JP2013093459A - Light-emitting device and semiconductor light-emitting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置および半導体発光システムに関し、特に、硬さが互いに異なる複数種類の蛍光体を用いて所望の色の光を発する発光装置および半導体発光システムに関する。 The present invention relates to a light-emitting device and a semiconductor light-emitting system, and more particularly to a light-emitting device and a semiconductor light-emitting system that emit light of a desired color using a plurality of types of phosphors having different hardnesses.
ＬＥＤチップは、様々な照明装置や表示装置などの光源として広く用いられている。特許文献１には青色ＬＥＤチップが用いられた半導体発光装置が記載されている。特許文献１に記載されている半導体発光装置は、パッケージに設けられた凹部の底面に青色ＬＥＤチップが設置されている。そして、当該凹部を覆うように、緑色発光層と赤色発光層とが積層されている。 LED chips are widely used as light sources for various lighting devices and display devices. Patent Document 1 describes a semiconductor light emitting device using a blue LED chip. In the semiconductor light emitting device described in Patent Literature 1, a blue LED chip is installed on the bottom surface of a recess provided in a package. And the green light emitting layer and the red light emitting layer are laminated | stacked so that the said recessed part may be covered.
特許文献１に記載されている半導体発光装置において、緑色発光層は緑色蛍光体を含む。また、赤色発光層は赤色蛍光体を含む。そして、緑色蛍光体は、青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部を吸収して緑色光を発し、青色光の残部が通過するように調整されている。赤色蛍光体は、青色ＬＥＤチップが発して緑色蛍光体層を通過した青色光の残部の一部を吸収して赤色光を発し、他の青色光の残部が通過して半導体発光装置の外部に放射されるように調整されている。また、赤色蛍光体は、緑色蛍光体が発した緑色光の一部を吸収して赤色光を発し、緑色光の残部が通過して半導体発光装置の外部に放射されるように調整されている。この結果、青色光、緑色光および赤色光が合成された合成光が半導体発光装置から放射される。 In the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1, the green light emitting layer includes a green phosphor. The red light emitting layer includes a red phosphor. The green phosphor is adjusted so that it absorbs part of the blue light emitted by the blue LED chip to emit green light and the remaining part of the blue light passes through. The red phosphor emits red light by absorbing a part of the remaining part of the blue light emitted from the blue LED chip and passing through the green phosphor layer, and the remaining part of the other blue light passes through to the outside of the semiconductor light emitting device. It is adjusted to radiate. The red phosphor is adjusted so that it absorbs part of the green light emitted by the green phosphor to emit red light, and the remaining part of the green light passes through and is emitted outside the semiconductor light emitting device. . As a result, synthesized light obtained by synthesizing blue light, green light, and red light is emitted from the semiconductor light emitting device.
緑色蛍光体の量および赤色蛍光体の量は、半導体発光装置の外部に放射する合成光における緑色光と赤色光と青色光との強度が目的に応じた比率になるように調整されている。 The amount of the green phosphor and the amount of the red phosphor are adjusted so that the intensity of the green light, the red light, and the blue light in the combined light radiated to the outside of the semiconductor light emitting device becomes a ratio according to the purpose.
特許文献１に記載されている半導体発光装置には、赤色蛍光体として、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+に代表されるＭｎ4+で付活されたフッ化物蛍光材料が用いられている。Ｍｎ4+で付活されたフッ化物蛍光材料が用いられた赤色蛍光体は、半値幅が狭く、自己吸収がなく、発光ピーク強度が強いので、白色光を発する発光装置に用いられた場合に、特殊演色評価数Ｒ９の値が大きくなることが期待される。 In the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1, a fluoride fluorescent material activated by Mn 4+ typified by K 2 SiF 6 : Mn 4+ is used as a red phosphor. The red phosphor using a fluoride fluorescent material activated with Mn 4+ has a narrow half-value width, no self-absorption, and strong emission peak intensity, so when used in a light-emitting device that emits white light The value of special color rendering index R9 is expected to increase.
本発明の発明者は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、粉末の状態のＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+のＳＥＭ撮影を行った。なお、用いられた走査電子顕微鏡は株式会社日立ハイテクノロジーズ製Ｓ−３４００Ｎであり、電圧２０ｋＶとして３２００倍の倍率で撮影されている（以下、ＳＥＭ撮影には、同社製の同型機が同様な条件で用いられている）。 The inventor of the present invention performed SEM imaging of K 2 SiF 6 : Mn 4+ in a powder state using a scanning electron microscope (SEM). The scanning electron microscope used was S-3400N manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, which was photographed at a magnification of 3200 times at a voltage of 20 kV (hereinafter, the same model manufactured by the same company was used under the same conditions for SEM photography). Used).
図２０は、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+のＳＥＭ撮影画像を示す説明図である。図２０には、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+の結晶が示されている。Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+は、発光ピーク波長が６３１ｎｍであり、発光ピークの半値幅が６ｎｍであり、モース硬度が２である。なお、モース硬度とは、主に鉱物に対する硬さの尺度の１つであり、柔らかい順に、１〜１０の間の値で表現される。 FIG. 20 is an explanatory diagram showing an SEM image of K 2 SiF 6 : Mn 4+ . FIG. 20 shows a crystal of K 2 SiF 6 : Mn 4+ . K 2 SiF 6 : Mn 4+ has an emission peak wavelength of 631 nm, an emission peak half width of 6 nm, and a Mohs hardness of 2. In addition, Mohs hardness is one of the scales of the hardness with respect to a mineral mainly, and is expressed by the value between 1-10 in order of softness.
また、本発明の発明者らは、モース硬度の値が異なる赤色蛍光体の他の例としての（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：ＥｕをＳＥＭ撮影した。（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕは、発光ピーク波長が６２５ｎｍであり、発光ピークの半値幅が８９ｎｍであり、モース硬度値が８である。 In addition, the inventors of the present invention performed SEM imaging of (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu as another example of red phosphors having different values of Mohs hardness. (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu has an emission peak wavelength of 625 nm, an emission peak half-width of 89 nm, and a Mohs hardness value of 8.
図２１は、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：ＥｕのＳＥＭ撮影画像を示す説明図である。図２１には、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの結晶が示されている。 FIG. 21 is an explanatory diagram showing an SEM image of (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu. FIG. 21 shows a crystal of (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu.
特許文献１に記載されている半導体発光装置には、緑色蛍光体として、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ等を用いることが例示されている。本発明の発明者らは、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+をＳＥＭ撮影した。 In the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1, it is exemplified that (Ba, Sr, Ca, Mg) 2 SiO 4 : Eu or the like is used as the green phosphor. The inventors of the present invention photographed (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ by SEM.
図２２は、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+のＳＥＭ撮影画像を示す説明図である。図２２には、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+の結晶が示されている。（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+は、発光ピーク波長が５２８ｎｍであり、発光ピークの半値幅が６８ｎｍであり、モース硬度が６である。 FIG. 22 is an explanatory view showing an SEM image of (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ . FIG. 22 shows a crystal of (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ . (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ has an emission peak wavelength of 528 nm, an emission peak half-width of 68 nm, and a Mohs hardness of 6.
なお、特許文献２には、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）に用いられる蛍光体の製造方法について開示されている。特許文献３には、ＬＥＤ等に用いられる蛍光体の製造方法について開示されている。そして、特許文献２には、蛍光体が粉砕されて粒径が小さくなると、輝度が低下することが記載されている。また、特許文献３には、蛍光体結晶が粉砕によって破壊されると発光効率が低下することが記載されている。 Patent Document 2 discloses a method for manufacturing a phosphor used for electroluminescence (EL). Patent Document 3 discloses a method for manufacturing a phosphor used in an LED or the like. Patent Document 2 describes that the luminance decreases when the phosphor is pulverized to reduce the particle size. Patent Document 3 describes that the luminous efficiency decreases when the phosphor crystal is broken by pulverization.
本発明の発明者らは、白色光を発する発光装置を得るべく、モース硬度値が異なる複数種類の蛍光体を白色光を得る上で必要な比率にて混合して蛍光体混合組成物を作成し、当該蛍光体混合組成物を硬化させた蛍光部材と青色ＬＥＤチップとによる発光装置を構成した場合の発光特性を測定した。 In order to obtain a light emitting device that emits white light, the inventors of the present invention create a phosphor mixture composition by mixing phosphors of different types of Mohs hardness values at a ratio necessary for obtaining white light. And the light emission characteristic at the time of comprising the light-emitting device by the fluorescent member and blue LED chip which hardened the said fluorescent substance mixed composition was measured.
（第１参考例）
そして、本発明の発明者らは、３５２８ＳＭＤ（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｄｅｖｉｃｅ：表面実装）型ＰＰＡ（ｐｏｌｙｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ：ポリフタルアミド）樹脂パッケージの凹部の底の端子に、シリコーン樹脂ベースの透明ダイボンドペーストで、発光ピーク波長が４６０ｎｍの青色ＬＥＤチップを接着した。その後、１５０℃で２時間加熱し、透明ダイボンドペーストを硬化させた後、当該青色ＬＥＤチップと当該パッケージの電極とを直径２５μｍの金線を用いてワイヤボンディングした。
(First Reference Example)
Then, the inventors of the present invention use a transparent die-bond paste based on silicone resin on a terminal at the bottom of a concave portion of a 3528 SMD (surface mount device) type PPA (polyphthalamide) resin package, and a light emission peak wavelength. Was bonded to a blue LED chip of 460 nm. Then, after heating at 150 degreeC for 2 hours and hardening a transparent die-bonding paste, the said blue LED chip and the electrode of the said package were wire-bonded using the gold wire with a diameter of 25 micrometers.
次に、互いの重量割合が６６％：７％：２７％になる分量で、シリコーン樹脂と、モース硬度値が６で発光ピーク波長が５２８ｎｍで発光ピーク半値幅が６８ｎｍの緑色蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+と、モース硬度値が２で発光ピーク波長が６３１ｎｍで半値幅が６ｎｍの赤色蛍光体Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+とを、攪拌脱泡装置を用いた所定の方法で混合し、第１参考例の蛍光体含有組成物を得た。所定の方法とは、攪拌脱泡装置（シンキー社製ＡＲ−１００）を用いて２０００ｒｐｍで２分間攪拌し、２２００ｒｐｍで２分間脱泡した後に、２０００ｒｐｍで２分間攪拌するという混合方法である。 Next, silicone resin and green phosphor (Ba, with a Mohs hardness value of 6, an emission peak wavelength of 528 nm, and an emission peak half-value width of 68 nm in an amount such that the weight ratios of each other are 66%: 7%: 27%. Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ and a red phosphor K 2 SiF 6 : Mn 4+ having a Mohs hardness value of 2, an emission peak wavelength of 631 nm and a half-value width of 6 nm using a stirring deaerator Thus, the phosphor-containing composition of the first reference example was obtained. The predetermined method is a mixing method in which stirring is performed at 2000 rpm for 2 minutes using a stirring defoaming device (Sinky Corporation AR-100), after 2 bubbles are removed at 2200 rpm for 2 minutes, and then stirred at 2000 rpm for 2 minutes.
次に、得られた第１参考例の蛍光体含有組成物のうち、４μｌを青色ＬＥＤチップが設置されているＳＭＤ形樹脂パッケージの凹部にディスペンサを用いて注液した。そして、第１参考例の蛍光体含有組成物を７０℃で１時間加熱した後に、さらに１５０℃で５時間加熱して硬化させて第１参考例の蛍光部材を作成し、青色ＬＥＤチップと第１参考例の蛍光部材とによる第１参考例の発光装置を作成した。 Next, 4 μl of the obtained phosphor-containing composition of the first reference example was injected using a dispenser into the concave portion of the SMD type resin package in which the blue LED chip was installed. Then, after the phosphor-containing composition of the first reference example is heated at 70 ° C. for 1 hour, it is further heated and cured at 150 ° C. for 5 hours to produce the fluorescent member of the first reference example. A light emitting device of a first reference example using a fluorescent member of 1 reference example was created.
図２３は、第１参考例の発光装置が発した光のスペクトルを示すグラフである。図２３には、第１参考例の発光装置の青色ＬＥＤチップに２０ｍＡの電流を流して発光させた場合の光のスペクトルが示されている。図２４は、第１参考例の発光装置が発した光の色度を示すＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図である。図２４に示す例では、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図における第１参考例による発光装置が発した光の座標Ｐ１は、（Ｃｘ，Ｃｙ）＝（０．３２，０．４４）である。ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図において、白色の光は、黒体輻射軌跡曲線（図２４において破線で示す曲線）からの偏差ｄｕｖ（以下、単にｄｕｖという）の値が−０．０２以上であって０．０２以下である範囲内とされるところ、第１参考例の発光装置が発した光の座標Ｐ１は、黒体輻射軌跡曲線から明らかに大きく離れ、この範囲から逸脱している。つまり、第１参考例の発光装置が発する光は白色ではなくなっている。 FIG. 23 is a graph showing a spectrum of light emitted from the light emitting device of the first reference example. FIG. 23 shows a spectrum of light when light is emitted by applying a current of 20 mA to the blue LED chip of the light emitting device of the first reference example. FIG. 24 is a CIE1931xy chromaticity diagram showing the chromaticity of light emitted from the light emitting device of the first reference example. In the example shown in FIG. 24, the coordinates P1 of light emitted by the light emitting device according to the first reference example in the CIE 1931xy chromaticity diagram are (Cx, Cy) = (0.32, 0.44). In the CIE 1931xy chromaticity diagram, white light has a deviation duv (hereinafter simply referred to as duv) from a blackbody radiation locus curve (curved by a broken line in FIG. 24) of −0.02 or more and 0.02 The coordinates P1 of the light emitted by the light emitting device of the first reference example are clearly far from the black body radiation locus curve and deviate from this range. That is, the light emitted from the light emitting device of the first reference example is not white.
図２５は、第１参考例の蛍光部材の割断面のＳＥＭ撮影画像を示す説明図である。図２５には、第１参考例の蛍光部材の割断面が示されている。第１参考例の蛍光部材は、シリコーン樹脂と、図２０に示すＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+と、図２２に示す（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+とが混合されてなるのにもかかわらず、図２５には、図２０および図２２には示されていない粉状の物質がシリコーン樹脂中にあることが示されている。 FIG. 25 is an explanatory diagram showing an SEM image of a fractured section of the fluorescent member of the first reference example. FIG. 25 shows a cut section of the fluorescent member of the first reference example. The fluorescent member of the first reference example is a mixture of silicone resin, K 2 SiF 6 : Mn 4+ shown in FIG. 20, and (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ shown in FIG. Nevertheless, FIG. 25 shows that a powdery substance not shown in FIGS. 20 and 22 is present in the silicone resin.
本発明の発明者らは、第１参考例の蛍光部材のＥＤＸ分析（ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を行った。図２６は、第１参考例の蛍光部材における１０個のＥＤＸ測定点を示す撮影図である。そして、表１は、図２６に示す各ＥＤＸ測定点におけるＥＤＸ分析結果を示す一覧表である。 The inventors of the present invention conducted an EDX analysis (energy dispersive X-ray spectroscopy) of the fluorescent member of the first reference example. FIG. 26 is a photographing diagram showing ten EDX measurement points in the fluorescent member of the first reference example. Table 1 is a list showing EDX analysis results at each EDX measurement point shown in FIG.
表１には、測定点１〜１０としてのスペクトル１〜１０におけるＯ、Ｆ、Ｓｉ、Ｋ、ＭｎおよびＢａ，Ｓｒ，Ｅｕの原子数が示されている。表１に示すように、第１の参考例の蛍光部材のＥＤＸ測定分析結果において、測定点１であるスペクトル１以外の９個の測定点であるスペクトル２〜１０では、各スペクトルにおける各成分の合計原子数に対するＦの原子数の割合が１０％以上であることが認められた。Ｆは、モース硬度の値が２である赤色蛍光体のＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+に含まれているが、モース硬度の値が６である緑色蛍光体の（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+には含まれていない成分である。 Table 1 shows the number of atoms of O, F, Si, K, Mn, and Ba, Sr, and Eu in the spectra 1 to 10 as the measurement points 1 to 10. As shown in Table 1, in the EDX measurement analysis result of the fluorescent member of the first reference example, in the spectra 2 to 10 which are nine measurement points other than the spectrum 1 which is the measurement point 1, each component in each spectrum is It was confirmed that the ratio of the number of F atoms to the total number of atoms was 10% or more. F is contained in the red phosphor K 2 SiF 6 : Mn 4+ having a Mohs hardness value of 2, but the green phosphor (Ba, Sr) 2 SiO 4 having a Mohs hardness value of 6 is included. : A component not contained in Eu 2+ .
そうすると、図２６に示すスペクトル１以外の９個の測定点における粉状の物質は、モース硬度の値が２である赤色蛍光体のＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+が破壊されて粉状になったものであると判断できる。特許文献２および特許文献３に記載されているように、蛍光体は、破壊されて粉状になると発光効率や輝度（具体的には、発光ピーク強度）が低下する。従って、モース硬度の値が２である赤色蛍光体の発光効率や発光ピーク強度が低下するので、赤色蛍光体が破壊されていない状態における蛍光特性にもとづいて所望の相関色温度や輝度の光を発するように発光装置が設計されて製作された場合には、製作された発光装置は、所望の相関色温度や輝度の合成光を発しないことになるという問題が生じる。このため、所望の合成光を得るためには、使用する蛍光体の混合比率等を繰り返し調整しなければならないという問題が生じる。 Then, the powdery substance at nine measurement points other than spectrum 1 shown in FIG. 26 becomes powdery because the K 2 SiF 6 : Mn 4+ of the red phosphor having a Mohs hardness value of 2 is destroyed. It can be judged that As described in Patent Document 2 and Patent Document 3, when the phosphor is destroyed and becomes powdery, the light emission efficiency and the luminance (specifically, the light emission peak intensity) decrease. Accordingly, the luminous efficiency and peak intensity of the red phosphor having a Mohs hardness value of 2 are reduced, so that light having a desired correlated color temperature and luminance can be obtained based on the fluorescence characteristics when the red phosphor is not destroyed. When the light emitting device is designed and manufactured so as to emit light, there is a problem that the manufactured light emitting device does not emit combined light having a desired correlated color temperature and luminance. For this reason, in order to obtain desired synthesized light, there arises a problem that the mixing ratio of phosphors to be used must be repeatedly adjusted.
