CN109216526B - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有优异的显色性的发光装置。所述发光装置具备发光元件和荧光部件，所述发光元件在440nm～460nm的范围具有发光峰值波长，荧光部件含有第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体以及第四荧光体作为荧光体，所述第一荧光体在440nm～550nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Eu活化的碱土铝酸盐以及在组成中具有Ca、Mg和Cl且由Eu活化的硅酸盐中的至少一者，所述第二荧光体在500nm～600nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Ce活化的稀土铝酸盐，所述第三荧光体在610nm～650nm的范围具有发光峰值波长，并且含有在组成中具有Sr和Ca中的至少一者以及Al且由Eu活化的氮化硅，所述第四荧光体在650nm～670nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Mn活化的氟锗酸盐。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置。
背景技术
作为使用发光二极管(以下，也记载为“LED”)发出白色系的光的发光装置，例如有将发出蓝色光的LED和发出黄色光的荧光体组合而得的发光装置。该发光装置通过LED的蓝色光和由该光激发的荧光体所产生的黄色光混色而发出白色系的光。在这样的发光装置中，可见光区域的辐射强度强，发光效率高，但有时无法充分得到蓝绿色区域和红色区域的辐射强度。因此，在照射物的色貌(以下，称为“显色性”)方面有进一步改进的余地。
这里，光源的显色性的评价步骤规定如下进行：根据JIS Z8726，利用试验光源和基准光源分别对具有规定的反射率特性的试验色(R1～R15)进行测色，对此时的色差ΔEi(i为1～15的整数)进行数值计算而算出显色指数。显色指数Ri(i为1～15的整数)的上限为100。简言之，试验光源和与其对应的色温的基准光源的色差越小，显色指数越接近100，变得越高。在显色指数中，R1～R8的平均值被称为平均显色指数(以下，也记载为Ra)，R9～R15被称为特殊显示指数。对于特殊显示指数，R9为红色，R10为黄色，R11为绿色，R12为蓝色，R13为白种人的肤色，R14为树叶的颜色，R15为日本人的肤色。
为了提高光源的显色性，提出了使用发出蓝色光的LED和发出绿色～黄色光的2种荧光体、例如氯硅酸盐荧光体和Y或Tb的石榴石荧光体的发光装置(例如，参照专利文献1)。另外，为了进一步提高显色性，提出了在发出绿色～黄色光的荧光体的基础上还使用发出红色光的荧光体的发光装置(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特表2003-535477号公报
专利文献2：日本特开2008-034188号公报
发明内容
在现有技术的发光装置中，通过使用发出黄色光、绿色光、红色光等的荧光体，能够在某种程度上减小相当于黄色光、绿色光、红色光的波长区域的色差。然而，难以使主要来自发光元件的蓝色区域的发光强度接近基准光源而减小蓝色区域的色差。也考虑通过例如调节荧光体的量、或者添加扩散材料来调节蓝色的发光强度，但并未令人满意地解决。这里，特殊显示指数R12一般与蓝色的波长区域的发光密切相关，现有技术的发光装置存在R12的数值变低的趋势。为了制成具有高显色性的发光装置，需要以在可见光区域得到如太阳光源那样的紫色～蓝色、以及绿色～黄色、以及橙色～红色的一系列连续的发光光谱的方式构成发光装置而提高该R12的数值。
作为解决这样的问题的发光装置，可举出使用在对显色指数的算出没有贡献的近紫外区域具有发光峰值波长的发光元件的发光装置。然而，近紫外区域的光含有大量紫外线成分，因此不仅对人体、照射物造成不良影响，而且存在发光装置的构成部件劣化、或者发光装置的发光效率大幅降低的问题。
因此，本发明的一个实施方式的目的在于解决如上所述的问题，提供具有优异的显色性的发光装置。
本发明的发光装置具备发光元件和荧光部件，所述发光元件在440nm～460nm的范围具有发光峰值波长，荧光部件含有第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体以及第四荧光体作为荧光体，所述第一荧光体在440nm～550nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Eu活化的碱土铝酸盐以及在组成中具有Ca、Mg和Cl且由Eu活化的硅酸盐中的至少一者，所述第二荧光体在500nm～600nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Ce活化的稀土铝酸盐，所述第三荧光体在610nm～650nm的范围具有发光峰值波长，并且含有在组成中具有Sr和Ca中的至少一者以及Al且由Eu活化的氮化硅，所述第四荧光体在650nm～670nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Mn活化的氟锗酸盐(fluoro-germanate)。
