(57)【要約】【課題】高い効率を有し、発する光が優れた演色性を有するとともに、使用する赤色蛍光体の量を抑制した発光装置を提供する。【解決手段】発光素子と、前記発光素子と接触しかつ前記発光素子を覆うように配置された、赤色蛍光体を含む第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の外側に該第１の樹脂層から離間して配置された、前記赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体を含む第２の樹脂層と、を有することを特徴とする発光装置である。【選択図】図１
2014060328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子と接触しかつ前記発光素子を覆うように配置された、赤色蛍光体を含む第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層の外側に該第１の樹脂層から離間して配置された、前記赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体を含む第２の樹脂層と、
を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層の間に空気層が形成されてい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】
前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層の間に、実質的に蛍光体を含まない樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子が発する光のピーク波長が４２０ｎｍ〜４９０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体が、青緑〜緑色蛍光体を含み、該青緑〜緑色蛍光体が、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１4Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：ＥｕおよびＢａ３Ｓｉ６Ｎ２Ｏ１２：Ｅｕから成る群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体が、黄緑〜黄色蛍光体を含み、該黄緑〜黄色蛍光体が、（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ｇａ２Ｓ４：ＥｕおよびＺｎＳ：Ｃｕから成る群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記赤色蛍光体が、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８およびＣａＸ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｎ，Ｏ）１６：Ｅｕから成る群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜６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、発光装置に関し、特に、発光素子と蛍光体とを含む発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、レーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）等の発光素子を用いた発光装置は、小型で電力効率がよく、鮮やかな色を発光することで知られている。この発光装置に用いられる発光素子は、球切れ等の心配が少なく、また振動やオン・オフ点灯の繰り返しに対して高い耐久性を有するため、発光装置の寿命が長いという特徴がある。さらに、これに加えて初期駆動特性に優れるという特徴を有する。このような優れた特性を有するため、発光素子を用いる発光装置は、ＬＥＤ電球やＬＥＤ蛍光灯、シーリングライトのような照明器具、ディスプレイ等の各種の光源として広く利用されている。
【０００３】
これらの発光素子の発する光のスペクトルは、一般的に、狭い波長範囲にピークを有している。これに対して、照明器具等に用いる発光装置の発する光には、高い演色性が求められることが多く、例えば白色光のように相対的に広いスペクトルを有することが求められている。
このため、このような用途において、発光素子を用いた多くの発光装置は、例えば赤色蛍光体と青緑〜緑色蛍光体または黄緑〜黄色蛍光体とのような２種類以上の蛍光体が混合した状態で含まれている蛍光体含有層を有している。そして、これらの蛍光体は発光素子からの光を吸収し異なる波長（異なる色）に変換した光を発する。この結果、発光素子から発光され蛍光体に吸収されずに蛍光体含有層を通過した光と、第１の蛍光体（例えば、赤色蛍光体）により変換されて蛍光体含有層から出た光と、第２の蛍光体（第１の蛍光体と異なる種類の蛍光体、例えば、青緑〜緑色蛍光体または黄緑〜黄色蛍光体）により変換された光（第１の蛍光体により変換された光と異なる波長を有する）光とが混合されることで広いスペクトルの光を得ている。
