(57)【要約】【課題】白色又は赤色の光を発光することができるとともに演色性の優れた発光装置を提供する。【解決手段】基板１の両側面には、適長離隔して、外部回路に接続するための電極１１、１２、電極２１、２２、電極３１、３２を設けてある。また、電極１１、２１、３１は、基板１の中央部付近まで延設してあり、電極１１、２１、３１上には、それぞれ青色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、青色ＬＥＤチップ３０を実装してある。そして、青色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、青色ＬＥＤチップ３０は、それぞれ金線により電極１２、２２、３２にボンディングされている。保護部６０は、基板１の縁部に枡状に周設された樹脂ケース、蛍光体を含有した光透過性樹脂などで構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を発する青色発光素子と、
赤色光を発する赤色発光素子と、
少なくとも前記青色発光素子を封止し、該青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有する封止部と、
前記青色発光素子及び前記赤色発光素子に対して個別に電力を供給するための第１の電極及び第２の電極と
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
青色光を発する青色発光素子と、
該青色発光素子に対して個別に電力を供給するための第３の電極と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記封止部は、
前記青色発光素子を封止し、該青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有することを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
緑色光を発する緑色発光素子と、
該緑色発光素子に対して個別に電力を供給するための第４の電極と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記青色発光素子は、
波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有し、
前記赤色発光素子は、
波長が５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記青色発光素子は、
波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の発光装置。
【請求項７】
前記緑色発光素子は、
波長が４７５ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項８】
前記青色発光素子又は前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク強度に対する前記赤色発光素子の発光スペクトルのピーク強度が２０％〜７０％の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記赤色発光素子と直列に順方向電圧調整素子を接続してあることを特徴とする請求項１乃至請求項８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、複数色の発光が可能な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源として用いられてきた蛍光灯又は白熱灯などに比べて、省電力かつ長寿命であるという理由で、ＬＥＤが光源として注目を浴びており、照光スイッチ、バックライト光源、イルミネーション光源、アミューズメント機器の装飾など、広い分野で使用されるようになった。
【０００３】
このようなＬＥＤ光源（発光装置）は、用途に合わせて、青色、青緑色、緑色、赤色、白色など所要の色を発光することができる。また、１つのパッケージで複数の色を発光することができる発光装置についても開発が進められている。
【０００４】
