(57)【要約】【課題】高効率の調色可能な照明装置に適した白色発光装置を提供する。【解決手段】紫外または紫色ＬＥＤチップと蛍光体とからなり第１の白色光を生成する第１の白色光生成系と、青色ＬＥＤチップと蛍光体とからなり第２の白色光を生成する第２の白色光生成系とを備え、  前記第１および第２の白色光生成系は空間的に分離されており、  前記第１の白色光は上記第２の白色光よりも色温度が低く、  前記第１の白色光および第２の白色光を含む混合光を放出可能に構成されている、ことを特徴とする、白色発光装置。【選択図】図１Ａ
2011159809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外または紫色ＬＥＤチップと蛍光体とからなり第１の白色光を生成する第１の白色光生成系と、青色ＬＥＤチップと蛍光体とからなり第２の白色光を生成する第２の白色光生成系とを備え、
前記第１および第２の白色光生成系は空間的に分離されており、
前記第１の白色光は上記第２の白色光よりも色温度が低く、
前記第１の白色光および第２の白色光を含む混合光を放出可能に構成されている、ことを特徴とする、白色発光装置。
【請求項２】
前記第１の白色光および第２の白色光の色温度の差が２０００K以上であることを特徴
とする請求項１に記載の白色発光装置。
【請求項３】
前記第１の白色光および第２の白色光の平均演色評価数の差が１０以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載の白色発光装置。
【請求項４】
前記第１の白色光および第２の白色光の平均演色評価数が８５以上であることを特徴とする、請求項３に記載の白色発光装置。
【請求項５】
前記第１の白色光および第２の白色光を含む混合光の平均演色評価数が、設定可能なあらゆる色温度で８５以上であることを特徴とする、請求項３または４に記載の白色発光装置。
【請求項６】
前記青色ＬＥＤチップとともに上記第２の白色光生成系を構成する蛍光体がＢＳＳおよびＣＡＳＯＮである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の白色発光装置。
【請求項７】
前記第１の白色光および第２の白色光の平均演色評価数が８０未満であることを特徴とする、請求項３に記載の白色発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調色可能な照明装置の光源に適した蛍光体変換型の白色発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今においては、省エネルギー性やその他の様々な目的のために、従来の照明装置に代えて半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明装置が広く提案されてきている。ＬＥＤを用いた照明装置として主流となっているのは、紫外光または短波長可視光（紫色光または青色光）を放射するＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップからの放射を所定の可視光に変換する蛍光体とから構成される、蛍光体変換型の白色光生成系を備えた白色ＬＥＤを、白色光の発生源に用いたものである。
【０００３】
ＬＥＤ照明装置に求められている機能のひとつに調色機能がある。調色可能な照明装置の光源への適用を目的として、生成する白色光の色温度が異なる２つの白色光生成系をひとつのパッケージに収めた白色ＬＥＤと、該白色ＬＥＤを用いた発光モジュールが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
同様の目的のために、紫外又は紫色ＬＥＤチップと蛍光体からなる白色光生成系と、青色ＬＥＤチップと蛍光体からなる白色光生成系とを、これら２種類のＬＥＤチップを一括して封止する形で一体化した白色ＬＥＤが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３１５２５号公報
【特許文献２】特開２００９−２６７２３９号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】G. Chen, et al., phys. stat. sol. (a) 205, No.5, 1086-1092(2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＬＥＤ照明装置を蛍光ランプの代替品として一般照明用途に用いるには更なる高出力化が必要とされており、そのために、その心臓部ともいえる白色ＬＥＤに対しては更なる高効率化が強く求められている。しかし、調色機能を備えた照明装置への適用を目的とする、複数の異なる白色光生成系を備えた白色発光装置に関しては、その特有の構成を考慮した発光効率向上に向けての検討は殆どなされていない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高効率の調色可能な照明装置の光源に適した、蛍光体変換型の白色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】
【０００８】
本発明者らは、比較的色温度の高い白色光を生成させるための系と、比較的色温度の低い白色光を生成させるための系の、それぞれの発光効率の最大化について次のように考えた。
【０００９】
まず、比較的色温度の高い白色光は青色成分を豊富に含む光であることから、そのような光を発生させる系では、青色光の発生に波長変換ロスが伴わないように、青色ＬＥＤチップを青色光源として利用することが望ましいといえる。
一方、比較的色温度の低い白色光は青色成分に乏しく、黄〜赤色の長波長成分に富んだ光である。かかる光を発生させる系に青色ＬＥＤチップを用いた場合、青色ＬＥＤチップからの放射を長波長光に変換するための蛍光体を多量に用いる必要が生じる。しかしながら、青色ＬＥＤチップの外側をその多量の蛍光体で覆ったとき、青色ＬＥＤチップが発する光も、蛍光体で変換された光も、蛍光体粒子による反射と散乱を強く受けて、系外に出ることが妨げられる。
従って、比較的低い色温度の白色光を発生させる系に青色ＬＥＤチップを用いることは得策ではない。かかる系には紫外または紫色ＬＥＤチップを用いて、青色成分と長波長成分の両方を蛍光体による波長変換により生成させることが好ましいといえる。
【００１０】
更に、２つの異なる白色光生成系を構成するＬＥＤチップおよび蛍光体は、一方の白色光生成系を構成するＬＥＤチップの発する光が、他方の白色光生成系を構成する蛍光体による反射または散乱を受けて、再び該ＬＥＤチップに向かって戻されないように配置すべきである。
その理由を、具体例を用いて説明すると、上記特許文献２には、比較的低い色温度の白色光を生成する系に紫外または紫色ＬＥＤチップを用い、比較的高い色温度の白色光生成系に青色ＬＥＤチップを用いた白色発光装置が開示されている。しかし、この装置ではこれら２種類のＬＥＤチップを一括封止しているために、青色ＬＥＤチップの発する光は、常に、封止材中に分散された青色蛍光体粒子による散乱および反射を受け、その少なくとも一部は青色ＬＥＤチップに向かって戻されることなる。この青色蛍光体粒子は紫外または紫色ＬＥＤチップからの光を波長変換するためのものであるが、青色ＬＥＤチップが放射する光にとっては系外への脱出を妨げる反射体ないし散乱体でしかないのである。このことから、紫外または紫色ＬＥＤチップを用いた白色光生成系と、青色ＬＥＤチップを用いた白色光生成系とは空間的に分離すること（空間的に重ならないようにすること）が望ましいといえる。