【０００４】
一般的には、樹脂中に２種類以上の蛍光体を含有させ、この蛍光体を含む樹脂を発光素子の周りに配置した後、硬化させることにより、発光素子と接触した蛍光体含有層を形成した、砲弾型または表面実装型の発光装置が多く用いられている。
【０００５】
しかし、蛍光体は、その種類によっては、長時間高い温度で保持されるとその特性が悪化する場合がある。すなわち、蛍光体含有層と発光素子とが接触しているモールド型の発光素子では、発光素子の発熱により蛍光体の温度が上昇し発光効率が低下する場合がある。
また、２種類の蛍光体が混合された状態で含まれている蛍光体含有層を用いる従来の発光装置では２種の蛍光体のうち、発光（変換された光）が長波長側の蛍光体の吸収スペクトルが、発光が短波長側である蛍光体の発光スペクトルと重なるため、短波長側の発光が長波長側の蛍光体に吸収され、発光効率および演色性が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、このような問題を回避するために、例えば特許文献１に示されるように、発光素子から離間させて配置した透過窓（フィルム）の内側（発光素子に近い側）に赤色蛍光体層（発光物質層）を形成し、透過窓の外側に黄緑〜黄色蛍光体層を形成した発光装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１１−５２８４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の発光装置では、発光素子から出た光が、赤色蛍光体層と透過窓と黄緑〜黄色蛍光体層とから成る３層構造（３の固体層）を通過する必要がある。そして、それぞれの固体層を通過さする際には、各固体層に入ろうとする光の一部は、表面で反射してしまう。このように反射される光は、通過する固体層の数が増加するほど多くなり、発光装置として取り出せる光が低下するため、効率が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
本願発明は、このような要求に応えるものである。すなわち、本願発明は、高い発光効率を有し、発する光が優れた演色性を有するとともに、使用する赤色蛍光体の量を抑制した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】
【００１０】
本願発明に係る第１の態様は、発光素子と、前記発光素子と接触しかつ前記発光素子のを覆うように配置された、赤色蛍光体を含む第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の外側に該第１の樹脂層から離間して配置された、前記赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体を含む第２の樹脂層と、を有することを特徴とする発光装置である。
【００１１】
本願発明に係る第２の態様は、前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層の間に空気層が形成されていることを特徴とする態様１に記載の発光装置である。
【００１２】
本願発明に係る第３の態様は、前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層の間に、実質的に蛍光体を含まない樹脂層が形成されていることを特徴とする態様１に記載の発光装置である。
【００１３】
本願発明に係る第４の態様は、前記発光素子が発する光のピーク波長が４２０ｎｍ〜４９０ｎｍであることを特徴とする態様１〜３のいずれかに記載の発光装置である。
【００１４】
本願発明の第５に係る態様は、前記赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体が、青緑〜緑色蛍光体を含み、該青緑〜緑色蛍光体が、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１4Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：ＥｕおよびＢａ３Ｓｉ６Ｎ２Ｏ１２：Ｅｕから成る群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする態様１〜４のいずれかに記載の発光装置である。
【００１５】
本願発明の第６に係る態様は、前記赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体が、黄緑〜黄色蛍光体を含み、該黄緑〜黄色蛍光体が、（Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ｇａ２Ｓ４：ＥｕおよびＺｎＳ：Ｃｕから成る群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする態様１〜５のいずれかに記載の発光装置である。
【００１６】
