JP6550889B2

JP6550889B2 - 発光装置及びその製造方法

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Publication number: JP6550889B2
Application number: JP2015087531A
Authority: JP
Inventors: 篤史板東; 直文炭谷
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2035-04-22
Also published as: JP2016207824A

Description

本発明は発光装置に関する。

近年、蛍光ランプが一般的な照明器具として使用されている。しかし、環境対策として水銀レス光源への移行が強く要望されており、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」ともいう）やレーザーダイオード（以下、「ＬＤ」という）などの発光素子を用いた発光装置が注目されている。

これらの発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、この発光素子は半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、ＬＥＤやＬＤなどの発光素子を用いる発光装置は、各種の光源として利用されている。

従来、ＬＥＤを用いた白色発光装置には、以下の２種類の組合せが知られている。

１つ目として青色ＬＥＤと黄色に発光するいわゆるＹＡＧ蛍光体とを組み合わせた発光装置がある。この発光装置は、青色ＬＥＤの光によりＹＡＧ蛍光体を励起して、青色光と黄色光との混色光により白色光を放出するものである。この発光装置は、消費電力を低減することができ、ＬＥＤの駆動制御を容易に行え、混色性も良好であることから、広く一般に使用されている。

２つ目として青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを組み合わせた発光装置がある。これらの発光装置は、いわゆる三波長の発光装置であり、３つのＬＥＤからの光により白色光を放出するものである。この発光装置は、消費電力を低減することができ、液晶透過後の色表示範囲が広い。さらに高効率化かつ高演色性化を図るため、青色ＬＥＤと、青緑色ＬＥＤと、橙色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤと、を組み合わせた発光装置がある（例えば、特許文献１）。

特開２００３−４５２０６号公報

しかし、１つ目の発光装置は、青色光と黄色光との組合せであるため、白熱電球に比べて青緑領域及び赤色領域における放射束が小さく、可視光領域における放射束強度に偏りがある。赤味成分が不足しているため、特殊演色評価数（Ｒ９）もマイナスである。特殊演色評価数（Ｒ９）は赤色を示す指標である。

２つ目の発光装置は、混色し難く、演色性に乏しいものである。ＬＥＤから放出される光は蛍光体から放出される光と異なりシャープな光であるため、各ＬＥＤから放出される光を混合しても、連続した発光スペクトルを実現し難い。特に各ＬＥＤの発光ピーク間におけるエネルギー強度が低い。また、一つの光源において３つ以上のＬＥＤを要するため、駆動制御が複雑になり、また色調調整も複雑になる。

これらの発光装置によって照射された物体の色は、太陽光や白熱電球の光のように連続したスペクトルを持つ白色光を照射光源として用いた場合と異なる表面色と判断されることもある。

なお、青色ＬＥＤに代えて、紫外ＬＥＤを用いた発光装置も知られている。紫外ＬＥＤと蛍光体とを用いる発光装置においては、可視光領域における放射束強度の偏りを低減することもできる。しかし、この発光装置は紫外線を含むため、紫外線を外部に漏らさない対策を施さなければならない。また、紫外線により部材の劣化が促進される。さらに、紫外ＬＥＤはほとんど視感できないため、発光装置から漏れた紫外光を可視光として有効に利用することはできず、発光効率が低くなる。

以上のことから、本発明は、太陽光のように連続したスペクトルを持ち、演色性の高い発光装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る発光装置は、可視光の短波長領域の光を発する励起光源と、前記励起光源からの光を吸収して波長変換し、前記励起光源からの光よりも長波長領域の光を発する蛍光物質と、を有する発光装置であって、前記発光装置の可視光領域における発光スペクトルは、前記励起光源からの光がエネルギー強度の最大値を示す波長を第１の波長、前記蛍光物質からの光がエネルギー強度の最大値を示す波長を第２の波長、前記第１の波長と前記第２の波長との間で前記発光装置の発光スペクトルがエネルギー強度の最小値を示す波長を第３の波長、６５０ｎｍを第４の波長、５２０ｎｍを第５の波長として、前記第１の波長におけるエネルギー強度と前記第２乃至５の波長におけるエネルギー強度の比は、第１：第２：第３：第４：第５＝１００：（４０〜６０）：（１０〜２５）：（２５〜３５）：（４５〜５５）である。

