特許 6848637 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6848637

(24)【登録日】2021年3月8日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20210315BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-80904(P2017-80904)

(22)【出願日】2017年4月14日

(65)【公開番号】特開2018-93161(P2018-93161A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年5月31日

(31)【優先権主張番号】特願2016-234940(P2016-234940)

(32)【優先日】2016年12月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000241463

【氏名又は名称】豊田合成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三輪 朋弘

(72)【発明者】

【氏名】下西 正太

(72)【発明者】

【氏名】関 聡美

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大典

(72)【発明者】

【氏名】武田 重郎

(72)【発明者】

【氏名】山森 翔太

(72)【発明者】

【氏名】出向井 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】尾家 郁弘

【審査官】 大和田 有軌

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／１５２９１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１７６２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２４３１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／２０８６８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−０７６６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０６７６０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１５−５１８２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５３４０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７８５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１０８０６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０９９７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５６９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４９７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３７７９３４６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２６１７１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特許第６８０５８９７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第６７８３９８７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００ − ３３／６４

Ｃ０９Ｋ １１／００ − １１／８９

Ｆ２１Ｋ ９／００ − ９／９０

Ｆ２１Ｓ ２／００ − ４５／７０

Ｆ２１Ｖ １／００ − ９９／００

Ｆ２１Ｙ １０１／００ −１１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

４１０ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する発光素子と、
４５４ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＳｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋、４７３ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＳｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋、５４４ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＳｉ_６−ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８−ｚ：Ｅｕ^２＋、 ５９４ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＣａ−Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）}Ａｌ_ｍ＋ｎＯ_ｎＮ_１６−Ｎ、及び６３９ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＣａＡｌＳｉ（Ｏ，Ｎ）_３：Ｅｕ^２＋からなる蛍光体と、
を有し、
前記発光素子の光と前記蛍光体の蛍光の混合光のスペクトルにおける、前記発光素子の発する光のピークの分光放射束、前記蛍光体の発する蛍光の最も波長の短いピークの分光放射束、前記発光素子の発する光のピークと前記蛍光体の発する蛍光の最も波長の短いピークとの間に形成される谷の分光放射束をそれぞれＩ１、Ｉ２、Ｉ３としたときに、１．５７≦Ｉ１／Ｉ３≦４．６９及び１．２３≦Ｉ２／Ｉ３≦３．６７を満たし、
前記蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａが９５以上であり、
前記発光素子の光と前記蛍光体の蛍光の混合光の平均演色性評価数Ｒａが前記蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａよりも高く、
前記混合光の演色性評価数Ｒｆが９６以上である、
発光装置。

【請求項2】

４１４ｎｍ以上４２１ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する発光素子と、
４５４ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＳｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋、４７３ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＳｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_２：Ｅｕ^２＋、５４４ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＳｉ_６−ｚＡｌ_ｚＯ_ｚＮ_８−ｚ：Ｅｕ^２＋、 ５９４ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＣａ−Ｓｉ_{１２−（ｍ＋ｎ）}Ａｌ_ｍ＋ｎＯ_ｎＮ_１６−Ｎ、及び６３９ｎｍの発光ピーク波長を有する蛍光を発するＣａＡｌＳｉ（Ｏ，Ｎ）_３：Ｅｕ^２＋からなる蛍光体と、
を有し、
前記発光素子の光と前記蛍光体の蛍光の混合光のスペクトルにおける、前記発光素子の発する光のピークの分光放射束、前記蛍光体の発する蛍光の最も波長の短いピークの分光放射束、前記発光素子の発する光のピークと前記蛍光体の発する蛍光の最も波長の短いピークとの間に形成される谷の分光放射束をそれぞれＩ１、Ｉ２、Ｉ３としたときに、１．９８≦Ｉ１／Ｉ３≦３．３１及び１．５５≦Ｉ２／Ｉ３≦２．５９を満たし、
前記蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａが９５以上であり、
前記発光素子の光と前記蛍光体の蛍光の混合光の平均演色性評価数Ｒａが前記蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａよりも高く、
前記混合光の平均演色性評価数Ｒａ及び演色性評価数Ｒｆが９７以上である、
発光装置。

