(57)【要約】【課題】使用時間の経過に伴う色度ずれを抑制することができる発光装置を提供する。【解決手段】白色光を発する発光装置１であって、基台と、基台に配置された青色光を発する第１発光素子１２と、基台に配置された赤色光を発する第２発光素子１３と、第１発光素子１２が発する青色光によって励起されて特定の波長域に蛍光ピーク波長を有する蛍光を放射する蛍光体を含み、第１発光素子１２及び第２発光素子１３を封止する封止部材と、前記特定の波長域に吸収ピーク波長を有する光吸収材とを備え、前記特定の波長域は、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であり、前記白色光のスペクトルは、時間の経過により青色成分及び前記特定の波長域の色成分が増加するように変化する。【選択図】図４
2020035854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を発する発光装置であって、
基台と、
前記基台に配置された青色光を発する第１発光素子と、
前記基台に配置された赤色光を発する第２発光素子と、
前記第１発光素子が発する前記青色光によって励起されて特定の波長域に蛍光ピーク波長を有する蛍光を放射する蛍光体を含み、前記第１発光素子及び前記第２発光素子を封止する封止部材と、
前記特定の波長域に吸収ピーク波長を有する光吸収材とを備え、
前記特定の波長域は、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であり、
前記白色光のスペクトルは、時間の経過により青色成分及び前記特定の波長域の色成分が増加するように変化する
発光装置。
【請求項２】
前記白色光は、相関色温度が２５００Ｋ以上４０００Ｋ以下であり、色偏差を示すＤｕｖが−４０以上−１５以下である
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記吸収ピーク波長は、５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止部材に対向して配置されたフィルタを備え、
前記光吸収材は、前記フィルタに含まれている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記光吸収材は、前記封止部材に含まれている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、小型、高効率及び長寿命であることから、照明用途又はディスプレイ用途等の様々な製品の光源として利用されている。
【０００３】
ＬＥＤは、例えば照明用途の光源としてＬＥＤランプ又はＬＥＤ照明器具等に用いられている。ＬＥＤランプとしては、電球形蛍光灯や白熱電球に代替する電球形ＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）、又は、直管形蛍光灯に代替する直管ＬＥＤランプ等がある。また、ＬＥＤ照明器具としては、施設や店舗等で用いられるダウンライト又はスポットライト等がある。
【０００４】
ＬＥＤランプ又はＬＥＤ照明器具において、ＬＥＤは、白色光等の所定の色の光を発するＬＥＤモジュールとしてユニット化されて内蔵されている。
【０００５】
具体的には、ＬＥＤモジュールは、青色光を発する青色ＬＥＤチップと、青色ＬＥＤチップの青色光を励起光として黄色光の蛍光を発する黄色蛍光体とによって白色光を生成するように構成される。
【０００６】
このようなＬＥＤモジュールは、生成される白色光に赤み成分が少なく、演色性に劣る。このため、上記のＬＥＤモジュールに、青色光で蛍光を発する赤色蛍光体を加えて赤み成分を補う方法が考えられている。
【０００７】
しかし、赤色蛍光体はエネルギー変換効率が悪く、ＬＥＤモジュールの発光効率が低下する。そこで、赤色蛍光体ではなく、赤色光を発する赤色ＬＥＤチップを加えることで演色性を向上させる技術が検討されている。例えば、特許文献１には、青色ＬＥＤチップと、赤色ＬＥＤチップと、黄色蛍光体とを備えるＬＥＤモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２１６８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとが混載されたＬＥＤモジュールでは、ＬＥＤモジュールの使用時間の経過にしたがって、ＬＥＤモジュールが発する白色光の色度が変化する。