本願発明の第７に係る態様は、前記赤色蛍光体が、（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８およびＣａＸ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｎ，Ｏ）１６：Ｅｕから成る群から選択される少なくとも１つを含むことを特徴とする態様１〜６のいずれかに記載の発光装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明に係る発光装置は、耐熱性に優れ、熱による発光効率の低下が起こりにくい赤色蛍光体を含む第１の樹脂層を発光素子と接触して発光素子を覆うように配置している。
一方、熱の影響を受けやすく、温度が上昇すると発光効率が低下しやすい、赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体を含む第２の樹脂層を第１の樹脂層の外側（発光素子から遠ざかる方向）に第１の樹脂層から離間して配置している。このため、第２の樹脂層に含まれる蛍光体（赤色蛍光体より発光波長の短い蛍光体）は発光素子の発熱の影響をほとんど受けず、発光効率の低下を抑制できる。また、発光素子から出射した光は、第１の樹脂層と第２の樹脂層の２つの固体層を通過するだけでよい。このため、本願発明に係る発光装置は、高い発光効率および高い演色性を得ることができる。
【００１８】
この結果、本願発明は、高い効率を有し、発する光が優れた演色性を有するとともに、使用する赤色蛍光体の量を抑制した発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本願発明に係る発光装置１００の概略断面図である。
【図２】図２は、本願発明の変形例１に係る発光装置１００Ａの概略断面図である。
【図３】図３（a）は、本願発明の変形例２に係る発光装置１００Ｃの概略斜視図であり、図３（ｂ）は、発光装置１００Ｃの概略断面図である。
【図４】図４（a）は、本願発明の変形例３に係る発光装置１００Ｄの概略斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一または対応する部分もしくは部材を示す。
【００２１】
本願発明者らは、耐熱性に優れ、発光素子の発熱により加熱されても発光効率の低下が少ない赤色蛍光体の特性と、温度特性が悪く、温度が高くなると発光効率が低下しやすい、赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体（例えば青緑〜緑色蛍光体および黄緑〜黄色蛍光体）の特性を考慮することにより本願発明の発光装置に至ったものである。
【００２２】
図１は、本願発明に係る発光装置１００の断面図である。
発光装置１００は、発光素子１２と、赤色蛍光体である第１の蛍光体１０を含む第１の樹脂層８と、発光ピーク波長が赤色蛍光体のピーク波長よりも短い第２の蛍光体２０を含む第２の樹脂層１８とを含む。
【００２３】
第１の樹脂層８は、発光素子１２と接触し、発光素子１２を覆うように配置されている。これにより、赤色蛍光体（第１の蛍光体）１０を発光素子１２の近傍（例えば、発光素子１２の表面から１０ｍｍ以内の領域）に配置できる。
このように、赤色蛍光体を発光素子１２の近傍に配置することにより、発光素子１２からの光が広く拡散する前に、その一部を赤色蛍光体１０に吸収させることができる。
また、上述したように、赤色蛍光体１０は、温度特性に優れ、温度が上昇してもほとんど発光効率が低下しない。従って、発光素子１２の発熱により赤色蛍光体１０の温度が上昇しても問題ない。
【００２４】
第２の樹脂層１８は、第１の樹脂層８の外側（発光素子１２から遠ざかる方向）に第１の樹脂層８から離間して配置されている。これにより赤色蛍光体（第１の蛍光体）１０よりも発光ピーク波長が短い第２の蛍光体２０が、赤色蛍光体１０の外側（赤色蛍光体１０よりも発光素子１２から離れた位置）に赤色蛍光体１０から離間して配置されている。
【００２５】
第２の樹脂層１８が第１の樹脂層８の外側に第１の樹脂層８から離間して配置されていることにより、発光素子１２の発熱により第２の樹脂層１８の内部に分散した第２の蛍光体２０の温度が上昇するのを抑制できる。この結果、第２の蛍光体２０が加熱され発光効率が低下するのを確実に抑制できる。
【００２６】
また、第２の蛍光体２０を赤色蛍光体１０の外側に赤色蛍光体１０から離間して配置することにより、第２の蛍光体２０が発光する、例えば、緑色光または黄色光のような、赤色蛍光体が発光する光りよりも波長の短い光が、赤色蛍光体１０に吸収されるのを抑制することができる。このため、発光装置１００が発する光は高い演色性を有している。
【００２７】
さらに、発光素子８が発する光（この場合は、蛍光体により波長変換された光を含む）は、第１の樹脂層８と第２の樹脂層１８との２つの固体層を通過するだけで発光装置１００の外側に達するため、発光装置１００は、高い発光効率を得ることができる。
【００２８】
また、発光装置１００は、上述のように、第１の樹脂層８が、発光素子１２と接触し、発光素子１２を覆うように配置されていることから、赤色蛍光体１０を発光素子１２の近傍に配置することとなり、発光素子１２からの光が広く拡散する前に、その一部を赤色蛍光体１０に吸収させることができる。
従って、例えば特許文献１が開示する発光装置のような、赤色蛍光体を発光素子から離れて配置した発光装置と比べて、所望の強さの赤色光を発光させるのに使用する赤色蛍光体の量を少なくすることができるという効果も有する。
