JP5721921B2 - White light emitting device and a lighting device - Google Patents

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康夫 下村
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Description

本発明は、白色の光を発生する白色発光装置、並びに、それを使用した照明装置に関するものである。 The present invention is a white light emitting device that emits white light, and, to a lighting device using the same.

従来、照明や液晶ディスプレイ用バックライト等の光源として、冷陰極管などが使用されていた。 Conventionally, as a light source, such as lighting and backlighting for liquid crystal displays, such as a cold-cathode tube was used. ところが近年、これに代わる光源として、青色光を発する発光素子と青色光を吸収し黄色光を発する波長変換材料とを組み合わせた白色発光装置が開発された。 However, in recent years, as a light source alternative to this, the white light emitting device which combines a wavelength conversion material that emits yellow light by absorbing a light emitting element and a blue light emitting blue light have been developed. この白色発光装置においては、例えば、青色光を発する発光素子としてはInGaN系の発光ダイオード(以下適宜、「LED」という)が、黄色光を発する波長変換材料としてはセリウムを添加したアルミン酸イットリウムが用いられている。 In the white light emitting device, for example, light emitting diodes (hereinafter suitably referred to as "LED") of the InGaN-based as a light emitting element emitting blue light, as the wavelength conversion material that emits yellow light yttrium aluminate added with cerium It has been used. しかし、従来の白色発光装置が発する光のスペクトルには本質的に緑色光成分及び赤色光成分が不足しており、このため、従来の白色発光装置は演色性が低く、また、色再現性も低かった。 However, the spectrum of light conventional white light emitting device emitted and insufficient essentially green light component and red light component, Therefore, the conventional white light emitting device low color rendering and also the color reproducibility It was lower.

これを解決するために、アルミン酸イットリウム(黄色光を発する波長変換材料)の成分を調整して黄緑色光を発するように改良し、さらに、これに加えて青色光を吸収し赤色光を発する物質をアルミン酸イットリウムに追加することで、白色発光装置が発する光の赤色成分の不足を補い、演色性及び色再現性を改善することが提案されている。 To solve this, by adjusting the components of the yttrium aluminate (wavelength-converting material emits yellow light) improved to emit yellow-green light, further, it emits red light and absorb blue light in addition to by adding a substance to the yttrium aluminate, compensate for the lack of the red component of the light white light emitting device emitted, it has been proposed to improve the color rendering and color reproducibility.
また、非特許文献1では、波長変換材料として、緑色蛍光体であるSrGa 24 :Eu 2+と赤色蛍光体であるZnCdS:Ag,Clとを使用した白色発光装置が提案されている。 Further, Non-Patent Document 1, as the wavelength conversion material, a green phosphor in which SrGa 2 S 4: Eu 2+ and a red phosphor ZnCdS: Ag, white light emitting devices have been proposed using a Cl.
そのほか、非特許文献2や特許文献1などにおいても発光素子と波長変換材料とを組み合わせた白色発光装置が提案されている。 In addition, the white light emitting device has been proposed a combination of a light emitting element and a wavelength converting material also in Non-Patent Document 2 and Patent Document 1.

特開2004−71726号公報 JP 2004-71726 JP

ところが、非特許文献1,2や特許文献1に記載された白色発光装置をはじめ、従来の白色発光装置の演色性は、未だ十分に高いものではなかった。 However, including the white light-emitting device described in Non-Patent Documents 1 and 2 and Patent Document 1, the color rendering properties of a conventional white light emitting device, was not in yet high enough.
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、従来よりも演色性を向上させた、発光素子と波長変換材料とを備える白色発光装置、並びに、それを用いた照明装置及び表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, than the conventional with improved color rendering properties, the white light emitting device having a light emitting element and a wavelength converting material, as well as a lighting device and a display device using the same an object of the present invention is to provide.

本発明の発明者は、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、白色発光装置が発する白色光の発光スペクトル形状を500nmから650nmの範囲において従来よりも平坦にすることにより、白色発光装置の演色性を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。 The inventors of the present invention is a result of intensive studies to solve the above problems, by than conventional flattening in the range of 650nm white light emission spectrum shape white light emitting device is emitted from 500 nm, a white light emitting device It found that it is possible to improve the color rendering properties, and completed the present invention.

即ち、本発明の要旨は、光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収して波長の異なる光を発する少なくとも1種類の波長変換材料とを備え、該波長変換材料が発する光を含む白色光を発する白色発光装置であって、 That is, the gist of the present invention includes a light source and, and at least one wavelength converting material absorbs at least a portion of light emit light of different wavelengths from the light source, a light wavelength conversion material emits a white light emitting device that emits white light,
該波長変換材料が、酸化物である緑色蛍光体を含有し、 Wavelength conversion material contains a green phosphor is an oxide,
下記一般式(3)で表される赤色蛍光体を含有し、 Contains a red phosphor represented by the following general formula (3),
abcde式(3) M a A b D c E d X e (3)
上記一般式(3)において、Mは、Euであって、Aは、Ca及び/またはSrを表わし、Dは、Siを表わし、Eは、Alを表わし、Xは、O、 Nからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を表わす。 In the above general formula (3), M is a Eu, A represents Ca and / or Sr, D represents Si, E represents Al, X is O, N or Ranaru It represents one or more elements selected from the group.
また、上記一般式(3)中、a、b、c、d、及びeはそれぞれ下記範囲の数である。 Further, in the general formula (3), a, b, c, d, and e is the number of each following ranges.
0.00001≦a≦0.1 0.00001 ≦ a ≦ 0.1
a+b=1 a + b = 1
0.5≦c≦1.8 0.5 ≦ c ≦ 1.8
0.5≦d≦1.8 0.5 ≦ d ≦ 1.8
0.8×(2/3+4/3×c+d)≦e 0.8 × (2/3 + 4/3 × c + d) ≦ e
e≦1.2×(2/3+4/3×c+d) e ≦ 1.2 × (2/3 + 4/3 × c + d)
上記白色光の発光スペクトルの、500nmから650nmの所定波長範囲における最大発光強度が、上記所定波長範囲における最小発光強度の150%以下であることを特徴とする白色発光装置に存する(請求項1)。 The emission spectrum of the white light, the maximum emission intensity at a predetermined wavelength range of 650nm from 500nm is resides in the white light emitting device which is characterized in that less than 150% of the minimum emission intensity at the predetermined wavelength range (claim 1) . これにより、白色発光装置が発する白色光の演色性を向上させることが可能となる。 This makes it possible to improve the color rendering of the white light white light emitting device emitted.
また、該緑色蛍光体の100℃における輝度が、該緑色蛍光体の25℃における輝度の80%以上であることが好ましい(請求項2)。 The luminance at 100 ° C. for green-color phosphor, is preferably at least 80% of the luminance at 25 ° C. for green-color phosphor (claim 2).
また、該緑色蛍光体が、MSi 222 :Eu、M−Si−Al−O−N:Ce、M− Further, wherein the green color phosphor, MSi 2 N 2 O 2: Eu, MSi-Al-O-N: Ce, M-
Si−Al−O−N:Eu(ただしMは1種又は2種以上のアルカリ土類金属を表す。)、下記一般式(1)又は(2)で表される母体結晶内に、発光中心イオンとして少なくともCeを含有する蛍光体からなる群より選ばれる緑色蛍光体であることが好ましい(請求項3)。 Si-Al-O-N: Eu (. Where M is representative of the one or more alkaline earth metals), the following general formula (1) or represented by the host crystal (2), the emission center it is preferably a green phosphor selected from the group consisting of a phosphor containing at least Ce as an ion (claim 3).
1 a2 b3 cd (1) M 1 a M 2 b M 3 c O d (1)
上記一般式(1)において、M 1は2価の金属元素、M 2は3価の金属元素、M 3は4価の金属元素をそれぞれ示し、a、b、c、dはそれぞれ下記の範囲の数である。 In the general formula (1), M 1 is a divalent metal element, M 2 is a trivalent metal element, M 3 represents tetravalent metal elements, respectively, a, b, c, d ranges below, respectively which is a number.
2.7≦a≦3.3 2.7 ≦ a ≦ 3.3
1.8≦b≦2.2 1.8 ≦ b ≦ 2.2
2.7≦c≦3.3 2.7 ≦ c ≦ 3.3
11.0≦d≦13.0 11.0 ≦ d ≦ 13.0
4 e5 fg (2) M 4 e M 5 f O g (2)
上記一般式(2)において、M 4は2価の金属元素、M 5は3価の金属元素をそれぞれ示し、e、f、gはそれぞれ下記の範囲の数である。 In the general formula (2), M 4 is a divalent metal element, M 5 represents respectively a trivalent metal element, e, f, g is the number of each range shown below.
0.9≦e≦1.1 0.9 ≦ e ≦ 1.1
1.8≦f≦2.2 1.8 ≦ f ≦ 2.2
3.6≦g≦4.4 3.6 ≦ g ≦ 4.4
また、JIS−Z8726に規定された平均演色評価数Raが90以上であることが好ましい(請求項4)。 Further, it is preferable that the average color rendering index Ra as defined in JIS-Z8726 of 90 or more (claim 4).

また、該波長変換材料の100℃における輝度は、該波長変換材料の25℃における輝度の80%以上とすることが好ましい(請求項 )。 The luminance at 100 ° C. of the wavelength conversion material is preferably not more than 80% of the luminance at 25 ° C. of wavelength converting material (claim 5). 従来の白色発光装置では、蛍光体等の波長変換材料の温度依存性が大きかったために点灯後と継続点灯時とで白色光の色調が変化することがあった。 In conventional white light emitting device, it was possible to change the color tone of white light after the lighting and at the time of continuous lighting for temperature dependence is greater in the wavelength converting material such as a phosphor. しかし、波長変換材料の輝度が上記条件を満たすようにすることで、従来のような色調変化を抑制することが可能となる。 However, since the luminance of the wavelength converting material to the condition is satisfied, it is possible to suppress the color change as in the prior art.

また、上記の白色発光装置においては、該光源の発光ピーク波長の光に対する、該波長変換材料の吸光度を50%以上とし、かつ、該波長変換材料の内部量子効率を40%以上とすることが好ましい(請求項 )。 In the above-described white light emitting device, for light with a peak emission wavelength of the light source, the absorbance of the wavelength converting material is 50% or more, and the internal quantum efficiency of the wavelength conversion material may be 40% or more preferred (claim 6). これにより、白色発光装置が発する光の強度を従来よりも高め、白色発光装置の発光効率を向上させることが可能となる。 This increases the intensity of the light white light emitting device emits than conventional, it is possible to improve the luminous efficiency of the white light emitting device.

さらに、本発明の別の要旨は、上記の白色発光装置を備えることを特徴とする、照明装置に存する(請求項 )。 Furthermore, another aspect of the present invention comprises the above-mentioned white light emitting device, lies in the illumination apparatus (claim 7).

本発明によれば、演色性に優れた白色発光装置、並びに、それを用いた照明装置を得ることができる。 According to the present invention, a white light emitting device having excellent color rendering properties, as well, it is possible to obtain a lighting device using the same.

以下、本発明の一実施形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。 Hereinafter will be described an embodiment of the present invention, the present invention can be carried out and any modifications without departing from the scope of the following is not limited to the embodiments, the present invention.

[I. [I. 白色発光装置] White light emitting device]
本実施形態の白色発光装置は、光(以下適宜、「一次光」という)を発生する光源(発光素子等)と、この光源からの光(以下適宜、「一次光」という)の少なくとも一部を吸収して、一次光とは波長の異なる光(以下適宜、「二次光」という)を発する少なくとも1種類の波長変換材料とを備え、波長変換材料が発する二次光を含む白色光を発するようになっている。 White light emitting device of this embodiment, light (hereinafter suitably referred to as "primary light") and light source (light emitting device) that generates, at least a portion of the light from the light source (hereinafter appropriately referred to as "primary light") by absorbing, different light (hereinafter suitably referred to as "secondary light") wavelength from the primary light and at least one wavelength converting material emits a white light including secondary light wavelength converting material emits It is adapted to emit. ここで、白色光は、一次光と二次光との合成光、2以上の二次光の合成光などとして合成された光として得ることができる。 Here, white light can be obtained as synthetic light, light combined as such 2 or more secondary light of the combined light of the primary light and the secondary light.
また、本実施形態の白色発光装置においては、上記白色光の発光スペクトルの、500nmから650nmの波長範囲(以下適宜、この波長範囲を「所定波長範囲」という)における最大発光強度が、上記所定波長範囲における最小発光強度の150%以下である。 Further, in the white light-emitting device of this embodiment, the emission spectrum of the white light, 650 nm wavelength range (as appropriate hereinafter, this wavelength range of "predetermined wavelength range") from the 500nm maximum emission intensity in the above predetermined wavelength or less 150% of the minimum luminous intensity in the range.

[1. [1. 白色光] White light]
[1−1. [1-1. 発光スペクトルが平坦である点] Point emission spectrum is flat]
白色発光装置は、主に照明に使用され、物体の色を忠実に再現されること(即ち、発する白色光の演色性が高いこと)が望まれる。 White light emitting device is mainly used for illumination, to be faithfully reproduced color of an object (i.e., the high color rendering property of white light emitted) is desired. これを実現するためには、白色発光装置が発する白色光が、自然光に含まれる可視光成分をすべて含んでいることが好ましい。 To accomplish this, white light white light emitting device is emitted, it is preferable to contain all of the visible light component contained in natural light. 特に、発光スペクトルの500nmから650nmの所定波長範囲は、視感度が高く、青緑から赤色の主要な光成分を含む波長範囲であり、この波長範囲の可視光成分を均等に含むこと、即ち、発光スペクトルが平坦であることは、良好な演色性につながる。 In particular, the predetermined wavelength range 500nm from 650nm to the emission spectrum, the visibility is high, a wavelength range including a main light component of the red from blue-green, to include a visible light component of the wavelength range equally, i.e., it emission spectrum is flat, leading to good color rendering properties.

中でも、相関色温度5000K付近の昼白色、及び、相関色温度6500K付近の昼光色の白色照明は、国内外で使用される白色照明の大部分を占める照明色調であり、これらの相関色温度での完全放射体の発光スペクトルは、上述の所定波長範囲でほぼ平坦である。 Of these, neutral white correlated color temperature 5000K vicinity, and, white lighting daylight in the vicinity of correlated color temperature 6500K, a lighting color tone occupying the majority of the white illumination used at home and abroad, at these correlated color temperature emission spectrum of the Planckian is substantially flat over a predetermined wavelength range described above. したがって、白色発光装置を照明装置として使用する場合にも、同様に、本実施形態の白色発光装置が発する白色光は、上記の所定波長範囲において平坦なスペクトルを有することが好ましい。 Therefore, when using the white light emitting device as a lighting device likewise, white light white light emitting device of the present embodiment emits preferably has a flat spectrum in the prescribed wavelength range.

なお、650nmより大きい波長範囲の光は、特に視感度が低く、この波長範囲の光を発生させることは白色発光装置全体の効率低下につながる虞がある。 The light of 650nm larger wavelength range, especially low visibility, there is a risk that leads to a decrease efficiency of the whole white light emitting device to generate light in this wavelength range. このため、本実施形態の白色発光装置が発する白色光は、650nmより大きい波長範囲、即ち、所定波長範囲よりも大きい波長範囲の光成分の発光強度は小さくてもよい。 Therefore, white light white light emitting device of the present embodiment is emitted, 650 nm greater than the wavelength range, i.e., light emission intensity of the light component of the wavelength range greater than a predetermined wavelength range may be small.

一方、500nm未満の波長範囲の光については、所定波長範囲の光と同様に平坦であることが好ましい。 On the other hand, the light in the wavelength range below 500 nm, it is preferably flat like the light in a predetermined wavelength range. ただし、発光素子等の一次光の光源として現在入手できるものは、通常、発光の半価幅が小さい。 However, those currently available as a primary light source such as a light emitting element is usually half width of the emission is small. このため、500nm未満の波長範囲においては、本実施形態の白色発光装置が発する白色光は、特定の波長の光が強く、それに近い波長域の光が少ない状況とならざるを得ない。 Therefore, in the wavelength range below 500 nm, white light white light emitting device of the present embodiment emits the strong light of a specific wavelength, it inevitably a situation less light in the near wavelength range. しかしながら、500nm未満の青色から青紫色の領域も、650nmより大きい波長範囲の光と同様に視感度が低いため、500nm未満の波長範囲、即ち、所定波長範囲未満の波長範囲の光成分の発光スペクトルが平坦でなくとも、演色性等の特性が大きく低下することはない。 However, areas of violet blue than 500nm also has low visibility as with light of 650nm wavelength greater than the range, the wavelength range below 500nm, i.e., the emission spectrum of the light component of the wavelength range of less than the predetermined wavelength range even is not flat, not the characteristics of the color rendering properties or the like is greatly reduced.

上記の所定波長範囲における発光スペクトルの平坦の度合いは、次のように求められる指標I(ratio)により表わすことができる。 The degree of flatness of the emission spectrum in the predetermined wavelength range described above can be represented by the index is determined as follows I (ratio).
所定波長範囲における発光スペクトルの最小発光強度I(min)と最大発光強度I(max)とを測定し、その比率を%単位で表したものをI(ratio)とする。 And measuring the minimum emission intensity I (min) and maximum emission intensity I of the emission spectrum (max) in a predetermined wavelength range, those representing the ratio in percent and I (ratio). このI(ratio)は、以下の式(i)で計算される。 The I (ratio) is calculated by the following formula (i).
I(ratio)={I(max)/I(min)}×100 (i) I (ratio) = {I (max) / I (min)} × 100 (i)

I(ratio)は、定義上100%以上の値になるが、本実施形態の白色発光装置が発する白色光においては、このI(ratio)が、通常150%以下、好ましくは140%以下、より好ましくは135%以下、更に好ましくは130%以下であることが望ましい。 I (ratio) is comprised in definition 100% or more values, in the white light white light emitting device of the present embodiment emits, this I (ratio) is 150% usually less, preferably 140% or less, more preferably 135% or less, further preferably at most 130%. 即ち、上記所定波長範囲における白色光の発光スペクトルの最大発光強度が最小発光強度に対して上記範囲の大きさとなるようにすれば良い。 That may be such that the maximum emission intensity of the emission spectrum of white light in the predetermined wavelength range is the size of the range for the minimum emission intensity. I(ratio)が100%に近いほど発光スペクトルが平坦であることになるため、I(ratio)は小さいほど好ましいのである。 Since I (ratio) is higher emission spectrum close is 100% will be flat, I (ratio) is the preferred smaller.

[1−2. [1-2. 白色光の相関色温度] Correlated color temperature of white light]
本実施形態の白色発光装置が発する白色光の相関色温度は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意であるが、従来の蛍光ランプの光源色に関するJIS規格(Z 9112)における昼白色(記号N)、または、昼光色(記号D)に準じた発光色であることが好ましい。 Correlated color temperature of the white light white light emitting device of the present embodiment emits is optional at significantly does not impair the effects of the present invention, JIS standards for the light source color of the conventional fluorescent lamp (Z 9112) in neutral white ( symbol N), or preferably a light emitting color in conformity with daylight (symbol D). 昼白色は、相関色温度が4600K以上、5400K以下に相当し、昼光色は、相関色温度が5700K以上、7100K以下に相当する。 Daylight white, correlated color temperature above 4600K, and correspond to the following 5400K, daylight is correlated color temperature above 5700K, which corresponds to the following 7100K. 相関色温度の範囲として更に好ましいのは、昼白色における4800K以上、5200K以下の範囲と、昼光色における6000Kから6800Kの範囲であり、昼白色としては5000Kに、昼光色としては6500Kにできるだけ近いことが更に好ましい。 Further preferred as the range of the correlated color temperature, or 4800K in neutral white, and the range of 5200K, in the range of 6800K from 6000K in daylight, the 5000K as neutral white, as the daylight further be as close as possible to 6500K preferable. なお、相関色温度は、JIS Z 8725に準じて求めるものであり、黒体放射軌跡からの距離が小さくなるように発光色を調節することが好ましい。 Incidentally, the correlated color temperature, which determined in accordance with JIS Z 8725, it is preferable to adjust the emission color such that the distance from the blackbody locus becomes smaller.