【請求項3】

前記混合光の演色性評価数Ｒｇが９８以上かつ１０２以下である、
請求項１又は２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記混合光の特殊演色性評価数Ｒ９が９０以上である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長範囲に発光ピークを有する発光素子と蛍光体とを有し、発光素子からの光と蛍光体の蛍光との混色光を発する発光装置であって、混色光の平均演色性評価数Ｒａが８５より大きく、特殊演色性評価数Ｒ９（赤色）が５０より大きい発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、従来、近紫外乃至青色領域にピーク発光波長を有する光を放射する発光素子と蛍光体とを有し、平均演色評価数Ｒａが９０≦Ｒａ≦９７である発光装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【0004】

ここで、平均演色性評価数Ｒａ、特殊演色性評価数Ｒ９は、日本工業規格に定められた光源の演色性評価方法（ＪＩＳ Ｚ ８７２６：１９９０）に用いられる演色性を数値として評価するためのパラメータである。これらの数値が１００に近いほど基準光（太陽光等）に近いことになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−１１１１９０号公報

【特許文献2】特開２０１６−１５７９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、従来の発光装置よりも太陽光に近い演色性に優れた光を発する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】

【0007】

本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［５］の発光装置を提供する。

【0008】

［１］４１０ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する発光素子と、前記発光素子の発する光のピーク波長よりも長波長側にピークを有する蛍光を発する蛍光体と、を有し、前記蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａが９５以上であり、前記発光素子の光と前記蛍光体の蛍光の混合光の平均演色性評価数Ｒａが前記蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａよりも高く、前記混合光の演色性評価数Ｒｆが９６以上である、発光装置。

【0009】

［２］４１４ｎｍ以上４２１ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する発光素子と、前記発光素子の発する光のピーク波長よりも長波長側にピークを有する蛍光を発する蛍光体と、を有し、前記発光素子の光と前記蛍光体の蛍光の混合光の平均演色性評価数Ｒａが前記蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａよりも高く、前記混合光の平均演色性評価数Ｒａ及び演色性評価数Ｒｆが９７以上である、発光装置。

【0010】

［３］前記混合光の演色性評価数Ｒｇが９８以上かつ１０２以下である、上記［１］又は［２］に記載の発光装置。

【0011】

［４］前記混合光の特殊演色性評価数Ｒ９が９０以上である、上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の発光装置。

【0012】

［５］前記蛍光体が、異なる４種の蛍光体から構成される、上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の発光装置。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、従来の発光装置よりも太陽光に近い演色性に優れた光を発する発光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施の形態に係る発光装置１の垂直断面図である。

【図2】図２は、発光素子の発する光と蛍光体の発する蛍光の混合光のスペクトルの例を示す。

【図3】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、発光素子の発する光と蛍光体の発する蛍光の混合光のスペクトルの例として、それぞれ蛍光体の励起波長が３９５ｎｍ、４１６ｎｍ、４３０ｎｍであるときのスペクトルを示す。

【図4】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、表１、２の平均演色評価数Ｒａ、特殊演色性評価数Ｒ９、及び演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇをプロットしたグラフである。

【図5】図５は、実施例２に係るＦＣ−ＣＯＢ型の発光装置の垂直断面図である。

【図6】図６（ａ）は、実施例２に係る３種のＳＭＤ型の発光装置（試料１〜３）の発光スペクトルを示す。図６（ｂ）は、実施例２に係る３種のＦＣ−ＣＯＢ型の発光装置（試料４〜６）の発光スペクトルを示す。

【図7】図７は、実施例３に係るＦＵ−ＣＯＢ型の発光装置の垂直断面図である。

【図8】図８（ａ）は、実施例３に係る２種のＳＭＤ型の発光装置（試料７、８）の発光スペクトルを示す。図８（ｂ）は、実施例３に係る３種のＦＵ−ＣＯＢ型の発光装置（試料９〜１１）の発光スペクトルを示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

〔実施の形態〕
（発光装置の構成）
図１は、実施の形態に係る発光装置１の垂直断面図である。発光装置１は、凹部１０ａを有するケース１０と、凹部１０ａの底部に露出するようにケース１０に含まれるリードフレーム１１と、リードフレーム１１上に搭載された発光素子１２と、リードフレーム１１と発光素子１２の電極を電気的に接続するボンディングワイヤー１３と、凹部１０ａ内に充填され、発光素子１２を封止する封止樹脂１４と、封止樹脂１４中に含まれる粒子状の蛍光体１５とを有する。

