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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6772621
(24)【登録日】2020年10月5日
(45)【発行日】2020年10月21日
(54)【発明の名称】発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/50 20100101AFI20201012BHJP
H01L 33/60 20100101ALI20201012BHJP
C09K 11/08 20060101ALI20201012BHJP
【ＦＩ】
H01L33/50
H01L33/60
C09K11/08 J
【請求項の数】5
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2016-147393(P2016-147393)
(22)【出願日】2016年7月27日
(65)【公開番号】特開2018-18931(P2018-18931A)
(43)【公開日】2018年2月1日
【審査請求日】2019年2月5日
(73)【特許権者】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100158
【弁理士】
【氏名又は名称】鮫島 睦
(74)【代理人】
【識別番号】100138863
【弁理士】
【氏名又は名称】言上 惠一
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(74)【代理人】
【識別番号】100145104
【弁理士】
【氏名又は名称】膝舘 祥治
(72)【発明者】
【氏名】岩浅 真規子
(72)【発明者】
【氏名】梶川 幸治
【審査官】
大西 孝宣
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００５−３４０７４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−０２１９７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−０４９５５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−３６３５６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−０３７４８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０６５１４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−２０９３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２００８／０６９１０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１５−１８８０５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−１６８９９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−２８５５８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００５／００２９９２７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ３３／００ − ３３／６４
Ｃ０９Ｋ １１／０８ − １１／８９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子と、
３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲においてリン酸水素カルシウムの反射率に対する相対反射率が５５％以下であり、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する第一蛍光体を含む蛍光部材と、
を備え、
前記第一蛍光体は、下記式
Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ
で表される組成を有する発光装置。
３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲においてリン酸水素カルシウムの反射率に対する相対反射率が５５％以下であり、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する第一蛍光体を含む蛍光部材と、
を備え、
前記第一蛍光体は、下記式
Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ
で表される組成を有する発光装置。
【請求項2】
４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子と、
３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲においてリン酸水素カルシウムの反射率に対する相対反射率が５５％以下であり、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する第一蛍光体を含む蛍光部材と、
を備え、
前記第一蛍光体は、下記式
Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ
で表される組成を有する発光装置。
３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲においてリン酸水素カルシウムの反射率に対する相対反射率が５５％以下であり、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する第一蛍光体を含む蛍光部材と、
を備え、
前記第一蛍光体は、下記式
Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ
で表される組成を有する発光装置。
【請求項3】
前記蛍光部材は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する第二蛍光体を更に含む請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項4】
前記蛍光部材は、６２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する第三蛍光体を更に含む請求項３に記載の発光装置。
【請求項5】
前記蛍光部材は、樹脂を含み、前記第一蛍光体の前記樹脂に対する含有率が１質量％以上４０質量％以下である請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオード（Light emitting diode、以下、「ＬＥＤ」と呼ぶ。）のような発光素子を用いる発光装置として、青色発光の発光素子と黄色発光等の蛍光体とを用いる白色系の発光装置がよく知られている。このような発光装置は、一般照明、車載照明、ディスプレイ、液晶用バックライト等の幅広い分野で使用されている。また単色青色光を発光する発光装置として、発光波長が３９０ｎｍから４２０ｎｍの発光素子と、４１０ｎｍから４８０ｎｍの青色発光の蛍光体を備える発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２−１７１０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、このような発光装置から発せられる、短波長の光、特に波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光について、例えば、人間の眼に悪影響を及ぼすことが懸念されている。このような高エネルギー光を軽減する方法としてカラーフィルターを用いる場合には、青色領域の発光強度が低下するため、発光装置の発光強度も低下することになる。一方、発光装置の製造工程において、発光ピーク波長が長い発光素子を選択する方法では、所望の範囲から発光ピーク波長が外れてしまうため、実用的ではない。
【0005】
そこで、本開示に係る一実施形態は、発光強度の低下を抑制しつつ波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光を低減可能な発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示にかかる第一態様は、４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する発光素子と、３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲においてリン酸水素カルシウムの反射率に対する相対反射率が５５％以下であり、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する第一蛍光体を含む蛍光部材とを備える発光装置である。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係る一実施形態によれば、発光強度の低下を抑制しつつ波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光を低減可能な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態に係る発光装置の一例を示す概略断面図である。
【図2】本実施形態に係る発光装置の別の一例を示す概略断面図である。
【図3】第一蛍光体の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルの一例を示す図である。
【図4】第一蛍光体の波長に対する分光反射率の一例を示す図である。
【図5A】比較例１から３で得られた発光装置の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す図である。
【図5B】実施例１から３で得られた発光装置の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す図である。
【図5C】実施例４から６で得られた発光装置の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す図である。
【図5D】実施例７及び８で得られた発光装置の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す図である。
【図6A】比較例４、実施例９及び１２で得られた発光装置のカラーフィルター透過後の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す図である。
【図7A】比較例５、実施例１０、１３及び１５で得られた発光装置のカラーフィルター透過後の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す図である。
