KR20170134241A

KR20170134241A - 발광 장치

Info

Publication number: KR20170134241A
Application number: KR1020170064419A
Authority: KR
Inventors: 겐지 아사이
Original assignee: 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2037-05-25
Also published as: JP2019114794A; JP6766901B2; BR102017011101A2; JP6477779B2; BR102017011101B1; TW201809221A; TWI718305B; JP7239841B2; JP2017216438A; KR102262785B1; JP2021006909A

Abstract

[과제] 뛰어난 연색성을 갖는 발광 장치를 제공한다.
[해결 수단] 410㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖는 발광 소자와, 형광 부재를 구비하는 발광 장치로서, 상기 형광 부재는, 형광체로서, 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Cl를 조성에 갖고 Eu로 활성화되는 알칼리 토류 인산염을 포함한 제1 형광체와, 440㎚ 이상 550㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Eu로 활성화되는 알칼리 토류 알루민산염 및 Ca, Mg 및 Cl를 조성에 갖고 Eu로 활성화되는 규산염 중 적어도 일방을 포함한 제2 형광체와, 500㎚ 이상 600㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Ce으로 활성화되는 희토류 알루민산염을 포함한 제3 형광체와, 610㎚ 이상 650㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Sr 및 Ca 중 적어도 일방과 Al를 조성에 갖고 Eu로 활성화되는 실리콘 나이트라이드를 포함한 제4 형광체와, 650㎚ 이상 670㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Mn로 활성화되는 플루오르저마네이트를 포함한 제5 형광체를 포함하는 발광 장치이다.

Description

발광 장치{LIGHT EMITTING DEVICE}

본 개시는 발광 장치에 관한 것이다.

발광 다이오드(이하, 「LED」라고도 기재함)를 이용하여 백색계의 광을 발하는 발광 장치로서, 예를 들면, 청색으로 발광하는 LED와 황색으로 발광하는 형광체를 조합시킨 발광 장치가 있다. 이 발광 장치는, LED의 청색광과, 그 광에 의해 여기된 형광체에 의한 황색광이 혼색됨으로써 백색계의 광을 발한다. 이와 같은 발광 장치에서는, 가시광 영역에 있어서의 방사 강도가 강하고 발광 효율은 높지만, 청록색 영역 및 적색 영역에 있어서의 방사 강도를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다. 이 때문에 조사물의 색의 보이는 방식(이하, 「연색성」이라고 함)을 한층 더 개량할 여지가 있다.

여기서, 광원의 연색성의 평가 수순은, JIS Z8726에 의해, 소정의 반사율 특성을 갖는 시험색(R1에서 R15)을, 시험 광원과 기준 광원에서 각각 측색(測色)하였을 경우의 색차 ΔEi(i는 1에서 15의 정수)를 수치 계산하여 연색 평가수를 산출하여 행하는 것으로 정해져 있다. 연색 평가수 Ri(i는 1에서 15의 정수)의 상한은 100이다. 즉, 시험 광원과 이에 대응하는 색 온도의 기준 광원의 색차가 작을수록, 연색 평가수는 100에 가까워져 높아지게 된다. 연색 평가수 가운데, R1에서 R8의 평균치는 평균 연색 평가수(이하, Ra라고도 기재함)라고 하고, R9에서 R15는 특수 연색 평가수라고 부른다. 특수 연색 평가수에 관하여, R9는 적색, R10은 황색, R11은 녹색, R12는 청색, R13은 서양인의 피부색, R14는 나뭇잎의 색, R15는 일본인의 피부색으로 되어 있다.

광원의 연색성을 높이기 위해, 청색으로 발광하는 LED와, 녹색으로부터 황색으로 발광하는 2종류의 형광체로서 예를 들면, 클로로실리케이트 형광체와, Y 또는 Tb의 가넷 형광체를 이용한 발광 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또한, 한층 더 연색성을 높이기 위해, 녹색으로부터 황색으로 발광하는 형광체에 추가하여, 적색으로 발광하는 형광체를 이용한 발광 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

일본특허공표 2003-535477호 공보 일본특허공개 2008-034188호 공보

종래 기술의 발광 장치에서는, 황색, 녹색, 적색 등으로 발광하는 형광체를 이용함으로써, 이들에 상당하는 파장 영역의 색차를 어느 정도 작게 할 수 있었다. 그러나, 주로 발광 소자에 유래하는 청색 영역의 발광 강도를 기준 광원에 가깝게 하여 청색 영역의 색차를 작게 하는 것은 어려웠다. 예를 들면, 형광체의 양을 조절하거나 확산재를 첨가하거나 하여 청색의 발광 강도를 조절하는 것도 생각할 수 있지만, 만족스러운 해결에는 이르지 못하였다. 여기서 특수 연색 평가수 R12는, 일반적으로, 청색의 파장 영역의 발광이 크게 관여하고 있고, 종래 기술의 발광 장치에서는 R12의 수치가 낮아지는 경향이 있었다. 높은 연색성을 갖는 발광 장치로 하기 위해서는, 가시광 영역에 있어서 태양 광원과 같은 보라색(紫色)으로부터 청색, 그리고 녹색으로부터 황색, 그리고 등색(橙色)으로부터 적색과 같은 일련의 연속한 발광 스펙트럼을 얻을 수 있도록 발광 장치를 구성하여, 이 R12의 수치를 높게 할 필요가 있다.

이러한 문제를 해결하는 발광 장치로서, 연색 평가수의 산출에는 기여하지 않는 근자외 영역에 발광 피크 파장을 갖는 발광 소자를 이용하는 발광 장치를 들 수 있다. 그러나, 근자외 영역의 광은, 자외선 성분을 많이 포함하고 있기 때문에, 인체나 조사물에 악영향을 미칠 뿐만 아니라, 발광 장치의 구성 부재가 열화하거나, 발광 장치의 발광 효율이 큰 폭으로 저하하거나 하는 문제가 있었다.

이에, 본 개시의 일 실시형태는, 전술한 바와 같은 문제를 해결하여, 우수한 연색성을 갖는 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 구체적 수단은 이하와 같으며, 본 개시는 이하의 양태를 포함한다.

제1 양태는, 410㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖는 발광 소자와, 형광 부재를 구비하는 발광 장치이다. 상기 형광 부재는, 형광체로서 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 알칼리 토류 인산염을 포함하는 제1 형광체와, 440㎚ 이상 550㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Eu로 활성화되는 알칼리 토류 알루민산염 및 Ca, Mg 및 Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 규산염 중 적어도 한 쪽을 포함하는 제2 형광체와, 500㎚ 이상 600㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Ce으로 활성화되는 희토류 알루민산염을 포함하는 제3 형광체와, 610㎚ 이상 650㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Sr 및 Ca 중 적어도 한 쪽과 Al를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 실리콘 나이트라이드를 포함하는 제4 형광체와, 650㎚ 이상 670㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Mn으로 활성화되는 플루오르저마네이트를 포함하는 제5 형광체를 포함한다.

본 개시의 일 실시형태에 의하면, 우수한 연색성을 갖는 발광 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 관한 발광 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 실시예 1에서 3 및 비교예 1에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시예 4에서 7 및 비교예 1에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예 8에서 11 및 비교예 2에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예 12에서 15 및 비교예 2에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예 16에서 19 및 비교예 3에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 7은 실시예 20에서 23 및 비교예 3에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 8은 실시예 24 및 비교예 4에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 9는 실시예 25 및 비교예 5에 관한 발광 장치의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 다만, 이하에 나타내는 실시형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 발광 장치를 예시하는 것으로, 본 발명은 이하의 발광 장치에 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에 있어서 색명과 색도 좌표와의 관계, 광의 파장 범위와 단색광의 색명과의 관계 등은 JIS Z8110에 따른다. 또한, 조성물 중의 각 성분의 함유량은, 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수의 물질의 합계량을 의미한다.

