(57)【要約】【課題】歩留まりの低下を抑制することが可能な発光装置を提供する。【解決手段】青色光を発する発光素子（１１）と、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮからなる緑色蛍光体（１２）と、緑色蛍光体を分散させる分散材（１３）と、を備え、緑色蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は２．５ｗｔ％以上であり、分散材を透過するときに形成される青色光の光路長の最短距離（Ｌ−Ｈ）は１ｍｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を発する発光素子と、
上記青色光により励起されて緑色光を発するＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体と、
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を分散させる分散材と、を備え、
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は２．５ｗｔ％以上であり、
上記分散材を透過するときに形成される上記青色光の光路長の最短距離は１ｍｍ以下であることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
０．５＜（上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の重量）／（上記分散材の重量）≦１．２
であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の平均粒径は４０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は、４．６ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
上記青色光のピーク波長は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
上記青色光のピーク波長は、４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体は、Ｍｇを含んでいることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
上記青色光により励起されて赤色光を発する赤色蛍光体をさらに備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
上記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体であることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
上記Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、Ｋ２（Ｔｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６またはＫ２（Ｓｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６であり、ｈは０．００１以上かつ０．１以下であることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
上記Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体であることを特徴とする請求項９または１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子と波長変換部材とを備えた発光装置、および当該発光装置を備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、（ｉ）発光ダイオード（Light Emitting Diode，ＬＥＤ）などの発光素子と、（ｉｉ）当該発光素子からの励起光を蛍光に変換する波長変換部材（例えば、蛍光体粒子を樹脂に分散させた部材）と、を組み合わせた発光装置が開発されている。当該発光装置は、小型であり、かつ、消費電力が白熱電球よりも少ないという利点を有している。それゆえ、当該発光装置は、各種画像表示装置または照明装置の光源として実用化されている。
【０００３】
このような発光装置としては、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組み合わせたものが一般的に用いられている。黄色蛍光体としては、Ｃｅ賦活ＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット）蛍光体が、発光効率が高いために広く用いられている。
【０００４】
ところで、発光装置を画像表示装置として用いる場合、蛍光体の発光スペクトルの半値幅が狭まるにつれ、画像表示装置の色再現域が広がる。しかしながら、Ｃｅ賦活ＹＡＧ蛍光体の発光スペクトルの半値幅は、１００ｎｍ程度と比較的広い。このため、Ｃｅ賦活ＹＡＧ蛍光体を黄色蛍光体として用いる方式の発光装置を、画像表示装置の液晶バックライトとした場合、色再現域の広さが十分ではない。
【０００５】
具体的には、上記の画像表示装置は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に用いられる色域であるｓＲＧＢの色域に対しては、ほぼ全域をカバーすることができる。しかし、ｓＲＧＢより広い色域であり、かつ広色域液晶ディスプレイに用いられる色域である、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）が定めたＮＴＳＣの色域またはＡｄｏｂｅＲＧＢの色域に対しては、カバー率が著しく低くなる。
【０００６】
より具体的には、Ｃｅ賦活ＹＡＧ黄色蛍光体を用いる方式の発光装置を液晶バックライトとして用いた画像表示装置の色域は、ＮＴＳＣ、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域に対して７０％程度のカバー率にとどまる。したがって、上記発光装置は、広色域液晶ディスプレイに用いるには適さない。
【０００７】
ここで、ｓＲＧＢの色域とは、ＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage）１９３１色度座標上において、（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．６４０，０．３３０）、（０．３００，０．６００）、（０．１５０，０．０６０）である３点の色度点で囲まれた三角形により定義された色域である。
【０００８】
一方、ＮＴＳＣの色域とは、ＣＩＥ１９３１色度座標上において、（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．６７０，０．３３０）、（０．２１０，０．７１０）、（０．１４０，０．０８０）である３点の色度点で囲まれた三角形により定義された色域である。また、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域とは、ＣＩＥ１９３１色度座標上において、（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．６４０，０．３３０）、（０．２１０，０．７１０）、（０．１５０，０．０６０）である３点の色度点で囲まれた三角形により定義された色域である。ｓＲＧＢの色域と、ＮＴＳＣまたはＡｄｏｂｅＲＧＢの色域とを比較すると、ＮＴＳＣおよびＡｄｏｂｅＲＧＢの色域の方が、緑色の色再現域が大きく広がっている。
【０００９】
ＮＴＳＣまたはＡｄｏｂｅＲＧＢに対応するような広色域液晶ディスプレイのバックライトとして用いる発光装置としては、緑色蛍光体と赤色蛍光体との２色の蛍光体を組み合わせて用いる構成のものが適している。さらに、それらの蛍光体の発光スペクトルの半値幅が狭いことが好ましい。
【００１０】
例えば特許文献１には、蛍光体としてＥｕ賦活βＳｉＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体）とＭｎ４＋賦活フッ化物錯体（赤色蛍光体）とを組み合わせて用いた発光装置が開示されている。当該組み合わせによれば、従来一般的であった、蛍光体として黄色蛍光体を用いた構成と比較して、画像表示装置を構成した場合に広い色再現域が実現可能となる。これは、Ｅｕ賦活βＳｉＡｌＯＮ蛍光体の発光スペクトルの半値幅と、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体の半値幅とが、いずれもＣｅ賦活ＹＡＧ蛍光体のものより狭いことに起因する。具体的には、Ｅｕ賦活βＳｉＡｌＯＮ蛍光体の発光スペクトルの半値幅は、５５ｎｍ以下である。また、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体の半値幅は１０ｎｍ以下である。
【００１１】
また、特許文献１の発光装置よりさらに広い色再現域を実現可能な構成として、例えば特許文献２には、蛍光体としてＭｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体）とＭｎ４＋賦活フッ化物錯体（赤色蛍光体）とを組み合わせて用いた発光装置が開示されている。特許文献２には、緑色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５１０ｎｍ〜５５０ｎｍであり、当該発光スペクトルの半値幅が５５ｎｍ以下（好ましくは４５ｎｍ以下）であることが開示されている。そして、緑色蛍光体の製造例として、上記ピーク波長が５１５ｎｍ、および上記半値幅が３３ｎｍのＭｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体が挙げられている。
【００１２】
さらに、特許文献３には、緑色蛍光体としてＭｎ賦活酸化物蛍光体またはＭｎ賦活酸窒化物蛍光体を用いた発光装置が開示されている。具体的には、蛍光体として上記緑色蛍光体とＥｕ賦活蛍光体（赤色蛍光体）とを組み合わせて用いた発光装置が開示されている。上記緑色蛍光体の発光スペクトルの半値幅が４０ｎｍ以下であることが開示されている。また、特許文献２と同様、緑色蛍光体の製造例として、上記ピーク波長が５１５ｎｍ、および上記半値幅が３３ｎｍのＭｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体が挙げられている。
【００１３】
また、近年では、より小型および薄型の液晶表示装置が要求されている。そのため、液晶表示装置のバックライト用の発光ダイオードに対しても、液晶表示装置の色再現性を広げるだけでなく、非特許文献１に示すように、発光ダイオードのパッケージの厚みが１ｍｍ以下の小型の発光装置が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】ＷＯ２００９／１１０２８５号公報（２００９年９月１１日公開）
【特許文献２】特開２０１０−９３１３２号公報（２０１０年４月２２日公開）
【特許文献３】特開２００９−２１８４２２号公報（２００９年９月２４日公開）
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Sharp Technical Data Sheet、「SPECIFICATIONS Surface Mount LED GM5Fxxxx10A」、２０１５年７月２４日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
例えば特許文献２および３に示すように、色再現性を広げるために、緑色蛍光体としてＭｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体）を用いる場合があるが、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体は励起光の吸収効率が低い。そのため、特に上記のような小型の発光装置においては、励起光の吸収効率を向上させるためには、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を増やす必要がある。
【００１７】
しかしながら、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を増やしすぎてしまうと、分散材の流動性が低下する可能性がある。この場合、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体が分散された分散材を塗布するディスペンサにおいて目詰まりが生じてしまう可能性がある。また、製造された各発光装置から出射された光の色度にばらつきが生じる可能性がある。このように、分散材の流動性の低下に伴い、発光装置の歩留まりが低下してしまう可能性があり、ひいては品質が安定した発光装置の量産性が低下してしまう可能性がある。
【００１８】
ここで、特許文献１の構成では、緑色蛍光体として、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体ではなくＥｕ賦活βＳｉＡｌＯＮ蛍光体が用いられている。また、非特許文献１には、緑色蛍光体の種類についての具体的な開示は無い。
【００１９】
特許文献２および３には、緑色蛍光体としてＭｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体が開示されているが、上記のように小型の発光装置における分散材の流動性の低下を抑制するための方策については開示が無く、また検討もなされていない。
【００２０】
そこで本発明では、緑色蛍光体としてＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を用いた場合において歩留まりの低下を抑制することが可能な発光装置、および当該発光装置を備えた画像表示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】
【００２１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、青色光を発する発光素子と、上記青色光により励起されて緑色光を発するＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体と、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を分散させる分散材と、を備え、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は２．５ｗｔ％以上であり、上記分散材を透過するときに形成される上記青色光の光路長の最短距離は１ｍｍ以下である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様によれば、発光装置の歩留まりを向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１に係る発光装置を示す断面図である。
【図２】緑色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフであって、（ａ）は比較製造例に係る緑色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトル、（ｂ）〜（ｅ）は本発明の実施形態１の各製造例に係る緑色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフである。
【図３】上記比較製造例および各製造例に係る緑色蛍光体の、原料粉末の混合比率と測定結果とを示す表である。
【図４】本発明の実施形態１に係る発光装置の発光スペクトルであって、（ａ）は比較例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）〜（ｅ）は各実施例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態１に係る各実施例および比較例に係る発光装置における分散材（樹脂）と緑色蛍光体との混合比率、および測定結果を示す表である。
