JP5749201B2 - 白色発光装置 - Google Patents

Description

本発明の実施の形態は、白色発光装置に関する。

発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を用いた発光装置は、主に励起光源としてのＬＥＤチップと蛍光体との組み合わせから構成される。そして、その組み合わせによって様々な色の発光色を実現することができる。

白色光を放出する白色ＬＥＤ発光装置には、例えば、青色光を放出するＬＥＤチップと蛍光体との組み合わせが用いられている。蛍光体としては主に青色の補色である黄色蛍光体が使用され、擬似白色光ＬＥＤとして使用されている。その他にも青色光を放出するＬＥＤチップと、緑色ないし黄色蛍光体、および赤色蛍光体が用いられている３波長型白色ＬＥＤが開発されている。

白色発光装置では、自然光に近い色を再現するために高い演色性、特に、高い平均演色評価数（Ｒａ）を実現することが望まれる。また、低消費電力化のために高い発光効率の両立が求められる。

特開２００６−２６１５１２号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、高い演色性と、高い発光効率を両立する白色発光装置を提供することにある。

実施の形態の白色発光装置は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する発光素子と、５２５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の第１のピーク波長の光を発光する第１の蛍光体と、前記第１のピーク波長より長い第２のピーク波長の光を発光する第２の蛍光体と、前記第２のピーク波長より長い６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の第３のピーク波長の光を発光する第３の蛍光体と、を備える。そして、第１の蛍光体と第２の蛍光体が、ＭＳｉ_αＯ_βＮ_γ（ただし、ＭはＥｕを含み、ＳｒまたはＢａを必ず含み、さらにＣａ、Ｍｇ、Ｚｎを含んでも良い。さらに、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｓ、Ａｌ、Ｐｒ、Ｔｂ、およびＣｅからなる群から選ばれる元素を賦活剤として含有しても良い。また、１．８≦α≦２．４、１．８≦β≦２．２、１．８≦γ≦２．２である。）の組成を有し、前記第１のピーク波長をλ１（ｎｍ）、前記第２のピーク波長をλ２（ｎｍ）とする場合に、１１００≦λ１＋λ２、かつ、λ２−λ１≦６０、かつ、λ１≦５３９であり、平均演色評価数（Ｒａ）が８５より大きい光を発する。

第１の実施の形態の発光装置の模式断面図である。 ＳＩＯＮ系蛍光体が１種の場合のシミュレーション結果を示す図である。 シミュレーションで得られた発光スペクトルの一例を示す図である。 本実施の形態のシミュレーション結果を示す図である。 実施の形態の作用・効果を説明する図である。 第２の実施の形態の発光装置の模式断面図である。

以下、図面を用いて実施の形態について説明する。

（第１の実施の形態）
本実施の形態の白色発光装置は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する発光素子と、５２５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の第１のピーク波長の光を発光する第１の蛍光体と、第１のピーク波長より長い第２のピーク波長の光を発光する第２の蛍光体と、第２のピーク波長より長い６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の第３のピーク波長の光を発光する第３の蛍光体と、を備える。そして、第１の蛍光体と第２の蛍光体が、
ＭＳｉ_αＯ_βＮ_γ
（ただし、ＭはＥｕを含み、ＳｒまたはＢａを必ず含み、さらにＣａ、Ｍｇ、Ｚｎを含んでも良い。さらに、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｓ、Ａｌ、Ｐｒ、Ｔｂ、およびＣｅからなる群から選ばれる元素を賦活剤として含有しても良い。また、１．８≦α≦２．４、１．８≦β≦２．２、１．８≦γ≦２．２である。）
の組成を有し、第１のピーク波長をλ１（ｎｍ）、第２のピーク波長をλ２（ｎｍ）とする場合に、１１００≦λ１＋λ２、かつ、λ２−λ１≦６０である。

本実施の形態の白色発光装置は、上記構成を備えることにより、高い演色性、特に高い平均演色評価数Ｒａと、高い発光効率を実現することが可能となる。すなわち、青色光を発する発光素子と、ピーク波長の異なる２種の同一母体の黄緑〜橙色蛍光体と、赤色蛍光体を組み合わせることにより、高い演色性と高い発光効率の両立が可能となる。

