效率的发光装置。
[0222] 此外，作为在图4及6的半导体发光装置中使用的在650nm附近具有发光峰的Eu2+ 激活荧光体，如上所述可以使用CaAlSiN 3=Eu 2+。另外，还可以使用以Eu2+激活的氮化硅酸盐 系荧光体（Sr2Si具:Eu 2+等）、以Eu 2+激活的氮化铝硅酸盐系荧光体（(Sr, Ca) AlSiN 3:Eu 2+、 SrAlSi4N7:Eu 2+等）。
[0223] 另外，作为在图3及5的半导体发光装置中使用的Eu3+激活红色荧光体，可以使用 La2O2S :Eu3+。另外，也可以使用发射Eu3+的红色荧光成分的本实施方式的荧光体、除此以外 的Eu 3+激活红色荧光体。
[0224] 在此，如在先进行了说明那样，本实施方式的荧光体还可以一并具有Tb3+及Eu 3+的 荧光成分。因此，也可以将在图3及5的半导体发光装置中使用的基于Tb3+放射绿色光的 荧光体和Eu3+激活荧光体的组合取代为一并具有Tb3+及Eu3+的荧光成分的本实施方式的荧 光体。
[0225] 这样，本实施方式的发光装置利用了本实施方式的稀土类铝石榴石型荧光体，尤 其利用了基于Tb 3+及Eu3+的至少任一方放射荧光的铝石榴石型荧光体。然而，获得图3~ 6所示的光谱分布的方式没有特别限定。
[0226] 即，图3及4所示的光谱分布可以通过设置为将紫色LED和荧光膜组合以使荧光 膜包含多种荧光体的半导体发光装置来得到。此外，作为该荧光体，例如可以使用将蓝色荧 光体、绿色荧光体以及红色荧光体组合而得到的荧光体、将蓝色荧光体、发射绿色荧光成分 以及红色荧光成分的荧光体组合而得到的荧光体。另外，图3及4所示的光谱分布可以通 过将由紫色LED和荧光膜构成、荧光膜所含有的荧光体互相不同的半导体发光装置组合来 得到。前者成为在构成方面单纯的半导体发光装置，后者成为色调容易控制的半导体发光 装置。
[0227] 另外，图5及6所示的光谱分布可以通过设置为将紫色LED、蓝色LED和荧光膜组 合进而使得紫色LED和蓝色LED同时激发荧光膜中的荧光体的半导体发光装置来得到。此 外，该荧光膜例如可以使用将绿色荧光体和红色荧光体组合而得到的荧光体、发射绿色荧 光成分和红色荧光成分的荧光体。另外，图5及6所示的光谱分布可以通过预先准备由紫 色LED和荧光膜构成的半导体发光装置以及由蓝色LED和荧光膜构成的半导体发光装置、 将这些半导体发光装置组合来得到。前者成为容易制造的半导体发光装置，后者成为色调 容易控制的半导体发光装置。
[0228] 如以上进行了说明那样，本实施方式的半导体发光装置将发射紫色和/或蓝色的 光的固体发光器件和吸收该光来放射亮线状的绿色光成分和/或红色光成分的光的荧光 体进行了组合。因此，成为至少放射在535nm以上且小于560nm具有发光峰的亮线状的绿 色光成分或在600nm以上且小于628nm具有发光峰的亮线状的红色光成分中的任一者的装 置。
[0229] 在此，所述亮线状的绿色光成分的视见度高。而且，本实施方式的半导体发光装置 能够发射高光通量的光和高功率的绿色光成分，因此成为会促进显示装置中的绿色像素的 高亮度化的装置。
[0230] 另一方面，所述亮线状的红色光成分即使在红色光中光谱也向视见度较高的波长 区域集中。而且，本实施方式的半导体发光装置能够发射高光通量的光和高输出功率的红 色光成分，因此成为会促进显示装置中的红色像素的高亮度化的装置。另外，还成为会促进 放射暖色系的光的照明装置中的高光通量化的装置。
[0231] 此外，本实施方式的半导体发光装置可被广泛用于照明光源用、液晶显示器的背 光用，显示装置用的光源等。即，如上所述，本实施方式的荧光体与现有的在固体照明等中 专用的绿色荧光体、红色荧光体不同，可放射具有亮线状的绿色光成分、红色光成分的光。 因此，在将该荧光体用于照明光源等的情况下，能够提供高演色性且高效率的照明光源、可 实现高亮度屏幕的宽色域显示的显示装置。