つまり、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとが混載されたＬＥＤモジュールでは、初期状態に対して色度ずれが生じるという課題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、使用時間の経過に伴う色度ずれを抑制することができる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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る発光装置の一態様は、白色光を発する発光装置であって、基台と、前記基台に配置された青色光を発する第１発光素子と、前記基台に配置された赤色光を発する第２発光素子と、前記第１発光素子が発する前記青色光によって励起されて特定の波長域に蛍光ピーク波長を有する蛍光を放射する蛍光体を含み、前記第１発光素子及び前記第２発光素子を封止する封止部材と、前記特定の波長域に吸収ピーク波長を有する光吸収材とを備え、前記特定の波長域は、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であり、前記白色光のスペクトルは、時間の経過により青色成分及び前記特定の波長域の色成分が増加するように変化する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、使用時間の経過に伴う色度ずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る発光装置における発光モジュールの平面図である。
【図３】実施の形態に係る発光装置における発光モジュールの内部構造を示す平面図である。
【図４】実施の形態に係る発光装置の断面図である。
【図５】実施の形態に係る発光装置におけるフィルタに含まれる光吸収材の吸収スペクトルを示す図である。
【図６】実施の形態に係る発光装置において、フィルタを透過した後の発光モジュールの白色光のスペクトルを示す図である。
【図７】比較例の発光装置が発する白色光のスペクトルの変化を示す図である。
【図８】実施の形態に係る発光装置が発する白色光のスペクトルの変化を示す図である。
【図９】比較例の発光装置と実施の形態に係る発光装置とにおける使用時間の経過に伴う色度ずれを示す色度図である。
【図１０】変形例に係る発光装置の断面図である。
【図１１】発光モジュールの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１５】
各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１６】
（実施の形態）
まず、実施の形態に係る発光装置１の構成について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る発光装置１を模式的に示す斜視図である。図２は、同発光装置１における発光モジュール１０の平面図である。図３は、同発光モジュール１０の内部構造を示す平面図である。図４は、同発光装置１の断面図である。なお、図１及び図２では、封止部材１４及びダム材１５を分かりやすくするために、封止部材１４及びダム材１５には散点状のハッチングを施している。また、図３は、図２において封止部材１４及びダム材１５を取り除いた状態を示しており、図３では、第１発光素子１２及び第２発光素子１３の配列及び金属配線１７の形状等の発光モジュール１０の内部の構造が示されている。なお、図３では、便宜上、第２発光素子１３についてはハッチングを施している。
【００１７】
図１及び図４に示されるように、発光装置１は、白色光を発する白色発光装置であり、発光モジュール１０と、フィルタ２０（フィルタ素子）とを備える。
【００１８】
図１〜図３に示すように、発光モジュール１０は、基板１１と、青色光を発する第１発光素子１２と、赤色光を発する第２発光素子１３と、蛍光体を含む封止部材１４と、ダム材１５とを備える。発光モジュール１０は、白色光を放射する白色光源である。
【００１９】
一例として、第１発光素子１２は、青色光を発する青色ＬＥＤチップであり、第２発光素子１３は、赤色光を発する赤色ＬＥＤチップである。つまり、発光モジュール１０は、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとが混載されたＬＥＤモジュールである。また、本実施の形態において、発光モジュール１０は、基板１１にＬＥＤチップが直接実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）タイプのＬＥＤモジュールである。
【００２０】
基板１１は、第１発光素子１２及び第２発光素子１３が配置される基台の一例である。本実施の形態において、基板１１は、第１発光素子１２及び第２発光素子１３を実装するための実装基板である。具体的には、基板１１は、第１主面１１ａと第１主面１１ａとは反対側の第２主面１１ｂとを有する板状の基板である。基板１１の平面視形状は、例えば矩形状であるが、円形や六角形等の多角形であってもよい。
