JP2022136300A - 発光装置及びそれを備えた灯具 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた演色性と高い発光効率を達成可能な発光装置及びそれを備えた灯具を提供する。【解決手段】４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、式（Ｉ）（Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）で表される組成を有する第一蛍光体、式（ＩＩ）（Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）で表される組成を有する第二蛍光体及び式（ＩＩＩ）（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）で表される組成を有する第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、式（ＩＶ）（Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ｐＦ６]）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、式（Ｖ）（（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材と、を備える発光装置。【選択図】図１
Description
本開示は、発光装置及びそれを備えた灯具に関する。
発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とも記載する。）と呼ばれる発光素子を用いる発光装置が注目されている。例えば、青色に発光するＬＥＤと黄色発光の蛍光体とを組み合わせた発光装置である。これは、青色ＬＥＤの青色光と、その光によって励起された蛍光体の黄色発光とが混色することにより白色光を放出する発光装置である。
青色光を発する発光素子と黄色に発光する蛍光体とを組み合わせた発光装置は、可視光領域における放射強度が強いので、発光効率が高い。さらに、照射物の色の見え方（演色性）の指数である平均演色評価指数が高い発光装置が求められる場合がある。
光源の演色性の評価手順はＪＩＳ Ｚ８７２６によって、所定の反射率特性を有する試験色（Ｒ１からＲ１５）を、試験光源と基準光源とでそれぞれ測色した場合の色差ΔＥｉ（ｉは１から１５の整数）がどうなるかを数値計算して算出すると定められている。ここで演色評価数Ｒｉ（ｉは１から１５の整数）の上限は１００である。つまり、試験光源とそれに対応する色温度の基準光源の色差が小さいほど、演色性評価値は１００に近づき高くなる。
上記に関連して、青色に発光するＬＥＤと、黄色から緑色に発光する２種類の蛍光体とを用いる発光装置が提案され、高度な色の再現性が達成できるとされている（例えば、特許文献１及び２参照）。
しかしながら、平均演色性評価数Ｒａを高くしようとすると、発光装置の発光効率が低下する傾向がある。また、近年、ＬＥＤを用いる発光装置について、平均演色性評価数Ｒａだけでなく、特定の演色性評価数、例えば、Ｒ１５を高くするとともに、発光効率が高い発光装置が求められることもある。
本開示の一実施形態は、特定の演色性評価数及び発光効率が高い、発光装置及びそれを備えた灯具を提供することを目的とする。
本発明は、以下の態様を包含する。
第一の態様は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、下記式（Ｉ）で表される組成を有する第一蛍光体、下記式（ＩＩ）で表される組成を有する第二蛍光体及び下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、下記式（ＩＶ）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、下記式（Ｖ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材と、を備える発光装置。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
（式（ＩＶ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４ ＋からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、Ｍ１は、第４族元素、第１３族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。）
第一の態様は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、下記式（Ｉ）で表される組成を有する第一蛍光体、下記式（ＩＩ）で表される組成を有する第二蛍光体及び下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、下記式（ＩＶ）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、下記式（Ｖ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材と、を備える発光装置。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
（式（ＩＶ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４ ＋からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、Ｍ１は、第４族元素、第１３族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。）
第二の態様は、前記発光装置を備えた灯具である。
本開示に係る一態様によれば、優れた演色性と高い発光効率を達成可能な発光装置及びそれを備えた灯具を提供することができる。
以下、本開示に係る発光装置及びそれを備えた灯具を、実施の形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を以下のものに特定するものではない。なお、本明細書において色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係等は、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。蛍光体の平均粒径は、フィッシャー・サブ・シーブ・サイザーズ・ナンバー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ‘ｓ Ｎｏ．）と呼ばれる数値であり、空気透過法を用いて測定される。
［発光装置］
発光装置は、発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある発光素子と、下記式（Ｉ）で表される組成を有する第一蛍光体、下記式（ＩＩ）で表される組成を有する第二蛍光体及び下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、下記式（ＩＶ）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、下記式（Ｖ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材と、を備える。
発光装置は、発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある発光素子と、下記式（Ｉ）で表される組成を有する第一蛍光体、下記式（ＩＩ）で表される組成を有する第二蛍光体及び下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、下記式（ＩＶ）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、下記式（Ｖ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材と、を備える。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
