JP2009209332A - 発光装置用蛍光体およびそれを用いた発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高効率に緑色系発光を示す2価のユ−ロピウム付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体を得ること、およびその蛍光体を用いることにより、長期間特性の安定した白色光を得ることができる発光装置を提供する。
【解決手段】一般式:a(Ba1-b-cMIbEuc)O・SiO2で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活珪酸塩蛍光体、および、1次光が窒化ガリウム(GaN)系半導体よりなる発光素子であり、前記1次光を吸収して、前記1次光の波長よりも長い波長を有する2次光を発する波長変換部とを備えた発光装置において、前記波長変換部は1種以上の蛍光体からなり、前記蛍光体は、一般式:a(Ba1-b-cMIbEuc)O・SiO2で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活珪酸塩蛍光体を含む発光装置に関する。
【選択図】図1

Description

本発明は、発光装置に用いられる2価のユ−ロピウム付活珪酸塩蛍光体およびそれを前記波長変換部に用いた発光装置に関するものである。
半導体発光素子と蛍光体を組み合わせた発光装置は、低消費電力、小型、高輝度かつ広範囲な色再現性が期待される次世代の発光装置として注目され、活発に研究、開発が行われている。
発光素子から発せられる1次光は、通常、長波長の紫外線から青色の範囲、すなわち380nm〜480nmのものが用いられる。また、発光装置の用途に適した様々な蛍光体を用いた波長変換部も提案されている。
現在、半導体発光素子と蛍光体を組み合わせた白色発光を呈する発光装置としては、青色発光の発光素子(ピ−ク波長:460nm前後)と、その青色により励起され黄色発光を示す3価のセリウムで付活された(Y,Gd)3(Al,Ga)512蛍光体または2価のユ−ロピウムで付活された2(Sr,Ba,Ca,Mg)O・SiO2蛍光体を用いた波長変換部との組み合わせが主として用いられている。
しかしながら、3価のセリウムで付活された(Y,Gd)3(Al,Ga)512蛍光体および2価のユ−ロピウムで付活された2(Sr,Ba,Ca,Mg)O・SiO2蛍光体はNTSC(National Television System Committee)比は70程度(CIE1931版)であり、色彩感覚が豊かになってきている昨今においては、さらなる向上が求められている。
NTSC比を高くするには、緑色系発光蛍光体および赤色系発光蛍光体を用いることが好都合である。
2価のユ−ロピウムで付活された2(Sr,Ba,Ca,Mg)O・SiO2蛍光体はアルカリ土類金属のBaとSrとの比を変えることにより、ピーク波長を緑色系発光から黄色系発光まで比較的容易に変えることができると言う利点がある。
しかしながら、2価のユ−ロピウムで付活された2(Sr,Ba,Ca,Mg)O・SiO2蛍光体は、吸湿性を有するために、製造工程において、通常一般的に行われている焼成(合成)後の水洗工程が導入できない。その結果、蛍光体表面に付着した不純物を十分に除去できないために、発光装置での特性の変動が大きくなる傾向がある。さらには、緑色系発光蛍光体の一層の効率向上が求められている。
このような背景から2価のユ−ロピウムで付活された2(Sr,Ba,Ca,Mg)O・SiO2蛍光体において、緑色系発光のさらなる効率向上および発光装置での特性の向上および安定性を図ることが重要な技術課題となっている。
2価のユ−ロピウムで付活された2(Sr,Ba,Ca,Mg)O・SiO2蛍光体については、T.L.Barry,J.Electrochem.Soc.,115(11),1181(1968)において、詳細に研究されている。即ち、Eu2+付活のBa2SiO4-Sr2SiO4、Sr2SiO4-Ca2SiO4、Ba2SiO4-Ca2SiO4系での粉体特性が詳細に記載されている。このなかで、明るさの面では、Ba2SiO4-Sr2SiO4系が好ましく、またBaとSrの比率を変えることにより、ピーク波長を505nmから575nmの間で連続的に変え得ること、さらには、Ba0.70Sr0.30の組成が最も明るいこと。また、結晶成長剤として、NH4Cl(塩化アンモニウム)を用い、その残留する塩化アンモニウム等を除去するために水洗を行うこと。水洗の影響については、Ba2SiO4:Eu2+ 0.02は水洗によって結晶はこわれてしまうが、Sr2SiO4:Eu2+ 0.02は水洗によっても安定であり、Ba2SiO4-Sr2SiO4系においては、Srが10モル%以上含まれていれば、水洗による輝度低下はないことが記載されている。しかしながら、本発明者らの実験では、Ba2SiO4-Sr2SiO4系においても水洗によって母体が水中に溶出し、輝度が著しく低下すると言う現象を確認している。さらには、青色発光の発光素子と組み合わせて高いNTSC比を有する白色光を得るには、緑色系発光蛍光体を用いるのが好ましい。しかしながら、該論文では、緑色系発光に着目し、その効率を高める記載は認められない。