本発明の実施形態に係る発光装置は、太陽光のように連続したスペクトルを持ち、演色性の高い発光装置を提供することができる。

実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。実施の形態に係る発光装置を示す概略ＩＩ−ＩＩ断面図である。実施の形態に係る発光装置の発光スペクトルを示す図である。

以下、本実施形態に係る発光装置及びその製造方法について図面を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。

図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。図１において、図面を明瞭にするため、蛍光物質５０を省略している。図２は、実施の形態に係る発光装置を示す概略ＩＩ−ＩＩ断面図である。

色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳＺ８１１０に従う。具体的には、３８０ｎｍ〜４５５ｎｍが青紫色、４５５ｎｍ〜４８５ｎｍが青色、４８５ｎｍ〜４９５ｎｍが青緑色、４９５ｎｍ〜５４８ｎｍが緑色、５４８ｎｍ〜５７３ｎｍが黄緑色、５７３ｎｍ〜５８４ｎｍが黄色、５８４ｎｍ〜６１０ｎｍが黄赤色、６１０ｎｍ〜７８０ｎｍが赤色である。
本明細書中における「可視光の短波長領域」は、λｐ＝３８０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の波長領域をいう。また、「紫外領域」は、λｐ＝３８０ｎｍ未満までの波長領域をいう。本明細書における発光特性は、ＪＩＳＺ８７２４−１９９７に準拠した方法により測定する。この測定方法を元に、平均演色評価数および特殊演色評価数をＪＩＳＺ８７２６−１９９０に準拠した計算により求める。

発光装置１００は、可視光の短波長領域の光を発する励起光源１０と、励起光源からの光を吸収して波長変換し、励起光源からの光よりも長波長領域の光を発する蛍光物質５０と、を有する。励起光源１０は、底面部２０ａと底面部２０ａから延びる側面部２０ｂとを持つ凹部を有するパッケージ２０の底面部２０ａに載置される。蛍光物質５０はパッケージ２０の凹部内に配置される。パッケージ２０の凹部の底面部２０ａの一部には、第１の電極３０ａと第２の電極３０ｂとを設けている。第１の電極３０ａは、パッケージ２０の外側の隅部及び背面部に繋がっており、その外側の隅部及び背面部が外部電極と電気的に接続されている。同様に、第２の電極３０ｂは、パッケージ２０の外側の隅部及び背面部に繋がっており、その外側の隅部及び背面部が外部電極と電気的に接続されている。励起光源１０はパッケージ２０の凹部の底面に設ける第１の電極３０ａ上に載置されている。蛍光物質５０は、樹脂５１中に混合されている。

発光装置１００の可視光領域における発光スペクトルは、励起光源１０（発光素子）からの光がエネルギー強度の最大値を示す波長を第１の波長、蛍光物質５０からの光がエネルギー強度の最大値を示す波長を第２の波長、第１の波長と第２の波長との間で発光装置１００の発光スペクトルがエネルギー強度の最小値を示す波長を第３の波長、６５０ｎｍを第４の波長、５２０ｎｍを第５の波長とする。第１の波長におけるエネルギー強度と第２乃至５の波長におけるエネルギー強度の比は、第１：第２：第３：第４：第５＝１００：（４０〜６０）：（１０〜２５）：（２５〜３５）：（４５〜５５）である。これにより、演色性の高い発光装置を提供することができる。また、赤色領域の発光を高めることもできる。また、高い光束を持つ発光装置を提供することができる。さらに、本発光装置は可視光を発する励起光源１０を用いるため、紫外線はほとんど照射されず、部材の劣化促進を防止し、紫外線の漏れ対策も施さなくてもよい。