赤色蛍光体は、例えば青緑〜緑色蛍光体および黄緑〜黄色蛍光体のような、赤色蛍光体よりも発光ピーク波長の短い蛍光体と比べて高価であることが多い。このため、赤色蛍光体の使用量を低減できることは、発光装置全体の製造コストの低減に大きく寄与する。
【００２９】
さらに、発光装置１００は、以下に示す理由から色むら改善の効果も有する。
例えば特許文献１が開示する発光装置のように、発光素子と全ての蛍光体層とが離間して配置されていると色むらの生じやすい傾向がある。発光素子は、通常、上面と側面のように角度によって出射される光の量は異なっている。よって、蛍光体層に入射する発光素子からの光の量は、例えば上面視（図１の上から下方向に観る）した場合において発光素子の直上とその周辺とでは異なる。そして、一般的に、発光素子から入射する光量が少ないほど蛍光体により波長変換させる割合が多くなり、波長変換されずに蛍光体層を通り抜ける光の割合が少なくなる。
このため、発光素子からの光（波長変換されていない光）と蛍光体により波長変換された光との比率が、蛍光体層表面の場所によって異なってしまい、最終的には発光装置の色ムラとして現れる場合がある。
【００３０】
これに対し、本願発明では、第１の樹脂層８を発光素子１２に接して覆うように配置することにより、赤色蛍光体１０を発光素子１２の近傍に配置している。このため、発光素子１２から出射した光の一部は、発光素子１２の近傍で波長変換されると共にいろいろな方向に散乱される。さらに、発光素子１２から出射した光のうち、赤色蛍光体１０により波長変換されない光についてもその一部は赤色蛍光体１０によりいろいろな方向に散乱される。
この結果、第２の樹脂層１８は発光素子１２から離間しているにも係らず、その表面には場所によらず比較的均一に発光素子からの光（波長変換されていない光と赤色蛍光体１０により波長変換された光との混色光）が入射する。従って、色むらの発生が低減される。
【００３１】
以下に発光装置１００を構成する要素についての詳細を説明する。
・発光素子
図１に示す実施形態では、発光素子１２は、支持体（ＬＥＤパッケージ）２に形成された凹部の底面に配置されている。支持体２は、実装基板７に１つまたは２つ以上設けられ、その実装基板７が筐体６に設けられた凹部の底面に配置されている。
発光素子１２は、電圧を印加することで自発発光する、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）のような半導体素子であってよい。
発光素子１２としては、表面実装型のＬＥＤを用いるのが好ましく、発光装置１００の用途に応じて任意の発光波長のものを選択することができる。例えば、青色（波長４３０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）、緑色または黄緑色（波長４９０ｎｍ〜５７０ｎｍの光）の発光素子１２としては、窒化物系半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等を用いることができる。また、赤色（波長５８０ｎｍ〜８００ｎｍの光）の発光素子３としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。
【００３２】
ここで、本発明の発光装置１００においては、第１の蛍光体１０および第２の蛍光体２０を含有するため、これらの蛍光体を効率良く励起できる短波長の発光が可能な窒化物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いることが好ましい。発光素子１２として例えば青色ＬＥＤを用いることが好ましい。ただし、発光素子１２の成分組成や発光色、サイズ等は上記に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。また、発光素子１２は、可視光領域の光だけではなく、紫外線や赤外線を出力する素子であってもよい。
【００３３】
図１に示す実施形態では、１つの支持体２に複数の発光素子１２が配置されているが、これに限定されるものではなく、発光装置１００が必要とする光の出力ならび発光装置１００の用途および寸法等を考慮して、１つの支持体２に１個または２個以上の任意の個数の発光素子１２を配置してよい。複数の発光素子１２を配置する場合、例えば、キャビティー４の底面上で縦方向および／または横方向に整列して配置される等の任意の形態で配置してよい。
【００３４】
各々の発光素子１２のｐ電極とｎ電極は、それぞれ、ボンディングワイヤー１４ａおよびボンディングワイヤー１４ｂの一方と他方とに接続されている。そして、ボンディングワイヤー１４aとボンディングワイヤー１４ｂとは、それぞれ、図示しない異なるリードに接続されており、これにより発光素子１２は、発光装置１００の外部に設けた電源（不図示）と電気的に接続され所望の波長の光を発光する。
なお、発光素子１２を電源と電気的に接続する方法は、これに限定されるものでなく、例えば、ｐ電極とｎ電極の一方を発光素子１２の底面に設けてリードと直接接続する等、既知の任意の発光素子の給電方法（電圧印加方法）を用いてよい。
【００３５】
・第１の樹脂層および第１の蛍光体