【００１１】
以上の考察に基づき本発明者等は次の白色発光装置の発明に想到したものである。
即ち、本発明の白色発光装置は、
（１）紫外または紫色ＬＥＤチップと蛍光体とからなり第１の白色光を生成する第１の白色光生成系と、青色ＬＥＤチップと蛍光体とからなり第２の白色光を生成する第２の白色光生成系とを備え、
上記第１および第２の白色光生成系は空間的に分離されており、
上記第１の白色光は上記第２の白色光よりも色温度が低く、
上記第１の白色光および第２の白色光を含む混合光を放出可能に構成されている、
ことを特徴とするものである。
（２）前記第１の白色光および第２の白色光の色温度の差が２０００K以上であることを
特徴とする（１）に記載の白色発光装置である。
（３）前記第１の白色光および第２の白色光の平均演色評価数の差が１０以下であることを特徴とする、（１）または（２）に記載の白色発光装置である。
（４）前記第１の白色光および第２の白色光の平均演色評価数が８５以上であることを特徴とする、（３）に記載の白色発光装置である。
（５）前記第１の白色光および第２の白色光を含む混合光の平均演色評価数が、設定可能なあらゆる色温度で８５以上であることを特徴とする、（３）または（４）に記載の白色発光装置である。
（６）前記青色ＬＥＤチップとともに上記第２の白色光生成系を構成する蛍光体がＢＳＳおよびＣＡＳＯＮである、（１）〜（５）のいずれか１つに記載の白色発光装置である。（７）前記第１の白色光および第２の白色光の平均演色評価数が８０未満であることを特徴とする、（３）に記載の白色発光装置である。
【００１２】
上記本発明の白色光発光装置において、紫外ＬＥＤチップとは、発光ピーク波長を３０
０ｎｍ以上４００ｎｍ未満の範囲に有し、主として紫外領域の波長の光を放射するＬＥＤチップである。また、紫色ＬＥＤチップとは、発光ピーク波長を４００ｎｍ以上４３０ｎｍ未満の範囲に有し、視感度の低い短波長の可視光を放出するＬＥＤチップである。また、青色ＬＥＤチップとは、発光ピーク波長を４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲に有し、青色光を放出するＬＥＤチップである。
本発明にいう白色光は、その光色が黒体輻射の色と同一であること、すなわち、Ｄｕｖ＝０であることを要さない。本発明にいう白色光のＤｕｖは好ましくは−６から＋６の範囲内である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の白色発光装置は、第１の白色光生成系と第２の白色光生成系のそれぞれにおいて白色光が効率よく生成されるように構成されているので、高効率の調色可能な照明装置の光源として好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る白色ＬＥＤの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す白色ＬＥＤにおいてＬＥＤチップがリード電極にどのように接続されているかを示す平面図である。
【図１Ｃ】図１Ａ及び図１Ｂに示す白色ＬＥＤの回路構成を示す図である。
【図２】図１に示す白色ＬＥＤの断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施形態に係る発光モジュールの斜視図であり、図３（ｂ）は該発光モジュールにおける白色ＬＥＤの配置について簡略に示す図である。
【図４】図３に示す発光モジュールの回路構成を示す図である。
【図５】図３に示す発光モジュールに搭載された白色ＬＥＤに対する電流印加パターンの一例を示す図である。
【図６】白色光生成系の構成例を示す図である。
【図７】シミュレーションにより得た混合光のスペクトルである(中間調画像)。
【図８】シミュレーションにより得た混合光のスペクトルである(中間調画像)。
【図９】シミュレーションにより得た混合光のスペクトルである(中間調画像)。
【図１０】シミュレーションにより得た混合光のスペクトルである(中間調画像)。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の白色発光装置は、ＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップからの放射を所定の可視光に変換する蛍光体とから構成される、白色光生成系を備えるものである。本発明の白色発光装置に好適な蛍光体は次に説明する通りである。
【００１６】
〔赤色蛍光体〕
本発明の白色発光装置に好適な赤色蛍光体が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、主発光ピーク波長が通常５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、特に好ましくは６１０ｎｍ以上であり、また、通常７００ｎｍ以下、好ましくは６８０ｎｍ以下、特に好ましくは６６０ｎｍ以下である。また、主発光ピークの半値幅は、通常１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、特に好ましくは３０ｎｍ以上であり、また通常１２０ｎｍ以下、好ましくは１１０ｎｍ以下、特に好ましくは１００ｎｍ以下である。
【００１７】
赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕで表されるユウロピウム付活
アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう（Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕで表されるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体等が挙げられる。
【００１８】
さらに、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びＭｏよりなる群から選ばれる少なくも１種の元素を含有する酸窒化物および／または酸硫化物を含有する蛍光体であって、Ａｌ元素の一部または全てがＧａ元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も用いることができる。なお、これらは酸窒化物および／または酸硫化物を含有する蛍光体である。
【００１９】
更に、Ｍ2ＸＦ6：Ｍｎ（ここで、ＭはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，ＣｓおよびＮＨ4からな
る群から選ばれる一種以上を含有し、ＸはＧｅ、Ｓｉ，Ｓｎ，ＴｉおよびＺｒからなる群より選ばれる１種以上を含有する）などのＭｎ4+付活フルオロ錯体蛍光体、とりわけ、Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎや、Ｋ2ＳｉＦ6：ＭｎにおけるＳｉの一部（１０モル％以下）をＡｌで置換し、かつ、Ｋの一部（１０モル％以下）をＮａで置換したもの等も、好ましい赤色蛍光体である。
【００２０】
また、そのほか、赤色蛍光体としては、（Ｌａ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活酸硫化物蛍光体、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ4：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ付活酸化物蛍光体、（Ｂａ，
Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活硫化物蛍光体、ＹＡｌＯ3：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＬｉＹ9（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｅｕ、Ｃａ2Ｙ8
（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、Ｓｒ2ＢａＳｉＯ5：Ｅ
ｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｔｂ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ、（
Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＳｉＮ2：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ等のＥｕ付活窒化物蛍光体、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｃｅ等のＣｅ
付活窒化物蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥ
ｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃ
ａ，Ｍｇ）3（Ｚｎ，Ｍｇ）Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、３
．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ等のＭｎ付活ゲルマン酸塩蛍光体、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）2Ｏ3：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸硫化物蛍光体、（Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ）ＶＯ4：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，
Ｂｉ付活バナジン酸塩蛍光体、ＳｒＹ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｃｅ等のＥｕ，Ｃｅ付活硫化物蛍光体、ＣａＬａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活硫化物蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＰ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活
リン酸塩蛍光体、（Ｙ，Ｌｕ）2ＷＯ6：Ｅｕ，Ｍｏ等のＥｕ，Ｍｏ付活タングステン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）xＳｉyＮ2：Ｅｕ，Ｃｅ（但し、ｘ、ｙ、ｚは、１以上の
整数）等のＥｕ，Ｃｅ付活窒化物蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，ＯＨ）2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、（（Ｙ，
Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）1-xＳｃxＣｅy）2（Ｃａ，Ｍｇ）1-r（Ｍｇ，Ｚｎ）2+rＳｉz-qＧｅ
ｑＯ12+δ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。
【００２１】
また、赤色蛍光体としては、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、または、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ｛［ｆ，ｆ'］−４，４'，７，７'−テトラフェニル｝ジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１'，２'，３'−ｌｍ］ペリレン)、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料を用いることも可能である。
【００２２】
〔黄色蛍光体〕
本発明の白色発光装置に好適な黄色蛍光体が発する蛍光体の具体的な波長の範囲を例示すると、主発光ピーク波長が通常５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、特に好ましくは５５０ｎｍ以上であり、また、通常６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、特に好ましくは５８０ｎｍ以下である。
【００２３】
黄色蛍光体としては、各種の酸化物系、窒化物系、酸窒化物系、硫化物系、酸硫化物系等の蛍光体が挙げられる。特に、ＲＥ3Ｍ5Ｏ12：Ｃｅ（ここで、ＲＥは、Ｙ、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｌｕ、及びＳｍからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を表し、Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、及びＳｃからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を表す。）やＭａ3Ｍｂ2Ｍｃ3Ｏ12：Ｃｅ（ここで、Ｍａは２価の金属元素、Ｍｂは３価の金属元素、Ｍｃは４価
の金属元素を表す。）等で表されるガーネット構造を有するガーネット系蛍光体、ＡＥ2
ＭｄＯ4：Ｅｕ（ここで、ＡＥは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、及びＺｎからなる群から選
ばれる少なくとも１種類の元素を表し、Ｍｄは、Ｓｉ、及び／又はＧｅを表す。）等で表されるオルソシリケート系蛍光体、これらの系の蛍光体の構成元素の酸素の一部を窒素で置換した酸窒化物系蛍光体、ＡＥＡｌＳｉＮ3：Ｃｅ（ここで、ＡＥは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃ
ａ、Ｍｇ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種類の元素を表す。）等のＣａＡｌＳｉＮ3構造を有する窒化物系蛍光体をＣｅで付活した蛍光体が挙げられる。
【００２４】
また、その他、黄色蛍光体としては、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）（Ｇａ，Ａｌ）2Ｓ4：Ｅｕ等の硫化物系蛍光体、Ｃａx（Ｓｉ，Ａ
ｌ）12（Ｏ，Ｎ）16：Ｅｕ等のＳｉＡｌＯＮ構造を有する酸窒化物系蛍光体等のＥｕで付活した蛍光体、（Ｍ1-A-BＥｕAＭｎB）2（ＢＯ3）1-P（ＰＯ4）PＸ（但し、Ｍは、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群より選ばれる１種以上の元素を表し、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、及びＢｒからなる群より選ばれる１種以上の元素を表す。Ａ、Ｂ、及びＰは、各々、０．００１≦Ａ≦０．３、０≦Ｂ≦０．３、０≦Ｐ≦０．２を満たす数を表す。）等のＥｕ付活又はＥｕ，Ｍｎ共付活ハロゲン化ホウ酸塩蛍光体、アルカリ土類金属元素を含有していても良い、Ｌａ3Ｓｉ6Ｎ11構造を有するＣｅ付活窒化物系蛍光体等を用いることも可能である。