【0016】

ケース１０は、例えば、ポリフタルアミド樹脂、ＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer）、ＰＣＴ（Polycyclohexylene Dimethylene Terephalate）等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、射出成形又はトランスファー成形により形成される。ケース１０は、光反射率を向上させるための二酸化チタン等からなる光反射粒子を含んでもよい。

【0017】

リードフレーム１１は、例えば、全体またはその表面がＡｇ、Ｃｕ、Ａｌ等の導電材料からなる。

【0018】

発光素子１２は、典型的にはＬＥＤ素子やレーザーダイオード素子である。図１に示される例では、発光素子１２はボンディングワイヤー１３によりリードフレーム１１に接続されるフェイスアップ型の素子であるが、フェイスダウン型の素子であってもよいし、導電バンプ等のボンディングワイヤー以外の接続部材によってリードフレームに接続されてもよい。

【0019】

封止樹脂１４は、例えば、シリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等の樹脂材料からなる。

【0020】

蛍光体１５は、発光素子１２の発する光を励起源として蛍光を発する蛍光体である。蛍光体１５は、発光装置１が発する光の演色性を高めるため、複数種の蛍光体から構成されることが好ましい。

【0021】

例えば、蛍光体１５は、発光ピーク波長が４５４ｎｍであるＳｒ₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピーク波長が４７３ｎｍであるＳｒ₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピーク波長が５４４ｎｍであるＳｉ_6-zＡｌ_zＯ_zＮ_8-z：Ｅｕ²⁺、発光ピーク波長が５９４ｎｍであるＣａ−Ｓｉ_12-(m+n)Ａｌ_m+nＯ_nＮ_16-n、及び発光ピーク波長が６３９ｎｍであるＣａＡｌＳｉ（Ｏ，Ｎ）₃：Ｅｕ²⁺から構成される。

【0022】

また、例えば、上記の蛍光体１５を構成する蛍光体について、Ｓｒ₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺をＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺又はＬａＡｌ（Ｓｉ_6-zＡｌ₃）Ｎ_10-zＯ_z：Ｃｅ³⁺に、Ｓｉ_6-zＡｌ_zＯ_zＮ_8-z：Ｅｕ²⁺又はＣａ−Ｓｉ_12-(m+n)Ａｌ_m+nＯ_nＮ_16-nを（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺に、ＣａＡｌＳｉ（Ｏ，Ｎ）₃：Ｅｕ²⁺を（Ｃａ，Ｓｒ）ＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ²⁺に、それぞれ置き換えてもよい。

【0023】

蛍光体１５を構成する蛍光体の組み合わせやそれらの濃度比は、発光装置１が発する光の演色性が後述の基準を満たすように調整される。

【0024】

また、蛍光体１５は、封止樹脂１４中に分散していてもよいし、ケース１０の凹部１０ａの底に沈降していてもよい。

【0025】

図２は、発光素子１２の発する光と蛍光体１５の発する蛍光の混合光のスペクトルの例を示す。

【0026】

図２のスペクトルにおける４１６ｎｍのピークは発光素子１２としての紫色ＬＥＤの発する光によるものであり、その他のより長波長側のピークは蛍光体１５を構成する４種の蛍光体の発する蛍光によるものである。

【0027】

ここで、図２に示されるように、発光素子１２の発する光のピークの分光放射束、蛍光体１５の発する蛍光の最も波長の短いピークの分光放射束、発光素子１２の発する光のピークと蛍光体１５の発する蛍光の最も波長の短いピークとの間に形成される谷の分光放射束をそれぞれI１、I２、I３とする。

【0028】

I１とI３の比の値であるI１／I３、及びI２とI３の比の値であるI２／I３が小さいほど、発光素子１２の光と蛍光体１５の蛍光の混合光のスペクトルにおける、発光素子１２の発する光のピークと蛍光体１５の発する蛍光の最も波長の短いピークとの間に形成される谷が浅く、太陽光のスペクトルに近くなる。

【0029】

本実施の形態に係る発光装置１の一態様は、４０５ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する発光素子１２と、発光素子１２の発する光のピーク波長よりも長波長側にピークを有する蛍光を発する蛍光体１５と、を有し、１．５５≦I１／I３≦７．００及び１．２０≦I２／I３≦５．５０を満たし、色温度が５０００〜６５００Ｋの光を基準光としたときの発光素子１２の光と蛍光体１５の蛍光の混合光の平均演色性評価数Ｒａが９６以上である。５０００〜６５００Ｋは、朝から午後３時程度までの太陽光の色温度に相当する。