【図６】ヒトの視感度曲線（単位ｌｍ／Ｗ）を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態２に係る発光装置を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態２の製造例に係る赤色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフである。
【図９】本発明の実施形態２に係る発光装置の発光スペクトルであって、（ａ）は比較例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）〜（ｅ）は各実施例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】本発明の実施形態２に係る各実施例および比較例に係る発光装置における、分散材（樹脂）の内部に分散させる緑色蛍光体および赤色蛍光体の混合比率、分散材と緑色蛍光体および赤色蛍光体との混合比率、並びに測定結果を示す表である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施形態３に係る画像表示装置の分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されている画像表示装置が備える液晶表示装置の分解斜視図である。
【図１２】カラーフィルタの透過スペクトルを示すグラフである。
【図１３】本発明の実施形態３に係る各実施例に係る画像表示装置のカバー率、面積比率および色度座標を示す表である。
【図１４】本発明の実施形態４および５に係る各実施例の発光装置において、分散材（樹脂）の内部に分散させる緑色蛍光体および赤色蛍光体の混合比率、分散材と緑色蛍光体および赤色蛍光体との混合比率、並びに測定結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の一態様に係る発光装置１０および１０ａは、青色光を発する発光素子１１と、青色光により励起されて緑色光を発する緑色蛍光体１２と、緑色蛍光体１２を分散させる分散材１３とを備えている。発光装置１０および１０ａでは、分散材１３中を透過する青色光の光路長の最短距離は１ｍｍ以下である。そして、このような発光装置１０および１０ａにおいて、緑色蛍光体１２としてＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体が用いられ、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は、２．５ｗｔ％以上である。
【００２５】
本発明者らは、鋭意研究の末、上記最短距離が１ｍｍ以下という小型の発光装置においては、上記Ｍｎの濃度が２．５ｗｔ％以上である場合に、分散材１３の流動性の低下を抑制し、その結果発光装置の歩留まりを向上させ、発光装置の量産性を向上させることが可能となることを見出した。また、上記Ｍｎの濃度が２．５ｗｔ％以上であるとともに、当該Ｍｎの濃度の上限値、分散材１３に対する緑色蛍光体１２（および赤色蛍光体１６）の重量比率、および緑色蛍光体１２の平均粒径を適切に制御することにより、小型の発光装置において発光効率を向上させることが可能となることを見出した。以下、詳細に説明する。
【００２６】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、少なくとも歩留まりを向上させることが可能な発光装置１０について説明する。
【００２７】
＜発光装置１０＞
図１は、発光装置１０を示す断面図である。図１に示すように、発光装置１０は、発光素子１１と、緑色蛍光体１２と、緑色蛍光体１２が分散した分散材１３と、プリント配線基板１４と、樹脂枠１５とを備えている。
【００２８】
発光装置１０の大きさは、発光装置が備えられる画像表示装置の薄型化の要求の高まりにより小さいことが好ましく、その大きさは、分散材１３を青色光が透過するときに形成される光路長の最短距離により決定される。
【００２９】
本実施形態では、図１に示すように、樹脂枠１５の深さをＬとするとＬ＝０．９ｍｍであり、発光素子１１の高さをＨとするとＨ＝０．１ｍｍとなる。この場合、発光装置１０において、発光素子１１から発せられる青色光が分散材１３を透過するときに形成する光路長の最短距離は、０．８ｍｍであると計算される。このように、本実施形態の発光装置１０では、分散材１３中を透過するときに形成される青色光の光路長の最短距離は１ｍｍ以下である。すなわち、発光装置１０は、当該最短距離が１ｍｍ以下の小型の発光装置として実現されている。
【００３０】
ここで、上記光路長の最短距離とは、発光素子１１の、青色光を出射する出射面１１ａと、分散材１３の、緑色蛍光体１２から発せられる緑色光が出射される出射面１３ａとの最短距離（出射面１１ａと出射面１３ａとの間の実際の長さとしての最短距離）を指す。なお、出射面１１ａはプリント配線基板１４と対向する表面とは反対側の表面であり、出射面１３ａはプリント配線基板１４から最も離れた位置の表面である。
【００３１】
＜発光素子１１＞
発光素子１１は、青色光を発する発光素子である。発光素子１１としては、緑色蛍光体１２であるＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体に吸収されて蛍光が生じる青色光からなる一次光（励起光）を発するものであれば、特に限定されない。発光素子１１として、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体を用いることができる。
【００３２】
発光素子１１から発せられる一次光（励起光）のピーク波長は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下であることが好ましい。発光素子１１から発せられる一次光（励起光）のピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である場合、緑色蛍光体１２の励起効率を高くすることが可能となる。そのため、発光素子１１の発光効率が高く、かつ図１１に示す青色カラーフィルタ１２６ｂの透過スペクトルと一次光の発光スペクトルとの波長整合性がよいため、本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率を実現できる程度に、発光装置１０の発光効率を向上させることができる。
【００３３】
また、上記波長範囲の場合、緑色蛍光体１２の励起効率を高くすることが可能となるため、発光装置１０に用いる緑色蛍光体１２の量を少なくすることが可能となる。それゆえ、上述した分散材１３の流動性の低下に伴う発光装置１０の歩留まりおよび量産性の低下を抑制することができる。
【００３４】
なお、上記ピーク波長は４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることがより好ましい。この場合、緑色蛍光体１２の励起効率がさらに高まり、発光装置１０の発光効率をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、上記ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、好ましくは４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下である場合、一次光の発光スペクトルは、図７に示す発光装置１０ａの赤色蛍光体１６の励起スペクトルおよび図１１に示す青色カラーフィルタ１２６ｂの透過スペクトルとの波長整合性がよい。そのため、上記ピーク波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、好ましくは４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることは、白色光を発する発光装置１０ａの発光効率を向上させる観点からも好ましいといえる。
【００３６】
＜緑色蛍光体１２＞
緑色蛍光体１２は、発光素子１１が発する青色光により励起されて緑色光を発する波長変換部材であり、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体である。
【００３７】
本実施形態で緑色蛍光体１２として用いられるＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮは、組成式ＭａＡｂＡｌｃＯｄＮｅ（ＭはＭｎ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、ＧＤ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｔｍ、ＹｂのうちＭｎを少なくとも含む１種以上の金属元素であり、ＡはＭ、Ａｌ以外の１種以上の金属元素であり、式中ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１とする）で示される。Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮとしては、以下の（１）〜（５）の条件を全て満たす値から選ばれる範囲の組成を示すものが好適に用いられる。
【００３８】
０．００００１≦ａ≦０．１      （１）
０≦ｂ≦０．４０                （２）
０．１０≦ｃ≦０．４８          （３）
０．２５≦ｄ≦０．６０          （４）
０．０２≦ｅ≦０．３５          （５）。
【００３９】
そして、緑色蛍光体１２として用いられるＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は２．５ｗｔ％（重量％）以上である。このようにＭｎの濃度を制御することにより、本来励起光の吸収効率が低いＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の当該吸収効率を高めることが可能となる。そのため、発光装置１０のように小型化された発光装置において、発光効率を高めてかつ画像表示に好適な色度点を実現するために過剰な量のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を用いることによる、分散材１３の流動性の低下を抑制することが可能となる。
【００４０】
また、小型の発光装置においては、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を過剰に含めると、却って不必要な散乱が生じることにより発光効率が低下する可能性があるが、上記のようにＭｎの濃度を制御することにより、当該発光効率の低下を抑制することが可能となる。特に、上記Ｍｎの濃度、分散材１３と緑色蛍光体１２との重量比率、および緑色蛍光体１２の平均粒径を適切に制御することにより、発光装置１０の発光効率の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
例えば、Ｍｎの濃度が増えすぎると、濃度消光または結晶性の低下等によりＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の発光効率は低下する傾向にある。特に、Ｍｎの濃度が４．６ｗｔ％を超えると、本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率よりも低下する可能性がある。この点を考慮し、発光装置１０の発光効率の低下を抑制するためには、Ｍｎの濃度は４．６ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００４２】
また、一般に蛍光体の粒径が小さくなると、ディスペンサの目詰まりが生じにくくなるため、発光装置の歩留まり（量産性）は改善されるが、発光装置の発光効率は低下する傾向にある。一方、蛍光体の粒径が大きくなると、発光装置の発光効率は改善されるが、発光装置の歩留まりは低下する傾向にある。それゆえ、発光装置の歩留まりおよび発光効率の低下の抑制の両方を実現するためには、緑色蛍光体１２の粒径を適切に制御することも重要である。なお、ここでいう発光効率の低下の抑制とは、例えば、本願の画像表示装置とは異なる画像表示装置（色再現性が本願の画像表示装置よりも低いもの等）、または画像表示装置以外の照明装置に適用された場合に、これらの装置において要求される発光効率が実現可能な程度であればよいことを示す。
【００４３】
上記観点から、緑色蛍光体１２として用いられるＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の好ましい粒径の範囲は、平均粒径で５μｍ以上４０μｍ以下に制御され、より好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下に制御される。なお、分散材１３に対する緑色蛍光体１２の重量比率については後述する。
【００４４】
また、上記Ｍｎの濃度が少なくとも２．５ｗｔ％以上である場合にγ−ＡｌＯＮ結晶中にＭｎをより多く取り込むためには、上記組成式ＭａＡｂＡｌｃＯｄＮｅのＡとして、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ等の２価の金属元素を添加することが好ましく、その中でもＭｇが特に好ましい。
【００４５】
Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体にＭｇが含まれていることにより、γ−ＡｌＯＮ結晶の結晶構造が安定化して結晶中にＭｎが取り込まれやすくなる。そのため、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮの発光効率をより向上させることが可能となる。
【００４６】
ここで、上記結晶中に取り込まれたＭｎの濃度という指標は、原料粉体の混合比率から算出される設計組成におけるＭｎの濃度とは異なる指標である。すなわち、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体に含まれているＭｎの濃度とは、最終製品としてのＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に取り込まれているＭｎの濃度を指す。
【００４７】
Ｍｎは揮発性が高いので、高温の焼成プロセス中に容易に揮発してγ−ＡｌＯＮ結晶外のガラス相または異相に取り込まれやすい。そのため、γ−ＡｌＯＮ結晶中に実際に取り込まれ、かつ発光に寄与するＭｎの濃度については、設計組成より算出した値を上記指標とするのではなく、例えば、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮの結晶の断面におけるＭｎの濃度を直接測定した値を上記指標とすることが好ましい。すなわち、上記指標としては、実際に結晶中に取り込まれているＭｎの濃度を算出したものを用いることが好ましい。
【００４８】
＜分散材１３＞
分散材１３は、緑色蛍光体１２としてのＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を分散させるものであり、本実施形態では樹脂枠１５の内側に充填されている。図１に示すように、分散材１３にはＭｎ２＋賦活γ-ＡｌＯＮ蛍光体からなる緑色蛍光体１２が少なくとも分散しており、発光素子１１は、緑色蛍光体１２を分散させた分散材１３によって封止されている。なお、実施形態２で説明するように、青色および緑色との混色で白色を発するために、緑色蛍光体１２に加えて赤色蛍光体１６が分散材１３中に分散されていてもよい。
【００４９】
分散材１３の材質は、特に限定されないが、例えばメチル系シリコーン樹脂、フェニル系シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの透光性を有する樹脂材料、低融点ガラスなどのガラス材料、有機無機ハイブリッドガラスなどを適宜用いることができる。特に、分散材１３が樹脂材料で構成される場合、分散材１３の製造時の温度が、他の材料に比べて低温であるため好ましい。
