(57)【要約】      （修正有）【課題】外光環境下においても金色として明瞭に視認される金色光、あるいは、物体に光を照射した際の当該物体からの反射光が金色として明瞭に視認される金色光を放出する半導体発光装置及び半導体発光モジュールを提供する。【解決手段】ピーク波長が４４０〜４５０ｎｍの範囲内である励起光を発する半導体発光素子２０と、半導体発光素子からの励起光により、それぞれ第１の蛍光及び第２の蛍光を発する第１の蛍光体及び第２の蛍光体を含有する蛍光体層１７と、を有する。第１の蛍光は５４０〜５７５ｎｍの範囲内にピーク波長を有し、第２の蛍光は５９０〜６０５ｎｍの範囲内にピーク波長を有し、上記蛍光体層から放射される、半導体発光素子の放射光、第１の蛍光体からの放射光及び第２の蛍光体からの放射光による混色光において、半導体発光素子の放射光の強度は、第１の蛍光体及び第２の蛍光体からの放射光の合成光の強度の１／１０〜１／６０である。【選択図】図１Ｂ
2020155504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピーク波長が４４０〜４５０ｎｍの範囲内である励起光を発する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子上に設けられ、前記半導体発光素子からの前記励起光により励起され、それぞれ第１の蛍光及び第２の蛍光を発する第１の蛍光体及び第２の蛍光体を含有する蛍光体層と、を有し、
前記第１の蛍光は５４０〜５７５ｎｍの範囲内にピーク波長を有し、前記第２の蛍光は５９０〜６０５ｎｍの範囲内にピーク波長を有し、
前記蛍光体層から放射される、前記半導体発光素子の放射光、前記第１の蛍光体からの放射光及び前記第２の蛍光体からの放射光による混色光において、前記半導体発光素子の前記放射光の強度は、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体からの放射光の合成光の強度の１／１０〜１／６０である、半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体からの放射光の合成光のうち４９０〜５３０ｎｍ帯の青緑色光成分の強度積分値が、前記合成光全体の強度積分値の２〜７％の範囲内である、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記蛍光体層における前記第１の蛍光体に対する前記第２の蛍光体の比率は、前記第２の蛍光体が前記第１の蛍光体からの４９０〜５３０ｎｍ帯の青緑色光の蛍光成分を吸収することによって、前記第１の蛍光体からの前記青緑色光の前記蛍光成分の強度が２０％〜６０％の範囲内の強度に減じられて前記蛍光体層から放射される値に定められている、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記混色光のＣＩＥ１９３１色度座標における刺激純度が８１％〜９７％の範囲内にある、請求項１ないし３の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記混色光の主波長が５６５〜５８５ｎｍである、請求項１ないし４の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記第１の蛍光体はＹＡＧ蛍光体であり、前記第２の蛍光体はα−サイアロンである、請求項１ないし５の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第１の蛍光体はその組成式がＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅで表され、前記第２の蛍光体はその組成式が（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｃａ，Ｅｕで表される、請求項１ないし６の何れか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
請求項１にないし７の何れか１項記載の半導体発光装置をｎ個（ｎは２以上の整数）有し、
