CN101614340A - 发光装置 - Google Patents

Abstract

提供一种发光装置(10)，具备：发出一次光的发光元件(11)；和吸收所述一次光的一部分，发出具有一次光的波长以上长度波长的二次光的波长变换部(12)，其中，所述波长变换部(12)包含多个绿色或黄色系发光荧光体(14)及红色系发光荧光体(13)，绿色或黄色系发光荧光体(14)由从特定的2价的铕激活硅酸盐荧光体(A－1)、及特定的3价的铈激活硅酸盐荧光体(A－2)中选择的至少1种构成，所述红色系发光荧光体(13)由特定的2价的铕激活氮化物荧光体(B)构成，与原有的发光装置相比效率高，且发出高演色性的白色光。

Description

发光装置

本申请是申请号：200610128820.4，申请日：2006.08.30，发明名称：“发光装置”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种高效率、高演色性的发光装置，具备发出一次光的发光元件和吸收一次光发出二次光的波长变换部。

背景技术

将发出一次光的发光元件和吸收一次光发出二次光的波长变换部组合而成的发光装置，作为被期待实现耗电低、小型、高亮度且广范围的颜色再现性的新时代的发光装置而备受瞩目，其研究和开发工作十分活跃。通常使用的从发光元件发出的一次光，为长波长的紫外线到蓝色的范围，即380nm到480nm。另外，在波长变换部中，使用适用于不同用途的各种荧光体。

近年，对于这种发光装置不仅要求效率(亮度)，也要求其具备高演色性(颜色再现性)。现在，作为呈现白色发光的发光装置，主要采用的是使蓝色发光的发光元件(峰值波长：450nm左右)和使用被此蓝色光激发而显示黄色发光的被3价的铈激活的(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂荧光体或者被2价的铕激活的(Sr，Ba，Ca)₂SiO₄荧光体的波长变换部组合而成的发光装置。

但是，此种发光装置，其平均演色评价指数(Ra)在70左右，特别是显示红色的可见度的特殊演色评价指数(R9)在-40左右，现状极端恶劣。如此的发光装置应用于照明光源上是极其不合适的。因此，对于此种发光装置，在考虑作为照明光源的情况下，改善其演色性(颜色再现性)成为当务之急。

再者，作为在美术馆、博物馆及彩色印刷厂使用的照明光源，在通常演色性的种类中，使用演色AAA(以JIS-Z9112为规格)的发光装置。尤其是在面向美术馆、博物馆的演色AAA的荧光灯中，设法找出解决吸收荧光灯放射出的长波长紫外线(365nm等)的各种办法(紫外线吸收膜的形成)。因此，对于这种发光装置，针对此构造简单且使用寿命长久的演色AAA的开发成为当务之急。

在这种发光装置中，作为着眼于演色性(颜色再现性)的发光装置，被记载在国际公开的2001/24229号册子中。其中，该国际公开的2001/24229号册子中主要记载的是：使用作为绿色荧光体的SrGa₂S₄·Eu²⁺，作为红色荧光体的SrS:Eu²⁺的情况下，可以获得演色评价指数(Ra)为70到90的发光装置，但是，这些镓硫化合物(thiogallate)及硫化物具有化学不安定性，特别是硫化物具有在紫外线的照射下易分解的性质。

另外，在EP1433831中记载有：通过使用黄色发光的YAG:Ce荧光体加上氮化物的红色荧光体，例如Ca1.97Si5N8:Eu0.03，可以获得平均演色评价指数(Ra)为75到95的发光装置，再者通过提高特殊演色性(R9)的值，能够提供带有红色的白色的发光装置。但是，在蓝色发光的发光元件和黄色发光的YAG:Ce荧光体以及红色发光的被2价的Eu激活的氮化物荧光体(即、Ca_1.97Si₅N₈:Eu_0.03、L_xM_yN_(2/3x+4/3y):Z)的组合中，因为绿色区域的发光成分不足，难以稳定地获得平均演色评价指数(Ra)高的发光装置。且存在由于加入红色荧光体(Ca_1.97Si₅N₈:Eu_0.03)而导致发光装置的亮度大幅下降的问题。

另外，在上述的任何一个文献中，也完全没有提及对应演色AAA的问题。即、如上所述，在演色AAA中，不仅Ra，R9的值，而且R10，R11，R12，R13，R14，R15的值也被规定了最低值。

另外，近年对发光装置的发光的要求，逐步发展到从色彩感觉的多样化到各种相关色温(暖白色-白炽色)。但是，在使用上述的蓝色发光的发光元件、和使用被3价的铈激活的(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂荧光体或者被2价的铕激活的荧光体(Sr，Ba，Ca)₂SiO₄的波长变换部组合而成的发光装置中，获得4000K以下的相关色温的光是非常困难的，即使想再现例如3000K的相关色温，后述的偏差(duv)变为+0.04左右，也只能得到非常泛黄的白色光，难以得到明亮的3000K的相关色温。因此，关于这种发光装置，当务之急是应对应市场的要求，开发能够放射出明亮的低色温光的产品。

关于这种发光装置，在US2005-1225 A1中记载着(Ca_0.15Eu_0.06)(Si，Al)₁₂(O，N)₁₆荧光体在350～500nm内有激发峰值，在550～650nm中显示发光峰值。再者，在US2005-1225 A1中记载着各种荧光体的激发和发光特性。但是，US2005-1225 A1基本上将改善红色的演色性作为着眼点，没有言及低相关色温的白色光。

在US2003-30368 A1中公开有蓝色LED(波长460nm)和用GO-荧光体(被发黄色-橙色光的2价的铕激活塞的硅铝氧氮陶瓷(sialon))0.5～9％的混合比例配制而成的GO-荧光体相混合之间的混合物的色坐标。而且，在US2003-30368 A1中记载着实现了所期望颜色的有色LED，实现了蓝色、粉色～黄橙色的结合线上的色坐标。但是，在此US2003-30368 A1中，没有言及具体的低相关色温的白色光。

虽然在特开2001-127346号公报中公开有蓝色发光元件、黄色发光荧光体(YAG荧光体)以及红色发光荧光体(CuS荧光体：波长630nm附近的发光)的组合，记载着通过该组合可以提高演色性，并且还记载有因为含有蓝、黄及红三色光，所以可使色调扩大。但是，CuS荧光体容易和水分发生反应且容易被氧化，在化学上具有不安定性，并且在特开2001-127346号公报中，没有言及具体的低相关色温的白色光。

在特开2005-109085号公报中记载有，将发出紫外线的LED芯片、和被从此LED芯片发出的紫外光激发而放射出黄色系可见光的α型氮化硅荧光体及放射出蓝色系可见光的氧化物荧光体组合而成的白色发光二极管。在此特开2005-109085号公报中，也和以前的白色发光装置相比完全没有改变，难以获得低相关色温的制品。

另一方面，使用蓝色发光的发光元件(峰值波长：450nm左右)和被该蓝色光激发而显示黄色发光的3价的铈所激活的(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂荧光体的情况下，要高效率地发出白色光，只有在发光元件发出的一次光的峰值波长为450nm左右的场合才能实现，当一次光的峰值波长在380nm到480nm的范围时，在全部的波长区域内不能使用。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行开发，其目的在于，提供具有高效率及高演色性(特别是对应演色AAA)的发光装置，其根据从半导体发光元件发射出的430～480nm范围内的光或者380～430nm范围内的光，通过使用高效率发光的特定荧光体而成。

