(57)【要約】【課題】演色性を改善できるとともに効率の低下を抑制可能な照明装置を提供する。【解決手段】照明装置１は、モジュール基板（装置基板）３と、青色の光を発するＬＥＤ（半導体発光素子）１１ａ〜１１ｆと、この素子が発する光が入射するように配設された蛍光体シート(蛍光体層)２１を具備する。ＬＥＤ１１ａ〜１１ｆをモジュール基板３に実装する。蛍光体シート２１は区分けされた赤色蛍光体領域２１ａ，２１ｃ，２１ｅ及び非赤色蛍光体領域２１ｂ、２１ｄ、２１ｆを有する。赤色蛍光体領域は、青色の光で励起されて赤色の光を発する赤色蛍光体Ｒを含んでいる。非赤色蛍光体領域を、青色の光で励起されて赤色とは異なる色の光を発する別種の蛍光体Ｙ１，Ｙ２を含んでいる。【選択図】      図３
2009060094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置基板と；
この装置基板に実装されて青色の光を発する半導体発光素子と；
この半導体発光素子が発する光が入射するように配設された蛍光体層であって、前記青色の光で励起されて赤色の光を発する赤色蛍光体が含まれた赤色蛍光体領域、及びこの赤色蛍光体領域と区分けされ前記青色の光で励起されて赤色とは異なる色の光を発する別種の蛍光体が含まれた非赤色蛍光体領域を有した前記蛍光体層と；
を具備したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
装置基板と；
この装置基板に実装されて青色の光を発する半導体発光素子と；
この半導体発光素子が発する光が入射するように配設された蛍光体シートからなる蛍光体層であって、前記青色の光で励起されて赤色の光を発する赤色蛍光体が含まれた赤色蛍光体領域、及びこの赤色蛍光体領域と区分けされ前記青色の光で励起されて赤色とは異なる色の光を発する別種の蛍光体が含まれた非赤色蛍光体領域を有した前記蛍光体層と；
を具備したことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
透光性材料からなる封止部材を、前記半導体発光素子を埋めて前記装置基板と前記蛍光体層との間に満たしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記赤色蛍光体領域と前記非赤色蛍光体領域の内の少なくとも前記赤色蛍光体領域の表面又は裏面若しくはこれら両面を、光拡散面としたことを特徴とする請求項１から３の内のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記蛍光体層側から前記装置基板方向に見て前記蛍光体層の区分けされた複数の蛍光体領域が前記装置基板に投影された投影領域毎に、前記蛍光体領域毎に対応する発光素子系統を配置するとともに、前記各発光素子系統の点灯を別々に制御する点灯装置を備えたことを特徴とする請求項１から４の内のいずれか一項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等の半導体発子素子が発した光で蛍光体を励起して照明をする照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紫外線ＬＥＤが発した紫外線により赤、青、緑の粒子状蛍光体を励起して得た光の三原色に相当する光を混ぜることにより白色光を発する照明装置と、青色ＬＥＤが発した青色の光により粒子状の黄色蛍光体を励起して、青色光に対し補色関係にある黄色の光を得て、この黄色の光と青色光を混ぜることにより、白色光を発する照明装置とが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平11-46019号公報（段落0003、0004、0022、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前者の照明装置は、赤色と緑色発光の蛍光体を用いているので演色性に優れた白色光を発して照明できる。後者の照明装置は、青色ＬＥＤが発する青色の光を励起エネルギー源としているので、前者の照明装置の励起エネルギー源である紫外線よりも、可視光への変換効率が優れている。
【０００４】
しかし、蛍光体に黄色蛍光体のみを用いた後者の照明装置では、赤色及び青緑色の光成分が不足気味となるので、前者の照明装置よりも演色性が劣る。
【０００５】
そこで、後者の照明装置の演色性を改善するのに、青色ＬＥＤの光で励起されて赤色の光を発する赤色蛍光体、及び青色ＬＥＤの光で励起されて緑色の光を発する緑色蛍光体の内の少なくとも赤色蛍光体を、黄色蛍光体に混ぜることがある。このように主波長の異なる複数種類の蛍光体を用いて、これら蛍光体の発光色を混ぜることで、分光特性図における半値幅を広くして、平均演色評価数(Ｒａ)を向上することができる。
【０００６】
ところで、図９に示した赤色蛍光体の励起スペクトル特性から分かるように赤色蛍光体は、青色の光だけではなく、緑色の光及び黄色の光を吸収して赤色の光を発する性質があることが知られている。
【０００７】
そのため、既述のように演色性改善のために用いられる粒子状の赤色蛍光体を粒子状の黄色蛍光体と混ぜた構成では、青色の光で励起されることによって黄色蛍光体が発した緑色乃至黄色の光の一部、つまり、緑色の光及び黄色の光が、黄色蛍光体の周りに位置された赤色蛍光体に吸収される。その結果、光出力が低下して暗くなる。言い換えれば、効率が低下してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、演色性を改善できるとともに効率の低下を抑制可能な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、装置基板と；この装置基板に実装されて青色の光を発する半導体発光素子と；この半導体発光素子が発する光が入射するように配設された蛍光体層であって、前記青色の光で励起されて赤色の光を発する赤色蛍光体が含まれた赤色蛍光体領域、及びこの赤色蛍光体領域と区分けされ前記青色の光で励起されて赤色とは異なる色の光を発する別種の蛍光体が含まれた非赤色蛍光体領域を有した前記蛍光体層と；を具備したことを特徴としている。
【００１０】
又、請求項２の発明は、装置基板と；この装置基板に実装されて青色の光を発する半導体発光素子と；この半導体発光素子が発する光が入射するように配設された蛍光体シートからなる蛍光体層であって、前記青色の光で励起されて赤色の光を発する赤色蛍光体が含まれた赤色蛍光体領域、及びこの赤色蛍光体領域と区分けされ前記青色の光で励起されて赤色とは異なる色の光を発する別種の蛍光体が含まれた非赤色蛍光体領域を有した前記蛍光体層と；を具備したことを特徴としている。
【００１１】
請求項１，２の発明で、青色の光を発する半導体発光素子には例えば４６０ｎｍの主波長を有する青色ＬＥＤを好適に使用できる。請求項１，２の発明で、半導体発光素子は、フリップチップ実装により、又はダイボンド材を用いて、装置基板に実装することができ、後者の場合、基板に設けた回路パターンと半導体発光素子はボンディングワイヤを介して接続される。
【００１２】
請求項１の発明で、蛍光体層は、印刷例えばスクリーン印刷により形成された態様を含んでいるとともに、請求項２の発明の蛍光体シートにより形成された態様を含んでいる。請求項１，２の発明で、蛍光体層とは、二種類以上の蛍光体が含有された蛍光体含有層を少なくとも含んだ光透過層を指しており、したがって、前記光透過層のみで蛍光体層を形成することも可能である。そして、蛍光体層をなす蛍光体シートは、透光性シート基材に前記蛍光体含有層を積層して形成することも可能である。この場合、シート基材には、透光性のガラスや透光性のフィルム、透光性セラミックス等を用いることができ、蛍光体含有層は印刷によりシート基材に積層してもよい。このような二層構造の蛍光体シートは、蛍光体含有層の印刷を容易にできる点で好ましい。
【００１３】
蛍光体は、その密度に起因する照明の明るさの低下を抑制する上で、蛍光体含有層の透光性基材中に完全分散、つまり、透光性基材の厚み方向に沿う蛍光体の密度が均一となるように分散して含まれていることが好ましい。透光性基材には、透明なシリコーン樹脂、透明なシリコーンゴム等を好適に用いることができるが、これに制約されず、他の透光性樹脂を使用できる他、透明ガラスや透光性セラミックス等も使用できる。
【００１４】