[0232] 作为这样的照明光源，可以将本实施方式的半导体发光装置、使该半导体发光装 置动作的点灯电路、灯口等与照明器具的连接部件进行组合来构成。另外，根据需要，与照 明器具组合时，还可构成照明装置、照明系统。
[0233] 作为显示装置，可以将矩阵状地配置的本实施方式的半导体发光装置和使这些半 导体发光装置开-关（ON-OFF)的信号电路进行组合来构成。另外，作为显示装置，可列举 出带LED背光功能的液晶面板。即，该显示装置将本实施方式的半导体发光装置线状或矩 阵状地配置来作为背光利用。而且，也可以为将背光、对背光点灯的点灯电路或对背光进行 开-关控制的控制电路和液晶面板进行组合来构成。
[0234] <光源装置>
[0235] 图7是示意性地示出作为本实施方式的发光装置的具体例子的光源装置100的 图。在图7中，荧光板15为使用了本实施方式的荧光体2的荧光板。即，荧光板15是在基 材16的单面上形成荧光体2的层而成的。另外第一光源17a是用于激发该荧光体的光源， 例如为在380nm以上且小于470nm具有发光峰的固体发光器件6。而且，在光源装置100 中，如图7所示，使得第一光源17a所放射的短波长可见光直接或间接地向形成于荧光板15 的荧光体2照射。而且，通过荧光体2输出波长转换了的绿色或红色的光成分。
[0236] 在图7中，设置有多个第一光源17a。而且，第一光源17a所放射的短波长可见光 被反射镜18反射，以第一棱镜19a集光，然后向形成于焚光板15的单面上的焚光体2照射。 另外，在荧光板15的未设有荧光体2的面上设置有反射面20。通过反射面20,荧光体2所 放射的光成分（例如亮线状的绿色或红色的光成分）向与第一光源17a所放射的短波长可 见光照射的方向相反的方向反射。
[0237] 在光源装置100的情况下，被反射面20反射的焚光体2所放射的光成分以第一集 光棱镜20a集光。然后，光成分通过第一光轴变换镜21a、第二棱镜19b、第二光轴变换镜 21b、第三棱镜19c以及第三光轴变换镜21c反复进行光轴变换和集光。而且，该光成分经 由向入射棱镜22的入射，自光源装置100射出。
[0238] 荧光体2优选进行膜的厚度加厚等，从而使得第一光源17a所放射的紫色光被荧 光体2充分吸收。由此，色纯度良好的绿色或红色的光成分从光源装置100射出。
[0239] 另一方面，对于形成用于多色显示的光源装置100来说，设定为使从入射棱镜22 通过并射出蓝色的光成分以及红色或绿色的光成分就行。具体而言，蓝色光成分可以按照 下述进行而从光源装置100射出。首先，在将第一光源17a分为紫色LD和蓝色LD的基础 上，使蓝色LD所放射的蓝色光成分从荧光板15通过。而且，只要在将蓝色光成分以第二集 光棱镜20b、第四光轴变换镜21d以及第四棱镜19d进行集光和光轴变换之后使其从入射棱 镜22射出就行。
[0240] 对于这样的光源装置100来说，优选可以利用马达23等来旋转荧光板15。而且， 就荧光板15而言，优选分为将第一光源17a所放射的短波长可见光向荧光体2照射的区域 和不将该短波长可见光向荧光体2照射而从荧光板15通过的区域。此外，控制分为紫色LD 和蓝色LD的第一光源17a，以使其交互放射紫色光和蓝色光。而且，使这些交互的光和两个 区域同步，以使紫色光向荧光体2照射、蓝色光从荧光板15通过的方式旋转荧光板15。由 此，可以使得蓝色光和由荧光体2带来的绿色光或红色光从光源装置100射出。
[0241] 除了上述以外，红色光成分也可以如下所述那样从光源装置100射出。首先，如图 7所示，设置放射红色光的红色LED等第二光源17b。接着，将第二光源17b所放射的红色 光成分以第二棱镜19b、第二光轴变换镜21b、第三棱镜19c、第三光轴变换镜21c反复进行 集光和光轴变换。而且，该红色光成分从光源装置100射出。
