(57)【要約】【課題】発光効率および演色性がともに良好な発光装置を提供する。【解決手段】ピーク波長が４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満である光を発光する発光素子と、発光素子からの光を照射することによって発光素子とは異なるピーク波長の光を発光する３つ以上の蛍光体と、を含み、発光素子からの発光色と蛍光体との発光色との混色の光を発光する発光装置である。ここで、発光素子としては、少なくとも窒化物半導体を含む発光ダイオードまたは半導体レーザを用いることが好ましい。【選択図】図１
2007180377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピーク波長が４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満である光を発光する発光素子と、前記発光素子からの光を照射することによって前記発光素子とは異なるピーク波長の光を発光する３つ以上の蛍光体と、を含み、前記発光素子からの発光色と前記蛍光体との発光色との混色の光を発光することを特徴とする、発光装置。
【請求項２】
前記発光素子は、少なくとも窒化物半導体を含む発光ダイオードまたは半導体レーザであることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記蛍光体から発光される光のピーク波長のすべてが４９０ｎｍ以上７６０ｎｍ未満の範囲にあることを特徴とする、請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記蛍光体から発光される光のピーク波長は、略等間隔に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記蛍光体から発光される光のピーク波長の少なくとも１つは４９０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の範囲にあり、少なくとも１つは５６０ｎｍ以上６１０ｎｍ未満の範囲にあり、少なくとも１つは６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲にあることを特徴とする、請求項３または４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記蛍光体は、半導体の混晶を含み、前記半導体の混晶比により前記蛍光体から発光される光のピーク波長を制御できることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記蛍光体は、半導体のナノ粒子を含み、前記ナノ粒子の粒子径により前記蛍光体から発光される光のピーク波長を制御できることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記発光素子が設置されたリードフレームと、前記リードフレームに設けられた電力供給部と前記発光素子とを電気的に接続するワイヤと、前記蛍光体が分散された光透過性樹脂と、を備えたことを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光素子が前記光透過性樹脂中に設置されてい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】
前記発光素子から発光された光を伝播するための導光体と、前記導光体の一端に前記蛍光体が分散された光透過性樹脂と、を備え、前記導光体を伝播してきた光が前記導光体の一端から前記蛍光体に照射されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１１】
前記導光体が光ファイバであることを特徴とする、請求項１０に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関し、特に、発光効率および演色性がともに良好な発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明分野は管球によるものが主流であった。しかしながら、近年、紫外領域から青色領域の波長の光を発光する発光ダイオードまたは半導体レーザの光学特性の目覚しい向上により、これを励起光源とし、この励起光源と蛍光体とを組み合わせた白色光を発光する発光装置が製品化され、照明分野にも用いられつつある。
【０００３】
励起光源としての青色領域の波長の光を発光する発光素子と蛍光体とを組み合わせた発光装置の構成には大きく分けて２種類ある。
【０００４】
１つ目は、４６０ｎｍの波長の青色光を発光する発光素子と、この青色光が照射されて、５６０ｎｍの波長の黄色光を発光するＹＡＧ：Ｃｅの蛍光体とを組み合わせ、発光素子の青色光と蛍光体からの黄色光との混色により、白色光を得る構成である（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
２つ目は、４６０ｎｍの波長の青色光を発光する発光素子と、この青色光が照射されて、赤色光および緑色光をそれぞれ発光する蛍光体とを組み合わせ、発光素子の青色光と蛍光体の赤色光および緑色光との混色により、白色光を得る構成である（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２４２５１３号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者が詳細に検討を行った結果、青色光を発光する発光素子と黄色光を発光する蛍光体（黄色蛍光体）とを組み合わせた１つ目の構成の発光装置は、蛍光体の発光特性を示す理論限界効率が２４０（ｌｍ／Ｗ）程度と非常に高いものであることがわかった。
【０００７】
ここで、理論限界効率が２４０（ｌｍ／Ｗ）とは、蛍光体に１Ｗの強度の光が照射された時、蛍光体の内部量子効率（蛍光体から発光される光の光子数／蛍光体に照射される光の光子数の比と定義される）が１００％の状態で、かつ、蛍光体に照射される光の全てが蛍光体に吸収された時に、２４０（ｌｍ）の光束の光を得ることができることを示している。
【０００８】
また、発光装置における発光効率（ｌｍ／Ｗ）は、発光素子の電力変換効効率と蛍光体の理論限界効率に内部量子効率および吸収率を乗じたものとなる。つまり、下記の式（１）で表わされる。
発光効率（ｌｍ／Ｗ）＝蛍光体の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）×発光素子の電力変換効率×内部量子効率×吸収率  …（１）
このため、発光装置の発光効率を向上させるためには、蛍光体の理論限界効率はできるだけ高い方が好ましい。
【０００９】
一方、１つ目の構成の発光装置を照明用途として用いる場合の指標の１つである、太陽光（標準の光Ｄ６５）のもとで見た物体の色と、発光装置から発光された光のもとで見た物体との色の見え方の違いを示す、いわゆる平均演色評価数（Ｒａ）については８０程度であった。また、特殊演色評価数Ｒ１からＲ８に関しては、Ｒ４とＲ８が６０程度と比較的低かった。ここで、平均演色評価数とは特殊演色評価数Ｒ１〜Ｒ８までの平均値で定義される。平均演色評価数（Ｒａ）８０という値は、ある程度高いものの、スペクトルに色の偏りがあるために、試験色のうちＲ４（黄緑）およびＲ８（パープル）を十分に再現できず、平均演色評価数（Ｒａ）は十分に高くなりえない。
【００１０】
さらに赤色の物体の見え方を示す、特殊演色指数のうちＲ９の値は非常に低く、赤色の物体をこの発光装置によってきれいに再現することは困難であるという問題があった。
【００１１】
したがって、１つ目の構成の発光装置の蛍光体の理論限界効率は十分高く、発光装置の発光効率は高くなり得るものの色成分の偏りがあるために演色性が十分に高くなり得ないという問題があった。
【００１２】
そこで、青色光を発光する発光素子と、赤色光および緑色光をそれぞれ発光する蛍光体とを組み合わせた２つ目の構成の発光装置が提案されている。この２つ目の構成の発光装置においては、光の３原色をすべて含んでいるため、平均演色評価数（Ｒａ）は、ピーク波長やスペクトルを選択することによって８５程度と非常に良好となり得る。また、特殊演色評価数（Ｒ９）の値も５０程度となり得る。その結果、様々な色の物体、特に赤色の物体をきれいに再現し得る。しかしながら、赤色光を発光する蛍光体（赤色蛍光体）を含む分、ストークス損失が大きくなり、理論限界効率は１９０（ｌｍ／Ｗ）程度にしかならず、発光装置の発光効率が悪いという問題があった。
【００１３】
したがって、上記のいずれの構成においても、発光効率および演色性がともに良好な発光装置を得ることができていないのが実情であった。
【００１４】
本発明の目的は、発光効率および演色性がともに良好な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ピーク波長が４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満である光を発光する発光素子と、発光素子からの光を照射することによって発光素子とは異なるピーク波長の光を発光する３つ以上の蛍光体と、を含み、発光素子からの発光色と蛍光体との発光色との混色の光を発光する発光装置である。
【００１６】
ここで、本発明の発光装置において、発光素子としては、少なくとも窒化物半導体を含む発光ダイオードまたは半導体レーザを用いることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の発光装置において、蛍光体から発光される光のピーク波長のすべてが４９０ｎｍ以上７６０ｎｍ未満の範囲にあることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の発光装置において、蛍光体から発光される光のピーク波長は、略等間隔に配置されていることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の発光装置において、蛍光体から発光される光のピーク波長の少なくとも１つは４９０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の範囲にあり、少なくとも１つは５６０ｎｍ以上６１０ｎｍ未満の範囲にあり、少なくとも１つは６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲にあることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の発光装置において、蛍光体としては、半導体の混晶を含み、半導体の混晶比により蛍光体から発光される光のピーク波長を制御できるものを用いることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の発光装置において、蛍光体としては、半導体のナノ粒子を含み、ナノ粒子の粒子径により蛍光体から発光される光のピーク波長を制御できるものを用いることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の発光装置は、発光素子が設置されたリードフレームと、リードフレームに設けられた電力供給部と発光素子とを電気的に接続するワイヤと、蛍光体が分散された光透過性樹脂と、を備えたものとすることができる。ここで、発光素子は光透過性樹脂中に設置されていることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の発光装置は、発光素子から発光された光を伝播するための導光体と、導光体の一端に蛍光体が分散された光透過性樹脂と、を備え、導光体を伝播してきた光が導光体の一端から蛍光体に照射される構成とすることができる。ここで、導光体としては、光ファイバを用いることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、発光効率および演色性がともに良好な発光装置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】
【００２５】
本発明者の検討の結果、発光素子からの発光と互いに異なるピーク波長の光を発光する３つ以上の蛍光体からの発光、つまり４種類以上の発光を用いることで、理論限界効率を下げることなく、むしろ良くした状態で、平均演色評価数（Ｒａ）を向上させることができることを見出した。平均演色評価数（Ｒａ）を向上させるためには、スペクトルに色の偏りがない方が望ましいが、４種類以上の発光を用いることでスペクトルの形状を色の偏りがないように調整することができるためである。
【００２６】
また、本発明者の検討の結果、発光素子からの発光と互いに異なるピーク波長の光を発光する３つ以上の蛍光体からの発光、つまり４種類以上の発光を用いることで、赤色成分のスペクトルの形状を調整することができ、赤色の物体の見え方を示す特殊演色評価数（Ｒ９）を向上させることができることを見出した。
【００２７】
また、本発明者の検討の結果、理論限界効率を律速している主な要因は、発光素子から発光された光の波長（励起光波長）と蛍光体から発光された光の波長（蛍光波長）との間のストークス損失によって発生する熱エネルギ損失によるものであることを見出した。ここで、ストークス損失とは、発光素子から発光された光の１光子が蛍光体に吸収されて１電子に変換し、この電子が蛍光体から発光される光の１光子に変換される際、（１−励起光波長／蛍光波長）の割合で生じるエネルギ損失のことである。