【００２５】
また、黄色蛍光体としては、例えば、ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  ｓｕｌｆｏｆｌａｖｉｎｅ
ＦＦ（Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ５６２０５）、ｂａｓｉｃ  ｙｅｌｌｏｗ  ＨＧ（Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ４６０４０）、ｅｏｓｉｎｅ（Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ４５３８０）、ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  ６Ｇ（Ｃｏｌｏｕｒ  Ｉｎｄｅｘ  Ｎｕｍｂｅｒ  ４５１６０）等の蛍光染料等を用いることも可能である。
【００２６】
〔緑色蛍光体〕
本発明の白色発光装置に好適な緑色蛍光体が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、主発光ピーク波長が通常５００ｎｍ以上、好ましくは５１０ｎｍ以上、特に好ましくは５２０ｎｍ以上であり、また、通常５８０ｎｍ以下、好ましくは５７０ｎｍ以下、特に好ましくは５６０ｎｍ以下である。また、主発光ピークの半値幅が通常１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、特に好ましくは３０ｎｍ以上であり、また、通常１２０ｎｍ以下、好ましくは９０ｎｍ以下、特に好ましくは６０ｎｍ以下である。
【００２７】
このような緑色蛍光体として、例えば、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕで表されるユウロピウ
ム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体等が挙げられる。
【００２８】
また、そのほか、緑色蛍光体としては、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ
）Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅ
ｕ、（Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）2（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｓｉ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ等の
Ｅｕ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、Ｚn2ＳｉＯ4：Ｍｎ等のＭｎ付活珪酸塩蛍光体、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ、
Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ等のＴｂ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ2Ｙ8（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｔｂ
、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14：Ｔｂ等のＴｂ付活珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活チオガレート蛍光体、Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇａ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ等のＣｅ付活酸化物蛍光体、ＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）Ｓｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、Ｅｕ付活βサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｌａ，Ｇｄ，Ｙ）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ等のＴｂ付活酸硫化物蛍光体、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，
Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、（Ｙ，Ｇａ，Ｌｕ，Ｓｃ，Ｌａ）ＢＯ3：Ｃｅ，Ｔｂ、Ｎａ2Ｇｄ2
Ｂ2Ｏ7：Ｃｅ，Ｔｂ、（Ｂａ，Ｓｒ）2（Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ）Ｂ2Ｏ6：Ｋ，Ｃｅ，Ｔｂ等
のＣｅ，Ｔｂ付活硼酸塩蛍光体、Ｃａ8Ｍｇ（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）2Ｓ4：Ｅｕ等のＥｕ付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、（Ｃａ，Ｓｒ）8（Ｍｇ，Ｚｎ）
（ＳｉＯ4）4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも
可能である。
【００２９】
また、緑色蛍光体としては、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体を用いることも可能である。
【００３０】
〔青色蛍光体〕
本発明の白色発光装置に好適な青色蛍光体が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、主発光ピーク波長が通常４３０ｎｍ以上、好ましくは４４０ｎｍ以上であり、また、通常５００ｎｍ以下、好ましくは４８０ｎｍ以下、特に好ましくは４６０ｎｍ以下である。また、主発光ピークの半値幅が通常１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、特に好ましくは３０ｎｍ以上で有り、また通常１００ｎｍ以下、好ましくは８０ｎｍ以下、特に好ましくは７０ｎｍ以下である。
【００３１】
このような青色蛍光体としては、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なうＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕで表されるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕで表されるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、
規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｂ5Ｏ9Ｃｌ：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アル
カリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行なう（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕまたは（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）4Ａｌ14
Ｏ25：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体等が挙げられる。
【００３２】
また、そのほか、青色蛍光体としては、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ等のＳｎ付活リン酸塩蛍光
体、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＡｌ8Ｏ13：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活チオガレート蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3（Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ）：Ｅｕ，Ｍｎ，Ｓｂ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活ハロリン酸塩蛍光体、ＢａＡｌ2Ｓ
ｉ2Ｏ8：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＷＯ4等のタングステン酸塩
蛍光体、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＢＰＯ5：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6・ｎ
Ｂ2Ｏ3：Ｅｕ、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ2Ｏ5・０．１６Ｂ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ，Ｍｎ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体等を用いることも可能である。
【００３３】
また、青色蛍光体としては、例えば、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラゾリン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体等を用いることも可能である。
【００３４】
次に、比較的色温度の低い白色光を発生させるための白色光生成系では、青色の波長より短い波長の光を放射するＬＥＤチップを用いることが効率上有利であり、比較的色温度の高い白色光を発生させるための白色光生成系ではその逆であることを、確認するために行った実験について説明する。
【００３５】
（実験１）
３５０μｍ角、発光ピーク波長４０６ｎｍのＩｎＧａＮ系紫色ＬＥＤチップ１個を、シリコーン樹脂ベースの接着剤を用いて、３５２８ＳＭＤ型ＰＰＡ樹脂パッケージのキャビティ底面上に固定したうえで、Ａｕ線を用いてＬＥＤチップ側の電極とパッケージ側の電極とを接続した。
次に、シリコーン樹脂を主成分とする透明なバインダと、青色蛍光体であるＳｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ（略称：ＳＣＡ）と、緑色蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）2ＳｉＯ4：Ｅ
ｕ（略称：ＢＳＳ）と、赤色蛍光体であるＣａＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｅｕ（略称：ＣＡ
ＳＯＮ）とを重量比（１００：７．６：３．１：６．３）で混合した蛍光体ペースト３．１ｍｇを、前記ＳＭＤ型樹脂パッケージのキャビティ内に注入してＬＥＤチップを被覆することにより色温度約２９００Ｋの白色ＬＥＤを作製した。なお、使用したＳＣＡ、ＢＳＳ、ＣＡＳＯＮの発光ピーク波長（波長４００ｎｍで励起したとき）はそれぞれ４５２ｎｍ、５３０ｎｍ、６３８ｎｍであった。
【００３６】
上記作製した白色ＬＥＤに２０ｍＡの電流を印加したときの発光特性を調べたところ、ＣＩＥ色度座標値は（０．４３５，０．３９９）、相関色温度は２９８１Ｋ、ＬＥＤチップの発光出力に対する白色ＬＥＤの光束の比率で表した変換効率は１９０ｌｍ／Ｗ、平均演色評価数Ｒａは９５であった。
【００３７】
（実験２）
ＬＥＤチップとして、３５０μｍ角、発光ピーク波長４５１ｎｍのＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤチップを用いたこと、蛍光体ペーストとしてバインダとＢＳＳとＣＡＳＯＮ（いずれも実験１で用いたものと同じもの）とを重量比（１００：７．６：９．４）で混合したものを用い、その蛍光体ペースト３．４ｍｇを前記ＳＭＤ型樹脂パッケージのキャビティ内に注入してＬＥＤチップを被覆したこと以外は、実験１と同様にして色温度約２９００Ｋ
の白色ＬＥＤを作製した。
【００３８】
上記作製した白色ＬＥＤに２０ｍＡの電流を印加したときの発光特性を調べたところ、ＣＩＥ色度座標値は（０．４３９７，０．４０１３）、相関色温度は２９３２Ｋ、ＬＥＤチップの発光出力に対する白色ＬＥＤの光束の比率で表した変換効率は１８４ｌｍ／Ｗ、平均演色評価数Ｒａは９６であった。
【００３９】
（実験３）
ＬＥＤチップとして、３５０μｍ角、発光ピーク波長４０３ｎｍのＩｎＧａＮ系紫色ＬＥＤチップを用いたこと、蛍光体ペーストとしてバインダとＳＣＡ（バインダとＳＣＡは実験１で用いたものと同じもの）と黄色蛍光体であるＹＡＧ：Ｃｅ（略称：ＹＡＧ）とを重量比（１００：１２．９：５．５）で混合したものを用い、その蛍光体ペースト３．３ｍｇを、前記ＳＭＤ型樹脂パッケージのキャビティ内に注入してＬＥＤチップを被覆したこと以外は、実験１と同様にして色温度約６５００Ｋの白色ＬＥＤを作製した。
【００４０】
上記作製した白色ＬＥＤに２０ｍＡの電流を印加したときの発光特性を調べたところ、ＣＩＥ色度座標値は（０．３１１７，０．３３４２）、相関色温度は６５２０Ｋ、ＬＥＤチップの発光出力に対する白色ＬＥＤの光束の比率で表した変換効率は２３６ｌｍ／Ｗ、平均演色評価数Ｒａは７２であった。
【００４１】
（実験４）
ＬＥＤチップとして、３５０μｍ角、発光ピーク波長４４８ｎｍのＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤチップを用いたこと、蛍光体ペーストとしてバインダとＹＡＧ（いずれも実験３で用いたものと同じもの）とを重量比（１００：７．５）で混合したものを用い、その蛍光体ペースト２．９ｍｇを、前記ＳＭＤ型樹脂パッケージのキャビティ内に注入してＬＥＤチップを被覆したこと以外は、実験３と同様にして色温度約６５００Ｋの白色ＬＥＤを作製した。
【００４２】
上記作製した白色ＬＥＤに２０ｍＡの電流を印加したときの発光特性を調べたところ、ＣＩＥ色度座標値は（０．３１３０，０．３３１６）、相関色温度は６４６８Ｋ、ＬＥＤチップの発光出力に対する白色ＬＥＤの光束の比率で表した変換効率は３０２ｌｍ／Ｗ、平均演色評価数Ｒａは７０であった。
【００４３】