[1−3. [1-3. 白色光の色] The color of the white light]
本実施形態の白色発光装置が発する白色光の色は、その用途等に応じて任意に設定することができる。 The color of white light white light emitting device of the present embodiment emits can be set arbitrarily depending on its use or the like. なお、明細書において、白色とはJIS Z8110の色区分に規定する白色のことを指す。 Incidentally, in the specification, white and refers to a white specified in the color classification of JIS Z8110. また、白色光の色は、色彩輝度計、放射輝度計などで測定することができる。 The color of the white light, luminance colorimeter, can be measured by such radiance meter.

さらに、CIE色度図との関係で言えば、白色光の色は、CIE色度図において、色度座標(x,y)が(0.33,0.33)の通常の白色光はもとより、例えば、色座標(x,y)が(0.28,0.25)、(0.25,0.28)、(0.34,0.40)及び(0.40,0.34)で囲まれた領域内となる色にして用いてもよい。 Furthermore, in terms of the relationship with the CIE chromaticity diagram, the color of white light in the CIE chromaticity diagram, the chromaticity coordinates (x, y) normal white light of (0.33, 0.33) as well , for example, color coordinates (x, y) is (0.28,0.25), (0.25,0.28), (0.34,0.40) and (0.40,0.34) it may be used in the color to be the area having a.

[1−4. [1-4. 白色光の発光効率] Luminous efficiency of white light]
本実施形態の白色発光装置において、白色光の発光効率は、通常20lm/W以上、好ましくは30lm/W以上、より好ましくは40lm/W以上である。 In the white light-emitting device of the present embodiment, the light emission efficiency of the white light is usually 20 lm / W or more, preferably 30 lm / W or more, more preferably 40 lm / W or more. この範囲の下限を下回る素子を多数使用することによっても必要な明るさを得ることができるが、エネルギーを多く消費することになるため、好ましくない。 While the element below the lower limit of this range can be obtained even necessary brightness by using a number, because that will consume more energy, which is not preferable. なお、白色発光装置の発光効率は、例えば、積分球で測定した白色光の光束を供給電力で割ることにより測定することができる。 The emission efficiency of the white light emitting device, for example, a light beam of the white light measured by an integrating sphere can be measured by dividing the feed power.

[1−6. [1-6. 白色光の演色性] Color rendering properties of the white light]
本実施形態の白色発光装置によれば、白色光の演色性を高めることができる。 According to the white light emitting device of the present embodiment can improve color rendering in a white light. 具体的な値としては特に制限されないが、JIS−Z8726に規定された演色性評価数R 1 〜R 8の平均値Raの値として、通常80以上、好ましくは85以上、より好ましくは90以上である。 In is not particularly restricted but includes specific value, as the value of the average value Ra of JIS-Z8726 color rendering index as defined in R 1 to R 8, usually 80 or more, preferably 85 or more, more preferably 90 or more is there.

[2. [2. 構成] Constitution]
以下、図1に本実施形態の白色発光装置の模式的な断面図を示して白色発光装置の構成を説明するが、図1に示した白色発光装置は本発明の白色発光装置の一例であり、本発明の白色発光装置は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, in FIG. 1 shows a schematic sectional view of a white light-emitting device of the present embodiment will be described the configuration of a white light emitting device, the white light emitting device shown in FIG. 1 is an example of a white light emitting device of the present invention the white light emitting device of the present invention is not limited to the following embodiments.

図1に示すように、本実施形態の白色発光装置1は、一次光を発する光源としての発光素子2と、一次光を吸収して二次光を発する少なくとも1種類の波長変換材料3,4とを備える。 As shown in FIG. 1, the white light emitting device 1 of this embodiment includes a light emitting element 2 as a light source for emitting primary light, at least one wavelength converting material (3, 4) emitting secondary light by absorbing the primary light provided with a door. また、通常、白色発光装置1は、発光素子2及び波長変換材料3,4を保持するための基部としてフレーム5を備えている。 Also, typically, a white light emitting device 1 includes a frame 5 as a base for holding the light-emitting element 2 and the wavelength converting material 3,4.
なお、本実施形態の白色発光装置1は、発する白色光が、所定波長範囲において発光スペクトルが平坦であり、相関色温度、色、強度及び発光効率が上述した範囲になるようになっているものとする。 Incidentally, the white light emitting device 1 of this embodiment, white light emitted is a flat emission spectrum in the prescribed wavelength range, which correlated color temperature, color, intensity and luminous efficiency is adapted to the range described above to.

[2−1. [2-1. フレーム] flame]
フレーム5は、発光素子2及び波長変換材料3,4を保持する基部であり、その形状及び材質等は任意である。 Frame 5 is a base for holding the light-emitting element 2 and the wavelength converting material 3,4, its shape and material, and the like are arbitrary.
フレーム5の形状の具体例としては、板状、カップ状等、その用途に応じて適当な形状とすることができる。 Specific examples of the shape of the frame 5, plate, cup shape, etc., may be any suitable shape depending on the application. また、例示した形状の中でも、カップ状のフレームは、白色光の出射方向に指向性をもたせることができ、白色発光装置1が放出する光を有効に利用できるため、好ましい。 Among the illustrated shape, a cup-shaped frame may be imparted directivity in the direction of emission of white light, since the white light emitting device 1 can be effectively utilized light emitted preferred.

また、フレーム5の材質の具体例としては、金属、合金、ガラス、カーボン、セラミックス等の無機材料、合成樹脂等の有機材料など、用途に応じて適当なものを用いることができる。 Specific examples of the material of the frame 5, can be used a metal, alloy, glass, carbon, inorganic materials such as ceramics, and organic materials such as synthetic resin, appropriate ones depending on the application.
ただし、発光素子2や波長変換材料3,4から発せられる光(例えば、一次光や二次光)が当たるフレーム5の面は、当たった光の反射率を高められていることが好ましく、特に、可視光域全般の光の反射率を高められていることがより好ましい。 However, the surface of the frame 5 that light emitted from the light-emitting element 2 and a wavelength converting material 3,4 (e.g., primary light and secondary light) strikes is preferably is enhanced reflectance of impinging light, in particular it is more preferable that the enhanced reflectivity of light in the visible light region in general. したがって、少なくとも光が当たる面は、反射率が高い素材により形成されていることが好ましい。 Thus, the surface of at least the light strikes, it is preferably formed by a high reflectivity material. 具体例としては、ガラス繊維、アルミナ粉、チタニア粉等の高い反射率を有する物質を含んだ素材(射出整形用樹脂など)でフレーム5の全体又はフレーム5の表面を形成することが挙げられる。 Specific examples include glass fiber, alumina powder, and to form the surface of the whole or frame 5 of the frame 5 of a material containing a substance (such as injection shaping resin) having a high reflectivity of the titania powder and the like.

また、フレーム5の表面の反射率を高める具体的な方法は任意であり、上記のようにフレーム5自体の材料を選択するほか、例えば、銀、白金、アルミニウム等の高反射率を有する金属や合金でメッキ、或いは蒸着処理することにより、光の反射率を高めることもできる。 Further, a specific method of increasing the reflectance of the surface of the frame 5 is optional, addition to selecting the frame 5 itself of the material as described above, for example, metal with silver, platinum, a high reflectivity such as aluminum Ya plating alloy, or by vapor deposition, it is also possible to increase the reflectance of light.
なお、反射率を高める部分は、フレーム5の全体であっても一部であってもよいが、通常は、発光素子2や波長変換材料3,4から発せられる光が当たる部分の全表面の反射率が高められていることが望ましい。 The portion to increase the reflectance may be part be the entire frame 5, but typically, the entire surface of the portion where the light emitted from the light emitting element 2 and the wavelength converting material 3,4 hits it is desirable that the reflectance is enhanced.

さらに、通常は、フレーム5には発光素子2に対して電力を供給するための電極や端子等が設けられる。 Furthermore, typically, the frame 5 such electrodes or terminals for supplying power to the light emitting element 2 is provided.
本実施形態においては、カップ状に設けられたフレーム5の凹部5Aの底に、発光素子2に電力を供給するための導電性端子6,7が形成されていて、導電性端子6,7は外部の電源(図示省略)に接続されるようになっている。 In this embodiment, the bottoms of the recesses 5A of the frame 5 provided on the cup-shaped conductive terminals 6 and 7 for supplying power to the light emitting element 2 is being formed, the conductive terminals 6 and 7 is It is adapted to be connected to an external power source (not shown).

[2−2. [2-2. 発光素子] The light-emitting element]
発光素子2は、波長変換材料3,4の励起光として一次光を発するものであり、光源として機能する。 Emitting element 2 is to emit primary light as excitation light of the wavelength converting material 3,4, which functions as a light source. また、一次光の一部は、白色発光装置1が放出する白色光の一成分として用いられることもあり、この場合、一次光と二次光とを合成した合成光が白色光として白色発光装置1から発せられることになる。 Further, a portion of the primary light, sometimes the white light emitting device 1 is used as a component of the white light emitting, in this case, white light emitting device combined light by combining the primary light and the secondary light as white light It will be generated from 1. 即ち、発光素子2から発せられる一次光のうちの一部は波長変換材料3,4に励起光として吸収され、また別の一部は、白色発光装置1から発せられるようになる。 That is, a part of the primary light emitted from the light emitting element 2 is absorbed as excitation light to the wavelength converting material 3,4, and another part is as emitted from the white light emitting device 1. なお、白色光は必ずしも一次光を含む必要はなく、例えば、本実施形態の白色発光装置1が2種以上の二次光の合成光として白色光を発するようにしても良い。 Note that white light is not always necessary to include a primary light, e.g., white light emitting device 1 of the present embodiment may be emit white light as a composite light of two or more of the secondary light.

発光素子2の種類は任意であり、白色発光装置1の用途や構成に応じて適当なものを選択することができる。 Kinds of light-emitting element 2 is arbitrary, it is possible to select an appropriate depending on the white light emitting device 1 of the application and configuration. 発光素子2の例としては、半導体発光素子、ランプ、電子ビーム、プラズマ、エレクトロルミネッセンス素子などを使用することができるが、特に発光ダイオード(即ち、LED)、端面発光型又は面発光型のレーザーダイオード(即ち、LD)等の半導体発光素子を用いることが好ましい。 Examples of the light emitting element 2, the semiconductor light emitting element, a lamp, electron beam, plasma, and the like can be used electroluminescence elements, in particular light emitting diodes (i.e., LED), edge-emitting or surface emitting laser diode (i.e., LD) it is preferable to use a semiconductor light emitting element such as. 中でも通常は、安価なLEDが好ましい。 Of these usually inexpensive LED it is preferable.

また、発光素子2が発する一次光の発光波長も任意であり、白色発光装置1に放出させる白色光に応じて適当な発光波長の一次光を発する発光素子を用いればよい。 Further, the emission wavelength of the primary light-emitting element 2 emits also optional, it may be used a light emitting element that emits primary light of a suitable emission wavelengths in response to white light to be emitted to the white light emitting device 1. 通常は、近紫外から青色の光を一次光として発する発光素子を用いることが望ましい。 Typically, it is desirable to use a light emitting element emitting a primary light blue light from the near ultraviolet. 一次光の具体的な波長の範囲を例示すると、通常370nm以上、好ましくは380nm以上、また、通常500nm以下、好ましくは480nm以下が望ましい。 To illustrate a specific range of wavelengths of the primary light, typically 370nm or more, preferably 380nm or more, and usually 500nm or less, preferably not more than 480 nm. この範囲の上限を上回る場合には、発光効率の高い発光装置を得るのが難しく、また、一次光の発光波長が480nm以上という青緑色より波長の長い光とした場合、それを青色の光に効率よく変換することは極めて難しいため、青色の光を含まない発光装置となってしまい白色発光装置を得ることができなくなる虞がある。 When exceeding the upper limit of this range is difficult to obtain a high luminous efficiency light emitting device, also when the light emission wavelength of the primary light is a light having a wavelength longer than the blue-green of more than 480 nm, it to blue light because it is very difficult to efficiently converted, there is a possibility that it becomes impossible to obtain a white light emitting device becomes a light emitting device that does not include a blue light. また、下限を下回る場合にも発光効率の高い発光装置を得ることが極めて難しくなる。 Moreover, it is very difficult to obtain high light-emitting device emission efficiency even if under a lower limit.

発光素子2の材料としては、例えば、窒化硼素(BN)、シリコンカーバイド(SiC)、ZnSeやGaN、InGaN、InAlGaN、AlGaN、BAlGaN、BInAlGaNなど種々の半導体を挙げることができる。 The light emitting element 2 material, for example, may be mentioned boron nitride (BN), silicon carbide (SiC), ZnSe and GaN, InGaN, InAlGaN, AlGaN, BAlGaN, various semiconductors such as BInAlGaN. また、これらの元素に不純物元素としてSiやZnなどを含有させ発光中心とすることもできる。 It is also possible to an emission center is contained Si or Zn as an impurity element to these elements. 中でも、In X Al Y Ga 1-XY N(式中、0<X<1、0<Y<1、X+Y≦1)で表される、AlやGaを含む窒化物半導体、あるいはInやGaを含む窒化物半導体(以下、「(In,Al,Ga)N系化合物半導体」と称する場合がある。)は、紫外領域から可視光の短波長を効率よく発光可能であり、使用時の温度や駆動電流の変化に対しても安定に発光可能であるため発光層の材料として好適である。 Among them, (wherein, 0 <X <1,0 <Y <1, X + Y ≦ 1) In X Al Y Ga 1-XY N represented by a nitride semiconductor containing Al and Ga, or an In or Ga nitride containing semiconductor (hereinafter also referred to as "(an in, Al, Ga) N-based compound semiconductor.") is a high efficiency capable of emitting short-wavelength visible light from ultraviolet region, the temperature at the time of use Ya it is suitable as a material for the light-emitting layer for also stable emission possible for the variation of the driving current.

また、半導体発光素子の好ましい構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。 As the preferred structure of the semiconductor light emitting element, MIS junction, homo structure with like PIN junction or pn junction may include the hetero structure to heterostructure or double. 半導体発光素子では、半導体層の材料やその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。 In the semiconductor light-emitting element can be variously selected emission wavelength by the material or its mixed crystal ratio of the semiconductor layer. また、活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることでより出力を向上させることもできる。 It is also possible to further improve output by the active layer and the single quantum well structure or a multiple quantum well structure provided with thin layer (s) for quantum effect.

これらのうち(In,Al,Ga)N系化合物半導体を使用した(In,Al,Ga)N系発光素子(LEDやLD)が好ましい。 Of these (In, Al, Ga) was used N-based compound semiconductor (In, Al, Ga) N-based light emitting device (LED or LD) is preferable. なぜなら、(In,Al,Ga)N系LED等は、この領域の光を発するSiC系LED等に比し、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、前記蛍光体等の波長変換材料と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。 This is because, (In, Al, Ga) N-based LED or the like, compared to the SiC-based LED or the like which emits light in this region, the light emission output and external quantum efficiency is much greater, combined with a wavelength conversion material such as a phosphor by, because very very bright emission with a low power can be obtained. 例えば、20mAの電流負荷に対し、通常(In,Al,Ga)N系はSiC系の100倍以上の発光強度を有し、またGaAs系よりも使用時の温度や駆動電流の変化に対して安定に発光可能である。 For example, with respect to 20mA current load, usually (In, Al, Ga) N system has more than 100 times the emission intensity of SiC-based, also to changes in temperature or driving current at the time of use than GaAs-based it is a stable light emission possible. (In,Al,Ga)N系LED等においては、Al X' Ga Y' N発光層、GaN発光層、またはIn X' Ga Y' N発光層を有しているものが好ましい。 (In, Al, Ga) in N-based LED or the like, Al X 'Ga Y' N light-emitting layer, GaN light-emitting layer, or In X 'Ga Y' N which has a light-emitting layer. GaN系LEDにおいては、それらの中でIn X Ga Y N発光層を有するものが発光強度が非常に強いので、特に好ましく、(In,Al,Ga)N系LDにおいては、In X Ga Y N層とGaN層の多重量子井戸構造のものが発光強度が非常に強いので、特に好ましい。 In the GaN-based LED, because an In X Ga Y N having a light-emitting layer is the emission intensity is very strong in them, particularly preferably, (In, Al, Ga) N -based LD, In X Ga Y N since those having a multiple quantum well structure layer and the GaN layer is the emission intensity is very strong, especially preferred.

なお、上記においてX+Yの値は通常0.8〜1.2の範囲の値である。 The value of X + Y in the above has a value ranging from normal 0.8 to 1.2. (In,Al,Ga)N系LEDにおいて、これら発光層にZnやSiをドープしたものやドーパント無しのものが発光特性を調節する上で好ましいものである。 (In, Al, Ga) in N-based LED, one without and the dopant doped with Zn or Si in these light-emitting layer is preferred for the purpose of adjusting the luminescent characteristics.

(In,Al,Ga)N系LEDはこれら発光層、p層、n層、電極、および基板を基本構成要素としたものであり、発光層をn型とp型のAl X Ga Y N層、GaN層、またはIn X Ga Y N層などでサンドイッチにしたヘテロ構造を有しているものが発光効率が高いため好ましく、さらにヘテロ構造を量子井戸構造にしたものが発光効率がさらに高くいため、より好ましい。 (In, Al, Ga) N-based LED These light emitting layer, p layer, n layer, electrode, and that where the substrate as a basic component, Al X Ga Y N layer of the light-emitting layer n-type and p-type preferable because it has high emission efficiency which has a GaN layer or an in X Ga Y N layer heterostructure was sandwiched etc., is damaged further high luminous efficiency that the further heterostructure was quantum well structure, more preferable. 基板としては、サファイア、スピネル、SiC、Si、ZnO、GaAs、GaN等の材料が好適に用いられ、特に、サファイア、ZnO、GaN等が好適に用いられる。 As the substrate, a sapphire, spinel, SiC, Si, ZnO, GaAs, materials such as GaN are preferably used, in particular, sapphire, ZnO, GaN or the like is preferably used.

半導体発光素子の形状や大きさは特に限定されない。 Shape and size of the semiconductor light emitting element is not particularly limited. 半導体発光素子としては、例えば、EPISTAR社製「ES−CEBL912」、Cree社製「C460MB」などを用いることができる。 As the semiconductor light-emitting device, for example, EPISTAR Corp. "ES-CEBL912", or the like can be used manufactured by Cree, Inc. "C460MB".
なお、発光素子2は1個を単独で用いてもよく、2個以上の発光素子2を併用しても良い。 Incidentally, the light-emitting element 2 may be used one singly, or may be used in combination of two or more light-emitting element 2. さらに、発光素子2は1種のみで用いてもよく、2種以上のものを併用しても良い。 Further, the light emitting element 2 may be used in alone, or in combination of two or more kinds.

また、発光素子2をフレーム5に取り付ける場合、その具体的方法は任意であるが、例えば、ハンダを用いて取り付けることができる。 Also, when mounting the light emitting element 2 to the frame 5, the specific method is arbitrary, for example, can be attached using solder. ハンダの種類は任意であるが、例えば、AuSn、AgSn等を用いることができる。 Although solder types is arbitrary, for example, can be used AuSn, the AgSn like. また、ハンダを用いる場合、ハンダを通じてフレーム5に形成された電極や端子6,7等から電力を供給できるようにすることも可能である。 In the case of using solder, it is also possible to enable power from the electrode or terminal 6,7, etc. formed on the frame 5 via solder. 特に、放熱性が重要となる大電流タイプのLEDやレーザーダイオードなどを発光素子2として用いる場合、ハンダは優れた放熱性を発揮するため、発光素子2の設置にハンダを用いることは有効である。 In particular, if the like large current type of LED or laser diode heat dissipation is important as the light emitting element 2, in order to exert a solder superior heat dissipation property, it is effective to use a solder to the installation of the light emitting element 2 .

また、ハンダ以外の手段によって発光素子2をフレーム5に取り付ける場合には、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、アクリル樹脂等の接着剤を用いてもよい。 Also, when attached to the frame 5 of the light-emitting element 2 by means other than soldering, for example, epoxy resin, imide resin, may be used adhesives such as an acrylic resin. この場合、接着剤に銀粒子、炭素粒子等の導電性フィラーを混合させてペースト状にしたものを用いることにより、ハンダを用いる場合のように、接着剤を通電して発光素子2に電力供給できるようにすることも可能である。 In this case, the silver particles in the adhesive, by using those by mixing an electrically conductive filler such as carbon particles to form a paste, as in the case of using the solder, power supplied to the light emitting element 2 is energized an adhesive it is also possible to be so. さらに、これらの導電性フィラーを混合させると、放熱性も向上するため、好ましい。 Furthermore, when mixing these conductive fillers, for improved heat dissipation, preferably.