【００２８】
たとえば４６０ｎｍの励起光波長の光を蛍光体に照射して６５０ｎｍの蛍光波長の赤色光を発光させる場合、全体の約２９％のエネルギが熱エネルギ損失として失われてしまう。
【００２９】
また、青色光を発光する発光素子と黄色蛍光体との組み合わせでは、ストークス損失によって発生する熱エネルギ損失は全体の１６％程度であるのに対して、青色光を発光する発光素子と赤色蛍光体と緑色光を発光する蛍光体（緑色蛍光体）との組み合わせでは、ストークス損失によって発生する熱エネルギ損失は全体の２１％程度となる。
【００３０】
青色光を発光する発光素子と赤色蛍光体と緑色蛍光体との組み合わせでは、光の３原色をすべて含んでいるため、平均演色評価数や特殊演色評価数（Ｒ９）の値は良好となるものの、赤色蛍光体を含む分だけストークス損失が大きくなり、理論限界効率は低下してしまう。
【００３１】
また、赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色光を発光する蛍光体（青色蛍光体）とを組み合わせた３色の蛍光体を用いた場合、白色光を得るために必要とされる、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体から発光される光の強度は一義的に決まってしまうため、このストークス損失の影響を低減し得ない。
【００３２】
発光素子からの発光と互いに異なるピーク波長の光を発光する３つ以上の蛍光体からの蛍光、つまり４種類以上の発光を用いることで、スペクトルの形状をなだらかにすることができ、近紫外領域の波長の光を発光する発光素子に対して離散的な３色の蛍光体の構成の場合に生じるような大きなストークス損失を低減することができ、高い理論限界効率の発光装置ができることを見出した。
【００３３】
すなわち、本発明の発光装置は、ピーク波長が４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満である光を発光する発光素子と、この発光素子からの光を照射することによってこの発光素子とは異なるピーク波長の光を発光する３つ以上の蛍光体と、を含み、この発光素子からの発光色とこれらの蛍光体との発光色との混色の光を発光することを特徴としている。このような構成の本発明の発光装置においては、その発光効率を向上することができるとともに、互いにピーク波長の異なる複数の光が発光されるために発光されるそれぞれの光の強度を適宜調整することによって演色性も良好にすることができる。なお、本発明において、「ピーク波長」とは、発光素子および蛍光体から発光されるそれぞれの光において強度が最大となるときの波長を意味している。
【００３４】
ここで、本発明の発光装置に用いられる発光素子としては、少なくとも窒化物半導体を含む発光ダイオードまたは半導体レーザを用いることが好ましい。これは、ピーク波長が４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満である光を発光する発光素子の中では、窒化物半導体を含む発光ダイオードまたは半導体レーザの発光特性が非常に良いためである。
【００３５】
また、本発明の発光装置に用いられる発光素子として、ピーク波長が４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満である光を発光する発光素子を用いることによって、光の３原色の１つである青色光を含み、演色性を良好にすることができる。
【００３６】
また、本発明の発光装置に用いられる蛍光体から発光される光のピーク波長のすべてが４９０ｎｍ以上７６０ｎｍ未満の範囲にあることが好ましい。この場合には、本発明の発光装置の発光効率をより向上することができる傾向にあるとともに演色性もより向上することができる傾向にある。
【００３７】
また、本発明の発光装置に用いられる蛍光体から発光される光のピーク波長は、略等間隔に配置されていることが好ましい。この場合にも演色性をより向上することができる傾向にある。なお、「略等間隔」とは、蛍光体から発光される光のピーク波長のうち隣接するピーク波長のそれぞれの差の絶対値の標準偏差が１５ｎｍ以下であることをいう。
【００３８】
また、本発明の発光装置に用いられる蛍光体から発光される光のピーク波長の少なくとも１つは４９０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の範囲にあり、少なくとも１つは５６０ｎｍ以上６１０ｎｍ未満の範囲にあり、少なくとも１つは６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲にあることが好ましい。本発明の発光装置に用いられる蛍光体から発光される光のピーク波長の少なくとも１つを４９０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の範囲とすることにより、光の３原色の１つである緑色光を含み、演色性を良好にすることができる傾向にある。
【００３９】
また、本発明の発光装置に用いられる蛍光体から発光される光のピーク波長の少なくとも１つを５６０ｎｍ以上６１０ｎｍ未満の範囲とし、少なくとも１つを６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲とすることによって、黄赤色から赤色にかけての色相の光と光の３原色の１つである赤色光とを発光させることができるため演色性を向上することができる。また、これらの光のピーク波長の光の強度を適宜調整することにより、赤色の物体の見え方を示す特殊演色評価数（Ｒ９）を向上させることができる。
【００４０】
また、本発明の発光装置に用いられる蛍光体としては、半導体の混晶を含み、半導体の混晶比により蛍光体から発光される光のピーク波長を制御できるものを用いることが好ましい。この場合には、蛍光体から発光される光のピーク波長を制御することが容易となる。
【００４１】
また、本発明の発光装置に用いられる蛍光体としては、半導体のナノ粒子を含み、このナノ粒子の粒子径により蛍光体から発光される光のピーク波長を制御できるものを用いることが好ましい。この場合にも、蛍光体から発光される光のピーク波長を制御することが容易となる。なお、本発明において、「ナノ粒子」とは、粒子径が１００ｎｍ以下である粒子のことをいう。また、本発明の発光装置に用いられる蛍光体が、半導体のナノ粒子からなるコアの表面をクラッドでコーティングした２層構造となっている場合には、コアの粒子径が量子サイズ効果の現れる大きさであり、ナノ粒子の粒子径が１００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、量子サイズ効果（発光効率の高効率化、ピーク波長の変化）の現れるコアの粒子径は、たとえば、コアがＩＩ−ＶＩ族半導体材料のナノ粒子からなる場合には５０ｎｍ程度以下、コアがＧａＮ系のナノ粒子からなる場合には２０ｎｍ程度以下となる。
【００４２】
また、本発明の発光装置は、発光素子が設置されたリードフレームと、リードフレームに設けられた電力供給部と発光素子とを電気的に接続するワイヤと、蛍光体が分散された光透過性樹脂と、を備えたものとすることができる。このような構成とすることにより、高い発光効率を有するとともに演色性の良好な発光装置を得ることができる傾向にある。ここで、光透過性樹脂中に発光素子が設置されていることが好ましい。この場合には、さらに高い発光効率とともさらに良好な演色性を得ることができる傾向にある。
【００４３】
また、本発明の発光装置は、発光素子から発光された光を伝播するための導光体と、導光体の一端に前記蛍光体が分散された光透過性樹脂と、を備え、導光体を伝播してきた光が導光体の一端から蛍光体に照射される構成とすることができる。このような構成とすることにより、高い発光効率を有するとともに演色性の良好な発光装置を得ることができる傾向にある。ここで、導光体としては、たとえば光ファイバを用いることができる。
【実施例】
【００４４】
（実施例１）
図１に、本発明の実施例１の発光装置の模式的な側面図を示す。ここで、実施例１の発光装置は、リードフレーム１００の一端に設けられた凹状のカップ１０１の内部に銀ペーストにより実装されたピーク波長４６０ｎｍの光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる発光素子１０２と、光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１０３中に分散された、ピーク波長５２５ｎｍで粒子径が５ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.62Ｃｄ0.38Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第１蛍光体と、ピーク波長５８５ｎｍで粒子径が１０ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.62Ｃｄ0.38Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第２蛍光体と、ピーク波長６５０ｎｍで粒子径が８ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.9Ｃｄ0.1Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）からなる第３蛍光体とからなる蛍光体１０５と、を含んでいる。
【００４５】
ここで、上記の第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体はそれぞれホットソープ法により作製した。すなわち、Ｚｎ源となる前駆体と、Ｃｄ源となる前駆体と、Ｓｅ源となる前駆体とをコアの組成比となるように混合してホットソープ法によりコアを作製した。また、Ｚｎ源となる前駆体と、Ｓ源となる前駆体とをクラッドの組成比となるように混合してホットソープ法によりクラッドを作製した。
【００４６】
また、一対のリードフレーム１００には図示しない電力供給部が設けられており、これらのリードフレーム１００はたとえば金線からなるワイヤ１０６によって発光素子１０２と電気的に接続されている。さらに、これらの部材を封止するために、蛍光体１０５からの発光を効率良く外部に取り出すことができるようなレンズ機能を有する砲弾型の光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１０４が備えられている。
【００４７】
なお、実施例１の発光装置においては、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体の分散割合は、色度図上において、ｘ＝０．３、ｙ＝０．３が得られるように調整される。
【００４８】
図２に、上記の実施例１の発光装置から発光された光のスペクトルを示す。図２に示すように、実施例１の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例１の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６５ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であり、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されていることがわかる。また、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピークの半値幅は３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。
【００４９】
また、表１に、この実施例１の発光装置のストークス損失（％）、理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表１に示すように、実施例１の発光装置のストークス損失は１７％であり、理論限界効率は２３５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は９４であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は９３である。
【００５０】
また、表１に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表１に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．７９であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．８８であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．９２である。
【００５１】
（実施例２）