また、特許文献１に記載されている半導体発光装置のように、複数の蛍光体が積層されて形成された場合に、一方の蛍光体が発した光を他方の蛍光体が吸収するカスケード励起という現象が生じ、発光効率が低下するおそれがある。具体的には、特許文献１に記載されている半導体発光装置では、緑色蛍光体が発した緑色光が赤色蛍光体によって吸収されてしまい、発光効率が低下してしまうおそれがある。 In addition, when a plurality of phosphors are stacked and formed as in the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1, it is called cascade excitation in which light emitted from one phosphor is absorbed by the other phosphor. A phenomenon may occur, and the luminous efficiency may be reduced. Specifically, in the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1, green light emitted from the green phosphor is absorbed by the red phosphor, and the light emission efficiency may be reduced.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、硬さが互いに異なる複数種類の蛍光体が用いられた場合であっても所望の色および輝度の光を確実に発し、かつ、発光効率の高い発光装置および半導体発光システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to provide light of a desired color and brightness even when a plurality of types of phosphors having different hardnesses are used. An object of the present invention is to provide a light emitting device and a semiconductor light emitting system that emit light reliably and have high luminous efficiency.
上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、半導体発光素子と、半導体発光素子が発した光によって励起されて発光する蛍光体によって形成された蛍光体部とを有する発光装置であって、半導体発光素子は、ピーク波長が３５０ｎｍ以上であって５２０ｎｍ以下である光を発し、蛍光体部は、半導体発光素子が発した光を受光する位置に並設された第１蛍光体部と第２蛍光体部とを備え、第１蛍光体部は、半導体発光素子が発した光によって励起されて第１の光を発する第１蛍光体を含み、第２蛍光体部は、半導体発光素子が発した光によって励起されて第１の光の波長よりも長い波長の光の成分を含む第２の光を発する第２蛍光体を含み、第２蛍光体は、第１蛍光体が発した第１の光によって励起され得る蛍光体であり、第１蛍光体のモース硬度の値ＭＨ１と、第２蛍光体のモース硬度の値ＭＨ２とは互いに異なり、ＭＨ１＞ＭＨ２である場合にＭＨ１／ＭＨ２≧２であり、ＭＨ１＜ＭＨ２である場合にＭＨ２／ＭＨ１≧２であることを特徴とする。 To achieve the above object, a light-emitting device of the present invention is a light-emitting device having a semiconductor light-emitting element and a phosphor portion formed by a phosphor that is excited by light emitted from the semiconductor light-emitting element and emits light. The semiconductor light emitting device emits light having a peak wavelength of 350 nm or more and 520 nm or less, and the phosphor portion includes a first phosphor portion and a second phosphor portion arranged in parallel at a position for receiving the light emitted by the semiconductor light emitting device. A first phosphor portion including a first phosphor that is excited by light emitted from the semiconductor light emitting element to emit first light, and the second phosphor portion is formed by the semiconductor light emitting element. And a second phosphor that emits second light including a light component having a wavelength longer than the wavelength of the first light when excited by the emitted light. The second phosphor is a first phosphor emitted by the first phosphor. A phosphor that can be excited by the light of the first phosphor The MH1 value and the MH2 value of the second phosphor are different from each other. When MH1> MH2, MH1 / MH2 ≧ 2, and when MH1 <MH2, MH2 / MH1 ≧ 2. It is characterized by being.
第１蛍光体は、ＭＨ１＞ＭＨ２の関係となる場合にＭＨ１＞５であり、ＭＨ１＜ＭＨ２の関係である場合にＭＨ１≦５である蛍光体であり、第２蛍光体は、ＭＨ１＞ＭＨ２の関係である場合にＭＨ２≦５であり、ＭＨ１＜ＭＨ２の関係である場合にＭＨ２＞５である蛍光体であってもよい。そのような構成によれば、第１蛍光体と第２蛍光体との組み合わせとして、モース硬度の値が５を超える蛍光体と５以下の蛍光体との組み合わせを採用しても、発光装置は、所望の色の光を発することができる。 The first phosphor is a phosphor that has MH1> 5 when MH1> MH2 and MH1 <MH2 when MH1 <MH2, and the second phosphor has MH1> MH2. When the relationship is MH2 ≦ 5, the phosphor may be MH2 <5 when MH1 <MH2. According to such a configuration, even if a combination of a phosphor having a Mohs hardness value of more than 5 and a phosphor of 5 or less is employed as a combination of the first phosphor and the second phosphor, the light emitting device , Can emit light of a desired color.
第２蛍光体が、Ｍｎ付活Ｆ系錯体蛍光体であることが好ましい。そのような構成によって第２蛍光体にＭｎ4+で付活されたフッ化物蛍光材料が用いられた場合には、当該第２蛍光体は、半値幅が狭く、自己吸収がなく、発光強度が強いので、特殊演色評価数Ｒ９の値を大きくすることができる。 It is preferable that the second phosphor is a Mn-activated F-based complex phosphor. When a fluoride fluorescent material activated with Mn 4+ is used for the second phosphor with such a configuration, the second phosphor has a narrow half width, no self-absorption, and a light emission intensity. Since it is strong, the value of the special color rendering index R9 can be increased.
第２蛍光体が、Ｍ1 2Ｍ4Ｆ6：Ｒで表される化学組成を有する結晶相を含有し、Ｍ4とＭｎとの合計モル数に対するＭｎの割合が０．１モル％以上４０モル％以下であることが好ましい（Ｍ1 2Ｍ4Ｆ6：Ｒ中、Ｍ1は、Ｋ、及びＮａからなる群から選ばれる１種以上の元素を含有し、Ｍ4は、Ｓｉを含有する金属元素、Ｒは、少なくともＭｎを含有する付活元素を表す。）。Ｍ4とＭｎとの合計モル数に対するＭｎの割合（以下、Ｍｎ濃度という）が低すぎると、蛍光体による励起光の吸収効率が低くなるので輝度が低下する傾向になり、高すぎると、吸収効率は高くなるものの濃度消光により内部量子効率および輝度が低下する傾向になる。よって、Ｍｎ濃度を前述した好ましい範囲とすることで、輝度の低下を防ぐことができる。 The second phosphor contains a crystal phase having a chemical composition represented by M 1 2 M 4 F 6 : R, and the ratio of Mn to the total number of moles of M 4 and Mn is 0.1 mol% or more 40 It is preferable that it is less than mol% (M 1 2 M 4 F 6 : In R, M 1 contains one or more elements selected from the group consisting of K and Na, and M 4 contains Si. And R represents an activation element containing at least Mn). If the ratio of Mn to the total number of moles of M 4 and Mn (hereinafter referred to as Mn concentration) is too low, the absorption efficiency of the excitation light by the phosphor tends to be low, so that the luminance tends to decrease. Although the efficiency is increased, the internal quantum efficiency and the brightness tend to decrease due to concentration quenching. Therefore, a decrease in luminance can be prevented by setting the Mn concentration within the preferable range described above.
半導体発光素子は、ピーク波長が４２０ｎｍ以上であって４８０ｎｍ以下である光を発するように構成されていてもよい。 The semiconductor light emitting element may be configured to emit light having a peak wavelength of 420 nm or more and 480 nm or less.
蛍光体部は、青色蛍光体部を含み、青色蛍光体部は、半導体発光素子が発した光によって励起されて青色光を発する青色蛍光体を含有するように構成されていてよい。 The phosphor part may include a blue phosphor part, and the blue phosphor part may be configured to contain a blue phosphor that emits blue light when excited by light emitted from the semiconductor light emitting element.
さらに、半導体発光素子は、ピーク波長が３８０ｎｍ以上であって４２０ｎｍ以下である光を発するように構成されていてもよい。 Furthermore, the semiconductor light emitting device may be configured to emit light having a peak wavelength of 380 nm or more and 420 nm or less.
蛍光体部は、第１蛍光体および第２蛍光体を保持する保持部材と、保持部材に層状をなして並設されて保持される第１蛍光体および第２蛍光体とを含むように構成されていてもよい。そのような構成によれば、第１蛍光体と第２蛍光体との間のカスケード励起の発生を良好に抑制し、発光効率を向上させることができる。 The phosphor portion is configured to include a holding member that holds the first phosphor and the second phosphor, and a first phosphor and a second phosphor that are arranged and held in a layer on the holding member. May be. According to such a structure, generation | occurrence | production of the cascade excitation between 1st fluorescent substance and 2nd fluorescent substance can be suppressed favorably, and luminous efficiency can be improved.
蛍光体部は、光を出射する面において、第１蛍光体部と第２蛍光体部とをそれぞれ含む第１領域と第２領域との２つの領域に区分され、第１領域と第２領域とは、半導体発光素子が発した光に基づいて発する光の相関色温度が互いに異なり、第１領域と第２領域との間で、半導体発光素子が発した光を受光する領域を変更可能であるように構成されていてもよい。この場合、第１領域に応じた相関色温度の光と第２領域に応じた相関色温度の光との間で、発光装置が発する光の相関色温度を調整することができる。 The phosphor portion is divided into two regions, a first region and a second region, each including a first phosphor portion and a second phosphor portion on the light emitting surface, and the first region and the second region. Means that the correlated color temperatures of the light emitted based on the light emitted by the semiconductor light emitting element are different from each other, and the region for receiving the light emitted by the semiconductor light emitting element can be changed between the first region and the second region. It may be configured to be. In this case, the correlated color temperature of the light emitted from the light emitting device can be adjusted between the light having the correlated color temperature corresponding to the first region and the light having the correlated color temperature corresponding to the second region.
保持部材には、互いに隣接する第１蛍光体部と第２蛍光体部との間に、一方の蛍光体部が発した光を他方の蛍光体部が受光することを防ぐ仕切り部材が設けられていることが好ましい。そのような構成によれば、一の色の蛍光体部によって発せられた光を他の色の蛍光体部が吸収して励起光を発するカスケード励起が生じることを良好に抑制することができる。 The holding member is provided with a partition member between the first phosphor portion and the second phosphor portion adjacent to each other, which prevents the other phosphor portion from receiving light emitted from one phosphor portion. It is preferable. According to such a configuration, it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of cascade excitation in which the light emitted by the phosphor portion of one color is absorbed by the phosphor portion of the other color and the excitation light is emitted.
第１蛍光体部および第２蛍光体部に応じて、底面に半導体発光素子が設置された凹部がそれぞれ基板に設けられ、第１蛍光体部および第２蛍光体部は、それぞれ凹部内に保持されてそれぞれ半導体発光素子を覆うように構成されていてもよい。そのような構成によれば、一の色の蛍光体部によって発せられた光を他の色の蛍光体部が吸収して励起光を発するカスケード励起が生じることを良好に抑制することができる。 In accordance with the first phosphor portion and the second phosphor portion, the substrate is provided with a recess having a semiconductor light emitting element disposed on the bottom surface, and the first phosphor portion and the second phosphor portion are held in the recess, respectively. Each of them may be configured to cover the semiconductor light emitting element. According to such a configuration, it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of cascade excitation in which the light emitted by the phosphor portion of one color is absorbed by the phosphor portion of the other color and the excitation light is emitted.
また、上記目的を達成するための本発明による半導体発光システムは、以上に述べたような発光装置を複数備え、各発光装置が発する光の相関色温度が互いに異なることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a semiconductor light emitting system according to the present invention includes a plurality of light emitting devices as described above, and the correlated color temperatures of light emitted from the light emitting devices are different from each other.
そして、各発光装置における半導体発光素子に流れる電流をそれぞれ制御する電流制御手段を含むように構成された場合には、一の発光装置が発した光と、他の発光装置が発した光との間で、当該半導体発光システムが発する光の特性を調整することができる。 And when comprised so that the electric current control means which controls each the electric current which flows into the semiconductor light-emitting element in each light-emitting device may be included, the light which one light-emitting device emitted, and the light which another light-emitting device emitted In the meantime, the characteristics of the light emitted by the semiconductor light emitting system can be adjusted.
本発明によれば、第１蛍光体部と第２蛍光体部とが並設されるので、硬さが互いに異なる複数種類の蛍光体が用いられた場合であっても、確実かつ容易に、所望の色および輝度の光を発し、かつ、発光効率の高い発光装置および半導体発光システムを得ることができる。 According to the present invention, since the first phosphor portion and the second phosphor portion are arranged side by side, even when a plurality of types of phosphors having different hardnesses are used, reliably and easily, A light-emitting device and a semiconductor light-emitting system that emit light having a desired color and luminance and have high luminous efficiency can be obtained.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨から逸脱しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、本実施形態の説明に用いる図面は、いずれも本発明による発光装置１などの特性を模式的に示すものであって、理解を深めるべく、必要に応じて部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っている場合がある。更に、用いられている様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the content demonstrated below, In the range which does not deviate from the summary, it can change arbitrarily and can implement. In addition, the drawings used in the description of the present embodiment all schematically show the characteristics of the light emitting device 1 and the like according to the present invention, and in order to deepen the understanding, partial emphasis, enlargement and reduction are made as necessary. , Or may be omitted. Furthermore, the various numerical values used are merely examples, and can be changed variously as necessary.
また、本明細書中の蛍光体の組成式において、各組成式の区切りは読点（、）で区切って表わす。また、カンマ（，）で区切って複数の元素を列記する場合には、列記された元素のうち一種又は二種以上を任意の組み合わせ及び組成で含有していてもよいことを示している。例えば、「（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕ」という組成式は、「ＣａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ」と、「ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ」と、「ＢａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ」と、「Ｃａ1-xＳｒxＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ」と、「Ｓｒ1-xＢａxＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ」と、「Ｃａ1-xＢａxＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ」と、「Ｃａ1-x-yＳｒxＢａyＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ」とを全て包括的に示しているものとする（但し、前記式中、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｘ＋ｙ＜１）。 Further, in the phosphor composition formula in this specification, each composition formula is delimited by a punctuation mark (,). In addition, when a plurality of elements are listed by separating them with commas (,), it indicates that one or more of the listed elements may be contained in any combination and composition. For example, the composition formula of “(Ca, Sr, Ba) Al 2 O 4 : Eu” is “CaAl 2 O 4 : Eu”, “SrAl 2 O 4 : Eu”, and “BaAl 2 O 4 : Eu”. “Ca 1-x Sr x Al 2 O 4 : Eu”, “Sr 1-x Ba x Al 2 O 4 : Eu”, “Ca 1-x Ba x Al 2 O 4 : Eu”, "Ca 1-xy Sr x Ba y Al 2 O 4: Eu " and all assumed to generically indicated (in the above formula, 0 <x <1,0 <y <1,0 <x + y <1).
［第１実施形態］
（全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態の発光装置１の構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、本発明の第１実施形態の発光装置１は、蛍光体部２とＬＥＤ部３とを含む。そして、ＬＥＤ部３は、複数の青色ＬＥＤ（半導体発光素子）３ｂを含む。図１に示す例では、青色ＬＥＤ３ｂは、基板５の上面５１に、縦方向および横方向に等間隔で設置されている。
[First Embodiment]
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention includes a phosphor portion 2 and an LED portion 3. The LED unit 3 includes a plurality of blue LEDs (semiconductor light emitting elements) 3b. In the example shown in FIG. 1, the blue LEDs 3 b are installed on the upper surface 51 of the substrate 5 at equal intervals in the vertical direction and the horizontal direction.
（ＬＥＤ部）
ＬＥＤ部３の構成について説明する。ＬＥＤ部３において、青色ＬＥＤ３ｂは、最大ピーク波長３５０ｎｍ以上であって５２０ｎｍ以下の光、より好ましくは最大ピーク波長４２０ｎｍ以上であって４８０ｎｍ以下の光を発する。そして、青色ＬＥＤ３ｂが設置されている基板５は、上面５１に配線パターンが形成された絶縁基板である。基板５の上面５１には、青色ＬＥＤ３ｂに電力を供給するための配線パターンとして、青色ＬＥＤ３ｂの陽極側に接続される回路パターンと陰極側に接続される回路パターンとが形成されている。そして、各回路パターンと青色ＬＥＤ３ｂの各極側の端子とは、例えば、半田付けでそれぞれ接続されている。基板５には、様々な材料が適用可能である。例えば、セラミックス、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂等から選択された材料を用いてもよい。例えば、光の反射率を良くして蛍光体部２の光取り出し効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタン等の白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いるのが好ましい。また例えば、銅製基板やアルミ製基板等の金属製基板を用いて放熱性を向上させることも可能であるが、この場合は、電気的絶縁を間に介して基板５に配線パターンを形成する必要がある。
(LED part)
The configuration of the LED unit 3 will be described. In the LED unit 3, the blue LED 3 b emits light having a maximum peak wavelength of 350 nm or more and 520 nm or less, more preferably light having a maximum peak wavelength of 420 nm or more and 480 nm or less. The substrate 5 on which the blue LED 3b is installed is an insulating substrate having a wiring pattern formed on the upper surface 51. On the upper surface 51 of the substrate 5, a circuit pattern connected to the anode side of the blue LED 3b and a circuit pattern connected to the cathode side are formed as wiring patterns for supplying power to the blue LED 3b. And each circuit pattern and the terminal of each pole side of blue LED 3b are each connected by soldering, for example. Various materials can be applied to the substrate 5. For example, a material selected from ceramics, resin, glass epoxy, composite resin containing a filler in the resin, or the like may be used. For example, in order to improve the light reflectance and improve the light extraction efficiency of the phosphor portion 2, it is preferable to use a silicone resin containing a white pigment such as alumina powder, silica powder, magnesium oxide, titanium oxide or the like. In addition, for example, it is possible to improve heat dissipation by using a metal substrate such as a copper substrate or an aluminum substrate. In this case, however, it is necessary to form a wiring pattern on the substrate 5 through electrical insulation. There is.