請求項１，２の発明で、少なくとも二種類の蛍光体の内の一種は、赤色蛍光体であり、具体的には、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：ＥｕやＣａＡ１ＳｉＮ３：Ｅｕ,Ｌａ２Ｏ２Ｓ等を好適に挙げることができる。赤色以外の色の光を発する別種の蛍光体としては例えば緑色乃至黄色の光を発する黄色蛍光体を挙げることができる。この黄色蛍光体の具体的としては、Ｃａ３Ｓｃ２Ｏ４：Ｃｅ等の酸化物蛍光体、又は（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕや（Ｂａ，Ｓｒ,ＭｇＣａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ等のシリケート系やサイアロン系の蛍光体、或いはＹＡＧ，（Ｃａ,Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２ＯＮ２：Ｅｕ、チオガレート等を好適に用いることができる。なお、この他の別種の蛍光体として青色の光で励起されて緑色の光を発する緑色蛍光体を必要に応じて加えることもできる。
【００１５】
請求項１，２の発明で、赤色蛍光体領域と非赤色蛍光体領域とを区分けするのに、これらの領域間に介在する仕切り部材を用いて区分けすることが好ましい。しかし、こうした仕切り部材を用いることなく赤色蛍光体領域と非赤色蛍光体領域とを接触させた状態で隣接させ、若しくは仕切り部材を用いることなく赤色蛍光体領域と非赤色蛍光体領域とを非接触状態に隣接させて、赤色蛍光体領域と非赤色蛍光体領域とを区分けすることも可能である。
【００１６】
請求項１，２の発明では、半導体発光素子が発した青色の光によって、赤色蛍光体領域に含まれた赤色蛍光体と、非赤色蛍光体領域に含まれた黄色蛍光体等の非赤色蛍光体とが励起される。この励起によって赤色蛍光体は演色性を改善するための赤色の光を発し、非赤色蛍光体は黄色等の赤色とは異なる色の光を発するので、蛍光体層に含まれた蛍光体が発する光と蛍光体層を透過する青色の光とが混じって照明に供される。
【００１７】
この照明で、蛍光体層の赤色蛍光体領域と非赤色蛍光体領域とは区分けされていて、赤色蛍光体と黄色蛍光体等の非赤色蛍光体が混じっていないので、黄色蛍光体等の非赤色蛍光体が発した光の一部を、赤色蛍光体が吸収することが抑制される。したがって、請求項１，２の発明によれば、効率の低下を抑制しつつ演色性を改善できる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、透光性材料からなる封止部材を、前記半導体発光素子を埋めて前記装置基板と前記蛍光体層との間に満たしたことを特徴としている。
【００１９】
この請求項３の発明で、封止部材をなす透光性材料には、蛍光体層の透光性基材と同じ材料である透明シリコーン樹脂、透明シリコーンゴム、シリコーンレジン等を好適に用いることができるが、これに制約されず、他の透光性樹脂を使用できる他、透明ガラスや、透光性セラミックス等も使用できる。
【００２０】
請求項３の発明では、装置基板と蛍光体層との間に空気層が存在しないように封止部材を満たしたので、半導体発光素子が発した青色の光が入射する蛍光体層の光入射面での光の反射損が抑制される。それにより、蛍光体層に含まれた蛍光体を励起させ易くなるとともに、蛍光体層に対する青色の光の透過量が増えるので、効率を向上できる。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１から３の内のいずれか一項の発明において、前記赤色蛍光体領域と前記非赤色蛍光体領域の内の少なくとも前記赤色蛍光体領域の表面又は裏面若しくはこれら両面を、光拡散面としたことを特徴としている。
【００２２】
この請求項４の発明で、光拡散面の粗さを規定する中心線平均粗さは、0.30μｍ〜1.50μｍであることが好ましい。請求項４の発明で、少なくとも赤色蛍光体領域の表面等を光拡散面とするには、蛍光体層が例えばスクリーン印刷で形成される場合、印刷スクリーンのメッシュ及びこの印刷スクリーンと印刷対象物との間の距離を調整することで、蛍光体層の表面を所望とする中心線平均粗さの光拡散面とすることが可能である。又、印刷対象物の表面例えば基板の表面をフロスト加工で予め所望とする中心線平均粗さに形成しておいて、この印刷対象面に印刷を施して蛍光体層を形成することにより、蛍光体層の裏面を、前記印刷対象面の表面粗さに見合った中心線平均粗さの光拡散面とすることができる。又、蛍光体層が蛍光体シートである場合、製造された蛍光体シートの表面又は裏面の内で少なくとも表面又は裏面に凹凸が形成される加工を施して、所望とする中心線平均粗さの光拡散面を形成することが可能である。赤色発光体領域と非赤色発光体領域の双方にわたって連続するように光拡散面が設けられている場合には、前記凹凸加工を施すに際して、加工箇所を選択しなくて良いので、加工性が良いとともに、後述のように光の出射側での光の混合を促進する上で好ましい。
【００２３】
請求項４の発明では、蛍光体層の少なくとも赤色蛍光体領域から出射された赤色光が拡散されるので、赤色発光体領域が目立って視認されることを抑制できる。更に拡散された赤色の光が、赤色発光体領域に隣接した非赤色発光体領域から出射された白色等の光と混ざり易いため、被照射面での色むらを抑制できる。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項１から４の内のいずれか一項の発明において、前記蛍光体層側から前記装置基板方向に見て前記蛍光体層の区分けされた複数の蛍光体領域が前記装置基板に投影された投影領域毎に、前記蛍光体領域毎に対応する発光素子系統を配置するとともに、前記各発光素子系統の点灯を別々に制御する点灯装置を備えたことを特徴としている。
【００２５】
この請求項５の発明で、各蛍光体領域の投影領域毎に配置される半導体発光素子の数は、１個でも差し支えないが、所望とする光量を得るために複数の半導体発光素子を配置することが好ましい。
【００２６】
請求項５の発明では、蛍光体層がこれに含まれる蛍光体の種類毎に区切られた領域を有している構成であることを利用して、点灯装置によって所望とする位置の半導体発光素子を選択して点灯させることで、点灯された半導体発光素子が発する青色の光と、この光が入射した蛍光体領域で励起された蛍光体が発した光とによって定められる色の光を得ることができる。すなわち、前記選択点灯によって照明光の色温度を変えて照明できる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１から４の発明によれば、赤色蛍光体を備えたことで演色性を改善できるとともに、赤色蛍光体以外の蛍光体が発した光の一部を前記赤色蛍光体が吸収することを抑制したことで、効率の低下を抑制可能な照明装置を提供できる。
【００２８】
請求項５の発明によれば、蛍光体層がこれに含まれる蛍光体の種類毎に区切られた領域を有している構成であることを利用して、点灯装置により半導体発光素子を選択点灯することで照明光の色温度を変えることが可能な照明装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１〜図８を参照して本発明の第１実施形態を説明する
図１および図２中符号１は一般照明の分野に用いられる照明装置を示している。この照明装置１は、例えばＣＯＢ（chip on board）型の発光モジュール２と、点灯装置３１とを具備している。
【００３０】
発光モジュール２は、装置基板例えばモジュール基板３と、複数の半導体発光素子と、枠部材１７と、封止部材１９(図３及び図４等参照)と、蛍光体層例えば蛍光体シート２１とを備えている。
【００３１】
モジュール基板３は、四角形状をなしていて、その表面となる一面に図示しない回路パターンと、この回路パターンに接続された電極４ａ〜４ｌを有している。
【００３２】
例えば４６０ｎｍの主波長を有して青色の光を発するチップ状のＬＥＤからなる半導体発光素子が、モジュール基板３の表面全域に縦横に整列して実装されている。
【００３３】
図１及び図３（Ａ）（Ｂ）の実施例１に示した発光モジュール２では、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｆが、複数の発光系統、具体的には第１発光系統と第２発光系統とに分けられていて、これら第１、第２の発光系統は図１中上下方向(縦方向)に交互に設けられている。
【００３４】