実施例１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の実施例２の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５１０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５５５ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６００ｎｍ
第４蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表１に、この実施例２の発光装置のストークス損失（％）、理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表１に示すように、実施例２の発光装置のストークス損失は１６％であり、理論限界効率は２４５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は９０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は８６である。
【００５２】
また、表１に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表１に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６８であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６８であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．７６であり、第４蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６３である。
【００５３】
また、実施例２の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例２の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例２の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【００５４】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４５ｎｍであり、隣接する第３蛍光体のピーク波長と第４蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であり、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【００５５】
（実施例３）
実施例１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体および第５蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の実施例３の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５００ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５３５ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長５７５ｎｍ
第４蛍光体：ピーク波長６１０ｎｍ
第５蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表１に、この実施例３の発光装置のストークス損失（％）、理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表１に示すように、実施例３の発光装置のストークス損失は１６％であり、理論限界効率は２４５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は８９であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は８８である。
【００５６】
また、表１に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体および第５蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表１に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５７であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５６であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５８であり、第４蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６４であり、第５蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５９である。
【００５７】
また、実施例３の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例３の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体および第５蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例３の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色と、第５蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【００５８】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は３５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであり、隣接する第３蛍光体のピーク波長と第４蛍光体のピーク波長との差の絶対値は３５ｎｍであり、隣接する第４蛍光体のピーク波長と第５蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であり、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体および第５蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【００５９】
（実施例４）
実施例１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体、第５蛍光体および第６蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の実施例４の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長４９０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５２５ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長５５５ｎｍ
第４蛍光体：ピーク波長５８５ｎｍ
第５蛍光体：ピーク波長６２０ｎｍ
第６蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表１に、この実施例４の発光装置のストークス損失（％）、理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表１に示すように、実施例４の発光装置のストークス損失は１６％であり、理論限界効率は２４５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は８８であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は９４である。
【００６０】
また、表１に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体、第５蛍光体および第６蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表１に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５３であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４６であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４８であり、第４蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５７であり、第５蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５４であり、第６蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５３である。
【００６１】
また、実施例４の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例４の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体、第５蛍光体および第６蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例４の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色と、第５蛍光体からの発光色と、第６蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【００６２】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は３５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は３０ｎｍであり、隣接する第３蛍光体のピーク波長と第４蛍光体のピーク波長との差の絶対値は３０ｎｍであり、隣接する第４蛍光体のピーク波長と第５蛍光体のピーク波長との差の絶対値は３５ｎｍであり、隣接する第５蛍光体のピーク波長と第６蛍光体のピーク波長との差の絶対値は３０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であり、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体、第４蛍光体、第５蛍光体および第６蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【００６３】
（比較例１）
実施例１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体および第２蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の比較例１の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５５５ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表１に、この比較例１の発光装置のストークス損失（％）、理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表１に示すように、比較例１の発光装置のストークス損失は２０％であり、理論限界効率は２０２（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は６４であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は０以下である。
【００６４】
また、表１に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体および第２蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表１に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は１．１９であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は１．６８である。
【００６５】
【表１】
2007180377.tif 000003
【００６６】
表１に示すように、互いに異なるピーク波長の光が３種類のみ発光する比較例１の発光装置においては、ストークス損失が２０％であり、理論限界効率が２００（ｌｍ／Ｗ）であるが、互いに異なるピーク波長の光が４種類以上発光する実施例１〜４の発光装置は比較例１の発光装置と比べてストークス損失が２割程度減少し、理論限界効率が２３５〜２４５（ｌｍ／Ｗ）に上昇することがわかる。
【００６７】
また、ストークス損失の低減および理論限界効率の上昇の観点からは、５種類以上の発光を有することが好ましいが、５種類よりも多くてもストークス損失の低減および理論限界効率の上昇はともに飽和している。
【００６８】
