発光装置
【課題】 所望の発光色を得るため、色調調整が容易な発光装置を提供する。
【解決手段】 青色光を放出する発光素子１０と、発光素子１０からの光の一部を吸収し、波長変換を行い、発光素子１０の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質１１と、を有する発光装置であって、蛍光物質１１から放出される光は可視光領域に発光ピーク波長を持ち、蛍光物質１１は、緑色に発光するＹＡＧ蛍光体と、赤色に発光する窒化物蛍光体とを有し、窒化物蛍光体はＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長が１０ｎｍ以上異なる。
【解決手段】 青色光を放出する発光素子１０と、発光素子１０からの光の一部を吸収し、波長変換を行い、発光素子１０の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質１１と、を有する発光装置であって、蛍光物質１１から放出される光は可視光領域に発光ピーク波長を持ち、蛍光物質１１は、緑色に発光するＹＡＧ蛍光体と、赤色に発光する窒化物蛍光体とを有し、窒化物蛍光体はＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長が１０ｎｍ以上異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子、蛍光ランプ等の照明、ディスプレイ、液晶用バックライト、車載等に使用される発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、発光素子ランプに用いられる発光素子は、半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、半導体発光素子は、各種の光源として利用されている。
【０００３】
半導体発光素子の光の一部を蛍光物質により波長変換し、当該波長変換された光と波長変換されない発光素子の光とを混合して放出することにより、発光素子の光と異なる発光色を発光する発光装置が開発されている。特に、白色系に発光する発光装置は、一般照明、ディスプレイ、液晶用バックライト等、幅広い分野で使用可能であるため、特に白色系の発光装置に使用される蛍光物質が求められている。白色の発光装置の発光色は、光の混色の原理によって得られる。発光素子から放出された青色光は、蛍光体層の中へ入射した後、層内で何回かの吸収と散乱を繰り返した後、外へ放出される。一方、蛍光物質に吸収された青色光は励起源として働き、黄色の蛍光を発する。この黄色光と青色光が補色の関係にあることより混ぜ合わされて人間の目には白色として見える。これより、青色発光素子を用いた白色の発光装置が製造されている。
【０００４】
ここで、ＭｘＳｉｙＮｚ：Ｅｕ２＋（式中、Ｍは、少なくともＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎの群から選ばれるアルカリ土類金属の少なくとも１つである。ｚ＝２／３ｘ＋４／３ｙである。）の窒化物蛍光体が開示されている（特許文献１）。この窒化物蛍光体を用いた発光装置として、青色を放射する（Ｉｎ）ＧａＮ―チップと、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅ（黄色）及び第２の蛍光体Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋（赤色）とを組み合わせて白色に発光する発光装置を製造している。実施の形態には、樹脂に含まれる蛍光体の全割合を一定に（３．６％）保持しながら、０．２５％ＹＡＧ：Ｃｅの量をＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋により置換したもの（曲線１）と、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋を更に０．５％（曲線３）及び０．７５％（曲線４）に増大させたものが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０１／４０４０３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載されている白色発光装置は、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅは第２の蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋赤色を発する領域の蛍光体１種類のみを用いて発光装置を製造するため、実現可能な色調範囲が狭いという問題を有している。つまり、特許文献１では、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅからの光と、第２の蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋からの光と、が混合し混色光が放出される白色発光装置である。これに対し、第２の蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋よりも長波長側の光を放出する蛍光体と、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅとを用いて混色光を放出させる白色発光装置と比べた場合、実現可能な色調範囲が狭い。
【０００７】
従って、本発明は実現可能な色調範囲が狭いという問題を解決し、かつスペクトル形状や演色性の異なる所望の発光色が得られやすい発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【０００９】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、該発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種以上混合してなる蛍光物質を含有している発光装置に関する。
【００１０】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質から放出される光は、４９５ｎｍ〜６６０ｎｍに１以上の発光ピーク波長を持ち、該蛍光物質は、第１の蛍光体と、第２の蛍光体と、第３の蛍光体と、を少なくとも有し、第１の蛍光体は４９５ｎｍ〜５８４ｎｍに第１の発光ピーク波長を持ち、第２の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第２の発光ピーク波長を持ち、第３の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第３の発光ピーク波長を持ち、第２の発光ピーク波長及び第３の発光ピーク波長は少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、第２の蛍光体と第３の蛍光体とは組成の異なる窒化物蛍光体である発光装置に関する。
【００１１】
前記窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む。
【００１２】
前記窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。
【００１３】
前記窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれているものもある。
【００１４】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。
【００１５】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。
【００１６】
前記窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０であることが好ましい。
【００１７】
前記窒化物蛍光体は、５８４ｎｍ以上６２５ｎｍ未満に発光ピーク波長を持つ第１の窒化物蛍光体と、６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を持つ第２の窒化物蛍光体と、を有し、前記第１の窒化物蛍光体の発光ピーク波長と前記第２の窒化物蛍光体の発光ピーク波長とが少なくとも１０ｎｍ以上異なるものが好ましい。
【００１８】
前記第１の窒化物蛍光体は、一般式Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕであり、前記第２の窒化物蛍光体は、一般式（ＳｒαＣａ１−α）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（０＜α＜１）であることが好ましい。
【００１９】
前記励起光源は、半導体発光素子であることが好ましい。
【００２０】
前記蛍光物質は、さらに青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上を有していることが好ましい。
【００２１】
前記発光装置は、前記励起光源からの光の一部と、前記蛍光物質から放出される光の全部若しくは一部と、が混合されて白色系に発光する発光装置を提供することもできる。
【００２２】
ここで、該発光装置は、平均演色評価数（Ｒａ）に優れた発光装置である。該平均演色評価数（Ｒａ）は、７０以上である。特に、赤色成分を示す指標である特殊演色評価数（Ｒ９）に優れた発光装置である。該特殊演色評価数（Ｒ９）は、７０以上である。
【００２３】
明細書における色名と色度座標との関係は、全てＪＩＳ規格に基づく（ＪＩＳ Ｚ８１１０）。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、該発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種以上混合してなる蛍光物質を含有している発光装置に関する。これにより実現可能な色調範囲を拡大することができる。また、所望の発光色を有する発光装置を容易に製造することができる。特に、所定の割合で混合した２種以上の窒化物蛍光体を用いることにより、黄赤から赤色領域内の発光ピーク波長を自由に制御することができるため、発光色の調整が極めて容易となる。また、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋を１種のみの窒化物蛍光体を用いるときよりも、所定の割合で混合した２種以上の窒化物蛍光体を用いる方が、色ズレを低減することができる。さらに、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋を１種のみの窒化物蛍光体を用いるときよりも、ほぼ同一の発光ピーク波長になるように調整した２種以上の窒化物蛍光体を用いるときの方が、長寿命にすることができる。
【００２６】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質から放出される光は、４９５ｎｍ〜６６０ｎｍに１以上の発光ピーク波長を持ち、該蛍光物質は、第１の蛍光体と、第２の蛍光体と、第３の蛍光体と、を少なくとも有し、第１の蛍光体は４９５ｎｍ〜５８４ｎｍに第１の発光ピーク波長を持ち、第２の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第２の発光ピーク波長を持ち、第３の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第３の発光ピーク波長を持ち、第２の発光ピーク波長及び第３の発光ピーク波長は少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、第２の蛍光体と第３の蛍光体とは組成の異なる窒化物蛍光体である発光装置に関する。これにより広範囲の発光色が実現可能となる。また、色ズレを低減することもできる。
【００２７】
前記窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む。これらの元素を組成中に含む窒化物蛍光体は、耐熱性、耐光性等に優れているため、長時間使用しても極めて安定している。
【００２８】
前記窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。これにより輝度の高い窒化物蛍光体を提供することができ、結果として輝度の高い発光装置を提供することができる。
【００２９】
前記窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれているものもある。酸素量を調整することにより残光を調整することができる。
【００３０】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。窒化物蛍光体のうち、これらの組成を持つものは、長時間使用しても極めて安定的である。
【００３１】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃを添加することにより、粒径を大きくしたり、輝度を高くしたり、残光を制御したりすることもできる。
【００３２】
前記窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０であることが好ましい。この範囲内にすることにより上述の特性をさらに向上させることができる。
【００３３】
前記窒化物蛍光体は、５８４ｎｍ以上６２５ｎｍ未満に発光ピーク波長を持つ第１の窒化物蛍光体と、６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を持つ第２の窒化物蛍光体と、を有し、前記第１の窒化物蛍光体の発光ピーク波長と前記第２の窒化物蛍光体の発光ピーク波長とが少なくとも１０ｎｍ以上異なるものが好ましい。これにより黄赤色領域から赤色領域までの所定の発光色を実現することができる。
【００３４】
前記第１の窒化物蛍光体は、一般式Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕであり、前記第２の窒化物蛍光体は、一般式（ＳｒαＣａ１−α）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（０＜α＜１）であることが好ましい。この組合せにすることにより色調範囲の広い発光装置を提供することができる。また、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕよりも長寿命の発光装置を提供することができる。ここで第２の窒化物蛍光体は、α＝０．４〜０．６であることが好ましい。これにより広範囲の色調が実現可能だからである。一方、第２の窒化物蛍光体は、α≦０．２であることが好ましい。これにより蛍光物質の長寿命化を図ることができる。
【００３５】
前記励起光源は、半導体発光素子であることが好ましい。半導体発光素子を用いることにより、半導体発光素子の特徴を生かした発光装置を提供することができる。半導体発光素子の特徴は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をすること、初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いこと、発光素子ランプに用いられる半導体発光素子は、半導体素子であるため球切れなどの心配がないということ、などである。
【００３６】
前記蛍光物質は、さらに青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上を有していることが好ましい。諸種の色味に発光する蛍光体を本発明に係る窒化物蛍光体と組み合わせて使用することにより、白色だけでなく、パステルカラー等の所望の発光色を有する発光装置を提供することができる。また、白色であっても、（黄みの）白、（緑みの）白、（青みの）白等に微調整することもできる。さらに、近紫外の光を放出する励起光源と、窒化物蛍光体、青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体及び黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上の蛍光体と、を用いることにより、白色、パステルカラー等の所望の発光色を有する発光装置を提供することができる。
【００３７】
前記発光装置は、前記励起光源からの光の一部と、前記蛍光物質から放出される光の全部若しくは一部と、が混合されて白色系に発光する発光装置を提供することもできる。これにより、高い発光効率を有する白色系に発光する発光装置を提供することができる。例えば、青色光を有する発光素子により、窒化物蛍光体が励起され黄赤光を発光し、また、蛍光体が励起され黄色光を発光することにより、窒化物蛍光体及び蛍光体間をすり抜けてきた青色光と、窒化物蛍光体の黄赤光と、蛍光体の黄色光とが、光の混色に関する原理によって、人間の目には、白色として見える。
【００３８】
以上のように、窒化物蛍光体は、輝度、量子効率等の発光特性が極めて良好な蛍光体である。本発明に係る発光装置は、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕのみ１種類の窒化物蛍光体を用いる発光装置よりも寿命特性の優れた発光装置を提供することができる。また、青色系に発光する半導体発光素子と窒化物蛍光体とを組み合わせる発光装置、近紫外に発光する半導体発光素子と、黄赤色から赤色に発光する窒化物蛍光体と、青色に発光する蛍光体と、緑色に発光する蛍光体と、黄色に発光する蛍光体と、のいずれかを組み合わせる発光装置を提供することにより、白色系、又は、パステルカラーなどに発光する発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る蛍光体及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
【００４０】
本発明に係る発光装置は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置である。励起光源には発光素子を用いる。具体的な発光装置の一例として、図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る発光装置を示す図である。
【００４１】
（発光装置Ｉ）
発光装置Ｉは、サファイア基板１と、その上面に積層された半導体層２と、その半導体層２上に形成された正負の電極３（正負の電極３は半導体層２上の同一面に形成されている）とを含んで成る発光素子１０と、
発光素子１０の正負の電極３と導電性ワイヤー１４によってそれぞれ導電接続されたリードフレーム１３ａ，１３ｂと、
発光素子１０の外周を覆うようにリードフレーム１３ａに一体で形成されたカップ内に設けられた蛍光物質１１を含むコーティング部材１２と、
全体を覆うモールド部材１５と、から構成されている。
【００４２】
なお、発光素子１０において、サファイア基板１上の半導体層２には発光層（図示しない）が設けられており、この発光層から出力される発光スペクトルは、紫外から青色領域（５００ｎｍ以下）に発光ピーク波長を有している。
【００４３】
この発光装置Ｉは、例えば以下のようにして製造される。
【００４４】
発光素子１０をダイボンダーにセットして、カップが設けられたリードフレーム１３ａに電極を上にして（フェイスアップ）ダイボンド（接着）する。ダイボンド後、発光素子１０がダイボンドされたリードフレーム１３をワイヤーボンダーに移送し、発光素子１０の負電極３をカップに設けられたリードフレーム１３ａに金線でワイヤーボンドし、正電極３をもう一方のリードフレーム１３ｂにワイヤーボンドする。
【００４５】
次に、モールド装置に移送し、ディスペンサーでリードフレーム１３のカップ内に蛍光物質１１及びコーティング部材１２を注入する。蛍光物質１１とコーティング部材１２とは、予め所望の割合に均一に混合しておく。
【００４６】
蛍光物質１１注入後、予めモールド部材１５が注入されたモールド型枠の中にリードフレーム１３を浸漬した後、型枠をはずして樹脂を硬化させ、図１に示すような砲弾型の発光装置Ｉが作製される。
【００４７】
例えば、蛍光物質１１に、発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種類以上混合して使用する。蛍光物質１１は、発光素子１０によって発光された青色領域の光の一部を吸収して赤色領域の光を発光する。この蛍光物質１１を上記の構成を有する発光装置に使用して、発光素子１０により発光された青色光と、２種類の蛍光体の赤色光とが混色により暖色系の白色に発光する発光装置を提供する。発光装置は、ＪＩＳ規格に沿うように、電球色に発光する発光装置を製造する。