図１は、本実施の形態の発光装置の模式断面図である。この発光装置１０は、白色光を発する白色発光装置である。特に、発光色が電球色（２８００Ｋ）となる白色発光装置である。

白色発光装置１０は、発光素子を実装する平面を有する基板１２を備えている。基板１２には、例えば、高反射材料が用いられる。

そして、波長４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下のピーク波長の光を発する発光素子１４として、例えば、青色ＬＥＤチップが基板１２の平面上に実装されている。青色ＬＥＤチップは、例えば金のワイヤ１６を介して図示しない配線に接続されている。そして、この配線を介して外部から駆動電流が青色ＬＥＤチップに供給されることにより、青色ＬＥＤチップが励起用の青色光を発生する。

青色ＬＥＤチップは、例えば、発光層をＧａＩｎＮとするＡｌＧａＩｎＮ系ＬＥＤである。

発光素子１４上には、半球形状の透明樹脂からなる素子封止透明層１８が設けられている。透明樹脂は例えばシリコーン樹脂である。

さらに、素子封止透明層１８を覆うように、平面に対して垂直な断面における外周形状が半円状の第１の蛍光体層２０が形成されている。第１の蛍光体層２０には、発光素子１４から出射される光を励起光とし、５２５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の第１のピーク波長の光を発光する第１の蛍光体が含有される。

第１の蛍光体（以下、Ｙ１の略称も用いる）は、黄緑〜黄色蛍光体である。第１の蛍光体層２０は、例えば、黄緑〜橙色蛍光体の粒子が、例えば透明なシリコーン樹脂中に分散されて形成される。第１の蛍光体層２０は、青色ＬＥＤから発生された青色光を吸収して黄緑〜黄色光に変換する。

第１の蛍光体層２０を覆うように、平面に対して垂直な断面における外周形状が半円状の第２の蛍光体層２２が形成されている。第２の蛍光体層２２には、発光素子１４から出射される光を励起光とし、第１のピーク波長より長い第２のピーク波長の光を発光する第２の蛍光体が含有される。

第２の蛍光体（以下、Ｙ２の略称も用いる）は、黄〜橙色蛍光体である。第２の蛍光体層２２は、例えば、黄〜橙色蛍光体の粒子が、例えば透明なシリコーン樹脂中に分散されて形成される。第２の蛍光体層２２は、青色ＬＥＤから発生された青色光を吸収して黄〜橙色光に変換する。

第１の蛍光体および第２の蛍光体は、ともに、
ＭＳｉ_αＯ_βＮ_γ
（ただし、Ｍはユウロピウム（Ｅｕ）を含み、ストロンチウム（Ｓｒ）またはバリウム（Ｂａ）を必ず含む２種以上の金属であり、さらに、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）を含んでも良い。さらに、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、マンガン（Ｍｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アルミニウム（Ａｌ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、テルビウム（Ｔｂ）、およびセリウム（Ｃｅ）からなる群から選ばれる元素を賦活剤として含有しても良い。また、１．８≦α≦２．４、１．８≦β≦２．２、１．８≦γ≦２．２である。）
の組成を備えるいわゆるＳＩＯＮ系蛍光体である。

なお、より好ましくは、２．０≦α≦２．２、１．８≦β≦２．１、１．９≦γ≦２．２である。

さらに、好ましくは、第１の蛍光体および第２の蛍光体は、ともに、
（Ｓｒ_{（１−ｘ−ｙ−ｚ）}Ｂａ_ｘＣａ_ｙＥｕ_ｚ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２
（ただし、０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、０．０１≦ｚ≦０．２）
の組成を備える。この式により表されるＳｉを含む酸窒化物蛍光体材料は、例えば、ｘおよびｙの組成を変更することで発光波長を調整することが可能であり、同一母体において複数の発光波長を持つ蛍光体を得ることができる。なお、結晶構造を安定化したり、発光強度を高めたりするために、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、及びカルシウム（Ｃａ）の一部をＭｇ及びＺｎの少なくともいずれか一方に置き換えてもよい。また、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｓ、Ａｌ、Ｐｒ、Ｔｂ、及びＣｅからなる群から選択される少なくとも１つの元素を賦活剤として微量に含有してもよい。