式（ＩＶ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４
＋からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、Ｍ１は、第４族元素、第１３族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。
発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある青紫色から青色に発光する発光素子に、赤色発光の第四蛍光体及び第五蛍光体に加えて、第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体を組み合わせて用いる。これにより、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲にある青紫色から青色の発光スペクトルが突出して高い強度とならないように抑制し、黄色から緑色発光の波長領域における発光スペクトルの発光強度を大きく向上させることができる。特に、青紫色から青色の波長領域における発光スペクトルのみが突出して高い強度とならにように抑制し、黄色から緑色発光の波長領域における発光スペクトルを、基準光源により近似させて、視感度が高い緑色発光の発光成分も増やすことができるので、優れた演色性と高い発光効率を達成することが可能となる。
演色性についてＣＩＥ（国際照明委員会）は、蛍光ランプが具備すべき演色性の指針を１９８６年に公表しており、その指針によれば、使用される場所に応じた好ましい平均演色評価数（以下、「Ｒａ」と記載する。）は、一般作業を行う工場では６０以上８０未満、住宅、ホテル、レストラン、店舗、オフィス、学校、病院、精密作業を行う工場等では８０以上９０未満、高い演色性が求められる臨床検査を行う場所、美術館等では９０以上とされている。
発光装置のＲａは、例えば８０以上であり、９０以上が好ましく、９５以上がより好ましい。なお、Ｒａの上限は１００である。また特殊演色評価数はＲ９からＲ１５の評価数で表わされ、Ｒ９は赤色、Ｒ１０は黄色、Ｒ１１は緑色、Ｒ１２は青色、Ｒ１３は西洋人の肌の色、Ｒ１４は木の葉の色、Ｒ１５は日本人の肌の色とされている。特殊演色性評価数においても高いほど好ましいとされ、本実施形態の発光装置のＲ９からＲ１５は例えば、５０以上であり、６０以上が好ましく、７０以上がより好ましく、８０以上が更に好ましい。Ｒ９からＲ１５の上限はそれぞれ１００である。発光装置のＲ１５は、より高い数値であることが好ましく、８５以上、９０以上、９２以上、９３以上が特に好ましい。
発光装置が発する光は、発光素子の光と、第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、第四蛍光体と、第五蛍光体と、が発する蛍光との混合色であり、例えば、ＣＩＥ１９３１に規定される色度座標が、ｘ＝０．２０から０．５０且つｙ＝０．２０から０．５０の範囲に含まれる光とすることができ、ｘ＝０．３０から０．５０且つｙ＝０．３０から０．４５の範囲に含まれる光とすることもできる。
発光装置が発する光の相関色温度は、例えば２０００Ｋ以上とすることができ、２５００Ｋ以上とすることもでる。また相関色温度は８０００Ｋ以下とすることができ、７０００Ｋ以下とすることもできる。
発光装置が発する光の相関色温度は、例えば２０００Ｋ以上とすることができ、２５００Ｋ以上とすることもでる。また相関色温度は８０００Ｋ以下とすることができ、７０００Ｋ以下とすることもできる。
発光装置の一例である発光装置１００を図面に基づいて説明する。図１は、発光装置１００を示す概略断面図である。
発光装置１００は、可視光の短波長側（例えば、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲）の光を発し、発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある窒化ガリウム系化合物半導体の発光素子１０と、発光素子１０を載置する成形体４０と、を有する。成形体４０は、第１のリード２０及び第２のリード３０と、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂部４２とが一体的に成形されてなるものである。成形体４０は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子１０が載置されている。発光素子１０は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極はそれぞれ第１のリード２０及び第２のリード３０とワイヤ６０を介して電気的に接続されている。発光素子１０は蛍光部材５０により被覆されている。蛍光部材５０は、例えば、発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体７０として、第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種の希土類アルミン酸塩蛍光体７１、７２、第四蛍光体７３並びに第五蛍光体７４と、樹脂とを含有してなる。
発光装置１００は、可視光の短波長側（例えば、３８０ｎｍ以上４８５ｎｍ以下の範囲）の光を発し、発光ピーク波長が４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にある窒化ガリウム系化合物半導体の発光素子１０と、発光素子１０を載置する成形体４０と、を有する。成形体４０は、第１のリード２０及び第２のリード３０と、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含む樹脂部４２とが一体的に成形されてなるものである。成形体４０は底面と側面を持つ凹部を形成しており、凹部の底面に発光素子１０が載置されている。発光素子１０は一対の正負の電極を有しており、その一対の正負の電極はそれぞれ第１のリード２０及び第２のリード３０とワイヤ６０を介して電気的に接続されている。発光素子１０は蛍光部材５０により被覆されている。蛍光部材５０は、例えば、発光素子１０からの光を波長変換する蛍光体７０として、第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種の希土類アルミン酸塩蛍光体７１、７２、第四蛍光体７３並びに第五蛍光体７４と、樹脂とを含有してなる。
蛍光部材５０は、発光素子１０が発する光を波長変換するだけではなく、外部環境から発光素子１０を保護するための部材としても機能する。図１では、蛍光体７０は蛍光部材５０中で偏在している。このように発光素子１０に接近して蛍光体７０を配置することにより、発光素子１０からの光を効率よく波長変換することができ、発光効率の優れた発光装置とできる。なお、蛍光体７０を含む蛍光部材５０と、発光素子１０との配置は、それらを接近して配置させる形態に限定されることなく、蛍光体７０への熱の影響を考慮して、蛍光部材５０中で発光素子１０と、蛍光体７０との間隔を空けて配置することもできる。また蛍光体７０を蛍光部材５０の全体にほぼ均一の割合で混合することによって、色ムラがより抑制された光を得るようにすることもできる。
（発光素子）
発光素子の発光ピーク波長は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にあり、発光効率と演色性の観点から、４４０ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、４４５ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましく、４５０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあってもよい。このような発光素子を励起光源として用い、発光素子からの光と蛍光体からの蛍光との混色光を発する発光装置を構成する。