【0030】

本実施の形態に係る発光装置１の他の態様は、４１０ｎｍ以上４２５ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する発光素子１２と、発光素子１２の発する光のピーク波長よりも長波長側にピークを有する蛍光を発する蛍光体１５と、を有し、蛍光体１５の蛍光の平均演色性評価数Ｒａが９５以上であり、発光素子１２の光と蛍光体１５の蛍光の混合光の平均演色性評価数Ｒａが蛍光体１５の蛍光の平均演色性評価数Ｒａよりも高く、混合光の演色性評価数Ｒｆが９６以上である。ここで、蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａ、混合光の平均演色性評価数Ｒａ、Ｒｆは、色温度が５０００〜６５００Ｋの光を基準光としたときの評価数である。

【0031】

本実施の形態に係る発光装置１の他の態様は、４１４ｎｍ以上４２１ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する発光素子１２と、発光素子１２の発する光のピーク波長よりも長波長側にピークを有する蛍光を発する蛍光体１５と、を有し、発光素子１２の光と蛍光体１５の蛍光の混合光の平均演色性評価数Ｒａが蛍光体１５の蛍光の平均演色性評価数Ｒａよりも高く、混合光の演色性評価数Ｒａ及び演色性評価数Ｒｆが９７以上である。ここで、蛍光体の蛍光の平均演色性評価数Ｒａ、混合光の平均演色性評価数Ｒａ、Ｒｆは、色温度が５０００〜６５００Ｋの光を基準光としたときの評価数である。

【0032】

また、上記の発光素子１２の光と蛍光体１５の蛍光の混合光の演色性評価数Ｒｇが９８以上かつ１０２以下であることが好ましい。また、上記の発光素子１２の光と蛍光体１５の蛍光の混合光の特殊演色性評価数Ｒ９が９０以上であることが好ましい。

【0033】

上記の演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇは、北米照明学会（ＩＥＳ）によって定められた光の演色性の新しい評価方法「ＴＭ−３０−１５」において用いられる演色性評価数である。

【0034】

Ｒｆは色の忠実度を表すパラメータであり、９９種の色についての試験により得られるため、平均演色評価数Ｒａよりも高い精度で色の忠実度を評価することができる。Ｒｆの上限は１００であり、１００に近いほどテスト光の色が基準光（太陽光等）の色に近いことを示す。

【0035】

Ｒｇは従来の評価方法にはなかった色の鮮やかさを表すパラメータである。Ｒｇが１００に近いほど、テスト光の色の鮮やかさが基準光（太陽光等）の色の鮮やかさに近いことを示す。Ｒｇは１００より小さい値も大きい値もとり得る。

【0036】

なお、発光装置１の構成は、発光素子１２と蛍光体１５を有するものであれば、上述の図１に示される構成に限られない。

【0037】

（実施の形態の効果）
上記の実施の形態によれば、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色性評価数Ｒ９、及び演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇ等の値が高く、太陽光に近い演色性に優れた光を発する発光装置を提供することができる。

【実施例1】

【0038】

演色性が高くなる発光装置１の構成を求めるためのシミュレーションの結果を以下に示す。

【0039】

このシミュレーションにおいては、蛍光体１５として、発光ピーク波長が４５４ｎｍであるＳｒ₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピーク波長が４７３ｎｍであるＳｒ₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピーク波長が５４４ｎｍであるＳｉ_6-zＡｌ_zＯ_zＮ_8-z：Ｅｕ²⁺、発光ピーク波長が５９４ｎｍであるＣａ−Ｓｉ_12-(m+n)Ａｌ_m+nＯ_nＮ_16-n、及び発光ピーク波長が６３９ｎｍであるＣａＡｌＳｉ（Ｏ，Ｎ）₃：Ｅｕ²⁺を用いた。

【0040】

そして、発光素子１２の発する光の波長、すなわち蛍光体１５の励起波長を３８５ｎｍから４３０ｎｍまで変化させて、発光素子１２の光と蛍光体１５の蛍光の混合光（以下、混合光と呼ぶ）のスペクトルから、励起波長ごとの平均演色評価数Ｒａ、特殊演色性評価数Ｒ９、及び演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇの値を算出した。