根据本发明的一个实施方式，能够提供一种具有优异的显色性的发光装置。
附图说明
图1是表示本实施方式的发光装置的一个例子的简要截面图。
图2A是表示发光装置的发光光谱的一个例子的图。
图2B是表示发光装置的发光光谱的一个例子的图。
图2C是表示发光装置的发光光谱的一个例子的图。
图3A是表示本实施方式的发光装置的一个例子的简要俯视图。
图3B是图3A中的3B-3B线的示意截面图。
图4A是表示本实施方式的发光装置的一个例子的简要俯视图。
图4B是图4A中的4B-4B线的示意截面图。
图5是表示本实施方式的发光装置的一个例子的简要截面图。
图6是表示本实施方式的发光装置的一个例子的简要截面图。
图7是表示本实施方式的发光装置的一个例子的简要俯视图。
符号说明
100、200、300、400、500、600 发光装置
2 凹部
10 发光元件
11 发光元件
12 保护元件
20 第1引线
30 第2引线
40 封装体
40a 第1封装体
40b 第2封装体
40c 第3封装体
40d 第4封装体
42 树脂部
43 光反射性部件
45 透光性部件
50 荧光部件
51 第1层
52 第2层
53 第3层
54 第4层
60 电线
70 荧光体
71 第一荧光体
72 第二荧光体
73 第三荧光体
74 第四荧光体
75 第五荧光体
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的方式进行说明。但是，以下示出的实施方式例示用于将本发明的技术思想具体化的发光装置，本发明不限定于以下的发光装置。应予说明，本说明书中，颜色名称与色度坐标的关系、光的波长范围与单色光的颜色名称的关系等依照JISZ8110。另外，组合物中的各成分的含量在组合物中存在多种相当于各成分的物质时，只要没有特别说明，则是指存在于组合物中的该多种物质的合计量。
[发光装置]
图1是本发明的一个实施方式的发光装置的简要截面图。发光装置100具备发光元件10和荧光部件50，所述发光元件10在440nm～460nm的范围具有发光峰值波长。荧光部件50含有第一荧光体71、第二荧光体72、第三荧光体73以及第四荧光体74这至少4种作为荧光体70。第一荧光体71在440nm～550nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Eu活化的碱土铝酸盐以及在组成中具有Ca、Mg和Cl且由Eu活化的硅酸盐中的至少一者。第二荧光体72在500nm～600nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Ce活化的稀土铝酸盐。第三荧光体73在610nm～650nm的范围具有发光峰值波长，并且含有在组成中具有Sr和Ca中的至少一者以及Al且由Eu活化的氮化硅。第四荧光体74在650nm～670nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Mn活化的氟锗酸盐。第一荧光体71相对于荧光部件50中含有的荧光体70的总量的含有率优选为10质量％～60质量％，更优选为15质量％～40质量％。
通过含有具有特定的发光峰值波长的发光元件10和至少4种特定的荧光体，能够在显色指数的算出所涉及的可见光区域的短波侧～长波侧的极宽的范围使发光装置100的发光光谱接近基准光源的光谱。由此，能够实现优异的显色性。另外，通过含有在特定的波长区域具有发光峰值的发光元件10，能够作为光源而实现较高的发光效率。进一步通过具备特定的发光元件10和以特定含量含有第一荧光体71的荧光部件50，能够特别提高特殊显示指数R12。
对于平均显色指数Ra，CIE(国际照明委员会)在1986年公布了荧光灯应具备的显色性的标准。根据该标准，与使用的场所对应的优选的平均显色指数Ra在进行常规作业的工厂中为60以上且小于80，在住宅、酒店、餐厅、商店、办公室、学校、医院、进行精密作业的工厂等中为80以上且小于90，在进行要求高显色性的临床检查的场所、美术馆等中为90以上。
本实施方式的发光装置100的Ra例如为80以上，优选90以上，更优选95以上。另外，发光装置100的特殊显示指数R9～R15分别例如为50以上，优选70以上，更优选90以上。特别是，R12例如为60以上，优选80以上，更优选90以上。另外，特殊显示指数R9～R15的总和(以下，也称为Rt)例如为570以上，优选600以上，更优选650以上。
发光装置100发出的光为发光元件10的光与第一荧光体71、第二荧光体72、第三荧光体73以及第四荧光体74发出的荧光的混色光，例如，可以为CIE1931所规定的色度坐标包含在x＝0.00～0.60且y＝0.00～0.50的范围的光，也可以为包含在x＝0.25～0.50且y＝0.25～0.50的范围的光。另外，发光装置100发出的光的相关色温例如为2000K以上或2500K以上。另外，相关色温为7500K以下或7000K以下。