また、表１に示すように、互いに異なるピーク波長の光が３種類発光する比較例１の発光装置においては、平均演色評価数（Ｒａ）は６４であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は０以下であるが、互いに異なるピーク波長の光が４種類以上発光する実施例１〜４の発光装置においては、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）ともに８６〜９４と非常に高い演色性を有することがわかる。
【００６９】
以上の結果から、発光素子からの発光と、蛍光体からの３種類以上の発光と、を併せて互いに異なるピーク波長の光が４種類以上発光する実施例１〜４の発光装置においては、発光効率および演色性の良好となることがわかる。
【００７０】
蛍光体から発光された光のピーク波長における強度の半値幅が狭いときに、上記の傾向は顕著となる。このように、蛍光体から発光された光のピーク波長における強度の半値幅を狭くするためには、実施例１〜４の発光装置で用いられているような半導体からなるナノ粒子を用いる場合や希土類の４ｆ準位間の遷移による発光を利用した蛍光体を用いる場合などがある。
【００７１】
白色光を得るために必要とされる蛍光体から発光される光の強度は、どのように決まるかについて詳しく述べる。図３に光の波長とその波長の光を人間の目が赤、緑、青と感じる感度との相関関係である２度視野等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）を示す。たとえば、ある蛍光のスペクトルＳ（λ）の色を人間がどのように感じるかは、赤色成分Ｘ＝Σ（ｘ（λ）＊Ｓ（λ）Δλ）、緑色成分Ｙ＝Σ（ｘ（λ）＊Ｓ（λ）Δλ）、青色成分Ｚ＝Σ（ｘ（λ）＊Ｓ（λ）Δλ）の割合で決まる。ＸＹＺすべての割合が等しくなったときが白色である。ＲＧＢ型の蛍光体を用いて白色光を得る場合には、おおよそ等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）のピーク周辺にそれぞれピーク波長を有する赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を用いるのが一般的である。このような構成の場合、それぞれの蛍光体の赤色成分Ｘ、緑色成分Ｙ、青色成分Ｚの量は決まってしまうため、白色光を得るために必要とされる蛍光体の発光強度比は一義的に決まってしまう。
【００７２】
しかしながら、図３より、人間の目が赤、緑、青と感じる波長域にはある程度幅があることが分かる。たとえば、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体に加えて、それらの中間色である黄色蛍光体を加えたとすると、黄色の波長域は人間の目には赤の成分と緑の成分として感じるため、黄色蛍光体を入れれば入れるほど、白色光を得るために必要とされる赤色蛍光体および緑色蛍光体の量は少なくなる。
【００７３】
つまり、発光される光の混色で白色光を得る場合において、光の三原色である赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ発光する蛍光体（赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体）に加えて、補色的にそれらの中間色の光を発光する蛍光体（中間色蛍光体）を混ぜ合わせると、赤色光、緑色光および青色光の一部が中間色の光に置き換わり、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体のみを用いたときの離散的なスペクトルから可視域全域に成分を持つブロードなスペクトルとなるため、色のバランスが良くなり高い演色性を有する構成となる。また、ストークス損失の大きな赤色蛍光体の成分が中間色蛍光体の成分に置き換わるため、ストークス損失を低減でき、高い理論限界効率を有する構成となる。
【００７４】
（実施例５）
実施例１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の実施例５の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５１５ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長６００ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表２に、この実施例５の発光装置の平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表２に示すように、実施例５の発光装置の平均演色評価数（Ｒａ）は６０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は２２である。
【００７５】
また、表２に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表２に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は１．３５であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は１．００であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．９０である。
【００７６】
また、図４に、実施例５の発光装置から発光された光のスペクトルを示す。図４に示すように、実施例５の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例５の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【００７７】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は８５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５０ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍよりも大きくなることから、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されていない。
【００７８】
（実施例６）
実施例１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の実施例６の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５００ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長６１０ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表２に、この実施例６の発光装置の平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表２に示すように、実施例６の発光装置の平均演色評価数（Ｒａ）は１０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は−６０である。
【００７９】
また、表２に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表２に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は３．９４であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は２．２４であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は１．００である。
【００８０】
また、実施例６の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例６の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例６の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【００８１】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は１１０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍよりも大きくなることから、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されていない。
【００８２】
【表２】
2007180377.tif 000004
【００８３】
表１の実施例１の発光装置と表２の実施例５〜６の発光装置の平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）をそれぞれ比較すれば明らかであるように、発光装置を構成する発光素子および蛍光体の数が同じであっても、蛍光体から発光される光のピーク波長が略等間隔に配置されている実施例１の発光装置の平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）はそれぞれ、蛍光体から発光される光のピーク波長が略等間隔に配置されていない実施例５〜６の発光装置と比べて大きく優れていることがわかる。したがって、本発明の発光装置においては、蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されていることが好ましい。
【００８４】
なお、上記の実施例１〜６の発光装置で用いられているような、半導体のナノ粒子を含み、ナノ粒子の粒子径を変化させることによって量子効果を用いずに、発光する光のピーク波長を連続的に変化させることができる蛍光体は本発明において好ましい形態である。
【００８５】
また、上記の半導体のナノ粒子を含む蛍光体と同様に、量子効果を用いずに半導体の混晶比を変化させることによって、発光する光のピーク波長を連続的に変化させることができる半導体の混晶を含む蛍光体も本発明において好ましい形態である。
【００８６】
半導体の混晶比を変化させることによって発光する光のピーク波長を連続的に変化させることができる蛍光体としては、たとえば、ＣｄxＺｎ1-xＳyＳｅ1-ｙの組成式で表わされる半導体を用いることができ、この組成式で表わされる組成比を決定するｘおよび／またはｙを変化させることによって、発光する光のピーク波長を制御することができる。
【００８７】
また、本発明においては、上記の蛍光体以外にも、遷移元素や希土類元素を酸化物または硫化物などに分散させた形態の蛍光体なども用いることができる。このような蛍光体としては、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕの式で表わされる赤色蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、または（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎの式で表わされる緑色蛍光体、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｏ12：Ｅｕ、または（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ10Ｏ17：Ｅｕの式で表わされる青色蛍光体などを用いることができる。
【００８８】
（実施例７）
ピーク波長５１０ｎｍで粒子径が１０ｎｍの半導体のナノ粒子（ＺｎＳｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第１蛍光体と、ピーク波長５７０ｎｍで粒子径が８ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.62Ｃｄ0.38Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第２蛍光体と、ピーク波長６３０ｎｍで粒子径が７ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.9Ｃｄ0.1Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）からなる第３蛍光体とからなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の実施例７の発光装置を作製する。
【００８９】
なお、実施例７の発光装置においては、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体の分散割合は、色度図上において、ｘ＝０．３、ｙ＝０．３が得られるように調整される。
【００９０】
図５に、上記の実施例７の発光装置から発光された光のスペクトルを示す。図５に示すように、実施例７の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例７の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であるため、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。また、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピークの半値幅は３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。
