JP2013207241A - 半導体発光装置、半導体発光システムおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下であり、発光効率が高く、Ｒａが高い光を発する半導体発光装置、並びに当該半導体発光装置を備えた半導体発光システム、及び照明装置を提供する。
【解決手段】青色領域の光を放出する青色半導体発光素子と、赤色蛍光体、及び発光スペクトルのピークの半値幅が６５ｎｍ以上である緑色蛍光体を含み、相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光を発することを特徴とする半導体発光装置により課題を解決する。
【選択図】図５

Description

本発明は、半導体発光装置、当該半導体発光装置を備えた半導体発光システムおよび当該半導体発光装置を備えた照明器具に関し、特に、相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光を発する半導体発光装置、当該半導体発光装置を備えた半導体発光システムおよび当該半導体発光装置を備えた照明器具に関する。

照明装置の光源として白熱電球や蛍光灯が従来から広く用いられている。近年では、これらに加え、ＬＥＤや有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）等の半導体発光素子を光源とした照明装置が開発され使用されつつある。これらの半導体発光素子では、様々な発光色を得ることが可能であるため、発光色の異なる複数の半導体発光素子を組み合わせ、それぞれの発光色を合成して所望の色の放射光を得るようにした照明装置も開発され使用され始めている。

特許文献１には、紫色発光ダイオード素子が用いられ、相関色温度が２７００Ｋ程度以上であって４０００Ｋ以下であり、平均演色評価数Ｒａ（以下、単にＲａという）が８０以上である光を発する半導体発光装置の例が記載されている。

特許文献２には、ろうそくの炎の形状に似せた外形の芯部、内炎部、および外炎部を有する疑似炎型発光装置が記載されている。特許文献２に記載されている装置の外炎部の色温度は、１０００〜２２００Ｋである。そして、特許文献２に記載されている装置は、外炎部の色温度を１０００〜２２００Ｋの範囲にするために、芯部に青色に発光する発光素子を備え、外炎部に黄色乃至黄赤色に発光する蛍光体（具体的には、ＹＡＧ（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｍｉｎｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）系蛍光体）を備えることが記載されている。

特許文献３には、相関色温度が１５００Ｋ程度の光を発し、ろうそくおよび当該ろうそくの炎に似せた外形の照明装置が記載されている。特許文献３に記載されている照明装置は、２つの発光素子からなる光源モジュールを含む。当該２つの発光素子は、それぞれ種々の波長の単色光を発する複数の発光単位層を有しており、発光単位層の層数や層厚に応じた各波長における発光強度を調整することで、発光スペクトルの分布を太陽光スペクトルにおける分布に近づけて、Ｒａを高めている。

特許文献４には、ピーク波長が４７０〜４８０ｎｍの青色ＬＥＤとピーク波長が６００±３ｎｍの蛍光物質とを備え、１９００〜２１００Ｋの色温度の光を発する発光装置が記載されている。

特許文献５には、青色ＧａＮ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｎｉｔｒｉｄｅ）ＬＥＤ、赤色量子ドット物質、およびイエローグリーン蛍光体物質を備えた光源であって、１０００〜１６０００Ｋの色温度の光を発する光源が記載されている。また、特許文献５には、ＬＥＤ、量子ドット物質、および蛍光体物質の選択と構成とによって、演色評価数（ＣＲＩ（Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ））を望ましい値に設定することができることが記載されている。

特許文献６には、ピーク波長が４８０ｎｍ程度の３つ青色ＬＥＤを発光源とし、各青色ＬＥＤに塗布された蛍光体がそれぞれ蛍光を発するＬＥＤ照明灯具について記載されている。特許文献６に記載されているＬＥＤ照明灯具において、３つの青色ＬＥＤのうち２つの青色ＬＥＤに緑色蛍光体と赤色蛍光体とが混合されて塗布され、残り１つの青色ＬＥＤに黄色蛍光体が塗布されている。そして、特許文献６に記載されているＬＥＤ照明灯具は
、各青色ＬＥＤが発する青色光と各蛍光体が発する蛍光との合成光を外部に放射する。

特許文献７には、紫色ＬＥＤと、当該紫色ＬＥＤが発した光の一部を波長変換した蛍光をそれぞれ発する青色蛍光体と緑色蛍光体と赤色蛍光体とが混合された発光体とを備えた照明装置について記載されている。特許文献７に記載されている照明装置は、紫色ＬＥＤが発した光と発光体が発した蛍光との合成光を外部に放射する。