【００２１】
基板１１としては、酸化アルミニウム（アルミナ）からなるアルミナ基板等のセラミック基板、ガラスエポキシ基板等の樹脂基板（ＣＥＭ−３等）、表面が絶縁被膜されたアルミニウム合金基板等のメタルベース基板、又は、ガラス基板等を用いることができる。セラミック基板としては、反射性が高い白色セラミック基板又は透過率が高い透光性基板を用いることができる。また、基板１１は、リジッド基板に限るものではなく、フレキシブル基板であってもよい。
【００２２】
基板１１には、一対の外部接続端子１６と、一対の外部接続端子１６に接続された金属配線１７とが形成されている。一対の外部接続端子１６は、外部電源から第１発光素子１２及び第２発光素子１３を発光させるための直流電力を受電する。一対の外部接続端子１６で受電した直流電力は、金属配線１７を経由して第１発光素子１２及び第２発光素子１３に供給される。金属配線１７は、例えば印刷等によって所定形状のパターンで形成されていてもよいし、銅膜等の金属膜が表面に形成された基板をエッチングすることで形成されていてもよい。
【００２３】
第１発光素子１２及び第２発光素子１３は、基板１１の第１主面１１ａ上に実装されている。本実施の形態では、４０個の第１発光素子１２と２０個の第２発光素子１３とが基板１１に実装されている。つまり、基板１１には、合計で６０個の発光素子が実装されている。具体的には、８個の第１発光素子１２と４個の第２発光素子１３とが直列接続された直列接続体が５つ並列接続されている。４０個の第１発光素子１２の各々は、互いに同じ青色ＬＥＤチップである。つまり、４０個の第１発光素子１２同士の特性（ＩＦ−ＶＦ特性、温度−ＶＦ特性、温度−光出力特性等）は全て同じである。また、２０個の第２発光素子１３の各々についても互いに同じＬＥＤチップである。
【００２４】
第１発光素子１２は、通電されれば青色光を発する青色ＬＥＤチップであり、例えば３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にピーク波長を有する。青色ＬＥＤチップは、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）系の半導体材料によって構成される。
【００２５】
また、第２発光素子１３は、通電されれば赤色光を発する赤色ＬＥＤチップであり、例えば５７０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲にピーク波長を有する。赤色ＬＥＤチップは、例えばヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）系の半導体材料によって構成される。
【００２６】
第１発光素子１２及び第２発光素子１３は、いずれも両面電極構造であって、半導体層の上面にｐ側電極及びｎ側電極の両電極が形成された構成である。したがって、隣り合う２つの発光素子（第１発光素子１２及び第２発光素子１３）は、Ｃｈｉｐ−ｔｏ−Ｃｈｉｐで接続されている。つまり、隣り合う２つの発光素子は、上面の２つの電極（ｐ側電極、ｎ側電極）をワイヤ１８でワイヤボンディングすることで電気的に接続されている。ワイヤ１８は、例えば金ワイヤである。
【００２７】
なお、第１発光素子１２及び第２発光素子１３は、両面電極構造に限らず、導電性基板に形成された半導体層の上面にｐ側電極（表面電極）が形成され、かつ、導電性基板の裏面にｎ側電極（裏面電極）が形成された構成（両面電極構造）であってもよい。また、隣り合う２つの発光素子は、Ｃｈｉｐ−ｔｏ−Ｃｈｉｐによって接続される場合に限らず、隣り合う２つの発光素子の間に配置された金属配線等のランドを介したワイヤボンディングによって接続されていてもよい。
【００２８】
封止部材１４は、第１発光素子１２及び第２発光素子１３を封止するように基板１１に形成される。本実施の形態において、封止部材１４は、全ての第１発光素子１２と全ての第２発光素子１３とを一括封止している。一例として、封止部材１４の平面視形状は、円形であるが、これに限らない。なお、封止部材１４は、第１発光素子１２及び第２発光素子１３だけではなく、金属配線１７の一部及びワイヤ１８も封止している。
【００２９】
封止部材１４は、第１発光素子１２が発する光によって励起されてこの第１発光素子１２の光の波長とは異なる波長の蛍光を放射する蛍光体と、この蛍光体を含む透光性材料とによって構成されている。
【００３０】