第１の蛍光体（赤色蛍光体）１０を含む第１の樹脂層８は任意の形態で発光素子１２に接触して発光素子１２を覆ってよい。
図１に示す実施形態では、パッケージ樹脂２のキャビティー４を第１の蛍光体１０を含有する樹脂で満たす（すなわち、発光素子１２を封止する）ことにより第１の樹脂層８を形成している。第１の樹脂層８に用いる樹脂は、任意の樹脂を用いてよいが、透明な樹脂を用いることが好ましい。発光素子１２および第１の蛍光体１０が発する光が吸収されるのを抑制するためである。好適な樹脂として、例えば封止樹脂と用いるシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂などを例示できる。このような樹脂を溶融状態にして赤色蛍光体１０を混合・分散させた後、樹脂と赤色蛍光体１０との混合物をキャビティー４内に充填し、樹脂を硬化させることにより第１の樹脂層８を形成できる。
【００３６】
図１に示す実施形態では第１の樹脂層８の上面は図１の紙面の上方向に向いて突出する凸面となっている。しかし、この形態に限定されるわけではなく、平面、および紙面の下方向に突出する凹面等の任意の形態であってよい。
【００３７】
赤色蛍光体１０として、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：ＥｕのようなＳＣＡＳＮ系蛍光体、ＣａＡｌＳｉＮ３：ＥｕのようなＣＡＳＮ系蛍光体、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＣａＸ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｎ，Ｏ）１６：Ｅｕ（ここで、Ｘは任意の数を意味する）のようなαサイアロン系蛍光体、さらにＣａＳｉＮ２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８などを用いることができる。
なお、本願明細書でいう赤色蛍光体とは、光を吸収して変換して発する光の発光波長が５８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内にある蛍光体を意味し、青緑〜緑色蛍光体とは、発光波長が４９０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲内にある蛍光体を意味し、黄緑〜黄色蛍光体とは、発光波長が５１０ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲内にある蛍光体を意味する。
【００３８】
赤色蛍光体１０は、好ましくは、第１の樹脂層８の樹脂に対して重量比で０．０１％〜５００％含まれている。
なお、言うまでもないが第１の樹脂層８は、例えば青緑〜緑色蛍光体および黄緑〜黄色蛍光体のような、赤色蛍光体以外の蛍光体を実質的に含有しないことが好ましい。ここで本明細書において「実質的に含有しない」とは、意図的に添加しないことを意味する。すなわち、不可避的に含有されることを排除するものではない。
また第１の樹脂層８は、必要に応じて、フィラーおよび拡散剤のような、赤色蛍光体１０および樹脂以外の物質を含んでよい。
【００３９】
・第２の樹脂層、第２の蛍光体および空気層
分散した第２の蛍光体２０を含有する第２の樹脂層１８は、任意の形態で第１の樹脂層８の外側に第１の樹脂層８から離間して配置してよい。
【００４０】
図１の実施形態では、第２の樹脂層１８はその外周が、筐体６のキャビティー（下端（底面側、図１の下部）から上端（図１の上部）に向けて広がる形状を有するキャビティー）の上端と接するように配置されている。
このような第２の樹脂層１８は、例えば、予め、樹脂と第２の蛍光体とを用いて、樹脂カバーとして第２の樹脂層１８を形成しておき、この樹脂カバーをその外周が筐体６のキャビティーの上端に接触するように配置および固定することで得ることができる。
【００４１】
第２の樹脂層１８に用いる樹脂は、任意の樹脂を用いてよい。好適な例の１つは透明な樹脂である。発光素子１２、第１の蛍光体１０および第２の蛍光体（緑色蛍光体および黄色蛍光体の少なくとも１つ）が発する光が吸収されるのを抑制するためである。好適な別の例は、透明な樹脂にＴｉＯ２やＳｉＯ２などの拡散材を含有させた半透明な樹脂である。発光素子１２、第１の蛍光体１０および第２の蛍光体（緑色蛍光体および黄色蛍光体の少なくとも１つ）が発する光が吸収されるのをある程度抑制し、かつこれらの光を十分に拡散できるからである。
【００４２】
このような好適な樹脂として、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂などを例示できる。このような樹脂を溶融状態にして赤色蛍光体１０を混合・分散させた後、この赤色蛍光体１０が分散した樹脂を金型に充填し、樹脂を硬化させることにより所定形状の樹脂カバーを形成できる。そして、この樹脂カバーを筐体６のキャビティーの上部に配置することにより第２の樹脂層１８を得ることができる。
【００４３】
図１に示す実施形態では第２の樹脂層１８は図１の紙面の上方向に向いて突出する凸形状となっている。しかし、この形状に限定されるわけではなく、平面、および紙面の下方向に突出する凹形状等の任意の形状であってよい。
【００４４】
