(57)【要約】【課題】高い演色性を維持しつつ、発光効率の向上を実現することができる発光装置を提供する。【解決手段】本発明の発光装置は、青色光を放射する発光素子と；前記発光素子から放射される青色光により励起されて、波長５１０〜５３０ｎｍ、波長６２０〜６５０ｎｍおよび波長５５０±５ｎｍにそれぞれピークを有する光を発光する蛍光体を含有する蛍光体層と；を具備することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を放射する発光素子と；
前記発光素子から放射される青色光により励起されて、波長５１０〜５３０ｎｍ、波長６２０〜６５０ｎｍおよび波長５５５±５ｎｍにそれぞれピークを有する光を発光する蛍光体を含有する蛍光体層と；
を具備することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記蛍光体が、波長５１０〜５３０ｎｍに発光ピークを有する緑色蛍光体と、波長６２０〜６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体と、波長５５５±５ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体と
をそれぞれ含有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記蛍光体において、波長５５５±５ｎｍの発光ピークの半値幅は９５〜１１５ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
【請求項４】
前記緑色蛍光体、前記赤色蛍光体および前記黄色蛍光体のうちで、発光ピーク強度の温度による変化が最も小さい蛍光体の発光ピーク強度比（所定の温度における発光ピーク強度／常温における発光ピーク強度）Ａと、発光ピーク強度の温度による変化が最も大きい蛍光体の前記発光ピーク強度比Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が、８０℃、１００℃、１２０℃および１７０℃の各温度で、それぞれ１５％以下、２０％以下、３０％以下および３５％以下であることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
【請求項５】
規格値より低い色温度を有し、かつ黒体輻射の軌跡からの偏差（ｄｕｖ）が＋０．００２〜＋０．００４である白色光を発光することを特徴とする請求項４記載の発光装置。
【請求項６】
色温度が２７５０〜３１５０Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが１．２５〜１．４５である白色光を発光することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置。
【請求項７】
色温度が４０００〜４４００Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが０．９〜１．０である白色光を発光することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置。
【請求項８】
色温度が４７５０〜５２５０Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが０．６〜０．８である白色光を発光することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置。
【請求項９】
色温度が６１５０〜７１５０Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが０．３〜０．６である白色光を発光することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードなどの発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いたＬＥＤランプは、液晶ディスプレイ、携帯電話、情報端末などのバックライト、屋内外広告など、多方面への展開が飛躍的に進んでいる。さらに、ＬＥＤランプは、長寿命で信頼性が高く、また低消費電力、耐衝撃性、高純度表示色、軽薄短小化の実現などの特徴を有することから、産業用途のみならず一般照明用途への適用も試みられている。このようなＬＥＤランプを種々の用途に適用する場合、白色発光を得ることが重要となる。
【０００３】
ＬＥＤランプで白色発光を実現する代表的な方式としては、（１）青、緑および赤の各色に発光する３つのＬＥＤチップを使用する方式、（２）青色発光のＬＥＤチップと黄色ないし橙色発光の蛍光体とを組合せる方式、（３）紫外線発光のＬＥＤチップと青色、緑色および赤色発光の三色混合蛍光体とを組合せる方式、の３つが挙げられる。これらのうち、一般的には（２）の方式が広く実用化されている。そして、上記した（２）の方式を適用したＬＥＤランプの構造としては、ＬＥＤチップを装備したカップ型のフレーム内に蛍光体を混合した透明樹脂を流し込み、これを固化させて蛍光体を含有する樹脂層を形成した構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。上記のような砲弾型ＬＥＤ素子や、ＳＭＤ（Surface Mounting Device）タイプに加え、高輝度化を目的に、基板（ボード）の上に複数のチップを搭載したチップオンボード（ＣＯＢ）が開発され注目されている。一般照明用として求められる特性としては、ＬＥＤランプとしての高い効率（発光効率）に加え、色の見え方の指標としての演色性、特に平均演色評価数Ｒａがある。この演色性は、蛍光ランプなどにならったＲａ８０〜８５やＲａ９０以上などのラインナップが求められている。
【０００４】
演色性は、自然光に近い照明を基準光にして光源による色の見え方を評価したものであり、ＪＩＳに定められている試験色を、試料光源と基準光でそれぞれ照明したときの色ずれの大きさを数値化したものが演色評価数である。演色評価数には、平均演色評価数Ｒａと特殊演色評価数Ｒｉがあり、平均演色評価数Ｒａは、試験Ｎｏ．１〜８の演色評価数値の平均値として表される。特殊演色評価数Ｒｉは、試験Ｎｏ．９〜１５の個々の特殊演色評価数値として表される。演色評価指数Ｒａは、基準光源である白色光源による色彩を忠実に再現しているかを指数で表したもので、原則として１００に近いほど演色性が良い。
【０００５】
一般に、平均演色評価数Ｒａの高いいわゆる高演色タイプのＬＥＤランプは、ＬＥＤチップからの青色発光によって、波長５６０ｎｍ〜５７０ｎｍの光を発光するＹＡＧなどの黄色系蛍光体からの黄色発光と、波長６２０ｎｍの光を発光する赤色発光体からの赤色発光で演色性にすぐれる白色光を合成する。平均演色評価数Ｒａをあげるためには、上記のように赤色発光する赤色蛍光体を用いるのが通常であるが、赤色蛍光体は４６０ｎｍ付近の青色光を励起に用いるのみならず、黄色系蛍光体から発光される黄色光も吸収して励起に用いるため、赤色発光の蛍光体を使用するとＬＥＤランプの発光効率が約半減となり、大幅に低下するという問題があった。