基板５は、アルミナ系セラミックス基板、ジルコニア−アルミナ系セラミックス基板及びガラス−セラミックス基板からなる群から選ばれる１つを絶縁基板として用いるのが好ましく、特に反射率８５％以上、さらには９０〜９５％の反射率を有するものを用いるのがより好ましい。それによって蛍光体部２からの光取り出し効率をより向上させることができる。また上記の基板はいずれも熱伝導率が高く、これらの基板５を採用することによって、青色ＬＥＤ３ｂが発する熱を効率良く放熱することが可能になる。したがって発光装置１の信頼性をより向上させることができる。さらに、これらの基板はいずれも成形性に優れていることから、これらの基板を用いることによって製造がより容易になる。それによって発光装置１の製造コストをより低減させることができる。 As the substrate 5, it is preferable to use one selected from the group consisting of an alumina-based ceramic substrate, a zirconia-alumina-based ceramic substrate, and a glass-ceramic substrate as an insulating substrate, and in particular, a reflectance of 85% or more, and further 90 to 95%. It is more preferable to use one having a reflectivity of 2. Thereby, the light extraction efficiency from the phosphor portion 2 can be further improved. Further, any of the above substrates has high thermal conductivity, and by adopting these substrates 5, it is possible to efficiently dissipate heat generated by the blue LED 3b. Therefore, the reliability of the light emitting device 1 can be further improved. Furthermore, since these substrates are all excellent in moldability, the use of these substrates makes the production easier. Thereby, the manufacturing cost of the light emitting device 1 can be further reduced.
また基板５に、表面にのみ配線パターンが形成された単層基板を採用する場合には、裏面全体に銅箔等を設けてもよい。それによってヒートシンク等に対する基板５の裏面からの放熱効率を向上させることができるので、発光装置１の放熱性能をより向上させることができる。さらに基板５には、例えばねじ止め固定用の貫通孔や切り欠き部等が適宜設けられていてもよい。 Further, when a single layer substrate having a wiring pattern formed only on the front surface is adopted as the substrate 5, a copper foil or the like may be provided on the entire back surface. Thereby, the heat dissipation efficiency from the back surface of the substrate 5 with respect to the heat sink or the like can be improved, so that the heat dissipation performance of the light emitting device 1 can be further improved. Further, the substrate 5 may be appropriately provided with, for example, a through hole for fixing with a screw and a notch.
青色ＬＥＤ３ｂに電力を供給するための配線パターンを基板５に形成するために、例えば、スクリーン印刷による方法やフォトリソエッチングによる方法等、公知の方法を用いることができる。またインクジェットヘッドから導電性インクや金属粒子等を噴射して配線パターンを形成する方法を用いることもできる。 In order to form a wiring pattern for supplying power to the blue LED 3b on the substrate 5, a known method such as a method by screen printing or a method by photolithography etching can be used. Alternatively, a method of forming a wiring pattern by ejecting conductive ink, metal particles, or the like from an ink jet head can be used.
（蛍光体部）
蛍光体部２について説明する。蛍光体部２は、基板５の上面５１に向かいあう第１の面２１を有するように膜状または板状に成形されている保持部材２ｋを含む。なお、保持部材２ｋとしては、例えば、透明樹脂材やガラス材等が用いられる。なお、透明樹脂材として、例えば、熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が用いられるが、ＬＥＤから発せられる光に対して十分な透明性と耐久性とを有した材料が用いられることが好ましい。
(Phosphor part)
The phosphor part 2 will be described. The phosphor portion 2 includes a holding member 2k that is formed into a film shape or a plate shape so as to have a first surface 21 that faces the upper surface 51 of the substrate 5. For example, a transparent resin material or a glass material is used as the holding member 2k. As the transparent resin material, for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or the like is used, but a material having sufficient transparency and durability against light emitted from the LED is used. It is preferable to be used.
そのような材料に、ポリ（メタ）アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレンやスチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、エチルセルロースやセルロースアセテートやセルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等がある。また、無機系材料に、例えば、金属アルコキシド、セラミックス前駆体ポリマー、もしくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合してなる溶液、またはこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えば、シロキサン結合を有する無機系材料やガラスがある。 Examples of such materials include (meth) acrylic resins such as poly (meth) methyl acrylate, styrene resins such as polystyrene and styrene-acrylonitrile copolymers, polycarbonate resins, polyester resins, phenoxy resins, butyral resins, polyvinyl alcohol, and ethyl cellulose. And cellulose resins such as cellulose acetate and cellulose acetate butyrate, epoxy resins, phenol resins, and silicone resins. In addition, for example, an inorganic material obtained by solidifying a solution obtained by hydrolyzing a solution containing a metal alkoxide, a ceramic precursor polymer, or a metal alkoxide by a sol-gel method, or a combination thereof, for example, In addition, there are inorganic materials and glass having a siloxane bond.
そして、蛍光体部２において、当該保持部材２ｋに、複数の緑色蛍光体部（第１蛍光体部）２ｇ（図１において網掛けで示されている部分）と、複数の赤色蛍光体部（第２蛍光体部）２ｒ（図１において右下がり斜線で示されている部分）と、隣接する各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの境界に設けられた仕切り部２ｗとが形成されている。つまり、図１に示すように、複数の赤色蛍光体部２ｒと複数の緑色蛍光体部２ｇとが仕切り部２ｗを挟んで並設されている。 In the phosphor portion 2, the holding member 2k is provided with a plurality of green phosphor portions (first phosphor portions) 2g (portions shown by shading in FIG. 1) and a plurality of red phosphor portions ( A second phosphor portion) 2r (portion shown by a diagonally downward slanting line in FIG. 1) and a partition portion 2w provided at the boundary between the phosphor portions 2r and 2g of adjacent colors are formed. That is, as shown in FIG. 1, a plurality of red phosphor portions 2r and a plurality of green phosphor portions 2g are arranged side by side with the partition portion 2w interposed therebetween.
本実施形態において、保持部材２ｋにおける厚さ方向の一方の面（例えば、基板５の上面５１に対向する第１の面２１の反対側の第２の面２２）に、仕切り部２ｗによって仕切られた各領域に各色の蛍光体部２ｒ，２ｇがスクリーン印刷等で塗布されることにより複数の複数の赤色蛍光体部２ｒと複数の緑色蛍光体部２ｇとが仕切り部２ｗを挟んで並設されている。つまり、複数の複数の赤色蛍光体部２ｒと複数の緑色蛍光体部２ｇとは、膜状または板状の蛍光体部２の厚さ方向の面に並べられている。なお、保持部材２ｋにおける第１の面２１に、仕切り部２ｗによって仕切られた各領域に各色の蛍光体部２ｒ，２ｇがスクリーン印刷等で塗布されていてもよい。また、保持部材２ｋ内に仕切り部材、赤色蛍光体、および緑色蛍光体を設け、仕切り部材によって仕切られた各領域に、赤色蛍光体による赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体による緑色蛍光体部２ｇとが形成されてもよい。 In the present embodiment, the partition member 2w partitions the holding member 2k on one surface in the thickness direction (for example, the second surface 22 opposite to the first surface 21 facing the upper surface 51 of the substrate 5). In addition, the phosphor portions 2r and 2g of each color are applied to each region by screen printing or the like, so that a plurality of red phosphor portions 2r and a plurality of green phosphor portions 2g are arranged in parallel with the partition portion 2w interposed therebetween. ing. That is, the plurality of red phosphor portions 2r and the plurality of green phosphor portions 2g are arranged on the surface in the thickness direction of the film-like or plate-like phosphor portion 2. It should be noted that phosphor portions 2r and 2g of the respective colors may be applied to the first surface 21 of the holding member 2k in each region partitioned by the partition portion 2w by screen printing or the like. In addition, a partition member, a red phosphor, and a green phosphor are provided in the holding member 2k, and a red phosphor portion 2r made of a red phosphor and a green phosphor portion 2g made of a green phosphor in each region partitioned by the partition member. And may be formed.
なお、仕切り部２ｗには、例えば、アルミナ系セラミックや、セラミック、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料が用いられてもよい。なお、各色の蛍光体部内に光を反射させて戻すために、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂が用いられてもよい。 For the partition 2w, for example, a material selected from alumina-based ceramic, ceramic, resin, glass epoxy, composite resin containing filler in the resin, or the like may be used. In order to reflect light back into the phosphor portions of each color, a silicone resin containing a white pigment such as alumina powder, silica powder, magnesium oxide, or titanium oxide may be used.
保持部材２ｋの第１の面２１における各領域の各色の蛍光体部２ｒ，２ｇに含まれるそれぞれの蛍光体の決定方法について、モース硬度を用いて説明する。 A method for determining the phosphors included in the phosphor portions 2r and 2g of each color in each region on the first surface 21 of the holding member 2k will be described using Mohs hardness.
一方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値が他方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値よりも大きい場合に、一方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値を他方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値で割った商は２以上であるように、各蛍光体部に含まれる蛍光体がそれぞれ決定される。つまり、片方の蛍光体部の蛍光体は、モース硬度値がもう片方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値の２倍以上になる蛍光体に、または、モース硬度値がもう片方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値の１／２以下になる蛍光体に、決定される。このような組み合わせの蛍光体を用いて前記第１参考例のように１つの蛍光体部を形成して発光装置を得た場合には、一方の蛍光体が他方の蛍光体を破壊してしまい、所望の色および輝度の光を発する発光装置とならない傾向がある。 When the Mohs hardness value of the phosphor of one phosphor part is larger than the Mohs hardness value of the phosphor of the other phosphor part, the Mohs hardness value of the phosphor of one phosphor part is The phosphor contained in each phosphor part is determined so that the quotient divided by the Mohs hardness value of the phosphor is 2 or more. In other words, the phosphor of one phosphor part is a phosphor whose Mohs hardness value is more than twice that of the phosphor of the other phosphor part, or a phosphor having a Mohs hardness value of the other phosphor part. It is determined to be a phosphor having a Mohs hardness value of less than or equal to one part of the phosphor. When a phosphor part is formed using such a combination of phosphors to form a phosphor part as in the first reference example, one phosphor destroys the other phosphor. There is a tendency that the light emitting device does not emit light having a desired color and brightness.
そして、片方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値がもう片方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値よりも大きい場合に、片方の蛍光体部の蛍光体は、モース硬度値が５よりも大きい蛍光体に決定される。また、片方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値がもう片方の蛍光体部の蛍光体のモース硬度値よりも小さい場合に、片方の蛍光体部の蛍光体は、モース硬度値が５以下の蛍光体に決定される。このような組み合わせの蛍光体を用いて前記第１参考例のように１つの蛍光体部を形成して発光装置を得た場合には、一方の蛍光体が他方の蛍光体を破壊してしまい、所望の色および輝度の光を発する発光装置とならない傾向がある。 When the Mohs hardness value of the phosphor of one phosphor part is larger than the Mohs hardness value of the phosphor of the other phosphor part, the phosphor of one phosphor part has a Mohs hardness value of 5 Is also determined to be a large phosphor. Further, when the Mohs hardness value of the phosphor of one phosphor part is smaller than the Mohs hardness value of the phosphor of the other phosphor part, the phosphor of one phosphor part has a Mohs hardness value of 5 or less. The phosphor is determined as follows. When a phosphor part is formed using such a combination of phosphors to form a phosphor part as in the first reference example, one phosphor destroys the other phosphor. There is a tendency that the light emitting device does not emit light having a desired color and brightness.
図１に示す例では、蛍光体部２は、ＬＥＤ部３の上方に設置されている。従って、蛍光体部２には、ＬＥＤ部３が発した光が下方から入射する。そして、蛍光体部２は、入射した光によって励起された蛍光、および入射した光の透過光を上方に発する。従って、蛍光体部２の第１の面２１からＬＥＤ部３が発した光である一次光が入射し、第２の面２２から発光装置１から放射される蛍光および透過光からなる合成光が出射する。なお、蛍光体部２は、ＬＥＤ部３が設置されている位置に応じて、ＬＥＤ部３によって発せられた光が入射する位置に設置される。図１に示す例では、蛍光体部２が９つの領域に分けられているが、より多くの数の領域に分けられていてもよいし、より少ない数の領域に分けられていてもよい。そして、各蛍光体部２ｒ，２ｇの数が互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。各蛍光体部２ｒ，２ｇの数および領域の広さは、発光装置１に放射させる合成光の所望の相関色温度等にもとづいて決定される。 In the example shown in FIG. 1, the phosphor portion 2 is installed above the LED portion 3. Therefore, the light emitted from the LED unit 3 enters the phosphor unit 2 from below. The phosphor part 2 emits fluorescence excited by the incident light and transmitted light of the incident light upward. Accordingly, primary light, which is light emitted from the LED unit 3, enters from the first surface 21 of the phosphor unit 2, and combined light composed of fluorescence and transmitted light emitted from the light emitting device 1 from the second surface 22 is generated. Exit. In addition, the fluorescent substance part 2 is installed in the position into which the light emitted by the LED part 3 injects according to the position in which the LED part 3 is installed. In the example shown in FIG. 1, the phosphor portion 2 is divided into nine regions, but it may be divided into a larger number of regions or a smaller number of regions. And the number of each fluorescent substance part 2r, 2g may mutually differ, and may be the same. The number of phosphor parts 2r and 2g and the area size are determined based on the desired correlated color temperature of the synthesized light emitted to the light emitting device 1 or the like.
なお、図１に示す例では、各蛍光体部２ｒ，２ｇに応じて青色ＬＥＤ３ｂがそれぞれ設置されている。つまり、図１に示す例では、各蛍光体部２ｒ，２ｇと青色ＬＥＤ３ｂとがそれぞれ１対１に対応するように構成されている。しかし、一の青色ＬＥＤ３ｂが発した光が複数の蛍光体部に入射するように構成されていてもよいし、複数の青色ＬＥＤ３ｂが発した光が一の蛍光体部に入射するように構成されていてもよいし、複数の青色ＬＥＤ３ｂが発した光が複数の蛍光体部に入射するように構成されていてもよい。 In the example shown in FIG. 1, blue LEDs 3 b are respectively installed according to the phosphor parts 2 r and 2 g. That is, in the example shown in FIG. 1, each phosphor part 2r, 2g and blue LED 3b are each configured to correspond one-to-one. However, it may be configured such that light emitted from one blue LED 3b is incident on a plurality of phosphor parts, or configured such that light emitted from a plurality of blue LEDs 3b is incident on one phosphor part. Alternatively, the light emitted from the plurality of blue LEDs 3b may be configured to enter the plurality of phosphor portions.
蛍光体部２とＬＥＤ部３との間の距離は、０．０１ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることがより好ましく、０．５ｍｍ以上であることがさらに好ましく、１ｍｍ以上であることが特に好ましく、５００ｍｍ以下であることが好ましく、３００ｍｍ以下であることがより好ましく、１００ｍｍ以下であることがさらに好ましく、１０ｍｍ以下であることが特に好ましい。 The distance between the phosphor portion 2 and the LED portion 3 is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.3 mm or more, further preferably 0.5 mm or more, and 1 mm or more. It is particularly preferably, 500 mm or less, more preferably 300 mm or less, further preferably 100 mm or less, particularly preferably 10 mm or less.
なお、蛍光体部２の厚さは、１ｍｍ以下であることが好ましく、５００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ以下であることが更に好ましい。また、１μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましい。また、後述する蛍光体部２の励起光透過率は、９０％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましく、６０％以下であることがさらに好ましい。また、０．０１％以上であることが好ましく、０．０５％以上であることがより好ましい。 In addition, it is preferable that the thickness of the fluorescent substance part 2 is 1 mm or less, It is more preferable that it is 500 micrometers or less, It is still more preferable that it is 300 micrometers or less. Moreover, it is preferable that it is 1 micrometer or more, and it is more preferable that it is 5 micrometers or more. Further, the excitation light transmittance of the phosphor portion 2 described later is preferably 90% or less, more preferably 70% or less, and further preferably 60% or less. Moreover, it is preferable that it is 0.01% or more, and it is more preferable that it is 0.05% or more.
蛍光体部２とＬＥＤ部３との間の距離が短いことが好ましい理由は、ＬＥＤ部３が発した光によって一の蛍光体部で励起された蛍光がＬＥＤ部３等に反射して他の蛍光体部に入射し、後述するカスケード励起が生じることを抑制するためである。なお、蛍光体部２に対するＬＥＤ部３によって発せられた熱の影響を防ぐために、例えば、蛍光体部２とＬＥＤ部３とは接しないように構成されている。 The reason why the distance between the phosphor part 2 and the LED part 3 is preferably short is that the fluorescence excited by one phosphor part by the light emitted from the LED part 3 is reflected by the LED part 3 and the like, This is to prevent the occurrence of cascade excitation described later, which is incident on the phosphor portion. In addition, in order to prevent the influence of the heat generated by the LED unit 3 on the phosphor unit 2, for example, the phosphor unit 2 and the LED unit 3 are configured not to contact each other.
