(57)【要約】【課題】液晶バックライト用として適する、高出力（高輝度）のＲＧＢ光を放つ波長変換型ＲＧＢ固体光源などを提供する。【解決手段】本発明の半導体発光装置は、青色光成分と、緑色光成分と、赤色光成分とを放ち、前記青色光成分は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第１の固体発光素子が放つ光成分であり、前記緑色光成分は、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第２の固体発光素子が放つ光の緑色蛍光体による波長変換光であり、前記赤色光成分は、前記第１の固体発光素子及び前記第２の固体発光素子から選ばれる少なくとも一つの固体発光素子が放つ光の赤色蛍光体による波長変換光であり、前記緑色蛍光体は、Ｍｎ2+の電子エネルギー遷移に基づく緑色光を放つことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する青色光成分と、
５００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する緑色光成分と、
６００ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する赤色光成分とを放つ半導体発光装置であって、
前記青色光成分は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の、青色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第１の固体発光素子が放つ光成分であり、
前記緑色光成分は、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の、近紫外から紫色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第２の固体発光素子が放つ光の、緑色蛍光体による波長変換光であり、
前記赤色光成分は、前記第１の固体発光素子、及び、前記第２の固体発光素子から選ばれる少なくとも一つの固体発光素子が放つ光の、赤色蛍光体による波長変換光であり、
前記緑色蛍光体は、Ｍｎ2+の電子エネルギー遷移に基づく緑色光を放つことを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記緑色蛍光体は、実質的に、波長４５０ｎｍの青色光を吸収せず、前記青色光で励起されない緑色蛍光体である請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記緑色蛍光体は、Ｅｕ2+とＭｎ2+の組み合わせ、又は、Ｃｅ3+とＭｎ2+の組み合わせのいずれかで共付活した蛍光体である請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記緑色蛍光体は、３６０ｎｍ未満の波長領域に励起ピークを有し、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の近紫外から紫色の波長領域に励起ピークを有さない請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記緑色蛍光体は、Ｅｕ2+−Ｍｎ2+共付活アルカリ土類金属アルミン酸塩緑色蛍光体である請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記Ｅｕ2+−Ｍｎ2+共付活アルカリ土類金属アルミン酸塩緑色蛍光体は、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+の組成式からなる請求項５に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記緑色蛍光体は、Ｃｅ3+−Ｍｎ2+共付活希土類アルミン酸塩緑色蛍光体である請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記Ｃｅ3+−Ｍｎ2+共付活希土類アルミン酸塩緑色蛍光体は、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｍｎ2+又はＣｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）Ａｌ11Ｏ19：Ｍｎ2+の組成式からなる請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第１の固体発光素子の発光層と、前記第２の固体発光素子の発光層とは、いずれもＧａとＮとを含む化合物からなる請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記赤色蛍光体は、Ｅｕ2+を付活した窒化物蛍光体又は酸窒化物蛍光体である請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記赤色蛍光体は、Ｅｕ3+を付活した酸化物蛍光体又は酸硫化物蛍光体である請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記緑色蛍光体は、前記第２の固体発光素子の主光取り出し面上を少なくとも覆う請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記緑色蛍光体は、前記第２の固体発光素子の主光取り出し面上を覆い、前記赤色蛍光体は、前記第１の固体発光素子の主光取り出し面上を覆う請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記緑色蛍光体と前記赤色蛍光体とは、いずれも、前記第１の固体発光素子と前記第２の固体発光素子の、双方の主光取り出し面を覆う請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記赤色蛍光体は、前記第１の固体発光素子と前記第２の固体発光素子の、双方の主光取り出し面を覆い、
前記緑色蛍光体は、前記第１の固体発光素子及び前記第２の固体発光素子の、いずれの主光取り出し面も覆わず、前記赤色蛍光体を含んでなる赤色蛍光体層を透過した、前記第２の固体発光素子が放つ光によって励起される請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の半導体発光装置を含むことを特徴とするバックライト光源。
【請求項１７】
請求項１に記載の半導体発光装置を含むことを特徴とするバックライト光源システム。
【請求項１８】
請求項１６に記載のバックライト光源又は請求項１７に記載のバックライト光源システムを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の表示装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項２０】
前記表示装置が、液晶ディスプレイパネルである請求項１９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体の半導体発光装置と、これを用いたバックライト光源、バックライト光源システム、液晶ディスプレイなどの表示装置、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固体発光素子（例えば、発光ダイオード。以後、ＬＥＤという。）と、上記固体発光素子が放つ一次光を吸収して、それよりも長波長の光に波長変換する蛍光体とを組み合わせて、光の三原色となる赤（Ｒ）／緑（Ｇ）／青（Ｂ）の光成分を少なくとも放つ構造の半導体発光装置（以後、波長変換型ＲＧＢ固体光源という。）が知られている。