【０００６】
そのため、ＬＥＤチップからの青色発光によって緑色発光する緑色蛍光体を用いて、平均演色評価数Ｒａはもとより、緑色の見え方である特殊演色評価数Ｒ１１の値もあげることが試みられている。これらの緑色蛍光体または赤色蛍光体を中心とした系の場合は、平均演色評価数Ｒａの観点から見た場合、Ｒａ９５、言い換えれば基準光（５０００Ｋ未満では完全放射体、５０００Ｋ以上ではＣＩＥ昼光色）に限りなく近い演色性も得られる。しかしながら、一般照明として、３波長型蛍光ランプと同レベルでの平均演色評価数Ｒａ８３や高演色性の平均演色評価数Ｒａ９０の仕様においては発光効率が十分ではなく、さらなる発光効率の向上が求められている。加えて、光色すなわち色温度についても、ＨＩＤランプ、電球、蛍光ランプを考慮した場合には、ＨＩＤランプや、３波長型蛍光ランプと同レベルの演色性、例えば平均演色評価数Ｒａ８３や、さらに高演色性の平均演色評価数Ｒａ９０仕様における、各種色温度６７００Ｋから３０００Ｋまでのラインナップが必要とされる。
【特許文献１】特開２００１−１４８５１６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、高い演色性を維持しつつ発光効率を向上させることが可能な発光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発光装置は、青色光を放射する発光素子と；前記発光素子から放射される青色光により励起されて、波長５１０〜５３０ｎｍ、波長６２０〜６５０ｎｍおよび波長５５５±５ｎｍにそれぞれピークを有する光を発光する蛍光体を含有する蛍光体層と；を具備することを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発光装置は、請求項１記載の発光装置において、前記蛍光体が、波長５１０〜５３０ｎｍに発光ピークを有する緑色蛍光体と、波長６２０〜６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体と、波長５５５±５ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体とをそれぞれ含有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発光装置は、請求項１または２記載の発光装置において、前記蛍光体において、波長５５５±５ｎｍの発光ピークの半値幅は９５〜１１５ｎｍであることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発光装置は、請求項２記載の発光装置において、前記緑色蛍光体、前記赤色蛍光体および前記黄色蛍光体のうちで、発光ピーク強度の温度による変化が最も小さい蛍光体の発光ピーク強度比（所定の温度における発光ピーク強度／常温における発光ピーク強度）Ａと、発光ピーク強度の温度による変化が最も大きい蛍光体の前記発光ピーク強度比Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が、８０℃、１００℃、１２０℃および１７０℃の各温度で、それぞれ１５％以下、２０％以下、３０％以下および３５％以下であることを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発光装置は、請求項４記載の発光装置において、規格値より低い色温度を有し、かつ黒体輻射の軌跡からの偏差（ｄｕｖ）が＋０．００２〜＋０．００４である白色光を発光することを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発光装置は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置において、色温度が２７５０〜３１５０Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが１．２５〜１．４５である白色光を発光することを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発光装置は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置において、色温度が４０００〜４４００Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが０．９〜１．０である白色光を発光することを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発光装置は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置において、色温度が４７５０〜５２５０Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが０．６〜０．８である白色光を発光することを特徴としている。
【００１６】
請求項９記載の発光装置は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発光装置において、色温度が６１５０〜７１５０Ｋであり、波長５５５±５ｎｍの発光ピーク強度の前記青色光の発光ピーク強度に対する比Ｃが０．３〜０．６である白色光を発光することを特徴としている。
【００１７】
前記した請求項１乃至請求項９記載の発明において、用語の定義および技術的意味は、特に指定しない限り以下の通りである。
【００１８】
青色光を放射する発光素子は、主波長が４２０〜４８０ｎｍ（例えば４６０ｎｍ）の青色光を放射し、放射した青色光により蛍光体を励起して可視光を発光させるものである。本発明で用いられる青色光を放射する発光素子としては、例えば、青色発光タイプのＬＥＤチップなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
蛍光体は、このような発光素子から放射された青色光により励起されて可視光を発光し、この可視光と発光素子から放射される青色光との混色によって、発光装置として所望の発光色を得るものである。本発明において蛍光体としては、波長５１０〜５３０ｎｍの範囲、波長６２０〜６５０ｎｍの範囲および波長５５５±５ｎｍの範囲にそれぞれ発光強度のピーク（以下、「発光ピーク」と称する。）を有する光を発光する蛍光体を使用することができる。この蛍光体としては、波長５１０〜５３０ｎｍの範囲に発光ピークを有する緑色蛍光体と、波長６２０〜６５０ｎｍの範囲に発光ピークを有する赤色蛍光体と、波長５５５±５ｎｍの範囲に発光ピークを有する黄色蛍光体の計３種類の蛍光体を混合して使用することができる。すなわち、主波長（ピーク波長）が５１０〜５３０ｎｍの緑色蛍光体と、主波長が６２０〜６５０ｎｍの赤色蛍光体と、主波長が５５５±５ｎｍの黄色蛍光体を混合した蛍光体を使用することができる。この場合、これら３種類の蛍光体の種類および配合割合は、発光装置からの発光の平均演色評価数Ｒａが高く、かつ高い発光効率が得られるように調整される。
