(57)【要約】【課題】容易に発光スペクトルを調整可能な発光装置であって、より発光効率の高い発光装置を提供することを課題とする。【解決手段】半導体発光素子と、複数の蛍光体部を同一の蛍光体部が隣り合うことなく平面上に配置した発光スペクトルの異なるＡ領域、Ｂ領域を有する蛍光体層を備える発光装置であって、蛍光体層おいて特定の蛍光体部の占める面積がＡ領域とＢ領域で異なるように配置することで、課題を解決する。【選択図】図１−１
2011249316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子と、発光スペクトルが異なるＡ領域及びＢ領域を備える蛍光体層とを有して構成される発光装置であって、
（ｉ）前記半導体発光素子は３５０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長を有する光を発し、
（ｉｉ）前記Ａ領域は、２以上の第１Ａ蛍光体部及び２以上の第２Ａ蛍光体部を含み、かつ、前記Ｂ領域は、２以上の第１Ｂ蛍光体部及び２以上の第２Ｂ蛍光体部を含み、
（ｉｉｉ）前記Ａ領域において隣り合う第１Ａ蛍光体部及び第２Ａ蛍光体部は、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に配置され、前記Ｂ領域において隣り合う第１Ｂ蛍光体部及び第２Ｂ蛍光体部は、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に配置され、
（ｉｖ）前記第１Ａ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第１Ａの蛍光体を含有し、
（ｖ）前記第２Ａ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記第１Ａの蛍光体が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第２Ａの蛍光体を含有し、
（ｖｉ）前記第１Ｂ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第１Ｂの蛍光体を含有し、
（ｖｉｉ）前記第２Ｂ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記第１Ｂの蛍光体が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第２Ｂの蛍光体を含有し、（ｖｉｉｉ）前記半導体発光素子から、前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整可能に構成されている、ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体層又は前記半導体発光素子を、前記蛍光体層と前記半導体発光素子の相対的位置を変化させるように移動させることで、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整可能に構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
また、前記蛍光体層は、発光装置の光の射出側の面において、前記Ａ領域における前記第１Ａ蛍光体部の占める面積の総和をＳA1、前記Ａ領域における前記第２Ａ蛍光体部の占める面積の総和をＳA2、前記Ｂ領域における前記第１Ｂ蛍光体部の占める面積の総和をＳB1、前記Ｂ領域における前記第２Ｂ蛍光体部の占める面積の総和をＳB2、としたときに、下記式［１］の条件を満たす、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
ＳA2／ＳA1≠ＳB2／ＳB1      ・・・［１］
【請求項４】
前記蛍光体層は、前記Ａ領域における前記第１Ａ蛍光体部の厚みの総和をＴA1、前記Ａ領域における前記第２Ａ蛍光体部の厚みの総和をＴA2、前記Ｂ領域における前記第１Ｂ蛍光体部の厚みの総和をＴB1、前記Ｂ領域における前記第２Ｂ蛍光体部の厚みの総和をＴB2としたときに、下記式［２］の条件を満たす、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置。
ＴA2／ＴA1≠ＴB2／ＴB1      ・・・［２］
【請求項５】
前記蛍光体層において、第１Ａの蛍光体は第１Ｂの蛍光体とは種類が異なり、及び／又は、第２Ａの蛍光体は第２Ｂの蛍光体とは種類が異なる、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記蛍光体層は、発光装置における光の射出面積に対する、蛍光体層の厚さ方向に蛍光体が複数種類存在する部分の面積の割合が０％以上２０％以下である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記蛍光体層は遮光部を有し、前記遮光部は、前記第１Ａ蛍光体部と第２Ａ蛍光体部と
の間に第１Ａ蛍光体部から発せられた光が第２Ａ蛍光体部へ入射することを防止するように配置されている、及び／又は、前記第１Ｂ蛍光体部と第２Ｂ蛍光体部との間に第１Ｂ蛍光体部から発せられた光が第２Ｂ蛍光体部へ入射することを防止するように配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記Ａ領域とＢ領域との間にさらにＸ領域を備え、
（ｉ）前記Ｘ領域は、２以上の第１Ｘ蛍光体部及び２以上の第２Ｘ蛍光体部を含み、
（ｉｉ）前記Ｘ領域において、隣り合う第１Ｘ蛍光体部及び第２Ｘ蛍光体部は、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に配置され、
（ｉｉｉ）前記第１Ｘ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる第１Ｘの蛍光体を含有し、
（ｉｖ）前記第２Ｘ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記第１Ｘの蛍光体が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる第２Ｘの蛍光体を含有し、
（ｖ）前記Ｘ領域における前記第１Ｘ蛍光体部の占める面積の総和をＳX1、前記Ｘ領域における前記第２Ｘ蛍光体部の占める面積の総和をＳX2、としたときに、下記式［３］及び［４］の条件を満たす、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置。
ＳA2／ＳA1≠ＳX2／ＳX1      ・・・［３］
ＳB2／ＳB1≠ＳX2／ＳX1      ・・・［４］
【請求項９】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、
該発光装置が発する光を、色度図において、Ａ領域から発せられる光の色度Ａ（ｘA，ｙA）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）とを結ぶ直線上に位置する任意の色度、
若しくは、Ｂ領域から発せられる光の色度Ｂ（ｘB，ｙB）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）とを結ぶ直線上に位置する任意の色度に調整可能となるように蛍光体層が配置されているである、ことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記色度Ｘ（ｘX，ｙX）が、前記色度Ａ（ｘA，ｙA）と前記色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ直線上に位置する、ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記色度Ｘ（ｘX，ｙX）が、前記色度Ａ（ｘA，ｙA）と前記色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ直線上に位置しない、ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、
該発光装置が発する光を、色度図において、Ａ領域から発せられる光の色度Ａ（ｘA，ｙA）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）と、Ｂ領域から発せられる光の色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ任意の曲線上に位置する任意の色度に調整可能となるように蛍光体層が配置されている、ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、
発光装置が発する光の色度を、黒体輻射曲線からの偏差ｄｕｖが−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２となる範囲内で、連続的に調整することが可能である、ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記蛍光体層又は前記半導体発光素子を、前記蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に移動させることで、発光装置が発する光の色度を、黒体輻射曲線に沿って連続的に調整することが可能である、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、２８００Ｋから６５００Ｋまで発光装置が発する色の色温度を調整することが可能である、ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記発光装置は、前記半導体発光素子と前記蛍光体層との間の距離が１ｍｍ以上５００ｍｍ以下である、ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記発光装置は、前記半導体発光素子が発する光の少なくとも一部を反射し、かつ、前記蛍光体が発する光の少なくとも一部を透過するバンドパスフィルターを、前記蛍光体層の発光装置の光の射出面側に備える、ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１８】
前記発光装置は、前記半導体発光素子が発する光の少なくとも一部を透過し、かつ、前記蛍光体が発する光の少なくとも一部を反射するバンドパスフィルターを、前記蛍光体層の前記半導体発光素子側に備える、ことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１９】
前記半導体発光素子を配置する基板と、
前記基板を収容する筒状のハウジング部材とを備え、
前記ハウジング部材の少なくとも一部に前記蛍光体層が配置され、
前記ハウジング部材は、前記基板を不動とした状態で、その中心軸廻りに回動自在に設けられ、
前記蛍光体層において、前記Ａ領域及び前記Ｂ領域は、前記ハウジング部材の周方向において異なる位置に配置され、
前記基板に対する前記ハウジング部材の相対回動位置を調節することで、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することが可能である、ことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２０】
前記Ａ領域及びＢ領域は、前記蛍光体層を周方向に分割すると共に、該ハウジング部材の中心軸方向に沿った領域として配置される、ことを特徴とする請求項１９に記載の発光装置。
【請求項２１】
前記蛍光体層は、前記ハウジング部材の全周に亘って配置される、ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の発光装置。
【請求項２２】
前記半導体発光素子は、前記基板を挟んで該基板の双方の面に配置され、前記蛍光体層のうち、前記ハウジング部材の中心軸を挟んで対称となる領域には、互いに発光スペクトルが等しい蛍光体層が配置される、ことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２３】
前記ハウジング部材の外部には、前記基板における一方の面に配置された半導体発光素子に対応する該ハウジング部材からの射出光を、他方の面に配置された半導体発光素子に対応する射出光の射出領域に向けて反射させる反射部材が設けられる、ことを特徴とする請求項２２に記載の発光装置。
【請求項２４】
前記半導体発光素子は、前記基板における何れか一方の面のみに配置され、前記ハウジ
ング部材の収容空間内のうち、前記基板における他方の面が臨む空間には、前記半導体発光素子の熱を放熱するための放熱部材が該基板における他方の面と熱的に接触して配置される、ことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２５】
前記ハウジング部材は円筒形状を有しており、
前記基板に配置される半導体発光素子が、前記ハウジング部材の中心軸に対して偏心配置される場合に、該半導体発光素子が発する光の照射中心方向と前記蛍光体層との交点における仮想接平面の法線方向と、該照射中心方向とがなす角度がより小さくなるように該半導体発光素子が設けられる、ことを特徴とする請求項１９乃至２４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項２６】
前記基板において、前記ハウジング部材の中心軸に直交する断面は、折れ板形状又は円弧形状を有する、ことを特徴とする請求項２５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、特に、容易に発光スペクトルを調整可能な発光装置であって、より発光効率の高い発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子を用いた発光装置は蛍光ランプに比べ比較的高価であり、蛍光ランプを夏冬で交換するように、環境または季節によって前記発光装置の発光色の色温度を変えることは経済的に容易ではない。単一の発光装置で必要に応じて色温度が変更できることが望まれていた。
【０００３】
この要求に応えるため特許文献１では、透明な円盤上に中央部と外周部が異なる発光色を有する蛍光体を塗布し、半導体発光素子と蛍光体塗布部の距離を変更することで照射角度が変更され、照射部分の大きさを変更することにより色温度を調節可能とする発光装置が開示されている。しかしながら、この発光装置は、発光素子から発せられる青色光と、前記発光素子から発せられる光によって励起されて蛍光体から発せられる黄色光により、白色光を形成するものであり、演色性が低いものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４５７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発光装置において、演色性を高めるために蛍光体層中に発光色の異なる複数の蛍光体を混合して含有させた場合には、ある一種の蛍光体が発した蛍光を他種の蛍光体が吸収する現象、いわゆるカスケード励起が起こり、蛍光体層の発光効率が低くなるという課題があった（第１の課題）。
また、特許文献１に記載の発光装置においては、蛍光体層と半導体発光装置との間の距離をどのように設定するかについては規定されておらず、蛍光体層と半導体発光素子との間の距離を充分に離して構成しないと、発光素子の光出力が高くなるにつれて、発光素子の温度が上昇するだけでなく、蛍光体での色変換の際の損失によって発生する熱で蛍光体の温度も上昇し、その結果、半導体発光素子及び蛍光体層の発光効率が低くなるという課題があった（第２の課題）。
また、紫外光から近紫外光に発光する半導体発光素子と、前記半導体発光素子からの光によって励起されて可視光を発する蛍光体を用いて発光装置を構成した場合には、前記半導体発光素子からの光のうち、蛍光体層で可視光に変換されずにそのまま射出される光の割合が多くなると、蛍光体層の発光効率が低くなるという課題があった（第３の課題）。
さらに、紫外光から近紫外光に発光する半導体発光素子と、前記半導体発光素子からの光によって励起されて可視光を発する蛍光体を用いて発光装置を構成した場合には、蛍光体層から発せられる可視光のうち、半導体発光素子側に射出される光の割合が多くなると、発光装置の発光効率が低くなるという課題があった（第４の課題）。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記第１の課題を解決すべく鋭意研究を重ね、複数の蛍光体部を平面状に配置した発光スペクトルの異なるＡ領域、Ｂ領域を少なくとも備える蛍光体層を有して構成される発光装置であって、半導体発光装置からＡ領域とＢ領域に照射される光の割合を調整可能に構成することで、課題を解決できることを見出し、発明を完成させた。本発
明は、
半導体発光素子と、発光スペクトルが異なるＡ領域及びＢ領域を備える蛍光体層とを有して構成される発光装置であって、
（ｉ）前記半導体発光素子は３５０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下の波長を有する光を発し、
（ｉｉ）前記Ａ領域は、２以上の第１Ａ蛍光体部及び２以上の第２Ａ蛍光体部を含み、かつ、前記Ｂ領域は、２以上の第１Ｂ蛍光体部及び２以上の第２Ｂ蛍光体部を含み、
（ｉｉｉ）前記Ａ領域において隣り合う第１Ａ蛍光体部及び第２Ａ蛍光体部は、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に配置され、前記Ｂ領域において隣り合う第１Ｂ蛍光体部及び第２Ｂ蛍光体部は、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に配置され、
（ｉｖ）前記第１Ａ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第１Ａの蛍光体を含有し、
（ｖ）前記第２Ａ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記第１Ａの蛍光体が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第２Ａの蛍光体を含有し、
（ｖｉ）前記第１Ｂ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第１Ｂの蛍光体を含有し、
（ｖｉｉ）前記第２Ｂ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記第１Ｂの蛍光体が発する光よりも長波長光を含む光を発しうる第２Ｂの蛍光体を含有し、（ｖｉｉｉ）前記半導体発光素子から、前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整可能に構成されている、ことを特徴とする発光装置である。
【０００７】