【図8A】比較例６、実施例１１、１４及び１６で得られた発光装置のカラーフィルター透過後の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る発光装置を、実施の形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための、発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を以下のものに特定しない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。また平均粒径は、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザーズ・ナンバー（Fisher Sub Sieve Sizer's No.）と呼ばれる数値であり、空気透過法を用いて測定される。蛍光体の半値幅は、発光スペクトルにおいて最大発光強度の５０％の発光強度を示す発光スペクトルの波長幅を意味する。
【0010】
本実施形態に係る発光装置１００を図１に基づいて詳細に説明する。発光装置１００は、表面実装型発光装置の一例である。発光装置１００は、可視光の短波長側（例えば、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲）の光を発し、発光ピーク波長が４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある窒化ガリウム系化合物半導体の発光素子１０と、発光素子１０を配置する成形体４０と、を備える。成形体４０は、第１のリード２０及び第２のリード３０と、樹脂部４２とが一体的に成形されてなるものである。成形体４０は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子１０が配置されている。発光素子１０は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極はそれぞれ第１のリード２０及び第２のリード３０とワイヤ６０を介して電気的に接続されている。発光素子１０は蛍光部材５０により被覆されている。蛍光部材５０は例えば、発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体７１（第一蛍光体）と樹脂とを含有してなる。
【0011】
図２に示す発光装置２００では、蛍光部材５０は蛍光体７０として第一蛍光体７１、第二蛍光体７２及び第三蛍光体７３の少なくとも３種の蛍光体と樹脂とを含有してなる。
【0012】
第一蛍光体７１は、３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲においてリン酸水素カルシウムの反射率に対する相対反射率が５５％以下であり、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光ピーク波長を有する。特定の発光ピーク波長を有する発光素子１０に、特定の反射率及び発光ピーク波長を有する第一蛍光体７１を含む蛍光部材５０を組合せて発光装置１００を構成することで、発光強度の低下を抑制しつつ波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光を低減することが可能となる。
【0013】
発光素子１０発光素子１０の発光ピーク波長は、４２０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲にあり、発光効率の観点や最終的に得たい発光装置全体としての色調の観点から、４３０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましい。この範囲に発光ピーク波長を有する発光素子１０の光の一部を蛍光体７０の励起光として用いることにより、発光素子１０の光の一部を外部に放射される光の一部として有効に利用することができるため、高効率な発光装置を得ることができる。さらに、発光ピーク波長が近紫外領域よりも長波側にあり、紫外線の成分が少ないため、光源としての安全性にも優れる。
【0014】
発光素子１０の発光スペクトルの半値幅は例えば、３０ｎｍ以下とすることができる。発光素子１０にはＬＥＤなどの半導体発光素子を用いることが好ましい。励起光源として、例えば、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、ここでＸ及びＹは、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１を満たす）を用いた半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
【0015】
蛍光部材５０蛍光部材５０は、発光素子１０から発せられる光を吸収し、青色に発光する第一蛍光体７１の少なくとも１種を含み、必要に応じてその他の蛍光体、樹脂等を含むことができる。蛍光部材５０が第一蛍光体７１を含むことで、発光素子１０から発せられる光のうち波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光の少なくとも一部が吸収される。そして、例えば、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲に発光素子１０からの光と第一蛍光体７１からの蛍光とが重なって単一の発光ピーク波長を有する光が形成されることにより、発光強度の低下を抑制しつつ４３５ｎｍ以下の短波長の高エネルギー光が低減された発光スペクトルを有する発光装置１００を構成することができる。