【００２０】
本発明の蛍光体において、比視感度の優れた波長５５５±５ｎｍの発光ピークは、９５〜１１５ｎｍの半値幅を有することが好ましい。その理由を以下に説明する。なお、蛍光体の発光ピークにおける半値幅は、発光ピークの強度の１／２強度におけるスペクトルの広がり幅（波長）をいう。
【００２１】
一般に、励起波長に対し発光の主波長が長波長側にシフトするいわゆるストークスシフトが大きくなると、発光波長域はブロードになり、発光強度が低下する。すなわち、半値幅は大きくなる。半値幅と主波長の関係を図１２に示す。図１２から理解されるように、比視感度の良好な５５５ｎｍの半値幅は９７．２５６ｎｍであるので、この実施形態においては、以下の理由から９５〜１１５ｎｍの範囲を規定している。表１に、各発光の主波長、半値幅および発光強度を有する波長領域の関係を示す。
【表１】
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【００２２】
上記のように、この実施形態においては赤色蛍光体の主波長は、励起波長から離れた長波長側の６２０〜６５０ｎｍに規定し、演色性の向上が図られるよう発光強度を有する波長領域はブロードになるが、発光強度は低下する。この強度低下を補うとともに、連続したスペクトル（すなわち、発光強度の谷部が強調されないスペクトル）となるようにする必要がある。また、緑色蛍光体の主波長は励起波長に近い長波長側の５１０〜５３０ｎｍに規定しているため、発光強度の低下は抑えられるが、発光強度を有する波長領域は狭くなるため、上記の黄色蛍光体の半値幅の選択によっては連続したスペクトルとならないことがある。そのため、主波長５５５ｎｍ±５ｎｍの黄色蛍光体の半値幅は９５〜１１５ｎｍが好ましい。例えば表１では、主波長５５５ｎｍおよび半値幅が９５ｎｍである発光スペクトルの発光強度を有する波長領域は、５０７．５〜６０２．５ｎｍである。この範囲の波長領域は、主波長５２０ｎｍの発光スペクトルの発光強度を有する波長領域である４９５〜５５５ｎｍおよび主波長６５０ｎｍの発光スペクトルの発光強度を有する波長領域である５９０〜７１０ｎｍの間の波長領域を補い、連続したスペクトルを得ることができる。
【００２３】
また、ピーク波長が５１０〜５３０ｎｍの緑色蛍光体と６２０〜６５０ｎｍの赤色蛍光体と５５５±５ｎｍの黄色蛍光体を混合した蛍光体を使用する実施形態においては、温度による発光ピーク強度の変化の度合いを、蛍光体の温度特性を表す指標（温度特性指標）として使用し、この指標の値が近い、すなわち温度特性指標の差が一定の値以下となるように蛍光体を組み合わせて配合することが好ましい。
【００２４】
より具体的には、各色の蛍光体のうちで、発光ピーク強度の温度による変化が最も小さい蛍光体の発光ピーク強度比（所定の温度例えば８０℃における発光ピーク強度ａ／常温における発光ピーク強度ａ０）をＡ、発光ピーク強度の温度による変化が最も大きい蛍光体の発光ピーク強度比（所定の温度例えば８０℃における発光ピーク強度ｂ／常温における発光ピーク強度ｂ０）をＢとするとき、ＡおよびＢを温度特性指標として用い、これらの値の差（Ａ−Ｂ）を、温度８０℃で０．１５以下（１５％以下）、温度１００℃で０．２以下（２０％以下）、温度１２０℃で０．３以下（３０％以下）、温度１７０℃で０．３５以下（３５％以下）にすることが好ましい。なお、発光ピーク強度比を求める基準の温度である常温は、２０〜３０℃の範囲で適宜設定した温度である。
【００２５】
そして、このように発光ピーク強度比の差（Ａ−Ｂ）が前記値以下である蛍光体を組み合わせて配合することにより、温度変化により生じる発光色（色温度および平均演色評価数Ｒａ）の変化を抑えることができる。
【００２６】
さらに、ピーク波長が５１０〜５３０ｎｍの緑色蛍光体と６２０〜６５０ｎｍの赤色蛍光体と５５５±５ｎｍの黄色蛍光体を混合した蛍光体を使用する実施形態においては、各色の蛍光体の種類（すなわちピーク波長）および配合組成の決定において、発光装置からの白色光が、規格値より低い色温度を有しかつｄｕｖの値が＋０．００２〜＋０．００４の範囲になるように調整することが好ましい。その理由を以下に説明する。なお、ｄｕｖは、発光装置からの発光（白色光）の色ずれを、色度図における黒体輻射の軌跡からの偏差として表したものである。
【００２７】
すなわち、緑色蛍光体（例えばピーク波長５２０ｎｍ）と赤色蛍光体（例えばピーク波長６５０ｎｍ）と黄色蛍光体（例えばピーク波長５５５ｎｍ）のそれぞれにおいて、温度による発光色度の変化は、緑色蛍光体が最も大きく、蛍光体温度が上昇すると発光色度はＣＩＥ色度図のｘ値およびｙ値が低下する方向（青色光の色度に向かう方向）に変化する。そして、このような緑色蛍光体の発光色の変化により、前記３色の蛍光体が混合された蛍光体層を有するＬＥＤランプから発せられる白色光の色度は、色温度が上昇し偏差（ｄｕｖ）の値が減少する方向にシフトする。したがって、初期の色温度を規格値より低めに設定し、かつ偏差（ｄｕｖ）の値を＋側で０．００２〜０．００４の範囲に設定することにより、蛍光体の温度が上昇したときに、所望の色温度で偏差（ｄｕｖ）の値が０あるいは０に極めて近い白色光、すなわち色ずれのない白色光を得ることができる。
【００２８】
蛍光体を含む蛍光体層は、前記の蛍光体、例えば３種類の蛍光体を、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような透明樹脂に加えて混合・分散させた層として形成される。発光素子の外側を覆うように形成することができるが、発光素子を直接覆うようにして透明樹脂層を形成し、その上に前記した蛍光体を含む層を設けることも可能である。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１記載の発光装置によれば、蛍光体からの発光スペクトルが、波長５１０〜５３０ｎｍの範囲の発光ピークおよび波長６２０〜６５０ｎｍの範囲の発光ピークとともに、比視感度が非常に高い波長５５５±５ｎｍの範囲にも発光ピークを有しているので、エネルギー変換効率が高いため、高い演色性を維持しつつ、高い発光効率を得ることができる。
【００３０】
請求項２記載の発光装置によれば、蛍光体の発光スペクトルにおけるそれぞれの発光ピークを容易に調整できるので、高演色性を維持しつつ、より高い発光効率を得ることができる。
【００３１】
請求項３記載の発光装置によれば、エネルギー変換効率をより高めることができるため、高い演色性を維持しつつ、より高い発光効率を得ることができる。