また、前記蛍光体層又は前記半導体発光素子を、前記蛍光体層と前記半導体発光素子の相対的位置を変化させるように移動させることで、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整可能に構成されている、ことが好ましい態様である。
【０００８】
また、前記蛍光体層は、発光装置の光の射出側の面において、前記Ａ領域における前記第１Ａ蛍光体部の占める面積の総和をＳA1、前記Ａ領域における前記第２Ａ蛍光体部の占める面積の総和をＳA2、前記Ｂ領域における前記第１Ｂ蛍光体部の占める面積の総和をＳB1、前記Ｂ領域における前記第２Ｂ蛍光体部の占める面積の総和をＳB2、としたときに、下記式［１］の条件を満たす、ことが好ましい。
ＳA2／ＳA1≠ＳB2／ＳB1      ・・・［１］
【０００９】
また、前記蛍光体層は、前記Ａ領域における前記第１Ａ蛍光体部の厚みの総和をＴA1、前記Ａ領域における前記第２Ａ蛍光体部の厚みの総和をＴA2、前記Ｂ領域における前記第１Ｂ蛍光体部の厚みの総和をＴB1、前記Ｂ領域における前記第１Ｂ蛍光体部の厚みの総和をＴB2としたときに、下記式［２］の条件を満たす、ことが好ましい。
ＴA2／ＴA1≠ＴB2／ＴB1      ・・・［２］
【００１０】
前記蛍光体層において、第１Ａの蛍光体は第１Ｂの蛍光体とは種類が異なり、及び／又は、第２Ａの蛍光体は第２Ｂの蛍光体とは種類が異なることが好ましい。
【００１１】
前記蛍光体層は、発光装置における光の射出面積に対する、蛍光体層の厚さ方向に蛍光体が複数種類存在する部分の面積の割合が０％以上２０％以下である、ことが好ましい。
【００１２】
前記蛍光体層は遮光部を有し、前記遮光部は、前記第１Ａ蛍光体部と第２Ａ蛍光体部との間に第１Ａ蛍光体部から発せられた光が第２Ａ蛍光体部へ入射することを防止するように配置されている、及び／又は、前記第１Ｂ蛍光体部と第２Ｂ蛍光体部との間に第１Ｂ蛍光体部から発せられた光が第２Ｂ蛍光体部へ入射することを防止するように配置されている、ことが好ましい。
【００１３】
前記Ａ領域とＢ領域との間にさらにＸ領域を備え、
（ｉ）前記Ｘ領域は、２以上の第１Ｘ蛍光体部及び２以上の第２Ｘ蛍光体部を含み、
（ｉｉ）前記Ｘ領域において、隣り合う第１Ｘ蛍光体部及び第２Ｘ蛍光体部は、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に配置され、
（ｉｉｉ）前記第１Ｘ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる第１Ｘの蛍光体を含有し、
（ｉｖ）前記第２Ｘ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記第１Ｘの蛍光体が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる第２Ｘの蛍光体を含有し、
（ｖ）前記Ｘ領域における前記第１Ｘ蛍光体部の占める面積の総和をＳX1、前記Ｘ領域における前記第２Ｘ蛍光体部の占める面積の総和をＳX2、としたときに、下記式［３］及び［４］の条件を満たす、ことが好ましい。
ＳA2／ＳA1≠ＳX2／ＳX1      ・・・［３］
ＳB2／ＳB1≠ＳX2／ＳX1      ・・・［４］
【００１４】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、
該発光装置が発する光を、色度図において、Ａ領域から発せられる光の色度Ａ（ｘA，ｙA）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）とを結ぶ直線上に位置する任意の色度、
若しくは、Ｂ領域から発せられる光の色度Ｂ（ｘB，ｙB）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）とを結ぶ直線上に位置する任意の色度に調整可能となるように蛍光体層が配置されている、ことが好ましい。
【００１５】
前記色度Ｘ（ｘX，ｙX）が、前記色度Ａ（ｘA，ｙA）と前記色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ直線上に位置すること、が好ましい。
また、前記色度Ｘ（ｘX，ｙX）が、前記色度Ａ（ｘA，ｙA）と前記色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ直線上に位置しないこと、が好ましい。
【００１６】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、
該発光装置が発する光を、色度図において、Ａ領域から発せられる光の色度Ａ（ｘA，ｙA）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）と、Ｂ領域から発せられる光の色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ任意の曲線上に位置する任意の色度に調整可能となるように蛍光体が配置されている、が好ましい。
【００１７】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、
発光装置が発する光の色度を、黒体輻射曲線からの偏差ｄｕｖが−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２となる範囲内で、連続的に調整することが可能であること、が好ましい。
【００１８】
前記蛍光体層又は前記半導体発光素子を、前記蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に移動させることで、発光装置が発する光の色度を、黒体輻射曲線に沿って連続的に調整することが可能であること、が好ましい。
【００１９】
前記発光装置は、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、２８００Ｋから６５００Ｋまで発光装置が発する色の色温度を調整することが可能であること、が好ましい。
【００２０】
また、第２の課題を解決するには、前記発光装置は、前記半導体発光素子と前記蛍光体層との間の距離が１ｍｍ以上５００ｍｍ以下であること、が好ましい態様である。
【００２１】
また、第３の課題を解決するには、前記発光装置は、前記半導体発光素子が発する光の少なくとも一部を反射し、かつ、前記蛍光体が発する光の少なくとも一部を透過するバンドパスフィルターを、前記蛍光体層の発光装置の光の射出面側に備えること、が好ましい。
【００２２】
また、第４の課題を解決するには、前記発光装置は、前記半導体発光素子が発する光の少なくとも一部を透過し、かつ、前記蛍光体が発する光の少なくとも一部を反射するバンドパスフィルターを、前記蛍光体層の前記半導体発光素子側に備えること、が好ましい。
【００２３】
前記半導体発光素子を配置する基板と、
前記基板を収容する筒状のハウジング部材とを備え、
前記ハウジング部材の少なくとも一部に前記蛍光体層が配置され、
前記ハウジング部材は、前記基板を不動とした状態で、その中心軸廻りに回動自在に設けられ、
前記蛍光体層において、前記Ａ領域及び前記Ｂ領域は、前記ハウジング部材の周方向において異なる位置に配置され、
前記基板に対する前記ハウジング部材の相対回動位置を調節することで、半導体発光素子から前記Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することが可能であること、が好ましい。
【００２４】
前記Ａ領域及びＢ領域は、前記蛍光体層を周方向に分割すると共に、該ハウジング部材の中心軸方向に沿った領域として配置されること、が好ましい。
【００２５】
前記蛍光体層は、前記ハウジング部材の全周に亘って配置されること、が好ましい。
【００２６】
前記半導体発光素子は、前記基板を挟んで該基板の双方の面に配置され、前記蛍光体層のうち、前記ハウジング部材の中心軸を挟んで対称となる領域には、互いに発光スペクトルが等しい蛍光体層が配置されること、が好ましい。
【００２７】
前記ハウジング部材の外部には、前記基板における一方の面に配置された半導体発光素子に対応する該ハウジング部材からの射出光を、他方の面に配置された半導体発光素子に対応する射出光の射出領域に向けて反射させる反射部材が設けられること、が好ましい。
【００２８】
前記半導体発光素子は、前記基板における何れか一方の面のみに配置され、前記ハウジング部材の収容空間内のうち、前記基板における他方の面が臨む空間には、前記半導体発光素子の熱を放熱するための放熱部材が該基板における他方の面と熱的に接触して配置されること、が好ましい。
【００２９】
前記ハウジング部材は円筒形状を有しており、
前記基板に配置される半導体発光素子が、前記ハウジング部材の中心軸に対して偏心配置される場合に、該半導体発光素子が発する光の照射中心方向と前記蛍光体層との交点における仮想接平面の法線方向と、該照射中心方向とがなす角度がより小さくなるように該半導体発光素子が設けられること、が好ましい。
【００３０】
前記基板において、前記ハウジング部材の中心軸に直交する断面は、折れ板形状又は円弧形状を有すること、が好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、容易に発光スペクトルを調整可能な発光装置であって、より発光効率の高い発光装置を提供することができる。また、複雑な電力制御が不要であって容易に色温度を調整可能な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１−１】本発明の発光装置の一実施形態を表す概念図である。
【図１−２】本発明の発光装置の一実施形態を表す概念図である。
【図１−３】本発明の発光装置の一実施形態を表す概念図である。
【図１−４】本発明の発光装置の一実施形態を表す概念図である。
【図１−５】本発明の発光装置の一実施形態を表す概念図である。
【図２】本発明の蛍光体層を表す概念図である。
【図３】本発明の発光装置の一実施形態を表す概念図である。
【図４】本発明の発光装置の複数の実施形態を表す概念図である。
【図５−１】本発明の発光装置の蛍光体層に存在する蛍光体部同士の界面の拡大図である。
【図５−２】本発明の発光装置の蛍光体層に存在する蛍光体部同士の界面の拡大図である。
【図５−３】本発明の発光装置の蛍光体層に存在する蛍光体部同士の界面の拡大図である。
【図６】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図である。
【図７】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図である。
【図８】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図である。
【図９】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図である。
【図１０】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの１つの例を示す図である。
【図１１】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図である。
【図１２】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図である。
【図１３−１】本発明の発光装置の一実施形態を表す概念図である。
【図１３−２】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図である。
【図１４】本発明の発光装置が発する光の色度を示した色度図である。
【図１５】本発明の発光装置に用いる蛍光体層のパターンの複数の例を示す図、及び該蛍光体層パターンにより表現できる色度を示した色度図である。
【図１６】第一の実施形態に係る発光装置の概略構成を模式的に示した斜視図である。
【図１７】図１６に示した軸直交断面を模式的に示した図である。
【図１８】第一の実施形態に係るハウジング部材の展開図である。
【図１９】第一の実施形態に係るハウジング部材の動作状況を説明する図である。
【図２０】第一の実施形態に係るハウジング部材の変形例を説明する展開図である。
【図２１−１】第一の実施形態におけるハウジング部材の変形例を説明する図である。
【図２１−２】第一の実施形態におけるハウジング部材の変形例を説明する図である。
【図２１−３】第一の実施形態におけるハウジング部材の変形例を説明する図である。
【図２１−４】第一の実施形態におけるハウジング部材の変形例を説明する図である。
【図２１−５】第一の実施形態におけるハウジング部材の変形例を説明する図である。
【図２２】第一の実施形態に係る発光装置の他の変形例を説明する図である。
【図２３】第二の実施形態に係る発光装置の軸直交断面を模式的に示した図である。
【図２４】第二の実施形態に係る発光装置の変形例を説明する図である。
【図２５−１】第三の実施形態に係る発光装置の軸直交断面を模式的に示した図である。
【図２５−２】第三の実施形態に係る発光装置の軸直交断面を模式的に示した図である。
【図２６】第四の実施形態に係る発光装置の軸直交断面を模式的に示した図である。
【図２７】第四の実施形態に係る発光装置の変形例を説明する図である。
【図２８】第五の実施形態に係る発光装置の軸直交断面を模式的に示した図である。
【図２９】第五の実施形態に係る発光装置の軸直交断面を模式的に示した図である。
【図３０】実施例の発光装置１〜９について、測定した相関色温度、色度座標の結果を示したダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の発光装置は、半導体発光素子、並びに発光スペクトルが異なるＡ領域及びＢ領域を備える蛍光体層を有する発光装置である。また、該Ａ領域は、２以上の第１Ａ蛍光体部及び２以上の第２Ａ蛍光体部を含み、該Ｂ領域は、２以上の第１Ｂ蛍光体部及び２以上の第２Ｂ蛍光体部を含む。該第１Ａ蛍光体部は第１Ａの蛍光体を含み、該第２Ａ蛍光体部は第２Ａの蛍光体を含有し、該第１Ｂ蛍光体部は第１Ｂの蛍光体を含み、該第２Ｂ蛍光体部は第２Ｂの蛍光体を含有する。また、通常発光装置は、半導体発光素子を保持するためのパッケージ、又は基板を備える。
【００３４】
＜１−１．蛍光体層の構成＞
本発明の蛍光体層は、発光スペクトルが異なるＡ領域とＢ領域を備え、各領域は２以上の第１蛍光体部及び第２蛍光体部を含むものである。具体的には、該Ａ領域は、２以上の第１Ａ蛍光体部及び２以上の第２Ａ蛍光体部を含み、該Ｂ領域は、２以上の第１Ｂ蛍光体部及び２以上の第２Ｂ蛍光体部を含む。
第１Ａ蛍光体部は第１Ａの蛍光体を含有し、第１Ａの蛍光体は、半導体発光素子が発する光により励起されて、半導体発光素子が発する光よりも長波長光を含む光を発することができるものである。
第１Ｂ蛍光体部は第１Ｂの蛍光体を含有し、第１Ｂの蛍光体は、半導体発光素子が発する光により励起されて、半導体発光素子が発する光よりも長波長光を含む光を発することができるものである。
また、第２Ａ蛍光体部は第２Ａの蛍光体を含有する。第２Ａの蛍光体は、半導体発光素子が発する光により励起されて、上記第１Ａの蛍光体が発する光よりも長波長光を含む光を発することができるものである。
第２Ｂ蛍光体部は第２Ｂの蛍光体を含有し、第２Ｂの蛍光体は、半導体発光素子が発する光により励起されて、上記第１Ｂの蛍光体が発する光よりも長波長光を含む光を発することができるものである。
さらに、Ａ領域及び／又はＢ領域は、第１Ａの蛍光体、第１Ｂの蛍光体、第２Ａの蛍光体、及び第２Ｂの蛍光体とは異なる波長光を含む光を発しうる第３の蛍光体を含有する第３蛍光体部や第４の蛍光体を含有する第４蛍光体部を備えていても良い。
なお、第１Ａ蛍光体部に含まれる第１Ａの蛍光体と第１Ｂ蛍光体部に含まれる第１Ｂの蛍光体とは、同じ種類の蛍光体であっても別の種類の蛍光体であっても良い。また、同様に、第２Ａ蛍光体部に含まれる第２Ａの蛍光体と第２Ｂ蛍光体部に含まれる第２Ｂの蛍光体とは、同じ種類の蛍光体であっても別の種類の蛍光体であっても良い。以下、第１Ａ蛍光体部と第１Ｂ蛍光体部とを総称して第１蛍光体部ということがあり、第２Ａ蛍光体部と第２Ｂ蛍光体部とを総称して第２蛍光体部ということがある。また、第１Ａの蛍光体と第１Ｂの蛍光体とを総称して第１の蛍光体ということがあり、第２Ａの蛍光体と第２Ｂの蛍光体とを総称して第２の蛍光体ということがある。
なお、第１蛍光体部は、本発明の効果を奏する範囲において、第２の蛍光体を含有していてもよいが、第１蛍光体部に第２の蛍光体が含有されていないことが好ましい。同様に、第２蛍光体部は、本発明の効果を奏する範囲において、第１の蛍光体を含有していてもよいが、第２蛍光体部に第１の蛍光体が含有されていないことが好ましい。
【００３５】
本発明の発光装置に用いられる蛍光体層は、各領域において、上記隣り合う第１蛍光体部及び第２蛍光体部が、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に各々別の部材として形成されている。具体的には、Ａ領域においては、隣り合う第１Ａ蛍光
体部及び第２Ａ蛍光体部が、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に各々別の部材として形成されている。なお、「隣り合う」とは、蛍光体部同士の位置関係を意味するものであり、第１Ａ蛍光体部と第２Ａ蛍光体部との間に後述する遮光部などが配置される場合であっても、蛍光体部同士が「隣り合う」ものとする。また、蛍光体層が配置される部材が曲面である場合には、蛍光体部のうち、境界面以外の箇所では垂直の方向に配置されていないものもあるが境界面で垂直であれば「境界面において垂直の方向」に配置されているとする。なお、蛍光体部間に遮光部などが配置され、かつ蛍光体層が配置される部材が曲面である場合、蛍光体部同士の境界面が距離を有することとなるため境界面において略垂直となるが、この場合であっても「境界面において垂直の方向」に配置されているとする。
【００３６】
本発明の蛍光体層は、例えば、近紫外光及び可視光を透過する透過性の基板上に、上記第１Ａ及び第１Ｂの蛍光体を含む第１蛍光体部、並びに上記第２Ａ及び第２Ｂの蛍光体を含む第２蛍光体部を隣り合わせて、複数配置することで作成することができる。「別の部材として」とは、上記透過性の基板上に第１蛍光体部及び第２蛍光体部を配置する場合であれば、それぞれ独立して別の層を形成している状態を意味する。つまりは、第１蛍光体部及び第２蛍光体部に含まれる第１Ａ及び第１Ｂの蛍光体並びに第２Ａ及び第２Ｂの蛍光体が、別々の空間領域で存在する。
【００３７】
＜１−２．蛍光体＞
上記第１Ａ及び第１Ｂの蛍光体（以下、まとめて第１の蛍光体ともいう。）、第２Ａ及び第２Ｂの蛍光体（以下、まとめて第２の蛍光体ともいう。）並びに第３の蛍光体は、半導体発光素子の発する光の波長に応じて適宜選択することができる。例えば、半導体発光素子の励起光の波長が近紫外領域又は紫領域の場合、すなわち波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍ程度である場合には、目標とする発光スペクトルに応じて、青、緑、赤などの蛍光体を選択することができる。また、必要に応じて青緑、黄、橙など中間色の蛍光体を使用しても良い。具体的には第１の蛍光体を青色とし、第２の蛍光体を黄色とする態様や、第１の蛍光体を緑色、第２の蛍光体を赤色、更に第３の蛍光体として青色とする態様や、第１の蛍光体を青色、第２の蛍光体を緑色、第３の蛍光体を赤色とする態様や、第１の蛍光体を青色、第２の蛍光体を赤色、第３の蛍光体を緑色とする態様が例示できる。