さらに、発光素子2への電力供給方法も任意であり、上述したハンダや接着剤を通電させる他、発光素子2と電極や端子6,7等とをワイヤボンディングにより結線して電力供給するようにしても良い。 Furthermore, the power supply method to the light emitting element 2 is also arbitrary, other energizing the solder or adhesive described above and a like luminous element 2 and the electrodes and the terminals 6 and 7 and connected so as to power supply by wire bonding and it may be. この際用いるワイヤに制限はなく、素材や寸法などは任意である。 Limiting the wire used in this case is not, such as materials and dimensions are arbitrary. 例えば、ワイヤの素材としては金、アルミニウム等の金属を用いることができ、また、その太さは通常20μm〜40μmとすることができるが、ワイヤはこれに限定されるものではない。 For example, the wire material may be used gold, metals such as aluminum, also, although the thickness can be a normal 20Myuemu~40myuemu, wire is not limited thereto.

また、発光素子に電力を供給する他の方法の例としては、バンプを用いたフリップチップ実装により発光素子2に電力を供給する方法が挙げられる。 Further, examples of other methods of supplying power to the light emitting element, a method for supplying power to the light emitting element 2 by flip-chip mounting using bumps.
本実施形態においては、発光素子2としてLEDを用い、この発光素子2がフレーム5の凹部5Aの底部には設置されている。 In the present embodiment, an LED as the light emitting element 2, the light emitting element 2 is installed in the bottom of the recess 5A of the frame 5. さらに、発光素子2は、導電性端子6と直接接続され、また、導電性端子7とワイヤ8を介してワイヤボンドにより接続されて、電力を供給されるようになっている。 Further, the light emitting element 2 is directly connected to the conductive terminals 6, also are connected by wire bonding via the conductive terminal 7 and the wire 8, and is supplied with power.
ただし、光源としては、上述した発光素子以外のものを使用しても良い。 However, as the light source, it may be used other than the light-emitting element described above.

[2−3. [2-3. 波長変換材料] Wavelength conversion material]
波長変換材料3,4は、発光素子2から発せられる一次光の少なくとも一部を吸収し、吸収した一次光とは波長が異なる二次光を発するものである。 Wavelength converting material 3 and 4, to absorb at least a portion of the primary light emitted from the light emitting element 2, the absorbed primary light is intended to emit secondary light having different wavelengths. そして、波長変換材料3,4を適切に選択することにより、一次光と二次光との合成光や、2種以上の二次光の合成光として、白色光が得られる。 Then, by appropriately selecting the wavelength converting material 3,4, combined light and the primary light and the secondary light, as a synthetic light of two or more of the secondary light, white light is obtained.

波長変換材料3,4は、本発明の効果を著しく損なわない限り、白色発光装置1の用途に応じて公知のものを適宜選択して用いることができる。 Wavelength converting material 3 and 4, unless significantly impairing the effects of the present invention, it can be appropriately selected from those known in the art depending on the purpose of the white light emitting device 1. また、波長変換材料3,4の発光自体は、蛍光、りん光など、どのようなメカニズムにより発光が行なわれるものでも制限は無い。 Further, the light emission itself of the wavelength converting material 3,4, fluorescent, etc. phosphorescence, also is no limitation intended any emission by a mechanism is performed. さらに、波長変換材料3,4は、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば1種を単独で用いても良いが、上記のようにI(ratio)を小さくする観点からは、発光波長の異なる波長変換材料3,4を2種以上使用することが好ましい。 Furthermore, the wavelength converting material 3 and 4, one so long as it does not depart from the gist of the present invention may be used alone, in view of reducing the I (ratio) as described above, the emission wavelength it is preferable to use a different wavelength converting materials 3,4 2 or more. さらに、波長変換材料3,4を2種以上用いる場合、その組み合わせ及び比率は任意である。 Furthermore, when using a wavelength converting material 3,4 2 or more, the combination and proportions are arbitrary.

また、波長変換材料3,4は、励起光として吸収する光(通常は、一次光)の波長や、発光する光(即ち、二次光)の波長に制限はなく、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。 The wavelength converting material 3 and 4, (typically, primary light) absorbs light as the excitation light and the wavelength of emitted light (i.e., secondary light) is not limited to the wavelength of significantly the effect of the present invention it is optional so long as you do not impaired. これらの光の好ましい波長範囲を挙げると、波長変換材料3,4の励起光の波長範囲は、通常350nm以上、好ましくは400nm以上、より好ましくは430nm以上、また、通常600nm以下、好ましくは570nm以下、より好ましくは550nm以下が望ましい。 Taking the preferred wavelength range of light, the wavelength range of the excitation light of the wavelength converting material 3 and 4, typically 350nm or more, preferably 400nm or more, more preferably 430nm or more, and usually 600nm or less, preferably 570nm or less , more preferably at most 550 nm. 一方、波長変換材料が発する光の波長は、通常400nm以上、好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上、また、通常750nm以下、好ましくは700nm以下、より好ましくは670nm以下が望ましい。 On the other hand, the wavelength of the light wavelength converting material emits typically 400nm or more, preferably 450nm or more, more preferably 500nm or more, and usually 750nm or less, preferably 700nm or less, and more preferably at most 670 nm.

さらに、2種類の波長変換材料3,4を用いる場合には、以下の特徴を満足する第1波長変換材料及び第2波長変換材料を併用することが好ましい。 Furthermore, in the case of using two kinds of wavelength converting material 3 and 4, it is preferable to use a first wavelength converting material and second wavelength converting materials satisfy the following characteristics.
第1波長変換材料は、励起光として、波長が通常350nm以上、好ましくは400nm以上、より好ましくは430nm以上、また、通常520nm以下、好ましくは500nm以下、より好ましくは480nm以下の光を吸収するものが望ましい。 The first wavelength converting material, as the excitation light, wavelength of normally 350nm or more, preferably 400nm or more, more preferably 430nm or more, and usually 520nm or less, preferably those 500nm or less, more preferably absorbs less light 480nm It is desirable
また、第1波長変換材料は、発する光の波長が、通常400nm以上、好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上、また、通常600nm以下、好ましくは570nm以下、より好ましくは550nm以下であるものが望ましい。 The first wavelength converting material, the wavelength of the light emitted is typically 400nm or more, preferably 450nm or more, more preferably 500nm or more, and usually 600nm or less, preferably 570nm or less, those more preferably 550nm or less desirable.

一方、第2波長変換材料は、励起光として、波長が通常400nm以上、好ましくは450nm以上、より好ましくは500nm以上、また、通常600nm以下、好ましくは570nm以下、より好ましくは550nm以下の光を吸収するものが望ましい。 On the other hand, the second wavelength converting material is absorbed as excitation light wavelength is typically 400nm or more, preferably 450nm or more, more preferably 500nm or more, and usually 600nm or less, preferably 570nm or less, and more preferably less light 550nm which is desirable.
また、第2波長変換材料は、発する光の波長が、通常550nm以上、好ましくは580nm以上、より好ましくは600nm以上、また、通常750nm以下、好ましくは700nm以下、より好ましくは670nm以下であるものが望ましい。 The second wavelength converting material, the wavelength of the light emitted is typically 550nm or more, preferably 580nm or more, more preferably 600nm or more, and usually 750nm or less, preferably 700nm or less, those more preferably not more than 670nm desirable.
上記のような波長範囲の励起光を吸収し、上記のような波長範囲の光を発する波長変換材料を用いることにより、可視光領域すべての波長の光を発する発光装置とすることができ、特に500nmから650nmの範囲のすべての波長の光を発することができるという利点を得ることができる。 Absorbing the excitation light having a wavelength within the above range, the use of the wavelength conversion material that emits light in the wavelength range described above, can be a light emitting device that emits light in the visible light region all wavelengths, in particular it is possible to obtain the advantage of being able to emit light at all wavelengths in the range 500nm to 650 nm. なお、波長変換材料1種類でも本発明の要件を満足することができるのであれば、それでよい。 Incidentally, if also be able to satisfy the requirements of the present invention at a wavelength conversion material one, so good.

さらに、本実施形態の白色発光装置1を構成するにあたっては、波長変換材料3,4として適切な材料を用いることにより、より特性の優れた白色発光装置1を得ることが可能となる。 Furthermore, in order to constitute a white light emitting device 1 of this embodiment, by using a suitable material as a wavelength converting material 3,4, it is possible to obtain excellent white light emitting device 1 more characteristics. 波長変換材料3,4として備えるべき特性としては、例えば、温度上昇による発光強度の変化が小さいこと、内部量子効率が高いこと、吸光度が大きいこと等が挙げられる。 The characteristics to be provided as a wavelength conversion material 3,4, for example, the change in emission intensity due to temperature rise is small, the higher the internal quantum efficiency, it like a large absorbance and the like.

・温度上昇による発光強度の変化が小さいこと 波長変換材料3,4は、温度上昇による発光強度の変化が小さいことが好ましい。 Wavelength converting material 3,4 that change in emission intensity is low due to a temperature rise, it is preferable change in emission intensity due to temperature rise is small. 即ち、発光強度の温度依存性が小さいこと好ましい。 That is, preferable temperature dependence of the emission intensity is low. 波長変換材料3,4として温度依存性が大きいものを用いると、温度条件により二次光の強度が変化し、一次光と二次光との強度のバランスや二次光同士の強度のバランスが変化して、白色光の色調が変化する虞がある。 When used as temperature dependence is greater as the wavelength conversion material 3,4, the intensity of the secondary light is changed by temperature conditions, the balance of balance and the secondary light intensity between the intensity of the primary light and the secondary light changes, there is a possibility that the color tone of white light varies. 具体例を挙げると、発光素子2として例えばLED等のように発光に伴い発熱するものを用いた場合には、点灯を継続すると発光素子2の発熱により白色発光装置1の温度が経時的に上昇し、それに伴って波長変換材料3,4が発する二次光の強度が変化して、点灯直後と継続点灯時とで白色光の色調が変化する虞がある。 As a specific example, when using those heating with the light emission as such as a light emitting element 2 such as an LED, the temperature of the white light emitting device 1 by the heat generation of the light emitting element 2 and to continue the lighting is increased over time and, the strength of the secondary light is changed to emit the wavelength conversion material 3,4 with it, the color tone of white light immediately after the lighting at the time of continuous lighting is likely to vary. しかし、波長変換材料3,4の温度依存性が小さいものを用いることで、上述した色調変化を抑制することが可能となる。 However, by using a temperature dependence of the wavelength converting material 3,4 is small, it is possible to suppress the color tone change as described above.

温度上昇による発光強度の変化は、25℃における輝度に対する100℃における輝度の比率(以下適宜、「輝度保持率」という)TR(%)によって表わすことができる。 Change in emission intensity due to temperature rise, the luminance (as appropriate hereinafter "luminance retention rate" hereinafter) ratio of at 100 ° C. for brightness at 25 ° C. can be represented by the TR (%). 具体的には、輝度保持率TRが通常80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上であることが望ましい。 Specifically, luminance retention TR is usually 80% or more, preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.

なお、TRは、例えば、以下のようにして測定することができる。 Incidentally, TR, for example, can be measured as follows.
まず、向洋電子製温度特性評価装置を用い、直径8mmの粉体用ホルダーに約100mgの測定サンプル粉(波長変換材料)を詰め、装置内にセットする。 First, using a Mukainada Denshi temperature characteristic evaluation apparatus, packed measurement sample powder of approximately 100mg to powder holder of a diameter 8 mm (wavelength conversion material), is set in the apparatus. その後、25℃並びに100℃に保持した状態で、大気中、TOPCON製色彩輝度計BM5Aを用いて、460nmの励起光(150Wキセノンランプの光を回折格子分光器で分光した光)を照射した状態での輝度を測定する。 State then, while holding the 25 ° C. and 100 ° C., in air, using the TOPCON made color luminance meter BM5A, was irradiated with 460nm excitation light (light spectral light of 150W xenon lamp grating monochromator) the brightness in the measurement. このとき、Y51フィルターなどを使用して、輝度計に励起光が入らないようにして、波長変換材料の発する光の輝度を求める。 In this case, using such Y51 filter, so as not excitation light entering the luminance meter to determine the brightness of the light emitted by the wavelength converting material. そして、25℃における輝度に対する、100℃における輝度の比率を計算し、輝度保持率TR(%)とする。 Then, the luminance at 25 ° C., the ratio of the luminance calculated at 100 ° C., and the luminance retention TR (%).

また、これに関連し、波長変換材料3,4は硫黄の含有量が少ないことが好ましい。 Further, in this connection, the wavelength conversion material 3,4 is preferably sulfur content is small. 硫黄は、波長変換材料3,4の熱による劣化の原因となる場合があるため、硫黄が少ない、好ましくは硫黄を含まない波長変換材料3,4を使用することにより、特性の良い白色発光装置を得ることができる。 Sulfur, because it may cause deterioration due to heat of the wavelength converting material 3,4, sulfur is small, preferably by using a wavelength converting material 3,4 which does not contain sulfur, characteristics good white light emitting device it is possible to obtain. 具体的には、波長変換材料3,4として、硫黄を含む化合物を母体とするものを含まないこと、即ち、硫化物、酸硫化物、硫酸塩などを含まないことが好ましい。 Specifically, as the wavelength conversion material 3, 4 that do not include those which compounds containing sulfur as a matrix, i.e., sulfides, oxysulfides, it is preferred not to include such sulphates.

・内部量子効率が高いこと 波長変換材料3,4は、その内部量子効率が、通常40%以上、好ましくは50%以上であることが望ましい。 Internal quantum efficiency be high wavelength conversion materials 3 and 4, the internal quantum efficiency is usually 40% or more, more preferably not more than 50%. この範囲の下限を下回る材料は白色発光装置の発光効率を低下させるので好ましくない。 Material below the lower limit of this range is not preferable as it reduces the luminous efficiency of the white light emitting device. また、中でも500nmから600nmの波長の光を発する波長変換材料3,4に関しては、視感度が特に高い領域の光を二次光として発生するため、内部量子効率はさらに高いことがより好ましく、具体的には60%以上であることがより好ましい。 Further, among them respect to the wavelength converting material (3, 4) emits 500nm from 600nm wavelength of light, for generating light visibility is particularly high region as secondary light, the internal quantum efficiency is more preferably higher, specifically more preferably specifically not more than 60%.

・吸光度が高いこと 波長変換材料3,4の吸光度は、通常50%以上であり、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、75%以上であることがさらに好ましい。 · Absorbance be high absorbance at a wavelength conversion material 3 and 4, is generally 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, more preferably 75% or more . この範囲の下限を下回ると、やはり、白色発光装置の発光効率を十分に高くできなくなる虞がある。 If the lower limit of this range, again, there is a risk that can not be sufficiently high luminous efficiency of the white light emitting device.

なお、上記の内部量子効率及び吸光度は、発光素子2の発光波長の光に対する内部量子効率及び吸光度、詳しくは、発光素子2が発する光の発光ピーク波長の光(以下適宜、単に「発光素子2の発光ピーク波長の光」という)により励起した場合の内部量子効率及び吸光度であり、これらは、例えば以下のようにして求められる。 The internal quantum efficiency and the absorbance of the above, the internal quantum efficiency and the absorption degree of light of the emission wavelength of the light emitting element 2, particularly, the light (hereinafter suitably peak emission wavelength of the light emitting element 2 emits simply "light-emitting element 2 an internal quantum efficiency and absorbance when excited by) that light "emission peak wavelength of, these, for example, obtained as follows.
まず、反射率0.97の白色拡散板に発光素子の発光ピーク波長の光を入射して白色拡散板で反射させ、白色拡散板で反射した光を積分球で集め、積分球で集めた光をマルチチャンネルフォトディテクターで捉え、発光素子の発光ピーク波長の光が白色拡散板で反射した反射光強度RWを測定する。 First, light having a peak emission wavelength of the light emitting element in the white diffusion plate reflectance 0.97 is reflected by the white diffusion plate, collects the light reflected by the white diffusion plate in the integrating sphere, it was collected by an integrating sphere light the captured by a multichannel photodetector, the light emission peak wavelength of the light emitting element to measure the reflected light intensity RW reflected by the white diffusion plate.

次に、波長変換材料に発光素子の発光ピーク波長の光を入射して、波長変換材料に反射した光、及び、波長変換材料により吸収されて波長変換されて発生した光を積分球で集め、積分球で集めた光を、反射光強度RWの測定と同様にして、マルチチャンネルフォトディテクターで捉える。 Then, the light enters the light emission peak wavelength of the light emitting element in the wavelength converting material, the light reflected on the wavelength converting material, and the light absorbed occurred is wavelength converted by the wavelength converting material collected by an integrating sphere, the light collected by the integrating sphere, in the same manner as in the measurement of the reflected light intensity RW, taken in a multi-channel photodetector. マルチチャンネルフォトディテクターの測定のうち、発光素子の発光ピーク波長の光が波長変換材料で反射した反射光強度RPを測定する。 Among the measurement of the multi-channel photodetector, measures the reflected light intensity RP of the light emission peak wavelength is reflected by the wavelength converting material of the light emitting element.

そして、下記式(ii)により、波長変換材料に吸収された吸収光強度APを算出し、この吸収光強度APに発光素子の発光ピーク波長の光の波長をかけて吸収光フォトン数対応値PAに換算する。 Then, the following equation (ii), to calculate the absorbed light intensity AP absorbed by the wavelength converting material, absorbing light photons corresponding number value by multiplying the wavelength of the light emission peak wavelength of the light emitting element to the absorbed light intensity AP PA converted into.
吸収光強度AP={(反射光強度RW)/0.97}−(反射光強度RP) (ii) Absorbed light intensity AP = {(reflected light intensity RW) /0.97} - (reflected light intensity RP) (ii)
また、反射光強度RWについても同様に、波長をかけて反射光フォトン数対応値RWAに換算する。 Similarly, the reflected light intensity RW, converted into reflected light photon number-corresponding value RWA over wavelength.

その後に、反射光強度RPの測定において捉えた、波長変換材料に発光素子の発光ピーク波長の光を入射して積分球で集めた光について、観測された光の波長成分のうち、反射光を含まない波長範囲(即ち、波長変換材料が発した光の波長範囲)において、光の強度と波長との積を合計し、発光フォトン数対応値PPに換算する。 Thereafter, captured in the measurement of the reflected light intensity RP, the light collected light emission peak wavelength of the light emitting element is incident integrating sphere wavelength converting material, among the wavelength components of the observed light, the reflected light It contains no wavelength range (i.e., the wavelength range of the light wavelength converting material emitted) in sums the product of light intensity and wavelength, in terms of the emission of photons corresponding number value PP.

最後に、「内部量子効率=(発光フォトン数対応値PP)/(吸収光フォトン数対応値PA)」によって、内部量子効率を算出する。 Finally, the "internal quantum efficiency = (number of emission photons corresponding value PP) / (absorbed light photon number-corresponding value PA)", and it calculates the internal quantum efficiency.
また、吸光度は、「吸光度=(吸収光フォトン数対応値PA)/{(反射光フォトン数対応値RWA)/0.97}」によって算出する。 Further, the absorbance is calculated by "absorbance = (absorbed light photon number-corresponding value PA) / {(reflected light photon number-corresponding value RWA) /0.97}".
なお、上記の内部量子効率が高いこと、及び、吸光度が大きいことが好ましく、両特性を共に備えていることが更に好ましい。 Note that the internal quantum efficiency of the high and, it is preferable absorbance is large, it is more preferably provided with both both characteristics.

上記のような特性を満足する波長変換材料3,4としては、例えば、Ca 3 Sc 2 Si 312 :Ce、Ca 3 (Sc,Mg) 2 Si 312 :Ce、CaSc 24 :Ceなどの緑色発光材料と、CaAlSiN 3 :Eu 2+ 、(Sr,Ca)AlSiN 3 :Eu 2+ 、SrAlSiN 3 :Eu 2+などの赤色発光材料とを適切な比率で混合した材料を使用することができるが、上述の条件を満たしさえすれば特にこれらに制限されるものではない。 The wavelength converting material 3,4 which satisfy the above properties, for example, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12: Ce, Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12: Ce, CaSc 2 O 4: a green light-emitting material such as ce, CaAlSiN 3: Eu 2+, (Sr, Ca) AlSiN 3: Eu 2+, SrAlSiN 3: using the mixed material and a red light-emitting material in the proper proportions, such as Eu 2+ it may, but not particularly limited thereto as long satisfied the above conditions.
なお、上記式のうち(Sc,Mg)や(Sr,Ca)は、(Sc 1-a ,Mg a )、(Sr 1-a ,Ca a )で、0≦a≦1であることを略して記したものであり、かっこ内に一つ又は複数の元素が合計1モル分含まれることを示す。 Among the above-mentioned formula (Sc, Mg) or (Sr, Ca) is in (Sc 1-a, Mg a ), (Sr 1-a, Ca a), abbreviated to be a 0 ≦ a ≦ 1 are those noted Te, indicating that one or more elements are contained a total of 1 molar in parentheses. 本明細書中における同様の表記は、同様の意味を表すものである。 Same notation in this specification is intended to represent the same meaning.