【００５０】
本実施形態では、上記光路長の最短距離が１ｍｍ以下である小型の発光装置１０において、発光および吸収遷移確率の低いＭｎ２＋が発光元素として賦活されたＭｎ２＋賦活γ-ＡｌＯＮ蛍光体を用いている。そのため、上述したように、賦活剤であるＭｎの濃度を適切に制御しないと、分散材１３における緑色蛍光体１２の分散量が多くなりすぎてしまい、緑色蛍光体１２を含む分散材１３（緑色蛍光体１２と分散材１３との混合物）の流動性が低下する可能性がある。
【００５１】
上記観点から、少なくとも分散材１３の流動性の低下を抑制するためには、分散材１３の重量に対する緑色蛍光体１２の重量の重量比率は１．２以下であることが好ましい。換言すれば、（緑色蛍光体１２の重量）／（分散材１３の重量）≦１．２であることが好ましい。この場合、緑色蛍光体１２が分散した分散材１３の流動性の低下を抑制することが可能となり、発光装置１０の歩留まりおよび量産性を向上させることができる。
【００５２】
また、重量比率は１．０以下であることがより好ましい。換言すれば、（緑色蛍光体１２の重量）／（分散材１３の重量）≦１．０であることがより好ましい。この場合、上記流動性の低下をさらに抑制することが可能となる。
【００５３】
また、上記重量比率は０．５より大きいことが好ましい。すなわち、（緑色蛍光体１２の重量）／（分散材１３の重量）＞０．５であることが好ましい。０．５より大きい場合、発光装置１０から発せられる光（例えば白色光）の色度点を本願の画像表示装置として好適な範囲内に制御することが可能となる。
【００５４】
＜発光装置１０を構成する他の部材＞
プリント配線基板１４は、発光素子１１が載置されるとともに、発光素子１１を駆動させる電気回路が形成されている基板である。樹脂枠１５は、プリント配線基板１４上に載置された、樹脂製の枠である。
【００５５】
＜緑色蛍光体１２の作製＞
次に、緑色蛍光体１２の製造例およびその比較例について、図２および図３を用いて説明する。
【００５６】
図２の（ａ）は、比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフであり、図２の（ｂ）〜（ｅ）は、各製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフである。ここで、製造例Ｐ５およびＰ６に係る緑色蛍光体１２の発光スペクトルおよび励起スペクトルは、製造例Ｐ１と同一である。
【００５７】
図３は、比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体１２と、各製造例Ｐ１〜Ｐ６に係る緑色蛍光体１２との、原料粉末の混合比率と測定結果とを示す表である。具体的には、図３には、測定結果として、上記各発光スペクトルの半値幅、ピーク波長および色度座標と、上記各緑色蛍光体の結晶中に取り込まれたＭｎの濃度と、上記各緑色蛍光体の平均粒径とが示されている。
【００５８】
（比較製造例Ｐ０：Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の調製）
（焼成工程）
まず、本実施形態に係る緑色蛍光体１２と比較するための緑色蛍光体１２の製造例（比較製造例Ｐ０）を、図２の（ａ）及び図３を参照して説明する。
【００５９】
比較製造例Ｐ０に係るＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を作製するために、窒化アルミニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化マグネシウム粉末およびフッ化マンガン粉末を、図３に示す混合比率で混合した。
【００６０】
すなわち、まず、窒化アルミニウム粉末１０．７０質量％、酸化アルミニウム粉末７９．８６質量％、酸化マグネシウム粉体４．６８質量％およびフッ化マンガン粉末４．７６質量％の組成となるように所定量秤量した。次に、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用いて１０分以上混合し、粉体凝集体を得た。そして、この粉体凝集体を、直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
【００６１】
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットした。そして、当該加圧電気炉に純度が９９．９９９体積％の窒素を導入し、当該加圧電気炉内の圧力を０．５ＭＰａとした後、毎時５００℃の温度上昇率で１８００℃まで昇温した。そして、上記るつぼを当該加圧電気炉内に１８００℃で２時間保持して、蛍光体試料を得た。
【００６２】
（粉砕分級工程）
得られた蛍光体試料に少量の純水を加えた状態でメノウの乳鉢を用いて湿式粉砕し、開口４８μｍのふるいにより粗大粉を取り除く操作を複数回繰り返すことにより、蛍光体試料を粉砕しながら粗大粉を除去した。その後、粗大粉を除去した蛍光体試料を、純水にヘキサメタリン酸０．１ｗｔ％を溶解した水溶液の中に分散させ一定時間放置した後、上澄み液を除去することにより微細粉を除去し、粒径が調整された蛍光体粉末を得た。
【００６３】
（測定工程）
得られた蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ；X-ray diffraction）を行った。その結果、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全て、当該蛍光体粉末がγ―ＡｌＯＮ構造を示していることを確認できた。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を照射した結果、緑色に発光することを確認できた。すなわち、上記の工程を経て、比較製造例Ｐ０に係るＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体粉末を得た。
【００６４】
その後、得られた比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体に対して４４５ｎｍの光を照射することにより、図２の（ａ）に示す発光スペクトルを得た。具体的には、この発光スペクトルは、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）を用いて、上記緑色蛍光体に４４５ｎｍの光を照射して、当該緑色蛍光体を励起することにより測定された。また、励起スペクトルは、発光スペクトルのピーク波長をモニターして得られたものである。
【００６５】
図２の（ａ）に示す発光スペクトルを解析した結果、図３に示すように、比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長は５２２ｎｍ、半値幅は３８ｎｍであった。また、上記発光スペクトルから色度座標を計算したところ、ＣＩＥ１９３１色度座標で（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．２０４，０．７２１）であった。
【００６６】
次に、得られた蛍光体試料について、平均粒径を測定した。ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）装置（キーエンス製：ＶＥ−８８００）により得られた電子顕微鏡像を用いて平均粒径を測定したところ、１３．５μｍであった。
【００６７】
さらに、比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体の結晶中に取り込まれたＭｎの濃度を測定した。
【００６８】
ここで、緑色蛍光体の結晶中に取り込まれたＭｎの濃度は、以下のように算出した。すなわち、まず、エポキシ樹脂（日本電子製：Ｇ２）に、上記の工程を経て得られた蛍光体粉末を分散させた。次に、断面加工装置（日本電子製：ＳＭ−０９０１０）を用いて、蛍光体粉末を分散させたエポキシ樹脂にＡｒイオンビームを照射することによって、エポキシ樹脂に埋め込まれた蛍光体を切断した。その後、複数の切断面について、ＳＥＭ装置に付属のＥＤＸ（Energy dispersive X-ray spectrometry）検出器（エネルギー分散型Ｘ線分析装置；アメテック製：Ｇ−ＸＭ２）を用いてＭｎの濃度を測定し、その平均値をＭｎの濃度として算出した。
【００６９】
上記の方法により算出された、比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体の結晶中に取り込まれたＭｎの濃度は、図３に示すように、２．４ｗｔ％であった。
【００７０】
また、図３に示すように、比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体の励起スペクトルにおける４４５ｎｍ近傍のピーク波長の半値幅は、２３ｎｍであった。
【００７１】
（製造例Ｐ１〜Ｐ４：Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の調製）
次に、本実施形態に係る緑色蛍光体１２の製造例を、図２の（ｂ）〜（ｅ）及び図３を参照して説明する。
【００７２】
製造例Ｐ１〜Ｐ４に係るＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体１２）は、比較製造例Ｐ０と同様の工程を経て作製された。すなわち、本製造例に係る緑色蛍光体１２は、窒化アルミニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化マグネシウム粉末およびフッ化マンガン粉末を、図３に示す混合比率で混合して作製された。
【００７３】
その後、得られた製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２のそれぞれに対して４４５ｎｍの光を照射することにより、図３の（ｂ）〜（ｅ）に示す発光スペクトルを得た。具体的には、この発光スペクトルは、比較製造例Ｐ０と同様、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）を用いて、上記緑色蛍光体に４４５ｎｍの光を照射して、当該緑色蛍光体を励起することにより測定された。また、励起スペクトルは、発光スペクトルのピーク波長をモニターした得られたものである。さらに、製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２の結晶中に取り込まれたＭｎの濃度および平均粒径についても、比較製造例Ｐ０と同様の方法で算出した。
【００７４】
製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２では、色度座標および平均粒径は、図３に示すような値が得られた。特に、製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２では、比較製造例Ｐ０と異なり、結晶中に取り込まれたＭｎの濃度が２．５ｗｔ％以上となっていることが分かる。なお、製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２の励起スペクトルにおける４４５ｎｍ近傍のピーク波長の半値幅は、それぞれ２５、２５、２６および２８ｎｍであった。
【００７５】
（製造例Ｐ５：Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の調製）
製造例Ｐ１における粉砕分級工程のみを以下の通り変更し、製造例Ｐ５のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体１２）を得た。
【００７６】
（粉砕分級工程）
得られた蛍光体試料に少量の純水を加えた状態でメノウの乳鉢を用いて湿式粉砕し、開口８５μｍのふるいにより粗大粉を取り除く操作を複数回繰り返すことにより、蛍光体試料を粉砕しながら粗大粉を除去した。その後、粗大粉を除去した蛍光体試料を、純水にヘキサメタリン酸０．１ｗｔ％を溶解した水溶液の中に分散させ一定時間放置した後、上澄み液を除去することにより微細粉を除去し、粒径が調整された蛍光体粉末を得た。
【００７７】
（測定工程）
得られた蛍光体試料について、製造例Ｐ１と同様に各種測定を行ったところ、製造例Ｐ１と比較して平均粒径のみ異なっていた。具体的には、平均粒径は２５．１μｍであった。
【００７８】
（製造例Ｐ６：Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の調製）
製造例Ｐ１における粉砕分級工程のみを以下の通り変更し、製造例Ｐ６のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体１２）を得た。
【００７９】
（粉砕分級工程）
得られた蛍光体試料に少量の純水を加えた状態でメノウの乳鉢を用いて湿式粉砕し、開口２０μｍのふるいにより粗大粉を取り除く操作を複数回繰り返すことにより、蛍光体試料を粉砕しながら粗大粉を除去した。その後、粗大粉を除去した蛍光体試料を、純水にヘキサメタリン酸０．１ｗｔ％を溶解した水溶液の中に分散させ一定時間放置した後、上澄み液を除去することにより微細粉を除去し、粒径が調整された蛍光体粉末を得た。
【００８０】
（測定工程）
得られた蛍光体試料について、製造例Ｐ１と同様に各種測定を行ったところ、製造例Ｐ１と比較して平均粒径のみ異なっていた。具体的には、平均粒径は７．６μｍであった。
【００８１】
＜発光装置の実施例および比較例＞
次に、発光装置１０およびその比較例について、図４及び図５を用いて説明する。図４の（ａ）は、比較例ＤＧ０に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図４の（ｂ）〜（ｅ）は、各実施例ＤＧ１〜ＤＧ４に係る発光装置１０の発光スペクトルを示すグラフである。ここで、実施例ＤＧ５及びＤＧ６の発光スペクトルは、実施例ＤＧ１と同一である。また、図４のグラフにおいて、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【００８２】
図５は、各実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０と比較例ＤＧ０に係る発光装置とにおいて、分散材（樹脂）とＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体）との混合比率、および、測定結果を示す表である。測定結果としては、（１）各発光装置の理論限界視感効率（Theoretical Limit of Luminous Efficienciy：ＴＬＬＥ）、（２）実施例ＤＧ３に係る発光装置１０が出射した光の光束を１００としたときの、その他の各発光装置が出射した光の光束（相対値）、（３）発光装置１０の量産性が良好であるか否か、および（４）液晶パネル（液晶表示部１２０に相当）を透過した後の、各発光装置から出射された光の色度座標が示されている。なお、図５（図１０も同様）では、発光装置の量産性が良い（すなわち量産に適している）場合を「良好」、量産性が悪い（すなわち量産に適さない）場合を「不可」、発光装置の量産性がある程度良く、量産が可能である場合を「可能」としている。
【００８３】
なお、各発光装置の色度座標は、図５に示すように、ＣＩＥｙ＝０．１５０付近となるように調整されている。このＣＩＥｙの値は、分散材に対して上記緑色蛍光体に加えて後述の赤色蛍光体を加えた場合に、発光素子からの青色光、上記緑色蛍光体からの緑色光、および上記赤色蛍光体からの赤色光を混色した結果得られる白色光を考慮して算出された値である。具体的には、上記ＣＩＥｙの値は、発光装置が画像表示装置に適した白色光を発すると想定したときの、当該白色光に含まれる青色光と緑色光とのピーク強度の比率から算出した値である。
【００８４】
（比較例ＤＧ０）
まず、本実施形態に係る発光装置１０と比較するための発光装置の製造例（比較例ＤＧ０）を、図４の（ａ）および図５を参照して説明する。
【００８５】