【0016】
第一蛍光体７１第一蛍光体７１は、３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲においてリン酸水素カルシウムの反射率に対する相対反射率が５５％以下であり、４５％以下が好ましく、４０％以下がより好ましい。相対反射率が５５％以下であることで、波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光の少なくとも一部が吸収され、人体への悪影響が低減された発光装置とすることができる。ここで、第一蛍光体７１の相対反射率は、リン酸水素カルシウム（ＣａＨＰＯ４、平均粒径２．７μｍ）の３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の各波長における分光反射率を１００％とした場合の第一蛍光体７１の分光反射率として測定される。相対反射率が５５％以下であるとは、３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲における相対反射率の最大値が５５％以下であることを意味する。
【0017】
第一蛍光体７１の発光ピーク波長は４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲にあり、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲にあることが好ましい。第一蛍光体７１の発光スペクトルにおける半値幅は、例えば２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましい。
【0018】
また、第１蛍光体７１の発光ピーク波長を発光素子１０の発光ピーク波長の近傍に位置させることにより、単一の発光ピークを有する発光スペクトルの発光装置を構成することもできる。この単一の発光ピーク波長の半値幅をより狭くするために、第１蛍光体７１の発光ピーク波長と、発光素子１０の発光ピーク波長との差は、例えば３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下とすることができる。この場合、第一蛍光体７１を、発光素子１０と同じように蛍光体の励起光源として利用することができる。
【0019】
第一蛍光体７１は、発光強度維持と波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光低減の観点から、例えば式（Ｉ）で表される組成を有することが好ましく、式（Ｉａ）又は（Ｉｂ）で表される組成を有することがより好ましい。（Ｉ） （Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＯＨ）２：Ｅｕ
（Ｉａ） Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ
（Ｉｂ） Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ
【0020】
第一蛍光体７１の平均粒径は、例えば３μｍ以上４０μｍ以下であり、５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。平均粒径を所定値以上とすることにより発光強度を大きくすることができる。平均粒径を所定値以下とすることにより、発光装置の製造工程における作業性を向上させることができる。
【0021】
蛍光部材５０中の第一蛍光体７１の含有率は、蛍光部材５０に含まれる樹脂に対して、例えば１質量％以上であり、５質量％以上が好ましい。また第一蛍光体７１の含有率は、蛍光部材５０が含む樹脂に対して、例えば４０質量％以下であり、３５質量％以下が好ましい。蛍光部材５０中の第一蛍光体７１の含有率を上記範囲内とすることにより、発光装置の発光強度を維持しつつ、波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光が低減された発光スペクトルを有する発光装置１００を構成することができる。
【0022】
発光装置１００が第一蛍光体７１を含む蛍光部材５０を備えることで、発光装置１００から発せられる波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光が低減される。発光装置１００における波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光の低減率は、例えば１０％以上であり、２０％以上が好ましい。ここで波長４３５ｎｍ以下の高エネルギー光の低減率は、３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲における発光強度の積分値について、同様の発光素子１０を備えながら、第一蛍光体７１を含む蛍光部材５０を備えない発光装置を基準（低減率０％）とし、詳細は実施例で後述するが、積分球で測定される放射束で補正された積分値に基づいて算出される。
【0023】