当該ｎ個の半導体発光装置は、ＣＩＥ１９３１色度座標における主波長が５６５ｎｍ及び５８５ｎｍのラインと刺激純度が８０％及び９７％のラインとで囲まれた色度領域をｎ個の色度領域に区分したときの当該ｎ個の区分色度領域の互いに異なる区分色度領域内の色度の光を発するように、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体の比率又は濃度が互いに異なっている、半導体発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置及び半導体発光モジュール、特に金色光を放出する半導体発光装置及び半導体発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子と蛍光体とを組合せ、混色光を得る発光装置が知られている。例えば、特許文献１には、発光素子と複数の蛍光体とを組合せ、演色性を備えつつも、高い発光効率を示す白色系の混色光を出力可能な半導体発光装置について開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、半導体発光素子と、複数の蛍光体を備え、自然光に近い発光スペクトル、すなわち良好な演色性が得られる発光装置について開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、複数個のＬＥＤチップと、緑色蛍光体を含有したＬＥＤ光源を備え、青緑色の光を照射するＬＥＤ集魚灯について開示されている。
【０００５】
また、非特許文献１には、貴金属の色について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２２８４１９号公報
【特許文献２】特開２００７−７０４４５号公報
【特許文献３】特開２０１７−５０２８３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「金属の色の物理的起源」（東京農工大学、佐藤  勝昭）http://home.sato-gallery.com/education/kouza/metal_color_seminar.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子は照明用の光源、例えば室内照明用光源、自動車用光源として広く用いられている。また、近年は、建物や塔などの物体に光を照射し、景観を演出するための光源として用いられている。
【０００９】
しかし、このような照明用光源は、夜間などの外光の強度が低い場合を想定しており、昼間などの自然光（外光）の強度が高い場合の演色性を考慮してはいなかった。
【００１０】
また、従来、半導体発光素子と蛍光体とを備え、金色の光を放出する半導体発光装置については殆ど検討されていなかった。
【００１１】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、金色として明瞭に視認される金色光を放出する半導体発光装置及び半導体発光モジュールを提供することを目的としている。
【００１２】
また、特に、自然光などの外光がある環境において金色として明瞭に視認される金色光を放射できる、あるいは、物体に光を照射した際の当該物体からの反射光が金色として明瞭に視認される金色光を放射できる、演色性の高い金色光を放射する半導体発光装置及び半導体発光モジュールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１実施態様による半導体発光装置は、
ピーク波長が４４０〜４５０ｎｍの範囲内である励起光を発する半導体発光素子と、
半導体発光素子上に設けられ、半導体発光素子からの励起光により励起され、それぞれ第１の蛍光及び第２の蛍光を発する第１の蛍光体及び第２の蛍光体を含有する蛍光体層と、を有し、
第１の蛍光は５４０〜５７５ｎｍの範囲内にピーク波長を有し、第２の蛍光は５９０〜６０５ｎｍの範囲内にピーク波長を有し、
上記蛍光体層から放射される、半導体発光素子の放射光、第１の蛍光体からの放射光及び第２の蛍光体からの放射光による混色光において、半導体発光素子の放射光の強度は、第１の蛍光体及び第２の蛍光体からの放射光の合成光の強度の１／１０〜１／６０である、半導体発光装置である。
【００１４】
また、本発明の他の実施態様による半導体発光モジュールは、
上記半導体発光装置をｎ個（ｎは２以上の整数）有し、
当該ｎ個の半導体発光装置は、ＣＩＥ１９３１色度座標における主波長が５６５ｎｍ及び５８５ｎｍのラインと刺激純度が８０％及び９７％のラインとで囲まれた色度領域をｎ個の色度領域に区分したときの当該ｎ個の区分色度領域の互いに異なる区分色度領域内の色度の光を発するように、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の比率又は濃度が互いに異なっている、半導体発光モジュールである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の１実施態様による半導体発光装置１０の構造を模式的に示す図であり、半導体発光装置１０の上面を示す上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す半導体発光装置１０のＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。