第２の蛍光体２０として緑色蛍光体を用いる場合、例えば、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕのようなクロロシリケート系蛍光体、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕのようなβサイアロン系蛍光体を用いることができる。
第２の蛍光体２０として黄色蛍光体を用いる場合、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）を用いることができる。また、例えば、ＹＡＧ系蛍光体において、Ｙの一部または全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換してもよい。具体的には、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ等でもよい。さらに、前記した蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。その他、Ｅｕ賦活されたシリケート系蛍光体などであってもよい。Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｎ，Ｏ）８：Ｅｕ、ＢａＳｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｓｒ４Ａｌ１4Ｏ２５：Ｅｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ、Ｂａ３Ｓｉ６Ｎ２Ｏ１２：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、Ｌａ３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ。
第２の蛍光体２０は、これら例示した蛍光体を含む複数種類の蛍光体を含んでよい。
【００４５】
第２の蛍光体２０は、好ましくは、第２の樹脂層１８の樹脂に対して重量比で０．１％〜２００％含まれている。
なお、言うまでもないが第２の樹脂層１８は、例えば赤色蛍光体のような、緑色および黄色蛍光体以外の蛍光体を実質的に含有しないことが好ましい。
また第２の樹脂層１８は、必要に応じて、フィラーおよび拡散剤のような、第２の蛍光体２０および樹脂以外の物質を含んでよい。
【００４６】
図１に示す実施形態では、第１の樹脂層８と第２の樹脂層１８との間は、空気層（空間）１６を介することにより離間している。
空気層１６は、断熱効果に優れるため、発光素子１２の発熱が第２の樹脂層１８、とりわけ第２の蛍光体２０に伝達されるのを十分に抑制できる。このため、発光素子１２の発熱による第２の蛍光体２０の温度上昇が十分に抑制され、第２の蛍光体２０の発光効率の低下が十分に抑制される。
第１の樹脂層８と第２の樹脂層１８との間の距離は好ましくは、１ｍｍ〜５０ｍｍである。第１の樹脂層８と第２の樹脂１８との間の距離が近すぎると第２の樹脂層に対する断熱効果が少なくなり、遠すぎると発光装置１００の寸法が大きくなってしまい、コスト的にデメリットにもなり得るからである。
【００４７】
第２の樹脂層１８を第１の樹脂層８の外側に第１の樹脂層８から離間して配置することで、上述のように第２の蛍光体（緑色蛍光体および／または黄色蛍光体）２０が発光した光が赤色蛍光体１０に吸収されるのを抑制できる。
特に、筐体６が下端から上端向けて広がる形状のキャビティーを有する発光装置１００においてはこの効果が顕著である。
すなわち、第１の樹脂層８を通過した発光素子１２の発光の一部は第２の樹脂層１８の第２の蛍光体２０により吸収され、第２の蛍光体２０は、黄色光および／または緑色光（黄緑色光）を発光する。この第２の蛍光体２０の発光のうちの一部は、後方、すなわち、図１の上から下方向に向かって発光される。しかし、図１に示す発光装置１００では、図１の上から下に平面視した場合、第２の樹脂層１８の面積が第１の樹脂層８の面積に比べてかなり大きいことから、第２の蛍光体２０により後方に向けて発光された光の大部分は、第１の樹脂層８（とりわけ、赤色蛍光体１０）ではなく、筐体６のキャビティー表面に達する。このため、第２の蛍光体２０による発光のうち、赤色蛍光体１０により吸収される光は極めて僅かとなり、発光装置１００の効率が高くなる。
【００４８】
なお、筐体６のキャビティー表面に、例えば銀（Ａｇ）などの金属めっきのような反射材を配置するまたは筐体６のキャビティー表面を白色等の明るい色にすることにより、キャビティー表面の光の反射率を高くしておくことが好ましい。
これにより、上述の後方に発光された第２の蛍光体２０の光だけでなく、発光素子１２の発光および赤色蛍光体１０の発光を含む当該キャビティーの表面に到達した光を図１の上方（第２の樹脂層１８に向かう方向）に反射することで、発光装置１００の効率をより一層高くできるからである。
【００４９】
筐体６は、既に説明したように内部にキャビティーを有し、そのキャビティーの底面にパッケージ樹脂２を有している。筐体６とパッケージ樹脂２とは、例えば、１つ金型を用いて同一の樹脂から一体的に成形してもよい。また、筐体６を樹脂パッケージ２と同じもしくは異なる樹脂またはセラミック等の樹脂以外の材料で予め形成した後、樹脂パッケージ２を筐体６のキャビティーの底面に配置してもよい。