また、半導体発光素子の励起光の波長が青色領域の場合、すなわち波長が４３０ｎｍ〜４８０ｎｍ程度である場合には、通常、青色の光は半導体発光素子の発光をそのまま使用するので、第１の蛍光体を緑色とし、第２の蛍光体を赤色とする態様が例示できる。
【００３８】
蛍光体の粒径は、蛍光体を塗布する方法などにより適宜選択することができるが、通常体積基準のメディアン径で２〜３０μｍのものが好ましく使用できる。ここで体積基準のメディアン径とは、レーザー回折・散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置を用いて、試料を測定し、粒度分布（累積分布）を求めたときの体積基準の相対粒子量が５０％になる粒子径と定義される。
【００３９】
本発明で用いられる第１の蛍光体、第２の蛍光体、および第３の蛍光体は、前記半導体発光素子が発する光によって励起されて、前記半導体発光素子が発する光よりも長波長光を発しうる蛍光体である。
また、本発明で用いられる第１の蛍光体、第２の蛍光体、および第３の蛍光体は、発光スペクトルにおける発光波長領域と、励起スペクトルにおける励起波長領域とで波長範囲が重複していることが多い。この場合には、ある蛍光体粒子が発した蛍光を、同一種の他の蛍光体粒子が吸収し、該他の蛍光体粒子はその吸収した光によって励起されて蛍光を発する、いわゆる自己吸収現象が起こる場合がある。
なお、第１の蛍光体が、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長の第１の光を発しうるものであり、第２の蛍光体が前記第
１の光により励起されて前記第１の光よりも長波長の第２の光を発しうるものであっても良い。また、第３の蛍光体を含有する場合には、第３の蛍光体が前記第１の光及び／又は第２の光により励起されて前記第１の光及び／又は第２の光よりも長波長の第３の光を発しうるものであっても良い。本発明で用いられる蛍光体の種類は適宜選択されるが、赤色、緑色、青色、黄色蛍光体については代表的な蛍光体として、下記のものが挙げられる。
【００４０】
＜１−３．赤色蛍光体＞
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、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、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，Ｎａ，Ａｌ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などを用いることができる。
【００４１】
また、そのほか、（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：Ｅｕ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Ｅｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，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-qＧｅｑＯ12+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。また、国際公開第２００９／０７２０４３に記載されているＳｒＡｌＳｉ4Ｎ7や、米国特許第７５２４４３７号明細書に記載されているＳｒ2Ａｌ2Ｓｉ9Ｏ2Ｎ14：Ｅｕを用いることもできる。
このうち、（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ等のＥｕ付活窒化物蛍光体、ＣａＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｅｕ（略称：ＣＡＳＯＮ）を用いることが好ましい。
【００４２】
＜１−４．緑色蛍光体＞
緑色蛍光体としては、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、国際公開公報ＷＯ２００７−０８８９６６号公報に記載されているＭ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ（但し、Ｍはアルカリ土類金属元素を表す。）等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体等が挙げられる。
【００４３】
また、そのほか、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、（Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ、（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、Ｎａ2Ｇｄ2Ｂ2Ｏ7：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。また、国際公開第２００９／０７２０４３に記載されているＳｒ5Ａｌ5Ｓｉ21Ｏ2Ｎ35：Ｅｕや、国際公開第２００７／１０５６３１に記載されているＳｒ3Ｓｉ13Ａｌ3Ｎ21Ｏ2：Ｅｕを用いることもできる。
このうち、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ、Ｅｕ付活βサイアロン、Ｍ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕ（但し、Ｍはアルカリ土類金属元素を表す。）などを好ましく用いることができる。
【００４４】
＜１−５．青色蛍光体＞
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）4Ａｌ14Ｏ25：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。
【００４５】
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、ＢａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8：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・ｎＢ2Ｏ3：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。
このうち、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを好ましく用いることができる。また、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+で示される蛍光体のうち、ＳｒaＢａbＥｕx（ＰＯ4）cＣｌd（ｃ、ｄ及びｘは、２．７≦ｃ≦３．３、０．９≦ｄ≦１．１、０．３≦ｘ≦１．２を満足する数であり、ｘは好ましくは０．３≦ｘ≦１．０である。さらに、ａ及びｂは、ａ＋ｂ＝５−ｘかつ０．０５≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６の条件を満足するものであり、ｂ／（ａ＋ｂ）は好ましくは０．１≦ｂ／（ａ＋ｂ）≦０．６である。）で示される蛍光体を好ましく用いることができる。
【００４６】
＜１−６．黄色蛍光体＞
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、ＡＥ2ＭｄＯ4：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、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。
【００４７】
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，Ａｌ）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。
なお、前述のＣｅ付活窒化物系蛍光体は、その一部がＣａやＯで一部置換されていても良い。
【００４８】
＜２−１．蛍光体部＞
本発明の蛍光体層に含まれる蛍光体部は、近紫外光及び可視光を透過する透過性の基板上に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷にて形成することや、インクジェット印刷にて形成すること、転写法、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）の塗布に用いられる露光式塗布方法等により、製造することができる。その他基板上に蛍光体を塗り分けることができる方法であればこれらの方法に限られない。更には、塗り分ける際に、隣り合う蛍光体部が重ならないようにマスクをして印刷することも好適な方法として挙げられる。また、第１蛍光体部と第２蛍光体部との間に遮光部を配置することも挙げられる。この場合、遮光部は第１蛍光体部から発せられた光が第２蛍光体部へ入射することを防止するように配置されていると好ましく、遮光部が反射材であることがより好ましい。
【００４９】
本発明の蛍光体層を構成する蛍光体部は、蛍光体粉末とバインダー樹脂と有機溶剤とを混練してペースト化し、ペーストを透過性の基板上に塗布し、乾燥・焼成を行い有機溶剤を除去することで製造してもよく、バインダーを用いず蛍光体と有機溶剤でペースト化し、乾燥・焼結物をプレス成型により製造してもよい。バインダーを用いる場合には、その種類の制限無く用いることができ、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることができる。
なお、スクリーン印刷にて形成する場合には、蛍光体粉末とバインダー樹脂とを混練してペースト化し、パターン化されたスクリーンを用いてスキージで透過性の基板へ転写することで製造することができる。スクリーン印刷において塗布のし易さ、レベリング性という理由から、バインダー樹脂としては、シリコーン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂などが好ましく用いられる。
また、蛍光体粉末とバインダー樹脂とを混練してペーストを作成する際に、有機溶剤を添加して混練しても良い。有機溶剤を使用することで粘度を調整することができる。また、基板に転写した後に加熱して有機溶剤を除去することで、蛍光体層中において蛍光体をより緻密に充填することができる。常温で揮発しにくく加熱すると速かに揮発するという理由から、有機溶剤としてはシクロヘキサノン、キシレンなどが好ましく用いられる。
また、透過性の基板の材質としては、可視光に対して透明であれば特段制限内が、ガラス、プラスチックなどが使用できる。プラスチックの中でも、好ましくはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＥＮ樹脂、より好ましくはＰＥＴ樹脂、ＰＥＮ樹脂、ポリカーボネート樹脂、さらに好ましくはＰＥＴ樹脂である。
なお、遮光部の具体例としては、バインダー樹脂中に高反射粒子を分散させたものなどが挙げられる。高反射粒子としては、好ましくはアルミナ粒子、チタニア粒子、シリカ粒子、ジルコニア粒子、より好ましくはアルミナ粒子、チタニア粒子、シリカ粒子、さらに好ましくはアルミナ粒子である。
それ以外に、特開２００８−１３５５３９に記載の方法、具体的には、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂を主成分とする接着剤を、ディスペンスやスプレーなどの方法により透過性の基板上に塗布して接着剤層を形成し、前記接着剤層に蛍光体粉末を圧縮ガスなどを用いて吹き付けることで形成しても良い。
【００５０】
＜２−２．蛍光体部の組み合わせ＞
本発明の蛍光体層のＡ領域、Ｂ領域は、隣り合う第１Ａ蛍光体部及び第２Ａ蛍光体部並びに第２Ａ蛍光体部及び第２Ｂ蛍光体部が、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に別部材として、配置されることを特徴としているが、その配置の態様は様々な態様が考えられる。
まず、第１Ａ蛍光体部及び第１Ｂ蛍光体部（以下、第１Ａ蛍光体部と第１Ｂ蛍光体部と
を併せて第１蛍光体部ともいう。）並びに第２Ａ蛍光体部及び第２Ｂ蛍光体部（以下、第２Ａ蛍光体部と第２Ｂ蛍光体部とを併せて第２蛍光体部ともいう。）の形状としては、ストライプ状、三角形状、四角形状、六角形状、円形状などが例示される。
【００５１】
また、本発明の蛍光体層は、第１蛍光体部及び第２蛍光体部がパターンとして配置されていることが好ましく、第１蛍光体部及び第２蛍光体部がストライプ状に配置されていることが更に好ましい。ここで「パターンとして配置」とは、少なくとも１つ以上の第１蛍光体部と１つ以上の第２蛍光体部を含み、かつ、同一蛍光体部同士が隣り合うことなく、第１蛍光体部と第２蛍光体部とが交互に配置された単位を、規則的に繰り返して配置したものをいう。また、ここで「ストライプ状に配置」とは、第１蛍光体部と第２蛍光体部とが同じ大きさで、かつ同じ形状を有しており、同一蛍光体部同士が隣り合うことなく、第１蛍光体部と第２蛍光体部とが交互に配置されているものをいう。ストライプ状の具体例としては、第１蛍光体部及び第２蛍光体部が同じ大きさかつ形状の四角形状を有しており、同一蛍光体部同士が隣り合うことなく、それらが交互に配置されているものが挙げられる。ストライプ状の場合には、部材の数は後述するＡ領域、Ｂ領域中にそれぞれ１０本以上存在することが好ましく、２０本以上であることがより好ましい。
【００５２】
また、本発明の蛍光体層は、（１）形状、模様又はこれらの結合が、同じような造形処理で表されていることによって、全体として統一があるように配置されている場合、（２）全体として一つのまとまった形状又は模様を表すことによって、全体として統一があるように配置されている場合、（３）各形状、模様又はこれらの結合によって、物語性など観念的に関連がある印象を与えることにより全体として統一があるように配置されている場合、のいずれかに該当する場合には、発光装置の意匠性が格段に向上し、好ましい。以下、具体的な蛍光体部の配置パターンを説明する。
【００５３】
図６は、半導体発光体素子が近紫外または紫領域の波長の光を発する場合に、蛍光体層として緑色の蛍光体を含む第１蛍光体部、及び赤色の蛍光体を含む第２蛍光体部、その他青色の蛍光体を含む第３蛍光体部を備えた蛍光体層のパターンを表している。
図６（ａ）及び（ｂ）は、長方形の形状の蛍光体部をストライプ状に配置した蛍光体層のパターンを表しており、（ｃ）〜（ｅ）は円形の形状の蛍光体部を配置した蛍光体層のパターンを表しており、（ｆ）は三角形の形状の蛍光体部を配置した蛍光体層のパターンを表している。
【００５４】
図７は、花柄の形状の蛍光体部と花弁柄の蛍光の蛍光体部を配置した蛍光体層のパターンを表している。図７中（ａ）〜（ｆ）はいずれも、上記（２）全体として一つのまとまった形状又は模様を表すことによって、全体として統一があるように配置されている場合、に該当する一態様である。
【００５５】
一方、半導体発光体素子が近紫外または紫領域の波長の光を発する場合には、蛍光体層として青色の蛍光体を含む第１蛍光体部、及び黄色の蛍光体を含む第２蛍光体部を備えた蛍光体層のパターンであってもよい。このような蛍光体層のパターンを図８の（ａ）〜（ｅ）、及び図９の（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００５６】
また、半導体発光体素子が青色領域の波長の光を発する場合には、蛍光体層として緑色の蛍光体を含む第１蛍光体部、及び赤色の蛍光体を含む第２蛍光体部を備えた蛍光体層のパターンであってもよい。図８、及び図９に示すパターンであって、第１蛍光体部が緑色であり第２蛍光体部が赤色であるパターンを例示できる。
【００５７】
その他、半導体発光素子が青色領域の波長の光を発する場合であって、可視光を透過する透過性の基板を用いる場合には、青色蛍光体を含む第３蛍光体部を配置せずに半導体発
光素子から発せられた青色光をそのまま透過させ、使用するパターンも挙げられる。
さらに、図６乃至図９において、各蛍光体部の界面に遮光部を設けるパターンとすることもできる。具体的な態様としては、例えば図６（ｂ）において各蛍光体部の界面に遮光部を設けるパターンを図１０に示す。
【００５８】
＜２−３．本発明の蛍光層の性状＞
本発明の蛍光体層は、厚さが１ｍｍ以下の層状の形態であることが好ましい。５００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ以下であることが更に好ましい。上記厚さは、蛍光体層が近紫外光及び可視光を透過する透過性の基板上に形成されている場合には、基板の厚さを含まない。一方、本発明では蛍光体層の厚みが１ｍｍ以下と薄いため、可視光を透過する透過性の基板上に蛍光体を塗布する方法により製造することが簡易で好ましい。蛍光体層の厚さは、蛍光体層を厚さ方向に切断し、その断面をＳＥＭなどの電子顕微鏡で観察することで測定することができる。また、蛍光体層が塗布されている基板と蛍光体層を合わせた厚さをマイクロメーターで測定しておき、基板から蛍光体層を剥がした後に基板の厚さを再びマイクロメーターで測定することで蛍光体層の厚さを測定することができる。同様に蛍光体層の一部を剥がし、触針式膜厚計を使用して蛍光体層の残っている部分と剥がした部分の段差を測定することで直接厚さを計測することもできる。
【００５９】
近紫外光及び可視光を透過する透過性の基板を用いる場合、その材質は、近紫外光及び可視光に対して透明であれば特段制限なく、ガラス、プラスチック（例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂など）などが使用できる。近紫外領域の波長による励起の場合には耐久性の点からガラスが好ましい。
【００６０】
また、蛍光体層の厚さを、蛍光体層に含まれる蛍光体の体積基準のメディアン径の２倍以上１０倍以下とすることが、蛍光体同士の光の自己吸収を減らし、蛍光体による光散乱を減らすことができ、好ましい。蛍光体層の厚さが薄すぎる場合には、半導体発光素子からの励起光が蛍光体層で十分に変換されないため、出力光の強度が低下する傾向がある。より好ましくは、蛍光体層の厚さが蛍光体のメディアン径の３倍以上であり、特に好ましくは４倍以上である。一方蛍光体層の厚さが厚すぎる場合には、蛍光体同士の光の自己吸収が増加し、蛍光体による光散乱が増すため、出力光の強度が低下する傾向がある。より好ましくは、蛍光体層の厚さが蛍光体のメディアン径の９倍以下であり、特に好ましくは８倍以下、さらに好ましくは７倍以下、またさらに好ましくは６倍以下、最も好ましくは５倍以下である。