上記実験１および実験２の結果が示すように、色温度約２９００Ｋの白色ＬＥＤでは、青色ＬＥＤチップよりも紫色ＬＥＤチップを用いた方が高い発光効率が得られた。また、上記実験３および実験４の結果が示すように、色温度約６５００Ｋの白色ＬＥＤでは、紫色ＬＥＤチップよりも青色ＬＥＤチップを用いた方が高い発光効率が得られた。
【００４４】
次に、本発明の好適な実施形態について、明細書添付の図面に基づいて説明する。
【００４５】
図１Ａは、照明用の発光モジュール３０（後述する図３を参照。）に搭載される白色ＬＥＤ８の斜視図であり、図１Ｂは、白色ＬＥＤ８においてＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂがリード電極２０Ａ、２０Ｂにどのように接続されているかを示す平面図である。また、図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示す白色ＬＥＤ８の回路構成を示す図である。更に、図２は、図１Ａに示す白色ＬＥＤ８を、リード電極２０Ａ、２０Ｂを含む面で切断した場合の断面図である。
【００４６】
図１Ａに示すように、白色ＬＥＤ８はパッケージ１を含んで構成されている。該パッケージ１は、絶縁基板２と、その表面にパターニングされたリード電極２０Ａ、２０Ｂ（図１Ａには表示せず）と、絶縁基板２の上に接合された環状の枠体１０と、絶縁基板２と枠
体１０とにより形成される凹所内の空間を二つの領域に分割する間仕切り１１とを有している。この間仕切り１１によって該凹所内の空間は第１凹所領域１２Ａと第２凹所領域１２Ｂとに分割されている。
【００４７】
絶縁基板２はプリント基板用の材料であり、アルミナ基板、金属ベース基板、ガラスエポキシ基板などが好ましく例示される。リード電極２０Ａ、２０Ｂはプリント基板の導体パターン形成技術を用いて形成されている。
【００４８】
枠体１０および間仕切り１１は、ＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂが放射する光および後述する蛍光部１４Ａ、１４Ｂで生じる光を透過させないように、少なくともその表面が、これらの光の波長における反射率の高い材料を用いて形成されている。好ましい材料としては、アルミナなどの白色セラミック、白色樹脂（白色顔料の添加により白色を呈す樹脂）、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｎｉなどの銀白色を呈す金属（合金を含む）が例示される。枠体１０と間仕切り１１は接着剤を用いて絶縁基板２上に固定されている。枠体１０と間仕切り１１は一体成形することもできる。
【００４９】
第１凹所領域１２Ａには４個の紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａが実装されている。この４個のＬＥＤチップはリード電極２０Ａにより並列に接続されている。同様に、第２凹所領域１２Ｂには４個の青色ＬＥＤチップ３Ｂが並列に接続されて実装されている。紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａはリード電極２０Ａを通して、青色ＬＥＤチップ３Ｂはリード電極２０Ｂを通して、それぞれ電力供給を受け、発光する。
【００５０】
ＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂには、発光素子構造の主要部がＧａＮ、ＺｎＯ、ＳｉＣに代表されるワイドギャップ半導体で形成されたものを好ましく用いることができる。特に好ましいものとしては、ＩｎＧａＮで形成されたＭＱＷ活性層をＧａＮまたはＡｌＧａＮからなるｐ型層とｎ型層とで挟んだ基本構造を有するＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップを挙げることができる。
【００５１】
白色光生成系Ａに用いるＬＥＤチップ３Ａは、より好ましくは紫色ＬＥＤチップである。
その第１の理由は、可視光を放出する蛍光体の励起光としては、紫外光を用いるよりも紫色光を用いた方が、ストークス損失が小さくなるからである。
第２の理由は、ＩｎＧａＮ系のＬＥＤでは発光ピーク波長を紫色の波長（４１０〜４３０ｎｍ）としたときに、最も効率が高くなるからである（非特許文献１を参照）。白色光生成系Ａに用いるＬＥＤチップ３ＡはＩｎＧａＮ系のものに限定されないが、現在のところ、紫外〜紫色の波長の光を最も高効率で発生させることができるのはＩｎＧａＮ系ＬＥＤである。
第３の理由は、紫色光は紫外光に比べて材料（特に、樹脂材料）の劣化を引き起こし難いからである。白色ＬＥＤや発光モジュールの構成部材、発光モジュールと組み合わせて用いられる光学部材や構造部材は、ＬＥＤチップ３Ａが放出する光に曝される可能性があるところ、ＬＥＤチップ３Ａが紫色ＬＥＤチップである方が、これらの部材に使用する材料の選択の幅が広がるからである。
【００５２】
図２に示すように、第１凹所領域１２Ａと第２凹所領域１２Ｂには、それぞれ、蛍光部１４Ａ、蛍光部１４Ｂが、ＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂを覆って設けられている。蛍光部１４Ａは紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａからの放射を所定波長の可視光に変換する蛍光体を含有している。また、蛍光部１４Ｂは、青色ＬＥＤチップ３Ｂの放射を所定波長の可視光に変換する蛍光体を含有している。蛍光部１４Ａ、１４Ｂは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、低融点ガラスなど、ＬＥＤチップの封止保護用に適した透光性材料中に蛍光体を分散させた組成物により形成することができる。
【００５３】
紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａと蛍光部１４Ａとは白色光生成系Ａをなしており、ＬＥＤチップ３Ａを光らせたとき第１凹所領域１２Ａから第１の白色光が放出される。また、青色ＬＥＤチップ３Ｂと蛍光部１４Ｂとは白色光生成系Ｂをなしており、青色ＬＥＤチップ３Ｂを光らせたとき第２凹所領域１２Ｂから第２の白色光が放出される。蛍光部１４Ａ、１４Ｂのそれぞれが含有する蛍光体の種類および量は、第１の白色光の相関色温度Ｔｃｐ1が第２の白色光の相関色温度Ｔｃｐ2よりも低くなるように、定められている。
【００５４】
白色光生成系Ａには、青色蛍光体として、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3（Ｃｌ，Ｆ）：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｂ5Ｏ9Ｃｌ：Ｅｕなどを好ましく用いることができる。
【００５５】
白色光生成系ＡおよびＢには、緑色蛍光体として、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ2
Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）6（Ｏ，Ｎ）8：Ｅｕ（β-ＳｉＡｌＯＮ）、（Ｂａ，Ｃａ
，Ｓｒ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｅｕ付活ＢＳＯＮ系蛍光体［（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）3Ｓｉ6
Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）3Ｓｉ6Ｏ9Ｎ4：Ｅｕなどを含み、また、特開２０