基于图1对本实施方式的发光装置100进行详细说明。发光装置100是表面安装型发光装置的一个例子。
图1所示的发光装置100具有发光元件10和载置发光元件10的封装体40，所述发光元件10为发出可见光的短波长侧(例如，380nm～485nm的范围)的光、发光峰值波长在440nm～460nm的范围内的氮化镓系化合物半导体。封装体40例如是第1引线20和第2引线30与树脂部42一体化形成而成的。应予说明，也可以将陶瓷作为材料来代替树脂部42并利用已知的方法形成封装体40。封装体40形成具有底面和侧面的凹部，在凹部的底面载置有发光元件10。发光元件10具有一对正负电极，该一对正负电极分别介由电线60与第1引线20和第2引线30电连接。发光元件10由荧光部件50被覆。荧光部件50例如含有作为对来自发光元件10的光进行波长转换的荧光体70的第一荧光体71、第二荧光体72、第三荧光体73和第四荧光体74的至少4种荧光体以及树脂部而成。
(发光元件10)
发光元件10的发光峰值波长在440nm～460nm的范围，从发光效率的观点考虑，优选在445nm～455nm的范围。通过使用在该范围具有发光峰值波长的发光元件10作为激发光源，能够构成发出来自发光元件10的光和来自荧光体70的荧光的混色光的发光装置100。另外，能够有效地利用从发光元件10向外部辐射的光，因此能够减少从发光装置100射出的光的损失，能够得到高效率的发光装置100。
发光元件10的发光光谱的半值宽度例如可以为30nm以下。
发光元件10优选使用LED等半导体发光元件。通过使用半导体发光元件作为光源，能够得到高效率且相对于输入的输出的线性高、还耐受机械冲击的稳定的发光装置100。
作为半导体发光元件，例如可以使用利用氮化物系半导体(InXAlYGa1-X-YN，这里，X和Y满足0≤X、0≤Y、X+Y≤1)的发出蓝色光的半导体发光元件。应予说明，发光装置100只要具备至少1个发光元件10即可，也可以具备2个以上的发光元件10，还可以具备发光元件10和具有与发光元件10不同的发光峰值波长的另一发光元件。
(荧光部件50)
荧光部件50例如可以含有荧光体70和树脂部。荧光部件50含有吸收从发光元件10发出的光并发出蓝～绿色光的第一荧光体71中的至少1种、发出黄色光的第二荧光体72中的至少1种、发出红色光的第三荧光体73中的至少1种以及发出深红色光的第四荧光体74中的至少1种作为荧光体70。第一荧光体71～第四荧光体74具备彼此不同的组成。能够通过适当地选择第一荧光体71～第四荧光体74的构成比率而使发光装置100的发光效率、显色性等特性在所希望的范围。
(第一荧光体71)
发光装置100通过具有发出蓝～绿色光的第一荧光体71，容易使以往仅来自发光元件的蓝色区域的发光强度接近基准光源，能够提高发光装置100的显色性。
第一荧光体71是在440nm～550nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Eu活化的碱土铝酸盐以及在组成中具有Ca、Mg和Cl且由Eu活化的硅酸盐中的至少一者的发出绿色光的荧光体。第一荧光体71优选至少含有碱土铝酸盐。碱土铝酸盐优选具有例如下述式(1a)表示的组成，更优选具有下述式(1a’)表示的组成。硅酸盐优选具有例如下述式(1b)表示的组成，更优选具有下述式(1b’)表示的组成。通过具有特定的组成，能够比较容易地得到以下说明的第一荧光体71的各发光特性。
(Sr，Ca，Ba)4Al14O25：Eu (1a)
Sr4Al14O25：Eu (1a’)
(Ca，Sr，Ba)8MgSi4O16(F，Cl，Br)2：Eu (1b)
Ca8MgSi4O16Cl2：Eu (1b’)
第一荧光体71具有式(1b)表示的组成时，第一荧光体71含有选自Ca、Sr和Ba中的至少1种，优选至少含有Ca，更优选Ca、Sr和Ba中的Ca含有率为90摩尔％以上。第一荧光体71含有选自F、Cl和Br中的至少1种，优选至少含有Cl，更优选F、Cl和Br中的Cl含有率为90摩尔％以上。
第一荧光体71的极大激发波长例如为270nm～470nm，优选370nm～460nm。能够在上述发光元件10的发光峰值波长的范围内高效地激发。
第一荧光体71具有式(1a)表示的组成时，其发光峰值波长例如为440nm～550nm，优选为460nm～530nm。另外，发光光谱的半值宽度例如为58nm～78nm，优选63nm～73nm。
第一荧光体71具有式(1b)表示的组成时，其发光峰值波长例如为510nm～540nm，优选520nm～530nm。
另外，发光光谱的半值宽度例如为50nm～75nm，优选58nm～68nm。
通过使用这样的第一荧光体71中的至少1种，能够提高颜色纯度，使蓝～绿色区域的发光光谱接近基准光源，能够进一步提高发光装置100的显色性。