封止部材１４を構成する透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂又はフッソ系樹脂等の絶縁性の透光性樹脂材料を用いることができる。なお、透光性材料としては、必ずしも樹脂材料等の有機材に限るものではなく、低融点ガラス又はゾルゲルガラス等の無機材であってもよい。
【００３１】
また、封止部材１４における蛍光体は、透光性材料に含有されている。蛍光体は、第１発光素子１２が発する光を励起光として励起されて蛍光発光し、特定の波長域に蛍光ピーク波長を有する蛍光を放出する。本実施の形態において、封止部材１４における蛍光体は、第１発光素子１２が発する青色光によって励起されて５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に蛍光ピーク波長を有する蛍光を放射する。具体的には、封止部材１４における蛍光体としては、ピーク波長として緑色光を発する緑色蛍光体、ピーク波長として黄緑色光を発する黄緑色蛍光体及びピーク波長として黄色光を発する黄色蛍光体の中から選ばれる１種類又は複数種類を用いることができる。これらの蛍光体は、青色ＬＥＤチップが発した青色光の一部を吸収して励起されて所定の色の蛍光を放射する。なお、これらの蛍光体は、第２発光素子１３（赤色ＬＥＤチップ）が発する赤色光では励起されない。つまり、蛍光体のピーク波長は、赤色に対応する波長よりも短い。本実施の形態において、封止部材１４に含まれる蛍光体は、１種類であり、かつ、蛍光ピーク波長は約５５０ｎｍである。
【００３２】
このように構成される封止部材１４では、第１発光素子１２が発する青色光と、第２発光素子１３が発する赤色光と、蛍光体から放射される特定の波長域に対応する色の蛍光とが混ざって白色光が生成され、封止部材１４からは白色光が放射される。この封止部材１４から放射される白色光が発光モジュール１０の白色光となる。なお、封止部材１４には、光拡散性を高めるためにシリカ等の光拡散材を分散させてもよい。
【００３３】
ダム材１５は、封止部材１４をせき止めるための部材である。ダム材１５には、例えば、絶縁性を有する熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等が用いられる。より具体的には、ダム材１５には、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂等が用いられる。
【００３４】
ダム材１５は、発光装置１の光取り出し効率を高めるために、光反射性を有することが望ましい。このため、ダム材１５としては、白色の樹脂（いわゆる白樹脂）を用いるとよい。なお、ダム材１５の光反射性を高めるために、ダム材１５の中には、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、及びＭｇＯ等の粒子が含まれていてもよい。
【００３５】
本実施の形態において、ダム材１５は、上面視した場合、全てのＬＥＤチップ（第１発光素子１２及び第２発光素子１３）を囲むように円環状に形成される。このダム材１５に囲まれた領域には、封止部材１４が設けられる。なお、ダム材１５は、外形が矩形の環状に形成されてもよい。
【００３６】
次に、フィルタ２０について説明する。
【００３７】
フィルタ２０は、可視光域の一部の波長域に吸収特性を有する光透過性部品である。つまり、フィルタ２０は、可視光域の一部の特定の波長域を選択的に吸収する波長選択部材であり、フィルタ２０を透過する光の特定の波長域を選択的に吸収することにより透過する光の光色を変化させる機能を有する。
【００３８】
本実施の形態におけるフィルタ２０は、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に吸収ピーク波長を有する光吸収材（波長選択吸収材）を含む。フィルタ２０に含まれる光吸収材は、例えば、図５に示される吸収スペクトルを有する。図５は、実施の形態に係る発光装置１におけるフィルタ２０に含まれる光吸収材の吸収スペクトルを示す図である。具体的には、図５は、後述するテトラアザポルフィリン（ＴＡＰ）化合物の色素による吸収スペクトルを示している。なお、本実施の形態において、フィルタ２０に含まれる光吸収材の吸収スペクトルとフィルタ２０そのものの吸収スペクトルとは同じである。
【００３９】
図５に示すように、本実施の形態におけるフィルタ２０は、５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に吸収ピーク波長を有しており、５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲の波長を選択的に吸収し、それ以外の光を透過する。つまり、フィルタ２０は、透過する光のうち５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長成分をカットする。具体的には、フィルタ２０についての５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域における全光線透過率は、約３０％以上約６０％以下である。図３に示すように、本実施の形態において、フィルタ２０の吸収ピーク波長は、５９０ｎｍであり、最大吸収波長における全光線透過率は、約３３％である。