発光素子の発光ピーク波長は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にあり、発光効率と演色性の観点から、４４０ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、４４５ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましく、４５０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあってもよい。このような発光素子を励起光源として用い、発光素子からの光と蛍光体からの蛍光との混色光を発する発光装置を構成する。
発光素子の発光スペクトルの半値幅は、例えば、３０ｎｍ以下であってもよい。
発光素子にはＬＥＤ等の半導体発光素子を用いることが好ましい。光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
半導体発光素子としては、例えば、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ、ここでＸ及びＹは、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１を満たす）を用いた青色等に発光する半導体発光素子を用いることができる。
本明細書において、半値幅は、発光スペクトルにおける発光ピークの半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）をいい、発光スペクトルにおける発光ピークの最大値の５０％の値を示す発光ピークの波長幅をいう。
発光素子にはＬＥＤ等の半導体発光素子を用いることが好ましい。光源として半導体発光素子を用いることによって、高効率で入力に対する出力のリニアリティが高く、機械的衝撃にも強い安定した発光装置を得ることができる。
半導体発光素子としては、例えば、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ、ここでＸ及びＹは、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１を満たす）を用いた青色等に発光する半導体発光素子を用いることができる。
本明細書において、半値幅は、発光スペクトルにおける発光ピークの半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ）をいい、発光スペクトルにおける発光ピークの最大値の５０％の値を示す発光ピークの波長幅をいう。
（蛍光体）
発光装置は、発光素子から発せられる光の一部を吸収し、上記式（Ｉ）で表される組成を有する第一蛍光体、上記式（ＩＩ）で表される組成を有する第二蛍光体及び上記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、上記式（ＩＶ）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、上記式（Ｖ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材を備える。第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体、第四蛍光体及び第五蛍光体は、それぞれ上記各式で表される特定の組成を有している。蛍光部材に含まれる第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体、第四蛍光体及び第五蛍光体の各蛍光体の構成比率を適宜選択することで発光装置の光束を高めつつ、演色性を所望の範囲、例えば、発光装置の平均演色評価数Ｒａを９０以上、特殊演色評価数Ｒ１５を８５以上とすることができる。
発光装置は、発光素子から発せられる光の一部を吸収し、上記式（Ｉ）で表される組成を有する第一蛍光体、上記式（ＩＩ）で表される組成を有する第二蛍光体及び上記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第三蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、上記式（ＩＶ）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、上記式（Ｖ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材を備える。第一蛍光体、第二蛍光体、第三蛍光体、第四蛍光体及び第五蛍光体は、それぞれ上記各式で表される特定の組成を有している。蛍光部材に含まれる第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種を含む、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体、第四蛍光体及び第五蛍光体の各蛍光体の構成比率を適宜選択することで発光装置の光束を高めつつ、演色性を所望の範囲、例えば、発光装置の平均演色評価数Ｒａを９０以上、特殊演色評価数Ｒ１５を８５以上とすることができる。
希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量に対する第四蛍光体の含有率は、発光装置が目的とする相関色温度に応じて、選択してもよい。例えば、相関色温度が４７５０Ｋ以上７０００Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量に対する第四蛍光体の含有率は、光束及び演色性の観点から、０．３５以上０．７以下の範囲内であることが好ましく、０．４以上０．６５以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量に対する第四蛍光体の含有率は、光束及び演色性の観点から、０．７以上１．３以下の範囲内であることが好ましく、０．７５以上１．２以下の範囲内であることがより好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体、第四蛍光体及び第五蛍光体の総含有量（以下、「蛍光体総含有量」と呼ぶことがある。）に対する第四蛍光体の含有率は、発光装置が目的とする相関色温度に応じて、選択してもよい。例えば、相関色温度が４７５０Ｋ以上７０００Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、蛍光体総含有量に対する第四蛍光体の含有率は、光束及び演色性の観点から、０．２５以上０．４５以下の範囲内であることが好ましく、０．２７以上０．４以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、蛍光体総含有量に対する第四蛍光体の含有率は、光束及び演色性の観点から、０．４以上０．６以下の範囲内であることが好ましく、０．４以上０．５５以下の範囲内であることがより好ましい。
蛍光体総含有量に対する希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量の含有率は、発光装置が目的とする相関色温度に応じて、選択してもよい。例えば、相関色温度が４７５０Ｋ以上７０００Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、蛍光体総含有量に対する希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量の含有率は、光束及び演色性の観点から、０．５以上０．７５以下の範囲内であることが好ましく、０．５５以上０．７以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、蛍光体総含有量に対する希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量の含有率は、光束及び演色性の観点から、０．４以上０．６以下の範囲内であることが好ましく、０．４以上０．５５以下の範囲内であることがより好ましい。