例えば、リードの一端にチップ台（ボンディング領域）を設け、そのチップ台に青色ＬＥＤチップ、赤色ＬＥＤチップ及び緑色ＬＥＤチップを搭載し、各ＬＥＤチップを透明エポキシ樹脂で保護した砲弾型のＬＥＤランプが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３５６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたＬＥＤランプにあっては、Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の各色を発光することはできるものの、白色を発光させるには、ＲＧＢすべてのＬＥＤチップを発光させる必要がある。そして、ＲＧＢすべてのＬＥＤチップを発光させた場合、ＬＥＤランプ全体としては、青色、赤色、緑色のそれぞれの波長領域で発光スペクトル強度のピークが存在する白色の光を得ることができるものの、それ以外の領域では発光スペクトル強度が小さくなる領域が存在する。このため、特許文献１に開示されたＬＥＤランプにあっては、一般に自然光を基準にして評価される演色性が劣る。一方で、１つのパッケージで複数の色を発光することができるとともに、演色性が向上した発光装置が望まれていた。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、白色又は赤色の光を発光することができるとともに演色性の優れた発光装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、さらに青色の光を発光すること、又は白色の強度を大きくすることができる発光装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、さらに白色の強度を大きくすることができる発光装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、さらに緑色の光を発光することができる発光装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、白色光の特殊演色係数又は平均演色係数を向上させることができる発光装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、各発光素子に流れる電流のばらつきを防止することができる発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１発明に係る発光装置は、青色光を発する青色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子と、少なくとも前記青色発光素子を封止し、該青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有する封止部と、前記青色発光素子及び前記赤色発光素子に対して個別に電力を供給するための第１の電極及び第２の電極とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第２発明に係る発光装置は、第１発明において、青色光を発する青色発光素子と、該青色発光素子に対して個別に電力を供給するための第３の電極とを備えることを特徴とする。
【００１５】
第３発明に係る発光装置は、第２発明において、前記封止部は、前記青色発光素子を封止し、該青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有することを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る発光装置は、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、緑色光を発する緑色発光素子と、該緑色発光素子に対して個別に電力を供給するための第４の電極とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る発光装置は、第１発明乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記青色発光素子は、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有し、前記赤色発光素子は、波長が５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする。
【００１８】
第６発明に係る発光装置は、第２発明又は第３発明において、前記青色発光素子は、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする。
【００１９】
第７発明に係る発光装置は、第４発明において、前記緑色発光素子は、波長が４７５ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲で発光ピークを有することを特徴とする。
【００２０】
第８発明に係る発光装置は、第１発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記青色発光素子又は前記青色発光素子の発光スペクトルのピーク強度に対する前記赤色発光素子の発光スペクトルのピーク強度が２０％〜７０％の範囲にあることを特徴とする。
【００２１】