另外，本发明的另外的目的在于，根据从半导体发光元件发射出的430～480nm范围内的光或者380～430nm范围内的光，通过使用高效率发光的特定荧光体，提供高效率且发出低相关色温的白色系光的发光装置。

本发明第一发明的发光装置具有：发出一次光的发光元件；和波长变换部，其吸收所述一次光的一部分，发出具有一次光的波长以上的长度的波长的二次光，该波长变换部包括：绿色或黄色系发光荧光体和红色系发光荧光体，所述绿色或黄色系发光荧光体由从实质上由一般式(A-1)：2(MI_1-aEu_a)O·SiO₂表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体、以及实质上由一般式(A-2)：MII₃(Sc_1-bCe_b)₂(SiO₄)₃表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体中选择的至少一种构成，其中，在一般式(A-1)中，MI表示从Sr以及Ba中选择的至少1种元素，且0.005≤a≤0.10，在一般式(A-2)中，MII表示从Mg以及Ca中选择的至少1种元素，且0.005≤b≤0.5；所述红色系发光荧光体由实质上由一般式(B)：(MIII_1-cEu_c)AlSiN₃表示的2价的铕激活氮化物荧光体构成，其中，在一般式(B)中，MIII表示从Ca和Sr中选择的至少1种元素，且0.001≤c≤0.05。

根据这种本发明的发光装置，能够高效率地吸收从发光元件发出的光，发出高效率的白色光，并且也能够获得演色性良好的白色光，特别是满足演色AAA的演色性显著良好的白色光，或者也能够得到黑色轨迹偏差小且没有黄色的明亮的低相关色温的白色光。

这种情况下，优选为发光元件是发出具有430nm～480nm(更优选为460nm～480nm)峰值波长的一次光的氮化镓(GaN)类半导体。

另外本发明第二发明的发光装置具有：发出一次光的发光元件；和波长变换部，其吸收所述一次光的一部分，发出具有一次光的波长以上的长度的波长的二次光，该波长变换部包括：蓝色系发光荧光体、绿色或黄色系发光荧光体和红色系发光荧光体，所述蓝色系发光荧光体由从实质上由一般式(C-1)：(MIV，Eu)₁₀(PO₄)₆·Cl₂表示的2价的铕激活卤磷酸盐荧光体、实质上由一般式(C-2)：d(MV，Eu)O·e Al₂O₃表示的2价的铕激活铝酸盐荧光体、以及实质上用一般式(C-3)：f(MV、Eu_h、Mn_i)O·gAl₂O₃表示的2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体中选择的至少一种构成，其中，一般式(C-1)中，MVI表示从Ca、Sr及Ba中选择的至少1种元素，一般式(C-2)中，MV表示从Mg、Sr和Ba中选择的至少1种元素，d及e为d＞0、e＞0、0.1≤d/e≤1.0，一般式(C-3)中，MV表示从Mf、Sr和Ba中选择的至少1种元素，f、g、h以及i为f＞0、g＞0、0.1≤f/g≤1.0、0.001≤i/h≤0.2；所述绿色或黄色系发光荧光体由从实质上由一般式(A-1)：2(MI_1-aEu_a)O·SiO₂表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体、以及实质上由一般式(A-2)：MII₃(Sc_1-bCe_b)₂(SiO₄)₃表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体中选择的至少一种构成，其中，在一般式(A-1)中，MI表示从Sr以及Ba中选择的至少1种元素，且0.005≤a≤0.10，在一般式(A-2)中，MII表示从Mg和Ca中选择的至少1种元素，且0.005≤b≤0.5；所述红色系发光荧光体由实质上由一般式(B)：(MIII_1-cEu_c)AlSiN₃表示的2价的铕激活氮化物荧光体构成，其中，在一般式(B)中，MIII表示从Ca和Sr中选择的至少1种元素，且0.001≤c≤0.05。

根据此本发明的发光装置，高效率地吸收从发光元件发出的光，发出高效率的白色光，并且能够获得演色性良好的白色光，特别是满足演色AAA的演色性显著良好的白色光，另外，能够得到黑色轨迹偏差小、无黄色的明亮的低相关色温的白色光。

这种情况下，优选为发光元件为具有380nm～430nm峰值波长的发出一次光的氮化镓(GaN)类半导体。

在本发明第二发明的发光装置中，蓝色系发光荧光体是发光峰值波长在460nm～480nm范围的、实质上由一般式(C-1)表示的2价的铕激活卤磷酸盐荧光体。

在本发明第一发明的发光装置中，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-2)表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体。

在本发明第二发明的发光装置中，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-2)表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体。

在本发明第一发明的发光装置中，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-1)表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

在本发明第二发明的发光装置中，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-1)表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

在本发明第一发明的发光装置中，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

在本发明第二发明的发光装置中，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

在本发明第一发明的发光装置中，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

在本发明第二发明的发光装置中，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

在本发明的发光装置中，发出白色光。

在本发明的发光装置中，相关色温为5700K～7100K，平均演色评价指数为90以上，且特殊演色评价指数R9～R15为90以上。

在本发明的发光装置中，相关色温为4600K～5400K，平均演色评价指数为90以上，且特殊演色评价指数R9～R15为90以上。

在本发明的发光装置中，发出相关色温为4000K以下的白色光。

在本发明第一发明的发光装置中，用于所述波长变换部的荧光体，从波长变换部的一次光的入射侧向射出侧，按二次光的波长长的荧光体的顺序层积。

在本发明第二发明的发光装置中，用于所述波长变换部的荧光体，从波长变换部的一次光的入射侧向射出侧，按二次光的波长长的荧光体的顺序层积。

对于此发明的上述及其他的目的、特征、局面及优点，参考附图进行理解，并在关于本发明的以下的详细说明中加以明确。

附图说明

图1为本发明的优选一例的发光装置(实施例1)的发光光谱分布示意图。

图2为根据本发明的实施例1的发光装置中的要部的模式纵剖面图。

图3为根据本发明的实施例3的发光装置中的要部的模式纵剖面图。

图4为根据本发明的实施例6的发光装置中要部的模式纵剖面图。

图5为本发明的优选一例的发光装置(实施例10)的发光光谱分布图。

具体实施方式

本发明的发光装置基本上具备：发出一次光的发光元件；和波长变换部，其吸收所述的一次光的一部分，发出具有一次光的波长以上长度的波长的二次光。本发明的发光装置的波长变换部包括多个绿色或黄色系发光荧光体以及红色系发光荧光体。

用于本发明的发光装置的波长变换部的绿色或黄色系发光荧光体，为从以下的(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体、及(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体中选择的至少任何一项。即、(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体、和(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体，各自单独也能够和红色系发光荧光体组合而优选使用，当然也可以将(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体和(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体混合后与红色系发光荧光体组合而使用。

另外，在本发明的绿色或黄色系发光荧光体中，(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体如后所述，根据组成的不同，既可以作为绿色系发光荧光体使用，也可以作为黄色系发光荧光体使用。本发明中的“绿色或黄色系发光荧光体”的含意是：包含作为绿色发光荧光体使用的情况(单独使用特定组成的(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体的情况，单独使用(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体的情况，混合这两种共同使用的情况)、和作为黄色系发光荧光体使用的情况(单独使用特定组成的(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体的情况)的总称。

