JP2014040492A - 蛍光体、蛍光体含有組成物、発光モジュール、ランプおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の蛍光体および蛍光体含有組成物は、粉体輝度を向上しつつ、かつ、シリコーン樹脂溶媒への分散性を向上する。さらに、本発明の発光モジュール、ランプおよび照明装置は、発光色の色ばらつきを抑制する。
【解決手段】基体蛍光体１０１と、基体蛍光体１０１を覆う二酸化珪素の被膜１０２とを有する蛍光体１００であって、被膜１０２の表層部にアルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硼素（Ｂ）のうちいずれか１種以上の金属元素１０３が含まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光体、蛍光体含有組成物、発光モジュール、ランプおよび照明装置に関する。

従来、蛍光ランプにおいては、水などの分散媒に懸濁させた蛍光体を、ガラス管内に流し込むことで、ガラス管内壁に蛍光体を塗布していたが、二種類以上の蛍光体を混ぜた場合、分散媒と蛍光体との帯電量の差により、沈降速度に差が生まれ、管両端で色が違うといった課題があった。

これに対して、蛍光体表面に酸化亜鉛などの金属酸化物の粉末をコーティングすることで、表面の帯電状態をコントロールしていた（例えば特許文献１参照）。

特開平５−３２５９０１号公報

しかしながら、塗布時に分散媒に拡散させようとした場合に、凝集をおこし所望の帯電状態に出来ない課題があった。また、粉体をコーティングしていたために、励起光の利用率が低下し、蛍光体の輝度を低下させるといった問題もあった。

さらに、半導体発光モジュールにおいては、２種類以上の蛍光体をシリコーン樹脂などに分散させたものを、半導体発光素子上にコートした場合、シリコーン樹脂との帯電量の差から沈降速度に差が生まれ、色のばらつきが発生し、製造時の管理が難しくなることが想定される。

そこで、本発明に係る蛍光体および蛍光体含有組成物は、粉体輝度を向上しつつ、かつ、シリコーン樹脂溶媒等の液状媒体への分散性を向上することを目的とする。

さらに、本発明に係る発光モジュール、ランプおよび照明装置は、発光色の色ばらつきを抑制することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る蛍光体は、基体蛍光体と、該基体蛍光体を覆う二酸化珪素の被膜とを有する蛍光体であって、前記被膜の表層部にアルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硼素（Ｂ）のうちいずれか１種以上の金属元素が含まれていることを特徴とする。

また、本発明に係る蛍光体は、前記金属元素がマグネシウム（Ｍｇ）であることが好ましい。

また、本発明に係る蛍光体は、前記金属元素が酸化物換算で２０［ｐｐｍ］以上２００００［ｐｐｍ］以下の範囲内で含まれていることが好ましい。

さらに、本発明に係る蛍光体は、前記被膜の表面には、凹部が形成されており、前記金属元素が前記凹部に入り込んでいることが好ましい。

さらに、本発明に係る蛍光体は、前記被膜の表面は、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硼素（Ｂ）のうちいずれか１種以上の金属元素の酸化物により覆われていることが好ましい。

本発明に係る蛍光体含有組成物は、前記蛍光体と、液状媒体とを有することを特徴とする。

本発明に係る発光モジュールは、半導体発光素子と、請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光体とを有することを特徴とする。

本発明に係るランプは、前記蛍光体を有することを特徴とする。

本発明に係る照明装置は、前記ランプを備えることを特徴とする。

本発明に係る蛍光体および蛍光体含有組成物は、粉体輝度を向上しつつ、かつ、シリコーン樹脂溶媒等の液状媒体への分散性を向上することができる。

さらに、本発明に係る半導体発光モジュール、ランプおよび照明装置は、発光色の色ばらつきを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る蛍光体の概略断面図 （ａ）従来の蛍光体の紫外線反射の様子を示す概念図、（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る蛍光体の紫外線反射の様子を示す概念図 （ａ）金属元素の含浸前の蛍光体の帯電状態を示す概念図、（ｂ）本発明の第１の実施形態に係る蛍光体の帯電状態を示す概念図 マグネシウムの添加量と蛍光体のゼータ電位との関係を示す図 本発明の第１の実施形態に係る蛍光体の表層部の断面の透過型電子顕微鏡写真 本発明の第３の実施形態に係る半導体発光モジュールの概念図 本発明の第４の実施形態に係るランプの一部切欠き正面図 本発明の第５の実施形態に係るランプの一部切欠き斜視図 本発明の第６の実施形態に係る照明装置の一部切欠き正面図 本発明の第７の実施形態に係る画像表示装置の断面図

