(57)【要約】【課題】高光束で、平均演色評価数が向上し、発光色の制御が容易である照明光源を提供する。【解決手段】複数種類の発光色の異なる発光ダイオードを備えた照明光源であって、複数種類の発光色の異なる発光ダイオードの中に、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の発光色の異なる発光ダイオードの中に、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードを有することを特徴とする照明光源。
【請求項２】
複数種類の発光色の異なる発光ダイオードを備えた照明光源であって、
赤色発光ダイオードと、
緑色発光ダイオードと、
ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードと、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明光源。
【請求項３】
前記ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードが、３８０〜４８０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の照明光源。
【請求項４】
前記青色系発光ダイオードが、ピーク発光波長が４５０ｎｍより大きく、４８０ｎｍ以下である第１の青色系発光ダイオードと、ピーク発光波長が３８０ｎｍ〜４５０ｎｍである第２の青色系発光ダイオードを有することを特徴とする請求項３に記載の照明光源。
【請求項５】
前記赤色発光ダイオードが、６００〜６４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する赤色発光ダイオードであり、
前記緑色発光ダイオードが、５００〜５４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する緑色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明光源。
【請求項６】
黄緑色発光ダイオードをさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明光源。
【請求項７】
前記黄緑色発光ダイオードが、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する黄緑色発光ダイオードであることを特徴とする請求項６に記載の照明光源。
【請求項８】
前記照明光源が、平均演色評価数Ｒａが、９０以上であることを特徴とする請求項６または７のいずれか記載の照明光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用の光源として、白色発光を行うことが可能で、高演色性に優れた発光ダイオードを備えた照明光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、スーパーや、服飾店では、商品の見栄え、購買意欲を刺激するために、商品に対して照明を行い、商品によって反射したいわゆる「物体色」で、消費者の購買意欲を促進することが行われている。
【０００３】
このような照明において、照明の評価の基準として、「演色性」を用いることが行われているが、この演色性を評価するための基準として、「平均演色評価数Ｒａ」を用いて、評価している。
【０００４】
この場合、平均演色評価数Ｒａの値が大きい照明が、良質の光源であり、ＪＩＳにおいても、平均演色評価数Ｒａの値が９０以上で、高演色性の光源であると言われている。
ところで、近年、小型で、発光効率が良く、鮮やかな色を発光することが可能な半導体素子である発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」とも言う。）が発光素子として用いられ、赤、緑、青の三原色の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、これらの混色により白色を発光させることができるようになっている。これにより、発光ダイオードを、例えば、液晶ディスプレイ用のバックライト光源として汎用されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、このように発光素子として用いる場合には、発光素子自体の発光色を考慮して、白色光となるようにすれば良いが、上記のようにいわゆる「物体色」を利用する場合には、演色性を考慮しなければならない。
【０００６】
このため、特許文献１（特開平１０―２０９５０４号公報）では、シミュレーションによって、発光ダイオードを照明光源として用いる場合に、３個の色の異なる発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて、それぞれのＬＥＤの波長を、４５５〜４９０ｎｍ、５３０〜５７０ｎｍ、６０５〜６３０ｎｍとすることによって、平均演色評価数Ｒａを８０以上とすることができることが示されている。
【０００７】
また、特許文献２（特開平１１−１７７１４３号公報）では、実測値によって、赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードの３色を混色するのみでは、所望の相関色温度は得られるものの平均演色評価数が低いことが示されている。
【０００８】
そして、実測値によって、これらの赤色、緑色、青色の発光ダイオードに加えて、３種の異なる波長の発光ダイオード、すなわち、６種類の発光ダイオードを用いることによって、平均演色評価数Ｒａが８８以上である照明光源が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献１の照明光源では、シミュレーションによって、発光ダイオードを照明光源として用いる場合について、それぞれのＬＥＤの波長を計算しているが、このシミュレーションは、光源の発光スペクトルをガウシアン分布型と仮定しているため、現実のスペクトル分布との間に大きな誤差が生じ、実際には、平均演色評価数Ｒａが８０以上とすることはできない。
【００１０】
また、特許文献２の照明光源では、６種類の発光ダイオードを用いるものであるが、発光ダイオードは、発光層として、波長毎に異なる物質からなるものが用いられるものであ
って、それぞれ、発光特性、寿命、温度特性などが異なるものである。
【００１１】