（蛍光体部の変形例１）
図２は、発光装置１の他の例を示す概略斜視図である。図１に示す例では、説明の簡単のため、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇのそれぞれの面積が同じであるように示されているが、所望の色度や色温度の光を発する発光装置１を実現するために、図２に示されているように、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇのそれぞれの面積が異なるように構成されていてもよい。各色の蛍光体部２ｒ，２ｇのそれぞれ合計面積を異ならせることによって、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの面積比を異ならせることができる。従って、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの面積比を異ならせるために、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの数を異ならせる方法と、それぞれ複数設けられている各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの各々の面積を異ならせる方法とがある。
(Modification 1 of phosphor part)
FIG. 2 is a schematic perspective view showing another example of the light emitting device 1. In the example shown in FIG. 1, for simplicity of explanation, the phosphor portions 2 r and 2 g of the respective colors are shown to have the same area, but the light emitting device that emits light having a desired chromaticity and color temperature. In order to realize 1, as shown in FIG. 2, the phosphor portions 2 r and 2 g of the respective colors may be configured to have different areas. By making the total areas of the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors different, the area ratios of the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors can be made different. Therefore, in order to make the area ratios of the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors different from each other, a method of making the number of the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors different from each other, There is a method of making each area different.
（蛍光体部の変形例２）
図３は、発光装置１のさらに他の例を示す概略斜視図である。図１および図２に示す例では、ＬＥＤ部３に青色ＬＥＤ３ｂが設置されているが、ＬＥＤ部３に、青色ＬＥＤ３ｂに代えて、最大ピーク波長が３８０ｎｍ以上であって４２０ｎｍ以下である光を発する紫色ＬＥＤ３ｐが設置されてもよい。紫色ＬＥＤ３ｐが設置された場合、蛍光体部２に、当該紫色ＬＥＤ３ｐが発した光によって励起されて青色光を発する青色蛍光体部２ｂが設けられる。
(Modification 2 of phosphor part)
FIG. 3 is a schematic perspective view showing still another example of the light emitting device 1. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the blue LED 3 b is installed in the LED unit 3. Instead of the blue LED 3 b, the LED unit 3 emits light having a maximum peak wavelength of 380 nm or more and 420 nm or less. Purple LED 3p may be installed. When the purple LED 3p is installed, the phosphor portion 2 is provided with a blue phosphor portion 2b that is excited by light emitted from the purple LED 3p to emit blue light.
この青色蛍光体部２ｂは、膜状または板状の保持部材２ｋａにおける保持部材２ｋの第１の面２１に向かい合う面２２ａに、スクリーン印刷等で塗布されて形成される。なお、青色蛍光体部２ｂは、保持部材２ｋａにおけるＬＥＤ部３に向かい合う面２１ａに、スクリーン印刷等で塗布されて形成されてもよい。また、保持部材２ｋａに青色蛍光体が含有されて青色蛍光体部２ｂが構成されてもよい。保持部材２ｋａは、保持部材２ｋとＬＥＤ部３との間に介装され、当該青色蛍光体部２ｂが発した青色光が蛍光体部２ｒ，２ｇに入射するように構成される。この場合には、青色蛍光体部２ｂは、保持部材２ｋの第１の面２１と接して設けられていてもよく、ＬＥＤ部３と接して設けられていてもよい。なお、保持部材２ｋａとして、前述した保持部材２ｋと同様な、例えば、透明樹脂材やガラス材等が用いられる。 The blue phosphor portion 2b is formed by being applied by screen printing or the like to the surface 22a of the film-like or plate-like holding member 2ka that faces the first surface 21 of the holding member 2k. Note that the blue phosphor portion 2b may be formed by being applied to the surface 21a facing the LED portion 3 of the holding member 2ka by screen printing or the like. Further, the blue phosphor portion 2b may be configured by containing the blue phosphor in the holding member 2ka. The holding member 2ka is interposed between the holding member 2k and the LED unit 3, and is configured such that blue light emitted from the blue phosphor part 2b is incident on the phosphor parts 2r and 2g. In this case, the blue phosphor portion 2b may be provided in contact with the first surface 21 of the holding member 2k or may be provided in contact with the LED portion 3. As the holding member 2ka, for example, a transparent resin material, a glass material, or the like similar to the above-described holding member 2k is used.
図１〜３に示す例では、蛍光体部２には、黄色蛍光体が含まれる黄色蛍光体部が設けられていないが、赤色蛍光体部２ｒおよび緑色蛍光体部２ｇに並設されて黄色蛍光体を含む黄色蛍光体部が設けられていてもよい。そのような構成によれば、発光装置１が発する光の相関色温度をより自由に設定することができる。また、平均演色評価数や特殊演色評価数を容易に高めることができる。 In the example shown in FIGS. 1 to 3, the phosphor portion 2 is not provided with a yellow phosphor portion containing a yellow phosphor, but is arranged in parallel with the red phosphor portion 2r and the green phosphor portion 2g. A yellow phosphor portion including a phosphor may be provided. According to such a configuration, the correlated color temperature of the light emitted from the light emitting device 1 can be set more freely. In addition, the average color rendering index and the special color rendering index can be easily increased.
また、ＬＥＤ部３に、青色ＬＥＤ３ｂとともに紫色ＬＥＤ３ｐが設置されてもよい。青色ＬＥＤ３ｂとともに紫色ＬＥＤ３ｐが設置される場合、保持部材２ｋａは、青色蛍光体部２ｂが形成される領域と、青色蛍光体部２ｂが形成されていない領域、つまり、ＬＥＤ部３が発した光が波長変換されずに通過する領域とに分けられて構成される。そして、青色蛍光体部２ｂは、紫色ＬＥＤ３ｐが設置された位置に応じた領域に形成されている。そのような構成によって、紫色ＬＥＤ３ｐが発した光は、保持部材２ｋａに形成された青色蛍光体部２ｂに入射して青色光に波長変換されて、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇに入射し、青色ＬＥＤ３ｂが発した光は、波長変換されずに保持部材２ｋａを通過して各色の蛍光体部２ｒ，２ｇに入射する。そして、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇによって波長変換されて放射される。なお、紫色ＬＥＤ３ｐは、発した光が波長変換されずに各色の蛍光体部２ｒ，２ｇに入射する位置にも設けられていてもよい。 Moreover, purple LED 3p may be installed in LED part 3 with blue LED 3b. When the purple LED 3p is installed together with the blue LED 3b, the holding member 2ka has a region where the blue phosphor portion 2b is formed and a region where the blue phosphor portion 2b is not formed, that is, light emitted from the LED portion 3 It is divided into areas that pass without being wavelength-converted. And the blue fluorescent substance part 2b is formed in the area | region according to the position in which purple LED 3p was installed. With such a configuration, the light emitted from the purple LED 3p is incident on the blue phosphor portion 2b formed on the holding member 2ka, wavelength-converted to blue light, and incident on the phosphor portions 2r and 2g of each color, The light emitted from the blue LED 3b passes through the holding member 2ka without being wavelength-converted and enters the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors. Then, the wavelength is converted and emitted by the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors. The purple LED 3p may be provided at a position where the emitted light is incident on the phosphor portions 2r and 2g of each color without wavelength conversion.
（蛍光体）
表２は、本実施形態の発光装置１に使用可能な蛍光体のモース硬度を示す一覧表である。モース硬度とは、１から１０までの値を用いて、主に鉱物の硬さを示す尺度の１つである。モース硬度値は、小さい方がより柔らかいことを示し、大きい方がより硬いことを示す。表２に示す蛍光体の例では、Ｋ2（Ｓｉ，Ｔｉ）Ｆ6：Ｍｎが最も柔らかく、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ2Ｎ2Ｏ2：Ｅｕが最も硬いことになる。 Table 2 is a list showing the Mohs hardness of the phosphors that can be used in the light emitting device 1 of the present embodiment. Mohs hardness is one of the scales mainly showing the hardness of minerals using values from 1 to 10. The Mohs hardness value indicates that the smaller one is softer and the larger one is harder. In the example of the phosphor shown in Table 2, K 2 (Si, Ti) F 6 : Mn is the softest and (Ca, Sr) Si 2 N 2 O 2 : Eu is the hardest.
ここで、前述した各蛍光体の具体例について以下に説明する。なお、これら蛍光体は本実施形態において好適な蛍光体を例示するものであるが、適用可能な蛍光体は以下に限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々な種類の蛍光体や、それら蛍光体の組み合わせを適用することが可能である。 Here, specific examples of each phosphor described above will be described below. These phosphors are examples of suitable phosphors in the present embodiment, but applicable phosphors are not limited to the following, and various types can be used without departing from the gist of the present invention. It is possible to apply these phosphors and combinations of these phosphors.
（赤色蛍光体）
本実施形態の発光装置１で用いられる赤色蛍光体は、下記式［１］で表される化学組成を有する結晶相を含有し、Ｍ4とＭｎとの合計モル数に対するＭｎの割合が０．１モル％以上４０モル％以下の蛍光体であることが好ましい。
Ｍ1 2Ｍ4Ｆ6：Ｒ ・・・［１］
（式［１］中、Ｍ1は、Ｋ、及びＮａからなる群から選ばれる１種以上の元素を含有し、Ｍ4は、Ｓｉを含有する金属元素、Ｒは、少なくともＭｎを含有する付活元素を表す。）
(Red phosphor)
The red phosphor used in the light emitting device 1 of the present embodiment contains a crystal phase having a chemical composition represented by the following formula [1], and the ratio of Mn to the total number of moles of M 4 and Mn is 0.00. The phosphor is preferably 1 mol% or more and 40 mol% or less.
M 1 2 M 4 F 6 : R (1)
(In Formula [1], M 1 contains one or more elements selected from the group consisting of K and Na, M 4 is a metal element containing Si, and R is an attachment containing at least Mn. Represents an active element.)
上記式［１］において、Ｍ1はカリウム（Ｋ）及びナトリウム（Ｎａ）からなる群より選ばれる元素を含有する。これらの元素のうち何れか一方を単独で含有していてもよく、二種を任意の比率で併有していてもよい。また、上記のほかにその性能に影響を与えない限りにおいて、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属元素や、（ＮＨ4）を一部含有していても良い。Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、（ＮＨ4）の含有量としては通常全Ｍ1量に対して１０モル％以下である。 In the above formula [1], M 1 contains an element selected from the group consisting of potassium (K) and sodium (Na). Any one of these elements may be contained alone, or two of them may be contained in any ratio. In addition to the above, as long as the performance is not affected, an alkali metal element such as Li, Rb, or Cs or a part of (NH 4 ) may be contained. The content of Li, Rb, Cs, (NH 4 ) is usually 10 mol% or less with respect to the total amount of M 1 .
このうちＭ1としては、少なくともＫを含有していることが好ましい。通常、全Ｍ1量に対してＫが９０モル％以上を占め、好ましくは９７モル％以上を占める場合であり、より好ましくは９８モル％以上を占める場合であり、さらに好ましくは９９モル％以上を占める場合であり、Ｋのみを用いることが特に好ましい。 Of these, M 1 preferably contains at least K. Usually, K is accounted for more than 90 mol% based on the total M 1 amount, a case preferably account for more than 97 mol%, more preferably if the account for at least 98 mol%, more preferably at least 99 mol% It is particularly preferable to use only K.
上記式［１］において、Ｍ4は、少なくともＳｉを含有する。通常、全Ｍ4量に対してＳｉが９０モル％以上を占め、好ましくは９７モル％以上を占める場合であり、より好ましくは９８モル％以上を占める場合であり、さらに好ましくは９９モル％以上を占める場合であり、Ｓｉのみを用いることが特に好ましい。即ち、式［１］で表される化学組成を有する結晶相を含有する蛍光体は、下記式［２］で表される化学組成を有する結晶相を含有することが特に好ましい。
Ｍ1 2ＳｉＦ6：Ｒ …［２］
（式［２］中、Ｍ1は、Ｋ、及びＮａからなる群から選ばれる１種以上の元素を含有し、Ｒは、少なくともＭｎを含有する付活元素を表す。）
In the above formula [1], M 4 contains at least Si. Usually, Si accounts for 90 mol% or more, preferably 97 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, and more preferably 99 mol% or more, based on the total amount of M 4. It is particularly preferable to use only Si. That is, the phosphor containing a crystal phase having a chemical composition represented by the formula [1] particularly preferably contains a crystal phase having a chemical composition represented by the following formula [2].
M 1 2 SiF 6 : R ... [2]
(In Formula [2], M 1 contains one or more elements selected from the group consisting of K and Na, and R represents an activation element containing at least Mn.)
なお、上記式［１］において、Ｍ4としてＳｉ以外に含まれていてもよい元素としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｂ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。 In the above formula [1], elements that may be contained in addition to Si as M 4 are Ti, Zr, Ge, Sn, Al, Ga, B, In, Nb, Mo, Zn, Ta, W 1 type, or 2 types or more selected from the group consisting of, Re, and Mg.
上記式［１］及び［２］において、Ｒは、少なくともＭｎを含有する付活元素であり、ＲとしてＭｎ以外に含まれていてもよい付活元素としては、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、及びＡｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。 In the above formulas [1] and [2], R is an activator element containing at least Mn, and as the activator element that may be contained in addition to Mn as R, Cr, Fe, Co, Ni, 1 type, or 2 or more types chosen from the group which consists of Cu, Ru, and Ag is mentioned.
Ｒは、Ｍｎを通常全Ｒ量に対して９０モル％以上含むことが好ましく、より好ましくは９５モル％以上、特に９８モル％以上含むことが好ましく、Ｍｎのみを含むことが特に好ましい。 R preferably contains 90 mol% or more of Mn relative to the total amount of R, more preferably 95 mol% or more, particularly preferably 98 mol% or more, and particularly preferably contains only Mn.
本実施形態の発光装置１に用いられる赤色蛍光体は、Ｍ4とＭｎとの合計モル数に対するＭｎの割合（本発明において、この割合を以下「Ｍｎ濃度」と称す。）が０．１モル％以上４０モル％以下であることが好ましい。このＭｎ濃度が低すぎると、蛍光体による励起光の吸収効率が低くなるので、輝度が低下する傾向にあり、高すぎると、吸収効率は高くなるものの、濃度消光により内部量子効率及び輝度が低下する傾向にある。より好ましいＭｎ濃度の下限は、０．４モル％以上、さらに好ましくは１モル％以上、特に好ましくは２モル％以上である。また、より好ましいＭｎ濃度の上限は２０モル％以下、さらに好ましくは８モル％以下、特に好ましくは６モル％以下である。 In the red phosphor used in the light emitting device 1 of the present embodiment, the ratio of Mn to the total number of moles of M 4 and Mn (in the present invention, this ratio is hereinafter referred to as “Mn concentration”) is 0.1 mol. % Or more and 40 mol% or less is preferable. If this Mn concentration is too low, the absorption efficiency of the excitation light by the phosphor will be low, so the luminance tends to decrease. If it is too high, the absorption efficiency will be high, but the internal quantum efficiency and luminance will decrease due to concentration quenching. Tend to. The lower limit of the Mn concentration is more preferably 0.4 mol% or more, further preferably 1 mol% or more, and particularly preferably 2 mol% or more. Further, the upper limit of the Mn concentration is more preferably 20 mol% or less, further preferably 8 mol% or less, and particularly preferably 6 mol% or less.
そして、赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上であって、通常は７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。なかでも、赤色蛍光体として、例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ4Ｎ7：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ、３．５ＭＯ・０．５ＭＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ（ただし、Ｍは２価の金属元素を表す）、Ｍ14Ｇｅ5Ｏ24：Ｍｎ（ただし、Ｍは２価の金属元素を表す）が好ましく、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ4Ｎ7：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2: Ｍｎ、Ｍｇ14Ｇｅ5Ｏ24：Ｍｎがより好ましく、上記式［１］，［２］を満たすＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎが特に好ましい。なお、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕのモース硬度値は８である。（Ｓｒ，Ｂａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕのモース硬度値は６である。ＳｒＡｌＳｉ4Ｎ7：Ｅｕのモース硬度値は８である。（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕのモース硬度値は５である。Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎのモース硬度値は２である。 The emission peak wavelength of the red phosphor is usually 570 nm or more, preferably 580 nm or more, more preferably 585 nm or more, and usually 780 nm or less, preferably 700 nm or less, more preferably 680 nm or less. Those are preferred. Among them, as the red phosphor, for example, (Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu, (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu, SrAlSi 4 N 7 : Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, K 2 SiF 6 : Mn, 3.5 MO · 0.5 MF 2 · GeO 2 : Mn (where M represents a divalent metal element), M 14 Ge 5 O 24 : Mn (where M is 2) (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu, SrAlSi 4 N 7 : Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, K 2 SiF 6 : Mn, 3.5 MgO · 0.5MgF 2 · GeO 2 : Mn, Mg 14 Ge 5 O 24 : Mn are more preferable, and K 2 SiF 6 : Mn satisfying the above formulas [1] and [2] is particularly preferable. The Mohs hardness value of (Ca, Sr, Ba) AlSiN 3 : Eu is 8. The Mohs hardness value of (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu is 6. The Mohs hardness value of SrAlSi 4 N 7 : Eu is 8. (La, Y) 2 O 2 S: Eu has a Mohs hardness value of 5. The Mohs hardness value of K 2 SiF 6 : Mn is 2.