例えば、青色（第１の波長）に発光する励起光源と、黄緑色から黄赤色（第２の波長）に発光する蛍光物質とを用いる。このとき青緑色及び青緑色に近い青色（第３の波長）の発光を抑制するような蛍光物質を選択する。また、６５０ｎｍ付近の赤色（第４の波長）、及び、５２０ｎｍ付近の緑色（第５の波長）の発光を高めるような蛍光物質を選択する。これにより連続した発光スペクトルを有する発光装置とすることができる。
例えば、約４３０ｎｍ〜４８０ｎｍ（第１の波長）に発光ピーク（エネルギー強度）を有する発光素子１０と、約５４８ｎｍ乃至約６１０ｎｍ（第２の波長）に発光ピーク（エネルギー強度）を有する蛍光物質５０と、を用いると、約４８０ｎｍ（第３の波長）付近にエネルギー強度の最小値を示す。このとき第１の波長のエネルギー強度を１００としたとき、第３の波長のエネルギー強度が１０〜２５の関係となっている。より好ましくは第３の波長のエネルギー強度が１０〜２０であり、さらに好ましくは第３の波長のエネルギー強度が１５〜２０である。また、また、６３０ｎｍ〜７００ｎｍに発光ピークを持つ赤色、例えば６５０ｎｍ付近に発光ピークを持つ赤色（第４の波長）、及び、５１５ｎｍ〜５４８ｎｍに発光ピークを持つ緑色（第５の波長）の蛍光物質も選択する。第４の波長のエネルギー強度が２５〜３５である。さらに第５の波長のエネルギー強度が４５〜５５であるが、４５〜５０であることがより好ましい。第３の波長を低くするため、５１５ｎｍよりも長波長領域に発光ピークを持つ蛍光物質を用いることが好ましい。

以下の実施形態では、発光素子１０を４５０ｎｍにしたものを例にとって説明するが、この波長に限定されるものではなく、４４０ｎｍや４２０ｎｍなどに発光ピーク波長を有するものも使用することができる。発光素子１０をより可視光領域の短波長側（４００ｎｍ〜４２０ｎｍ）に発光ピーク波長を有するものを使用したとき、蛍光物質５０も可視光領域の短波長側に発光ピーク波長を有するものを選択する。これにより第３の波長のエネルギー強度を高くした発光装置１００を提供することができる。

従来の発光装置において、平均演色評価数が９０以上の演色性の高く、かつ、特殊演色評価数（Ｒ９）が７０以上と高いものも知られているが、従来の発光装置で照射した際の物体の色彩がやや不自然なものとなっていた。これは赤味を増やすことにより、白色や他の色味も赤味がやや強調された色彩となっていたためである。そこで、青は青らしく、緑は緑らしく、赤は赤らしくみえるよう、それぞれの波長の強度を励起光源の波長と強度、蛍光物質の種類と波長と強度等によって調整し規定したものである。

なお、蛍光物質５０は励起光源１０からの光を吸収するため、蛍光物質５０が吸収する光量が多くなると、励起光源１０から外部に照射される光量が低下し、所定の色温度及び所定の発光色を示さなくなる。よって、第１の波長のエネルギー強度と第２〜第５の波長のエネルギー強度とを所定の範囲となるように、励起光源１０と蛍光物質５０とを選択したものである。

発光装置１００は、平均演色評価数が８０以上９０以下であることが好ましい。これにより演色性の高い発光装置を提供することができる。演色性を９０よりも高くしようとした場合、蛍光物質５０の量を増やすことが考えられるが、蛍光物質５０の量を増やすと発光装置の光束が低下する。そのため、高い光束を維持するためには、平均演色評価数は８０以上９０以下が好ましい。
発光装置１００は、特殊演色評価数Ｒ９が５以上２０以下であることが好ましい。赤色の発光を所定の範囲に抑えることにより、より自然な照明とすることができる。

励起光源１０に発光素子を使用する。
蛍光物質５０は組成の異なる３種または４種以上が混合されていることが好ましい。これにより小型で電力効率の良い発光装置を提供することができる。
蛍光物質５０は、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ、ＢａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、シリケート、βサイアロンの少なくとも１種以上の蛍光物質を有することが好ましい。
蛍光物質５０は、更にＬＡＧ、ＹＡＧを含むことが好ましい。

蛍光物質５０は、更に少なくとも５ｎｍ以上発光ピークの離れた２種類以上のＳＣＡＳＮを含むことが好ましい。ＳＣＡＳＮは、６１０ｎｍ〜６３０ｎｍに発光ピークを有することが好ましい。このＳＣＡＳＮは可視光の長波長領域に発光ピークを有するため、赤色領域のエネルギー強度を高めることができる。また、このＳＣＡＳＮはブロードな発光スペクトルを持つため、演色性に優れた発光装置を提供することができる。さらに、ＳＣＡＳＮは硫化物の蛍光体などに比べて耐熱性に優れているため、熱による劣化が少ない。
または、蛍光物質５０は、少なくとも５ｎｍ以上発光ピークの離れた赤色領域で発光する２種類以上の蛍光体を含むことが好ましい。例えば、６００ｎｍ〜６２０ｎｍに発光ピークを持つＣＡＳＮと、６２０ｎｍ〜６５０ｎｍに発光ピークを持つＳＣＡＳＮとを用いても良い。このＣＡＳＮ、ＳＣＡＳＮは可視光の長波長領域に発光ピークを有するため、赤色領域のエネルギー強度を高めることができる。または、赤色に発光するＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ（ＫＳＦ）と、６２０ｎｍ〜６５０ｎｍに発光ピークを持つＳＣＡＳＮとを用いても良い。ＫＳＦは鋭い発光ピークを持つ。
蛍光物質５０は、これらを用いて白色に発光する発光装置を製造することが高演色性や高輝度の観点から好ましいが、これに限定されることなく種々の蛍光体を使用することができる。