従って、このようにピーク波長の異なる多種類の発光ダイオードを用いる場合には、これらの諸特性を考慮して、白色光を発光させるように制御するのが困難であり、信頼性（寿命）を考慮すれば、平均演色評価数Ｒａが８８以上である照明光源を得ることができないのが現状である。
【００１２】
このため、特許文献３（特開２００３−４５２０６号公報）では、青色発光ダイオードと、青緑色発光ダイオードと、橙色発光ダイオードと、赤色発光ダイオードの４種類の発光ダイオードを用いた照明光源が提案されている。
【００１３】
これによって、４種類という最小構成要素の色数のＬＥＤで、高効率で、平均演色評価数Ｒａが９０以上の高演色性を示し、発光色の制御が容易であるＬＥＤ照明光源が提供できることが示されている。
【特許文献１】特開平１０―２０９５０４号公報
【特許文献２】特開平１１−１７７１４３号公報
【特許文献３】特開２００３−４５２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、特許文献３では、４５０〜４７０ｎｍに発光ピークを有する青色発光ダイオードと、５１０〜５４０ｎｍに発光ピークを有する青緑色発光ダイオードと、５８０〜６００ｎｍに発光ピークを有する橙色発光ダイオードと、６２５〜６５０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光ダイオードの４種類の発光ダイオードを用いることによって、高効率で、平均演色評価数Ｒａが９０以上の高演色性を示すことが開示されている。
【００１５】
しかしながら、この特許文献３では、実測値に基づいて、補正をかけたシミュレーションによって、上記のような４種類の発光ダイオードを用いているが、本願発明者等が行った、実測値の波長と、その実測値をシフトさせた波長との組み合わせによる、より現実に近いシミュレーションによれば、平均演色評価数Ｒａが９０以上となることがないのが実状である。
【００１６】
本発明は、高光束で、平均演色評価数が向上し、発光色の制御が容易である照明光源を提供することを目的の一つとする。
また、本発明は、ＬＥＤ素子の色度、光束のばらつきが、発光素子実装パッケージ単位で均整化され、発光素子実装パッケージ間で、色度、光束のばらつきが低減できる照明光源を提供することを目的の一つとする。
【００１７】
また、本発明は、高光束で、平均演色評価数Ｒａが９０以上の高演色性を示し、発光色の制御が容易である照明光源を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、上記課題を解決するために、本発明の照明光源を見出した。
すなわち、本発明は、例えば、以下の（１）〜（８）の態様を含む。
（１）  複数種類の発光色の異なる発光ダイオードの中に、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードを有することを特徴とする照明光源。
（２）  複数種類の発光色の異なる発光ダイオードを備えた照明光源であって、
赤色発光ダイオードと、
緑色発光ダイオードと、
ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードと、
を備えたことを特徴とする前記（１）に記載の照明光源。
（３）  前記ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードが、３８０〜４８０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードであることを特徴とする前記（１）または（２）のいずれかに記載の照明光源。
（４）  前記青色系発光ダイオードが、ピーク発光波長が４５０ｎｍより大きく、４８０ｎｍ以下である第１の青色系発光ダイオードと、ピーク発光波長が３８０ｎｍ〜４５０ｎｍである第２の青色系発光ダイオードを有することを特徴とする前記（３）に記載の照明光源。
（５）  前記赤色発光ダイオードが、６００〜６４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する赤色発光ダイオードであり、
前記緑色発光ダイオードが、５００〜５４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する緑色発光ダイオードであることを特徴とする前記（１）から（４）のいずれかに記載の照明光源。
（６）  黄緑色発光ダイオードをさらに備えることを特徴とする前記（１）から（５）のいずれかに記載の照明光源。
（７）  前記黄緑色発光ダイオードが、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する黄緑色発光ダイオードであることを特徴とする前記（６）に記載の照明光源。
（８）  前記照明光源が、平均演色評価数Ｒａが、９０以上であることを特徴とする前記（６）または（７）のいずれか記載の照明光源。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の照明光源、すなわち、複数種類の発光色の異なる発光ダイオードを備えた照明光源によれば、複数種類の発光色の異なる発光ダイオードを備えた照明光源であって、複数種類の発光色の異なる発光ダイオードの中に、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードを有するので、光束の低い青色系発光ダイオードの数を、２つ以上にすることにより、光束を向上できるとともに、発光色の制御が容易となる。
【００２０】
しかも、緑色発光ダイオードと、２つ以上の青色系発光ダイオードを、例えば、ＩｎＧａＮなどの同じ発光層（物質）から構成することができるので、コスト的にも安価に製造することができる。
【００２１】
また、本発明の一実施態様である照明光源、すなわち、赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードを備えている照明光源によれば、光束の低い青色系発光ダイオードの数を、２つ以上にすることにより、光束を向上できるとともに、混色によって白色光を発光することができ、平均演色評価数が向上し、発光色の制御が容易となる。
【００２２】
また、このように少なくとも４種類の発光ダイオードを用いることによって、３種類の発光ダイオードを用いる場合に比べて光束を増やすことができ、また、光束のばらつきが、発光素子実装パッケージ単位で均整化され、発光素子実装パッケージ間で、色度、光束のばらつきが低減できる照明光源を提供することができる。
【００２３】