０８−１３８１５６号に開示されたＢＳＯＮ相を含む酸窒化物蛍光体を含む］などを好ましく用いることができる。
【００５６】
白色光生成系Ｂには、また、緑色蛍光体として、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、Ｃａ3（Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ）2Ｓｉ3
Ｏ12：Ｃｅ、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅなどを好ましく用いることができる。
【００５７】
白色光生成系Ａには、黄色蛍光体としてＹＡＧ：Ｃｅ、ＴＡＧ：Ｃｅ、Ｌａ3Ｓｉ6Ｎ11：Ｃｅなどを好ましく用いることができる。
【００５８】
白色光生成系ＡおよびＢには、赤色蛍光体として（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）3ＳｉＯ5：Ｅｕ、Ｋ2［ＭＦ6］：Ｍｎ（ＭはＳｉ、Ｔｉなど）などを好ましく用いることができる。
【００５９】
白色ＬＥＤ８は、紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａと青色ＬＥＤチップ３Ｂを同時に光らせることにより、第１の白色光と第２の白色光が混合されてなる白色の合成光を放出する。この合成光の相関色温度は、白色光生成系ＡおよびＢのそれぞれに供給する電力の比率を変化させることにより、Ｔｃｐ1とＴｃｐ2の間で変化させることができる。なお、ここでいう「同時に光らせる」とは、ヒトの視覚では同時に光っているように感じられるように光らせることを意味する。
【００６０】
Ｔｃｐ1とＴｃｐ2の差は２０００Ｋ以上とすることが望ましい。なぜなら、照明光の相関色温度の可変範囲が２０００Ｋあれば、部屋の雰囲気を変えるのに十分な調色が可能といわれているからである（特開２００５−１００７９９号参照）。現在普及している蛍光ランプの相関色温度が概ね２７００Ｋから７０００Ｋの範囲内にあることを考慮すると、好ましい例では、Ｔｃｐ1を２０００Ｋ〜３５００Ｋの範囲内、Ｔｃｐ2を４０００Ｋ〜９０００Ｋの範囲内とすることができる。
【００６１】
通常、第１の白色光の演色性と第２の白色光の演色性とを異ならしめることは要求されない。出力光の演色性が高いことが求められる高級照明や店舗用照明への適用を目的とする場合、第１の白色光と第２の白色光の演色性は同程度に高くする。具体的には、第１の白色光の平均演色評価指数をＲａ1、第２の白色光の平均演色性評価数をＲａ2、Ｒａ1と
Ｒａ2差をΔＲａとしたとき、Ｒａ1，Ｒａ2≧８５かつΔＲａ≦１０とする。Ｒａ1とＲａ2に関しては、要求に応じて、９０以上、９５以上などとすることができる。いずれの場
合にも、ΔＲａは１０以下とすることが好ましく、５以下とすることがより好ましい。
【００６２】
図３は、白色ＬＥＤ８を複数搭載した発光モジュールの構成例を示す図であり、図３（ａ）は発光モジュールの斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す発光モジュール上の５台の白色ＬＥＤの配置状態を模式的に示す平面図である。図３（ｂ）に示すように、５台の白色ＬＥＤ８が、円盤状の回路基板３１の中心点を中心とする円周上に等角配置されている。それぞれの白色ＬＥＤ８から放出される光がムラなく混合されるようにするための構成については、特許文献１（特開２００９−２３１５２５号）などを参照することができる。
【００６３】
発光モジュール３０においては、各白色ＬＥＤ８が第１凹所領域１２Ａ内に有するＬＥＤチップ群（並列接続された４個の紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａからなる）の間が配線層３４により直列に結線され、各白色ＬＥＤ８が第２凹所領域１２Ｂ内に有するＬＥＤチップ群（並列接続された４個の青色ＬＥＤチップ３Ｂからなる）の間が配線層３５により直列に結線されている。この回路構成を示したものが図４である。このように同種のＬＥＤチップ群の間を直列に結線することで、白色光発生系ＡおよびＢそれぞれの発光制御を容易に行うことができる。
【００６４】
図５は、発光モジュール３０に搭載されたＬＥＤチップに対する電流印加パターンの一例を示す図であり、図５（ａ）は紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａに供給される電流と時間との関係を示しており、図５（ｂ）は青色ＬＥＤチップ３Ｂに供給される電流との関係を示している。この例のように、各ＬＥＤチップに矩形状の電流を印加する場合、紫外または紫色ＬＥＤチップ３Ａに電流を流す時間と、青色ＬＥＤチップ３Ｂに電流を流す時間との比率を変化させることにより、白色光生成系ＡおよびＢに供給する電力の比率を変えることができるので、発光モジュール３０から放出される白色光の色温度を簡便に制御することができる。
【００６５】
以上に説明した実施形態においては、白色ＬＥＤ８が本発明の白色発光装置に該当する他、発光モジュール３０も本発明の白色発光装置に該当する。
【００６６】
発光モジュール３０の変形実施形態として、図１Ａに示すパッケージ１を用いて白色光生成系Ａと白色光生成系Ｂをひとつのパッケージに収めた白色ＬＥＤ８を用いる代わりに、白色光生成系Ａのみを備えた白色ＬＥＤと、白色光生成系Ｂのみを備えた白色ＬＥＤを、それぞれ回路基板３１上に搭載した構成を採用することができる。その場合、各白色ＬＥＤに用いるパッケージは、絶縁基板上に反射枠を接合した構造のＳＭＤ型パッケージであってもよいし、リードフレームを有するＳＭＤ型パッケージや砲弾型パッケージであってもよい。
【００６７】
発光モジュール３０では、ＳＭＤ型パッケージを用いた白色ＬＥＤ８が回路基板３１に搭載されているが、変形実施形態として、回路基板の配線層をＬＥＤチップの実装に適したパターンに形成して、ＬＥＤチップを回路基板上に直接実装するチップオンボード型の構成を採用することもできる。その場合は、図６に断面図を示すように、ＬＥＤチップを覆う蛍光体含有組成物を立体的に成形することによって、白色光生成系を構成することができる。
【００６８】
他の変形実施形態では、蛍光体含有組成物を板状に成形したものを蛍光部とし、該蛍光部をＬＥＤチップの表面から離れた位置に、ＬＥＤチップが発する光が照射されるように配置することもできる。いかなる形態を採用するにせよ、白色光生成系Ｂに含まれる青色
ＬＥＤチップの放射する光が当該白色光生成系Ｂの外に出ることが、白色光生成系Ａに含まれる青色蛍光体により妨害されなければよい。
【００６９】
図１に示すパッケージ１における間仕切り１１のような遮光機能を有する部材を、空間的に分離された白色光生成系ＡおよびＢの間に適宜設けることができる。かかる遮光部材は金属、セラミック、樹脂などで形成することができる。かかる遮光部材の好ましい材料のひとつは、屈折率１．５未満のシリコーン樹脂に、シリカよりも高い屈折率を有する白色顔料を分散させてなる白色樹脂である。このような材料は、低屈折率のシリコーン樹脂と高屈折率の白色顔料との間の大きな屈折率差により発生する強い散乱・乱反射作用により、高い遮蔽効果を示す。かかる白色顔料の好適例として、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アンチモン、カオリンなどが例示される。
【００７０】