【００４８】
電球色とは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ８１１０）による白色系で黒体輻射の軌跡上の２７００〜２８００Ｋの点を中心とする範囲であって、黄色から赤色の色味を有している色味をいう。具体的には、図７の色度座量における、（うすい）黄赤、（オレンジ）ピンク、ピンク、（うすい）ピンク、（黄みの）白の領域に発光色を有するものをいう。
【００４９】
（発光装置ＩＩ）
上記の発光装置Ｉとは異なるタイプの発光装置ＩＩについて図８を用いて説明する。図８は、発光装置ＩＩを示す図である。発光装置ＩＩは、表面実装型の発光装置である。ここでは発光素子１０１として、種々の発光素子を用いることができ、例えば、紫外光発光の窒化物半導体発光素子、青色光発光の窒化物半導体発光素子を用いることもできる。また、発光素子１０１は、青色光励起の窒化物半導体発光素子も用いることもできる。ここでは、紫外光発光の発光素子１０１を例にとって、説明する。
【００５０】
発光素子１０１（ＬＥＤチップ１０１）は、発光層としてピーク波長が約３７０ｎｍのＩｎＧａＮ半導体を有する窒化物半導体発光素子を用いる。ＬＥＤの素子構造として、サファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、Ｓｉドープのｎ型電極が形成されｎ型コンタクト層となるＧａＮ層、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、窒化物半導体であるｎ型ＡｌＧａＮ層、ＩｎＧａＮ層を有する単一量子井戸構造の発光層、Ｍｇがドープされたｐ型クラッド層としてＡｌＧａＮ層、Ｍｇがドープされたｐ型コンタクト層であるＧａＮ層が順次積層されている。なお、サファイア基板上にはバッファ層として低温でＧａＮ層が形成されている。また、ｐ型半導体は、成膜後４００℃以上でアニールされている。また、エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側に、ｐｎ各コンタクト層表面を露出させ、露出されたｎ型コンタクト層の上にｎ電極を帯状に形成し、ｐ型コンタクト層のほぼ全面に、金属薄膜から成る透光性ｐ電極が形成されている。さらに透光性ｐ電極の上にはｎ電極と平行に台座電極がスパッタリング法を用いて形成されている。
【００５１】
発光装置ＩＩにおいて、パッケージは、中央部に発光素子１０１を収納する凹部を有するコバール製のベース１０５と、コバール製リッド１０６によって構成される。このベース１０５は、凹部の両側にコバール製のリード電極１０２がそれぞれ気密挿入されており、コバール製リッド１０６は、中央部にガラス窓部１０７が設けられている。また、バース１０５及びリード電極１０２の表面にはＮｉ／Ａｇ層が設けられている。
【００５２】
以上のように構成されるパッケージを用いて、発光装置ＩＩは以下のように製造される。
【００５３】
まず、上述のように構成されたベース１０５の凹部内に、Ａｇ−Ｓｎ合金にてＬＥＤチップ１０１をダイボンドする。
【００５４】
次に、ダイボンドされたＬＥＤチップ１０１の各電極と、ベース１０５の凹部底面に露出された各リード電極１０２とをそれぞれＡｇワイヤー１０４にて電気的接続する。
【００５５】
そして、ベース１０５の凹部内の水分を十分に排除した後、中央部にガラス窓部１０７を有するコバール製リッド１０６を被せてシーム溶接を行うことにより封止する。ここで、ガラス窓部１０７の背面には、あらかじめ色変換部（蛍光体１０８を含むコーティング部）１０９が設けられている。この色変換部１０９は、あらかじめニトロセルロース９０ｗｔ％とγ−アルミナ１０ｗｔ％からなるスラリーに、Ｂが添加されたＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ等の蛍光体１０８を含有させて、蛍光体１０８が含有されたスラリーをリッド１０６の透光性窓部１０７の背面に塗布し、２２０℃にて３０分間加熱硬化させることにより形成されている。このようにして形成された発光装置ＩＩは、高輝度の白色光の発光が可能な発光ダイオードである。また、発光装置ＩＩによれば色度調整が極めて簡単で量産性、信頼性に優れた発光装置を提供することができる。
【００５６】
以下、本発明の各構成について詳述する。
【００５７】
（蛍光物質）
（窒化物蛍光体）
窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む窒化物蛍光体である。この窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。または窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれているものも使用できる。上記窒化物蛍光体の組合せのうち、Ｅｕにより賦活される、Ｃａ及びＳｒの少なくともいずれか１元素と、Ｓｉと、Ｎと、からなる窒化物蛍光体であって、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。Ｅｕの一部は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により置換可能である。Ｃａ及びＳｒの少なくともいずれか一方の元素の一部は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素により置換可能である。Ｓｉの一部は、Ｃ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素により置換可能である。
【００５８】
窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表される。または、窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表される。この窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０であることが好ましいが、Ｔ／Ｒ＝０．０１〜５．０のものも使用することができる。一般式の具体例としては（ＳｒＴＣａ１−Ｔ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＴＣａ１−ＴＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＣａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｍｇ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｚｎ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＭｇＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＺｎＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｂａ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｍｇ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｚｎ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＭｇＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＺｎＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｂａ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｍｇ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｚｎ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｔｂ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｃｅ（０＜Ｔ＜１である。）等で表される窒化物蛍光体を使用することが好ましい。
【００５９】
この窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒに対して、Ｂを１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含めることができる。Ｂの混合方法は、湿式、乾式で、各種原料にホウ素化合物を添加するほか、Ｃａ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ４などの原料組成に、予め含有させておくこともできる。ホウ素は、製造工程における焼成段階で、一部が飛散するため、焼成後のホウ素の含有量は、原料への添加時よりも少なくなる。
【００６０】
Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。そのため、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒなどを単独で使用することもできるが、ＣａとＳｒ、ＣａとＭｇ、ＣａとＢａ、ＣａとＳｒとＢａなどの組合せも可能である。特に、窒化物蛍光体の組成にＣａとＳｒの少なくともいずれか一方を用いることにより、発光輝度、量子効率等にすぐれた蛍光体を提供することができる。このＣａとＳｒの少なくともいずれか一方の元素を有しており、ＣａとＳｒの一部を、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｚｎで置換してもよい。２種以上の混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。ここで、Ｓｒのみ、若しくは、Ｃａのみのときより、ＳｒとＣａとを混合した方が、より長波長側にピーク波長がシフトする。ＳｒとＣａのモル比が、７：３若しくは３：７のとき、Ｃａ、Ｓｒのみを用いた場合と比べて、長波長側にピーク波長がシフトしている。さらに、ＳｒとＣａのモル比が、ほぼ５：５のとき、最も長波長側にピーク波長がシフトする。
【００６１】
Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。そのため、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅなどを単独で使用することもできるが、ＣとＳｉ、ＧｅとＳｉ、ＴｉとＳｉ、ＺｒとＳｉ、ＧｅとＴｉとＳｉなどの組合せも可能である。特に、窒化物蛍光体の組成にＳｉを用いることにより安価で結晶性の良好な窒化物蛍光体を提供することができる。Ｓｉの一部を、Ｃ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆで置換してもよい。Ｓｉを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。例えば、Ｓｉを９５重量％用いて、Ｇｅを５重量％用いることができる。
【００６２】
Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｅｕ、Ｐｒ、Ｃｅなどを単独で使用することもできるが、ＣｅとＥｕ、ＰｒとＥｕ、ＬａとＥｕなどの組合せも可能である。特に、賦活剤として、Ｅｕを用いることにより、黄色から赤色領域にピーク波長を有する発光特性に優れた窒化物蛍光体を提供することができる。Ｅｕの一部を、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕで置換してもよい。Ｅｕの一部を他の元素で置換することにより、他の元素は、共賦活として作用する。共賦活とすることにより色調を変化することができ、発光特性の調整を行うことができる。Ｅｕを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。以下の実施例は、発光中心に希土類元素であるユウロピウムＥｕを用いる。ユウロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つ。本発明の蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素に対して、Ｅｕ２＋を賦活剤として用いる。Ｅｕ２＋は、酸化されやすく、３価のＥｕ２Ｏ３の組成で市販されている。しかし、市販のＥｕ２Ｏ３では、Ｏの関与が大きく、良好な蛍光体が得られにくい。そのため、Ｅｕ２Ｏ３からＯを、系外へ除去したものを使用することが好ましい。たとえば、ユウロピウム単体、窒化ユウロピウムを用いることが好ましい。さらに、Ｅｕの量を変更することでより長波長の蛍光体とすることができる。
【００６３】
ホウ素を添加した場合の効果は、Ｅｕ２＋の拡散を促進し、発光輝度、エネルギー効率、量子効率等の発光特性の向上を図ることができる。また、粒径を大きくし、発光特性の向上を図ることができる。
【００６４】
窒化物蛍光体の組成中には、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの一部を含むものも使用できる。これらは残光を調節したり、粒径を大きくしたりするなどの効果がある。
【００６５】
前記窒化物蛍光体の組成中に酸素が含有されている。酸素は、原料となる各種酸化物から導入されるか、焼成中に酸素が混入してくることが考えられる。この酸素は、Ｅｕ拡散、粒成長、結晶性向上の効果を促進すると考えられる。すなわち、原料に使用される一の化合物をメタル、窒化物、酸化物と変えても同様の効果が得られるが、むしろ酸化物を用いた場合の効果が大きい場合もある。窒化物蛍光体の結晶構造は、単斜晶又は斜方晶があるが、非単結晶、六方晶系などもある。
【００６６】
（窒化物蛍光体の製造方法）
次に、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される窒化物蛍光体の製造方法を説明するが、本製造方法に限定されない。
【００６７】
原料のＣａを粉砕する（Ｐ１）。原料のＣａは、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物などの化合物を使用することもできる。
【００６８】
原料のＣａを、窒素雰囲気中で窒化する（Ｐ２）。この反応式を、［化１］に示す。
【００６９】
［化１］
３Ｃａ ＋ Ｎ２ → Ｃａ３Ｎ２
Ｃａを、窒素雰囲気中、６００〜９００℃、約５時間、窒化して、Ｃａの窒化物を得ることができる。
【００７０】
Ｃａの窒化物を粉砕する（Ｐ３）。
【００７１】
原料のＳｉを粉砕する（Ｐ４）。
【００７２】
原料のＳｉを、窒素雰囲気中で窒化する（Ｐ５）。この反応式を、［化２］に示す。
【００７３】
［化２］
３Ｓｉ ＋ ２Ｎ２ → Ｓｉ３Ｎ４
ケイ素Ｓｉも、窒素雰囲気中、８００〜１２００℃、約５時間、窒化して、窒化ケイ素を得る。
【００７４】
同様に、Ｓｉの窒化物を粉砕する（Ｐ６）。
【００７５】
次に、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を混合する（Ｐ７）。
【００７６】
Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を焼成する（Ｐ８）。
【００７７】
Ｅｕを粉砕する（Ｐ９）。
【００７８】
上記粉砕を行った後、Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｅｕを混合する（Ｐ１０）。
【００７９】
Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｅｕを焼成する（Ｐ１１）。焼成は、１２００℃から２０００℃の範囲で焼成を行うことができるが、１４００から１８００℃の焼成温度が好ましい。焼成は、徐々に昇温を行い１２００℃から１５００℃で数時間焼成を行う一段階焼成を使用することが好ましいが、８００℃から１０００℃で一段階目の焼成を行い、徐々に加熱して１２００℃から１５００℃で二段階目の焼成を行う二段階焼成（多段階焼成）を使用することもできる。この焼成により、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される窒化物蛍光体が得られる。この焼成による窒化物蛍光体の反応式を、［化３］に示す。
【００８０】
［化３］
（1.985/3）Ｃａ３Ｎ２＋（5/3）Ｓｉ３Ｎ４＋（0.015/2）Ｅｕ２Ｏ
→Ｃａ１．９８５Ｅｕ０．０１５Ｓｉ５Ｎ８７．９９０Ｏ０．０２２５
以上のようにして窒化物蛍光体は製造される。
【００８１】
（蛍光体）
発光装置の蛍光物質において、窒化物蛍光体の他に、青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上の蛍光体を混合して、使用することができる。蛍光体としては、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、又は、Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
【００８２】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００８３】
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００８４】
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
【００８５】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。
【００８６】
アルカリ土類金属珪酸塩は、以下のような一般式で表されるアルカリ土類金属オルト珪酸塩が好ましい。
（２−ｘ−ｙ）ＳｒＯ・ｘ（Ｂａ，Ｃａ）Ｏ・（１−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（式中、０＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５である。）
（２−ｘ−ｙ）ＢａＯ・ｘ（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ・（１−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（式中、０．０１＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５である。）
ここで、好ましくは、ａ、ｂ、ｃおよびｄの値のうち、少なくとも一つが０．０１より大きい。
【００８７】
アルカリ土類金属塩からなる蛍光体として、上述したアルカリ土類金属珪酸塩の他、ユウロピウムおよび／またはマンガンで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩やＹ（Ｖ，Ｐ，Ｓｉ）Ｏ４：Ｅｕ、または次式で示されるアルカリ土類金属−マグネシウム−二珪酸塩を有することもできる。
【００８８】
Ｍｅ（３−ｘ−ｙ）ＭｇＳｉ２Ｏ３：ｘＥｕ，ｙＭｎ（式中、０．００５＜ｘ＜０．５、０．００５＜ｙ＜０．５、Ｍｅは、Ｂａおよび／またはＳｒおよび／またはＣａを示す。）
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００８９】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
【００９０】
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
【００９１】
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００９２】
これらの蛍光体は、発光素子１０、１０１の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色、またはこれらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光する。これらの蛍光体を窒化物蛍光体と組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
【００９３】