本発明の一実施態様である照明光源、すなわち、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードが、３８０〜４８０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードである照明光源によれば、このような範囲に２つ以上の青色系発光ダイオードのピーク発光波長があれば、光束を向上できるとともに、平均演色評価数が向上し、発光色の制御が容易となる。
【００２４】
本発明の一実施態様である照明光源、すなわち、青色系発光ダイオードが、ピーク発光
波長が４５０ｎｍより大きく、４８０ｎｍ以下である第１の青色系発光ダイオードと、ピーク発光波長が３８０ｎｍ〜４５０ｎｍである第２の青色系発光ダイオードを有する１つ以上の第２の青色系発光ダイオードから構成されている照明光源によれば、発光効率を向上できるとともに、平均演色評価数が向上し、発光色の制御が容易となる。
【００２５】
本発明の一実施態様である照明光源、すなわち、赤色発光ダイオードが、６００〜６４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する赤色発光ダイオードであり、緑色発光ダイオードが、５００〜５４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する緑色発光ダイオードである照明光源によれば、このような範囲にピーク発光波長があれば、混色によって白色光を発光することができ、平均演色評価数が向上し、発光色の制御が容易となる。
【００２６】
本発明の一実施態様である照明光源、すなわち、黄緑色発光ダイオードを備える照明光源によれば、黄緑色発光ダイオードを追加することによって、図１２に示したように、色度図において、これらの発光ダイオードを結んだ色域面積が大きくなり、より白色光に近くなり、また、平均演色評価数Ｒａが９０以上の高演色性を示すことになる。
【００２７】
また、緑色発光ダイオードと、２つ以上の青色系発光ダイオードを、例えば、ＩｎＧａＮなどの同じ発光層（物質）から構成するとともに、赤色発光ダイオードと黄緑色発光ダイオードとを、例えば、ＡｌＩｎＧａＰなどの同じ発光層（物質）から構成することができるので、コスト的にも安価に製造することができる。
【００２８】
また、このように５種類以上の発光ダイオードを用いることによって、光束を増やすことができ、また、光束のばらつきが、発光素子実装パッケージ単位で均整化され、発光素子実装パッケージ間で、色度、光束のばらつきが低減できる照明光源を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の照明光源の第１の実施形態を示す概略平面図、図２は、図１の照明光源のＸ−Ｘ線による概略断面図である。
【００３０】
図１において、符号１０は、全体で、本発明の照明光源を示している。
図１に示したように、本発明の照明光源１０は、発光素子実装パッケージ１２を備えており、この発光素子実装パッケージ１２は、略四角平板状の基板１４と、基板１４の外周上面に接合されたリフレクター枠体１６を備えている。
【００３１】
そして、これらの基板１４とリフレクター枠体１６によって、その中央部には、発光素子である発光ダイオード２０を収納するための発光素子収納用凹部１８が形成されている。
【００３２】
すなわち、リフレクター枠体１６は、その中央部に発光ダイオード２０を収容するための開口部２２を有しており、この開口部２２によって、基板１４とリフレクター枠体１６とから発光素子収納用凹部１８が形成されるようになっている。
【００３３】
ここで、リフレクター枠体１６は、基板に対向する面（下面）の開口径がその反対面（上面）の開口径より小さいテーパ状の内壁面を有している。
この場合、開口部２２は、形状を決定するもではなく、例えば、略円形、略四角形などと適宜変更可能であるが、略円形としておくと、開口部２２内に収容される発光ダイオード２０が発光する光を、略円形の開口部２２のテーパ状の内壁面である光反射面２２Ａで、上方向に反射して、外部に均一に放射することができるので好ましい。
【００３４】
なお、基板１４は、発光素子を支持するための支持体として機能するとともに、図示しない配線パターンの配置によって、配線基板として機能するようになっている。
そして、この実施形態の照明光源１０では、図２に示したように、発光素子収納用凹部１８に、４種類の発光ダイオード２０が、同一円周上に相互に中心角９０°で離間するように、収納されている。
【００３５】
すなわち、これらの発光ダイオード２０は、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄとから構成されている。
【００３６】
この場合、青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄとしては、３８０〜４８０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオードであるのが望ましい。
【００３７】
この実施形態の場合には、２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄは、第１の青色系発光ダイオードである青色発光ダイオード２０Ｃと（以下、「青色発光ダイオード」と言う）、第２の青色系発光ダイオードであるすみれ色発光ダイオード２０Ｄ（以下「すみれ色発光ダイオード」と言う）から構成されている。
【００３８】
すなわち、このように発光ダイオード２０として、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄを備えているので、光束の低い青色系発光ダイオードの数を、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄの２つにすることにより、光束を向上できることになる。
【００３９】
また、図３に示したように、色度図において、これらの発光ダイオード２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを結んだ色域面積（ＡＢＤＣ）が、従来のように、赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードのＲＧＢの３原色で構成した場合の色域面積（ＡＢＣ）よりも大きくなり、色再現性に優れる。
【００４０】