(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体

该2价的铕激活硅酸盐荧光体，实质上用一般式(A-1)：2(MI_1-aEu_a)O·SiO₂表示。

一般式(A-1)中，MI为碱土类金属，表示从Mg、Ca、Sr及Ba中选择的至少1种元素。MI优选为在上述的Sr及Ba中选择的至少1种元素。

2价的铕激活硅酸盐荧光体在上述的一般式(A-1)中，MI至少包含Ba，且Ba≥0.5的情况下，能够作为绿色系发光荧光体使用。另外，在上述的一般式(A-1)中，MI至少包含Sr，且Sr≥0.5的情况下，能够作为黄色系发光荧光体使用。

另外在上述的一般式(A-1)中，a值为0.005≤a≤0.10，优选为0.01≤a≤0.05。当a值小于0.005时，会产生不能获得足够的亮度的问题，当a值超过0.10时，就会产生亮度大幅下降的问题。

作为(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体，具体可以列举出：2(Ba_0.60Sr_0.38Eu_0.02)O·SiO₂、2(Sr_0.80Ba_0.18Eu_0.02)O·SiO₂、2(Ba_0.55Sr_0.43Eu_0.02)O·SiO₂、2(Ba_0.83Sr_0.15Eu_0.02)O·SiO₂、2(Sr_0.78Ba_0.20Eu_0.02)O·SiO₂、2(Ba_0.60Sr_0.38Ca_0.01Eu_0.01)O·SiO₂、2(Ba_0.820Sr_0.165Eu_0.015)O·SiO₂、2(Ba_0.55Sr_0.42Eu_0.03)O·SiO₂、2(Sr_0.75Ba_0.21Ca_0.01Eu_0.03)O·SiO₂、2(Sr_0.650Ba_0.315Ca_0.020Eu_0.015)O·SiO₂、2(Sr_0.56Ba_0.40Eu_0.04)O·SiO₂、2(Sr_0.93Ba_0.05Eu_0.02)O·SiO₂、2(Sr_0.900Ba_0.075Ca_0.010Eu_0.015)O·SiO₂、2(Sr_0.90Ba_0.07Ca_0.01Eu_0.02)O·SiO₂、2(Sr_0.91Ba_0.05Ca_0.02Eu_0.02)O·SiO₂、2(Sr_0.90Ba_0.07Eu_0.03)O·SiO₂、2(Sr_0.85Ba_0.12Ga_0.01Eu_0.02)O·SiO₂、2(Sr_0.88Ba_0.10Eu_0.02)O·SiO₂、2(Sr_0.85Ba_0.13Eu_0.02)O·SiO₂等，但并不限定于这些物质。

(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体

该3价的铈激活硅酸盐荧光体，实质上用一般式(A-2)：MII₃(MIII_1-bCe_b)₂(SiO₄)₃表示。3价的铈激活硅酸盐荧光体，可以作为绿色发光荧光体使用。

一般式(A-2)中，MII为碱土类金属，表示从Mg、Ca、Sr及Ba中选择的至少1种元素。优选为MII为从上述的Mg及Ca中选择的至少1种元素。

另外在上述的一般式(A-2)中，MIII是3价的金属元素，表示从Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd及Lu中选择的至少1种元素。优选为MIII为从上述的In、Sc及Y中至少选出1种元素。

另外在上述的一般式(A-2)中，b值为0.005≤b≤0.5，优选为0.01≤b≤0.2。b值低于0.005时，就会出现不能得到足够亮度的问题，b值超过0.5时，由于浓度消光等原因，就会产生亮度大幅下降的问题。

作为(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体，具体能够列举出：Ca₃(Sc_0.85Ce_0.15)₂(SiO₄)₃、(Ca_0.8Mg_0.2)₃(Sc_0.75Ga_0.15Ce_0.10)₂(SiO₄)₃、(Ca_0.9Mg_0.1)₃(Sc_0.90Ce_0.10)₂(SiO₄)₃、(Ca_0.9Mg_0.1)₃(Sc_0.85Ce_0.15)₂(SiO₄)₃、(Ca_0.85Mg_0.15)₃(Sc_0.80Y_0.05Ce_0.15)₂·(SiO₄)₃、Ca₃(Sc_0.98In_0.01Ce_0.01)₂(SiO₄)₃、Ca₃(Sc_0.995Ce_0.005)₂(SiO₄)₃、Ca₃(Sc_0.63Y_0.02Ce_0.35)₂(SiO₄)₃等，当然并不限定于此。

另外，对本发明的发光装置的波长变换部中的绿色或黄色系发光荧光体的粒径(平均粒径、通气法)也没有作特别的限制，但在(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体的情况下，优选粒径在6～15μm范围内，更优选在8～13μm范围内。如果(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体的粒径小于6μm时，结晶成长就会不充分，存在亮度大幅下降的倾向，另外当粒径超过15μm时，在通常的树脂中，存在沉积的控制变得困难的倾向。另外在(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体的情况下，优选粒径在5～12μm范围内，更优选在7～10μm范围内。如果(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体的粒径小于5μm，结晶成长就会不充分，存在亮度大幅下降倾向。另一方面，在调制粒径超过12μm的荧光体时，容易生成异常成长的粗大粒子，没有实用性。

另外，用于本发明的发光装置中的波长变换部的红色系发光荧光体为以下的(B)2价的铕激活氮化物荧光体。

(B)2价的铕激活氮化物荧光体

该2价的铕激活氮化物荧光体，实质上用一般式(B)：(MIV1-cEuc)MVSiN3表示。在一般式(B)中，MIV为碱土类金属，表示从Mg，Ca，Sr及Ba中选择的至少1种元素。

另外在上述的一般式(B)中，MV是3价的金属元素，表示从Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd及Lu中选择的至少1种元素。

另外在上述的一般式(B)中，c值为0.001≤c≤0.05，优选为0.005≤c≤0.02。c值小于0.001时，就会产生不能获得足够的亮度的问题，c值超过0.05时，由于浓度消光等原因，会产生亮度大幅下降的问题。

作为(B)2价的铕激活氮化物荧光体，具体能够列举出：(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃、(Ca_0.94Mg_0.05Eu_0.01)(Al_0.99In_0.01)SiN₃、(Ca_0.94Mg_0.05Eu_0.01)(Al_0.99Ga_0.01)SiN₃、(Ca_0.97Mg_0.01Eu_0.02)(Al_0.99Ga_0.01)SiN₃、(Ca_0.97Sr_0.01Eu_0.02)(Al_0.98In_0.02)SiN₃、(Ca_0.995Eu_0.005)AlSiN₃、(Ca_0.989Sr_0.010Eu_0.001)(Al_0.98Ga_0.02)SiN₃、(Ca_0.93Mg_0.02Eu_0.05)AlSiN₃、(Ca_0.97Sr_0.01Eu_0.02)(Al_0.98Ga_0.02)SiN₃、(Ca_0.985Eu_0.015)(Al_0.99In_0.01)SiN₃、(Ca_0.98Mg_0.01Eu_0.01)(Al_0.99Ga_0.01)SiN₃、(Ca_0.98Eu_0.02)(Al_0.99Ga_0.01)SiN₃等，当然并不限定于此。