【００３２】
請求項４記載の発光装置によれば、高演色性を維持しつつ、より高い発光効率を得ることができるうえに、温度変化により生じる発光の色温度および平均演色評価数Ｒａの変化を抑えることができる。
【００３３】
請求項５記載の発光装置によれば、蛍光体の温度が上昇したときにも、色ずれがなく高演色性で高い発光効率の白色光を得ることができる。
【００３４】
請求項６乃至９記載の発光装置によれば、平均演色評価数Ｒａが高く発光効率が高い白色光を得ることができる。
【００３５】
したがって、本発明によれば、従来に比べて平均演色評価数Ｒａを向上させつつ、発光効率を向上させることが可能な発光装置を提供することができる。また、平均演色評価数Ｒａの低下をおさえ、発光効率を向上させることができるため、光色、すなわち色温度についても、種々の平均演色評価数Ｒａの仕様において、各色温度のラインナップをそろえることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の発光装置をＬＥＤに適用した実施形態の構成を示す断面図、図２は、図１に示すＬＥＤランプの複数個を、例えば一平面上に３行３列のマトリックス状に配置したＬＥＤモジュールの一例を示す平面図、図３は、図２のＡ−Ａ´線断面図である。
【００３７】
図１に示すＬＥＤランプ１は、発光素子として、青色発光タイプのＬＥＤチップ２を有している。このＬＥＤチップ２は、回路パターン３を有する基板４上に搭載されている。基板４としては、放熱性と剛性を有するアルミニウム（Ａｌ）やニッケル（Ｎｉ）、ガラスエポキシ樹脂などから成る平板が用いられ、この基板４上に電気絶縁層５を介して陰極側と陽極側の回路パターン３がそれぞれ形成されている。回路パターン３は、ＣｕとＮｉの合金やＡｕなどから構成されている。
【００３８】
そして、ＬＥＤチップ２の底面電極が一方の電極側の回路パターン３の上に配置されて電気的に接続され、上面電極が他方の電極側の回路パターン３に、金線のようなボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。ＬＥＤチップ２の電極接続構造としては、フリップチップ接続構造を適用することもできる。これらの電極接続構造によれば、ＬＥＤチップ２の前面への光取出し効率が向上する。
【００３９】
基板４上には、凹部７を有する樹脂製などのフレーム８が設けられている。凹部７を有するフレーム８は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）などの合成樹脂から構成され、凹部７内にＬＥＤチップ２が配置され、収容されている。そして、ＬＥＤチップ２が収容された凹部７内には、波長５１０〜５３０ｎｍの範囲に発光ピークを有する第１の蛍光体（緑色蛍光体）と、波長６２０〜６５０ｎｍの範囲に発光ピークを有する第２の蛍光体（赤色蛍光体）と、波長５５５±５ｎｍの範囲に発光ピークを有する第３の蛍光体（黄色蛍光体）との計３種類の蛍光体を、透明樹脂に混合し分散させた蛍光体含有樹脂が塗布・充填されており、ＬＥＤチップ２はこのような蛍光体含有樹脂層９により覆われている。透明樹脂としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などが用いられる。
【００４０】
緑色蛍光体は、例えばＲＥ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体（ＲＥは、Ｙ、ＧおよびＬａから選ばれる少なくとも１種を示す。）などのＹＡＧ蛍光体、ＡＥ２ＳｉＯ４：Ｅｕ蛍光体（ＡＥは、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａなどのアルカリ土類元素を示す。）やＣａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体などのケイ酸塩蛍光体、サイアロン系蛍光体（例えば、ＣａXＳｉｙＡｌZＯＮ：Ｅｕ２＋）、およびＣａ３Ｓｃ２Ｏ４：Ｃｅ蛍光体などの中から選択される。赤色蛍光体としては、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ蛍光体のような酸硫化物蛍光体、窒化物系蛍光体（例えば、ＡＥ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ２＋やＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋）などが用いられるが、特に限定されるものではない。黄色蛍光体は、例えばＲＥ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体（ＲＥは、Ｙ、ＧｄおよびＬａから選ばれる少なくとも１種を示す。）などのＹＡＧ蛍光体、（Ｔｂ，Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅ蛍光体などのＴＡＧ蛍光体、サイアロン系蛍光体（例えば、ＣａＸＳｉＹＡｌＺＯＮ：Ｅｕ２＋）、ＡＥ２ＳｉＯ４：Ｅｕ蛍光体（ＡＥは、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａなどのアルカリ土類元素を示す。）やＳｒ３Ｓｉ３Ｏ５：Ｅｕ２＋蛍光体などのケイ酸塩蛍光体などの中から、蛍光体の特性や用途に応じて選択される。各黄色蛍光体の特性としては、ＹＡＧ蛍光体は、青色光により励起されて得られる発光スペクトルのピークは高くなるが、半値幅が広く（ブロードな発光ピークとなり）、全体としての発光効率はやや低下するので、発光効率の点ではＴＡＧ蛍光体、サイアロン系蛍光体およびケイ酸塩蛍光体が好ましい。すなわち、ＴＡＧ蛍光体、サイアロン系蛍光体およびケイ酸塩蛍光体は、発光スペクトルの半値幅が狭く、発光効率が良好である。なお、ＹＡＧ蛍光体は、湿度に対する発光効率などの変化が小さい点で好ましく、サイアロン系蛍光体などの窒化物系蛍光体は、温度に対する発光効率などの変化が小さい点で好ましい。
【００４１】
実施形態のＬＥＤランプ１では、印加された電気エネルギーがＬＥＤチップ２で主波長が４２０〜４８０ｎｍ（例えば４６０ｎｍ）の青色光に変換されて放射され、放射された青色光は、蛍光体含有樹脂層９中に含有された緑色蛍光体と赤色蛍光体と黄色蛍光体の計３種類からなる蛍光体で、より長波長の光に変換される。そして、ＬＥＤチップ２から放射される青色光とこれらの蛍光体の発光色とに基づく色である白色光がＬＥＤランプ１から放出される。
【００４２】
そして、実施形態のＬＥＤランプ１においては、蛍光体からの発光スペクトルが、波長５１０〜５３０ｎｍの範囲の発光ピークおよび波長６２０〜６５０ｎｍの範囲の発光ピークとともに、従来のＬＥＤランプ１の発光スペクトルには存在しなかった、比視感度が非常に高い主波長が５５０±５ｎｍの発光ピークを有しているので、エネルギー変換効率が高いため、発光効率を向上させることができる。
