JP2013187358A

JP2013187358A - 白色発光装置

Info

Publication number: JP2013187358A
Application number: JP2012051406A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Hattori; 靖服部; Naohisa Matsuda; 直寿松田; Kunio Ishida; 邦夫石田; Aoi Okada; 葵岡田; Ryosuke Hiramatsu; 亮介平松; Masahiro Kato; 雅礼加藤; Iwao Mitsuishi; 巌三石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2013-09-19
Also published as: US20130234591A1

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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、発光素子上に形成され、５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の第１のピーク波長と第１の半値幅の光を発光する第１の蛍光体と、第１のピーク波長より長い５７０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の第２のピーク波長と、第１の半値幅と等しいか狭い１００ｎｍ以下の第２の半値幅の光を発光する第２の蛍光体と、を備える。
【選択図】図１

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（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：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、青色領域の光を放出するＬＥＤチップと蛍光体との組み合わせが用いられている。例えば、青色光を放つＬＥＤチップと、蛍光体との組み合わせがあげられる。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つ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２００６−２６１５２１号公報特開２００８−２３５５５２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、前記発光素子上に形成され、５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の第１のピーク波長と第１の半値幅の光を発光する第１の蛍光体と、前記第１のピーク波長より長い５７０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の第２のピーク波長と、前記第１の半値幅と等しいか狭い１００ｎｍ以下の第２の半値幅の光を発光する第２の蛍光体と、を備える。

実施の形態の発光装置の模式断面図である。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。実施の形態のシミュレーション結果の一例を示す図である。演色性および発光効率の半値幅依存性を示す図である。演色性および発光効率の半値幅依存性を示す図である。演色性および発光効率の半値幅依存性を示す図である。演色性および発光効率の半値幅依存性を示す図である。

以下、図面を用いて実施の形態について説明する。

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、発光素子上に形成され、５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の第１のピーク波長と第１の半値幅の光を発光する第１の蛍光体と、第１のピーク波長より長い５７０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の第２のピーク波長と第１の半値幅と同じか狭い１００ｎｍ以下の第２の半値幅光を発光する第２の蛍光体と、を備える。

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種の黄緑〜橙色蛍光体と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、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、発光色が昼白色（５０００Ｋ）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、５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の第１のピーク波長と第１の半値幅の光を発光する第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、黄緑〜黄色蛍光体の粒子が、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、５７０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の第２のピーク波長と第１の半値幅と同じか狭い１００ｎｍ以下の第２の半値幅の光を発光する第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、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（Ｙ１）としては、例えばＹＡＧ：Ｃｅ系蛍光体を用いることができる。

第２の蛍光体（Ｙ２）としては、例えば珪酸塩系蛍光体を用いることができる。珪酸塩系蛍光体は、波長変動に対して、比重と粒子形状、および吸収スペクトルの変動が少なく、波長の違う蛍光体を混合し、ひとつの蛍光体としてデバイスの作製を行うことが容易である。そのため、デバイス作製が簡易化することができる。

具体的な珪酸塩系蛍光体としては（Ｓｒ_{（１−ｘ−ｙ−ｚ）}Ｂａ_ｘＣａ_ｙＥｕ_ｚ）_２Ｓｉ_２Ｏ_４（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、０．０５≦ｚ≦０．２）もしくは（Ｓｒ_{（１−ｘ−ｙ−ｚ）}Ｂａ_ｘＣａ_ｙＥｕ_ｚ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２（０≦ｘ＜１、０≦ｙ≦１、０．０１≦ｚ≦０．２）が挙げられる。

上記式により表される珪酸塩系蛍光体は、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。他の組成比の珪酸塩系蛍光体としては、ＭＳｉＯ_３、ＭＳｉＯ_４、Ｍ_２ＳｉＯ_３、Ｍ_２ＳｉＯ_５、Ｍ_３ＳｉＯ_５及びＭ_４Ｓｉ_２Ｏ_８（ＭはＳｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｚｎ、及びＹからなる群から選択される少なくとも１つの元素）が使用可能である。なお、発光色を制御するために、Ｓｉの一部をゲルマニウム（Ｇｅ）に置き換えてもよい（例えば、（Ｓｒ_{（１−ｘ−ｙ−ｚ）}Ｂａ_ｘＣａ_ｙＥｕ_ｚ）_２（Ｓｉ_{２（１−ｕ）}）Ｇｅ_ｕ）Ｏ_４）。また、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｍｎ、Ａｓ、Ａｌ、Ｐｒ、Ｔｂ、及びＣｅからなる群からなる群から選択される少なくとも１つの元素を共賦活剤として含有してもよい。