【００４０】
具体的には、フィルタ２０は、光吸収材として波長選択吸収色素が添加された色素添加フィルタである。つまり、フィルタ２０の全部又は一部には、光吸収材として波長選択吸収色素が含まれている。この場合、フィルタ２０は、波長選択吸収色素を含む樹脂組成物によって構成することができる。例えば、フィルタ２０は、光透過性樹脂に所定量の波長選択吸収色素を添加することによって作製することができる。この場合、光透過性樹脂はバインダー樹脂であり、フィルタ２０は、光透過性樹脂に波長選択吸収色素を分散させた化合物を所定形状にすることで作製することができる。
【００４１】
また、フィルタ２０は、光透過性樹脂に波長選択吸収色素を分散させるのではなく、光透過性樹脂からなる透明基材の表面に波長選択吸収色素を含有した材料を塗布して硬化することによっても作製することができる。透明基材は、樹脂製及びガラス製のいずれであってもよい。
【００４２】
フィルタ２０を構成する波長選択吸収色素は、可視光域の一部の波長成分を選択的に吸収する性質を有する色素である。本実施の形態における波長選択吸収色素は、５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に吸収特性を有する。つまり、波長選択吸収色素は、５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲の波長成分を選択的に吸収する。
【００４３】
波長選択吸収色素としては、例えば、テトラアザポルフィリン（ＴＡＰ）、テトラフェニルポルフィリン（ＴＰＰ）、オクタエチルポルフィリン、フタロシアニン、シアニン、アゾ、ピロメテン、スクアリリウム、キサンテン、ジオキサン、オキソノール等の有機化合物を主体とする色素があげられる。
【００４４】
中でも、テトラアザポルフィリン化合物からなる波長選択吸収色素（ＴＡＰ色素）は、吸収ピークの形状が急峻であり、かつ、光源からの光照射に対しても堅牢性が高いため、好適に用いることができる。テトラアザポルフィリン化合物は、例えば、以下の化学式で表される。
【００４５】
【化１】
2020035854.tif 000003
【００４６】
テトラアザポルフィリン化合物の中心金属（Ｍ）は、銅、コバルト及びニッケルの中から選択される少なくとも１種類である。中心金属の種類や置換基の種類によって、最大吸収波長が変化する。
【００４７】
本実施の形態におけるフィルタ２０は、波長選択吸収色素（光吸収材）として、テトラアザポルフィリン化合物からなる色素を含有する。具体的には、波長選択吸収色素として、中心金属をニッケルとするテトラアザポルフィリン化合物からなるテトラアザポルフィリン色素（山田化学工業株式会社製）を用いた。
【００４８】
また、フィルタ２０を構成する光透過性樹脂は、可視光を透過する性質を有する樹脂である。具体的には、光透過性樹脂は、光学的に透明な透明樹脂であり、可視光域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の全波長領域において透過率が８０％以上、好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。
【００４９】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−マイレン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピエン、ポリエ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、又は、ポリイミド樹脂等があげられる。なお、熱可塑性樹脂として、その他に、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、環状ポリオレフィンコポリマー、ポリメチルペンテン等を用いてもよい。
【００５０】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、又は、フェノール樹脂等があげられる。中でも、透明性の観点からは、アクリル系樹脂を用いるとよい。なお、熱硬化性樹脂としては、その他に、メタクリル酸樹脂又はシリコーン樹脂等を用いてもよい。熱硬化性樹脂は、例えば、架橋成分が加えられた後に、熱、電子線又は紫外線等のエネルギーが付与されて固化される。