【００４３】
また、実施形態のＬＥＤランプ１において、蛍光体からの発光スペクトルが、波長５２０ｎｍ付近に発光ピークを有する緑色、波長６５０ｎｍ付近に発光ピークを有する赤色および波長５５５ｎｍ付近に発光ピークを有する黄色が混色される場合には、色再現性が高いため、一般照明用のＬＥＤランプとしての用途の他に、映像用の光源、例えば液晶表示装置のバックライト用光源としても好適に使用することができる。
【００４４】
さらに、ピーク波長が５１０〜５３０ｎｍの緑色蛍光体と６２０〜６５０ｎｍの赤色蛍光体と５５５±５ｎｍの黄色蛍光体を混合した蛍光体を使用する実施形態において、各色の蛍光体のうちで、発光ピーク強度の温度による変化が最も小さい蛍光体と最も大きい蛍光体の発光ピーク強度比Ａ，Ｂ（所定の温度における発光ピーク強度／常温における発光ピーク強度）の差（Ａ−Ｂ）を、温度８０℃で１５％以下、温度１００℃で２０％以下、温度１２０℃で３０％以下、温度１７０℃で３５％以下にすることが好ましい。そして、このように発光ピーク強度比の差（Ａ−Ｂ）が前記値以下である蛍光体を組み合わせて配合することにより、温度が変化することにより生じる発光色（色温度および平均演色評価数Ｒａ）の変化を抑えることができる。
【００４５】
ここで、ピーク波長５２０ｎｍの緑色蛍光体とピーク波長６５０ｎｍの赤色蛍光体、およびピーク波長５５５ｎｍの黄色蛍光体について、前記発光ピーク強度比を各温度で求めた結果を図４に示す。なお、蛍光体の温度は、蛍光体粉体の温度を測定したものであり、蛍光体粉体をヒータで加熱することにより、蛍光体温度を３０℃〜２００℃まで変化させた。また、蛍光体の発光ピーク強度は、発光スペクトルを分光光度計（日本分光社製；ＦＰ−６５００）を用いて測定した。そして、各蛍光体の発光ピーク強度比を、３０℃での発光ピーク強度を１とした相対値として求めた。
【００４６】
また、蛍光体温度が８０℃、１００℃、１２０℃、１５０℃および１７０℃の各温度において、発光ピーク強度の温度による変化が最も小さい蛍光体である黄色蛍光体の発光ピーク強度比Ａと、発光ピーク強度の温度による変化が最も大きい蛍光体である緑色蛍光体の発光ピーク強度比Ｂとの差（Ａ−Ｂ）を算定した。結果を表２に示す。
【表２】
2008218998.tif 000004
【００４７】
図４に示すグラフおよび表２から、ピーク波長５２０ｎｍの緑色蛍光体とピーク波長６５０ｎｍの赤色蛍光体、およびピーク波長５５５ｎｍの黄色蛍光体とを混合した蛍光体においては、黄色蛍光体の発光ピーク強度比Ａと緑色蛍光体の発光ピーク強度比Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が、温度８０℃で１５％以下、温度１００℃で２０％以下、温度１２０℃で３０％以下、温度１７０℃で３５％以下になっており、赤色蛍光体を含めた３色の蛍光体の発光ピーク強度比が一定の範囲内に入り、近似した温度特性を有していることがわかる。そして、このよう温度特性が近似した蛍光体を組み合わせて使用したＬＥＤランプにおいては、温度変化による発光色（色温度および平均演色評価数Ｒａ）の変化を抑えることができる。
【００４８】
さらに、ピーク波長が５１０〜５３０ｎｍの緑色蛍光体と６２０〜６５０ｎｍの赤色蛍光体と５５５±５ｎｍの黄色蛍光体を混合した蛍光体を使用する実施形態においては、各色の蛍光体の種類（すなわちピーク波長）および配合組成の決定において、発光装置からの白色光が、規格値より低い色温度を有しかつｄｕｖの値が＋０．００２〜＋０．００４の範囲になるように調整することが好ましい。
【００４９】
図５は、ピーク波長５２０ｎｍの緑色蛍光体とピーク波長６５０ｎｍの赤色蛍光体、およびピーク波長５５５ｎｍの黄色蛍光体のそれぞれについて、蛍光体温度を室温（３０℃）から２００℃まで変化させたときの発光色度の変化を、ＣＩＥ色度図に示したものである。
【００５０】
図５のグラフからわかるように、温度による発光色度の変化は、緑色蛍光体が最も大きく、蛍光体温度が上昇すると発光色度はｘ値およびｙ値が低下する方向（青色光の色度に向かう方向）に大きく変化する。そして、このような緑色蛍光体の発光色度の変化により、前記３色の蛍光体が混合された蛍光体層を有するＬＥＤランプからの発光の色度は、矢印で示すようにシフトする。その結果、ＬＥＤランプ１から発せられる白色光の色温度が上昇し、偏差（ｄｕｖ）の値が減少する。したがって、以下の表３に示すように、初期の色温度を規格値より低めに設定し、かつ偏差（ｄｕｖ）の値を＋側で０．００２〜０．００４の範囲に設定することにより、蛍光体の温度が上昇したときに、所望の色温度を有しかつ偏差（ｄｕｖ）が０あるいは０に極めて近い白色光、すなわち色ずれのない白色光を得ることができる。
【表３】
2008218998.tif 000005
【００５１】
さらに、実施形態のＬＥＤランプ１において、青色光のピーク波長である４６０ｎｍの発光強度に対する波長５５５±５ｎｍの発光強度の比Ｃを、色温度が２７５０〜３１５０Ｋで１．２５〜１．４５、色温度が４０００〜４４００Ｋで０．９〜１．０、色温度が４７５０〜５２５０Ｋで０．６〜０．８、色温度が６１５０〜７１５０Ｋで０．３〜０．６の範囲に調整することにより、高い演色性を維持しつつ、より高い発光効率を得ることができる。上記色温度でＣの値が前記範囲を外れた場合には、高演色性で高い発光効率の発光を得ることができない。
【００５２】
なお、上記実施形態では、ＬＥＤランプ１をマトリックス状に複数個配置したＬＥＤモジュール２１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複数個のＬＥＤランプ１を１列状に配置して形成してもよく、さらにＬＥＤランプ１は単数でもよい。
【００５３】
図６および図７は、本発明の第２の実施形態に係わるＬＥＤパッケージを形成する発光装置を示している。図６は、この発光装置の平面図であり、図７は、図６に示す発光装置をＦ−Ｆ線に沿って切断した縦断面図である。なお、図６および図７おいて、第１の実施形態に関する図面と同様の構成要素については同じ参照数字を用いて、その説明を簡略化または省略する。
【００５４】
図６および図７に示す発光装置（ＬＥＤランプ）１は、パッケージ基板例えば装置基板４と、反射層３１と、回路パターン３と、複数好ましくは多数の半導体発光素子（例えば青色ＬＥＤチップ）と、接着層３２と、リフレクタ３４と、蛍光体含有樹脂層９と、光拡散部材３３とを備えて形成されている。蛍光体含有樹脂層９は封止部材としても機能する。装置基板４は、金属または絶縁材、例えば合成樹脂製の平板からなり、発光装置１に必要とされる発光面積を得るために、所定形状例えば長方形状をなしている。装置基板４を合成樹脂製とする場合、例えば、ガラス粉末入りのエポキシ樹脂等で形成することができる。装置基板４を金属製とする場合は、この装置基板４の裏面からの放熱性が向上し、装置基板４の各部温度を均一にすることができ、同じ波長域の光を発する半導体発光素子２の発光色のばらつきを抑制することができる。なお、このような作用効果を奏する金属材料としては、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導性に優れた材料、具体的にはアルミニウムまたはその合金を例示することができる。