具体的には短波長の蛍光体としてＣｅを賦活した半値幅の広い蛍光体を、長波長の蛍光体としてはＥｕを賦活した半値幅の狭い蛍光体を用いることで、より発光効率と演色性の高い白色発光装置を得ることができる。

例えば、第１の蛍光体（Ｙ１）としてピーク波長が５４８ｎｍ、半値幅が１１０ｎｍ程度のＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体、第２の蛍光体（Ｙ２）としてピーク波長が５８４ｎｍ、半値幅が９０ｎｍ程度の珪酸塩系蛍光体を用いる。

これによって得られるスペクトルから求められるルーメン当量は３２８ｌｍ／Ｗ、Ｒａは７４である。

一方、１種のみの蛍光体、例えばＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体１種を用いた場合、ルーメン当量は３２６ｌｍ／Ｗ、Ｒａは７２となり、２種の黄緑〜橙色蛍光体を用いる実施の形態で、高い演色性と高い発光効率が実現される。

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、ガウシアンで近似した黄緑〜橙色蛍光体のスペクトルを足し合わせることで計算を行った。なお、あらかじめ、代表的な黄緑〜橙色蛍光体で、実測スペクトルとガウシアンで近似したスペクトルとは、シミュレーション結果の差異は小さく、実用上シミュレーションによる演色性と発光効率との算出に問題ないことはあらかじめ確認した。

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種の黄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、黄色蛍光体の半値幅を変数とし、合計したスペクトルの色度が５０００Ｋの昼白色（Ｃｘ＝０．３４５２、Ｃｙ＝０．３５１７）となるように黄色蛍光体のピーク波長とピーク強度比を調整した。ピーク波長は５７０ｎｍ近傍であった。

次に、青色発光素子と、黄緑〜橙色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、蛍光体Ｙ１、Ｙ２それぞれの半値幅と発光波長を変数とし、それぞれの値で合計したスペクトルの色度が５０００Ｋの昼白色（Ｃｘ＝０．３４５２、Ｃｙ＝０．３５１７）となるように黄緑〜橙色蛍光体のピーク強度比を調整した。

具体的なシミュレーションの手順としては、まず、蛍光体Ｙ１と蛍光体Ｙ２の半値幅を定数とし、Ｙ１のピーク波長を５３０ｎｍ〜５８０ｎｍを２ｎｍ刻み、Ｙ２のピーク波長を５７０ｎｍ〜６２０ｎｍの間を２ｎｍ刻みで変化させ、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５０００Ｋの昼白色となるようＹ１、Ｙ２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。

その後、Ｙ１とＹ２の半値幅の組み合わせを変化させて、同様のシミュレーションを行った。

図２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２（ａ）が本実施の形態、図２（ｂ）は黄色蛍光体が１種の場合を示す。

図３は、実施の形態のシミュレーション結果の一例を示す図である。蛍光体Ｙ１の半値幅が１００ｎｍ、蛍光体Ｙ２の半値幅が６０ｎｍの場合のシミュレーション結果を示す。

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。図中、実線は上述した黄色蛍光体１種の場合の結果である。また、プロットされた各点が２種の蛍光体Ｙ１、Ｙ２を適用した場合である。同一のマークは蛍光体Ｙ１のピーク波長が同一である場合を示す。

図３中、１種の黄色蛍光体の曲線（実線）よりも上方になる点が、１種の黄色蛍光体の場合よりも、演色性および発光効率が向上する点となる。

１種の場合も、２種の場合も、演色性と発光効率とはトレードオフの関係となる。これは、演色性をあげるために発光スペクトルを幅広くすると、発光スペクトルのうち、視感度が最大となる５５５ｎｍの波長領域から外れる部分の面積が増大するからと考えられる。