本発明の各実施形態を以下に説明する。なお、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。また、本発明において、数値範囲を示す符号「〜」は、その両端の数値を含む。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る蛍光体の概略断面図を図１に示す。本発明の第１の実施形態に係る蛍光体（以下、「蛍光体１００」という。）は、基体蛍光体１０１と、基体蛍光体１０１を覆う二酸化珪素の被膜１０２とを有する。

基体蛍光体１０１は、例えばユーロピウム付活酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺）である。なお、基体蛍光体１０１はこれに限らず、（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺等の珪酸塩蛍光体等、種々のものを用いることができる。

図１に示すように、被膜１０２の表層部には、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硼素（Ｂ）のうちいずれか１種以上の金属元素１０３が含まれている。

発明者らは、蛍光体の輝度を向上させるために、基体蛍光体を覆う二酸化珪素の被膜を形成した。発明者らは、後述する紫外線の反射率が蛍光体の輝度に影響すると考え、紫外線の反射率を従来よりも小さくすることで、蛍光体に入射する励起紫外線の量を増やして、蛍光体の輝度を向上することができると考えたためである。

なお、蛍光体の紫外線反射率Ｒ₁は、以下の式により求められる。

式中、ｎ₁は基体蛍光体の屈折率であり、ｎ₂は空気の屈折率である。

以下、被膜により蛍光体の輝度が向上する仕組みを説明する。

例えば、図２（ａ）に示すように、基体蛍光体がＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺であるとすると、基体蛍光体の屈折率が１．９３、空気の屈折率が１．０、であるため、これらを数式１に当てはめることで、Ｒ₁が１０．１となる。すなわち、表面に被膜が形成されていない蛍光体の場合、蛍光体に入射する紫外線のうち、１０．１［％］もの紫外線を反射してしまうこととなる。

一方、図２（ｂ）に示すように、表面に二酸化珪素の被膜が形成されている蛍光体の場合、紫外線の反射率が小さくなり、蛍光体の輝度が向上する。

表面に二酸化珪素の被膜が形成されている蛍光体の紫外線反射率Ｒ₂は、以下の式により求められる。

式中、Ｒ₃は被膜の反射率であり、Ｒ₄は基体蛍光体の反射率である。

さらに、被膜の反射率Ｒ₃は、以下の式により求められる。

式中、ｎ₃は二酸化珪素の屈折率であり、ｎ₄は空気の屈折率である。

また、基体蛍光体の反射率Ｒ₄は、以下の式により求められる。

式中、ｎ₅は基体蛍光体の屈折率であり、ｎ₆は二酸化珪素の屈折率である。

基体蛍光体が例えばY₂O₃：Ｅｕ³⁺の場合、基体蛍光体の屈折率が１．９３、空気の屈折率が１．０、二酸化珪素の屈折率が１．４３のため、これらを上記数式２〜４に当てはめることで、表面に二酸化珪素の被膜が形成されている蛍光体の紫外線反射率Ｒ₂〜Ｒ₄を求めることができる。

すなわち、蛍光体の被膜の表面に入射する紫外線のうち、３．５［％］の紫外線が反射され、被膜の表面で反射されずに被膜を透過する９６．５［％］の紫外線のうち、被膜の表面に入射する紫外線のうち、１．９［％］の紫外線が基体蛍光体の表面で反射される。すなわち、基体蛍光体の表面に二酸化珪素の被膜を形成することで、紫外線の反射率を５．４［％］まで下げることができる。よって、被膜が形成されていない蛍光体の紫外線反射率と二酸化珪素の被膜が形成されている蛍光体の紫外線反射率との差が、二酸化珪素の被膜が形成されている蛍光体により向上した輝度分となる。すなわち、二酸化珪素の被膜が形成されている蛍光体は、従来よりも４．７［％］も輝度を向上することができる。

しかしながら、図３（ａ）に示すように、基体蛍光体１０１を覆う二酸化珪素の被膜１０２は、表面に凹部１０４を有したポーラス状になりやすく、そのゼータ電位が負に帯電してしまう。この場合、ゼータ電位が負に帯電した蛍光体をシリコーン樹脂の溶媒に分散させた場合、蛍光体のゼータ電位とシリコーン樹脂ゼータ電位とが同程度となるため、各蛍光体間に働く分子間力が影響しやすく、蛍光体が凝集しやすくなってしまうことがわかった。