【図２】半導体発光装置１０に搭載される半導体発光素子２０の構造の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】半導体発光素子２０の発光スペクトルを示す図である。
【図４】本実施例で用いた第１の蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）の発光スペクトル（実線）及び励起スペクトル（破線）を、最大値をそれぞれ１にノーマライズして示す図である。
【図５】本実施例で用いた第２の蛍光体（α−サイアロン蛍光体）の発光スペクトル（実線）及び励起スペクトル（破線）を、最大値をそれぞれ１にノーマライズして示す図である。
【図６】半導体発光装置１０からの放射光のスペクトルを示す図である。
【図７】ＣＩＥ色度図（ＣＩＥ１９３１）を示す図である。
【図８】図７のＣＩＥ色度図における、主波長が５６５ｎｍ〜５８５ｎｍの近傍を拡大して示す図である。
【図９】本発明の他の実施態様による半導体発光モジュール３０Ｍの構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下においては、本発明の好適な実施例について説明するが、これらを適宜改変し、組合せてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。
［半導体発光装置の構造］
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の１実施態様による半導体発光装置１０の構造を模式的に示す図である。より詳細には、図１Ａは半導体発光装置１０の上面を示す上面図であり、図１Ｂは図１Ａに示すＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。
【００１７】
図２は、半導体発光装置１０に搭載される半導体発光素子２０の構造の一例を模式的に示す断面図である。
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｂを参照して、半導体発光装置１０の構造の一例について説明する。半導体発光装置１０は、枠体１１、外部電極１２Ａ，１２Ｂ、基板１３、ビア配線１４Ａ，１４Ｂ、基板配線１５Ａ，１５Ｂ、ボンディングワイヤ１６、蛍光体部１７及び半導体発光素子２０を有する。
【００１９】
枠体１１は、例えば光反射性を有する白色モールド樹脂からなる。枠体１１は、逆角錐体形状の開口部（凹部）を有し、その内壁面がリフレクタとして機能するハウジングとして構成されている。基板１３は、ガラス繊維強化エポキシ等の絶縁体を基体とする回路基板である。ビア配線１４Ａ，１４Ｂは、基板１３を貫通する貫通配線として構成されている。
【００２０】
半導体発光装置１０の裏面に配された外部電極１２Ａはビア配線１４Ａに、ビア配線１４Ａは基板配線１５Ａに、電気的に接続され、基板配線１５Ａは、半導体発光素子２０の一方の電極（素子の裏面電極）に電気的に接続されている。外部電極１２Ｂはビア配線１４Ｂと、ビア配線１４Ｂは基板配線１５Ｂと、電気的に接続され、基板配線１５Ｂは、ボンディングワイヤ１６によって半導体発光素子２０の他方の電極（素子の上面電極）に電気的に接続されている。
【００２１】
半導体発光素子２０は、枠体１１の凹部内の基板１３上に搭載され、例えばＡｕＳｎハンダやＡｕバンプなどの接合部材によって基板配線１５Ａ上に接合されている。
【００２２】
蛍光体部（封止部）１７は、透光性の封止樹脂（例えば、シリコン樹脂）からなり、当該樹脂中に複数の蛍光体が含有されている。蛍光体部１７は、枠体１１の凹部を充填し、半導体発光素子２０を埋設し、封止部として機能する。蛍光体部１７は、半導体発光素子２０の放出光によって励起され、蛍光を放射する蛍光体層として機能する。
【００２３】
半導体発光素子２０の構造について説明する。図２に示すように、半導体発光構造層（以下、単に発光構造層ともいう。）２３が基板２１上に接合層２２によって接合されて形成されている。基板２１は、例えばＳｉ単結晶からなり、接合層２２は、例えばＡｕ/Ｔｉ層とＡｕ/Ｐｔ/Ａｇ層（光反射層）からなる。
【００２４】
発光構造層２３は、ＬＥＤ（発光ダイオード）構造を有し、ｐ型半導体層２３Ａ、発光層２３Ｂ及びｎ型半導体層２３Ｃが順次積層されて形成されている。ｐ型半導体層２３Ａは、例えばｐ−ＧａＮ層と当該ｐ−ＧａＮ層上に形成されたｐ−ＡｌＧａＮ層（電子ブロック層）からなる。
【００２５】