発光素子１０は、例えばＧａＮ系の化合物半導体からなり、絶縁性のサファイア基板の上に、ｎ型の化合物半導体を積層し、その上にｐ型の化合物半導体を積層する。発光素子１０のサファイア基板側を第１の電極３０ａ上に載置しているが、化合物半導体側を第１の電極３０ａ上に載置することもできる。ｎ型層の上面に形成されたｎ側電極はワイヤ４０により第１の電極３０ａに電気的に接続されている。また、ｐ型層の上面に形成されたｐ側電極はワイヤ４０により第２の電極３０ｂに電気的に接続されている。第１の電極３０ａと第２の電極３０ｂは一対の正負の電極である。発光素子１０は、ＧａＮ系の他、ＩｎＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＡｌＧａＮ系のものなども使用することができる。発光素子１０は、青紫色、青色光や緑色光などの可視光の短波長領域の光を発するものを使用する。発光素子１０は、４００ｎｍ〜４８０ｎｍに発光ピークを有するものが好ましく、より好ましくは４４０ｎｍ〜４６５ｎｍに発光ピーク波長を有する。可視光を発する発光素子１０は、蛍光物質５０に吸収されずに透過した可視光を有効に利用することができること、紫外線を放出しないこと、高いエネルギーを有していることなどから有効である。

パッケージ２０は、上向きに開口する凹部を形成している。凹部は、発光素子１０を載置する底面部２０ａと、底面部２０ａから延びる側面部２０ｂと、を持っている。パッケージ２０の形状は、特に限定されるものではなく、パッケージ２０の底部の投影形状が円、楕円、四角形、多角形又は略これらに対応する形状等、種々のものが挙げられる。パッケージ２０の大きさは特に限定されず、例えば０．１ｍｍ^２〜１００ｍｍ^２のものなどが挙げられる。パッケージ２０の厚さは、１００μｍ〜２０ｍｍ程度が挙げられる。パッケージ２０の材質はセラミックスを使用しているが、特に限定されず、公知の材料、通常、耐熱性樹脂である熱可塑性エンジニアリングポリマー、熱硬化性樹脂等の１種又は２種以上を組み合わせて形成することができる。例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、芳香族ナイロン（ＰＰＡ）、エポキシ樹脂、硬質シリコーンレジンなどが挙げられる。なかでも、熱可塑性エンジニアリングポリマーがコスト面で適当である。また、パッケージ２０には、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、シリカ、チタン酸バリウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、タルク、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、グラスファイバー等の無機フィラー等の１種又は２種以上が組み合わされて添加されていてもよい。さらに酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤等の添加剤が適宜添加されていてもよい。パッケージ２０の凹部の開口部分は円形状であるが、楕円形状や四角形状、多角形並びに略これらに対応する形状等を形成していても良い。

第１の電極３０ａ及び第２の電極３０ｂは、セラミックスのパッケージ２０と一体成形されている。第１の電極３０ａ及び第２の電極３０ｂは無電解メッキを施したものでも良いし、露光処理、エッチング処理、レジスト除去等の工程を経た銅箔にニッケル及び金に電解メッキを施したものでも良い。第１の電極３０ａ及び第２の電極３０ｂは、銅、鉄等の合金による高熱伝導体により形成することができる。また、これら合金の表面に銀、アルミ、金等のメッキが施されていても良い。

発光素子１０は、第１の電極３０ａ上に接合部材を介して直接載置されている。保護素子１１も第１の電極３０ａ上に載置されている。そのほか、保護素子１１上に発光素子１０を載置し、該保護素子を第１の電極３０ａ上に接合部材を介して載置することもできる。保護素子１１とは、発光素子１０等の半導体素子と共にパッケージ２０の凹部内に収納される素子であり、他の半導体素子を過電圧による破壊から保護するためのものである。保護素子１１は、半導体構造を有するものの他、半導体構造を有しないものも含む。保護素子１１としては、例えば、ツェナーダイオード、コンデンサ、ダイアック等が挙げられる。