【0041】

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、混合光のスペクトルの例として、それぞれ蛍光体１５の励起波長が３９５ｎｍ、４１６ｎｍ、４３０ｎｍであるときのスペクトルを示す。図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、発光素子１２の発する光の波長と蛍光体１５の蛍光の波長が近付くほど、混合光のスペクトルにおける、発光素子１２の発する光のピークと蛍光体１５の発する蛍光の最も波長の短いピークとの間に形成される谷が浅くなることを示している。

【0042】

以下の表１、２に、シミュレーションにより算出した、励起波長ごとの混合光のスペクトルの分光放射束比I１／I３、I２／I３、混合光の平均演色評価数Ｒａ、特殊演色性評価数Ｒ９、及び演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇの値を示す。

【0043】

表１、２の「励起波長」は発光素子１２の発する光の波長を意味し、「蛍光体のみ」は、蛍光体１５の蛍光のスペクトルのみをシミュレーションに用いたことを意味し、「ＣＣＴ」は、相関色温度（Correlated Color Temperature）を意味する。

【0044】

【表1】

【0045】

【表2】

【0046】

図４（ａ）は、表１、２の混合光の平均演色評価数Ｒａをプロットしたグラフである。励起波長が３８５ｎｍ以上かつ４２５ｎｍ以下の範囲で混合光の平均演色評価数Ｒａが９５以上となり、励起波長が４０５ｎｍ以上かつ４２５ｎｍ以下の範囲で混合光の平均演色評価数Ｒａが９６以上となり、励起波長が４１４ｎｍ以上かつ４２１ｎｍ以下の範囲で混合光の平均演色評価数Ｒａが９７以上となっている。

【0047】

また、蛍光体１５の蛍光のみの平均演色性評価数Ｒａが９５であることから、混合光の平均演色性評価数Ｒａが蛍光体１５の蛍光の平均演色性評価数Ｒａよりも高くなるのは、励起波長が４０５ｎｍ以上かつ４２５ｎｍ以下の範囲にあるときである。

【0048】

図４（ｂ）は、表１、２の混合光の特殊演色性評価数Ｒ９をプロットしたグラフである。励起波長が４１０ｎｍ以上かつ４２５ｎｍ以下の範囲で混合光の平均演色評価数Ｒ９が９０以上となっている。

【0049】

図４（ｃ）は、表１、２の混合光の演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇをプロットしたグラフである。励起波長が４１０ｎｍ以上かつ４２５ｎｍ以下の範囲で混合光の平均演色評価数Ｒｆが９６以上となり、励起波長が４１１ｎｍ以上かつ４２１ｎｍ以下の範囲で混合光の平均演色評価数Ｒｆが９７以上となっている。また、励起波長が４０５ｎｍ以上かつ４２３ｎｍ以下の範囲で混合光の平均演色評価数Ｒｇが９８以上かつ１０２以下となっている。

【0050】

また、表１、２によれば、およそ１．５５≦I１／I３≦７．００及び１．２０≦I２／I３≦５．５０が満たされるときに、混合光の平均演色評価数Ｒａが９６以上となることがわかる。

【実施例2】

【0051】

実施例１のシミュレーション結果に基づいて形成した、演色性に優れた光を発する発光装置の例を示す。本実施例においては、６種の蛍光体を有する発光装置を製造して発光スペクトルを測定し、色温度、平均演色評価数Ｒａ、演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇを導出した。

【0052】

本実施例においては、図１に示される構成を有する表面実装型（ＳＭＤ型）の発光装置１と、フリップチップ型の発光素子が実装されたチップオンボード型（ＦＣ−ＣＯＢ型）の発光装置１ａを製造し、それぞれについて発光スペクトルの測定を行った。

【0053】

図５は、実施例２に係るＦＣ−ＣＯＢ型の発光装置１ａの垂直断面図である。発光装置１ａは、配線基板２０と、配線基板２０の表面に設置された複数の発光素子２５と、発光素子２５の表面を覆う蛍光体層２７と、蛍光体層２７の表面を覆う封止材２９とを有する。

【0054】

配線基板２０の表面には配線２１、裏面には導通パターン２２及び放熱用の放熱パターン２３が設けられ、配線２１と導通パターン２２はビア２４を介して電気的に接続されている。