【００６１】
さらに、蛍光体層における蛍光体の体積充填率が２０％以上であると、発光効率を高めることができるため、好ましい。体積充填率が２０％を下回る場合には、蛍光体層において蛍光体により励起されない半導体発光素子からの光が増加し、発光効率が低下する恐れがある。更に好ましくは４０％以上である。上限は特に限定されないが、最密充填でも７４％程度であるためこの値より大きくなることは通常あまりない。また、蛍光体層の層密度が１．０ｇ／ｃｍ3以上であることも好ましい。
【００６２】
＜２−４．蛍光体の重複＞
本発明の蛍光体層は、厚さ方向に対して垂直の方向に形成される別の蛍光体部が、その蛍光体部同士の界面において、蛍光体層の厚さ方向に重なる部分が低減するように配置されると、カスケード励起を防止することができ発光効率を向上させるため好ましい。具体的に蛍光体層は、発光装置における光の射出面積に対する、蛍光体層の厚さ方向に蛍光体が複数種類存在する部分の面積の割合が、０％以上２０％以下であると、発光効率を向上させることができ、好ましい。ここで、「発光装置における光の射出面積」とは、発光装置の表面積のうち、発光装置から外部に射出される光が通過する部分の面積のことを意味する。また、「蛍光体層の厚さ方向に蛍光体が複数種類存在する部分の面積」とは、蛍光
体層の厚さ方向に蛍光体が複数種類存在する部分を、蛍光体層の厚さ方向から、射出方向側の面に投影した際の投影面積のことを意味する。
【００６３】
図５−１〜図５−３は、隣り合う蛍光体部の接触面を表している。その接触面では蛍光体層の厚さ方向に複数種類の蛍光体が重複している部分が存在する。この重複部分においては、非常にカスケード励起が生じやすい。そのため、図５−２の状態よりも図５−１の状態とすることで、カスケード励起を防止することができ、好ましい。さらに、蛍光体部の間に遮光部を設けることなどの方法により図５−３のような構成とすることでカスケード励起をより防止することができ、更に好ましい。上記蛍光体が複数存在する部分の面積の割合は、好ましくは１０％以下、さらに好ましくは５％以下、最も好ましくは０％である。遮光部は、第１蛍光体部から発せられた光が第２蛍光体部へ入射することを防止するように配置されていると好ましい。また、遮光部がブラックマトリックス又は反射材であることが好ましく、反射材であることがより好ましい。なお、重複面積が０％を越え、２０％以下となるようにするには、例えば、スクリーン印刷を用い、<１>特定の形状のスクリーンを用いて所望の形状の第１蛍光体部を形成し、<２>その後に前記第１蛍光体部と接触するように第２蛍光体部を形成することで、第１蛍光体部と第２蛍光体部の間の界面を所望のものとすることができ、重複面積が上記数値範囲のものとすることができる。また、<１>フォトリソグラフィなどにより特定の形状のマスクを前記基板上に形成し、<２>マスクに隣接するように所望の形状の第１蛍光体部を形成し、<３>その後マスクを除去し、<４>マスクが除去された部分を埋めるように、除去したマスクと同じ形状の第２蛍光体部を、第１蛍光体部と接触するように形成することにより、第１蛍光体部と第２蛍光体部の間の界面の形状を所望のものとすることができ、重複面積が上記数値範囲のものとすることができる。
【００６４】
本発明の蛍光体層における、複数種類の蛍光体が重複している重複部分の面積は、蛍光体層を厚さ方向に切断し、その断面をＳＥＭなどの電子顕微鏡で観察することで測定することができる。本発明の蛍光体層は、蛍光体部を複数個配置して製造するため、蛍光体部同士が隣り合って形成される接触面が複数箇所存在することとなる。そのため、複数種類の蛍光体が重複している重複部分の面積とは、蛍光体層の、発光装置における光の射出面積中に存在する重複部分の面積の和で表す。
【００６５】
＜２−５．Ａ領域とＢ領域＞
本発明の蛍光体層は、２以上の第１Ａ蛍光体部及び２以上の第２Ａ蛍光体部を含むＡ領域並びに２以上の第１Ｂ蛍光体部及び２以上の第２Ｂ蛍光体部を含むＢ領域を備える。そして、発光装置の光の射出面側において、Ａ領域における第１Ａ蛍光体部の占める面積の総和をＳA1、第２Ａ蛍光体部の占める面積の総和をＳA2、Ｂ領域における第１Ｂ蛍光体部の占める面積の総和をＳB1、第２Ｂ蛍光体部の占める面積の総和をＳB2、としたときに、下記式［１］の条件を満たすことが好ましい。
ＳA2／ＳA1≠ＳB2／ＳB1                    ［１］
なお、前記Ａ領域及びＢ領域は、蛍光体層の厚さ方向に対して垂直方向に別々の領域として備えられていることが好ましく、蛍光体層の厚さ方向に対して垂直方向に別々の領域として隣接して備えられていることがさらに好ましい。なお、第１Ａ蛍光体部に含まれる第１Ａの蛍光体と第１Ｂ蛍光体部に含まれる第１Ｂの蛍光体とは、同じ種類の蛍光体であっても別の種類の蛍光体であっても良いが、発光装置が発光する光の色温度を細かく制御する観点から種類が異なることが好ましい。また、同様に、第２Ａ蛍光体部に含まれる第２Ａの蛍光体と第２Ｂ蛍光体部に含まれる第２Ｂの蛍光体とは、同じ種類の蛍光体であっても別の種類の蛍光体であっても良い。
【００６６】
第２蛍光体部に含まれる第２の蛍光体は、第１蛍光体部に含まれる第１の蛍光体が発する蛍光よりも長波長の成分を含む光を発する。つまりは、第２蛍光体部と第１蛍光体部で
は、含まれる蛍光体が発する蛍光の波長が異なり、第２蛍光体部がより長波長の蛍光を発することとなる。
具体例を挙げると、半導体発光素子が紫領域の波長の光を発する場合には、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が青色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が黄色である。また、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が青色である。さらに、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が青色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色である。また、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が青色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色である。
さらには、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が青色であり、第４蛍光体部に含まれる蛍光体が黄色である。また、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が青色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第４蛍光体部に含まれる蛍光体が黄色である。さらに、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が青色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色である、第４蛍光体部に含まれる蛍光体が黄色である。
一方で、半導体発光素子が青色領域の波長の光を発する場合には、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色である。また、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が黄色である。なお、演色性を向上させる場合には、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色であり、第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第３蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色であり、第２蛍光体部と第３蛍光体部とで蛍光体の種類やピーク波長が異なる。
【００６７】
上記具体例のうち、第１蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色で第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色の場合で考えると、上記式［１］はＡ領域とＢ領域において、緑色蛍光体と赤色蛍光体の割合が異なっていることを表している。つまり、Ａ領域とＢ領域で、発光スペクトル、例えば発光色の色温度が異なることを表している。赤色蛍光体がより多い領域は発光色の色温度が低い、すなわち電球色のような白色を発し、赤色蛍光体がより少ない領域は発光色の色温度が高い、すなわち蛍光灯のような青白い白色を発する。これら発光色の色温度が異なる２つの領域を蛍光体層が有することで、該蛍光体層のうち半導体発光素子からＡ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで発光色の色温度の調整が可能となる。
このように、蛍光体層において、Ａ領域とＢ領域とで、含まれる第１蛍光体部及び第２蛍光体部の面積の比率を調整するだけで、Ａ領域から発せられる光とＢ領域から発せられる光とを合成した光の発光スペクトルを容易に調節することができる。この蛍光体と半導体発光素子を用いて発光装置とし、半導体発光素子からＡ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、発光装置の発光スペクトルを容易に調整することができる。
【００６８】
また、本発明の蛍光体層は、前記Ａ領域とＢ領域との間にさらにＸ領域を備え、
（ｉ）前記Ｘ領域は、２以上の第１Ｘ蛍光体部及び２以上の第２Ｘ蛍光体部を含み、
（ｉｉ）前記Ｘ領域において、隣り合う第１Ｘ蛍光体部及び第２Ｘ蛍光体部は、その境界面において蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に配置され、
（ｉｉｉ）前記第１Ｘ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記半導体発光素子が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる第１Ｘの蛍光体を含有し、
（ｉｖ）前記第２Ｘ蛍光体部は、前記半導体発光素子が発する光により励起されて前記第１Ｘの蛍光体が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる第２Ｘの蛍光体を含有し、
（ｖ）前記Ｘ領域における前記第１Ｘ蛍光体部の占める面積の総和をＳX1、前記Ｘ領域に
おける前記第２Ｘ蛍光体部の占める面積の総和をＳX2、としたときに、下記式［３］及び［４］の条件を満たすことが好ましい。
ＳA2／ＳA1≠ＳX2／ＳX1      ・・・［３］
ＳB2／ＳB1≠ＳX2／ＳX1      ・・・［４］
【００６９】
このように蛍光体層に、Ａ領域、Ｂ領域に加えて更にＸ領域を設けることにより、発光装置が発する光の範囲を広げることができるため好ましい。以下この点について説明する。
【００７０】
例えば、図１３−１のように、Ａ領域、Ｂ領域及びＸ領域の面積を発光装置の光の射出面積と同じにし、各領域を隣接して備えた場合には、蛍光体層又は半導体発光素子を移動したときに、図１３−２に示すように、（ａ）光の射出領域がＡ領域に一致した場合には、Ａ領域から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（ｂ）光の射出領域がＸ領域に一致した場合には、Ｘ領域から発せられた光のみが発光装置から発せられる光となり、（ｃ）光の射出領域がＢ領域に一致した場合には、Ｂ領域から発せられた光のみが発光装置から発せられる光となる。
蛍光体層を図１３−１のような構成にした場合には、蛍光体層又は半導体発光素子を移動することで、色度図において、Ａ領域から発せられる光の色度Ａ（ｘA，ｙA）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）とを結ぶ直線上に位置する任意の色度、若しくは、Ｂ領域から発せられる光の色度Ｂ（ｘB，ｙB）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）とを結ぶ直線上に位置する任意の色度に、発光装置が発する光の色度を連続的に調整することが可能となる。その場合には、図１４（ａ）のように、前記色度Ｘ（ｘX，ｙX）が、前記色度Ａ（ｘA，ｙA）と前記色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ直線上に位置しても良いし、図１４（ｂ）のように、前記色度Ｘ（ｘX，ｙX）が、前記色度Ａ（ｘA，ｙA）と前記色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ直線上に位置しなくても良い。
このように、Ａ領域から発せられる光の色度Ａと、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘとを結ぶ直線上に位置する任意の色度、若しくは、Ｂ領域から発せられる光の色度Ｂと、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘとを結ぶ直線上に位置する任意の色度に調整可能となるように蛍光体層が配置されている例を、図１１の（ａ）〜（ｃ）、及び図１２の（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００７１】
蛍光体層において、前記Ａ領域、Ｂ領域及びＸ領域は、図１１（ａ）のように区切られて備えられていても良いし、図１１（ｂ）のように明確に区切られることなく備えられていても良い。後者の場合には、図１１（ｃ）に示すように、２以上の第１蛍光体部及び２以上の第２蛍光体部を含むような任意の範囲を、それぞれＡ領域、Ｂ領域及びＸ領域とすることができる。なお、蛍光体層において第１蛍光体部及び第２蛍光体部は、図１１（ｃ）のように、Ａ領域、Ｂ領域及びＸ領域に跨って設けられていても良い。
【００７２】
また、蛍光体層を図１５（ａ）及び（ｂ）のような構成にした場合には、前記蛍光体層又は前記半導体発光素子が移動することで、色度図において、Ａ領域から発せられる光の色度Ａ（ｘA，ｙA）と、Ｘ領域から発せられる光の色度Ｘ（ｘX，ｙX）と、Ｂ領域から発せられる光の色度Ｂ（ｘB，ｙB）とを結ぶ任意の曲線上に位置する任意の色度に、発光装置が発する光の色度を連続的に調整することが可能となる。その場合には、例えば図１５（ｃ）のように、前記色度Ａ、色度Ｘ及び色度Ｂが黒体輻射曲線上に位置するようにすることで、発光装置が発する光の色度を、黒体輻射曲線に沿って連続的に調整することが可能となる。また、前記色度Ａ、色度Ｘ及び色度Ｂを黒体輻射曲線から少しずらして設定し、例えば、黒体輻射曲線からの偏差ｄｕｖが−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２となるように設定することで、発光装置が発する光の色度を、黒体輻射曲線からの偏差ｄｕｖが−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２となる範囲内で、連続的に調整することが可能となる。ただし、ｄｕｖは、ＪＩＳ Ｚ ８７２５：１９９９で定義される値である。
【００７３】
また、本発明の蛍光体層は、蛍光体部の面積ではなく厚さからも好ましい態様を提示することができる。
具体的には、本発明の蛍光体層は、Ａ領域における第１Ａ蛍光体部の厚みの総和をＴA1、Ａ領域における前記第２Ａ蛍光体部の厚みの総和をＴA2、Ｂ領域における第１Ｂ蛍光体部の厚みの総和をＴB1、Ｂ領域における第２Ｂ蛍光体部の厚みの総和をＴB2としたときに、下記式［２］の条件を満たすことが好ましい。
ＴA2／ＴA1≠ＴB2／ＴB1      ・・・［２］
【００７４】
第１蛍光体部に含まれる蛍光体が緑色で第２蛍光体部に含まれる蛍光体が赤色の場合で考えると、上記式［１］の場合と同様に、上記式［２］はＡ領域とＢ領域において、緑色蛍光体と赤色蛍光体の割合が異なっていることを表している。つまり、Ａ領域とＢ領域で、発光スペクトル、例えば発光色の色温度が異なることを表している。赤色蛍光体がより多い領域は発光色の色温度が低い、すなわち電球色のような白色を発し、赤色蛍光体がより少ない領域は発光色の色温度が高い、すなわち蛍光灯のような青白い白色を発する。これら発光色の色温度が異なる２つの領域を蛍光体層が有することで、該蛍光体層のうち半導体発光素子からＡ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで発光色の色温度の調整が可能となる。
このように、蛍光体層において、Ａ領域とＢ領域とで、含まれる第１蛍光体部及び第２蛍光体部の厚みの比率を調整するだけで、Ａ領域から発せられる光とＢ領域から発せられる光とを合成した光の発光スペクトルを容易に調節することができる。この蛍光体と半導体発光素子を用いて発光装置とし、半導体発光素子からＡ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで、発光装置の発光スペクトルを容易に調整することができる。
【００７５】
なお、前述のＳA1、ＳA2、ＳB1及びＳB2並びにＴA1、ＴA2、ＴB1、ＴB2は、光学顕微鏡を使用して、蛍光体層の、発光装置の光の射出側の面における、各領域内の各蛍光体部の占有面積を実測すること、または蛍光体層の断面を光学顕微鏡で測定することによって得ることができる。
【００７６】
＜３．半導体発光素子＞
本発明の半導体発光素子は、第１蛍光体部及び第２蛍光体部に含有される蛍光体の励起光を発するものである。励起光の波長は３５０ｎｍ以上５２０ｎｍ以下であり、好ましくは３７０ｎｍ以上、より好ましくは３８０ｎｍ以上である。また、好ましくは５００ｎｍ以下であり、より好ましくは４８０ｎｍ以下である。
特に、半導体発光素子が発する光を、近紫外又は紫領域の光とすると、この光で青色蛍光体、緑色蛍光体及びを赤色蛍光体を励起して白色光を発する発光装置を構成した場合に、演色性の高い発光装置とすることができるため好ましい。
【００７７】
半導体発光素子の具体例としては、シリコンカーバイド、サファイア、窒化ガリウム等の基板に、ＭＯＣＶＤ法等の方法で結晶成長されたＩｎＧａＡｌＮ系、ＧａＡｌＮ系、ＩｎＧａＡｌＮ系半導体等を用いた半導体発光素子が挙げられる。本発明の発光装置では、半導体発光素子は複数個平面状に並べて用いることが好ましい。このような大きな発光面積を有する発光装置に本発明は好ましく用いられる。
【００７８】
＜４．その他本発明の発光装置に含んでも良い部材＞