例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕと、青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光するＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、からなる蛍光物質１１、１０８を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
【００９４】
発光装置ＩＩにおける蛍光体１０８の配置場所は発光素子１０１との位置関係において種々の場所に配置することができる。例えば、発光素子１０１を被覆するモールド材料中に、蛍光体１０８を含有させることができる。また、発光素子１０１と蛍光体１０８とを、間隙をおいて配置しても良いし、発光素子１０１の上部に蛍光体１０８を、直接載置しても良い。
【００９５】
（励起光源）
励起光源は、半導体発光素子、レーザーダイオード、アーク放電の陽光柱において発生する紫外放射、グロー放電の陽光柱において発生する紫外放射などがある。特に、近紫外領域の光を放射する半導体発光素子及びレーザーダイオード、青色に発光する半導体発光素子及びレーザーダイオード、青緑色に発光する半導体発光素子及びレーザーダイオードが好ましい。
【００９６】
近紫外から可視光の短波長領域の光は、２７０ｎｍから５００ｎｍ付近までの波長領域をいう。
【００９７】
（発光素子）
発光素子１０、１０１は、蛍光物質１１、１０８を効率よく励起可能な発光スペクトルを持った半導体発光素子（すなわち、蛍光物質を効率よく励起可能な発光スペクトルの光を発光する発光層を有する半導体発光素子）が好ましい。このような半導体発光素子の材料として、ＢＮ、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。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。蛍光物質１１、１０８を効率良く励起できる紫外領域から可視光の短波長を効率よく発光可能な発光層の材料として特に、窒化物半導体（例えば、ＡｌやＧａを含む窒化物半導体、ＩｎやＧａを含む窒化物半導体としてＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、Ｘ＋Ｙ≦１）がより好適に挙げられる。
【００９８】
また、半導体の構造としては、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好適に挙げられる。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。また、半導体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。
【００９９】
窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を利用することが好ましい。このサファイア基板上にＨＶＰＥ法やＭＯＣＶＤ法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。サファイア基板上にＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡＩＮ等の低温で成長させ非単結晶となるバッファ層を形成しその上にｐｎ接合を有する窒化物半導体を形成させる。
【０１００】
この窒化物半導体を使用したｐｎ接合を有する紫外領域を効率よく発光可能な発光素子例は以下のようなものである。
【０１０１】
まず、バッファ層上に、サファイア基板のオリフラ面と略垂直にＳｉＯ２をストライプ状に形成する。ストライプ上にＨＶＰＥ法を用いてＧａＮをＥＬＯＧ（Epitaxial Lateral Over Grows GaN）成長させる。続いて、ＭＯＣＶＤ法により、ｎ型窒化ガリウムで形成した第１のコンタクト層、ｎ型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第１のクラッド層、窒化インジウム・アルミニウム・ガリウムの井戸層と窒化アルミニウム・ガリウムの障壁層を複数積層させた多重量子井戸構造とされる活性層、ｐ型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第２のクラッド層、ｐ型窒化ガリウムで形成した第２のコンタクト層を順に積層する。
【０１０２】
また、ＥＬＯＧ成長を用いることなく以下のようにしてもよい。
【０１０３】
例えば、サファイア基板１上にＧａＮバッファ層を介して、Ｓｉがアンドープのｎ型ＧａＮ層、Ｓｉがドープされたｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタクト層、アンドープＧａＮ層、多重量子井戸構造の発光層（ＧａＮ障壁層／ＩｎＧａＮ井戸層の量子井戸構造）、Ｍｇがドープされたｐ型ＧａＮからなるｐ型ＧａＮからなるｐクラッド層、Ｍｇがドープされたｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を順次積層する。そして電極を以下のように形成する。
【０１０４】
ｐオーミック電極は、ｐ型コンタクト層上のほぼ全面に形成され、そのｐオーミック電極上の一部にｐパッド電極が形成される。
【０１０５】
また、ｎ電極は、エッチングによりｐ型コンタクト層からアンドープＧａＮ層を除去してｎ型コンタクト層の一部を露出させ、その露出された部分に形成される。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、多重量子井戸構造の発光層を用いたが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、ＩｎＧａＮを利用した単一量子井戸構造としても良いし、Ｓｉ、Ｚｎ等のｎ型、ｐ型不純物がドープされたＧａＮを利用しても良い。
【０１０７】
また、発光素子１０の発光層は、Ｉｎの含有量を変化させることにより、４２０ｎｍから４９０ｎｍの範囲において主発光ピークを変更することができる。また、発光波長は、上記範囲に限定されるものではなく、３６０〜５５０ｎｍに発光波長を有しているものを使用することができる。
【０１０８】
このようにして、基板上にダブルへテロ構造の半導体発光素子が構成される。また、本発明では、活性層をリッジストライプ形状としガイド層で挟むと共に共振器端面を設けてなる半導体レーザー素子を用いてもよい。
【０１０９】
窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でｎ型導電性を示す。発光効率を向上させるなど所望のｎ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。一方、ｐ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｐ型ドーパントであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせることが好ましい。窒化物半導体は、ｐ型ドーパントをドープしただけではｐ型化しにくいためｐ型ドーパント導入後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。サファイア基板をとらない場合は、第１のコンタクト層の表面までｐ型側からエンチングさせ各コンタクト層を露出させる。各コンタクト層上にそれぞれ電極形成後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。
【０１１０】
発光装置において、量産性よく形成させるためには透光性封止部材を利用して形成させることが好ましい。特に、蛍光物質１１を混合して封止することため、透光性の樹脂が好ましい。この場合蛍光体からの発光波長と透光性樹脂の劣化等を考慮して、発光素子は紫外域に発光スペクトルを有し、その主発光波長は３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のものや、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下のものも使用することができる。
【０１１１】
ここで、半導体発光素子においては、不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３で形成されるｎ型コンタクト層のシート抵抗と、透光性ｐ電極のシート抵抗とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係となるように調節されていることが好ましい。ｎ型コンタクト層は、例えば膜厚３〜１０μｍ、より好ましくは４〜６μｍに形成されると好ましく、そのシート抵抗は１０〜１５Ω／□と見積もられることから、このときのＲｐは前記シート抵抗値以上のシート抵抗値を有するように薄膜に形成するとよい。また、透光性ｐ電極は、膜厚が１５０μｍ以下の薄膜で形成されていてもよい。また、ｐ電極は金属以外のＩＴＯ、ＺｎＯも使用することができる。ここで透光性ｐ電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極形態としてもよい。
【０１１２】
また、透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種と、少なくとも１種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成される場合には、含有されている金または白金族元素の含有量により透光性ｐ電極のシート抵抗の調整をすると安定性および再現性が向上される。金または金属元素は、本発明に使用する半導体発光素子の波長領域における吸収係数が高いので、透光性ｐ電極に含まれる金又は白金族元素の量は少ないほど透過性がよくなる。従来の半導体発光素子はシート抵抗の関係がＲｐ≦Ｒｎであったが、本発明ではＲｐ≧Ｒｎであるので、透光性ｐ電極は従来のものと比較して薄膜に形成されることとなるが、このとき金または白金族元素の含有量を減らすことで薄膜化が容易に実現できる。
【０１１３】
上述のように、半導体発光素子は、ｎ型コンタクト層のシート抵抗ＲｎΩ／□と、透光性ｐ電極のシート抵抗ＲｐΩ／□とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係を成していることが好ましい。半導体発光素子として形成した後にＲｎを測定するのは難しく、ＲｐとＲｎとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなＲｐとＲｎとの関係になっているのかを知ることは可能である。
【０１１４】
また、発光素子において、透光性ｐ電極とｎ型コンタクト層とがＲｐ≧Ｒｎの関係であるとき、前記透光性ｐ電極上に接して延長伝導部を有するｐ側台座電極を設けると、さらなる外部量子効率の向上を図ることができる。延長伝導部の形状及び方向に制限はなく、延長伝導部が衛線上である場合、光を遮る面積が減るので好ましいが、メッシュ状でもよい。また形状は、直線状以外に、曲線状、格子状、枝状、鉤状でもよい。このときｐ側台座電極の総面積に比例して遮光効果が増大するため、遮光効果が発光増強効果を上回らないように延長導電部の線幅及び長さを設計することが好ましい。
【０１１５】
（コーティング部材）
コーティング部材１２（光透光性材料）は、リードフレーム１３のカップ内に設けられるものであり発光素子１０の発光を変換する蛍光物質１１と混合して用いられる。コーティング部材１２の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、シリカゾル、ガラス、無機バインダーなどが用いられる。また、蛍光物質１１と共に拡散剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを含有させても良い。また、光安定化剤や着色剤を含有させても良い。
【０１１６】
（リードフレーム）
リードフレーム１３は、マウントリード１３ａとインナーリード１３ｂとから構成される。
【０１１７】
マウントリード１３ａは、発光素子１０を配置させるものである。マウントリード１３ａの上部がカップ形状になっており、そのカップ内に発光素子１０がダイボンドされる。そして、その発光素子１０の外表面を、カップ内において蛍光物質１１を含むコーティング部材１２で覆っている。カップ内に発光素子１０を複数配置しマウントリード１３ａを発光素子１０の共通電極として利用することもできる。この場合、十分な電気伝導性と導電性ワイヤー１４との接続性が求められる。発光素子１０とマウントリード１３ａのカップとのダイボンド（接着）は、熱硬化性樹脂などによって行うことができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などが挙げられる。また、フリップチップボンディング等（フェースダウン構造）により、発光素子１０をマウントリード１３ａにダイボンドして電気的接続を行うには、Ａｇペーストと、カーボンペースト、金属バンプなどを用いることができる。また、無機バインダーを用いることもできる。
【０１１８】
また、インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａ上に配置された発光素子１０の電極３と導電性ワイヤー１４によって電気的に接続されるものである。インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａとの電気的接触を避けるため、マウントリード１３ａから離れた位置に配置される。マウントリード１３ａ上に複数の発光素子１０を設けた場合は、各導電性ワイヤー同士が接触しないように配置できる構成にする必要がある。インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａと同様の材質を用いることが好ましく、鉄、銅、鉄入り銅、金、白金、銀などを用いることができる。
【０１１９】
（導電性ワイヤー）
導電性ワイヤー１４は、発光素子１０の電極３とリードフレーム１３とを電気的に接続するものである。導電性ワイヤー１４は、電極３とオーミック性、機械的接続性、電気導電性及び熱伝導性が良いものが好ましい。導電性ワイヤー１４の具体的材料としては、金、銅、白金、アルミニウムなどの金属及びそれらの合金などが好ましい。
【０１２０】
（モールド部材）
モールド部材１５は、発光素子１０、蛍光物質１１、コーティング部材１２、リードフレーム１３及び導電性ワイヤー１４などを外部から保護するために設けられている。モールド部材１５は、外部からの保護目的の他に、視野角を広げたり、発光素子１０からの指向性を緩和したり、発光を収束、拡散させたりする目的も併せ持っている。これらの目的を達成するために、モールド部材は、所望の形状に形成される。すなわち、モールド部材１５は、目的に合わせて凸レンズ形状、凹レンズ形状の他、複数積層する構造であっても良い。モールド部材１５の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、シリカゾル、ガラスなどの透光性、耐候性、温度特性に優れた材料を使用することができる。このモールド部材１５には、拡散剤、着色剤、紫外線吸収剤や蛍光物質を含有させることもできる。拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等が好ましい。コーティング部材１２との材質の反発性を少なくするため、屈折率を考慮するため、同材質を用いることが好ましい。
【０１２１】
＜発光装置ＩＩＩ＞
図３は、本発明に係るキャップタイプの発光装置ＩＩＩを示す図である。
【０１２２】
発光装置Ｉにおける部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１２３】
発光装置ＩＩＩは、発光装置Ｉのモールド部材１５の表面に、蛍光物質（図示しない）を分散させた光透過性樹脂からなるキャップ１６を被せることにより構成される。キャップ１６は、蛍光物質を光透過性樹脂に均一に分散させている。蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、この発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種類以上混合している。この蛍光物質を含有する光透過性樹脂を、発光装置Ｉのモールド部材１５の形状に嵌合する形状に成形している。または、所定の型枠内に蛍光物質を含有する光透過性樹脂を入れた後、発光装置Ｉを該型枠内に押し込み、成型する製造方法も可能である。キャップ１６の光透過性樹脂の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、シリカゾル、ガラス、無機バインダーなどが用いられる。上記の他、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、セグメント化ポリウレタン等の熱可塑性ゴム等も使用することができる。また、蛍光物質と共に拡散剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを含有させても良い。また、光安定化剤や着色剤を含有させても良い。キャップ１６に使用される蛍光物質は、例えば、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体を使用する。マウントリード１３ａのカップ内に用いられる蛍光物質１１は、例えば、緑色領域に発光ピーク波長を持つ（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体を用いる。しかし、キャップ１６に蛍光物質を用いるため、マウントリード１３ａのカップ内は、コーティング部材１２のみでもよい。
【０１２４】
このように構成された発光装置は、発光素子１０から放出された光の一部と、蛍光物質により波長変換された光とが混合して、キャップ１６の表面からは、白色系の光が外部へ放出される。
【実施例】
【０１２５】
＜実施例１乃至７及び比較例１＞
表１は、実施例１乃至７の窒化物蛍光体並びに比較例１の窒化物蛍光体の特性を示す。
【０１２６】
【表１】
【０１２７】
実施例１乃至７は、（ＣａＸＳｒＹ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される窒化物蛍光体であって、Ｘ、Ｙの比が異なる。例えば実施例１は（Ｃａ０．１Ｓｒ０．９）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、実施例３は（Ｃａ０．３Ｓｒ０．７）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、実施例６は（Ｃａ６．５Ｓｒ３．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される。これに対して比較例１はＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される。表１において発光出力（Ｐｏ）は、測定開始直後（０時間）及び所定の時間経過後の発光出力を測定し、測定開始直後（０時間）の発光出力を基準として、その相対値（％）で示す。また、輝度（Ｙ）も、測定開始直後（０時間）及び所定の時間経過後の輝度を測定し、測定開始直後（０時間）の輝度を基準として、その相対値（％）で示す。発光ピーク波長は、約４６０ｎｍの波長の発光素子により励起させたときの測定値である。実施例１乃至７並びに比較例１において、Ｅｕ濃度は０．０３である。Ｅｕ濃度は、アルカリ土類金属（Ｃａ、Ｓｒ）のモル濃度に対してのモル比である。
【０１２８】
この結果から、実施例１乃至７は比較例１に比べて発光出力（Ｐｏ）、輝度（Ｙ）ともに良好な特性を示す。また、実施例１乃至７は６１０ｎｍ近傍から６５２ｎｍ近傍までに発光ピーク波長を有する。ただし、他の元素を添加することにより、発光ピーク波長を短波長側若しくは長波長側にずらすことが可能である。
【０１２９】
実施例１乃至７並びに比較例１の製造方法はほぼ同様であり、実施例７を例にとって説明する。
【０１３０】
まず、原料のＣａを１〜１５μｍに粉砕し、窒素雰囲気中で窒化する。その後、Ｃａの窒化物を０．１〜１０μｍに粉砕する。原料のＣａを２０ｇ秤量し、窒化を行う。
【０１３１】
同様に、原料のＳｉを１〜１５μｍに粉砕し、窒素雰囲気中で窒化する。その後、Ｓｉの窒化物を０．１〜１０μｍに粉砕する。原料のＳｉを２０ｇ秤量し、窒化を行う。
【０１３２】