第１発光系統に属した複数のＬＥＤ１１ａは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ａに接続され、他端は電極４ｂに接続されている。第１発光系統に属した他の複数のＬＥＤ１１ｃは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｅに接続され、他端は電極４ｆに接続されている。第１発光系統に属した更に他の複数のＬＥＤ１１ｅは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｉに接続され、他端は電極４ｊに接続されている。
【００３５】
同様に、第２発光系統に属した複数のＬＥＤ１１ｂは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｃに接続され、他端は電極４ｄに接続されている。第２発光系統に属した他の複数のＬＥＤ１１ｄは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｇに接続され、他端は電極４ｈに接続されている。第２発光系統に属した更に他の複数のＬＥＤ１１ｆは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｋに接続され、他端は電極４ｌに接続されている。
【００３６】
図２及び図４（Ａ）（Ｂ）の実施例２に示した発光モジュール２では、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｆが、複数の発光系統、具体的には第１発光系統と第２発光系統と第３発光系統とに分けられていて、これら第１〜第３の発光系統は図２中上下方向(縦方向)に交互に設けられている。
【００３７】
第１発光系統に属した複数のＬＥＤ１１ａは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ａに接続され、他端は電極４ｂに接続されている。第１発光系統に属した他の複数のＬＥＤ１１ｄは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｇに接続され、他端は電極４ｈに接続されている。
【００３８】
同様に、第２発光系統に属した複数のＬＥＤ１１ｂは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｃに接続され、他端は電極４ｄに接続されている。第２発光系統に属した他の複数のＬＥＤ１１ｅは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｉに接続され、他端は電極４ｊに接続されている。
【００３９】
同様に、第３発光系統に属した複数のＬＥＤ１１ｃは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｅに接続され、他端は電極４ｆに接続されている。第３発光系統に属した他の複数のＬＥＤ１１ｆは、モジュール基板３の回路パターン及び図示しないボンディングワイヤ等により直列に接続されていて、この直列回路の一端は電極４ｋに接続され、他端は電極４ｌに接続されている。
【００４０】
枠部材１７は、四角枠状をなしていて、モジュール基板３の表面に各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｆを囲んで取付けられている。この枠部材１７の一辺には各電極４ａ〜４ｌが交差している。枠部材１７はその内面で光を反射できるように白色の合成樹脂等で形成することが好ましい。
【００４１】
封止部材１９は、枠部材１７の内側に充填されていて、各ＬＥＤ１１ａ〜１１ｆ、配線パターン及びボンディングワイヤを埋めていて、これらを封止している。封止部材１９には例えば透明なシリコーン樹脂が用いられている。
【００４２】
蛍光体シート２１は、ＬＥＤ１１ａ〜１１ｆが発した光が入射するように封止部材１９の表面に接して設けられている。したがって、封止部材１９は蛍光体シート２１とモジュール基板３との間に満たされている。これにより、モジュール基板３と蛍光体シート２１との間に空気層が存在しなくなるに伴い、ＬＥＤ１１ａ〜１１ｆが発した青色の光が入射する蛍光体シート２１の光入射面での光の反射損が抑制される。したがって、蛍光体シート２１に後述のように含まれた蛍光体を励起させ易くなるとともに、蛍光体シート２１に対する青色の光の透過量が増えるので、効率を向上できる。
【００４３】
蛍光体シート２１の光路長を規定する蛍光体シート２１の厚みは例えば0.5ｍｍである。
【００４４】
蛍光体シート２１は、仕切り部材２２で区分けされた複数の蛍光体領域を有して形成されている。仕切り部材２２は、例えば枠部材１７の内面に沿って配置される枠部２２ａと、この枠部２２ａ内を例えば短冊状をなした複数の領域に仕切る仕切板２２ｂとを有している。仕切板２２ｂは、隣接する蛍光体領域相互の光の干渉を妨げるために遮光性を有する材料で形成すると良く、更に光の反射性能を有することが好ましい。
【００４５】
図１及び図２に例示するように蛍光体シート２１は、その仕切板２２ｂで区分けされた第１の蛍光体領域２１ａ〜第６の蛍光体領域２１ｆを有している。これらの蛍光体領域２１ａ〜２１ｆの夫々は前記直列回路毎に対応して設けられている。
【００４６】
そのため、蛍光体シート２１側からモジュール基板３方向に見て、第１の蛍光体領域２１ａがモジュール基板３に投影された投影領域に複数のＬＥＤ１１ａが配置され、第２の蛍光体領域２１ｂがモジュール基板３に投影された投影領域に複数のＬＥＤ１１ｂが配置され、第３の蛍光体領域２１ｃがモジュール基板３に投影された投影領域に複数のＬＥＤ１１ｃが配置されている。同様に、蛍光体シート２１側からモジュール基板３方向に見て、第４の蛍光体領域２１ｄがモジュール基板３に投影された投影領域に複数のＬＥＤ１１ｄが配置され、第５の蛍光体領域２１ｅがモジュール基板３に投影された投影領域に複数のＬＥＤ１１ｅが配置され、第６の蛍光体領域２１ｆがモジュール基板３に投影された投影領域に複数のＬＥＤ１１ｆが配置されている。
【００４７】
図１及び図３(Ａ)（Ｂ）の実施例１では、一個置きに配置されている第１の蛍光体領域２１ａ、第３の蛍光体領域２１ｃ、及び第５の蛍光体領域２１ｅが、赤色蛍光体領域をなしている。同様に図２及び図４(Ａ)（Ｂ）の実施例２では、二個置きに配置されている第１の蛍光体領域２１ａ及び第４の蛍光体領域２１ｄが赤色蛍光体領域をなしている。なお、図面上では蛍光体領域を指し示す符号の後に赤色蛍光体領域の識別を容易にするために必要に応じて添え字（赤）を併記する。
【００４８】
これらの赤色蛍光体領域は、図３（Ｂ），図４（Ｂ）に示すように透光性の蛍光体含有層例えば透明なシリコーン樹脂等からなる蛍光体シート２１のシート基材Ｓに、粒子状の赤色蛍光体Ｒを含み、好ましくは赤色蛍光体Ｒを完全分散させて形成されている。赤色蛍光体Ｒは、青色ＬＥＤが発した青色の光で励起されて赤色の光を発するもので、その光の主波長は例えば６２０ｎｍ〜６５０ｎｍである。
【００４９】
赤色蛍光体領域の形成は、例えば赤色蛍光体Ｒが混入された２液型シリコーン樹脂をなすＡ液とＢ液を、未硬化の状態で仕切り部材２２が区画した所定の領域内に注入し混合することにより反応させる。次に、この反応状態で加熱して樹脂を硬化させる。これにより、赤色蛍光体Ｒがその自重で沈降して偏ることなくシート基材Ｓの厚み方向全体に満遍なく分散して含まれた状態のシート状赤色蛍光体領域が形成される。
【００５０】
図１及び図３（Ａ）（Ｂ）の実施例１では、第１の蛍光体領域２１ａと交互に配置されている第２の蛍光体領域２１ｂ、第４の蛍光体領域２１ｄ、及び第６の蛍光体領域２１ｆが、非赤色蛍光体領域をなしている。同様に、図２及び図４（Ａ）（Ｂ）の実施例２では、第２の蛍光体領域２１ｂ及び第５の蛍光体領域２１ｅが第１の非赤色蛍光体領域をなしているとともに、第３の蛍光体領域２１ｃ及び第６の蛍光体領域２１ｆが第２の非赤色蛍光体領域をなしている。なお、図面上では非赤色蛍光体領域を指し示す符号の後に蛍光体領域の識別を容易にするために必要に応じてその領域の蛍光体の色を示す添え字（黄）又は（緑）を併記する。
【００５１】
実施例１での非蛍光体領域(領域２１ｂ、２１ｄ、２１ｆ)、及び実施例２での非赤色蛍光体領域(領域２１ｂ、２１ｃ、２１ｅ，２１ｆ)は、図３（Ｂ），図４（Ｂ）に示すように透光性の蛍光体含有層例えば透明な２液型シリコーン樹脂等からなる透光性のシート基材Ｓ中に、粒子状の黄色蛍光体Ｙ１又はＹ２の少なくとも一方を含み、好ましくは完全分散させて形成されている。