この被膜の凹部１０４を埋めるには、被膜の焼成の際、高温で焼成することが考えられる。しかしながら、蛍光体を高温で焼成すると、基体蛍光体が劣化してしまい、蛍光体の輝度が低下してしまう。

そこで、発明者らは、被膜の凹部１０４に金属元素を充填しつつ、被膜の表面を金属元素で覆うことで、蛍光体のゼータ電位を調整した。これらの金属元素は、被膜の凹部を埋めつつ、被膜１０２の表面を覆うように、被膜１０２の表層部に存在している。すなわち、図３（ｂ）に示すように、被膜１０２の表層部にアルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硼素（Ｂ）のうちいずれか１種以上の金属元素が含まれていることで、蛍光体のゼータ電位をプラスにすることができる。ゼータ電位がプラスになると、シリコーン樹脂とのゼータ電位の差を大きくすることができ、分散性を向上することができる。

すなわち、本発明の第１の実施形態に係る蛍光体含有組成物の構成によれば、粉体輝度を向上しつつ、かつ、シリコーン樹脂溶媒等の液状媒体への分散性を向上することができる。

なお、金属元素１０３は、酸化物換算で２０［ｐｐｍ］以上２００００［ｐｐｍ］以下の範囲内で含まれていることが好ましい。この場合、蛍光体がシリコーン樹脂等の液状媒体に対して分散性が適度に向上するように、蛍光体のゼータ電位を適度に大きくすることができる。

蛍光体１００の製造方法について、以下に説明する。蛍光体１００の製造方法は、基体蛍光体と、エタノール、触媒とを含む第１の溶液に対し、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄）（以下、「ＴＥＯＳ」という。）とエタノールとを含む第２の溶液を滴下して、基体蛍光体を覆う二酸化珪素を主成分とする被膜を形成する工程（被膜形成工程）と、被膜に対してアルミニウム、イットリウム、マグネシウムおよび硼素のうちいずれか１種以上を含浸させる工程（含浸工程）とを有する。以下、各工程について、順番に説明する。
１．被膜形成工程
まず、容器の中で基体蛍光体、エタノールおよび触媒を混合して、第１の溶液を作製する。

基体蛍光体の種類は、特に限定されるものではない。

触媒は、例えばアンモニア水である。なお、触媒は、アンモニア水に限られず、酸性触媒でもアルカリ触媒でもよい。

なお、例えばアンモニア水等のアルカリ触媒の場合には、反応性が高い緻密性をもつ被膜を厚くしやすくすることができる。アルカリ触媒を用いた場合、ＯＨ^-がＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅)₄に対して求核反応となり、Ｓｉを直接攻撃する。ＯＨ^-は非常に負の電荷が強く、ＯＣ₂Ｈ₅ ^-も負に帯電しているため立体障害を起こすが、多量のＯＨ^-が周囲をとり囲むことにより反応が開始する。ＯＨ^-により攻撃を受けたアルコキシドは一時的にはＳｉ（ＯＨ）（ＯＣ₂Ｈ₅）₄となるが、不安定な状態となるためＯＲ^-が脱離し、Ｈ₂Ｏから解離したＨ⁺との間でアルコールを形成する。この反応により生成したＳｉ（ＯＨ）（ＯＣ₂Ｈ₅）₃のＯＨ基は非常に短い側鎖で構成されているため、立体障害が軽減されＯＨ^-の攻撃を容易に受ける。また攻撃されるＳｉの量は減少することはないため反応が急激に増加し、一気に加水分解されてＳｉ（ＯＨ）₄となる。そして、Ｓｉ（ＯＨ）₄の全てのＯＨ基は縮重合することが可能であるため、非常に３次元性と密度（緻密性）が高いゲルを形成しやすくなる。

一方、酸性触媒の場合、求電子反応でＨ₃Ｏ⁺はアルコキシル基（−ＯＲ：Ｒ＝Ｃ₂Ｈ_2n+1）のＯに対して攻撃し、ＳｉＯＲをＳｉＯＨとし結合が切れることで生成したＲ⁺はＯＨ^-と結合し、副生成物としてアルコールを形成する。反応が進むにつれシロキサンポリマーは直鎖状に近い構造となり、絡み合うことで３次元網目構造を構成し自由に動き回ることができなくなって流動性を失ったゲルとなる。ＴＥＯＳは、反応性が低く、密度の低いゲルを形成しやすく、ゲル化まで長時間かかり、Ｈ₂Ｏや副生成物であるアルコール等を内部に多く含んだゲルを形成する。