次に、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３に、Ｂの化合物Ｈ３ＢＯ３を湿式混合する。Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を２０ｇ、Ｈ３ＢＯ３を所定量秤量する。Ｈ３ＢＯ３を溶液とした後、Ｅｕ２Ｏ３に混合し、乾燥する。乾燥後、７００℃〜８００℃で約５時間、酸化雰囲気中で焼成を行う。これによりＢが添加された酸化ユウロピウムが製造される。この焼成後、ＥｕとＢとの混合物を０．１〜１０μｍに粉砕する。
【０１３３】
Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、ＥｕとＢの混合物を、窒素雰囲気中で混合する。
【０１３４】
上記化合物を混合し、焼成を行う。焼成条件は、アンモニア雰囲気中、上記化合物を坩堝に投入し、室温から徐々に昇温して、約１６００℃で約５時間、焼成を行い、ゆっくりと室温まで冷却する。一般に、添加していたＢは、焼成を行っても組成中に残留しているが、焼成によりＢの一部が飛散して、最終生成物中に、当初の添加量よりも少ない量が残存している場合がある。
【０１３５】
これにより実施例７の窒化物蛍光体が製造される。
【０１３６】
＜実施例８及び比較例２＞
実施例８は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、緑色領域に発光ピーク波長を持つ（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。ＹＡＧ蛍光体は、発光素子からの光により励起・吸収され、緑色に発光する。また、窒化物蛍光体は発光素子からの光により励起・吸収され、赤色に発光する。但し、窒化物蛍光体は、ＹＡＧ蛍光体からの光によっても一部励起される。樹脂にＹＡＧ蛍光体と窒化物蛍光体とを、樹脂：ＹＡＧ蛍光体：窒化物蛍光体＝３：１．４９：０．２５の重量比で混合する。窒化物蛍光体は、（Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）：（（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）＝５８：４２の重量比で混合する。ここで、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６３０ｎｍであるため、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上異なっており、かつ、組成も異なっている。
【０１３７】
表２は、実施例８の発光装置の特性を示す。
【０１３８】
【表２】
【０１３９】
実施例８の発光装置は、平均演色評価数（Ｒａ）が８１．５と高演色性を実現している。また、発光出力も高い値を示している。さらに長寿命である。このライフ特性は１０個の平均値である。
【０１４０】
実施例８の発光装置と比較例２の発光装置との所定時間経過後の発光スペクトルを測定する。比較例２の発光装置は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。実施例８の発光装置と比較例２の発光装置とは、樹脂中の蛍光体の含有量が異なるため、必ずしも比較できるものではないが参考のため引用する。
【０１４１】
図４及び図５は、実施例８の発光装置の発光スペクトルを示す図である。図６及び図７は、比較例２の発光装置の発光スペクトルを示す図である。図５及び図７は、所定時間経過後の発光ピーク波長を１．０に揃えている。
【０１４２】
図４乃至図７より、比較例２の発光装置は実施例８の発光装置と比べて色調変化が大きい。特に比較例２の発光装置は、長波長側に発光スペクトルがシフトしているため、肉眼における色調ズレが極めて顕著である。これは、視感度特性において赤色領域での光の相対感度が低く、わずかな発光スペクトルのズレでも、色調に大きく影響を及ぼすからである。これに対し、実施例８の発光装置は、短波長側に発光スペクトルがほんのわずかにシフトしているに過ぎず、色調ズレがほとんどなく、肉眼における色調ズレにほとんど影響を与えない。
【０１４３】
実施例８の発光装置は、実施の形態に示した発光装置Ｉである。図１は、実施例８に係る発光装置を示す図である。
【０１４４】
実施例８の発光装置は、サファイア基板１上にｎ型及びｐ型のＧａＮ層の半導体層２が形成され、該ｎ型及びｐ型の半導体層２に電極３が設けられ、該電極３は、導電性ワイヤー１４によりリードフレーム１３と導電接続されている。発光素子１０の上部は、蛍光物質１１及びコーティング部材１２で覆われ、リードフレーム１３、蛍光物質１１及びコーティング部材１２等の外周をモールド部材１５で覆っている。半導体層２は、サファイア基板１上にｎ＋ＧａＮ：Ｓｉ、ｎ−ＡｌＧａＮ：Ｓｉ、ｎ−ＧａＮ、ＧａＩｎＮ ＱＷｓ、ｐ−ＧａＮ：Ｍｇ、ｐ−ＡｌＧａＮ：Ｍｇ、ｐ−ＧａＮ：Ｍｇの順に積層されている。該ｎ＋ＧａＮ：Ｓｉ層の一部はエッチングされてｎ型電極が形成されている。該ｐ−ＧａＮ：Ｍｇ層上には、ｐ型電極が形成されている。リードフレーム１３は、鉄入り銅を用いる。マウントリード１３ａの上部には、発光素子１０を積載するためのカップが設けられており、該カップのほぼ中央部の底面に該発光素子１０がダイボンドされている。導電性ワイヤー１４には、金を用い、電極３と導電性ワイヤー１４を導電接続するためのバンプ４には、Ｎｉメッキを施す。モールド部材１５は、エポキシ樹脂を用いる。この砲弾型の発光装置は、モールド部材１５の半径５ｍｍ、高さ約８ｍｍの上部が半球の円筒型である。
【０１４５】
この発光装置に電流を流すと、約４６０ｎｍに発光ピーク波長を持つ発光素子１０が発光し、この発光素子１０からの青色光を、半導体層２を覆うＹＡＧ蛍光体及び窒化物蛍光体の蛍光物質１１が色調変換を行い、発光素子からの光と蛍光物質からの光との混色により白色に発光する。
【０１４６】
＜実施例９＞
実施例９は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、緑色領域に発光ピーク波長を持つ（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。また、２種類の窒化物蛍光体の混合比を変えることにより所望の色調に微調節することもできる。Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６５２ｎｍであり、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上離れている。
【０１４７】
上記（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１４８】
＜実施例１０＞
実施例１０は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＹ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６４４ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。また、２種類の窒化物蛍光体の混合比を変えることにより所望の色調に微調節することもできる。Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６４４ｎｍであり、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上離れている。
【０１４９】
上記Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５０】
＜実施例１１＞
実施例１１は、４００ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕの組成で表される酸窒化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５１】
上記Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕに代えて、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなども使用することができる。また、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕに代えて、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５２】
＜実施例１２＞
実施例１２は、４００ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表される酸化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６４４ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５３】
上記Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕに代えて、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなども使用することができる。また、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５４】
＜実施例１３＞
実施例１３は、３６５ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＹ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表される酸化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５５】
上記Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕに代えて、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなども使用することができる。また、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５６】
＜実施例１４＞
実施例１４は、３６５ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＹ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表される酸化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．８Ｓｒ０．２）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．８Ｓｒ０．２）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６４４ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５７】
上記ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕに代えてＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、なども使用することができる。また、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５８】
＜実施例１５＞
実施例１５は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は紫色、赤紫色、赤色系等に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。また、２種類の窒化物蛍光体の混合比を変えることにより所望の色調に微調節することもできる。なお、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６５２ｎｍであり、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上離れている。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明の発光装置は、半導体発光素子、蛍光ランプ等の照明、ディスプレイ、液晶用バックライト、車載等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明に係る発光装置Ｉを示す図である。
【図２】本発明に係る発光装置ＩＩを示す図である。
【図３】本発明に係るキャップタイプの発光装置ＩＩＩを示す図である。
【図４】実施例８の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図５】実施例８の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図６】比較例２の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図７】比較例２の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１ 基板
２ 半導体層
３ 電極
４ バンプ
１０ 発光素子
１１ 蛍光体
１２ コーティング部材
１３ リードフレーム
１３ａ マウントリード
１３ｂ インナーリード
１４ 導電性ワイヤー
１５ モールド部材
１０１ 発光素子
１０２ リード電極
１０３ 絶縁封止材
１０４ 導電性ワイヤー
１０５ パッケージ
１０６ リッド
１０７ 窓部
１０８ 蛍光体
１０９ コーティング部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子、蛍光ランプ等の照明、ディスプレイ、液晶用バックライト、車載等に使用される発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をする。また、発光素子ランプに用いられる発光素子は、半導体素子であるため球切れなどの心配がない。さらに初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、半導体発光素子は、各種の光源として利用されている。
【０００３】
半導体発光素子の光の一部を蛍光物質により波長変換し、当該波長変換された光と波長変換されない発光素子の光とを混合して放出することにより、発光素子の光と異なる発光色を発光する発光装置が開発されている。特に、白色系に発光する発光装置は、一般照明、ディスプレイ、液晶用バックライト等、幅広い分野で使用可能であるため、特に白色系の発光装置に使用される蛍光物質が求められている。白色の発光装置の発光色は、光の混色の原理によって得られる。発光素子から放出された青色光は、蛍光体層の中へ入射した後、層内で何回かの吸収と散乱を繰り返した後、外へ放出される。一方、蛍光物質に吸収された青色光は励起源として働き、黄色の蛍光を発する。この黄色光と青色光が補色の関係にあることより混ぜ合わされて人間の目には白色として見える。これより、青色発光素子を用いた白色の発光装置が製造されている。
【０００４】
ここで、ＭｘＳｉｙＮｚ：Ｅｕ２＋（式中、Ｍは、少なくともＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎの群から選ばれるアルカリ土類金属の少なくとも１つである。ｚ＝２／３ｘ＋４／３ｙである。）の窒化物蛍光体が開示されている（特許文献１）。この窒化物蛍光体を用いた発光装置として、青色を放射する（Ｉｎ）ＧａＮ―チップと、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅ（黄色）及び第２の蛍光体Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋（赤色）とを組み合わせて白色に発光する発光装置を製造している。実施の形態には、樹脂に含まれる蛍光体の全割合を一定に（３．６％）保持しながら、０．２５％ＹＡＧ：Ｃｅの量をＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋により置換したもの（曲線１）と、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋を更に０．５％（曲線３）及び０．７５％（曲線４）に増大させたものが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０１／４０４０３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載されている白色発光装置は、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅは第２の蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋赤色を発する領域の蛍光体１種類のみを用いて発光装置を製造するため、実現可能な色調範囲が狭いという問題を有している。つまり、特許文献１では、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅからの光と、第２の蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋からの光と、が混合し混色光が放出される白色発光装置である。これに対し、第２の蛍光体Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋よりも長波長側の光を放出する蛍光体と、第１の蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅとを用いて混色光を放出させる白色発光装置と比べた場合、実現可能な色調範囲が狭い。
【０００７】
従って、本発明は実現可能な色調範囲が狭いという問題を解決し、かつスペクトル形状や演色性の異なる所望の発光色が得られやすい発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。
【０００９】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、該発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種以上混合してなる蛍光物質を含有している発光装置に関する。
【００１０】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質から放出される光は、４９５ｎｍ〜６６０ｎｍに１以上の発光ピーク波長を持ち、該蛍光物質は、第１の蛍光体と、第２の蛍光体と、第３の蛍光体と、を少なくとも有し、第１の蛍光体は４９５ｎｍ〜５８４ｎｍに第１の発光ピーク波長を持ち、第２の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第２の発光ピーク波長を持ち、第３の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第３の発光ピーク波長を持ち、第２の発光ピーク波長及び第３の発光ピーク波長は少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、第２の蛍光体と第３の蛍光体とは組成の異なる窒化物蛍光体である発光装置に関する。
【００１１】
前記窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む。
【００１２】
前記窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。
【００１３】
前記窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれているものもある。
【００１４】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。
【００１５】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。
【００１６】
前記窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０であることが好ましい。
【００１７】
前記窒化物蛍光体は、５８４ｎｍ以上６２５ｎｍ未満に発光ピーク波長を持つ第１の窒化物蛍光体と、６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を持つ第２の窒化物蛍光体と、を有し、前記第１の窒化物蛍光体の発光ピーク波長と前記第２の窒化物蛍光体の発光ピーク波長とが少なくとも１０ｎｍ以上異なるものが好ましい。
【００１８】