［발광 장치］

도 1은, 본 개시의 일 실시형태에 관한 발광 장치의 개략 단면도이다. 발광 장치(100)는, 410㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖는 발광 소자(10)와, 형광 부재(50)를 구비한다. 상기 형광 부재(50)는 형광체(70)로서 제1 형광체(71), 제2 형광체(72), 제3 형광체(73), 제4 형광체(74) 및 제5 형광체(75)의 적어도 5종을 포함한다. 제1 형광체(71)는, 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 알칼리 토류 인산염을 포함한다. 제2 형광체(72)는, 440㎚ 이상 550㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Eu로 활성화되는 알칼리 토류 알루민산염 및 Ca, Mg 및 Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 규산염 중 적어도 한 쪽을 포함한다. 제3 형광체(73)는, 500㎚ 이상 600㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Ce로 활성화되는 희토류 알루민산염을 포함한다. 제4 형광체(74)는, 610㎚ 이상 650㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Sr 및 Ca 중 적어도 한 쪽과 Al를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 실리콘 나이트라이드를 포함한다. 제5 형광체(75)는, 650㎚ 이상 670㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Mn으로 활성화되는 플루오르저마네이트를 포함한다. 상기 형광 부재(50)에 포함되는 상기 형광체(70)의 총량에 대한 상기 제1 형광체(71)의 함유율은 20질량% 이상 80질량% 이하인 것이 바람직하다.

특정의 발광 피크 파장을 갖는 발광 소자(10)와, 적어도 5종의 특정의 형광체를 포함하고, 특정 범위의 함유량으로 제1 형광체(71)를 포함하는 형광 부재(50)를 구비함으로써, 연색 평가수의 산출에 관계되는 가시광 영역의 단파측으로부터 장파측의 매우 넓은 범위에 있어서 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원의 스펙트럼에 가깝게 할 수 있다. 이에 의해, 우수한 연색성을 달성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 특정의 파장역에 발광 피크를 갖는 발광 소자(10)를 포함함으로써, 광원으로서의 안전성과 높은 발광 효율을 달성할 수 있다. 나아가, 특정의 발광 소자(10)와, 제1 형광체(71)를 특정의 함유량으로 포함하는 형광 부재(50)를 구비함으로써, 특히 특수 연색 평가수 R12를 향상시킬 수 있다.

평균 연색 평가수 Ra에 관하여, CIE(국제조명위원회)는, 형광 램프가 구비해야 할 연색성의 지침을 1986년에 공표하고 있으며, 그 지침에 의하면, 사용되는 장소에 따른 바람직한 평균 연색 평가수 Ra는, 일반 작업을 행하는 공장에서는 60 이상 80 미만, 주택, 호텔, 레스토랑, 점포, 오피스, 학교, 병원, 정밀 작업을 행하는 공장 등에서는 80 이상 90 미만, 높은 연색성이 요구되는 임상 검사를 행하는 장소, 미술관 등에서는 90 이상으로 되어 있다.

본 실시형태에 관한 발광 장치(100)의 Ra는, 예를 들면 80 이상이며, 90 이상이 바람직하고, 95 이상이 보다 바람직하다. 또한, 발광 장치(100)의 특수 연색 평가수 R9에서 R15는, 각각, 예를 들면 50 이상으로, 70 이상이 바람직하고, 90 이상이 보다 바람직하다. 특히, R12는 예를 들면 60 이상으로, 75 이상이 바람직하고, 90 이상이 보다 바람직하다. 또한, 특수 연색 평가수 R9에서 R15의 총합(이하, Rt라고도 함)은, 예를 들면 570 이상이며, 600 이상이 바람직하고, 650 이상이 보다 바람직하다.

발광 장치(100)가 발하는 광은, 발광 소자(10)의 광과, 제1 형광체(71), 제2 형광체(72), 제3 형광체(73), 제4 형광체(74) 및 제5 형광체(75)가 발하는 형광의 혼색광으로, 예를 들면, CIE1931에 규정되는 색도 좌표가 x=0.00에서 0.50이고 y=0.00에서 0.50의 범위에 포함되는 광으로 할 수 있고, x=0.25에서 0.40이고 y=0.25에서 0.40의 범위에 포함되는 광으로 할 수도 있다. 또한, 발광 장치(100)가 발하는 광의 상관 색온도는, 예를 들면 2000K 이상 또는 2500K 이상이다. 또한, 상관 색온도는 7500K 이하 또는 7000K 이하이다.

본 실시형태에 관한 발광 장치(100)를 도 1에 기초하여 상세하게 설명한다. 발광 장치(100)는 표면 실장형 발광 장치의 일례이다.

발광 장치(100)는, 가시광의 단파장측(예를 들면, 380㎚ 이상 485㎚ 이하의 범위)의 광을 발하고, 발광 피크 파장이 410㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위 내에 있는 질화갈륨계 화합물 반도체의 발광 소자(10)와, 발광 소자(10)를 올려놓는 성형체(40)를 갖는다. 성형체(40)는 제1 리드(20) 및 제2 리드(30)와, 수지부(42)가 일체적으로 성형되어 이루어지는 것이다. 또는, 수지부(42)를 대신하여 세라믹스를 재료로 하여 이미 알려진 방법을 이용하여 성형체(40)를 형성할 수도 있다. 성형체(40)는 저면과 측면을 갖는 오목부를 형성하고 있고, 오목부의 저면에 발광 소자(10)가 올려 놓여져 있다. 발광 소자(10)는 한 쌍의 정부(正負)의 전극을 가지고 있고, 그 한 쌍의 정부의 전극은 각각 제1 리드(20) 및 제2 리드(30)와 와이어(60)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 발광 소자(10)는 형광 부재(50)에 의해 피복되어 있다. 형광 부재(50)는 예를 들면, 발광 소자(10)로부터의 광을 파장 변환하는 형광체(70)로서 제1 형광체(71), 제2 형광체(72), 제3 형광체(73), 제4 형광체(74) 및 제5 형광체(75)의 적어도 5종의 형광체와 수지를 함유하여 이루어진다.

(발광 소자(10))

발광 소자(10)의 발광 피크 파장은 410㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위에 있으며, 발광 효율의 관점에서, 420㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 범위에 발광 피크 파장을 갖는 발광 소자(10)를 여기 광원으로서 이용함으로써, 발광 소자(10)로부터의 광과 형광체(70)로부터의 형광의 혼색광을 발하는 발광 장치(100)를 구성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 발광 소자(10)로부터 외부로 방사되는 광을 유효하게 이용할 수 있기 때문에, 발광 장치(100)로부터 출사되는 광의 손실을 줄일 수 있고, 고효율의 발광 장치(100)를 얻을 수 있다. 나아가, 발광 피크 파장이 근자외 영역보다 장파장 측에 있으며, 자외선의 성분이 적기 때문에, 광원으로서의 안전성과 발광 효율이 우수하다.

발광 소자(10)의 발광 스펙트럼의 반치폭은 예를 들면, 30㎚ 이하로 할 수 있다.

발광 소자(10)에는 LED 등의 반도체 발광 소자를 이용하는 것이 바람직하다. 광원으로서 반도체 발광 소자를 이용함으로써, 고효율이며 입력에 대한 출력의 선형성(linearity)이 높고, 기계적 충격에도 강한 안정된 발광 장치(100)를 얻을 수 있다.