蛍光物質５０は、樹脂５１中に混合されたものを使用することが好ましい。樹脂５１中には更にフィラー、拡散剤、顔料、光吸収部材なども混合することができる。蛍光物質５０は、固体の蛍光体だけでなく、液体の蛍光染料も使用することができる。蛍光物質５０は、発光素子１０からの光を吸収して波長変換され、発光素子１０からの光よりも長波長領域の光を発する。エネルギー変換効率の観点から効率的である。樹脂５１は、波長を大きく変換するものではないが、波長変換可能な蛍光物質５０を樹脂５１中に混合しておくことで蛍光物質５０を容易に固定することができる。蛍光物質５０と樹脂５１を合わせたものを省略して蛍光物質５０と呼ぶこともある。樹脂５１は、耐熱性の良いシリコーン樹脂やエポキシ樹脂、変成シリコーン樹脂、変成エポキシ樹脂、非晶質ポリアミド樹脂、フッ素樹脂などを用いることができる。

発光装置１００からは、発光素子１０の光と、蛍光物質５０からの光と、が混合したものが放出される。発光装置１００から放出される光は、色温度７０００Ｋ〜２５００Ｋとなるように発光素子１０の発光波長、蛍光物質５０からの光の分光分布の波長を調整することが好ましい。特に、色温度７０００Ｋ〜４０００Ｋであることが好ましい。分光分布の調整は蛍光物質５０に含有される蛍光物質５０の組成や配合量を調整することで簡便に行うことができる。

蛍光物質５０は、例えば、発光素子からの光を吸収し異なる波長の光に波長変換するものであればよい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体・酸窒化物系蛍光体、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、フッ化物蛍光体、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩又はＥｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがあり、
Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ（ＳＡＥ）が好ましい。
Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、ＭＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）があり、ＢａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕが好ましい。
希土類ケイ酸塩として、Ｍ_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）で表されるシリケートであり、Ｓｒ_２ＳｉＯ_４：Ｅｕが好ましい。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体として、Ｓｉ_６−ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８−ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）で示されるβサイアロンもある。
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＴＡＧ）、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＬＡＧ）などもあり、ＹＡＧ、ＬＡＧが好ましい。
さらに、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体として、ＭＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）があり、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表されるＳＣＡＳＮが好ましい。ＳＣＡＳＮは、少なくとも５ｎｍ以上発光ピークの離れた２種類以上が混合されていることが好ましい。ＳＣＡＳＮは、６１０ｎｍ〜６３０ｎｍに発光ピークを有するものと、６４５ｎｍ〜６７０ｎｍに発光ピークを有するものとを使用することが好ましい。

フッ化物蛍光体としてＫ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎもある。
その他、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される窒化物系蛍光体は、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：ＥｕのほかＭＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、Ｍ_１．８Ｓｉ_５Ｏ_０．２Ｎ_８：Ｅｕ、Ｍ_０．９Ｓｉ_７Ｏ_０．１Ｎ_１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。

また、Ｅｕ等の希土類元素により賦活され、第ＩＩ族元素Ｍと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｎとを含む窒化物蛍光体で、紫外線乃至青色光を吸収して黄赤色から赤色の範囲に発光する。この窒化物蛍光体は、一般式がＭ_ｗＡｌ_ｘＳｉ_ｙＮ_{（（２／３）ｗ＋ｘ＋（４／３）ｙ）}：Ｅｕで示され、さらに添加元素として希土類元素及び４価の元素、３価の元素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの群から選ばれる少なくとも１種である。上記一般式において、ｗ、ｘ、ｙの範囲は好ましくは０．０４≦ｗ≦９、ｘ＝１、０．０５６≦ｙ≦１８とする。またｗ、ｘ、ｙの範囲は０．０４≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１４３≦ｙ≦８．７としてもよく、より好ましくは０．０５≦ｗ≦３、ｘ＝１、０．１６７≦ｙ≦８．７としても良い。前記窒化物蛍光体は、ホウ素を添加することもできる。ホウ素のモル濃度は、０．００１以上であって、０．２以下に設定される。