比較例Ｄ０に係る発光装置は、図１に示す構造を有する発光装置１０と同様の構造を有する。比較例Ｄ０に係る発光装置において、発光素子は、発光ピーク波長４４５ｎｍの青色ＬＥＤ（Ｃｒｅｅ社製）である。緑色蛍光体は、上記比較製造例Ｐ０で得られたＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体であり、分散材は、シリコーン樹脂（信越化学工業（株）製：ＫＥＲ−２５００）である。
【００８６】
まず、比較製造例Ｐ０のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体をシリコーン樹脂中に分散させて、蛍光体分散樹脂を得た。具体的には、この蛍光体分散樹脂は、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体とシリコーン樹脂とを１．３３：１の重量比率で混合することにより得られた。次に、得られた蛍光体分散樹脂を自転公転ミキサー（シンキー社製：ＡＲ−１００）を用いて混錬し、混錬した蛍光体分散樹脂を樹脂枠の中に針状の治具を用いて手作業で塗布し、１５０℃での加熱処理によりシリコーン樹脂を硬化させることにより、発光装置を得た。
【００８７】
その後、得られた発光装置を駆動電流２０ｍＡで駆動させ、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）により発光スペクトルを測定したところ、図４の（ａ）に示す発光スペクトルが得られた。なお、比較例ＤＧ０において、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の分散量は、上述の通り発光装置の発光スペクトルの色度座標がＣＩＥｙ＝０．１５０付近になるように調整されている。
【００８８】
（実施例ＤＧ１〜ＤＧ６）
次に、本実施形態に係る発光装置１０の製造例（実施例ＤＧ１〜ＤＧ６）を、図４の（ｂ）〜（ｅ）および図５を参照して説明する。
【００８９】
各実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０は、図１に示す構造を有する。各実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０において、発光素子１１は、発光ピーク波長４４５ｎｍの青色ＬＥＤである。緑色蛍光体１２は、上記各製造例Ｐ１〜Ｐ６で得られたＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体であり、分散材１３は、シリコーン樹脂（信越化学工業（株）製：ＫＥＲ−２５００）である。
【００９０】
上記各製造例Ｐ１〜Ｐ６のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体１２）を、図５に示す重量比率で分散材１３に混合した。なお、発光装置１０の製造工程は、比較例ＤＧ０と同様である。
【００９１】
（発光装置の評価：量産性）
比較例ＤＧ０及び実施例ＤＧ１〜ＤＧ６の発光装置について、発光装置１０の量産性（歩留まり）について検証した。
【００９２】
図５に示すように、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６の発光装置では、分散材１３の重量に対する緑色蛍光体１２の重量の重量比率が１．２以下、すなわち（緑色蛍光体１２の重量）／（分散材１３の重量）≦１．２となっていることがわかる。
【００９３】
ここで、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６及び比較例ＤＧ０に係る発光装置の製造においては蛍光体分散樹脂を手作業で塗布したが、発光装置の量産性を評価するために、蛍光体分散樹脂を塗布する工程を、発光装置の量産に適したディスペンサを用いて行った。具体的には、蛍光体分散樹脂を発光装置量産用のディスペンサ（武蔵エンジニアリング社：ＳｕＰｅｒΣＣＭＩＩ）及び塗布装置（武蔵エンジニアリング社：ＳＨＯＴＭＡＳＴＥＲ（登録商標）３００）を用いて、１００個の発光装置に対して連続で蛍光体分散樹脂の塗布を行った。
【００９４】
その結果、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０においては１００個連続で蛍光体分散樹脂の塗布を行うことができた。また、実施例ＤＧ１に係る発光装置１０では、製造された１００個の発光装置１０のそれぞれから出射された光の色度のばらつきがＣＩＥｙで±０．０２の範囲に収まっていた。同様に、実施例ＤＧ２、ＤＧ３、ＤＧ６に係る発光装置１０においても、各実施例で製造された１００個の発光装置１０から出射された光の色度のばらつきがＣＩＥｙで±０．０２の範囲に収まっていた。また、実施例ＤＧ４、ＤＧ５に係る発光装置１０では、各実施例で製造された１００個の発光装置１０から出射された光の色度のばらつきがＣＩＥｙで±０．０４の範囲に収まっていた。この値は、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０においては、実施品として用いることが可能な程度に上記色度のばらつきが小さいことを示している。すなわち、上記値は、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０の量産性が良いことを示しているといえる。
【００９５】
一方、比較例ＤＧ０に係る発光装置においては、１００個連続で蛍光体分散樹脂を塗布する途中でディスペンサにおいて目詰まりが発生してしまった。すなわち、比較例ＤＧ０に係る発光装置においては１００個連続での塗布を行うことができなかった。また、比較例ＤＧ０に係る発光装置では、蛍光体分散樹脂を所定量塗布できた発光装置間においても色度のばらつきも大きく、ＣＩＥｙで±０．０５を上回っていた。これは、比較例ＤＧ０に係る発光装置では、上記Ｍｎの濃度が２．４ｗｔ％であり２．５ｗｔ％以上に制御されていないため、発光効率の低下を抑制するために、分散材に対する緑色蛍光体の分散量が過剰となってしまい、蛍光体分散樹脂の流動性が著しく低下したためであると考えられる。
【００９６】
以上の結果から、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置は、比較例ＤＧ０に係る発光装置と比較して歩留まりが良く、ひいては量産性が良くなっているといえる。
【００９７】
また、実施例ＤＧ１、ＤＧ２及びＤＧ６に示す発光装置１０は、（緑色蛍光体１２の重量）／（分散材１３の重量）≦１．０を満たしており、この場合には特に、発光装置１０の量産性が優れていることが分かる。なお、実施例ＤＧ３のように、分散材１３の重量に対する緑色蛍光体１２の重量の重量比率が１．０よりも大きい場合であっても１．０近傍の値であれば、実施例ＤＧ１等と同様、発光装置１０の量産性が特に優れているといえることが分かる。
【００９８】
（発光装置の評価：発光効率）
比較例ＤＧ０及び実施例ＤＧ１〜ＤＧ６の発光装置について、発光装置の発光効率を発光スペクトルの形状より試算した。図６は、ヒトの視感度曲線（単位ｌｍ／Ｗ）を示すグラフである。
【００９９】
上記試算において、波長をλ（単位ｎｍ）、図４に示す各発光装置の発光スペクトルが示す値をＬＥＤ（λ）、図６に示す視感度曲線が示す値をＶ（λ）、励起光である青色光のピーク波長をλＥＸ（＝４４５ｎｍ）として、以下の式（１）により上記比較例ＤＧ０及び実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に示す発光装置の理論限界視感効率（ＴＬＬＥ）を求めた。
【０１００】
【数１】
2017183362.tif 000003
【０１０１】
ここで、ＴＬＬＥとは、発光装置が出射する光の発光スペクトルの形状から、理論的に不可避なロスである波長変換に伴うストークスロスのみをエネルギーロスとして考慮して計算した、発光装置の発光効率の理論的限界値のことである。
【０１０２】
図５に示すように、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０は、比較例ＤＧ０に係る発光装置と比較して高いＴＬＬＥを示すことが分かる。この結果は、各実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０における緑色蛍光体１２の発光スペクトルの形状が、比較例ＤＧ０に係る発光装置における緑色蛍光体の発光スペクトルの形状に比べて図６に示す視感度曲線との波長整合性が良いことに起因する。したがって、発光効率の試算においては、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０と比較例ＤＧ０に係る発光装置との間で、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の発光効率が同じ水準である場合には、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０は、比較例ＤＧ０に係る発光装置に高い発光効率か、ほぼ同等の発光効率を示すといえる。
【０１０３】
次に、各発光装置において、発光装置の明るさを示す指標である発光装置の光束を比較すると、図５に示すように、実施例ＤＧ１、ＤＧ２、ＤＧ５に係る発光装置１０は比較例ＤＧ０に係る発光装置より高い光束を示していることが分かる。すなわち、実施例ＤＧ１、ＤＧ２、ＤＧ５に係る発光装置１０は、比較例ＤＧ０に係る発光装置よりも発光効率が高くなっていることが分かる。
【０１０４】
この結果は、実施例ＤＧ１、ＤＧ２、ＤＧ５に係る発光装置１０は、比較例ＤＧ０に係る発光装置と比較して、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の発光スペクトルと図６に示す視感度曲線との波長整合性が良いことに起因する。
【０１０５】
また、図３に示すように、実施例ＤＧ１、ＤＧ２、ＤＧ５に係る発光装置１０における上記Ｍｎの濃度は２．５ｗｔ％以上である一方、比較例ＤＧ０に係る発光装置１０における上記Ｍｎの濃度は２．４ｗｔ％である。そのため、比較例ＤＧ０に係る発光装置においては、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０に比べてＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を多くする必要がある。その結果、不必要な散乱が生じることに伴う光ロスが生じやすく、発光装置からの光取り出し効率が低下してしまう可能性がある。したがって、この観点から見た場合も、後述のように上記Ｍｎの濃度の上限値と、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の平均粒径とを適切に制御することにより、少なくとも実施例ＤＧ１、ＤＧ２、ＤＧ５に係る発光装置１０については、比較例ＤＧ０に係る発光装置に比べ発光効率が高くなるといえる。
【０１０６】
ここで、例えば、比較例ＤＧ０に係る発光装置と実施例ＤＧ１、ＤＧ２に係る発光装置１０との比較において、緑色蛍光体の使用量を、例えば（緑色蛍光体の重量）／（分散材の重量）＜０．５に制御することが考えられる。この場合、画像表示装置から出射された光の白色点に関し、（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．２８１，０．２８８）よりＣＩＥｘ及びＣＩＥｙの少なくともいずれか一方が小さい値を取る領域で各発光装置の発光効率を比較すれば、緑色蛍光体による光散乱の影響を低減することが可能となる。そのため、（緑色蛍光体の重量）／（分散材の重量）＜０．５の場合、比較例ＤＧ０に係る発光装置から出射された光の光束が、実施例ＤＧ１またはＤＧ２に係る発光装置１０から出射された光の光束と同等になる可能性がある。しかしながら、この場合の画像表示装置から出射される光の色度点は所望の白色点から大きく外れることになるため、（緑色蛍光体の重量）／（分散材の重量）＜０．５に制御することは画像表示装置の実用上好ましくない。
【０１０７】
また、図５に示す実施例ＤＧ３に係る発光装置１０から出射された光の光束の値は、本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率が得られる値である。実施例ＤＧ４に係る発光装置から出射された光の光束は、実施例ＤＧ３に係る発光装置１０から出射された光の光束よりも低いため、本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率が得られていないといえる。ここで、図３に示すように、実施例ＤＧ３における上記Ｍｎの濃度は４．５６ｗｔ％であり、実施例ＤＧ４における上記Ｍｎの濃度は４．７ｗｔ％である。すなわち、量産性に優れ、かつ本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率を満たす発光装置１０を実現するためには、上記Ｍｎの濃度は４．６ｗｔ％以下であることが好ましいといえる。
【０１０８】
ただし、実施例ＤＧ４に係る発光装置１０は、少なくとも量産性には優れており、例えば本願の画像表示装置とは異なる画像表示装置、または画像表示装置以外の照明装置に適用された場合には、これらの装置において要求される発光効率を維持できる可能性はある。
【０１０９】
また、実施例ＤＧ６に係る発光装置１０の上記Ｍｎの濃度は、図３に示すように実施例ＤＧ１に係る発光装置１０と同一であるが、実施例ＤＧ６に係る発光装置１０の発光効率は、図５に示すように実施例ＤＧ１に係る発光装置１０に比べて低くなっている。この結果は、実施例ＤＧ６に含まれる緑色蛍光体１２の平均粒径が７．６μｍ（図３参照）と比較的小さいために、光散乱が過剰に生じてしまったことに起因するものと考えられる。しかしながら、実施例ＤＧ６に係る発光装置１０は、実施例ＤＧ４と同様、例えば本願の画像表示装置とは異なる画像表示装置または照明装置において要求される発光効率を維持できる可能性はある。
【０１１０】
このように、発光装置の発光効率と量産性との両方を向上させるためには、特に緑色蛍光体１２の発光元素であるＭｎの濃度と平均粒径とを適切に制御する必要があることが分かる。Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体は励起光の吸収効率が低いため、緑色蛍光体として従来から用いられているＥｕ２＋賦活蛍光体と比較して、上記発光元素の濃度および粒径の制御が特に重要となる。
【０１１１】
〔実施形態２〕
本発明の別の実施形態である実施形態２について、図７〜図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、実施形態１で説明した発光装置１０の別の実施形態に係る発光装置１０ａについて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１２】
＜発光装置１０ａ＞
図７に示すように、発光装置１０ａは、発光素子１１と、緑色蛍光体１２と、分散材１３と、プリント配線基板１４と、樹脂枠１５と、赤色蛍光体１６とを備える。すなわち、本実施形態に係る発光装置１０ａは、赤色蛍光体１６を含んでいる点で、実施形態１に係る発光装置１０とは異なる。発光装置１０ａは、発光素子１１からの青色光と、緑色蛍光体１２からの緑色光と、赤色蛍光体１６からの赤色光との混色により、白色光を発することができる。ここで、白色光を発するとは、発光装置１０ａ自体が白色光を発することを意味してもよいし、後述する画像表示装置が白色光を発することを意味してもよい。
【０１１３】
＜赤色蛍光体１６＞
赤色蛍光体１６は、発光素子１１が発する青色光により励起されて赤色光を発する波長変換部材であり、Ｍｎ４＋賦活蛍光体である。
【０１１４】
Ｍｎ４＋賦活蛍光体としては、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体、Ｍｎ４＋賦活酸化物蛍光体、Ｍｎ４＋賦活酸フッ化物蛍光体等から適宜選択できるが、その中でもＭｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体が好ましい。Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体が発する赤色光の発光スペクトルの半値幅は例えば１０ｎｍ以下と狭く、赤色領域の色再現性に優れているためである。また、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、青色光に対する励起効率が高いためである。