国際公開第２０１１／０２４８１８号 特開２００５−７８９０５号公報 特開２００４−１２８４４３号公報 特開２００９−６４９９９号公報 特表２００８−５４４５５３号公報 特開２００９−１２３４２９号公報 国際公開第２００８／００１７９９号

ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とする半導体発光装置を間接照明等の屋内照明用の照明装置として用いる場合に、高い値のＲａでろうそく色の光（具体的には、相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光）を発することが求められる。

しかし、特許文献１には、相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光を発する装置については記載されていない。

また、特許文献２および特許文献４には、Ｒａを高めるための構成や、そのような構成のための検討について記載されていない。

特許文献３に記載されている照明装置は、特殊な発光素子のみによって発せられた光を放出するので、当該発光素子の出力を制御するための回路が必要になり、製造等の費用がかかるという問題がある。また、当該発光素子によって発せられる光は指向性が強いので、色分離しやすいという問題がある。

特許文献５には、相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光を発する装置におけるＲａを高めるための構成や、そのような構成のための検討について記載されていない。

特許文献６に記載されているＬＥＤ照明灯具は、青色ＬＥＤが用いられており発光効率が低いという問題がある。また、一の青色ＬＥＤに赤色成分を多く含む光が発せられるように混合された蛍光体が塗布されているので、Ｒａが十分に高いろうそく色の光を発することができない。

特許文献７に記載されている照明装置は、赤色領域の演色性は向上されているが、より低い相関色温度の光であるろうそく色の光の演色性をより向上させるための方法については記載されていない。

特許文献１〜７に記載されている技術は、光源の見えとしての感覚が本物のろうそくに比して不十分であり、青色を帯びたりする等して、ろうそく色としては不自然に感じられる光を発する。
一方、本発明のように、青色領域の光を放出する青色半導体発光素子を光源として用いて、ろうそく色の光等の相関色温度が２４００Ｋ以下となるような光を発するような発光装置を作成した場合、発光効率が低下する傾向にある。

本発明はこれらのような課題に鑑みてなされたものであり、相関色温度が１６００Ｋ以上、２４００Ｋ以下であって、青色領域にピーク波長を有する青色半導体発光素子を用いた場合であっても、ろうそく色として自然に感じられる程度に高い演色性を有し、かつ、発光効率が高い光を発する半導体発光装置、当該半導体発光装置を備えた半導体発光システムおよび当該半導体発光装置を備えた照明器具を提供することにある（本発明の第一の課題）。

また、本発明の別の課題は、相関色温度が１６００Ｋ以上、２４００Ｋ以下である半導体発光装置であって、Ｒａが極めて高い光、すなわち演色性に非常に優れた半導体発光装置、当該半導体発光装置を備えた半導体発光システムおよび当該半導体発光装置を備えた照明器具を提供することにある（本発明の第二の課題）。

上記第一の課題を解決するため、本発明の半導体発光装置は、青色領域に発光ピークを有する光を放出する青色半導体発光素子と、半導体発光素子を励起源として発光する蛍光体とを備え、蛍光体は、少なくとも赤色蛍光体及び発光スペクトルのピークの半値幅が６５ｎｍ以上である緑色蛍光体を含み、当該半導体発光装置が発する光の相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下であることを特徴とする（以下、本発明の第一の態様ともいう。）。また、赤色蛍光体は、発光ピーク波長が６２５ｎｍ以上、６４０ｎｍ以下である赤色蛍光体を含むことが好ましい。

上記第二の課題を解決するため、本発明の半導体発光装置は、青色領域に発光ピークを有する光を放出する青色半導体発光素子と、半導体発光素子を励起源として発光する蛍光体とを備え、蛍光体は、少なくとも発光ピーク波長が６２５ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下である赤色蛍光体を含み、当該半導体発光装置が発する光の相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下であることを特徴とする（以下、本発明の第二の態様ともいう。）。また、赤色蛍光体は、発光ピーク波長が６４０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下である赤色蛍光体を含むことが好ましい。

また、本発明の第一の態様では、緑色蛍光体は、発光ピークが５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体を含むことが好ましい。
また、本発明の第二の態様では、発光ピークが５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体を含むことが好ましい。
また、本発明の第一の態様、及び第二の態様では、緑色蛍光体としては、ＣＳＭＳ、ＬｕＡＧ、Ｇ−ＹＡＧ、ＣＳＯ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ、ＳＡＳ−ＳｒＳｉＡｌＯＮ、短波ＳｉＯＮからなる群から選択される少なくとも１つの蛍光体を含むことが好ましい。
また、本発明の第一の態様、及び第二の態様では、ＹＡＧ、ＬＳＮ、ＢＯＳＥ、αサイアロンからなる群から選択される少なくとも１つの黄色蛍光体を含むことが好ましい。