またこれらの窒化物蛍光体は、さらにＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕの群から選ばれる少なくとも１種、またはＳｃ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎのいずれか１種、またはＧｅ、Ｚｒのいずれか１種、が含有されている。これらを含有することによりＧｄ、Ｎｄ、Ｔｍよりも同等以上の輝度、量子効率またはピーク強度を出力することができる。

Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ_５（ＰＯ_４）_３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。

アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ_２Ｂ_５Ｏ_９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどがある。

ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ_２ＧｅＯ_４：Ｍｎ、ＭＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。

上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。

Ｃａ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系オキシ窒化物ガラス蛍光体とは、モル％表示で、ＣａＣＯ_３をＣａＯに換算して２０〜５０モル％、Ａｌ_２Ｏ_３を０〜３０モル％、ＳｉＯを２５〜６０モル％、ＡｌＮを５〜５０モル％、希土類酸化物または遷移金属酸化物を０．１〜２０モル％とし、５成分の合計が１００モル％となるオキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体である。尚、オキシ窒化物ガラスを母体材料とした蛍光体では、窒素含有量が１５ｗｔ％以下であることが好ましく、希土類酸化物イオンの他に増感剤となる他の希土類元素イオンを希土類酸化物として蛍光ガラス中に０．１〜１０モル％の範囲の含有量で共賦活剤として含むことが好ましい。
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。

実施例１及び２に係る発光装置について図１〜３を用いて説明する。実施の形態とほぼ同じ形態を採る箇所については説明を省略することもある。図１は、実施の形態に係る発光装置を示す概略斜視図である。図２は、実施の形態に係る発光装置を示す概略ＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、実施の形態に係る発光装置の発光スペクトルを示す図である。２つの発光スペクトルのうち、５８０ｎｍ付近において下側の発光スペクトルは実施例１であり、上側の発光スペクトルは実施例２である。横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度を示す。

［実施例１］
実施例１の発光装置は、凹部を持つパッケージと、パッケージに載置される４５０ｎｍ〜４６０ｎｍに発光ピークを持つ光を発する発光素子と、凹部内に蛍光体を分散させ自然沈降させたシリコーン樹脂と、を有する発光装置である。この凹部内に配置される蛍光体は、ＬＡＧ、ＳＡＥ、ＹＡＧ、２種類のＳＣＡＳＮである蛍光体を用いる。
パッケージは縦３ｍｍ、横３ｍｍ、高さ０．６５ｍｍの外形寸法を有し、上面視で角部に丸みを帯びた略四角形の凹部を有する。パッケージは凹部の底面に一対のリードを有し、リードの表面はメッキされている。
発光素子は金ワイヤを用いて一対のリードと電気的に接続されている。
シリコーン樹脂は、凹部内に配置された発光素子を覆っている。シリコーン樹脂中には拡散剤を分散している。シリコーン樹脂の重量を１００とした際、拡散剤は約１５ｗｔ％である。

蛍光体は、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＬＡＧ）、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ（ＳＡＥ）、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＹＡＧ）、（Ｓｒ_０．９１，Ｃａ_０．０９）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕと（Ｓｒ_０．８５，Ｃａ_０．１５）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（２種類のＳＣＡＳＮ）を用いる。（Ｓｒ_０．９１，Ｃａ_０．０９）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕと（Ｓｒ_０．８５，Ｃａ_０．１５）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕとは、発光ピークにおいて５ｎｍ以上離れている。シリコーン樹脂の重量を１００とした際、ＬＡＧが約３６ｗｔ％、ＳＡＥが約１０ｗｔ％、ＹＡＧが約１２ｗｔ％、２種類のＳＣＡＳＮが約３ｗｔ％である。

発光装置の発光スペクトルは、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍに発光素子からの光を主に放出し、４８０ｎｍ〜７２０ｎｍに蛍光物質からの光を主に放出する。
発光装置の可視光領域における発光スペクトルにおいて、４５０ｎｍ〜４６０ｎｍに発光素子のエネルギー強度の最大値を示す第１の波長と、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍに蛍光対のエネルギー強度の最大値を示す第２の波長と、第１の波長と第２の波長の間の４６５ｎｍ〜４８５ｎｍにエネルギー強度の最小値を占める第３の波長と、６５０ｎｍの第４の波長と、５２０ｎｍの第５の波長と、を持ち、第１の波長におけるエネルギー強度と第２乃至５の波長におけるエネルギー強度の比は、第１：第２：第３：第４：第５＝１００：５０〜６０：１０〜２０：２５〜３５：４５〜５０である。
平均演色評価数は８２．１、特殊演色評価数（Ｒ９）は８．０、色温度は４８７３Ｋ、色調ｘ＝０．３４８、色調ｙ＝０．３５９である。