另外，对本发明的发光装置的波长变换部中的红色系发光荧光体的粒径(平均粒径、通气法)没有特别的限制，但优选为3～10μm范围之内，更优选为4～7μm范围之内。当红色系发光荧光体的粒径小于3μm时，结晶成长就会不充分，存在亮度大幅下降的倾向。相反，如果调制粒径超过10μm的荧光体时，容易生成异常成长的粗大粒子，没有实用性。

在本发明的发光装置中，作为所述的绿色或黄色系发光荧光体使用(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体的绿色系发光荧光体的情况下，优选使用上述一般式(A-2)中，MII为从Mg及Ca中选择的至少1种元素的3价的铈激活硅酸盐荧光体而成。因为将该3价的铈激活硅酸盐荧光体作为绿色系发光荧光体使用，所以能够更高效率地发出绿色系光。

另外，在本发明的发光装置中，作为上述的红色系发光荧光体，优选使用在上述一般式(B)中，MV为从Al、Ga及In中选择出的至少1种元素的铕激活氮化物荧光体而成。因为该2价的铕激活氮化物荧光体是作为红色系发光荧光体而使用的，所以能够更高效率地发出红色系光。

在本发明的发光装置中，优选为将用于波长变换部的多个荧光体，从波长变换部的一次光入射侧朝向射出侧，按二次光的波长较长的荧光体依次层积。通过这样的层积成形，可以提供从荧光体层发出的可见光几乎不被层积于其上的荧光体层所吸收，发挥能够良好地将光取出到外部的效果的发光装置。具体地说，荧光体适宜于按照红色系发光荧光体，绿色或者黄色系发光荧光体(蓝色系发光荧光体)的顺序，从波长变换部的一次光射入一侧朝向射出一侧层积而成。

本发明的发光装置的波长变换部，如果含有上述的绿色或黄色系发光荧光体以及红色系发光荧光体，吸收从发光元件发射出来的一次光的一部分，能够发出具有一次光的波长以上长度的波长的二次光的话，对其媒质不做特别的限制。作为媒质(透明树脂)，例如可以使用环氧树脂、硅树脂、尿素树脂等。

另外，波长变换部中除了上述的荧光体及媒质以外，在不妨碍本发明的效果的范围内，当然也可以含有适当的SiO₂、TiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、Y₂O₃等的添加剂。

作为用于本发明的发光装置的发光元件，从效率的观点来看，优选能够使用氮化镓(GaN)类半导体。

在此，图1所示为本发明的优选的一例的发光装置(后述的实施例1)的发光光谱分布图。在图1中，纵轴表示发光强度(a.u.)，横轴表示波长(nm)。如图1所示，在具备含有上述的绿色系发光荧光体及红色系发光荧光体的波长变换部的发光装置中，在400nm到750nm的可视区域全体范围内，能够确认到连续的光谱分布。从使本发明的发光装置有效地进行发光的观点出发，优选用于本发明的发光装置的发光元件，应该为发出峰值波长最好在430nm～480nm(更优选为460nm～480nm)范围内的一次光的元件。

发光元件发出的一次光的峰值波长小于430nm的情况下，演色性变差，恐怕不能符合本发明的目的。另外，超过480nm时，白色的亮度低下，存在变得没有实用性的倾向。

用于本发明的发光装置中的波长变换部的蓝色系发光荧光体优选为从以下的(C-1)2价的铕激活卤磷酸盐荧光体、(C-2)2价的铕激活铝酸盐荧光体、及(C-3)2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体中至少选择其中一项。

(C-1)2价的铕激活卤磷酸盐荧光体

该2价的铕激活卤磷酸盐荧光体，实质上用一般式(C-1)：(MVI，Eu)₁₀(PO₄)₆·C₁₂表示。在上述一般式(C-1)中，MVI为碱土类金属，表示从Mg、Ca、Sr及Ba中选择的至少1种元素。

作为(C-1)2价的铕激活卤磷酸盐荧光体，具体能够列举出：(Sr_0.74Ba_0.20Ca_0.05Eu_0.01)₁₀(PO₄)₆·Cl₂、(Sr_0.685Ba_0.250Ca_0.050Eu_0.015)₁₀(PO₄)₆·Cl₂、(Sr_0.695Ba_0.275Ca_0.010Eu_0.020)₁₀(PO₄)₆·Cl₂、(Sr_0.70Ba_0.28Ca_0.01Eu_0.01)₁₀(PO₄)₆·Cl₂等，当然并不限定于此。

(C-2)2价的铕激活铝酸盐荧光体

该2价的铕激活铝酸盐荧光体，实质上用一般式(C-2)：d(MVII，Eu)O·eAl₂O₃表示。在一般式(C-2)中，MVII为2价的金属元素，表示从Mg、Ca、Sr、Ba及Zn中选择的至少1种元素。

2价的金属元素和Al的比率(d/e)优选为0.1≤d/e≤1.0，此外的组成不能获得作为满意的蓝色系发光荧光体的特性。

作为(C-2)2价的铕激活铝酸盐荧光体，具体能够举出：(Ba_0.25Sr_0.60Eu_0.15)MgAl₁₀O₁₇、(Ba_0.50Sr_0.30Eu_0.20)MgAl₁₀O₁₇、(Ba_0.60Sr_0.20Eu_0.20)MgAl₁₀O₁₇、(Ba_0.70Sr_0.15Eu_0.15)MgAl₁₀O₁₇、(Ba_0.30Sr_0.50Eu_0.20)MgAl₁₀O₁₇、(Ba_0.50Sr_0.35Eu_0.15)MgAl₁₀O₁₇等，当然并不限定于此。

(C-3)2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体

该(C-3)2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体，实质上用一般式(C-3)：f(MVII、Eu_h、Mn_i)O·gAl₂O₃表示。一般式(C-3)中，MVII为2价的金属元素，与上述相同，表示从Mg、Ca、Sr及Zn中选择的至少1种元素。

2价的金属元素和Al的比率(f/g)优选为0.1≤f/g≤1.0，此外的组成不能获得作为满意的蓝色系发光荧光体的特性。而且，铕和锰的比率(i/h)优选为0.001≤i/h≤0.2，小于0.001时，锰的发光的作用发挥不出来，超过0.2时，白色的亮度下降，没有实用性。

(C-3)2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体，具体能够列举以下：(Ba_0.40Sr_0.50Eu_0.10)(Mg_0.99Mn_0.01)Al₁₀O₁₇、(Ba_0.50Sr_0.30Eu_0.20)(Mg_0.999Mn_0.001)Al₁₀O₁₇、(Ba_0.45Sr_0.40Eu_0.15)(Mg_0.9985Mn_0.0015)Al₁₀O₁₇、(Ba_0.65Sr_0.20Eu_0.15)(Mg_0.97Mn_0.03)Al₁₀O₁₇、(Ba_0.40Sr_0.40Eu_0.20)(Mg_0.99Mn_0.01)Al₁₀O₁₇等，当然并不限定于此。