蛍光体総含有量に対する、第四蛍光体及び第五蛍光体（以下、第四蛍光体及び第五蛍光体を纏めて「赤色発光蛍光体」と呼ぶことがある。）の総含有量の含有率は、発光装置が目的とする相関色温度に応じて、選択してもよい。例えば、相関色温度が４７５０Ｋ以上７０００Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、光束及び演色性の観点から、０．２５以上０．５以下の範囲内であることが好ましく、０．３以上０．４５以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、蛍光体総含有量に対する赤色発光蛍光体の含有率は、光束及び演色性の観点から、０．４以上０．６以下の範囲内であることが好ましく、０．４５以上０．５５以下の範囲内であることがより好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体
希土類アルミン酸塩蛍光体は、以下に説明する第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体から選択された少なくとも１種を含み、２種以上の蛍光体を含む。
第一蛍光体は、下記式（Ｉ）で表される組成を有する３価のセリウムで賦活される蛍光体である。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
第一蛍光体の発光ピーク波長は、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。第一蛍光体の半値幅は、９５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
第二蛍光体は、下記式（ＩＩ）で表される組成を有する３価のセリウムで賦活される蛍光体である。
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
第二蛍光体の発光ピーク波長は、５００ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。第二蛍光体の半値幅は、９５ｎｍ以上１０５ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
第三蛍光体は、下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する３価のセリウムで賦活される蛍光体である。
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
第三蛍光体の発光ピーク波長は、５３５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。第三蛍光体の半値幅は、１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体は、以下に説明する第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体から選択された少なくとも１種を含み、２種以上の蛍光体を含む。
第一蛍光体は、下記式（Ｉ）で表される組成を有する３価のセリウムで賦活される蛍光体である。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
第一蛍光体の発光ピーク波長は、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。第一蛍光体の半値幅は、９５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
第二蛍光体は、下記式（ＩＩ）で表される組成を有する３価のセリウムで賦活される蛍光体である。
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
第二蛍光体の発光ピーク波長は、５００ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。第二蛍光体の半値幅は、９５ｎｍ以上１０５ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
第三蛍光体は、下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する３価のセリウムで賦活される蛍光体である。
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
第三蛍光体の発光ピーク波長は、５３５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。第三蛍光体の半値幅は、１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体の極大励起波長は、発光効率を考慮して、２２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましく、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあることがさらに好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体の平均粒径は、発光強度及び発光装置の製造工程における作業性の向上を考慮して、例えば５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内であり、２０μｍ以上２５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
第四蛍光体
第四蛍光体は、下記式（ＩＶ）で表される組成を有し、４価のマンガンで賦活され、赤色発光する、フッ化物蛍光体である。第四蛍光体は、６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有することが好ましい。
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
ただし、上記式（ＩＶ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４ ＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、Ａは、Ｋであることが好ましく、Ｍ１は、第４族元素、第１３族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。Ｍ１は、好ましくはケイ素、アルミニウム、ゲルマニウム及びチタンからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、より好ましくは、ケイ素及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。
第四蛍光体は、下記式（ＩＶ）で表される組成を有し、４価のマンガンで賦活され、赤色発光する、フッ化物蛍光体である。第四蛍光体は、６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有することが好ましい。
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
ただし、上記式（ＩＶ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４ ＋からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、Ａは、Ｋであることが好ましく、Ｍ１は、第４族元素、第１３族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。Ｍ１は、好ましくはケイ素、アルミニウム、ゲルマニウム及びチタンからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含み、より好ましくは、ケイ素及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。
第四蛍光体の発光スペクトルにおける半値幅は、小さいことが好ましく、例えば１０ｎｍ以下である。第四蛍光体の極大励起波長は、発光効率を考慮して、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましい。
第四蛍光体の平均粒径は、発光強度及び発光装置の製造工程における作業性の向上を考慮して、例えば５μｍ以上５０μｍ以下の範囲内でもよく、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