例如，在发出相关色温为2000K～7500K的光的发光装置100的情况下，第一荧光体71相对于荧光部件50中的总荧光体量的含有率(第一荧光体量/总荧光体量；以下，也简称为“第一荧光体71的含有率”)为10质量％以上，优选为15质量％以上，更优选为20质量％以上。另外，第一荧光体71的含有率为50质量％以下，优选为40质量％以下，更优选为35质量％以下。另外，第一荧光体71相对于荧光部件50整体的的含有率(第一荧光体的质量/荧光部件的质量)为10质量％～50质量％，优选为25质量％～40质量％。
例如，在发出相关色温为2500K～3500K的光的发光装置100的情况下，第一荧光体71的含有率例如为10质量％以上，优选为15质量％以上，更优选为20质量％以上。另外，第一荧光体71的含有率例如为30质量％以下，优选为25质量％以下，更优选为23质量％以下。
图2A是表示发光装置100的发光光谱的一个例子的图。如图2A所示，在发出相关色温为2500K～3500K的光的发光装置100的情况下，在发光光谱中，第一荧光体71相对于发光元件10的发光峰值强度比优选为0.9～1.15。第一荧光体71的含有率和发光峰值强度在上述范围内时，能够使发光装置100的蓝～绿色区域的发光光谱更接近基准光源，能够进一步提高显色性。
例如，在发出相关色温为4500K以上且小于5500K的光的发光装置100的情况下，第一荧光体71的含有率例如为15质量％以上，优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上。另外，第一荧光体71的含有率例如为50质量％以下，优选为40质量％以下，更优选为35质量％以下。
图2B和图2C是表示发光装置100的发光光谱的一个例子的图。如图2B和图2C所示，在发出相关色温为4500K～5500K的光的发光装置100的情况下，在发光光谱中，第一荧光体71相对于发光元件10的发光峰值强度比优选为0.6以下。第一荧光体71的含有率和发光峰值强度为上述范围内时，能够使发光装置100的蓝～绿色区域的发光光谱更接近基准光源，能够进一步提高显色性。
另外，如图2A～图2C所示，在发出相关色温为2500K～5500K的光的发光装置100的情况下，在发光光谱中，在位于与发光元件10的发光峰值波长对应的波长X和与第一荧光体71的发光峰值波长对应的波长Y之间的范围，发光峰值强度最低的部分A相对于与发光元件10对应的波长X处的发光峰值强度B的比(A/B)优选为0.2～0.27。由此，能够使发光装置100的蓝～绿色区域的发光光谱更接近基准光源，能够进一步提高显色性。
(第二荧光体72)
第二荧光体72是在500nm～600nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Ce活化的稀土铝酸盐的发出黄色光的荧光体。第二荧光体72优选具有例如下述式(2)表示的组成，更优选具有下述式(2’)表示的组成。由此，能够比较容易地得到以下说明的第二荧光体72的各发光特性。
(Y，Lu，Gd)3(Al，Ga)5O12：Ce (2)
Y3Al5O12：Ce (2’)
第二荧光体72的极大激发波长例如为220nm～490nm，优选430nm～470nm。能够在上述发光元件10的发光峰值波长的范围内高效地激发。第二荧光体72的激发峰值波长例如为480nm～630nm，优选500nm～560nm。通过为这样的范围，能够减少与第二荧光体72的发光光谱的重复，使黄色区域的发光光谱接近基准光源，能够进一步提高发光装置100的显色性。第二荧光体72的发光光谱的半值宽度例如为95nm～115nm，优选100nm～110nm。通过为这样的半值宽度的范围，能够提高颜色纯度，使黄色区域的发光光谱接近基准光源，因此，能够进一步提高发光装置100的显色性。
例如，在发出相关色温为2000K～7500K的光的发光装置100的情况下，第二荧光体72相对于荧光部件50中的总荧光体量的含有率(第二荧光体量/总荧光体量；以下，也简称为“第二荧光体72的含有率”)例如为15质量％以上，优选为20质量％以上，更优选为25质量％以上。另外，第二荧光体72的含有率例如为60质量％以下，优选为50质量％以下，更优选为45质量％以下。另外，第二荧光体72相对于荧光部件50整体的含有率(第二荧光体的质量/荧光部件的质量)为10质量％～80质量％，优选为20质量％～70质量％。
另外，例如在发出相关色温为2500K～3500K的光的发光装置100的情况下，第二荧光体72的含有率例如为20质量％以上，优选为30质量％以上，更优选为35质量％以上。另外，第二荧光体72的含有率例如为55质量％以下，优选为50质量％以下，更优选为45质量％以下。
另外，例如在发出相关色温为4500K以上且小于5500K的光的发光装置100的情况下，第二荧光体72的含有率例如为15质量％以上，优选为20质量％以上，更优选为25质量％以上。另外，第二荧光体72的含有率例如为40质量％以下，优选为35质量％以下，更优选为30质量％以下。
第二荧光体72的含有率为上述范围内时，能够使发光装置100的黄色区域的发光光谱更接近基准光源，能够进一步提高显色性。
(第三荧光体73)