前記第１の窒化物蛍光体は、一般式Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕであり、前記第２の窒化物蛍光体は、一般式（ＳｒαＣａ１−α）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（０＜α＜１）であることが好ましい。
【００１９】
前記励起光源は、半導体発光素子であることが好ましい。
【００２０】
前記蛍光物質は、さらに青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上を有していることが好ましい。
【００２１】
前記発光装置は、前記励起光源からの光の一部と、前記蛍光物質から放出される光の全部若しくは一部と、が混合されて白色系に発光する発光装置を提供することもできる。
【００２２】
ここで、該発光装置は、平均演色評価数（Ｒａ）に優れた発光装置である。該平均演色評価数（Ｒａ）は、７０以上である。特に、赤色成分を示す指標である特殊演色評価数（Ｒ９）に優れた発光装置である。該特殊演色評価数（Ｒ９）は、７０以上である。
【００２３】
明細書における色名と色度座標との関係は、全てＪＩＳ規格に基づく（ＪＩＳ Ｚ８１１０）。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、該発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種以上混合してなる蛍光物質を含有している発光装置に関する。これにより実現可能な色調範囲を拡大することができる。また、所望の発光色を有する発光装置を容易に製造することができる。特に、所定の割合で混合した２種以上の窒化物蛍光体を用いることにより、黄赤から赤色領域内の発光ピーク波長を自由に制御することができるため、発光色の調整が極めて容易となる。また、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋を１種のみの窒化物蛍光体を用いるときよりも、所定の割合で混合した２種以上の窒化物蛍光体を用いる方が、色ズレを低減することができる。さらに、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋を１種のみの窒化物蛍光体を用いるときよりも、ほぼ同一の発光ピーク波長になるように調整した２種以上の窒化物蛍光体を用いるときの方が、長寿命にすることができる。
【００２６】
本発明は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置であって、該蛍光物質から放出される光は、４９５ｎｍ〜６６０ｎｍに１以上の発光ピーク波長を持ち、該蛍光物質は、第１の蛍光体と、第２の蛍光体と、第３の蛍光体と、を少なくとも有し、第１の蛍光体は４９５ｎｍ〜５８４ｎｍに第１の発光ピーク波長を持ち、第２の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第２の発光ピーク波長を持ち、第３の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第３の発光ピーク波長を持ち、第２の発光ピーク波長及び第３の発光ピーク波長は少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、第２の蛍光体と第３の蛍光体とは組成の異なる窒化物蛍光体である発光装置に関する。これにより広範囲の発光色が実現可能となる。また、色ズレを低減することもできる。
【００２７】
前記窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む。これらの元素を組成中に含む窒化物蛍光体は、耐熱性、耐光性等に優れているため、長時間使用しても極めて安定している。
【００２８】
前記窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。これにより輝度の高い窒化物蛍光体を提供することができ、結果として輝度の高い発光装置を提供することができる。
【００２９】
前記窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれているものもある。酸素量を調整することにより残光を調整することができる。
【００３０】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。窒化物蛍光体のうち、これらの組成を持つものは、長時間使用しても極めて安定的である。
【００３１】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表されるものを用いることもできる。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃを添加することにより、粒径を大きくしたり、輝度を高くしたり、残光を制御したりすることもできる。
【００３２】
前記窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０であることが好ましい。この範囲内にすることにより上述の特性をさらに向上させることができる。
【００３３】
前記窒化物蛍光体は、５８４ｎｍ以上６２５ｎｍ未満に発光ピーク波長を持つ第１の窒化物蛍光体と、６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を持つ第２の窒化物蛍光体と、を有し、前記第１の窒化物蛍光体の発光ピーク波長と前記第２の窒化物蛍光体の発光ピーク波長とが少なくとも１０ｎｍ以上異なるものが好ましい。これにより黄赤色領域から赤色領域までの所定の発光色を実現することができる。
【００３４】
前記第１の窒化物蛍光体は、一般式Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕであり、前記第２の窒化物蛍光体は、一般式（ＳｒαＣａ１−α）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（０＜α＜１）であることが好ましい。この組合せにすることにより色調範囲の広い発光装置を提供することができる。また、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕよりも長寿命の発光装置を提供することができる。ここで第２の窒化物蛍光体は、α＝０．４〜０．６であることが好ましい。これにより広範囲の色調が実現可能だからである。一方、第２の窒化物蛍光体は、α≦０．２であることが好ましい。これにより蛍光物質の長寿命化を図ることができる。
【００３５】
前記励起光源は、半導体発光素子であることが好ましい。半導体発光素子を用いることにより、半導体発光素子の特徴を生かした発光装置を提供することができる。半導体発光素子の特徴は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をすること、初期駆動特性が優れ、振動やオン・オフ点灯の繰り返しに強いこと、発光素子ランプに用いられる半導体発光素子は、半導体素子であるため球切れなどの心配がないということ、などである。
【００３６】
前記蛍光物質は、さらに青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上を有していることが好ましい。諸種の色味に発光する蛍光体を本発明に係る窒化物蛍光体と組み合わせて使用することにより、白色だけでなく、パステルカラー等の所望の発光色を有する発光装置を提供することができる。また、白色であっても、（黄みの）白、（緑みの）白、（青みの）白等に微調整することもできる。さらに、近紫外の光を放出する励起光源と、窒化物蛍光体、青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体及び黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上の蛍光体と、を用いることにより、白色、パステルカラー等の所望の発光色を有する発光装置を提供することができる。
【００３７】
前記発光装置は、前記励起光源からの光の一部と、前記蛍光物質から放出される光の全部若しくは一部と、が混合されて白色系に発光する発光装置を提供することもできる。これにより、高い発光効率を有する白色系に発光する発光装置を提供することができる。例えば、青色光を有する発光素子により、窒化物蛍光体が励起され黄赤光を発光し、また、蛍光体が励起され黄色光を発光することにより、窒化物蛍光体及び蛍光体間をすり抜けてきた青色光と、窒化物蛍光体の黄赤光と、蛍光体の黄色光とが、光の混色に関する原理によって、人間の目には、白色として見える。
【００３８】
以上のように、窒化物蛍光体は、輝度、量子効率等の発光特性が極めて良好な蛍光体である。本発明に係る発光装置は、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕのみ１種類の窒化物蛍光体を用いる発光装置よりも寿命特性の優れた発光装置を提供することができる。また、青色系に発光する半導体発光素子と窒化物蛍光体とを組み合わせる発光装置、近紫外に発光する半導体発光素子と、黄赤色から赤色に発光する窒化物蛍光体と、青色に発光する蛍光体と、緑色に発光する蛍光体と、黄色に発光する蛍光体と、のいずれかを組み合わせる発光装置を提供することにより、白色系、又は、パステルカラーなどに発光する発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る蛍光体及びその製造方法を、実施の形態及び実施例を用いて説明する。だたし、本発明は、この実施の形態及び実施例に限定されない。
【００４０】
本発明に係る発光装置は、近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、を有する発光装置である。励起光源には発光素子を用いる。具体的な発光装置の一例として、図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る発光装置を示す図である。
【００４１】
（発光装置Ｉ）
発光装置Ｉは、サファイア基板１と、その上面に積層された半導体層２と、その半導体層２上に形成された正負の電極３（正負の電極３は半導体層２上の同一面に形成されている）とを含んで成る発光素子１０と、
発光素子１０の正負の電極３と導電性ワイヤー１４によってそれぞれ導電接続されたリードフレーム１３ａ，１３ｂと、
発光素子１０の外周を覆うようにリードフレーム１３ａに一体で形成されたカップ内に設けられた蛍光物質１１を含むコーティング部材１２と、
全体を覆うモールド部材１５と、から構成されている。
【００４２】
なお、発光素子１０において、サファイア基板１上の半導体層２には発光層（図示しない）が設けられており、この発光層から出力される発光スペクトルは、紫外から青色領域（５００ｎｍ以下）に発光ピーク波長を有している。
【００４３】
この発光装置Ｉは、例えば以下のようにして製造される。
【００４４】
発光素子１０をダイボンダーにセットして、カップが設けられたリードフレーム１３ａに電極を上にして（フェイスアップ）ダイボンド（接着）する。ダイボンド後、発光素子１０がダイボンドされたリードフレーム１３をワイヤーボンダーに移送し、発光素子１０の負電極３をカップに設けられたリードフレーム１３ａに金線でワイヤーボンドし、正電極３をもう一方のリードフレーム１３ｂにワイヤーボンドする。
【００４５】
次に、モールド装置に移送し、ディスペンサーでリードフレーム１３のカップ内に蛍光物質１１及びコーティング部材１２を注入する。蛍光物質１１とコーティング部材１２とは、予め所望の割合に均一に混合しておく。
【００４６】
蛍光物質１１注入後、予めモールド部材１５が注入されたモールド型枠の中にリードフレーム１３を浸漬した後、型枠をはずして樹脂を硬化させ、図１に示すような砲弾型の発光装置Ｉが作製される。
【００４７】
例えば、蛍光物質１１に、発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種類以上混合して使用する。蛍光物質１１は、発光素子１０によって発光された青色領域の光の一部を吸収して赤色領域の光を発光する。この蛍光物質１１を上記の構成を有する発光装置に使用して、発光素子１０により発光された青色光と、２種類の蛍光体の赤色光とが混色により暖色系の白色に発光する発光装置を提供する。発光装置は、ＪＩＳ規格に沿うように、電球色に発光する発光装置を製造する。
【００４８】
電球色とは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ８１１０）による白色系で黒体輻射の軌跡上の２７００〜２８００Ｋの点を中心とする範囲であって、黄色から赤色の色味を有している色味をいう。具体的には、図７の色度座量における、（うすい）黄赤、（オレンジ）ピンク、ピンク、（うすい）ピンク、（黄みの）白の領域に発光色を有するものをいう。
【００４９】
（発光装置ＩＩ）
上記の発光装置Ｉとは異なるタイプの発光装置ＩＩについて図８を用いて説明する。図８は、発光装置ＩＩを示す図である。発光装置ＩＩは、表面実装型の発光装置である。ここでは発光素子１０１として、種々の発光素子を用いることができ、例えば、紫外光発光の窒化物半導体発光素子、青色光発光の窒化物半導体発光素子を用いることもできる。また、発光素子１０１は、青色光励起の窒化物半導体発光素子も用いることもできる。ここでは、紫外光発光の発光素子１０１を例にとって、説明する。
【００５０】
発光素子１０１（ＬＥＤチップ１０１）は、発光層としてピーク波長が約３７０ｎｍのＩｎＧａＮ半導体を有する窒化物半導体発光素子を用いる。ＬＥＤの素子構造として、サファイア基板上に、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、Ｓｉドープのｎ型電極が形成されｎ型コンタクト層となるＧａＮ層、アンドープの窒化物半導体であるｎ型ＧａＮ層、窒化物半導体であるｎ型ＡｌＧａＮ層、ＩｎＧａＮ層を有する単一量子井戸構造の発光層、Ｍｇがドープされたｐ型クラッド層としてＡｌＧａＮ層、Ｍｇがドープされたｐ型コンタクト層であるＧａＮ層が順次積層されている。なお、サファイア基板上にはバッファ層として低温でＧａＮ層が形成されている。また、ｐ型半導体は、成膜後４００℃以上でアニールされている。また、エッチングによりサファイア基板上の窒化物半導体に同一面側に、ｐｎ各コンタクト層表面を露出させ、露出されたｎ型コンタクト層の上にｎ電極を帯状に形成し、ｐ型コンタクト層のほぼ全面に、金属薄膜から成る透光性ｐ電極が形成されている。さらに透光性ｐ電極の上にはｎ電極と平行に台座電極がスパッタリング法を用いて形成されている。
【００５１】
発光装置ＩＩにおいて、パッケージは、中央部に発光素子１０１を収納する凹部を有するコバール製のベース１０５と、コバール製リッド１０６によって構成される。このベース１０５は、凹部の両側にコバール製のリード電極１０２がそれぞれ気密挿入されており、コバール製リッド１０６は、中央部にガラス窓部１０７が設けられている。また、バース１０５及びリード電極１０２の表面にはＮｉ／Ａｇ層が設けられている。
【００５２】
以上のように構成されるパッケージを用いて、発光装置ＩＩは以下のように製造される。
【００５３】
まず、上述のように構成されたベース１０５の凹部内に、Ａｇ−Ｓｎ合金にてＬＥＤチップ１０１をダイボンドする。
【００５４】
次に、ダイボンドされたＬＥＤチップ１０１の各電極と、ベース１０５の凹部底面に露出された各リード電極１０２とをそれぞれＡｇワイヤー１０４にて電気的接続する。
【００５５】
そして、ベース１０５の凹部内の水分を十分に排除した後、中央部にガラス窓部１０７を有するコバール製リッド１０６を被せてシーム溶接を行うことにより封止する。ここで、ガラス窓部１０７の背面には、あらかじめ色変換部（蛍光体１０８を含むコーティング部）１０９が設けられている。この色変換部１０９は、あらかじめニトロセルロース９０ｗｔ％とγ−アルミナ１０ｗｔ％からなるスラリーに、Ｂが添加されたＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ等の蛍光体１０８を含有させて、蛍光体１０８が含有されたスラリーをリッド１０６の透光性窓部１０７の背面に塗布し、２２０℃にて３０分間加熱硬化させることにより形成されている。このようにして形成された発光装置ＩＩは、高輝度の白色光の発光が可能な発光ダイオードである。また、発光装置ＩＩによれば色度調整が極めて簡単で量産性、信頼性に優れた発光装置を提供することができる。
【００５６】
以下、本発明の各構成について詳述する。
【００５７】
（蛍光物質）
（窒化物蛍光体）
窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む窒化物蛍光体である。この窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。または窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれているものも使用できる。上記窒化物蛍光体の組合せのうち、Ｅｕにより賦活される、Ｃａ及びＳｒの少なくともいずれか１元素と、Ｓｉと、Ｎと、からなる窒化物蛍光体であって、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれていることが好ましい。Ｅｕの一部は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により置換可能である。Ｃａ及びＳｒの少なくともいずれか一方の元素の一部は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素により置換可能である。Ｓｉの一部は、Ｃ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素により置換可能である。
【００５８】
窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表される。または、窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表される。この窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０であることが好ましいが、Ｔ／Ｒ＝０．０１〜５．０のものも使用することができる。一般式の具体例としては（ＳｒＴＣａ１−Ｔ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＴＣａ１−ＴＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＣａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｍｇ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｚｎ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＢａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＭｇＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＺｎＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｂａ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｍｇ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｚｎ２Ｇｅ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＭｇＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＺｎＧｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｂａ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｍｇ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｚｎ１．８Ｃａ０．２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｇｅ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｓｒ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｂａ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｍｇ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｚｎ０．８Ｃａ０．２Ｓｉ６ＧｅＮ１０：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｂａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｐｒ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｔｂ、ＢａＧｅ７Ｎ１０：Ｃｅ（０＜Ｔ＜１である。）等で表される窒化物蛍光体を使用することが好ましい。