【０００３】
従来公知の上記波長変換型ＲＧＢ固体光源の組み合わせ構造としては、例えば、以下がある。
（１）紫外ＬＥＤとＲＧＢ蛍光体との組み合わせ構造（例えば、特許文献１参照）
（２）青色ＬＥＤとＧＲ蛍光体との組み合わせ構造（例えば、特許文献２参照）
（３）紫外ＬＥＤと青色ＬＥＤとＲＧ蛍光体との組み合わせ構造（例えば、特許文献１０参照）
（４）青色ＬＥＤとＧ蛍光体と赤色ＬＥＤとの組み合わせ構造（例えば、特許文献３参照）
（５）青色ＬＥＤとＧ（黄緑色）蛍光体と緑色ＬＥＤと赤色蛍光体との組み合わせ構造（例えば、特許文献４参照）
（６）青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと赤色蛍光体との組み合わせ構造（例えば、特許文献５参照）
（７）紫外ＬＥＤとＢＧ蛍光体と赤色ＬＥＤとの組み合わせ構造（例えば、特許文献６参照）
【０００４】
上記以外の組み合わせ構造としては、例えば、異なる二つの波長の光を放つ発光層を持つＬＥＤと蛍光体との組み合わせ構造も考案されている（例えば、特許文献７参照。）。
【０００５】
これらの従来の上記半導体発光装置は、主に、照明光源用として考案がなされているものであり、多くが任意の色温度の光、又は、例えば、電球色の光を放つように各波長成分の出力調整が行われているものである（例えば、特許文献５、８参照。）。
【０００６】
一方、上記波長変換型ＲＧＢ固体光源の、表示装置用バックライト光源（例えば、液晶ディスプレイ用バックライト）への応用も進められており、例えば、紫外ＬＥＤとＲＧＢ蛍光体との組み合わせ構造、青色ＬＥＤとＧＲ蛍光体との組み合わせ構造、紫外／紫ＬＥＤと青色ＬＥＤとＧＲ蛍光体との組み合わせ構造などを応用する検討がなされ、当該バックライト光源を用いた液晶ディスプレイなども提案されるに至っている（例えば、特許文献９、１０参照。）。
【０００７】
なお、上記従来の紫外／紫ＬＥＤと青色ＬＥＤとＧＲ蛍光体との組み合わせ構造による波長変換型ＲＧＢ固体光源は、緑色光を放射する緑色蛍光体と、赤色光を放射する赤色蛍光体との光吸収特性が広帯域であり、青色光の全部が吸収されずに一部だけが吸収されることに起因して、青色光の吸収損失が生じる課題を解決するためになされたものであり、特に３００〜４２０ｎｍに亘る近紫外〜紫色の波長領域に励起ピークを持つＥｕ2+付活緑色蛍光体あるいはＥｕ2+付活赤色蛍光体を、励起ピーク付近の励起光で励起することによって高出力化を図るものである。
【０００８】
このため、緑色蛍光体としては、例えば、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ2+、あるいは、Ｅｕ2+ベースのチオガレート（例えば、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+）など、青色波長領域に吸収スペクトルの傾きを持ち、近紫外〜青色の波長領域に亘る広帯域の光吸収特性を持つ蛍光体〔例えば、Ｅｕ2+で付活されており、Ｅｕ2+の（４ｆ）7−（４ｆ）6５ｄ1電子エネルギー遷移に基づく緑色光を放つ蛍光体〕の使用を前提としており、青色光が実質的に吸収されない緑色蛍光体〔例えば、Ｍｎ2+の（３ｄ）5−（３ｄ）5電子エネルギー遷移に基づく緑色光を放つ蛍光体〕の使用を前提としたものではない。
【０００９】
さらに、上記緑色蛍光体は、上記青色ＬＥＤの光取り出し面上を覆わない構造が好ましい形態とされ、具体的には、上記緑色蛍光体と上記赤色蛍光体とは、少なくとも上記青色ＬＥＤと空間的に離す構造が提案されている。
【００１０】
なお、本明細書で触れる蛍光体の絶対外部量子効率、及び、絶対内部量子効率の高精度測定技術については既に確立しており、蛍光体サンプルを用いて評価可能である（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２０００−５０９９１２号公報
【特許文献２】特表２００２−５３１９５６号公報
【特許文献３】特開２００５−２８５９２０号公報
【特許文献４】特開２００６−２４５４４３号公報
【特許文献５】特開２００６−３２４６５３号公報
【特許文献６】特開２００７−５５４９号公報
【特許文献７】特開２００６−２１６９２６号公報
【特許文献８】特開２００５−２８５９２５号公報
【特許文献９】特開２００７−９６１３３号公報
【特許文献１０】特許第４０３５３９４号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】大久保和明ほか、「照明学会誌」、１９９９年、第８３巻、第２号、ｐ．８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の波長変換型ＲＧＢ固体光源では、一般に、液晶ディスプレイや液晶テレビに求められる、ＲＧＢの色純度が良好で、広い色表現範囲と高輝度とを両立する、実用性の高い表示装置を得ることが困難という課題があった。
【００１４】
この課題の根本は、紫外光を放つ高出力の固体発光素子が開発途上にあることに起因しており、以下これについて詳説する。
【００１５】
波長変換型ＲＧＢ固体光源において、固体発光素子は蛍光体の励起源として機能するが、固体発光素子が放つ電磁波の選択肢は、技術上、遠紫外線、近紫外線、紫色光、青色光の四種類に限定される。但し、技術的成熟度から、製造コストと光出力性能の双方において有利な固体発光素子となると、青色光を放つ固体発光素子に限定される。このため、市場要望に応え得るバックライト光源用としては、青色ＬＥＤを上記励起源として多用する半導体発光装置に限られることとなる。
【００１６】
一方、青色ＬＥＤを蛍光体励起源とする、例えば白色ＬＥＤでは、励起光となる青色光と波長変換光となる可視光のエネルギー差が比較的小さくなるために、蛍光体が持つ物性上、高効率励起可能な蛍光体が限られる課題が生じる。
【００１７】
特に、緑色蛍光体は、光吸収と発光のエネルギー差（青色吸収光と緑色発光のエネルギー差）が極端に小さくなることに起因して、数多くの実用条件を満たす緑色蛍光体となると、わずかな種類のＥｕ2+又はＣｅ3+付活蛍光体に限定される。
【００１８】
このようにして選択使用される、Ｅｕ2+付活蛍光体、及びＣｅ3+付活蛍光体は、その発光が、Ｅｕ2+、あるいはＣｅ3+イオンの（４ｆ）n−（４ｆ）n-1５ｄ1電子エネルギー遷移〔ｎ＝１（Ｃｅ3+）、ｎ＝７（Ｅｕ2+）〕に基づき得られるものであり、その発光メカニズム上、発光スペクトル半値幅は比較的広いものになる。
【００１９】
この結果、出力光の中の少なくとも緑色光成分は、上記バックライト光源用としては、スペクトル半値幅が６５ｎｍ以上の広いものとなり、表示装置の広色域化が困難になる本質的な課題を抱えることになる。
【００２０】