第三荧光体73是在610nm～650nm的范围具有发光峰值波长，并且含有在组成中具有Sr和Ca中的至少一者以及Al且由Eu活化的氮化硅的发出红色光的荧光体。第三荧光体73优选具有例如下述式(3)表示的组成。由此，能够比较容易地得到以下说明的第三荧光体73的各发光特性。
(Sr，Ca)AlSiN3：Eu (3)
第三荧光体73具有式(3)表示的组成时，第三荧光体73含有选自Sr和Ca中的至少1种，优选含有Sr和Ca这两者，更优选含有Sr和Ca这两者，且Sr和Ca中的Sr含有率为0.8摩尔％以上。由此，能够使第三荧光体73的发光峰值波长为期望的范围。
第三荧光体73的发光峰值波长例如为620nm～650nm，优选630nm～645nm。为上述下限值以上时，后述的第四荧光体74的发光峰值波长与第三荧光体73的发光峰值波长之间的发光强度不会变得不足，能够使红色区域的发光光谱更接近基准光源。为上述上限值以下时，能够减少第三荧光体73的发光光谱与第四荧光体74的发光光谱的重复，能够有效地得到第四荧光体74的发光光谱的效果，进一步提高显色性。第三荧光体73的发光光谱的半值宽度例如为80nm～100nm，优选85nm～95nm。通过为这样的半值宽度的范围，第三荧光体73的发光光谱与第四荧光体74的发光光谱的重复变少，因此，能够有效地得到第四荧光体74的发光光谱的效果，进一步提高显色性。
例如在发出相关色温为2000K～7500K的光的发光装置100的情况下，第三荧光体73的含量相对于荧光部件中的总荧光体量的含有率(第三荧光体量/总荧光体量；以下，也简称为“第三荧光体73的含有率”)例如为0.5质量％以上，优选为1质量％以上，更优选为3质量％以上。另外，第三荧光体73的含有率例如为10质量％以下，优选为8质量％以下。另外，第三荧光体73相对于荧光部件50整体的含有率(第三荧光体的质量/荧光部件的质量)为1质量％～15质量％，优选为3质量％～10质量％。
另外，例如在发出相关色温为2500K～3500K的光的发光装置100的情况下，第三荧光体73的含有率例如为1质量％以上，优选为1.5质量％以上，更优选为3质量％以上。另外，第三荧光体73的含有率例如为10质量％以下，优选为8质量％以下。
另外，例如在发出相关色温为4500K以上且小于5500K的光的发光装置100的情况下，第三荧光体73的含有率例如为0.5质量％以上，优选为1质量％以上，更优选为3质量％以上。另外，第三荧光体73的含有率例如为10质量％以下，优选为8质量％以下。
第三荧光体73的含有率在上述范围内时，能够使发光装置100的红色区域的发光光谱更接近基准光源，能够进一步提高显色性。
(第四荧光体74)
第四荧光体74是在650nm～670nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Mn活化的氟锗酸盐的发出深红色光的荧光体。第四荧光体74优选为具有例如下述式(4a)或(4b)表示的组成的氟锗酸盐中的至少1种。具有式(4a)或(4b)表示的组成的荧光体的发光峰值波长比发出红色光的其它荧光体长，为650nm以上。因此，能够有效地使长波长区域的发光光谱接近基准光源，能够进一步提高发光装置100的显色性。
3.5MgO·0.5MgF2·GeO2：Mn (4a)
(x-s)MgO·(s/2)Sc2O3·yMgF2·uCaF2·(1-t)GeO2·(t/2)Mt 2O3：zMn (4b)
其中，式(4b)中，x、y、z、s、t和u优选满足2.0≤x≤4.0、0＜y＜1.5、0＜z＜0.05、0≤s＜0.5、0＜t＜0.5、0≤u＜1.5，进一步满足y+u＜1.5。另外，上述通式(4b)中的Mt为选自Al、Ga和In中的至少1种。
式(4b)中，优选为0.05≤s≤0.3、0.05≤t＜0.3，由此，能够进一步提高亮度。此外，第四荧光体74优选具有下述式(4b’)表示的组成。由此，能够利用包含上述发光元件10的发光峰值波长的波长范围的光高效地激发第四荧光体74。
3.4MgO·0.1Sc2O3·0.5MgF2·0.885GeO2·0.1Ga2O3：0.015Mn (4b’)
第四荧光体74的发光光谱的半值宽度例如为45nm以下，优选为40nm以下。通过为这样的半值宽度的范围，能够提高颜色纯度而使红色区域的发光光谱接近基准光源，能够进一步提高发光装置100的显色性。另外，将最大发光强度设为100％时，第四荧光体74的发光光谱的600nm～620nm的范围的平均发光强度例如为20％以下，优选为10％以下。在上述范围时，第四荧光体74的发光光谱与第三荧光体73的发光光谱重复变少，因此，能够更有效地得到第三荧光体73的发光光谱的效果，进一步提高显色性。
例如在发出相关色温为2000K～7500K的光的发光装置100的情况下，第四荧光体74相对于荧光部件50中的总荧光体量的含有率(第四荧光体量/总荧光体量；以下，也简称为“第四荧光体74的含有率”)例如为25质量％以上，优选为30质量％以上。另外，第四荧光体74的含有率例如为50质量％以下，优选为45质量％以下，更优选为40质量％以下。另外，第四荧光体74相对于荧光部件50整体的含有率(第四荧光体的质量/荧光部件的质量)为20质量％～60质量％，优选为30质量％～55质量％。