本发明的发光装置的波长变换部中，对蓝色系发光荧光体的粒径也没有特别的限制，但是在(C-1)2价的铕激活卤磷酸盐荧光体的情况下，粒径优选在3.0～9.0μm范围内，更优选为4.5～6.5μm范围内。如果(C-1)2价的铕激活卤磷酸盐荧光体的粒径小于3.0μm，结晶成长就会不充分，存在亮度大幅下降的倾向。另一方面，在调制粒径超过9μm的荧光体时，容易生成异常生长的粗大粒子，有失去实用性的倾向。另外，在(C-2)2价的铕激活铝酸盐荧光体或者(C-3)2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体的情况下，优选为2.0～7.0μm范围内，更优选为3.0～5.0μm范围内。如果(C-2)2价的铕激活铝酸盐荧光体或者(C-3)2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体的粒径小于2.0μm，结晶成长就会不充分，存在亮度大幅下降的倾向。另一方面，如果制作粒径超过7.0μm时，容易生成异常生长的粗大粒子，有失去实用性的倾向。

在具有除了上述的绿色或黄色系发光荧光体及红色系发光荧光体之外，还包括蓝色系发光荧光体的波长变换部的发光装置中，作为合适的绿色或黄色系发光荧光体及红色系发光荧光体与上述的内容相同。而且，在此状态的发光装置中，被用于上述的波长变换部的多个荧光体，优选从波长变换部的光射入侧朝向射出侧，按照二次光的波长长的荧光体依次层积。另外，作为用于形成波长变换部的媒质，也可以使用与上述相同的材料。

另外，在具有除上述的绿色或黄色系发光荧光体及红色系发光荧光体之外，还包括蓝色系发光荧光体的波长变换部的发光装置中所使用的发光元件，从效率的观点来看，优选使用氮化镓(GaN)类半导体。

另外，在具有除上绿色或黄色系发光荧光体以及红色系发光荧光体之外，还包括蓝色系发光荧光体的波长变换部的发光装置中所使用的发光元件，从使蓝色系发光荧光体有效发光的观点来看，优选发出峰值波长在380nm～430nm范围的一次光，更优选发出395nm～410nm的范围的一次光。发光元件发出的一次光的峰值波长小于380nm的情况下，不能无视树脂等的劣化，有失去实用性的可能。另外，如果超过430nm，蓝色系发光荧光体的发光强度大幅下降，有失去实用性的可能。

具有除绿色或黄色系发光荧光体以及红色发光荧光体之外，还包括蓝色系发光荧光体的波长变换部的发光装置，其蓝色系发光荧光体为使用一般式(C-1)表示的2价的铕激活卤磷酸盐荧光体，其发光的优选峰值长为460nm～480nm。该蓝色系发光荧光体的发光峰值波长小于460nm的情况下，因为特殊演色评价指数R12的值降低，所以存在不能满足演色AAA的规格的倾向，另外，该蓝色系发光荧光体的发光峰值波长超过480nm的情况下，白色的输出大幅降低，从满足演色AAA的观点来看有失去实用性的倾向。

本发明的发光装置，优选发出白色光。

本发明的发光装置，将上述的绿色或者黄色系发光荧光体作为绿色系发光荧光体使用的情况下(即、单独使用特定组成的(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体的情况，单独使用(A-2)3价的铈激活硅酸盐荧光体的情况，混合此两种共同使用的情况)，优选为：(1)相关色温为5700K～7100K，平均演色评价指数在90以上，且特殊演色评价指数R9～R15在90以上，或者，(2)相关色温为4600K～5400K，平均演色评价指数在90以上，且特殊演色评价指数R9～R15在90以上。

另外，本发明的发光装置，将上述的绿色或者黄色系发光荧光体作为黄色系发光荧光体使用的场合(即、单独使用特定组成的(A-1)2价的铕激活硅酸盐荧光体的场合)，优选为发出相关色温在4000K以下的白色光。

在此，相关色温指的是JIS-Z8725中所规定的内容，平均演色评价指数及特殊演色评价指数指的是JIS-Z8726中所规定的指数。

用于本发明的发光装置的绿色或黄色系发光荧光体，红色系发光荧光体及蓝色系发光荧光体，既可以使用至现有公知的方法制成，也可以使用市场上销售的成品。另外，本发明的发光装置中的波长变换部，使上述的绿色或黄色系发光荧光体，红色系发光荧光体(及根据场合选用的蓝色发光荧光体)分散到适当的树脂中，在适当的条件下成形制成，其制作方法没有做特殊的限制。

例

以下，列举实施例和比较例来对本发明进行更详细地说明，但本发明并不仅限于以下说明。

<实施例1>

图2所示为根据本发明实施例1的发光装置的模式纵剖面图。该发光装置10具备：发出一次光的发光元件11；和吸收一次光的至少一部分，然后发出具有此一次光波长以上的波长的二次光的波长变换部12。此波长变换部12，包括被分散到树脂中的红色系发光荧光体13和绿色系发光荧光体14。

在实施例1中，作为发光元件，使用了具有峰值波长达到450nm的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部中，包括作为绿色系发光荧光体使用了的Ca₃(Sc_0.85Ce_0.15)₂(SiO₄)₃(粒径：8.9μm)、作为红色系发光荧光体使用了的(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃(粒径：3.8μm)。将这些绿色系发光荧光体和红色系发光荧光体按1∶0.3的重量比混合，在环氧树脂中分散、成形后制成波长变换部。如此制成具备图2所示构造的实施例1的发光装置。

<比较例1>

仅将用(Y_0.50Gd_0.35Ce_0.15)₃Al₅O₁₂表示的黄色系发光荧光体分散到树脂中，形成波长变换部以外，和实施例1相同制成发光装置。

<实施例2>

作为发光元件，使用具有峰值波长为435nm的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部中，作为绿色系发光荧光体使用含有50重量％的9.3μm的2(Ba_0.60Sr_0.38Eu_0.02)O·SiO₂、和50重量％的10.5μm的2(Sr_0.80Ba_0.18Eu_0.02)O·SiO₂，作为红色系发光荧光体，使用含有3.6μm的(Ca_0.94Mg_0.05Eu_0.01)(Al_0.99In_0.01)SiN₃的材料，将这些绿色系发光荧光体的混合物与红色系发光荧光体按1∶0.31的重量比混合后在环氧树脂中分散、成形后制成波长变换部。如此，制成具备如图2所示构造的实施例2中的发光装置。

<比较例2>

作为发光元件，使用具有峰值波长在435nm的氮化镓(GaN)类半导体，在仅使由2(Sr_0.93Ba_0.05Eu_0.02)O·SiO₂表示的黄色系发光荧光体分散到树脂中而形成波长变换部之外，和实施例1相同制成发光装置。

<实施例3>

图3所示为根据本发明的实施例3的发光装置的模式纵剖面图。此发光装置具备：发出一次光的发光元件11；和有吸收一次光的至少一部分，然后发出具有此一次光波长以上的波长的二次光的的波长变换部20。此波长变换部20，包括含有被分散的红色系发光荧光体的树脂层(红色系发光荧光体层)21和含有被分散的绿色系发光荧光体的树脂层(绿色系发光荧光体层)22。而且，红色系发光荧光体层21邻接发光元件11而配置，在其上层叠有绿色系发光荧光体层22。