第二蛍光体７２蛍光部材５０は第一蛍光体７１に加えて第二蛍光体７２を含んでいてもよい。蛍光部材５０が第二蛍光体７２を含むことで、発光素子１０、第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２が発する光の混合色を発する発光装置を構成することができる。第二蛍光体７２は発光ピーク波長を５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲に有し、５１０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下範囲に有することが好ましい。第二蛍光体７２の発光スペクトルにおける半値幅は、例えば２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。また第二蛍光体７２は発光ピーク波長を５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲に有し、半値幅が２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【0024】
第二蛍光体７２は、例えば下記式（IIａ）、（IIｂ）、（IIｃ）及び（IIｄ）のいずれかで表される組成を有する少なくとも１種の蛍光体を含むことが好ましい。これらのうち、例えば画像表示装置に適用する場合に発光装置の色再現性の範囲を拡大する上で、比較的半値幅が狭い発光スペクトルを有する式（IIａ）、（IIｃ）または（IIｄ）で表される組成を有する少なくとも１種の蛍光体を含むことがより好ましい。また式（IIｂ）で表される組成を有する少なくとも１種の蛍光体を含むことで、良好な発光効率を有する発光装置を構成することができる。（IIａ） Ｓｉ６−ｚＡｌｚＯｚＮ８−ｚ：Ｅｕ （０＜ｚ≦４．２）
（IIｂ） Ｌｎ３Ａｌ５−ｐＧａｐＯ１２：Ｃｅ
式（IIｂ）中、ＬｎはＹ、Ｌｕ、Ｇｄ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種であり、ｐは０≦ｐ≦３を満たす。
（IIｃ） （Ｓｒ１−ｘ−ｙ，Ｍ１ｙ，Ｅｕｘ）Ｇａ２Ｓ４
式（IIｃ）中、Ｍ１は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１種の元素を表し、ｘ及びｙは０．０３≦ｘ≦０．２５、０≦ｙ＜０．９７及びｘ＋ｙ＜１を満たす。
（IIｄ） Ｍ１１8ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｘ２：Ｅｕ
式（IIｄ）中、Ｍ１１は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１種であり、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群から選択される少なくとも１種である。
【0025】
第二蛍光体７２の平均粒径は、例えば１μｍ以上４０μｍ以下であり、５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。平均粒径を所定値以上とすることにより発光強度を大きくすることができる。平均粒径を所定値以下とすることにより、発光装置の製造工程における作業性を向上させることができる。
【0026】
蛍光部材５０が第二蛍光体７２を含む場合、第二蛍光体７２の含有率は、蛍光部材５０に含まれる樹脂に対して、例えば５質量％以上であり、１０質量％以上が好ましい。また第二蛍光体７２の含有率は、蛍光部材７２に含まれる樹脂に対して、例えば９０質量％以下であり、８０質量％以下が好ましい。
【0027】
第三蛍光体７３蛍光部材５０は第一蛍光体７１及び第二蛍光体７２に加えて、第三蛍光体７３を含んでいてもよい。蛍光部材５０が第一蛍光体７１、第二蛍光体７２及び第三蛍光体７３を含む発光装置２００を例えば、画像表示装置に適用する場合、より広い色再現域を達成することができる。第三蛍光体７３は発光ピーク波長を６２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲に有し、６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲に有することが好ましい。第三蛍光体７３の発光スペクトルにおける半値幅は、例えば５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が好ましい。
【0028】
第三蛍光体７３は、例えば下記式（IIIａ）から（IIIｆ）のいずれかで表される組成を有する少なくとも１種の蛍光体を含むことが好ましい。これらのうち、発光装置の色再現性の範囲を拡大する上で、比較的半値幅が狭い発光スペクトルを有する、（IIIａ）、（IIIｂ）、（IIIｄ）または（IIIｆ）で示される組成を有する少なくとも１種の蛍光体を含むことが好ましい。（IIIａ） Ａ２［Ｍ１−ａＭｎａＦ６］
式（IIIａ）中、Ａは、アルカリ金属及びアンモニウムからなる群から選択される少なくとも１種を示し、Ｍは、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも１種を示し、ａは０．０１＜ａ＜０．２を満たす。
（IIIｂ） （ｉ-ｊ）ＭｇＯ・（ｊ/２）Ｓｃ２Ｏ３・ｋＭｇＦ２・ｍＣａＦ２・（１-ｎ）ＧｅＯ２・（ｎ/２）Ｍｔ２Ｏ３：ｚＭｎ
式（IIIｂ）中、ＭｔはＡｌ、Ｇａ及Ｉｎからなる群から選択される少なくとも１種であり、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ及びｚはそれぞれ、２≦ｉ≦４、０＜ｋ＜１．５、０＜ｚ＜０．０５、０≦ｊ＜０．５、０＜ｎ＜０．５、及び０≦ｍ＜１．５を満たす数である。
（IIIｃ） （Ｃａ１−ｐ−ｑＳｒｐＥｕｑ）ＡｌＳｉＮ３
式（IIIｃ）中、ｐ及びｑは、０≦ｐ≦１．０、０＜ｑ＜１．０及びｐ＋ｑ＜１．０を満たす数である。
（IIIｄ） ＭａｖＭｂｗＭｃｘＡｌ３−ｙＳｉｙＮｚ