第９発明に係る発光装置は、第１発明乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記赤色発光素子と直列に順方向電圧調整素子を接続してあることを特徴とする。
【００２２】
第１発明にあっては、青色光を発する青色発光素子と、赤色光を発する赤色発光素子と、少なくとも青色発光素子を封止し、青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有する封止部と、青色発光素子及び赤色発光素子に対して個別に電力を供給するための第１の電極及び第２の電極とを備える。蛍光体は、酸化物蛍光体として、例えば、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ構造のＹＡＧ系蛍光体でもよく、あるいは、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）2 ＳｉＯ4 ：Ｅｕ、Ｓｒ4 Ａｌ14Ｏ：Ｅｕ、硫化物（ＺｎＳ）にＥｕをドープしたものでもよい。また、蛍光体は、酸窒化物蛍光体として、例えば、α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（α）は、ＭX （Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16である。但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。この場合、蛍光体は、例えば、３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの波長の光を吸収して５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピークを有する黄色から橙色の光を発光する。
【００２３】
これにより、青色発光素子及び赤色発光素子すべてを発光させた場合、白色系の光を発光することができるとともに、発光装置全体として演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、蛍光体は、赤色の光により励起しないので、赤色発光素子のみを単独で発光させることにより、赤色の単色を発光させることもできる。
【００２４】
第２発明にあっては、青色光を発する青色発光素子と、青色発光素子に対して個別に電力を供給するための第３の電極とを備える。青色発光素子は、青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有する封止部で封止してもよく、封止しなくてもよい。封止部で青色発光素子を封止した場合には、青色発光素子により白色の光を発光させることができ、白色の強度を大きくすることができる。また、封止部で青色発光素子を封止しない場合には、青色発光素子を単独で発光させることにより、青色の単光を発光させることができる。
【００２５】
第３発明にあっては、封止部は、青色発光素子を封止し、青色発光素子から発せられる青色光を黄色光に変換する蛍光体を含有する。これにより、青色発光素子だけでなく、青色発光素子により白色の光を発光させることができ、白色の強度を大きくすることができる。
【００２６】
第４発明にあっては、緑色光を発する緑色発光素子と、緑色発光素子に対して個別に電力を供給するための第４の電極とを備える。これにより、蛍光体は、緑色の光により励起しないので、緑色発光素子のみを単独で発光させることにより、緑色の単色を発光させることもできる。
【００２７】
第５発明にあっては、青色発光素子は、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有し、赤色発光素子は、波長が５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有する。これにより、青色発光素子及び赤色発光素子すべてを発光させた場合、白色系の光を発光することができるとともに、発光装置全体として演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、赤色発光素子のみを単独で発光させることにより、赤色の単色を発光させることもできる。
【００２８】
第６発明にあっては、青色発光素子は、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有する。これにより、封止部で青色発光素子を封止した場合には、青色発光素子により白色の光を発光させることができ、白色の強度を大きくすることができる。また、封止部で青色発光素子を封止しない場合には、青色発光素子を単独で発光させることにより、青色の単光を発光させることができる。
【００２９】
第７発明にあっては、緑色発光素子は、波長が４７５ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲で発光ピークを有する。これにより、緑色発光素子のみを単独で発光させることにより、緑色の単色を発光させることもできる。