ところで、調色可能な照明装置には、設定可能な色温度の全範囲で演色性が所定の基準を満たすことが求められる。例えば、自然な色合いの再現を狙った高級照明や店舗用照明の用途において、設定可能な色温度の範囲内に演色性が極端に低下する色温度領域が存在することが望ましくないことは明らかである。しかし、色温度の異なる白色ＬＥＤの光を合成したときの演色性が色温度とともにどのように変化するかということは、未だ十分に調べられていない。そこで、次に説明する実験５を行った。
【００７１】
（実験５）
３５０μｍ角のＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップ１個を３５２８ＳＭＤ型ＰＰＡ樹脂パッケージに実装し、蛍光体を分散させたシリコーン樹脂で封止することにより、次の４種類の白色ＬＥＤを作製した。
Ａ１：紫色ＬＥＤチップを用いた、色温度の低い、高演色性タイプの白色ＬＥＤ
Ａ２：紫色ＬＥＤチップを用いた、色温度の低い、低演色性タイプの白色ＬＥＤ
Ｂ１：青色ＬＥＤチップを用いた、色温度の高い、高演色性タイプの白色ＬＥＤ
Ｂ２：青色ＬＥＤチップを用いた、色温度の高い、低演色性タイプの白色ＬＥＤ
【００７２】
上記４種類の白色ＬＥＤに使用したＬＥＤチップの発光ピーク波長と蛍光体の種類を表１に示す。表１において、相関色温度、Ｄｕｖ（光色の黒体輻射軌跡からの偏差）、平均演色評価指数Ｒａは、印加電流を２０ｍＡとして測定した発光スペクトルに基づき算出したものである。
【００７３】
【表１】
2011159809.tif 000003
【００７４】
表１におけるＢＡＭはＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕの略称、ＳＢＳは（Ｓｒ，Ｂａ）3Ｓ
ｉＯ5：Ｅｕの略称である。
【００７５】
次に、上記４種類の白色ＬＥＤの中から、色温度が低いもの（相関色温度約３０００Ｋ）と高いもの（相関色温度約６５００Ｋ）とを１つずつ選んで組み合わせ、色温度可変の白色発光装置を構成した場合に、該白色発光装置の出力光の演色性が相関色温度とともに
どのように変化するかをシミュレーションにより調べた。具体的には、選択した２つの白色ＬＥＤの発光スペクトルを光束が等しくなるように規格化したうえで、ｎ：（１０−ｎ）という比率で足し合わせることにより合成スペクトルを作成した。そして、作成した合成スペクトルに対応するＣＩＥ色度座標値（ｘ，ｙ）、相関色温度Ｔｃｐ、Ｄｕｖ、平均演色評価数Ｒａを計算により求めた。なお、上記比率におけるｎを０から１０の間で変化させることにより、２種類の白色ＬＥＤの光束比を変化させることを模擬した。Ａ１−Ｂ１、Ａ１−Ｂ２、Ａ２−Ｂ１、Ａ２−Ｂ２の各組合せについての結果を下記表２〜５にそれぞれ示す。また、これらの各組合せについて上記シミュレーションにより得た混合光のスペクトルを図７〜図１０にそれぞれ示す。
【００７６】
【表２】
2011159809.tif 000004
【００７７】
【表３】
2011159809.tif 000005
【００７８】
【表４】
2011159809.tif 000006
【００７９】
【表５】
2011159809.tif 000007
【００８０】
演色性について見ると、高演色性タイプのＬＥＤ同士の組み合わせＡ１−Ｂ１では、約３２００Ｋから約６５００Ｋまでのあらゆる相関色温度においてＲａ＞９０となる結果となった。それに対し、高演色性タイプの白色ＬＥＤと低演色性タイプの白色ＬＥＤとを組み合わせた場合、Ａ１−Ｂ２では混合光の相関色温度が約６５００Ｋから約３２００Ｋまで低下するにつれて、Ｒａが６９から９３まで上昇した。一方、Ａ２−Ｂ１では混合光の相関色温度が約６５００Ｋから約２９００Ｋまで低下するにつれて、Ｒａが９４から６５まで低下した。低演色タイプの白色ＬＥＤ同士の組合せＡ２−Ｂ２では、約２９００Ｋから約６５００Ｋまでのあらゆる相関色温度でＲａ＝約７０となる結果となった。
【００８１】
注目すべき事実は、色温度の異なる白色ＬＥＤを組み合わせて得られる混合光の演色性が、当該混合光の生成に関与する可視発光体の数とは無関係だということである。具体例でいうと、上記組合せのうちＡ１−Ｂ１では、Ａ１とＢ１に同一の蛍光体（緑色蛍光体ＢＳＳと赤色蛍光体ＣＡＳＯＮ）が使用されているから、混合光の生成に関与している可視発光体は青色ＬＥＤチップ、ＳＣＡ、ＢＳＳ、ＣＡＳＯＮの４つである。それに対し、Ａ１−Ｂ２で混合光の生成に関与している可視発光体は青色ＬＥＤチップ、ＳＣＡ、ＹＡＧ、ＢＳＳ、ＣＡＳＯＮの５つ、Ａ２−Ｂ１で混合光の生成に関与している可視発光体は青色ＬＥＤチップ、ＢＡＭ、ＢＳＳ、ＣＡＳＯＮ、ＳＢＳの５つ、Ａ２−Ｂ２で混合光の生成に関与している可視発光体は青色ＬＥＤチップ、ＢＡＭ、ＹＡＧ、ＢＳＳ、ＳＢＳの５つと、いずれもＡ１−Ｂ１よりも多い。しかし、混合光の演色性はあらゆる相関色温度においてＡ１−Ｂ１が他の組合せを圧倒的に上回っている。従来技術では、より多くの可視発光体を用いた方が演色性の高い光を作ることができると考えられていたことからすると、このような結果は従来技術からは全く予測ができなかったものといえる。
【００８２】
実験５より得られた知見を以下に挙げる。ひとつには、設定可能なあらゆる相関色温度において混合光の演色性が高くなるようにするためには、低色温度の白色ＬＥＤと高色温度の白色ＬＥＤが同程度に高い演色性を備えている必要があるということである。この知見は、高級照明や店舗用照明を目的とする調色可能なＬＥＤ照明装置を設計するうえで重要な指針を与えるものといえる。このような目的においては、第１の白色光の平均演色評価指数をＲａ1、第２の白色光の平均演色性評価数をＲａ2、Ｒａ1とＲａ2差をΔＲａとしたとき、Ｒａ1，Ｒａ2≧８５かつΔＲａ≦１０とする。Ｒａ1とＲａ2に関しては、要求に応じて、９０以上、９５以上などとすることができる。いずれの場合にも、ΔＲａは１０以下とすることが好ましく、５以下とすることがより好ましい。
【００８３】
もうひとつの知見は、高演色性の白色ＬＥＤと低演色性の白色ＬＥＤを組み合わせた場合には、相関色温度を変えたときに演色性が大きく変化する白色発光装置しか得られないということである。調色可能な照明装置においてこのような性質が利点となるケースは考え難く、かかる組合せを用いた白色発光装置への需要は低いと思われる。
【００８４】
むしろ、需要が存在するのは、設定可能なあらゆる相関色温度において演色性よりも発光効率を重視した低消費電力の照明装置である。このような照明装置を目的とする場合には、色温度が低い方の白色ＬＥＤと高い方の白色ＬＥＤの演色性を同程度に低くすること（換言すれば、一方の演色性を他方の演色性に対して不必要に高くしないこと）が好ましいといえる。このような目的においては、Ｒａ1，Ｒａ2＜８０かつΔＲａ≦１０とする。Ｒａ1とＲａ2に関しては、要求に応じて、７０未満、６０未満などとすることができる。いずれの場合にも、ΔＲａは１０以下とすることが好ましく、５以下とすることがより好ましい。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・・パッケージ
２・・・・絶縁基板
３、３Ａ、３Ｂ・・・・ＬＥＤチップ
８・・・・白色ＬＥＤ
１０・・・・枠体
１１・・・・間仕切り
１４、１４Ａ、１４Ｂ・・・・蛍光部
２０、２０Ａ、２０Ｂ・・・・リード電極
３０・・・・発光モジュール
３１・・・・回路基板
３４、３５・・・・配線層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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