また、本発明の第一の態様、及び第二の態様では、半導体発光装置から発せられた光のスペクトルにおいて、前記半導体発光素子によって発せられた光のピーク強度の値が、前記蛍光体が発した光の最大ピーク強度の１５％以下であることが好ましい。
また、本発明の第一の態様、及び第二の態様では、半導体発光装置が発する光の相関色温度が２０００Ｋ未満である光を発することが好ましく、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において、半導体発光装置が発する光の色度座標が、黒体輻射軌跡曲線からの偏差ｄｕｖの値が−０．０２以上であって０．０２以下であることが好ましい。

また、蛍光体を保持する保持部材を備え、保持部材が蛍光体を保持して蛍光体層を形成し、蛍光体層が、半導体発光素子との間の距離が０．１ｍｍ以上であって５００ｍｍ以下であるように支持されていることが好ましい。

本発明の別の態様は半導体発光システムであり、本発明の半導体発光システムは、第１の半導体発光装置として、上述した特徴のいずれかを有する半導体発光装置を備え、第２の半導体発光装置として、第１の半導体発光装置が発する光とは相関色温度が異なる光を発する半導体発光装置を備えていることを特徴とする（以下、本発明の第三の態様ともいう。）。

また、本発明の第三の態様では、第１の半導体発光装置の平均演色評価数Ｒａの値が７０以上であり、かつ、第２の半導体発光装置の平均演色評価数Ｒａの値が７０以上であることが好ましい。

加えて、本発明の別の態様は照明器具であり、本発明の照明器具は、上述した特徴のいずれかを有する半導体発光装置を備えていることを特徴とする。

本発明による第一の態様の半導体発光装置によれば、相関色温度が１６００Ｋ以上、２４００Ｋ以下であって、青色領域にピーク波長を有する青色半導体発光素子を用いた場合であっても、ろうそく色として自然に感じられる程度に高い演色性を有し、かつ、発光効率が高い光を発する半導体発光装置を提供することが可能となる。
また、本発明による第二の態様の半導体発光装置によれば、相関色温度が１６００Ｋ以上、２４００Ｋ以下であって、Ｒａの値が大きい光、すなわち演色性に優れた光を発し、青色を帯びたりせず、ろうそく色として不自然に感じさせない光を発することができる。

本発明による半導体発光装置の構成例を示す概略説明図である。 蛍光体層が形成された半導体発光装置の構成を示す概略図である。 互いに相関色温度が異なる光を発する半導体発光装置を含む半導体発光システムの例を示す概略説明図である。 互いに相関色温度が異なる光を発する半導体発光装置を含む半導体発光システムの他の例を示す説明図である。 上述した実施形態の半導体発光装置を含む照明器具の構成例を示す概略断面図である。

本発明の第一、第二の態様の半導体発光装置は、４３０ｎｍ以上であって、４８０ｎｍ以下に発光ピークを有する光を放出する半導体発光素子、すなわち青色半導体発光素子を発光源として用いた半導体発光装置であって、蛍光体を備え、相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下、すなわち所謂ろうそく色の光を発する半導体発光装置である。
通常、蛍光ランプとして使用される照明において、電球色といわれる低色温度照明であっても下限が２５００Ｋであり、本発明はこれよりも低い超低色温度照明を、青色半導体発光素子を用いて実現するものである。

本発明の半導体発光装置に用いる半導体発光素子は、４３０ｎｍ以上であって、４８０ｎｍ以下に発光ピークを有する光を放出する半導体発光素子、いわゆる青色半導体発光素子である。青色半導体発光素子としては、４６０ｎｍ以下に発光ピークを有することが、
発光効率の観点から好ましい。
また、本発明の半導体発光装置に用いる半導体発光素子は、半値幅が５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが、発光効率の点から好ましい。
半導体発光素子は、窒素ガリウム系、酸化亜鉛系または炭化ケイ素系の半導体で形成されたｐｎ接合形の発光部を有する発光ダイオード素子であることが好ましい。