また、G.Blasse et al.,Philips Res. Repts.,23,189(1968)においては、Me2SiO4:Eu2+(Me=Ca,Sr,Ba)の粉体特性が調査されている。具体的にはCa2SiO4、Sr2SiO4、Ba2SiO4(Eu2+conc 2at%)の粉体特性が記載されている。しかしながら、該文献においては、これらの珪酸塩の水への溶出特性および混晶系の粉体特性についての記述はない。
さらには、特許文献1および特許文献2においては、(2−x−y)SrO・x(Ba,Ca)O・(1−a−b−c−d)SiO2・aP25・bAl23・cB23・dGeO2:yEu2+なる組成を有するアルカリ土類金属オルト珪酸塩が開示されている。しかしながら、該公報においては、各種珪酸塩の水への溶出特性および緑色系発光に着目し、その効率を高める記載は認められない。
一方、LCDにおける色再現性(NTSC比)に着目したものとしては、特許文献3がある。そのなかで、バックライト光源として、505nmから535nmの範囲にスペクトルピークを有すること、およびその光源に使用する緑蛍光体の付活剤としてユウロピウム、タングステン、スズ、アンチモン、マンガンのいずれかを含むこと、さらには実施例には緑色系蛍光体として、MgGa24:Mn、Zn2SiO4:Mnを用いることが記載されている。しかしながら、発光素子のピーク波長が430nmから480nmの範囲の場合には、ユウロピウム、タングステン、スズ、アンチモン、マンガンのいずれかを含む蛍光体が全て適用されるものではない。即ち、実施例に記載されているMgGa24:Mn、Zn2SiO4:Mnは430nmから480nmの範囲の励起光では、その発光効率は著しく低く、そのために本発明の用途において適合するものではない。また、特許文献4では、バックライトとして、赤発光LEDチップと緑発光LEDチップと青発光LEDチップが1パッケージになったRGB−LEDの他に、3波長型蛍光管、紫外光LED+RGB蛍光体、有機EL光源などがあると記載されている。しかしながら、青色光を励起源とするRG蛍光体に関する具体的な記述はない。
特表2004−516688号公報 国際公開2002/054503号パンフレット 特開2003−121838号公報 特開2004−287323号公報 T.L.Barry,J.Electrochem.Soc.,115(11),1181(1968) G.Blasse et al.,Philips Res. Repts.,23,189(1968)
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、半導体発光素子からの430nm〜480nmの範囲の光によって、高効率に緑色系を発する2価のユ−ロピウム付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体を得ること、およびその蛍光体を用いることにより、長期間特性の安定した白色光を得ることができる発光装置を提供することである。
本発明による発光装置用蛍光体は、
一般式:a(Ba1-b-cMIbEuc)O・SiO2 (I)
(式中、MIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、Ca、およびSrから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、1.60≦a≦2.02、0<b≦0.55、0.03≦c≦0.10を満足する数である)で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体であることを特徴とする。
上述した本発明による発光装置用蛍光体は、前記式(I)が、式中、1.80≦a≦1.98、0.15≦b≦0.45、0.04≦c≦0.08であることが好ましい。
上述した本発明による発光装置用蛍光体は、前記式(I)が、式中、MIがSrであることが好ましい。
本発明による発光装置は、1次光が430nm〜480nmのピーク波長を有する窒化ガリウム(GaN)系半導体よりなる発光素子と、前記1次光を吸収して、前記1次光の波長よりも長い波長を有する2次光を発する波長変換部とを備えた発光装置において、前記波長変換部は1種以上の蛍光体からなり、前記蛍光体は、