［実施例２］
実施例２は実施例１と蛍光体の種類及び配合量が異なる以外はぼほ同様である。
シリコーン樹脂を１００とした際、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＬＡＧ）、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ（ＳＡＥ）、（Ｓｒ_０．９１，Ｃａ_０．０９）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕと（Ｓｒ_０．８５，Ｃａ_０．１５）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ（２種類のＳＣＡＳＮ）を用いる。（Ｓｒ_０．９１，Ｃａ_０．０９）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕと（Ｓｒ_０．８５，Ｃａ_０．１５）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕとは、発光ピークにおいて５ｎｍ以上離れている。ＬＡＧが約３３ｗｔ％、ＳＡＥが約４１ｗｔ％、２種類のＳＣＡＳＮが約３ｗｔ％である。
平均演色評価数は８２．０、特殊演色評価数（Ｒ９）は７．９、色温度は４９０２Ｋ、色調ｘ＝０．３４８、色調ｙ＝０．３５８である。
これにより、太陽光のように連続したスペクトルを持ち、演色性の高い発光装置を提供することができる。また２００ｌｍ／Ｗ以上の高効率の発光装置を提供することができる。照明色調規格の平均演色評価数８０〜８５、特殊演色評価数（Ｒ９）０〜１５の範囲内にあるため、好ましい。実施例２の光束１００％に対して実施例１は光束で１００．６％高い。

本発明の発光装置は、照明器具の他、液晶のバックライト光源、ディスプレイのバックライト光源、カメラのフラッシュライト、動画照明補助光源などに利用することができる。特に演色性が求められる照明装置や光源に使用することができる。

１０励起光源（発光素子）
１１保護素子
２０パッケージ
２０ａ底面部
２０ｂ側面部
３０ａ第１の電極
３０ｂ第２の電極
４０ワイヤ
５０蛍光物質
５１樹脂

Claims

可視光の短波長領域の光を発する励起光源と、
前記励起光源からの光を吸収して波長変換し、前記励起光源からの光よりも長波長領域の光を発する蛍光物質と、を有する発光装置であって、
前記蛍光物質は、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｅｕ、ＢａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、シリケート、βサイアロンの少なくとも１種以上の蛍光物質、及び、
ＬＡＧ、又は、ＹＡＧの蛍光物質、及び、
少なくとも５ｎｍ以上発光ピークの離れた２種類以上のＳＣＡＳＮの蛍光物質、を含み、
前記発光装置の可視光領域における発光スペクトルは、前記励起光源からの光がエネルギー強度の最大値を示す波長を第１の波長、５４８ｎｍ乃至６１０ｎｍにおいて前記波長変換部材からの光がエネルギー強度の最大値を示す波長を第２の波長、前記第１の波長と前記第２の波長との間で前記発光装置の発光スペクトルがエネルギー強度の最小値を示す波長を第３の波長、６５０ｎｍを第４の波長、５２０ｎｍを第５の波長として、
前記第１の波長におけるエネルギー強度と前記第２乃至５の波長におけるエネルギー強度の比は、第１：第２：第３：第４：第５＝１００：（５０〜６０）：（１０〜２０）：（２５〜３５）：（４５〜５０）であり、
前記発光装置は、平均演色評価数が８０以上９０以下であり、かつ、特殊演色評価数Ｒ９が５以上２０以下である発光装置。
前記発光装置は、色温度が７０００Ｋ〜４０００Ｋである請求項１に記載の発光装置。
前記励起光源は発光素子である請求項１又は２に記載の発光装置。
前記２種類以上のＳＣＡＳＮの少なくとも１種は、６１０ｎｍ〜６３０ｎｍに発光ピークを有する請求項１乃至３の何れか一項に記載の発光装置。
前記２種類以上のＳＣＡＳＮは、６１０ｎｍ〜６３０ｎｍに発光ピークを有するＳＣＡＳＮと、該６１０ｎｍ〜６３０ｎｍに発光ピークを有するＳＣＡＳＮとは異なる６４５ｎｍ〜６７０ｎｍに発光ピークを有するＳＣＡＳＮと、を含む請求項１乃至３の何れか一項に記載の発光装置。