式（IIIｄ）中、Ｍａは、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＭｇからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｂは、Ｌｉ、Ｎａ及びＫからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、Ｍｃは、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群より選択される少なくとも１種の元素であり、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚは、それぞれ０．８０≦ｖ≦１．０５、０．８０≦ｗ≦１．０５、０．００１＜ｘ≦０．１、０≦ｙ≦０．５、３．０≦ｚ≦５．０を満たす数である。
（IIIｅ） （Ｃａ１−ｒ−ｓ−ｔＳｒｒＢａｓＥｕｔ）２Ｓｉ５Ｎ８
式（IIIｅ）中、ｒ、ｓ及びｔは、０≦ｒ≦１．０、０≦ｓ≦１．０、０＜ｔ＜１．０及びｒ＋ｓ＋ｔ≦１．０を満たす数である。
（IIIｆ） （Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ
【0029】
第三蛍光体７３の平均粒径は、例えば１μｍ以上４０μｍ以下であり、５μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。平均粒径を所定値以上とすることにより発光強度を大きくすることができる。平均粒径を所定値以下とすることにより、発光装置の製造工程における作業性を向上させることができる。
【0030】
蛍光部材５０が第三蛍光体７３を含む場合、第三蛍光体７３の含有率は、蛍光部材５０に含まれる樹脂に対して、例えば５質量％以上であり、１０質量％以上が好ましい。また第三蛍光体７３の含有率は、蛍光部材５０含まれる樹脂に対して、例えば９０質量％以下であり、８０質量％以下が好ましい。
【0031】
樹脂蛍光部材５０は、蛍光体７０に加えて少なくとも１種の樹脂を含むことができる。樹脂は熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。熱硬性樹脂として、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などを挙げることができる。
【0032】
その他成分蛍光部材５０は、第一蛍光体７１及び樹脂に加えてその他の成分を必要に応じて含んでいてもよい。その他の成分としては、シリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等のフィラー、光安定化剤、着色剤等を挙げることができる。蛍光部材が例えば、その他の成分としてフィラーを含む場合、その含有量は樹脂に対して０．０１質量％から２０質量％とすることができる。
【実施例】
【0033】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0034】
第一蛍光体７１として、以下の組成を有する２種のハロリン酸蛍光体を準備した。Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ （以下、「ＣＣＡ」ともいう）
Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ （以下、「ＣＢＡ」ともいう）
【0035】
図３にＣＣＡ及びＣＢＡの発光スペクトルを示す。図３では、それぞれの最大発光強度を１とした場合の相対発光強度の波長に対する発光スペクトルが示されている。また図４にＣＣＡ及びＣＢＡの分光反射率を示す。図４では、波長に対する、各波長におけるリン酸水素カルシウム（ＣａＨＰＯ４，平均粒径２．７μｍ）の反射率を１００％とした場合の相対反射率が示されている。３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲における第一蛍光体７１の相対反射率の最大値は、４３５ｎｍにおける値としてＣＣＡが３３％であり、ＣＢＡが４３％であり、どちらも５５％以下であった。
【0036】
図３から、ＣＣＡ及びＣＢＡは４６０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有することが分かる。また図４から、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲においてＣＣＡの方がＣＢＡよりも反射率が低い、すなわち、この波長域においてＣＢＡよりもＣＣＡの方が発光素子からの光をより多く吸収することが分かる。
【0037】
（実施例１）シリコーン樹脂と、そのシリコーン樹脂に対して１０質量％のＣＣＡとを混合分散した後、更に脱泡することにより蛍光体含有樹脂組成物を得た。次に凹部を有する成形体４０を準備し、凹部の底面に発光ピーク波長が４４３ｎｍである発光素子１０を配置した後、蛍光体含有樹脂組成物を、発光素子１０の上に注入、充填し、さらに加熱することで樹脂組成物を硬化させた。このような工程により発光装置１００を作製した。
【0038】
（実施例２）発光素子１０を、発光ピーク波長が４４７ｎｍの発光素子に変更したこと以外は実施例１と同様にして発光装置１００を作製した。
【0039】
（実施例３）発光素子１０を、発光ピーク波長が４５５ｎｍの発光素子に変更したこと以外は実施例１と同様にして発光装置１００を作製した。
【0040】
（実施例４）シリコーン樹脂に対して３０質量％のＣＣＡを用いたこと以外は実施例１と同様にして発光装置１００を作製した。
【0041】
（実施例５）シリコーン樹脂に対して３０質量％のＣＣＡを用いたこと以外は実施例２と同様にして発光装置１００を作製した。