一般式:a(Ba1-b-cMIbEuc)O・SiO2 (I)
(式中、MIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、CaおよびSrから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、1.60≦a≦2.02、0<b≦0.55、0.03≦c≦0.10を満足する数である)で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体を含むことを特徴とする。
上述した本発明による発光装置は、前記式(I)が、式中、1.80≦a≦1.98、0.15≦b≦0.45、0.04≦c≦0.08であることを特徴とする2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体を含むことが好ましい。
上述した本発明による発光装置は、前記式(I)が、式中、MIがSrであることを特徴とする2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体を含むことが好ましい。
上述した本発明による発光装置は、
一般式:(MII1-dEud)MIIISiN3 (II)
(式中、MIIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、Ca、SrおよびBaから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、MIIIは3価の金属元素からなり、Al、Ga、In、Sc、Y、La、GdおよびLuから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、0.001≦d≦0.05を満足する数である)で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活赤色系発光窒化物蛍光体を含むことを特徴とする。
上述した本発明による発光装置は、前記式(II)が、式中、MIIIがAl、Ga、およびInから選ばれる少なくとも1種の元素であることを特徴とする2価のユ−ロピウム付活赤色系発光窒化物蛍光体を含むことを特徴とする。
本発明の2価のユ−ロピウム付活アルカリ土類珪酸塩蛍光体は、高効率に緑色系発光を示し、それを波長変換部に用いた発光装置は、半導体発光素子からの430nm〜480nmの範囲の光を効率良く吸収して、高効率に緑色系光を発光するとともに、長期間特性の安定した緑色系発光を得ることができ、さらには、2価のユ−ロピウム付活赤色系発光窒化物蛍光体と組み合わせることにより、高効率に白色光を発するとともに、長期間特性の安定した白色発光を得ることができる。
<発光装置10>
図1は、本発明の発光装置の好ましい一例を模式的に示す断面図である。以下、図1に基づいて説明する。
本発明の発光装置10は、一次光を発する発光素子11と、前記一次光を吸収して、一次光の波長以上の長さの波長を有する二次光を発する波長変換部12とを備える。発光装置10は、基板16、基板16上に形成されたリード14、発光素子11、該リード14と該発光素子11とを電気的に接続するボンディングワイヤ15、これらを封止するモールド部材、光を反射するパッケージ13を基本的に備える。該モールド部材は、緑色系発光蛍光体21、赤色系発光蛍光体22および封止樹脂23を含む。発光素子11は、一方の面にP側電極およびN側電極が形成され(図示せず)、該面を上面として2本のボンディングワイヤでリード14に電気的に接続されている。
パッケージ13は、モールド部材と接する斜面において、光を効率よく反射し、発光装置10の外部に光を放出する役割を有する。また、パッケージ13は、モールド部材を保持する役割も有する。本形態では、パッケージ13を備えることによって、励起光および蛍光体から発する光を効率よく外部に放出することができる。
<緑色系発光蛍光体21>
本発明の発光装置10における波長変換部12に用いられる緑色系発光蛍光体21は、以下の一般式で実質的に表わされる2価のユーロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体である。
一般式:a(Ba1-b-cMIbEuc)O・SiO2
上記一般式中、MIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、CaおよびSrから選ばれる少なくとも1種の元素を示す。中でも、より一層効率的に緑色系を発光することができることから、MIはSrであることが好ましい。