【００５０】
筐体６（樹脂で形成する場合）および樹脂パッケージ２は、任意の樹脂により形成してよい。好ましい樹脂として、ナイロン系樹脂、エポキシ系樹脂およびシリコーン系樹脂を例示できる。
必要に応じて、パッケージ樹脂２のキャビティー４の表面に、例えば銀（Ａｇ）などの金属めっきのような反射材を配置するまたはキャビティー４の表面を白色等の明るい色にしてよい。これによりキャビティー４の表面の光の反射率を向上でき、キャビティー４の表面に到達した発光素子１２からの光および第１の蛍光体１０の発光を図１の上方（第２の樹脂層１８に向かう方向）により多く反射することで、発光装置１００の効率をより一層高くできる。
【００５１】
次に発光装置１００の発光のメカニズムについて説明する。
以上のような構成を有する発光装置１００では、ボンディングワイヤー１４ａ、１４ｂを介して発光素子１２に給電することで、発光素子１２から所定の波長ピークを有する光（例えば、青色光）が発光される。
発光素子１２の発光のうち一部は、波長が変わることなく第１の樹脂層８を通過し、空間１６を通って第２の樹脂層１８に入る。また、発光素子１２の発光の別の一部は第１の樹脂層８内に分散する赤色蛍光体１０に吸収され波長変換され赤色蛍光体１０から赤色光が発光される。この赤色光は空間１６を通って第２の蛍光体層１８に入る。
【００５２】
発光素子１２は、発光時に発熱を伴い、この発熱は、発光素子１２と接触している第１の樹脂層８に伝達される。この結果、赤色蛍光体１０は、例えば８０℃程度以上のような高温に加熱される。しかし、この程度の温度であれば、上述のように赤色蛍光体１０はほとんど発光効率が低下しない。
【００５３】
第２の樹脂層１８に入った発光素子１２の発光（波長変換されていない光）の一部は、波長が変わることなく第２の樹脂層１８を通過し、第２の樹脂層１８の外側に到達する。第２の樹脂層１８に入った発光素子１２の発光（波長変換されていない光）の別の一部は、第２の蛍光体（緑色蛍光体および／または黄色蛍光体）２０に吸収される。そして、第２の蛍光体２０は、緑色光および／または黄色光を発光し、この緑色光および／または黄色光の大部分は、第２の樹脂層１８の外側に出て行く。
第２の樹脂層１８に入った赤色光の大部分は、第２の蛍光体２０に吸収されることなく第２の樹脂層１８の外側に出て行く。
【００５４】
以上の結果、第２の樹脂層１８の外側では、発光素子から出て波長変化されることなく到達した光（発光素子１２の発光）と、赤色光と、緑色光および黄色光の少なくとも１つとが混合した混合光が得られる。この混合光は、広いスペクトロを有することから優れた演色性を有する。
【００５５】
・変形例１
図２は、本願発明の変形例１に係る発光装置１００Ａの断面図である。
上述した発光装置１００では、第１の樹脂層８と第２の樹脂層１８とが空気層１６を介して離間しているのに対して、発光装置１００Ａでは第１の樹脂層８と第２の樹脂層１８とが第３の樹脂層１６Ａを介して離間している。
発光装置１００Ａのこれ以外の構成は発光装置１００と同じである。
以下では、発光装置１００Ａのうち、発光装置１００と異なる構成についてのみ説明する。
【００５６】
第３の樹脂層１６Ａは、第１の樹脂層８から出た光が第２の樹脂層１８に到達できるように、透明または半透明である。第１の樹脂層８を出た光が高い効率で第２の樹脂層１８に到達できるように透明であることが好ましい。
第３の樹脂層を構成する樹脂は、第１の樹脂層８を構成する樹脂および／または第２の樹脂層１８を構成する樹脂お同じであってもよく、また異なっていってもよい。
第３の樹脂層１６Ａを構成する好ましい樹脂として、エポキシ系樹脂およびシリコーン系樹脂を例示できる。
【００５７】
第３の樹脂層１６Ａは、好ましくは、赤色蛍光体、緑色蛍光体および黄色蛍光体のような蛍光体を実質的に含まない。第１の樹脂層８に含まれる赤色蛍光体１０と第２の樹脂層１８に含まれる緑色蛍光体および／または黄色蛍光体２０とを離間している効果をより確実にするためである。
【００５８】
このように、第３の樹脂層１６Ａを設けることにより、第１の樹脂層８に含まれる樹脂および第２の樹脂層１８に含まれる樹脂との間の屈折率差を緩和でき、光取り出し効率を向上させることができる。
【００５９】
また、第３の樹脂層１６Ａは必要に応じて、拡散剤および／またはフィラーを含んでよい。
【００６０】
なお、第３の樹脂層１６Ａに代えて、ガラスまたはセラミクス等の樹脂以外の透光性を有する材料を用いて、第３の樹脂層１６Ａと同じ形状の透光層を設けてもよい。
【００６１】
この発光装置１００Ａも発光装置１００と同じく、高い効率を有し、優れた演色性を有する光を得ることができる。また、使用する赤色蛍光体の量を抑制できる。
【００６２】
・変形例２
図３（a）は、本願発明の変形例２に係る発光装置１００Ｃの斜視図であり、図３（ｂ）は、発光装置１００Ｃの断面図である。
発光装置１００Ｃは、電球に代えて用いる、所謂、電球タイプの発光装置である。
発光装置１００Ｃの構成のうち、発光装置１００と異なる部分を中心に以下に説明する。
従って、以下に説明のない発光装置１００Ｃの構成については発光装置１００と同じであってよい。
【００６３】