【００５１】
また、発光モジュール１０からの光照射による色素の褪色を抑制するために、フィルタ２０を構成する光透過性樹脂の中には、フィルタ２０の波長選択吸収機能を損なわない範囲で、酸化防止剤、光安定剤又は紫外線吸収剤等の公知の添加剤を添加してもよい。
【００５２】
このように構成されるフィルタ２０は、発光モジュール１０を覆うように配置される。つまり、フィルタ２０は、発光モジュール１０の光出射側に配置される。具体的には、フィルタ２０は、封止部材１４に対向して配置されている。これにより、図４に示すように、発光モジュール１０（封止部材１４）から出射した白色光は、フィルタ２０を透過する。このとき、フィルタ２０は、発光モジュール１０（封止部材１４）から出射した白色光のうち５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長成分を選択的に吸収する。つまり、フィルタ２０から出射する白色光は、発光モジュール１０から出射した白色光のうちフィルタ２０で吸収されなかった波長成分を含む光である。なお、本実施の形態において、フィルタ２０から出射する白色光が発光装置１から出射する白色光となる。
【００５３】
本実施の形態における発光装置１では、フィルタ２０を透過した後の発光モジュール１０の白色光（つまりフィルタ２０から出射した白色光）は、図６の実線で示されるスペクトル（分光分布）を有する。図６は、実施の形態に係る発光装置１において、フィルタ２０を透過した後の発光モジュール１０の白色光のスペクトルを示す図である。
【００５４】
また、フィルタ２０を透過した後の発光モジュール１０の白色光（本実施の形態では発光装置１が発する白色光）は、相関色温度が２５００Ｋ以上４０００Ｋ以下であり、色偏差を示すＤｕｖが−４０以上−１５以下である。
【００５５】
次に、本実施の形態に係る発光装置１の特徴について、比較例の発光装置と比較して説明する。比較例の発光装置は、本実施の形態に係る発光装置１においてフィルタ２０を用いずに図６に示されるスペクトルの白色光を発するように構成されたものである。つまり、比較例の発光装置は、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとが混載されたＬＥＤモジュールであり、図２及び図３に示される発光モジュール１０において、封止部材１４に含まれる蛍光体の濃度等を調整することで図６に示されるスペクトルの白色光を発するように構成されたものである。したがって、比較例の発光装置が発する白色光についても、相関色温度が２５００Ｋ以上４０００Ｋ以下であり、色偏差を示すＤｕｖが−４０以上−１５以下である。
【００５６】
この場合、比較例の発光装置では、当該発光装置の使用時間の経過に伴って白色光の色度が変化する。具体的には、図７に示すように、比較例の発光装置が発する白色光は、初期状態（０ｈ）から長時間（例えば９３８４ｈ）経過すると、青色成分が増加するとともに蛍光体の蛍光成分（主に緑色成分）が減少する。これは、封止部材に含まれる蛍光体が経時的に劣化したことが原因であると考えられる。つまり、蛍光体が劣化すると、蛍光体による青色ＬＥＤチップの青色光の吸収が減少する。この結果、封止部材から出射する青色ＬＥＤチップの青色光の量が増加すると同時に、蛍光体から放射する蛍光（例えば緑色成分）の量が減少する。なお、封止部材を構成する透光性樹脂材料の経時的な劣化によっても、封止部材から出射する青色ＬＥＤチップの青色光の量が増加する。
【００５７】
このように、比較例の発光装置では、時間の経過に伴って初期状態に対して色度ずれが生じるという課題がある。
【００５８】
そこで、この課題に対して本願発明者が鋭意検討した結果、蛍光体を含有する封止部材によって青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップが封止された構成の発光モジュールに対して、波長選択吸収色素等の光吸収材を加えることで、発光装置の使用時間の経過に伴う色度ずれを抑制できるという着想を得た。
【００５９】
すなわち、波長選択吸収色素等の光吸収材は、経時的な劣化によって光吸収率が低下する（つまり光透過率が増加する）特性を有しているので、この特性を利用している。具体的には、蛍光体を含有する封止部材によって青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップが封止された構成の発光モジュールに、蛍光体の蛍光の波長域と重なる波長域の光吸収率（光透過率）を有する波長選択吸収色素等の光吸収材を予め加えておいて初期状態の白色光のスペクトルの相関色温度及び色偏差等を調整しておくことで、発光装置の使用時間の経過に伴って蛍光体が劣化して蛍光の量が減少したとしても、光吸収材の劣化により光吸収材の光透過率が大きくなることで光吸収材を透過する蛍光の量が増加する。これにより、蛍光体の劣化に伴う色度ずれを抑制できる。