本発明の発光装置は、半導体発光素子を保持するためのパッケージを備えることができ、その形状及び材質は任意である。具体的な形状としては、板状、カップ状等、その用途に応じて適当な形状とすることができる。その中でもカップ状のパッケージは、光の射出方向に指向性を持たせることができ、発光装置が放出する光を有効に利用できるため、好ましい。カップ状のパッケージとする場合には、光の射出する開口部の面積が、底面積の
１２０％以上６００％以下であることが好ましい。また、パッケージの材料としては、金属、合金ガラス、カーボン等の無機材料、合成樹脂等の有機材料など、用途に応じて適当なものを用いることができる。
【００７９】
本発明でパッケージを用いる場合には、近紫外領域及び可視光領域全般の光の反射率が高い材質を用いることが好ましい。このような高反射パッケージとしては、シリコーン樹脂で形成され光拡散粒子を含むものが挙げられる。光拡散粒子としては、チタニアやアルミナが挙げられる。
【００８０】
本発明の発光装置は、蛍光体層の半導体発光素子側、及び／又は蛍光体層の光の射出方向側にバンドパスフィルターを設けることもできる。バンドパスフィルターは所定の波長を持つ光のみ透過する性質を持っており、発光装置からの近紫外領域や紫外領域の光の射出を制御することができる。本発明で用いるバンドパスフィルターは適宜市販のものを用いることができ、その種類は、半導体発光素子の種類に応じて適宜選択される。
【００８１】
その他、半導体発光素子に外部からの電力を供給するための金属配線や、蛍光体層の光の射出方向側を保護するためのキャップなどを適宜配置することができる。
【００８２】
＜５．本発明の発光装置の概要＞
本発明の発光装置は、蛍光体層に発光スペクトルが異なる、例えば発光色の色温度が異なるＡ領域及びＢ領域を有し、半導体発光素子からＡ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することで発光装置から射出される光の発光スペクトルを連続的に調整することができる。
【００８３】
Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整するには、蛍光体層又は半導体発光素子を蛍光体層と半導体発光素子の相対位置関係を変化させるように移動させる、例えば、蛍光体層又は半導体発光素子を蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に移動させれば良い。また、半導体発光素子に配光レンズなどの配光部材を設け、前記蛍光体層の厚さ方向に対する前記配光部材の光軸の傾き角を調整しても良い。さらに、半導体発光素子が発した光を一度反射部材に入射し、前記反射部材で反射された光を蛍光体層に入射する反射型発光装置にし、前記蛍光体層の厚さ方向に対する前記反射部材で反射された光の光軸の傾き角を調整しても良い。また、Ａ領域およびＢ領域それぞれに半導体発光素子Ａおよび半導体発光素子Ｂを設け、それぞれの半導体発光素子に投入する電力量を調整しても良い。
具体的に説明すると、図１−１では、蛍光体層を蛍光体層の厚さ方向に対し垂直に移動させることで光の射出領域を調整しているが、図１−２のように、半導体発光素子と蛍光体層との間に回転軸を備える配光部材を設け、該配光部材が回転軸を中心に回動可能な構成を有することで、光の射出領域を調整することができる。また、図１−３のように、半導体発光素子を、半導体発光素子からの光が直接蛍光体層に当たらないように配置し、かつ半導体発光素子が発する光を蛍光体層に向けて反射可能なように回転軸を備えた反射部材を設け、該反射部材が回転軸を中心に回動可能な構成を有することで、光の射出領域を調整することもできる。さらに、図１−４のように、Ａ領域およびＢ領域それぞれに半導体発光素子Ａおよび半導体発光素子Ｂを設け、それぞれの半導体発光素子に投入する電力量を調整しても良い。
また、図１−５のように、Ａ領域およびＢ領域それぞれに複数の半導体発光素子、例えば４つの半導体発光素子Ａと、４つの半導体発光素子Ｂを設け、一部の半導体発光素子を点灯させ、他の一部の半導体発光素子を点灯させないようにすることで、Ａ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することができる。例えば、図１−５（ａ）のように、Ａ領域の直下に設けられた４つの半導体発光素子のみを点灯させた場合には、Ａ領域から光が発せられ、図１−５（ｃ）のように、Ｂ領域の直下に設けられた４つの半導体発光素子のみを点灯させた場合には、Ｂ領域から光が発せられ、図１−５（ｂ）のように、Ａ領域
の直下に設けられた２つの半導体発光素子とＢ領域の直下に設けられた２つの半導体発光素子のみを点灯させた場合には、Ａ領域とＢ領域の両方から光が発せられる。このように、点灯させる半導体発光素子の個数を一定にしつつ、点灯させる半導体発光素子の位置を変えることで、発光装置から発せられる光の強度を大幅に変えることなく、その光の色度を調整することができる。
【００８４】
本発明の蛍光体層が有するＡ領域及びＢ領域は、それぞれの領域から射出する光の発光スペクトルが異なる領域である。そのため、発光装置の光射出領域に占めるＡ領域及びＢ領域の割合を変化させることで、発光装置から射出される光の発光スペクトルを連続的に調整することができるので、所望の発光スペクトルの光を射出する発光装置とすることができる。
【００８５】
発光スペクトルが異なるＡ領域とＢ領域を設けるためには、上記一般式［１］を満たすように蛍光体部を配置すれば良い。
本発明におけるＡ領域とＢ領域の態様としては、例えば、以下の各（ａ）〜（ｃ）の態様を適宜組み合わせたものが挙げられる。
（ａ）青色領域の波長光を発する半導体発光素子用に、赤色、緑色の蛍光体を塗り分けた態様
（ｂ）近紫外または紫領域の波長光を発する半導体発光素子用に、赤色、緑色、青色の蛍光体を塗り分けた態様
（ｃ）近紫外または紫領域の波長光を発する半導体発光素子用に、青色、黄色の蛍光体を塗り分けた態様
【００８６】
このようなＡ領域及びＢ領域を有する本発明の蛍光体層は、発光装置の光の射出面積よりも大きく設計されるため、蛍光体層と半導体発光素子の相対的位置を変化させるように移動させることで、Ａ領域から発せられる光とＢ領域から発せられる光の、発光スペクトルの異なる２種類の光の割合を調整することができる。より具体的には、蛍光体層を、蛍光体層の厚さ方向に対して垂直の方向に移動させることで、Ａ領域から発せられる光とＢ領域から発せられる光の、発光スペクトルの異なる２種類の光の割合を調整することができる。蛍光体層を移動させない場合には、半導体発光素子（パッケージを有する場合にはパッケージ）を移動させることでも、発光スペクトルを調整することができる。その他、発光装置が後述するハウジング部材を有する場合には、半導体発光素子を中心にハウジング部材を回転移動させることで、半導体発光素子からＡ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整することができ、また、半導体発光素子を回転させることなどによっても可能である。
【００８７】
蛍光体層及び／又は半導体発光素子を移動又は回転移動させる手段としては、手動・アクチュエーター・モーター駆動などが挙げられる。移動方向は直線移動であっても回転移動であっても良い。
【００８８】
本発明の発光装置はＡ領域及びＢ領域を有する蛍光体層と半導体発光素子の位置関係を相対的に変化させることにより、白色光の色温度を２８００Ｋ〜６５００Ｋまで、連続的に調整することができる。
【００８９】
以下、本発明の発光装置の実施形態を挙げて本発明について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
【００９０】
図１−１に、本発明の発光装置１の全体図の模式図を示す。
発光装置１は、半導体発光素子２を平面上に配置した発光装置であり、半導体発光素子
２はパッケージ３の凹部の底面に配置されている。そしてパッケージ３の開口部には蛍光体層４が配置されている。
半導体発光素子２は近紫外領域の波長を有する光を発する近紫外半導体発光素子、紫領域の波長の光を発する紫半導体発光素子、青領域の波長の光を発する青色半導体発光素子を用いることが可能であるが、本実施形態では紫半導体発光素子を例にとって説明する。また、本実施態様のように、１個の半導体発光素子を配置しても良いし、複数個の半導体発光素子を平面状に配置しても良い。さらには、出力の大きい半導体発光素子を１個配置して発光装置とすることも可能である。特に、複数個の半導体発光素子を平面状に配置する、又は、出力の大きい半導体発光素子を１個配置して発光装置とすると、容易に面照明とすることができるため好ましい。
【００９１】
パッケージ３は、半導体発光素子および蛍光体層を保持するものであり、本実施の態様では開口部と凹部を有するカップ型の形状であり、凹部の底面に半導体発光素子２が配置されている。パッケージ３がカップ型の形状である場合、発光装置から放出される光に指向性を持たせることができ、射出する光を有利に利用できるようになっている。なお、パッケージ３の凹部の寸法は、発光装置１が光を所定方向に向けて放出できるような寸法に設定されている。また、パッケージ３の凹部の底部には、発光装置１の外部から半導体発光素子に電力を供給するための電極（図示せず）が設けられている。パッケージ３は高反射パッケージを用いることが好ましく、パッケージ３の壁面（テーパ部）に当たった光が所定の方向に射出でき、光のロスを防ぐことができる。
【００９２】
パッケージ３の開口部には蛍光体層４が配置される。パッケージ３の凹部は蛍光体層４により覆われており、半導体発光素子２からの光が蛍光体層４を通過せず発光装置１から発光されることはない。
蛍光体層４は、発光スペクトルの異なるＡ領域４ａ、Ｘ領域４ｘ、およびＢ領域４ｂの３つの領域を有し、蛍光体層４の大きさは、パッケージ３の開口部の大きさよりも大きく設計される。そして、パッケージ３の開口部よりも面積の大きな蛍光体層４を、パッケージ３の開口部を覆いつつ水平摺動することで（図中矢印８は蛍光体層４の水平摺動方向の例）、半導体発光素子２からＡ領域及びＢ領域に照射される光の割合を調整し、発光装置１から射出される光の発光スペクトルを調整することができる。蛍光体層４を水平摺動せず、パッケージ３を水平摺動することでも良い。
【００９３】
例えば、蛍光体層のＡ領域４ａの発光色の色温度を６５００Ｋの高色温度領域とし、Ｂ領域４ｂの発光色の色温度を２８００Ｋの低色温度領域とし、Ｘ領域４ｘの発光色の色温度を４５００Ｋの中色温度領域とし、Ａ領域、Ｂ領域、及びＸ領域の面積をパッケージの開口部とそれぞれ同じ面積とした場合の発光装置１においては、パッケージ３の開口部を蛍光体層のＡ領域４ａで全て覆う場合には色温度６５００Ｋの青白い白色光が射出される。パッケージ３の開口部をＡ領域４ａとＸ領域４ｘでおおよそ半分ずつ覆う場合には、２８００Ｋと４５００Ｋの中間である３７００Ｋ程度の色温度を有する白色光が射出される。一方、Ｘ領域４ＸとＢ領域４ｂでおおよそ半分ずつ覆う場合には、４５００Ｋと６５００Ｋの中間である５５００Ｋ程度の色温度を有する白色光が射出される。一方、パッケージ３の開口部をＢ領域４ｂで全て覆う場合には、色温度２８００Ｋの電球色の白色光が射出される。このように、パッケージ３の開口部を覆う蛍光体層の領域を移動させることで、連続的に発光色の色温度を調整することができるので、所望の色温度の光を射出する発光装置とすることができる。
【００９４】
また、蛍光体層４について、図２に詳細な模式図を示す。蛍光体層４は、近紫外光及び可視光を透過する透過性基板５の上に形成されている。透過性基板５を用いるとスクリーン印刷が可能となり、蛍光体層４の形成が容易である。透過性基板上に形成された蛍光体層４は厚さが１ｍｍ以下の層であり、第１蛍光体部６ａ乃至第３蛍光体部６ｃを備える。
第１蛍光体部６ａは、本実施形態においては緑色蛍光体７ａを含む蛍光体部であり、紫半導体発光素子２の光により励起されて、紫領域の光よりも長波長成分である緑色領域の光を発する。
第２蛍光体部６ｂは、本実施形態においては赤色蛍光体を含む蛍光体部であり、紫半導体発光素子２の光により励起されて、第１蛍光体部に含まれる緑色蛍光体が発する緑色領域の光よりも長波長成分である赤色領域の光を発する。
第３蛍光体部６ｃは、本実施形態においては青色蛍光体を含む蛍光体部であり、白色光を生成するために備えられているものである。
【００９５】
蛍光体部は、用いる半導体発光素子の種類に応じて適宜選択され、青色半導体発光素子を用いる場合には上記第３蛍光体部は必要なく、青色半導体発光素子からの光を、白色光を生成するための青色光としてそのまま利用することができる。また、それぞれの蛍光体部は、蛍光体層の厚さ方向に蛍光体が複数種類存在する部分の面積が、蛍光体層の発光装置における光の射出面積、すなわちパッケージ３の開口部の面積に対して０％以上２０％以下になるように備えられている。光の射出面積中には複数の蛍光体部が存在するため、上記蛍光体が複数種類存在する部分の面積は複数部分の面積の総和で算出される。
【００９６】
ここまで図１の実施形態について説明したが、その他の実施形態を取ることもできる。具体的には、図３のように、蛍光体層４の発光装置の光の射出面側及び／又は半導体発光素子側にバンドパスフィルター９を設けることができる。ここで、「蛍光体層４の発光装置の光の射出面側」とは、蛍光体層４の厚さ方向とは垂直方向の面のうち、光を発光装置の外部に射出するほうの面の側、つまり、図３を用いて説明すると、蛍光体層４の上方を意味する。また、「蛍光体層４の半導体発光素子側」とは、蛍光体層４の厚さ方向とは垂直方向の面のうち、光を発光装置の内部に射出するほうの面の側、つまり、図３を用いて説明すると、蛍光体層４の下方を意味する。
バンドパスフィルター９は、所定の波長を持つ光のみ透過する性質を持っており、半導体発光素子が発する光の少なくとも一部を透過し、かつ、蛍光体が発する光の少なくとも一部を反射するバンドパスフィルターをパッケージ３と蛍光体層４の間に備えることにより、蛍光体から発せられた蛍光が再度パッケージ内へ入光することを防ぐことができ、発光装置の発光効率を高めることができる。一方、半導体発光素子が発する光の少なくとも一部を反射し、かつ、蛍光体が発する光の少なくとも一部を透過するバンドパスフィルターを蛍光体層４の発光装置の光の射出面側に備えることにより、蛍光体に吸収されず通過した半導体発光素子が発した光を再び蛍光体層に戻して蛍光体を励起させることができ、発光装置の発光効率を高めることができる。上記バンドパスフィルターは、半導体発光素子２に応じて、適宜選択される。また、図３のように、半導体発光素子を平面状に複数配置することで、半導体発光素子から発せられた光のうち、バンドパスフィルターの厚さ方向に入射する光の割合を増やすことができ、前記バンドパスフィルターをより効率的に利用することができる。
【００９７】
また、その他の実施形態を取ることもできる。具体的には図４に、半導体発光素子２、パッケージ３、蛍光体層４の配置についてのその他の実施形態の模式図を示す。
図４（ａ）は図１の実施形態であり、蛍光体層４をパッケージ３の開口部に配置する形態である。蛍光体層４またはパッケージ３を矢印方向に移動することができるよう設置されている。半導体発光素子２から発せられた光は蛍光体層４で蛍光となり、装置外部に放出される。
図４（ｂ）は、半導体発光素子２の周囲を蛍光体層４で覆うように配置する形態である。蛍光体層４を矢印方向に移動させることができ、パッケージ３を矢印方向に移動させることができるように設置されている。半導体発光素子２から発せられた光は蛍光体層４で蛍光となり、装置外部に放出される。
図４（ｃ）は、パッケージ３の表面に蛍光体層４を配置し、半導体発光素子２は、開口
部に備える透光部材により保持され、図中下方に光を発するように配置する形態である。蛍光体層４をパッケージ３の凹部の形状に沿って矢印方向に移動させることができ、半導体発光素子２を矢印方向に移動させることができるように設置されている。半導体発光素子２から発せられた光は、蛍光体層４で蛍光となり、該蛍光は反射材を含むパッケージ３により反射され、装置外部に放出される。
【００９８】
図４に示す本発明の形態は、いずれも半導体発光素子２と蛍光体層４の距離が離れており、その距離は０．１ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上がより好ましく、０．５ｍｍ以上がさらに好ましく、１ｍｍ以上が特に好ましく、５００ｍｍ以下であることが好ましく、３００ｍｍ以下がより好ましく、１００ｍｍ以下がさらに好ましく、１０ｍｍ以下が特に好ましい。このような形態とすることで、蛍光体単位面積当たりの励起光を弱くし蛍光体の光劣化を防止することができ、また、半導体発光素子の温度が上昇した場合であっても蛍光体層の温度が上昇することとを軽減することができる。
【００９９】
＜発光装置の第一の実施形態＞
図１６は、第一の実施形態に係る発光装置１１の概略構成を模式的に示した斜視図である。発光装置１１は、光源としての発光ダイオードを用い、かつ、その出力光の色温度を調整可能な発光装置である。例えば、発光装置１１は、昼光色および電球色の何れかに選択的に出力可能な白色発光装置である。発光装置１は、発光ダイオード（Light-emitting
Diode：ＬＥＤ）１２と、発光ダイオード１２が配置される基板１３と、基板１３が収容される筒状のハウジング部材１４を主要部材として備える。発光ダイオード１２は、本発明における半導体発光素子に相当する。
【０１００】
本実施形態では、ハウジング部材１４は円筒形状を有している。但し、ハウジング部材１４は筒形状を有してれば、多角筒形状として形成されてもよい。図中、ハウジング部材１４の中心軸を、符号ＣＡにて示す。ハウジング部材１４の両端には、端面開口部１４３が開口している。
【０１０１】
ハウジング部材１４の内部には、図示のように、矩形の平板形状を有する基板１３が収容されている。この基板１３は、例えば天井面などの取付対象に発光装置１１を固定するための固定部材と一体に固定される。例えば、発光装置１１が上記天井面に吊り下げられた状態では、通常の使用状況下において基板１３は天井面に対して固定され、その姿勢は不動になる。
【０１０２】
基板１３には、光源としての複数（多数）の発光ダイオード１２が実装されている。基板１３は、上記のように発光ダイオード１２を保持するホルダーとしての機能の他、外部からの電力を発光ダイオード１２に供給するための回路がプリントされた回路基板である。この実施形態では、発光ダイオード１２への供給電力を制御する回路の図示は省略している。
【０１０３】
図示のように、発光ダイオード１２は、基板１３の長手方向に沿って並べられている。ここでいう基板１３の長手方向とは、ハウジング部材１４における中心軸ＣＡに沿った方向に一致している。但し、図示した発光ダイオード１２の配置例は例示的なものであり、これに限定されるものではない。また、通常は、要求される発光量からの要請を満たすべく、複数の発光ダイオード１２を基板１３上に実装するのが好ましいが、単数の発光ダイオード１２を基板に搭載してもよい。
【０１０４】
ハウジング部材１４は蛍光材料を含んで形成されている。具体的には、発光ダイオード１２が発する励起光により励起される蛍光体を含有する蛍光体層１４１がハウジング部材１４に形成されている。蛍光体層１４１は、上記したように蛍光体を含有しており、発光