ＳＩＯＮ系蛍光体は、２５℃〜１５０℃での発光効率の変化が約１０％以下と優れた温度特性を備える。したがって、高温動作時の白色発光装置の色ずれを抑制することが可能である。

さらに、第２の蛍光体層２２を覆うように、平面に対して垂直な断面における外周形状が半円状の第３の蛍光体層２４が形成されている。第３の蛍光体層２４には、発光素子１４から出射される光を励起光とし、第２のピーク波長より長い６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の第３のピーク波長の光を発光する第３の蛍光体が含有される。

第３の蛍光体（以下、Ｒの略称も用いる）は、赤色蛍光体である。第３の蛍光体層２４は、例えば、赤色蛍光体の粒子が、例えば透明なシリコーン樹脂中に分散されて形成される。第３の蛍光体層２４は、青色ＬＥＤから発生された青色光を吸収して赤色光に変換する。

第３の蛍光体は、例えば、Ｃａ₂Ｓｉ_ｙＡｌ_{（１２-ｙ）}Ｏ_ｚＮ_{（１６−ｚ）}：Ｅｕ、いわゆるＣＡＳＮ系蛍光体である。

以下、本実施の形態の作用・効果を示すシミュレーション結果について説明する。シミュレーションでは、白色発光装置の演色性と発光効率を求めた。

シミュレーションは実測した青色ＬＥＤのスペクトルと、青色ＬＥＤによって励起されたＳＩＯＮ系黄色蛍光体の発光スペクトルと、青色ＬＥＤによって励起されたＣＡＳＮ系赤色蛍光体の発光スペクトルを足し合わせることで計算を行った。ＳＩＯＮ系黄色蛍光体の発光スペクトルはピーク波長５６３ｎｍのものを用いた。ＣＡＳＮ系赤色蛍光体の発光スペクトルはピーク波長６５３ｎｍのものを用いた。

また、発光効率については、発光素子の効率や、蛍光体の効率を無視するために、発光効率の理論値、すなわち、ルーメン当量を指標として用いた。

まず、比較のために、青色発光素子と１種のＳＩＯＮ系黄緑〜橙色蛍光体、赤色蛍光体の組み合わせについて、演色性と発光効率のシミュレーションを行った。

発光波長４５５ｎｍの青色ＬＥＤのスペクトルに、黄緑〜橙色蛍光体のピーク波長を変数とし、合計したスペクトルの色度が２８００Ｋの電球色（Ｃｘ=０．４５１９、Ｃｙ=０．４０８７）となるように黄緑〜橙色蛍光体のピーク波長とピーク強度比、赤色蛍光体のピーク強度比を調整した。黄緑〜橙色蛍光体のスペクトルは、ピーク波長５６３ｎｍの黄色蛍光体の実測スペクトルをシフトさせて用いた。

図２は、ＳＩＯＮ系蛍光体が１種の場合のシミュレーション結果を示す図である。横軸は平均演色評価数Ｒａ、縦軸はルーメン当量（ｌｍ／Ｗ）である。

１種のＳＩＯＮ系蛍光体では、図２に示すようなＲａと発光効率の相関を示す特性曲線が得られた。１種のＳＩＯＮ系蛍光体では、ピーク波長を５６３ｎｍから長波長側にずらすことにより、Ｒａは低下するが発光効率が向上する。また、ピーク波長を５６３ｎｍから短波長側にずらすとＲａは向上するが発光効率は低下する。

次に、青色発光素子と、黄緑〜橙色のＳＩＯＮ系蛍光体から選ばれるピーク波長の異なる２種の蛍光体の組み合わせについて、演色性と発光効率のシミュレーションを行った。以後、ピーク波長が短波長側の蛍光体をＹ１、長波長側の蛍光体をＹ２と称する。

発光波長４５５ｎｍの青色ＬＥＤのスペクトルに、２種の黄緑〜橙色蛍光体、赤色蛍光体の各スペクトルを足し合わせたスぺクトルの色度が、２８００Ｋの電球色（Ｃｘ=０．４５１９、Ｃｙ=０．４０８７）となるように、黄緑〜橙色蛍光体のピーク波長とピーク強度比、赤色蛍光体のピーク強度比を調整した。蛍光体Ｙ１、Ｙ２それぞれのピーク波長λ１、λ２を変数とした。