また、この場合、赤色発光ダイオード２０Ａが、６００〜６４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する赤色発光ダイオードであり、緑色発光ダイオード２０Ｂが、５００〜５４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する緑色発光ダイオード、さらに、青色発光ダイオード２０Ｃが、４５０ｎｍより大きく、４８０ｎｍ以下の範囲にピーク発光波長を有する青色発光ダイオードであるのが望ましい。
【００４１】
そして、青色発光ダイオードの実測値に基づいて、図４の分光分布の一点差線で示したように、５ｎｍずつ青色発光ダイオードの波長をシフトしてシミュレーションを行った結果、すみれ色発光ダイオード２０Ｄが、３８０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有するすみれ色発光ダイオードから構成されているのが望ましい。
【００４２】
このように、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄ、すなわち、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄから構成して、これらのピーク発光波長を上記の範囲から選択することによって、平均演色評価数Ｒａが向上することになる（後述する実施例１および比較例１参照）。
【００４３】
また、緑色発光ダイオード２０Ｂと、この２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄを、例えば、ＩｎＧａＮなどの同じ発光層（物質）から構成することができるので、コス
ト的にも安価に製造することができる。
【００４４】
また、このように４種類の発光ダイオードを用いることによって、光束を増やすことができ、また、光束のばらつきが、発光素子実装パッケージ単位で均整化され、発光素子実装パッケージ間で、色度、光束のばらつきが低減できる照明光源を提供することができる。
【００４５】
なお、赤色発光ダイオード２０Ａとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ＧａＡｓＰ系、ＡｌＩｎＧａＰ系、ＧａＡｌＡｓ系などの発光ダイオードを使用することができる。
【００４６】
また、緑色発光ダイオード２０Ｂ、青色発光ダイオード２０Ｃ、すみれ色発光ダイオード２０Ｄとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ＡｌＩｎＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮなどのＧａＮ系、ＺｎＯ系、ＺｎＳｅ系などの発光ダイオードを使用することができる。
【００４７】
このように構成される本発明の発光素子実装パッケージ１２は、使用に際して、基板１４とリフレクター枠体１６とから発光素子収納用凹部１８内の発光素子接続用配線パターン層（図示せず）上に、例えば、バンプ電極を介して、発光ダイオード２０を電気的に接続するように実装する。そして、発光ダイオード２０が収容された発光素子収納用凹部１８に、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透明な樹脂によって樹脂封止することによって照明光源１０が構成される。
【００４８】
なお、この実施形態では、図１および図２に示したように、１つの発光素子実装パッケージ１２によって、照明光源１０を構成したが、共通の基板１４上に、複数の発光素子実装パッケージ１２を適宜の配置形状に配置して、複数の開口部２２が形成されたリフレクター枠体１６を配置することによって、照明光源１０を構成することともできる。すなわち、例えば、図５に示したように、マトリックス状、図６に示したように、同心円状などに配置することによって、全体として１つの照明光源１０を構成することもできる。
【００４９】
また、この実施形態では、図１および図２に示したように、１つの発光素子実装パッケージ１２に、それぞれ１個の赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄから構成したが、これらを複数個組み合わせて、例えば、図７に示したように、１つの発光素子実装パッケージ１２に、それぞれ２個ずつの赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄから構成することも可能である。
【００５０】
さらに、図示しないが、１つの発光素子実装パッケージ１２に、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄを配置する場合に、これらの発光ダイオードの数を異なるようにして配置しても良い。
【００５１】
例えば、発光ダイオード２０Ａの発光層（物質）が、ＡｌＩｎＧａＰである場合、高温下では、光束の劣化が大きいので、赤色発光ダイオード２０Ａと発光素子実装パッケージ１２の信頼性が懸念される場合がある。
【００５２】
このため、高温下で使用される発光素子実装パッケージ１２の場合には、例えば、２個の赤色発光ダイオード２０Ａを配設することによって、１つの赤色発光ダイオード２０Ａに流す電流値を抑えることができる。これにより、赤色発光ダイオード２０Ａと発光素子
実装パッケージ１２の信頼性を高くすることが可能である。
【００５３】
また、コストの高い発光ダイオードを少なくするため、または、光束比の高い発光ダイオードの負担を少なくするため、例えば、赤色発光ダイオード２０Ａを２個、緑色発光ダイオード２０Ｂを４個、青色発光ダイオード２０Ｃを２個、すみれ色発光ダイオード２０Ｄを２個ずつ配設するなど、数を違えて配置することも可能である。
【００５４】
また、２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄの分光波形としては、図８に示したように、２つの波長ピークが顕著に分離された形態とすることもできるし、図９に示したように、２つの波長ピークが重なり合った形態とすることもできる。
【００５５】
なお、この実施形態では、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄ、すなわち、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄから構成したが、青色系発光ダイオードを３つ以上、例えば、図２１の分光分布図に示したように、青色発光ダイオード２０Ｃと、第1のすみれ色発光ダイオード２０Ｄ１、第２のすみれ色発光ダイオード２０
Ｄ２としても良い。
【００５６】