（緑色蛍光体）
緑色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５００ｎｍ以上、好ましくは５１０ｎｍ以上、より好ましくは５１５ｎｍ以上であって、通常は５５０ｎｍ以下、好ましくは５４２ｎｍ以下、より好ましくは５３５ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。なかでも、緑色蛍光体として、例えば、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕ（β−サイアロン）、（Ｂａ，Ｓｒ）3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕが好ましい。なお、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅのモース硬度値は６である。Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅのモース硬度値は７である。（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕ（β−サイアロン）のモース硬度値は８である。（Ｂａ，Ｓｒ）3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕのモース硬度値は８である。ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎのモース硬度値は８である。
(Green phosphor)
The emission peak wavelength of the green phosphor is usually 500 nm or more, preferably 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually 550 nm or less, preferably 542 nm or less, more preferably 535 nm or less. Is preferred. Among them, as the green phosphor, for example, CaSc 2 O 4 : Ce, Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu (β-sialon) ), (Ba, Sr) 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn, (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu are preferable. The Mohs hardness value of CaSc 2 O 4 : Ce is 6. The Mohs hardness value of Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce is 7. (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu (β-sialon) has a Mohs hardness value of 8. (Ba, Sr) 3 Si 6 O 12 N 2 : Eu has a Mohs hardness value of 8. BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn has a Mohs hardness value of 8.
（黄色蛍光体）
黄色蛍光体部が用いられる場合の黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上であって、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。なかでも、黄色蛍光体として、例えば、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ2Ｎ2Ｏ2：Ｅｕ（α−サイアロン）、Ｌａ3Ｓｉ6Ｎ11：Ｃｅ（ただし、その一部がＣａやＯで置換されていてもよい）が好ましい。なお、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕのモース硬度値は６である。Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅのモース硬度値は７である。（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅのモース硬度値は７である。Ｌａ3Ｓｉ6Ｎ11：Ｃｅのモース硬度値は８である。（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ2Ｎ2Ｏ2：Ｅｕのモース硬度値は９である。
(Yellow phosphor)
The emission peak wavelength of the yellow phosphor when the yellow phosphor part is used is usually 530 nm or more, preferably 540 nm or more, more preferably 550 nm or more, and usually 620 nm or less, preferably 600 nm or less, more preferably Those in the wavelength range of 580 nm or less are preferred. Among them, as a yellow phosphor, for example, Y 3 Al 5 O 12: Ce, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12: Ce, (Sr, Ca, Ba, Mg) 2 SiO 4: Eu, (Ca, Sr) Si 2 N 2 O 2 : Eu (α-sialon), La 3 Si 6 N 11 : Ce (however, a part thereof may be substituted with Ca or O) are preferred. The Mohs hardness value of (Sr, Ca, Ba, Mg) 2 SiO 4 : Eu is 6. The Mohs hardness value of Y 3 Al 5 O 12 : Ce is 7. The Mohs hardness value of (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce is 7. La 3 Si 6 N 11 : Ce has a Mohs hardness value of 8. (Ca, Sr) Si 2 N 2 O 2 : Eu has a Mohs hardness value of 9.
（青色蛍光体）
青色蛍光体部２ｂが用いられる場合の青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上であって、通常は５００ｎｍ未満、好ましくは４９０ｎｍ以下、より好ましくは４８０ｎｍ以下、更に好ましくは４７０ｎｍ以下、特に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。なかでも、青色蛍光体として、例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕが好ましい。なお、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6（Ｃｌ，Ｆ）2：Ｅｕのモース硬度値は５である。（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕのモース硬度値は８である。
(Blue phosphor)
When the blue phosphor portion 2b is used, the emission peak wavelength of the blue phosphor is usually 420 nm or more, preferably 430 nm or more, more preferably 440 nm or more, and usually less than 500 nm, preferably 490 nm or less, more preferably. Is preferably in the wavelength range of 480 nm or less, more preferably 470 nm or less, and particularly preferably 460 nm or less. Among them, as a blue phosphor, for example, (Ca, Sr, Ba) MgAl 10 O 17: Eu, (Ca, Sr, Ba) 10 (PO 4) 6 (Cl, F) 2: Eu is preferred. In addition, the Mohs hardness value of (Ca, Sr, Ba) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu is 5. (Ca, Sr, Ba) MgAl 10 O 17 : Eu has a Mohs hardness value of 8.
（比較用発光装置）
本実施形態の発光装置１は、蛍光体部２に、赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体部２ｇとが並設されている。そこで、本発明の発明者らは、本実施形態の発光装置１における赤色蛍光体部２ｒとＬＥＤ部３との組み合わせに相当する第２参考例の発光装置１−２、および緑色蛍光体部２ｇとＬＥＤ部３との組み合わせに相当する第３参考例の発光装置１−３を作成した。また、本発明の発明者らは、モース硬度値の差が小さい赤色蛍光体と緑色蛍光体との組み合わせ（具体的には、モース硬度値が８の赤色蛍光体とモース硬度値が６の緑色蛍光体との組み合わせ）で混合した蛍光部材を用いて第４参考例の発光装置１−４を作成した。
(Comparative light-emitting device)
In the light emitting device 1 of the present embodiment, the phosphor portion 2 is provided with a red phosphor portion 2r and a green phosphor portion 2g. Therefore, the inventors of the present invention have the light emitting device 1-2 of the second reference example corresponding to the combination of the red phosphor portion 2r and the LED portion 3 in the light emitting device 1 of the present embodiment, and the green phosphor portion 2g. A light emitting device 1-3 of a third reference example corresponding to a combination of the LED unit 3 and LED was produced. Further, the inventors of the present invention have a combination of a red phosphor and a green phosphor having a small difference in Mohs hardness value (specifically, a red phosphor having a Mohs hardness value of 8 and a green color having a Mohs hardness value of 6). The light emitting device 1-4 of the fourth reference example was created using the fluorescent member mixed in combination with the phosphor.
第２参考例
本発明の発明者らは、発光ピーク波長が４６０ｎｍの青色ＬＥＤ３ｂを、３５２８ＳＭＤ型ＰＰＡ樹脂パッケージの凹部の底の端子に、シリコーン樹脂ベースの透明ダイボンドペーストで接着した。その後、１５０℃で２時間加熱し、透明ダイボンドペーストを硬化させた後、当該青色ＬＥＤ３ｂと当該パッケージの電極とを直径２５μｍの金線を用いてワイヤボンディングした。以下、各例において、青色ＬＥＤ３ｂは同様な方法で３５２８ＳＭＤ型ＰＰＡ樹脂パッケージ（以下、単にパッケージという）の凹部の底の端子に配置される。
Second Reference Example The inventors of the present invention adhered a blue LED 3b having an emission peak wavelength of 460 nm to a terminal at the bottom of a recess of a 3528 SMD type PPA resin package with a silicone resin-based transparent die bond paste. Then, after heating at 150 degreeC for 2 hours and hardening a transparent die-bonding paste, the said blue LED3b and the electrode of the said package were wire-bonded using the 25-micrometer-diameter gold wire. Hereinafter, in each example, the blue LED 3b is arranged on the terminal at the bottom of the recess of the 3528 SMD type PPA resin package (hereinafter simply referred to as the package) in the same manner.
次に、互いの重量割合が６７％：３３％になる分量で、シリコーン樹脂と、モース硬度値が２で発光ピーク波長が６３１ｎｍで発光ピーク半値幅が６ｎｍの赤色蛍光体（Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+）とを、攪拌脱泡装置を用いた所定の方法で混合し、第２参考例の蛍光体含有組成物を得た。所定の方法とは、攪拌脱泡装置（シンキー社製ＡＲ−１００）を用いて２０００ｒｐｍで２分間攪拌し、２２００ｒｐｍで２分間脱泡した後に、２０００ｒｐｍで２分間攪拌するという混合方法である。 Next, silicone resin and red phosphor (K 2 SiF 6 : with a Mohs hardness value of 2, an emission peak wavelength of 631 nm, and an emission peak half-value width of 6 nm in an amount such that the weight ratio of each other becomes 67%: 33%. Mn 4+ ) was mixed by a predetermined method using a stirring deaerator to obtain a phosphor-containing composition of the second reference example. The predetermined method is a mixing method in which stirring is performed at 2000 rpm for 2 minutes using a stirring defoaming device (Sinky Corporation AR-100), after 2 bubbles are removed at 2200 rpm for 2 minutes, and then stirred at 2000 rpm for 2 minutes.
次に、得られた第２参考例の蛍光体含有組成物のうち、４μｌを青色ＬＥＤ３ｂが設置されているパッケージの凹部にディスペンサを用いて注液した。そして、第２参考例の蛍光体含有組成物を１００℃で１時間加熱した後に、さらに１５０℃で５時間加熱して硬化させて第２参考例の蛍光部材を作成し、青色ＬＥＤ３ｂと第２参考例の蛍光部材とによる第２参考例の発光装置１−２を作成した。 Next, 4 μl of the obtained phosphor-containing composition of the second reference example was injected using a dispenser into the recess of the package in which the blue LED 3b was installed. Then, after the phosphor-containing composition of the second reference example is heated at 100 ° C. for 1 hour, it is further cured by heating at 150 ° C. for 5 hours to produce the fluorescent member of the second reference example, and the blue LED 3b and the second LED A light emitting device 1-2 of the second reference example using the fluorescent member of the reference example was created.
図４は、第２参考例の発光装置１−２が発した光のスペクトルを示すグラフである。図５は、第２参考例の発光装置１−２が発した光の色度を示すＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図である。図４に示すスペクトルおよび図５に示す色度は、第２参考例の発光装置１−２に２ｍＡの電流を流して発せられた光のスペクトルおよび色度である。図４に示すように、第２参考例の発光装置１は、青色ＬＥＤ３ｂが発した波長４６０ｎｍの光に励起されて、ピーク波長が６３１ｎｍ程度である蛍光を発する。そして、図５に示すように、第２参考例の発光装置１−２が発する光は、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図において右側下方の座標Ｐ２で示される。 FIG. 4 is a graph showing a spectrum of light emitted from the light emitting device 1-2 of the second reference example. FIG. 5 is a CIE1931xy chromaticity diagram showing the chromaticity of light emitted from the light emitting device 1-2 of the second reference example. The spectrum shown in FIG. 4 and the chromaticity shown in FIG. 5 are the spectrum and chromaticity of light emitted by applying a current of 2 mA to the light emitting device 1-2 of the second reference example. As shown in FIG. 4, the light emitting device 1 of the second reference example is excited by light having a wavelength of 460 nm emitted from the blue LED 3b, and emits fluorescence having a peak wavelength of about 631 nm. And as shown in FIG. 5, the light which the light-emitting device 1-2 of a 2nd reference example emits is shown by the coordinate P2 of the lower right side in a CIE1931xy chromaticity diagram.
第３参考例
また、本発明の発明者らは、互いの重量割合が９１％：９％になる分量で、シリコーン樹脂と、モース硬度値が６で発光ピーク波長が５２８ｎｍで発光ピーク半値幅が６８ｎｍの緑色蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+とを、前述した所定の方法で混合し、第３参考例の蛍光体含有組成物を得た。
Third Reference Example In addition, the inventors of the present invention have a silicone resin, a Mohs hardness value of 6, an emission peak wavelength of 528 nm, and an emission peak half-value width in an amount such that the weight ratio of each other is 91%: 9%. 68 nm green phosphor (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ was mixed by the predetermined method described above to obtain a phosphor-containing composition of the third reference example.
次に、第２参考例の発光装置１−２を作成した場合と同様に、得られた第３参考例の蛍光体含有組成物のうち、４μｌを青色ＬＥＤ３ｂが設置されているパッケージの凹部にディスペンサを用いて注液した。そして、第３参考例の蛍光体含有組成物を１００℃で１時間加熱した後に、さらに１５０℃で５時間加熱して硬化させて第３参考例の蛍光部材を作成し、青色ＬＥＤ３ｂと第３参考例の蛍光部材とによる第３参考例の発光装置１−３を作成した。 Next, in the same manner as when the light emitting device 1-2 of the second reference example was created, 4 μl of the obtained phosphor-containing composition of the third reference example was placed in the recess of the package in which the blue LED 3b was installed. The liquid was injected using a dispenser. Then, after the phosphor-containing composition of the third reference example is heated at 100 ° C. for 1 hour, it is further cured by heating at 150 ° C. for 5 hours to produce the fluorescent member of the third reference example, and the blue LED 3b and the third LED A light emitting device 1-3 of a third reference example using the fluorescent member of the reference example was created.
図６は、第３参考例の発光装置１−３が発した光のスペクトルを示すグラフである。図７は、第３参考例の発光装置１−３が発した光の色度を示すＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図である。図６に示すスペクトルおよび図７に示す色度は、第３参考例の発光装置１−３に２ｍＡの電流を流して発せられた光のスペクトルおよび色度である。図６に示すように、第２参考例の発光装置１−３は、青色ＬＥＤ３ｂが発した波長４６０ｎｍの励起光と、当該励起光に励起されてピーク波長が５２８ｎｍ程度である蛍光との合成光を発する。そして、図７に示すように、第３参考例の発光装置１−３が発する光は、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図において、左側中程の座標Ｐ３で示される。 FIG. 6 is a graph showing a spectrum of light emitted from the light emitting device 1-3 of the third reference example. FIG. 7 is a CIE1931xy chromaticity diagram showing the chromaticity of light emitted from the light emitting device 1-3 of the third reference example. The spectrum shown in FIG. 6 and the chromaticity shown in FIG. 7 are the spectrum and chromaticity of light emitted by applying a current of 2 mA to the light emitting device 1-3 of the third reference example. As shown in FIG. 6, the light emitting device 1-3 of the second reference example is a combined light of excitation light having a wavelength of 460 nm emitted from the blue LED 3b and fluorescence having a peak wavelength of about 528 nm excited by the excitation light. To emit. And as shown in FIG. 7, the light which the light-emitting device 1-3 of a 3rd reference example emits is shown by the coordinate P3 of the left middle in a CIE1931xy chromaticity diagram.
第４参考例
本発明の発明者らは、互いの重量割合が８９％：９％：２％になる分量で、シリコーン樹脂と、モース硬度値が６で発光ピーク波長が５２８ｎｍで発光ピーク半値幅が６８ｎｍの緑色蛍光体（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+と、モース硬度値が８で発光ピーク波長が６２５ｎｍで発光ピークの半値幅が８９ｎｍの赤色蛍光体（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕとを所定の方法で混合し、第４参考例の蛍光体含有組成物を得た。
Fourth Reference Example The inventors of the present invention have a silicone resin, a Mohs hardness value of 6, an emission peak wavelength of 528 nm, and an emission peak half-value width in an amount such that their weight ratios are 89%: 9%: 2%. Is a 68 nm green phosphor (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ and a red phosphor (Sr, Ca) AlSiN 3 having a Mohs hardness value of 8, an emission peak wavelength of 625 nm, and an emission peak half width of 89 nm. : Eu was mixed by a predetermined method to obtain the phosphor-containing composition of the fourth reference example.
次に、第２参考例の発光装置１−２を作成した場合および第３参考例の発光装置１−３を作成した場合と同様に、得られた第４参考例の蛍光体含有組成物のうち、４μｌを青色ＬＥＤ３ｂが設置されているパッケージの凹部にディスペンサを用いて注液した。そして、第４参考例の蛍光体含有組成物を１００℃で１時間加熱した後に、さらに１５０℃で５時間加熱して硬化させて第４参考例の蛍光部材を作成し、青色ＬＥＤ３ｂと第３参考例の蛍光部材とによる第４参考例の発光装置１−４を作成した。 Next, similarly to the case where the light emitting device 1-2 of the second reference example was prepared and the case of the light emitting device 1-3 of the third reference example, the obtained phosphor-containing composition of the fourth reference example was obtained. Of these, 4 μl was injected using a dispenser into the recess of the package in which the blue LED 3b was installed. Then, after the phosphor-containing composition of the fourth reference example is heated at 100 ° C. for 1 hour, it is further cured by heating at 150 ° C. for 5 hours to produce the fluorescent member of the fourth reference example, and the blue LED 3b and the third LED A light emitting device 1-4 of a fourth reference example using the fluorescent member of the reference example was created.
ＳＥＭ撮影結果
本発明の発明者らは、第２参考例の蛍光部材の割断面、第３参考例の蛍光部材の割断面および第４参考例の蛍光部材の割断面のＳＥＭ撮影を行った。なお、ＳＥＭ撮影は、前述したように、走査電子顕微鏡は株式会社日立ハイテクノロジーズ製Ｓ−３４００Ｎが用いられて、電圧２０ｋＶとして３２００倍の倍率で行われている。
Results of SEM Imaging The inventors of the present invention performed SEM imaging of the section of the fluorescent member of the second reference example, the section of the fluorescent member of the third reference example, and the section of the fluorescent member of the fourth reference example. As described above, SEM imaging is performed at a magnification of 3200 with a voltage of 20 kV using S-3400N manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation as the scanning electron microscope.
図８は、第２参考例の蛍光部材の割断面のＳＥＭ撮影画像を示す説明図である。図８に示すように、第２参考例の蛍光部材の割断面には、図２０に示されているＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+の結晶と同様な形状および大きさの結晶があることが示されている。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an SEM image of a fractured section of the fluorescent member of the second reference example. As shown in FIG. 8, there is a crystal having the same shape and size as the K 2 SiF 6 : Mn 4+ crystal shown in FIG. It is shown.