【０１１５】
赤色蛍光体１６として用いるＭｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体としては、例えば、以下の一般式（Ａ）または一般式（Ｂ）で表わされる蛍光体を用いることができる。Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、一般式（Ａ）および一般式（Ｂ）のいずれの式で示されるものであっても、上記した通り、発光スペクトルの半値幅は１０ｎｍ以下と極めて狭い。これは、発光イオンであるＭｎ４＋の性質に起因するものである。
【０１１６】
一般式（Ａ）：ＭＩ２（ＭＩＩ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６
上記一般式（Ａ）において、ＭＩはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属元素である。ＭＩＩはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の４価の金属元素である。また、０．００１≦ｈ≦０．１であることが好ましい。
【０１１７】
一般式（Ａ）において、発光強度の高さ、および蛍光体結晶の安定性が高いことから、ＭＩはＫであることが好ましい。また、同様の理由から、ＭＩＩはＴｉまたはＳｉを含むことが好ましい。
【０１１８】
また、一般式（Ａ）において、ｈの値はＭｎの組成比（濃度）、すなわちＭｎ４＋の濃度を示す。ｈの値が０．００１未満である場合には、発光イオンであるＭｎ４＋の濃度が足りず、十分な明るさが得られないという不具合がある。一方、ｈの値が０．１を超える場合には、濃度消光などにより、明るさが大きく低下するという不具合がある。
【０１１９】
すなわち、一般式（Ａ）で表されるＭｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、Ｋ２（Ｔｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６またはＫ２（Ｓｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６であり、ｈは０．００１以上かつ０．１以下であることが好ましい。
【０１２０】
一般式（Ｂ）：ＭＩＩＩ（ＭＩＩ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６
上記一般式（Ｂ）において、ＭＩＩＩはＭｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａからなる群より選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属元素である。ＭＩＩはＧｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、ＴｉおよびＺｒからなる群より選ばれる、少なくとも１種の４価の金属元素である。また、０．００１≦ｈ≦０．１であることが好ましい。
【０１２１】
一般式（Ｂ）において、蛍光体の発光効率が高く、熱および外力により劣化しにくいことから、ＭＩＩＩは少なくともＢａを含むことが好ましい。同様の理由で、ＭＩＩはＴｉまたはＳｉを含むことが好ましい。
【０１２２】
特に、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体が一般式（Ａ）および（Ｂ）のいずれの形で表される場合であっても、ＭＩＩがＳｉであれば、蛍光体の水に対する溶解度が低く、蛍光体の耐水性が高くなるため、より好ましい。また、一般式（Ｂ）において、Ｍｎの組成比（濃度）を示すｈの値は、上述した一般式（Ａ）におけるｈと同じく０．００１≦ｈ≦０．１であることが好ましい。
【０１２３】
＜赤色蛍光体１６の作製＞
次に、赤色蛍光体１６について、図８を用いて説明する。図８は、製造例Ｒ１に係る赤色蛍光体１６の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフである。製造例Ｒ１では、赤色蛍光体１６としてＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体を作製している。
【０１２４】
（製造例Ｒ１：Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体の調製）
上記のＭＩ２（ＭＩＩ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６で表わされる組成式（Ａ）において、ＭＩがＫであり、ＭＩＩがＳｉであり、ｈ＝０．０６となるＭｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体を、以下の手順により調製した。
【０１２５】
まず、塩化ビニル樹脂製の反応槽の中央に、フッ素樹脂系イオン交換膜の仕切り（隔膜）を設け、イオン交換膜を挟む２室の各々に、いずれも白金板からなる陽極と陰極とを設置した。反応槽の陽極側に、フッ化マンガン（ＩＩ）を溶解させたフッ化水素酸水溶液、陰極側にフッ化水素酸水溶液を入れた。
【０１２６】
上記陽極および陰極を電源につなぎ、電圧３Ｖ、電流０．７５Ａで電解を行った。電解を終えた後、陽極側の反応液に、フッ化水素酸水溶液に飽和させたフッ化カリウムの溶液を過剰に加えると、Ｋ２ＭｎＦ６が黄色の固体生成物として生成された。生成された黄色の固体生成物をろ別、回収することで、Ｋ２ＭｎＦ６を得た。
【０１２７】
次に、４．８ｇの二酸化ケイ素を、１００ｃｍ３の４８質量％フッ化水素酸水溶液に溶解させ、フッ化ケイ素を含む水溶液を調製した。当該水溶液を室温まで放冷した後、ふた付きの樹脂容器に入れ、７０℃に保った水浴中で１時間以上保持し、加温した。このフッ化ケイ素を含む水溶液に、上記の調製したＫ２ＭｎＦ６粉末を１．１９ｇ加えて撹拌して溶解させ、フッ化ケイ素とＫ２ＭｎＦ６を含む水溶液（第１溶液）を調製した。
【０１２８】
また、１３．９５ｇのフッ化カリウムを、４０ｃｍ３の４８質量％フッ化水素酸水溶液に溶解させ、室温まで放冷し、フッ化カリウムを含む水溶液（第２溶液）を調製した。
【０１２９】
その後、撹拌した第１溶液に、第２溶液を約２．５分間かけて少しずつ加え、１０分間程度撹拌すると、淡橙色の固体が生成された。この固体生成物をろ別し、ろ別した固体生成物を、少量の２０質量％フッ化水素酸水溶液で洗浄した。その後、固体生成物をさらにエタノールで洗浄した上で、真空乾燥した。その結果、製造例Ｒ１に係るＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体粉末が得られた。
【０１３０】
得られた蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行った。その結果、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全て、当該蛍光体粉末がＫ２ＳｉＦ６構造を示していることを確認できた。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を照射した結果、赤色に発光することを確認できた。
【０１３１】
その後、得られた製造例Ｒ１に係る赤色蛍光体１６に対して４４５ｎｍの光を照射することにより、図８に示す発光スペクトルを得た。具体的には、この発光スペクトルは、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）を用いて、上記赤色蛍光体１６に４４５ｎｍの光を照射して、当該赤色蛍光体を励起することにより測定された。また、励起スペクトルは、発光スペクトルのピーク波長をモニターして得られたものである。
【０１３２】
図８から、製造例Ｒ１に係る赤色蛍光体１６の発光スペクトルは、図１１に示す赤色カラーフィルタ１２６ｒと波長整合性が良いことが分かる。また、図８に示す発光スペクトルを解析した結果、製造例Ｒ１に係る赤色蛍光体１６の発光スペクトルのピーク波長は６３０ｎｍ、半値幅は８ｎｍであった。また、上記発光スペクトルから色度座標を計算したところ、ＣＩＥ１９３１色度座標で（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．６９１，０．３０７）であった。
【０１３３】
＜発光装置の実施例および比較例＞
次に、発光装置１０ａおよびその比較例について、図９および図１０を用いて説明する。図９の（ａ）は、比較例ＤＷ０に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図９の（ｂ）〜（ｅ）は、各実施例ＤＷ１〜ＤＷ４に係る発光装置１０ａの発光スペクトルを示すグラフである。図９のグラフにおいて、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。ここで、実施例ＤＷ５及びＤＷ６の発光スペクトルは、実施例ＤＷ１と同一である。また、図１０は、比較例ＤＷ０および各実施例ＤＷ１〜ＤＷ６に係る発光装置において、分散材（樹脂）の内部に分散させる赤色蛍光体および緑色蛍光体の混合比率、分散材と赤色蛍光体および緑色蛍光体との混合比率、並びに、測定結果を示す表である。具体的には、図１０には、測定結果としては、（１）実施例ＤＷ３に係る発光装置１０ａが出射した光の光束を１００としたときの、その他の各発光装置が出射した光の光束（相対値）、（２）発光装置の量産性が良好であるか否か、および（３）液晶パネル（液晶表示部１２０に相当）を透過した後の、各発光装置から出射された光の白色点の色度座標が示されている。
【０１３４】
（比較例ＤＷ０）
まず、本実施形態に係る発光装置１０ａと比較するための発光装置の製造例（比較例ＤＷ０）を、図９の（ａ）および図１０を参照して説明する。
【０１３５】
比較例ＤＷ０に係る発光装置は、図７に示す構造を有する発光装置１０ａと同様の構造を有する。比較例ＤＷ０に係る発光装置において、発光素子は、発光ピーク波長４４５ｎｍの青色ＬＥＤ（Ｃｒｅｅ社製）である。緑色蛍光体は、上記比較製造例Ｐ０で得られたＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体であり、分散材１３は、シリコーン樹脂（信越化学工業（株）製：ＫＥＲ−２５００）である。赤色蛍光体１６は、上記製造例Ｒ１で得られたＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体である。
【０１３６】
まず、シリコーン樹脂に分散させる蛍光体として、上記製造例Ｒ１のＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体と上記比較製造例Ｐ０のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体とを１：１９．９の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。
【０１３７】
次に、この蛍光体混合物をシリコーン樹脂中に分散させて、蛍光体分散樹脂を得た。具体的には、この蛍光体分散樹脂は、上記シリコーン樹脂と蛍光体混合物とを１：１．４２の重量比率で混合することにより得られた。そして、上記比較例ＤＧ０と同様にして手作業で蛍光体分散樹脂の塗布作業を行うことにより、発光装置を得た。
【０１３８】
その後、得られた発光装置を駆動電流２０ｍＡで駆動させ、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）により発光スペクトルを測定したところ、図９の（ａ）に示す発光スペクトルが得られた。なお、比較例ＤＷ０において、Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体およびＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の分散量は、図９の（ａ）に示す発光スペクトルを有する光が液晶パネルを透過した時に、白色点を示す色度点が（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．２８１，０．２８８）付近の色温度１０，０００Ｋの白色となるように調整されている。図１０に示すように、比較例ＤＷ０に係る発光装置が出射した光の白色点の色度座標は、（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．２８０，０．２８８）である。
【０１３９】
（実施例ＤＷ１〜ＤＷ６）
次に、本実施形態に係る発光装置１０ａの製造例（実施例ＤＷ１〜ＤＷ６）を、図９の（ｂ）〜（ｅ）および図１０を参照して説明する。
【０１４０】
各実施例ＤＷ１〜ＤＷ６に係る発光装置１０ａは、図７に示す構造を有する。各実施例ＤＷ１〜ＤＷ６に係る発光装置１０ａにおいて、発光素子１１は、発光ピーク波長４４５ｎｍの青色ＬＥＤである。緑色蛍光体１２は、上記各製造例Ｐ１〜Ｐ６で得られたＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体であり、分散材１３は、シリコーン樹脂（信越化学工業（株）製：ＫＥＲ−２５００）である。赤色蛍光体１６は、上記製造例Ｒ１で得られたＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体である。
【０１４１】
比較例ＤＷ０と同様、シリコーン樹脂に分散させる蛍光体として、上記製造例Ｒ１のＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体および上記各製造例Ｐ１〜Ｐ６のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を図１０に示す重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。
【０１４２】
図１０では、赤色蛍光体１６に対する緑色蛍光体１２の重量比率を示している。例えば、実施例ＤＷ１では、製造例Ｒ１に係るＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体と製造例Ｐ１に係るＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体とを１：１６．０の重量比率で混合した。
【０１４３】
次に、この蛍光体混合物をシリコーン樹脂中に分散させて、蛍光体分散樹脂を得た。具体的には、この蛍光体分散樹脂は、上記蛍光体混合物とシリコーン樹脂とを図１０に示す重量比率で混合することにより得られた。
【０１４４】
図１０では、シリコーン樹脂（分散材１３）に対する緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の重量比率を示している。例えば、実施例ＤＷ１では、上記シリコーン樹脂と、製造例Ｒ１に係るＭｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体および製造例Ｐ１に係るＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体とを、１：０．９４の重量比率で混合することにより得られた。そして、上記比較例ＤＧ０と同様に手作業で蛍光体分散樹脂の塗布作業を行うことにより、発光装置を得た。
【０１４５】