【0042】
（実施例６）シリコーン樹脂に対して３０質量％のＣＣＡを用いたこと以外は実施例３と同様にして発光装置１００を作製した。
【0043】
（実施例７）ＣＣＡの代わりにＣＢＡを用いたこと以外は実施例５と同様にして発光装置１００を作製した。
【0044】
（実施例８）ＣＣＡの代わりにＣＢＡを用いたこと以外は実施例６と同様にして発光装置１００を作製した。
【0045】
（比較例１）ＣＣＡを配合せず、シリコーン樹脂のみを凹部に注入したこと以外は実施例１と同様にして発光装置を作製した。
【0046】
（比較例２）発光素子１０を、発光ピーク波長が４４７ｎｍの発光素子に変更したこと以外は比較例１と同様にして発光装置を作製した。
【0047】
（比較例３）発光素子１０を、発光ピーク波長が４５５ｎｍの発光素子に変更したこと以外は比較例１と同様にして発光装置を作製した。
【0048】
以下の表１に実施例１から８と比較例１から３の構成を示す。また図５Ａに比較例１から３で得られた発光装置の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す。図５Ｂに実施例１から３で得られた発光装置１００の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す。図５Ｃに実施例４から６で得られた発光装置１００の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示す。図５Ｄに実施例７及び８で得られた発光装置１００の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルをそれぞれ示す。なお、図５Ａから図５Ｄに示される発光スペクトルは、図５Ａに示される比較例１の発光ピーク波長における発光強度を基準（１００％）として相対的に描いている。図５Ｂから図５Ｄに示されるように、実施例１から８の発光装置１００の発光スペクトルは、単一の発光ピークを有する。また、発光素子１０の発光ピーク波長が長くなる程、発光装置１００の発光スペクトルにおける発光ピーク波長も長くなっていることが分かる。
【0049】
【表1】
【0050】
実施例１から８で得られた発光装置１００及び比較例１から３で得られた発光装置について、積分球を用いて放射束を測定し、発光素子１０の発光ピーク波長別に各比較例の放射束を１００％として実施例に係る発光装置１００の放射束を相対値（％）として算出した。また放射束と発光スペクトルから以下のようにして４３５ｎｍ以下の発光強度低減率を算出した。結果を発光素子１０の発光ピーク波長４４３ｎｍ、４４７ｎｍ及び４５５ｎｍごとに表２から４にまとめた。
【0051】
発光素子１０の発光ピーク波長ごとに、比較例を基準として、実施例の発光装置１００の放射束が比較例の放射束と等しくなる係数を求めた。３８０ｎｍ以上４３５ｎｍ以下の範囲で、先に求めた係数を掛けた発光強度の積分値を算出した。比較例の発光装置の積分値を基準（０％）として下式により、実施例の発光装置１００における４３５ｎｍ以下の発光強度低減率を算出した。４３５ｎｍ以下の発光強度低減率（％）
＝｛１−（実施例の積分値／比較例の積分値）｝×１００
【0052】
【表2】
【0053】
【表3】
【0054】
【表4】
【0055】
実施例１から８で得られた発光装置１００では、発光素子１０の発光ピーク波長４４３ｎｍ、４４７ｎｍ及び４５５ｎｍのそれぞれについて、比較例１から３で得られた発光装置に比べて、４３５ｎｍ以下の範囲における発光強度が２０％以上低減されている。また、この時の放射束は９０％以上を維持している。具体的に例えば、発光素子１０の発光ピーク波長が比較的短波長である４４３ｎｍである実施例１においては、第一蛍光体（ＣＣＡ）７１の含有率がシリコーン樹脂に対して１０質量％であり、比較例１に対して４３５ｎｍ以下の発光強度低減率は２４％でありながら、放射束は９９％を維持している。また、実施例４では、ＣＣＡの含有率がシリコーン樹脂に対して３０質量％であり、４３５ｎｍ以下の発光強度低減率が４８％にも達していながら、放射束は９４％を維持している。
【0056】
実施例２及び５、並びに実施例３及び６の評価結果に見られるように、発光素子１０の発光ピーク波長が長波長になるほど４３５ｎｍ以下の発光強度低減率は小さくなる。例えば、第一蛍光体７１（ＣＣＡ）の含有率が樹脂に対して１０質量％の場合、発光素子１０の発光ピーク波長が４４３ｎｍである実施例１では、発光強度低減率は２４％であるが、発光素子１０の発光ピーク波長が４５５ｎｍである実施例３では、発光強度低減率は２０％と低くなっている。これは第一蛍光体７１であるＣＣＡまたはＣＢＡの分光反射率が青色領域において長波長ほど高くなるため、つまり発光素子１０の発光を吸収し難くなるためと考えられる。
【0057】
実施例７及び８で用いた第一蛍光体７１は、青色領域における反射率がＣＣＡより高いＣＢＡであり、実施例７及び８の発光強度低減率はそれぞれ４５％及び３１％である。これを第一蛍光体７１がＣＣＡである実施例５及び６の発光強度低減率の４６％及び３７％と比較すると、発光強度低減率がやや小さくなっている。これは発光素子１０の発光波長域の青色領域でＣＢＡがＣＣＡより反射率が高いため、つまり発光素子の発光をＣＣＡよりもＣＢＡが吸収しにくいためと考えられる。
【0058】