本発明の第一の態様の半導体発光装置は、蛍光体として、少なくとも赤色蛍光体、及び発光スペクトルのピーク波長の半値幅が６５ｎｍ以上である緑色蛍光体、いわゆる広帯域緑色蛍光体、を含む。本発明の第一の態様の半導体発光装置は、広帯域緑色蛍光体と赤色蛍光体を含む蛍光体を用いて、ろうそく色の光となる色温度を達成することで、ろうそく色として自然に感じられる程度に高い演色性を有し、かつ、青色半導体発光素子を用いた場合であっても、発光効率が高い光を発する半導体発光装置を提供することが可能となった。
好ましくは、赤色蛍光体の発光ピーク波長が６２５ｎｍ以上、６４０ｎｍ以下であることであり、広帯域緑色蛍光体と短波長赤色蛍光体とを組み合わせることで高演色、高発光効率となり好ましい。

一方、本発明の第二の態様の半導体発光装置は、蛍光体として、少なくとも発光ピーク波長が６２５ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下である赤色蛍光体を含む。本発明の第二の態様の半導体発光装置は、赤色蛍光体、特に長波長赤色蛍光体を用いて、ろうそく色の光となる色温度を達成することで、Ｒａの値が大きい光、すなわち演色性に優れた光を発し、青色を帯びたりせず、ろうそく色として不自然に感じさせない光を発する半導体発光装置を提供することが可能となった。
好ましくは、赤色蛍光体の発光ピーク波長が６４０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下であることであり、このような長波長赤色蛍光体を用いることで、より演色性の高い光を発する半導体発光装置とすることができる。

本発明において、赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５７０ｎｍ以上、好ましくは５８０ｎｍ以上、より好ましくは５８５ｎｍ以上で、通常は７８０ｎｍ以下、好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは６８０ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。赤色蛍光体として、例えば、ＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ（以下、「ＣＡＳＮ」と呼ぶことがあ
る。）、ＣａＡｌＳｉ（Ｎ_１−ｘ，Ｏ_ｘ）₃：Ｅｕ（ｘは０＜ｘ＜０．５）（以下、「Ｃ
ＡＳＯＮ」蛍光体と呼ぶことがある。（ＣａＡｌＳｉＮ₃）_1-x（Ｓｉ₂Ｎ₂Ｏ）_x：Ｅｕ（
ｘは０＜ｘ＜０．５）と記載することがある。）、（Ｃａ_１−ｘ，Ｓｒ_ｘ）ＡｌＳｉＮ₃
：Ｅｕ（ｘは０＜ｘ＜１）（以下、「ＳＣＡＳＮ」蛍光体と呼ぶことがある。（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕと記載することがある。）、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ
）₂Ｓｉ₅（Ｎ，Ｏ）₈：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ（Ｎ，Ｏ）₂：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）₃：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ）₃ＳｉＯ₅：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ
）Ｓ：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕ、（Ｌａ，Ｙ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、Ｅｕ（ジベンゾイルメタン）₃・１，１０−フェナントロリン錯体などのβ−ジケトン系Ｅｕ錯体、カルボン
酸系Ｅｕ錯体、Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ、Ｍｎ付活ジャーマネートが好ましく例示される。

このうち、発光ピーク波長が６４０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下である長波長赤色蛍光体としては、ＣＡＳＮ、Ｍｎ付活ジャーマネートが挙げられる。また、発光ピーク波長が６２５ｎｍ以上、６４０ｎｍ以下である短波長赤色蛍光体としては、ＳＣＡＳＮ、ＣＡＳＯＮ、（Ｌａ，Ｙ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、Ｋ₂ＳｉＦ₆：Ｍｎ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）₂Ｓｉ₅（Ｎ，Ｏ）₈：Ｅｕ、ＳｒＡｌＳｉ₄Ｎ₇：Ｅｕが挙げられる。
また、赤色蛍光体の半値幅は、通常１ｎｍ以上８０ｎｍ以下の範囲である。

本発明において、第一の態様の半導体発光装置は、ピーク波長の半値幅が６５ｎｍ以上
である緑色蛍光体、いわゆる広帯域緑色蛍光体、を含む。また、発光ピーク波長が５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体を含むことが好ましい。広帯域緑色蛍光体としては、半値幅が８０ｎｍ以上であることが好ましく、９０ｎｍ以上であることがより好ましく、１００ｎｍ以上であることが更に好ましい。
一方、第二の態様の半導体発光装置は、緑色蛍光体の含有は必須ではないが、緑色蛍光体を含有することが好ましく、発光ピーク波長が５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体を含むことがさらに好ましい。
半導体発光装置が緑色蛍光体を含有することで、半導体発光装置から放射される光における視感度の高い領域のスペクトルを増強させることができるので、半導体発光装置の発光効率を高めることができ、好ましい。発光ピーク波長が５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体を含むことで半導体発光装置から放射される光の演色性を高めることとなり、好ましい。