【００５５】
反射層３１は、所定数の半導体発光素子２を配設し得る大きさであって、例えば、装置基板４の表面全体に被着されている。反射層３１は、４００〜７４０ｎｍの波長領域で８５％以上の反射率を有する白色の絶縁材料により構成することができる。このような白色絶縁材料としては、接着シートからなるプリプレグ（pre-preg）を使用することができる。このようなプリプレグは、例えば、酸化アルミニウム等の白色粉末が混入された熱硬化性樹脂をシート基材に含浸させて形成することができる。反射層３１はそれ自体の接着性により、装置基板４の表面となる一面に接着される。
【００５６】
回路パターン３は、各半導体発光素子２への通電要素として、反射層３１の装置基板４が接着された面とは反対側の面に接着されている。この回路パターン３は、例えば各半導体発光素子２を直列に接続するために、装置基板４および反射層３１の長手方向に所定間隔ごとに点在して２列に形成されている。一方の回路パターン３の列の一端側に位置する端側回路パターン３ａには、給電パターン部３ｃが一体に連続して形成され、同様に他方の回路パターン３の列の一端側に位置する端側回路パターン３ａには、給電パターン部３ｄが一体に連続して形成されている。給電パターン部３ｃ，３ｄは反射層３１の長手方向一端部に並べて設けられ、互いに離間して反射層３１により絶縁されている。これらの給電パターン部３ｃ，３ｄのそれぞれに、電源に至る図示しない電線が個別に半田付け等で接続されるようになっている。
【００５７】
回路パターン３は以下に説明する手順で形成される。まず、未硬化の前記熱硬化性樹脂が含浸されたプリプレグからなる反射層３１を装置基板４上に貼付けた後、反射層３１上にこれと同じ大きさの銅箔を貼付ける。次に、こうして得た積層体を加熱するとともに加圧して、熱硬化性樹脂を硬化させることによって、装置基板４と銅箔を反射層３１に圧着し接着を完了させる。次いで、銅箔上にレジスト層を設けて、銅箔をエッチング処理した後に、残ったレジスト層を除去することによって、回路パターン３を形成する。銅箔からなる回路パターン３の厚みは例えば３５μｍである。
【００５８】
図７に示すように、半導体発光素子２は、例えば窒化物半導体を用いてなるダブルワイヤー型のＬＥＤチップからなり、透光性を有する素子基板２ｂの一面に半導体発光層２ａを積層して形成されている。素子基板２ｂは、例えばサファイア基板で作られている。この素子基板２ｂの厚みは、回路パタ−ン３より厚く、例えば９０μｍとする。
【００５９】
半導体発光層２ａは、素子基板２ｂの主面上に、バッファ層、ｎ型半導体層、発光層、ｐ型クラッド層、ｐ型半導体層を順次積層して形成されている。発光層は、バリア層とウェル層を交互に積層した量子井戸構造をなしている。ｎ型半導体層にはｎ側電極が設けられ、ｐ型半導体層上にはｐ側電極が設けられている。この半導体発光層２ａは、反射膜を有しておらず、厚み方向の双方に光を放射できる。
【００６０】
各半導体発光素子２は、装置基板４の長手方向に隣接した回路パターン３間にそれぞれ配置され、白色の反射層３１の同一面上に接着層３２により接着されている。具体的には、半導体発光層２ａが積層された素子基板２ｂの一面と平行な他面が、接着層３２により反射層３１に接着されている。この接着により、回路パターン３および半導体発光素子２は反射層３１の同一面上で直線状に並べられるので、この並び方向に位置した半導体発光素子２の側面と回路パターン３とは、近接して対向するように設けられている。接着層３２の厚みは、例えば５μｍ以下とすることができる。接着層３２には、例えば５μｍ以下の厚みで光透過率が７０％以上の透光性を有した接着剤、例えばシリコーン樹脂系の接着剤を好適に使用できる。
【００６１】
図６および図７に示すように、各半導体発光素子２の電極と半導体発光素子２の両側に近接配置された回路パターン３とは、ボンディングワイヤ６で接続されている。さらに、前記２列の回路パターン３列の他端側に位置された端側回路パターン３ｂ同士も、ボンディングワイヤ６で接続されている。したがって、この実施形態の場合、各半導体発光素子２は直列に接続されている。以上の装置基板４、反射層３１、回路パターン３、各半導体発光素子２、接着層３２、およびボンディングワイヤ６により、発光装置１の面発光源が形成されている。
【００６２】
リフレクタ３４は、一個一個または数個の半導体発光素子２ごとに個別に設けられるものではなく、反射層３１上の全ての半導体発光素子２を包囲する単一のものであり、例えば長方形の枠で形成されており、半導体発光素子２は前記枠で形成された凹部７内に配置されている。リフレクタ３４は反射層３１に接着止めされていて、その内部に複数の半導体発光素子２および回路パターン３が収められているとともに、前記一対の給電パターン部３ｃ、３ｄはリフレクタ３４の外部に位置されている。リフレクタ３４は、例えば合成樹脂で成形することができ、その内周面は反射面となっている。リフレクタ３４の反射面は、ＡｌやＮｉ等の反射率の高い金属材料を蒸着またはメッキして形成することができる他、可視光の反射率の高い白色塗料を塗布して形成することができる。あるいは、リフレクタ３４の成形材料中に白色粉末を混入して、リフレクタ３４自体を可視光の反射率が高い白色にすることもできる。前記白色粉末としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、硫酸バリウム等の白色フィラーを用いることができる。なお、リフレクタ３４の反射面は、発光装置１の照射方向に次第に開くように形成することが望ましい。
【００６３】
蛍光体含有樹脂層９は、前記第１の実施形態と同様に、３種類の蛍光体を混合した液状の熱硬化性樹脂をディスペンサ等の注入装置を用いて、反射層３１表面および一直線上に配列された各半導体発光素子２およびボンディングワイヤ６等を満遍なく埋めるようにして充填し、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させることにより形成されている。
【００６４】
反射層３１表面とボンディングワイヤ６との間に流れ込んだ液状の透明樹脂は、毛細管現象等により各半導体発光素子２およびボンディングワイヤ６に行きわたり、その膜厚等がほぼ均一になっており、蛍光体も透明樹脂にほぼ均一に分散している。このように構成される第２の実施形態においても、十分に高い平均演色評価数Ｒａの値を確保することができるので、高い演色性を有している。また、エネルギー効率の向上を図ることができ、高い発光効率を得ることができる。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明の実施例およびその評価結果について記載する。