[0242] 这样，通过控制第一光源17a的输出功率、第二光源17b的输出功率以及荧光板15 的旋转速度，形成成为光的三原色的红、绿、蓝的光成分被分别控制并放射的多色表示用的 光源装置。
[0243] 这样的光源装置可用于投影仪型的显示装置（LED投影仪、激光投影仪）。即，可 将从光源装置100射出的光向未图示的被称为光调制器件（数字微镜装置：DMD)的微镜显 示器件、液晶板等集光。而且，通过将光调制了的光向未图示的屏幕等投影，可以得到与调 制信号同步的显示图像。这样的显示装置由于视见度大的绿色光成分或红色光成分的比例 多，因此可以显示明亮且视觉辨认性优异的图像。
[0244] 此外，本实施方式的光源装置不限于图7的光源装置。具体而言，第一光源17a也 可以放射短波长可见光的LED的形式来构成，第二光源17b也可以红色LD的形式来构成。
[0245] 另外，对于荧光板15来说，设定为分为具备荧光体的区域和短波长可见光不向该 荧光体照射而通过的区域，并可以旋转荧光板15。而且，第一光源17a设定为放射短波长可 见光的LD。由此，通过向荧光体照射该短波长可见光，放射绿色光以及红色光，并且从蓝色 LD放射蓝色光，因此变得可以放射分别受到控制的红、绿、蓝的光成分。
[0246] 此外，也可以将第一光源17a设定为紫色LD，对荧光板15设置具备蓝色荧光体、绿 色荧光体以及红色荧光体的区域。由此，紫色LD所放射的紫色光向蓝色荧光体、绿色荧光 体以及红色荧光体照射，由此可以放射蓝色光、绿色光以及红色光。
[0247] 这样，本实施方式的发光装置由于在绿色或红色光成分的视见度、视觉辨认性方 面具有良好的特性，因此还可以广泛用于除了上述的半导体发光装置、光源装置以外。
[0248] 实施例
[0249] 以下，通过实施例和比较例，对本发明进行更详细的说明，但本发明不限于这些实 施例。
[0250] 以利用固相反应的制备方法合成实施例和比较例的稀土类铝石榴石型荧光体，对 其特性进行了评价。此外，在本实施例中，使用了以下的化合物粉末作为原料。
[0251] 氧化钇（Y2O3):纯度为3N，信越化学工业株式会社制造
[0252] 氧化铈（CeO2):纯度为4N，信越化学工业株式会社制造
[0253] 氧化铕（Eu2O3):纯度为3N，信越化学工业株式会社制造
[0254] 氧化铽（Tb4O7):纯度为4N，信越化学工业株式会社制造
[0255] 氧化铝（Θ -Al2O3):纯度为4N5,住友化学株式会社制造
[0256] 碳酸钙（CaCO3):纯度为2N5,关东化学株式会社制造
[0257] 氧化锆（ZrO2):纯度为3N，关东化学株式会社制造
[0258] 氧化铪（HfO2):纯度为98. 5%，第一稀元素化学工业株式会社制造
[0259] 为了提高原料彼此的反应性，使用了住友化学株式会社制造的AKP-G008作为上 述氧化铝。
[0260] 另外，在本实施例中，使用了以下的化合物粉末作为反应促进剂。
[0261] 氟化铝（AlF3):纯度为3N，株式会社高纯度化学研宄所制造
[0262] 碳酸钾（K2CO3):纯度为2N5,关东化学株式会社制造
[0263] [实施例1、实施例2]
[0264] 首先，以表1所示的比例称量各原料以及反应促进剂。接着，使用球磨机，将这些 原料及反应促进剂与适量的纯水一起充分地湿式混合。然后，将混合后的原料移至容器，使 用干燥机以120°C干燥一晚。使用乳钵和乳棒将干燥后的混合原料粉碎，制成烧成原料。然 后，将烧成原料移至带盖的矾土坩埚，使用箱型电炉，在1600°C的大气中烧成4小时。由此， 制备了实施例1和2的化合物。