その後、得られた発光装置を駆動電流２０ｍＡで駆動させ、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）により発光スペクトルを測定したところ、図９の（ｂ）〜（ｅ）に示す発光スペクトルが得られた。上述のとおり、実施例ＤＷ５、ＤＷ６の発光スペクトルは、実施例ＤＷ１と同一である。なお、各実施例ＤＷ１〜ＤＷ６においても、比較例Ｄ０と同様、Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体およびＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の分散量は、図１０に示すように、図９の（ｂ）〜（ｅ）に示す発光スペクトルを有する光が液晶パネルを透過した時に、白色点を示す色度点が（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．２８１，０．２８８）付近の色温度１０，０００Ｋの白色となるように調整されている。
【０１４６】
（発光装置の評価）
ここで、上記白色光を発する発光装置が出射した光の光束（明るさ）、および当該発光装置の量産性を、図１０を参照して比較する。図１０に示すように、実施例ＤＷ１〜ＤＷ６に係る発光装置１０ａにおいても、０．５＜（緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の重量）／（分散材１３の重量）≦１．２を満たしている。また、実施例ＤＷ１〜ＤＷ６に用いられた緑色蛍光体１２（製造例Ｐ１〜Ｐ６）の上記Ｍｎの濃度は、図３に示すように、２．５ｗｔ％以上に制御されている。この場合、図１０に示すように、発光装置１０ａの量産性が優れていることが分かる。
【０１４７】
また、実施形態１の発光装置１０と同様、実施例ＤＷ１、ＤＷ２及びＤＷ６に示す発光装置１０ａは、（緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の重量）／（分散材１３の重量）≦１．０を満たしており、この場合には特に、発光装置１０ａの量産性が優れていることが分かる。なお、実施例ＤＷ３のように、分散材１３の重量に対する緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の重量の重量比率が１．０よりも大きい場合であっても１．０近傍の値であれば、実施例ＤＷ１等と同様、発光装置１０ａの量産性が特に優れているといえることが分かる。
【０１４８】
なお、実施形態１と同様、分散材１３に対する、緑色蛍光体１２を含む蛍光体全体の重量比率が１．２以下、好ましくは１．０以下であれば、発光装置１０ａの歩留まりを向上させ、ひいては量産性を向上させることができることが分かる。また、分散材１３に対する、緑色蛍光体１２を含む蛍光体全体の重量比率が０．５よりも大きい場合、発光装置１０ａから発せられる白色光の色度点を本願の画像表示装置として好適な範囲内に制御することが可能となる。
【０１４９】
また、各発光装置において発光装置の光束を比較すると、図１０に示すように、実施例ＤＷ１、ＤＷ２、ＤＷ５に係る発光装置１０ａは比較例ＤＷ０に係る発光装置より高い光束を示していることが分かる。すなわち、実施例ＤＷ１、ＤＷ２、ＤＷ５に係る発光装置１０ａは、比較例ＤＷ０に係る発光装置よりも発光効率が高くなっていることが分かる。この結果は、実施形態１と同様、実施例ＤＷ１、ＤＷ２、ＤＷ５に係る発光装置１０ａは、比較例ＤＷ０に係る発光装置と比較して、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の発光スペクトルと視感度曲線（図６参照）との波長整合性が良いことに起因する。
【０１５０】
また、実施形態１でも述べたように、比較例ＤＷ０に係る発光装置１０における上記Ｍｎの濃度は２．４ｗｔ％である（すなわち２．５ｗｔ％以上ではない）。そのため、比較例ＤＷ０に係る発光装置では、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を多くする必要があり、発光装置からの光取り出し効率が低下してしまう可能性がある。したがって、この観点から見た場合も、後述のように上記Ｍｎの濃度の上限値と、分散材１３に対する緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の重量比率と、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の平均粒径とを適切に制御することにより、少なくとも実施例ＤＧ１、ＤＷ２、ＤＷ５に係る発光装置１０ａについては、比較例ＤＷ０に係る発光装置に比べ発光効率が高くなるといえる。
【０１５１】
ここで、例えば、比較例ＤＷ０に係る発光装置と実施例ＤＷ１、ＤＷ２に係る発光装置１０ａとの比較において、緑色蛍光体および赤色蛍光体の使用量を、例えば（緑色蛍光体および赤色蛍光体の重量）／（分散材の重量）＜０．５に制御することが考えられる。しかしながら、実施形態１でも述べたように、画像表示装置から出射される光の色度点は所望の白色点から大きく外れることになるため、（緑色蛍光体および赤色蛍光体の重量）／（分散材の重量）＜０．５に制御することは画像表示装置の実用上好ましくない。
【０１５２】
また、図１０に示す実施例ＤＷ３に係る発光装置１０ａから出射された光の光束の値は、本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率が得られる値である。実施例ＤＷ４に係る発光装置から出射された光の光束は、実施例ＤＷ３に係る発光装置１０ａから出射された光の光束よりも低いため、本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率が得られていないといえる。ここで、図３に示すように、実施例ＤＷ３における上記Ｍｎの濃度は４．５６ｗｔ％であり、実施例ＤＷ４における上記Ｍｎの濃度は４．７ｗｔ％である。すなわち、量産性に優れ、かつ本願の画像表示装置において実現され得る所望の発光効率を満たす発光装置１０ａを実現するためには、上記Ｍｎの濃度は４．６ｗｔ％以下であることが好ましいといえる。
【０１５３】
ただし、実施例ＤＷ４に係る発光装置１０ａは、少なくとも量産性には優れており、上述の本願の画像表示装置とは異なる画像表示装置または照明装置において要求される発光効率を維持できる可能性はある。
【０１５４】
また、実施例ＤＷ６に係る発光装置１０ａの上記Ｍｎの濃度は、図３に示すように実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａと同一であるが、実施例ＤＷ６に係る発光装置１０ａの発光効率は、図１０に示すように実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａに比べて低くなっている。この結果は、実施例ＤＷ６に含まれる緑色蛍光体１２の平均粒径は７．６μｍ（図３参照）と比較的小さいために、光散乱が過剰に生じてしまったことに起因するものと考えられる。しかしながら、実施例ＤＷ６に係る発光装置１０ａは少なくとも量産性には優れており、例えば本願の画像表示装置とは異なる画像表示装置または照明装置において要求される発光効率を維持できる可能性はある。
【０１５５】
〔実施形態３〕
実施形態３について、図１１〜図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、実施形態２に係る発光装置１０ａを備える画像表示装置１００について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５６】
なお、本実施形態では、画像表示装置１００が発光装置１０ａを備えている場合について説明するが、これに限らず、発光装置１０ａに代えて、実施形態１に係る発光装置１０を備えてもよい。この場合には、赤色カラーフィルタ１２６ｒを備えている必要は必ずしもない。
【０１５７】
＜画像表示装置１００＞
図１１の（ａ）は、本実施形態に係る画像表示装置の一例である画像表示装置１００の分解斜視図である。図１１の（ｂ）は、図１１の（ａ）に示されている画像表示装置１００が備える液晶表示装置１２０ａの分解斜視図である。図１２は、画像表示装置１００が備えるカラーフィルタの透過スペクトルを示すグラフである。
【０１５８】
図１１の（ａ）に示すように、画像表示装置１００は、発光装置１０ａと、導光板１１０と、液晶表示部１２０とを備える。導光板１１０は、透明または半透明の導光板である。液晶表示部１２０は、画像を表示する表示部であり、複数の液晶表示装置１２０ａを備える。
【０１５９】
画像表示装置１００では、導光板１１０の、液晶表示部１２０と対向する表面とは反対側の表面に対向するように、発光装置１０ａが複数配置されている。本実施形態では、図１１の（ａ）に示すように、複数個の発光装置１０ａがマトリックス状に配置されている。また、導光板１１０に隣接して、複数の液晶表示装置１２０ａで構成された液晶表示部１２０が設けられている。発光装置１０からの出射光１３０は、導光板１１０内で散乱され、散乱光１４０として液晶表示部１２０の全面に照射されるように構成されている。
【０１６０】
＜液晶表示装置１２０ａ＞
図１１の（ｂ）に示すように、液晶表示部１２０を構成する液晶表示装置１２０ａは、偏光板１２１と、透明導電膜１２３ａ（薄膜トランジスタ１２２を有する）と、配向膜１２４ａと、液晶層１２５と、配向膜１２４ｂと、上部薄膜電極１２３ｂと、色画素を表示するためのカラーフィルタ１２６と、上部偏光板１２７とが順次積層されてなる。
【０１６１】
カラーフィルタ１２６は、透明導電膜１２３ａの各画素に対応する大きさの部分に分割されている。また、カラーフィルタ１２６は、赤色光を透過する赤色カラーフィルタ１２６ｒ、緑色光を透過する緑色カラーフィルタ１２６ｇおよび青色光を透過する青色カラーフィルタ１２６ｂを備えている。
【０１６２】
本実施形態に係る画像表示装置１００は、図１１の（ｂ）に示すカラーフィルタ１２６のように、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過するフィルタを備えることが好ましい。この場合、各色カラーフィルタは、例えば図１２に示した透過スペクトルを示すものを好適に用いることができる。後述の実施例においても、図１２に示した透過スペクトルを示すカラーフィルタを用いている。
【０１６３】
ここで、本実施形態の緑色カラーフィルタ１２６ｇの透過率は、一般的に広色域液晶ディスプレイに用いられる緑色カラーフィルタの透過率よりも高い。より具体的には、緑色カラーフィルタ１２６ｇの、５２０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の波長域の光の透過率は、８０％以上である。
【０１６４】
一般的に、上記のように緑色カラーフィルタの透過率が高い場合、緑色の色再現性が低下してしまう。一方、本実施形態の画像表示装置１００が備える発光装置１０ａでは、緑色蛍光体１２として上述のＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を用いている。そのため、緑色カラーフィルタ１２６ｇとして上記のように透過率の高い緑色カラーフィルタを用いた場合であっても、画像表示装置１００の色再現域を広くすることができる。また、緑色カラーフィルタ１２６ｇとして透過率の高い緑色カラーフィルタを用いることができるため、画像表示装置１００の輝度を向上させることができる。すなわち、画像表示装置１００では、画像表示装置１００が表示する画像の明るさと、広い色再現域との両方を実現させることができる。
【０１６５】
＜画像表示装置の実施例及び比較例＞
次に、画像表示装置１００の実施例およびその比較例について、図１３を用いて説明する。図１３は、本実施形態の各実施例ＤＩＳ１〜ＤＩＳ３に係る画像表示装置１００のカバー率、面積比率および色度座標を示す表である。
【０１６６】
（実施例ＤＩＳ１）
実施例ＤＩＳ１に係る画像表示装置は、図１１に示す構造を有する画像表示装置１００である。実施例ＤＩＳ１に係る画像表示装置１００において、バックライトとしては、実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａを用いた。また、実施例ＤＩＳ１に係る画像表示装置１００において、カラーフィルタとしては、図１２に示す透過率を有するものを用いた。すなわち、赤色カラーフィルタ１２６ｒ、緑色カラーフィルタ１２６ｇおよび青色カラーフィルタ１２６ｂを備えるカラーフィルタ１２６を用いた。
【０１６７】
（実施例ＤＩＳ２、ＤＩＳ３）
実施例ＤＩＳ２、ＤＩＳ３に係る画像表示装置は、図１１に示す構造を有する画像表示装置１００である。実施例ＤＩＳ２、ＤＩＳ３に係る画像表示装置１００において、バックライトとしては、実施例ＤＷ２、ＤＷ３に係る発光装置１０ａをそれぞれ用いた。また、カラーフィルタとしては、図１２に示す透過率を有するカラーフィルタ１２６を用いた。
【０１６８】
（画像表示装置の評価）
図１３に示すように、実施例ＤＩＳ１〜ＤＩＳ３に係る画像表示装置１００は、ＮＴＳＣ、ＡｄｏｂｅＲＧＢの色域に対して、高い面積比率およびカバー率を有することが分かる。特に、実施例ＤＩＳ１、ＤＩＳ２に示す画像表示装置１００は、ＮＴＳＣカバー率が９０％以上、ＡｄｏｂｅＲＧＢカバー率が９５％以上と、広色域ディスプレイとして好適な色域を有することが分かる。
【０１６９】
このように、発光装置１０ａは、量産性および／または発光効率が良いだけではなく、色再現性が高い画像表示装置１００を実現することも可能である。
【０１７０】
〔実施形態４〕
実施形態４について、図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態に係る発光装置１０ａは、実施形態２に係る発光装置１０ａの別形態を示すものであり、発光素子１１以外の構成については、実施形態２に係る発光装置１０ａが備える各構成と同一であるため、その説明を省略する。
【０１７１】
図１４は、緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の混合比率、分散材１３と緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６との混合比率、並びに、測定結果としての発光装置から出射された光の光束（相対値）を示す表である。
【０１７２】
図１４に示すように、実施形態２に係る発光装置１０ａでは、発光素子１１から発せられる一次光（励起光）のピーク波長は４４５ｎｍである一方、本実施形態に係る発光装置１０ａでは、当該ピーク波長は４６０ｎｍである。
【０１７３】
また、上記２つの発光装置１０ａでは、緑色蛍光体１２として製造例Ｐ１で製造されたものを使用しており、図１４に示すような混合比率で、緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６が分散材１３に分散されている。図１４において、実施形態２に係る発光装置１０ａは上述した実施例ＤＷ１である。一方、実施形態４に係る発光装置１０ａについては実施例ＤＷ７とする。実施例ＤＷ７に係る発光装置１０ａにおいて、緑色蛍光体１２、赤色蛍光体１６および分散材１３（樹脂）の混合量は、当該発光装置１０ａから出射された光が液晶パネルを透過した時に、白色点を示す色度点が（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．２８１，０．２８８）付近の色温度１０，０００Ｋの白色となるように調整されている。
【０１７４】
図１０および図１４から、実施形態４（実施例ＤＷ７）に係る発光装置１０ａは、実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａよりも発光効率が低いが、実施例ＤＷ３に係る発光装置１０ａの発光効率よりも高いことが分かる。すなわち、実施例ＤＷ７に係る発光装置１０ａのように、一次光のピーク波長が４６０ｎｍであっても、本願の画像表示装置に要求される発光効率を満たすことが分かる。つまり、ピーク波長４６０ｎｍの一次光を発する発光素子１１を備える発光装置１０ａにおいても、量産性および発光効率を向上させることが可能となる。
【０１７５】