반도체 발광 소자로서는, 예를 들면, 질화물계 반도체(In_XAl_YGa₁ _－X－ _YN, 여기서 X 및 Y는, 0≤X, 0≤Y, X＋Y≤1을 만족함)를 이용한 청색, 녹색 등으로 발광하는 반도체 발광 소자를 이용할 수 있다.

(형광 부재(50))

형광 부재(50)는, 예를 들면, 형광체(70)와 수지(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 형광 부재(50)는 형광체(70)로서, 발광 소자(10)로부터 발하는 빛을 흡수하여 청색으로 발광하는 제1 형광체(71)의 적어도 1종과, 녹색으로 발광하는 제2 형광체(72)의 적어도 1종과, 황색으로 발광하는 제3 형광체(73)의 적어도 1종과, 적색으로 발광하는 제4 형광체(74)의 적어도 1종과, 깊은 적색으로 발광하는 제5 형광체(75)의 적어도 1종을 포함한다. 제1 형광체(71)에서 제5 형광체(75)는, 서로 다른 조성을 갖고 있다. 제1 형광체(71)에서 제5 형광체(75)의 구성 비율을 적절히 선택함으로써 발광 장치(100)의 발광 효율, 연색성 등의 특성을 소망의 범위로 할 수 있다.

제1 형광체(71)

제1 형광체(71)는, 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 알칼리 토류 인산염을 포함하는 청색 발광의 형광체이다. 제1 형광체(71)는, 예를 들면 하기 식(1)로 나타내지는 조성을 갖는 것이 바람직하고, 하기 식(1＇)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 이하에 설명하는 제1 형광체(71)의 각 발광 특성을 비교적 용이하게 얻을 수 있다.

(Ca, Sr, Ba)₅(PO₄)₃(Cl, Br)：Eu　　 (1)

Ca₅(PO₄)₃Cl：Eu　　 (1＇)

제1 형광체(71)의 극대 여기 파장은, 예를 들면 360㎚ 이상 440㎚ 이하이며, 370㎚ 이상 430㎚ 이하가 바람직하다. 상기 발광 소자(10)의 발광 피크 파장의 범위에서, 양호한 효율로 여기시킬 수 있다. 제1 형광체(71)의 발광 피크 파장은, 예를 들면 430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위이며, 440㎚ 이상 480㎚ 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼은, 특히 청색 영역에 관하여 제1 형광체(71)의 발광 스펙트럼과, 발광 소자(10)의 발광 스펙트럼 및 제2 형광체(72)의 발광 스펙트럼과의 중복이 적어진다. 나아가, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 제1 형광체(71)의 발광 스펙트럼과, 발광 소자(10)의 발광 스펙트럼에 의해, 종래는 발광소자에만 유래하고 있던 청색 영역의 발광 강도를 기준 광원에 가깝게 하는 것이 용이하게 되어, 발광 장치(100)의 연색성을 향상시킬 수 있다. 제1 형광체(71)의 발광 스펙트럼에 있어서의 반치폭은, 예를 들면 29㎚ 이상 49㎚ 이하이며, 34㎚ 이상 44㎚ 이하가 바람직하다. 이와 같은 반치폭의 범위로 함으로써, 색순도를 향상시키고, 청색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 가깝게 할 수 있어서, 발광 장치(100)의 연색성을 더욱 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 상관 색온도가 2000K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 형광 부재(50) 중의 총 형광체량에 대한 제1 형광체(71)의 함유율(제1 형광체량/총 형광체량； 이하, 단순히 「제1 형광체(71)의 함유율」이라고도 함)은, 예를 들면 20질량% 이상이며, 25질량% 이상인 것이 바람직하고, 40질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 80질량% 이하이며, 75질량% 이하인 것이 바람직하고, 70질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 제1 형광체(71)의 함유율이 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 상관 색온도가 2000K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 제3 형광체(73)에 대한 함유비(제1 형광체/제3 형광체)는, 예를 들면 0.3 이상 7 이하이며, 0.5 이상 6.5 이하인 것이 바람직하고, 0.6 이상 6 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.8 이상 6 이하인 것이 더욱 더 바람직하다. 함유비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 보다 기준 광원에 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

발광 장치(100)로부터 얻어지는, 횡축에 파장, 종축에 상대 발광 강도를 취한 발광 스펙트럼에 있어서, 제1 형광체(71)의 발광 피크 강도의 발광 소자(10)의 발광 피크 강도에 대한 비(제1 형광체(71)의 발광 피크 강도/발광 소자(10)의 발광 피크 강도； 이하, 단순히 「발광 피크 강도비」라고도 함)는, 예를 들면 상관 색온도가 2000K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 예를 들면 0.15 이상 2 이하이며, 0.3 이상 1.8 이하인 것이 바람직하고, 0.5 이상 1.5 이하인 것이 보다 바람직하다. 발광 피크 강도비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다. 여기서 발광 피크 강도비는, 410㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위에 있어서의 발광 강도의 최대치를 발광 소자(10)의 발광 피크 강도로 간주하고, 440㎚ 초과 470㎚ 이하의 범위에 있어서의 발광 강도의 최대치를 제1 형광체(71)의 발광 피크 강도로 간주하여 산출한다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 30질량% 이상이며, 35질량% 이상인 것이 바람직하고, 45질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 80질량% 이하이며, 77질량% 이하인 것이 바람직하고, 75질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유 비율이 상기 범위 내일 때, 발광 장치의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 제3 형광체(73)에 대한 함유비는, 예를 들면 0.9 이상 6 이하이며, 1.5 이상 5.9 이하인 것이 바람직하고, 2.5 이상 5.85 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 보다 기준 광원에 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크 강도비는, 예를 들면 0.4 이상 1.5 이하이며, 0.45 이상 1.47 이하인 것이 바람직하고, 0.70 이상 1.44 이하인 것이 보다 바람직하다. 발광 피크 강도비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 30질량% 이상이며, 45질량% 이상인 것이 바람직하고, 55질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 80질량% 이하이며, 78질량% 이하인 것이 바람직하고, 76질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유 비율이 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 제3 형광체(73)에 대한 함유비는, 예를 들면 0.8 이상 5.5 이하이며, 1.5 이상 5.4 이하인 것이 바람직하고, 2 이상 5.35 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 보다 기준 광원에 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크 강도비는, 예를 들면 0.4 이상 1.5 이하이며, 0.5 이상 1.45 이하인 것이 바람직하고, 0.6 이상 1.4 이하인 것이 보다 바람직하다. 발광 피크 강도비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 20질량% 이상이며, 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 55질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 75질량% 이하이며, 70질량% 이하인 것이 바람직하고, 64질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유 비율이 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 제3 형광체(73)에 대한 함유비는, 예를 들면 0.6 이상 4.2 이하이며, 1.8 이상 4 이하인 것이 바람직하고, 2.2 이상 3.3 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 보다 기준 광원에 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크 강도비는, 예를 들면 0.3 이상 1.3 이하이며, 0.6 이상 1.25 이하인 것이 바람직하고, 0.8 이상 1.1 이하인 것이 보다 바람직하다. 발광 피크 강도비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 30질량% 이상이며, 35질량% 이상인 것이 바람직하고, 40질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제1 형광체(71)의 함유율은, 예를 들면 65질량% 이하이며, 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 55질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유 비율이 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 제3 형광체(73)에 대한 함유비는, 예를 들면 1 이상 4 이하이며, 1.5 이상 3.5 이하인 것이 바람직하고, 1.7 이상 2.7 이하인 것이 보다 바람직하다. 함유비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 보다 기준 광원에 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크 강도비는, 예를 들면 0.2 이상 1.4 이하이며, 0.5 이상 1.2 이하인 것이 바람직하고, 0.7 이상 1.1 이하인 것이 보다 바람직하다. 발광 피크 강도비가 상기 범위 내일 때, 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있으므로, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

제2 형광체(72)

제2 형광체(72)는, 440㎚ 이상 550㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Eu로 활성화되는 알칼리 토류 알루민산염 및 Ca, Mg 및 Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 규산염 중 적어도 한 쪽을 포함하는 녹색 발광의 형광체이다. 제2 형광체(72)는, 적어도 상기 알칼리 토류 알루민산염을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 토류 알루민산염은, 예를 들면 하기 식(2a)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 바람직하고, 하기 식(2a＇)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 상기 규산염은, 예를 들면 하기 식(2b)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 바람직하고, 하기 식(2b＇)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 특정의 조성을 가짐으로써, 이하에 설명하는 제2 형광체(72)의 각 발광 특성을 비교적 용이하게 얻을 수 있다.