本発明において、緑色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５００ｎｍ以上、好ましくは５１０ｎｍ以上、より好ましくは５１５ｎｍ以上で、通常は５５０ｎｍ未満、好ましくは５４２ｎｍ以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、緑色蛍光体として、例えば、（Ｙ，Ｌｕ）₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（以下、「ＬｕＡＧ」と呼ぶことがある。）、ＣａＳｃ₂Ｏ₄：Ｃｅ（以下、「ＣＳＯ」蛍光体と呼ぶことがある。）、Ｃａ₃（Ｓｃ，
Ｍｇ）₂Ｓｉ₃Ｏ₁₂：Ｃｅ（以下、「ＣＳＭＳ」蛍光体と呼ぶことがある。）、（Ｓｒ，Ｂａ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（以下、「ＢＳＳ」蛍光体と呼ぶことがある。）、（Ｓｉ，Ａｌ）₆
（Ｏ，Ｎ）₈：Ｅｕ（以下、「β−サイアロン」蛍光体と呼ぶことがある。）、Ｓｒ₃Ａ_ｌ3Ｓｉ₁₃Ｏ₂Ｎ₂₁、（Ｂａ，Ｓｒ）₃Ｓｉ₆Ｏ₁₂Ｎ₂：Ｅｕ（以下、「ＢＳＯＮ」蛍光体と呼
ぶことがある。）、ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎ（以下、「Ｇ−ＢＡＭ」と呼ぶことがある。）、ＳｒＳｉＡｌＯＮ、ＳｒＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ（以下、「短波ＳｉＯＮ」と呼ぶことがある。）が例示される。

このうち、ピーク波長の半値幅が６５ｎｍ以上である緑色蛍光体としては、ＣＳＭＳ、ＣＳＯ、ＬｕＡＧ、ＧＹＡＧ、ＳｒＳｉＯＮ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮが挙げられ、ピーク波長の半値幅が７０ｎｍ以上である緑色蛍光体としては、ＣＳＭＳ、ＣＳＯ、ＬｕＡＧ、ＧＹＡＧ、ＳｒＳｉＯＮがより好ましく挙げられる。発光ピーク波長が５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体としては、ＣＳＭＳ、ＣＳＯ、ＬｕＡＧが挙げられる。

本発明の半導体発光装置は、上記赤色蛍光体、緑色蛍光体の他、本発明の効果を阻害しない程度に他の蛍光体を含有することができる。このような蛍光体としては、青色蛍光体、黄色蛍光体が挙げられる。

青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は４２０ｎｍ以上、好ましくは４３０ｎｍ以上、より好ましくは４４０ｎｍ以上で、通常は５００ｎｍ未満、好ましくは４９０ｎｍ以下、より好ましくは４８０ｎｍ以下、更に好ましくは４７０ｎｍ以下、特に好ましくは４６０ｎｍ以下の波長範囲にある。青色蛍光体として例えば、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｃｌ，Ｆ）₂：Ｅｕ、（Ｂａ，
Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ）₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕが例示
される。

黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は５３０ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍ以上、より好ましくは５５０ｎｍ以上で、通常は６２０ｎｍ以下、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは５８０ｎｍ以下の波長範囲にある。黄色蛍光体として例えば、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（以下、「ＹＡＧ」蛍光体と呼ぶことがある。）、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ₂Ｎ₂Ｏ₂：Ｅｕ、
α−サイアロン、Ｌａ₃Ｓｉ₆Ｎ₁₁：Ｃｅ（以下、「ＬＳＮ」蛍光体と呼ぶことがある。但
し、その一部がＣａやＯで置換されていてもよい）、（Ｓｒ,Ｃａ,Ｂａ）_２ＳｉＯ_４；Ｅｕ^２＋（以下、「ＢＯＳＥ」蛍光体と呼ぶことがある。）が例示され、好ましくはＹＡＧ、ＬＳＮ、ＢＯＳＥ、α−サイアロンが例示される。

本発明では、上記蛍光体を用いて色温度を調整することで、相関色温度１６００Ｋ以上、２４００Ｋ以下の光を発する半導体発光装置を達成するが、演色性が高く、発光効率の高い光を発するためには、半導体発光装置が発する光の励起光比率を適当なもの、具体的には１５％以下とすることが好ましい。
光の励起光比率とは、発光スペクトルにおいて、半導体発光素子によって発せられた光（励起光ともいう）のピーク強度と、当該励起光によって励起された蛍光体が発した光（蛍光ともいう）の最大ピーク強度の比の値をいい、この励起光比率が所定の範囲になるように半導体発光素子と蛍光体とを構成することにより、演色性を向上させることが可能となる。なお、蛍光の最大ピーク強度に対する励起光のピーク強度の比率の百分率を励起光比率という。