ダイオード１２からの光を、波長の長い光に変換してからハウジング部材１４の外部に射出する。蛍光体層１４１は、後記するように発光スペクトルが異なる複数の蛍光領域を含んで構成されている。
【０１０５】
ハウジング部材１４は、近紫外光及び可視光を透過する透過性を有する基材に、各種の蛍光体を塗布することで構成されている。この透光性基材の材質としては、近紫外光及び可視光に対して透明であれば特段制限なく、ガラス、プラスチック（例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂など）などが使用できる。近紫外領域の波長による励起の場合には耐久性の点からガラスが好ましい。
【０１０６】
発光ダイオード１２は、蛍光体層１４１に含有される蛍光体の励起光を発する半導体発光素子である。ハウジング部材１４における透光性の基材に塗布される蛍光体は、発光ダイオード１２の発する光の波長に応じて適宜選択することができる。本実施形態における発光装置１１は、発光ダイオード１２が発する励起光を蛍光体層１４１に含まれる各種の蛍光体に照射する。そして、蛍光体から励起光より波長の長い光を発光させることで、白色光を外部に放出する。
【０１０７】
図１７は、図１６に示した中心軸ＣＡに直交する方向の断面（以下、「軸直交断面」と称する）を模式的に示した図である。図示のように、発光ダイオード１２は、基板１３の一方の面（図中においては、紙面の下側）のみに設けられている。図示の例では、基板１３の厚さ方向の中心位置が、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡと一致するように基板１３がハウジング部材１４内に収容されている。
【０１０８】
図中の破線による矢印は、発光ダイオード１２によって発せられる光の方向を模式的に示したものである。破線矢印のうち、符号Ｄｃが付与された矢印は、照射中心方向を表すものである。照射中心方向Ｄｃとは、指向性を有して照射される励起光の中心方向を意味する。
【０１０９】
本実施形態において説明する発光装置１１は、ハウジング部材１４内における基板１３の姿勢が天井面と平行となるように天井面に設けられる。基板１３の面のうち、天井面に面する方を「上面」と称し、その他方の面を「下面」と称する。ここで、本実施形態において照明対象領域は発光装置１１の下方に在るため、発光ダイオード１２は基板１３の下面に配置するようにしている。但し、後記するように、基板１３の上面と下面の双方に発光ダイオード１２を配置してもよい。
【０１１０】
次に、本発明に係る発光装置１１において出力光の色温度を変更するための構成について説明する。ここでは、発光ダイオード１２の励起光の波長が近紫外領域又は紫領域の場合を例として、相対的に色温度が異なる昼光色と電球色を適宜選択して出力する態様について説明する。
【０１１１】
図１８は、円筒形状を有するハウジング部材１４の展開図である。符号１４２は透光性基材を表す。この透光性基材は、図示のように展開された状態では矩形をなしている。図１８において展開された状態の０°（１２時）、９０°（３時）、１８０°（６時）、２７０°（９時）の各位置は、図１７において筒状に成形された状態での同位置に対応している。
【０１１２】
透光性基材の表面には、発光ダイオード１２の発する光により励起される蛍光体が塗布される。ここで、発光ダイオード１２が発する励起光は、近紫外光又は紫外光であるため、青、緑、赤の蛍光体を混合して透光性基材上に塗布するようにした。各種蛍光体は、透光性基材上に、例えば蛍光体ペーストをスクリーン印刷にて形成することや、インクジェ
ット印刷にて形成すること、転写法、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）の塗布に用いられる露光式塗布方法等を用いて形成してもよい。但し、これら以外の方法によって透光性基材上に蛍光体層１４１を形成させてもよい。
【０１１３】
透光性基材上の領域は、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに二分されている。第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡは、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに比べて青色の蛍光体の含有率が高い。言い換えると、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡは、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに比べて、赤色或いは緑色の蛍光体の含有率が低い。その結果、発光ダイオード１２からの励起光によって第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡが発する光の発光スペクトルが、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡにおける発光スペクトルに比べて短くなる。これにより、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに比べて、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡにおける発光色の色温度を高くすることができる。
【０１１４】
例えば、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡの発光色の色温度を６５００Ｋの高色温度領域とし、この領域からは昼光色の白色光を射出してもよい。また、例えば第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡの発光色の色温度を２８００Ｋの低色温度領域とし、この領域からは電球色の白色光を射出してもよい。
【０１１５】
本実施形態における蛍光体層１４１のバリエーションとして、例えば青、緑、赤の各蛍光体を個別に塗布した蛍光体部を、透光性基材上に配置しても良い。この場合、各蛍光体部は単一種類の蛍光体を有してなり、その形状や配置パターンは様々な態様が採用できる。そして、このような蛍光体を含有する蛍光体部の面積比を調節することによって、調色することができる。例えば、青色蛍光体を含む蛍光体部を青色蛍光体部とし、赤色蛍光体を含む蛍光体部を赤色蛍光体部とすると、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡは第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに比べて青色蛍光体部の面積比を大きくし、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡは第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡに比べて赤色蛍光体部の面積比を大きくすることで、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに比べて第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡにおける発光色の色温度を高くしても良い。
【０１１６】
本実施形態における蛍光体層１４１は、ハウジング部材１４の周方向において異なる位置に形成され、かつ、発光スペクトルが異なる複数の蛍光領域を有する。図１７に示す例では、この複数の蛍光領域は、蛍光体層１４１を周方向に分割すると共に、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡ方向に沿った領域として形成されている。
【０１１７】
ここでは、蛍光体層１４１が互いに発光スペクトルが相違する第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡを有してなる例を説明する。第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡは、蛍光体層１４１を周方向に二等分するように配置されている。図示の例では、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡ廻りの角度が２７０°〜９０°に相当する領域に第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡが形成され、９０°〜２７０°に相当する範囲に第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡが形成されている。
【０１１８】
ハウジング部材１４は、基板１３を不動とした状態で、中心軸ＣＡ廻りに回動自在に設けられている。基板１３には、その短辺から中心軸ＣＡと同軸の軸状突起部材１３１が端面開口部１４３に向かって突設されており、環状の軸支部材１３２がこの軸状突起部材１３１に対して回動自在に軸支されている。図１７中、軸状突起部材１３１及び軸支部材１３２は破線で示している。軸状突起部材１３１及び軸支部材１３２は、基板１３の双方の短辺に設けられている。
【０１１９】
ハウジング部材１４は、上記軸支部材１３２と接続部材（図示省略）を介して接続されている。従って、軸支部材１３２が軸状突起部材１３１に対して回動することで、軸支部
材１３２と一体的に接続されているハウジング部材１４も軸状突起部材１３１に対して回動する。その際、軸状突起部材１３１は、基板１３と一体的に設けられている。よって、軸支部材１３２を軸状突起部材１３１に対して回動させることにより、基板１３を不動とした状態で、ハウジング部材１４を中心軸ＣＡ廻りに回動させることができる。つまり、ハウジング部材１４を、基板１３に対して相対回転させることができる。
【０１２０】
軸状突起部材１３１を軸支部材１３２に対して相対回動させる手段、すなわちハウジング部材１４を基板１３に対して相対回動させる手段としては、手動、アクチュエーター、モーターなどの駆動手段を適宜採用することができる。手動によってハウジング部材１４を回動させる場合、例えばプル（ひも）スイッチ方式を採用することができる。その場合、ユーザーによる切り替え動作によってプルスイッチが切り替えられる度に、ハウジング部材１４が中心軸ＣＡ廻りに１８０°回動するようになっている。
【０１２１】
これにより、図１９に示す（ａ）及び（ｂ）の状態が、プルスイッチの切り替え動作の度に切り替わる。図１９（ａ）は、発光ダイオード１２からの励起光の照射中心方向Ｄｃが１２時（０°）方向に一致している状態を示し、第一蛍光領域ＦＣＡが発光ダイオード１２の励起光によって励起される。一方、図１９（ｂ）は、照射中心方向Ｄｃが６時（１８０°）方向に一致している状態を示し、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡが発光ダイオード１２の励起光によって励起される。このように、本実施形態における発光装置１１では、基板１３に対するハウジング部材１４の相対回動位置を調節することによって、発光ダイオード１２の発する励起光が照射される対象となる蛍光領域を、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡの何れより選択的に切り替えることができる。
【０１２２】
従って、図１９（ａ）に示す状態のように、発光ダイオード１２からの励起光を第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡに照射させることで、該励起光を昼光色の白色光に変換し、ハウジング部材から外部に射出することができる。一方、図１９（ｂ）に示す状態のように、発光ダイオード１２からの励起光を第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに照射させることで、電球色の白色光を射出することができる。
【０１２３】
また、図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように、蛍光体層１４１において第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡの境界部を中心に所定角度の範囲は、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡのグラデーションパターンが形成されても良い。このグラデーションパターンでは、概ね６時〜１２時の角度範囲に亘って上記グラデーションパターンが形成されている。このグラデーションパターンでは、６時の位置から１２時の位置に向かうにつれて、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに対する第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡの面積比が増大している。
【０１２４】
図２０（ａ）は、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡをストライプ状に交互に配置したパターンであり、ハウジング部材１４の周方向の位置に応じてストライプの密度を変更することにより、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに対する第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡの面積比を徐々に変化させている。図２０（ｂ）は第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡを三角形状に塗り分けて配置したパターンであり、図２０（ｃ）は第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡをドット状に配置したパターンである。これらについても、ハウジング部材１４の周方向の位置に応じて、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに対する第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡの面積比を徐々に変化させている。
【０１２５】
この場合、プルスイッチ、アクチュエーター、モーターなど、ハウジング部材１４を中心軸ＣＡ廻りに回動させる手段（以下、これらを「回動手段」と称する）は、その回動角度を無段階に調整可能であると、より好適である。そうすれば、ハウジング部材１４の回
動角度を微調整することによって、発光装置１１から射出される白色光の色温度を細やかに調整することができる。
【０１２６】
以上述べたように、本実施形態に係る発光装置１１によれば、出力光の色温度を容易に調整することができる。また、発光ダイオード１２に供給する電力系統は一系統であるため複雑な電力制御も不要であって、かつ、複雑な電源回路も不要になる。そのため、色温度を調整可能な発光装置を、低コストで製造することができる。
【０１２７】
また、ハウジング部材１４における蛍光体層１４１は、ハウジング部材１４の周面の全周に亘って形成されているので、発光ダイオード１２が発する励起光の変換効率が優れている。但し、蛍光体層１４１は、ハウジング部材１４が周方向に回動されることで、発光ダイオード１２からの励起光が照射される対象を、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡの間で切り替えることが可能であればその態様を適宜変更できる。従って、蛍光体層１４１をハウジング部材１４の一部のみに形成させてもよい。
【０１２８】
また、蛍光体層１４１において、隣接する複数の蛍光領域同士（第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡ）の境界が、ハウジング部材４１４中心軸ＣＡと平行に形成されている。従って、基板１３の長手方向に並んで配置された各発光ダイオード１２から励起光が発せられた際に、これらの励起光が異なる蛍光領域へと照射されることをより確実に回避できる。従って、発光スペクトルの異なる第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡが同時に励起されることを抑制できる。
【０１２９】
尚、蛍光体層１４１における第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣは、それぞれの占める領域の大きさが相違するように形成しても良い。そして、蛍光体層１４１を、ハウジング部材１４における透光性基材の外周面側に形成されても良いし、内周面側に形成されても良い。また、蛍光体層１４１を透光性基材の表面ではなく、その内部に形成しても良い。
【０１３０】
また、本実施形態においては、パッケージを介さず発光ダイオード１２を直接基板１３に実装するＣＯＢ（chip on board）方式を適用しているが、パッケージを介して基板１３に実装するパッケージ方式を採用しても構わない。
【０１３１】
また、本実施形態では、赤色、青色、緑色の三種類の蛍光体を混合して第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡを形成する例を説明したが、これに限られず、他の種類の蛍光体を用いても良い。例えば青色、黄色の二種類の蛍光体を混合してもよい。この場合、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡにおける青色の蛍光体の含有率を第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに比べて高くし、かつ、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡにおける黄色の蛍光体の含有率を第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに比べて低くすると良い。そうすることで、励起光を第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡに照射した場合に、励起光を第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに照射した場合に比べて、外部に射出される光の色温度を高めることができる。
【０１３２】