以下、本実施形態の白色発光装置に用いて好適な波長変換材料3,4の例として、上記の第1波長変換材料及び第2波長変換材料の具体例を挙げる。 Hereinafter, Examples of suitable wavelength converting material 3,4 using the white light emitting device of the present embodiment, specific examples of the first wavelength converting material and the second wavelength converting material described above. ただし、波長変換材料3,4は以下の例示物に限定されるものではない。 However, the wavelength converting material 3,4 is not limited to the following examples thereof.

(第1波長変換材料の例) (Example of first wavelength-converting material)
第1波長変換材料の第1の例としては、酸化物、窒化物、酸窒化物などが熱安定性が良いので好ましい。 As the first example of the first wavelength converting material, an oxide, nitride, since oxynitride and thermal stability is good preferable. 例えば、MSi 222 :Eu、M−Si−Al−O−N:Ce、M−Si−Al−O−N:Eu(ただしMは1種又は2種以上のアルカリ土類金属を表す。)、好ましくは、SrSi 222 :Eu、Ca−Si−Al−O−N:Ce、Ca−Si−Al−O−N:Eu等が挙げられる。 For example, MSi 2 N 2 O 2: Eu, MSi-Al-O-N: Ce, MSi-Al-O-N: Eu ( where M is one or more alkaline earth metals . representing), preferably, SrSi 2 N 2 O 2: Eu, Ca-Si-Al-O-N: Ce, Ca-Si-Al-O-N: Eu , and the like.
また、他の例としては下記一般式(1)又は(2)で表される母体結晶内に、発光中心イオンとして少なくともCeを含有する蛍光体が、輝度が高く、緑色域での蛍光強度が高く、温度消光が小さいので好ましい。 Further, the following general formula (1) or (2) represented by the host crystals As another example, a phosphor containing at least Ce as a luminescent center ion, high brightness, the fluorescence intensity of the green zone high and the temperature quenching is preferably small.

1 a2 b3 cd (1) M 1 a M 2 b M 3 c O d (1)
ここで、M 1は2価の金属元素、M 2は3価の金属元素、M 3は4価の金属元素をそれぞれ示し、a、b、c、dはそれぞれ下記の範囲の数である。 Here, M 1 is a bivalent metal element, M 2 is a trivalent metal element, M 3 represents tetravalent metal elements, respectively, a, b, c, d is the number of each range shown below.
2.7≦a≦3.3 2.7 ≦ a ≦ 3.3
1.8≦b≦2.2 1.8 ≦ b ≦ 2.2
2.7≦c≦3.3 2.7 ≦ c ≦ 3.3
11.0≦d≦13.0 11.0 ≦ d ≦ 13.0

4 e5 fg (2) M 4 e M 5 f O g (2)
ここで、M 4は2価の金属元素、M 5は3価の金属元素をそれぞれ示し、e、f、gはそれぞれ下記の範囲の数である。 Here, M 4 is a divalent metal element, M 5 represents respectively a trivalent metal element, e, f, g is the number of each range shown below.
0.9≦e≦1.1 0.9 ≦ e ≦ 1.1
1.8≦f≦2.2 1.8 ≦ f ≦ 2.2
3.6≦g≦4.4 3.6 ≦ g ≦ 4.4

以下、一般式(1)についてより詳しく説明する。 Will be described in more detail below general formula (1).
ここで例示する好適な第1波長変換材料は、下記一般式(1)表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともCeを含有する緑色系蛍光体であり、式中M 1は2価の金属元素、M 2は3価の金属元素、M 3は4価の金属元素をそれぞれ示す。 Suitable first wavelength converting material exemplified here is a green phosphor containing at least Ce as a luminescent center ion in the matrix in a crystal represented by the following general formula (1), wherein M 1 is a divalent metal element, M 2 denotes a trivalent metal element, M 3 is a tetravalent metal element respectively.
1 a2 b3 cd (1) M 1 a M 2 b M 3 c O d (1)
前記一般式(1)におけるM 1は2価の金属元素を表すが、発光効率等の面から、Mg、Ca、Zn、Sr、Cd、及びBaからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、Mg、Ca、及びZnからなる群から選択される少なくとも1種であることが更に好ましく、Caが特に好ましい。 Wherein M 1 in the general formula (1) is a divalent metal element, from a surface such as a light emitting efficiency, is at least one selected Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and from the group consisting of Ba it is preferred, Mg, more preferably at least one selected from the group consisting of Ca, and Zn, Ca is particularly preferred. この場合、Caは単独系でもよく、Mgとの複合系でもよい。 In this case, Ca may be either singly or in combination with Mg. 1は、基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素から選択されることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の2価の金属元素を含んでいてもよい。 M 1 is basically is preferably selected from an element which is preferably exemplified herein, in a range not impairing the performance, may contain other bivalent metal elements.

また、一般式(1)におけるM 2は3価の金属元素であるが、上記と同様に発光効率等の面から、Al、Sc、Ga、Y、In、La、Gd、及びLuからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、Al、Sc、Y、及びLuからなる群から選択される少なくとも1種であるのが更に好ましく、Scが特に好ましい。 Although M 2 in the general formula (1) is a trivalent metal element, consisting of a surface, such as the same luminous efficiency, Al, Sc, Ga, Y , In, La, Gd, and Lu, the group is preferably at least one selected from, Al, Sc, Y, and more preferably be at least one selected from the group consisting of Lu, Sc is particularly preferable. この場合、Scは単独系でもよく、YまたはLuとの複合系でもよい。 In this case, Sc may be either singly or in combination with Y or Lu. 2は、基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素から選択されることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の3価の金属元素を含んでいてもよい。 M 2 is basically is preferably selected from an element which is preferably exemplified herein, in a range not impairing the performance, may contain other trivalent metal elements.

一般式(1)におけるM 3は4価の金属元素であるが、発光効率等の面から、少なくともSiを含むことが好ましく、通常、M 3で表される4価の金属元素の50モル%以上がSiであり、好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80モル%以上、特に90モル%以上がSiであることが好ましい。 Although M 3 in the general formula (1) is a tetravalent metallic element, from a surface such as a light emitting efficiency, it is preferable to include at least Si, usually, 50 mole% of the tetravalent metal element represented by M 3 or is Si, preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, particularly preferably 90 mol% or more Si. 3のSi以外の4価の金属元素としては、Ti、Ge、Zr、Sn、及びHfからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、Ti、Zr、Sn、及びHfからなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、Snであることが特に好ましい。 The tetravalent metal elements other than Si of M 3, made of Ti, Ge, Zr, Sn, and is preferably at least one selected from the group consisting of Hf, Ti, Zr, Sn, and Hf more preferably at least one selected from the group, and particularly preferably Sn. 特に、M 3がSiであることが好ましい。 In particular, it is preferable that M 3 is is Si. 3は、基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素からなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の4価の金属元素を含んでいてもよい。 M 3 represents, basically, it is preferably made of an element which is preferably exemplified herein, in a range not impairing the performance, may contain other tetravalent metal elements.
なお、ここで、性能を損なわない範囲で含むとは、上記M 1 、M 2及びM 3それぞれの金属元素に対し、他元素を、通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下、より好ましくは1モル%以下で含むことをいう。 Here, the comprises a range that does not impair the performance, with respect to the M 1, M 2 and M 3 each metal element other elements, usually 10 mol% or less, preferably 5 mol% or less, more preferably refers to comprise 1 mol% or less.

上記一般式(1)において、a、b、c、dはそれぞれ下記の範囲の数である。 In the general formula (1), a, b, c, d is the number of each range shown below.
2.7≦a≦3.3 2.7 ≦ a ≦ 3.3
1.8≦b≦2.2 1.8 ≦ b ≦ 2.2
2.7≦c≦3.3 2.7 ≦ c ≦ 3.3
11.0≦d≦13.0 11.0 ≦ d ≦ 13.0

本発明に好適に用いられる緑色蛍光体は、上記一般式(1)で表される母体結晶内に発光中心イオン元素として少なくともCeを含有し、発光中心イオン元素が、M 1 、M 2 、M 3のいずれかの金属元素の結晶格子の位置に置換するか、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等により、a〜dの値は上記範囲の中で変動するが、本蛍光体の結晶構造はガーネット結晶構造であり、a=3、b=2、c=3、d=12の体心立方格子の結晶構造をとるのが一般的である。 Green phosphor preferably used in the present invention contains at least Ce in represented in the host crystal by the above general formula (1) as a luminescent center ion element, the luminescent center ion element, M 1, M 2, M 3 either to replace the position of the crystal lattice of the metal element, or such as by placement in a gap between the crystal lattices, the value of a~d varies within the above range, the crystal of the phosphor structure is a garnet crystal structure, a = 3, b = 2, c = 3, to take a crystal structure of the d = 12 of the body-centered cubic lattice is common.

また、この結晶構造の化合物母体内に含有される発光中心イオン元素としては、少なくともCeを含有し、発光特性の微調整のためにCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及びYbからなる群から選択された1種以上の2価〜4価の元素を含ませることも可能である。 As the luminescent center ion element contained in the compound in the matrix of the crystal structure contains at least Ce, Cr for fine adjustment of light emission characteristics, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, sm, it is also possible to include Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and one or more divalent to tetravalent element selected from the group consisting of Yb. 特に、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、及びYbからなる群から選択された1種以上の2価〜4価の元素を含ませることが可能であり、2価のMn、2価〜3価のEu、3価のTb、又は3価のPrを好適に含有させることができる。 In particular, it is possible to include Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Sm, Eu, Tb, Dy, and one or more divalent to tetravalent element selected from the group consisting of Yb , divalent Mn, bivalent to trivalent Eu, trivalent Tb, or a trivalent Pr can be suitably contained.

発光中心イオン(付活剤)としてのCeの添加量は適切に調節することが望ましい。 The addition amount of Ce as a luminescent center ion (activator) is preferably appropriately adjusted. Ce添加量が小さすぎると発光するイオンが少なすぎて発光強度が低く、大きすぎると濃度消光が大きくなって発光強度が下がる。 And ions is too small for emitting a Ce addition amount is too small light emission intensity is low, the emission intensity decreases with too large, concentration quenching is increased. 発光強度の観点から、Ceの濃度は、上記一般式(1)で表される母体結晶1モルに対してモル比で0.0001以上、0.3以下の範囲が好ましく、0.001以上、0.1以下の範囲がより好ましく、0.005以上、0.05以下の範囲が更に好ましい。 From the viewpoint of emission intensity, the concentration of Ce, the above general formula (1) in a molar ratio with respect to the base crystal 1 mole represented 0.0001 or higher, preferably in the range of 0.3 or less, 0.001 or more, more preferably in the range of 0.1 or less, 0.005 or more, more preferably in the range of 0.05 or less.

なお、一般式(1)で表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともCeを含有する蛍光体は、通常420nm〜480nmの光で励起される。 Incidentally, the phosphor containing at least Ce in represented in the host crystal by the general formula (1) as a luminescent center ion is excited by light of normal 420 nm to 480 nm. 発光スペクトルは、500nm〜510nmにピークを持ち、450nm〜650nmの波長成分を有する。 The emission spectrum has a peak at 500Nm~510nm, having a wavelength component of 450 nm to 650 nm.

次に、一般式(2)についてより詳しく説明する。 Will be explained in more detail below general formula (2).
ここで例示する好適な第1波長変換材料は、下記一般式(2)表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともCeを含有する緑色系蛍光体であり、ここで、M 4は2価の金属元素、M 5は3価の金属元素をそれぞれ示す。 Suitable first wavelength converting material exemplified here is a green phosphor containing at least Ce as a luminescent center ion in the matrix in a crystal represented by the following general formula (2), wherein, M 4 is a divalent It indicates a metal element, M 5 is a trivalent metal element, respectively.
4 e5 fg (2) M 4 e M 5 f O g (2)
また、前記一般式(2)におけるM 4は2価の金属元素であるが、発光効率等の面から、Mg、Ca、Zn、Sr、Cd、及びBaからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、Mg、Sr、Ca、及びZnからなる群から選択される少なくとも1種であることが更に好ましく、Sr又はCaがより好ましく、Caが特に好ましい。 Further, wherein at M 4 in the general formula (2) is a divalent metal element, from a surface such as a light emitting efficiency, at least one of Mg, Ca, Zn, Sr, is selected from the group consisting of Cd, and Ba is preferably, Mg, Sr, Ca, and more preferably at least one selected from the group consisting of Zn, more preferably Sr or Ca, Ca is particularly preferred. この場合、Caは単独系でもよく、Mgとの複合系でもよい。 In this case, Ca may be either singly or in combination with Mg. 4は、基本的にはここに例示された好ましいとされる元素から選択されるのが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の2価の金属元素を含んでいてもよい。 M 4 is preferably selected from an element that is basically preferred exemplified herein, in a range that does not impair the performance, may contain other bivalent metal elements.

また、一般式(2)におけるM 5は3価の金属元素であるが、発光効率等の面から、Al、Sc、Ga、Y、In、La、Gd、及びLuからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、Al、Sc、Y、及びLuからなる群から選択される少なくとも1種であることが更に好ましく、Scが特に好ましい。 Although M 5 in the general formula (2) is a trivalent metal element, selected from a surface, such as luminous efficiency, Al, Sc, Ga, Y , In, La, Gd, and from the group consisting of Lu is preferably at least one, Al, Sc, Y, and more preferably at least one selected from the group consisting of Lu, Sc is particularly preferable. この場合、Scは単独系でもよく、YまたはLuとの複合系でもよい。 In this case, Sc may be either singly or in combination with Y or Lu. 5は基本的には、ここに例示された好ましいとされる元素から選択されるのが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の3価の金属元素を含んでいてもよい。 M 5 is basically but preferably selected from the elements are preferably exemplified herein, in a range not impairing the performance, may contain other trivalent metal elements.
なお、ここで、性能を損なわない範囲で含むとは、上記M 4 、M 5それぞれの金属元素に対し、他元素を、通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下、より好ましくは1モル%以下で含むことを言う。 Here, the comprises a range that does not impair the performance, with respect to the M 4, M 5 each metallic element, other elements, typically 10 mole% or less, preferably 5 mol% or less, more preferably 1 mol % say that it comprises the following.

上記一般式(2)において、e、f、gで表される元素比は、それぞれ下記の範囲の数であることが、発光特性の面で好ましい。 In the general formula (2), the element ratio e, f, is represented by g is that each a number ranging from below, preferred in view of light emitting property.
0.9≦e≦1.1 0.9 ≦ e ≦ 1.1
1.8≦f≦2.2 1.8 ≦ f ≦ 2.2
3.6≦g≦4.4 3.6 ≦ g ≦ 4.4

本発明に好適に用いられる緑色蛍光体は、前記一般式(2)で表される母体結晶内に発光中心イオン元素として少なくともCeを含有し、発光中心イオン元素が、M 4 、M 5のいずれかの金属元素の結晶格子の位置に置換するか、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等により、e〜gの値は前記範囲の中で変動するが、e=1、f=2、g=4であることが好ましい。 Green phosphor preferably used in the present invention contains at least Ce as a luminescent center ion element in the general formula (2) in matrix in crystal represented, luminescent center ion element is either M 4, M 5 are substituted to the position of the crystal lattice of Kano metal element, or such as by placement in a gap between the crystal lattices, the value of e~g varies in the range, e = 1, f = 2, g = is preferably 4.

また、この結晶構造の化合物母体内に含有される発光中心イオン元素としては、少なくともCeを含有し、発光特性の微調整のためにCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及びYbからなる群から選択された1種以上の2価〜4価の元素を含ませることも可能であり、特に、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、及びYbからなる群から選択された1種以上の2価〜4価の元素を含ませることが可能であり、2価のMn、2価〜3価のEu、3価のTb、又は3価のPrを好適に添加できる。 As the luminescent center ion element contained in the compound in the matrix of the crystal structure contains at least Ce, Cr for fine adjustment of light emission characteristics, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and it is also possible to include one or more divalent to tetravalent element selected from the group consisting of Yb, in particular, Mn, Fe, Co , it is possible to include Ni, Cu, Pr, Sm, Eu, Tb, Dy, and one or more divalent to tetravalent element selected from the group consisting of Yb, 2 divalent Mn, 2 value to trivalent Eu, trivalent Tb, or a trivalent Pr can be suitably added.

発光中心イオン(付活剤)としてのCeの添加量は適切に調節することが望ましい。 The addition amount of Ce as a luminescent center ion (activator) is preferably appropriately adjusted. Ce添加量が小さすぎると発光するイオンが少なすぎて発光強度が低く、大きすぎると濃度消光が大きくなって発光強度が下がる。 And ions is too small for emitting a Ce addition amount is too small light emission intensity is low, the emission intensity decreases with too large, concentration quenching is increased. 発光強度の観点から、Ceの濃度は、上記一般式(2)で表される母体結晶1モルに対してモル比で0.0001以上、0.3以下の範囲が好ましく、0.001以上、0.1以下の範囲がより好ましく、0.005以上、0.05以下の範囲が更に好ましい。 From the viewpoint of emission intensity, the concentration of Ce is, the general formula (2) represented by the host crystal 1 mole in a molar ratio of 0.0001 or more with respect to, preferably in the range of 0.3 or less, 0.001 or more, more preferably in the range of 0.1 or less, 0.005 or more, more preferably in the range of 0.05 or less.

一般式(2)で表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともCeを含有する蛍光体の中では、特にCa 3 Sc 2 Si 312 :Ce、Mgを添加したCa 3 Sc 2 Si 312 :Ceが好ましい。 Formula Among phosphors containing at least Ce as a luminescent center ion in the host crystal represented by (2), in particular Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, Ca 3 Sc 2 Si 3 with the addition of Mg O 12: Ce is preferable.
これらの中でも、Mgを添加したものが好ましく、特にMgの濃度が母体結晶1モルに対して0.001以上、好ましくは0.01上、また、0.5以下、好ましくは0.3以下であるものが好ましい。 Among these, it is preferable that the addition of Mg, in particular the concentration of Mg is 0.001 or more with respect to the host crystal 1 mol, preferably 0.01 on also 0.5 or less, preferably 0.3 or less there are preferred. このような蛍光体としては、例えば、Ca 2.97 Ce 0.03 Sc 1.97 Mg 0.03 Si 312 、Ca 2.97 Ce 0.03 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 312 、Ca 2.94 Ce 0.03 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 312 、Ca 2.94 Ce 0.06 Sc 1.97 Mg 0.03 Si 312 、Ca 2.94 Ce 0.06 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 312 、Ca 2.94 Ce 0.06 Sc 1.9 Mg 0.1 Si 312 、Ca 2.9 Ce 0.1 Sc 1.97 Mg 0.03 Si 312 、Ca 2.9 Ce 0.1 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 312などが挙げられる。 Examples of such a phosphor, for example, Ca 2.97 Ce 0.03 Sc 1.97 Mg 0.03 Si 3 O 12, Ca 2.97 Ce 0.03 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 3 O 12, Ca 2.94 Ce 0.03 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 3 O 12, Ca 2.94 Ce 0.06 Sc 1.97 Mg 0.03 Si 3 O 12, Ca 2.94 Ce 0.06 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 3 O 12, Ca 2.94 Ce 0.06 Sc 1.9 Mg 0.1 Si 3 O 12, Ca 2.9 Ce 0.1 Sc 1.97 Mg 0.03 Si 3 O 12 , like Ca 2.9 Ce 0.1 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 3 O 12.

