿式又は乾式で混合する。これにより、固相反応を促進させて均一な大きさの粒子を形成することが可能となる。また、混合機は工業的に通常用いられているボールミルの他、振動ミル、ロールミル、ジェットミルなどの粉砕機を用いてもよい。粉砕機を用いて粉砕することで比表面積を大きくすることもできる。また、粉末の比表面積を一定範囲とするために、工業的に通常用いられている沈降槽、ハイドロサイクロン、遠心分離器などの湿式分離機、サイクロン、エアセパレータなどの乾式分級機を用いて分級することもできる。上記の混合した原料をＳｉＣ、石英、アルミナ、ＢＮ等の坩堝に詰め、アルゴン、窒素などの不活性雰囲気、水素を含む還元雰囲気にて焼成を行う。焼成は所定の温度及び時間で行う。焼成されたものを粉砕、分散、濾過等して目的の蛍光体粉末を得る。固液分離は濾過、吸引濾過、加圧濾過、遠心分離、デカンテーションなどの工業的に通常用いられる方法により行うことができる。乾燥は、真空乾燥機、熱風加熱乾燥機、コニカルドライヤー、ロータリーエバポレーターなどの工業的に通常用いられる装置により行うことができる。
【００４３】
（蛍光部材）
発光装置は、例えば、蛍光体及び樹脂を含み、発光素子を被覆する蛍光部材を備えることができる。蛍光部材を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂として、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂等の変性シリコーン樹脂などを挙げることができる。
蛍光部材は、蛍光体及び樹脂に加えてその他の成分を必要に応じて含んでいてもよい。その他の成分としては、シリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等のフィラー、光安定化剤、着色剤等を挙げることができる。蛍光部材がその他の成分を含む場合、その含有量は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。例えば、その他の成分として、フィラーを含む場合、その含有量は樹脂１００重量部に対して、０．０１重量部以上２０重量部以下とすることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４５】
（蛍光体）
発光装置の製造に先立ち、実施例及び比較例用の蛍光体として下表に示す赤色蛍光体及び緑色蛍光体をそれぞれ準備した。
第一の蛍光体である赤色蛍光体として、蛍光体１及び２を準備した。
（蛍光体１）
蛍光体１は、ＭａｘＭｂｙＡｌ３Ｎｚ：Ｅｕで表される蛍光体であり、Ｍａ＝Ｓｒ、Ｍｂ＝Ｌｉ、ｘ＝１、ｙ＝１、ｚ＝４を設計値とし、ＳｒＮｎ（ｎ＝２／３相当）、Ｌｉ３Ｎ、ＡｌＮ及びＥｕＦ３を原料として用いて製造した。これらの原料をＳｒ：Ｅｕ：Ｌｉ：Ａｌ＝０．９９３：０．００７：１．１７：３になるように、不活性雰囲気のグローブボックス内で計量、混合して混合物を得た。ここでＬｉは焼成時に飛散しやすいため、理論値より多めに配合した。この混合物をルツボに充填し、Ｎ２／Ｈ２混合ガス雰囲気下、１１００℃で３時間、熱処理した。
得られた粉末についてＸＲＤを測定し、ＳｒＬｉＡｌ３Ｎ４で表される化合物であることを確認した。また、蛍光の発光ピーク波長は６５３ｎｍであり、４６０ｎｍにおける反射率は５１．６％であった。
この蛍光体を蛍光体１（以下、「ＳＬＡＮ」と略記することがある）として用いた。
【００４６】
（蛍光体２）
蛍光体２として、６６３ｎｍに発光ピーク波長を有し、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕで表される蛍光体（以下、「ＣＡＳＮ」と略記することがある）を用いた。
【００４７】
第二の蛍光体である緑色蛍光体として、蛍光体３から９を準備した。
（蛍光体３から５）
蛍光体３から５は、いずれもＳｉ６−ｗＡｌｗＯｗＮ８−ｗ：Ｅｕ（ｗは、０＜ｗ≦４．２を満たす）で表されるβサイアロン蛍光体であり、ｗ値変更による発光ピーク波長違いの３種の蛍光体である。蛍光体３として発ピーク光波長５４０ｎｍのもの、蛍光体４として発光ピーク波長５３５ｎｍのもの、蛍光体５として発光ピーク波長５３１ｎｍのものを用いた。
【００４８】
（蛍光体６）
蛍光体６は、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕで表されるチオガレート蛍光体であり、発光ピーク波長は５３５ｎｍであった。
【００４９】
（蛍光体７）
蛍光体７は、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２-δ：Ｅｕ（δは、０≦δ≦１を満たし、Ｃｌの組成ズレを示す）で表されるクロロシリケート蛍光体であり、発光ピーク波長は５２２ｎｍであった。
【００５０】
（蛍光体８）
蛍光体８は、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕで表されるシリケート蛍光体であり、発光ピーク波長は５２３ｎｍであった。
【００５１】
（蛍光体９）
蛍光体９は、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅで表されるアルミネート蛍光体（以下、「ＹＡＧＧ」と略記することがある）であり、発光ピーク波長は５４３ｎｍであった。