一般式中、aの値は、1.60≦a≦2.02であり、1.80≦a≦1.98であるのが好ましい。aの値が1.60未満の場合には、明るさが著しく低下するという不具合がある。一方、aの値が2.02を超えると、発光装置での初期の明るさのみならず、1000時間後の明るさが著しく低下する。また、結晶成長のし易さの観点からは、1.80以上が好ましく、溶出特性の改善と言う観点からは、1.98以下が好ましい。
一般式中、bの値は、0<b≦0.55であり、0.15≦b≦0.45であるのが好ましい。bの値を0<b≦0.55に制御することにより、510nmから540nmの範囲の緑色系発光が得られる。bの値が0.55を超えると、黄色味がかった緑色系発光となり、色純度が悪くなり好ましくない。また、色純度の面からは、515nmから535nmの範囲がより好ましく、そのために、bの値は0.15以上、0.45以下が好ましい。
一般式中、cの値は、0.03≦c≦0.10であり、0.04≦c≦0.08であるのが好ましい。0.03未満の場合には、十分な明るさが得られない。また、0.10を超えると、濃度消光等により、明るさが著しく低下する。明るさとcの値との関係においては、cの値が0.06近辺に明るさのピークがあり、そのポイントから外れるに従って、明るさは漸減する。従って、明るさの観点から、cの値は0.04以上、0.08以下が好ましい。
本発明の2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体としては、具体的には、2.01(Ba0.70Sr0.26Eu0.04)O・SiO2、1.99(Ba0.57Sr0.38Eu0.05)O・SiO2、1.80(Ba0.53Sr0.43Eu0.04)O・SiO2、2.02(Ba0.82Sr0.15Eu0.03)O・SiO2、1.65(Ba0.46Sr0.49Eu0.05)O・SiO2、1.95(Ba0.59Sr0.35Eu0.06)O・SiO2、1.75(Ba0.52Sr0.40Eu0.08)O・SiO2、1.60(Ba0.85Sr0.10Eu0.05)O・SiO2、1.85(Ba0.47Sr0.50Eu0.03)O・SiO2、1.96(Ba0.54Sr0.36Eu0.10)O・SiO2、1.94(Ba0.69Sr0.25Ca0.02Eu0.04)O・SiO2、2.00(Ba0.56Sr0.38Mg0.01Eu0.05)O・SiO2、1.89(Ba0.81Sr0.13Mg0.01Ca0.01Eu0.04)O・SiO2などを挙げることができるが、勿論これらに限定されるものではない。
<緑色系発光蛍光体21の調整>
なお、緑色系発光蛍光体21は、たとえば以下の通り調整することができる。まず、炭酸バリウム(BaCO3:4Nグレード)、炭酸ストロンチウム(SrCO3:4Nグレード)、酸化ユーロピウム(Eu23:4Nグレード)、二酸化珪素(SiO2:4Nグレード)、塩化アンモニウム(NH4Cl:4Nグレード)をそれぞれ必要量秤量し、ボールミル等により、良く混合する。得られた混合物をアルミナ等の坩堝に入れ、窒素(N2)雰囲気中にて、850℃、2時間焼成する。得られた焼成物を粉状にほぐし、石英等の坩堝に入れ、還元雰囲気(H2:3%、N2:97%)中にて、1250℃、4時間焼成する。得られた焼成物をボールミル等により、粉砕する。その後、酢酸ブチル(CH3COO(CH23CH3)2l中に焼成物を入れ、デカンテーションにより、粉砕時生じた微粉末等を除去する。次に、濾過、減圧乾燥して緑色系発光蛍光体21を得る。
<赤色系発光蛍光体22>
本発明の発光装置10における波長変換部12に用いられる赤色系発光蛍光体22は、以下の一般式で実質的に表わされる2価のユーロピウム付活窒化物蛍光体である。
一般式:(MII1-dEud)MIIISiN3
上記一般式中、MIIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、Ca、SrおよびBaから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、MIIIは3価の金属元素からなり、Al、Ga、In、Sc、Y、La、GdおよびLuから選ばれる少なくとも1種の元素を示す。中でも、より一層効率的に赤色系を発光することができることから、MIIIはAl、GaおよびInから選ばれる少なくとも1種の元素であることが好ましい。
一般式中、dの値は、0.001≦d≦0.05である。dの値が0.001未満の場合、十分な明るさが得られない。また、0.05を超えると、濃度消光等により、明るさが著しく低下する。