【0055】

発光素子２５は発光装置１の発光素子１２と同様の発光特性を有し、発光素子２５の電極２６は、図示しない導電ペーストにより配線２１に接続される。

【0056】

蛍光体層２７は、発光素子２５上に塗布により形成される層であり、バインダー樹脂２８とバインダー樹脂２８に含まれる蛍光体１５から構成される。

【0057】

本実施例においては、発光装置１、１ａに含まれる蛍光体１５として、発光ピークの波長が４５４ｎｍ、半値幅が５３ｎｍである（Ｂａ，Ｓｒ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピークの波長が４７３ｎｍ、半値幅が８１ｎｍである（Ｂａ，Ｓｒ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピークの波長が５４４ｎｍ、半値幅が５５ｎｍであるＳｉ_6-zＡｌ_zＯ_zＮ_8-z：Ｅｕ²⁺、発光ピークの波長が５９４ｎｍ、半値幅が８４ｎｍであるＣａ−Ｓｉ_12-(m+n)Ａｌ_m+nＯ_nＮ_16-n、発光ピークの波長が６３９ｎｍ、半値幅が１２５ｎｍであるＣａＡｌＳｉ（Ｏ，Ｎ）₃：Ｅｕ²⁺、及び発光ピークの波長が６６８ｎｍ、半値幅が９３ｎｍであるＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ²⁺を用いた。また、封止樹脂１４及びバインダー樹脂２８として、メチル系シリコーン樹脂を用いた。

【0058】

以下の表３に、３種のＳＭＤ型の発光装置１（試料１〜３）の蛍光体１５の励起波長（発光素子１２の発光波長）、及び蛍光体１５を構成する６種の蛍光体及び封止樹脂１４を構成する樹脂の配合比（質量比）を示す。

【0059】

【表3】

【0060】

図６（ａ）は、実施例２に係る３種のＳＭＤ型の発光装置１（試料１〜３）の発光スペクトルを示す。

【0061】

以下の表４に、３種のＳＭＤ型の発光装置１（試料１〜３）の発光効率、相関色温度（ＣＣＴ）、図６（ａ）の発光スペクトルから導出された分光放射束比I１／I３、I２／I３、平均演色評価数Ｒａ、演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇを示す。

【0062】

【表4】

【0063】

以下の表５に、３種のＦＣ−ＣＯＢ型の発光装置１ａ（試料４〜６）の蛍光体１５の励起波長（発光素子２５の発光波長）、及び蛍光体１５を構成する６種の蛍光体及びバインダー樹脂２８を構成する樹脂の配合比（質量比）を示す。また、表５には、推定概算された蛍光体層２７の厚さ（蛍光体層２７の発光素子２５上の部分の厚さ）も示される。

【表5】

【0064】

図６（ｂ）は、実施例２に係る３種のＦＣ−ＣＯＢ型の発光装置１ａ（試料４〜６）の発光スペクトルを示す。

【0065】

以下の表６に、３種のＦＣ−ＣＯＢ型の発光装置１ａ（試料４〜６）の相関色温度（ＣＣＴ）、図６（ｂ）の発光スペクトルから導出された分光放射束比I１／I３、I２／I３、平均演色評価数Ｒａ、演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇを示す。なお、試料６のI１／I３、I２／I３の値は、対応するピークの特定が困難であるため、導出ができなかった。

【0066】

【表6】

【0067】

以上の結果、上記６種類の蛍光体を用いて、蛍光体の励起波長を４０５ｎｍ以上４２５ｎｍ以下とすることにより、演色性に優れた光を発する発光装置１、１ａが得られることが確認された。

【0068】

なお、本実施例に係る試料１〜６は、いずれも実施例１のシミュレーションにより導出された“１．５５≦I１／I３≦７．００及び１．２０≦I２／I３≦５．５０を満たす”の条件を満たしていないが、Ｒａ、Ｒｆ、Ｒｇは高い数値を示した。これは、ＣＣＴの目標値と実際の値との差等に起因するものと考えられる。従って、本実施例の結果は、“１．５５≦I１／I３≦７．００及び１．２０≦I２／I３≦５．５０を満たす”の条件を満たすことによりＲａ、Ｒｆ、Ｒｇが高い数値を示すことを否定するものではない。

【実施例3】

【0069】

実施例１のシミュレーション結果に基づいて形成した、演色性に優れた光を発する発光装置の例を示す。４種の蛍光体を有する発光装置を製造して発光スペクトルを測定し、色温度、平均演色評価数Ｒａ、演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇを導出した。