発光装置は、第四蛍光体を１種単独でも、組成が異なる第四蛍光体の２種以上を組合せて含んでいてもよい。
発光装置は、第四蛍光体を１種単独でも、組成が異なる第四蛍光体の２種以上を組合せて含んでいてもよい。
第五蛍光体
第五蛍光体は下記式（Ｖ）で表される組成を有する２価のユーロピウムで賦活される赤色発光する、窒化物蛍光体である。
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
第五蛍光体はＳｒ及びＣａからなる群から選択される少なくとも１種を含むが、ＳｒとＣａの両方を含むことが好ましく、Ｓｒ及びＣａのうちのＳｒ含有率が０．８モル％以上であることがより好ましい。
第五蛍光体は下記式（Ｖ）で表される組成を有する２価のユーロピウムで賦活される赤色発光する、窒化物蛍光体である。
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
第五蛍光体はＳｒ及びＣａからなる群から選択される少なくとも１種を含むが、ＳｒとＣａの両方を含むことが好ましく、Ｓｒ及びＣａのうちのＳｒ含有率が０．８モル％以上であることがより好ましい。
第五蛍光体の発光ピーク波長は、６００ｎｍ以上にあることが好ましく、６１５ｎｍ以上にあることがより好ましい。第五蛍光体の発光ピーク波長は、６３０ｎｍ以下にあることが好ましく、６２０ｎｍ以下にあることがより好ましい。第五蛍光体の発光ピーク波長は、光束及び演色性の観点から、発光装置が目的とする相関色温度に応じて、選択してもよい。例えば、相関色温度が３２５０Ｋ以上７０００Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、第五蛍光体の発光ピーク波長は、６００ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。相関色温度が２５００Ｋ以上３２５０Ｋ以下の光を発する発光装置とする場合、第五蛍光体の発光ピーク波長は、６１５ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましい。
第五蛍光体の発光スペクトルにおける半値幅は、光束及び演色性の観点から、例えば１００ｎｍ以下であり、８０ｎｍ以下が好ましい。第五蛍光体の極大励起波長は、発光効率を考慮して、２２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲内にあることが好ましく、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内にあることがより好ましく、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内にあることがさらに好ましい。
第五蛍光体の平均粒径は、発光強度及び発光装置の製造工程における作業性の向上を考慮して、例えば５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内であり、１０μｍ以上２０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
発光装置は、第五蛍光体を１種単独でも、組成が異なる第五蛍光体の２種以上を組合せて含んでいてもよい。
発光装置は、第五蛍光体を１種単独でも、組成が異なる第五蛍光体の２種以上を組合せて含んでいてもよい。
発光装置の発光スペクトル
上述した蛍光体を含む蛍光部材を備えた発光装置の発光スペクトルは、横軸に波長、縦軸に発光強度を有する分光分布で表される。発光装置の発光スペクトルにおいて、第四蛍光体の発光ピークの発光素子の発光ピークに対する発光ピーク強度比は、発光装置が目的とする相関色温度に応じて、選択してもよい。例えば、相関色温度が４７５０Ｋ以上７０００Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、１．０以上２．０以下の範囲内であることが好ましく、１．１以上１．９以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が３７５０Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、２．０以上３．５以下の範囲内であることが好ましく、２．５以上３．０以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２８５０Ｋ以上３７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、３．５以上５．５以下の範囲内であることが好ましく、４．０以上５．２以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２５００Ｋ以上２８５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、５．５以上７．０以下の範囲内であることが好ましく、６．０以上６．５以下の範囲内であることがより好ましい。
上述した蛍光体を含む蛍光部材を備えた発光装置の発光スペクトルは、横軸に波長、縦軸に発光強度を有する分光分布で表される。発光装置の発光スペクトルにおいて、第四蛍光体の発光ピークの発光素子の発光ピークに対する発光ピーク強度比は、発光装置が目的とする相関色温度に応じて、選択してもよい。例えば、相関色温度が４７５０Ｋ以上７０００Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、１．０以上２．０以下の範囲内であることが好ましく、１．１以上１．９以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が３７５０Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、２．０以上３．５以下の範囲内であることが好ましく、２．５以上３．０以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２８５０Ｋ以上３７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、３．５以上５．５以下の範囲内であることが好ましく、４．０以上５．２以下の範囲内であることがより好ましい。相関色温度が２５００Ｋ以上２８５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置とする場合、発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比は、光束及び演色性の観点から、５．５以上７．０以下の範囲内であることが好ましく、６．０以上６．５以下の範囲内であることがより好ましい。
その他の蛍光体
発光装置は、第一蛍光体から第五蛍光体以外のその他の蛍光体を必要に応じて含んでいてもよい。その他の蛍光体としては、（Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ）１０（ＰＯ４）６（Ｂｒ、Ｃｌ）２：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ（ただし、第一乃至第三蛍光体の組成を除く。）、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等を挙げることができる。発光装置がその他の蛍光体を含む場合、その含有量は、特定の発光特性が得られるように適宜調整される。
発光装置は、第一蛍光体から第五蛍光体以外のその他の蛍光体を必要に応じて含んでいてもよい。その他の蛍光体としては、（Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ）１０（ＰＯ４）６（Ｂｒ、Ｃｌ）２：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｌｕ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ（ただし、第一乃至第三蛍光体の組成を除く。）、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等を挙げることができる。発光装置がその他の蛍光体を含む場合、その含有量は、特定の発光特性が得られるように適宜調整される。