【００３０】
第８発明にあっては、青色発光素子又は青色発光素子の発光スペクトルのピーク強度に対する赤色発光素子の発光スペクトルのピーク強度（相対強度）が２０％〜７０％の範囲にある。相対強度を２０％〜７０％とすることにより、単に青色を発光する発光素子を蛍光体（青色の光を黄色に変換する蛍光体）で封止する場合（すなわち、赤色の発光がない場合）に比べて、赤色に対する特殊演色係数Ｒ９、所定の８色の基準色（Ｎｏ．１〜８）に対する演色係数を平均化した平均演色係数Ｒａを大きくすることができる。また、相対強度が２０％未満、あるいは７０％を超える場合には、特殊演色係数Ｒ９や平均演色係数Ｒａは低下する。
【００３１】
第９発明にあっては、順方向電圧調整素子（例えば、ダイオードや抵抗）が赤色発光素子の順方向電圧を調整する。青色発光素子又は緑色発光素子と赤色発光素子とでは、材料構成が異なるため、順方向電圧が異なる。例えば、青色発光素子や緑色発光素子の場合には、順方向電流を２０ｍＡとした場合、順方向電圧は、ほぼ３．４Ｖ〜３．８Ｖになるのに対し、赤色発光素子の場合には、ほぼ２．１Ｖ〜２．３Ｖとなる。このため、各発光素子に対して個別（独立）に電力を供給（電圧を印加）する場合は特に問題がないが、共通電極を用いる場合には、順方向電圧の相違により各発光素子に流れる電流にバラツキが生じる。これを防止するためには、順方向電圧の小さい赤色発光素子と直列にダイオードや抵抗を接続して、順方向電流が各発光素子で等しくなるように調整することができ、各発光素子に流れる電流のばらつきを防止することができる。
【発明の効果】
【００３２】
第１発明及び第５発明によれば、青色発光素子及び赤色発光素子すべてを発光させた場合、白色系の光を発光することができるとともに、発光装置全体として演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、蛍光体は、赤色の光により励起しないので、赤色発光素子のみを単独で発光させることにより、赤色の単色を発光させることもできる。
【００３３】
第２発明及び第６発明によれば、封止部で青色発光素子を封止した場合には、青色発光素子により白色の光を発光させることができ、白色の強度を大きくすることができる。また、封止部で青色発光素子を封止しない場合には、青色発光素子を単独で発光させることにより、青色の単光を発光させることができる。
【００３４】
第３発明によれば、青色発光素子だけでなく、青色発光素子により白色の光を発光させることができ、白色の強度を大きくすることができる。
【００３５】
第４発明及び第７発明によれば、蛍光体は、緑色の光により励起しないので、緑色発光素子のみを単独で発光させることにより、緑色の単色を発光させることもできる。
【００３６】
第８発明によれば、単に青色を発光する発光素子を蛍光体（青色の光を黄色に変換する蛍光体）で封止する場合（すなわち、赤色の発光がない場合）に比べて、赤色に対する特殊演色係数Ｒ９、所定の８色の基準色（Ｎｏ．１〜８）に対する演色係数を平均化した平均演色係数Ｒａを大きくすることができる。
【００３７】
第９発明によれば、各発光素子に流れる電流のばらつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る発光装置の一実施の形態の構造を示す要部分解斜視図である。
【図２】本発明に係る発光装置の一実施の形態の構造を示す要部断面図である。
【図３】本発明に係る発光装置の赤色ＬＥＤチップを発光させた場合の発光特性の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る発光装置の赤色ＬＥＤチップを発光させない場合の発光特性の一例を示す説明図である。
【図５】実施の形態２の発光装置の構造を示す要部断面図である。
【図６】実施の形態３の発光装置の構造を示す要部断面図である。
【図７】実施の形態４の発光装置の構造を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る発光装置１００の一実施の形態の構造を示す要部分解斜視図であり、図２は本発明に係る発光装置１００の一実施の形態の構造を示す要部断面図である。なお、以下の例では、発光装置１００は表面実装型のＬＥＤランプとして説明するが、表面実装型に限定されるものではない。図１において、１はセラミック又はガラスエポキシ樹脂等からなる矩形状の基板である。基板１の両側面には、適長離隔して、外部回路に接続するための第１の電極としての電極１１、１２、第２の電極としての電極２１、２２、第３の電極としての電極３１、３２を設けてある。また、電極１１、２１、３１は、基板１の中央部付近まで延設してあり、基板１の中央部付近の電極１１、２１、３１上には、それぞれ青色発光素子としての青色ＬＥＤチップ１０、赤色発光素子としての赤色ＬＥＤチップ２０、青色発光素子としての青色ＬＥＤチップ３０を実装してある。そして、青色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、青色ＬＥＤチップ３０は、それぞれ金線１３、２３、３３により電極１２、２２、３２にボンディングされている。