もっとも、図３に示すように、２種の蛍光体Ｙ１、Ｙ２を用いることにより、１種の黄色蛍光体の場合よりも、演色性および発光効率が向上する。より詳細には、Ｙ１ピーク波長が短くなるにつれて、演色性および発光効率が向上する傾向がある。また、Ｙ１ピーク波長が同一であれば、Ｙ２ピーク波長が長いほど、いいかえれば、Ｙ１ピーク波長とＹ２ピーク波長の差が大きいほど、演色性および発光効率が向上する傾向がある。

図４〜図７は、演色性および発光効率の半値幅依存性を示す図である。図４が蛍光体Ｙ１の半値幅が１００ｎｍ、図５が８０ｎｍ、図６が６０ｎｍ、図７が４０ｎｍの場合である。それぞれの図において、蛍光体Ｙ２の半値幅を、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍとした場合の結果を示している。

なお、図中、縦の点線は、Ｒａ＝７０の軸である。また、図中、実線は１種の黄色蛍光体の場合である。

図４〜７から明らかなように、蛍光体Ｙ２（第２の蛍光体）の半値幅（第２の半値幅）が蛍光体Ｙ１（第１の蛍光体）の半値幅（第１の半値幅）と等しいか狭い場合に、１種の黄色蛍光体の場合よりも、演色性および発光効率が向上する。

さらに、蛍光体Ｙ２（第２の蛍光体）の半値幅（第２の半値幅）が６０ｎｍ以下の場合に効果が顕著となる。したがって、蛍光体Ｙ２（第２の蛍光体）の半値幅（第２の半値幅）が６０ｎｍ以下であることが望ましい。

また、Ｒａは、実用的な観点からは、７０以上あることが望ましい。Ｒａが７０以上の領域（各図中点線）で、１種の黄色蛍光体の場合よりも、演色性および発光効率が向上させる観点からは、蛍光体Ｙ１（第１の蛍光体）のピーク波長（第１のピーク波長）が、５５０ｎｍ以下であることが望ましい。また、蛍光体Ｙ２（第２の蛍光体）のピーク波長（第２のピーク波長）と蛍光体Ｙ１のピーク波長（第１のピーク波長）との差が４０ｎｍ以上であることが望ましい。

さらに、１種の黄色蛍光体では大幅に発光効率が低下し実現困難な８０以上のＲａを実現する観点からは、蛍光体Ｙ１（第１の蛍光体）のピーク波長（第１のピーク波長）が、５４５ｎｍ以下であることが望ましい。また、蛍光体Ｙ２（第２の蛍光体）のピーク波長（第２のピーク波長）と蛍光体Ｙ１のピーク波長（第１のピーク波長）との差が６０ｎｍ以上であることが望ましい。

また、蛍光体Ｙ１の半値幅（第１の半値幅）は、Ｒａと発光効率とのバランスを考慮し、１２０ｎｍ以下であることが好ましい。

なお、実施の形態の２種の黄緑〜橙色蛍光体に、さらに別種の蛍光体を蛍光体層に含有させることも可能である。しかしながら、蛍光体の種類を３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。

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、蛍光体としては、黄緑〜橙色蛍光体においては青色の波長領域の光を吸収して可視光を放射する材料で形成されるもので、例えば、実施の形態に挙げたＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体、珪酸塩系蛍光体の他、窒化物および酸窒化物系蛍光体、Ｓｉを含む酸窒化物系蛍光体（ＳＩＯＮ）、アルミン酸塩系、硫化物系、酸硫化物系、硼酸塩系、燐酸塩硼酸塩系、燐酸塩系、及びハロリン酸塩系を母体材料とした蛍光体を使用することができる。各蛍光体の組成を下記に示す。

アルミン酸塩系蛍光体：Ｍ_２Ａｌ_１０Ｏ_１７（但し、Ｍは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、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）：
賦活剤として、Ｅｕ及びＭｎの少なくとも１つを含む。他の組成比のアルミン酸塩系蛍光体としては、ＭＡｌ_２Ｏ_４、ＭＡｌ_４Ｏ_１７、ＭＡｌ_８Ｏ_１３、ＭＡｌ_１２Ｏ_１９、Ｍ_２Ａｌ_１９Ｏ_１７、Ｍ_２Ａｌ_１１Ｏ_１９、Ｍ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、Ｍ_３Ａｌ_１６Ｏ_２７、及びＭ_４Ａｌ_５Ｏ_１２（ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂｅ及びＺｎ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）が使用可能である。また、Ｍｎ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｎｄ、及びＣｅからなる群からなる群から選択される少なくとも１つの元素を賦活剤として含有していてもよい。