次に、別の容器の中でＴＥＯＳおよびエタノールを混合して、第２の溶液を作製する。

続いて、第１の溶液に対し、第２の溶液を滴下する。具体的には、例えば、第１の溶液を攪拌しつつ、第２の溶液を所定量、所定間隔で滴下する。この際、ＴＥＯＳが加水分解し、縮重合することで、基体蛍光体を覆う二酸化珪素を主成分とする被膜（以下、「被膜付き蛍光体」という。）が形成される。
２．洗浄工程
次に、被膜付き蛍光体をエタノールにより洗浄する。これにより、未反応状態のものやナトリウム（Ｎａ）等の汚染物を除去することができる。

なお、洗浄工程の後に、被膜付き蛍光体を乾燥させる。
３．焼成工程
続いて、被膜付き蛍光体を焼成する。

具体的には、例えば加熱炉において４００［℃／ｈ］の昇温速度において、９００［℃］まで昇温した後に、９００［℃］で３０［ｍｉｎ］加熱する。
４．含浸工程
次に、被膜に対してアルミニウム、イットリウム、マグネシウムおよび硼素のうちいずれか１種以上を含浸させる。具体的には、被膜付き蛍光体２００［ｇ］と０．００２［ｍｏｌ／ｌ］の酢酸マグネシウム２００［ｍｌ］と調整し、ローラーで１８［ｈ］攪拌する。その後、例えば蒸発皿の上で１３０［℃］〜１５０［℃］に加熱して被膜付き蛍光体を乾燥し、加熱炉において４００［℃／ｈ］の昇温速度において、９５０［℃］まで昇温した後に、９５０［℃］で３０［ｍｉｎ］加熱する。

なお、被膜付き蛍光体との調整は、酢酸マグネシウムに限らず、硝酸マグネシウムを用いてもよい。

これにより、被膜の凹部に酸化マグネシウムが充填された蛍光体１００を作製することができる。

（実験）
発明者らは、蛍光体１００のゼータ電位を測定する実験を行った。実験では、被膜に含まれるＭｇの量を変化させた蛍光体を、該当する分散媒に重量比で２０［ｗｔ％］となるように調整し、ゼータ電位をＭａｉｔｅｃ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ社製ＥＳＡ−９８００により測定した。

実験結果を図４に示す。図４において、Ｘ軸はマグネシウム（Ｍｇ）の添加量であり、Ｙ軸はゼータ電位である。図４に示すように、マグネシウムの添加量が増加するのに伴い、蛍光体のゼータ電位が大きくなっていることがわかる。すなわち、マグネシウムが蛍光体の被膜の凹部を埋めつつ、被膜を覆うように、被膜１０２の表層部に存在することで、蛍光体のゼータ電位を大きくすることができる。

本発明の蛍光体に使用する基体蛍光体の粒径には特に制限はないが、中央粒径（Ｄ５０）で通常１［μｍ］〜５０［μｍ］が好ましく、５［μｍ］〜８［μｍ］がより好ましく、６［μｍ］がさらにより好ましい。

基体蛍光体の粒度分布（ＱＤ）は、蛍光体含有組成物中での粒子の分散状態をそろえるために小さい方が好ましいが、小さくするためには分級収率が下がってコストアップにつながるため、０．０３〜０．４が好ましく、０．０５〜０．３がより好ましく、０．０７〜０．２がさらにより好ましい。ＱＤは、レーザ回折式粒度分布測定装置により、粒径範囲０．１［μｍ］〜６００［μｍ］にて測定する。レーザ回折式粒度分布測定装置により得られた重量基準粒度分布曲線において、積算値が５０［％］のときの粒径値を中央粒径Ｄ₅₀と表記する。そして、積算値が２５［％］および７５［％］のときの粒径値をそれぞれＤ₂₅、Ｄ₇₅と表記し、ＱＤ＝（Ｄ₇₅−Ｄ₂₅）／（Ｄ₇₅＋Ｄ₂₅）と定義する。すなわち、ＱＤが小さいことは粒度分布が狭いことを意味する。