【００５９】
この窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒに対して、Ｂを１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含めることができる。Ｂの混合方法は、湿式、乾式で、各種原料にホウ素化合物を添加するほか、Ｃａ３Ｎ２、Ｓｉ３Ｎ４などの原料組成に、予め含有させておくこともできる。ホウ素は、製造工程における焼成段階で、一部が飛散するため、焼成後のホウ素の含有量は、原料への添加時よりも少なくなる。
【００６０】
Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。そのため、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒなどを単独で使用することもできるが、ＣａとＳｒ、ＣａとＭｇ、ＣａとＢａ、ＣａとＳｒとＢａなどの組合せも可能である。特に、窒化物蛍光体の組成にＣａとＳｒの少なくともいずれか一方を用いることにより、発光輝度、量子効率等にすぐれた蛍光体を提供することができる。このＣａとＳｒの少なくともいずれか一方の元素を有しており、ＣａとＳｒの一部を、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｚｎで置換してもよい。２種以上の混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。ここで、Ｓｒのみ、若しくは、Ｃａのみのときより、ＳｒとＣａとを混合した方が、より長波長側にピーク波長がシフトする。ＳｒとＣａのモル比が、７：３若しくは３：７のとき、Ｃａ、Ｓｒのみを用いた場合と比べて、長波長側にピーク波長がシフトしている。さらに、ＳｒとＣａのモル比が、ほぼ５：５のとき、最も長波長側にピーク波長がシフトする。
【００６１】
Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。そのため、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅなどを単独で使用することもできるが、ＣとＳｉ、ＧｅとＳｉ、ＴｉとＳｉ、ＺｒとＳｉ、ＧｅとＴｉとＳｉなどの組合せも可能である。特に、窒化物蛍光体の組成にＳｉを用いることにより安価で結晶性の良好な窒化物蛍光体を提供することができる。Ｓｉの一部を、Ｃ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆで置換してもよい。Ｓｉを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。例えば、Ｓｉを９５重量％用いて、Ｇｅを５重量％用いることができる。
【００６２】
Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｅｕ、Ｐｒ、Ｃｅなどを単独で使用することもできるが、ＣｅとＥｕ、ＰｒとＥｕ、ＬａとＥｕなどの組合せも可能である。特に、賦活剤として、Ｅｕを用いることにより、黄色から赤色領域にピーク波長を有する発光特性に優れた窒化物蛍光体を提供することができる。Ｅｕの一部を、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕで置換してもよい。Ｅｕの一部を他の元素で置換することにより、他の元素は、共賦活として作用する。共賦活とすることにより色調を変化することができ、発光特性の調整を行うことができる。Ｅｕを必須とする混合物を使用する場合、所望により配合比を変えることができる。以下の実施例は、発光中心に希土類元素であるユウロピウムＥｕを用いる。ユウロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つ。本発明の蛍光体は、母体のアルカリ土類金属系窒化ケイ素に対して、Ｅｕ２＋を賦活剤として用いる。Ｅｕ２＋は、酸化されやすく、３価のＥｕ２Ｏ３の組成で市販されている。しかし、市販のＥｕ２Ｏ３では、Ｏの関与が大きく、良好な蛍光体が得られにくい。そのため、Ｅｕ２Ｏ３からＯを、系外へ除去したものを使用することが好ましい。たとえば、ユウロピウム単体、窒化ユウロピウムを用いることが好ましい。さらに、Ｅｕの量を変更することでより長波長の蛍光体とすることができる。
【００６３】
ホウ素を添加した場合の効果は、Ｅｕ２＋の拡散を促進し、発光輝度、エネルギー効率、量子効率等の発光特性の向上を図ることができる。また、粒径を大きくし、発光特性の向上を図ることができる。
【００６４】
窒化物蛍光体の組成中には、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの一部を含むものも使用できる。これらは残光を調節したり、粒径を大きくしたりするなどの効果がある。
【００６５】
前記窒化物蛍光体の組成中に酸素が含有されている。酸素は、原料となる各種酸化物から導入されるか、焼成中に酸素が混入してくることが考えられる。この酸素は、Ｅｕ拡散、粒成長、結晶性向上の効果を促進すると考えられる。すなわち、原料に使用される一の化合物をメタル、窒化物、酸化物と変えても同様の効果が得られるが、むしろ酸化物を用いた場合の効果が大きい場合もある。窒化物蛍光体の結晶構造は、単斜晶又は斜方晶があるが、非単結晶、六方晶系などもある。
【００６６】
（窒化物蛍光体の製造方法）
次に、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される窒化物蛍光体の製造方法を説明するが、本製造方法に限定されない。
【００６７】
原料のＣａを粉砕する（Ｐ１）。原料のＣａは、単体を使用することが好ましいが、イミド化合物、アミド化合物などの化合物を使用することもできる。
【００６８】
原料のＣａを、窒素雰囲気中で窒化する（Ｐ２）。この反応式を、［化１］に示す。
【００６９】
［化１］
３Ｃａ ＋ Ｎ２ → Ｃａ３Ｎ２
Ｃａを、窒素雰囲気中、６００〜９００℃、約５時間、窒化して、Ｃａの窒化物を得ることができる。
【００７０】
Ｃａの窒化物を粉砕する（Ｐ３）。
【００７１】
原料のＳｉを粉砕する（Ｐ４）。
【００７２】
原料のＳｉを、窒素雰囲気中で窒化する（Ｐ５）。この反応式を、［化２］に示す。
【００７３】
［化２］
３Ｓｉ ＋ ２Ｎ２ → Ｓｉ３Ｎ４
ケイ素Ｓｉも、窒素雰囲気中、８００〜１２００℃、約５時間、窒化して、窒化ケイ素を得る。
【００７４】
同様に、Ｓｉの窒化物を粉砕する（Ｐ６）。
【００７５】
次に、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を混合する（Ｐ７）。
【００７６】
Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を焼成する（Ｐ８）。
【００７７】
Ｅｕを粉砕する（Ｐ９）。
【００７８】
上記粉砕を行った後、Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｅｕを混合する（Ｐ１０）。
【００７９】
Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、Ｅｕを焼成する（Ｐ１１）。焼成は、１２００℃から２０００℃の範囲で焼成を行うことができるが、１４００から１８００℃の焼成温度が好ましい。焼成は、徐々に昇温を行い１２００℃から１５００℃で数時間焼成を行う一段階焼成を使用することが好ましいが、８００℃から１０００℃で一段階目の焼成を行い、徐々に加熱して１２００℃から１５００℃で二段階目の焼成を行う二段階焼成（多段階焼成）を使用することもできる。この焼成により、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される窒化物蛍光体が得られる。この焼成による窒化物蛍光体の反応式を、［化３］に示す。
【００８０】
［化３］
（1.985/3）Ｃａ３Ｎ２＋（5/3）Ｓｉ３Ｎ４＋（0.015/2）Ｅｕ２Ｏ
→Ｃａ１．９８５Ｅｕ０．０１５Ｓｉ５Ｎ８７．９９０Ｏ０．０２２５
以上のようにして窒化物蛍光体は製造される。
【００８１】
（蛍光体）
発光装置の蛍光物質において、窒化物蛍光体の他に、青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上の蛍光体を混合して、使用することができる。蛍光体としては、Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類硫化物、アルカリ土類チオガレート、アルカリ土類窒化ケイ素、ゲルマン酸塩、又は、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、希土類ケイ酸塩、又は、Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に賦活される有機及び有機錯体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。
【００８２】
Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体には、Ｍ５（ＰＯ４）３Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００８３】
アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体には、Ｍ２Ｂ５Ｏ９Ｘ：Ｒ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００８４】
アルカリ土類硫化物蛍光体には、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕなどがある。
【００８５】
Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ０．８Ｇａ０．２）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。
【００８６】
アルカリ土類金属珪酸塩は、以下のような一般式で表されるアルカリ土類金属オルト珪酸塩が好ましい。
（２−ｘ−ｙ）ＳｒＯ・ｘ（Ｂａ，Ｃａ）Ｏ・（１−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（式中、０＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５である。）
（２−ｘ−ｙ）ＢａＯ・ｘ（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ・（１−ａ−ｂ−ｃ−ｄ）ＳｉＯ２・ａＰ２Ｏ５ｂＡｌ２Ｏ３ｃＢ２Ｏ３ｄＧｅＯ２：ｙＥｕ２＋（式中、０．０１＜ｘ＜１．６、０．００５＜ｙ＜０．５、０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ＜０．５である。）
ここで、好ましくは、ａ、ｂ、ｃおよびｄの値のうち、少なくとも一つが０．０１より大きい。
【００８７】
アルカリ土類金属塩からなる蛍光体として、上述したアルカリ土類金属珪酸塩の他、ユウロピウムおよび／またはマンガンで付活されたアルカリ土類金属アルミン酸塩やＹ（Ｖ，Ｐ，Ｓｉ）Ｏ４：Ｅｕ、または次式で示されるアルカリ土類金属−マグネシウム−二珪酸塩を有することもできる。
【００８８】
Ｍｅ（３−ｘ−ｙ）ＭｇＳｉ２Ｏ３：ｘＥｕ，ｙＭｎ（式中、０．００５＜ｘ＜０．５、０．００５＜ｙ＜０．５、Ｍｅは、Ｂａおよび／またはＳｒおよび／またはＣａを示す。）
アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｒ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｒ、ＣａＡｌ２Ｏ４：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｒ、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１以上である。）などがある。
【００８９】
その他の蛍光体には、ＺｎＳ：Ｅｕ、Ｚｎ２ＧｅＯ４：Ｍｎ、ＭＧａ２Ｓ４：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種以上である。）などがある。また、Ｍ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＭＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、Ｍ１．８Ｓｉ５Ｏ０．２Ｎ８：Ｅｕ、Ｍ０．９Ｓｉ７Ｏ０．１Ｎ１０：Ｅｕ（Ｍは、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｚｎから選ばれる少なくとも１種以上である。）などもある。
【００９０】
上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕに代えて、又は、Ｅｕに加えてＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。
【００９１】
また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、効果を有する蛍光体も使用することができる。
【００９２】
これらの蛍光体は、発光素子１０、１０１の励起光により、黄色、赤色、緑色、青色、またはこれらの中間色である黄色、青緑色、橙色などに発光する。これらの蛍光体を窒化物蛍光体と組み合わせて使用することにより、種々の発光色を有する発光装置を製造することができる。
【００９３】
例えば、緑色から黄色に発光するＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、又はＳｒＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕと、青色に発光する（Ｓｒ，Ｃａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ、赤色に発光するＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、赤色に発光する（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕと、からなる蛍光物質１１、１０８を使用することによって、演色性の良好な白色に発光する発光装置を提供することができる。これは、色の三源色である赤・青・緑を使用しているため、蛍光体の配合比を変えることのみで、所望の白色光を実現することができる。
【００９４】
発光装置ＩＩにおける蛍光体１０８の配置場所は発光素子１０１との位置関係において種々の場所に配置することができる。例えば、発光素子１０１を被覆するモールド材料中に、蛍光体１０８を含有させることができる。また、発光素子１０１と蛍光体１０８とを、間隙をおいて配置しても良いし、発光素子１０１の上部に蛍光体１０８を、直接載置しても良い。
【００９５】
（励起光源）
励起光源は、半導体発光素子、レーザーダイオード、アーク放電の陽光柱において発生する紫外放射、グロー放電の陽光柱において発生する紫外放射などがある。特に、近紫外領域の光を放射する半導体発光素子及びレーザーダイオード、青色に発光する半導体発光素子及びレーザーダイオード、青緑色に発光する半導体発光素子及びレーザーダイオードが好ましい。
【００９６】
近紫外から可視光の短波長領域の光は、２７０ｎｍから５００ｎｍ付近までの波長領域をいう。
【００９７】
（発光素子）
発光素子１０、１０１は、蛍光物質１１、１０８を効率よく励起可能な発光スペクトルを持った半導体発光素子（すなわち、蛍光物質を効率よく励起可能な発光スペクトルの光を発光する発光層を有する半導体発光素子）が好ましい。このような半導体発光素子の材料として、ＢＮ、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。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。蛍光物質１１、１０８を効率良く励起できる紫外領域から可視光の短波長を効率よく発光可能な発光層の材料として特に、窒化物半導体（例えば、ＡｌやＧａを含む窒化物半導体、ＩｎやＧａを含む窒化物半導体としてＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、Ｘ＋Ｙ≦１）がより好適に挙げられる。
【００９８】
また、半導体の構造としては、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好適に挙げられる。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。また、半導体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。
【００９９】
窒化物半導体を使用した場合、半導体用基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ＧａＮ等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を利用することが好ましい。このサファイア基板上にＨＶＰＥ法やＭＯＣＶＤ法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。サファイア基板上にＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡＩＮ等の低温で成長させ非単結晶となるバッファ層を形成しその上にｐｎ接合を有する窒化物半導体を形成させる。
【０１００】
この窒化物半導体を使用したｐｎ接合を有する紫外領域を効率よく発光可能な発光素子例は以下のようなものである。
【０１０１】
まず、バッファ層上に、サファイア基板のオリフラ面と略垂直にＳｉＯ２をストライプ状に形成する。ストライプ上にＨＶＰＥ法を用いてＧａＮをＥＬＯＧ（Epitaxial Lateral Over Grows GaN）成長させる。続いて、ＭＯＣＶＤ法により、ｎ型窒化ガリウムで形成した第１のコンタクト層、ｎ型窒化アルミニウム・ガリウムで形成させた第１のクラッド層、窒化インジウム・アルミニウム・ガリウムの井戸層と窒化アルミニウム・ガリウムの障壁層を複数積層させた多重量子井戸構造とされる活性層、ｐ型窒化アルミニウム・ガリウムで形成した第２のクラッド層、ｐ型窒化ガリウムで形成した第２のコンタクト層を順に積層する。
【０１０２】
また、ＥＬＯＧ成長を用いることなく以下のようにしてもよい。
【０１０３】
例えば、サファイア基板１上にＧａＮバッファ層を介して、Ｓｉがアンドープのｎ型ＧａＮ層、Ｓｉがドープされたｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタクト層、アンドープＧａＮ層、多重量子井戸構造の発光層（ＧａＮ障壁層／ＩｎＧａＮ井戸層の量子井戸構造）、Ｍｇがドープされたｐ型ＧａＮからなるｐ型ＧａＮからなるｐクラッド層、Ｍｇがドープされたｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を順次積層する。そして電極を以下のように形成する。
【０１０４】
ｐオーミック電極は、ｐ型コンタクト層上のほぼ全面に形成され、そのｐオーミック電極上の一部にｐパッド電極が形成される。
【０１０５】