なお、実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａは、実施例ＤＷ７に係る発光装置１０ａよりも発光効率が高い。また、実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａでは、実施例ＤＷ７に係る発光装置１０ａに比べ、分散材１３に対する緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の重量比率が低い。すなわち、実施例ＤＷ１では、実施例ＤＷ７に比べ、緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の使用量が少ない。そのため、実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａは、実施例ＤＷ７に係る発光装置１０ａに比べ、分散材１３の流動性の低下を抑制できるので、さらに量産性に優れているといえる。これらの結果は、（i）一次光のピーク波長と、（ii）緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の励起スペクトル、並びに青色カラーフィルタの透過スペクトルと、の波長整合性がよいことに起因する。
【０１７６】
〔実施形態５〕
実施形態５について、実施形態４と同様に図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態に係る発光装置１０ａは、実施形態２および実施形態４に係る発光装置１０ａの別形態を示すものであり、発光素子１１以外の構成については、実施形態２に係る発光装置１０ａが備える各構成と同一であるため、その説明を省略する。
【０１７７】
図１４に示すように、本実施形態では、発光素子１１から発せられる一次光（励起光）のピーク波長は４４０ｎｍである。また、緑色蛍光体１２として製造例Ｐ１で製造されたものを使用しており、図１４に示すような混合比率で、緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６が分散材１３に分散されている。図１４において、実施形態５に係る発光装置１０ａについては実施例ＤＷ８とする。実施例ＤＷ８に係る発光装置１０ａにおいて、緑色蛍光体１２、赤色蛍光体１６および分散材１３（樹脂）の混合量は、実施形態４と同様に調整されている。
【０１７８】
図１０および図１４から、本実施形態（実施例ＤＷ８）に係る発光装置１０ａは、実施例ＤＷ３に係る発光装置１０ａの発光効率よりも高いことが分かる。すなわち、実施例ＤＷ８に係る発光装置１０ａのように、一次光のピーク波長が４４０ｎｍであっても、本願の画像表示装置に要求される発光効率を満たすことが分かる。つまり、ピーク波長４４０ｎｍの一次光を発する発光素子１１を備える発光装置１０ａにおいても、量産性および発光効率を向上させることが可能となる。
【０１７９】
なお、実施例ＤＷ１に係る発光装置１０ａは、実施例ＤＷ８に係る発光装置１０ａよりも発光効率が高く、また量産性に優れているといえる。この結果は、実施例ＤＷ１および実施例ＤＷ７の比較において述べた理由と同様の理由に起因するものである。
【０１８０】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光装置（１０、１０ａ）は、青色光を発する発光素子（１１）と、上記青色光により励起されて緑色光を発するＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体１２）と、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を分散させる分散材（１３）と、を備え、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は２．５ｗｔ％以上であり、上記分散材を透過するときに形成される上記青色光の光路長の最短距離は１ｍｍ以下である。
【０１８１】
上記の構成によれば、上記一態様に係る発光装置は、上記光路長の最短距離が１ｍｍ以下であるという小型の発光装置を実現している。また、上記一態様に係る発光装置では、青色光により励起されて緑色光を発するＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を用いている。
【０１８２】
一般に、励起光の吸収効率が低いＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を小型の発光装置において用いた場合に、発光装置の発光効率を向上させるために、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を過剰に増加させてしまうと、分散材の流動性が低下する可能性がある。上述のように、この流動性の低下は、発光装置から出射された光の色度にばらつきを生じさせ、発光装置の歩留まりの低下を引き起こす可能性がある。そして、品質が安定した発光装置の量産性の低下を引き起こす可能性がある。
【０１８３】
本発明者らは、鋭意研究の末、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度を２．５ｗｔ％以上とすると、分散材の流動性の低下を抑制することが可能となることを見出した。
【０１８４】
上記一態様に係る発光装置は、上記光路長の最短距離が１ｍｍ以下であるが、上記Ｍｎの濃度が２．５ｗｔ％以上であるので、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を抑制することができる。それゆえ、当該量の増加に伴う分散材の流動性の低下を抑制することができる。それゆえ、上記のような色度のばらつきの発生を低減することができ、発光装置の歩留まりを向上させることができる。そして、品質が安定した発光装置の量産性の低下を抑制することができる。
【０１８５】
本発明の態様２に係る発光装置では、態様１において、０．５＜（上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の重量）／（上記分散材の重量）≦１．２であることが好ましい。
【０１８６】
上記の構成によれば、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の重量と分散材の重量との割合（重量比率）が０．５より大きく制御されるので、発光装置から発せられる光の色度点を本願の画像表示装置として好適な範囲内に制御することができる。
【０１８７】
また、上記重量比率が１．２以下に制御されるので、分散材に対してＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を増加させすぎることがない。そのため、分散材の流動性の低下を抑制することができる。
【０１８８】
本発明の態様３に係る発光装置では、態様１または２において、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の平均粒径は４０μｍ以下であることが好ましい。
【０１８９】
平均粒径が４０μｍより大きい場合には分散材の流動性が低下する可能性があるが、上記一態様に係る発光装置においては、上記平均粒径が４０μｍ以下である。そのため、分散材の流動性の低下を抑制することができる。
【０１９０】
本発明の態様４に係る発光装置では、態様１から３のいずれかにおいて、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は、４．６ｗｔ％以下であることが好ましい。
【０１９１】
上記Ｍｎの濃度が４．６ｗｔ％より大きい場合、本願の画像表示装置において好適な発光効率を実現できない程度に、発光装置の発光効率が低下する可能性がある。一方、上記一態様に係る発光装置では、上記Ｍｎの濃度が４．６ｗｔ％以下であるので、本願の画像表示装置において好適な発光効率を実現可能な程度の発光装置の発光効率を実現することができる。
【０１９２】
本発明の態様５に係る発光装置では、態様１から４のいずれかにおいて、上記青色光のピーク波長は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１９３】
上記の構成によれば、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の励起効率を高めることができる。また、青色光を透過する青色カラーフィルタとの波長整合性が良好である。それゆえ、発光装置の発光効率を向上させることができる。また、当該発光装置を備えた画像表示装置の輝度（表示の明るさ）を向上させることができる。
【０１９４】
本発明の態様６に係る発光装置では、態様１から５のいずれかにおいて、上記青色光のピーク波長は、４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１９５】
上記の構成によれば、上記態様５に係る発光装置によりもＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の励起効率を高めることができるので、発光装置の発光効率をさらに向上させることができる。
【０１９６】
本発明の態様７に係る発光装置では、態様１から６のいずれかにおいて、上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体は、Ｍｇを含んでいることが好ましい。
【０１９７】
上記の構成によれば、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体にＭｇが含まれていることにより、γ−ＡｌＯＮ結晶の結晶構造が安定化する。そのため、当該蛍光体内にＭｎを取り込まれやすくすることができる。それゆえ、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体におけるＭｎの濃度を高めやすくすることが可能となるため、上記一態様に係る発光装置の発光効率を向上させることができる。
【０１９８】
本発明の態様８に係る発光装置（１０ａ）では、態様１から７のいずれかにおいて、上記青色光により励起されて赤色光を発する赤色蛍光体（１６）をさらに備えていることが好ましい。
【０１９９】
上記の構成によれば、上記一態様に係る発光装置は、発光素子からの青色光と、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体からの緑色光と、赤色蛍光体からの赤色光との混色により、白色光を発することができる。
【０２００】
本発明の態様９に係る発光装置では、態様８において、上記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体であることが好ましい。
【０２０１】
上記の構成によれば、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体が発する赤色光の発光スペクトルの半値幅は狭く、青色光の励起効率が高い。それゆえ、上記一態様に係る発光装置の発光効率を向上させることができる。
【０２０２】
本発明の態様１０に係る発光装置では、態様９において、上記Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、Ｋ２（Ｔｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６またはＫ２（Ｓｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６であり、ｈは０．００１以上かつ０．１以下であることが好ましい。
【０２０３】
上記の構成によれば、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体がＫ２（Ｔｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６またはＫ２（Ｓｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６であり、ｈが０．００１以上かつ０．１以下である場合、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体の発光強度が高く、また蛍光体結晶の安定性が高い。そのため、上記一態様に係る発光装置の発光効率及び信頼性を向上させることができる。
【０２０４】
本発明の態様１１に係る発光装置では、態様９または１０において、上記Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体であることが好ましい。
【０２０５】
上記の構成によれば、Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体は、安定性（耐水性）が高い。そのため、上記一態様に係る発光装置の信頼性を向上させることができる。
【０２０６】
本発明の態様１２に係る画像表示装置（１００）は、態様１から１１のいずれかの発光装置を備えていることが好ましい。
【０２０７】
上記構成によれば、発光効率を向上させた画像表示装置を提供することができる。
【０２０８】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０２０９】
１０    発光装置
１０ａ  発光装置
１１    発光素子
１２    緑色蛍光体（Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体）
１３    分散材
１６    赤色蛍光体
１００  画像表示装置
【図１】
2017183362.tif 000004
【図２】
2017183362.tif 000005
【図３】
2017183362.tif 000006
【図４】
2017183362.tif 000007
【図５】
2017183362.tif 000008
【図６】
2017183362.tif 000009
【図７】
2017183362.tif 000010
【図８】
2017183362.tif 000011
【図９】
2017183362.tif 000012
【図１０】
2017183362.tif 000013
【図１１】
2017183362.tif 000014
【図１２】
2017183362.tif 000015
【図１３】
2017183362.tif 000016
【図１４】
2017183362.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月9日(2017.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を発する発光素子と、
上記青色光により励起されて緑色光を発するＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体と、
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を分散させる分散材と、を備え、
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は２．５ｗｔ％以上であり、
上記分散材を透過するときに形成される上記青色光の光路長の最短距離は１ｍｍ以下であり、
上記分散材の重量に対する上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の重量の比率は、１．２以下であることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
上記分散材の重量に対する上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の重量の比率は、０．５よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の平均粒径は４０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の結晶中に含まれているＭｎの濃度は、４．６ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
上記青色光のピーク波長は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
上記青色光のピーク波長は、４４０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