また、一般式(2)で表される母体結晶内に発光中心イオンとして少なくともCeを含有する蛍光体の中では、特にCe 0.01 Ca 0.99 Sc 24 、Ce 0.007 Ca 0.993 Sc 24 ,Ce 0.013 Ca 0.987 Sc 24が好ましい。 At least in the phosphor containing Ce as the luminescent center ion represented by the host crystal by the general formula (2), in particular Ce 0.01 Ca 0.99 Sc 2 O 4 , Ce 0.007 Ca 0.993 Sc 2 O 4, Ce 0.013 Ca 0.987 Sc 2 O 4 are preferred. Caの一部をSrで置換したCe 0.01 Ca 0.94 Sr 0.05 Sc 24 、Ce 0.01 Ca 0.89 Sr 0.1 Sc 24 、Ce 0.01 Ca 0.84 Sr 0.15 Sc 24も好ましい蛍光体の例である。 A portion of Ca was substituted with Sr Ce 0.01 Ca 0.94 Sr 0.05 Sc 2 O 4, Ce 0.01 Ca 0.89 Sr 0.1 Sc 2 O 4, Ce 0.01 Ca 0.84 Sr 0.15 Sc 2 O 4 are also examples of a phosphor.
なお、これらの蛍光体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Incidentally, these phosphors, may be used one kind alone or in combination of two or more in any combination and in any ratio.

(第1波長変換材料のその他の例) (Other examples of first wavelength-converting material)
第1波長変換材料のその他の例としては、(Ba,Ca,Sr)MgAl 1017 :Euや、(Ba,Mg,Ca,Sr) 5 (PO) 4 Cl:Eu、(Ba,Ca,Sr) 3 MgSi 28 :Eu等の400nm〜500nmに発光ピークを持つ物質や、(Ba,Ca,Sr)MgAl 1017 :Eu,Mn、(Ba,Ca,Sr)Al 24 :Eu、(Ba,Ca,Sr)Al 24 :Eu,Mn、(Ca,Sr)Al 24 :Eu、(Ba,Ca,Sr,Mg) 9 (Sc,Y,Lu,Gd) 2 (Si,Ge) 624 :Eu、一般式Ca x Si 12-(m+n) Al (m+n)n16-n :Eu(但し、0.3<x<1.5、0.6<m<3、0≦n<1.5)で表されるEuで付活されたαサイアロンやβサイアロン等の500nm〜600nmに発光ピ Other examples of the first wavelength converting material, (Ba, Ca, Sr) MgAl 10 O 17: Eu or, (Ba, Mg, Ca, Sr) 5 (PO) 4 Cl: Eu, (Ba, Ca, Sr) 3 MgSi 2 O 8: substances and having an emission peak in 400nm~500nm such as Eu, (Ba, Ca, Sr) MgAl 10 O 17: Eu, Mn, (Ba, Ca, Sr) Al 2 O 4: Eu, (Ba, Ca, Sr ) Al 2 O 4: Eu, Mn, (Ca, Sr) Al 2 O 4: Eu, (Ba, Ca, Sr, Mg) 9 (Sc, Y, Lu, Gd) 2 (Si, Ge) 6 O 24 : Eu, general formula Ca x Si 12- (m + n ) Al (m + n) O n n 16-n: Eu ( where, 0.3 <x <1.5, 0.6 <m <3,0 500nm~600nm the emission peak of α such sialon and β-sialon, which is activated by Eu represented by ≦ n <1.5) クを持つ物質が挙げられるが、これらに限定されない。 Substances having a click including but not limited to. また、上述の蛍光体を複数用いても良い。 It is also possible to use a plurality of phosphors described above.

(第2波長変換材料の例) (Example of second wavelength-converting material)
第2波長変換材料の第1の例としては、酸化物、窒化物、酸窒化物などが、熱安定性が良いので好ましい。 As the first example of the second wavelength converting material, an oxide, nitride, oxynitride and the like, preferably the thermal stability is good. 例えば、MSi 710 :Eu、M 2 Si 58 :Eu、(ただし、Mは1種又は2種以上のアルカリ土類金属を表す。)、好ましくは、BaSi 710 :Eu、(Ca,Ba,Sr) 2 Si 58 :Eu等が挙げられる。 For example, MSi 7 N 10: Eu, M 2 Si 5 N 8: (. However, M is representative of the one or more alkaline earth metal) Eu,, preferably, BaSi 7 N 10: Eu, ( Ca, Ba, Sr) 2 Si 5 N 8: Eu and the like.
また、他の例としては、下記一般式(3)で表される蛍光体が挙げられる。 As another example, it includes a phosphor represented by the following general formula (3). この蛍光体を用いることにより、輝度が高く、赤色域での蛍光強度が高く、温度消光が小さいという利点を得ることができる。 By using this phosphor, a high brightness, high fluorescence intensity in the red region, it is possible to obtain the advantage that the temperature quenching is small.

abcde・・・式(3) M a A b D c E d X e ··· formula (3)
上記一般式(3)において、Mは、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及びYbからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であって、Aは、M元素以外の2価の金属元素からなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を表わし、Dは、4価の金属元素からなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を表わし、Eは、3価の金属元素からなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を表わし、Xは、O、N、Fからなる群からから選ばれる1種または2種以上の元素を表わす。 In the above general formula (3), M is, Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and at least one element selected from the group consisting of Yb there are, a is represents one or more elements selected from the group consisting of divalent metal elements other than the element M, D is one or 2 selected from the group consisting of tetravalent metal elements represents a species or more elements, E is, represents one or more elements selected from the group consisting of trivalent metal elements, X is, O, N, one or selected from the group consisting of F It represents two or more elements.

また、上記一般式(3)中、a、b、c、d、及びeはそれぞれ下記範囲の数である。 Further, in the general formula (3), a, b, c, d, and e is the number of each following ranges.
0.00001≦a≦0.1 0.00001 ≦ a ≦ 0.1
a+b=1 a + b = 1
0.5≦c≦4 0.5 ≦ c ≦ 4
0.5≦d≦8 0.5 ≦ d ≦ 8
0.8×(2/3+4/3×c+d)≦e 0.8 × (2/3 + 4/3 × c + d) ≦ e
e≦1.2×(2/3+4/3×c+d) e ≦ 1.2 × (2/3 + 4/3 × c + d)

上記一般式(3)において、Mは、Mn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及びYbからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であるが、中でも、Mn、Ce、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、及びYbからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であることが好ましく、少なくともEuを含むものであることが更に好ましい。 In the above general formula (3), M is, Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and at least one element selected from the group consisting of Yb the case, among others, Mn, Ce, Sm, Eu, Tb, Dy, Er, and it is one or more elements selected from the group consisting of Yb preferably, and more preferably contains at least Eu .

また、上記一般式(3)において、Aは、M元素以外の2価の金属元素からなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であるが、中でも、Mg、Ca、Sr、及びBaからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であることが好ましく、Caであることが更に好ましい。 In the above formula (3), A is one or more elements selected from the group consisting of divalent metal elements other than M elements, among them, Mg, Ca, Sr, and Ba one or preferably 2 or more elements selected from the group consisting of, further preferably Ca.

さらに、上記一般式(3)において、Dは、4価の金属元素からなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であるが、中でも、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、及びHfからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であることが好ましく、Siであることが更に好ましい。 Further, in the above general formula (3), D is one or more elements selected from the group consisting of tetravalent metal elements, among others, Si, Ge, Sn, Ti, Zr, and Hf one or preferably 2 or more elements selected from the group consisting of, and more preferably is Si.

また、上記一般式(3)において、Eは、3価の金属元素からなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であるが、中でも、B、Al、Ga、In、Sc、Y、La、Gd、及びLuからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素であることが好ましく、Alであることが更に好ましい。 In the general formula (3), E is one or more elements selected from the group consisting of trivalent metal elements, among them, B, Al, Ga, In, Sc, Y, la, Gd, and one or preferably 2 or more elements selected from the group consisting of Lu, and further preferably is Al.

さらに、上記一般式(3)において、Xは、O、N、及びFからなる群からから選ばれる1種または2種以上の元素であるが、中でも、N、またはNとOからなることが好ましい。 Further, in the above general formula (3), X is, O, N, and one or is 2 or more elements selected from the group consisting of F, among others, be composed of N or N and O, preferable. XがNとOからなる場合、蛍光体中のOと(O+N)の比が0<{(Oの原子数)/(Oの原子数+Nの原子数)}≦0.5が好ましい。 If X is consisting of N and O, the ratio of the O of phosphor (O + N) is 0 <{(O number of atoms) / (O atomic number + N number of atoms)} ≦ 0.5 is preferred. この値が、この範囲を超えて大きすぎると発光強度が低くなる虞がある。 This value is too large the emission intensity beyond this range there is a fear to be low. 発光強度の観点からは、この値は、0.3以下がより好ましく、0.1以下が発光波長640nm〜660nmに発光ピーク波長を持つ色純度の良い赤色蛍光体となるので、更に好ましい。 From the viewpoint of emission intensity, the value is more preferably 0.3 or less, because a good red phosphor color purity with an emission peak wavelength in the emission wavelength 640nm~660nm 0.1 or less, further preferably. また、この値を0.1〜0.3とすることにより発光ピーク波長を600nm〜640nmに調整することができ、人間の視感度が高い波長域に近づくために輝度の高い発光装置が得られるので、別の観点から好ましい。 Furthermore, the emission peak wavelength can be adjusted to 600Nm~640nm, high luminance light emitting device to human visibility approaches the high wavelength region is obtained by the value 0.1 to 0.3 because, preferable from a different point of view.

また、上記一般式(3)において、aは発光中心となる元素Mの含有量を表わし、蛍光体中のMと(M+A)の原子数の比a{ただし、a=(Mの原子数)/(Mの原子数+Aの原子数)}が0.00001以上0.1以下となるようにするのがよい。 In the general formula (3), a represents the content of the element M as an emission center, the ratio a {However the number of atoms of the M in the phosphor (M + A), a = (M number of atoms) / (M of atomic number + a number of atoms)} is better to such a 0.00001 to 0.1. a値が0.00001より小さいと発光中心となるMの数が少ないため発光輝度が低下する虞がある。 Emission brightness because fewer of M where a value becomes a luminescent center smaller than 0.00001 may be decreased. a値が0.1より大きいとMイオン間の干渉により濃度消光を起こして輝度が低下する虞がある。 a value may be decreased luminance undergoes concentration quenching due to interference between the larger than 0.1 and M ions. 中でも、MがEuの場合には発光輝度が高くなる点で、a値が0.002以上0.03以下であることが好ましい。 Above all, in the case M is Eu in that light emission luminance is high, it is preferable a value of 0.002 to 0.03.

さらに、上記一般式(3)において、cはSiなどのD元素の含有量であり、0.5≦c≦4で示される量である。 Further, in the above general formula (3), c is the content of D element such as Si, is an amount represented by 0.5 ≦ c ≦ 4. 好ましくは、0.5≦c≦1.8、さらに好ましくはc=1がよい。 Preferably, 0.5 ≦ c ≦ 1.8, further preferably from c = 1. cが0.5より小さい場合および4より大きい場合は、発光輝度が低下する虞がある。 If c is greater than 0.5 less than when and 4, there is a possibility that light emission luminance is lowered. また、0.5≦c≦1.8の範囲は発光輝度が高く、中でもc=1が特に発光輝度が高い。 Further, the range of 0.5 ≦ c ≦ 1.8 has high emission luminance, among others c = 1 in particular higher emission luminance.

さらに、上記一般式(3)において、dはAlなどのE元素の含有量であり、0.5≦d≦8で示される量である。 Further, in the above general formula (3), d is the content of E element such as Al, is an amount represented by 0.5 ≦ d ≦ 8. 好ましくは、0.5≦d≦1.8、さらに好ましくはd=1がよい。 Preferably, 0.5 ≦ d ≦ 1.8, more preferably it is d = 1. d値が0.5より小さい場合および8より大きい場合は発光輝度が低下する虞がある。 If d value is greater than 0.5 less than when and 8 there is a possibility that light emission luminance is lowered. また、0.5≦d≦1.8の範囲は発光輝度が高く、中でもd=1が特に発光輝度が高い。 Further, the range of 0.5 ≦ d ≦ 1.8 is high emission luminance, among others d = 1 is particularly higher emission luminance.

さらに、上記一般式(3)において、eはNなどのX元素の含有量であり、0.8×(2/3+4/3×c+d)以上1.2×(2/3+4/3×c+d)以下で示される量である。 Further, in the above general formula (3), e is the content of X element such as N, 0.8 × (2/3 + 4/3 × c + d) or 1.2 × (2/3 + 4/3 × c + d) is an amount represented by the following. さらに好ましくは、e=3がよい。 More preferably, it is e = 3. eの値が上記範囲外となると、発光輝度が低下する虞がある。 When the value of e is outside the above range, there is a possibility that light emission luminance is lowered.

以上の組成の中で、発光輝度が高く好ましい組成は、少なくとも、M元素にEuを含み、A元素にCaを含み、D元素にSiを含み、E元素にAlを含み、X元素にNを含むものである。 Among the above compositions, the higher the preferred composition emission luminance, at least, includes Eu in the M element includes a Ca in the A element includes Si in D element includes Al in E element, the N in the X element it is intended to include. 中でも、M元素がEuであり、A元素がCaであり、D元素がSiであり、E元素がAlであり、X元素がNまたはNとOとの混合物の無機化合物が望ましい。 Among them, an M element Eu, an element A Ca, a D element is Si, is E element Al, X elemental inorganic compound of a mixture of N or N and O is preferred.
この蛍光体は、少なくとも580nm以下の光で励起され、特に400nm〜550nmで最も効率がよい。 This phosphor is excited at least 580nm or less light, most efficient, especially at 400 nm to 550 nm. 発光スペクトルは、580nm〜720nmにピークを有する。 The emission spectrum has a peak at 580Nm~720nm.

また、赤色系蛍光体としては最密充填構造に近い結晶であるものが、熱安定性が良いので好ましい。 Further, those as red phosphor is a crystal proximate to a closest packing structure, the heat stability is good preferable. さらに赤色系蛍光体に含まれる窒素原子として3配位の窒素原子を含むものが、熱安定性が良いので好ましい。 Further those containing 3 coordinating nitrogen atom as the nitrogen atom contained in the red phosphor is preferable because heat stability is good. 赤色系蛍光体に含まれる窒素原子のうち、3配位の窒素原子の含有量が20%以上、好ましくは40%以上、特に60%以上であることが好ましい。 Of the nitrogen atoms contained in the red phosphor, 3 content of coordinating nitrogen atoms of 20% or more, preferably 40% or more, and particularly preferably 60% or more. ここで、M 2 Si 58 :E u (ただし、Mは1種又は2種以上のアルカリ土類金属を表す。)は3配位の窒素原子の含有量が50%であり、上記式(3)で表される蛍光体、例えば:(Ca,Sr)AlSiN 3 :Euは3配位の窒素原子の含有量が66%である。 Here, M 2 Si 5 N 8: E u (. However, M is representative of the one or more alkaline earth metal) is 50% the content of nitrogen atoms in the 3-coordinated, the formula phosphor represented by (3), for example: (Ca, Sr) AlSiN 3 : Eu content of nitrogen atoms in the tridentate is 66%.
なお、これらの蛍光体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Incidentally, these phosphors, may be used one kind alone or in combination of two or more in any combination and in any ratio.

(第2波長変換材料のその他の例) (Other examples of second wavelength-converting material)
第2波長変換材料のその他の例としては、発光素子が発する一次光や第1波長変換材料が発する二次光と合成されて白色光となる波長の光を発するものであれば特に制限はされないが、例えば、一般式Ca x Si 12-(m+n) Al (m+n)n16-n :Eu(但し、0.3<x<1.5、0.6<m<3、0≦n<1.5)で表されるEuで付活されたαサイアロン、Ca 2 Si 58 :Eu、Sr 2 Si 58 :Eu、(Ca,Sr) 2 Si 58 :Eu、CaSi 710 :Eu、蛍光を発するユーロピウム錯体等を用いることが出来る。 Other examples of second wavelength converting material is not particularly limited as long as it emits light having a wavelength which the primary light and the first wavelength converting material emitting element emits is combined with the secondary light emitted is white light but, for example, the general formula Ca x Si 12- (m + n ) Al (m + n) O n n 16-n: Eu ( where, 0.3 <x <1.5,0.6 <m <3 , 0 alpha siAlON was activated by Eu represented by ≦ n <1.5), Ca 2 Si 5 n 8: Eu, Sr 2 Si 5 n 8: Eu, (Ca, Sr) 2 Si 5 n 8 : Eu, CaSi 7 N 10: Eu, can be used europium complexes which emits fluorescence. また、上述の蛍光体を複数用いても良い。 It is also possible to use a plurality of phosphors described above.

なお、上述した第1波長変換材料と第2波長変換材料とを組み合わせて使用する場合、両者の使用量の比率は本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。 When using a combination of the first wavelength converting material and the second wavelength converting material as described above, the ratio of both the amount is optional unless significantly impairing the effects of the present invention. 第1波長変換材料と第2波長変換材料の発光効率のバランスや、第2波長変換材料がどの程度第1波長変換材料からの発光を吸収するかにもよるが、第1波長変換材料と第2波長変換材料の合計重量に対して、第1波長変換材料を重量百分率で、通常65%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは85%以上含有することが好ましい。 Balance of light emission efficiency and the first wavelength converting material and the second wavelength converting material, depending on whether the second wavelength converting material absorbs light emitted from how the first wavelength converting material, the first wavelength converting material No. relative to the total weight of the second wavelength conversion material, a weight percentage of the first wavelength converting material is usually 65% ​​or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, particularly preferably preferably not less than 85% . 第1波長変換材料の重量百分率がこの範囲よりも小さい場合は、高輝度で演色性が高く好ましい白色を示す白色発光装置を得ることができず、赤みの強い白色発光装置となる虞がある。 When the weight percentage of the first wavelength converting material is smaller than this range, it is impossible to obtain a white light emitting device showing a higher preferred white color rendering properties with high luminance, there is a fear that a reddish white light emitting device. また、白色発光装置とするためには、第1波長変換材料の重量百分率は、通常99%以下、好ましくは98%以下、より好ましくは97%以下である。 Further, in order to white light emitting device, the weight percentage of the first wavelength converting material is 99% usually less, preferably 98%, more preferably at most 97%.

また、発光素子からの発光波長における第2波長変換材料の吸収効率が、第1波長変換材料の発光ピーク波長における第2波長変換材料の吸収効率より大きいことが好ましく、この場合には、発光素子からの発光が第2波長変換材料に吸収されて第2波長変換材料が励起されて発光する確率が、第1波長変換材料からの発光が第2波長変換材料に吸収されて第2波長変換材料が励起されて発光する確率より高くなり、発光効率がより高い発光装置を得ることができるので好ましい。 Further, the absorption efficiency of the second wavelength converting material at the emission wavelength from the light emitting element is preferably greater than the absorption efficiency of the second wavelength converting material on an emission peak wavelength of the first wavelength converting material, in this case, the light emitting element emission from is absorbed by the second wavelength converting material probability that the second wavelength converting material emits light when excited, light emitted from the first wavelength converting material and the second wavelength converting material is absorbed by the second wavelength converting material There is higher than the probability that emits light after being excited preferable because it can luminous efficiency achieve higher light-emitting device.

さらに、波長変換材料3,4は、通常は粒子状で用いられる。 Furthermore, the wavelength converting material 3 and 4, normally used in the form of particles. この際、波長変換材料3,4の粒子の粒径は任意であるが、通常150μm以下、好ましくは50μm以下、より好ましくは30μm以下とすることが望ましい。 At this time, although the particle diameter of the particles of wavelength converting material 3,4 is optional, typically 150μm or less, preferably 50μm or less, more preferably to 30μm or less. この範囲を上回ると、白色発光装置1の発光色のばらつきが大きくなると共に、波長変換材料2とバインダ(封止剤)とを混合した場合には波長変換材料3,4を均一に塗布することが困難となる虞がある。 Above this range, the variation in the luminescent color of the white light emitting device 1 is increased, to uniformly apply the wavelength converting material 3 and 4 when mixed with a wavelength converting material 2 and a binder (sealant) there is a possibility that it becomes difficult. また、粒径の下限は、通常1μm以上、好ましくは5μm以上とすることが望ましい。 The lower limit of the particle size is usually 1μm or more, preferably it is desirable that the above 5 [mu] m. この範囲を下回ると、発光効率が低下する虞がある。 Below this range, there is a possibility that the emission efficiency is lowered.