(Sr, Ca, Ba)₄Al₁₄O₂₅：Eu　　 (2a)

Sr₄Al₁₄O₂₅：Eu　　 (2a＇)

(Ca, Sr, Ba)₈MgSi₄O₁₆(F, Cl, Br)₂：Eu　　 (2b)

Ca₈MgSi₄O₁₆Cl₂：Eu　　 (2b＇)

제2 형광체(72)가 식(2b)로 나타내지는 조성을 갖는 경우, 제2 형광체(72)는 Ca, Sr 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하지만, 적어도 Ca를 포함하는 것이 바람직하고, Ca, Sr 및 Ba 중의 Ca 함유율이 90몰% 이상인 것이 보다 바람직하다. 제2 형광체는 F, Cl 및 Br로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하지만, 적어도 Cl를 포함하는 것이 바람직하고, F, Cl 및 Br 중의 Cl 함유율이 90몰% 이상인 것이 보다 바람직하다.

제2 형광체(72)의 극대 여기 파장은, 예를 들면 270㎚ 이상 470㎚ 이하이며, 370㎚ 이상 460㎚ 이하가 바람직하다. 상기 발광 소자(10)의 발광 피크 파장의 범위에서, 양호한 효율로 여기시킬 수 있다.

제2 형광체(72)가 식(2a)으로 나타내지는 조성을 갖는 경우, 그 발광 피크 파장은, 예를 들면 400㎚ 이상 550㎚ 이하이며, 460㎚ 이상 530㎚ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 발광 스펙트럼에 있어서의 반치폭은, 예를 들면 58㎚ 이상 78㎚ 이하이며, 63㎚ 이상 73㎚ 이하가 바람직하다.

제2 형광체(72)가 식(2b)로 나타내지는 조성을 갖는 경우, 그 발광 피크 파장은, 예를 들면 510㎚ 이상 540㎚ 이하이며, 520㎚ 이상 530㎚ 이하가 바람직하다. 또한, 발광 스펙트럼에 있어서의 반치폭은, 예를 들면 50㎚ 이상 75㎚ 이하이며, 58㎚ 이상 68㎚ 이하가 바람직하다.

이와 같은 제2 형광체(72) 중 적어도 1종을 이용함으로써, 색순도를 향상시키고, 녹색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 가깝게 할 수 있어, 발광 장치(100)의 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 상관 색온도가 2000K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 형광 부재(50) 중의 총 형광체량에 대한 제2 형광체(72)의 함유율(제2 형광체량/총 형광체량； 이하, 단순히 「제2 형광체(72)의 함유율」이라고도 함)은, 0.5질량% 이상이며, 0.7질량% 이상인 것이 바람직하고, 1질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제2 형광체(72)의 함유율은, 30질량% 이하이며, 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 4질량% 이상이며, 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 6질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 20질량% 이하이며, 13질량% 이하인 것이 바람직하고, 11질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 0.5질량% 이상이며, 0.7질량% 이상인 것이 바람직하고, 1질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 4질량% 이하이며, 3질량% 이하인 것이 바람직하고, 2질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 1.5질량% 이상이며, 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 2.2질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 5질량% 이하이며, 3.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 1.5질량% 이상이며, 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 2.2질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제2 형광체(72)의 함유율은, 예를 들면 5질량% 이하이며, 3.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

제2 형광체(72)의 함유율이 상기 범위 내이면, 발광 장치(100)의 녹색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있어, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

제3 형광체(73)

제3 형광체(73)는, 500㎚ 이상 600㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Ce로 활성화되는 희토류 알루민산염을 포함하는 황색 발광의 형광체이다. 제3 형광체(73)는, 예를 들면 하기 식(3)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 바람직하고, 하기 식(3＇)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 이하에 설명하는 제3 형광체(73)의 각 발광 특성을 비교적 용이하게 얻을 수 있다.

(Y, Lu, Gd)₃(Al, Ga)₅O₁₂：Ce　　 (3)

Y₃Al₅O₁₂：Ce　　 (3＇)

제3 형광체(73)의 극대 여기 파장은, 예를 들면 220㎚ 이상 490㎚ 이하이며, 430㎚ 이상 470㎚ 이하가 바람직하다. 상기 발광 소자(10)의 발광 피크 파장의 범위에서, 양호한 효율로 여기시킬 수 있다. 제3 형광체(73)의 피크 파장은, 예를 들면 480㎚ 이상 630㎚ 이하이며, 500㎚ 이상 560㎚ 이하가 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 제2 형광체(72)의 발광 스펙트럼과의 중복을 적게 하고, 황색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 가깝게 할 수 있어, 발광 장치(10)의 연색성을 보다 향상시킬 수 있다. 제3 형광체(73)의 발광 스펙트럼에 있어서의 반치폭은, 예를 들면 95㎚ 이상 115㎚ 이하이며, 100㎚ 이상 110㎚ 이하가 바람직하다. 이와 같은 반치폭의 범위로 함으로써, 색순도를 향상시켜, 황색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 가깝게 할 수 있으므로, 발광 장치(100)의 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 상관 색온도가 2000K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 형광 부재(50) 중의 총 형광체량에 대한 제3 형광체(73)의 함유율(제3 형광체량/총 형광체량； 이하, 단순히 「제3 형광체(73)의 함유율」이라고도 함)은, 예를 들면 8질량% 이상이며, 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 12질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 40질량% 이하이며, 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 8질량% 이상이며, 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 12질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 40질량% 이하이며, 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 22질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 10질량% 이상이며, 12질량% 이상인 것이 바람직하고, 14질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 45질량% 이하이며, 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 10질량% 이상이며, 15질량% 이상인 것이 바람직하고, 17.5질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 50질량% 이하이며, 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 15질량% 이상이며, 17.5질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제3 형광체(73)의 함유율은, 예를 들면 40질량% 이하이며, 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

제3 형광체(73)의 함유율이 상기 범위 내라면, 발광 장치(100)의 황색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있어, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

제4 형광체(74)

제4 형광체(74)는, 610㎚ 이상 650㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Sr 및 Ca 중 적어도 한 쪽과 Al을 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 실리콘 나이트라이드를 포함한 적색 발광의 형광체이다. 제4 형광체(74)는, 예를 들면 하기 식(4)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 이하에 설명하는 제4 형광체(74)의 각 발광 특성을 비교적 용이하게 얻을 수 있다.