【００５２】
詳しくは、図３（Ｂ）に示すように実施例１では、青色ＬＥＤが発した青色の光で励起されて主波長が５４０ｎｍの黄色の光を発する黄色蛍光体Ｙ１と、青色ＬＥＤが発した青色の光で励起されて主波長が５６５ｎｍの黄色の光を発する黄色蛍光体Ｙ２が混合されて、シート基材Ｓ中に完全分散させて形成されている。図４（Ｂ）に示すように実施例２での第１の非赤色蛍光体領域(領域２１ｂ、２１ｅ)は、シート基材Ｓ中に黄色蛍光体Ｙ１を完全分散させて形成され、第２の非赤色蛍光体領域(領域２１ｃ、２１ｆ)はシート基材Ｓ中に黄色蛍光体Ｙ２を完全分散させて形成されている。
【００５３】
これらの非赤色蛍光体領域も、既述の赤色蛍光体領域の形成方法と同様に、黄色赤色蛍光体等が混入された２液型シリコーン樹脂をなすＡ液とＢ液を、未硬化の状態で仕切り部材２２が区画した所定の領域内に注入し混合することにより反応させる。次に、この反応状態で加熱して樹脂を硬化させる。これにより、黄色蛍光体等がその自重で沈降して偏ることなくシート基材Ｓの厚み方向全体に満遍なく分散された状態のシート状非赤色蛍光体領域が形成される。
【００５４】
赤色蛍光体領域と黄色等の非赤色蛍光体領域とが区分けされた蛍光体シート２１は、図１及び図２に示すように異種の色の蛍光体でストライプ状に恰も塗り分けられているように赤色蛍光体領域と非赤色蛍光体領域とを交互に並べて形成されている。
【００５５】
このように赤色蛍光体領域と非赤色蛍光体領域とを区分けして、これらが混じらないようにした蛍光体シート２１を用いたことにより、黄色蛍光体等の非赤色蛍光体が励起されて発した光の一部を、励起エネルギーとして赤色蛍光体が吸収することが抑制されるので、後述の実施例と比較例との対比から明らかなように効率を向上できる。
【００５６】
なお、本実施形態では、黄色等の非赤色蛍光体領域が励起されて発した光が、この領域に隣接した赤色蛍光体領域に入射することを、これらの蛍光体領域を区分けしている仕切り部材２２で防止することが可能である。又、仕切り部材２２を用いることなく、黄色等の非赤色蛍光体領域と赤色蛍光体領域とが直接隣接している場合であっても、赤色蛍光体領域の非赤色蛍光体領域に接する周部では、励起により非赤色蛍光体が発した光の一部を吸収するが、励起により非赤色蛍光体が発した光は、前記周部の内側に到達することはないので、既述のように効率を向上できるものである。
【００５７】
蛍光体シート２１は、それ単独で製造できるので、この蛍光体シート２１を用いることに代えて、封止部材１９に蛍光体を分散させるとともに蛍光体の種類毎に区分けする場合に比較して、製造が容易であるだけではなく、製造された蛍光体シートの品質のばらつきも小さい点で好ましい。しかも、既述のように蛍光体シート２１は例えば0.5ｍｍと薄い。このため、蛍光体シート２１を用いることに代えて、封止部材１９に蛍光体を分散させるとともに蛍光体の種類毎に区分けする場合に比較して、蛍光体シート２１に対して遥かに厚い封止部材１９を原因とする角度色差の発生を抑制できる。又、蛍光体シート２１は封止部材１９の表面に対して着脱可能に設けることができる。このようにした場合には必要に応じて蛍光体シート２１を交換できるため、照明装置１の発光モジュール２の歩留まりを改善できる。
【００５８】
図１及び図２に示すように点灯装置３１は、制御部３２と、前記発光系統数と同数のパルス発生回路と、入力部３３とを備えている。したがって、図１の実施例１では第１のパルス発生器３４と第２のパルス発生器３５を備え、図２の実施例２では第１のパルス発生器３４と第２のパルス発生器３５に加えて第３のパルス発生器３６を備えている。
【００５９】
実施例１での第１のパルス発生器３４の出力端は、電極４ａ，４ｂ、電極４ｅ，４ｆ、電極４ｉ，４ｊに電気的に接続されている。これにより、各第１発光系統が電気的に並列に接続されている。同様に、実施例１での第２のパルス発生器３５の出力端は、電極４ｃ，４ｄ、電極４ｇ，４ｈ、電極４ｋ，４ｌに電気的に接続されている。これにより、各第２発光系統が電気的に並列に接続されている。
【００６０】
実施例２での第１のパルス発生器３４の出力端は、電極４ａ，４ｂと電極４ｇ，４ｈに電気的に接続されていて、これにより、各第１発光系統が電気的に並列に接続されている。同様に、実施例２での第２のパルス発生器３５の出力端は、電極４ｃ，４ｄと電極４ｉ，４ｊに電気的に接続されていて、これにより、各第２発光系統が電気的に並列に接続されている。同様に、実施例２での第３のパルス発生器３６の出力端は、電極４ｅ，４ｆと電極４ｋ，４ｌに電気的に接続されていて、これにより、各第３発光系統が電気的に並列に接続されている。
【００６１】
制御部３２は各パルス発生器が発生するパルスの発生タイミング、このパルスのパルス幅及び波高値等を制御するようになっている。この制御部３２には直流電源３０が接続されている。入力部３３は発光モジュール２の色温度（Ｔｃ）を選択するための操作部である。
【００６２】
したがって、実施例１，２の照明装置１は、その入力部３３での指定により色温度を変えて照明をすることができる。
【００６３】
具体的には、実施例１の照明装置１では、全てのＬＥＤ１１ａ〜１１ｆを指定して点灯させることで、赤色蛍光体Ｒにより演色性が改善された白色光で照明できる。これとともに、赤色蛍光体Ｒが分散して含まれた蛍光体領域２１ａ，２１ｃ，２１ｅのみに対向するように配置されたＬＥＤ１１ａ，１１ｃ，１１ｅのみを指定して点灯させることで、赤色蛍光体Ｒが励起されて発する光と青色の光とが混じった光で照明できる。更に、黄色蛍光体Ｙ１，Ｙ２が混じって分散して含まれた蛍光体領域２１ｂ、２１ｄ、２１ｆのみに対向するように配置されたＬＥＤ１１ｂ、１１ｄ、１１ｆのみを指定して点灯させることで、混合された黄色蛍光体Ｙ１，Ｙ２が励起されて発する光と青色の光とが混じった光で照明できる。
【００６４】
同様に、実施例２の照明装置１では、全てのＬＥＤ１１ａ〜１１ｆを指定して点灯させることで、赤色蛍光体Ｒにより演色性が改善された白色光で照明できる。これとともに、赤色蛍光体Ｒが分散して含まれた蛍光体領域２１ａ，２１ｄのみに対向するように配置されたＬＥＤ１１ａ，１１ｄのみを指定して点灯させることで、赤色蛍光体Ｒが励起されて発する光と青色の光とが混じった光で照明できる。更に、黄色蛍光体Ｙ１が分散して含まれた蛍光体領域２１ｂ，２１ｅのみに対向するように配置されたＬＥＤ１１ｂ，１１ｅのみを指定して点灯させることで、黄色蛍光体Ｙ１が励起されて発する光と青色の光とが混じった光で照明できる。又、黄色蛍光体Ｙ２が分散して含まれた蛍光体領域２１ｃ、２１ｆのみに対向するように配置されたＬＥＤ１１ｃ、１１ｆのみを指定して点灯させることで、黄色蛍光体Ｙ２が励起されて発する光と青色の光とが混じった光で照明できる。
【００６５】
次に、実施例１，２の照明装置、及びこれらと同様構成の実施例３，４の照明装置を作成するとともに、比較例１，２の照明装置を作成し、これらの照明装置を点灯させて分光計でスペクトル測定を行い、得られたスペクトルから色温度（Ｔｃ）、その偏差（ｄｕｖ）、及び平均演色評価数(Ｒａ)を算出するとともに、ゴニオホトメータを用いたゴニオ法にて効率を測定した。以上の測定は、各照明装置が有した全てのＬＥＤ１１ａ〜１１ｆを点灯させて白色光での照明をする条件で行うとともに、スペクトル測定には大塚電子株式会社で製作された瞬間分光計ＭＣＰＤ-７０００を用いた。その結果を図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す。なお、図７（Ａ）中蛍光体仕様での各蛍光体についての数値は、蛍光体シートのシート基材の重量を１００重量％としたとき、このシート基材に含まれた蛍光体の配合比（重量％）を示している。
【００６６】
実施例１，２とこれらに対する比較例１は、いずれも５０００Ｋの色温度でＲａが８０となる特性を得ようとしたものであり、これらの例では演色性改善のための蛍光体として、赤色蛍光体のみを用いた。
【００６７】
比較例１の照明装置では、既述の発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に代えて、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒと、主波長が５４０ｎｍの黄色蛍光体Ｙ１と、主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２の三種の蛍光体が混合された蛍光体シートを用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図７(Ａ)に記載の通りである。