(波長変換材料の発光効率) (Emission efficiency of the wavelength conversion material)
波長変換材料を構成する蛍光体は、その発光効率が20%以上であることが好ましく、30%以上がより好ましく、40%以上であることが更に好ましく、発光効率は高いほど良い。 Phosphors of the wavelength converting material is preferably the light emission efficiency is 20% or more, more preferably 30% or more, more preferably 40% or more, the luminous efficiency is better high. 蛍光体の発光効率が20%より低いと輝度の高い発光装置が得られない虞がある。 Luminous efficiency of the phosphor is a possibility can not be obtained with less than 20% high luminance light emitting device. なお、蛍光体の発光効率は、蛍光体に照射された光の量子数に対する蛍光体から発せられる光の量子数として定義する。 The emission efficiency of the phosphor is defined as the quantum number of light emitted from the phosphor with respect to the quantum number of light irradiated to the phosphor.

以下に、本発明の第1の発光装置において定義される蛍光体の発光効率を、量子吸収効率αqと内部量子効率ηiの積により求める方法を説明する。 Hereinafter, the luminous efficiency of the first phosphor as defined in the light-emitting device of the present invention, a method of obtaining the product of the quantum absorption efficiency αq and internal quantum efficiency .eta.i.
まず、測定対象となる蛍光体サンプル(例えば、粉末状など)を、測定精度が保たれるように、十分に表面を平滑にしてセルに詰め、積分球などの集光装置に取り付ける。 First, the phosphor sample to be measured (e.g., powder, etc.), so that the measurement accuracy is maintained, packed into a cell by its surface smoothed sufficiently to mount a condenser such as an integrating sphere. 積分球などの集光装置を用いるのは、サンプルで反射したフォトン及びサンプルからフォトルミネッセンスで放出されたフォトンを全て計上できるようにする、すなわち、計上されずに測定系外へ飛び去るフォトンをなくすためである。 Use a condenser such as an integrating sphere is to be able to count up all the photons emitted by photoluminescence from the reflected photons and samples in the sample, i.e., eliminating photons going out of the measurement system without being recorded This is because.

この積分球などに蛍光体を励起する発光源を取り付ける。 Mounting a light emitting source for exciting the phosphor such as the integrating sphere. この発光源は、例えばXeランプ等であり、発光ピーク波長が例えば455nmとなるようにフィルターやモノクロメーター等を用いて調整がなされる。 The light emitting source is, for example, a Xe lamp or the like, adjustments are made emission peak wavelength, for example using a filter or a monochromator such as a 455 nm. この455nmの波長ピークを持つように調整された発光源からの光を、測定しようとしているサンプルに照射し、その発光スペクトルを分光測定装置、例えば大塚電子株式会社製MCPD2000などを用いて測定する。 The light from the adjusted light emission source to have a wavelength peak of 455 nm, is irradiated to a sample to be measured, the emission spectrum of the spectrometer, for measuring, for example, by using Otsuka Electronics Co. MCPD2000. この測定スペクトルには、実際には、励起発光光源からの光(以下では単に励起光と記す。)でフォトルミネッセンスによりサンプルから放出されたフォトンの他に、サンプルで反射された励起光の分のフォトンの寄与が重なっている。 The measured spectrum, in fact, in light (hereinafter simply referred to as excitation light.) From the excitation light emitting source in addition to the photons emitted from the sample by photoluminescence, the excitation light reflected by the sample minute the contribution of the photons are overlapped.

吸収効率αqは、サンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsを励起光の全フォトン数Nで割った値である。 Absorption efficiency αq is the number of photons Nabs of the excitation light absorbed by the sample is divided by the total number of photons N of the excitation light.
まず、後者の励起光の全フォトン数Nを、次のようにして求める。 First, the total number of photons N of the latter excitation light is determined as follows. すなわち、励起光に対してほぼ100%の反射率Rを持つ物質、例えばLabsphere製「Spectralon」(450nmの励起光に対して98%の反射率を持つ。)等の反射板を、測定対象として該分光光度計に取り付け、反射スペクトルIref(λ)を測定する。 That is, materials having substantially 100% reflectivity R to the excitation light, for example a Labsphere made "Spectralon" (. Having a reflectivity of 98% to the excitation light of 450 nm) reflector, such as a measurement object attached to spectroscopic photometer to measure the reflection spectrum Iref (lambda). ここでこの反射スペクトルIref(λ)から下記(式I)で求められた数値は、Nに比例する。 Here it follows from this reflection spectrum Iref (lambda) numerical value obtained by equation (I) is proportional to N.
ここで、積分区間は実質的にIref(λ)が有意な値を持つ区間のみで行なったものでよい。 Here, the integral interval may be those substantially Iref (lambda) is performed only at intervals with the significant value.

前者のサンプルによって吸収された励起光のフォトン数Nabsは下記(式II)で求められる量に比例する。 Number of photons Nabs of the excitation light absorbed by the former sample is proportional to the amount calculated by the following equation (II).

ここで、I(λ)は、吸収効率αqを求めようとしている対象サンプルを取り付けたときの、反射スペクトルである。 Here, I (lambda) is the time of attaching the sample of interest that is about to find the absorption efficiency .alpha.q, a reflection spectrum. (式II)の積分範囲は(式I)で定めた積分範囲と同じにする。 Integration range of (Formula II) is the same as the integration range defined by equation (I). このように積分範囲を限定することで、(式II)の第二項は、対象サンプルが励起光を反射することによって生じたフォトン数に対応したもの、すなわち、対象サンプルから生ずる全フォトンのうち励起光によるフォトルミネッセンスで生じたフォトンを除いたものに対応したものになる。 By limiting this manner integral range, the second term of (formula II) are those subject sample corresponding to the number of photons generated by reflecting the excitation light, i.e., of all the photons arising from the sample of interest become those corresponding to the minus the photons generated by photoluminescence by the excitation light. 実際のスペクトル測定値は、一般にはλに関するある有限のバンド幅で区切ったデジタルデータとして得られるため、(式I)および(式II)の積分は、そのバンド幅に基づいた和分によって求まる。 The actual measurement value of the spectrum is generally obtained as digital data which are divided by a certain finite band width relating to lambda, the integral of (Formula I) and (formula II) are calculated as finite sum based on the band width.
以上より、αq=Nabs/N=(式II)/(式I)と求められる。 From the above, obtained as αq = Nabs / N = (formula II) / (formula I).

次に、内部量子効率ηiを求める方法を説明する。 Next, a method for determining internal quantum efficiency .eta.i. ηiは、フォトルミネッセンスによって生じたフォトンの数NPLをサンプルが吸収したフォトンの数Nabsで割った値である。 ηi is the number NPL of photons generated by photoluminescence sample is divided by the number Nabs of photons absorbed.
ここで、NPLは、下記(式III)で求められる量に比例する。 Here, NPL is proportional to the amount calculated by the following (Formula III).

この時、積分区間は、サンプルからフォトルミネッセンスによって生じたフォトンが持つ波長域に限定する。 In this case, integration interval is restricted to the wavelength range with the photons generated by photoluminescence from a sample. サンプルから反射されたフォトンの寄与をI(λ)から除くためである。 The contribution of the photons reflected from the sample is to remove from I (λ). 具体的に(式III)の積分の下限は、(式I)の積分の上端を取り、フォトルミネッセンス由来のスペクトルを含むのに好適な範囲を上端とする。 The lower limit of the integral of specifically (Formula III) takes the upper end of the integral of (Formula I), and the upper end of the preferred range to contain the spectrum from photoluminescence.
以上により、ηi=(式III)/(式II)と求められる。 Thus obtained .eta.i = (Expression III) / (Formula II).
なお、デジタルデータとなったスペクトルから積分を行うことに関しては、αqを求めた場合と同様である。 Regarding performing the integration from spectra expressed by digital data is the same as that for determining the .alpha.q.
そして、上記のようにして求めた量子吸収効率αqと内部量子効率ηiの積をとることで、本発明で定義される発光効率を求める。 Then, by taking the product of the quantum absorption efficiency αq and internal quantum efficiency ηi was determined as described above, obtaining the emission efficiency defined in the present invention.

前記の蛍光体は、一般的な固相反応法によって合成することができる。 Phosphor described above can be synthesized by conventional solid-phase reaction method. 例えば、蛍光体を構成する金属元素源となる原料化合物を、乾式法或いは湿式法により、粉砕・混合して粉砕混合物を調製し、得られた粉砕混合物を加熱処理して反応させることにより製造することができる。 For example, the starting compound as a metal source constituting the phosphor, by a dry method or a wet method, grinding and mixing the pulverized mixture to prepare, for example, by reacting with heating the resulting ground mixture be able to.
また、窒化物又は酸窒化物蛍光体の場合は、例えば、蛍光体を構成する金属元素を少なくとも2種類以上含有する合金、好ましくは蛍光体を構成する金属元素を全て含有する合金を作製し、得られた合金を窒素含有雰囲気中、加圧下で加熱処理することにより、製造することができる。 In the case of nitride or oxynitride phosphors, for example, an alloy containing at least two kinds of metal elements constituting the phosphor, preferably preparing an alloy containing all metal elements constituting the phosphor, the resulting alloy in a nitrogen-containing atmosphere, by heating under pressure, can be produced. さらに、例えば、蛍光体を構成する金属元素の一部を含有する合金を作成し、得られた合金を窒素含有雰囲気中、加圧下で加熱処理した後、更に蛍光体を構成する残りの金属元素源となる原料化合物と混合、加熱処理することにより、製造することもできる。 Furthermore, for example, after creating an alloy containing a part of metal elements constituting the phosphor, the obtained alloy nitrogen-containing atmosphere, and heated under pressure, the remaining metal elements further constituting the phosphor mixing the raw material compound to be a source, by heating, it can also be produced. このように合金を経て製造された蛍光体は、不純物が少なく、輝度が高い蛍光体となる。 Thus fluorescence manufactured through the alloy body, few impurities, brightness is higher phosphor.

さらに、波長変換材料3,4の存在状態は本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意である。 Furthermore, the presence state of the wavelength converting material 3,4 is optional within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. 例えば、バインダ9を用いてフレーム5に保持するようにしても良く、また、バインダ9を用いずにフレーム5に固定するようにしても良い。 For example, it may be held in the frame 5 by using a binder 9, or may be fixed to the frame 5 without using the binder 9.
バインダ9は、通常、粉末状や粒子状の波長変換材料3,4をまとめたり、フレーム5に添着させたりするために用いる。 The binder 9 is generally or collectively powder or particulate of the wavelength converting material 3,4 is used for or to affixed to the frame 5. 本実施形態の白色発光装置1に用いるバインダ9について制限は無く、公知のものを任意に用いることができる。 Limiting the binder 9 used in the white light emitting device 1 of the present embodiment is not, it can be arbitrarily used known ones.

ただし、白色発光装置1を透過型、即ち、一次光や二次光などがバインダ9を透過して白色発光装置1の外部に放出されるように構成した場合、バインダ9としては、白色発光装置1が発する光の各成分を透過させるものを選択することが望ましい。 However, the white light emitting device 1 of the transmission type, that is, if such primary light and secondary light is configured to be released through the binder 9 to the outside of the white light emitting device 1, as the binder 9, a white light emitting device it is desirable to select the one that transmits the components of the light 1 emitted.

バインダ9の例を挙げると、樹脂等の他、ガラス等の無機材料も用いることができる。 Examples of the binder 9, other resin, an inorganic material such as glass can also be used. その具体例を挙げると、樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機合成樹脂、ポリシロキサンゲルやガラス等の無機材料などが挙げられる。 Its specific examples, as the resin, an epoxy resin, an organic synthetic resin such as silicone resins, and inorganic materials such as polysiloxane gel and glass.

また、バインダ9として樹脂を用いる場合、その樹脂の粘度は任意であるが、使用する波長変換材料3,4の粒径と比重、特に、表面積当たりの比重に応じて、適当な粘度を有するバインダ9を用いることが望ましい。 In the case of using a resin as a binder 9, although the viscosity of the resin is arbitrary, particle size and specific gravity of the wavelength converting material 3,4 to be used, in particular, depending on the specific gravity per surface area, the binder having an appropriate viscosity it is preferable to use 9. 例えば、エポキシ樹脂をバインダ9に使用するときに、波長変換材料3,4の粒径が2μm〜5μm、その比重が2〜5である場合には、通常、1Pas〜10Pasの粘度のエポキシ樹脂を用いると、波長変換材料3,4の粒子をよく分散させることができるため、好ましい。 For example, when using epoxy resin as the binder 9, the particle diameter of the wavelength converting material 3,4 2Myuemu~5myuemu, in which case a specific gravity of 2-5, usually an epoxy resin having a viscosity of 1Pas~10Pas with, since it is possible to well disperse the particles of wavelength converting material 3,4, preferred.
なお、バインダ9は1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 Incidentally, the binder 9 may be used alone, or as a combination of two or more kinds in any combination and in any ratio.

さらに、波長変換材料3,4にその他の成分を共存させることも可能である。 Furthermore, it is also possible to coexist other components in the wavelength converting material 3,4. その他の成分に特に制限は無く、公知の添加剤を任意に使用することができる。 Particularly limited other components without can be optionally used known additives.
具体例を挙げると、例えば、白色発光装置1の配光特性や混色の制御を行なう場合には、その他の成分として、アルミナやイットリア等の拡散剤を使用することが好ましい。 Specific examples include, for example, when performing control of the light distribution characteristic and color mixing of the white light emitting device 1 includes, as other components, it is preferred to use a spreading agent such as alumina or yttria.
また、例えば、波長変換材料3,4を高密度に充填する場合には、その他の成分として、ピロリン酸カルシウムや硼酸バリウムカルシウム等の結着剤を使用することが好ましい。 Further, for example, in the case of filling a wavelength converting material 3,4 at high density, as other components, it is preferable to use a binder such as calcium pyrophosphate or barium borate calcium.

また、バインダ9を用いないで波長変換材料をフレームに保持させようとすることも可能である。 It is also possible to try to hold the wavelength converting material in the frame without using the binder 9. 例えば、波長変換材料を焼成して焼成体を作製し、その焼成体をそのままフレームに取り付けるようにすることができる。 For example, by firing the wavelength converting material to prepare a sintered body, it is possible to attach to it a frame the sintered body. また、例えば波長変換材料でガラスを作製したり、波長変換材料の単結晶を加工したものをフレームに取り付けるようにしても良い。 Further, for example, to prepare a glass at a wavelength converting material, it may be attached to frame those processed single crystal of the wavelength converting material.

なお、バインダ9を用いる場合には、上記のその他の成分はバインダ9中に分散させるようにすればよいが、バインダ9を用いない場合にも添加剤等のその他の成分を波長変換材料に共存させることが可能である。 In the case of using the binder 9, other components described above may be to disperse in the binder 9, but coexistence of other components of the additive such as in the case of not using the binder 9 in the wavelength converting material it is possible to.

本実施形態においては、波長変換材料3,4として、上述した第1波長変換材料に属する波長変換材料3と、第2波長変換材料に属する波長変換材料4とを用い、これらの波長変換材料3,4はバインダ9に分散させた状態でフレーム5の凹部5Aに保持させるようになっている。 In the present embodiment, as the wavelength conversion material 3,4, and the wavelength converting material 3 belonging to the first wavelength converting material as described above, using a wavelength conversion material 4 belonging to the second wavelength converting material, these wavelength converting material 3 , 4 is adapted to be held in the recess 5A of the frame 5 in a state dispersed in a binder 9.
また、本実施形態で用いる波長変換材料3,4は、温度上昇による発光強度の変化が小さく、内部量子効率が高く、吸光度も高いものを用いている。 The wavelength converting material 3, 4 used in this embodiment has a small change in emission intensity due to temperature rise, high internal quantum efficiency is used high even absorbance. さらに、バインダ9は発光素子2が発する一次光や波長変換材料3,4が発する二次光を透過できるようになっていて、これにより、一次光と二次光との合成光として白色光が発せられるようになっているものとする。 Further, the binder 9 is configured so as to be capable of transmitting the secondary light primary light and the wavelength converting material 3,4-emitting element 2 emits emitted, thereby, the white light as the combined light of the primary light and the secondary light to be put emitted manner.

[2−4. [2-4. 製造方法] Production method]
白色発光装置1の製造方法に制限はなく任意であるが、例えば、波長変換材料3,4並びに適宜用いられるバインダ9及びその他の成分を分散媒に分散させてスラリーを調製し、調製したスラリーを、発光素子2を取り付けたフレーム5に塗布した後、スラリーを乾燥させて形成することができる。 Although limited to the method of manufacturing a white light emitting device 1 is arbitrary without, for example, to prepare a slurry of a binder 9 and other components used wavelength converting material 3,4 as well as appropriate are dispersed in a dispersion medium, the prepared slurry after applying the frame 5 fitted with light-emitting element 2, it is possible to form a slurry and dried. なお、適宜、発光素子2はスラリーの塗布時や塗布後にフレーム5に取り付けるようにしても良い。 Incidentally, as appropriate, the light emitting element 2 may be attached to the frame 5 after the time of application of the slurry and coating.

スラリーの調製は、波長変換材料3,4と、適宜用いられるバインダ9及び添加剤等その他の成分とを、分散媒に混合することにより行なう。 Preparation of the slurry, the wavelength converting material 3,4, binder 9 and additives used as appropriate, such as the other components, carried out by mixing a dispersion medium. なお、スラリーは、バインダ9の種類によってはペースト、ペレット等に呼称が変わる場合があるが、本明細書ではこれらを含めてスラリーと呼ぶことにする。 Incidentally, the slurry paste depending on the type of binder 9, there is a case where designation pellets or the like is changed, in this specification will be referred to as a slurry including these.

スラリー調製に用いる分散媒に制限は無く、公知の分散媒を任意に用いることができる。 Limiting the dispersion medium used in the slurry preparation is not, it is possible to use any known dispersion medium. その具体例としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、ソルベッソ等の鎖状炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類、セロソブル、ブチルソルブ、セロソルブアセテートなどのエーテル類、水や任意の水溶液等の水系溶剤などが挙げられる。 Specific examples, n- hexane, n- heptane, chain hydrocarbon such as Solvesso, toluene, xylene and like aromatic hydrocarbons, trichlorethylene, halogenated hydrocarbons perchlorethylene such as methanol, ethanol, isopropanol, alcohols such as n- butanol, acetone, methyl ethyl ketone, ketones such as methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, esters such as acetic acid n- butyl, Serosoburu, Buchirusorubu, Cerro ethers such as cellosolve acetate, water or any aqueous solution or the like such as an aqueous solvent.

次に、調製したスラリーをフレーム5等の基材に塗布する。 Then, applying the prepared slurry to a substrate such as a frame 5. 塗布方法は任意であるが、例えば、ディスペンス、ポッティグ等の手法が利用できる。 Although the coating method is arbitrary, for example, dispensing, techniques such Pottigu available.
塗布後、分散媒を乾燥させて、波長変換材料3,4をフレーム5に固定する。 After coating, drying the dispersion medium, to fix the wavelength converting material 3 and 4 the frame 5. 乾燥方法は任意であるが、例えば、自然乾燥、加熱乾燥、真空乾燥、焼き付け、紫外線照射、電子線照射等の方法を用いればよい。 While drying method is arbitrary, for example, natural drying, heat drying, vacuum drying, baking, ultraviolet irradiation, may be used methods such as electron beam irradiation. 中でも、数十℃〜百数十℃の温度でのベーキングは、安価な設備で簡単に、確実に分散媒を除去できるため好ましい。 Of these, baking at a temperature of several tens ° C. ~ hundred and several tens ° C. is easily with inexpensive equipment, preferred because it can remove reliably the dispersion medium.

なお、反射型の白色発光装置(後述)を製造する目的で波長変換材料3,4の高密度化を行なう場合には、スラリーにその他の成分として結着剤を混合することが好ましい。 Incidentally, in the case of the density of the wavelength converting material 3 and 4 for the manufacture reflection type white light emitting device (described later), it is preferred to mix the binder as the other components in the slurry. また、結着剤を混合したスラリーを塗布する場合には、スクリーン印刷式やインクジェット印刷などの塗布方法を用いることが望ましい。 Further, in the case of applying a slurry obtained by mixing a binder, it is desirable to use a method of coating such as screen printing type or inkjet printing. スラリーの塗りわけ等を容易に行なうことができるためである。 The slurry of coating divided like is because it is possible to easily perform. もちろん、結着剤を使用する場合に通常の塗布方法により塗布を行なってもよい。 Of course, it may be performed coated by conventional methods of coating when using a binder.