【００５２】
各蛍光体の発光ピーク波長、半値幅を下表に示す。また、図３、４には各蛍光体の最大発光強度を１００％とした場合、波長に対する発光強度を示す発光スペクトルを示す。
【００５３】
【表１】
2016154205.tif 000003
【００５４】
蛍光体３から９は５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する蛍光体である。蛍光体３から８は半値幅が７０ｎｍ以下であるのに対して、蛍光体９は半値幅が７０ｎｍよりも大きい。
【００５５】
（実施例１から６、比較例１、２）
発光装置の作製
発光波長４５２ｎｍの青色発光ＬＥＤ（発光素子）に、表２に示す蛍光体を組み合わせて、発光装置を調製した。
発光装置が発する混色光の色度座標がｘ＝０．２５０、ｙ＝０．２２０付近となるように配合した蛍光体をシリコーン樹脂に添加し、混合分散した後、更に脱泡することにより蛍光体含有樹脂組成物を得た。次にこの蛍光体含有樹脂組成物を発光素子の上に注入、充填し、さらに加熱することで樹脂組成物を硬化させた。このような工程により発光装置をそれぞれ作製した。
【００５６】
実施例１から６、比較例１、２に係る発光装置の、波長に対する相対強度を示す発光スペクトルを図５及び６に示す。図５は４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を基準（１００％）とした相対強度を用いた発光スペクトルである。図６は５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を基準（１００％）とした相対強度を用いた発光スペクトルである。
各発光装置の発光スペクトルにおける４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とした場合の４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲及び５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度を算出した。結果を下表２に示す。
【００５７】
（相対ＮＴＳＣ比）
得られた発光装置のＮＴＳＣ比を以下のようにして求め、比較例１のＮＴＳＣ比を基準の１００％とした相対ＮＴＳＣ比として、各実施例、比較例のＮＴＳＣ比を算出した。
発光装置からの光を、カラーフィルターを通過させて青色光、緑色光及び赤色光をそれぞれ取り出し、その際の各色の色度よりディスプレイとして表示した際の色再現範囲及びＮＴＳＣ比を求めることができる。
カラーフィルターとして、青色ＬＥＤとＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を用いた発光装置に適用した場合に、ＮＴＳＣ比が７０％程度になる一般的なカラーフィルターを用いた場合についてシミュレーションを行い、各発光装置のＮＴＳＣ比を算出した。結果を下表２に示す。
【００５８】
【表２】
2016154205.tif 000004
【００５９】
上記同様にして、各発光装置の発光スペクトルにおける５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲における最大発光強度を１００％とした場合の４８０以上５００ｎｍ以下の範囲及び５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲における平均発光強度を算出した。また、比較のため相対ＮＴＳＣ比を併記した。結果を下表３に示す。
【００６０】
【表３】
2016154205.tif 000005
【００６１】
実施例１の発光装置は、第一の蛍光体として発光ピーク波長が６５３ｎｍ、半値幅が５７ｎｍである蛍光体１を用いており、第二の蛍光体として発光ピーク波長が５４４ｎｍ、半値幅が５６ｎｍである蛍光体３を用いている。一方、比較例１の発光装置は、第一の蛍光体として発光ピーク波長が６６３ｎｍ、半値幅が８９ｎｍである蛍光体２を用いており、第二の蛍光体として実施例１と同様に蛍光体３を用いている。
【００６２】
表２中の「相対ＮＴＳＣ比」に示されるように、実施例１の発光装置は、比較例１の発光装置よりも、ＮＴＳＣ比が大きく、色再現範囲が広くなっている。この理由は以下のように考えられる。蛍光体１は、その化合物が有する組成、結晶構造の由来によって発光スペクトルの半値幅が蛍光体２の半値幅よりも狭くなっている。このように赤色の蛍光体の発光スペクトルの半値幅が狭くなることにより、実施例１の発光装置は、発光スペクトルの５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の発光成分について、評価指標として例えば平均発光強度が、比較例１の発光装置よりも小さく、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の最大発光強度を基準とした場合には７．５％以下であり、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の最大発光強度を基準とした場合には３３％以下と少なくなっている。このような発光スペクトルの違いにより、実施例１の発光装置は、比較例１の発光装置よりも、色再現範囲が広くなったと考えられる。