上記Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体は、Ｍｇを含んでいることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
上記青色光により励起されて赤色光を発する赤色蛍光体をさらに備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
上記赤色蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体であることを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
上記Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、Ｋ２（Ｔｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６またはＫ２（Ｓｉ１−ｈＭｎｈ）Ｆ６であり、ｈは０．００１以上かつ０．１以下であることを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
上記Ｍｎ４＋賦活フッ素錯体蛍光体は、Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体であることを特徴とする請求項９または１０に記載の発光装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１に係る発光装置を示す断面図である。
【図２】緑色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフであって、（ａ）は比較製造例に係る緑色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトル、（ｂ）〜（ｅ）は本発明の実施形態１の各製造例に係る緑色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフである。
【図３】上記比較製造例および各製造例に係る緑色蛍光体の、原料粉末の混合比率と測定結果とを示す表である。
【図４】本発明の実施形態１に係る発光装置の発光スペクトルであって、（ａ）は比較例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）〜（ｅ）は各実施例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態１に係る各実施例および比較例に係る発光装置における分散材（樹脂）と緑色蛍光体との混合比率、および測定結果を示す表である。
【図６】ヒトの視感度曲線（単位ｌｍ／Ｗ）を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態２に係る発光装置を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態２の製造例に係る赤色蛍光体の発光スペクトルおよび励起スペクトルを示すグラフである。
【図９】本発明の実施形態２に係る発光装置の発光スペクトルであって、（ａ）は比較例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、（ｂ）〜（ｅ）は各実施例に係る発光装置の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】本発明の実施形態２に係る各実施例および比較例に係る発光装置における、分散材（樹脂）の内部に分散させる緑色蛍光体および赤色蛍光体の混合比率、分散材と緑色蛍光体および赤色蛍光体との混合比率、並びに測定結果を示す表である。
【図１１】（ａ）は、本発明の実施形態３に係る画像表示装置の分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されている画像表示装置が備える液晶表示装置の分解斜視図である。
【図１２】カラーフィルタの透過スペクトルを示すグラフである。
【図１３】本発明の実施形態３に係る各実施例に係る画像表示装置のカバー率、面積比率および色度座標を示す表である。
【図１４】本発明の実施形態２、４および５に係る各実施例の発光装置において、分散材（樹脂）の内部に分散させる緑色蛍光体および赤色蛍光体の混合比率、分散材と緑色蛍光体および赤色蛍光体との混合比率、並びに測定結果を示す表である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、少なくとも歩留まりを向上させることが可能な発光装置１０について説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
＜分散材１３＞
分散材１３は、緑色蛍光体１２としてのＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を分散させるものであり、本実施形態では樹脂枠１５の内側に充填されている。図１に示すように、分散材１３にはＭｎ２＋賦活γ-ＡｌＯＮ蛍光体からなる緑色蛍光体１２が少なくとも分散しており、発光素子１１は、緑色蛍光体１２を分散させた分散材１３によって封止されている。なお、実施形態２で説明するように、青色と緑色と赤色の混色で白色光を発するために、緑色蛍光体１２に加えて赤色蛍光体１６が分散材１３中に分散されていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
すなわち、まず、窒化アルミニウム粉末１０．７０質量％、酸化アルミニウム粉末７９．８６質量％、酸化マグネシウム粉末４．６８質量％およびフッ化マンガン粉末４．７６質量％の組成となるように所定量秤量した。次に、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用いて１０分以上混合し、粉体凝集体を得た。そして、この粉体凝集体を、直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
また、図３に示すように、比較製造例Ｐ０に係る緑色蛍光体の励起スペクトルにおける４４５ｎｍ近傍のピークの半値幅は、２３ｎｍであった。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
その後、得られた製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２のそれぞれに対して４４５ｎｍの光を照射することにより、図２の（ｂ）〜（ｅ）に示す発光スペクトルを得た。具体的には、この発光スペクトルは、比較製造例Ｐ０と同様、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）を用いて、上記緑色蛍光体に４４５ｎｍの光を照射して、当該緑色蛍光体を励起することにより測定された。また、励起スペクトルは、発光スペクトルのピーク波長をモニターした得られたものである。さらに、製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２の結晶中に取り込まれたＭｎの濃度および平均粒径についても、比較製造例Ｐ０と同様の方法で算出した。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２では、色度座標および平均粒径は、図３に示すような値が得られた。特に、製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２では、比較製造例Ｐ０と異なり、結晶中に取り込まれたＭｎの濃度が２．５ｗｔ％以上となっていることが分かる。なお、製造例Ｐ１〜Ｐ４に係る緑色蛍光体１２の励起スペクトルにおける４４５ｎｍ近傍のピークの半値幅は、それぞれ２５、２５、２６および２８ｎｍであった。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
図５は、各実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０と比較例ＤＧ０に係る発光装置とにおいて、分散材（樹脂）とＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体（緑色蛍光体）との混合比率、および、測定結果を示す表である。測定結果としては、（１）各発光装置の理論限界視感効率（Theoretical Limit of Luminous Efficiency：ＴＬＬＥ）、（２）実施例ＤＧ３に係る発光装置１０が出射した光の光束を１００としたときの、その他の各発光装置が出射した光の光束（相対値）、（３）発光装置１０の量産性が良好であるか否か、および（４）液晶パネル（液晶表示部１２０に相当）を透過した後の、各発光装置から出射された光の色度座標が示されている。なお、図５（図１０も同様）では、発光装置の量産性が良い（すなわち量産に適している）場合を「良好」、量産性が悪い（すなわち量産に適さない）場合を「不可」、発光装置の量産性がある程度良く、量産が可能である場合を「可能」としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
比較例ＤＧ０に係る発光装置は、図１に示す構造を有する発光装置１０と同様の構造を有する。比較例ＤＧ０に係る発光装置において、発光素子は、発光ピーク波長４４５ｎｍの青色ＬＥＤ（Ｃｒｅｅ社製）である。緑色蛍光体は、上記比較製造例Ｐ０で得られたＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体であり、分散材は、シリコーン樹脂（信越化学工業（株）製：ＫＥＲ−２５００）である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
ここで、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６及び比較例ＤＧ０に係る発光装置の製造においては蛍光体分散樹脂を手作業で塗布したが、発光装置の量産性を評価するために、蛍光体分散樹脂を塗布する工程を、発光装置の量産に適したディスペンサを用いて行った。具体的には、蛍光体分散樹脂を発光装置量産用のディスペンサ（武蔵エンジニアリング社：ＳｕｐｅｒΣＣＭＩＩ）及び塗布装置（武蔵エンジニアリング社：ＳＨＯＴＭＡＳＴＥＲ（登録商標）３００）を用いて、１００個の発光装置に対して連続で蛍光体分散樹脂の塗布を行った。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
上記試算において、波長をλ（単位ｎｍ）、図４に示す各発光装置の発光スペクトルが示す値をＬＥＤ（λ）、図６に示す視感度曲線が示す値をＶ（λ）、励起光である青色光のピーク波長をλＥＸ（＝４４５ｎｍ）として、以下の式により上記比較例ＤＧ０及び実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に示す発光装置の理論限界視感効率（ＴＬＬＥ）を求めた。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
図５に示すように、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０は、比較例ＤＧ０に係る発光装置と比較して高いＴＬＬＥを示すことが分かる。この結果は、各実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０における緑色蛍光体１２の発光スペクトルの形状が、比較例ＤＧ０に係る発光装置における緑色蛍光体の発光スペクトルの形状に比べて図６に示す視感度曲線との波長整合性が良いことに起因する。したがって、発光効率の試算においては、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０と比較例ＤＧ０に係る発光装置との間で、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の発光効率が同じ水準である場合には、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０は、比較例ＤＧ０に係る発光装置に比べて高い発光効率か、ほぼ同等の発光効率を示すといえる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
また、図３に示すように、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０における上記Ｍｎの濃度は２．５ｗｔ％以上である一方、比較例ＤＧ０に係る発光装置１０における上記Ｍｎの濃度は２．４ｗｔ％である。そのため、比較例ＤＧ０に係る発光装置においては、実施例ＤＧ１〜ＤＧ６に係る発光装置１０に比べてＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を多くする必要がある。その結果、不必要な散乱が生じることに伴う光ロスが生じやすく、発光装置からの光取り出し効率が低下してしまう可能性がある。したがって、この観点から見た場合も、後述のように上記Ｍｎの濃度の上限値と、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の平均粒径とを適切に制御することにより、少なくとも実施例ＤＧ１、ＤＧ２、ＤＧ５に係る発光装置１０については、比較例ＤＧ０に係る発光装置に比べ発光効率が高くなるといえる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
その後、得られた発光装置を駆動電流２０ｍＡで駆動させ、分光光度計（大塚電子製：ＭＣＰＤ−７０００）により発光スペクトルを測定したところ、図９の（ｂ）〜（ｅ）に示す発光スペクトルが得られた。上述のとおり、実施例ＤＷ５、ＤＷ６の発光スペクトルは、実施例ＤＷ１と同一である。なお、各実施例ＤＷ１〜ＤＷ６においても、比較例ＤＷ０と同様、Ｍｎ４＋賦活Ｋ２ＳｉＦ６蛍光体およびＭｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の分散量は、図１０に示すように、図９の（ｂ）〜（ｅ）に示す発光スペクトルを有する光が液晶パネルを透過した時に、白色点を示す色度点が（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．２８１，０．２８８）付近の色温度１０，０００Ｋの白色となるように調整されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
また、実施形態１でも述べたように、比較例ＤＷ０に係る発光装置１０における上記Ｍｎの濃度は２．４ｗｔ％である（すなわち２．５ｗｔ％以上ではない）。そのため、比較例ＤＷ０に係る発光装置では、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の量を多くする必要があり、発光装置からの光取り出し効率が低下してしまう可能性がある。したがって、この観点から見た場合も、後述のように上記Ｍｎの濃度の上限値と、分散材１３に対する緑色蛍光体１２および赤色蛍光体１６の重量比率と、Ｍｎ２＋賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の平均粒径とを適切に制御することにより、少なくとも実施例ＤＷ１、ＤＷ２、ＤＷ５に係る発光装置１０ａについては、比較例ＤＷ０に係る発光装置に比べ発光効率が高くなるといえる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５９】
画像表示装置１００では、導光板１１０の、液晶表示部１２０と対向する表面とは反対側の表面に対向するように、発光装置１０ａが複数配置されている。本実施形態では、図１１の（ａ）に示すように、複数個の発光装置１０ａがマトリックス状に配置されている。また、導光板１１０に隣接して、複数の液晶表示装置１２０ａで構成された液晶表示部１２０が設けられている。発光装置１０ａからの出射光１３０は、導光板１１０内で散乱され、散乱光１４０として液晶表示部１２０の全面に照射されるように構成されている。