また、スラリーを用いない方法もある。 There is also a method which does not use a slurry. 例えば、波長変換材料3,4と、適宜使用されるバインダ9やその他の成分とを混合し、混錬成形することによって波長変換材料3,4をフレーム5に取り付けるようにして白色発光装置1を製造することもできる。 For example, the wavelength converting material 3,4, mixing the binder 9 and other components which are appropriately used, a white light emitting device 1 so as to mount the wavelength-converting materials 3,4 in the frame 5 by kneading molding It can also be produced. さらに、成形する際には、例えば、プレス成型、押し出し成形(T−ダイ押出、インフレーション押出、ブロー成形、溶融紡糸、異型押出等)、射出成形などを行なうことにより成形を行なうこともできる。 Further, in molding, for example, press molding, extrusion molding (T-die extrusion, inflation extrusion, blow molding, melt spinning, profile extrusion, etc.), may be performed molded by performing injection molding.

さらに、バインダ9がエポキシ樹脂やシリコン樹脂等の熱硬化性のものである場合には、硬化前のバインダ9と波長変換材料3,4と適宜用いられるその他の成分とを混合、成形して、その後、加熱によりバインダ9を硬化させて波長変換材料3,4をフレーム5に取り付けるようにして白色発光装置1を製造することもできる。 Further, when the binder 9 is of a thermosetting epoxy resin or a silicone resin, and other components used as appropriate with the binder 9 and a wavelength converting material 3,4 uncured mixed and molded, then, it is also possible to cure the binder 9 by heating so as to mount the wavelength-converting materials 3,4 in the frame 5 for producing a white light emitting device 1. また、バインダ9がUV(紫外線)硬化性である場合には、上記方法の加熱の代わりにUV光を照射することによりバインダ9を硬化させて波長変換材料3,4をフレーム5に取り付けるようにして白色発光装置1を製造することもできる。 Further, when the binder 9 is UV (ultraviolet) curable, curing the binder 9 to attach the wavelength converting material 3 and 4 the frame 5 by irradiating UV light instead of heat for the process it is also possible to produce white light emitting device 1 Te.

ところで、波長変換材料3,4は、白色発光装置1の製造の際に一連の工程の中で作製してもよいが、予め波長変換材料3,4を含む部材を別途用意しておき、フレーム5等に後から組み込んで白色発光装置1を完成させるようにしても良い。 Incidentally, the wavelength converting material 3 and 4 may be made in a series of steps in the manufacture of white light emitting device 1, but in advance separately prepared member containing a wavelength converting material 3,4, frame incorporated after the 5 or the like may be made to complete the white light emitting device 1.

[4. [4. 作用] Action]
本実施形態の白色発光装置1は上記のように構成されているため、使用時には、発光素子2に電力を供給して発光素子2を発光させる。 White light emitting device 1 of the present embodiment because it is constructed as described above, in use, to supply power to the light emitting element 2 to emit light emitting element 2. 発光素子2は電力の供給により一次光を発する。 Emitting element 2 emits primary light by the supply of electric power. 一次光の一部は、バインダ9に分散した波長変換材料3,4に吸収され、これにより、波長変換材料3,4は、それぞれ二次光として蛍光を発する。 Some of the primary light is absorbed by the wavelength converting material 3 and 4 were dispersed in a binder 9, thereby, the wavelength converting material 3 and 4, respectively fluoresce as secondary light. 以上のようにして、波長変換材料3,4に吸収されなかった一次光と、波長変換材料3,4が発した二次光とがバインダ9を透過して、白色発光装置1から一次光と二次光との合成光として白色光が発せられる。 As described above, the primary light that is not absorbed by the wavelength converting material 3,4, and the secondary light wavelength converting material 3,4 uttered is transmitted through the binder 9, and the white light emitting device 1 primary light white light is emitted as combined light and secondary light.

本実施形態の白色発光装置1が発する白色光は、上記の所定波長範囲において平坦な発光スペクトルを有しているため、演色性に優れる。 White light white light emitting device 1 of the present embodiment is emitted, because it has a flat emission spectrum in the predetermined wavelength range described above, excellent color rendering properties.
また、本実施形態の白色発光装置1では、発光強度の温度依存性が小さい波長変換材料3,4を用いているため、従来のような点灯後の白色光の経時的な色調変化を抑制することができる。 Further, the white light emitting device 1 of the present embodiment, since the temperature dependency of the emission intensity with low wavelength converting material 3,4 suppresses temporal change in color tone as in the prior art lighting after the white light be able to.

さらに、本実施形態の白色発光装置1では、発光素子2が発する一次光と同様の波長の光に対して、内部量子効率が高く、且つ、吸光度が高い波長変換材料3,4を用いているため、白色発光装置1が発する白色光の強度を従来よりも高め、白色発光装置1の発光効率を向上させることができる。 Further, the white light emitting device 1 of the present embodiment, for light of the same wavelength as primary light emitting element 2 emits a high internal quantum efficiency, and the absorbance is using high wavelength conversion material 3,4 Therefore, the intensity of the white light white light emitting device 1 emits higher than conventional, it is possible to improve the luminous efficiency of the white light emitting device 1.
なお、本実施形態では白色光が一次光を成分として含むものを挙げたが、白色光が一次光を含まないものも同様の利点を得ることができる。 In the present embodiment, but the white light mentioned those containing primary light as a component, a white light can be obtained a similar advantage contain no primary light.

[5. [5. その他] Other]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。 Having described an embodiment of the present invention, the present invention can be carried out and any modifications without departing from the scope of the present invention is not limited to the above embodiments, the present invention.
例えば、白色発光装置1を反射型に形成しても良い。 For example, it may be formed of a white light emitting device 1 to the reflection type. 具体例を挙げると、図2に示すように、発光素子2から発せられた一次光がフレーム5の表面等で反射して外部に発せられる構成にしても良い。 Specific examples, as shown in FIG. 2, primary light emitted from the light emitting element 2 may be configured to be emitted to the outside is reflected by the surface and the like of the frame 5. なお、図2において、図1と同様の符号で示す部位は、図1と同様のものを表わす。 In FIG. 2, portions indicated by the same reference numerals as FIG. 1 represents the similar to the FIG.

図2の構成では、発光素子2は梁10によってフレーム5から離して設けられ、また、波長変換材料3,4はバインダ9に分散した状態でフレーム5の凹部5Aの表面に塗布形成されている。 In the configuration of FIG. 2, the light emitting element 2 is provided apart from the frame 5 by the beam 10, also a wavelength converting material 3 and 4 are formed by coating on the surface of the concave portion 5A of the frame 5 in a state of being dispersed in a binder 9 .
また、導電性端子6,7は、発光素子2に電力を供給できるよう、梁10に設けられている。 The conductive terminals 6 and 7, to be able to supply power to the light emitting element 2, it is provided in the beam 10. このほかは、図2の白色発光装置1は、上記の実施形態と同様に構成されている。 In addition, the white light emitting device 1 of FIG. 2 is configured similarly to the above embodiment.

この場合、発光素子2から発せられた一次光の一部はフレーム5の表面等で反射して白色光の一成分として白色発光装置1の外部に向けて発せられ、別の一部は波長変換材料3,4に吸収される。 In this case, a part of primary light emitted from the light emitting element 2 is emitted by being reflected by the surface or the like of the frame 5 toward the outside of the white light emitting device 1 as a component of the white light, another part wavelength conversion It is absorbed into the material 3 and 4. そして、凹部5Aの表面に固定された波長変換材料3,4は一次光を吸収し励起されて二次光を発する。 The wavelength converting material is fixed to the surface of the concave portion 5A 3, 4 are excited by absorbing the primary light by emitting secondary light. これにより、白色発光装置1は一次光と二次光との合成光として白色光を発することができるようになっている。 Accordingly, the white light emitting device 1 is adapted to be able to emit white light as synthesized light of the primary light and the secondary light.

白色発光装置1をこのように反射型に構成した場合でも、白色光が上記の所定波長範囲において平坦な発光スペクトルを有するようにすることにより白色光の演色性を向上させることができ、また、発光強度の温度依存性が小さい波長変換材料3,4を用いることにより点灯後の白色光の経時的な色調変化を抑制することができ、さらに、発光素子2が発する一次光と同様の波長の光に対して、内部量子効率が高く、且つ、吸光度が高い波長変換材料3,4を用いていることにより白色光の強度を向上させて白色発光装置1の発光効率を向上させることができる。 Even if you configure a white light emitting device 1 in this manner the reflection type, it is possible to improve the color rendering of the white light by the white light to have a flat emission spectrum in the predetermined wavelength range described above, also, the use of wavelength converting material 3,4 small temperature dependency of the emission intensity can be suppressed temporal color change of the white light after the lighting, further, the same wavelength as primary light emitting element 2 emits to light, high internal quantum efficiency, and can be to improve the intensity of the white light by absorbance uses high wavelength conversion material 3,4 improve the luminous efficiency of the white light emitting device 1.

また、例えば、上記実施形態のように波長変換材料3,4を混合して用いるほか、波長変換材料3,4の性質や種類などに応じて別々の部位や部材に区別して配置するようにしても良い。 Further, for example, in addition to use a mixture of wavelength converting material 3,4 as in the above embodiment, it is arranged to distinguish the separate sites or members depending on, for example, the nature or type of wavelength converting material 3,4 it may be.

具体例を挙げると、図3に示すように、フレーム5の凹部5A内の一部において波長変換材料3をバインダ9Aに分散させ、凹部5Aの残りの部分において波長変換材料4をバインダ9Bに分散させるようにしても良い。 Specific examples, as shown in FIG. 3, a wavelength conversion material 3 is dispersed in a binder 9A in some recess 5A of the frame 5, dispersing the wavelength converting material 4 in the remaining part of the concave portion 5A to binder 9B it may be allowed to. なお、図3において、図1,2と同様の符号で示す部位は、図1,2と同様のものを表わす。 In FIG. 3, portions indicated by the same reference numerals as FIGS. 1 and 2, represent the same as FIGS. さらに、バインダ9Aとバインダ9Bとは、同種のものであってもよく、異なっていても良い。 Further, the binder 9A and the binder 9B, may be of the same kind, may be different.

図3の構成では、発光素子2から発せられた一次光の一部は白色光の一成分として白色発光装置1の外部に向けて発せられ、別の一部は波長変換材料3,4に吸収される。 In the configuration of FIG. 3, a part of primary light emitted from the light emitting element 2 is emitted toward the outside of the white light emitting device 1 as a component of the white light, another part absorbed by the wavelength converting material 3,4 It is. そして、バインダ9A内に分散された波長変換材料3、及び、バインダ9B内に分散された波長変換材料4のそれぞれが一次光により励起されて二次光を発し、これにより、白色発光装置1は一次光と二次光との合成光として白色光を発することができるようになっている。 Then, the wavelength converting material 3 dispersed in a binder 9A, and each of the wavelength converting material dispersed in a binder 9B 4 is excited by primary light emitting secondary light, thereby, the white light emitting device 1 thereby making it possible to emit white light as synthesized light of the primary light and the secondary light.

白色発光装置1を、図3のように波長変換材料3,4の性質や種類などに応じて別々の部位や部材に区別して配置した場合でも、白色光が上記の所定波長範囲において平坦な発光スペクトルを有するようにすることにより白色光の演色性を向上させることができ、また、発光強度の温度依存性が小さい波長変換材料3,4を用いることにより点灯後の白色光の経時的な色調変化を抑制することができ、さらに、発光素子2が発する一次光と同様の波長の光に対して、内部量子効率が高く、且つ、吸光度が高い波長変換材料3,4を用いていることにより白色光の強度を向上させて白色発光装置1の発光効率を向上させることができる。 The white light emitting device 1, a flat emission at a predetermined wavelength range, even when placed in distinction to separate sites and member depending on, for example, the nature or type of wavelength converting material 3,4, white light of the above, as in FIG. 3 it is possible to improve the color rendering of the white light by to have a spectrum, also, over time the color tone of the white light after the lighting by using a wavelength converting material 3,4 small temperature dependency of the emission intensity it is possible to suppress a change, addition, for light of the same wavelength as primary light emitting element 2 emits a high internal quantum efficiency, and, by the absorbance is using high wavelength conversion material 3,4 it is possible to improve the luminous efficiency of the white light emitting device 1 to improve the intensity of the white light.
なお、図3の白色発光装置1を更に変形させて、波長変換材料3,4に応じて別々の凹部5Aをフレーム5に設け、波長変換材料3,4を性質や種類などに応じて別々の凹部5Aに配置するようにしても良い。 Note that further deforms the white light emitting device 1 of FIG. 3, provided on the frame 5 separate recesses 5A in accordance with the wavelength converting material 3,4, separate in accordance with the wavelength converting material 3,4, such as the nature and type it may be disposed in a recess 5A.

[II. [II. 照明装置] Lighting device]
上記の白色発光装置1は、照明装置に用いることができる。 White light emitting device 1 described above, can be used for the lighting device. この照明装置は、上記の白色発光装置1を備えていれば他に制限はないが、通常、レンズ等の配光素子や、保護カバー、反射防止フィルム、視野拡大フィルム、輝度向上フィルム、レンズシート、放熱板などの他の構成部材を適宜組み合わせて構成される。 The lighting device is not otherwise limited if it has a white light-emitting device 1 described above, usually, and the light distribution element such as a lens, a protective cover, antireflection film, field expansion film, a brightness enhancement film, a lens sheet , formed by combining the other components, such as radiator plate as appropriate.

例を挙げると、例えば、白色発光装置1を用いて、図4に示す面発光照明装置11を構成することができる。 By way of example, for example, using a white light emitting device 1, it is possible to construct a surface emitting lighting system 11 shown in FIG. この面発光照明装置11では、上面部分が開口した筐体である保持ケース12内に、上記の白色発光装置1が並べて多数配設されていて、保持ケース12の開口部分12Aに向けて白色発光装置1が白色光を発するようになっている。 In the surface-emitting illuminating device 11, the holding case 12 in the upper surface portion is open ended housing, have been arranged in plural numbers side by side white light emitting device 1 described above, white light emission toward the opening portion 12A of the holding case 12 device 1 is adapted to emit white light. ここで、白色発光装置1は上記実施形態で説明したものと同様のものを、モールド部材で覆ったものである。 Here, the white light emitting device 1 in which the same ones described in the above embodiment, covered with the mold member. また、各白色発光装置1には、電源や回路(図示省略)から電力を供給できるようになっている。 In each white light emitting device 1, so as to supply power from a power source and circuit (not shown). さらに、保持ケース12の開口部分12Aにはアクリル板等の拡散板13が設けられていて、白色発光装置1から発せられた一次光及び二次光が拡散板13内で拡散して偏りのない均一な白色光が拡散板13から外部に向けて発せられるようになっている。 Further, the opening portion 12A of the holding case 12 provided the diffusion plate 13 such as an acrylic plate, primary light emitted from the white light emitting device 1 and the secondary light unpolarized and diffused in the diffusion plate 13 uniform white light is so emitted to the outside from the diffusion plate 13.

上記のように白色発光装置1を用いて照明装置を構成することにより、演色性の向上、点灯後の白色光の経時的な色調変化の抑制、白色光の強度の向上及び白色発光装置1の発光効率の向上など、白色発光装置1と同様の利点を得ることができる。 By configuring the illuminating device using the white light emitting device 1 as described above, improvement of color rendering properties, over time color change of the white light after the lighting suppression of the intensity of the white light enhancement and a white light emitting device 1 such as improved light emission efficiency, it is possible to obtain the same advantages as the white light emitting device 1.
なお、図4を用いて示した面発光照明装置11は本発明の照明装置の一例であり、本発明の照明装置は本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。 The surface-emitting lighting system 11 shown with reference to FIG. 4 is an example of lighting device of the present invention, the lighting device of the present invention can be carried out and any modifications without departing from the scope of the present invention .

[III. [III. 表示装置] Display Device]
上記の白色発光装置1は、表示装置(画像表示装置)に用いることができる。 White light emitting device 1 described above can be used for a display device (image display device). この表示装置は、上記の白色発光装置1を備えていれば他に制限はないが、通常、画像を形成させる像形成ユニットや、照明装置と同様の他の構成部材などを適宜組み合わせて構成される。 The display device is not otherwise limited if it has a white light-emitting device 1 described above, usually, and the image forming unit for forming an image, formed by combining as appropriate the same other components and the illuminating device that.

例を挙げると、例えば、白色発光装置1を用いて、図5に示す表示装置21を構成することができる。 By way of example, for example, using a white light emitting device 1, it is possible to configure the display device 21 shown in FIG. この表示装置21は、白色発光装置1と、導光板22と、反射フィルム23と、拡散板24と、像形成ユニット25とを備えている。 The display device 21 includes a white light emitting device 1, a light guide plate 22, a reflection film 23, and a diffusion plate 24, and an image forming unit 25.

白色発光装置1は、上述したものと同様に形成されたもので、像形成ユニット25を背面から照らすためのバックライトユニットとして用いられるようになっている。 White light emitting device 1 has been formed in the same manner as described above, it has been used as a backlight unit for illuminating the image forming unit 25 from the back.
また、導光板22は、白色発光装置1からの白色光を像形成ユニット25に案内するための部材であり、鏡、プリズム、レンズ、光ファイバー等を利用したものをはじめ、公知の導光板を任意に用いることができる。 Further, the light guide plate 22 is a member for guiding white light from the white light emitting device 1 in the image forming unit 25, any mirrors, prisms, lenses, including those using optical fibers or the like, a known light guide plate it can be used for. 導光板22を用いるようにすれば、像形成ユニット25に対して任意の位置に白色発光装置1を配設することが可能となり、表示装置21の設計の自由度を高めることができる。 If to use the light guide plate 22, it becomes possible to dispose the white light emitting device 1 in any position relative to the image forming unit 25, it is possible to increase the degree of freedom in designing the display device 21.
本実施形態では、導光板としてプリズムを用いているものとする。 In the present embodiment, it is assumed that using a prism as the light guide plate.

さらに、反射フィルム23は、白色発光装置1から発せられた白色光を反射する部材であり、導光板22の背面に設けられている。 Further, the reflective film 23 is a member for reflecting the white light emitted from the white light emitting device 1 is provided on the back of the light guide plate 22. これにより、導光板22の図中横に設けられた白色発光装置1から発せられた白色光を、反射フィルム23で反射させて、図中上に配設された拡散板24を介して像形成ユニット25に案内することができるようになっている。 Accordingly, the white light emitted from the white light emitting device 1 provided in the figure next to the light guide plate 22, is reflected by the reflective film 23, the image formed via the diffusion plate 24 disposed in the top of the figure so that the can be guided to the unit 25.

また、拡散板24は、白色発光装置1から発せられた光を拡散させる部材であり、白色発光装置1から発せられた光は拡散板24の内部で拡散し、偏りのない均一な白色光となって像形成ユニット25へ放出されようになっている。 The diffusion plate 24 is a member for diffusing light emitted from the white light emitting device 1, the light emitted from the white light emitting device 1 diffuses inside the diffuser 24, the unpolarized uniform white light going on so emitted to the image forming unit 25.
拡散板24の具体的な構成に制限はなく、形状、材料、寸法などは任意であり、例えば、表裏に凹凸を有するシートや、合成樹脂などのバインダ中に合成樹脂やガラスなどの微粒子が分散した構造物を用いることもできる。 No limitation on the specific configuration of the diffusing plate 24, the shape, material, etc. The dimensions are arbitrary, for example, sheets and having irregularities on the front and back, fine particles such as synthetic resin or glass binder in synthetic resin dispersion it is also possible to use a structure thereof. 本実施形態では、バインダ中に微粒子が分散したタイプの拡散板24を用いているものとする。 In the present embodiment, it is assumed that using the type of the diffusion plate 24 having fine particles dispersed in a binder.

さらに、像形成ユニット25は、白色発光装置1が発した白色光を背面側(図中下側)に照射されて、表面側(図中上側)に映像を形成する部材である。 Further, the image forming unit 25, a white light white light emitting device 1 is emitted is irradiated on the back side (the lower side in the figure), a member for forming an image on the surface side (upper side in the drawing). 何らかの像を形成し、照射された白色光の少なくとも一部を透過させることができるものであれば他に制限はなく、任意の形状、寸法、材料等を有する公知の部材を用いることができる。 Form any image, other limits are not as long as it can transmit at least a portion of the irradiated white light, it may be a known member having any shape, size, material and the like.