発光層２３Ｂは、例えば、ＡｌＩｎＧａＮ層を量子井戸層とし、ＡｌＧａＮ層を障壁層とする多重量子井戸（ＭＱＷ）発光層である。ｎ型半導体層２３Ｃは、例えばｎ−ＡｌＧａＮ層と当該ｎ−ＡｌＧａＮ層上に形成されたｎ−ＧａＮ層からなる。
【００２６】
発光層２３Ｂは、例えば４４０−４５０ｎｍの波長範囲の青色光を放射し、当該放射光はｎ型半導体層２３Ｃの表面から外部に放射される。図３は、半導体発光素子２０の発光スペクトルを示している。本実施例においては、図３に示すように、半導体発光素子２０は、発光ピーク波長（λｄ）が４４５ｎｍで、半値幅（λFWHM）が１９ｎｍの青色光を放射する。
【００２７】
なお、上記した半導体層の層構造、組成等は例示に過ぎない。発光構造層２３には種々の組成の半導体層が用いられてもよい。また、発光構造層２３は、結晶整合の緩衝層（バッファ層）、接触抵抗低減のためのコンタクト層などの層を有していてもよい。
【００２８】
また、上記においては、半導体発光素子２０が、支持基板に発光構造層を接合した、いわゆる接合型の発光素子である場合を例に説明したが、透光性基板上に半導体発光層を結晶成長した発光素子、あるいは、いわゆるフリップチップ型の発光素子であってもよい。また、発光ダイオードに限定されず、レーザーダイオードであってもよい。
［蛍光体］
上記したように、蛍光体部１７は複数の蛍光体を含有し、半導体発光素子２０からの放射光（励起光）によって励起され、蛍光を発する。より具体的には、蛍光体部１７には、第１の蛍光体として緑黄色の光を発する蛍光体、例えばセリウムをドープしたＹＡＧ蛍光体（ＹＡＧ：Ｃｅ）と、第２の蛍光体として黄橙色の光を発する蛍光体、例えばα−サイアロン（α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｃａ，Ｅｕ）蛍光体と、が含まれている。
【００２９】
より詳細には、第１の蛍光体は、平均粒径（中央値）が１３μｍのＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体（示性式、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）である。また、第２の蛍光体は、平均粒径（中央値）が１５μｍのα−サイアロン（示性式、（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｃａ，Ｅｕ）である。第１の蛍光体及び第２の蛍光体の重量比は、それぞれ７７ｗｔ％、２３ｗｔ％の比率で蛍光体部１７の樹脂中に含まれている。
【００３０】
また、蛍光体（第１の蛍光体及び第２の蛍光体の合計の重量）の濃度は約５０ｗｔ％であり、半導体発光素子２０上の蛍光体部１７（すなわち、蛍光体層）の厚さは１４０μｍであった。後述する刺激純度は蛍光体層の濃度又は厚さを変えることで調整することができる。
【００３１】
図４は、本実施例で用いた第１の蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）の発光スペクトル（実線）及び励起スペクトル（破線）を、最大値をそれぞれ１にノーマライズして示している。また、図５は、本実施例で用いた第２の蛍光体（α−サイアロン蛍光体）の発光スペクトル（実線）及び励起スペクトル（破線）を、最大値をそれぞれ１にノーマライズして示している。
【００３２】
図４に示すように、第１の蛍光体は、ピーク波長（λｐ（Ｆ１））が約５６０ｎｍであり、半値幅（λFWHM（Ｆ１））は約１１２ｎｍであった。第１の蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）の発光スペクトルから分かるように、第１の蛍光体は、青緑色帯（波長帯：４９０−５３０ｎｍ）において大きなスペクトル成分を有している。
【００３３】
図５に示すように第２の蛍光体は、ピーク波長（λｐ（Ｆ２））が約５９５ｎｍであり、半値幅（λFWHM（Ｆ２））は約８０ｎｍであった。
【００３４】
第２の蛍光体（α−サイアロン蛍光体）の発光スペクトルから分かるように、第２の蛍光体は、当該青緑色帯（波長帯：４９０−５３０ｎｍ）におけるスペクトル成分は極めて小さい。他方、第２の蛍光体の励起スペクトルから分かるように、第１の蛍光体から放射された当該青緑色帯の光は第２の蛍光体によって吸収される。
［半導体発光装置１０からの放射光スペクトル］
図６は、半導体発光装置１０からの放射光のスペクトルを示している。当該放射スペクトルには半導体発光素子２０から放射され、蛍光体部１７（蛍光体層）を経た後の青色光（ピーク波長（λｄ））と、第１の蛍光体及び第２の蛍光体からの合成放射光が含まれている。図４及び図５の場合と同様、放射スペクトルの最大値をそれぞれ１にノーマライズして示している。
【００３５】