励起光比率を調整することで、半導体発光装置が発する光の演色性を高めることができる理由について以下説明する。
白色光源によって発せられる光の相関色温度を低下させると、当該白色光源の発する光が赤みを帯び、発光スペクトルにおいて短い波長領域（例えば、波長が４５０ｎｍ以下である領域）のスペクトルの割合が低下する。このことを、基準光である黒体放射のスペクトルの可視光領域において、相関色温度が２７００Ｋの光のスペクトルにおける４５０ｎｍ以下のスペクトルの割合と、相関色温度が１９００Ｋの光の発光スペクトルにおける４５０ｎｍ以下のスペクトルの割合とを比較して説明する。なお、相関色温度が２７００Ｋの光とは、例えば、照明で使用される白熱電球によって発せられる光（以下、電球色の光ともいう）である。また、相関色温度が１９００Ｋの光とは、例えば、ろうそくの炎によって発せられる光（以下、ろうそく色の光ともいう）である。

上記式（１）において、
λ：波長［ｍ］
Ｔ：色温度［Ｋ］
ｋ：ボルツマン定数［Ｊ・Ｋ^-1］
ｈ：プランク定数［Ｊ・ｓ］
ｃ：光速度［ｍ／ｓ］
であるとする。

上記式（１）を用いて、可視光領域におけるスペクトルの積分値に占める４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの積分値の割合を算出すると、相関色温度が２７００Ｋである光の４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの積分値の割合は２．５％であり、相関色温度が１９００Ｋである光の４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの積分値の割合は０．４％である。つまり、相関色温度が１９００Ｋである光の４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの積分値の割合は、相関色温度が２７００Ｋである光の４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルの積分値の割合の６分の１以下であり、電球色の光と比べてろうそく色の光は４５０ｎｍ以下という短い波長の光のスペクトルの割合が低い。

従って、青色発光ダイオード素子や紫色発光ダイオード素子を励起源として使用した白色ランプを作成する場合に、電球色の合成光とろうそく色の合成光との励起強度（励起源によって発されれた光の強度）を同じにすると、４５０ｎｍ以下の波長のスペクトルのうち、励起光のスペクトルの割合は、電球色の合成光における割合よりもろうそく色の合成光における割合の方が高くなる。換言すれば、ろうそく色の合成光において励起光が相関色温度に与える影響は、電球色の合成光において励起光が相関色温度に与える影響よりも大きい。よって、ろうそく色の合成光において励起光の調整は重要である。

相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下であるろうそく色の光を発する半導体発光装置の場合には、相関色温度が６５００Ｋ程度の昼光色の合成光を発する場合や２７００Ｋ程度の電球色の合成光を発する場合に採用可能な方法である赤色蛍光体と緑色蛍光体との混合比の調整や各蛍光体の選択という方法では演色性を高めることは困難であり、励起光比率を調整して演色性を高めることが好ましい。

本発明の半導体発光装置では、半導体発光装置から発せられた光のスペクトルにおいて、前記半導体発光素子によって発せられた光のピーク強度の値が、前記蛍光体が発した光の最大ピーク強度の１５％以下であることが、演色性を高め、光源の見た目を自然なろうそくらしくするうえでは好ましい。より好ましくは１０％以下であり、更に好ましくは５％以下である。

本発明の半導体発光装置が発する光は、相関色温度が１６００Ｋ以上、２４００Ｋ以下の、いわゆるろうそく色の光であるが、相関色温度が２０００Ｋ以下であることが好ましく、２０００Ｋ未満であることがより好ましい。
また、本発明の半導体発光装置が発する光は、ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において、半導体発光装置が発する光の色度座標が、黒体輻射軌跡曲線からの偏差ｄｕｖの値が−０．０２以上であって０．０２以下であることが好ましい。
また、本発明の半導体発光装置が発する光は、平均演色評価数Ｒａの値が７５以上であることが好ましく、８５以上であることがさらに好ましい。

本発明の半導体発光装置は、上記説明した要件を満たす限り、その製造方法も特段限定されない。例えば、図１は、本発明の半導体発光装置１の構成例を示す概略説明図である。図１に示すように、本発明の半導体発光装置１は、青色半導体発光素子であるＬＥＤチップ１０と、当該ＬＥＤチップ１０が発した光の波長を変換する蛍光体２０とを含む。そして、相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光を発する。