在实施例3中，作为发光元件，使用具有峰值波长在435nm的氮化镓(GaN)半导体。在波长变换部中，作为绿色系发光荧光体，使用含有8.9μm的(Ca_0.8Mg_0.2)₃(Sc_0.75Ga_0.15Ce_0.10)₂(SiO₄)₃的材料，作为红色系发光荧光体，使用含有3.8μm的(Ca_0.94Mg_0.05Eu_0.01)(Al_0.99Ga_0.01)SiN₃的材料。另外，首先将红色系发光荧光体分散到环氧树脂中，成形后形成第1的树脂层(红色系发光荧光体层)，在其上将绿色系发光荧光体分散到环氧树脂中，成形后形成第2的树脂层(绿色系发光荧光体层)，制成二层构造的波长变换部。如此制成具备图3所示构造的实施例3中的发光装置。

<比较例3>

作为发光元件，使用具有峰值波长在425nm的氮化镓(GaN)类半导体。在仅将用2(Sr_0.900Ba_0.085Eu_0.015)O·SiO₂表示的黄色系发光荧光体分散到树脂中而形成波长变换部以外，和实施例1相同制成发光装置。

对实施例1-3，比较例1-3中的各发光装置的特性进行了评价。结果如表1所示。

表1

还有，通过在顺电流(IF)20mA的条件下照明，将发光装置发出的白色光转换为光电流而求出亮度。另外，关于Tc-duv、平均演色评价指数(Ra)及特殊演色评价指数(R9)，在顺电流(IF)20mA的条件下照明，用大冢电子制造的MCP D-2000对发光装置射出的白色光进行测定并求其值。

<实施例4，5、比较例4，5>

以和实施例1相同的方法制成发光装置，对其各种特性进行评价的结果如表2所示。

表2

从表2可以看出，本发明的发光装置与现有品相比，演色性显著提高。

<实施例6，比较例6>

图4为根据本发明的实施例6的发光装置的模式纵剖面图。此发光装置具备：发出一次光的发光元件30；和吸收一次光的至少一部分，然后发出具有此一次光波长以上的波长的二次光的波长变换部31。此波长变换部31，包括含有被分散的红色系发光荧光体的树脂层(红色系发光荧光体层)21，和含有被分散的绿色系发光荧光体的树脂层(绿色系发光荧光体层)22，和含有被分散的蓝色系发光荧光体的树脂层(蓝色系发光荧光体层)32。而且，红色系发光荧光体层21邻近发光元件30而配置，在其上依次层积有绿色系发光荧光体层22和蓝色系发光荧光体层32。

在实施例6中，作为发光元件，使用具有峰值波长在380nm的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部中，使用包括55重量％的作为蓝色系发光荧光体的(Sr_0.74Ba_0.20Ca_0.05Eu_0.01)₁₀(PO₄)₆·Cl₂，作为绿色系发光荧光体的2(Ba_0.55Sr_0.43Eu_0.02)O·SiO₂，和45重量％的2(Sr_0.83Ba_0.15Eu_0.02)O·SiO₂，作为红色系发光荧光体的(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃的组合。另外，在制作波长变换部时，首先最初形成红色系发光荧光体层，然后在其上形成绿色系发光荧光体层，再在绿色系发光荧光体层之上形成蓝色系发光荧光体层。在组装了该波长变换部的具备如图4所示构造的发光装置中，对其特性进行了评价。结果如表3所示。

另一方面，在比较例6中，作为发光元件，使用具有峰值波长在430nm的氮化镓(GaN)类半导体，将用2(Sr_0.93Ba_0.05Eu_0.02)O·SiO₂表示的黄色系发光荧光体用于波长变换部。

表3

从表3可知，本发明的发光装置与现有平相比，伴随亮度的提高，演色性也显著提高。

<实施例7～9、比较例7～9>

采用和实施例1相同的方法，制作发光装置，对其各种特性进行评价的结果如表4所示。

从表4可知，本发明的发光装置与现有品相比，演色性显著提高。

<实施例10>

作为发光元件，使用具有峰值波长在470nm的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部中，使用包括作为绿色系发光荧光体的Ca₃(Sc_0.90Ce_0.10)₂(SiO₄)₃，作为红色系发光荧光体的(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃(粒径：3.8μm)。将这些绿色系发光荧光体和红色系发光荧光体按照1∶0.2的重量比混合后分散到环氧树脂中，成形后制成波长变换部。如此，制成具备图2所示构造的实施例10中的发光装置。

<比较例10>

在只将用(Y_0.45Gd_0.40Ce_0.15)₃Al₅O₁₂表示的黄色系发光荧光体分散到树脂中，在形成波长变换部之外，与实施例10相同制造了发光装置。

关于上述实施例10及比较例10，在上述的亮度、Tc-duv、平均演色评价数(Ra)以及特殊演色评价数(R9)之外，也对特殊演色评价数(R10)、(R11)、(R12)、(R13)、(R14)、(R15)进行了评价。结果如表5、表6所示。

表5

表6

从表5及表6可知，实施例10的发光装置与现有品即比较例10相比，演色性显著提高，并且满足演色AAA的规格。另外，图5中表示实施例10的发光光谱分布。从图5的发光光谱分布可以看出，由于在低于400nm的领域不能断定发光成分，因此最适宜于作为美术馆、博物馆的照明光源使用。

<实施例11>

作为发光元件，使用了在480nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部，使用包括50重量％的作为绿色系发光荧光体的9.3μm的2(Ba_0.60Sr_0.38Eu_0.02)O·SiO₂、50重量％的10.5μm的2(Sr_0.80Ba_0.18Eu_0.02)O·SiO₂，作为红色系发光荧光体使用了包含(Ca_0.97Mg_0.01Eu_0.02)(Al_0.99In_0.01)SiN₃的材料。将这些绿色系发光荧光体的混合物和红色系发光荧光体混合后的物质在硅树脂中分散、成形而制成实施例11的发光装置。

<实施例12>

作为发光元件，在采用在445nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体之外与实施例11相同，制成具备图2所示构造的实施例12的发光装置。

关于实施例11、12，也与上述实施例10及比较例10同样，在亮度、Tc-duv、平均演色评价数(Ra)以及特殊演色评价数(R9)之外，也对特殊演色评价数(R10)、(R11)、(R12)、(R13)、(R14)、(R15)进行了评价。结果如表7及表8所示。

表7

表8

如表7及表8所示，可知实施例11的发光装置满足演色AAA的规格。在实施例11的发光装置中，在发光元件的峰值波长的选择与红色系发光荧光体的组合之外，通过选定使用2种作为绿色系发光荧光体的Ba、Sr的组成比率不同的铕激活荧光体，错开峰值波长，作为绿色更加宽幅的光谱，使更高的演色性得到实现。还有，可知在使用峰值波长为460nm(蓝色发光成分)的发光元件的实施例12的情况下，因为R12的值低下，所以不能满足演色AAA的规格。

<实施例13>

作为发光元件，使用了在460nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部，使用包括作为绿色系发光荧光体的(Ca_0.8Mg_0.2)₃(Sc_0.85Ga_0.05Ce_0.10)₂(SiO₄)₃、作为红色系发光荧光体的(Ca_0.98Eu_0.02)(Al_0.99Ga_0.01)SiN₃。另外，在制作波长变换部时，首先最初形成红色系发光荧光体层，在其上形成绿色系发光荧光体层。在组装了此波长变换部的具备图3所示的构造的发光装置中，对其亮度、Tc-duv以及平均演色评价数(Ra)进行了评价。结果如表9所示。