本発明の2価のユ−ロピウム付活赤色系発光窒化物蛍光体としては、具体的には、(Ca0.98Eu0.02)AlSiN、(Ca0.94Mg0.05Eu0.01)(Al0.99In0.01)SiN3、(Ca0.94Mg0.05Eu0.01)(Al0.99Ga0.01)SiN3、(Ca0.97Sr0.01Eu0.02)(Al0.99Ga0.01)SiN3、(Ca0.84Sr0.15Eu0.01)AlSiN3、(Ca0.995Eu0.005)AlSiN3、(Ca0.989Sr0.010Eu0.001)(Al0.985Ga0.015)SiN3、(Ca0.93Mg0.02Eu0.05)AlSiN3などを挙げることができるが、勿論これらに限定されるものではない。
<封止樹脂23>
本発明の発光装置10における波長変換部は、上述した緑色系発光蛍光体21および赤色系発光蛍光体22含有し、半導体発光素子11から発せられる一次光の一部を吸収して、一次光の波長以上の長さの波長を有する二次光を発し得るものであれば、その封止樹脂23は特に制限されるものではない。封止樹脂23としては、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ノルボネン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、非晶質ナイロン樹脂、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、尿素樹脂、エポキシ変成シリコーン樹脂および有機物変;成シリコーン樹脂から選ばれることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
また、波長変換部は、上述した蛍光体および封止樹脂以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、適宜のSiO2、TiO2、ZrO2、Al23、Y23などの添加剤を含有していても勿論よい。
<発光素子11>
本発明の発光装置10に用いられる発光素子11としては、効率の観点から、窒化ガリウム(GaN)系半導体を好ましく用いることができる。たとえば、窒化ガリウム系化合物半導体よりなるLEDチップなど公知のものを用いることができるが、特に限定はされない。
また、発光素子11の一方の面にP側電極、それに対向する面にN側電極を形成したものを用いても良く、この場合は上面となる側の電極について1本のボンディングワイヤで電気的な接続を行なうことができる。
また、発光素子11から発する光を緑色系発光蛍光体21および赤色系発光蛍光体22によって変換して所望の光を得るほか、たとえば赤色、緑色および青色の3色の光を発する発光素子11を組合わせて照明に必要な色を得てもよい。
本発明の発光装置10を効率的に発光させる観点から、本発明の発光装置10に用いられる発光素子11はピーク波長が430nm〜480nmの範囲の一次光を発するものであることが好ましく、440nm〜470nmの範囲の一次光を発するものであることがより好ましい。発光素子11が発する一次光のピーク波長が430nm未満の場合には、演色性が悪くなり、実用的ではない。また、480nmを超えると、白色での明るさが低下し、実用的でなくなる傾向にある。
発光装置の実施の形態おいて、緑色系発光蛍光体21、赤色系発光蛍光体22、封止樹脂23および発光素子11は、適宜上述したものを組合せて用いることが可能である。
<波長変換部12>
本発明の発光装置10に用いられる緑色系発光蛍光体21および赤色系発光蛍光体22は、従来公知の適宜の方法にて作製したものを用いてもよいし、また市販のものを用いても勿論よい。また、本発明の発光装置10における波長変換部12は、上述した複数の蛍光体((1)緑色系発光蛍光体21、または、(2)緑色系発光蛍光体21および赤色系発光蛍光体22)を適宜の封止樹脂13中に分散させ、適宜の条件で成形することによって作製することが可能であり、その作製方法は特に制限されるものではない。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
炭酸バリウム(BaCO3:4Nグレード)188.49g、炭酸ストロンチウム(SrCO3:4Nグレード)52.37g、酸化ユーロピウム(Eu23:4Nグレード)9.61g、二酸化珪素(SiO2:4Nグレード)40.79g、塩化アンモニウム(NH4Cl:4Nグレード)8.74gを秤量し、ボールミル等により、良く混合する。得られた混合物をアルミナ等の坩堝に入れ、窒素(N2)雰囲気中にて、850℃、2時間焼成する。得られた焼成物を粉状にほぐし、石英等の坩堝に入れ、還元雰囲気(H2:3%、N2:97%)中にて、1250℃、4時間焼成する。得られた焼成物をボールミル等により、粉砕する。その後、酢酸ブチル(CH3COO(CH23CH3)2l中に焼成物を入れ、デカンテーションにより、粉砕時生じた微粉末等を除去する。次に、濾過、減圧乾燥する。