なお、半導体発光素子２０の素子自体の発光出力は約１．２Ｗであり、半導体発光装置１０からの放射光、すなわち半導体発光素子２０からの青色光と、第１の蛍光体からの発光及び第２の蛍光体からの発光による合成放射光との光出力は約１．０Ｗであった。
【００３６】
蛍光体からの放射光の蛍光体合成スペクトルのピーク波長（λｐ（Ｆ））は約５８５ｎｍであり、半値幅（λFWHM（Ｆ））は１０７ｎｍであった。
【００３７】
半導体発光装置１０から放射された青色光（λｄ＝４４５ｎｍ）のピーク強度は第１の蛍光体及び第２の蛍光体からの合成放射光のピーク強度の約１／２５（＝４％）であった。
【００３８】
また、当該合成放射光中における青緑色帯（波長帯：４９０−５３０ｎｍ）の光成分（図６）の比率は、図４に示す第１の蛍光体が単独の場合に比べ、低減されている。第１の蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）の当該青緑色帯の放射光成分が第２の蛍光体（α−サイアロン蛍光体）の励起（図５参照）に消費され、低減されたことを示している。すなわち、図５に示すように、第２の蛍光体からの発光における当該青緑色帯成分は極めて小さく、当該青緑色帯において第２の蛍光体は第１の蛍光体からの発光の吸収体として機能する。
【００３９】
図６において、当該青緑色帯（波長帯：４９０−５３０ｎｍ）の放射光成分の強度積分値（スペクトル強度の積分値、すなわち、当該スペクトルの当該放射光成分の面積、ハッチングで示している）は、蛍光体合成スペクトルの全体の強度積分値の約６％であった。この値は、図４に示す第１の蛍光体の蛍光スペクトルにおいて、当該青緑色帯の光の強度積分値が全体の積分値の約１４％であったのに比べて低減されている。
【００４０】
また、上記した樹脂中に含有された蛍光体（第１の蛍光体及び第２の蛍光体の全体）に対する第２の蛍光体の比率を考慮すると、第１の蛍光体からの発光の当該青緑色帯成分は、約４５％の強度に減衰されて半導体発光装置１０から放射されたものと見積もられた。すなわち、第１の蛍光体の当該青緑色帯光の第２の蛍光体による吸収率は約５５％と見積もられた。
【００４１】
より金色らしく視認される金色光の実現のためには、当該青緑色帯の光強度が重要である。上記したように、第１の蛍光体の当該青緑色帯の光に対し、加えられた第２の蛍光体は吸収体として作用し、第２の蛍光体の全蛍光体中における比率を調整することによって、当該青緑色帯の光成分（強度）を調整できることが分かった。
【００４２】
従って、自然光などの外光環境下において、あるいは、物体に光を照射した際の当該物体からの反射光が、より明瞭に金色として視認される金色光を放出する半導体発光装置を実現できることが分かった。
【００４３】
さらに、図５に示すように、第２の蛍光体からの発光スペクトルにおいて、４９０−５２０ｎｍ帯の青緑色帯成分は、測定誤差等を考慮すると無視できる程度に小さく、当該青緑色帯（４９０−５２０ｎｍ帯）においては、第２の蛍光体は第１の蛍光体からの発光の単なる吸収体として機能する。
【００４４】
上記した当該青緑色帯の放射光成分の強度積分値は、蛍光体合成スペクトルの全体の強度積分値の所定範囲内の値であること、具体的には、２〜７％の所定範囲内の場合に、明瞭に金色として視認される金色光を放射する半導体発光装置を実現できることが分かった。
【００４５】
あるいは、第２の蛍光体が第１の蛍光体からの上記青緑色帯の光を吸収することによって、第１の蛍光体の当該青緑色光の蛍光強度が２０〜６０％（所定減衰率）に減じられて蛍光体層（全蛍光体）から放射されるように、蛍光体層における第２の蛍光体の比率（又は第１の蛍光体に対する第２の蛍光体の比率）を設定することによって、より明瞭に金色として視認される金色光を放射する半導体発光装置を実現できることが分かった。なお、当該所定減衰率は２０〜５０％であることがさらに好ましいことが分かった。
［外光環境下の金色光及び物体からの反射光］
（１）外光環境下の金色光
太陽光（標準光）下と、人が確かに金の色であると認識する金色は、主波長はほぼ同じであるが、刺激純度が大きく異なる。図７及び図８に示すＣＩＥ（国際照明委員会）で規定されたＣＩＥ色度図（ＣＩＥ１９３１）を参照して、より詳細に説明する。なお、図８は主波長が５６５ｎｍ〜５８５ｎｍの近傍を拡大して示す図である。
【００４６】
図７において、第１の蛍光体（ＹＡＧ）のスペクトルピークの色度座標は（ｘ１，ｙ１）＝（０．４５６，０．５３５）であり、第２の蛍光体（α−サイアロン）のスペクトルピークの色度座標は（ｘ２，ｙ２）＝（０．５７３，０．４２４）であり、第１及び第２の蛍光体の合成スペクトルのピークの色度座標は（ｘｃ，ｙｃ）＝（０．４９７，０．４８４）であった。