（実施例９）第一蛍光体７１としてＣＣＡをシリコーン樹脂に対して１０質量％、第二蛍光体７２として式（IIa）で表されるβサイアロン蛍光体を２７質量％、第三蛍光体７３として式（IIIa）で表されるＫＳＦ蛍光体を７３質量％用いて色度座標がｘ＝０．３００、ｙ＝０．２９０付近となるように配合した蛍光体７０と、シリコーン樹脂とを混合分散した後、更に脱泡することにより蛍光体含有樹脂組成物を得た。次に凹部を有する成形体４０を準備し、凹部の底面に発光ピーク波長が４４３ｎｍである発光素子を配置した後、蛍光体含有樹脂組成物を、発光素子１０の上に注入、充填し、さらに加熱することで樹脂組成物を硬化させた。このような工程により発光装置２００を作製した。
【0059】
（実施例１０から１６）第一蛍光体７１の種類及び対樹脂含有率を以下の表５から７に示すように変更したことと、発光素子１０の発光ピーク波長を、実施例１０、１３及び１５では４４７ｎｍに、実施例１１、１４及び１６では４５５ｎｍに変更したことと、第二蛍光体７２及び第三蛍光体７３の対樹脂含有率を色度座標がｘ＝０．３００、ｙ＝０．２９０付近となるように変更したこと以外は実施例９と同様にして発光装置２００を作製した。
【0060】
（比較例４から６）第一蛍光体７１を使用しなかったこと以外は実施例９と同様にして発光装置を作製した。但し、比較例５では発光素子１０の発光ピーク波長を４４７ｎｍに変更し、比較例６では４５５ｎｍに変更した。
【0061】
実施例９から１６で得られた発光装置２００、比較例４から６で得られた発光装置について、任意のカラーフィルターを透過させた後の発光特性、ＮＴＳＣ含有比（％）及びＤＣＩ包含率（％）をシミュレーションにより求めた。相対輝度は、発光素子１０の発光ピーク波長ごとに比較例の発光装置の輝度を基準（１００％）として算出した。また放射束の代わりに相対輝度で補正したこと以外は上記と同様にして４３５ｎｍ以下の発光強度低減率を算出した。結果を表５から７に示す。
【0062】
図６Ａに比較例４で得られた発光装置、実施例９及び１２で得られた発光装置２００のカラーフィルター透過後の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示し、図６Ｂにその部分拡大図を示す。図７Ａに比較例５で得られた発光装置、実施例１０、１３及び１５で得られた発光装置２００のカラーフィルター透過後の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示し、図７Ｂにその部分拡大図を示す。図８Ａに比較例６で得られた発光装置、実施例１１、１４及び１６で得られた発光装置２００のカラーフィルター透過後の波長に対する相対発光強度を示す発光スペクトルを示し、図８Ｂにその部分拡大図を示す。
【0063】
【表5】
【0064】
【表6】
【0065】
【表7】
【0066】
発光素子１０の発光ピーク波長が最も短い４４３ｎｍの場合、第一蛍光体７１としてのＣＣＡの含有率がシリコーン樹脂に対して３０質量％である実施例１２では、４３５ｎｍ以下の発光強度低下率は４０％であり、相対輝度比は９３％である。色再現範囲を評価するＮＴＳＣ比、ＤＣＩ包含率については、実施例１２及び比較例４のＮＴＳＣ比がそれぞれ８６．４％及び８７．３％であり、ＤＣＩ包含率がそれぞれ８５．５％と同じ値となっており同等の色再現範囲となっている。このように実施例１２の発光装置２００では色再現範囲の数値を低下させることなく、４３５ｎｍ以下の発光強度を４０％も低減している。また相対輝度は９０％以上を維持している。
【0067】
発光素子１０の発光ピーク波長が最も長い４５５ｎｍの場合、第一蛍光体７１のＣＣＡの含有率がシリコーン樹脂に対して３０質量％である実施例１４では、４３５ｎｍ以下の発光強度低減率は３６％であり、相対輝度は９５％である。色再現範囲を評価するＮＴＳＣ比、ＤＣＩ包含率については実施例１４及び比較例６のＮＴＳＣ比がそれぞれ８３．５％及び８４．０％であり、ＤＣＩ包含率がそれぞれ８４．４％及び８４．７％となっており同等の色再現範囲となっている。このように実施例１４の発光装置２００では色再現範囲の数値を低下させることなく、４３５ｎｍ以下の発光強度を３５％以上低減している。また相対輝度は９０％以上を維持している。
【0068】
さらに、実施例１５及び１６では、第一蛍光体７１が青色領域における分光反射率がＣＣＡより高いＣＢＡであり、実施例１５及び１６の４３５ｎｍ以下の発光強度低減率はそれぞれ３９％及び３５％である。第一蛍光体７１がＣＣＡである実施例１３及び１４の発光強度低減率の４１％及び３６％と比較すると、４３５ｎｍ以下の発光強度低減率は少し小さくなっている。これは発光素子１０の発光波長域の青色領域でＣＢＡがＣＣＡより反射率が高いため、つまり半導体発光素子の発光を吸収しにくいためと考えられる。しかしながら、第一蛍光体７１がＣＣＡの実施例１３とＣＢＡの実施例１５における色再現範囲を評価するＮＴＳＣ比はそれぞれ８６．１％及び８６．２％であり、ＤＣＩ包含率はそれぞれ８５．５％と同じ値である。第一蛍光体７１がＣＣＡの実施例１４とＣＢＡの実施例１６におけるＮＴＳＣ比はそれぞれ８３．５％及び８３．６％であり、ＤＣＩ包含率はそれぞれ８４．４％と同じ値である。第一蛍光体７１としてＣＢＡを使用するとＣＣＡを使用する場合より４３５ｎｍ以下の発光強度低減率はやや小さくなるものの、ＣＢＡを使用してもＣＣＡを使用する場合と同様に実用的には問題ない程度と考えられる。以上のように、本発明の一実施形態により得られた発光装置を液晶用バックライト光源として使用した液晶テレビ、モバイル機器等は発光強度を低減させることなく、４３５ｎｍ以下の発光強度を低減することができる。そのため、本発明の一実施形態にかかる発光装置は、例えば、眼への悪影響を抑えることが可能になる。
【符号の説明】
【0069】
１０：発光素子、５０：蛍光部材、７０：蛍光体、７１：第一蛍光体、７２：第二蛍光体、７３：第三蛍光体、１００、２００：発光装置。