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。

硫化物系蛍光体：（Ｚｎ_{（１−ｘ）}Ｃｄ_ｘ）Ｓ：Ｍ（Ｍは、Ｃｕ、Ｃｌ、Ａｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、及びＺｎからなる群から選択される少なくとも１つの元素、ｘは０≦ｘ≦１を満足する数値）：
なお、Ｓを、Ｓｅ及びＴｅの少なくともいずれかに置き換えてもよい。

硼酸塩系蛍光体：ＭＢＯ_３：Ｅｕ（ＭはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕ、及びＩｎからなる群から選択される少なくとも１つの元素）：
なお、賦活剤として、Ｔｂを含有してもよい。他の組成比の硼酸塩系蛍光体として、Ｃｄ_２Ｂ_２Ｏ５_５：Ｍｎ、（Ｃｅ，Ｇｄ，Ｔｂ）ＭｇＢ_５Ｏ_１０：Ｍｎ、ＧｄＭｇＢ_５Ｏ_１０：Ｃｅ，Ｔｂなどが使用可能である。

燐酸塩硼酸塩系蛍光体：２（Ｍ_{（１−ｘ）}Ｍ’_ｘ）Ｏ・ａＰ_２Ｏ_５・ｂＢ_２Ｏ_３（ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素、Ｍ’はＥｕ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｆｅ、及びＣｒからなる群から選択される少なくとも１つの元素、ｘ、ａ、ｂは０．００１≦ｘ≦０．５、０≦ａ≦２、０≦ｂ≦３、０．３＜（ａ＋ｂ）を満足する数値）：

燐酸塩系蛍光体：（Ｓｒ_{（１−ｘ）}Ｂａ_ｘ）_３（ＰＯ_４）_２：Ｅｕ、又は（Ｓｒ_{（１−ｘ）}Ｂａ_ｘ）_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｅｕ、Ｓｎ：
なお、Ｔｉ及びＣｕのいずれか一方を、賦活剤として含有してもよい。

ハロリン酸塩系蛍光体：（Ｍ_{（１−ｘ）}Ｅｕ_ｘ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２、又は（Ｍ_{（１−ｘ）}Ｅｕ_ｘ）_５（ＰＯ_４）_３Ｃｌ（ＭはＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、及びＣｄ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、Ｃｌの少なくとも一部を、フッ素（Ｆ）に置き換えてもよい。また、Ｓｂ及びＭｎの少なくとも１つを、賦活剤として含有してもよい。

上記の蛍光体を適宜選択して、また、長波長側の蛍光体に関してはこれらの蛍光体のうち、半値幅の狭い蛍光体を用いることが望ましい。

蛍光体の半値幅は主として賦活剤の種類によって規定され、特に狭い半値幅を持つ蛍光体としてはＥｕ、Ｍｎ、Ｔｂ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｐｒのうち少なくとも１種を発光サイト（賦活剤）として含む蛍光体を用いることができる。

また、蛍光体層として、第１の蛍光体層と第２の蛍光体層の積層構造を例に説明したが、第１の蛍光体と第２の蛍光体が混合して１層の蛍光体層に含まれる構成であってもかまわない。

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

Claims

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、
前記発光素子上に形成され、５３０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の第１のピーク波長と、第１の半値幅の光を発光する第１の蛍光体と、
前記第１のピーク波長より長い５７０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の第２のピーク波長と、前記第１の半値幅と等しいか狭い１００ｎｍ以下の第２の半値幅の光を発光する第２の蛍光体と、
を備えることを特徴とする白色発光装置。
前記第１のピーク波長が、５５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の白色発光装置。
前記第２の半値幅が６０ｎｍ以下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。
前記第１のピーク波長と前記第２のピーク波長との差が４０ｎｍ以上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。