また、ｎ電極は、エッチングによりｐ型コンタクト層からアンドープＧａＮ層を除去してｎ型コンタクト層の一部を露出させ、その露出された部分に形成される。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、多重量子井戸構造の発光層を用いたが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、ＩｎＧａＮを利用した単一量子井戸構造としても良いし、Ｓｉ、Ｚｎ等のｎ型、ｐ型不純物がドープされたＧａＮを利用しても良い。
【０１０７】
また、発光素子１０の発光層は、Ｉｎの含有量を変化させることにより、４２０ｎｍから４９０ｎｍの範囲において主発光ピークを変更することができる。また、発光波長は、上記範囲に限定されるものではなく、３６０〜５５０ｎｍに発光波長を有しているものを使用することができる。
【０１０８】
このようにして、基板上にダブルへテロ構造の半導体発光素子が構成される。また、本発明では、活性層をリッジストライプ形状としガイド層で挟むと共に共振器端面を設けてなる半導体レーザー素子を用いてもよい。
【０１０９】
窒化物半導体は、不純物をドープしない状態でｎ型導電性を示す。発光効率を向上させるなど所望のｎ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。一方、ｐ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｐ型ドーパントであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせることが好ましい。窒化物半導体は、ｐ型ドーパントをドープしただけではｐ型化しにくいためｐ型ドーパント導入後に、炉による加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。サファイア基板をとらない場合は、第１のコンタクト層の表面までｐ型側からエンチングさせ各コンタクト層を露出させる。各コンタクト層上にそれぞれ電極形成後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。
【０１１０】
発光装置において、量産性よく形成させるためには透光性封止部材を利用して形成させることが好ましい。特に、蛍光物質１１を混合して封止することため、透光性の樹脂が好ましい。この場合蛍光体からの発光波長と透光性樹脂の劣化等を考慮して、発光素子は紫外域に発光スペクトルを有し、その主発光波長は３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下のものや、４５０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下のものも使用することができる。
【０１１１】
ここで、半導体発光素子においては、不純物濃度１０１７〜１０２０／ｃｍ３で形成されるｎ型コンタクト層のシート抵抗と、透光性ｐ電極のシート抵抗とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係となるように調節されていることが好ましい。ｎ型コンタクト層は、例えば膜厚３〜１０μｍ、より好ましくは４〜６μｍに形成されると好ましく、そのシート抵抗は１０〜１５Ω／□と見積もられることから、このときのＲｐは前記シート抵抗値以上のシート抵抗値を有するように薄膜に形成するとよい。また、透光性ｐ電極は、膜厚が１５０μｍ以下の薄膜で形成されていてもよい。また、ｐ電極は金属以外のＩＴＯ、ＺｎＯも使用することができる。ここで透光性ｐ電極の代わりに、メッシュ状電極などの複数の光取り出し用開口部を備えた電極形態としてもよい。
【０１１２】
また、透光性ｐ電極が、金および白金族元素の群から選択された１種と、少なくとも１種の他の元素とから成る多層膜または合金で形成される場合には、含有されている金または白金族元素の含有量により透光性ｐ電極のシート抵抗の調整をすると安定性および再現性が向上される。金または金属元素は、本発明に使用する半導体発光素子の波長領域における吸収係数が高いので、透光性ｐ電極に含まれる金又は白金族元素の量は少ないほど透過性がよくなる。従来の半導体発光素子はシート抵抗の関係がＲｐ≦Ｒｎであったが、本発明ではＲｐ≧Ｒｎであるので、透光性ｐ電極は従来のものと比較して薄膜に形成されることとなるが、このとき金または白金族元素の含有量を減らすことで薄膜化が容易に実現できる。
【０１１３】
上述のように、半導体発光素子は、ｎ型コンタクト層のシート抵抗ＲｎΩ／□と、透光性ｐ電極のシート抵抗ＲｐΩ／□とが、Ｒｐ≧Ｒｎの関係を成していることが好ましい。半導体発光素子として形成した後にＲｎを測定するのは難しく、ＲｐとＲｎとの関係を知るのは実質上不可能であるが、発光時の光強度分布の状態からどのようなＲｐとＲｎとの関係になっているのかを知ることは可能である。
【０１１４】
また、発光素子において、透光性ｐ電極とｎ型コンタクト層とがＲｐ≧Ｒｎの関係であるとき、前記透光性ｐ電極上に接して延長伝導部を有するｐ側台座電極を設けると、さらなる外部量子効率の向上を図ることができる。延長伝導部の形状及び方向に制限はなく、延長伝導部が衛線上である場合、光を遮る面積が減るので好ましいが、メッシュ状でもよい。また形状は、直線状以外に、曲線状、格子状、枝状、鉤状でもよい。このときｐ側台座電極の総面積に比例して遮光効果が増大するため、遮光効果が発光増強効果を上回らないように延長導電部の線幅及び長さを設計することが好ましい。
【０１１５】
（コーティング部材）
コーティング部材１２（光透光性材料）は、リードフレーム１３のカップ内に設けられるものであり発光素子１０の発光を変換する蛍光物質１１と混合して用いられる。コーティング部材１２の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、シリカゾル、ガラス、無機バインダーなどが用いられる。また、蛍光物質１１と共に拡散剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを含有させても良い。また、光安定化剤や着色剤を含有させても良い。
【０１１６】
（リードフレーム）
リードフレーム１３は、マウントリード１３ａとインナーリード１３ｂとから構成される。
【０１１７】
マウントリード１３ａは、発光素子１０を配置させるものである。マウントリード１３ａの上部がカップ形状になっており、そのカップ内に発光素子１０がダイボンドされる。そして、その発光素子１０の外表面を、カップ内において蛍光物質１１を含むコーティング部材１２で覆っている。カップ内に発光素子１０を複数配置しマウントリード１３ａを発光素子１０の共通電極として利用することもできる。この場合、十分な電気伝導性と導電性ワイヤー１４との接続性が求められる。発光素子１０とマウントリード１３ａのカップとのダイボンド（接着）は、熱硬化性樹脂などによって行うことができる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂などが挙げられる。また、フリップチップボンディング等（フェースダウン構造）により、発光素子１０をマウントリード１３ａにダイボンドして電気的接続を行うには、Ａｇペーストと、カーボンペースト、金属バンプなどを用いることができる。また、無機バインダーを用いることもできる。
【０１１８】
また、インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａ上に配置された発光素子１０の電極３と導電性ワイヤー１４によって電気的に接続されるものである。インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａとの電気的接触を避けるため、マウントリード１３ａから離れた位置に配置される。マウントリード１３ａ上に複数の発光素子１０を設けた場合は、各導電性ワイヤー同士が接触しないように配置できる構成にする必要がある。インナーリード１３ｂは、マウントリード１３ａと同様の材質を用いることが好ましく、鉄、銅、鉄入り銅、金、白金、銀などを用いることができる。
【０１１９】
（導電性ワイヤー）
導電性ワイヤー１４は、発光素子１０の電極３とリードフレーム１３とを電気的に接続するものである。導電性ワイヤー１４は、電極３とオーミック性、機械的接続性、電気導電性及び熱伝導性が良いものが好ましい。導電性ワイヤー１４の具体的材料としては、金、銅、白金、アルミニウムなどの金属及びそれらの合金などが好ましい。
【０１２０】
（モールド部材）
モールド部材１５は、発光素子１０、蛍光物質１１、コーティング部材１２、リードフレーム１３及び導電性ワイヤー１４などを外部から保護するために設けられている。モールド部材１５は、外部からの保護目的の他に、視野角を広げたり、発光素子１０からの指向性を緩和したり、発光を収束、拡散させたりする目的も併せ持っている。これらの目的を達成するために、モールド部材は、所望の形状に形成される。すなわち、モールド部材１５は、目的に合わせて凸レンズ形状、凹レンズ形状の他、複数積層する構造であっても良い。モールド部材１５の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、シリカゾル、ガラスなどの透光性、耐候性、温度特性に優れた材料を使用することができる。このモールド部材１５には、拡散剤、着色剤、紫外線吸収剤や蛍光物質を含有させることもできる。拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等が好ましい。コーティング部材１２との材質の反発性を少なくするため、屈折率を考慮するため、同材質を用いることが好ましい。
【０１２１】
＜発光装置ＩＩＩ＞
図３は、本発明に係るキャップタイプの発光装置ＩＩＩを示す図である。
【０１２２】
発光装置Ｉにおける部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１２３】
発光装置ＩＩＩは、発光装置Ｉのモールド部材１５の表面に、蛍光物質（図示しない）を分散させた光透過性樹脂からなるキャップ１６を被せることにより構成される。キャップ１６は、蛍光物質を光透過性樹脂に均一に分散させている。蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、この発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種類以上混合している。この蛍光物質を含有する光透過性樹脂を、発光装置Ｉのモールド部材１５の形状に嵌合する形状に成形している。または、所定の型枠内に蛍光物質を含有する光透過性樹脂を入れた後、発光装置Ｉを該型枠内に押し込み、成型する製造方法も可能である。キャップ１６の光透過性樹脂の具体的材料としては、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂などの温度特性、耐候性に優れた透明樹脂、シリカゾル、ガラス、無機バインダーなどが用いられる。上記の他、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、セグメント化ポリウレタン等の熱可塑性ゴム等も使用することができる。また、蛍光物質と共に拡散剤、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを含有させても良い。また、光安定化剤や着色剤を含有させても良い。キャップ１６に使用される蛍光物質は、例えば、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体を使用する。マウントリード１３ａのカップ内に用いられる蛍光物質１１は、例えば、緑色領域に発光ピーク波長を持つ（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体を用いる。しかし、キャップ１６に蛍光物質を用いるため、マウントリード１３ａのカップ内は、コーティング部材１２のみでもよい。
【０１２４】
このように構成された発光装置は、発光素子１０から放出された光の一部と、蛍光物質により波長変換された光とが混合して、キャップ１６の表面からは、白色系の光が外部へ放出される。
【実施例】
【０１２５】
＜実施例１乃至７及び比較例１＞
表１は、実施例１乃至７の窒化物蛍光体並びに比較例１の窒化物蛍光体の特性を示す。
【０１２６】
【表１】
【０１２７】
実施例１乃至７は、（ＣａＸＳｒＹ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される窒化物蛍光体であって、Ｘ、Ｙの比が異なる。例えば実施例１は（Ｃａ０．１Ｓｒ０．９）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、実施例３は（Ｃａ０．３Ｓｒ０．７）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、実施例６は（Ｃａ６．５Ｓｒ３．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される。これに対して比較例１はＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕで表される。表１において発光出力（Ｐｏ）は、測定開始直後（０時間）及び所定の時間経過後の発光出力を測定し、測定開始直後（０時間）の発光出力を基準として、その相対値（％）で示す。また、輝度（Ｙ）も、測定開始直後（０時間）及び所定の時間経過後の輝度を測定し、測定開始直後（０時間）の輝度を基準として、その相対値（％）で示す。発光ピーク波長は、約４６０ｎｍの波長の発光素子により励起させたときの測定値である。実施例１乃至７並びに比較例１において、Ｅｕ濃度は０．０３である。Ｅｕ濃度は、アルカリ土類金属（Ｃａ、Ｓｒ）のモル濃度に対してのモル比である。
【０１２８】
この結果から、実施例１乃至７は比較例１に比べて発光出力（Ｐｏ）、輝度（Ｙ）ともに良好な特性を示す。また、実施例１乃至７は６１０ｎｍ近傍から６５２ｎｍ近傍までに発光ピーク波長を有する。ただし、他の元素を添加することにより、発光ピーク波長を短波長側若しくは長波長側にずらすことが可能である。
【０１２９】
実施例１乃至７並びに比較例１の製造方法はほぼ同様であり、実施例７を例にとって説明する。
【０１３０】
まず、原料のＣａを１〜１５μｍに粉砕し、窒素雰囲気中で窒化する。その後、Ｃａの窒化物を０．１〜１０μｍに粉砕する。原料のＣａを２０ｇ秤量し、窒化を行う。
【０１３１】
同様に、原料のＳｉを１〜１５μｍに粉砕し、窒素雰囲気中で窒化する。その後、Ｓｉの窒化物を０．１〜１０μｍに粉砕する。原料のＳｉを２０ｇ秤量し、窒化を行う。
【０１３２】
次に、Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３に、Ｂの化合物Ｈ３ＢＯ３を湿式混合する。Ｅｕの化合物Ｅｕ２Ｏ３を２０ｇ、Ｈ３ＢＯ３を所定量秤量する。Ｈ３ＢＯ３を溶液とした後、Ｅｕ２Ｏ３に混合し、乾燥する。乾燥後、７００℃〜８００℃で約５時間、酸化雰囲気中で焼成を行う。これによりＢが添加された酸化ユウロピウムが製造される。この焼成後、ＥｕとＢとの混合物を０．１〜１０μｍに粉砕する。
【０１３３】
Ｃａの窒化物、Ｓｉの窒化物、ＥｕとＢの混合物を、窒素雰囲気中で混合する。
【０１３４】
上記化合物を混合し、焼成を行う。焼成条件は、アンモニア雰囲気中、上記化合物を坩堝に投入し、室温から徐々に昇温して、約１６００℃で約５時間、焼成を行い、ゆっくりと室温まで冷却する。一般に、添加していたＢは、焼成を行っても組成中に残留しているが、焼成によりＢの一部が飛散して、最終生成物中に、当初の添加量よりも少ない量が残存している場合がある。
【０１３５】
これにより実施例７の窒化物蛍光体が製造される。
【０１３６】
＜実施例８及び比較例２＞
実施例８は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、緑色領域に発光ピーク波長を持つ（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。ＹＡＧ蛍光体は、発光素子からの光により励起・吸収され、緑色に発光する。また、窒化物蛍光体は発光素子からの光により励起・吸収され、赤色に発光する。但し、窒化物蛍光体は、ＹＡＧ蛍光体からの光によっても一部励起される。樹脂にＹＡＧ蛍光体と窒化物蛍光体とを、樹脂：ＹＡＧ蛍光体：窒化物蛍光体＝３：１．４９：０．２５の重量比で混合する。窒化物蛍光体は、（Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）：（（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）＝５８：４２の重量比で混合する。ここで、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．７Ｓｒ０．３）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６３０ｎｍであるため、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上異なっており、かつ、組成も異なっている。
【０１３７】
表２は、実施例８の発光装置の特性を示す。
【０１３８】
【表２】
【０１３９】
実施例８の発光装置は、平均演色評価数（Ｒａ）が８１．５と高演色性を実現している。また、発光出力も高い値を示している。さらに長寿命である。このライフ特性は１０個の平均値である。
【０１４０】
実施例８の発光装置と比較例２の発光装置との所定時間経過後の発光スペクトルを測定する。比較例２の発光装置は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＳｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。実施例８の発光装置と比較例２の発光装置とは、樹脂中の蛍光体の含有量が異なるため、必ずしも比較できるものではないが参考のため引用する。
【０１４１】
図４及び図５は、実施例８の発光装置の発光スペクトルを示す図である。図６及び図７は、比較例２の発光装置の発光スペクトルを示す図である。図５及び図７は、所定時間経過後の発光ピーク波長を１．０に揃えている。
【０１４２】
図４乃至図７より、比較例２の発光装置は実施例８の発光装置と比べて色調変化が大きい。特に比較例２の発光装置は、長波長側に発光スペクトルがシフトしているため、肉眼における色調ズレが極めて顕著である。これは、視感度特性において赤色領域での光の相対感度が低く、わずかな発光スペクトルのズレでも、色調に大きく影響を及ぼすからである。これに対し、実施例８の発光装置は、短波長側に発光スペクトルがほんのわずかにシフトしているに過ぎず、色調ズレがほとんどなく、肉眼における色調ズレにほとんど影響を与えない。
【０１４３】
実施例８の発光装置は、実施の形態に示した発光装置Ｉである。図１は、実施例８に係る発光装置を示す図である。
【０１４４】
実施例８の発光装置は、サファイア基板１上にｎ型及びｐ型のＧａＮ層の半導体層２が形成され、該ｎ型及びｐ型の半導体層２に電極３が設けられ、該電極３は、導電性ワイヤー１４によりリードフレーム１３と導電接続されている。発光素子１０の上部は、蛍光物質１１及びコーティング部材１２で覆われ、リードフレーム１３、蛍光物質１１及びコーティング部材１２等の外周をモールド部材１５で覆っている。半導体層２は、サファイア基板１上にｎ＋ＧａＮ：Ｓｉ、ｎ−ＡｌＧａＮ：Ｓｉ、ｎ−ＧａＮ、ＧａＩｎＮ ＱＷｓ、ｐ−ＧａＮ：Ｍｇ、ｐ−ＡｌＧａＮ：Ｍｇ、ｐ−ＧａＮ：Ｍｇの順に積層されている。該ｎ＋ＧａＮ：Ｓｉ層の一部はエッチングされてｎ型電極が形成されている。該ｐ−ＧａＮ：Ｍｇ層上には、ｐ型電極が形成されている。リードフレーム１３は、鉄入り銅を用いる。マウントリード１３ａの上部には、発光素子１０を積載するためのカップが設けられており、該カップのほぼ中央部の底面に該発光素子１０がダイボンドされている。導電性ワイヤー１４には、金を用い、電極３と導電性ワイヤー１４を導電接続するためのバンプ４には、Ｎｉメッキを施す。モールド部材１５は、エポキシ樹脂を用いる。この砲弾型の発光装置は、モールド部材１５の半径５ｍｍ、高さ約８ｍｍの上部が半球の円筒型である。
【０１４５】
この発光装置に電流を流すと、約４６０ｎｍに発光ピーク波長を持つ発光素子１０が発光し、この発光素子１０からの青色光を、半導体層２を覆うＹＡＧ蛍光体及び窒化物蛍光体の蛍光物質１１が色調変換を行い、発光素子からの光と蛍光物質からの光との混色により白色に発光する。