この場合にも、青色系発光ダイオードは、３８０〜４８０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する、ピーク発光波長の異なる２つ以上の青色系発光ダイオードであるのが望ましい。
【００５７】
図１０は、本発明の照明光源の第２の実施形態を示す概略平面図、図１１は、図１０の照明光源のＸ−Ｘ線による概略断面図である。
図１０に示した発光素子実装用基板１は、図１および図２に示した第１の実施形態の照明光源１０と基本的には同じ構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５８】
図１および図２の実施形態の照明光源１０では、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄ、すなわち、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄから構成したが、この実施形態の照明光源では、さらに、黄緑色発光ダイオード２０Ｅを備えている。
【００５９】
すなわち、この実施形態の照明光源１０では、図１０に示したように、発光素子収納用凹部１８に、５種類の発光ダイオード２０、すなわち、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄ、すなわち、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄとが、同心円状に相互に中心角９０°で離間するように収納され、さらに、黄緑色発光ダイオード２０Ｅが、これらの中心位置に、収納されている。
【００６０】
この実施形態の照明光源によれば、黄緑色発光ダイオード２０Ｅを備えるので、黄緑色発光ダイオード２０Ｅを追加することによって、図１２に示したように、色度図において、これらの発光ダイオード２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅを結んだ色域面積が、従来のように、赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードのＲＧＢの３原色で構成した場合の色域面積（ＡＢＣ）よりも大きくなり、色再現性に優れ、また、平均演色評価数Ｒａが９０以上の高演色性を示すことになる。
【００６１】
また、この場合、赤色発光ダイオード２０Ａが、６００〜６４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する赤色発光ダイオードであり、緑色発光ダイオード２０Ｂが、５００〜５４
０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する緑色発光ダイオード、さらに、青色発光ダイオード２０Ｃが、４５０ｎｍより大きく、４８０ｎｍ以下の範囲にピーク発光波長を有する青色発光ダイオードであるのが望ましい。
【００６２】
また、黄緑色発光ダイオード２０Ｅが、５５０ｎｍ〜５９０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有する黄緑色発光ダイオードであるのが望ましい。
そして、青色発光ダイオードの実測値に基づいて、図４の分光分布の一点差線で示したように、５ｎｍずつ青色発光ダイオードの波長をシフトしてシミュレーションを行った結果、すみれ色発光ダイオード２０Ｄが、３８０ｎｍ〜４４０ｎｍの範囲にピーク発光波長を有するすみれ色発光ダイオードから構成されているのが望ましい。
【００６３】
すなわち、このように、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄ、すなわち、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄと、さらに、黄緑色発光ダイオード２０Ｅから構成して、これらのピーク発光波長を上記の範囲から選択することによって、平均演色評価数Ｒａが向上することになる（後述する実施例３および比較例２参照）。
【００６４】
また、緑色発光ダイオード２０Ｂと、この２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄを、例えば、ＩｎＧａＮなどの同じ発光層（物質）から構成するとともに、赤色発光ダイオード２０Ａと黄緑色発光ダイオード２０Ｅとを、例えば、ＡｌＩｎＧａＰなどの同じ発光層（物質）から構成することができるので、コスト的にも安価に製造することができる。
【００６５】
なお、黄緑色発光ダイオード２０Ｅとしては、ＡｌＩｎＧａＰ系に限定されるものではなく、例えば、ＧａＡｓＰ系、ＧａＡｌＡｓ系などの発光ダイオードも使用することができる。
【００６６】
また、このように５種類の発光ダイオードを用いることによって、光束を増やすことができ、また、光束のばらつきが、発光素子実装パッケージ単位で均整化され、発光素子実装パッケージ間で、色度、光束のばらつきが低減できる照明光源を提供することができる。
【００６７】
なお、この実施形態では、図１０および図１１に示したように、１つの発光素子実装パッケージ１２によって、照明光源１０を構成したが、図５、図６と同様に、共通の基板１４上に、複数の発光素子実装パッケージ１２を適宜の配置形状に配置して、複数の開口部２２が形成されたリフレクター枠体１６を配置することによって、照明光源１０を構成することもできる。すなわち、例えば、マトリックス状、同心円状などに配置することによって、全体として１つの照明光源１０を構成することもできる。
【００６８】
また、この実施形態では、図１０および図１１に示したように、１つの発光素子実装パッケージ１２に、それぞれ１個の赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄと、黄緑色発光ダイオード２０Ｅから構成したが、図７と同様に、これらを複数個組み合わせて、１つの発光素子実装パッケージ１２に、それぞれ２個ずつの赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄと、黄緑色発光ダイオード２０Ｅから構成することも可能である。
【００６９】
さらに、図示しないが、１つの発光素子実装パッケージ１２に、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄ、黄緑色発光ダイオード２０Ｅを配置する場合に、これらの発光ダイオード
の数を異なるようにして配置しても良い。
【００７０】
例えば、発光ダイオード２０Ａの発光層（物質）が、ＡｌＩｎＧａＰである場合、高温下では、光束の劣化が大きいので、赤色発光ダイオード２０Ａと発光素子実装パッケージ１２の信頼性が懸念される場合がある。