蛍光体は、市販の蛍光体を使用する他、例えば、第四蛍光体は、出願人が先に出願した特願２０１４－２０２２６６号、特願２０２０－２１２５３２号に記載の製造方法を参照して製造することができる。また、その他の蛍光体について、例えば以下のようにして製造することができる。蛍光体の組成に含有される元素の単体や酸化物、炭酸塩、窒化物、塩化物、フッ化物、硫化物等を原料とし、これらの各原料を所定の組成比となるように秤量する。また、原料にさらにフラックス等の添加材料を適宜加え、混合機を用いて湿式又は乾式で混合する。これにより、固相反応を促進させて均一な大きさの粒子を形成することが可能となる。また、混合機は工業的に通常用いられているボールミルの他、振動ミル、ロールミル、ジェットミル等の粉砕機を用いてもよい。粉砕機を用いて粉砕することで比表面積を大きくすることもできる。また、得られる蛍光体粒子の比表面積を一定範囲とするために、工業的に通常用いられている沈降槽、ハイドロサイクロン、遠心分離器等の湿式分離機、サイクロン、エアセパレータ等の乾式分級機を用いて分級することもできる。上記の混合した原料をＳｉＣ、石英、アルミナ、ＢＮ等の坩堝に詰め、アルゴン、窒素等の不活性雰囲気、水素を含む還元雰囲気にて焼成を行う。焼成は所定の温度及び時間で行う。焼成されたものを粉砕、分散、濾過等して目的の蛍光体粉末を得る。固液分離は濾過、吸引濾過、加圧濾過、遠心分離、デカンテーション等の工業的に通常用いられる方法により行うことができる。乾燥は、真空乾燥機、熱風加熱乾燥機、コニカルドライヤー、ロータリーエバポレーター等の工業的に通常用いられる装置により行うことができる。
蛍光部材
発光装置は、例えば、蛍光体及び樹脂を含み、発光素子を被覆する蛍光部材を備える。蛍光部材を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂として、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂等の変性シリコーン樹脂等を挙げることができる。
発光装置は、例えば、蛍光体及び樹脂を含み、発光素子を被覆する蛍光部材を備える。蛍光部材を構成する樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂として、具体的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂等の変性シリコーン樹脂等を挙げることができる。
蛍光部材は、蛍光体及び樹脂に加えてその他の成分を必要に応じて含んでいてもよい。その他の成分としては、シリカ、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等のフィラー、光安定化剤、着色剤等を挙げることができる。蛍光部材がその他の成分を含む場合、その含有量は特に制限されず、目的等に応じて適宜選択することができる。例えば、その他の成分として、フィラーを含む場合、その含有量は樹脂に対して、０．０１から２０質量％とすることができる。
［灯具］
灯具は、上述した発光装置の少なくとも１種を備えていればよい。さらに、灯具は、上述した発光装置の少なくとも１種と、既に公知の白色系の混色光を発光する発光装置とを組み合わせて備えることもできる。灯具は、上述した発光装置の他、反射部材、保護部材、発光装置に電力を供給するための付属装置等をさらに備えていてもよい。なお、灯具は上述した発光装置を複数備えていてもよい。灯具が複数の発光装置を備える場合、同一の発光装置を複数備えていてもよく、例えば相関色温度が異なる発光装置を複数備えていてもよい。また、複数の発光装置を個別に駆動して、明るさや相関色温度を好みに合わせて調節可能な駆動装置を備えていてもよい。灯具の使用形態としては、直付型、埋め込み型、吊り下げ型等のいずれであってもよい。
灯具は、上述した発光装置の少なくとも１種を備えていればよい。さらに、灯具は、上述した発光装置の少なくとも１種と、既に公知の白色系の混色光を発光する発光装置とを組み合わせて備えることもできる。灯具は、上述した発光装置の他、反射部材、保護部材、発光装置に電力を供給するための付属装置等をさらに備えていてもよい。なお、灯具は上述した発光装置を複数備えていてもよい。灯具が複数の発光装置を備える場合、同一の発光装置を複数備えていてもよく、例えば相関色温度が異なる発光装置を複数備えていてもよい。また、複数の発光装置を個別に駆動して、明るさや相関色温度を好みに合わせて調節可能な駆動装置を備えていてもよい。灯具の使用形態としては、直付型、埋め込み型、吊り下げ型等のいずれであってもよい。
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
（蛍光体）
発光装置の製造に先立ち、実施例及び比較例に使用する蛍光体として以下に示す蛍光体をそれぞれ準備した。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
（ただし、上記式（ＩＶ）中、ＡはＫであり、Ｍ１はＳｉであり、ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。）
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
第一蛍光体として、式（Ｉ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５４５ｎｍであり、半値幅が１０４．０ｎｍである、希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＧＹＡＧ１」ともいう。）と、式（Ｉ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５３３ｎｍであり、半値幅が１０７．０ｎｍである希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＧＹＡＧ２」ともいう。）を準備した。
第二蛍光体として、式（ＩＩ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５３３ｎｍであり、半値幅が１００．５ｎｍである希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＬＡＧ」ともいう。）を準備した。
第三蛍光体として、式（ＩＩＩ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５４５ｎｍであり、半値幅が１０９．５ｎｍである希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＹＡＧ」ともいう。）を準備した。
第四蛍光体として、式（ＩＶ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が６３０ｎｍであり、半値幅が１４ｎｍである赤色発光のフッ化物蛍光体（以下、「ＫＳＦ」ともいう。）を準備した。
第五蛍光体として、式（Ｖ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が６００ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内であり、半値幅が８０ｎｍである赤色発光の窒化物蛍光体（以下、「ＳＣＡＳＮ」ともいう。）を準備した。
さらに、比較例の発光装置に使用する蛍光体として、下記式（ＶＩ）で表わされる組成を有し、発光ピーク波長が５２１ｎｍであり、半値幅が６３ｎｍであるクロロシリケート蛍光体を準備した。
Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌｌ２：Ｅｕ （ＶＩ）
なお、上述した各蛍光体の発光ピーク波長及び半値幅等は、蛍光体の製造条件、組成の変更等により調整することが可能である。
発光装置の製造に先立ち、実施例及び比較例に使用する蛍光体として以下に示す蛍光体をそれぞれ準備した。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