【００４０】
このような構成により、電極１１、１２を介して青色ＬＥＤチップ１０には個別に所要の電力（電圧又は電流でもよい）が供給され、電極２１、２２を介して赤色ＬＥＤチップ２０には個別に所要の電力（電圧又は電流でもよい）が供給され、電極３１、３２を介して青色ＬＥＤチップ３０には個別に所要の電力（電圧又は電流でもよい）が供給されるようにしてある。なお、電極１１、１２、２１、２２、３１、３２等の形状は図１等に示された形状に限定されるものではなく、各ＬＥＤチップの基板１上の配置や個数、あるいは基板１の寸法等に応じて他の形状を採用することができる。
【００４１】
青色ＬＥＤチップ１０、３０は、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有し、例えば、波長が３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの範囲で発光ピークを有する青色光を発光する。また、赤色ＬＥＤチップ２０は、ＡｌＩＧａＰ系化合物半導体を発光層として有し、例えば、波長が５８０ｎｍ〜６４０ｎｍの範囲で発光ピークを有する赤色光を発光する。
【００４２】
基板１の上側には、青色ＬＥＤチップ１０、３０、赤色ＬＥＤチップ２０などを保護するため保護部６０を設けている。
【００４３】
図２に示すように、保護部６０は、基板１の縁部に枡状に周設された樹脂ケース６１、蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）６２などで構成され、光透過性樹脂６２により、樹脂ケース６１の内側に実装された青色ＬＥＤチップ１０、３０、赤色ＬＥＤチップ２０を封止してある。なお、封止用の光透過性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、あるいは、エポキシ樹脂にシリコーン樹脂を混合したものを用いることができる。また、封止用樹脂は、液体状でもよく、粉末状の固体であってもよい。封止用樹脂と蛍光体Ａとを混合する場合、液体状の封止用樹脂に粉末状の蛍光体Ａを混合する方法、粉末状の封止用樹脂と蛍光体Ａとをドライブレンドして混合する方法、常温で固形又は液状の封止用樹脂と粉末状の蛍光体Ａとを加熱して溶融混合する方法であってもよい。
【００４４】
光透過性樹脂６２に含有された蛍光体Ａは、酸化物蛍光体、あるいは、酸窒化物蛍光体などである。酸化物蛍光体として、例えば、（Ｙ、Ｇｄ）3 Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ構造のＹＡＧ系蛍光体でもよく、あるいは、（Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ）2 ＳｉＯ4 ：Ｅｕ、Ｓｒ4 Ａｌ14Ｏ：Ｅｕ、硫化物（ＺｎＳ）にＥｕをドープしたものでもよい。また、酸窒化物蛍光体として、例えば、α−Ｓｉ3 Ｎ4 と同一の結晶構造を有する一般式（α）で表される無機化合物にＥｕ2+を付活したものであり、（α）は、ＭX （Ｓｉ、Ａｌ）12（Ｏ、Ｎ）16である。但し、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ又はランタノイド元素とする。この場合、蛍光体Ａは、例えば、３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの波長の光を吸収して５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピークを有する黄色から橙色の光を発光する。
【００４５】
上述の蛍光体Ａを含有させることにより、青色ＬＥＤチップ１０、３０から発せられた青色光は、光透過性樹脂６２内の蛍光体Ａにより黄色に変換される。これにより、光透過性樹脂６２からは、青色光と黄色光との混色として白色光が発せられる。また、赤色ＬＥＤチップ２０から発せられた赤色光は、蛍光体Ａにより色変換されずに、そのまま光透過性樹脂６２から外部へ発せられる。
【００４６】