なお、基体蛍光体の形状は、特に限定されない。

本発明の蛍光体は、被膜の膜厚が１［ｎｍ］以上が好ましく、２０［ｎｍ］〜２００［ｎｍ］がより好ましい。

また、被膜の平均膜厚は、１０［ｎｍ］以上が好ましく、２０［ｎｍ］〜１００［ｎｍ］がより好ましい。被膜の平均膜厚が厚すぎると被膜の一部が剥離してしまう可能性があり、薄すぎると被膜の連続性が損なわれ、耐湿性が不十分となるおそれがある。

また、被膜の平均膜厚と局所的な膜厚が大きく異なる場合、すなわち被膜の膜厚のむらが大きい場合は、膜厚の大きな部分に歪がかかってその部分が剥落するおそれがあるので、膜厚のばらつきが小さく、各所の膜厚と平均膜厚に大きな乖離がないことが好ましい。

被膜の膜厚は、透過型電子顕微鏡による被膜性状観察法により観察される膜厚を測定することにより得られる。蛍光体１００の表層部の断面の透過型電子顕微鏡写真を図５に示す。なお、被膜平均膜厚は、例えば透過型電子顕微鏡写真の画像解析等により、被膜部分の平均値を求めてもよいし、蛍光体０．５［ｇ］を白金るつぼに秤量し、フッ酸１０［ｍｌ］にて溶解したＳｉ、Ｙ、Ｅｕ、ＭｇをＩＣＰ発光分析装置（株式会社島津製作所製ＩＣＰＳ−８０００）にて定量し、蛍光体粒径（直径）、密度から算出してもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る蛍光体含有組成物について、以下に説明する。本発明の第２の実施形態に係る蛍光体含有組成物（以下、「蛍光体含有組成物」という。）は、蛍光体１００および液状媒体を有する。

本発明の第２の実施形態に係る蛍光体含有組成物について、以下に説明する。本発明の第２の実施形態に係る蛍光体含有組成物（以下、「蛍光体含有組成物」という。）は、蛍光体１００および液状媒体を有する。

液状媒体は、例えば有機系材料や無機系材料を用いることができる。

有機系材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が挙げられる。具体的には、例えば、ポリメタアクリル酸メチル等のメタアクリル樹脂；ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリエステル樹脂；フェノキシ樹脂；ブチラール樹脂；ポリビニルアルコール；エチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；シリコーン樹脂等が挙げられる。特に照明など大出力の発光装置が必要な場合、耐熱性や耐光性等を目的として珪素含有化合物を使用するのが好ましい。

珪素含有化合物とは分子中に珪素原子を有する化合物をいい、ポリオルガノシロキサン等の有機材料（シリコーン系材料）、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等の無機材料、及びホウケイ酸塩、ホスホケイ酸塩、アルカリケイ酸塩等のガラス材料を挙げることができる。中でも、ハンドリングの容易さ等の点から、シリコーン系材料が好ましい。

なお、液状媒体に対する蛍光体の割合は、１０［ｍｏｌ％］〜２０［ｍｏｌ％］の範囲内であることが好ましい。この場合、蛍光体含有組成物のハンドリングをより容易にすることができる。

上記のとおり、本発明の第２の実施形態に係る蛍光体含有組成物の構成によれば、蛍光体含有組成物中の蛍光体の分散性を向上することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る発光モジュールの斜視図を図６に示す。本発明の第３の実施形態に係る発光モジュール（以下、「発光モジュール３００」という。）は、基板３０１と、基板３０１に実装された発光素子３０２と、発光素子３０２を封止する封止部材３０３とを有する。

基板３０１は、例えば、セラミック基板や熱伝導樹脂等からなる絶縁層とアルミ板等からなる金属層との２層構造を有し、例えば略方形の板状であって、基板３０１の実装面３０１ａと直交する方向から見て（以下、「平面視」と表現する）短手方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ１が１２［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］であり、平面視長手方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗ２が１２［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］である。

発光素子３０２は、例えば青色発光するＧａＮ系のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）であって、平面視形状が略方形であって、平面視短手方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ３が０．３［ｍｍ］〜１．０［ｍｍ］、平面視長手方向（Ｙ軸方向）の幅Ｗ４が０．３〜１．０ｍｍ、厚み（Ｚ軸方向の幅）が０．０８［ｍｍ］〜０．３０［ｍｍ］である。

各発光素子３０２は、最大幅方向、すなわち本実施の形態では平面視長手方向が、素子列の配列方向と一致するように配置されている。この構成により、各ＬＥＤ１２０の行方向の幅は狭くなるため、封止部材３０３の平面視短手方向（Ｘ軸方向）の幅Ｗ５を狭くすることができる。したがって、幅Ｗ５を狭くできる分だけ封止部材３０３間の隙間を広げることができ、封止部材３０３の放熱性を向上させることができる。