具体的なシミュレーションの手順としては、まず、Ｙ１のピーク波長を５２０ｎｍ〜５６５ｎｍの間を２ｎｍ刻み、Ｙ２のピーク波長をＹ１のピーク波長から差分が６０ｎｍまでの間を２ｎｍ刻みで変化させた。そして、それぞれのピーク波長の組み合わせにおいて、スペクトルの色度が２８００Ｋの電球色となるようＹ１、Ｙ２、Ｒの強度比を調整した。結果得られるスペクトルから、演色性および発光効率を求めた。半値幅については、ＳＩＯＮ蛍光体の典型的な値を用いた。すなわち、短波長側のＹ１は１００ｎｍ、長波長側のＹ２は８０ｎｍとした。

図３は、シミュレーションで得られた発光スペクトルの一例を示す図である。図３に示したスペクトルは上記計算結果による一例で、短波長側の蛍光体の発光ピーク波長λ１が５４１ｎｍ、長波長側の蛍光体の発光ピーク波長λ２が５９９ｎｍの時の電球色に合わせたスペクトルである。ルーメン当量が２６４ｌｍ／Ｗ、Ｒａが９１となっている。

図４は、本実施の形態のシミュレーション結果を示す図である。図４（ａ）がシミュレーション結果、図４（ｂ）が作用・効果の説明図である。

図４には、比較のために、図２に示したＳＩＯＮ系１種の場合の特性曲線も実線で示している。また、プロットされた各点が２種のＳＩＯＮ系蛍光体Ｙ１、Ｙ２を適用した場合の特性曲線である。同一のマークは蛍光体Ｙ１のピーク波長λ１が同一である場合を示す。図４から明らかなように、２種の蛍光体を組み合わせることにより、１種の蛍光体より特性が向上する領域があることが見出された。

図４（ｂ）中、斜線でハッチングした領域が、実用的な特性を備え、かつ、１種の蛍光体よりも特性が向上する領域である。すなわち、一般に実用上必要とされるＲａが７０以上（点線Ａの右側の領域）であり、ＳＩＯＮ系蛍光体１種の場合よりも同一のＲａで高い発光効率を実現するか（実線より上の領域）、または、ＳＩＯＮ系で実現できないＲａを実現する（点線Ｂの右側の領域）領域である。

図４（ｂ）中、斜線でハッチングした領域に特性が入るためには、シミュレーションの結果より、第１のＳＩＯＮ系蛍光体Ｙ１の第１のピーク波長をλ１（ｎｍ）、第２のＳＩＯＮ系蛍光体Ｙ２の第２のピーク波長をλ２（ｎｍ）とする場合に、５２５≦λ１≦５６０、１１００≦λ１＋λ２、かつ、λ２−λ１≦６０であることが必要となる。

図５は、実施の形態の作用・効果を説明する図である。

白色発光装置は、３０≦λ２−λ１の条件を充足することが望ましい。この条件を充足することにより、図５で示す点線Ｃよりも右上側の領域の特性が得られる。すなわち、実施の形態の特性曲線の変曲点よりも右上側の領域に入り、ＳＩＯＮ系蛍光体１種の場合よりも特性がさらに向上する。４０≦λ２−λ１であることが発光効率を向上させる上でより望ましい。

白色発光装置は、１１１０≦λ１＋λ２の条件を充足することが望ましい。この条件を充足することにより、図５で示す点線Ｄよりも上側の領域の特性が得られる。すなわち、ＳＩＯＮ系蛍光体１種で最高のＲａを達成する場合よりも常に発光効率が高い領域に入り、ＳＩＯＮ系蛍光体１種の場合よりも特性がさらに向上する。

さらに、白色発光装置は、５３０≦λ１≦５４０の条件を充足することが望ましい。この条件を充足することにより、図５で示す点線Ｂよりも常に右側の領域の特性が得られる。すなわち、常に、Ｒａが９０以上の領域に入り、ＳＩＯＮ系蛍光体１種の場合よりも特性がさらに向上する。

なお、実施の形態の２種の黄緑〜橙色蛍光体、１種の赤色蛍光体の合計３種の蛍光体に、さらに別種の蛍光体を備えることも可能である。しかしながら、蛍光体の種類を４種以上とすると、蛍光体間の再吸収等で発光効率が低下するおそれがある。したがって、蛍光体層に含まれる蛍光体は、２種の黄緑〜橙色蛍光体、１種の赤色蛍光体の合計３種のみであることが望ましい。