【００６６】
実施例１、比較例１，２
実施例１では、波長５２０ｎｍに発光ピークを有する緑色蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）と、波長６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体（窒化物系蛍光体）と、波長５５５ｎｍに発光ピークを有する半値幅が９５ｎｍの黄色蛍光体（酸化物蛍光体）とを、それぞれシリコーン樹脂中に以下の表４に示す配合比（シリコーン樹脂に対する配合割合；重量％）で混合し、分散させた。また、比較例１では、半値幅が８５ｎｍの波長５４０ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体を、比較例２では半値幅が１０５ｎｍの波長５７０ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体をそれぞれ使用し、これらの黄色蛍光体と、波長５２０ｎｍに発光ピークを有する緑色蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）と、波長６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体（窒化物系蛍光体）とを、表２に示す配合比でそれぞれシリコーン樹脂中に混合して、分散させた。なお、参考例１は波長５５５ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体を表２に示す配合で使用したものである。同様に、参考例２は波長５４０ｎｍおよび波長５７０ｎｍにそれぞれ発光ピークを有する２種類の黄色蛍光体を、参考例３は波長５４０ｎｍおよび波長５７０ｎｍにそれぞれ発光ピークを有する２種類の黄色蛍光体と、波長６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体を、そして参考例４は、波長５７０ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体と、波長６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体を、表２に示す配合でそれぞれ使用したものである。
【００６７】
次に、こうして得られた蛍光体含有シリコーン樹脂を、開口径３ｍｍの凹部８内に充填した後、シリコーン樹脂を硬化させて蛍光体含有樹脂層を形成し、図１に示す構成を有するＬＥＤランプ１を作成した。なお、蛍光体含有樹脂層９の光路長は１．０ｍｍとした。光路長は、ＬＥＤチップの上面より光取り出し側の蛍光体含有樹脂層の厚さをいう。
【００６８】
こうして実施例１および比較例１，２で得られたＬＥＤランプを発光させ、発光の色温度と平均演色評価数Ｒａおよび発光効率をそれぞれ測定した。色温度と平均演色評価数Ｒａは分光光度計（大塚電子製の瞬間分光光度計ＭＣＰＤ−７０００）を用いて測定し、発光効率はゴニオメーター（富士光電工業株式会社製ＧＭＴ−１）を用いて測定した。これらの測定結果を表４に示す。なお、発光効率は表４の参考例２のＬＥＤランプの発光効率を１００％としたときの相対値である。表中、１００＋は、１００（％）を超えることを表す。また、分光光度計（大塚電子製の瞬間分光光度計ＭＣＰＤ−７０００）を用いて測定されたこれらのＬＥＤランプの発光スペクトルのうち、実施例１で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを、図８に示す。
【００６９】
【表４】
2008218998.tif 000006
【００７０】
表４から明らかなように、実施例１で得られたＬＥＤランプは、波長５２０ｎｍの発光ピークと波長６５０ｎｍの発光ピークとともに、波長５５５ｎｍにも発光ピークを有する蛍光体を含有しているので、高演色性の発光が得られ、平均演色評価数Ｒａを向上させることができる。特に、実施例１で得られたＬＥＤランプは、比較例１，２と同様の色温度および平均演色評価数Ｒａにおいても、発光効率が９０％と、極めて高い発光効率を有している。
【００７１】
なお、表４の参考例３のように、波長５２０ｎｍに発光ピークを有する緑色蛍光体を使用せず、波長５４０ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体と波長５７０ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体の２種類の黄色蛍光体を使用することによっても、良好な発光効率および平均演色評価数Ｒａを得ることができるが、このような蛍光体を使用する場合には、平均演色評価数Ｒａをさらに向上させることが難しく、平均演色評価数Ｒａが８０の他に、９０、９５などのラインナンップをそろえることが難しい。また、参考例３のように２種類の黄色蛍光体を使用する場合には、参考例２のように波長５５５ｎｍに発光ピークを有する黄色蛍光体の１種類を使用する場合と比較して発光効率が低下するので、色温度、特に高い色温度でのラインナップをそろえることが難しい。
【００７２】
実施例２、比較例３
実施例２においては、さらに高い平均演色評価数Ｒａ９０を得るために、実施例１に対して、表２に示すように、波長５２０ｎｍの発光ピークを有する緑色蛍光体および波長６５０ｎｍの発光ピークを有する赤色蛍光体の配合比率を増加させ、波長５５５ｎｍの発光ピークを有する黄色蛍光体の配合比率を減少させて使用した。また、比較例３においても、同様に比較例１に対して波長５２０ｎｍの発光ピークを有する緑色蛍光体および波長６５０ｎｍの発光ピークを有する赤色蛍光体の配合比率を増加させ、波長５７０ｎｍの発光ピークを有する黄色蛍光体の配合比率を減少させて使用した。そして、これらの蛍光体をそれぞれシリコーン樹脂中に配合し、表４に示す配合比（シリコーン樹脂に対する配合割合；重量％）で混合し、分散させた。次に、こうして得られた蛍光体含有シリコーン樹脂を、実施例１及び比較例２と同様に、開口径３ｍｍの凹部８内に充填した後、シリコーン樹脂を硬化させて蛍光体含有樹脂層９を形成し、図１に示す構成を有するＬＥＤランプ１を作成した。
【００７３】
こうして実施例２および比較例３で得られたＬＥＤランプを発光させ、実施例１と同様に、発光の色温度と平均演色評価数Ｒａおよび発光効率をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表４に示す。なお、発光効率は表４の参考例２のＬＥＤランプの発光効率を１００％としたときの相対値である。また、分光光度計（大塚電子製の瞬間分光光度計ＭＣＰＤ−７０００）を用いて測定されたこれらのＬＥＤランプの発光スペクトルのうち、実施例２で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを、図９に示す。