【００６３】
実施例２の発光装置は、実施例１の発光装置に使用した蛍光体１を第一の蛍光体として使用し、第二の蛍光体として、実施例１の発光装置に使用した蛍光体３よりも発光ピーク波長が短く、半値幅が狭い蛍光体４を使用した。実施例２の発光装置は、蛍光体４の使用により、蛍光体３を使用した実施例１の発光装置よりも、緑色の色純度が高くなる。そのため、実施例２の発光装置は、実施例１の発光装置よりもＮＴＳＣ比が高くなっており、色再現範囲が広くなったことがわかる。
【００６４】
実施例３の発光装置は、第一の蛍光体として実施例１の発光装置に使用した蛍光体１を使用し、第二の蛍光体として実施例２の発光装置に使用した蛍光体４よりも更に発光ピーク波長が短く、半値幅が狭い蛍光体５を使用した。実施例３の発光装置は、蛍光体５の使用により、蛍光体４を使用した実施例２の発光装置よりも緑色の色純度が更に高くなる。そのため、実施例３の発光装置は、実施例２の発光装置よりも更にＮＴＳＣ比が高くなっており、色再現範囲が広くなったことがわかる。
【００６５】
実施例４の発光装置は、実施例３の発光装置に使用した蛍光体１を第一の蛍光体として使用し、第二の蛍光体として、実施例３の発光装置に使用した蛍光体５よりも発光ピーク波長は短いが、半値幅は蛍光体５よりも広い蛍光体７を用いている。実施例４の発光装置は、第二の蛍光体として用いている蛍光体７の半値幅が蛍光体５よりも広い。そのため、実施例４の発光装置は、４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下における発光スペクトルの平均発光強度が、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の最大発光強度を基準とした場合には７％よりも大きく、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の最大発光強度を基準とした場合には４０％よりも大きくなり、色再現範囲が実施例３よりもやや狭くなっているものの、依然として良好な色再現範囲となっている。
【００６６】
実施例５の発光装置は、実施例３の発光装置に使用した蛍光体１を第一の蛍光体として使用し、第二の蛍光体として、実施例３の発光装置に使用した蛍光体５よりも発光ピーク波長は短いが、半値幅は蛍光体５よりも広い蛍光体８を用いている。実施例５の発光装置は、第二の蛍光体として用いている蛍光体８の半値幅が蛍光体５よりも広い。そのため、実施例５の発光装置は、実施例４の発光装置と同様に、４８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下における発光スペクトルの平均発光強度が７％よりも大きくなり、色再現範囲が実施例３よりもやや狭くなっているものの、依然として良好な色再現範囲となっている。
【００６７】
実施例６の発光装置は、実施例３の発光装置に使用した蛍光体１を第一の蛍光体として使用し、第二の蛍光体として、実施例３の発光装置に使用した蛍光体５よりも発光ピーク波長がやや長く、半値幅が蛍光体５と同じ蛍光体６を用いている。そのため、実施例６の発光装置は、実施例３の発光装置と同様に緑色の色純度が高く、色再現範囲が実施例３と同程度の色再現範囲となっている。
【００６８】
上述した実施例に対して、比較例２の発光装置は、実施例１の発光装置に使用した蛍光体１を第一の蛍光体として使用しているものの、蛍光体３から８よりも半値幅が広い蛍光体９を第二の蛍光体として用いている。そのため、比較例２の発光装置は、緑色の色純度が低下するだけでなく、５９０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の平均発光強度が、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の最大発光強度を基準とした場合には１０．８％と７．５％よりも大きくなり、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の最大発光強度を基準とした場合には５３．４％と３３％よりも大きくなっており、実施例１から５よりもＮＴＳＣ比が大きく低下している。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本開示の発光装置は、ＬＥＤディスプレイ、バックライト光源、照明用光源等に好適に利用できる。また、ＲＧＢの各色を深く鮮やかに再現することが望まれるモニター、スマートフォン等のバックライト用の発光装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１０：発光素子、５０：蛍光部材、７１：第一の蛍光体、７２：第二の蛍光体、１００：発光装置
【図１】
2016154205.tif 000006
【図２】
2016154205.tif 000007
【図３】
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【図４】
2016154205.tif 000009
【図５】
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【図６】
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