また、発光ダイオード１２が発する励起光の波長が青色領域である場合、青色の光は発光ダイオード１２の発光をそのまま使用し、蛍光体層１４１には、緑色、赤色などの蛍光体を選択すると良い。青色の光成分は、緑色、赤色などの蛍光体が塗布されていない部分を透過する。この場合、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡのうち、蛍光体が塗布されていない部分の面積比を、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡにおけるものに比べて相対的に高くすると良い。そうすることで、励起光を第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡに照射した場合に、励起光を第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに照射した場合に比べて、外部に射出される光の色温度を高めることができる。
【０１３３】
図２１−１〜図２１−５は、本実施形態におけるハウジング部材１４の変形例を説明するための説明図である。各図は、発光装置１１の軸直交断面を示しており、図１７に対応するものである。尚、各図において軸状突起部材１３１及び軸支部材１３２など、一部の部材の図示は省略している。
【０１３４】
図２１−１、２１−２は、図１７に示したハウジング部材１４と同様に、その断面形状が円筒形状となっている。図２１−１では、蛍光体層１４１（ハウジング部材１４）が周方向に三等分（１２０°ずつ分割）されており、その各領域には第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡ、第三蛍光領域（Ｘ領域）ＴＣＡが互いに隣接するように配置されている。第一〜第三の各蛍光領域は、発光ダイオード１２からの励起光に晒された際に発光する発光スペクトルが互いに相違する。例えば、第三蛍光領域（Ｘ領域）ＴＣＡにおける発光スペクトルは、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡとにおける中間的な波長となるように、含有する蛍光体の種類や、含有比率等が調整されている。
【０１３５】
このように第一〜第三の各蛍光領域における発光スペクトルが規定されている場合、上述した回動手段を用いたハウジング部材１４の回動動作、すなわち励起光照射対象の切り替え動作が行われる度に、中心軸ＣＡ廻りの一方向に所定角度（この例では、１２０°が適する）ずつハウジング部材１４が回転されると良い。そして、このようなハウジング部材１４の回転動作に伴い、発光ダイオード１２による励起光の照射対象が、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡから第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡ、或いは第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡから第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡへと直接切り替えるのではなく、一旦、第三蛍光領域（Ｘ領域）ＴＣＡに切り替わるように、ハウジング部材１４の回転方向が規定されると良い。図２１−１の場合であれば、回動手段を用いた励起光照射対象の切り替え動作に伴い、ハウジング部材１４は半時計廻りに回転するように設定すると良い。これにより、発光装置１１による出力光の色温度を切り替える際に、その色温度を緩やかに変更することができる。
【０１３６】
また、図２１−２に示す例では、蛍光体層１４１（ハウジング部材１４）が周方向に四等分（９０°ずつ分割）されており、その各領域には、反時計回りに第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ、第三蛍光領域（Ｘ領域）ＴＣＡ、第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡ、第三蛍光領域（Ｘ領域）ＴＣＡが順次、隣接して配置されている。このように、第三蛍光領域（Ｘ領域）ＴＣＡを、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡの間に挟むようにして配置することで、回動手段による励起光照射対象の切り替え動作に際して、発光装置１１による出力光の色温度を緩やかに変更することができる。
【０１３７】
また、図２１−３に示すように、ハウジング部材１４は、その断面形状を楕円筒形状としても良い。この図では、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡは、蛍光体層１４１（ハウジング部材１４）を周方向に二等分するように配置されている。また、図２１−４及び図２１−５に示すように、ハウジング部材１４はその断面を多角筒形状としても良い。図２１−４では三角断面を有するハウジング部材１４を例示し、図２１−５では四角断面を有するハウジング部材１４を例示している。このように、ハウジング部材１４を多角筒形状とする場合には、ハウジング部材１４を構成する面単位で、複数の蛍光領域を塗り分けるようにしても良い。
【０１３８】
ここで、蛍光体層１４１の周方向に配置される複数の蛍光領域は、その種類が増えるほど、出力する光の色温度をより細やかに制御することができる。しかしながら、個々の蛍光領域に割り当てられる面積が小さすぎてしまうと、発光スペクトルの相違する蛍光領域に対して同時に励起光が照射されてしまい、出力光の色温度が調整し難くなる虞がある。
従って、例えば、発光ダイオード１２から照射される励起光の半値角の範囲に含まれる領域では、蛍光領域同士の境界が存在しないように蛍光体層１４１を形成すると良い。これにより、上記不具合を回避することができる。
【０１３９】
また、ハウジング部材１４は直管型に限られず、例えば図２２に示すようにドーナツ型（環状）に形成されていてもよい。図２２は、第一の実施形態に係る発光装置の他の変形例を説明する図である。ハウジング部材１４は、二重の環状構造になっており、外側環状部１４５及び内側環状部１４６を有する。この図では、外側環状部１４５の表面に蛍光体層１４１が形成されている。また、発光ダイオード１２を搭載した基板１３は、具体的には、上記内側環状部１４６の内部に収容されている。図２２から明らかなように、この図では環状に形成された発光装置１１の全体を表すものではなく、発光装置１の軸直交断面の状態が判るように、該発光装置１１をほぼ均等に二分割した状態を表している。
【０１４０】
内側環状部１４６は透明な部材によって形成されており、発光ダイオード１２の発する励起光が透過するように構成されている。また、基板１３は、内側環状部１４６に対して一体的に固定されている。一方、外側環状部１４５は中心軸ＣＡを中心に、内側環状部１４６に対して相対回動自在に設けられている。外側環状部１４５においては、その円滑に回動動作が実現されるように、可撓性を有する材料（例えば、シリコーンなどの柔軟な可撓体）によって形成されている。また、基板１３と相対回動せずに固定された状態の内側環状部１４６に関しては可撓性を有する必要は無く、また、外側環状部１４５の外形を筒状に保つために寄与すべく、比較的硬質の材料から形成すると良い。また、本変形例に係る外側環状部１４５は、発光装置１１を製造する際の容易性を考慮し、二分割、三分割などのように、複数に分割されたピースをつなぎ合わせることで環状となるように構成することも可能である。
【０１４１】
また、ハウジング部材１４に収容される基板１３の大きさ、配置位置は、ハウジング部材１４の回動動作の妨げにならないように調整することができる。また、ハウジング部材１４における各端面開口部１４３には、図示しないキャップ部材を取り付けることにより、ハウジング部材１４内部への虫などの侵入を防ぐようにすると良い。
【０１４２】
また、本実施形態における発光装置１１は、ハウジング部材１４をいわゆるカートリッジ式にしても良い。例えば、発光スペクトルの異なる蛍光体層１４１が形成されたハウジング部材１４を各種用意しておき、発光装置１１に出力させる出力光の色温度を変更する場合には、発光スペクトルの異なる蛍光体層１４１を有するハウジング部材１４に交換するようにしても良い。これによっても、発光装置１１による出力光の色温度を好適に変更することができる。
【０１４３】
＜第二の実施形態＞
次に、第二の実施形態について説明する。図２３は、第二の実施形態に係る発光装置１１の軸直交断面を模式的に示した図である。ここでは、第一の実施形態の構成（特に、図１７に示す断面構造）と相違する点を中心に説明し、共通点については説明を省略する。本実施形態において、ハウジング部材１４は、透光性基材の内周面側に蛍光体層１４１が形成されている。一方、透光性基材の外周面側には、発光ダイオード１２の発する光（励起光）を反射し、かつ、蛍光体層１４１が含有する各蛍光体が発する光を透過するバンドパスフィルター（いわゆる紫外線カットフィルタ）１５が設けられている。上記バンドパスフィルター１５は適宜市販のものを用いることができ、その種類は、発光ダイオード１２の種類に応じて適宜選択される。
【０１４４】
このように、バンドパスフィルター１５を出力光の射出面側に配置することで、蛍光体層１４１から外部に漏出しようとする励起光を、ハウジング部材１４の内側に向かって反
射させることができる。その結果、励起光を再び蛍光体層１４１に含まれる蛍光体に向けて照射することが可能となり、発光装置１１の発光効率を高めることができる。そして、蛍光体層１４１において蛍光体の発する光はバンドパスフィルター１５を透過するため、白色光の円滑な外部への射出が妨げられることはない。尚、その他の構成は、図１６乃至１９において説明した第一の実施形態と同様である。
【０１４５】
また、上記の変形例として、バンドパスフィルター１５に代わり、このバンドパスフィルター１５と同等の機能を発揮する表面微細凹凸構造（いわゆるテクスチャ構造）を、ハウジング部材１４における外周面側に付与してもよい。このテクスチャ構造は、発光ダイオード１２の励起光に対応する波長の光を反射し、かつ、それよりも長い波長の光は透過するように、その凹凸形状が調節されている。これによれば、バンドパスフィルター１５を用いた場合と同等な効果を奏することができる。本実施形態においては、バンドパスフィルター１５及び上記表面微細凹凸構造の各々が本発明における励起光反射部材に相当する。
【０１４６】
また、図２４に示す変形例では、ハウジング部材１４の外周面に、環状の蛍光フィン部材１６が突出して設けられている。図２４は、発光装置１１をその側面から眺めた側面図である。蛍光フィン部材１６は、発光ダイオード１２が発する光によって励起される蛍光体を含有する。また、図示のように、蛍光フィン部材１６は、中心軸ＣＡ方向の所定間隔毎に複数設けられている。この構成によれば、発光ダイオード１２が発した励起光が蛍光体層１４１において波長が変換されることなく外部に漏れ出たとしても、蛍光フィン部材１６に含まれる蛍光体によって白色光に変換されるため、発光装置１１の発光効率を好適に高めることができる。
【０１４７】
以上より、本実施形態における発光装置１１によれば、発光ダイオード１２が発する励起光を効率的に白色光に変換することができるので、発光効率を高めることができる。
【０１４８】
＜第三の実施形態＞
次に、第三の実施形態について説明する。図２５−１、図２５−２は、第三の実施形態に係る発光装置１１の軸直交断面を模式的に示した図である。ここでは、本実施形態における特徴点を中心に説明する。本実施形態においては、発光ダイオード１２は、基板１３を挟んで該基板１３の双方の面に配置されている。ここで、基板１３の下面に搭載された発光ダイオード１２を「第一発光ダイオード１２ａ」と称し、上面に搭載された発光ダイオード１２を「第二発光ダイオード１２ｂ」と称する。
【０１４９】
図示のように、第一発光ダイオード１２ａ及び第二発光ダイオード１２ｂは、基板１３を挟んで背中合わせに配置されている。そのため、第一発光ダイオード１２ａの照射中心方向Ｄｃは基板１３を基準に鉛直上向きであり、第二発光ダイオード１２ｂの照射中心方向Ｄｃは基板１３を基準に鉛直下向きである。つまり、第一発光ダイオード１２ａ及び第二発光ダイオード１２ｂにおいて、その照射中心方向Ｄｃは互いに逆方向になっている。
【０１５０】
ここで、図２５−１および図２５−２に示すように、蛍光体層１４１のうち、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡを挟んで対称となる領域（１８０°相対する領域）には、互いに発光スペクトルが等しい蛍光領域が形成されている。これにより、第一発光ダイオード１２ａ及び第二発光ダイオード１２ｂの双方から同種の励起光を照射する際、発光スペクトルの等しい蛍光領域のみに励起光を照射することが可能である。つまり、図２５−１及び図２５−２の例では、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡに対して同時に励起光が照射されることがない。従って、発光装置１１から射出される光の色温度の制御を精度良く行うことができる。
【０１５１】
更に、天井面に発光装置１１を水平に取り付ける場合のように、照明対象領域が発光装置１１の下方に存在する場合には、図示のように発光装置１１の外部上方に反射鏡（反射板）１７を備えると良い。この反射鏡１７は、基板１３の上面に配置された第二発光ダイオード１２ｂに対応する射出光を、基板１３の下面に配置された第一発光ダイオード１２ａに対応する射出光の射出領域に向けて反射させるように機能する。その構成によると、発光装置１１から射出される白色光が照明対象領域に集められるため、照明対象領域に到達する光量を増やすことができる。尚、本実施形態においては反射鏡１７が本発明における反射部材に対応している。
【０１５２】
＜第四の実施形態＞
次に、第四の実施形態について説明する。図２６は、第四の実施形態に係る発光装置１１の軸直交断面を模式的に示した図である。ここでは、本実施形態における特徴点を中心に説明する。本実施形態における発光装置１１は、第一の実施形態などと同様、基板１３の下面のみに発光ダイオード１２が装着されている。ここで、ハウジング部材１４の収容空間内のうち、基板１３の上面が臨む方の空間を「光源背面側空間」と称する。
【０１５３】
上述の光源背面側空間ＳＮＬには、発光ダイオード１２の熱を放熱するための放熱フィン１８が、基板１３の上面と熱的に接触して配置されている。基板１３は、発光ダイオード１２が発する熱が効率良く放熱フィン１８に伝導されるように、熱伝導率などの物性値が調整されている。尚、各放熱フィン１８は、ハウジング部材１４の一端側からハウジング部材１４の中心軸ＣＡに沿うように他端側に向かって延伸している。
【０１５４】
本実施形態においては、発光ダイオード１２において発生した熱は、基板１３を介して放熱フィン１８に伝導する。放熱フィン１８は、ハウジング部材１４の端面開口部１４３から取り込まれる外気との間で熱交換を行う。このようにして、放熱フィン１８からの放熱が起こることで発光ダイオード１２が冷却されるため、その発光効率を高く維持することができる。尚、その他の構成については、第一の実施形態と同様である。
【０１５５】
尚、ハウジング部材１４の各端面開口部１４３に取り付けられるキャップ部材（図示省略）は、ハウジング部材１４内外の通気を妨げない態様、例えば網状、或いはメッシュ状部材などとして構成すると良い。また、ハウジング部材１４において一方の端面開口部１４３から取り入れた外気を、他方の端面開口部１４３から強制的に排出するための送風装置（例えば、強制ファン）を、ハウジング部材１４の光源背面側空間ＳＮＬに配置しても良い。これによれば、放熱フィン１８からの放熱が一層促進されるため、発光ダイオード１２の冷却特性を更に向上させることができる。
【０１５６】
ここで、図２６の例では、ハウジング部材１４における光源背面側空間ＳＮＬには複数の放熱フィン１８が設けられているが、これに限定されるものではなく、例えば放熱フィン１８を一つだけ配置しても構わない。また、放熱フィン１８の他端側がハウジング部材１４に接触するように放熱フィン１８を配置しても良い。この場合、ハウジング部材１４に関しても比較的熱伝導率の高い材料を用いる方が、放熱フィン１８から伝達された熱を外部に逃がし易くなるため好ましい。
【０１５７】
また、図２７の構成例では、ハウジング部材１４の収容空間内のうち、発光ダイオード１２が搭載される基板１３の下面が臨む方の空間（以下、「光源側空間」と称する）に比べて、光源背面側空間の方が広くなっている。また、蛍光体層１４１は、ハウジング部材１４の一部にのみ設けられている。具体的には、蛍光体層１４１が有する第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡは、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡを挟んで対称となる領域（１８０°相対する領域）に、互いに離間して形成されている。そして、第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡ及び第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡの間には、通
気孔１９が形成されている。通気孔１９は、ハウジング部材１４を構成する透光性基材を貫通する孔であり、光源背面側空間ＳＮＬと外部空間とを連通する。この通気孔１９は、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡに沿って、所定間隔毎に設けられている。
【０１５８】
上記構成によれば、ハウジング部材１４の端面開口部１４３に加えて、各通気孔１９からも外気が光源背面側空間ＳＮＬ内部へと取り入れられるため、放熱フィン１８の放熱を一層促進させることできる。その結果、発光ダイオード１２の冷却特性が更に向上し、発光効率を高めることができる。
【０１５９】
尚、この構成においては、ユーザーによりプルスイッチが切り替えられるごとに、ハウジング部材１４が中心軸ＣＡ廻りに１８０°回動するようになっており、その結果、励起光が照射される対象が第一蛍光領域（Ａ領域）ＦＣＡと第二蛍光領域（Ｂ領域）ＳＣＡの何れかに切り替えられる。従って、通気孔１９が形成されている部分に発光ダイオード１２の励起光が照射されることはない。
【０１６０】
＜第五の実施形態＞
次に、第五の実施形態について説明する。図２８は、第五の実施形態に係る発光装置１１の軸直交断面を模式的に示した図である。ここでは、本実施形態における特徴点を中心に説明する。本実施形態において、ハウジング部材１４は、図１７において示したものと同等であり、円筒形状を有する。また、図示のように、本実施形態においては、基板の形状と、基板への発光ダイオード１２の装着パターンが図１７の構成と相違する。
【０１６１】
ここで、発光ダイオード１２が発する励起光は、ハウジング部材１４における蛍光体層１４１に対して直交方向により近い角度から入射させた方が、発光効率の観点から好ましい。図１７に示した構成例のように、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡに対する発光ダイオード１２の偏心量が零、或いは少ない場合、励起光の照射中心方向Ｄｃとハウジング部材１４の中心軸ＣＡとの偏心量も少なくなる。そのため、このような条件下では、発光ダイオード１２からの励起光を蛍光体層１４１に対して直交方向、又はそれに近い方向から容易に入射させることができる。