【００６８】
この比較例１で用いた蛍光体シートを通った光の色温度は５１２１Ｋ、そのｄｕｖは−0.0039、Ｒａは８０であった。そして、この比較例１を実施例１，２の効率評価の基準(効率１００％)とした。
【００６９】
実施例１の照明装置では、既述の通り、発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ、第３の蛍光体領域２１ｃ、第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５４０ｎｍの黄色蛍光体Ｙ１及び主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２が混合した状態で完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ、第４の蛍光体領域２１ｄ、第６の蛍光体領域２１ｆ）を、区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら二種の蛍光体の配合比は図７(Ａ)に記載の通りである。
【００７０】
この実施例１の照明装置で、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は５００４Ｋ、そのｄｕｖは−0.0014、Ｒａは８０であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例１に対して１２０％であった。
【００７１】
実施例２の照明装置では、既述の通り、発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ及び第４の蛍光体領域２１ｄ）と、主波長が５４０ｎｍの黄色蛍光体Ｙ１が完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ及び第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２が完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第３の蛍光体領域２１ｃ及び第６の蛍光体領域２１ｆ）を区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図７(Ａ)に記載の通りである。
【００７２】
この実施例２の照明装置では、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は５００４Ｋ、そのｄｕｖは−0.0014、Ｒａは８０であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例１に対して１２１％であった。
【００７３】
以上の結果において色温度とＲａが同じである実施例１，２についての分光特性は図７（Ｂ）に示す通りである。５０００Ｋの色温度でＲａが８０となる照明光で照明する場合に、実施例１，２の方が比較例１よりも効率を向上できることが以上の対比から確かめられた。又、この特性を得るのに図７(Ａ)での蛍光体の配合比の対比から分かるように赤色蛍光体以外の蛍光体の使用量を低減できた。
【００７４】
又、実施例３，４とこれらに対する比較例２は、いずれも５０００Ｋの色温度でＲａが９０となる特性を得ようとしたものであり、これらの例では演色性改善のための蛍光体として、赤色蛍光体Ｒと緑色蛍光体Ｇを用いた。
【００７５】
比較例２の照明装置では、その発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に代えて、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇと、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒと、主波長が５４０ｎｍの黄色蛍光体Ｙ１の三種の蛍光体が混合された蛍光体シートを用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図７(Ａ)に記載の通りである。
【００７６】
この比較例２で用いた蛍光体シートを通った光の色温度は５１２１Ｋ、そのｄｕｖは−0.0039、Ｒａは９０であった。そして、この比較例２を実施例３，４の効率評価の基準(効率１００％)とした。
【００７７】
実施例３の照明装置は、実施例１の照明装置と同様構成であるが、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に以下のものを用いた。すなわち、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ、第３の蛍光体領域２１ｃ、第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇ及び主波長が５４０ｎｍの黄色蛍光体Ｙ１が混じった状態で完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ、第４の蛍光体領域２１ｄ、第６の蛍光体領域２１ｆ）を、区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら二種の蛍光体の配合比は図７(Ａ)に記載の通りである。
【００７８】
この実施例３の照明装置では、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は５０１２Ｋ、そのｄｕｖは−0.0015、Ｒａは９０であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例２に対して１１５％であった。
【００７９】
実施例４の照明装置は、実施例２の照明装置と同様構成であるが、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に以下のものを用いた。すなわち、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ及び第４の蛍光体領域２１ｄ）と、主波長が５４０ｎｍの黄色蛍光体Ｙ１が完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ及び第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇが完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第３の蛍光体領域２１ｃ及び第６の蛍光体領域２１ｆ）を区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図７(Ａ)に記載の通りである。
【００８０】
この実施例４の照明装置では、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は５０１２Ｋ、そのｄｕｖは−0.0015、Ｒａは９０であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例１に対して１１１％であった。
【００８１】
以上の結果において色温度とＲａが同じである実施例３，４についての分光特性は図７（Ｃ）に示す通りであり、緑色蛍光体Ｇを用いたことで演色性が実施例１，２より更に改善された。そして、５０００Ｋの色温度でＲａが９０となる照明光で照明する場合に、実施例３，４は比較例２よりも効率を向上できることが以上の対比から確かめられた。又、この特性を得るのに図７(Ａ)での蛍光体の配合比の対比から分かるように赤色蛍光体以外の蛍光体の使用量を低減できた。
【００８２】
次に、実施例１〜４と同様構成の実施例５〜８の照明装置とこれらに対する比較例３，４を作成して、前記と同様の測定及びそれに基づく評価をした。その結果を図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【００８３】
実施例５〜８の照明装置とこれらに対する比較例３，４は、いずれも３０００Ｋの色温度でＲａが８０又は９０となる特性を得ようとしたものであり、これらの例では演色性改善のための蛍光体として、赤色蛍光体と緑色蛍光体を用いた。
【００８４】