<实施例14>

除混合绿色系发光荧光体和红色系发光荧光体，制成一层的波长变换部之外与实施例13相同，制成具备图2所示构造的发光装置。与实施例13同样进行评价，结果如表9所示。

表9

如表9可知，本发明的发光装置，将多个荧光体从波长变换部的一次光的射入侧朝向射出侧，按照二次光波长的长的荧光体顺序层叠而制作波长变换部，因此可以显著提高亮度。还有，实施例13、14一并，不仅平均演色评价数(Ra)，而且特殊演色评价数(R9～R15)也满足演色AAA的规格要求(未显示数据)。

<实施例15>

作为发光元件，使用了在380nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部，使用了包含55重量％的作为蓝色系发光荧光体的发光峰值波长为470nm的(Ba_0.60Sr_0.35Ca_0.03Eu_0.02)₁₀(PO₄)₆·Cl₂、作为绿色系发光荧光体的2(Ba_0.55Sr_0.43Eu_0.02)O·SiO₂、和45重量％的2(Sr_0.83Ba_0.15Eu_0.02)O·SiO₂，作为红色系发光荧光体的(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃。将这些蓝色系发光荧光体和绿色系发光荧光体的混合物与红色系发光荧光体会混合后在硅树脂中分散、成形后制成波长变换部。在组装了此波长变换部的实施例15的发光装置中，对其亮度、Tc-duv、平均演色评价数(Ra)及特殊演色评价数(R9～R15)进行了评价。其结果如表10、11所示。

<实施例16>

除作为蓝色系发光荧光体采用发光峰值波长为445nm的(Sr_0.99Eu_0.01)₁₀(PO₄)₆·Cl₂之外，与实施例15相同制成发光装置。与实施例15同样进行评价的结果如表10、11所示。

表10

表11

从表10及表11可知，实施例15的发光装置满足演色AAA的规格。与此相对，在蓝色发光荧光体的发光峰值波长低于460nm的实施例16中，因为R12的值低下，所以不能满足演色AAA的规格。还有，实施例15的情况，由于从发光元件发出的380nm的光，一部分射出到外部，所以在作为美术馆、博物馆的照明光源使用时，需要覆盖上能够吸收400nm以下光的薄膜。

<实施例17>

作为发光元件，使用了在400nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部中，使用了包含作为蓝色系发光荧光体的发光峰值波长为465nm的(Ba_0.560Sr_0.415Ca_0.010Eu_0.015)₁₀(PO₄)₆·Cl₂、作为绿色系发光荧光体的(Ca_0.8Mg_0.2)₃(Sc_0.99Ce_0.01)₂(SiO₄)₃、作为红色系发光荧光体的(Ca_0.985Eu_0.015)AlSiN₃。另外，在制作波长变换部时，首先最初形成红色系发光荧光体层，在其上形成绿色系发光荧光体层，再在绿色系发光荧光体层的上面形成蓝色系发光荧光体层。在组装了此波长变换部的具备图4所示构造的发光装置中，对其亮度、Tc-duv及平均演色评价数(Ra)进行了评价。其结果如表12所示。

<实施例18>

除混合绿色系发光荧光体和红色系发光荧光体以及蓝色系发光荧光体，制成一层的波长变换部之外，与实施例17同样制成发光装置。与实施例17同样进行评价的结果如表12所示。

表12

从表12可知，本发明的发光装置，由于将多个荧光体从波长变换部的一次光的射入侧朝向射出侧，按照二次光波长的长的荧光体顺序层叠而制作波长变换部，因此可以显著提高亮度。还有，实施例17、18一并，不仅平均演色评价数(Ra)，而且特殊演色评价数(R9～R15)也满足演色AAA的规格(未显示数据)。

<实施例19、比较例11>

作为发光元件，使用了在450nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部中，使用了含有作为黄色系发光荧光体的2(Sr_0.93Ba_0.05Eu_0.02)O·SiO₂、作为红色系发光系荧光体的(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃。将这些黄色系发光荧光体和红色系发光系荧光体按照1∶0.2的重量比混合后分散到环氧树脂中，成形后制成波长变换部。如此制成具备如图2所示构造的实施例19的发光装置。

另一方面，作为比较例11，除仅让由(Y_0.50Gd_0.35Ce_0.15)₃Al₅O₁₂表示的黄色系发光荧光体分散到树脂中，形成波长变换部之外，与实施例19相同制成发光装置。

在实施例19及比较例11的发光装置中，对亮度及Tc-duv进行评价的结果如表13所示。

表13

从表13可知，实施例19的发光装置，与对应现有品的比较例11相比较，能够获得黑体轨迹偏差少、无黄色的明亮的白色光。即、与比较例11相比，实施例19中的偏差(duv)变得极小。

在此，在迄今为止所述的Tc-duv中，Tc表示发光装置的发光色的相关色温，duv表示在从发光色度点的黑体辐射轨迹起的偏差(U*V*W色度图(CIE均等色空间)上的从发光色向黑体辐射轨迹降下的垂线的长度)。如果duv为0.01以下时，与通常的钨丝灯泡同样，能够感觉到没有着色的白色。

还有，虽然在表13中，实施例19的发光装置的亮度变得比比较例11低，但在为了产生和比较例11相同的Tc-duv值而调整本发明中的荧光体的组成范围的情况下，可以获得相对比较例11大致同等以上的亮度。另一方面，在比较例11的情况中，即使任意调整其荧光体的组成范围，也不能作成和实施例19相比同等的Tc-duv。

<实施例20、21>

作为发光元件，使用了在450nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部，使用了包含作为黄色系发光荧光体的2(Sr_0.900Ba_0.075Ca_0.010Eu_0.015)O·SiO₂、作为红色系发光荧光体的Ca_0.97Sr_0.01Eu_0.02)(Al_0.98Ga_0.02)SiN₃。首先将红色系发光荧光体分散到环氧树脂中，成形后形成红色系发光荧光体层，在其上将黄色系发光荧光体分散到环氧树脂中，成形后形成黄色系发光荧光体层，从而制成二层构造的波长变换部。如此制造出具备图3所示的构造的实施例20的发光装置。

另一方面，在混合黄色系发光荧光体和红色系发光荧光体，制成一层的波长变换部之外与实施例20相同，制成具备图2所示构造的实施例21的发光装置。

在实施例20、21中，对亮度及Tc-duv进行评价的结果如表14所示。

表14

从表14可知，实施例20的发光装置也能够获得仅没有黄色的明亮的白色光。另外，从与实施例21的比较可以清楚地知道，通过将包含二次光的波长更长的荧光体的树脂层从接近发光元件的方向起按顺序层叠，也可以显著提高该发光装置的亮度。

<实施例22、比较例12>

作为发光元件，使用了在435nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部，使用了包含作为黄色系发光荧光体的2(Sr_0.90Ba_0.07Ca_0.01Eu_0.02)O·SiO₂、作为红色系发光荧光体的(Ca_0.985Eu_0.015)(Al_0.99In_0.01)SiN₃。将这些黄色系发光荧光体和红色系发光荧光体按照规定的比例混合后分散到环氧树脂中，成形后制成波长变换部。如此制成具备图2所示构造的实施例22的发光装置。