得られた蛍光体は、発光のピーク波長が525nm付近にある2.01(Ba0.70Sr0.26Eu0.04)O・SiO2で表わされる緑色系発光珪酸塩蛍光体であった。
次に、上記緑色系発光珪酸塩蛍光体を用い、発光装置を作製した。発光素子として、450nmにピーク波長を有する窒化ガリウム(GaN)系半導体を用いた。波長変換部は、上記緑色系発光珪酸塩蛍光体(メディアン径(50%D):15.1μm)を、所定の割合にてシリコーン樹脂中に分散し、作製した。
この波長変換部を組み込んだ発光装置について、その特性(明るさ)を評価した。
なお、評価にあたっては、順電流(IF)20mAにて点灯し、発光装置からの光出力(光電流)を測定した。
また、室温、大気中にて順流(IF)40mAにて1000時間点灯し、その後、順電流(IF)20mAにて点灯し、発光装置からの光出力(光電流)を測定した。
色度(x,y)については、発光装置から放射された光を大塚電子製MCPD−2000にて測定し、その値を求めた。
比較例としては、実施例と同様な方法で、2.20(Ba0.70Sr0.26Eu0.04)O・SiO2(メディアン径(50%D):15.3μm)で表わされる緑色系発光珪酸塩蛍光体を調製した。
次に、上記緑色系発光珪酸塩蛍光体を用いて波長変換部を作製し、この波長変換部を組み込んだ発光装置についてその特性(明るさおよび色度)を評価した。
実施例1、比較例1についての結果を表1に示す。
Figure 2009209332
表1から、本発明の発光装置は従来品に比し、ライフ特性(信頼性、光度の変動)が非常に優れていることがわかる。
(実施例2)
炭酸バリウム(BaCO3:4Nグレード)129.02g、炭酸ストロンチウム(SrCO3:4Nグレード)64.35g、酸化ユーロピウム(Eu23:4Nグレード)10.10g、二酸化珪素(SiO2:4Nグレード)34.63g、塩化アンモニウム(NH4Cl:4Nグレード)11.90gを秤量した。これらの原材料を用い、実施例1と同様な方法にて蛍光体を調製した。
得られた蛍光体は、発光のピーク波長が530nm付近にある1.99(Ba0.57Sr0.38Eu0.05)O・SiO2(メディアン径(50%D):17.4μm)で表わされる緑色系発光珪酸塩蛍光体であった。
次に、上記緑色系発光珪酸塩蛍光体を用い、実施例1と同様な方法にて、発光装置を作製した。発光素子としては、455nmにピーク波長を有する窒化ガリウム(GaN)系半導体を用いた。また、実施例1と同様な方法にて、その特性(明るさおよび色度)を評価した。
比較例としては、実施例と同様な方法で、2.10(Ba0.57Sr0.38Eu0.05)O・SiO2(メディアン径(50%D):17.2μm)で表わされる緑色系発光珪酸塩蛍光体を調製した。
次に、上記緑色系発光珪酸塩蛍光体を用い、実施例1と同様な方法にて、発光装置を作製した。発光素子としては、455nmにピーク波長を有する窒化ガリウム(GaN)系半導体を用いた。また、実施例1と同様な方法にて、その特性(明るさおよび色度)を評価した。
結果を表2に示す。
Figure 2009209332
表2から、本発明の発光装置は従来品に比し、ライフ特性(信頼性、光度および色度の変動)が非常に優れていることがわかる。
(実施例3〜9)
種々のaの値を有する緑色系発光珪酸塩蛍光体について、その評価結果を表3および表4に示す。
Figure 2009209332
Figure 2009209332
表3および表4から、本発明の発光装置は従来品に比し、ライフ特性(信頼性、光度および色度の変動)が非常に優れていることがわかる。
(実施例10)
発光素子として、450nmにピーク波長を有する窒化ガリウム(GaN)系半導体を用い、波長変換部には、2.01(Ba0.70Sr0.26Eu0.04)O・SiO2(メディアン径:15.1μm)なる組成を有する緑色系発光珪酸塩蛍光体と(Ca0.99Eu0.01)AlSiN3(メディアン径:9.3μm)なる組成を有する赤色系発光窒化物蛍光体を用いた。
前記緑色系発光珪酸塩蛍光体を84重量%、赤色系発光窒化物蛍光体を16重量%の割合にて混合し、その混合物を所定の割合にてシリコーン樹脂中に分散し、波長変換部を作製した。この波長変換部を組み込んだ発光装置について、その特性(明るさおよび色度)を評価した。
なお、評価方法は、実施例1に準じて行った。
比較例としては、2.20(Ba0.70Sr0.26Eu0.04)O・SiO2(メディアン径(50%D):15.3μm)なる組成を有する緑色系発光蛍光体と(Ca0.99Eu0.01)AlSiN3(メディアン径:9.3μm)なる組成を有する赤色系発光窒化物蛍光体を用いた。