比較例３の照明装置では、既述の発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に代えて、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇと、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒと、主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２の三種の蛍光体が混合された蛍光体シートを用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図８(Ａ)に記載の通りである。
【００８５】
この比較例３で用いた蛍光体シートを通った光の色温度は３１７４Ｋ、そのｄｕｖは−0.0015、Ｒａは８０であった。そして、この比較例３を実施例５，６の効率評価の基準(効率１００％)とした。
【００８６】
実施例１と同様構成の実施例５の照明装置では、その発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ、第３の蛍光体領域２１ｃ、第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇ及び主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２が混合した状態で完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ、第４の蛍光体領域２１ｄ、第６の蛍光体領域２１ｆ）を、区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら二種の蛍光体の配合比は図８(Ａ)に記載の通りである。
【００８７】
この実施例５の照明装置は、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は３００５Ｋ、そのｄｕｖは−0.0014、Ｒａは８２であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例３に対して１２１％であった。
【００８８】
実施例２と同様構成の実施例６の照明装置では、その発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ及び第４の蛍光体領域２１ｄ）と、主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２が完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ及び第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇが完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第３の蛍光体領域２１ｃ及び第６の蛍光体領域２１ｆ）を区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図８(Ａ)に記載の通りである。
【００８９】
この実施例６の照明装置では、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は３００４Ｋ、そのｄｕｖは−0.0014、Ｒａは８２であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例３に対して１２０％であった。
【００９０】
以上の結果において色温度とＲａが同じである実施例５，６についての分光特性は図８（Ｃ）に示す通りであり、赤色蛍光体Ｒ及び緑色蛍光体Ｇを用いたことで演色性が改善された。そして、３０００Ｋの色温度でＲａが８０となる照明光で照明する場合に、実施例５，６は比較例３よりも効率を向上できることが以上の対比から確かめられた。又、この特性を得るのに図８(Ａ)での蛍光体の配合比の対比から分かるように赤色蛍光体以外の蛍光体の使用量を低減できた。
【００９１】
又、比較例４の照明装置では、その発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に代えて、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇと、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒと、主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２の三種の蛍光体が混合された蛍光体シートを用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図８(Ａ)に記載の通りである。
【００９２】
この比較例４で用いた蛍光体シートを通った光の色温度は２９７４Ｋ、そのｄｕｖは−0.0010、Ｒａは９０であった。そして、この比較例４を実施例７，８の効率評価の基準(効率１００％)とした。
【００９３】
実施例３と同様構成の実施例７の照明装置では、その発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ、第３の蛍光体領域２１ｃ、第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇ及び主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２が混合した状態で完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ、第４の蛍光体領域２１ｄ、第６の蛍光体領域２１ｆ）を、区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら二種の蛍光体の配合比は図８(Ａ)に記載の通りである。
【００９４】
この実施例７の照明装置では、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は３００２Ｋ、そのｄｕｖは−0.0015、Ｒａは９１であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例４に対して１１２％であった。
【００９５】
実施例４と同様構成の実施例８の照明装置では、既述の発光モジュール２が備える厚さ0.5ｍｍの蛍光体シート２１に、主波長が６５０ｎｍの赤色蛍光体Ｒが含まれた赤色蛍光体領域（つまり、第１の蛍光体領域２１ａ及び第４の蛍光体領域２１ｄ）と、主波長が５６５ｎｍの黄色蛍光体Ｙ２が完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第２の蛍光体領域２１ｂ及び第５の蛍光体領域２１ｅ）と、主波長が５２０ｎｍの緑色蛍光体Ｇが完全分散された非赤色蛍光体領域（つまり、第３の蛍光体領域２１ｃ及び第６の蛍光体領域２１ｆ）を区分けして交互に設けた構成の蛍光体シート２１を用いた。これら三種の蛍光体の配合比は図８(Ａ)に記載の通りである。
【００９６】
この実施例８の照明装置では、その蛍光体シート２１を通った光の色温度は３００２Ｋ、そのｄｕｖは−0.0015、Ｒａは９０であった。そして、蛍光体シート２１を通って取出された光の効率は、比較例４に対して１１３％であった。
【００９７】
以上の結果において色温度とＲａが同じである実施例７，８についての分光特性は図８（Ｃ）に示す通りであり、赤色蛍光体Ｒ及び緑色蛍光体Ｇを用いたことで演色性が改善された。そして、３０００Ｋの色温度でＲａが９０となる照明光で照明する場合に、実施例７，８は比較例４よりも効率を向上できることが以上の対比から確かめられた。又、この特性を得るのに図８(Ａ)での蛍光体の配合比の対比から分かるように赤色蛍光体以外の蛍光体の使用量を低減できた。
【００９８】
図１０及び図１１は本発明の第２実施形態を示している。第２実施形態はカップ型の発光モジュールを備えた照明器具に実施した例であるので、以下の説明において機能等が第１実施形態と同じ構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９９】
図１０及び図１１に示した発光モジュール２は、モジュール基板(装置基板)３と、三対の電極５，６、７，８、９，１０と、３系統のＬＥＤ（半導体発光素子）１２〜１４と、枠部材１７と、封止部材１９と、蛍光体シート２１を具備している。
【０１００】