（ただし、上記式（ＩＶ）中、ＡはＫであり、Ｍ１はＳｉであり、ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。）
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
第一蛍光体として、式（Ｉ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５４５ｎｍであり、半値幅が１０４．０ｎｍである、希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＧＹＡＧ１」ともいう。）と、式（Ｉ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５３３ｎｍであり、半値幅が１０７．０ｎｍである希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＧＹＡＧ２」ともいう。）を準備した。
第二蛍光体として、式（ＩＩ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５３３ｎｍであり、半値幅が１００．５ｎｍである希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＬＡＧ」ともいう。）を準備した。
第三蛍光体として、式（ＩＩＩ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が５４５ｎｍであり、半値幅が１０９．５ｎｍである希土類アルミン酸塩蛍光体（以下、「ＹＡＧ」ともいう。）を準備した。
第四蛍光体として、式（ＩＶ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が６３０ｎｍであり、半値幅が１４ｎｍである赤色発光のフッ化物蛍光体（以下、「ＫＳＦ」ともいう。）を準備した。
第五蛍光体として、式（Ｖ）で表される組成を有し、発光ピーク波長が６００ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内であり、半値幅が８０ｎｍである赤色発光の窒化物蛍光体（以下、「ＳＣＡＳＮ」ともいう。）を準備した。
さらに、比較例の発光装置に使用する蛍光体として、下記式（ＶＩ）で表わされる組成を有し、発光ピーク波長が５２１ｎｍであり、半値幅が６３ｎｍであるクロロシリケート蛍光体を準備した。
Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌｌ２：Ｅｕ （ＶＩ）
なお、上述した各蛍光体の発光ピーク波長及び半値幅等は、蛍光体の製造条件、組成の変更等により調整することが可能である。
発光素子として、発光ピーク波長が４５０ｎｍである窒化ガリウム系の半導体発光素子をそれぞれ準備した。
（実施例１）
発光装置の作製
発光ピーク波長が４５０ｎｍの青色発光ＬＥＤ（発光素子）と、希土類アルミン酸塩蛍光体として第一蛍光体であるＧＹＡＧ１及び第二蛍光体であるＬＡＧ、第四蛍光体であるＫＳＦ、第五蛍光体であるＳＣＡＳＮを組合せて、発光装置を作製した。
相関色温度が６５００Ｋ付近になるように各蛍光体の含有率を以下の表１に示す値となるように調節して、配合した蛍光体をシリコーン樹脂に添加し、混合分散した後、更に脱泡することにより蛍光体含有樹脂組成物を得た。次にこの蛍光体含有樹脂組成物を発光素子の上に注入、充填し、さらに加熱することで樹脂組成物を硬化させた。このような工程により発光装置を作製した。
発光装置の作製
発光ピーク波長が４５０ｎｍの青色発光ＬＥＤ（発光素子）と、希土類アルミン酸塩蛍光体として第一蛍光体であるＧＹＡＧ１及び第二蛍光体であるＬＡＧ、第四蛍光体であるＫＳＦ、第五蛍光体であるＳＣＡＳＮを組合せて、発光装置を作製した。
相関色温度が６５００Ｋ付近になるように各蛍光体の含有率を以下の表１に示す値となるように調節して、配合した蛍光体をシリコーン樹脂に添加し、混合分散した後、更に脱泡することにより蛍光体含有樹脂組成物を得た。次にこの蛍光体含有樹脂組成物を発光素子の上に注入、充填し、さらに加熱することで樹脂組成物を硬化させた。このような工程により発光装置を作製した。
（実施例２から６）
第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種を含み、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体、第四蛍光体及び第五蛍光体の組合せと、各蛍光体の含有比率が以下の表１に示す値となるように変更したこと以外は実施例１と同様にして、相関色温度が２７００Ｋから５０００Ｋ付近となるように、実施例２から６の発光装置を作製した。
第一蛍光体、第二蛍光体及び第三蛍光体からなる群から選択される少なくとも１種を含み、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体、第四蛍光体及び第五蛍光体の組合せと、各蛍光体の含有比率が以下の表１に示す値となるように変更したこと以外は実施例１と同様にして、相関色温度が２７００Ｋから５０００Ｋ付近となるように、実施例２から６の発光装置を作製した。
実施例１から６に係る発光装置について、発光色の色度座標、相関色温度（Ｔｃｐ；Ｋ）、平均演色評価数（Ｒａ（Ｒ１からＲ８））、特殊演色評価数（Ｒ９からＲ１５）を測定した。具体的には、実施例及び比較例に用いた各発光装置について、分光測光装置（ＰＭＡ－１２、浜松ホトニクス株式会社）と積分球を組み合わせた光計測システムを用いて、ＣＩＥ１９３１色度図の色度座標系における色度座標（ｘ、ｙ）、光束、放射束（分光全放射束）を求めた。発光色の色度座標、相関色温度（Ｔｃｐ；Ｋ）の結果は、表１に併せて示す。演色評価数の結果は以下の表２に示す。
実施例及び後述する比較例の各発光装置の発光スペクトルは、分光蛍光光度計を用いて測定した。発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比を上記表１に併せて示す。図２から図７に実施例１から６の各発光装置の各発光スペクトル及び基準光源のスペクトルを示す。
実施例及び後述する比較例の各発光装置の発光スペクトルは、分光蛍光光度計を用いて測定した。発光素子の発光ピークに対する第四蛍光体の発光ピークの発光ピーク強度比を上記表１に併せて示す。図２から図７に実施例１から６の各発光装置の各発光スペクトル及び基準光源のスペクトルを示す。
（比較例１）
蛍光体として、第四蛍光体を使用せず、式（ＶＩ）で表わされる組成を有し、発光ピーク波長が５２１ｎｍであるクロロシリケート蛍光体と、第一蛍光体ＧＹＡＧ２と、第五蛍光体ＳＣＡＳＮとを組み合わせて用い、各蛍光体の含有比率が以下の表３に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして、相関色温度が６５００Ｋ付となるように発光装置を作製した。
蛍光体として、第四蛍光体を使用せず、式（ＶＩ）で表わされる組成を有し、発光ピーク波長が５２１ｎｍであるクロロシリケート蛍光体と、第一蛍光体ＧＹＡＧ２と、第五蛍光体ＳＣＡＳＮとを組み合わせて用い、各蛍光体の含有比率が以下の表３に示す値となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして、相関色温度が６５００Ｋ付となるように発光装置を作製した。
（比較例２から６）
各蛍光体の含有比率が以下の表３に示す値となるように蛍光体の量を変更したこと以外は比較例１と同様にして、相関色温度が２７００Ｋから５０００Ｋ付近となるように、比較例２から６の発光装置を作製した。
各蛍光体の含有比率が以下の表３に示す値となるように蛍光体の量を変更したこと以外は比較例１と同様にして、相関色温度が２７００Ｋから５０００Ｋ付近となるように、比較例２から６の発光装置を作製した。
比較例１から比較例６に係る各発光装置について、実施例に係る発光装置と同様にして各発光装置の色度座標を測定し、表３に示し、演色評価数の結果を以下の表４に示す。