複数の発光素子３０２は、一列に並んだ複数の発光素子３０２ごと素子列を構成しており、それら素子列が基板３０１上に平行に複数行並べて実装されている。具体的には、例えば、２５［個］の発光素子３０２が５列５行でマトリックス状に実装されている。すなわち、１つの素子列は５個の発光素子３０２で構成され、そのような素子列が５行並べて実装されている。なお、複数の発光素子３０２の構成は５列５行の総計２５［個］に限定されず、２列以上２行以上で構成される４［個］以上で構成されていれば良い。

各素子列では、発光素子３０２が列方向（Ｙ軸方向）に直線状に配列されている。このように発光素子３０２を直線状に配列することによって、それら発光素子３０２を封止する封止部材３０３をも直線状に形成することができる。封止部材３０３が直線状であれば形成が容易であるため、発光モジュール３００の生産性が向上する。また、封止部材３０３が直線状であれば発光素子３０２の高集積化が容易であるため、発光モジュール３００を高輝度にすることができる。なお、直線状とは、具体的には、例えば、素子列の配列軸Ｊ２に対して各発光素子３０２の中心が３０［μｍ］以内のずれの範囲で実装されていることをいう。

発光素子列の配列方向に沿って隣り合う発光素子３０２同士の間隔Ｄ１は、１．０［ｍｍ］〜３．０［ｍｍ］の範囲であることが好ましい。この範囲よりも小さいと発光素子３０２からの熱が十分に放熱されず、この範囲よりも大きいと発光素子３０２間の間隔が空き過ぎて輝度むらが生じるおそれがある。

封止部材３０３は、蛍光体１００を含有した透光性の樹脂材料で形成されている。樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン・エポキシのハイブリッド樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。

また、蛍光体１００に用いる基体蛍光体としては、例えば、ＹＡＧ蛍光体（（Ｙ，Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ³⁺）、珪酸塩蛍光体（（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺）、窒化物蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ²⁺）、酸窒化物蛍光体（Ｂａ₃Ｓｉ₆Ｏ₁₂Ｎ₂:Ｅｕ²⁺）を用いることもできる。これにより、発光素子３０２から出射される青色光の一部を黄緑色に変換して混色により白色光が得られる。

なお、発光素子３０２は、ＬＥＤに限定されず、半導体レーザーダイオードや電界発光素子などであってもよい。また、発光部の発光色は白色に限定されず任意の色で良い。さらに、封止部材単位で含有させる蛍光体の種類を変えて、発光部単位で異なる発光色としても良く、例えば、電球色に発光する発光部と、昼光色に発光する発光部とを行方向に交互に並べて配置し、発光色ごとに切り替えて点灯させてもよい。

上記のとおり、本発明の第３の実施形態に係る発光モジュール３００の構成によれば、封止部材内の蛍光体の分散性を向上し、発光色の色ばらつきを抑制することができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係るランプの一部切欠き正面図を図７に示す。本発明の第４の実施形態に係るランプ（以下、「ランプ４００」という。）は、電球形のＬＥＤランプであって、筐体４０１と、筐体４０１の一端部に設けられた発光モジュール３００と、筐体４０１の内部に設けられ、かつ発光モジュール３００を点灯させる点灯回路ユニット４０２と、筐体４０１の他端部に設けられ、かつ点灯回路ユニット４０２に接続される口金４０３とを有する。

筐体４０１は、例えば円筒状であって、その一端部には、発光モジュール３００を配置するためのホルダ４０４が設けられている。筐体４０１は、発光モジュール３００からの熱を放散させる放熱部材（ヒートシンク）として機能させるために、熱伝導性の良い材料、例えばアルミニウムを基材として形成されている。

ホルダ４０４は、例えばモジュール保持部４０５と回路保持部４０６とを備える。

図７に示すように、モジュール保持部４０５は、発光モジュール３００を筐体４０１に取り付けるための略円板状の部材であって、発光モジュール３００側の主面の略中央には基板３０１の形状に合わせた略方形の凹部４０５ａが形成されている。凹部４０５ａに基板３０１を嵌め込み、基板３０１の裏面を前記凹部４０５ａ底面に密着させた状態で、接着あるいはねじ止めなどにより、モジュール保持部４０５に発光モジュール３００が固定されている。