(Sr, Ca)AlSiN₃：Eu　　 (4)

제4 형광체(74)가 식(4)으로 나타내지는 조성을 갖는 경우, 제4 형광체(74)는 Sr 및 Ca로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하지만, Sr과 Ca의 양쪽을 포함하는 것이 바람직하고, Sr과 Ca의 양쪽을 포함하고, Sr 및 Ca 중의 Sr 함유율이 0.8몰% 이상인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 제4 형광체(74)의 발광 피크 파장을 소망의 범위로 할 수 있다.

제4 형광체(74)의 발광 피크 파장은, 예를 들면 620㎚ 이상 650㎚ 이하이며, 630㎚ 이상 645㎚ 이하가 바람직하다. 상기 하한치 이상이라면, 후술하는 제5 형광체(75)의 발광 피크 파장과 제4 형광체(74)의 발광 피크 파장 사이의 발광 강도가 부족한 일 없이, 적색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있다. 상기 상한치 이하라면, 제4 형광체(74)의 발광 스펙트럼과 제5 형광체(75)의 발광 스펙트럼의 중복을 적게 할 수 있어, 제5 형광체(75)의 발광 스펙트럼의 효과를 효율적으로 얻을 수 있고, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다. 제4 형광체(74)의 발광 스펙트럼에 있어서의 반치폭은, 예를 들면 80㎚ 이상 100㎚ 이하이며, 85㎚ 이상 95㎚ 이하가 바람직하다. 이와 같은 반치폭의 범위로 함으로써, 제4 형광체(74)의 발광 스펙트럼과 제5 형광체(75)의 발광 스펙트럼의 중복이 적어지게 되므로, 제5 형광체(75)의 발광 스펙트럼의 효과를 효율적으로 얻을 수 있고, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 상관 색온도가 2000K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 형광 부재 중의 총 형광체량에 대한 제4 형광체(74)의 함유량의 함유율(제4 형광체량/총 형광체량； 이하, 단순히 「제4 형광체(74)의 함유율」이라고도 함)은, 예를 들면 0.5질량% 이상이며, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 1.5질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 6질량% 이하이며, 5질량% 이하인 것이 바람직하고, 4질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 1질량% 이상이며, 1.5질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 6질량% 이하이며, 4질량% 이하인 것이 바람직하고, 3.8질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 0.5질량% 이상이며, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 1.5질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 3.5질량% 이하이며, 3질량% 이하인 것이 바람직하고, 2.6질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 1질량% 이상이며, 1.5질량% 이상인 것이 바람직하고, 2.27질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 4.8질량% 이하이며, 3.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 2.5질량% 이상이며, 3질량% 이상인 것이 바람직하고, 3.2질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제4 형광체(74)의 함유율은, 예를 들면 4.5질량% 이하이며, 4질량% 이하인 것이 바람직하고, 3.5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

제4 형광체(74)의 함유율이 상기 범위 내라면, 발광 장치(100)의 적색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있어, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

제5 형광체(75)

제5 형광체는, 650㎚ 이상 670㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Mn으로 활성화되는 플루오르저마네이트를 포함하는 깊은 적색 발광의 형광체이다. 제5 형광체(75)는, 예를 들면 하기 식(5a) 또는 (5b)로 나타내지는 조성을 갖는 플루오르저마네이트 중 적어도 1종인 것이 바람직하다. 식(5a) 또는 (5b)로 나타내지는 조성을 갖는 형광체의 발광 피크 파장은, 적색 발광의 다른 형광체보다도 길고, 650㎚ 이상이다. 그 때문에, 장파장 영역의 발광 스펙트럼을 효과적으로 기준 광원에 가깝게 할 수 있어, 발광 장치(100)의 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

3.5MgO·0.5MgF₂ ·GeO₂：Mn　　 (5a)

(x-s)MgO·(s/2)Sc₂O₃ ·yMgF₂ ·uCaF₂ ·(1-t)GeO₂ ·(t/2)M^t ₂O₃：zMn　　(5b)

다만, 식(5b) 중, x, y, z, s, t 및 u는, 2.0≤x≤4.0, 0＜y＜1.5, 0＜z＜0.05, 0≤s＜0.5, 0＜t＜0.5, 0≤u＜1.5를 만족하고, 나아가 y+u<1.5를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 일반식(5b) 중의 M^t는 Al, Ga 및 In으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다.

식(5b)에 있어서, 바람직하게는 0.05≤s≤0.3, 0.05≤t＜0.3이며, 이에 의해 한층 더 휘도를 향상시킬 수 있다. 나아가 제5 형광체(75)는, 하기 식(5b＇)으로 나타내지는 조성을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 상기 발광 소자(10)의 발광 피크 파장을 포함하는 파장 범위의 광에 의해, 제5 형광체(75)를 양호한 효율로 여기할 수 있다.

3.4MgO·0.1Sc₂O₃ ·0.5MgF₂ ·0.885GeO₂ ·0.1Ga₂O₃：0.015Mn　　 (5b＇)

제5 형광체(75)의 발광 스펙트럼에 있어서의 반치폭은, 예를 들면 45㎚ 이하이며, 40㎚ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 반치폭의 범위로 함으로써, 색순도를 향상시키고, 적색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 가깝게 할 수 있어, 발광 장치(100)의 연색성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 제5 형광체(75)의 발광 스펙트럼은, 최대 발광 강도를 100%로 했을 경우에, 600㎚ 이상 620㎚ 이하의 범위에 있어서의 평균 발광 강도가 예를 들면 20% 이하이며, 10% 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위라면, 후술하는 제5 형광체(75)의 발광 스펙트럼이 제4 형광체(74)의 발광 스펙트럼과 중복하는 것이 적어지게 되므로, 제4 형광체(74)의 발광 스펙트럼의 효과를 보다 효율적으로 얻을 수 있어서, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

예를 들면, 상관 색온도가 2000K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 형광 부재(50) 중의 총 형광체량에 대한 제5 형광체(75)의 함유율(제5 형광체량/총 형광체량； 이하, 단순히 「제5 형광체(75)의 함유율」이라고도 함)은, 예를 들면 1질량% 이상이며, 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 40질량% 이하이며, 35질량% 이하인 것이 바람직하고, 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 1질량% 이상이며, 2질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 12질량% 이하이며, 6질량% 이하인 것이 바람직하고, 5.5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 3질량% 이상이며, 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 7질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 30질량% 이하이며, 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 15질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 5질량% 이상이며, 8질량% 이상인 것이 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 28질량% 이하이며, 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 16질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 예를 들면, 상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만의 광을 발하는 발광 장치(100)의 경우, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 15질량% 이상이며, 18질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 제5 형광체(75)의 함유율은, 예를 들면 45질량% 이하이며, 40질량% 이하인 것이 바람직하고, 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.

제5 형광체(75)의 함유율이 상기 범위 내라면, 발광 장치(100)의 적색 영역에 있어서의 발광 스펙트럼을 기준 광원에 보다 가깝게 할 수 있어, 연색성을 보다 향상시킬 수 있다.

형광 부재(50)는, 제1 형광체(71)로부터 제5 형광체(75) 이외의 그 밖의 형광체를 필요에 따라 포함하고 있어도 좋다. 그 밖의 형광체로서는, Ca₃Sc₂Si₃O₁₂：Ce, CaSc₂O₄：Ce, (La, Y)₃Si₆N₁₁：Ce, (Ca, Sr, Ba)₃Si₆O₉N₄：Eu, (Ca, Sr, Ba)₃Si₆O₁₂N₂：Eu, (Ba, Sr, Ca)Si₂O₂N₂：Eu, (Ca, Sr, Ba)₂Si₅N₈：Eu, (Ca, Sr, Ba)S：Eu, (Ba, Sr, Ca)Ga₂S₄：Eu, K₂(Si, Ti, Ge)F₆：Mn 등을 들 수 있다. 형광 부재(50)가 그 밖의 형광체를 포함하는 경우, 그 함유율은 본 발명에 관한 발광 특성을 얻을 수 있도록 적절히 조정된다. 그 밖의 형광체의 함유율은 총 형광체량에 대하여, 예를 들면 2질량% 이하이며, 1질량% 이하가 바람직하다.