また、特に、Ｅｕ2+付活緑色蛍光体に限って述べると、当該Ｅｕ2+付活緑色蛍光体は、慨して、３００ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の近紫外〜紫色の波長領域に励起ピークを持つため、青色ＬＥＤを蛍光体励起源とする場合では、蛍光体が持つ特性を最良の状態で利用し得るものではない。即ち、励起ピークから長波長側にずれる波長の光で励起するために、十分な性能を発揮し得るものではない。この結果、出力光の中の緑色光成分は、概して発光効率の面で劣るものとなり易く、高輝度化が阻害された半導体発光装置になる傾向が認められる。
【００２１】
Ｅｕ2+付活緑色蛍光体及びＥｕ2+付活赤色蛍光体が励起ピークを持つ３００〜４２０ｎｍの波長の光を放つ近紫外又は紫色ＬＥＤで、当該蛍光体を高効率励起すると、半導体発光装置の高出力化は図り得るものの、前述の理由で、緑色光成分及び赤色光成分のスペクトル半値幅は広く、Ｒ／Ｇ／Ｂの各カラーフィルターを用いてＲＧＢ光成分を分離した時の各光が、色純度の面で劣るだけでなく、画像を表示した時の色域も狭く、表示装置の広色域化は困難である。
【００２２】
一方、ＲＧＢの各光成分の、スペクトル半値幅を狭くする目的で、発光色が大きく異なる複数種類のＬＥＤ（例えば、青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの組み合わせ、青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤとの組み合わせ、青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤとの組み合わせなど）を応用する取り組みもなされているが、この場合では、ＲＧＢの色バランスを良好なものとする回路構成が複雑になる課題があり、実用が困難になるという新たな課題が生じる。
【００２３】
これは、色調が大幅に異なる、ＲＧＢの中の少なくとも二つの発光色を得るためには、固体発光素子の発光層材料として、材料系が異なる少なくとも二種類の固体発光素子（例えば、ＩｎＧａＮ系とＧａＰ系、ＩｎＧａＮ系とＡｌＧａＡｓ系など）を選択して組み合わせざるを得ないという本質的な課題に直面することに起因している。
【００２４】
材料系が異なる複数種類のＬＥＤを用いると、投入電力−光出力特性の違いに起因して、例えば、階調表示しようとした時に、色バランスを保つことが困難になる。このため、所望の色バランスを保つためには、駆動回路側で手当てをせざるを得なくなり、バックライト光源の回路構成は複雑化する。
【００２５】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、発光層の材料系が同じ固体発光素子を用いて、特に、液晶バックライト用として適する、高出力（高輝度）のＲＧＢ光を放つ波長変換型ＲＧＢ固体光源など、とりわけ、半値幅の狭い青色光成分と緑色光成分とを少なくとも放ち、広色域表示性に優れる波長変換型ＲＧＢ固体光源などを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の半導体発光装置は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する青色光成分と、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する緑色光成分と、６００ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する赤色光成分とを放つ半導体発光装置であって、前記青色光成分は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の、青色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第１の固体発光素子が放つ光成分であり、前記緑色光成分は、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の、近紫外から紫色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第２の固体発光素子が放つ光の、緑色蛍光体による波長変換光であり、前記赤色光成分は、前記第１の固体発光素子、及び、前記第２の固体発光素子から選ばれる少なくとも一つの固体発光素子が放つ光の、赤色蛍光体による波長変換光であり、前記緑色蛍光体は、Ｍｎ2+の電子エネルギー遷移に基づく緑色光を放つことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のバックライト光源及びバックライト光源システムは、それぞれ前記本発明の半導体発光装置を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の表示装置は、前記本発明のバックライト光源又は前記本発明のバックライト光源システムを含むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の電子機器は、前記本発明の表示装置を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、表示装置の広色域化と高輝度化の両立を可能とする、実用性の高い、波長変換型ＲＧＢ固体光源及びバックライト光源などを提供できる。また、広色域化と高輝度化を両立する、上記波長変換型ＲＧＢ固体光源を用いた表示装置、特に液晶ディスプレイパネル及びそれを用いた電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の半導体発光装置の一例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、本発明の半導体発光装置の一例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の半導体発光装置の一例を示す模式断面図である。
【図４】図４は、本発明の半導体発光装置の一例を示す模式断面図である。
【図５】図５は、本発明の半導体発光装置の一例を示す模式断面図である。
【図６】図６は、本発明の半導体発光装置が放つ出力光の分光分布の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の半導体発光装置が放つ出力光の分光分布の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明のバックライト光源の一例を示す概略図である。
【図９】図９は、本発明のバックライト光源システムの一例を示す概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の表示装置の一例を示す概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の電子機器の代表例である液晶テレビの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の各図面では、同一部分には同一の符合を付して重複した説明を省略する場合がある。
【００３３】
（実施形態１）
先ず、本発明の半導体発光装置の実施形態を説明する。図１〜５は、本発明の半導体発光装置の一例を示す模式断面図である。図１〜５は断面図であるが、図面の見易さを考慮して固体発光素子２及び透光性樹脂７の断面を示すハッチングは省略している。また、図６及び図７は、本発明の半導体発光装置が放つ出力光の分光分布の代表例を示す図である。