【００９１】
また、表３に、この実施例７の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表３に示すように、実施例７の発光装置の理論限界効率は２６０（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は９０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は９３である。
【００９２】
また、表３に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表３に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５４であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．７２であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６４である。
【００９３】
実施例７の発光装置のように、目で感じることができる４３０ｎｍから７６０ｎｍの範囲において、特に光の三原色となる赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ発光する発光素子および蛍光体に加えて、その中間色の光を発光する蛍光体を入れることによって、平均演色評価数（Ｒａ）が９０と非常に高くなる。
【００９４】
さらに、実施例７の発光装置のように、５６０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲および６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲にそれぞれ少なくとも１つのピーク波長を有することにより、赤色の物体の見え方を示す特殊演色評価数（Ｒ９）について調整することができる。
【００９５】
たとえば、黄赤色から赤色にかけての成分のスペクトルの形状、つまりピーク波長５７０ｎｍの光の強度とピーク波長６３０ｎｍの光の強度とを図５に記載しているような強度とすることにより、赤色の物体の見え方を示す特殊演色評価数（Ｒ９）について９３と非常に高いものが得られた。この値は、実施例７の発光装置が、一般照明のみならず赤色の見え方が重要視されている医療用照明などにも十分応用可能であることを示している。
【００９６】
したがって、実施例７の発光装置の構成においては、従来よりも平均演色評価数（Ｒａ）および赤色の特殊演色評価数（Ｒ９）がともに良好なものを得ることができる。
【００９７】
この赤色の物体の見え方を示す特殊演色評価数（Ｒ９）の値は、ピーク波長５７０ｎｍの光の強度とピーク波長６３０ｎｍの光の強度の比を適宜変更することによりいかようにも変えることができる。
【００９８】
（実施例８）
発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を適宜変更したこと以外は実施例７と同様の構成の実施例８の発光装置を作製する。
【００９９】
なお、実施例８の発光装置においては、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体の分散割合は、色度図上において、ｘ＝０．３、ｙ＝０．３が得られるように調整される。
【０１００】
図６に、上記の実施例８の発光装置から発光された光のスペクトルを示す。図６に示すように、実施例８の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例８の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であるため、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。また、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピークの半値幅は３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。
【０１０１】
また、表３に、この実施例８の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表３に示すように、実施例８の発光装置の理論限界効率は２８０（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は８０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は２５である。
【０１０２】
また、表３に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表３に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．３８であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．８３であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４８である。
【０１０３】
なお、実施例８の発光装置も、５６０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲および６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲にそれぞれ少なくとも１つのピーク波長を有しているため、赤色の物体の見え方を示す特殊演色評価数（Ｒ９）について調整することができる。
【０１０４】
（実施例９）
実施例７における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例７における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例７と同様の構成の実施例９の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５４０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長６１０ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表３に、この実施例９の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表３に示すように、実施例９の発光装置の理論限界効率は２４０（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は７５であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は２３である。
【０１０５】
また、表３に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表３に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．７８であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５３であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４９である。
【０１０６】
また、実施例９の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例９の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例９の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【０１０７】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は７０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍよりも大きくなることから、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されていない。
【０１０８】
（実施例１０）
実施例７における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例７における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例７と同様の構成の実施例１０の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５１０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５５５ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６００ｎｍ
表３に、この実施例１０の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表３に示すように、実施例１０の発光装置の理論限界効率は２９０（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は７５であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は０以下である。
【０１０９】
また、表３に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表３に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４３であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４４であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．７３である。
【０１１０】
また、実施例１０の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例１０の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例１０の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【０１１１】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４５ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下となることから、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【０１１２】
（比較例２）
実施例７における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例７における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体および第２蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例７と同様の構成の比較例２の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５２０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長６００ｎｍ
表３に、この比較例２の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表３に示すように、比較例２の発光装置の理論限界効率は２８０（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は７０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は０以下である。
【０１１３】
また、表３に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体および第２蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表３に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．８０であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．９０である。
【０１１４】
（比較例３）