【００６０】
そして、本実施の形態に係る発光装置１では、青色光を発する第１発光素子１２と、赤色光を発する第２発光素子１３と、第１発光素子１２が発する青色光によって励起されて５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の特定の波長域に蛍光ピーク波長を有する蛍光を放射する蛍光体を含み、第１発光素子１２及び第２発光素子１３を封止する封止部材１４と、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の特定の波長域に吸収ピーク波長を有する光吸収材を含むフィルタ２０とを備えるように構成している。
【００６１】
この構成により、発光装置１の使用時間の経過によって蛍光体が劣化して蛍光の量が減少していったとしても、経時的な光吸収材の劣化により光吸収材の光透過率が大きくなっていって光吸収材を透過する蛍光の量が増加していく。この結果、封止部材１４に含まれる蛍光体の経時的な劣化による色度ずれを、フィルタ２０に含まれる光吸収材の経時的な劣化による色度ずれによって相殺することができる。これにより、発光装置１が発する白色光のスペクトルは、時間の経過により青色成分及び蛍光に対応する特定の波長域の色成分が増加するように変化することになる。
【００６２】
具体的には、図８に示すように、初期状態（０ｈ）から長時間（例えば９３８４ｈ）経過すると、４５０ｎｍをピークとして４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長域の色成分（主に青色成分）が増加するとともに、５５０ｎｍ（緑色）をピークとして５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域の色成分（主に緑色成分）が増加している。
【００６３】
また、比較例の発光装置及び実施の形態に係る発光装置１の各々についての使用時間の経過に伴う色度ずれ（色度シフト）を図９に示す。また、図９には、フィルタ２０の劣化による色度ずれも示されている。図９において、黒塗り四角は、比較例の発光装置の使用時間（９３８４ｈ）の経過に伴う色度ずれの変化を示しており、黒塗り三角は、実施の形態に係る発光装置１の使用時間（９３８４ｈ）の経過に伴う色度ずれの変化を示している。また、図９において、白塗り四角は、光吸収剤としてＴＡＰ色素を含むフィルタ２０を比較例の発光装置（使用時間０ｈ）に組み込んだときの初期の色度シフト量を示している。
【００６４】
図９に示すように、比較例の発光装置（黒塗り四角）赤色成分を赤色蛍光体ではなく赤色ＬＥＤチップで実現しているので、使用時間の経過とともに、青方向かつ色偏差がマイナス方向（色度図の左斜め下の方向）に色度がずれていくことが分かる。
【００６５】
このとき、本実施の形態に係る発光装置１では、封止部材１４に含まれる蛍光体の経時的な劣化による色度ずれの方向と、フィルタ２０に含まれる光吸収材の経時的な劣化による色度ずれの方向とが逆方向となっているので、蛍光体の経時的な劣化による色度ずれを光吸収材の経時的な劣化による色度ずれによって相殺することができる。この結果、図９に示すように、本実施の形態に係る発光装置１（黒塗り三角）は、比較例の発光装置と比べて色度ずれを大幅に軽減することができる。
【００６６】
しかも、本実施の形態に係る発光装置１のように、光吸収材の劣化により光吸収材の光透過率が大きくなることで、発光装置１が発する白色光の全光束の低下を抑制することもできる。したがって、本実施の形態に係る発光装置１は、光吸収材を用いない比較例の発光装置と比べて、時間の経過とともに光束増加の傾向にあるため、寿命が長くなるという効果も奏する。
【００６７】
なお、比較例の発光装置及び本実施の形態に係る発光装置１は、いずれも赤色成分を赤色ＬＥＤチップによって実現しているが、仮に赤色成分を赤色蛍光体で実現した場合には、使用時間の経過により赤色蛍光体も劣化することになる。このため、赤色成分を赤色蛍光体で実現した場合には、色度は、赤色成分の減少によって色度図の左方向にずれていくことになる。この場合、フィルタ２０に含まれる光吸収材は、赤色成分の光を吸収しないので、光吸収材の経時的な劣化では赤色蛍光体の劣化による色度ずれを相殺することができない。したがって、本発明は、特に、青色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとが混載した発光モジュールに対して効果を奏する。
【００６８】
（変形例）