【００３４】
図１〜５において、基板１は、固体発光素子２を固定するための基台となるものであり、例えば、セラミックス（Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮなど）、金属（Ａｌ、Ｃｕなど）、ガラス、樹脂（シリコーン樹脂、フィラー入りシリコーン樹脂など）などから形成される。
【００３５】
また、基板１上には配線導体３が設けられ、固体発光素子２の給電電極４と配線導体３とを電気的に接続することによって、固体発光素子２に給電している。
【００３６】
固体発光素子２は、直流、交流、又はパルスの中から選ばれる少なくともいずれかの電圧を印加する電力供給によって、電気エネルギーを光エネルギーに変換する電光変換素子であり、例えば、ＬＥＤ、レーザーダイオード（ＬＤ）、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、有機ＥＬ素子などである。なお、高出力かつ狭スペクトル半値幅の一次光を得る目的で好ましい固体発光素子２は、ＬＥＤ又はＬＤである。
【００３７】
波長変換層５は、蛍光物質からなる蛍光体６を含み、固体発光素子２が放つ一次光を、当該一次光よりも長波長の光に波長変換するためのものであり、例えば、樹脂蛍光膜、透光性蛍光セラミックス、蛍光ガラスなどから構成されるが、本実施形態では、透光性樹脂７中に蛍光体６を分散させた樹脂蛍光膜で構成した。
【００３８】
本発明の半導体発光装置は、図６及び図７にその出力光の分光分布の一例を示すように、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満、好ましくは、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する青色光成分１２と、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する緑色光成分１３と、６００ｎｍ以上６６０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する赤色光成分１４とを放つ。
【００３９】
青色光成分１２は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の青色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第１の固体発光素子２ａが放つ光成分であり、緑色光成分１３は、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の近紫外から紫色、好ましくは３８０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の紫色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第２の固体発光素子２ｂが放つ光の、緑色蛍光体８による波長変換光であり、赤色光成分１４は、第１の固体発光素子２ａ、及び、第２の固体発光素子２ｂから選ばれる少なくとも一つの固体発光素子が放つ光の、赤色蛍光体９による波長変換光である（図１〜５）。
【００４０】
また、緑色蛍光体８は、Ｍｎ2+の電子エネルギー遷移〔（３ｄ）5−（３ｄ）5電子エネルギー遷移〕に基づく緑色光を放つことを特徴とする。さらに、緑色蛍光体８は、実質的に、波長４５０ｎｍの青色光を吸収せず、当該青色光で励起されない緑色蛍光体であることが好ましい。
【００４１】
上記「実質的に、波長４５０ｎｍの青色光を吸収せず、当該青色光で励起されない」とは、波長４５０ｎｍの青色光による励起下における、室温条件下での絶対外部量子効率が１０％未満であることを意味するものとする。ここで、絶対外部量子効率とは、蛍光体を照射する励起光の量子数に対して、蛍光体から放射される光の量子数の割合をいい、その測定方法は前述の非特許文献１に記載されている。
【００４２】
なお、図６及び図７において、近紫外〜紫色光成分１１は、第２の固体発光素子２ｂが放つ一次光の漏れである。
【００４３】
このように、青色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第１の固体発光素子２ａと、近紫外から紫色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第２の固体発光素子２ｂとを組み合わせて用いることによって、少なくとも、緑色蛍光体８は、第１の固体発光素子２ａが放つ青色光ではなく、第２の固体発光素子２ｂが放つ近紫外線又は紫色光で励起されることになるので、緑色蛍光体８については、光吸収と発光のエネルギー差（近紫外から紫色の吸収光と緑色発光のエネルギー差）が大きくなり、緑色蛍光体８の選択の幅が広がることになる。
【００４４】
この結果、上記青色光を吸収せず、その青色光で実質的に励起されない緑色蛍光体の使用が可能になり、Ｅｕ2+やＣｅ3+付活緑色蛍光体以外の蛍光体も使用できることになる。
【００４５】
また、本発明の好ましい形態では、緑色蛍光体８は、波長４５０ｎｍ付近の青色光を吸収せず、当該青色光で励起されないので、第１の固体発光素子２ａが放つ青色光による干渉を受けない装置構成になるため、出力色の色調の調整や制御などが比較的容易で、工業生産に適するものとなる。
【００４６】
また、緑色蛍光体８は、Ｍｎ2+の（３ｄ）5−（３ｄ）5電子エネルギー遷移に基づく緑色光を放つものにすることによって、緑色光成分１３のスペクトル半値幅が６０ｎｍ未満の狭いものになり、この結果、図６及び図７に示すように、４９０ｎｍ付近の青緑色、及び５７５ｎｍ付近の黄色の発光成分強度が小さくなる。
【００４７】
このようにして、例えば、上記青緑色及び黄色の光エネルギー強度は、共に、出力光の分光分布ピークの３０％以下、好ましい形態では２０％以下にもし得るので、青色光と緑色光、及び、緑色光と赤色光の境界が明瞭になるだけでなく、光出力成分を、青色と緑色と赤色に集中して出力するので、カラーフィルターの設計技術にさほど頼らずとも、ＲＧＢの明確な色分離を図り、カラーフィルター通過後の光出力を増すことも可能になるので、工業生産に適する装置構成になる。
【００４８】
このようにして、本発明の半導体発光装置では、比較的容易に、ＲＧＢ各光成分の高色純度化と高出力化とを図ることができ、高光出力の広色域表示を実現するものになる。
【００４９】
さらに、Ｍｎ2+付活緑色蛍光体は、５１０〜５２０ｎｍの深い緑色の波長領域に発光ピークを有する緑色光を放つものが多く、上記近紫外から紫色の波長領域に発光ピークを有する光を高い光子変換効率（絶対内部量子効率）で緑色光に波長変換し得るので、緑色の色純度の面で良好かつ発光効率の面でも良好な緑色発光成分１３を放つ、実用性の高い半導体発光装置になる。ここで、光子変換効率（絶対内部量子効率）とは、蛍光体に吸収された励起光の量子数に対して、蛍光体から放射される光の量子数の割合をいい、その測定方法は前述の非特許文献１に記載されている。
【００５０】
上記Ｍｎ2+の電子エネルギー遷移に基づく緑色光を放つ緑色蛍光体８は、Ｅｕ2+とＭｎ2+の組み合わせ、又は、Ｃｅ3+とＭｎ2+の組み合わせのいずれかで共付活した蛍光体であることが好ましい。
【００５１】