すなわち、青色ＬＥＤチップ１０、３０のみを発光させた場合、発光装置１００全体としては、白色光が発せられる。なお、従来のＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の三原色のＬＥＤを用いて白色を発光する場合には、ＬＥＤランプ全体としては、青色、赤色、緑色のそれぞれの波長領域で発光スペクトル強度のピークが存在する白色の光を得ることができるものの、それ以外の領域では発光スペクトル強度が小さくなる領域が存在する。このため、従来の三原色を用いたＬＥＤランプにあっては、一般に自然光を基準にして評価される演色性が劣る。これに対して、本実施の形態にあっては、青色ＬＥＤチップ１０、３０と、３８０ｎｍ〜４７５ｎｍの波長の光を吸収して５７０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲にピークを有する黄色から橙色の光を発光する蛍光体Ａとを組み合わせることにより、従来よりも演色性の優れた白色を得ることができる。
【００４７】
また、青色ＬＥＤチップ１０、３０、及び赤色ＬＥＤチップ２０のすべてのＬＥＤチップを発光させた場合も、発光装置１００全体としては、白色光が発せられる。この場合には、白色光に赤色光が含まれるため、青色ＬＥＤチップ１０、３０を発光させるとともに、赤色ＬＥＤチップ２０を発光させない場合に比べて、後述のとおり平均演色係数Ｒａ、特殊演色係数Ｒ９を大きくすることができ、さらに演色性を向上させることができる。
【００４８】
図３は本発明に係る発光装置１００の赤色ＬＥＤチップ２０を発光させた場合の発光特性の一例を示す説明図であり、図４は本発明に係る発光装置１００の赤色ＬＥＤチップ２０を発光させない場合の発光特性の一例を示す説明図である。図３、図４において、相対強度は、青色ＬＥＤチップ１０、３０の発光スペクトルのピーク強度に対する赤色ＬＥＤチップ２０の発光スペクトルのピーク強度の割合である。より具体的には、青色ＬＥＤチップ１０、３０に所定の電流（例えば、４０ｍＡ）を流し、赤色ＬＥＤチップ２０に流れる電流を変化させて、青色ＬＥＤチップ１０、３０の発光スペクトルのピーク強度と、赤色ＬＥＤチップ２０の発光スペクトルのピーク強度とを計測し、ピーク強度の割合を計算することにより、相対強度を求めることができる。
【００４９】
また、色度座標は、発光装置１００の発光色を評価するためのＣＩＥ色度図での色度座標であり、ｘ座標及びｙ座標により発光色を特定することができる。また、平均演色係数Ｒａは、所定の８色の基準色（Ｎｏ．１〜８）に対する演色係数を平均化した評価値であり、特殊演色係数Ｒ９は、赤色に対する評価値である。
【００５０】
図３に示すように、相対強度が２８％では、色度座標のｘ座標が０．２９２であり、ｙ座標が０．２７３であり、平均演色係数Ｒａは８１．４であり、特殊演色係数Ｒ９は、８９．５である。また、他の相対強度についても図３に示すとおりである。また、図４に示すように、相対強度が０％では、色度座標のｘ座標が０．２７２であり、ｙ座標が０．２６３であり、平均演色係数Ｒａは７５．４であり、特殊演色係数Ｒ９は、−２０である。
【００５１】
相対強度が２８％〜６５％の範囲では、平均演色係数Ｒａは、８１．４以上であり、これらの計測値から、相対強度が２０％〜７０％の範囲では、平均演色係数Ｒａは、少なくとも、図４に示す、相対強度が０％である場合の平均演色係数Ｒａである７５．４よりも大きい。また、相対強度が２０％未満、あるいは、７０％を超える場合には、平均演色係数Ｒａは、相対強度が０％である場合の平均演色係数Ｒａである７５．４よりも小さくなる。従って、相対強度を２０％〜７０％の範囲内にすることにより、赤色ＬＥＤチップ２０を発光させない場合よりも平均演色係数Ｒａを大きくすることができる。
【００５２】
また、相対強度が２８％〜６５％の範囲では、特殊演色係数Ｒ９は、２６．８以上であり、これらの計測値から、相対強度が２０％〜７０％の範囲では、特殊演色係数Ｒ９は、少なくとも、図４に示す、相対強度が０％である場合の特殊演色係数Ｒ９である−２０よりも大きい。また、相対強度が２０％未満、あるいは、７０％を超える場合には、特殊演色係数Ｒ９は、相対強度が０％である場合の特殊演色係数Ｒ９である−２０よりも小さくなる。従って、相対強度を２０％〜７０％の範囲内にすることにより、赤色ＬＥＤチップ２０を発光させない場合よりも特殊演色係数Ｒ９を大きくすることができる。
【００５３】
特に、相対強度が２８％〜４２％の範囲では、特殊演色係数Ｒ９は、７７．６以上となり、さらに特殊演色係数Ｒ９を大きくすることができる。
【００５４】
また、青色ＬＥＤチップ１０、３０を発光させず、赤色ＬＥＤチップ２０のみを発光させた場合は、蛍光体Ａは、赤色の光により励起しないので、発光装置１００全体としては、赤色光が発せられる。すなわち、発光装置１００は、白色だけでなく、赤色の単色も発光させることができる。
【００５５】
上述の実施の形態１では、１つのパッケージに２個の青色ＬＥＤチップ１０、３０と１個の赤色ＬＥＤチップ２０とを備える構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、１個の青色ＬＥＤチップ１０と１個の赤色ＬＥＤチップ２０とを１つのパッケージに備える構成でもよい。ただし、青色ＬＥＤチップを２個備える方が、１個の場合に比べて、白色の出力強度を大きくすることができる。