表２及び表４に示されるように、相関色温度がほぼ同じ実施例及び比較例の各発光装置のＲａ、Ｒ１５を比べると、Ｒａについては、実施例及び比較例において、ほぼ同等の数値が得られた。一方、Ｒ１５については、各相関色温度において、実施例の発光装置のほうが比較例よりも高い数値が得られており、実施例の発光装置は、特定の演色性評価数において比較例の発光装置よりも演色性が高いことが分かる。また、実施例の各発光装置の相対光束は、相関色温度がほぼ同じ実施例の発光装置及び比較例の発光装置を比べると、各比較例の発光装置の光束を１００％として、実施例１の発光装置が１０８．６％、実施例２の発光装置が１１１．２％、実施例３の発光装置が１１５．５％、実施例４の発光装置が１１７．７％、実施例５の発光装置が１１４．０％、実施例６が１１１．８％となった。いずれの実施例の発光装置においても高い光束が得られた。
以上のことから、実施例に係る発光装置は、高い光束及び演色性を有することが分かる。
以上のことから、実施例に係る発光装置は、高い光束及び演色性を有することが分かる。
図２から図７に、実施例１から６及び比較例１から６に係る各発光装置の発光スペクトル及び各相関色温度の基準光源のスペクトルを示した。実施例１から６に係る各発光装置は、それぞれ６５００Ｋ、５０００Ｋ、４０００Ｋ、３５００Ｋ、３０００Ｋ、２７００Ｋの相関色温度に近い相関色温度の光を発した。相関色温度が６５００Ｋ、５０００Ｋ、及び４０００Ｋに近い光を発する実施例１から３の各発光装置は、４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲にある青紫色から青色の発光スペクトルが突出して高い強度とならないように抑制し、基準光源の発光スペクトルに近似させることができた。３５００Ｋ、３０００Ｋ、及び２７００Ｋに近い相関色温度の光を発する実施例４から６の各発光装置は、青紫色から青色の発光スペクトルが突出して高い強度とならないように抑制し、黄色から緑色発光の波長領域、ＪＩＳ Ｚ８１１０に準拠すると、４９５ｎｍから５８４ｎｍの波長範囲における発光スペクトルが、基準光源の発光スペクトルよりも強度が高くなることなく、基準光源により近似していた。
本開示の発光装置は、発光特性に優れた照明器具、ＬＥＤディスプレイ、カメラのフラッシュライト等に利用することができる。特に、高い光束と演色性が求められる照明装置や光源に好適に利用することができる。さらに、この発光装置を備えた灯具として利用することができる。
１０：発光素子、５０：蛍光部材、７０：蛍光体、７１、７２：第一乃至第三蛍光体、７３：第四蛍光体、７４：第五蛍光体、１００：発光装置。
Claims (14)
- ４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
下記式（Ｉ）で表される組成を有する第一蛍光体、下記式（ＩＩ）で表される組成を有する第二蛍光体及び下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第三蛍光体から選択された少なくとも１種を含み、２種以上の希土類アルミン酸塩蛍光体と、下記式（ＩＶ）で表わされる組成を有する第四蛍光体と、下記式（Ｖ）で表わされる組成を有する第五蛍光体と、を含む蛍光部材と、を備え、
前記希土類アルミン酸塩蛍光体、前記第四蛍光体及び前記第五蛍光体の総含有量に対する前記第四蛍光体の含有率が０．４以上０．６以下の範囲内であり、相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する発光装置。
Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ （Ｉ）
Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩ）
Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ （ＩＩＩ）
Ａ２[Ｍ１１-ｐＭｎ４＋ ｐＦ６] （ＩＶ）
（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ （Ｖ）
（前記式（ＩＶ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４ ＋からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、Ｍ１は、第４族元素、第１３族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含む。ｐは０＜ｐ＜０．２を満たす数を示す。） - 前記希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量に対する前記第四蛍光体の含有率が０．７以上１．３以下の範囲内であり、相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する請求項１に記載の発光装置。
- 前記希土類アルミン酸塩蛍光体、前記第四蛍光体及び前記第五蛍光体の総含有量に対する前記希土類アルミン酸塩蛍光体の総含有量の含有率が０．４以上０．６以下の範囲内であり、相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する請求項１に記載の発光装置。
- 前記希土類アルミン酸塩蛍光体、前記第四蛍光体及び前記第五蛍光体の総含有量に対する前記第四蛍光体及び前記第五蛍光体の含有率が０．４以上０．６以下の範囲内であり、相関色温度が２５００Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する請求項１に記載の発光装置。
- 発光スペクトルにおける前記第四蛍光体の発光ピークの前記発光素子の発光ピークに対する発光ピーク強度比が、２．０以上３．５以下の範囲内であり、相関色温度が３７５０Ｋ以上４７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する請求項１に記載の発光装置。
- 発光スペクトルにおける前記第四蛍光体の発光ピークの前記発光素子の発光ピークに対する発光ピーク強度比が、３．５以上５．５以下の範囲内であり、相関色温度が２８５０Ｋ以上３７５０Ｋ以下の範囲内の光を発する請求項１に記載の発光装置。
- 発光スペクトルにおける前記第四蛍光体の発光ピークの前記発光素子の発光ピークに対する発光ピーク強度比が、５．５以上７．０以下の範囲内であり、相関色温度が２５００Ｋ以上２８５０Ｋ以下の範囲内の光を発する請求項１に記載の発光装置。
- 前記発光素子が、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。
- 前記第一蛍光体の発光ピーク波長が５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にあり、半値幅が９５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内である請求項１から８のいずれか１項に記載の発光装置。
- 前記第二蛍光体の発光ピーク波長が５００ｎｍ以上５４５ｎｍ以下の範囲内にあり、半値幅が９５ｎｍ以上１０５ｎｍ以下の範囲内である請求項１から９のいずれか１項に記載の発光装置。
- 前記第三蛍光体の発光ピーク波長が５３５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の範囲内にあり、半値幅が１００ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内である請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置。
- 前記第五蛍光体の発光ピーク波長が６００ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内にあり、半値幅が８０ｎｍ以下である請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置。
- 平均演色評価数Ｒａが９０以上又は特殊演色評価数Ｒ１５が８５以上である請求項１から１２のいずれか１項に記載の発光装置。
- 前記請求項１から１３のいずれか１項に記載の発光装置を備えた灯具。
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