また、モジュール保持部４０５には、回路保持部４０６との連結のためのねじ孔４０５ｂと、点灯回路ユニット４０２のリード線４０２ａを挿通させるための挿通孔４０５ｃとが設けられている。

なお、モジュール保持部４０５は、例えばアルミニウム等の良熱伝導性材料からなり、その材料特性により、発光モジュール３００からの熱を筐体４０１へ熱を伝導する熱伝導部材としても機能する。

回路保持部４０６は、略円形皿状であって、その中央にはモジュール保持部４０５と連結するためのボス孔４０６ａが設けられており、ボス孔４０６ａに挿通したねじ４０７をモジュール保持部４０５のねじ孔４０５ｂにねじ込むことによって、モジュール保持部４０５と回路保持部４０６とが一体に固定されている。

また、回路保持部４０６の外周には回路ケース４０８に係合させるための係合爪４０６ｂが設けられている。なお、回路保持部４０６は、軽量化のため比重の小さい材料、例えば合成樹脂で形成するのが好ましい。本例では、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が用いられている。

点灯回路ユニット４０２は、回路基板４０９と回路基板４０９に実装された複数個の電子部品４１０とからなり、回路基板４０９が回路保持部４０６に固定された状態で筐体４０１内に収納されている。

回路ケース４０８は、点灯回路ユニット４０２を覆うカバー部４０８ａと、カバー部４０８ａから延出されカバー部４０８ａよりも径の小さい口金取付部４０８ｂとからなり、点灯回路ユニット４０２を内包した状態で回路保持部４０６に取り付けられている。カバー部４０８ａには、回路保持部４０６の係合爪４０６ｂと係合する係合孔４０８ｃが設けられており、係合爪４０６ｂを係合孔４０８ｃに係合させることにより、回路保持部４０６に回路ケース４０８が取り付けられている。なお、回路ケース４０８も、回路保持部４０６と同様の理由で同様の材料が好ましく、本例では、ポリブチレンテレフタレートが用いられている。

口金４０３は、ＪＩＳ（日本工業規格）に規定する、例えば、Ｅ型口金の規格に適合するものであり、一般白熱電球用のソケット（不図示）に装着して使用される。具体的には、例えば白熱電球の６０［Ｗ］相当品とする場合はＥ２６口金とし、白熱電球の４０［Ｗ］相当品とする場合はＥ１７口金とする。なお、口金４０３は、これに限らず、種々のものを用いることができる。

口金４０３は、筒状胴部とも称されるシェル部４０３ａと円形皿状をしたアイレット部４０３ｂとを有する。シェル部４０３ａとアイレット部４０３ｂとは、ガラス材料からなる絶縁体部４０３ｃを介して一体となっている。口金４０３は、シェル部４０３ａを口金取付部４０８ｂに外嵌させた状態で回路ケース４０８に取り付けられている。口金取付部４０８ｂには挿通孔４０８ｄが設けられており、点灯回路ユニット４０２の一方の給電線４０２ｂが挿通孔４０８ｄから外部に導出され、その導出部分が半田４１３によりシェル部４０３ａと電気的に接続されている。アイレット部４０３ｂには中央部に貫通孔４０３ｄが設けられており、点灯回路ユニット４０２の他方の給電線４０２ｃが貫通孔４０３ｄから外部へ導出され、その導出部分が半田４１３によりアイレット部４０３ｂと電気的に接続されている。

なお、発光モジュールは、グローブにより覆われていることが好ましい。グローブ４１１は、略ドーム状であって、発光モジュール３００を覆うようにして、その開口端部４１１ａが接着剤４１２により筐体４０１およびモジュール保持部４０５に固定されている。

上記のとおり、本発明の第４の実施形態に係るランプ４００の構成によれば、封止部材内の蛍光体の分散性を向上し、発光色の色ばらつきを抑制することができる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係るランプの一部切欠き斜視図を図８に示す。本発明の第５の実施形態に係るランプ（以下、「ランプ５００」という。）は、直管形の蛍光ランプに代替するものであって、直管形の容器５０１の内部に発光モジュール３００が並べられて配置されている。容器５０１の両端には、発光モジュール３００に供給される電力を受け付ける口金５０２が備えられている。