【００４７】
また、金色（ｇｏｌｄ色）は１６進カラーコードで「＃ＦＦＤ７００」であり、ＣＩＥ１９３１色度座標におけるｘｙｚ混色比は（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０．４５０，０．４８１，０．０６８）であり、刺激純度は８０％である（図８、点Ｅ80）。また、この色の主波長は、約５７５．６４ｎｍである。
【００４８】
主波長が５７５ｎｍの場合の刺激純度について図８を参照して説明する。刺激純度が０％の点、すなわち（ｘ＝0.333，ｙ＝0.333）の点（Ｅ0）と、刺激純度が１００％の点であるスペクトル単色軌跡上の点（５７５ｎｍ、Ｅ100）とを結んだ直線Ｌ３が主波長５７５ｎｍと定義され、刺激純度が０％の点からスペクトル軌跡上の点（５７５ｎｍ）までの距離が刺激純度として定義される。なお、Ｌ１，Ｌ２，・・，Ｌ５は、主波長が５６５ｎｍ，５７０ｎｍ，・・，５８５ｎｍ（５ｎｍ間隔）の直線である。
【００４９】
例えば、標準光下の刺激純度については、標準光源（Ｄ６５）のスペクトルと非特許文献１に記載の金の反射率とから算出された主波長が５７５ｎｍの金の反射光では刺激純度が約３４％である（Ｅ34）のに対して、人が確かに金の色であると認識（視認）する色では刺激純度が８０％であり（Ｅ80）、これらの刺激純度は大きく異なる。
【００５０】
金（金属）は、太陽光下では白っぽい黄色に見える。太陽光または標準光源（Ｄ６５）のスペクトルは可視光全域に波長が連続したスペクトルである。そのため、金の反射スペクトルは、青〜緑成分を多く含んだ光となり、白っぽく見える。すなわち、金からの反射光に外光（太陽光等の白色光）が加わり、加法減色により刺激純度が低下し、白色に近づく。
【００５１】
外光（白色光）の影響を考慮すると、金色光の刺激純度が８０％を超える値にすることによって、人がより明瞭に金色として視認できる金色光を実現することができる。
【００５２】
本願の発明者は、外光（白色光）の環境下において、半導体発光素子２０（ＬＥＤ）からの青色光を大きく抑制して発光装置１０から放出される青色光成分を所定範囲の低強度として利用するとともに、所定の放射スペクトルを有する第１の蛍光体及び第２の蛍光体を用いることによって、より金色らしく認識される放射光が得られるとの知見を得た。
【００５３】
すなわち、かかる発光装置１０によれば、従来技術による刺激純度が同一の発光装置よりも、より金色らしく認識される放射光を得ることができることが分かった。さらに、上記の構成において、刺激純度が８０％を超える値にすることによって、外光環境下においても金色らしく認識される放射光が得られる。さらに刺激純度をより高くすることによって、外光が著しく強い環境などの照明環境下においても、より金色らしく認識される金色光を放射することができ、また、上記環境下においても、例えば金製品等の照明対象物に対して、当該対象物の本来の金色光を損なわずに照明を行うことができる。
【００５４】
また、本願発明は、青緑色帯（４９０−５３０ｎｍ帯）の蛍光成分を所定範囲の強度で放射光に含ませることが、より金色らしく認識される金色光を実現する上で重要であるとの点に着目してなされた。本願の発明者は、当該青緑色帯において吸収（励起）作用を有する第２の蛍光体を利用し、第１の蛍光体からの上記青緑色帯の光を減衰させることによって、発光装置１０から放射される当該青緑色帯の光強度を調整することが可能であるとの知見を得た。
【００５５】
そして、このように調整された当該青緑色帯の蛍光成分を有する放射光は、従来技術による刺激純度が同一の放射光よりも、より金色らしく認識される放射光であることが分かった。さらに、当該金色光の刺激純度を増大することによって、外光（白色光）の下においても、また、物体に光を照射した際の当該物体からの反射光が、金色としてより明瞭に視認される金色光を実現することができる。従って、より明瞭に金色として視認される金色光を放出する半導体発光装置を実現できることが分かった。
（２）物体からの反射光
本実施例の発光装置１０は、ライトアップ等の対象物に照射した場合に、対象物が金色に見えるように色度調整された放射光を放射することができる。対象物の色と当該対象物への適切な照射光について図８を参照して説明する。
【００５６】
本実施例の発光装置１０は、例えば、主波長が５６５ｎｍのライン（刺激純度が０％の点からスペクトル軌跡上の点を結ぶ直線Ｌ１）、主波長が５８５ｎｍのラインＬ５、刺激純度が９７％のライン（ＥＰ２）及び刺激純度が８０％のライン（ＥＰ１）の４本のラインで囲まれた色度領域内の光を放射する。また、当該色度領域は、主波長が５７０ｎｍ、５７５ｎｍ、５８０ｎｍの３本のラインで５ｎｍごとに区分された４つの金色光の色度領域（区分色度領域）ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ，ＲＤからなる。