蛍光体２０は、パウダー状であってもよいし、セラミック組織中に蛍光体相を含有する発光セラミックであってもよい。パウダー状の蛍光体は、好ましくは、高分子材料またはガラスからなる透明な固定マトリクス中に蛍光体粒子を分散させて固定化されるか、または適当な部材の表面に電着やその他の方法で蛍光体粒子を層状に堆積させて固定化される。ＬＥＤチップ１０によって発せられた光（具体的には、励起光）が半導体発光装置１の外部に放出される場合に、蛍光体２０は当該光を所定の透過率で透過させている。従って、励起光比率を、励起光透過率ともいう。

以上に例示した蛍光体等を適宜組み合わせることで、半導体発光装置１が発する光のスペクトルにおける最大ピークの波長及び強度を調整することが可能である。本発明に係る半導体発光装置１が発する光のスペクトルにおける最大ピークの波長及び強度は、本発明の特定の励起光比率を満たせば特段限定されないが、半導体発光装置１が発する光のスペクトルにおける最大ピークの波長が６００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であることで、いわゆるろうそく色の合成光を達成しやすくなり、好ましくは最大ピーク波長が６１０ｎｍ以上
６６０ｎｍ以下である。

半導体発光装置１によって発せられる合成光における励起光比率を調整する方法として、ＬＥＤチップ１０に応じて、緑色蛍光体と赤色蛍光体の配合比を変更する方法、および蛍光体２０の総量と蛍光体２０を半導体発光装置１の内部に封止するための樹脂の量との割合を調整する方法などが挙げられる。その他、例えば、半導体発光装置１における半導体発光装置１が発した合成光が外部に放出される経路や励起光が通過する経路に、励起光の波長以外の波長の光を通過させるフィルタ（バンドパスフィルタ）や、励起光の波長よりも短い波長の光を通過させないフィルタ（ＵＶカットフィルタ）、励起光の波長の光を通過させないまたは所定の割合で減じて通過させるフィルタ（バンドエリミネーションフィルタ）が設置されていてもよい。

図２は、蛍光体層２０Ｌが形成された半導体発光装置１１の構成を示す概略図である。図２（ａ）は、蛍光体層２０Ｌが形成された半導体発光装置１１の構成を示す概略断面図である。図２（ｂ）は、蛍光体層２０Ｌが形成された半導体発光装置１１の構成を示す概略斜視図である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、蛍光体層２０Ｌは、それぞれ複数の緑色蛍光体部２０ｇと赤色蛍光体部２０ｒとを含む。各蛍光体部は、基板２０ｋ上に載置されたＬＥＤチップ１０の上面１０ａに向かい合う第１の面２１を有するように膜状または板状に成形された保持部材２０ｈに形成される。つまり、蛍光体層２０Ｌは、第２の面２２に各蛍光体部が形成された保持部材２０ｈを含む。

保持部材２０ｈには、例えば、透明樹脂材やガラス材等が用いられる。なお、透明樹脂材として、例えば、熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が用いられるが、ＬＥＤチップ１０から発せられる光に対して十分な透明性と耐久性とを有した材料が用いられることが好ましい。

そのような材料に、ポリ（メタ）アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレンやスチレン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、エチルセルロースやセルロースアセテートやセルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等がある。また、無機系材料に、例えば、金属アルコキシド、セラミックス前駆体ポリマー、もしくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合してなる溶液、またはこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えば、シロキサン結合を有する無機系材料やガラスがある。

そして、蛍光体層２０Ｌにおいて保持部材２０ｈ上には、隣接する各色の蛍光体部２０ｒ，２０ｇの境界に設けられた仕切り部２０ｓが形成されている。つまり、複数の赤色蛍光体部２０ｒと複数の緑色蛍光体部２０ｇとが仕切り部２０ｓを挟んで並設されている。

本実施形態において、保持部材２０ｈにおける厚さ方向に向く一方の面（例えば、ＬＥＤチップ１０の上面１０ａに向かい合う第１の面２１の反対側の第２の面２２）に、仕切り部２０ｓによって仕切られた各領域に所定の充填剤と混合された各色の蛍光体部２０ｒ，２０ｇがスクリーン印刷等で塗布されることにより複数の複数の赤色蛍光体部２０ｒと複数の緑色蛍光体部２０ｇとが仕切り部２０ｓを挟んで並設されている。つまり、複数の赤色蛍光体部２０ｒと複数の緑色蛍光体部２０ｇは、膜状または板状の蛍光体層２０Ｌの厚さ方向に向く面に並べられている。なお、保持部材２０ｈにおける第１の面２１に、仕切り部によって仕切られた各領域に所定の充填剤と混合された各色の蛍光体部２０ｒ，２０ｇがスクリーン印刷等で塗布されていてもよい。また、保持部材２０ｈが仕切り部２０ｓを構成する仕切り部材によって複数の領域に仕切られ、当該仕切り部材によって仕切られた各領域に、赤色蛍光体が充填剤と混合された赤色蛍光体部２０ｒと緑色蛍光体が充填
剤と混合された緑色蛍光体部２０ｇとが形成されてもよい。