容器５０１は、例えば直管形状のガラス製である。なお、容器５０１は、ガラス製に限らず、樹脂製であってもよい。

発光モジュール３００は、例えば、５列５行で構成されたものに限らず、容器５０１の長手方向に所定間隔を空けて並べられたものである。

口金５０２は、ＪＩＳ（日本工業規格）に規定する、例えば、Ｇ型口金の規格に適合するものである。なお、口金５０２は、これに限らず、種々のものを用いることができる。

なお、図８においては、ＬＥＤランプのみを開示しているが、器具（図示せず。）と組み合わせてＬＥＤ照明装置として利用できる。

上記のとおり、本発明の第５の実施形態に係るランプ５００の構成によれば、封止部材内の蛍光体の分散性を向上し、発光色の色ばらつきを抑制することができる。

なお、発光モジュール３００は、本発明の第３の実施形態に係る発光モジュールに限らず、封止部材に蛍光体１００が含まれていないものであってもよい。この場合、例えば容器５０１の内面または外面に蛍光体１００を用いた蛍光体層（図示せず）を形成することで、発光モジュールから出た光を白色に変えることができる。

また、図８においては、直管形の蛍光ランプに代替するものについて説明したが、直管形の蛍光ランプに代替するものに限らず、容器５０１の形状が環状、平面状、螺旋状等、種々の形状のものであってもよい。

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る照明装置の正面断面図を図９に示す。本発明の第６の実施形態に係る照明装置（以下、「照明装置６００」という。）は、ランプ４００と器具６０１とを備える。

器具６０１は、例えば椀状の反射鏡６０２とソケット６０３とを備える。ソケット６０３には、ランプ４００の口金４０３が螺合されている。

上記のとおり、本発明の第６の実施形態に係る照明装置６００の構成によれば、発光色の色ばらつきを抑制することができる。

（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係る画像表示装置の断面図を図１０に示す。図１０に示すように、本発明の第７の実施形態に係る画像表示装置（以下、「画像表示装置７００」という。）は、液晶表示装置であって、エッジライト型のバックライトユニット（照明装置）７０１、アクティブマトリクス型の液晶パネル７０２、および、それらを収容する筐体７０３を備える。

バックライトユニット７０１は、本体７０４ａおよび前面枠７０４ｂからなる筐体７０４部、反射シート７０５、導光板７０６、拡散シート７０７、プリズムシート７０８、偏光シート７０９、ヒートシンク７１０、点灯回路７１１および発光モジュール３００を備える。

発光モジュール３００は、基板３０１が導光板７０６の光入射面７０６ａと対向するよう配置され、ヒートシンク７１０のモジュール搭載面７１０ａに搭載されている。

なお、画像表示装置は、エッジライト型のバックライトユニットを備えるものに限らず、発光モジュール３００を本体７０４ａの液晶パネル７０２と対向する側に並べて配置した直下型のバックライトのものであってもよい。

上記のとおり、本発明の第７の実施形態に係る画像表示装置７００の構成によれば、バックライトユニット７０１の発光色の色ばらつきを抑制し、画像をより鮮明に表示することができる。

（変形例）
以上、本発明を上記した各実施形態に示した具体例に基づいて説明したが、本発明の内容が各実施形態に示した具体例に限定されず、種々のものを用いることができる。

本発明は、蛍光体、蛍光体含有組成物、発光モジュール、ランプおよび照明装置に広く適用することができる。

１００ 蛍光体
１０１ 基体蛍光体
１０２ 被膜
１０３ 金属元素
３００ 発光モジュール
４００、５００ ランプ
６００、７０１ 照明装置

Claims (9)

1. 基体蛍光体と、該基体蛍光体を覆う二酸化珪素の被膜とを有する蛍光体であって、
   前記被膜の表層部には、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硼素（Ｂ）のうちいずれか１種以上の金属元素が含まれていることを特徴とする蛍光体。
2. 前記金属元素がマグネシウム（Ｍｇ）であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
3. 前記金属元素が酸化物の状態で２０［ｐｐｍ］以上２００００［ｐｐｍ］以下の範囲内で含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体。
4. 前記被膜の表面には、凹部が形成されており、
   前記金属元素が前記凹部に入り込んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蛍光体。
5. 前記被膜の表面は、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硼素（Ｂ）のうちいずれか１種以上の金属元素の酸化物により覆われていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蛍光体。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光体と、液状媒体とを有することを特徴とする蛍光体含有組成物。
7. 発光素子と、請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光体とを備えることを特徴とする発光モジュール。
8. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の蛍光体を有することを特徴とするランプ。
9. 請求項８に記載のランプを備えることを特徴とする照明装置。