このような緑色蛍光体８にすると、第２の固体発光素子２ｂが放つ、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の近紫外から紫色の波長領域の光を、Ｅｕ2+又はＣｅ3+が効率良く吸収してＭｎ2+へと移し、吸収した近紫外又は紫色の光を理論限界に近い高い光子変換効率で緑色光へと波長変換するので、半導体発光装置は高出力化する。
【００５２】
また、第２の固体発光素子２ｂが放つ、上記近紫外から紫色の波長領域の光によって、Ｍｎ2+による緑色光成分１３に、Ｅｕ2+又はＣｅ3+の電子エネルギー遷移に基づく青色の光成分（スペクトル半値幅の比較的広い青色光成分である。）を付加した緑色光（僅かに青みがかった緑色光になる。）を得ることもできるので、出力光の微妙な色調制御も容易にできることになる。
【００５３】
さらに、このような緑色蛍光体８にすると、蛍光体の励起光として利用する上記近紫外から紫色の光のピーク波長が、緑色蛍光体８の励起ピークの波長と一致する必要性は少なく、緑色蛍光体８の励起ピークよりも励起光のピーク波長が長波長側にずれる場合であっても、理論限界に近い光子変換効率で、上記近紫外又は紫色の光を緑色光に波長変換し得るので、高出力の半導体発光装置の、設計の面で融通が利く構成になる。
【００５４】
例えば、上記緑色蛍光体８は、３６０ｎｍ未満の波長領域に励起ピークを有し、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の近紫外から紫色の波長領域に励起ピークを有さないものであっても、近紫外から紫色光を理論限界に近い極めて高い光子変換効率で緑色光に波長変換し得る特性を持つので高出力の半導体発光装置を提供し得る。
【００５５】
また、このような、Ｅｕ2+又はＣｅ3+の少なくともいずれかとＭｎ2+とを共付活した蛍光体は、青色光を吸収しないものが大半であり、第１の固体発光素子２ａが放つ青色の波長領域の光による干渉を抑制でき、出力光の色度調整も比較的容易になる。
【００５６】
このようなＭｎ2+を付活した緑色蛍光体８の具体例としては、Ｅｕ2+−Ｍｎ2+共付活アルカリ土類金属アルミン酸塩緑色蛍光体（例えば、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+）、Ｃｅ3+−Ｍｎ2+共付活希土類アルミン酸塩緑色蛍光体〔例えば、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｍｎ2+やＣｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）Ａｌ11Ｏ19：Ｍｎ2+〕などが挙げられる。
【００５７】
特に、上記Ｅｕ2+−Ｍｎ2+共付活アルカリ土類金属アルミン酸塩緑色蛍光体は、温度消光が小さい高耐熱性の蛍光体として知られ、高圧水銀ランプ用としても実用実績を持つ高効率蛍光体であり、緑色光成分１３の高出力化の面で好ましい蛍光体である。
【００５８】
前述のように、半導体発光装置などの出力光の色調を制御する目的で、上記Ｅｕ2+又はＣｅ3+の少なくともいずれかとＭｎ2+とを共付活した蛍光体は、上記緑色光だけでなく、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の青色の波長領域に、Ｅｕ2+又はＣｅ3+の電子エネルギー遷移に基づく青色の出力成分を幾分持つ蛍光体とすることも好ましい。この場合、青色光成分１２のスペクトル半値幅が広くなり過ぎて、青色の色純度を損ねないようにする目的で、Ｅｕ2+又はＣｅ3+の電子エネルギー遷移に基づく青色光の、上記青色の波長領域内の強度最大値は、上記緑色光の強度最大値の３０％以下程度、好ましくは２０％以下にし、青色光の強度最大値を低く抑えた緑色蛍光体とすることが好ましい。
【００５９】
さらに、本発明によれば、上記第１の固体発光素子２ａと上記第２の固体発光素子２ｂとは、発光ピークが、３６０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の近紫外〜紫〜青色の波長領域、特に、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の紫〜青色の波長領域に位置するものの中から、発光ピークが近紫外〜紫色の波長領域にあるものとして第２の固体発光素子２ｂを、また、発光ピークが青色の波長領域にあるものとして第１の固体発光素子２ａをそれぞれ選べばよいことになる。
【００６０】
この結果、第１の固体発光素子２ａと第２の固体発光素子２ｂとの発光層材料は、比較的物性が似通った、同じ材料系のものから選択できることになり、例えば、固体発光素子２をＬＥＤとする場合では、少なくともＧａとＮとを含む化合物とすれば足りることになる。より具体的には、第１の固体発光素子２ａの発光層は、ＩｎＧａＮ系化合物で形成し、第２の固体発光素子２ｂの発光層は、ＧａＮ系化合物で形成すればよい。
【００６１】
この結果、発光層の組成の面で若干異なる複数種類のＬＥＤを用いるとは言え、材料系が同じで、投入電力−光出力特性が似通ったものになるために、表示装置用として色バランスを保つことが比較的容易で、バックライト光源などの回路構成も単純なものになる。
【００６２】
本発明によれば、青色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第１の固体発光素子２ａと、近紫外から紫色の波長領域に発光ピークを有する光を放つ第２の固体発光素子２ｂとを組み合わせて用いることによって、赤色蛍光体９は、第１の固体発光素子２ａが放つ青色光、及び、第２の固体発光素子２ｂが放つ近紫外線又は紫色光から選ばれる少なくとも一方で励起されるものであれば足りるので、青色光励起赤色蛍光体だけでなく、高効率の蛍光体種類数が比較的多い近紫外線励起赤色蛍光体の利用も可能になり、緑色蛍光体８だけでなく、赤色蛍光体９の選択の幅も広がる。
【００６３】
この結果、スペクトル半値幅が広いＥｕ2+付活赤色蛍光体以外の蛍光体、特に、表示装置の赤色純度の面で好ましいとされる、輝線状の発光スペクトル形状を持つＥｕ3+付活赤色蛍光体の使用も可能になり、色純度が良好かつ発光効率の面でも良好な赤色発光成分１４をさらに放つ半導体発光装置も提供できることになる。
【００６４】
本発明によれば、緑色蛍光体８は、第２の固体発光素子２ｂが放つ近紫外〜紫色光励起下での絶対内部量子効率が高い（例えば、８０％以上）高効率蛍光体であればよく、第１の固体発光素子２ａが放つ青色光励起下での絶対内部量子効率が５０％未満、特に１０％未満の低発光効率蛍光体であってもよい。
【００６５】
このような緑色蛍光体８としては、例えば、前述したＥｕ2+とＭｎ2+とを共付活したアルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体（例えば、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+）があり、本発明では、このような蛍光体を緑色蛍光体として用いる。
【００６６】
本発明の半導体発光装置において、上記青色光成分１２の半値幅は、２０ｎｍ以上４０ｎｍ未満であり、上記緑色光成分１３の半値幅は、２０ｎｍ以上６０ｎｍ未満であることが好ましい。これによって、少なくとも、青色光成分１２と緑色光成分１３とは、スペクトル半値幅が狭く、色純度の面で、良好なものになるだけでなく、前述した青緑色と黄色の発光成分強度を小さくできるので、青色と緑色の高光出力の広色域表示用として好ましい半導体発光装置になる。