実施例７における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例７における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体および第２蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例７と同様の構成の比較例３の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５４０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表３に、この比較例３の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表３に示すように、比較例３の発光装置の理論限界効率は１６０（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は４０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は０以下である。
【０１１５】
また、表３に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体および第２蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表３に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５６であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５０である。
【０１１６】
【表３】
2007180377.tif 000005
【０１１７】
表３に示すように、互いに異なるピーク波長の光を４種類以上発光する実施例７〜１０の発光装置は、互いに異なるピーク波長の光を３種類しか発光しない比較例２〜３の発光装置と比べて、平均演色評価数（Ｒａ）が良好な値を示している。
【０１１８】
また、表３に示すように、黄赤色から赤色にかけての波長域に少なくとも２つのピーク波長を有する実施例７〜９の発光装置においては、発光素子から発光される光の強度に対する蛍光体から発光される光の強度の比を適宜変更することにより、理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）の値を調整することができる。
【０１１９】
実施例７と実施例８の発光装置を比較すると、特殊演色評価数（Ｒ９）を２５とすると、理論限界効率を２８０（ｌｍ／Ｗ）とすることができる（実施例８）。一方、理論限界効率を２６０（ｌｍ／Ｗ）とすると、特殊演色評価数（Ｒ９）を９３とすることができる（実施例７）。
【０１２０】
赤色の見え方の指標である特殊演色評価数（Ｒ９）が高い場合には赤色の成分が多くなっており、その分ストークス損失は大きくなる。したがって、理論限界効率と特殊演色評価数（Ｒ９）は相反する関係にある。しかし、特殊演色評価数（Ｒ９）を高めて理論限界効率を少し犠牲にした場合であっても、理論限界効率は、背景技術の欄で従来例として示されている４６０ｎｍのピーク波長の青色光を発光する発光素子と黄色蛍光体とを組み合わせた構成のものよりも高い値を得ることができる。したがって、実施例７〜１０の発光装置は、従来例と比べて、理論限界効率および演色性ともに優れることがわかる。
【０１２１】
（実施例１１）
ピーク波長５１０ｎｍで粒子径が１０ｎｍの半導体のナノ粒子（ＺｎＳｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第１蛍光体と、ピーク波長５６５ｎｍで粒子径が７．８ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.62Ｃｄ0.38Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第２蛍光体と、ピーク波長６１５ｎｍで粒子径が６．５ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.9Ｃｄ0.1Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）からなる第３蛍光体とからなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１と同様の構成の実施例１１の発光装置を作製する。
【０１２２】
なお、実施例１１の発光装置においては、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体の分散割合は、色度図上において、ｘ＝０．３、ｙ＝０．３が得られるように調整される。
【０１２３】
図７に、上記の実施例１１の発光装置から発光された光のスペクトルを示す。図７に示すように、実施例１１の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例１１の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であるため、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【０１２４】
また、表４に、この実施例１１の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表４に示すように、実施例１１の発光装置の理論限界効率は２８０（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は８５であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は２５である。
【０１２５】
また、表４に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表４に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５６であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５０であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．７１である。
【０１２６】
（実施例１２）
実施例１１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１１と同様の構成の実施例１２の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５１０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５６５ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６２０ｎｍ
表４に、この実施例１２の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表４に示すように、実施例１２の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）は２６５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は９０であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は７０である。
【０１２７】
また、表４に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表４に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５６であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６１であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６８である。
【０１２８】
また、実施例１２の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例１２の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例１２の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【０１２９】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５５ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下となることから、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【０１３０】
（実施例１３）
実施例１１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１１と同様の構成の実施例１３の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５１５ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５８０ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６４０ｎｍ
表４に、この実施例１３の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表４に示すように、実施例１３の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）は２５５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は８８であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は７５である。
【０１３１】
また、表４に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表４に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５４であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．７２であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６４である。
【０１３２】
また、実施例１３の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例１３の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例１３の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【０１３３】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６５ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下となることから、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【０１３４】
（実施例１４）
実施例１１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１１と同様の構成の実施例１４の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５００ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５４０ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長５８０ｎｍ
第４蛍光体：ピーク波長６３０ｎｍ
表４に、この実施例１４の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表４に示すように、実施例１４の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）は２６５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は９１であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は８０である。
【０１３５】
また、表４に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表４に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．３８であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４５であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５１であり、第４蛍光体のピーク波長の光の強度は０．６４である。
【０１３６】