(수지)

형광 부재(50)를 구성하는 수지로서는, 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 들 수 있다. 열경화성 수지로서, 구체적으로는, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 에폭시 변성 실리콘 수지 등의 변성 실리콘 수지 등을 들 수 있다.

(그 외의 성분)

형광 부재(50)는, 형광체(70) 및 수지에 더하여 그 밖의 성분을 필요에 따라 포함하고 있어도 좋다. 그 밖의 성분으로서는, 실리카, 티탄산바륨, 산화티탄, 산화알루미늄 등의 필러, 광안정화제, 착색제 등을 들 수 있다. 형광 부재가 그 밖의 성분을 포함하는 경우, 그 함유량은 특히 제한되지 않고, 목적 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 그 밖의 성분으로서, 필러를 포함하는 경우, 그 함유량은 수지 100질량부에 대해서, 0.01에서 20질량부로 할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(형광체(70))

발광 장치(100)의 제작에 앞서, 이하에 나타내는 제1 형광체(71)에서 제5 형광체(75)를 각각 준비하였다.

제1 형광체(71)로서, Ca₅(PO₄)₃Cl：Eu로 나타내지는 조성을 갖고, 발광 피크 파장을 460㎚ 부근에 갖는 청색 발광의 형광체(이하, 「CCA」라고도 함)를 준비하였다.

제2 형광체(72)로서, Sr₄Al₁₄O₂₅：Eu로 나타내지는 조성을 갖고, 발광 피크 파장을 494㎚ 부근에 갖는 녹색 발광의 형광체(이하, 「SAE」라고도 함)를 준비하였다.

제3 형광체(73)로서, Y₃Al₅O₁₂：Ce로 나타내지는 조성을 갖고, 발광 피크 파장을 544㎚ 부근에 갖는 희토류 알루미늄 가넷 형광체(이하, 「YAG」라고도 함)를 준비하였다.

제4 형광체(74)로서, (Sr, Ca)AlSiN₃：Eu로 나타내지는 조성을 갖고, 발광 피크 파장을 635㎚ 부근에 갖는 적색 발광의 질화물 형광체(이하, 「SCASN」라고도 함)를 준비하였다.

제5 형광체(75)로서, 3.4MgO·0.1Sc₂O₃·0.5MgF₂·0.885GeO₂·0.1Ga₂O₃：0.015Mn으로 나타내지는 조성을 갖고, 발광 피크 파장을 658㎚ 부근에 갖는 깊은 적색 발광의 형광체(이하, 「MGF」라고도 함)를 준비하였다.

(발광 소자(10))

발광 소자(10)로서, 발광 피크 파장이 430㎚인 청자색 발광 LED를 준비하였다.

［평가］

이하의 실시예 및 비교예에서 얻어진 발광 장치(100)에 대해, 발광색의 색도 좌표, 상관 색온도(Tcp；K), 평균 연색 평가수(Ra), 특수 연색 평가수(R9에서 R15)를 측정하였다. 또한, 특수 연색 평가수 R9에서 R15의 총합(이하, Rt라고도 함)을 산출하였다. 또한, 평균 연색 평가수 및 특수 연색 평가수를 합쳐, 단순히 「연색 평가수」라고도 한다.

발광 장치(100)의 발광 스펙트럼은, 적분구를 사용한 전광속 측정 장치를 이용하여 측정하였다.

(실시예 1)

발광 장치(100)의 제작

발광 피크 파장이 430㎚의 청자색 발광 LED인 발광 소자(10)와, 제1 형광체(71)(CCA), 제2 형광체(72)(SAE), 제3 형광체(73)(YAG), 제4 형광체(74)(SCASN) 및 제5 형광체(75)(MGF)를 조합하여, 이하와 같이 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

총 형광체량에 대한 제1 형광체(71)(CCA)의 함유율이 질량 기준으로 33.3%가 되고, 총 형광체량에 대한 다른 각 형광체의 함유율을 이하의 표 1에 나타내는 값으로 하고, 상관 색온도가 6500K 부근이 되도록 배합한 형광체(70)를 실리콘 수지에 첨가하고, 혼합 분산한 후, 더욱 탈포(脫泡)함으로써 형광체 함유 수지 조성물을 얻었다. 여기서, 수지량에 대한 제1 형광체의 함유량의 비율(제1 형광체/수지)은 15%였다. 다음으로, 이 형광체 함유 수지 조성물을 발광 소자(10) 위에 주입, 충전하고, 나아가 가열함으로써 수지 조성물을 경화시켰다. 이와 같은 공정에 의해 발광 장치(100)를 제작하였다.

(실시예 2에서 7)

각 형광체의 질량 기준의 함유율(%)을 이하의 표 1에 나타내는 값이 되도록 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

(비교예 1)

형광체(70)로서, 제1 형광체(71)(CCA)를 사용하지 않고, 제2 형광체(72)(SAE)와, 제3 형광체(73)(YAG)와, 제4 형광체(74)(SCASN)와, 제5 형광체(75)(MGF)를 조합하여 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

실시예 1에서 7 및 비교예 1에 의해 얻어진 발광 장치(100)의 평가 결과에 대해, 연색 평가수 이외의 결과는 이하의 표 1에, 연색 평가수의 결과는 이하의 표 2에 나타낸다.

표 1 및 2로부터, 실시예 1에서 7은 제1 형광체(71)를 포함함으로써, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 1보다 Ra가 크게 되어 있다. 또한, 실시예 1에서 7은, R9에서 R15에 있어서도 모두 60 이상의 높은 수치를 가질 수 있었다.

한편, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 1에서는, Ra가 모든 실시예보다도 작고, R12가 38로서 실시예와 비교하여 매우 낮았다.

실시예 1에서 7 및 비교예 1은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 모두 상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하의 범위에 있었다. 실시예 4, 5, 6 및 7은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 총 형광체량에 대한 제1 형광체(71)의 함유율이 60질량% 이상 80질량% 이하이며, 제3 형광체(73)에 대한 제1 형광체(71)의 함유비가 2.5 이상 6.0 이하인 범위에 포함된다. 이들 실시예 4, 5, 6 및 7은, 표 2에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 90 이상을 나타내며, 나아가 Rt의 수치가 650 이상을 나타내고 있어, 연색성이 특히 우수한 것을 알 수 있다.

도 2는 비교예 1 및 실시예 1에서 3에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 도 3은 비교예 1 및 실시예 4에서 7에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 각각 530㎚의 발광 강도를 기준으로 규격화하여 비교한 도면이다. 도 2 및 도 3의 발광 스펙트럼은, 파장에 대한 상대 발광 강도를 나타낸다. 실시예 4, 5, 6 및 7은, 표 1에 나타내는 바와 같이, 발광 스펙트럼에 있어서의 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크의 강도비가 0.7 이상 1.5 이하이다. 이들 실시예 4, 5, 6 및 7은, 표 2에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 90 이상을 나타내고, 나아가 Rt의 수치가 650 이상을 나타내고 있어, 연색성이 특히 우수한 것을 알 수 있다.