【００６７】
このような青色光成分１２は、波長変換層５を通過した、青色ＬＥＤなどの第１の固体発光素子２ａが放つ一次光の一部又は全部を、そのまま出力光の青色光成分１２として利用すればよい。
【００６８】
なお、青色ＬＥＤが放つ上記青色光成分１２は、蛍光体が放つ光とは異なり、指向性が強い光であるので、少なくとも上記第１の固体発光素子２ａが放つ一次光は、光拡散作用を持つ光拡散層を通して出力することが好ましい。このような光拡散層としては、無機粉末や樹脂粉末などの粒子群を分散させた透光性シートなどが挙げられ、上記粒子群としては蛍光体（上記緑色蛍光体８および／または赤色蛍光体９）を利用することもできる。このようにすると、上記青色光成分１２の指向性が緩和され、蛍光体が放つ波長変換光に類似した比較的均一に拡散する光となって出力するので、照明光源用や表示装置用として適する、色むら（色分離）を抑制した白色光が得られるようになる。
【００６９】
一方、このようなスペクトル半値幅の狭い緑色光成分１３は、例えば、上記ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+緑色蛍光体など、少なくともＭｎ2+イオンで付活した蛍光体の、Ｍｎ2+イオンの電子エネルギー遷移に基づくものとすることによって実現し得る。
【００７０】
本発明の半導体発光装置において、第１の固体発光素子２ａの発光層と、第２の固体発光素子２ｂの発光層とは、前述のとおり、いずれもＧａとＮとを含む化合物からなることが好ましい。これによって、高出力の、近紫外〜紫色、及び青色の一次光を得ることができ、半導体発光装置は高出力化する。
【００７１】
また、広色域化と高輝度化を両立させるために、本発明の半導体発光装置において、上記赤色蛍光体９は、Ｅｕ2+を付活した窒化物蛍光体又は酸窒化物蛍光体（以下、窒化物系蛍光体という。）、及び、Ｅｕ3+を付活した酸化物蛍光体又は酸硫化物蛍光体の少なくとも一つであることが好ましい。
【００７２】
このような赤色蛍光体９は、近紫外〜紫色、及び／又は青色の光励起で高効率発光することが判っており、その光子変換効率（絶対内部量子効率）は８０％を超える水準にある。したがって、これによって、表示装置の高輝度化を可能にする半導体発光装置を提供することができる。
【００７３】
上記Ｅｕ2+を付活した窒化物系蛍光体としては、Ｅｕ2+を付活したアルカリ土類金属窒化アルミノ珪酸塩蛍光体、Ｅｕ2+を付活したアルカリ土類金属窒化珪酸塩蛍光体、Ｅｕ2+を付活したアルカリ土類金属酸窒化アルミノ珪酸塩蛍光体などがあり、例えば、以下の化学式で表される赤色蛍光体である。
【００７４】
（１）ＭＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+
（２）Ｍ2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+
（３）Ｍ2Ｓｉ5-xＡｌxＮ8-xＯx：Ｅｕ2+
（４）ＭＡｌ1+yＳｉ4-yＮ7-yＯy：Ｅｕ2+
但し、上記Ｍは、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａから選ばれる少なくとも一つの元素）、上記ｘは、０＜ｘ≦２を満足する数値であり、上記ｙは、０≦ｙ≦１を満足する数値である。
【００７５】
上記Ｅｕ2+を付活した窒化物系蛍光体は、近紫外〜紫色光励起でも青色光励起でも高効率発光する赤色蛍光体９であるので、当該赤色蛍光体９を励起する光を放つ固体発光素子２としては、第１の固体発光素子２ａと第２の固体発光素子２ｂのいずれもが使用できる。
【００７６】
一方、上記Ｅｕ3+を付活した酸化物蛍光体又は酸硫化物蛍光体としては、例えば、以下の化学式で表される赤色蛍光体が挙げられる。
【００７７】
（１）Ｌｎ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+
（２）Ｌｎ2Ｏ3：Ｅｕ3+，Ｂｉ3+
（３）Ｌｎ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+
（４）Ｌｎ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+，Ｂｉ3+
但し、上記Ｌｎは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、及びＧｄから選ばれる少なくとも一つの元素である。
【００７８】
上記Ｅｕ3+を付活した酸化物蛍光体又は酸硫化物蛍光体は、近紫外〜紫色光励起で高効率発光する赤色蛍光体９であるので、当該赤色蛍光体９を励起する光を放つ固体発光素子２としては、第２の固体発光素子２ｂが使用できる。
【００７９】
第１の固体発光素子２ａと第２の固体発光素子２ｂと波長変換層５とを組み合わせた構造としては、例えば以下があり、本発明の半導体発光装置は、これら組み合わせ構造から適宜選択すればよい。
【００８０】
（１）第１の固体発光素子２ａ及び第２の固体発光素子２ｂが放つ双方の一次光が、緑色蛍光体８及び赤色蛍光体９とを混合した波長変換層５を照射する構造（例えば、図１及び図２）
（２）第１の固体発光素子２ａが放つ一次光は、波長変換層５を照射することなく出力し、第２の固体発光素子２ｂが放つ一次光は、赤色蛍光体９を混合した波長変換層５ａ及び緑色蛍光体８を混合した波長変換層５ｂを照射する構造（例えば、図３）
（３）第１の固体発光素子２ａが放つ一次光は、赤色蛍光体９を混合した波長変換層５ａを照射し、第２の固体発光素子２ｂが放つ一次光は、緑色蛍光体８を混合した波長変換層５ｂを照射する構造（例えば、図４）
【００８１】
上記（１）の組み合わせ構造は、単純な構造の半導体発光装置を提供し得るので、製造工程の簡略化を図ることができ、低製造コストの半導体発光装置を提供し得る。また、第１の固体発光素子２ａ及び第２の固体発光素子２ｂが放つ双方の一次光が、蛍光体粒子によって光拡散して、指向性が弱められるので、色むら（色分離）の少ない白色光を得ることもできる。
【００８２】
上記（２）の組み合わせ構造は、出力光の光色調整が比較的容易であり、製造時の特性ばらつきを抑制した半導体発光装置を提供し得る。
【００８３】
また、上記（３）の組み合わせ構造も、出力光の色調制御が比較的容易であり、製造時の特性ばらつきを抑制した半導体発光装置を提供し得る。
【００８４】
さらに、比較的波長の短い第２の固体発光素子２ｂが放つ近紫外〜紫色光で緑色蛍光体８を励起し、比較的波長の長い第１の固体発光素子２ａが放つ青色光で赤色蛍光体９を励起するので、発光波長が異なる二種類の固体発光素子を用いる装置構造において、蛍光体の光吸収と発光のエネルギー差を最小限にすることができる。
【００８５】
蛍光体の光吸収と発光のエネルギー差（波長変換に伴うエネルギー損失に等しい。）は、波長変換層５の温度上昇（発熱）に関与し、蛍光体の温度消光を促して、半導体発光装置の性能低下につながるので、このようにすると、波長の短い近紫外〜紫色光を放つ上記第２の固体発光素子２ｂは、少なくとも、波長の長い赤色光を放つ赤色蛍光体９を励起しない構造となり、赤色蛍光体９による光吸収と発光のエネルギー差を小さくするので、高出力化の面で有利な装置構造になる。
【００８６】