また、実施例１４の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例１４の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例１４の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【０１３７】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであり、隣接する第３蛍光体のピーク波長と第４蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５０ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下となることから、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【０１３８】
（実施例１５）
実施例１１における半導体のナノ粒子のコアの粒子径および／または組成を適宜変更し、実施例１１における発光素子１０２からの光が照射されることによって以下のピーク波長の光をそれぞれ発光する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体からなる蛍光体１０５を用いたこと以外は実施例１１と同様の構成の実施例１５の発光装置を作製する。
第１蛍光体：ピーク波長５１０ｎｍ
第２蛍光体：ピーク波長５５０ｎｍ
第３蛍光体：ピーク波長６００ｎｍ
第４蛍光体：ピーク波長６５０ｎｍ
表４に、この実施例１５の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を示す。表４に示すように、実施例１５の発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）は２４５（ｌｍ／Ｗ）であり、平均演色評価数（Ｒａ）は８８であり、特殊演色評価数（Ｒ９）は９２である。
【０１３９】
また、表４に、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対する第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示す。表４に示すように、発光素子１０２のピーク波長の光の強度（１．００）に対して、第１蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５７であり、第２蛍光体のピーク波長の光の強度は０．４８であり、第３蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５７であり、第４蛍光体のピーク波長の光の強度は０．５２である。
【０１４０】
また、実施例１５の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、実施例１５の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れていることから、実施例１５の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色との混色の光を発光することがわかる。
【０１４１】
また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５０ｎｍであり、隣接する第３蛍光体のピーク波長と第４蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５０ｎｍであって、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下となることから、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【０１４２】
【表４】
2007180377.tif 000006
【０１４３】
表４に示すように、５６０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の範囲のピーク波長および６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ未満の範囲のピーク波長をそれぞれ適宜選択することによって、発光装置の理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）、平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９）を適宜調節できることがわかる。
【０１４４】
たとえば、実施例１１の発光装置のように特殊演色評価数（Ｒ９）を２５とすれば理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）を２８０（ｌｍ／Ｗ）とすることができ、実施例１５の発光装置のように理論限界効率（ｌｍ／Ｗ）を２４５（ｌｍ／Ｗ）とすれば特殊演色評価数（Ｒ９）を９２とすることができる。
【０１４５】
実施例１１〜１５の発光装置において、特殊演色評価数（Ｒ９）を高めて理論限界効率を少し犠牲にした場合であっても、理論限界効率は、背景技術の欄で従来例として示されている４６０ｎｍのピーク波長の青色光を発光する発光素子と黄色蛍光体とを組み合わせた構成のものよりも高い値を得ることができる。また、実施例１１〜１５の発光装置のいずれの構成においても平均演色評価数（Ｒａ）は８５以上となり、従来例の４６０ｎｍのピーク波長の青色光を発光する発光素子と黄色蛍光体とを組み合わせた構成のものよりも高い値を得ることができる。したがって、実施例１１〜１５の発光装置は、従来例と比べて、理論限界効率および演色性ともに優れることがわかる。
【０１４６】
なお、表１〜表４において、「ピーク波長（ｎｍ）と、ピーク波長の光の強度比」の欄の上段の数値は発光素子および蛍光体から発光される光のそれぞれのピーク波長（ｎｍ）を示しており、下段の数値は発光素子のピーク波長の光の強度（１．００）に対する蛍光体のそれぞれのピーク波長の光の強度の比を示している。
【０１４７】
（実施例１６）
図１に、本発明の実施例１６の発光装置の模式的な側面図を示す。ここで、実施例１６の発光装置は、リードフレーム１００の一端に設けられた凹状のカップ１０１の内部に銀ペーストにより実装されたピーク波長４６０ｎｍの光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる発光素子１０２と、光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１０３中に分散された、ピーク波長５００ｎｍで粒子径が９ｎｍの半導体のナノ粒子（ＺｎＳｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第１蛍光体と、ピーク波長５４０ｎｍで粒子径が６．５ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.62Ｃｄ0.38Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第２蛍光体と、ピーク波長５８０ｎｍで粒子径が９ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.62Ｃｄ0.38Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）からなる第３蛍光体と、ピーク波長６３０ｎｍで粒子径が８ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.9Ｃｄ0.1Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）からなる第４蛍光体とからなる蛍光体１０５と、を含んでいる。
【０１４８】
また、発光素子１０２としては、たとえば、ＧａＮ基板上に、層厚４μｍのＧａＮバッファ層、層厚１μｍのｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ下クラッド層、層厚０．０２μｍのノンドープＩｎ0.34Ｇａ0.66Ｎ活性層、薄層のＡｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ蒸発防止層、層厚１μｍのｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ上クラッド層および層厚１μｍのｐ型ＧａＮキャップ層が順次積層され、最上層の表面部およびＧａＮ基板の一部を除去して露出させたＧａＮバッファ層の表面にそれぞれ電極が形成されているものなどを用いることができる。
【０１４９】
また、一対のリードフレーム１００には図示しない電力供給部が設けられており、これらのリードフレーム１００はたとえば金線からなるワイヤ１０６によって発光素子１０２と電気的に接続されている。さらに、これらの部材を封止するために、蛍光体１０５からの発光を効率良く外部に取り出すことができるようなレンズ機能を有する砲弾型の光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１０４が備えられている。
【０１５０】
図８に、上記の実施例１６の発光装置から発光された光のスペクトルを示す。図８に示すように、実施例１６の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１０２、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例１６の発光装置は、発光素子１０２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は４０ｎｍであって、隣接する第３蛍光体のピーク波長と第４蛍光体のピーク波長との差の絶対値は５０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であり、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されている。
【０１５１】
このような構成の実施例１６の発光装置は、平均演色評価数（Ｒａ）を９１と非常に良好に保ちながら、理論限界効率を２６５（ｌｍ／Ｗ）と非常に良好なものとすることができる。また、実施例１６の発光装置においては、特殊演色評価数（Ｒ９）についても９２と非常に高いものが得られる。これら値は、従来例で示されるピーク波長４６０ｎｍの青色光を発光する発光素子と黄色蛍光体とを組み合わせた構成のものよりも高い値である。
【０１５２】
また、図９は、実施例１６の発光装置（蛍光体のピーク波長：４６０ｎｍ、５００ｎｍ、５４０ｎｍ、５８０ｎｍ、６３０ｎｍ）と、赤色蛍光体（ピーク波長：６３０ｎｍ）、緑色蛍光体（ピーク波長：５４０ｎｍ）および青色蛍光体（ピーク波長：４６０ｎｍ）を含む従来の発光装置と、に関して、ＣＩＥ色度図において白色（ｘ＝０．３、ｙ＝０．３）が得られるように各蛍光体を混合させた時に、１つの色の蛍光体の混合量が変動した場合に発光色である白色に対する影響を見積もった図である。なお、図９において、白四角および黒菱形は緑色蛍光体（ピーク波長：５４０ｎｍ）の混合量が減少した場合を、白丸および黒三角は赤色蛍光体（ピーク波長：６３０ｎｍ）の混合量が減少した場合をそれぞれ示している。
【０１５３】
図９に示すように、実施例１６の発光装置においては、蛍光体の混合量の変動に対する発光色のずれを小さくすることができ、製造上のばらつきによって生じる発光色のばらつきを抑制できるという効果もある。
【０１５４】
（実施例１７）
図１０に、本発明の実施例１７の発光装置の模式的な斜視図を示す。凹状の窪みを有する５ｍｍ程度の厚みのセラミックス材１００１の凹状の窪みの内部には、実施例１６と同様のピーク波長が４６０ｎｍの光を発光する５ｍｍ角のＧａＮ系発光ダイオードからなる発光素子１００２が銀ペーストにより実装されている。この発光素子１００２の電極パッド部（図示せず）から、セラミックス材１００１の外表面に設けられた電力供給端子１０００に電気的に接続されるようにたとえば金線からなるワイヤ１００４が設けられており、この電力供給端子１０００を介して電力供給部（図示せず）から電力が供給される構成となっている。また、発光素子１００２は、実施例１６と同様に、ピーク波長が互いに異なる４つの蛍光体１００５（第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体）が分散された光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１００３によって覆われている。
【０１５５】
また、実施例１７の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、発光素子１００２、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例１７の発光装置は、発光素子１００２からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。
【０１５６】
このような構成の実施例１７の発光装置は、発光効率が良好で、ストークス損失による発熱が低減できるために薄型にし得る。また、実施例１７の発光装置の演色性も非常に良好なものとし得る。
【０１５７】
なお、実施例１７の発光装置においては、セラミックス材１００１の凹状の窪みの内部には、発光素子１００２から発光された光および／または蛍光体から発光された光を反射するような光学膜、たとえば、アルミニウムからなる金属膜が形成されていてもよい。