[0265] 作为比较例，与实施例1和2同样地制备公知的YAG(Y3Al2(AlO 4)3)。
[0266] 表 1
[0267]
[0268] 接着，对实施例1和2的化合物以及YAG的晶体结构进行解析。图8示出了实施 例1和2的化合物以及比较例的YAG的X射线衍射（XRD)图案。此外，使用X射线衍射装 置（产品名：MultiFlex，株式会社Rigaku制造）对XRD图案进行了评价。
[0269] 在图8中，将实施例1的XRD图案作为（a)、实施例2的XRD图案作为（b)示出。 另外，将比较例的XRD图案作为（c)、将H)F(粉末衍射卡，Power Diffraction Files)中记 录的Al5Y3O12的图案（PDF No. 33-0040)作为（d)示出。
[0270] 以图8对（a)以及（b)和（c)以及⑷进行比较时，实施例1和2的XRD图案与 作为比较例的YAG的XRD图案以及Al 5Y3O12的图案在形状方面的特征是一致的。即，实施例 1和2的化合物的XRD图案虽然衍射峰的强度比与比较例以及Al 5Y3O12不同，但是衍射峰的 数量没有过于不足。另外，实施例1和2的XRD图案的形状为比较例以及Al 5Y3OJ^ XRD图 案中的各个衍射峰整体向低角一侧移动而得到的形状。此外，在图8中，以箭头表示衍射峰 的对应关系。
[0271] 这样的XRD图案的一致是表示实施例1和2的化合物为具有与Y3Al2 (AlO4)3相同 的石榴石结构的化合物。而且，示出实施例1的化合物为以Ca 2TbZr2(AlO4)3表示的化合物， 实施例2的化合物为以Ca 2TbHf2 (AlO4)3表示的化合物。
[0272] 此外，对实施例1以及实施例2的化合物照射紫外线（波长为365nm)时，均目测 观察到明亮的绿色荧光。
[0273] 进而，一并使用分光荧光光度计（FP_6500(产品名：日本分光株式会社制造）和瞬 间多通道测光系统（QE-1100 :大冢电子株式会社制造）来评价实施例1的化合物的激发特 性和发光特性。此外，为了提高测定精度，在发光光谱（24a'）的测定中利用了瞬间多通道 测光系统，在激发光谱（25a'）的测定中利用了分光荧光光度计。而且，发光光谱测定时的 激发波长设定为250nm，激发光谱测定时的监测波长设定为发光峰波长。
[0274] 图9示出实施例1的化合物（Ca2TbZr2 (AlO4) 3)的激发光谱25a'和发光光谱24a'。 由图9可知，实施例1的化合物被250nm附近的光激发。进而，还可知：其为在550nm附近 具有主亮线并且在480nm附近、590nm附近和620nm附近具有副亮线的放射来自Tb3+的电 子能量跃迀的发光的绿色荧光体。此外，在图9中，发光光谱及激发光谱均是将最大强度设 定为100来表示。另外，为了方便，省略了实施例2的化合物（Ca 2TbHf2(AlO4)3)的激发光谱 和发光光谱，但其示出与实施例1的化合物同样的光谱。
[0275] [实施例3、实施例4]
[0276] 首先，以表2所示的比例称量各原料以及反应促进剂。接着，与实施例1和2同样 地，混合这些原料以及反应促进剂并烧成，由此制备了实施例3和实施例4的化合物。
[0277]表 2
[0278]
[0279] 接着，与实施例1和2同样地，对实施例3和4的化合物的晶体结构进行解析。其结 果是，实施例3和4的化合物示出与实施例1和2同样的XRD图案。因此，可知：实施例3的化 合物为以Ca 2 (Tba98Cea J Zr2 (AlO4)3表示的化合物，实施例4的化合物为以Ca2(Tb a98Ceatl2) Hf2 (AlO4)3表示的化合物。