另外，例如在发出相关色温为2500K～3500K的光的发光装置100的情况下，第四荧光体74的含有率例如为20质量％以上，优选为30质量％以上。另外，第四荧光体74的含有率例如为50质量％以下，优选为40质量％以下。
另外，例如在发出相关色温为4500K以上且小于5500K的光的发光装置100的情况下，第四荧光体74的含有率例如为20质量％以上，优选为30质量％以上。另外，第四荧光体74的含有率例如为50质量％以下，优选为40质量％以下。
第四荧光体74的含有率在上述范围内时，能够使发光装置100的红色区域的发光光谱更接近基准光源，能够进一步提高显色性。
荧光部件50可以根据需要含有除第一荧光体71～第四荧光体74以外的其它荧光体。作为其它荧光体，优选的荧光体例如为吸收由发光元件10发出的光并发出蓝色光的第五荧光体75。第五荧光体75是在430nm～500nm的范围具有发光峰值波长，并且含有在组成中具有Cl且由Eu活化的碱土磷酸盐的发出蓝色光的荧光体。第五荧光体75优选具有例如下述式(5)表示的组成，更优选具有下述式(5’)表示的组成。由此，能够比较容易地得到以下说明的第五荧光体75的各发光特性。
(Ca，Sr，Ba)5(PO4)3(Cl，Br)：Eu (5)
Ca5(PO4)3Cl：Eu (5’)
第五荧光体75的极大激发波长例如为360nm～440nm，优选370nm～430nm。能够在上述发光元件10的发光峰值波长的范围内高效地使其激发。第五荧光体75的发光峰值波长例如在430nm～500nm的范围，优选在440nm～480nm的范围。通过为这样的范围，对于发光装置100的发光光谱，特别是对于蓝色区域，第五荧光体75的发光光谱与发光元件10的发光光谱和第一荧光体71的发光光谱的重复变少。此外，对于发光装置100的发光光谱，通过第一荧光体71的发光光谱、发光元件10的发光光谱和第五荧光体75的发光光谱，容易使以往仅来自发光元件的蓝色区域的发光强度接近基准光源。其结果，能够提高发光装置100的显色性。第五荧光体75的发光光谱的半值宽度例如为29nm～49nm，优选34nm～44nm。通过为这样的半值宽度的范围，能够提高颜色纯度而使蓝色区域的发光光谱接近基准光源，能够进一步提高发光装置100的显色性。
作为其它荧光体，可以举出Ca3Sc2Si3O12：Ce、CaSc2O4：Ce、(La，Y)3Si6N11：Ce、(Ca，Sr，Ba)3Si6O9N4：Eu、(Ca，Sr，Ba)3Si6O12N2：Eu、(Ba，Sr，Ca)Si2O2N2：Eu、(Ca，Sr，Ba)2Si5N8：Eu、(Ca，Sr，Ba)S：Eu、(Ba，Sr，Ca)Ga2S4：Eu、K2(Si，Ti，Ge)F6：Mn等。荧光部件50含有其它荧光体时，其含有率以得到本发明的发光特性的方式适当地调整。其它荧光体的含有率相对于总荧光体量，例如为2质量％以下，优选为1质量％以下。
(树脂部)
作为构成荧光部件50的树脂部，可举出热塑性树脂和热固性树脂。作为热固性树脂，具体而言，可以举出环氧树脂、有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂等改性有机硅树脂等。
(其它成分)
荧光部件50除了含有荧光体70和树脂以外，也可以根据需要含有其它成分。作为其它成分，可以举出二氧化硅、钛酸钡、氧化钛、氧化铝等填料、光稳定剂、着色剂等。荧光部件含有其它成分时，其含量没有特别限制，可以根据目的等而适当地选择。例如，含有填料作为其它成分时，其含量可以相对于树脂100质量份为0.01～20质量份。
以下，对发光装置的优选的形态进行说明。
图3A是从上表面侧观察发光装置200时的示意俯视图，图3B是图3A中的3B-3B线的示意截面图。在图3A中，为了显示出内部结构，省略荧光部件50和荧光体70进行图示。发光装置200具有发光元件10、载置发光元件10的封装体40以及含有荧光体70的荧光部件50。封装体40具有第1引线20、第2引线30以及树脂部42，在上表面侧具有凹部2。发光装置200在凹部2内具有单一的荧光部件50，单一的荧光部件50含有第一荧光体71、第二荧光体72、第三荧光体73以及第四荧光体74这4种荧光体。
在发光装置200中，通过在单一的荧光部件50内含有特定的4种荧光体，能够制成具有优异的显色性的发光装置。另外，在发光装置200中，对于荧光部件50中含有的荧光体70的含有密度而言，以发光元件10的上表面为基准，下方区域高于上方区域。由此，能够使荧光体70从凹部2的开口离开，因此，即便使用不耐受水分的荧光体(例如，作为第四荧光体74的MGF荧光体)，也能够制成改善了耐湿性的发光装置。
发光装置200可以进一步具有稳压二极管(Zener diode)等保护元件12。由此，能够提高发光装置200的静电耐压。另外，保护元件12优选内置于含有氧化钛等光反射性物质的光反射性部件43。由此，保护元件12也不吸收发光元件10的光，能够制成光提取效率高的发光装置。保护元件12载置于凹部2的底面。