発光装置１００Ｃでは、支持体（ＬＥＤパッケージ）２は、筐体６の凹部の底面に配置された実装基板７上に配置されている。図３（図３（ａ）と図３（ｂ））に示す実施形態では、複数の支持体２のそれぞれの凹部の底面に１つの発光素子１２が配置されているが、この形態に限定されるものではない。例えば、支持体２を１つだけ配置して、その凹部の底面に複数の発光素子１２を配置する、または複数の支持体２のそれぞれの凹部の底面に複数の発光素子を配置する等、支持体２および発光素子１２を任意の形態で配置してよい。
【００６４】
支持体２の凹部には、第１の蛍光体１０を含む第１の樹脂層８が、発光素子１２と接触し、且つ発光素子１２を覆うように配置されているのは、発光装置１００と同じである。
また、第２の蛍光体２０を含む第２の樹脂層１８が、第１の樹脂層８から離間して配置されていること、および第１の樹脂層８と第２の樹脂層１８との間に空気層１６を形成してもよいことも発光装置１００と同じである。
【００６５】
発光素子１２は、ボンディングワイヤー１４ａ、１４ｂを介して、実装基板７の上に形成した回路パターン（不図示）と電気的に接続され、これにより発光素子１２に給電することができる。
【００６６】
筐体６は、本体部３０の上に固定されている。本体部３０は、その内部に、必要に応じて放熱部材および回路を収納してよい。また、本体部３０は、その下部に口金５０が取り付けられる。
【００６７】
本体部３０は、耐熱性に優れた部材を用いて形成するのが好ましい。また、直接人の手に触れ易い部分であるため、熱伝導率の低い部材を用いて形成するのが好ましい。さらには、機械的強度にも優れた材料を用いることこが好ましい。また、製造し易い部材から形成することが好ましく、耐熱性の樹脂や、セラミックなどが好ましい部材である。より具体的に好ましい部材として、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を例示できる。
【００６８】
口金５０は、金属等の導電材料より構成され、上述の実装基板７上の回路パターンと電気的に接続されている。
【００６９】
・変形例３
図４（a）は、本願発明の変形例３に係る発光装置１００Ｄの斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った断面図である。図４（ａ）では、発光素子１２の配置等の理解を容易にするために、第１の樹脂層８および第２の樹脂層１８の記載を省略している。
発光装置１００Ｄは、蛍光灯に代えて用いる、所謂、蛍光灯タイプの発光装置である。
発光装置１００Ｄの構成のうち、発光装置１００と異なる部分を中心に以下に説明する。従って、以下に説明のない発光装置１００Ｄの構成については発光装置１００と同じであってよい。
【００７０】
図４（図４（ａ）と図４（ｂ））に示す実施形態では、支持体を用いずに、発光素子１２は実装基板７の上に直接、配置されている。
しかし、この形態に限定されるものではなく、発光装置１００または発光装置１００Ｃと同様に支持体２を用いてもよい。
【００７１】
発光素子１２は、ボンディングワイヤー１４ａ、１４ｂを介して、実装基板７の上に形成した回路パターン（不図示）と電気的に接続され、これにより発光素子１２に給電することができる。
図４の実施形態では、発光素子１２は、一列に整列して配置されているが、これに限定されるものではない。複数列に整列して配置するまたは千鳥配置等の任意の形態で発光素子１２を配置してよい。
【００７２】
実装基板７は、筐体６の上に固定されている。筐体６は両端のそれぞれに口金５２が配置されている。２つの口金５２の少なくとも一方は、上述の実装基板７の上に形成した回路パターンに電気的に接続されている。
【００７３】
第１の蛍光体１０を含む第１の樹脂層８が、発光素子１２と接触し、且つ発光素子１２を覆うように配置されているのは、発光装置１００と同じである。ただし、図４の実施形態では、パッケージ樹脂を用いないことから、第１の樹脂層８の底面は、実装基板７と接触している。
【００７４】
また、第２の蛍光体２０を含む第２の樹脂層１８が、第１の樹脂層８から離間して配置されていること、および第１の樹脂層８と第２の樹脂層１８との間に空気層１６を形成してもよいことも発光装置１００と同じである。
第２の樹脂層１８は、好ましくは、図４（ａ）において、一方の口金５２から他方の口金５２まで延在している。
発光素子１２の発光を効率よく赤色蛍光体１０の発光ピーク波長より短いピーク波長を有する光に変換できるからである。
【符号の説明】
【００７５】
２  支持体
４  支持体のキャビティー
６  筐体
７  実装基板
８  第１の樹脂層
１０  第１の蛍光体（赤色蛍光体）
１２  発光素子
１４ａ、１４ｂ  ボンディングワイヤー
１６  空気層
１６Ａ  第３の樹脂層
１８  第２の樹脂層
２０  第２の蛍光体（緑色蛍光体および／または黄色蛍光体）
３０  本体部
５０、５２  口金
１００、１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ  発光装置
【図１】
2014060328.tif 000003
【図２】
2014060328.tif 000004
【図３】
2014060328.tif 000005
【図４】
2014060328.tif 000006