[0280] 进而，与实施例1同样地，对实施例3和实施例4的化合物的激发特性和发光特性 进行评价。图10示出实施例3的化合物（Ca 2(Tba98Ceatl2)Zr2(AlO4) 3)的发光光谱24a和激 发光谱25a。图11示出实施例4的化合物（Ca2(Tba98Ce atl2)Hf2(AlO4)3)的发光光谱24b和 激发光谱25b。此外，将发光光谱测定时的激发波长设定为激发峰波长，将激发光谱测定时 的监测波长设定为发光峰波长。另外，在图10和11中，发光光谱及激发光谱均是将最大强 度设定为100来表示。
[0281] 由图10和11可知，实施例3和实施例4的化合物的激发光谱在400nm以上且小 于420nm的紫色的波长区域具有最长波长一侧的激发峰。具体而言，实施例3的化合物的 激发光谱在417nm具有激发峰，实施例4的化合物的激发光谱在412nm具有激发峰。
[0282] 进而，由图10和11可知，实施例3和实施例4的化合物的发光光谱包含来自Tb3+ 的电子能量跃迀的光谱成分。另外，实施例3和实施例4的化合物的发光光谱为将来自Tb 3+ 的电子能量跃迀的发光光谱设定为主体而成的形状。该形状与一直以来以三波长型的荧光 灯的形式得到了实用化的（La, Ce)P04:Tb 3+、CeMgAln019:Tb 3+、（Gd, Ce)MgB501Q:Tb 3+等典型性 的灯用绿色荧光体类似。即，本实施方式的荧光体具有能够以短波长可见光来激发一直以 来最适合作为照明光源用的光谱形状的绿色光这样的显著效果。
[0283] 根据图10和11，实施例3和实施例4的化合物的发光光谱的发光峰波长为544nm。 此外，处于535nm以上且小于560nm的范围的光谱成分的半值宽度为3nm以上且小于30nm。 另外，处于该范围的光谱成分的1/5光谱宽度以及1/10光谱宽度也为3nm以上且小于 30nm。此外，450nm以上且小于500nm的光谱成分的最大强度小于处于535nm以上且小于 560nm的范围的光谱成分的最大强度的40%。该情况表明：实施例3和实施例4的化合物 能够效率良好地吸收415nm附近的紫或蓝色光，并且向包含视见度高的绿色亮线的绿色光 进行波长转换。
[0284] 如上所述，在实施例3和4中，化合物中包含铈（Ce)。在此，已知激发光谱中的短 波长可见光区域的光谱强度与基于Ce 3+的电子能量跃迀1电子能量跃迀）的光吸 收是有关的。而且，还已知该光吸收根据荧光体中的Ce 3+的含量而增减，Ce3+的含量增加时 激发光谱的强度也会增加。因此，据推测：对于本实施例的化合物而言，短波长可见光的波 长区域中的激发光谱强度也会随着增加 Ce3+的含量而增大。
[0285] 实施例3和4的化合物是至少含有Ca、Tb、Zr或Hf、Al和氧并且化合物1摩尔中Tb 为0. 98摩尔的化合物。此外，实施例3和4的化合物分别是以实施例1和2的化合物为端 元组分并且具有石榴石结构的化合物。另外，实施例3的化合物可以说是实施例1的化合物 (Ca 2TbZr2 (AlO4) 3)和组成与其不同的具有石榴石结构的类质同象的化合物Ca2CeZr2 (AlO4) 3 的固溶体。实施例4的化合物也可以说是实施例2的化合物（Ca2TbHf2(AlO4) 3)和组成与其 不同的具有石榴石结构的类质同象的化合物Ca2CeHf2 (AlO4)3的固溶体。而且，这样的实施 例3和4的化合物是作为荧光体起作用的人造荧光矿物。
[0286] 在此，换个看法的话，实施例3和4的化合物是含有Ce、至少放射Tb3+的发光成分 的化合物，进而其为可被短波长可见光激发的荧光体。另外，进一步俯视观察时，实施例3 和4的化合物是将稀土类元素设定为化合物的主骨架的稀土类化合物的荧光体。而且，构 成所述稀土类化合物的元素的一部分被荧光辅助离子（Ce 3+离子）取代。荧光辅助离子增 强由基于所述稀土类化合物原本包含的3价的稀土类离子（Tb3+离子）的能量