図９は、第３参考例の蛍光部材の割断面のＳＥＭ撮影画像を示す説明図である。図９に示すように、第３参考例の蛍光部材の割断面には、図２２に示されている（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+の結晶と同様な形状および大きさの結晶があり、シリコーン樹脂に埋没していることが示されている。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing an SEM image of a fractured section of the fluorescent member of the third reference example. As shown in FIG. 9, a crystal having the same shape and size as the crystal of (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ shown in FIG. It is shown that it is buried in the silicone resin.
図１０は、第４参考例の蛍光部材の割断面のＳＥＭ撮影画像を示す説明図である。図１０に示すように、第４参考例の蛍光部材の割断面には、図２１に示されている（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの結晶と同様な形状および大きさの結晶と、図２２に示されている（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+の結晶と同様な形状および大きさの結晶とがあり、シリコーン樹脂に埋没していることが示されている。 FIG. 10 is an explanatory view showing an SEM image of a fractured section of the fluorescent member of the fourth reference example. As shown in FIG. 10, a crystal of the same shape and size as the (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu crystal shown in FIG. 22 and (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ crystals having the same shape and size as those shown in FIG. 22 are embedded in the silicone resin.
従って、第４参考例の蛍光部材には、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕと（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+とが、破壊されずに含まれていることがわかる。 Therefore, it can be seen that the fluorescent member of the fourth reference example contains (Sr, Ca) AlSiN 3 : Eu and (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ without being destroyed.
シミュレーション実験
発明者らは、図４に示す第２参考例の発光装置１−２（モース硬度値が２の赤色蛍光体であるＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+が用いられた発光装置１−２）が発した光のスペクトルと、図６に示す第３参考例の発光装置１−３（モース硬度値が６の緑色蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+が用いられた発光装置１−３）が発した光のスペクトルとの合成スペクトルをシミュレーションにて作成した。なお、合成スペクトルは、白色の光のスペクトルとするべく、発光ピーク波長が４６０ｎｍの青色ＬＥＤ３ｂが発した励起光のピーク強度を１としたときに、第２参考例の発光装置１−２が発した光のピーク強度が４７となり、第３参考例の発光装置１−３が発した光のピーク強度が３となるように、第２参考例の発光装置１−２が発した光のスペクトルと第３参考例の発光装置１−３が発した光のスペクトルとが合成されている。
Simulation Experiments The inventors have made a light emitting device 1-2 of the second reference example shown in FIG. 4 (a light emitting device 1-2 using K 2 SiF 6 : Mn 4+ which is a red phosphor having a Mohs hardness value of 2). ) And the light emitting device 1-3 of the third reference example shown in FIG. 6 ((Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , which is a green phosphor having a Mohs hardness value of 6), is used. A synthetic spectrum with the spectrum of the light emitted by the light emitting device 1-3) was created by simulation. In order to obtain a white light spectrum, the light emitting device 1-2 of the second reference example emits light when the peak intensity of the excitation light emitted by the blue LED 3b having an emission peak wavelength of 460 nm is 1. The spectrum of the light emitted by the light emitting device 1-2 of the second reference example is 3 so that the peak intensity of the emitted light is 47 and the peak intensity of the light emitted by the light emitting device 1-3 of the third reference example is 3. The spectrum of the light emitted from the light emitting device 1-3 of the third reference example is synthesized.
図１１は、シミュレーションにて作成した合成スペクトルを示すグラフである。図１１に示すように、第２参考例の発光装置１−２が発した光のスペクトルと、第３参考例の発光装置１−３が発した光のスペクトルとの合成スペクトルは、青色ＬＥＤ３ｂが発した励起光と各発光装置が発した各光とのピーク強度の調整によって、最大ピーク波長が６３１ｎｍ程度になっている。 FIG. 11 is a graph showing a synthetic spectrum created by simulation. As shown in FIG. 11, the combined spectrum of the light spectrum emitted from the light emitting device 1-2 of the second reference example and the light spectrum emitted from the light emitting device 1-3 of the third reference example is the blue LED 3b. The maximum peak wavelength is about 631 nm by adjusting the peak intensity of the emitted excitation light and each light emitted from each light emitting device.
図１２は、シミュレーションにて作成した合成スペクトルを有した光の色度を示すＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図である。このような合成スペクトルを得られるのは、第２参考例の発光装置１−２が発した光のピーク強度と、第３参考例の発光装置１−３が発した光のピーク強度とが保たれる状態、すなわち、第２参考例の発光装置１−２と第３参考例の発光装置１−３とを併用し、第２参考例の発光装置１−２および第３参考例の発光装置１−３がそれぞれ単体の発光装置と同様な特性を維持する状態であり、第２参考例の発光装置１−２に用いられたモース硬度値が２の赤色蛍光体であるＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+の結晶と、第３参考例の発光装置１−３に用いられたモース硬度値が６の緑色蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+の結晶とが破壊されない状態に相当する場合である。このときの合成光は、図１２の座標Ｐ４に示すように、色度値（Ｃｘ，Ｃｙ）＝（０．５０，０．３９）である。 FIG. 12 is a CIE1931xy chromaticity diagram showing the chromaticity of light having a composite spectrum created by simulation. Such a synthetic spectrum is obtained because the peak intensity of light emitted from the light emitting device 1-2 of the second reference example and the peak intensity of light emitted from the light emitting device 1-3 of the third reference example are maintained. The light-emitting device 1-2 of the second reference example and the light-emitting device 1-3 of the third reference example are used in combination, and the light-emitting device 1-2 of the second reference example and the light-emitting device of the third reference example 1-3 is a state in which the same characteristics as those of the single light emitting device are maintained, and K 2 SiF 6, which is a red phosphor having a Mohs hardness value of 2, used in the light emitting device 1-2 of the second reference example: The crystal of Mn 4+ and the crystal of (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , which is a green phosphor having a Mohs hardness value of 6, used in the light emitting device 1-3 of the third reference example are not destroyed. This is a case corresponding to a state. The combined light at this time has a chromaticity value (Cx, Cy) = (0.50, 0.39) as indicated by a coordinate P4 in FIG.
図１３は、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図における黒体輻射軌跡曲線の近傍の要部拡大図である。図１３に示すように、シミュレーションにて作成した合成スペクトルを有した合成光は、ＣＩＥ１９３１ｘｙ色度図において、黒体輻射軌跡曲線（図１２において破線で示し、図１３において太線で示す曲線）の近傍の座標Ｐ４に位置し、ｄｕｖが−０．０２〜−０．０１の範囲内の色度の光、つまり白色の光である。従って、モース硬度値が２倍以上異なる蛍光体が用いられた場合であっても、前述した第１参考例の発光装置とは異なり、赤色蛍光体と緑色蛍光体との比率を発光装置が所望の色の光を発するために理論上必要な比率にすることで、各所望の色の光を発する発光装置を実現することができる。 FIG. 13 is an enlarged view of a main part in the vicinity of the black body radiation locus curve in the CIE 1931xy chromaticity diagram. As shown in FIG. 13, the synthesized light having the synthesized spectrum created by the simulation is near the black body radiation locus curve (curved line in FIG. 12 and indicated by the thick line in FIG. 13) in the CIE1931xy chromaticity diagram. Light having a chromaticity within a range where duv is −0.02 to −0.01, that is, white light. Therefore, even when a phosphor having a Mohs hardness value more than twice is used, unlike the light-emitting device of the first reference example described above, the light-emitting device has a desired ratio between the red phosphor and the green phosphor. The light emitting device that emits light of each desired color can be realized by setting the ratio that is theoretically necessary to emit light of the colors.
前述したように、本実施形態の発光装置１は、蛍光体部２に、赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体部２ｇとが並設されているのであるから、本実施形態の発光装置１は、赤色蛍光体部２ｒとＬＥＤ部３との組み合わせに相当する第２参考例の発光装置１−２、および緑色蛍光体部２ｇとＬＥＤ部３との組み合わせに相当する第３参考例の発光装置１−３を複合したものに相当する。従って、蛍光体部２に、赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体部２ｇとが並設されている本実施形態の発光装置１は、第２参考例の発光装置１−２が発する光と第３参考例の発光装置１−３が発する光との合成光と同様な特性の光を発する。つまり、本実施形態の発光装置１は、図１２に示すスペクトルを有し、図１３に示す色度の光を発する。 As described above, since the light emitting device 1 of the present embodiment has the red phosphor portion 2r and the green phosphor portion 2g arranged in parallel with the phosphor portion 2, the light emitting device 1 of the present embodiment has the following structure. The light emitting device 1-2 of the second reference example corresponding to the combination of the red phosphor portion 2r and the LED portion 3, and the light emitting device of the third reference example corresponding to the combination of the green phosphor portion 2g and the LED portion 3. This corresponds to a composite of 1-3. Therefore, the light emitting device 1 according to the present embodiment in which the red phosphor portion 2r and the green phosphor portion 2g are arranged in parallel on the phosphor portion 2, the light emitted from the light emitting device 1-2 of the second reference example and the first light emitting device 1-2. 3 The light of the characteristic similar to the synthetic | combination light with the light which the light-emitting device 1-3 of a reference example emits is emitted. That is, the light emitting device 1 of the present embodiment has the spectrum shown in FIG. 12 and emits light having the chromaticity shown in FIG.
よって、図１に示す発光装置１および図２に示す発光装置１において、緑色蛍光体部２ｇに緑色蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+が用いられ、赤色蛍光体部２ｒに赤色蛍光体であるＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+が用いられた場合であっても、つまり、モース硬度の値が２倍以上異なる複数の蛍光体が用いられた場合であっても、所望の色を発させることができる。また、蛍光体結晶が粉砕されて破壊されたことによる輝度の低下を良好に抑制することができる。 Therefore, in the light emitting device 1 shown in FIG. 1 and the light emitting device 1 shown in FIG. 2, the green phosphor (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ is used for the green phosphor portion 2g, and the red phosphor portion Even when a red phosphor K 2 SiF 6 : Mn 4+ is used for 2r, that is, when a plurality of phosphors having Mohs hardness values different by two or more are used, A desired color can be emitted. Further, it is possible to satisfactorily suppress a decrease in luminance due to the phosphor crystal being crushed and broken.
本実施形態では、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇに含まれる蛍光体として、互いのモース硬度値が２倍以上異なる他の組み合わせの蛍光体を用いることも可能である。具体的には、例えば、赤色蛍光体としてモース硬度値が２であるＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎが用いられた場合に、緑色蛍光体に、モース硬度値が８であるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎを用いることが可能である。その理由は、本実施形態では、各色の蛍光体は、他の色の蛍光体に混合されずに独立して各色の蛍光体部２ｒ，２ｇに含まれるからである。従って、モース硬度値によって表される硬さが異なる場合であっても、各蛍光体が破壊されることはなく、前述した第１参考例の発光装置１のように所望の色の光を発するために理論上必要な比率で赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いたとしても所望の色と異なる色の光を発するという事態は生じず、理論上必要な比率で赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いて所望の色の光を発する発光装置１を実現することができる。 In the present embodiment, it is also possible to use other combinations of phosphors whose Mohs hardness values are two or more times different from each other as the phosphors included in the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors. Specifically, for example, when K 2 SiF 6 : Mn having a Mohs hardness value of 2 is used as the red phosphor, the green phosphor has BaMgAl 10 O 17 : Eu, having a Mohs hardness value of 8; Mn can be used. This is because in the present embodiment, the phosphors of the respective colors are included in the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors without being mixed with the phosphors of the other colors. Therefore, even if the hardness represented by the Mohs hardness value is different, each phosphor is not destroyed and emits light of a desired color like the light emitting device 1 of the first reference example described above. Therefore, even if a red phosphor and a green phosphor are used in a theoretically necessary ratio, a situation in which light having a color different from a desired color is not generated, and a red phosphor and a green phosphor are produced in a theoretically necessary ratio. The light emitting device 1 that emits light of a desired color can be realized.
なお、一の蛍光体部に、複数種類の蛍光体が併用されてもよい。ただし、複数種類の蛍光体のモース硬度値を互いに比較した場合に、２倍以上異なる組み合わせになる蛍光体は併用されない。一方の蛍光体のモース硬度値が他方の蛍光体のモース硬度値の２倍以上となる組み合わせであれば、蛍光体部を構成する過程で、一方の蛍光体が他方の蛍光体を破壊しうるが、第４参考例で述べたように、一方の蛍光体のモース硬度値が他方の蛍光体のモース硬度値の２倍未満であれば、併用されても各蛍光体は破壊されないからである。なお、一の蛍光体部に同色の複数種類の蛍光体が併用されてもよい。 A plurality of types of phosphors may be used in combination with one phosphor part. However, when the Mohs hardness values of a plurality of types of phosphors are compared with each other, phosphors that are different in combination by two times or more are not used together. If the Mohs hardness value of one phosphor is twice or more the Mohs hardness value of the other phosphor, one phosphor can destroy the other phosphor in the process of forming the phosphor part. However, as described in the fourth reference example, if the Mohs hardness value of one phosphor is less than twice the Mohs hardness value of the other phosphor, each phosphor is not destroyed even when used together. . A plurality of types of phosphors of the same color may be used in combination with one phosphor portion.
以上に述べたシミュレーション実験では、赤色蛍光体部２ｒに用いられている赤色蛍光体と緑色蛍光体部２ｇに用いられている緑色蛍光体とのうち、最大ピーク波長が長い赤色蛍光体にモース硬度値が２であるＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+が用いられ、最大ピーク波長が短い緑色蛍光体にモース硬度値が６である（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+が用いられている。つまり、最大ピーク波長が長い赤色蛍光体のモース硬度値の２倍以上の値のモース硬度値の緑色蛍光体が用いられている。しかし、緑色蛍光体のモース硬度値の２倍以上の値のモース硬度値の赤色蛍光体が用いられてもよい。 In the simulation experiment described above, among the red phosphor used for the red phosphor portion 2r and the green phosphor used for the green phosphor portion 2g, the Mohs hardness is applied to the red phosphor having a long maximum peak wavelength. K 2 SiF 6 : Mn 4+ having a value of 2 is used, and (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ having a Mohs hardness value of 6 is used for a green phosphor having a short maximum peak wavelength. . That is, a green phosphor having a Mohs hardness value that is twice or more the Mohs hardness value of a red phosphor having a long maximum peak wavelength is used. However, a red phosphor having a Mohs hardness value that is twice or more the Mohs hardness value of the green phosphor may be used.
また、以上に述べたシミュレーション実験では、赤色蛍光体部２ｒに用いられている赤色蛍光体と緑色蛍光体部２ｇに用いられている緑色蛍光体とのうち、モース硬度値が大きい最大ピーク波長が短い緑色蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+のモース硬度値は、５を超える６であり、モース硬度値が小さい最大ピーク波長が長い赤色蛍光体であるＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+のモース硬度値は、５以下の２である。しかし、赤色蛍光体部２ｒに用いられている赤色蛍光体と緑色蛍光体部２ｇに用いられている緑色蛍光体とのうち、最大ピーク波長が長い赤色蛍光体にモース硬度値が５を超える値の蛍光体が用いられ、最大ピーク波長が短い緑色蛍光体にモース硬度値が５以下の蛍光体が用いられてもよい。 In the simulation experiment described above, the maximum peak wavelength having a large Mohs hardness value is selected from the red phosphor used for the red phosphor portion 2r and the green phosphor used for the green phosphor portion 2g. The Mohs hardness value of (Ba, Sr) 2 SiO 4 : Eu 2+ , which is a short green phosphor, has a Mohs hardness value of more than 5 and a K 2 SiF 6 which is a red phosphor having a small maximum Mos hardness value and a long maximum peak wavelength. : Mohs hardness value of Mn 4+ is 2 which is 5 or less. However, among the red phosphor used for the red phosphor portion 2r and the green phosphor used for the green phosphor portion 2g, a red phosphor with a long maximum peak wavelength has a Mohs hardness value exceeding 5. A phosphor having a Mohs hardness value of 5 or less may be used as a green phosphor having a short maximum peak wavelength.
また、本実施形態によれば、緑色蛍光体部２ｇと赤色蛍光体部２ｒとが並設されているので、カスケード励起が生じることを良好に抑制することができる。また、各蛍光体部の間に仕切り部２ｗが設けられているので、カスケード励起が生じることをさらに防ぐことができる。従って、輝度の低下を良好に抑制することができる。よって、特許文献１に記載されている半導体発光装置のように各蛍光体層が積層されている場合に比べて、発光効率を向上させることができる。 Moreover, according to this embodiment, since the green phosphor part 2g and the red phosphor part 2r are arranged in parallel, it is possible to satisfactorily suppress the occurrence of cascade excitation. Moreover, since the partition part 2w is provided between each fluorescent substance part, it can further prevent that cascade excitation arises. Accordingly, it is possible to satisfactorily suppress a decrease in luminance. Therefore, the light emission efficiency can be improved as compared with the case where the phosphor layers are stacked as in the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1.
赤色蛍光体にＫ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+が用いられた場合には、Ｍｎ4+で付活されたフッ化物蛍光材料が用いられた赤色蛍光体は、半値幅が狭く、自己吸収がなく、発光強度が強いので、発光装置１の特殊演色評価数Ｒ９の値が大きくなることが期待される。 When K 2 SiF 6 : Mn 4+ is used for the red phosphor, the red phosphor using a fluoride fluorescent material activated with Mn 4+ has a narrow half-width and no self-absorption. Since the light emission intensity is strong, the value of the special color rendering index R9 of the light emitting device 1 is expected to increase.