【００５６】
実施の形態２
図５は実施の形態２の発光装置２００の構造を示す要部断面図である。実施の形態１との違いは、実施の形態１では、２個の青色ＬＥＤチップ１０、３０のいずれもが蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂６２により封止されているのに対し、実施の形態２では、１個の青色ＬＥＤチップ１０のみが蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂６２により封止されている。そして、青色ＬＥＤチップ３０、赤色ＬＥＤチップ２０は、いずれも蛍光体Ａを含有しない光透過性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）６３により封止されている。
【００５７】
より具体的には、樹脂ケース６１により基板１上の領域を２つの領域に区分し、一方の領域に青色ＬＥＤチップ１０を設け、他方の領域には青色ＬＥＤチップ３０及び赤色ＬＥＤチップ２０を設ける。そして、区分した領域のうち、青色ＬＥＤチップ１０が実装された領域には、蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂６２を充填し、青色ＬＥＤチップ３０及び赤色ＬＥＤチップ２０が実装された領域には、蛍光体Ａを含有しない光透過性樹脂６３を充填する。これにより、青色ＬＥＤチップ３０のみを発光させることにより、白色、赤色に加えて、青色の単色を発光させることができる。
【００５８】
実施の形態３
図６は実施の形態３の発光装置３００の構造を示す要部断面図である。実施の形態１との違いは、実施の形態１では、２個の青色ＬＥＤチップ１０、３０、１個の赤色ＬＥＤチップ２０を設ける構成であったが、実施の形態３では、青色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、緑色発光素子としての緑色ＬＥＤチップ４０をそれぞれ１個備える構成である。
【００５９】
基板１の両側面には、適長離隔して、外部回路に接続するための第１の電極としての電極１１、第２の電極としての電極２１、第４の電極としての電極４１を設けてある。なお、電極１１、２１、４１に対応する他方の電極は、それぞれ不図示である。また、電極１１、２１、４１は、基板１の中央部付近まで延設してあり、基板１の中央部付近の電極１１、２１、４１上には、それぞれ青色発光素子としての青色ＬＥＤチップ１０、赤色発光素子としての赤色ＬＥＤチップ２０、緑色発光素子としての緑色ＬＥＤチップ４０を実装してある。そして、青色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、緑色ＬＥＤチップ４０は、それぞれ金線により不図示の他方の電極それぞれにボンディングされている。
【００６０】
このような構成により、電極１１、１２（不図示）を介して青色ＬＥＤチップ１０には個別に所要の電力（電圧又は電流でもよい）が供給され、電極２１、２２（不図示）を介して赤色ＬＥＤチップ２０には個別に所要の電力（電圧又は電流でもよい）が供給され、電極４１、４２（不図示）を介して緑色ＬＥＤチップ４０には個別に所要の電力（電圧又は電流でもよい）が供給されるようにしてある。
【００６１】
緑色ＬＥＤチップ４０は、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有し、例えば、波長が４７５ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲で発光ピークを有する緑色光を発光する。そして、蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）６２により、樹脂ケース６１の内側に実装された青色ＬＥＤチップ１０、赤色ＬＥＤチップ２０、緑色ＬＥＤチップ４０を封止してある。なお、緑色ＬＥＤチップ４０から発せられる光により蛍光体Ａは励起されないので、緑色ＬＥＤチップ４０を発光させることにより、緑色の光を放出することができる。
【００６２】
これにより、緑色ＬＥＤチップ４０のみを単独で発光させることにより、白色、赤色に加えて、緑色の単色も発光させることもできる。
【００６３】
実施の形態４
図７は実施の形態４の発光装置４００の構造を示す要部断面図である。実施の形態２では、１個の青色ＬＥＤチップ１０のみが蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂６２により封止され、青色ＬＥＤチップ３０及び赤色ＬＥＤチップ２０は、いずれも蛍光体Ａを含有しない光透過性樹脂６３により封止されている。実施の形態４では、１個の青色ＬＥＤチップ１０のみが蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂６２により封止され、青色ＬＥＤチップ３０、赤色ＬＥＤチップ２０及び緑色ＬＥＤチップ４０が、いずれも蛍光体Ａを含有しない光透過性樹脂６３により封止されている。