另一方面，作为发光元件，使用了在460nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体发光元件，且、除使用了由(Y_0.45Gd_0.42Ce_0.13)₃Al₅O₁₂表示的黄色系发光荧光体之外与实施例22相同，制成比较例12的发光装置。

在实施例22及比较例12中，对其亮度及Tc-duv进行了评价，结果如表15所示。

表15

从表15可以清楚地知道，与现有品对应的比较例12相比，在实施例22的发光装置中，也可以获得仅没有黄色的明亮的白色光。

<实施例23、24>

作为发光元件，使用了在380nm具有峰值波长的氮化镓(GaN)类半导体。在波长变换部，使用了由作为蓝色系发光荧光体的(Ba_0.50Sr_0.35Eu_0.15)MgAl₁₀O₁₇、作为黄色系发光荧光体的2(Sr_0.900Ba_0.075Ca_0.010Eu_0.015)O·SiO₂、作为红色系发光荧光体的(Ca_0.97Sr_0.01Eu_0.02)(Al_0.98Ga_0.02)SiN₃所组成的材料。另外，在制作波长变换部时，首先形成红色系发光荧光体层，在其上形成黄色系发光荧光体层，再在黄色系发光荧光体层上形成蓝色系发光荧光体层。使用此波长变换部，制成具备图4所示构造的实施例23的发光装置。

另一方面，除混合黄色系发光荧光体和红色系发光荧光体而制成一层的波长变换部之外与实施例23同样，制成具备图2所示构造的实施例24的发光装置。

在实施例23、24中，对亮度及Tc-duv进行评价，结果如表16所示。

表16

从表16可以明知，在实施里23的发光装置中可以获得仅没有黄色的明亮的白色光。另外，从与实施例24的比较可以清楚地看出，通过将包含二次光的波长更长的荧光体的树脂层从接近发光元件的一侧起顺次层叠，也可以显著提高该发光装置的亮度。

<实施例25～30、比较例13～18>

采用与实施例1同样的方法，制成发光装置，对其各种特性进行了评价，结果如表17所示。

表17

从表17可以明知，在本发明的实施例25～30的发光装置中，与相当于现有品的比较例13～18相比，可以获得仅没有黄色的明亮的白色光。

至此对本发明进行了详细地说明，但此说明仅用于例示之目的，不能限定于此说明，需要清楚地理解的是本发明的精神和范围仅受到后附的权利要求的范围的限定。

Claims (20)

1.一种发光装置，其特征在于，具有：

发出一次光的发光元件；和

波长变换部，其吸收所述一次光的一部分，发出具有一次光的波长以上的长度的波长的二次光，

该波长变换部包括：绿色或黄色系发光荧光体和红色系发光荧光体，

所述绿色或黄色系发光荧光体由从实质上由一般式(A-1)：2(MI_1-aEu_a)O·SiO₂表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体、以及实质上由一般式(A-2)：MII₃(Sc_1-bCe_b)₂(SiO₄)₃表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体中选择的至少一种构成，

其中，在一般式(A-1)中，MI表示从Sr以及Ba中选择的至少1种元素，且0.005≤a≤0.10，

在一般式(A-2)中，MII表示从Mg以及Ca中选择的至少1种元素，且0.005≤b≤0.5；

所述红色系发光荧光体由实质上由一般式(B)：(M I II_1-cEu_c)AlSiN₃表示的2价的铕激活氮化物荧光体构成，

其中，在一般式(B)中，MIII表示从Ca和Sr中选择的至少1种元素，且0.001≤c≤0.05。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发光元件为发出具有430nm～480nm的峰值波长的一次光的氮化镓类半导体。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发光元件为发出具有460nm～480nm的峰值波长的一次光的氮化镓类半导体。

4.一种发光装置，其特征在于，具有：

发出一次光的发光元件；和

波长变换部，其吸收所述一次光的一部分，发出具有一次光的波长以上的长度的波长的二次光，

该波长变换部包括：蓝色系发光荧光体、绿色或黄色系发光荧光体和红色系发光荧光体，

所述蓝色系发光荧光体由从实质上由一般式(C-1)：(MI V，Eu)₁₀(PO₄)₆·Cl₂表示的2价的铕激活卤磷酸盐荧光体、实质上由一般式(C-2)：d(MV，Eu)O·eAl₂O₃表示的2价的铕激活铝酸盐荧光体、以及实质上用一般式(C-3)：f(MV、Eu_h、Mn_i)O·gAl₂O₃表示的2价的铕及锰激活铝酸盐荧光体中选择的至少一种构成，

其中，一般式(C-1)中，MVI表示从Ca、Sr及Ba中选择的至少1种元素，

一般式(C-2)中，MV表示从Mg、Sr和Ba中选择的至少1种元素，d及e为d＞0、e＞0、0.1≤d/e≤1.0，

一般式(C-3)中，MV表示从Mg、Sr和Ba中选择的至少1种元素，f、g、h以及i为f＞0、g＞0、0.1≤f/g≤1.0、0.001≤i/h≤0.2；

所述绿色或黄色系发光荧光体由从实质上由一般式(A-1)：2(MI_1-aEu_a)O·SiO₂表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体、以及实质上由一般式(A-2)：MII₃(Sc_1-bCe_b)₂(SiO₄)₃表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体中选择的至少一种构成，

其中，在一般式(A-1)中，MI表示从Sr以及Ba中选择的至少1种元素，且0.005≤a≤0.10，

在一般式(A-2)中，MII表示从Mg和Ca中选择的至少1种元素，且0.005≤b≤0.5；

所述红色系发光荧光体由实质上由一般式(B)：(M I II_1-cEu_c)AlSiN₃表示的2价的铕激活氮化物荧光体构成，

其中，在一般式(B)中，MIII表示从Ca和Sr中选择的至少1种元素，且0.001≤c≤0.05。

5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，发光元件为发出具有380nm～430nm的峰值波长的一次光的氮化镓类半导体。

6.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，蓝色系发光荧光体是发光峰值波长在460nm～480nm范围的、实质上由一般式(C-1)表示的2价的铕激活卤磷酸盐荧光体。

7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-2)表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体。

8.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-2)表示的3价的铈激活硅酸盐荧光体。

9.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-1)表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

10.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，绿色或黄色系发光荧光体是实质上由一般式(A-1)表示的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

11.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

12.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

13.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

14.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，作为绿色或黄色系发光荧光体，使用的是在上述一般式(A-1)中MI至少包含Sr且Sr的摩尔分率为0.5以上的、实质上发出黄色系的二次光的2价的铕激活硅酸盐荧光体。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的发光装置，其特征在于，发出白色光。

16.根据权利要求15所述的发光装置，其特征在于，相关色温为5700K～7100K，平均演色评价指数为90以上，且特殊演色评价指数R9～R15为90以上。

17.根据权利要求15所述的发光装置，其特征在于，相关色温为4600K～5400K，平均演色评价指数为90以上，且特殊演色评价指数R9～R15为90以上。

18.根据权利要求1～14中任一项所述的发光装置，其特征在于，发出相关色温为4000K以下的白色光。

19.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，用于所述波长变换部的荧光体，从波长变换部的一次光的入射侧向射出侧，按二次光的波长长的荧光体的顺序层积。

20.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，用于所述波长变换部的荧光体，从波长变换部的一次光的入射侧向射出侧，按二次光的波长长的荧光体的顺序层积。

Images