【0070】

本実施例においては、図１に示される構成を有するＳＭＤ型の発光装置１と、フェイスアップ型の発光素子が実装されたチップオンボード型（ＦＵ−ＣＯＢ型）の発光装置１ｂを製造し、それぞれについて発光スペクトルの測定を行った。

【0071】

図７は、実施例３に係るＦＵ−ＣＯＢ型の発光装置１ｂの垂直断面図である。発光装置１ｂは、表面に電極３１が配線された基板３０と、基板３０上に実装され、ボンディングワイヤー３３を介して電極３１に電気的に接続された複数の発光素子３２と、複数の発光素子３２の設置領域を取り囲むように形成された環状のダム３４と、ダム３４の内側の領域に充填された、複数の発光素子３２を封止する封止樹脂３５と、封止樹脂３５中に含まれる粒子状の蛍光体１５とを有する。なお、発光素子３２同士を接続するボンディングワイヤーは図７の断面に交わる方向に延びている。

【0072】

本実施例においては、発光装置１、１ｂに含まれる蛍光体１５として、発光ピークの波長が４５５ｎｍ、半値幅が５９ｎｍである（Ｂａ，Ｓｒ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピークの波長が４８２ｎｍ、半値幅が８３ｎｍである（Ｂａ，Ｓｒ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺、発光ピークの波長が５４９ｎｍ、半値幅が８７ｎｍである（Ｂａ，Ｓｒ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺、発光ピークの波長が６４４ｎｍ、半値幅が１２２ｎｍであるＣａＡｌＳｉ（Ｏ，Ｎ）₃：Ｅｕ²⁺を用いた。また、封止樹脂１４、３５として、メチル系シリコーン樹脂を用いた。

【0073】

以下の表７に、２種のＳＭＤ型の発光装置１（試料７、８）の蛍光体１５の励起波長（発光素子１２の発光波長）、及び蛍光体１５を構成する４種の蛍光体及び封止樹脂１４を構成する樹脂の配合比（質量比）を示す。

【0074】

【表7】

【0075】

図８（ａ）は、実施例３に係る２種のＳＭＤ型の発光装置１（試料７、８）の発光スペクトルを示す。

【0076】

以下の表８に、２種のＳＭＤ型の発光装置１（試料７、８）の相関色温度（ＣＣＴ）、図８（ａ）の発光スペクトルから導出された分光放射束比I１／I３、I２／I３、平均演色評価数Ｒａ、演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇを示す。

【0077】

【表8】

【0078】

以下の表９に、３種のＦＵ−ＣＯＢ型の発光装置１ｂ（試料９〜１１）の蛍光体１５の励起波長（発光素子３２の発光波長）、及び蛍光体１５を構成する４種の蛍光体及び封止樹脂３５を構成する樹脂の配合比（質量比）を示す。

【表9】

【0079】

図８（ｂ）は、実施例３に係る３種のＦＵ−ＣＯＢ型の発光装置１ｂ（試料９〜１１）の発光スペクトルを示す。

【0080】

以下の表１０に、３種のＦＵ−ＣＯＢ型の発光装置１ｂ（試料９〜１１）の相関色温度（ＣＣＴ）、図８（ｂ）の発光スペクトルから導出された分光放射束比I１／I３、I２／I３、平均演色評価数Ｒａ、演色性評価数Ｒｆ、Ｒｇを示す。

【0081】

【表10】

【0082】

以上の結果、上記４種類の蛍光体を用いて、蛍光体の励起波長を４０５ｎｍ以上４２５ｎｍ以下とすることにより、演色性に優れた光を発する発光装置１、１ｂが得られることが確認された。

【0083】

なお、本実施例に係る試料８〜１１は、いずれも実施例１のシミュレーションにより導出された“１．５５≦I１／I３≦７．００及び１．２０≦I２／I３≦５．５０を満たす”の条件を満たしていないが、Ｒａ、Ｒｆ、Ｒｇは高い数値を示した。この結果についても、上述のように、“１．５５≦I１／I３≦７．００及び１．２０≦I２／I３≦５．５０を満たす”の条件を満たすことによりＲａ、Ｒｆ、Ｒｇが高い数値を示すことを否定するものではない。

【0084】

以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。

【0085】

また、上記の実施の形態及び実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び実施例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0086】

１、１ａ、１ｂ 発光装置
１０ ケース
１１ リードフレーム
１２、２５、３２ 発光素子
１３ ボンディングワイヤー
１４ 封止樹脂
１５ 蛍光体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】