【００６４】
これにより、発光装置４００は、演色性の優れた白色のみ、赤色のみ、青色のみ、緑色のみの発光を１つのパッケージで実現することができる。
【００６５】
以上説明したように、本発明によれば、青色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップすべてを発光させた場合、白色系の光を発光することができるとともに、発光装置全体として演色性の優れた白色の発光特性を得ることができる。また、上述の蛍光体Ａは、赤色の光により励起しないので、赤色ＬＥＤチップのみを単独で発光させることにより、赤色の単色を発光させることもできる。
【００６６】
例えば、発光装置１００を野菜の成長を制御するための照明として用いることができる。すなわち、赤色ＬＥＤチップを発光させずに、青色ＬＥＤチップのみを発光させることにより、白色光の中に青色スペクトルが含まれるために、野菜の成長を抑制することができる。また、赤色ＬＥＤチップを発光させることにより、赤色スペクトルにより野菜の成長を促進させることができる。
【００６７】
また、発光装置１００をバックライト光源として用いることができる。この場合、特に赤色フィルタを用いた場合には、従来の白色ＬＥＤに比べて効率良く赤色光を得ることができる。また、従来のＲＧＢの三原色のＬＥＤにより適切な白色光を得る場合には、ＲＧＢ各ＬＥＤに流す電流値を制御することが困難であったが、本発明によれば、そのような複雑な電流制御は不要である。
【００６８】
上述の実施の形態では、表面実装型のＬＥＤランプについて説明したが、本発明は、いわゆる砲弾型のＬＥＤランプにも適用することができる。
【００６９】
上述の実施の形態１では、電極１１、１２、２１、２２、３１、３２はそれぞれ分離された構成であったが、これに限定されるものではなく、各ＬＥＤチップに対して個別に電力を供給することができる構成であれば、どのような構成でもよい。例えば、実施の形態１において、電極１１、２１、３１を電気的に接続した１個の共通電極として構成することができる。あるいは、実施の形態１において、電極１２、２２、３２を電気的に接続した１個の共通電極として構成することができる。他の実施の形態も同様である。なお、上述のように、共通電極を用いる場合、青色ＬＥＤチップ又は緑色ＬＥＤチップと赤色ＬＥＤチップとでは、材料構成が異なるため、順方向電圧が異なる。例えば、青色ＬＥＤチップや緑色ＬＥＤチップの場合には、順方向電流を２０ｍＡとした場合、順方向電圧は、ほぼ３．４Ｖ〜３．８Ｖになるのに対し、赤色ＬＥＤチップの場合には、ほぼ２．１Ｖ〜２．３Ｖとなる。このため、各ＬＥＤチップに対して個別（独立）に電力を供給（電圧を印加）する場合は問題がないが、共通電極を用いる場合には、順方向電圧の相違により各ＬＥＤチップに流れる電流にバラツキが生じる。これを防止するためには、順方向電圧の小さい赤色ＬＥＤチップと直列にダイオードや抵抗を接続して、順方向電流が各ＬＥＤチップで等しくなるように調整すればよい。
【００７０】
上述の実施の形態では、樹脂ケース６１を用いる構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、樹脂ケース６１を用いずに、青色ＬＥＤチップの表面に蛍光体Ａを含有したシリコーン樹脂を塗布した後、熱処理により硬化させておき、基板１の上面を覆うモールドを、エポキシ樹脂を用いて成形する構造でもよい。あるいは、蛍光体Ａを含有させたエポキシ樹脂で基板１の上面を覆うモールドを成形する構造でもよい。また、蛍光体Ａを含有させたエポキシ樹脂を用いる代わりに、蛍光体Ａを含有する蛍光体シートをモールドの上面に貼付する構造でもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  基板
１０  青色ＬＥＤチップ（青色発光素子）
１１、１２  電極（第１の電極）
２０  赤色ＬＥＤチップ（赤色発光素子）
２１、２２  電極（第２の電極）
３０  青色ＬＥＤチップ（青色発光素子）
３１、３２  電極（第３の電極）
４０  緑色ＬＥＤチップ（緑色発光素子）
４１  電極（第４の電極）
６０  保護部
６１  樹脂ケース
６２  蛍光体Ａを含有した光透過性樹脂
６３  蛍光体Ａを含有しない光透過性樹脂
【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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