【００７１】
このため、高温下で使用される発光素子実装パッケージ１２の場合には、例えば、２個の赤色発光ダイオード２０Ａを配設することによって、１つの赤色発光ダイオード２０Ａに流す電流値を抑えることができる。これにより、赤色発光ダイオード２０Ａと発光素子実装パッケージ１２の信頼性を高くすることが可能である。
【００７２】
また、コストの高い発光ダイオードを少なくするため、または、光束比の高い発光ダイオードの負担を少なくするため、例えば、赤色発光ダイオード２０Ａを２個、緑色発光ダイオード２０Ｂを４個、青色発光ダイオード２０Ｃを２個、すみれ色発光ダイオード２０Ｄを２個、黄緑色発光ダイオード２０Ｅを３個ずつ配設するなど、数を違えて配置することも可能である。
【００７３】
また、２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄの分光波形としては、図１３に示したように、２つの波長ピークが顕著に分離された形態とすることもできるし、図１４に示したように、２つの波長ピークが重なり合った形態とすることもできる。
【００７４】
なお、この実施形態では、赤色発光ダイオード２０Ａと、緑色発光ダイオード２０Ｂと、ピーク発光波長の異なる２つの青色系発光ダイオード２０Ｃ、２０Ｄ、すなわち、青色発光ダイオード２０Ｃと、すみれ色発光ダイオード２０Ｄと、黄緑色発光ダイオード２０Ｅから構成したが、青色系発光ダイオードを３つ以上、例えば、図２１の分光分布図に示したように、青色発光ダイオード２０Ｃと、第1のすみれ色発光ダイオード２０Ｄ１、第
２のすみれ色発光ダイオード２０Ｄ２としても良い。
【実施例】
【００７５】
（実施例１）（赤色＋緑色＋青色＋第1のすみれ色）
ＡｌＩｎＧａＰからなる赤色発光ダイオードと、ＩｎＧａＮからなる緑色発光ダイオードと、ＩｎＧａＮからなる青色発光ダイオードを備えたＬＥＤパッケージ（「UVGB1306L
」、スタンレー電気株式会社製）を準備した。
【００７６】
そして、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードをそれぞれ個別に点灯して、測定装置（「OL770 Multi-channel Spectroradiometer」、Optronic Laboratories, Inc.製）を用いて、５ｎｍ毎のそれぞれの発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを得た。
【００７７】
すなわち、これらの各発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータは、赤色発光ダイオードでは、図１５に示したように、そのピーク波長は、５６５ｎｍであり、緑色発光ダイオードでは、図１６に示したように、そのピーク波長は、５２０ｎｍであり、青色発光ダイオードでは、図１７に示したように、そのピーク波長は、４６５ｎｍであった。
【００７８】
そして、青色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータをシフトすることによって、図１８に示したように、そのピーク波長が、４４０ｎｍの第1のすみれ
色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを得た。
【００７９】
そして、これらの各発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを用いて、それぞれ５ｎｍ毎のデータを用いることによって、色度座標ｘ＝ｙ＝０．３３３３（相関色温度５
４５３Ｋ）になるように光束比を算出したところ、表１に示した、赤色発光ダイオード：緑色発光ダイオード：青色発光ダイオード：第1のすみれ色発光ダイオード＝４４．５４
：２４．５７：１６．４８：１４．４１の光束比となった（図１９参照）。
【００８０】
そして、この相対スペクトルデータを用いて平均演色評価数を算出したところ、表１に示したように、平均演色評価数Ｒａは、４７であった。
（比較例１）（赤色＋緑色＋青色）
実施例１と同様にして、平均演色評価数を算出した。
【００８１】
但し、この比較例１では、第1のすみれ色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデー
タを用いずに、赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードのみの波長−相対スペクトルデータを用いて実施した。
【００８２】
また、表１に示したように、赤色発光ダイオード：緑色発光ダイオード：青色発光ダイオード＝４６．２８：２２．９２：３０．８０の光束比で実施した（図２０参照）。
そして、実施例１と同様に平均演色評価数を算出したところ、表１に示したように、平均演色評価数Ｒａは、４２であった。
【００８３】
この結果から明らかなように、本発明のように、ピーク発光波長の異なる青色系発光ダイオード、すなわち、青色発光ダイオードと第1のすみれ色発光ダイオードを有する照明
光源（実施例１）の方が、従来の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードの３色の発光ダイオードよりも、平均演色評価数Ｒａが大きく、演色性が向上していることがわかる。
（実施例２）（赤色＋緑色＋青色＋第1のすみれ色＋第２のすみれ色）
実施例１と同様にして、平均演色評価数を算出した。
【００８４】
但し、この実施例２では、青色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータをシフトすることによって、図２１に示したグラフに示したように、そのピーク波長が、４４０ｎｍの第１のすみれ色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータと、そのピーク波長が、４５０ｎｍの第２のすみれ色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータとを得た。
【００８５】
そして、実施例１と同様にして、表１に示したように、赤色発光ダイオード：緑色発光ダイオード：青色発光ダイオード：第１のすみれ色発光ダイオード：第２のすみれ色発光ダイオード：＝３９．１５：２１．７３：１２．９４：１１．５９：１４．５９の光束比で実施した（図２２参照）。
【００８６】
そして、実施例１と同様に平均演色評価数を算出したところ、表１に示したように、平均演色評価数Ｒａは、４８であった。