【０１６２】
これに対して、発光装置１１からの発光量を増やすために、複数の発光ダイオード１２を基板１３の短辺方向にも並べて配置する場合がある。そうすると、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡに対して偏心配置された発光ダイオード１２は、その励起光を蛍光体層１４１に対して直交方向、又はそれに近い方向から入射させることが難しい。
【０１６３】
図示のように、基板１３の短辺方向には、発光ダイオード１２が三列に並んでいる。中央に位置する発光ダイオード１２は、中心軸ＣＡに対する偏心量ΔＱＥは零である。一方、両側に位置する発光ダイオード１２は、中心軸ＣＡに対して偏心配置されている。
【０１６４】
そこで、本実施形態における発光装置１では、基板１３に配置される発光ダイオード１２がハウジング部材１４の中心軸ＣＡに対して偏心配置される場合に、発光ダイオード１２が発する光の照射中心方向Ｄｃとハウジング部材１４の蛍光体層１４１との交点における仮想接平面（図中、符号ＶＴＰにて表す）の法線方向Ｄｎと、照射中心方向Ｄｃとがなす角度（図中、符号「Ｄｅｇ」にて表記する）がより小さくなるように発光ダイオード１２を設けるようにした。
【０１６５】
具体的には、中心軸ＣＡに対して発光ダイオード１２を偏心配置する場合には、偏心配置させない場合に比べて、発光ダイオード１２の姿勢を傾斜させて基板１３に設置する。そして、発光ダイオード１２の傾斜角度は、発光ダイオード１２の偏心量ΔＱＥが大きいほど、大きくなるように設定される。これは、発光ダイオード１２の偏心量ΔＱＥが大き
いほど、照射中心方向Ｄｃが仮想接平面ＶＴＰの法線方向Ｄｎと平行となるのに要する発光ダイオード１２の傾斜角度が増大するからである。
【０１６６】
基板１３の軸直交断面は、発光ダイオード１２における上記傾斜角度を満足するように規定されている。具体的な断面形状については、中心軸ＣＡへの直交方向における発光ダイオード１２の配列パターンや、発光ダイオード１２の偏心量ΔＱＥに応じて決定される。但し、発光ダイオード１２による励起光の照射中心方向Ｄｃと上記法線方向Ｄｎとがなす角度Ｄｅｇがより小さくなるのであれば、発光ダイオード１２の設置態様や、基板形状は適宜の変更を加えることができる。例えば、図２８に示した例では、基板１３の軸直交断面が折れ曲がり板形状となっているが、これと近似している円弧形状をなしていても良い。
【０１６７】
また、図２９に示すように、基板１３の短辺方向に発光ダイオード１２が二列に配置され、双方が共に中心軸ＣＡに対して偏心配置されている場合、基板１３の軸直交断面を図示するようなＶ型形状にしても良い。或いは、中心軸ＣＡに対する発光ダイオード１２の偏心量ΔＱＥに応じて基板１３の傾斜角度を調節する代わりに、基板１３に対する発光ダイオード１２の設置角度を調整しても良い。これによれば、中心軸ＣＡに対して発光ダイオード１２を偏心配置する場合であっても、基板１３の断面形状を図１７に示したような平板形状とすることができる。
【０１６８】
以上より、本実施形態における発光装置１では、ハウジング部材１４の中心軸ＣＡに対して発光ダイオード１２を偏心配置させる場合であっても、発光ダイオード１２の発する励起光を、ハウジング部材１４における蛍光体層１４１に対して直交方向、又はそれに近い角度から入射させることができる。従って、発光装置１における発光効率を向上させることができ、発光量を容易に確保することができる。
【０１６９】
以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施形態には種々の変更を加え得る。また、本発明に係る発光装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。
【実施例】
【０１７０】
以下、実験例を示して本発明について更に具体的に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施することができる。なお、蛍光体部の厚みや発光装置の発光スペクトルの測定は、以下の方法で行った。
【０１７１】
［蛍光体部の厚みの測定］
蛍光体部の厚みは、蛍光体部が塗布されている基板と蛍光体部を合わせた厚さをマイクロメーターで測定し、基板から蛍光体部を剥がしたのち基板の厚さを測定することで計算した。
【０１７２】
［発光装置の発光スペクトルの測定］
＜実験例１の場合＞
半導体発光装置に２０ｍＡの電流を通電し、マルチチャンネル分光器（Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ社製Ｓｏｌｉｄ Ｌａｍｂｄａ ＣＣＤ ＵＶ−ＮＩＲ（積算波長範囲：２００ｎｍ〜９８０ｎｍ、受光方式：積分球（直径２０インチ））を用いて、発光スペクトルを測定した。
＜実験例２の場合＞
半導体発光装置に２０ｍＡの電流を通電し、ファイバマルチチャンネル分光器（オーシ
ャンオプティクス社製ＵＳＢ２０００（積算波長範囲：２００ｎｍ〜１１００ｎｍ、受光方式：積分球（直径１．５インチ））を用いて、発光スペクトルを測定した。
【０１７３】
＜各蛍光体部の面積比と色度座標についての検討＞
［実験例１］
半導体発光素子モジュール光源部と蛍光体層とを備える発光装置を作製し、その発光スペクトルを測定した。
半導体発光素子モジュールとして、サファイア基板を用いて形成された３５０μｍ角、主発光ピーク波長４０５ｎｍのＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップ１個を、シリコーン樹脂ベースの透明ダイボンドペーストを用いて、３５２８ＳＭＤ型ＰＰＡ樹脂パッケージのキャビティ底面上に接着した。接着後、１５０℃、２時間の加熱によりダイボンドペーストを硬化させたうえで、直径２５μｍの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。ボンディングワイヤは２本とした。これを直列に５個接続し、底面部□３０ｍｍ上に均一に配置し開口部□５０ｍｍとし、高さ３０ｍｍ、底面部及び側壁内側部にそれぞれ１ｍｍ厚のアルミナ粒子混合シリコン樹脂シートを装着し半導体発光素子モジュール光源部とした。
蛍光体としては、Ｓｒ5-bＢａb（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕで表されるピーク波長が４５０ｎｍのＳＢＣＡ蛍光体、Ｂａ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕで表されるピーク波長が５３５ｎｍのＢＳＯＮ蛍光体、およびＣａＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）3：Ｅｕで表されるピーク波長が６３０ｎｍのＣＡＳＯＮ蛍光体を用い、バインダー樹脂としてはＳＣＲ−１０１６（信越シリコーン社製）を用いた。
蛍光体層として、前記半導体発光素子モジュール光源部と組み合わせて発光装置にしたときに、発する光の相関色温度が２６００Ｋ〜７１００Ｋの範囲であり、かつ、色度座標が黒体輻射曲線上に位置するように設計した９種類の蛍光体層（蛍光体層１〜９）を作製した。蛍光体層１〜９のいずれもが、青色に発光する第１蛍光体部、緑色に発光する第２蛍光体部、及び赤色に発光する第３蛍光体部を備えるものとし、第１蛍光体としては前記ＳＢＣＡ蛍光体を、第２蛍光体としては前記ＢＳＯＮ蛍光体を、第３蛍光体として前記ＣＡＳＯＮ蛍光体を用いた。なお、蛍光体層１〜９のそれぞれにおいて、相関色温度及び色度座標を所望のものとするために、第１蛍光体蛍光体部、第２蛍光体部、及び第３蛍光体部の面積比を表１のように設定した。また、各蛍光体部における蛍光体の含有量が体積充填率でそれぞれ５２％、４８％、５１％となるようにした。
なお、蛍光体層における各蛍光体部の作製は、まず所定量のバインダー樹脂と所定量の蛍光体とを同一容器に入れ、あわとり練太郎（シンキー社製）によって混合攪拌したものを、スクリーン印刷機（奥原電気社製ＳＴ−３１０Ｆ１Ｇ）を用いて厚さ１００μｍのＰＥＴ樹脂上に１回塗布し、それを１００℃、１時間、１５０℃、５時間の加熱によって乾燥させて樹脂を固化させることで作製した。
上記半導体発光素子モジュール光源部の開口部に各蛍光体層１〜９をそれぞれ密着させ、半導体発光素子の上面と蛍光体層の下面とが約３０ｍｍの距離をおいて離間して配置されている発光装置１〜９を作製した。なお、蛍光体層と半導体発光素子の間の空間は空気層とした。
発光装置１〜９について、測定した相関色温度、色度座標（Cｘ，Cｙ）の結果を、表１及び図３０に示す。
【０１７４】
【表１】
2011249316.tif 000003
【０１７５】
表１及び図３０から明らかなように、発光装置１〜９のそれぞれを比較すると、蛍光体層１〜９に備えられている第１蛍光体部、第２蛍光体部、および第３蛍光体部のそれぞれの面積比を調整することで、発光装置１〜９のそれぞれから発せられる光の色度を任意の色度に、例えば黒体輻射近傍の任意の色度にすることが可能であることがわかった。
従って、例えば蛍光体層１〜９を蛍光体層１→蛍光体層２→蛍光体層３→蛍光体層４→蛍光体層５→蛍光体層６→蛍光体層７→蛍光体層８→蛍光体層９の順につなげて１枚の蛍光体層とし、それを図１３−１のように前記半導体発光素子モジュールと組み合わせて発光装置とした場合には、前記蛍光体層を移動することで、（１）光の出射領域に蛍光体層１が配置された場合には、蛍光体層１から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（２）光の出射領域に蛍光体層２が配置された場合には、蛍光体層２から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（３）光の出射領域に蛍光体層３が配置された場合には、蛍光体層３から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（４）光の出射領域に蛍光体層４が配置された場合には、蛍光体層４から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（５）光の出射領域に蛍光体層５が配置された場合には、蛍光体層５から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（６）光の出射領域に蛍光体層６が配置された場合には、蛍光体層６から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（７）光の出射領域に蛍光体層７が配置された場合には、蛍光体層７から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（８）光の出射領域に蛍光体層８が配置された場合には、蛍光体層８から発せられた光が発光装置から発せられる光となり、（９）光の出射領域に蛍光体層９が配置された場合には、蛍光体層９から発せられた光が発光装置から発せられる光となる。この場合には、半導体発光素子に投入する電力量を一定に保ちながらも、発光装置から発せられる光の色度を黒体輻射曲線近傍の色度となるようにしつつ、その光の相関色温度を２６００K〜７０００Kの範囲で任意の相関色温度に調整することができる。
【０１７６】
＜各蛍光体部の厚みと色度座標についての検討＞
［実験例２］
半導体発光素子モジュールとして、サファイア基板を用いて形成された３５０μｍ角、主発光ピーク波長４５０ｎｍのＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップ１個を、シリコーン樹脂ベースの透明ダイボンドペーストを用いて、３５２８ＳＭＤ型ＰＰＡ樹脂パッケージのキャビティ底面上に接着した。接着後、１５０℃、２時間の加熱によりダイボンドペーストを硬化させたうえで、直径２５μｍの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。ボンディングワイヤは２本とした。これに２液型シリコン樹脂を４μｌいれ１００℃、１時間の加熱後に１５０℃、５時間過熱によりシリコン樹脂を硬化させたうえで半導体発光素子モジュールとした。
蛍光体としてＣａ3（Ｓｃ，Ｍｇ）2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅで表されるピーク波長が５１４ｎｍのＣＳＭＳ蛍光体および（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕで表されるピーク波長が６
３０ｎｍのＳＣＡＳＮ蛍光体を用い、緑色に発光する第１蛍光体部、及び赤色に発光する第２蛍光体部を備え、第１蛍光体としては前記ＣＳＭＳ蛍光体を、第２蛍光体としては前記ＳＣＡＳＮ蛍光体（体積充填率３７％）を用い、バインダー樹脂としてはＳＣＲ−１０１６（信越シリコーン社製）を用いた。
蛍光体層として、前記半導体発光素子モジュールと組み合わせて発光装置にしたときに、発する光の色度座標（Cｘ，Cｙ）が（０．３８９０９４，０．３４１７２２）となるように蛍光体層を作製した。なお、蛍光体層は、緑色に発光する第１蛍光体部及び赤色に発光する第２蛍光体部を備えるものとし、第１蛍光体としては前記ＣＳＭＳ蛍光体を、第２蛍光体としては前記ＳＣＡＳＮ蛍光体を用いた。また、各蛍光体部における蛍光体の含有量が体積充填率でそれぞれ４８％、３７％となるようにした。
なお、蛍光体層における各蛍光体部の作製は、まず所定量のバインダー樹脂と所定量の蛍光体とを同一容器に入れ、あわとり練太郎（シンキー社製）によって混合攪拌したものを、スクリーン印刷機（奥原電気社製ＳＴ−３１０Ｆ１Ｇ）を用いて厚さ１００μｍのＰＥＴ樹脂上に１回塗布し、それを１００℃、１時間、１５０℃、５時間の加熱によって乾燥させて樹脂を固化させることで作製した。
上記半導体発光素子モジュール光源部の開口部に蛍光体層１０を密着させ、半導体発光素子の上面と蛍光体層の下面とが１ｍｍの距離をおいて離間して配置されている発光装置１０を作製した。
次に、ＳＣＡＳＮ蛍光体を含むバインダー樹脂のＰＥＴ樹脂上への塗布回数を３回とした以外は、発光装置１０と同様にして発光装置１１を作製した。
次に、ＳＣＡＳＮ蛍光体を含むバインダー樹脂のＰＥＴ樹脂上への塗布回数を１０回とした以外は、発光装置１０と同様にして発光装置１２を作製した。
発光装置１０〜１２について測定し得られた発光スペクトルより算出した色度座標（Cｘ，Cｙ）の結果を、表２に示す。
【０１７７】
【表２】
2011249316.tif 000004
【０１７８】
表２から明らかなように、発光装置１０〜１２を比較すると、蛍光体部、例えば第２蛍光体部の厚みを調整することで、発光装置１０〜１２のそれぞれから発せられる光の色度を任意の色度にすることが可能であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本発明は光を用いる分野において用いることができ、例えば屋内及び屋外の照明などに好適に用いることができる。なお、本発明は特定の態様を例示して説明したが、本発明の範囲から外れることなく実施形態の変更が可能であることは、当業者は容易に理解できる。
【符号の説明】
【０１８０】
１    発光装置
２    半導体発光素子
２１  配光部材
２２  回転軸
２３  反射部材
３    パッケージ
４    蛍光体層
４ａ  Ａ領域
４ｂ  Ｂ領域
４ｘ  Ｘ領域
５  透光性基板
６ａ  第１蛍光体部
６ｂ  第２蛍光体部
６ｃ  第３蛍光体部
７ａ  第１の蛍光体
７ｂ  第２の蛍光体
８  摺動方向
９  バンドパスフィルター
１１      発光装置
１２      発光ダイオード
１２ａ    第一発光ダイオード
１２ｂ    第二発光ダイオード
１３      基板
１３１    軸状突起部材
１３２    軸支部材
１４      ハウジング部材
１４１    蛍光体層
１４２    透光性基材
１４３    端面開口部
１４５    外側環状部
１４６    内側環状部
１５      バンドパスフィルター
１６      蛍光フィン部材
１７      反射鏡
１８      放熱フィン
１９      通気口
ＦＣＡ  第一蛍光領域（Ａ領域）
ＳＣＡ  第二蛍光領域（Ｂ領域）
ＴＣＡ  第三蛍光領域（Ｃ領域）
【図１−１】
2011249316.tif 000005
【図１−２】
2011249316.tif 000006
【図１−３】
2011249316.tif 000007
【図１−４】
2011249316.tif 000008
【図１−５】
2011249316.tif 000009
【図２】
2011249316.tif 000010
【図３】
2011249316.tif 000011
【図４】
2011249316.tif 000012
【図５−１】
2011249316.tif 000013
【図５−２】
2011249316.tif 000014
【図５−３】
2011249316.tif 000015
【図６】
2011249316.tif 000016
【図７】
2011249316.tif 000017
【図８】
2011249316.tif 000018
【図９】
2011249316.tif 000019
【図１０】
2011249316.tif 000020
【図１１】
2011249316.tif 000021
【図１２】
2011249316.tif 000022
【図１３−１】
2011249316.tif 000023
【図１３−２】
2011249316.tif 000024
【図１４】
2011249316.tif 000025
【図１５】
2011249316.tif 000026
【図１６】
2011249316.tif 000027
【図１７】
2011249316.tif 000028
【図１８】
2011249316.tif 000029
【図１９】
2011249316.tif 000030
【図２１−１】
2011249316.tif 000031
【図２１−２】
2011249316.tif 000032
【図２１−３】
2011249316.tif 000033
【図２１−４】
2011249316.tif 000034
【図２１−５】
2011249316.tif 000035
【図２２】
2011249316.tif 000036
【図２３】
2011249316.tif 000037
【図２４】
2011249316.tif 000038
【図２５−１】
2011249316.tif 000039
【図２５−２】
2011249316.tif 000040
【図２６】
2011249316.tif 000041
【図２７】
2011249316.tif 000042
【図２８】
2011249316.tif 000043
【図２９】
2011249316.tif 000044
【図３０】
2011249316.tif 000045
【図２０】
2011249316.tif 000046