【０１５８】
（実施例１８）
図１１に、本発明の実施例１８の発光装置の模式的な斜視図を示す。アクリル樹脂からなる光透過性樹脂板１１０１の裏面側は、この光透過性樹脂板１１０１を伝播する発光素子１１０４からの光を光透過性樹脂板１１０１の表面側（図１１に示す矢印の方向）に放射するような形状とされている。この光透過性樹脂板１１０１の裏面には光透過性樹脂板１１０１を伝播する光を均一な光に拡散するポリマー粒子が分散された拡散部１１０３が設けられている。また、拡散部１１０３の裏面にはアルムニウム金属膜１１００が形成されている。
【０１５９】
また、この光透過性樹脂板１１０１の表面には、実施例１６と同一の構成の蛍光体（図示せず）が分散された、光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１１０２が設置されている。
【０１６０】
また、発光素子１１０４は、ピーク波長が４６０ｎｍの光を発光する５ｍｍ角の実施例１６と同様のＧａＮ系発光ダイオードであり、この発光素子１１０４が光透過性樹脂板１１０１の一端面側に複数配置されている。なお、実施例１８の発光装置においては、発光素子１１０４が光透過性樹脂により覆われていない。
【０１６１】
また、光透過性樹脂板１１０１の発光素子１１０４が配置されていない各端面には、この光透過性樹脂板１１０１内を伝播する光が外部に放射されないような全反射特性を有する光学膜、たとえばアルムニウム金属膜（図示せず）が設けられている。
【０１６２】
また、実施例１８の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、発光素子１１０４、第１蛍光体、第２蛍光体、第３蛍光体および第４蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例１８の発光装置は、発光素子１１０４からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。
【０１６３】
以上の構成を有する実施例１８の発光装置は、発光素子１１０４から発光された光が光透過性樹脂板１１０１内で散乱され、一様光となり、蛍光体が分散された光透過性樹脂１１０２に照射され、蛍光体からの発光によって発光効率が良好で、演色性も非常に良好な平面型の発光装置となり得る。
【０１６４】
（実施例１９）
図１２に、本発明の実施例１９の発光装置の模式的な構成図を示す。実施例１９の発光装置は、ピーク波長が４４０ｎｍの光を発光する半導体レーザからなる発光素子１２００と、非球面レンズ１２０１と、コア径が１ｍｍのシリカ系材料からなるＳ．Ｉ（ステップスインデックス）型の光ファイバからなる導光体１２０３と、ピーク波長が互いに異なる光を発光する３種類の蛍光体（図示せず）が分散された光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１２０４と、を含む。ここで、発光素子１２００と、非球面レンズ１２０１と、導光体１２０３の一端面とは、１つのモジュール１２０２部内に収められている。
【０１６５】
また、発光素子１２００を構成する半導体レーザとしては、たとえば、ＧａＮ基板上に、ｎ型ＧａＮバッファ層、層厚０．９５μｍのｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層、層厚１００ｎｍのｎ型ＧａＮガイド層、ＩｎvＧａ1-ｖＮ（０≦ｖ≦１）障壁層およびＩｎwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）井戸層をそれぞれ２周期繰り返した多重量子井戸活性層、層厚１８ｎｍのｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎ蒸発防止層、層厚１００ｎｍ厚のｐ型ＧａＮ光ガイド層、膜厚０．５μｍのｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層、０．１μｍ厚のｐ型ＧａＮコンタクト層が順次積層され、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層の表面およびｐ型ＧａＮコンタクト層の表面にそれぞれ電極が形成された、１０μｍ幅のブロードエリア型の素子構造のものなどが用いられる。ここで、多重量子井戸活性層を構成するＩｎＧａＮの組成比と膜厚は、ピーク波長が４４０ｎｍの光を発光するように設定される。
【０１６６】
また、蛍光体としては、ピーク波長５１０ｎｍで粒子径が１０ｎｍの半導体のナノ粒子（ＺｎＳｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第１蛍光体、ピーク波長５７０ｎｍで粒子径が８ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.62Ｃｄ0.38Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）とからなる第２蛍光体、およびピーク波長６３０ｎｍで粒子径が７ｎｍの半導体のナノ粒子（Ｚｎ0.9Ｃｄ0.1Ｓｅ）のコアとその周りに形成された層厚１μｍからなるクラッド（ＺｎＳ）からなる第３蛍光体が用いられる。なお、これらの蛍光体から発光される光のそれぞれのピークの半値幅は３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下である。
【０１６７】
発光素子１２００から発光された光は、非球面レンズ１２０１を介して、導光体１２０３の一端面から導光体１２０３に導入され、導光体１２０３を伝播した後、導光体１２０３の他端から放射され、その光の一部が導光体１２０３の他端に備えられている光透過性樹脂１２０４中に分散されている３種類の蛍光体にそれぞれ照射されて、発光素子１２００からの光と３種類の蛍光体からの光とがそれぞれ発光される。
【０１６８】
図１３に、上記の実施例１９の発光装置から発光された光のスペクトルを示す。図１３に示すように、実施例１９の発光装置から発光された光のスペクトルには、発光素子１２００、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例１９の発光装置は、発光素子１２００からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、第４蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。また、隣接する第１蛍光体のピーク波長と第２蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであり、隣接する第２蛍光体のピーク波長と第３蛍光体のピーク波長との差の絶対値は６０ｎｍであることから、これらの差の絶対値の標準偏差は１５ｎｍ以下であり、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光される光のピーク波長は略等間隔に配置されていることがわかる。
【０１６９】
発光素子１２００から発光される光および蛍光体から発光される光のピーク波長をそれぞれ、４４０ｎｍ、５１０ｎｍ、５７０ｎｍおよび６３０ｎｍとすることによって、演色性（Ｒａ）を８５と良好に保ちながら、理論限界効率を２５７（ｌｍ／Ｗ）と良好なものとすることができる。さらに、赤色の物体の見え方を示す特殊演色評価数（Ｒ９）についても６５と高いものが得られる。これら値は、従来例で示されるピーク波長４６０ｎｍの青色光を発光する発光素子と黄色蛍光体とを組み合わせた構成のものよりも高い値である。
【０１７０】
以上のような構成とすることによって、実施例１９の発光装置においては、光ファイバからなる導光体への光学結合が容易である半導体レーザからなる発光素子を用いて、さらに導光体の端面部では、発光素子からの光が集光されているため輝度の高い蛍光を得ることができる構成となる。また、実施例１９の発光装置においては、蛍光体で発生するストークス損失による熱エネルギ損失を低減できるため、高輝度な構成とすることができる。さらに、遷移金属を酸化物や硫化物に分散させた蛍光体は、発光寿命が数マイクロ秒からミリ秒のオーダーと比較的長い。これに対して、実施例１９の発光装置において用いられている半導体のナノ粒子を含む蛍光体では、発光寿命は数ナノ秒と非常に速く、蛍光体に照射される高い光密度の光をすばやく発光することができるため輝度飽和が生じにくい。したがって、半導体のナノ粒子を含む蛍光体を用いることが好ましい。
【０１７１】
（実施例２０）
図１４に、本発明の実施例２０の発光装置の模式的な斜視図を示す。凹状の窪みを有する５ｍｍ程度の厚みのセラミックス材１４０１の凹状の窪みの内部には、実施例１９と同様のピーク波長が４４０ｎｍの光を発光する半導体レーザからなる発光素子１４０３が銀ペーストにより実装されている。この発光素子１４０３の電極パッド部（図示せず）から、セラミックス材１４０１の外表面に設けられた電力供給端子１４００に電気的に接続されるように金線のワイヤ１４０４が設けられており、この電力供給端子１４００を介して電力供給部（図示せず）から発光素子１４０３に電力が供給される構成となっている。また、発光素子１４０３から発光された光が照射される位置に、ピーク波長が互いに異なる実施例１６と同様の構成の３種類の蛍光体（第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体）が分散された光透過性のシリコーン樹脂からなる光透過性樹脂１４０２が設置されている。
【０１７２】
また、実施例２０の発光装置から発光された光のスペクトルを調査したところ、発光素子１４０３、第１蛍光体、第２蛍光体および第３蛍光体から発光されるそれぞれの光のピーク波長が表れている。したがって、実施例２０の発光装置は、発光素子１４０３からの発光色と、第１蛍光体からの発光色と、第２蛍光体からの発光色と、第３蛍光体からの発光色と、の混色の光を発光することがわかる。
【０１７３】
このような構成の実施例２０の発光装置は、薄型で、投入電力に対する発光効率が良好で、演色性も非常に良好なものとし得る。
【０１７４】
また、実施例２０の発光装置は、蛍光体でのストークス損失による発熱を抑制できるため、発光素子１４０３からの光の照射領域を絞ることができる。したがって、蛍光体を分散させた光透過性樹脂１４０２を小さくすることができることから、発光装置の小型化にも適した構成となる。
【０１７５】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明によれば、発光効率および演色性（平均演色評価数（Ｒａ）および特殊演色評価数（Ｒ９））がともに良好な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の発光装置の一例の模式的な側面図である。
【図２】本発明の実施例１の発光装置から発光された光のスペクトルを示す図である。
【図３】光の波長とその波長の光を人間の目が赤、緑、青と感じる感度との相関関係である２度視野等色関数を示す図である。
【図４】本発明の実施例５の発光装置から発光された光のスペクトルを示す図である。
【図５】本発明の実施例７の発光装置から発光された光のスペクトルを示す図である。
【図６】本発明の実施例８の発光装置から発光された光のスペクトルを示す図である。
【図７】本発明の実施例１１の発光装置から発光された光のスペクトルを示す図である。
【図８】本発明の実施例１６の発光装置から発光された光のスペクトルを示す図である。
【図９】本発明の実施例１６の発光装置と従来の発光装置とに関して、１つの色の蛍光体の混合量が変動した場合に発光色である白色に対する影響を見積もった図である。
【図１０】本発明の実施例１７の発光装置の模式的な斜視図である。
【図１１】本発明の実施例１８の発光装置の模式的な斜視図である。
【図１２】本発明の実施例１９の発光装置の模式的な構成図である。
【図１３】本発明の実施例１９の発光装置から発光された光のスペクトルを示す図である。
【図１４】本発明の実施例２０の発光装置の模式的な斜視図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１０１  カップ、１０２，１００２，１１０４，１２００，１４０３  発光素子、１０３，１０４，１００３，１１０２，１２０４，１４０２  光透過性樹脂、１０５，１００５  蛍光体、１０６，１００４，１４０４  ワイヤ、１０００，１４００  電力供給端子、１００１，１４０１  セラミックス材、１１００  アルムニウム金属膜、１１０１  光透過性樹脂板、１１０３  拡散部、１２０１  非球面レンズ、１２０２  モジュール、１２０３  導光体。
【図１】
2007180377.tif 000007
【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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【図１３】
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【図１４】
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