図１１に示すようにモジュール基板３を正面から見た形状は例えば略正四角形である。電極５，６で代表して示すように電極５〜１０はモジュール基板３の表面から裏面にわたって装着されている。モジュール基板３の裏面に回り込んで配設された各電極５〜１０の端部は、外部端子として用いられ、図１０及び図１１には図示されない点灯装置に電気的に接続される。なお、モジュール基板３の正面中央部に達して回り込んで配設された電極６，８，１０の端部は、互いに積層されているが、それらは互いの間に介装された図示しない絶縁層により電気的に絶縁されている。
【０１０１】
ＬＥＤ１２〜１４には主波長が例えば６５０ｎｍの青色の光を発するチップ状のダブルワイヤ型のＬＥＤが使用されている。これらのＬＥＤ１２〜１４はモジュール基板３の中心の周りに１２０度間隔で配設されて、ダイボンド材１５により固定されている。各ＬＥＤ１２〜１４は図１０中に示したボンディングワイヤ１６により対をなした電極に直列に接続されている。具体的には、ＬＥＤ１２が電極５，６に直列に接続され、ＬＥＤ１３が電極７，８に直列に接続され、ＬＥＤ１４が電極９，１０に直列に接続されている。
【０１０２】
枠部材１７は、白色の合成樹脂でモジュール基板３と同じ大きさに作られていて、円錐台状の収容部を有している。枠部材１７はその収容部にＬＥＤ１２〜１４を収めてモジュール基板３の表面に接着剤により固定されている。枠部材１７の収容部に、ＬＥＤ１２〜１４等を封止する封止部材１９が充填されている。
【０１０３】
蛍光体シート２１は、封止部材１９の表面とこれに面一な枠部材１７の表面とにわたってこれらに接して設けられている。蛍光体シート２１は、その仕切り部材２２の枠部２２ａ間に設けられた三叉状の仕切板２２ｂによって第１の領域２３〜第３の領域２５に区分けされている。
【０１０４】
第１の領域２３は、蛍光体シート２１側からモジュール基板３方向に見て第１の領域２３がモジュール基板３に投影された領域に配置されたＬＥＤ１２が発した光で励起されることにより主波長が例えば６５０ｎｍの赤色の光を発する赤色蛍光体が好ましくは完全分散して含まれた赤色蛍光体領域で形成されている。第２の領域２４は、蛍光体シート２１側からモジュール基板３方向に見て第２の領域２４がモジュール基板３に投影された領域に配置されたＬＥＤ１３が発した光で励起されることにより主波長が例えば５４０ｎｍの黄色の光を発する黄色蛍光体が好ましくは完全分散して含まれた黄色蛍光体領域、つまり、第１の非赤色蛍光体領域で形成されている。第３の領域２５は、蛍光体シート２１側からモジュール基板３方向に見て第３の領域２５がモジュール基板３に投影された領域に配置されたＬＥＤ１４が発した光で励起されることにより主波長が例えば５６５ｎｍの黄色の光を発する黄色蛍光体が好ましくは完全分散して含まれた他の黄色蛍光体領域、つまり、第２の非赤色蛍光体領域で形成されている。
【０１０５】
以上説明した事項以外は第１実施形態の照明装置と同じである。したがって、この第２実施形態の照明装置においても、第１実施形態で説明したのと同じ理由により、演色性を改善できるとともに効率の低下を抑制でき、しかも、ＬＥＤ１２〜１４の少なくとも一つを選択して点灯させることにより照明光の色温度を変えることもできる。
【０１０６】
なお、この第２実施形態では、第３の領域２５を、ＬＥＤ１４が発した光で励起されることにより主波長が例えば５２０ｎｍの緑色の光を発する緑色蛍光体が好ましくは完全分散して含まれた他の緑色蛍光体領域、つまり、第２の非赤色蛍光体領域で形成して、更にＲａを向上させることもできる。この場合、第１の非赤色蛍光体領域をなす第２の領域２４に分散して含まれた黄色蛍光体は、主波長が５４０ｎｍ又は５６５ｎｍの黄色蛍光体の内の少なくとも一方を用いればよい。
【０１０７】
更に、第２実施形態で使用するＬＥＤ１２〜１４の数は夫々複数であってもよい。又、第２実施形態でＬＥＤ１２〜１４には、青色の光を発するものに代えて紫外線を発するＬＥＤ等の半導体発光素子を用いることが可能である。この場合、第１の領域２３を赤色蛍光体領域とし、第２の領域２４を緑色蛍光体領域からなる第１の非赤色蛍光体領域とするとともに、第３の領域２５を、ＬＥＤ１４が発した紫外線で励起されて例えば６５０ｎｍの主波長を有する青色の光を発する青色蛍光体が好ましくは完全分散して含まれた青色蛍光体領域からなる第２の非赤色蛍光体領域とすればよい。
【０１０８】
図１２及び図１３は本発明の第３実施形態を示している。第３実施形態の説明において機能等が第１実施形態と同じ構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
第３実施形態では、発光モジュール２が、モジュール基板(装置基板)３と、青色の光を発する複数の半導体発光素子例えばＬＥＤ１１ａ〜１１ｅと、透光性の封止部材１９と、印刷により設けられた蛍光体層１２１とを備えている。蛍光体層１２１は第１の蛍光体領域１２１ａ〜第６の蛍光体領域１２１ｆを有している。
【０１１０】
蛍光体層１２１は第１の蛍光体領域１２１ａ〜第６の蛍光体領域１２１ｆを有しており、これらの領域は印刷対象面例えば封止部材１９の表面に印刷されている。図１３（Ｂ）で代表して示すように第１の蛍光体領域１２１ａ、第３の蛍光体領域１２１ｃ、及び第５の蛍光体領域１２１ｅは、透光性の蛍光体含有層をなす基材Ｓａとなる材料中に赤色蛍光体Ｒが分散して含まれた塗料を、印刷例えばスクリーン印刷により封止部材１９の表面に印刷することで設けられている。したがって、これら蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅは、第１実施形態で説明した赤色蛍光体領域２１ａ、２１ｃ、２１ｅ（図１参照）に相当している。
【０１１１】
赤色蛍光体Ｒが分散して含まれた第１の蛍光体領域１２１ａ、第３の蛍光体領域１２１ｃ、及び第５の蛍光体領域１２１ｅの表面は、図１３（Ｂ）に示す光拡散面ｆをなしている。これらの光拡散面ｆは、蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅのスクリーン印刷によって形成されたものである。
【０１１２】
以下の表に、蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅの表面粗さ、つまり、スクリーン印刷により形成された光拡散面ｆの表面粗さ（中心線平均粗さ及び十点平均高さ）と、スクリーン印刷をする印刷機で用いられる印刷スクリーンのメッシュ及びふるい目目開きの関係を示す。
【表１】
2009060094.tif 000003
【０１１３】
なお、通常、中心線平均粗さは「Ｒａ」と略称され、十点平均高さは「Ｒｚ」と略称されている。図１４を参照して中心線平均粗さを説明すれば、レーザー顕微鏡などの計測器で測定対象面を測定して得た粗さ曲線を、その曲線の中心線で線対称となるように折り返し、その粗さ曲線と中心線で得られた面積を、測定長さＬで割った値が、中心線平均粗さと定義されており、その単位はμｍである。図１５を参照して十点平均高さを説明すれば、レーザー顕微鏡などの計測器で測定対象面の断面形状を測定して得た断面曲線から基準長さＬだけ抜き取った部分において、最高から５番目までの山頂の標高の平均値と、最深から５番目までの谷底の標高の平均値との差の値が、十点平均高さと定義されており、その単位はμｍである。
【０１１４】
又、光拡散面ｆの中心線平均粗さは0.30μｍ〜1.50μｍにすることが好ましい。この数値範囲の下限の理由は、スクリーン印刷により得る光拡散面ｆの中心線平均粗さを、蛍光体の最小の粒径より小さくすることは原理的にできず、一般的な蛍光体の粒径は１０μｍ〜２０μｍであるので、これを根拠に中心線平均粗さの下限値が0.30μｍに定められている。又、前記数値範囲の上限の理由は、中心線平均粗さの値が1.50μｍを超えると、全体からの光の取出し効率が低下するので、これを回避するために中心線平均粗さの上限値が1.50μｍに定められている。
【０１１５】