本実施の形態によれば、高い演色性と高い発光効率を実現できる白色発光装置が提供される。また、高温動作での色ずれの抑制された白色発光装置が提供される。

比較のために、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体についても同様のシミュレーションを行った。半値幅については、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の典型的な値を用いた。すなわち、短波長側のＹ１、長波長側のＹ２ともに１１０ｎｍとした。

この結果、ＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体の場合は蛍光体を２種組み合わせても、１種の場合より特性が向上することはなかった。

この違いは、一つには組み合わせる蛍光体の半分値幅が狭いことにより、発光効率が向上することが考えられる。特に、長波長側の半値幅を狭くすることが有効と考えられる。

したがって、短波長側のＹ１は１００ｎｍ以下であることが望ましい。また、長波長側のＹ２は１００ｎｍ以下であることが望ましく、８０ｎｍ以下であることがより望ましい。

（第２の実施の形態）
本実施の形態の白色発光装置は、２種のＳＩＯＮ系蛍光体が、混合されて１層の蛍光体層に含有されること以外は第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については、記述を省略する。

図６は、本実施の形態の発光装置の模式断面図である。この発光装置２０は、白色光を発する白色発光装置である。

発光装置２０は、第１の実施の形態の第１の蛍光体層２０、第２の蛍光体層２２にかえて蛍光体層２６を備えている。蛍光体層２６には、発光素子１４から出射される光を励起光とし、５２５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の第１のピーク波長の光を発光する第１の蛍光体と、発光素子１４から出射される光を励起光とし、第１のピーク波長より長い第２のピーク波長の光を発光する第２の蛍光体とが混合して含有されている。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様、高い演色性と高い発光効率を実現できる白色発光装置が提供される。また、高温動作での色ずれの抑制された白色発光装置が提供される。さらに、蛍光体層の形成が簡易であるため、白色発光装置の製造が容易となる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。上記、実施の形態はあくまで、例として挙げられているだけであり、本発明を限定するものではない。実施の形態の説明においては、白色発光装置、蛍光体等で、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる白色発光装置、蛍光体等に関わる要素を適宜選択して用いることができる。

例えば、実施の形態においては、発光層をＧａＩｎＮとするＡｌＧａＩｎＮ系ＬＥＤを用いる場合を例に説明した。発光層（活性層）として、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体である窒化アルミニウムガリウムインジウム（ＡｌＧａＩｎＮ）、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体である酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇＺｎＯ）等を用いたＬＥＤを用いることが出来る。例えば、発光層として用いるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎからなる群から選ばれた少なくとも１種を含む窒化物半導体である。この窒化物半導体は、具体的には、Ａｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{（１−ｘ−ｙ）}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦（ｘ＋ｙ）≦１）と表わされるものである。このような窒化物半導体には、ＡｌＮ、ＧａＮ、及びＩｎＮの２元系、Ａｌ_ｘＧａ_{（１−ｘ）}Ｎ（０＜ｘ＜１）、Ａｌ_ｘＩｎ_{（１−ｘ）}Ｎ（０＜ｘ＜１）、及びＧａ_ｙＩｎ_{（１−ｙ）}Ｎ（０＜ｙ＜１）の３元系、更にすべてを含む４元系のいずれもが含まれる。Ａｌ、Ｇａ、及びＩｎの組成ｘ、ｙ、（１−ｘ−ｙ）に基づいて、紫外から青までの範囲の発光ピーク波長が決定される。また、ＩＩＩ族元素の一部をホウ素（Ｂ）、タリウム（Ｔｌ）等に置換することができる。更に、Ｖ族元素のＮの一部をリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等に置換することができる。

同様に、発光層として用いるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、Ｍｇ及びＺｎの少なくとも１種を含む酸化物半導体することができる。具体的には、Ｍｇ_ｚＺｎ_{（１−ｚ）}Ｏ（０≦ｚ≦１）と表されるものがあり、Ｍｇ及びＺｎの組成ｚ、（１−ｚ）に基いて、紫外領域の発光ピーク波長が決定される。