【００７４】
表４の測定結果から、以下のことがわかる。実施例２で得られたＬＥＤランプは、波長５２０ｎｍの発光ピークと波長６５０ｎｍの発光ピークとともに、波長５５５ｎｍにも発光ピークを有する蛍光体を含有しているので、高演色性の発光が得られ、平均演色評価数Ｒａを向上させることができる。すなわち、実施例２で得られたＬＥＤランプは、比較例３で得られたＬＥＤランプと比較して、平均演色評価数Ｒａが９０と極めて高い演色性を維持しつつ、かつ発光効率が７５％と十分に高い発光効率を有している。
【００７５】
実施例３，４および比較例４，５
実施例３，４においては、実施例１に対して、３０００（Ｋ）の色温度および平均演色評価数Ｒａ８０または９０を得るために、表４に示すように、波長５２０ｎｍの発光ピークを有する緑色蛍光体、波長６５０ｎｍの発光ピークを有する赤色蛍光体および波長５５５ｎｍの発光ピークを有する黄色蛍光体の配合比率を増加させて使用した。また、比較例４，５においても、同様に比較例２に対して波長５２０ｎｍの発光ピークを有する緑色蛍光体、波長６５０ｎｍの発光ピークを有する赤色蛍光体および波長５５５ｎｍの発光ピークを有する黄色蛍光体の配合比率を増加させて使用した。そして、これらの蛍光体をそれぞれシリコーン樹脂中に配合し、表４に示す配合比（シリコーン樹脂に対する配合割合；重量％）で混合し、分散させた。次に、こうして得られた蛍光体含有シリコーン樹脂を、実施例１及び比較例２と同様に、開口径３ｍｍの凹部８内に充填した後、シリコーン樹脂を硬化させて蛍光体含有樹脂層９を形成し、図１に示す構成を有するＬＥＤランプ１を作成した。
【００７６】
こうして実施例３，４および比較例４，５で得られたＬＥＤランプを発光させ、実施例１と同様に、発光の色温度と平均演色評価数Ｒａおよび発光効率をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表４に示す。なお、発光効率は表４の参考例４のＬＥＤランプの発光効率を１００％としたときの相対値である。また、分光光度計（大塚電子製の瞬間分光光度計ＭＣＰＤ−７０００）を用いて測定されたこれらのＬＥＤランプの発光スペクトルのうち、実施例３で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを図１０に、実施例４で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを図１１に示す。
【００７７】
表４の測定結果から、以下のことがわかる。実施例３，４で得られたＬＥＤランプは、波長５２０ｎｍの発光ピークと波長６５０ｎｍの発光ピークとともに、波長５５５ｎｍにも発光ピークを有する蛍光体を含有しているので、高演色性の発光が得られ、平均演色評価数Ｒａを向上させることができる。すなわち、実施例３で得られたＬＥＤランプは、比較例４で得られたＬＥＤランプと比較して、平均演色評価数Ｒａが８０以上と高い演色性を維持しつつ、かつ、発光効率が８３％と高い発光効率を達成することができる。また、実施例４で得られたＬＥＤランプは、比較例５で得られたＬＥＤランプと比較して、平均演色評価数Ｒａが８８．９と極めて高い演色性を維持しつつ、かつ、発光効率が７４％と高い発光効率を有している。
【００７８】
さらに、実施例１〜４で得られたＬＥＤランプについて、波長５５５ｎｍの発光強度と波長４６０ｎｍの発光強度との比Ｃをそれぞれ求めた。結果を、色温度、発光効率、平均演色評価数Ｒａとともに表５に示す。
【表５】
2008218998.tif 000007
【００７９】
表５から、波長５５５ｎｍの発光強度と波長４６０ｎｍの発光強度との比Ｃを、色温度が３０００Ｋで１．２５〜１．４５の範囲に調整し、色温度が５０００Ｋで０．６〜０．８の範囲に調整することにより、平均演色評価数Ｒａが高く高発光効率の白色光を得ることができることがわかる。
【００８０】
このように本発明の実施例においては、波長５２０ｎｍに発光ピークを有する緑色蛍光体と波長６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色蛍光体に波長５５５ｎｍの発光ピークを有する黄色蛍光体を使用することにより、平均演色評価数Ｒａが一般蛍光灯並みの８０の他に、高い演色性である９０、９５においても、高い発光効率を有するＬＥＤランプが得られることがわかる。
【００８１】
また、種々の色温度、例えば昼光色から電球色の範囲である、６７００Ｋ、５０００Ｋ、４２００Ｋ、３０００Ｋなどの色温度においても、高い平均演色評価数Ｒａおよび高い発光効率を有するＬＥＤランプが得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の発光装置をＬＥＤランプに適用した第１の実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すＬＥＤランプを複数配置したＬＥＤモジュールの一例を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´線断面図である。
【図４】緑色蛍光体と赤色蛍光体および黄色蛍光体について、発光ピーク強度比を各温度で求めた結果を示すグラフである。
【図５】緑色蛍光体と赤色蛍光体および黄色蛍光体について、蛍光体温度を室温から２００℃まで変化させたときの発光色度の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の発光装置の第２の実施形態に係わる発光装置の平面図である。
【図７】図６のＦ−Ｆ´線断面図である。
【図８】本発明の実施例１で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】本発明の実施例２で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例３で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例４で得られたＬＥＤランプの発光スペクトルを示すグラフである。
【図１２】励起波長に対する発光の主波長と半値幅との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８３】
１…ＬＥＤランプ、２…ＬＥＤチップ、３…回路パターン、４…基板、６…ボンディングワイヤ、７…凹部、８…フレーム、９…蛍光体含有樹脂層。
【図１】
2008218998.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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