【０１４６】
＜実施例９＞
実施例９は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、緑色領域に発光ピーク波長を持つ（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。また、２種類の窒化物蛍光体の混合比を変えることにより所望の色調に微調節することもできる。Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６５２ｎｍであり、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上離れている。
【０１４７】
上記（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１４８】
＜実施例１０＞
実施例１０は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＹ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表されるＹＡＧ蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６４４ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。また、２種類の窒化物蛍光体の混合比を変えることにより所望の色調に微調節することもできる。Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６４４ｎｍであり、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上離れている。
【０１４９】
上記Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５０】
＜実施例１１＞
実施例１１は、４００ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕの組成で表される酸窒化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５１】
上記Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕに代えて、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなども使用することができる。また、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕに代えて、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５２】
＜実施例１２＞
実施例１２は、４００ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表される酸化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．２Ｓｒ０．８）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６４４ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５３】
上記Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕに代えて、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなども使用することができる。また、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５４】
＜実施例１３＞
実施例１３は、３６５ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＹ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表される酸化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５５】
上記Ｃａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕに代えて、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなども使用することができる。また、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５６】
＜実施例１４＞
実施例１４は、３６５ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、青色領域に発光ピーク波長を持つＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕの蛍光体と、緑色領域に発光ピーク波長を持つＹ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅの組成で表される酸化物蛍光体と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．８Ｓｒ０．２）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は白色系に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．８Ｓｒ０．２）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６４４ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。
【０１５７】
上記ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕに代えてＣａ１０（ＰＯ４）６（Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ、Ｃａ２Ｂ５Ｏ９Ｃｌ：Ｅｕ、なども使用することができる。また、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅに代えて、ＣａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｙ０．８Ｇｄ０．２）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなども使用することができる。
【０１５８】
＜実施例１５＞
実施例１５は、４６０ｎｍ近傍に発光ピーク波長を持つ発光素子と、赤色領域に発光ピーク波長を持つＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの組成で表される窒化物蛍光体と、を有する砲弾型の発光装置である。この発光装置は紫色、赤紫色、赤色系等に発光する。窒化物蛍光体の赤色は、樹脂中におけるＣａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ及び（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの混合比を変えることにより、発光ピーク波長が６１０ｎｍから６５２ｎｍの範囲の色調を実現することができる。これにより、１種類のみの窒化物蛍光体を使用するよりも、２種類の窒化物蛍光体を使用するほうが、長寿命かつ色調ズレも低減することができる。また、２種類の窒化物蛍光体の混合比を変えることにより所望の色調に微調節することもできる。なお、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６１０ｎｍであり、（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕの発光ピーク波長は６５２ｎｍであり、発光ピーク波長が１０ｎｍ以上離れている。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明の発光装置は、半導体発光素子、蛍光ランプ等の照明、ディスプレイ、液晶用バックライト、車載等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明に係る発光装置Ｉを示す図である。
【図２】本発明に係る発光装置ＩＩを示す図である。
【図３】本発明に係るキャップタイプの発光装置ＩＩＩを示す図である。
【図４】実施例８の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図５】実施例８の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図６】比較例２の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【図７】比較例２の発光装置の発光スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１ 基板
２ 半導体層
３ 電極
４ バンプ
１０ 発光素子
１１ 蛍光体
１２ コーティング部材
１３ リードフレーム
１３ａ マウントリード
１３ｂ インナーリード
１４ 導電性ワイヤー
１５ モールド部材
１０１ 発光素子
１０２ リード電極
１０３ 絶縁封止材
１０４ 導電性ワイヤー
１０５ パッケージ
１０６ リッド
１０７ 窓部
１０８ 蛍光体
１０９ コーティング部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、
該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、
を有する発光装置であって、
該蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、該発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種以上混合してなる蛍光物質を含有している発光装置。
【請求項２】
近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、
該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、
を有する発光装置であって、
該蛍光物質から放出される光は、４９５ｎｍ〜６６０ｎｍに１以上の発光ピーク波長を持ち、
該蛍光物質は、第１の蛍光体と、第２の蛍光体と、第３の蛍光体と、を少なくとも有し、第１の蛍光体は４９５ｎｍ〜５８４ｎｍに第１の発光ピーク波長を持ち、第２の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第２の発光ピーク波長を持ち、第３の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第３の発光ピーク波長を持ち、第２の発光ピーク波長及び第３の発光ピーク波長は少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、第２の蛍光体と第３の蛍光体とは組成の異なる窒化物蛍光体である発光装置。
【請求項３】
前記窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む窒化物蛍光体である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれている請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれている請求項１又は請求項２に記載の窒化物蛍光体。
【請求項６】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表される窒化物蛍光体である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表される窒化物蛍光体である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項８】
前記窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０である請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記窒化物蛍光体は、５８４ｎｍ以上６２５ｎｍ未満に発光ピーク波長を持つ第１の窒化物蛍光体と、６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を持つ第２の窒化物蛍光体と、を有し、前記第１の窒化物蛍光体の発光ピーク波長と前記第２の窒化物蛍光体の発光ピーク波長とが少なくとも１０ｎｍ以上異なる請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第１の窒化物蛍光体は、一般式Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕであり、前記第２の窒化物蛍光体は、一般式（ＳｒαＣａ１−α）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（０＜α＜１）である請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記励起光源は、半導体発光素子である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記蛍光物質は、さらに青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上を有している請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記発光装置は、前記励起光源からの光の一部と、前記蛍光物質から放出される光の全部若しくは一部と、が混合されて白色系に発光する請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項１】
近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、
該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、
を有する発光装置であって、
該蛍光物質は、５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに発光ピーク波長を持ち、該発光ピーク波長が少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、組成の異なる窒化物蛍光体を２種以上混合してなる蛍光物質を含有している発光装置。
【請求項２】
近紫外から可視光の短波長領域の光を放出する励起光源と、
該励起光源からの光の少なくとも一部を吸収し、波長変換を行い、励起光源の光よりも長波長領域の光を放出する蛍光物質と、
を有する発光装置であって、
該蛍光物質から放出される光は、４９５ｎｍ〜６６０ｎｍに１以上の発光ピーク波長を持ち、
該蛍光物質は、第１の蛍光体と、第２の蛍光体と、第３の蛍光体と、を少なくとも有し、第１の蛍光体は４９５ｎｍ〜５８４ｎｍに第１の発光ピーク波長を持ち、第２の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第２の発光ピーク波長を持ち、第３の蛍光体は５８４ｎｍ〜６６０ｎｍに第３の発光ピーク波長を持ち、第２の発光ピーク波長及び第３の発光ピーク波長は少なくとも１０ｎｍ以上異なり、かつ、第２の蛍光体と第３の蛍光体とは組成の異なる窒化物蛍光体である発光装置。
【請求項３】
前記窒化物蛍光体は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素により賦活される、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素と、Ｎと、を含む窒化物蛍光体である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記窒化物蛍光体は、Ｂが１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下含まれている請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記窒化物蛍光体は、組成中にＯが含まれている請求項１又は請求項２に記載の窒化物蛍光体。
【請求項６】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ）：Ｒ若しくはＬＸＭＹＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｚ≦３である。）で表される窒化物蛍光体である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項７】
前記窒化物蛍光体は、一般式、ＬＸＭＹＴＵＯＺＮ（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｕ−（２／３）Ｚ）：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の第ＩＶ族元素である。Ｔは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃの少なくとも１種以上である。Ｒは、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｌｕからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素である。Ｘ、Ｙ、Ｚは、０．５≦Ｘ≦３、１．５≦Ｙ≦８、０＜Ｕ＜０．５、０＜Ｚ≦３である。）で表される窒化物蛍光体である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項８】
前記窒化物蛍光体は、ＴとＲのモル比がＴ／Ｒ＝０．００１〜１．０である請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記窒化物蛍光体は、５８４ｎｍ以上６２５ｎｍ未満に発光ピーク波長を持つ第１の窒化物蛍光体と、６２５ｎｍ以上６６０ｎｍ以下に発光ピーク波長を持つ第２の窒化物蛍光体と、を有し、前記第１の窒化物蛍光体の発光ピーク波長と前記第２の窒化物蛍光体の発光ピーク波長とが少なくとも１０ｎｍ以上異なる請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第１の窒化物蛍光体は、一般式Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕであり、前記第２の窒化物蛍光体は、一般式（ＳｒαＣａ１−α）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ（０＜α＜１）である請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記励起光源は、半導体発光素子である請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記蛍光物質は、さらに青色に発光する蛍光体、緑色に発光する蛍光体、黄色に発光する蛍光体の少なくともいずれか１以上を有している請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記発光装置は、前記励起光源からの光の一部と、前記蛍光物質から放出される光の全部若しくは一部と、が混合されて白色系に発光する請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−４９５５３（Ｐ２００６−４９５５３Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２８０７５（Ｐ２００４−２２８０７５）
【出願日】平成１６年８月４日（２００４．８．４）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月４日（２００４．８．４）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
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