この結果から明らかなように、実施例１と比較して、実施例２のように、第２のすみれ色発光ダイオードを追加した場合の方が、さらに平均演色評価数Ｒａ大きく、演色性が向上していることがわかる。
【００８７】
【表１】
2007258202.tif 000003
【００８８】
（実施例３）（赤色＋緑色＋青色＋第1のすみれ色＋黄緑色）
実施例１と同様にして、平均演色評価数を算出した。
但し、この実施例３では、赤色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータをシフトすることによって、図２３に示したように、そのピーク波長が、５６５ｎｍの黄緑色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを得た。
【００８９】
そして、実施例１と同様にして、表２に示したように、赤色発光ダイオード：緑色発光ダイオード：青色発光ダイオード：第1のすみれ色発光ダイオード：黄緑色発光ダイオー
ド＝３０．７０：９．５９：２４．１２：８．８２：２６．７７の光束比で実施した（図２４参照）。
【００９０】
そして、実施例１と同様に平均演色評価数を算出したところ、表２に示したように、平
均演色評価数Ｒａは、９１であった。
（比較例２）（赤色＋緑色＋青色＋黄緑色）
実施例３と同様にして、平均演色評価数を算出した。
【００９１】
但し、この比較例２では、第1のすみれ色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデー
タを用いずに、赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードと、黄緑色発光ダイオードのみの波長−相対スペクトルデータを用いて実施した。
【００９２】
また、表２に示したように、赤色発光ダイオード：緑色発光ダイオード：青色発光ダイオード：黄緑色発光ダイオード＝３１．６３：８．５１：３２．３７：２７．４９の光束比で実施した（図２５参照）。
【００９３】
そして、実施例１と同様に平均演色評価数を算出したところ、表２に示したように、平均演色評価数Ｒａは、８８であった。
この結果から明らかなように、本発明のように、ピーク発光波長の異なる青色系発光ダイオード、すなわち、青色発光ダイオードと第1のすみれ色発光ダイオードと、黄緑色発
光ダイオードを有する照明光源（実施例３）の方が、従来の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードの３色の発光ダイオードに黄緑色発光ダイオードを加えた照明光源（比較例２）よりも、第1のすみれ色発光ダイオードを追加することによっ
て、平均演色評価数Ｒａが大きく、平均演色評価数Ｒａは、９１と高演色性であることがわかる。
（比較例３）（赤色＋緑色＋青色＋深紅色）
比較例２と同様にして、平均演色評価数を算出した。
【００９４】
但し、この比較例３では、黄緑色発光ダイオードの代わりに、深紅色の発光ダイオードを用いた。
但し、この比較例３では、赤色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータをシフトすることによって、図２６に示したグラフに示したように、そのピーク波長が、６８５ｎｍの深紅色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを得た。
【００９５】
そして、実施例１と同様にして、表２に示したように、赤色発光ダイオード：緑色発光ダイオード：青色発光ダイオード：深紅色発光ダイオード＝３１．１６：１６．６７：２２．１８：２９．９９の光束比で実施した（図２７参照）。
【００９６】
そして、実施例１と同様に平均演色評価数を算出したところ、表２に示したように、平均演色評価数Ｒａは、３９であった。
この結果から明らかなように、従来の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードの３色の発光ダイオードを有する照明光源（比較例１）に比較して、比較例３のように、深紅色発光ダイオードを追加すると、平均演色評価数Ｒａが低下することがわかる。
【００９７】
これにより、ピーク発光波長の異なる青色系発光ダイオードを２つ用いる有効性が示唆される。
（比較例４）（赤色＋緑色＋青色＋黄緑色＋深紅色）
比較例２と同様にして、平均演色評価数を算出した。
【００９８】
但し、この比較例４では、黄緑色発光ダイオードに加えて、比較例３で用いた深紅色発光ダイオードを追加して用いた。
そして、実施例１と同様に平均演色評価数を算出したところ、表２に示したように、平均演色評価数Ｒａは、８８であった。
【００９９】
そして、実施例１と同様にして、表１に示したように、赤色発光ダイオード：緑色発光ダイオード：青色発光ダイオード：黄緑色発光ダイオード：深紅色発光ダイオード＝２２．５６：６．０１：２５．７３：２３．２３：３９．１５の光束比で実施した（図２８参照）。
【０１００】
この結果から明らかなように、従来の赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードの３色の発光ダイオードに黄緑色発光ダイオードを加えた照明光源（比較例２）に対して、深紅色発光ダイオードを追加しても（比較例４）、平均演色評価数Ｒａが変わらないことがわかる。
【０１０１】
【表２】
2007258202.tif 000004
【０１０２】
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の実施例では、発光ダイオードから放出される光を、この光の波長より
も長い波長を有する光に変換する蛍光物質を含有しない急峻なピークを有する発光ダイオードを用いた場合を例示したが、必要に応じて蛍光物質を含有する発光ダイオードを使用することも可能である。また、本発明の照明光源について、発光素子実装パッケージに適用した実施例について説明したが、発光素子実装パッケージだけでなく、ベアチップの形態、発光ダイオードがレンズ作用を有する部材等と一体化された形態、ランプタイプのものなどとすることも可能であり、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更や機能追加が可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】図１は、本発明の照明光源の第１の実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図２は、図１の照明光源のＸ−Ｘ線による概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態の照明光源に対応する色度図である。