像形成ユニット25の具体例を挙げると、液晶ディスプレイ等に用いられる液晶ユニットや、内部照明標識等に用いられる標識などが挙げられる。 Specific examples of the image forming unit 25, and a liquid crystal unit used in a liquid crystal display or the like, and the like label used in the internal light signs, etc..
例えば、液晶ユニットの一例としては、カラーフィルター、透明電極、配向膜、液晶、配向膜、透明電極が上記の順に重なった液晶層が、表裏に偏光フィルムを取り付けられたガラスセル等の容器に保持された構造のものが挙げられる。 For example, as an example of a liquid crystal unit, a color filter, a transparent electrode, an alignment film, liquid crystal, the alignment film, the liquid crystal layer transparent electrode on top of the other of the above, contained in a vessel of glass cell or the like is attached to the polarizing film on the front and back include those of structure. この場合、液晶ユニットでは透明電極に印加する電極によって液晶の分子配列を制御して像を形成するようになっているが、この際、上述した白色発光装置1が背面から白色光(バックライト)によって液晶ユニットを照らすことにより、液晶ユニットに形成された像を液晶ユニットの表面側に明瞭に表示することができる。 In this case, although the liquid crystal unit is adapted to form an image by controlling the molecular arrangement of liquid crystal by electrodes applied to the transparent electrodes, this time, white light (backlight) from the white light emitting device 1 back to the above-described by by illuminating the liquid crystal unit, the image formed liquid crystal unit can be clearly displayed on the surface side of the liquid crystal unit.

さらに、表示装置が像形成ユニットに形成された像を表示する位置は、像形成ユニットの表面側であればよく、像形成ユニットの表面側に直接映像を表示する他、何らかの投影面に像を投影して表示するようにしても良い。 Furthermore, the position of displaying the image display device is formed on the image forming unit may be a surface of the image forming unit, in addition to displaying the direct image on the surface side of the image forming unit, an image to some projection plane projection to may be displayed. このようなものの例としては、例えば、液晶プロジェクタなどが挙げられる。 Examples of such ones, for example, a liquid crystal projector and the like.

また、例えば像形成ユニットとして標識を用いる場合には、上述した白色発光装置1が背面から白色光によって標識を照らすことにより、標識に形成された像を標識の表面側に明瞭に表示することができる。 If, for example using labeled as an image forming unit, by the white light-emitting device 1 described above can illuminate the indicator by the white light from the back, it can be clearly displayed an image formed on the label surface side of the label it can.
なお、像形成ユニット25に形成される像は任意であり、文字であっても画像であっても良い。 Incidentally, an image formed on the image forming unit 25 is optional and may be either a character image.
本実施形態では像形成ユニット25として、表面に直接像を表示する液晶ユニットを用いているものとする。 As the image forming unit 25 in the present embodiment, it is assumed that a liquid crystal unit for displaying the direct image on the surface.

上記のように表示装置を構成すれば、白色発光装置1から白色光を発して像形成ユニット25を背面から照らすようにすることにより、像形成ユニット25に形成されている像が像形成ユニット25の表面に明瞭に映し出すことができる。 If a display device as described above, by so illuminates the image forming unit 25 from the back from the white light emitting device 1 emits white light, the image is an image forming unit which is formed on the image forming unit 25 25 it can be clearly displayed on the front surface of.
この際、上記のように白色発光装置1を用いて表示装置21を構成することにより、演色性の向上により表示される像の色再現性を向上させることができる他、点灯後の白色光の経時的な色調変化の抑制、白色光の強度の向上及び白色発光装置1の発光効率の向上など、白色発光装置1と同様の利点を得ることが可能となる。 In this case, by configuring the display device 21 by using the white light emitting device 1 as described above, except that it is possible to improve the color reproducibility of the image to be displayed by improving the color rendering property, after the lighting of white light suppression of temporal color tone change, and improvement of the intensity of the white light and improve the light emission efficiency of the white light emitting device 1, it is possible to obtain the same advantages as the white light emitting device 1.
なお、図5を用いて示した表示装置21は本発明の表示装置の一例であり、本発明の表示装置は本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。 The display device 21 shown with reference to FIG. 5 is an example of a display device of the present invention, the display device of the present invention can be carried out and any modifications without departing from the scope of the present invention.

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変形して実施することができる。 Hereinafter, it is specifically described the present invention by showing Examples, the present invention is to not be limited to the following examples, modified and implemented arbitrarily without departing from the scope of the present invention it can. また、以下の実施例において、LEDは発光ダイオードを表わす。 In the following examples, LED denotes light-emitting diode.

[実施例1] [Example 1]
以下の手順で表面実装型白色発光装置を作製し、その評価を行なった。 To prepare a surface mounting type white light emitting device by the following procedure was carried out the evaluation.
まず、表面実装型LED用のフレームのカップ部(凹部)の端子に、460nmの波長で発光するLED(Epistar社製:ES−CEBL912X10X)を、銀ペースト(導電性マウント部材)を使ってボンディングした。 First, the terminal of the cup portion of the frame for surface mounting LED (recess), LED for emitting light at a wavelength in the 460 nm (Epistar Corporation: ES-CEBL912X10X) were bonded using a silver paste (conductive mounting member) .
次に、太さ20μmのAu線(導電性ワイヤ)を使用してLEDの電極とフレームの端子とを結線した。 It was then connected to the terminals of the LED electrode and the frame using the Au wire thickness 20 [mu] m (electrically conductive wire).

波長変換材料としては、Ca 2.97 Ce 0.03 Sc 2 Si 312で表わされる第1の蛍光体とCa 0.992 AlSiEu 0.0082.850.15で表わされる第2の蛍光体とを混合して用いた。 The wavelength converting material, was used by mixing a second phosphor represented by the first phosphor and the Ca 0.992 AlSiEu 0.008 N 2.85 O 0.15 represented by Ca 2.97 Ce 0.03 Sc 2 Si 3 O 12. 混合比率(重量比)は、第1の蛍光体:第2の蛍光体=93:7とした。 The mixing ratio (weight ratio), the first phosphor: was 7: second phosphor = 93. これらの蛍光体は、LEDが発する光(一次光)を吸収して、それぞれ、波長470nm〜690nmの光と波長540nm〜760nmの光を放出するものである。 These phosphors, LED absorbs light (primary light) emitted, in which each emit light of light and wavelength 540nm~760nm wavelength 470Nm~690nm.

波長変換材料1gに対して、バインダとしてシリコーン樹脂を10gの比率で良く混合し、この蛍光体とシリコーン樹脂との混合物を、LEDをボンディングしたフレームのカップ部分に注いだ。 With respect to the wavelength converting material 1g, well mixed silicone resin at a ratio of 10g as a binder, a mixture of the phosphor and the silicone resin was poured into the cup portion of the frame bonding LED. これを150℃で2時間保持し、シリコーン樹脂を硬化させることにより、蛍光体含有樹脂部をカップ部分に形成して表面実装型白色発光装置を得た。 This was maintained for 2 hours at 0.99 ° C., by curing the silicone resin to obtain a surface-mount white light emitting device to form a phosphor-containing resin portion to the cup portion.

上述のようにして得られた表面実装型白色発光装置を駆動させて白色光を発せさせ、その白色光の発光スペクトルを測定し、この発光スペクトルからJIS−Z8726にしたがって算出した演色性評価数R1〜R8の平均値Raを算出した。 In a manner to drive the surface-mount type white light emitting device obtained as described above allowed emitted white light to measure the emission spectrum of the white light, color rendering index number was calculated according to JIS-Z8726 from the emission spectrum R1 and calculating the average value Ra of to R8. なお、表面実装型白色発光装置は、室温(約24℃)において、20mAで駆動した。 The surface-mount white light emitting device, at room temperature (about 24 ° C.), driven at 20mA.

また、表面実装型白色発光装置からの全ての発光を積分球で受け、さらに光ファイバーによって分光器に導き入れ、表面実装型白色発光装置から発せられた光の発光スペクトルを測定した。 Further, receiving all emission from the surface-mount white light emitting device in the integrating sphere, further put guided to the spectroscope by an optical fiber, and measuring the emission spectrum of light emitted from the surface-mount type white light emitting device. 測定した発光スペクトルを図6に示す。 The measured emission spectrum is shown in FIG.
さらに、上記の白色光及び全ての光の発光スペクトルから、使用した波長変換材料それぞれについて、LEDが発する光に対する内部量子効率及び吸光度並びに25℃における輝度に対する100℃における輝度の輝度保持率TR(%)と、白色発光装置が発した白色光の上記所定波長範囲内における平坦度[I(ratio)]及び相関色温度とを測定した。 Furthermore, the emission spectrum of the white light and all of the light for each wavelength conversion material used, luminance brightness retention of at 100 ° C. for brightness in internal quantum efficiency and absorption as well as 25 ° C. to light emitted from the LED TR (% ) and it was measured and flatness [I (ratio)] and the correlated color temperature in the white light emitting device is within the predetermined wavelength range of the white light emitted. これらの特性を表1に示す。 These properties are shown in Table 1.

[実施例2] [Example 2]
波長変換材料の種類をCa 2.97 Ce 0.03 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 312に変更した以外は実施例1と同様にして、表面実装型白色発光装置を製造し、表面実装型白色発光装置が発した白色光及び全ての光の発光スペクトルを測定し、実施例1と同様に各特性を測定して、この特性を表1に示した。 Except that the type of wavelength converting material was changed to Ca 2.97 Ce 0.03 Sc 1.94 Mg 0.06 Si 3 O 12 in the same manner as in Example 1, to produce a surface-mount white light emitting device, a surface-mount type white light emitting device is emitted white light and measuring the emission spectrum of all light, to measure the characteristics in the same manner as in example 1, showed the characteristic shown in Table 1. また、表面実装型白色発光装置からの全ての発光の発光スペクトルを図7に示した。 Also showed an emission spectrum of all the light emitting from the surface mounting type white light emitting device in FIG.

[比較例1] [Comparative Example 1]
波長変換材料の種類を(Y,Gd,Ce) 3 Al 512に変更した以外は実施例1と同様にして、表面実装型白色発光装置を製造し、表面実装型白色発光装置が発した白色光及び全ての光の発光スペクトルを測定し、実施例1と同様に各特性を測定して、この特性を表1に示した。 Except for changing the type of wavelength converting material (Y, Gd, Ce) to 3 Al 5 O 12 in the same manner as in Example 1, to produce a surface-mount white light emitting device, a surface-mount type white light emitting device is emitted white light and measuring the emission spectrum of all light, to measure the characteristics in the same manner as in example 1, showed the characteristic shown in Table 1. また、表面実装型白色発光装置からの全ての発光の発光スペクトルを図8に示した。 Also showed an emission spectrum of all the light emitting from the surface mounting type white light emitting device in FIG.

表1から、500nmから650nmの所定波長範囲内における発光スペクトルを平坦にし、平坦度[I(ratio)]を150%以下とすることにより、白色発光装置から発せられる白色光の演色性を高めることが可能となることが確認された。 From Table 1, the flat emission spectrum in the predetermined wavelength range of 650nm from 500 nm, by the flatness [I (ratio)] of 150% or less, to improve the color rendering properties of the white light emitted from the white light emitting device that is possible has been confirmed.
また、実施例1,2で用いた波長変換材料は、いずれも輝度保持率が80%以上と高く、このため、実施例1,2で作製した白色発光装置は点灯後にLEDの発熱により白色光の強度が経時的に低下する虞は小さい。 The wavelength conversion material used in Examples 1 and 2 are both as high as 80% or more luminance retention rate, Therefore, white light by heat generated in the LED after lit white light emitting device fabricated in Example 1 and 2 possibility is small that the strength of the drops over time.
さらに、実施例1,2で用いた波長変換材料は、LEDの発光波長の光に対する吸光度が50%以上と高く、且つ、波長変換材料の内部量子効率が40%以上と高いため、白色発光装置が発する光の強度を比較例1よりも高めて、白色発光装置の発光効率に優れているものと推察される。 Furthermore, the wavelength converting materials used in Examples 1 and 2, the absorbance with respect to light of the emission wavelength of the LED is as high as 50% or more, and, since the internal quantum efficiency of the wavelength conversion material is higher and 40% or more, the white light emitting device and higher than Comparative example 1 the intensity of the light emitted is assumed that has excellent emission efficiency of the white light emitting device.
また、比較例1の白色発光装置は実施例1,2の白色発光装置よりも発光効率が高いものの、演色性は劣り、使用した波長変換材料の輝度保持率が低いことから温度変化による色調変化の発生が懸念される。 Moreover, although the white light emitting device of Comparative Example 1 has high emission efficiency than the white light emitting device of Examples 1 and 2, the color rendering property is inferior, color change due to a temperature change since the brightness retention ratio of the wavelength converting materials used is low the occurrence of is a concern.

本発明は白色光を用いる任意の分野において用いることができ、例えば屋内及び屋外用の照明などに好適に用いることができる。 The present invention can can be used in any field of using a white light, it can be suitably used in, for example, indoor and illumination for outdoor.

本発明の一実施形態としての白色発光装置の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of a white light emitting device as an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態としての白色発光装置の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of a white light emitting device as an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態としての白色発光装置の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of a white light emitting device as an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態としての面発光照明装置の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of a surface-emitting lighting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態としての白色発光装置を用いた表示装置の模式的な断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of a display device using a white light emitting device as an embodiment of the present invention. 本発明の実施例1で測定した、表面実装型白色発光装置から発せられた光の発光スペクトルである。 Measured in Example 1 of the present invention, an emission spectrum of light emitted from the surface-mount type white light emitting device. 本発明の実施例2で測定した、表面実装型白色発光装置から発せられた光の発光スペクトルである。 Measured in Example 2 of the present invention, an emission spectrum of light emitted from the surface-mount type white light emitting device. 比較例1で測定した、表面実装型白色発光装置から発せられた光の発光スペクトルである。 Measured in Comparative Example 1, the emission spectrum of the light emitted from the surface-mount type white light emitting device.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 白色発光装置2 発光素子3,4 波長変換材料5 フレーム5A 凹部6,7 導電性端子8 ワイヤ9,9a,9B バインダ10 梁11 面発光照明装置12 保持ケース13 拡散板21 表示装置22 導光板23 反射フィルム24 拡散板25 像形成ユニット 1 white light emitting device 2 emitting elements 3 and 4 wavelength converting material 5 frame 5A recesses 6,7 conductive terminal 8 wires 9, 9a, 9B binder 10 the beam 11 surface-emitting lighting system 12 holding case 13 diffuser 21 display device 22 the light guide plate 23 reflective film 24 diffusion plate 25 image forming unit

Claims (7)

  1. 光源と、該光源からの光の少なくとも一部を吸収して波長の異なる光を発する少なくとも1種類の波長変換材料とを備え、該波長変換材料が発する光を含む白色光を発する白色発光装置であって、 A light source, at least in part to absorb and at least one wavelength converting material emits light of different wavelengths, a white light emitting device that emits white light containing the light wavelength converting material emits light from the light source there,
    該波長変換材料が、酸化物である緑色蛍光体を含有し、 Wavelength conversion material contains a green phosphor is an oxide,
    下記一般式(3)で表される赤色蛍光体を含有し、 Contains a red phosphor represented by the following general formula (3),
    abcde式(3) M a A b D c E d X e (3)
    上記一般式(3)において、Mは、Euであって、Aは、Ca及び/またはSrを表わし、Dは、Siを表わし、Eは、Alを表わし、Xは、O、 Nからなる群から選ばれる1種または2種以上の元素を表わす。 In the above general formula (3), M is a Eu, A represents Ca and / or Sr, D represents Si, E represents Al, X is O, N or Ranaru It represents one or more elements selected from the group.
    また、上記一般式(3)中、a、b、c、d、及びeはそれぞれ下記範囲の数である。 Further, in the general formula (3), a, b, c, d, and e is the number of each following ranges.
    0.00001≦a≦0.1 0.00001 ≦ a ≦ 0.1
    a+b=1 a + b = 1
    0.5≦c≦1.8 0.5 ≦ c ≦ 1.8
    0.5≦d≦1.8 0.5 ≦ d ≦ 1.8
    0.8×(2/3+4/3×c+d)≦e 0.8 × (2/3 + 4/3 × c + d) ≦ e
    e≦1.2×(2/3+4/3×c+d) e ≦ 1.2 × (2/3 + 4/3 × c + d)
    上記白色光の発光スペクトルの、500nmから650nmの所定波長範囲における最大発光強度が、上記所定波長範囲における最小発光強度の150%以下であることを特徴とする白色発光装置。 The emission spectrum of the white light, the maximum emission intensity at a predetermined wavelength range of 650nm from 500nm is white light emitting device which is characterized in that less than 150% of the minimum emission intensity at the predetermined wavelength range.
  2. 該緑色蛍光体の100℃における輝度が、該緑色蛍光体の25℃における輝度の80%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の白色発光装置。 Brightness at 100 ° C. for green-color phosphor, characterized in that at least 80% of the luminance at 25 ° C. for green-color phosphor, white light emitting device according to claim 1.
  3. 該緑色蛍光体が、MSi 222 :Eu、M−Si−Al−O−N:Ce、M−Si−Al−O−N:Eu(ただしMは1種又は2種以上のアルカリ土類金属を表す。)、下記一般式(1)又は(2)で表される母体結晶内に、発光中心イオンとして少なくともCeを含有する蛍光体からなる群より選ばれる緑色蛍光体であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の白色発光装置。 Wherein the green color phosphor, MSi 2 N 2 O 2: Eu, MSi-Al-O-N: Ce, MSi-Al-O-N: Eu ( where M is one or more alkali represents an earth metal.), it the following general formula (1) or (in represented in the host crystal 2), a green phosphor selected from the group consisting of a phosphor containing at least Ce as a luminescent center ion white light emitting device according to claim 1 or claim 2, characterized in.
    1 a2 b3 cd (1) M 1 a M 2 b M 3 c O d (1)
    上記一般式(1)において、M 1は2価の金属元素、M 2は3価の金属元素、M 3は4価の金属元素をそれぞれ示し、a、b、c、dはそれぞれ下記の範囲の数である。 In the general formula (1), M 1 is a divalent metal element, M 2 is a trivalent metal element, M 3 represents tetravalent metal elements, respectively, a, b, c, d ranges below, respectively which is a number.
    2.7≦a≦3.3 2.7 ≦ a ≦ 3.3
    1.8≦b≦2.2 1.8 ≦ b ≦ 2.2
    2.7≦c≦3.3 2.7 ≦ c ≦ 3.3
    11.0≦d≦13.0 11.0 ≦ d ≦ 13.0
    4 e5 fg (2) M 4 e M 5 f O g (2)
    上記一般式(2)において、M 4は2価の金属元素、M 5は3価の金属元素をそれぞれ示し、e、f、gはそれぞれ下記の範囲の数である。 In the general formula (2), M 4 is a divalent metal element, M 5 represents respectively a trivalent metal element, e, f, g is the number of each range shown below.
    0.9≦e≦1.1 0.9 ≦ e ≦ 1.1
    1.8≦f≦2.2 1.8 ≦ f ≦ 2.2
    3.6≦g≦4.4 3.6 ≦ g ≦ 4.4
  4. JIS−Z8726に規定された平均演色評価数Raが、90以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の白色発光装置。 The general color rendering index Ra as defined in JIS-Z8726, characterized in that it is 90 or more, the white light emitting device according to any one of claims 1 to 3.
  5. 該波長変換材料の100℃における輝度が、該波長変換材料の25℃における輝度の80%以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の白色発光装置。 Brightness at 100 ° C. of the wavelength conversion material, characterized in that at least 80% of the luminance at 25 ° C. of the wavelength converting material, white light-emitting device according to any one of claims 1 to 4.
  6. 該光源の発光ピーク波長の光に対する、該波長変換材料の吸光度が50%以上であり、かつ、該波長変換材料の内部量子効率が40%以上であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の白色発光装置。 For light having a peak emission wavelength of the light source, and the absorbance of the wavelength converting material is 50% or more, and wherein the internal quantum efficiency of the wavelength conversion material is 40% or more, claim 1-5 white light emitting device according to any one of.
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の白色発光装置を備えることを特徴とする、照明装置。 Characterized in that it comprises a white light emitting device according to any one of claims 1 to 6, the lighting device.
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