上記（２）の組み合わせ構造において、必要に応じて、例えば、図３に示すように、第１の固体発光素子２ａが放つ光の指向性を弱める目的で、光出力経路上に、光拡散作用を持つ光拡散体２０（例えば、無機粉末、樹脂粒子など。）を配置することも好ましい。
【００８７】
本発明の半導体発光装置においては、緑色蛍光体８は、第２の固体発光素子２ｂの主光取り出し面上を少なくとも覆うことが好ましい。好ましい形態では、緑色蛍光体８は、第１の固体発光素子２ａが放つ青色光を吸収せず、その青色光によって励起されないので、これによって、第２の固体発光素子２ｂが放つ近紫外又は紫色光による緑色蛍光体８の出力制御が比較的容易になり、出力光の色調制御が容易な半導体発光装置を提供できるようになる。ここで、「主光取り出し面」とは、固体発光素子２の全出力光の７０％以上を放つ面をいい、以下も同様である。
【００８８】
本発明の半導体発光装置において、例えば、図４に示すように、緑色蛍光体８は、第２の固体発光素子２ｂの主光取り出し面上を覆い、赤色蛍光体９は、第１の固体発光素子２ａの主光取り出し面上を覆うことも好ましい。これによって、出力光における、近紫外〜紫色光と緑色光の出力割合を、第２の固体発光素子２ｂと緑色蛍光体８で制御し、青色光と赤色光の出力割合を、第１の固体発光素子２ａと赤色蛍光体９で制御し、近紫外〜紫色光及び緑色光と、青色光及び赤色光との出力割合を、別々に制御できるようになるので、出力光の色調制御が一層容易な半導体発光装置を提供できるようになる。
【００８９】
本発明の半導体発光装置においては、緑色蛍光体８と赤色蛍光体９とは、いずれも、第１の固体発光素子２ａと第２の固体発光素子２ｂの、双方の主光取り出し面を覆うものとすることも好ましい。これによって、構造面で単純な半導体発光装置になるので、製造工程の簡略化を図ることができ、低製造コストで実用性の高い半導体発光装置を提供し得るものとなる。
【００９０】
また、本発明の半導体発光装置においては、例えば図５に一例を示すように、赤色蛍光体９は、第１の固体発光素子２ａ及び第２の固体発光素子２ｂの、双方の主光取り出し面を直接覆うことが好ましい。また、緑色蛍光体８は、第１の固体発光素子２ａ及び第２の固体発光素子２ｂの、いずれの主光取り出し面も直接には覆わず、赤色蛍光体９を含んでなる赤色蛍光体層を透過した、第２の固体発光素子２ｂが放つ光によって励起されることも好ましい。これによって、例えば、上記Ｅｕ2+を付活した窒化物系蛍光体を赤色蛍光体９とした場合に生じる、緑色蛍光体８と赤色蛍光体９との干渉（緑色蛍光体８が放つ緑色光を赤色蛍光体９が吸収して発光する相互干渉）を抑制するので、出力光の色調制御が容易な半導体発光装置を提供できるようになる。
【００９１】
図１は、筐体１０内に、少なくとも、第１の固体発光素子２ａと第２の固体発光素子２ｂとを配置するとともに、筐体１０内に、蛍光体６を少なくとも内在する波長変換層５を設けた構造のチップタイプの半導体発光装置を示す。
【００９２】
図１では、第１の固体発光素子２ａ及び第２の固体発光素子２ｂが放つ双方の一次光が、緑色蛍光体８及び赤色蛍光体９とを混合した波長変換層５を照射する構造としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述の（１）〜（３）の構造をとり得るものにできる。
【００９３】
図２〜４は、基板１の上に、少なくとも、第１の固体発光素子２ａと第２の固体発光素子２ｂとを、フリップチップ実装して導通搭載するとともに、波長変換層５となる、蛍光体６を少なくとも内在する樹脂蛍光膜によって、双方（図２、図４）又は一方（図３）の固体発光素子２を封止した構造の半導体発光装置を示す。
【００９４】
例えば、図２では、第１の固体発光素子２ａ及び第２の固体発光素子２ｂが放つ双方の一次光が、緑色蛍光体８と赤色蛍光体９とを混合した波長変換層５を照射する構造としている。
【００９５】
例えば、図３では、第１の固体発光素子２ａが放つ一次光は、波長変換層５を照射することなく出力し、第２の固体発光素子２ｂが放つ一次光は、赤色蛍光体９を混合した波長変換層５ａ及び緑色蛍光体８を混合した波長変換層５ｂを照射する構造としている。
【００９６】
例えば、図４では、第１の固体発光素子２ａが放つ一次光は、赤色蛍光体９を混合した波長変換層５ａを照射し、第２の固体発光素子２ｂが放つ一次光は、緑色蛍光体８を混合した波長変換層５ｂを照射する構造としている。
【００９７】
図２及び図４では、視感度が低いために、出力光の輝度への寄与度が低い、第２の固体発光素子２ｂが放つ光の出力割合を減らす目的で、第１の固体発光素子２ａを覆う波長変換層５ａよりも第２の固体発光素子２ｂを覆う波長変換層５ｂの方が、厚みが厚いようにしている。これによって、出力光の輝度への寄与度が低い、第２の固体発光素子２ｂが放つ光の多くを、波長変換層５ｂが含む蛍光体６によって吸収し、少なくとも、視感度の高い緑色光成分１３（図６、図７）に波長変換するので、高出力化するようになる。
【００９８】
第２の固体発光素子２ｂが放つ光のさらに多くを、蛍光体６によって吸収して、高出力化を図る目的では、緑色蛍光体８だけでなく、赤色蛍光体９も第２の固体発光素子２ｂが放つ光を吸収する構成にすることが好ましいものとなる。
【００９９】
また、図３では、第１の固体発光素子２ａよりも第２の固体発光素子２ｂの数が多くなるようにして、青色光成分１２と緑色光成分１３と赤色光成分１４を各々構成する光子数が、バランスのとれたものとなるようにしている。また、緑色光成分１３と赤色光成分１４とは、各々、異なる固体発光素子２が放つ光の波長変換光となるようにして、青色光成分１２と緑色光成分１３と赤色光成分１４とが独立に制御できる構造とし、色調制御がいっそう容易にできるようにしている。
【０１００】
本発明では、このような構造にして、第１の固体発光素子２ａ及び第２の固体発光素子２ｂに通電し、第１の固体発光素子２ａは、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の、青色の波長領域に発光ピークを有する光を放ち、第２の固体発光素子２ｂは、３６０ｎｍ以上４２０ｎｍ未満の、近紫外から紫色の波長領域に発光ピークを有する光を放つようにした上で、蛍光体６を少なくとも含む波長変換層５を利用して、青色光成分１２と、緑色光成分１３と、赤色光成分１４とを放つ半導体発光装置にする。
【０１０１】
さらに、青色光成分１２は、第１の固体発光素子２ａが放つ光成分であり、緑色光成分１３は、第２の固体発光素子２ｂが放つ光の、緑色蛍光体による波長変換光であり、赤色光成分１４は、第１の固体発光素子２ａ、及び、第２の固体発光素子２ｂから選ばれる少なくとも一つの固体発光素子が放つ光の、赤色蛍光体による波長変換光であるようにする。
【０１０２】
これによって、図６及び図７に示すように、少なくとも、スペクトル半値幅の狭い青色光成分１２と、スペクトル半値幅の狭い緑色光成分１３と、赤色光成分１４とを持ち、高効率の白色系出力光を放つ半導体発光装置を、同じ材料系の発光層を持つ固体発光素子を用いて構成できるようになり、広色域表示に適する高効率白色系光を放つ半導体発光装置を提供できるようになる。
【０１０３】
図６及び図７から判るように、このような半導体発光装置が放つ白色光の分光分布における好ましい形態では、少なくとも４９０ｎｍの青緑と５７５ｎｍの黄色との出力強度割合は、いずれも出力光の分光分布ピークの３０％以下、より好ましい形態では２０％以下になる。