［第２実施形態］
図１４は、第２実施形態の発光装置１ａを示す概略断面図である。第１実施形態の発光装置１は、図１、図２および図３に示されているように、ＬＥＤ部３においてＬＥＤが基板５の上面５１に設置されている。また、保持部材２ｋにおける第２の面２２に、仕切り部２ｗによって仕切られた各領域に各色の蛍光体部２ｒ，２ｇがスクリーン印刷等で塗布されて蛍光体部２が形成されている。それに対して第２実施形態の発光装置１ａは、基板５に凹部５ａが複数設けられている。そして、各凹部５ａの底部に青色ＬＥＤ３ｂがそれぞれ設置されている。さらに、各凹部５ａには、赤色蛍光体部２ｒまたは緑色蛍光体部２ｇが保持されている。
[Second Embodiment]
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the light emitting device 1a of the second embodiment. In the light emitting device 1 of the first embodiment, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, the LEDs are installed on the upper surface 51 of the substrate 5 in the LED unit 3. Further, the phosphor portion 2 is formed on the second surface 22 of the holding member 2k by applying phosphor portions 2r and 2g of each color to each region partitioned by the partition portion 2w by screen printing or the like. On the other hand, in the light emitting device 1a of the second embodiment, the substrate 5 is provided with a plurality of recesses 5a. And blue LED3b is each installed in the bottom part of each recessed part 5a. Further, the red phosphor portion 2r or the green phosphor portion 2g is held in each recess 5a.
なお、本実施形態では、図１４に示すように、凹部５ａに保持されている赤色蛍光体部２ｒは充填剤と赤色蛍光体とからなり、凹部５ａに保持されている緑色蛍光体部２ｇは充填剤と緑色蛍光体とからなる。赤色蛍光体と緑色蛍光体とには、第１実施形態の発光装置１において用いられる蛍光体と同様な蛍光体がそれぞれ用いられる。また、充填剤には、例えば、シリコーン樹脂が用いられる。そして、赤色蛍光体部２ｒは、凹部５ａの底部に設置された青色ＬＥＤ３ｂが発した光に励起されて赤色光を発する。緑色蛍光体部２ｇは、凹部５ａの底部に設置された青色ＬＥＤ３ｂが発した光に励起されて緑色光を発する。なお、本実施形態では一の基板５に複数の凹部５ａを設けたが、複数の凹部５ａをそれぞれ別々の基板に設けてもよいし、一の凹部５ａを有する複数の基板５によって構成されてもよい。基板５に代えて、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇを保持するための容器が並べられて設置されていてもよい。また、黄色蛍光体を含む黄色蛍光体部を保持する凹部５ａが基板５に設けられ、黄色蛍光体部は、凹部５ａの底部に設置された青色ＬＥＤ３ｂが発した光に励起されて黄色光を発するように構成されていてもよい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the red phosphor portion 2r held in the recess 5a is composed of a filler and a red phosphor, and the green phosphor portion 2g held in the recess 5a is It consists of a filler and a green phosphor. For the red phosphor and the green phosphor, phosphors similar to those used in the light emitting device 1 of the first embodiment are used. Moreover, a silicone resin is used for a filler, for example. And the red fluorescent substance part 2r is excited by the light which blue LED 3b installed in the bottom part of the recessed part 5a emitted, and emits red light. The green phosphor portion 2g emits green light when excited by light emitted from the blue LED 3b installed at the bottom of the recess 5a. In the present embodiment, a plurality of recesses 5a are provided on one substrate 5. However, the plurality of recesses 5a may be provided on separate substrates, or may be configured by a plurality of substrates 5 having one recess 5a. Also good. Instead of the substrate 5, containers for holding the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors may be arranged side by side. Further, the substrate 5 is provided with a recess 5a for holding a yellow phosphor portion including a yellow phosphor, and the yellow phosphor portion is excited by the light emitted from the blue LED 3b installed at the bottom of the recess 5a to emit yellow light. It may be configured to emit.
本実施形態の発光装置１ａは、各凹部５ａの底部に設置された各青色ＬＥＤ３ｂが発した光によって各凹部５ａに保持されている各蛍光体部に含まれる各蛍光体が励起されて蛍光を発し、各蛍光体による各蛍光と、各青色ＬＥＤ３ｂが発した励起光との合成光を発する。 In the light emitting device 1a of the present embodiment, each phosphor included in each phosphor portion held in each recess 5a is excited by light emitted from each blue LED 3b installed at the bottom of each recess 5a to emit fluorescence. And emits combined light of each fluorescence from each phosphor and excitation light emitted from each blue LED 3b.
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、各蛍光体は、モース硬度の値が２倍以上異なる他の蛍光体と混合されることがないので、所望の色の光を発する発光装置を実現することができる。また、蛍光体結晶が粉砕されて破壊されたことによる輝度の低下を良好に抑制することができる。 According to the present embodiment, as in the first embodiment, each phosphor is not mixed with another phosphor having a Mohs hardness value more than twice, so that light emission that emits light of a desired color is emitted. An apparatus can be realized. Further, it is possible to satisfactorily suppress a decrease in luminance due to the phosphor crystal being crushed and broken.
また、本実施形態によれば、各蛍光体部が凹部５ａ内に保持されているので、各蛍光体部が発した光が隣接する凹部５ａ内に保持されている他の蛍光体部に入射することを良好に抑制し、隣接する凹部５ａ内に保持されている蛍光体部に含まれる蛍光体間のカスケード励起の発生を良好に抑制することができる。従って、輝度の低下を良好に抑制することができる。よって、特許文献１に記載されている半導体発光装置のように各蛍光体層が積層されている場合に比べて、発光効率を向上させることができる。 Further, according to the present embodiment, since each phosphor portion is held in the recess 5a, the light emitted by each phosphor portion is incident on another phosphor portion held in the adjacent recess 5a. It is possible to suppress the occurrence of cascade excitation between the phosphors included in the phosphor parts held in the adjacent recesses 5a. Accordingly, it is possible to satisfactorily suppress a decrease in luminance. Therefore, the light emission efficiency can be improved as compared with the case where the phosphor layers are stacked as in the semiconductor light emitting device described in Patent Document 1.
［第３実施形態］
図１５は、第３実施形態の発光装置１ｂを示す概略断面図である。図１５（ａ）に示す本実施形態の発光装置１ｂは、第１実施形態の発光装置１の構成に加えて、保持部材２ｋにおける第２の面２２側に凸部が設けられている。図１５（ａ）に示す例では、保持部材２ｋにおける各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの領域に対応し、凸部として半球レンズ４がそれぞれ設置されている。そのような構成によれば、各色の蛍光体部から発せられた各色がより一層良好に混合される。
[Third Embodiment]
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a light emitting device 1b according to the third embodiment. In addition to the configuration of the light emitting device 1 of the first embodiment, the light emitting device 1b of this embodiment shown in FIG. 15A is provided with a convex portion on the second surface 22 side of the holding member 2k. In the example shown in FIG. 15A, the hemispherical lens 4 is installed as a convex portion corresponding to the region of the phosphor portions 2r and 2g of each color in the holding member 2k. According to such a configuration, the respective colors emitted from the phosphor portions of the respective colors are mixed even better.
なお、図１５（ａ）に示す例では、半球レンズ４からなる凸部が設けられているが、凸部に代えて凹部が設けられていてもよい。図１５（ｂ）に示す本実施形態の発光装置１ｂは、保持部材２ｋにおける各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの領域に対応する第２の面２２にそれぞれ凹部４ｂが形成されている。また、図１５（ａ）に示す例では、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの領域毎に半球レンズ４がそれぞれ１つずつ設置されているが、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの領域毎に複数の半球レンズ４がそれぞれ設置されていてもよい。図１５（ｂ）に示す例では、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの領域毎に凹部４ｂがそれぞれ１つずつ形成されているが、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇの領域毎に複数の凹部４ｂがそれぞれ形成されていてもよい。つまり、各色の蛍光体部２ｒ，２ｇ毎にそれぞれ複数の凸部または複数の凹部４ｂが設けられていてもよい。前述した面に凹凸が設けられる方法は、半球レンズ４が設置される方法に限定されず、保持部材２ｋの第２の面２２に凹凸を有するシートが貼付されたり、保持部材２ｋの第２の面２２がプレス加工などにより凹凸があるように成型されたり、保持部材２ｋの第２の面２２に円錐状の突起や三角錐状、四角錐状などの角錐状の突起などが設けられていてもよい。 In the example shown in FIG. 15A, the convex portion formed of the hemispherical lens 4 is provided, but a concave portion may be provided instead of the convex portion. In the light emitting device 1b of the present embodiment shown in FIG. 15B, the concave portions 4b are formed on the second surface 22 corresponding to the regions of the phosphor portions 2r and 2g of the respective colors in the holding member 2k. Further, in the example shown in FIG. 15A, one hemispherical lens 4 is provided for each region of the phosphor portions 2r and 2g of each color, but each region of the phosphor portions 2r and 2g of each color. A plurality of hemispherical lenses 4 may be installed respectively. In the example shown in FIG. 15B, one concave portion 4b is formed for each region of the phosphor portions 2r and 2g of each color, but a plurality of concave portions are provided for each region of the phosphor portions 2r and 2g of each color. 4b may be formed respectively. That is, a plurality of convex portions or a plurality of concave portions 4b may be provided for each phosphor portion 2r, 2g of each color. The method of providing unevenness on the surface described above is not limited to the method of installing the hemispherical lens 4, and a sheet having unevenness is attached to the second surface 22 of the holding member 2 k or the second surface of the holding member 2 k. The surface 22 is molded so as to be uneven by pressing or the like, or the second surface 22 of the holding member 2k is provided with a conical protrusion, a pyramidal protrusion such as a triangular pyramid shape, a quadrangular pyramid shape, or the like. Also good.
また、第１実施形態で述べたように、黄色蛍光体を含む黄色蛍光体部が保持部材２ｋの蛍光体部２に設けられ、黄色蛍光体部は、青色ＬＥＤ３ｂが発した光に励起されて黄色光を発するように構成されていてもよい。そして、黄色蛍光体部の領域にも同様に半球レンズ４などが設置されていてもよい。 Further, as described in the first embodiment, the yellow phosphor portion including the yellow phosphor is provided in the phosphor portion 2 of the holding member 2k, and the yellow phosphor portion is excited by the light emitted from the blue LED 3b. It may be configured to emit yellow light. And the hemispherical lens 4 etc. may be similarly installed also in the area | region of the yellow fluorescent substance part.
［第４実施形態］
図１６は、第４実施形態の発光装置１ｃを示す概略斜視図である。第４実施形態の発光装置１ｃの蛍光体部２は、複数の領域（例えば、第１領域２−１および第２領域２−２）に分割されている。そして、各領域で赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体部２ｇとの面積の比率が互いに異なるように構成されている。具体的には、例えば、第１領域２−１は、第１の相関色温度の光を発するように決定された面積の比率で赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体部２ｇとがそれぞれ構成され、第２領域２−２は、第１の相関色温度とは異なる第２の相関色温度の光を発するように決定された面積の比率で赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体部２ｇとがそれぞれ構成されている。図１６に示す例では、保持部材２ｋの第２の面２２に、第１領域２−１と第２領域２−２とを有する蛍光体部２が形成されている。
[Fourth Embodiment]
FIG. 16 is a schematic perspective view showing a light emitting device 1c according to the fourth embodiment. The phosphor part 2 of the light emitting device 1c of the fourth embodiment is divided into a plurality of regions (for example, the first region 2-1 and the second region 2-2). In each region, the area ratio of the red phosphor portion 2r and the green phosphor portion 2g is different from each other. Specifically, for example, in the first region 2-1, the red phosphor portion 2 r and the green phosphor portion 2 g are respectively configured with an area ratio determined so as to emit light having the first correlated color temperature. In the second region 2-2, the red phosphor portion 2r and the green phosphor portion 2g have an area ratio determined so as to emit light having a second correlated color temperature different from the first correlated color temperature. Each is composed. In the example shown in FIG. 16, the phosphor portion 2 having the first region 2-1 and the second region 2-2 is formed on the second surface 22 of the holding member 2k.
当該蛍光体部２が形成された保持部材２ｋは、１組の支持部材２ｍによって支持されている。図１７は、要部を拡大して支持部材２ｍと保持部材２ｋとを示す概略斜視図である。図１７に示すように、一方の支持部材２ｍは、例えば、一方の側面に凹部２ｎが設けられてレール状に形成され、保持部材２ｋの長手方向の一方の端部２ｆを摺動可能に支持する。また、他方の支持部材２ｍは、一方の支持部材２ｍと同様に、凹部２ｎが保持部材２ｋの長手方向の他方の端部２ｆを摺動可能に支持する。そして、蛍光体部２が形成された保持部材２ｋは、操作者の手動で、または操作者のスイッチ操作等に応じたモータやアクチュエータ等によって、ＬＥＤ部３における青色ＬＥＤ３ｂが設置されている基板５の上面５１に沿って摺動して移動する。 The holding member 2k on which the phosphor portion 2 is formed is supported by a set of support members 2m. FIG. 17 is a schematic perspective view showing the support member 2m and the holding member 2k in an enlarged manner. As shown in FIG. 17, for example, one support member 2m is formed in a rail shape with a recess 2n provided on one side surface, and slidably supports one end 2f in the longitudinal direction of the holding member 2k. To do. Similarly to the one support member 2m, the other support member 2m slidably supports the other end 2f in the longitudinal direction of the holding member 2k. The holding member 2k on which the phosphor portion 2 is formed is a substrate 5 on which the blue LED 3b in the LED portion 3 is installed by an operator manually or by a motor, an actuator, or the like corresponding to an operator's switch operation or the like. It slides and moves along the upper surface 51.
基板５は、図１６，図１７には図示しない筐体２ｈにおける中央架設部２ｈａに設置される。２つの支持部材２ｍは、凹部２ｎがＬＥＤ部３の基板５の上面５１の上方に基板５に沿ってそれぞれ延設され、筐体２ｈにねじ止め等でそれぞれ固定されている。そのような構成により、保持部材２ｋは、第２の面２２がＬＥＤ部３の基板５の上面５１に対向した状態で、基板５に沿って移動することになる。 The board | substrate 5 is installed in the center construction part 2ha in the housing | casing 2h which is not shown in FIG. 16, FIG. The two support members 2m have recesses 2n extending along the substrate 5 above the upper surface 51 of the substrate 5 of the LED unit 3, and fixed to the housing 2h by screws or the like. With such a configuration, the holding member 2 k moves along the substrate 5 with the second surface 22 facing the upper surface 51 of the substrate 5 of the LED unit 3.
図１８は、ＬＥＤ部３の基板５の上面５１に沿う方向に移動する保持部材２ｋを示す説明図である。図１８に示すように、筐体２ｈには、保持部材２ｋの長手方向に沿って、第１の架設部２ｈｂ、中央架設部２ｈａおよび第２の架設部２ｈｃが設けられている。第１の架設部２ｈｂは、中央架設部２ｈａに隣接して、保持部材２ｋの一方の長手方向に設けられている。第２の架設部２ｈｃは、中央架設部２ｈａに隣接して、保持部材２ｋの他方の長手方向に設けられている。また、第１の架設部２ｈｂ、中央架設部２ｈａおよび第２の架設部２ｈｃのそれぞれの長手方向の長さは、保持部材２ｋの長手方向の長さのうち、第１領域２−１の長さおよび第２領域２−２の長さに対応する長さである。 FIG. 18 is an explanatory view showing the holding member 2k that moves in a direction along the upper surface 51 of the substrate 5 of the LED unit 3. FIG. As shown in FIG. 18, the housing 2h is provided with a first erection part 2hb, a central erection part 2ha, and a second erection part 2hc along the longitudinal direction of the holding member 2k. The first erection part 2hb is provided adjacent to the central erection part 2ha in one longitudinal direction of the holding member 2k. The second erection part 2hc is provided adjacent to the central erection part 2ha in the other longitudinal direction of the holding member 2k. In addition, the length in the longitudinal direction of each of the first erection part 2hb, the central erection part 2ha, and the second erection part 2hc is the length of the first region 2-1 in the length in the longitudinal direction of the holding member 2k. And a length corresponding to the length of the second region 2-2.
本実施形態では、中央架設部２ｈａの上方に第１領域２−１が位置しているときに、第１の架設部２ｈｂの上方に第２領域２−２が位置する。換言すれば、本実施形態では、中央架設部２ｈａの上方に第１領域２−１が位置しているときに、筐体２ｈのうち、中央架設部２ｈａと第１の架設部２ｈｂとが、支持部材２ｍを介して保持部材２ｋを支持する。また、本実施形態では、中央架設部２ｈａの上方に第２領域２−２が位置しているときに、第２の架設部２ｈｃの上方に第１領域２−１が位置する。換言すれば、本実施形態では、中央架設部２ｈａの上方に第２領域２−２が位置しているときに、筐体２ｈのうち、中央架設部２ｈａと第１の架設部２ｈｂとが、支持部材２ｍを介して保持部材２ｋを支持する。そして、保持部材２ｋの第１の面２１のうち、中央架設部２ｈａの上方の領域に、ＬＥＤ部３によって発せられた光が入射する。そして、保持部材２ｋは、このように支持部材２ｍを介して筐体２ｈに支持されて、ＬＥＤ部３の基板５の上面５１に沿う方向に移動する。 In the present embodiment, when the first region 2-1 is located above the central erection part 2ha, the second region 2-2 is located above the first erection part 2hb. In other words, in the present embodiment, when the first region 2-1 is positioned above the central erection part 2ha, the central erection part 2ha and the first erection part 2hb of the housing 2h are: The holding member 2k is supported via the support member 2m. Moreover, in this embodiment, when the 2nd area | region 2-2 is located above the center construction part 2ha, the 1st area | region 2-1 is located above the 2nd construction part 2hc. In other words, in the present embodiment, when the second region 2-2 is positioned above the central erection part 2ha, the central erection part 2ha and the first erection part 2hb of the housing 2h are The holding member 2k is supported via the support member 2m. And the light emitted by the LED part 3 injects into the area | region above the center construction part 2ha among the 1st surfaces 21 of the holding member 2k. The holding member 2k is thus supported by the housing 2h via the support member 2m and moves in a direction along the upper surface 51 of the substrate 5 of the LED unit 3.