(실시예 8에서 15)

각 형광체의 함유율을 이하의 표 3에 나타내는 값이 되도록 변경하고 상관 색온도를 5000K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

(비교예 2)

형광체(70)로서, 제1 형광체(71)(CCA)를 사용하지 않고, 제2 형광체(72)(SAE)와, 제3 형광체(73)(YAG)와, 제4 형광체(74)(SCASN)와, 제5 형광체(75)(MGF)를 조합하여 사용한 것과, 상관 색온도를 5000K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

실시예 8에서 15 및 비교예 2에 의해 얻어진 발광 장치(100)의 평가 결과에 대해, 연색 평가수 이외의 결과는 이하의 표 3에, 연색 평가수의 결과는 이하의 표 4에 나타낸다.

표 3 및 4로부터, 실시예 8에서 15는 제1 형광체(71)를 포함함으로써, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 2보다도 Ra가 크게 되어 있다. 또, 실시예 8에서 15는, R9로부터 R15에 있어서도 모두 60 이상의 높은 수치를 가질 수 있었다.

한편, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 2에서는, Ra가 모든 실시예보다도 작고, R12가 35로서 실시예와 비교하여 매우 낮았다.

실시예 8에서 15 및 비교예 2는, 표 3에 나타내는 바와 같이, 모두 상관 색온도가 4500K 이상 5500K 이하의 범위에 있었다. 실시예 10, 11, 12, 13, 14, 15는, 표 3에 나타내는 바와 같이, 총 형광체량에 대한 제1 형광체(71)의 함유율이 55질량% 이상 80질량% 이하이며, 제3 형광체(73)에 대한 제1 형광체(71)의 함유비가 2.4 이상 5.5 이하의 범위에 포함된다. 이들 실시예 10, 11, 12, 13, 14, 15에서는, 표 4에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 90 이상을 나타내고, 나아가 Rt의 수치가 660 이상을 나타내고 있어, 연색성이 특히 우수한 것을 알 수 있다.

도 4는 비교예 2 및 실시예 8에서 11에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 도 5는 비교예 2 및 실시예 12에서 15에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 각각 530㎚의 발광 강도를 기준으로 규격화하여 비교한 도면이다. 도 4 및 도 5의 발광 스펙트럼은, 파장에 대한 상대 발광 강도를 나타낸다. 실시예 10, 11, 12, 13, 14 및 15는, 표 3에 나타내는 바와 같이, 발광 스펙트럼에 있어서의 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크의 강도비가 0.6 이상 1.5 이하이다. 이들 실시예 10, 11, 12, 13, 14 및 15는, 표 4에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 90 이상을 나타내고, 나아가 Rt의 수치가 660 이상을 나타내고 있어, 연색성이 특히 우수한 것을 알 수 있다.

(실시예 16에서 23)

각 형광체의 함유율이 이하의 표 5에 나타내는 값이 되도록 변경하고 상관 색온도를 4000K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

(비교예 3)

형광체(70)로서, 제1 형광체(71)(CCA)를 사용하지 않고, 제2 형광체(72)(SAE)와, 제3 형광체(73)(YAG)와, 제4 형광체(74)(SCASN)와 제5 형광체(75)(MGF)를 조합하여 사용한 것과, 상관 색온도를 4000K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

실시예 16에서 23 및 비교예 3에 의해 얻어진 발광 장치(100)의 평가 결과에 대해, 연색 평가수 이외의 결과는 이하의 표 5에, 연색 평가수의 결과는 이하의 표 6에 나타낸다.

표 5 및 6으로부터, 실시예 16에서 23은 제1 형광체(71)를 포함함으로써, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 3보다도 Ra가 크게 되어 있다. 또한, 실시예 16에서 23은, R9로부터 R15에 있어서도 60 이상의 높은 수치를 가질 수 있었다.

한편, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 3은, Ra가 실시예와 비교하여 작고, R12가 44로서 실시예와 비교하여 매우 낮았다.

실시예 16에서 23 및 비교예 3은, 표 5에 나타내는 바와 같이, 모두 상관 색온도가 3500K 이상 4500K 이하의 범위에 있었다. 실시예 19, 20, 21 및 22는, 표 5에 나타내는 바와 같이, 총 형광체량에 대한 제1 형광체(71)의 함유율이 55질량% 이상 70질량% 이하이며, 제3 형광체(73)에 대한 제1 형광체(71)의 함유비가 2.4 이상 3.8 이하의 범위에 포함된다. 이들 실시예 19, 20, 21 및 22는, 표 6에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 90 이상을 나타내고, 나아가 Rt의 수치가 670 이상을 나타내고 있어, 연색성이 특히 우수한 것을 알 수 있다.

도 6은 비교예 3 및 실시예 16에서 19에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 도 7은 비교예 3 및 실시예 20에서 23에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 각각 530㎚의 발광 강도를 기준으로 규격화하여 비교한 도면이다. 도 6 및 도 7의 발광 스펙트럼은, 파장에 대한 상대 발광 강도를 나타낸다. 실시예 19, 20 및 21은, 표 5에 나타내는 바와 같이, 발광 스펙트럼에 있어서의 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크의 강도비가 0.8 이상 1.1 이하이다. 이들 실시예 19, 20 및 21은, 표 6에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 97 이상을 나타내고, 나아가 Rt의 수치가 680 이상을 나타내고 있어, 연색성이 특히 우수한 것을 알 수 있다.

(실시예 24)

각 형광체의 함유율을 이하의 표 7에 나타내는 값이 되도록 변경하고 상관 색온도를 3000K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

(비교예 4)

형광체(70)로서 제1 형광체(71)(CCA)를 사용하지 않고, 제2 형광체(72)(SAE)와, 제3 형광체(73)(YAG)와, 제4 형광체(74)(SCASN)와 제5 형광체(75)(MGF)를 조합하여 사용한 것과, 상관 색온도를 3000K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

(실시예 25)

각 형광체의 함유율을 이하의 표 7에 나타내는 값이 되도록 형광체의 양을 변경하고 상관 색온도를 2700K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

(비교예 5)

형광체(70)로서, 제1 형광체(71)(CCA)를 사용하지 않고, 제2 형광체(72)(SAE)와, 제3 형광체(73)(YAG)와, 제4 형광체(74)(SCASN)와 제5 형광체(75)(MGF)를 조합하여 사용한 것과, 상관 색온도를 2700K 전후에 맞춘 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 발광 장치(100)를 제작하였다.

실시예 24 및 25 및 비교예 4 및 5에 의해 얻어진 발광 장치(100)의 평가 결과에 대해, 연색 평가수 이외의 결과는 이하의 표 7에, 연색 평가수의 결과는 이하의 표 8에 나타낸다.

표 7 및 8로부터, 실시예 24 및 25는 제1 형광체(71)를 포함함으로써, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 4 및 5보다도 Ra가 향상되어 있다. 또한, 실시예 24 및 25는, R9로부터 R15에 있어서도 90 이상의 높은 수치를 가질 수 있었다.

한편, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 4는, Ra가 실시예 24보다 작고, R12가 51로서 실시예 24보다도 상당히 작았다. 마찬가지로, 제1 형광체(71)를 포함하지 않는 비교예 5는, Ra가 실시예 25보다 작고, R12가 59로서 실시예 25보다도 상당히 작았다.

실시예 24 및 25 및 비교예 4 및 5는, 표 7에 나타낸 바와 같이, 상관 색온도가 2000K 이상 3500K 이하의 범위에 있었다. 실시예 24 및 25는, 표 7에 나타내는 바와 같이, 총 형광체량에 대한 제1 형광체(71)의 함유율이 40질량% 이상 55질량% 이하이며, 제3 형광체(73)에 대한 제1 형광체(71)의 함유비가 1.9 이상 2.5이하의 범위에 포함된다. 이들 실시예 24 및 25는, 표 8에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 90 이상을 나타내고, 나아가 Rt의 수치가 680 이상을 나타내고 있어, 비교예 4 및 5보다도 연색성이 우수한 것을 알 수 있다.