【００５７】
照射対象物の色に合わせ、発光装置１０の放射光が当該４つの色度領域の何れか内の光であるように当該放射光を調整することによって、当該放射光が照射対象物に照射した場合に、照射された対象物が金の反射色に見える。すなわち、Ｄ６５等の標準光源下における反射色、あるいは、さらに金色が強調された反射色に見える。
【００５８】
具体的には、塗装された対象物に照射した場合に、対象物が金色に見えるように色度調整することができる。対象物が、例えば、石造造りの石の色＃９８８ｃ８１（１６進コード）に塗装された場合は、照射光がＲＣ領域の色度であることが適切であった。すなわち、金色に対して対象物は黄色側の領域に位置し、発光装置からの光をオレンジ側の領域に位置する色の光にすることによって対象物が金色に見えるように色度調整される。
【００５９】
図９は、本発明の他の実施態様による半導体発光モジュール３０Ｍの構成を模式的に示す図である。図１Ａ及び図１Ｂに示す半導体発光装置１０と同様な３つの半導体発光装置３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ（以下、これらを特に区別する必要が無い場合には、半導体発光装置３０と総称する）が連結され、一体の発光装置として構成されている。
【００６０】
より具体的には、半導体発光モジュール３０Ｍは、３つの逆角錐体形状の開口部（凹部）を有する枠体３１を有し、３つの凹部内の基板１３上には、それぞれ半導体発光素子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ（以下、これらを特に区別する必要が無い場合には、半導体発光素子２０と総称する）が搭載されている。半導体発光素子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、上記した実施態様の半導体発光素子２０と同様な構成を有し、例えば半導体発光素子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、発光ピーク波長（λｄ）が４４５ｎｍで、半値幅（λFWHM）が１９ｎｍの青色光を放出する。
【００６１】
半導体発光素子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ蛍光体部（封止部）１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ（以下、これらを特に区別する必要が無い場合には、蛍光体部１７と総称する）によって埋設されている。蛍光体部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの各々は、透光性の封止樹脂からなり、当該樹脂中に複数の蛍光体が含有されている。例えば、蛍光体部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの各々は、上記した実施態様と同様に第１の蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）及び第２の蛍光体（α−サイアロン蛍光体）を含んでいる。
【００６２】
蛍光体部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの蛍光特性は互いに異なっている。半導体発光装置３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、それぞれ色度領域ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ（図８）内の光ＬＡ，ＬＢ，ＬＣを放射するように構成されている。例えば、当該第１の蛍光体及び第２の蛍光体の比率又は濃度を異ならせることによって半導体発光装置３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの放射光の色度を異ならせている。
【００６３】
換言すれば、半導体発光モジュールにおいては、主波長が５６５ｎｍ及び５８５ｎｍのラインと刺激純度が８０％及び９７％のラインとで囲まれた色度領域をｎ個の色度領域に区分したときの当該ｎ個の区分色度領域の互いに異なる区分色度領域内の色度の光を発するように、半導体発光装置３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの第１の蛍光体及び第２の蛍光体の比率又は濃度が互いに異なっている。
【００６４】