【図４】図４は、青色発光ダイオードの実測値に基づいて、５ｎｍずつ青色発光ダイオードの波長をシフトしてシミュレーションを行う状態を説明する分光分布図である。
【図５】図５は、本発明の照明光源のさらに別の実施形態の斜視図である。
【図６】図６は、本発明の照明光源のさらに別の実施形態の斜視図である。
【図７】図７は、本発明の照明光源のさらに別の実施形態を示す概略平面図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施形態の照明光源の一実施例の分光分布図である。
【図９】図９は、本発明の第１の実施形態の照明光源の他の実施例の分光分布図である。
【図１０】図１０は、本発明の照明光源の第２の実施形態を示す概略平面図である。
【図１１】図１１は、図１０の照明光源のＸ−Ｘ線による概略断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施形態の照明光源に対応する色度図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２の実施形態の照明光源の一実施例の分光分布図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２の実施形態の照明光源の他の実施例の分光分布図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施例で使用した赤色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを示す分光分布図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施例で使用した緑色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを示す分光分布図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施例で使用した青色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを示す分光分布図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施例で使用した青色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータをシフトすることによって得られたすみれ色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを示す分光分布図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施例１を示す分光分布図である。
【図２０】図２０は、本発明の比較例１を示す分光分布図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施例２で使用した第１のすみれ色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータと、第２のすみれ色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを示す分光分布図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施例２を示す分光分布図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施例で使用した黄緑色発光ダイオードの波長−相対スペクトルデータを示す分光分布図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施例３を示す分光分布図である。
【図２５】図２５は、本発明の比較例２を示す分光分布図である。
【図２６】図２６は、本発明の比較例で使用した深紅色発光ダイオードの波長−相対を示す分光分布図である。
【図２７】図２７は、本発明の比較例３を示す分光分布図である。
【図２８】図２８は、本発明の比較例４を示す分光分布図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  発光素子実装用基板
１０  照明光源
１２  発光素子実装パッケージ
１４  基板
１６  リフレクター枠体
１８  発光素子収納用凹部
２０  発光ダイオード
２０Ａ  赤色発光ダイオード
２０Ｂ  緑色発光ダイオード
２０Ｃ  青色発光ダイオード
２０Ｄ  すみれ色発光ダイオード
２０Ｅ  黄緑色発光ダイオード
２２Ａ  光反射面
２２  開口部
【図１】
2007258202.tif 000005
【図２】
2007258202.tif 000006
【図３】
2007258202.tif 000007
【図４】
2007258202.tif 000008
【図５】
2007258202.tif 000009
【図６】
2007258202.tif 000010
【図７】
2007258202.tif 000011
【図８】
2007258202.tif 000012
【図９】
2007258202.tif 000013
【図１０】
2007258202.tif 000014
【図１１】
2007258202.tif 000015
【図１２】
2007258202.tif 000016
【図１３】
2007258202.tif 000017
【図１４】
2007258202.tif 000018
【図１５】
2007258202.tif 000019
【図１６】
2007258202.tif 000020
【図１７】
2007258202.tif 000021
【図１８】
2007258202.tif 000022
【図１９】
2007258202.tif 000023
【図２０】
2007258202.tif 000024
【図２１】
2007258202.tif 000025
【図２２】
2007258202.tif 000026
【図２３】
2007258202.tif 000027
【図２４】
2007258202.tif 000028
【図２５】
2007258202.tif 000029
【図２６】
2007258202.tif 000030
【図２７】
2007258202.tif 000031
【図２８】
2007258202.tif 000032