【０１０４】
この結果、上記白色光の分光分布は、青、緑、赤に光が集中するものになり、青、緑、赤の光を透過するカラーフィルターと組み合わせた時に、カラーフィルターによって吸収損失する光成分割合が減り高出力化するだけでなく、色純度の面でも良好な、青、緑、赤の出力光が得られるようになり、広い色表現範囲を得ることができるものにもなる。
【０１０５】
また、好ましい形態では、樹脂蛍光膜の厚みを増す、あるいは、樹脂蛍光膜を形成する透光性樹脂中の蛍光体濃度を増すなどの手段によって、近紫外〜紫色光の大半を蛍光体に吸収させて波長変換することができるので、近紫外〜紫色光成分１１の出力強度割合も、青緑や黄色同様に、出力光の分光分布ピークの３０％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下に抑制でき、高出力化が可能になる。
【０１０６】
特に、第１の固体発光素子２ａ、及び／又は、第２の固体発光素子２ｂが放つ光が照射する波長変換層５ａ、５ｂを、図２〜図４に一例を示すように、空間的に分離した装置構成は、出力光の色調制御が容易であり、例えば、第２の固体発光素子２ｂが放つ光（近紫外〜紫色光成分１１の起源である。）の出力割合を抑制する目的などで好ましいものである。
【０１０７】
以上のように本発明の半導体発光装置では、ＲＧＢの明確な色分離を図り、ＲＧＢの各光成分の高色純度化を図って、広色域表示を実現できる。
【０１０８】
（実施形態２）
次に、本発明のバックライト光源、及び、バックライト光源システムの実施形態を説明する。
【０１０９】
図８は、本発明のバックライト光源の一例を示す概略図であり、実施形態１の半導体発光装置の出力光を利用してなる、複数の発光部１５を有する照明モジュール１６の斜視図を示す。
【０１１０】
本発明のバックライト光源は、図１〜５に一例を示した、少なくとも一つの実施形態１の半導体発光装置を用いて構成したことを特徴とし、実施形態１の半導体発光装置が放つ出力光を発光部１５が放つ光として利用することを特徴とする。
【０１１１】
また、図９は、本発明のバックライト光源システムの一例を示す概略図であり、図１〜５に一例を示した実施形態１の半導体発光装置を用いて構成したことを特徴とする。本発明にかかる典型的なバックライト光源システムは、図８に示した本発明のバックライト光源に点灯回路システム１７を付加するなどして、広色域表示用として適する前述の白色系光を放つようにした光源システムである。
【０１１２】
このような構成のバックライト光源、及びバックライト光源システムの作用や効果などは、実施形態１の半導体発光装置の場合と同様である。
【０１１３】
（実施形態３）
図１０は、図８及び図９で概略を示した、実施形態２のバックライト光源又はバックライト光源システムを組み込んだ、本発明の表示装置の一例を示す概略図であり、表示画素１８を備えた平板型の表示装置の斜視図である。
【０１１４】
上記表示装置の代表的なものが、液晶ディスプレイパネルであり、実施形態２のバックライト光源と、光変調素子と、カラーフィルターとを少なくとも組み合わせて構成できる。
【０１１５】
本発明の表示装置は、実施形態２のバックライト光源又はバックライト光源システムを用いて構成したことを特徴とするものであり、その一例である液晶ディスプレイパネルは、携帯電話、ハンディータイプのビデオカメラ、小型ゲーム機器、液晶テレビなどの電子機器などに広く利用可能である。
【０１１６】
実施形態２のバックライト光源又はバックライト光源システムは、実施形態１の半導体発光装置を用いて構成するので、本発明によれば、少なくとも、スペクトル半値幅の狭い青色光成分１２と、スペクトル半値幅の狭い緑色光成分１３と、赤色光成分１４とを有し（図６、図７）、高効率のＲＧＢ光を放つ表示装置を提供できるようになる。
【０１１７】
また、第１の固体発光素子２ａと第２の固体発光素子２ｂとは、同じ材料系の発光層を持つものとすることができるので、先に説明した色バランスを保つことが比較的容易で、駆動回路を複雑化させる必要性も少ない。
【０１１８】
これらの相乗効果によって、広い色表現範囲と高輝度とを両立する、実用性の高い表示装置、特に、液晶ディスプレイパネルを、比較的容易に提供できるようになる。
【０１１９】
このような液晶ディスプレイパネルは、外光の強い屋外での視認性にも優れるものになるので、屋外で使用し得る各種電子機器などへの搭載を目的とした用途に適するものになる。
【０１２０】
（実施形態４）
図１１は、本発明の電子機器の代表例である液晶テレビの一例を示す概略図であり、実施形態３の表示装置を用いて構成したことを特徴とする。
【０１２１】
図１１に示した液晶テレビ１９は、図１０に示した本発明の表示装置（液晶ディスプレイパネル）に放送受信装置や音響システムなどを付加して、放送を映像や音声と共に楽しめるように構成した液晶テレビである。
【０１２２】
実施形態４の液晶テレビは、広い色表現範囲と高輝度とを両立する液晶ディスプレイパネルを用いて組み立てるので、画像表示特性の面で優れるテレビ装置になる。また、広い色表現範囲と高輝度とを両立し、素性として、外光に対して強い表示画面を持つ液晶ディスプレイパネルを用いるので、コントラストに優れるテレビ装置の設計も比較的容易なものとなるため、高コントラストの液晶テレビも提供できる。
【０１２３】
なお、本発明の表示装置は、外光の強い屋外での視認性にも優れるものであるので、上記液晶ディスプレイパネルを搭載する本発明の上記電子機器にも同様の作用効果が得られる。この作用効果は、とりわけ、屋外でも使用できるように機器設計がなされた、上記液晶ディスプレイパネルを搭載する本発明の上記電子機器において顕著なものとなる。
【０１２４】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、上記以外の形態としても実施が可能である。本出願に開示された実施形態は一例であって、これらに限定はされない。本発明の範囲は、上述の明細書の記載よりも、添付されている請求の範囲の記載を優先して解釈され、請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更は、請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上説明したように、本発明によれば、高色表現範囲と高輝度とを兼ね備える、表示装置用として適する半導体発光装置、バックライト光源、バックライト光源システム、及び表示装置などを比較的容易に提供でき、その実用的価値は大きい。
【符号の説明】
【０１２６】
１  基板
２  固体発光素子
２ａ  第１の固体発光素子
２ｂ  第２の固体発光素子
３  配線導体
４  給電電極
５、５ａ、５ｂ  波長変換層
６  蛍光体
７  透光性樹脂
８  緑色蛍光体
９  赤色蛍光体
１０  筐体
１１  近紫外〜紫色光成分
１２  青色光成分
１３  緑色光成分
１４  赤色光成分
１５  発光部
１６  照明モジュール
１７  点灯回路システム
１８  表示画素
１９  液晶テレビ
２０  光拡散体
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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