蛍光体層１２１の第２の蛍光体領域１２１ｂ、第４の蛍光体領域１２１ｄ、及び第６の蛍光体領域１２１ｆは、図１３（Ｂ）で代表して示すように透光性の蛍光体含有層の基材Ｓａとなる材料中に黄色蛍光体Ｙ１又はＹ２の内の少なくとも一方を分散して含まれた塗料を、印刷例えばスクリーン印刷により封止部材１９の表面に印刷することで設けられている。したがって、これら蛍光体領域１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆは、第１実施形態で説明した非赤色蛍光体領域２１ｂ、２１ｄ、２１ｆ（図１参照）に相当した非赤色蛍光体領域をなしている。なお、黄色蛍光体Ｙ１又はＹ２の内の少なくとも一方が分散して含まれた蛍光体領域１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆの表面は、本実施形態では光拡散面とはなっていないが、赤色蛍光体Ｒが分散して含まれた蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅの表面と同様な光拡散面ｆとすることもできる。
【０１１６】
赤色蛍光体領域をなした蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅと、非赤色蛍光体領域をなした蛍光体領域１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆとは、図１２及び図１３(Ａ）に示すように互いに接触した状態で隣接し交互に並べられている。
【０１１７】
以上説明した事項以外は第１実施形態の照明装置と同じである。したがって、この第３実施形態の照明装置においても、第１実施形態で説明したのと同じ理由により、演色性を改善できるとともに効率の低下を抑制でき、しかも、ＬＥＤ１１ａ、１１ｃ、１１ｅの群とＬＥＤ１１ｂ、１１ｄ、１１ｆの群を選択して点灯させることにより照明光の色温度を変えることもできる。
【０１１８】
更に、第３実施形態では、蛍光体層１２１を印刷して形成したので、蛍光体シートに比較して貼り付ける手間を要することがなく、従って量産性に優れる。更に、第３実施形態では、蛍光体層１２１の少なくとも赤色蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅを印刷するに伴って、その例えば表面に光拡散面ｆを形成できるので、光拡散面ｆを得るための特別な加工を要しない点でも量産性に優れる。なお、前記表から分かるように光拡散面の表面粗さは、スクリーン印刷機が有した印刷スクリーンのメッシュとふるい目開き目の大きさによって、所望とする表面粗さを容易に得ることができる。
【０１１９】
赤色蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅが光拡散面ｆを有していることにより、これら赤色蛍光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅから出射される赤色の光は光拡散面ｆで拡散される。このため、照明装置が視認された場合に、赤色発光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅが目立って視認されることを抑制できる。
【０１２０】
しかも、光拡散面ｆで拡散された赤色の光が、赤色発光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅに隣接している非赤色発光体領域１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆから出射された白色の光と混ざるため、被照射面での色むらを抑制できる。なお、こうした光の混色具合は光拡散面ｆの表面粗さに依存するが、光拡散面ｆの表面粗さは、既述のようにスクリーン印刷機が有した印刷スクリーンのメッシュとふるい目の開き目の大きさの調整により任意に設定できるので、所望とする混光性能を容易に得ることができる。
【０１２１】
又、以上のように赤色発光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅの光拡散面ｆで赤色の光を拡散させたので、赤色の光を拡散させるとともに赤色発光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅと非赤色発光体領域１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆから出射された光を混ぜるための構成として、光拡散部材例えば拡散板を光の出射側に配設する必要がない。拡散板を用いると、部品点数が増えるだけではなく、拡散板の厚み内を伝播する光が拡散板の周面から漏れることに加えて、拡散板の光透過率が１００％ではないので、光の損失により明るさが低下することは避けられない。しかし、こうした問題は拡散板を用いない第３実施形態の照明装置では解消できる。又、既述のように赤色発光体領域１２１ａ、１２１ｃ、１２１ｅと非赤色発光体領域１２１ｂ、１２１ｄ、１２１ｆから夫々出射された光を混ぜ合わせるために、第３実施形態の照明装置はその光の出射側に長い距離を確保することも要しない点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１実施形態の実施例１に係る照明装置を説明する概略図。
【図２】本発明の第１実施形態の実施例２に係る照明装置を説明する概略図。
【図３】(Ａ)は図１中Ｆ３−Ｆ３線に沿って示す発光モジュールの断面図。（Ｂ）は図３（Ａ）の発光モジュールが備える蛍光体シートの一部を拡大して示す略断面図。
【図４】(Ａ)は図２中Ｆ４−Ｆ４線に沿って示す発光モジュールの断面図。（Ｂ）は図４（Ａ）の発光モジュールが備える蛍光体シートの一部を拡大して示す略断面図。
【図５】本発明の第１実施形態の実施例３に係る照明装置の発光モジュールを示す図３(Ａ)相当の断面図。（Ｂ）は図５（Ａ）の発光モジュールが備える蛍光体シートの一部を拡大して示す略断面図。
【図６】本発明の第１実施形態の実施例４に係る照明装置の発光モジュールを示す図４(Ａ)相当の断面図。（Ｂ）は図６（Ａ）の発光モジュールが備える蛍光体シートの一部を拡大して示す略断面図。
【図７】（Ａ）は本発明の実施例１〜４と比較例１，２との効率、色温度、ｄｕｖ、Ｒａを示す図。（Ｂ）は本発明の実施例１，２の分光分布を示す図。（Ｃ）は本発明の実施例３，４の分光分布を示す図。
【図８】（Ａ）は本発明の実施例５〜８と比較例３，４との効率、色温度、ｄｕｖ、Ｒａを示す図。（Ｂ）は本発明の実施例５，６の分光分布を示す図。（Ｃ）は本発明の実施例７，８の分光分布を示す図。
【図９】赤色蛍光体の励起スペクトルを示す図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る照明装置が備える発光モジュールを示す断面図。
【図１１】図１０の発光モジュールを示す平面図。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る照明装置を説明する概略図。
【図１３】(Ａ)は図１２中Ｆ１３−Ｆ１３線に沿って示す発光モジュールの断面図。（Ｂ）は図１３（Ａ）の発光モジュールが備える蛍光体層の一部を拡大して示す略断面図。
【図１４】第３実施形態において蛍光体層の表面粗さの内で中心線平均粗さを説明するための図。
【図１５】第３実施形態において蛍光体層の表面粗さの内で十点平均高さを説明するための図。
【符号の説明】
【０１２３】
１…照明装置、２…発光モジュール、３…モジュール基板(装置基板)、１１ａ〜１１ｆ…ＬＥＤ（半導体発光素子）、１７…枠部材、１８…封止部材、２１…蛍光体シート（蛍光体層）、２１ａ〜２１ｆ…蛍光体領域、２２…仕切り部材、２２ａ…枠部、２２ｂ…仕切板、３１…点灯装置、Ｓ…シート基材(蛍光体含有層)、Ｒ…赤色蛍光体、Ｙ１，Ｙ２…黄色蛍光体、Ｇ…緑色蛍光体、Ｓａ…基材(蛍光体含有層)、１２１…蛍光体層、１２１ａ〜１２１ｆ…蛍光体領域、ｆ…光拡散層
【図１】
2009060094.tif 000004
【図２】
2009060094.tif 000005
【図３】
2009060094.tif 000006
【図４】
2009060094.tif 000007
【図５】
2009060094.tif 000008
【図６】
2009060094.tif 000009
【図７】
2009060094.tif 000010
【図８】
2009060094.tif 000011
【図９】
2009060094.tif 000012
【図１０】
2009060094.tif 000013
【図１１】
2009060094.tif 000014
【図１２】
2009060094.tif 000015
【図１３】
2009060094.tif 000016
【図１４】
2009060094.tif 000017
【図１５】
2009060094.tif 000018