图4A是从上表面侧观察发光装置300时的示意俯视图，图4B是图4A中的4B-4B线的示意截面图。发光装置300在进一步含有第五荧光体75的方面与发光装置200不同。应予说明，第五荧光体75可以是在440nm～460nm的范围具有发光峰值波长并且容易被发光元件10的光激发的荧光体，也可以是不被或几乎不被发光元件10的光激发的荧光体。换言之，第五荧光体75可以不将来自发光元件10的光实质上转换为蓝色。
在使用容易被发光元件10的光激发的荧光体作为第五荧光体75的情况下，能够使蓝色区域的发光光谱接近基准光源，能够进一步提高发光装置100的显色性。
另外，在使用不被或几乎不被发光元件10的光激发的荧光体作为第五荧光体75的情况下，在荧光部件50因发光元件10的热而膨胀或收缩时，具有缓和其应力的作用。
另外，如图4A所示，发光装置300可以进一步具备具有与发光元件10不同的发光峰值波长的发光元件11。发光元件11例如在比发光元件10短的波长侧具有发光峰值波长，在410nm～440nm的范围具有发光峰值波长。通过发光装置300具备具有彼此不同的发光峰值波长的发光元件10和发光元件11，即便使用不被一方的发光元件的光激发的荧光体，也能够用另一方的发光元件有效地使其激发。其结果，可用作荧光体70的荧光体的选择项增加，容易使各波长区域的发光强度接近基准光源，能够提高发光装置的显色性。
第五荧光体75优选为与第一荧光体71、第二荧光体72、第三荧光体73以及第四荧光体74相比，比重小的荧光体。通过使用比重小的荧光体作为第五荧光体75，在荧光部件50内，第五荧光体75位于上方。由此，第五荧光体75能够在凹部2的开口侧抑制水分等的侵入，即便使用不耐受水分的荧光体(例如，作为第四荧光体74的MGF荧光体)，也能够制成改善了耐湿性的发光装置。另外，第五荧光体75为容易光劣化的荧光体时，能够从发光元件10离开，因此，能够制成可靠性高的发光装置。
图5是表示发光装置500的示意截面图。发光装置400具有发光元件10、载置发光元件10的封装体40以及荧光部件50。荧光部件50具有含有第一荧光体71的第1层51、含有第二荧光体72的第2层52、含有第三荧光体73的第3层53以及含有第四荧光体74的第4层54。通过荧光部件50具有多个层并在各个层中含有各荧光体，能够以优选的配置关系容易地配置第一荧光体71～第四荧光体74。对于图5所示的发光装置400，第1层51～第4层54配置于发光元件10的上方，第4层54、第3层53、第2层52以及第1层51从发光元件10的上表面开始依次配置。换言之，在发光元件10的附近配置发出长波长的光的荧光体层，在远离发光元件10的方向排列配置发出更短波长的光的荧光体层。由此，能够抑制荧光体彼此的波长的吸收，能够制成光提取效率高的发光装置。另外，即便使用不耐受水分的荧光体(例如MGF荧光体)作为第四荧光体74，也能够使含有第四荧光体74的第4层54从凹部2的开口离开而配置，因此，能够制成改善了耐湿性的发光装置。应予说明，图5所示的发光装置400在1个荧光体层中含有1种荧光体，但并不局限于此，也可以在1个荧光体层中含有2种以上的荧光体。
图6是表示发光装置500的示意截面图。发光装置500具有发光元件10、设置于发光元件10的侧面的透光性部件45、覆盖透光性部件45的外表面并含有氧化钛等光反射性物质的树脂部42以及作为发光装置500的发光面发挥功能的上表面侧的荧光部件50。荧光部件50具有含有第一荧光体71的第1层51、含有第二荧光体72的第2层52、含有第三荧光体73的第3层53以及含有第四荧光体74的第4层54。发光装置500通过含有具有特定的发光峰值波长的发光元件10和至少4种特定的荧光体，能够使发光光谱接近基准光源的光谱。另外，通过荧光部件50具有多个层并在各个层中含有各荧光体，能够以优选的配置关系容易地配置第一荧光体71～第四荧光体74。应予说明，发光装置500可以在1个荧光体层中含有2种以上的荧光体，也可以使荧光部件50由单一的层构成并在单一的荧光部件50内含有至少4种荧光体。
图7是表示具备多个封装体40的发光装置600的示意俯视图。发光装置600具有多个封装体40、发光元件10以及第一荧光体71～第四荧光体74。在图7所示的发光装置600中，第一荧光体71配置于第1封装体40a，第二荧光体72配置于第2封装体40b，第三荧光体73配置于第3封装体40c，第四荧光体74配置于第4封装体40d。通过发光装置600具备多个封装体并在各封装体中配置各荧光体，能够抑制荧光体彼此的吸收。其结果，能够制成光提取效率高的发光装置。应予说明，在图7所示的发光装置600中，在1个封装体中配置1种荧光体，但并不局限于此，也可以在1个封装体中配置2种以上的荧光体。
产业上的可利用性
本发明的发光装置能够利用于以蓝色发光的二极管为激发光源的发光特性优异的照明器具、LED显示器、照相机的闪光灯、液晶背光光源等。特别是能够适用于要求高度的显色性的医疗用、美术用照明装置、用于颜色比较的光源等。

Claims (14)

1.一种发光装置，具备发光元件和荧光部件，所述发光元件在440nm～460nm的范围具有发光峰值波长，