半導体発光素子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、それぞれ基板１３上に設けられた基板配線３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに接続され、選択駆動回路４０によって選択駆動されるように構成されている。
【００６５】
従って、照射対象物の色に合わせて半導体発光素子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを選択駆動することによって、当該放射光が照射対象物に照射した場合に、照射された対象物が金色に見えるようにすることができる。
［半導体発光素子、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の特性］
上記した半導体発光装置１０、３０の半導体発光素子２０、第１の蛍光体及び第２の蛍光体の特性について、以下に具体的に説明する。
【００６６】
当該半導体発光装置からの放射光が、外光下において、また物体に照射した際の当該物体からの反射光が、明瞭に金色として視認される金色光であるために、以下の条件が好適である。
【００６７】
半導体発光素子２０は、４４０−４５０ｎｍの波長範囲の青色光を放射し、蛍光体部１７内の第１の蛍光体及び第２の蛍光体を励起する。
【００６８】
第１の蛍光体及び第２の蛍光体は、励起により第１の発光スペクトルの光及び第２の発光スペクトルの光を放射する。
【００６９】
第１の蛍光体の発光ピーク波長は、半導体発光素子２０のピーク波長より長く、第２の蛍光体の発光ピーク波長より短い。換言すれば、第１の蛍光体の発光色は緑黄色であり、第２の蛍光体の発光色は赤黄色である。第１の蛍光体の発光及び第２の蛍光体の発光の合成光は、第１の蛍光体の発光ピーク及び第２の蛍光体の発光ピークの間に波長ピークを有する。
【００７０】
より具体的には、第１の蛍光体の発光スペクトルの発光ピーク波長は５４０〜５７５ｎｍの範囲内にあり、  第２の蛍光体の発光スペクトルの発光ピーク波長は５９０〜６０５ｎｍの範囲内にある。
【００７１】
第１の蛍光体として、ＹＡＧ蛍光体、ＬＳＮ蛍光体（ＬｎｘＳｉｙＮｎ：Ｚ，Ｚは賦活剤、及び、ｘ，ｙ，ｎは整数）、ＬｕＡＧ蛍光体（Ｌｕ３Ａｌ５１２：Ｃｅ）などを用いることができる。第２の蛍光体として、サイアロン蛍光体、ＳＣＡＳＮ蛍光体（（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｚ）、ＣＡＳＮ蛍光体（（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｚ）などを用いることができる。第１の蛍光体はＹＡＧ蛍光体であり、第２の蛍光体はα−サイアロンであることが好適である。
【００７２】
半導体発光装置１０、３０からの放射光のうち、半導体発光素子２０の出力光（青色光）の成分、すなわち、半導体発光素子２０の出力光（青色光）のうち、第１の蛍光体及び第２の蛍光体を含有する蛍光体部１７（蛍光体層）を経て、半導体発光装置１０、３０から放射される青色光の強度は、第１の蛍光体及び第２の蛍光体からの合成光の強度の１／１０〜１／６０であることが、刺激純度が高く、より金色らしく認識される放射光を得るために好適である。
【００７３】
また、半導体発光装置から放射される放射光のＣＩＥ１９３１色度座標における刺激純度が８１％〜９７％の範囲内にあることが好適であり、特に８５％〜９５％の範囲内にあることが、さらに好適である。
【００７４】
また、蛍光体部１７の蛍光体層における第１の蛍光体に対する第２の蛍光体の比率は、第２の蛍光体が第１の蛍光体からの４９０〜５３０ｎｍ帯の青緑色光を吸収することによって、蛍光体層からの当該青緑色光の放射強度が第１の蛍光体自体からの青緑色光の放射強度の２０〜６０％に減ずるように設定されていることが好適であり、２０〜５０％であることがさらに好適である。
【符号の説明】
【００７５】
１０：半導体発光装置、１１：枠体、１２Ａ，１２Ｂ：外部電極、１３：基板、１４Ａ，１４Ｂ：ビア配線、１５Ａ，１５Ｂ：基板配線、１７：蛍光体部（封止部）、２０：半導体発光素子、０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ：半導体発光素子、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：半導体発光装置、３０Ｍ：半導体発光モジュール
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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