保持部材２ｋに形成されている蛍光体部２が図１８に示すように移動することにより、ＬＥＤ部３が発した光が入射する領域が第１領域２−１から第２領域２−２に亘って離散的にまたは連続的に変化する。そして、ＬＥＤ部３が発した光が入射する領域が第１領域２−１であるときには第１の相関色温度の光が発せられ、ＬＥＤ部３が発した光が入射する領域が第２領域２−２であるときには第２の相関色温度の光が発せられる。また、ＬＥＤ部３が発した光が入射する領域が第１領域２−１と第２領域２−２とに亘る領域である場合には、第１の相関色温度と第２の相関色温度との間の相関色温度の光が発せられる。つまり、発光装置１ｃから発せられる光の相関色温度が、第１領域２−１に応じた第１の相関色温度と第２領域２−２に応じた第２の相関色温度との間で変化する。なお、ＬＥＤ部３が発した光が、保持部材２ｋの第１の面２１において、基板５に正対する領域の範囲外に入射しないように、図１６に示すように、筐体２ｈに、基板５が設置されている領域と他の領域とを区切る壁２ｊが設けられている。 As the phosphor portion 2 formed on the holding member 2k moves as shown in FIG. 18, the region where the light emitted from the LED portion 3 is incident is changed from the first region 2-1 to the second region 2-2. It varies discretely or continuously. When the region where the light emitted from the LED unit 3 is incident is the first region 2-1, the light having the first correlated color temperature is emitted, and the region where the light emitted from the LED unit 3 is incident is the second region. When it is 2-2, light having the second correlated color temperature is emitted. Further, when the region where the light emitted from the LED unit 3 is incident is a region extending between the first region 2-1 and the second region 2-2, the first correlated color temperature and the second correlated color temperature. Correlated color temperature light is emitted. That is, the correlated color temperature of the light emitted from the light emitting device 1c is between the first correlated color temperature corresponding to the first region 2-1 and the second correlated color temperature corresponding to the second region 2-2. Change. In addition, as shown in FIG. 16, the substrate 2 h is connected to the substrate so that the light emitted from the LED unit 3 does not enter the first surface 21 of the holding member 2 k outside the range of the region facing the substrate 5. A wall 2j is provided to separate the area where 5 is installed from other areas.
そのような構成によれば、さらに、操作者の操作に応じて、ＬＥＤ部３に流れる電流量を変化させることなく、当該ＬＥＤ部３が発した光が入射する領域を変化させることができる。従って、操作者の操作に応じて、一方の領域に応じた相関色温度と、他方の領域に応じた相関色温度との間で、離散的にまたは連続的に発する光の相関色温度を変化させることができる。 According to such a configuration, the region where the light emitted from the LED unit 3 is incident can be changed without changing the amount of current flowing through the LED unit 3 according to the operation of the operator. Therefore, the correlated color temperature of light emitted discretely or continuously changes between the correlated color temperature corresponding to one region and the correlated color temperature corresponding to the other region according to the operation of the operator. Can be made.
図１６に示す例では、蛍光体部２には、黄色蛍光体が含まれる黄色蛍光体部が設けられていないが、赤色蛍光体部２ｒおよび緑色蛍光体部２ｇに並設されて黄色蛍光体を含む黄色蛍光体部が設けられていてもよい。そのような構成によれば、第１領域２−１および第２領域２−２が発する光の相関色温度をより自由に設定し、発光装置１ｃが発する光を調整することができる。 In the example shown in FIG. 16, the phosphor portion 2 is not provided with a yellow phosphor portion containing a yellow phosphor. However, the phosphor portion 2 is juxtaposed with the red phosphor portion 2r and the green phosphor portion 2g. The yellow fluorescent substance part containing may be provided. According to such a configuration, the correlated color temperature of the light emitted from the first region 2-1 and the second region 2-2 can be set more freely, and the light emitted from the light emitting device 1c can be adjusted.
［第５実施形態］
図１９は、複数の発光装置１を含む発光システム（半導体発光システム）の例を示す概略説明図である。本実施形態の発光システムは、発する光の相関色温度が互いに異なる蛍光体部２ｄ，２ｅを含む発光装置１ｄ，１ｅが並んで設置される構成である。発光装置１ｄ，１ｅは、それぞれ第１実施形態の発光装置１と同様な構成である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 19 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a light emitting system (semiconductor light emitting system) including a plurality of light emitting devices 1. The light emitting system of this embodiment has a configuration in which light emitting devices 1d and 1e including phosphor portions 2d and 2e having different correlated color temperatures of emitted light are installed side by side. The light emitting devices 1d and 1e have the same configuration as the light emitting device 1 of the first embodiment.
図１９に示す発光装置１ｄ，１ｅは、蛍光体部２における赤色蛍光体部２ｒと緑色蛍光体部２ｇとの比率を互いに異ならせることで、例えば、発する光の相関色温度が互いに異なるように構成されている。具体的には、例えば、発光装置１ｄが、相関色温度が１９００Ｋ（例えば、ろうそく色）の光を発し、発光装置１ｅが、相関色温度が１９００Ｋ以外の相関色温度（例えば、ろうそく色以外の色）である２０００Ｋ〜６７００Ｋのいずれかの相関色温度の光を発する。 In the light emitting devices 1d and 1e shown in FIG. 19, the ratios of the red phosphor portion 2r and the green phosphor portion 2g in the phosphor portion 2 are different from each other, for example, so that the correlated color temperatures of emitted light are different from each other. It is configured. Specifically, for example, the light emitting device 1d emits light having a correlated color temperature of 1900K (for example, candle color), and the light emitting device 1e has a correlated color temperature other than the correlated color temperature of 1900K (for example, other than the candle color). Color) light having a correlated color temperature of 2000K to 6700K.
なお、発光装置１ｄが発する光の相関色温度と、発光装置１ｅが発する光の相関色温度との差である相関色温度差は、２０００Ｋ以上であることが好ましく、３０００Ｋ以上であることがより好ましく、３５００Ｋ以上であることが特に好ましい。具体的には、例えば、発光装置１ｄが発する光の相関色温度が１９００Ｋであり、発光装置１ｅが発する光の相関色温度が２７００Ｋ（例えば、電球色）、５０００Ｋ（例えば、昼白色）、または６７００Ｋ（例えば、昼光色）のいずれかである。 The correlated color temperature difference, which is the difference between the correlated color temperature of the light emitted from the light emitting device 1d and the correlated color temperature of the light emitted from the light emitting device 1e, is preferably 2000K or more, and more preferably 3000K or more. It is preferably 3500K or more. Specifically, for example, the correlated color temperature of light emitted from the light emitting device 1d is 1900K, and the correlated color temperature of light emitted from the light emitting device 1e is 2700K (for example, light bulb color), 5000K (for example, day white), or One of 6700K (for example, daylight color).
発する光の相関色温度が異なる発光装置１ｄ，１ｅによって構成された発光システムによれば、例えば、電流制御手段がそれぞれの発光装置における青色ＬＥＤ３ｂに流れる電流量を制御することにより、発光装置１ｄが発する光の強度と発光装置１ｅが発する光の強度とを調整して、それぞれの光の合成により得られる合成光の相関色温度を、発光装置１ｄが発する光の相関色温度（例えば、１９００Ｋ）と発光装置１ｅが発する光の相関色温度（例えば、２７００Ｋ、５０００Ｋまたは６７００Ｋのいずれか）との間で調整可能な発光システムを実現することができる。 According to the light emitting system configured by the light emitting devices 1d and 1e having different correlated color temperatures of emitted light, for example, the current control unit controls the amount of current flowing through the blue LED 3b in each light emitting device, whereby the light emitting device 1d By adjusting the intensity of the emitted light and the intensity of the light emitted from the light emitting device 1e, the correlated color temperature of the combined light obtained by combining the respective lights is set to the correlated color temperature of the light emitted from the light emitting device 1d (for example, 1900K). And a correlated color temperature of light emitted from the light emitting device 1e (for example, either 2700K, 5000K, or 6700K) can be realized.
電流制御手段は、例えば、一方の発光装置における青色ＬＥＤ３ｂに電流が流れる時間を他方の発光装置における青色ＬＥＤ３ｂに電流が流れる時間よりも長くしたり、一方の発光装置における青色ＬＥＤ３ｂに流れる電流量を他方の発光装置における青色ＬＥＤ３ｂに流れる電流量よりも多くしたりして、それぞれの発光装置における青色ＬＥＤ３ｂに流れる単位時間あたりの電流量を制御することにより、発光システムから発せられる光の相関色温度を制御する。 The current control means, for example, makes the time for the current to flow through the blue LED 3b in one light emitting device longer than the time for the current to flow through the blue LED 3b in the other light emitting device, or sets the amount of current flowing to the blue LED 3b in one light emitting device The correlated color temperature of the light emitted from the light emitting system is controlled by controlling the amount of current per unit time flowing through the blue LED 3b in each light emitting device by increasing the amount of current flowing through the blue LED 3b in the other light emitting device. To control.
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 発光装置
２，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ 蛍光体部
２ｒ 赤色蛍光体部
２ｇ 緑色蛍光体部
２ｂ 青色蛍光体部
２ｗ 仕切り部
２ｋ，２ｋａ 保持部材
２ｍ 支持部材
２ｈ 筐体
２ｈａ 中央架設部
２ｈｂ 第１の架設部
２ｈｃ 第２の架設部
２ｆ 端部
２ｎ，４ｂ，５ａ 凹部
２−１ 第１領域
２−２ 第２領域
３，３ｄ，３ｅ ＬＥＤ部
３ａ ＬＥＤ
３ｂ 青色ＬＥＤ
３ｐ 紫色ＬＥＤ
４ 半球レンズ
５ 基板
５１ 上面
２１，２１ａ 第１の面
２２，２２ａ 第２の面
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e Light emitting device 2, 2b, 2c, 2d, 2e Phosphor part 2r Red phosphor part 2g Green phosphor part 2b Blue phosphor part 2w Partition part 2k, 2ka Holding member 2m Support Member 2h Housing 2ha Central erection part 2hb First erection part 2hc Second erection part 2f End 2n, 4b, 5a Recess 2-1 First area 2-2 Second area 3, 3d, 3e LED part 3a LED
3b Blue LED
3p purple LED
4 hemispherical lens 5 substrate 51 upper surface 21, 21 a first surface 22, 22 a second surface
Claims (13)
前記半導体発光素子は、ピーク波長が３５０ｎｍ以上であって５２０ｎｍ以下である光を発し、
前記蛍光体部は、前記半導体発光素子が発した光を受光する位置に並設された第１蛍光体部と第２蛍光体部とを備え、
前記第１蛍光体部は、前記半導体発光素子が発した光によって励起されて第１の光を発する第１蛍光体を含み、
前記第２蛍光体部は、前記半導体発光素子が発した光によって励起されて前記第１の光の波長よりも長い波長の光の成分を含む第２の光を発する第２蛍光体を含み、
前記第２蛍光体は、前記第１蛍光体が発した前記第１の光によって励起され得る蛍光体であり、
前記第１蛍光体のモース硬度の値ＭＨ１と、前記第２蛍光体のモース硬度の値ＭＨ２とは互いに異なり、
ＭＨ１＞ＭＨ２である場合にＭＨ１／ＭＨ２≧２であり、
ＭＨ１＜ＭＨ２である場合にＭＨ２／ＭＨ１≧２である
ことを特徴とする発光装置。 A light-emitting device having a semiconductor light-emitting element and a phosphor portion formed of a phosphor that emits light when excited by light emitted from the semiconductor light-emitting element,
The semiconductor light emitting device emits light having a peak wavelength of 350 nm or more and 520 nm or less,
The phosphor part includes a first phosphor part and a second phosphor part arranged in parallel at a position for receiving light emitted by the semiconductor light emitting element,
The first phosphor portion includes a first phosphor that emits first light when excited by light emitted from the semiconductor light emitting element,
The second phosphor portion includes a second phosphor that emits a second light that is excited by light emitted from the semiconductor light emitting element and includes a light component having a wavelength longer than the wavelength of the first light,
The second phosphor is a phosphor that can be excited by the first light emitted by the first phosphor,
The Mohs hardness value MH1 of the first phosphor and the Mohs hardness value MH2 of the second phosphor are different from each other,
MH1 / MH2 ≧ 2 when MH1> MH2,
MH2 / MH1 ≧ 2 when MH1 <MH2.
ＭＨ１＞ＭＨ２の関係となる場合にＭＨ１＞５であり、
ＭＨ１＜ＭＨ２の関係である場合にＭＨ１≦５である蛍光体であり、
前記第２蛍光体は、
ＭＨ１＞ＭＨ２の関係である場合にＭＨ２≦５であり、
ＭＨ１＜ＭＨ２の関係である場合にＭＨ２＞５である蛍光体である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 The first phosphor is
When MH1> MH2 is satisfied, MH1> 5,
A phosphor that has MH1 ≦ 5 when MH1 <MH2;
The second phosphor is
When the relationship of MH1> MH2 is satisfied, MH2 ≦ 5,
The light emitting device according to claim 1, wherein the phosphor is MH2> 5 when MH1 <MH2.
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 1, wherein the second phosphor is a Mn-activated F-based complex phosphor.
下記式［１］で表される化学組成を有する結晶相を含有し、
Ｍ4とＭｎとの合計モル数に対するＭｎの割合が０．１モル％以上４０モル％以下である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発光装置。
Ｍ1 2Ｍ4Ｆ6：Ｒ ・・・［１］
（前記式［１］中、Ｍ1は、Ｋ、及びＮａからなる群から選ばれる１種以上の元素を含有し、Ｍ4は、Ｓｉを含有する金属元素、Ｒは、少なくともＭｎを含有する付活元素を表す。） The second phosphor is
Containing a crystal phase having a chemical composition represented by the following formula [1],
The ratio of Mn to the total number of moles of M 4 and Mn is 0.1 mol% or more and 40 mol% or less. The light emitting device according to any one of claims 1 to 3.
M 1 2 M 4 F 6 : R (1)
(In Formula [1], M 1 contains one or more elements selected from the group consisting of K and Na, M 4 is a metal element containing Si, and R contains at least Mn. Represents an activator element.)
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the semiconductor light emitting element emits light having a peak wavelength of 420 nm or more and 480 nm or less.
前記青色蛍光体部は、前記半導体発光素子が発した光によって励起されて青色光を発する前記青色蛍光体を含有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の発光装置。 The phosphor part includes a blue phosphor part,
5. The light emitting device according to claim 1, wherein the blue phosphor portion includes the blue phosphor that emits blue light when excited by light emitted from the semiconductor light emitting element.
ことを特徴とする請求項６に記載の発光装置。 The light emitting device according to claim 6, wherein the semiconductor light emitting element emits light having a peak wavelength of 380 nm or more and 420 nm or less.
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の発光装置。 The phosphor portion includes a holding member that holds the first phosphor and the second phosphor, and the first phosphor and the second fluorescence that are arranged and held in a layer on the holding member. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device includes a body.
前記第１領域と前記第２領域とは、前記半導体発光素子が発した光に基づいて発する光の相関色温度が互いに異なり、
前記第１領域と前記第２領域との間で、前記半導体発光素子が発した光を受光する領域を変更可能である
ことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。 The phosphor portion is divided into two regions, a first region and a second region, each including the first phosphor portion and the second phosphor portion, on a light emitting surface.
The first region and the second region have different correlated color temperatures of light emitted based on light emitted from the semiconductor light emitting device,
The light emitting device according to claim 8, wherein a region for receiving light emitted from the semiconductor light emitting element can be changed between the first region and the second region.
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の発光装置。 The holding member is a partition member that prevents light emitted from one phosphor portion from being received by the other phosphor portion between the first phosphor portion and the second phosphor portion adjacent to each other. The light-emitting device according to claim 9, wherein the light-emitting device is provided.
前記第１蛍光体部および前記第２蛍光体部は、それぞれ前記凹部内に保持されてそれぞれ前記半導体発光素子を覆う
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の発光装置。 In accordance with the first phosphor part and the second phosphor part, the substrate is provided with a recess in which the semiconductor light emitting element is installed on the bottom surface,
The light emitting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the first phosphor part and the second phosphor part are respectively held in the recesses and respectively cover the semiconductor light emitting element.
各発光装置が発する光の相関色温度が互いに異なる
ことを特徴とする半導体発光システム。 A plurality of the light emitting devices according to any one of claims 1 to 11,
A semiconductor light emitting system characterized in that correlated color temperatures of light emitted from each light emitting device are different from each other.
ことを特徴とする請求項１２に記載の半導体発光システム。 13. The semiconductor light emitting system according to claim 12, further comprising current control means for controlling currents flowing through the semiconductor light emitting elements in each light emitting device.
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