以上、本発明に係る発光装置について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００６９】
例えば、上記実施の形態において、波長選択吸収色素等の光吸収材は、フィルタ２０に含まれていたが、これに限るものではなく、光吸収材は、封止部材１４に含まれていてもよい。また、光吸収材は、第１発光素子１２及び蛍光体の蛍光が透過するものであれば、フィルタ２０及び封止部材１４以外のものに含まれていてもよい。
【００７０】
また、上記実施の形態において、発光装置１は、発光モジュール１０とフィルタ２０とによって構成されていたが、これに限らない。例えば、図１０に示される発光装置１Ａのように、発光モジュール１０及びフィルタ２０に加えて光学部材３０を備えていてもよい。光学部材３０は、例えば、発光モジュール１０とフィルタ２０との間に配置される。具体的には、光学部材３０は、発光モジュール１０から出射する光に対して、集束、発散又は平行化等の光作用を付与する凸レンズ又は凹レンズ等のレンズであってもよいし、透過する光を散乱させる拡散パネルであってもよい。一例として、フィルタ２０は、光学部材３０の表面に形成される。
【００７１】
また、上記実施の形態における発光モジュール１０において、蛍光体を含む封止部材１４は、基板１１上の全ての第１発光素子１２及び第２発光素子１３を一括封止したが、これに限らない。例えば、図１１に示される発光モジュール１０Ａのように、封止部材１４Ａは、複数の発光素子を列ごとにライン状に封止してもよい。一例として、封止部材１４Ａは、直列接続された発光素子の列ごとに直線状に形成される。なお、蛍光体を含む封止部材は、発光素子（ＬＥＤチップ）を１つずつ個別に封止してもよい。
【００７２】
また、上記実施の形態では、発光モジュール１０として、基板１１上にＬＥＤチップを直接実装したＣＯＢタイプのＬＥＤモジュールを用いたが、これに限らない。例えば、発光モジュールとして、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤモジュールを用いても構わない。ＳＭＤタイプのＬＥＤモジュールは、第１発光素子１２及び第２発光素子１３としてＬＥＤチップが個々にパッケージ化された表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤ素子を基板１１に１個又は複数個実装することで実現できる。ＳＭＤタイプのＬＥＤ素子は、例えば、樹脂製のパッケージ（容器）と、パッケージの凹部の中に実装されたＬＥＤチップと、パッケージの凹部内に封入された封止部材（蛍光体含有樹脂）とを有する。
【００７３】
また、上記実施の形態では、第１発光素子１２及び第２発光素子１３としてＬＥＤチップを例示したが、これに限らない。例えば、第１発光素子１２及び第２発光素子１３として、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のその他の固体発光素子を用いてもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態では、発光装置１の使用時間の経過の一例として、９３８４ｈを例示したが、これに限らない。発光装置１の使用時間の経過としては、少なくとも５００ｈであればよい。
【００７５】
また、上記実施の形態における発光装置は、演色性の向上と色ずれの抑制との両立を図ることができるので、ダウンライト又はスポットライト等の光源として利用することができる。特に、ダウンライト又はスポットライトは、店舗等で特定の製品や商品を照らすことから演色性が要求されるので、上記実施の形態における発光装置を用いることによって、ダウンライト又はスポットライトに適した照明器具を実現できる。なお、上記実施の形態における発光装置は、ダウンライト又はスポットライトに限るものではなく、電球形ＬＥＤランプ又は直管ＬＥＤランプ等のランプに適用することもできる。また、上記実施の形態における発光装置は、照明用途以外の光源として用いてもよい。
【００７６】
また、その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１、１Ａ  発光装置
１１  基板（基台）
１２  第１発光素子
１３  第２発光素子
１４、１４Ａ  封止部材
２０  フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020035854.tif 000009
【図７】
2020035854.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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