その結果を表5に示す。
Figure 2009209332
表5から、本発明の発光装置は従来品に比し、ライフ特性(信頼性、光度および色度の変動)が非常に優れていることがわかる。
(実施例11〜13)
各種緑色系発光珪酸塩蛍光体と赤色系発光窒化物蛍光体との組み合わせについての評価結果を表6および表7に示す。
Figure 2009209332
Figure 2009209332
表6および表7から、本発明の発光装置は従来品に比し、ライフ特性(信頼性、光度および色度の変動)が非常に優れていることがわかる。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の一実施形態としての発光装置における要部の断面図。
符号の説明
10 発光装置、11 発光素子、12 波長変換部、13 パッケージ、14 リード、21 緑色系発光蛍光体、22 赤色系発光蛍光体、23 封止樹脂。

Claims (8)

  1. 一般式:a(Ba1-b-cMIbEuc)O・SiO2 (I)
    (式中、MIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、CaおよびSrから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、1.60≦a≦2.02、0<b≦0.55、0.03≦c≦0.10を満足する数である)で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体であることを特徴とする発光装置用蛍光体。
  2. 前記式(I)が、
    式中、1.80≦a≦1.98、0.15≦b≦0.45、0.04≦c≦0.08であることを特徴とする請求項1記載の発光装置用蛍光体。
  3. 前記式(I)が、
    式中、MIがSrであることを特徴とする請求項1記載の発光装置用蛍光体。
  4. 1次光が430nm〜480nmのピーク波長を有する窒化ガリウム(GaN)系半導体よりなる発光素子と、前記1次光を吸収して、前記1次光の波長よりも長い波長を有する2次光を発する波長変換部とを備えた発光装置において、前記波長変換部は1種以上の蛍光体からなり、前記蛍光体は、
    一般式:a(Ba1-b-cMIbEuc)O・SiO2
    (式中、MIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、CaおよびSrから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、1.60≦a≦2.02、0<b≦0.55、0.03≦c≦0.10を満足する数である)で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体を含むことを特徴とする発光装置。
  5. 前記発光装置が、
    前記式(I)が、
    式中、1.80≦a≦1.98、0.15≦b≦0.45、0.04≦c≦0.08であることを特徴とする2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体を含むことを特徴とする請求項4記載の発光装置。
  6. 前記発光装置が、
    前記式(I)が、
    式中、MIがSrであることを特徴とする2価のユ−ロピウム付活緑色系発光珪酸塩蛍光体を含むことを特徴とする請求項4記載の発光装置。
  7. 前記発光装置が、
    一般式:(MII1-dEud)MIIISiN3 (II)
    (式中、MIIはアルカリ土類金属元素であり、Mg、Ca、SrおよびBaから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、MIIIは3価の金属元素からなり、Al、Ga、In、Sc、Y、La、GdおよびLuから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、0.001≦d≦0.05を満足する数である)で実質的に表わされる2価のユ−ロピウム付活赤色系発光窒化物蛍光体を含むことを特徴とする請求項4記載の発光装置。
  8. 前記発光装置が、
    前記式(II)が、
    式中、MIIIはAl、GaおよびInから選ばれる少なくとも1種の元素であることを特徴とする2価のユ−ロピウム付活赤色系発光窒化物蛍光体を含むことを特徴とする請求項7記載の発光装置。
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