所述荧光部件含有第一荧光体、第二荧光体、第三荧光体以及第四荧光体作为荧光体，
所述第一荧光体在440nm～550nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Eu活化的碱土铝酸盐以及在组成中具有Ca、Mg和Cl且由Eu活化的硅酸盐中的至少一者，
所述第二荧光体在500nm～600nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Ce活化的稀土铝酸盐，
所述第三荧光体在610nm～650nm的范围具有发光峰值波长，并且含有在组成中具有Sr和Ca中的至少一者以及Al且由Eu活化的氮化硅，
所述第四荧光体在650nm～670nm的范围具有发光峰值波长，并且含有由Mn活化的氟锗酸盐,
第三荧光体的含量相对于荧光部件中的总荧光体量的含有率为0.5质量％～10质量％，
第四荧光体相对于荧光部件中的总荧光体量的含有率为25质量％～50质量％。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述发光装置进一步具备第五荧光体，所述第五荧光体在430nm～500nm的范围具有发光峰值波长，并且含有在组成中具有Cl且由Eu活化的碱土磷酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第一荧光体在第1层中含有，
所述第二荧光体在第2层中含有，
所述第三荧光体在第3层中含有，
所述第四荧光体在第4层中含有，
所述第1层～所述第4层层叠而配置。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中，所述第1层～所述第4层配置于所述发光元件的上方，
所述第4层、所述第3层、所述第2层和所述第1层从所述发光元件的上表面依次配置。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述发光装置具备多个封装体，
所述第一荧光体～所述第四荧光体配置于所述多个封装体中的任一者。
6.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，发出相关色温为2500K～3500K的光，在发光光谱中，所述第一荧光体相对于所述发光元件的发光峰值强度比为0.9～1.15。
7.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，发出相关色温为4500K～5500K的光，在发光光谱中，所述第一荧光体相对于所述发光元件的发光峰值强度比为0.6以下。
8.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，发出相关色温为2500K～5500K的光，在发光光谱中，在位于所述发光元件的发光峰值波长与所述第一荧光体的发光峰值波长之间的范围，发光峰值强度最低的部分相对于所述发光元件的发光峰值强度比为0.2～0.27。
9.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第一荧光体含有具有下述式(1a)表示的组成的碱土铝酸盐和具有下述式(1b)表示的组成的硅酸盐中的至少一者，
(Sr，Ca，Ba)4Al14O25：Eu (1a)
(Ca，Sr，Ba)8MgSi4O16(F，Cl，Br)2：Eu (1b)。
10.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第二荧光体含有具有下述式(2)表示的组成的稀土铝酸盐，
(Y，Lu，Gd)3(Al，Ga)5O12：Ce (2)。
11.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第三荧光体含有具有下述式(3)表示的组成的氮化硅，
(Sr，Ca)AlSiN3：Eu (3)。
12.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述第四荧光体含有具有下述式(4a)或(4b)表示的组成的氟锗酸盐中的至少1种，
3.5MgO·0.5MgF2·GeO2：Mn (4a)
(x-s)MgO·(s/2)Sc2O3·yMgF2·uCaF2·(1-t)GeO2·(t/2)Mt 2O3：zMn (4b)
式中，Mt为选自Al、Ga和In中的至少1种，x、y、z、s、t和u分别满足2≤x≤4、0＜y＜1.5、0＜z＜0.05、0≤s＜0.5、0＜t＜0.5和0≤u＜1.5。
13.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，特殊显示指数R12为90以上。
14.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，特殊显示指数R9～R15的总和为600以上。
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