また、蛍光体層の透明基材としては、シリコーン樹脂を例に説明したが、励起光の透過性が高く、かつ耐熱性の高い任意の材料を用いることができる。そのような材料として、例えば、シリコーン樹脂の他に、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等が使用可能である。特に、入手し易く、取り扱いやすく、しかも安価であることから、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂が好適に使用される。また、樹脂以外でも、ガラス、焼結体等を用いることもできる。

また、赤色蛍光体としては、以下に示す、酸窒化物の他、窒化物系光体、酸硫化物蛍光体などを用いることができる。

窒化物系蛍光体（主にシリコンナイトライド系蛍光体）および酸窒化物系蛍光体：Ｌ_ｘＳｉ_ｙＮ_{（２ｘ／３＋４ｙ／３）}：Ｅｕ、又はＬ_ｘＳｉ_ｙＯ_ｚＮ_{（２ｘ／３＋４ｙ／３−２ｚ／３）}：Ｅｕ（ＬはＳｒ、Ｃａ、Ｓｒ及びＣａからなる群からなる群から選択される少なくとも１つの元素）：
上記組成において、ｘ＝２かつｙ＝５、又はｘ＝１かつｙ＝７であることが望ましいが、ｘ及びｙは、任意の値とすることができる。上記式により表される窒化物系蛍光体として、Ｍｎが賦活剤として添加された（Ｓｒ_ｘＣａ_{（１−ｘ）}）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｓｒ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｃａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｓｒ_ｘＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、ＳｒＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、ＣａＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ等の蛍光体を使用することが望ましい。これらの蛍光体には、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ、及びＮｉからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素が含有されてもよい。また、Ｃｅ，Ｐｒ、Ｔｂ、Ｎｄ、及びＬａからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素を、賦活剤として含有してもよい。
またＳｉの一部をＡｌに置き換えたサイアロン系蛍光体：Ｌ_ｘＳｉ_ｙＡｌ_{（１２−ｙ）}Ｏ_ｚＮ_{（１６−ｚ）}：Ｅｕ（ＬはＳｒ、Ｃａ、Ｓｒ及びＣａからなる群からなる群から選択される少なくとも１つの元素）を用いても良い。

酸硫化物蛍光体材料：（Ｌｎ_{（１−ｘ）}Ｅｕ_ｘ）Ｏ_２Ｓ（ＬｎはＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、及びＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素、ｘは０≦ｘ≦１を満足する数値） なお、Ｔｂ、Ｐｒ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｇａ、Ｓｍ、及びＴｍからなる群から選ばれる少なくとも１種を、賦活剤として含有してもよい。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての白色発光装置は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲によって定義されるものである。

１０ 白色発光装置
１４ 発光素子
２０ 第１の蛍光体層
２２ 第２の蛍光体層
２４ 第３の蛍光体層

Claims (4)

1. ４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する発光素子と、
   ５２５ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の第１のピーク波長の光を発光する第１の蛍光体と、
   前記第１のピーク波長より長い第２のピーク波長の光を発光する第２の蛍光体と、
   前記第２のピーク波長より長い６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の第３のピーク波長の光を発光する第３の蛍光体と、を備え、
   前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体が、
   ＭＳｉ_αＯ_βＮ_γ
   （ただし、ＭはＥｕを含み、ＳｒまたはＢａを必ず含み、さらにＣａ、Ｍｇ、Ｚｎを含んでも良い。さらに、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｓ、Ａｌ、Ｐｒ、Ｔｂ、およびＣｅからなる群から選ばれる元素を賦活剤として含有しても良い。また、１．８≦α≦２．４、１．８≦β≦２．２、１．８≦γ≦２．２である。）
   の組成を有し、
   前記第１のピーク波長をλ１（ｎｍ）、前記第２のピーク波長をλ２（ｎｍ）とする場合に、
   １１００≦λ１＋λ２、かつ、λ２−λ１≦６０、かつ、λ１≦５３９であり、
   平均演色評価数（Ｒａ）が８５より大きい光を発することを特徴とする白色発光装置。
2. ３０≦λ２−λ１であることを特徴とする請求項１記載の白色発光装置。
3. １１１０≦λ１＋λ２であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の白色発光装置。
4. ５３０≦λ１であることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか一項記載の白色発光装置。
   

Images