도 8은 비교예 4 및 실시예 24에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을, 도 9는 비교예 5 및 실시예 25에 관한 발광 장치(100)의 발광 스펙트럼을 각각 530㎚의 발광 강도를 기준으로 규격화하여 비교한 도면이다. 도 8 및 9의 발광 스펙트럼은, 파장에 대한 상대 발광 강도를 나타낸다. 실시예 24 및 25는, 표 8에 나타낸 바와 같이, 발광 스펙트럼에 있어서의 제1 형광체(71)의 발광 소자(10)에 대한 발광 피크의 강도비가 0.8 이상 1.1 이하이다. 이들 실시예 24 및 25는, 표 8에 나타내는 바와 같이, R12의 수치가 90 이상을 나타내고, 또한 Rt의 수치가 680 이상을 나타내고 있어, 비교예 4 및 5보다도 연색성이 우수한 것을 알 수 있다.

본 개시의 발광 장치는, 청색 발광 다이오드 또는 자외선 발광 다이오드를 여기 광원으로 하는 발광 특성이 우수한 조명 기구, LED 디스플레이, 카메라의 플래쉬 라이트, 액정 백라이트 광원 등에 이용할 수 있다. 특히, 고도의 연색성이 요구되는 의료용, 미술용 조명 장치나 색 비교용의 광원 등에 적합하게 이용할 수 있다.

10： 발광소자
50： 형광 부재
70： 형광체
71： 제1 형광체
72： 제2 형광체
73： 제3 형광체
74： 제4 형광체
75： 제5 형광체
100： 발광 장치

Claims

410㎚ 이상 440㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖는 발광 소자와, 형광 부재를 구비하고,
상기 형광 부재는, 형광체로서,
430㎚ 이상 500㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 알칼리 토류 인산염을 포함하는 제1 형광체와,
440㎚ 이상 550㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Eu로 활성화되는 알칼리 토류 알루민산염 및 Ca, Mg 및 Cl를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 규산염 중 적어도 한 쪽을 포함하는 제2 형광체와,
500㎚ 이상 600㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Ce으로 활성화되는 희토류 알루민산염을 포함하는 제3 형광체와,
610㎚ 이상 650㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Sr 및 Ca 중 적어도 한 쪽과 Al를 조성으로 갖고 Eu로 활성화되는 실리콘 나이트라이드를 포함하는 제4 형광체와,
650㎚ 이상 670㎚ 이하의 범위에 발광 피크 파장을 갖고, Mn로 활성화되는 플루오르저마네이트를 포함하는 제5 형광체를 포함하는, 발광 장치.
제1항에 있어서,
상기 형광체의 총량에 대한 상기 제1 형광체의 함유율이 20질량% 이상 80질량% 이하인, 발광 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하인 광을 발하고, 발광 스펙트럼에 있어서의 상기 제1 형광체의 상기 발광 소자에 대한 발광 피크 강도비가 0.4 이상 1.5 이하인, 발광 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만인 광을 발하고, 발광 스펙트럼에 있어서의 상기 제1 형광체의 상기 발광 소자에 대한 발광 피크 강도비가 0.4 이상 1.5 이하인, 발광 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만인 광을 발하고, 발광 스펙트럼에 있어서의 상기 제1 형광체의 상기 발광 소자에 대한 발광 피크 강도비가 0.3 이상 1.3 이하인, 발광 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만인 광을 발하고, 발광 스펙트럼에 있어서의 상기 제1 형광체의 상기 발광 소자에 대한 발광 피크 강도비가 0.2 이상 1.4 이하인, 발광 장치.
제1항에 있어서,
상관 색온도가 5500K 이상 7500K 이하인 광을 발하고,
상기 형광체의 총량에 대한 상기 제1 형광체의 함유율이 30질량% 이상 80질량% 이하인, 발광 장치.
제7항에 있어서,
상기 제3 형광체에 대한 상기 제1 형광체의 함유비가 0.9 이상 6 이하인, 발광 장치.
제1항에 있어서,
상관 색온도가 4500K 이상 5500K 미만인 광을 발하고,
상기 형광체의 총량에 대한 상기 제1 형광체의 함유율이 30질량% 이상 80질량% 이하인, 발광 장치.
제9항에 있어서,
상기 제3 형광체에 대한 상기 제1 형광체의 함유비가 0.8 이상 5.5 이하인, 발광 장치.
제1항에 있어서,
상관 색온도가 3500K 이상 4500K 미만인 광을 발하고,
상기 형광체의 총량에 대한 상기 제1 형광체의 함유율이 20질량% 이상 75질량% 이하인, 발광 장치.
제11항에 있어서,
상기 제3 형광체에 대한 상기 제1 형광체의 함유비가 0.6 이상 4.2 이하인, 발광 장치.
제1항에 있어서,
상관 색온도가 2500K 이상 3500K 미만인 광을 발하고,
상기 형광체의 총량에 대한 상기 제1 형광체의 함유율이 40질량% 이상 55질량% 이하인, 발광 장치.
제13항에 있어서,
상기 제3 형광체에 대한 상기 제1 형광체의 함유비가 1.9 이상 2.5 이하인, 발광 장치.
제1항, 제2항, 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 형광체가 하기 식(1)로 나타내지는 조성을 갖는 알칼리 토류 인산염을 포함하는, 발광 장치.
(Ca, Sr, Ba)₅(PO₄)₃(Cl, Br)：Eu　　 (1)
제1항, 제2항, 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 형광체가 하기 식(2a)로 나타내지는 조성을 갖는 알칼리 토류 알루민산염 및 하기 식(2b)로 나타내지는 조성을 갖는 규산염 중 적어도 한 쪽을 포함하는, 발광 장치.
(Sr, Ca, Ba)₄Al₁₄O₂₅：Eu　　 (2a)
(Ca, Sr, Ba)₈MgSi₄O₁₆(F, Cl, Br)₂：Eu　　 (2b)
제1항, 제2항, 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 형광체가 하기 식(3)으로 나타내지는 조성을 갖는 희토류 알루민산염을 포함하는, 발광 장치.
(Y, Lu, Gd)₃(Al, Ga)₅O₁₂：Ce　　 (3)
제1항, 제2항, 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제4 형광체가 하기 식(4)로 나타내지는 조성을 갖는 실리콘 나이트라이드를 포함한, 발광 장치.
(Sr, Ca)AlSiN₃：Eu　　 (4)
제1항, 제2항, 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제5 형광체가 하기 식(5a) 또는 (5b)로 나타내지는 조성을 갖는 플루오르저마네이트 중 적어도 1종을 포함한, 발광 장치.
3.5MgO·0.5MgF₂ ·GeO₂：Mn　　 (5a)
(x-s)MgO·(s/2)Sc₂O₃ ·yMgF₂ ·uCaF₂ ·(1-t)GeO₂ ·(t/2)M^t ₂O₃：zMn　　(5b)
(식 중, M^t는 Al, Ga 및 In으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, x, y, z, s, t 및 u는 각각 2≤x≤4, 0＜y＜1.5, 0＜z＜0.05, 0≤s＜0.5, 0＜t＜0.5 및 0≤u＜1.5를 만족함)
제1항, 제2항, 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
특수 연색 평가수 R12가 60 이상인, 발광 장치.
제1항, 제2항, 및 제7항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
특수 연색 평가수 R9로부터 R15의 총합이 600 이상인, 발광 장치.