そして、本実施形態の蛍光体層２０Ｌにおいて、保持部材２０ｈの第２の面２２における各蛍光体部の面積は、励起光比率にもとづいて決定される。なお、蛍光体部の色毎に領域の大きさを異ならせることによって各蛍光体部の面積比を異ならせてもよいし、蛍光体部の色毎に領域の数を異ならせることによって各蛍光体部の面積比を異ならせてもよい。また、励起光比率にもとづいて各蛍光体と充填剤との混合割合を互いに異ならせてもよい。

また、蛍光体層２０Ｌの第１の面２１とＬＥＤチップ１０の上面１０ａとの間には、例えば、封止材２０ｊが０．１ｍｍ以上であって５００ｍｍ以下の厚さで充填されている。そして、蛍光体層２０Ｌは、ＬＥＤチップ１０の上面１０ａとの間の距離が０．１ｍｍ以上であって５００ｍｍ以下であるように保持部材２０ｈによって支持されている。

なお、仕切り部には、例えば、アルミナ系セラミックや、セラミック、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料が用いられてもよい。なお、各色の蛍光体部内に光を反射させて戻すために、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂が用いられてもよい。

以下、実施例を用いて、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明が実施例の具体的態様にのみ限定されないことはいうまでもない。
＜実施例１＞
半導体発光装置１は、励起源として青色ＬＥＤ（発光ピーク波長４５０ｎｍ）６個が５０５０ＭＤ型アルミセラミックパッケージに実装され、蛍光体層として、蛍光体をバインダー樹脂（三菱化学製 シリコーン樹脂Ｎ１１３Ｄ）中に均一に分散保持されたもので封止されている。蛍光体層に含まれる蛍光体としては、緑色蛍光体として組成式Ｃａ_３（Ｓｃ，Ｍｇ）_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋で表わされるＣＳＭＳ蛍光体（ピーク波長５１０ｎｍ、半値幅１１０ｎｍ）、赤色蛍光体として組成式（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表わされるＳＣＡＳＮ蛍光体（ピーク波長６３０ｎｍ、半値幅９０ｎｍ）を、１９００Ｋの相関色温度の光を発するように、表１に示す配合比率（重量％）で混合した。半導体発光装置１の発光効率、変換効率（発光装置から放射される光の光束／半導体発光素子から放射される光の放射束）、相関色温度、Ｒａ、励起光比率（蛍光体が発した光の最大ピーク強度に対する、蛍光体層を透過した半導体発光素子が放出した光のピーク強度の比）を表２に示す。

＜実施例２＞
半導体発光装置２は、励起源として青色ＬＥＤ（発光ピーク波長４５０ｎｍ）６個が５０５０ＭＤ型アルミセラミックパッケージに実装され、蛍光体層として、蛍光体をバインダー樹脂（三菱化学製 シリコーン樹脂Ｎ１１３Ｄ）中に均一に分散保持されたもので封止されている。蛍光体層に含まれる蛍光体としては、緑色蛍光体として組成式Ｃａ_３（Ｓｃ，Ｍｇ）_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋で表わされるＣＳＭＳ蛍光体（ピーク波長５１０ｎｍ、半値幅１１０ｎｍ）、赤色蛍光体として組成式ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕで表わされるＣＡＳＮ蛍光体（ピーク波長６５０ｎｍ、半値幅９０ｎｍ）を、１９００Ｋの相関色温度の光を発するように、表３に示す配合比率（重量％）で混合した。半導体発光装置２の発光効率、変換効率、相関色温度、Ｒａ、励起光比率（蛍光体が発した光の最大ピーク強度に対する、蛍光体層を透過した半導体発光素子が放出した光のピーク強度の比）を表４に示す。

本発明の半導体発光装置１及び２が発した光を観察したところ、発光装置から放出される光の均一性が高く、自然な光に感じられた。これは、半導体発光素子から放射される光の配光と蛍光体から放射される光の配光が異なるので、発光装置から放出される光のうち、半導体発光素子から放射される光の割合が少ないためと考えられる。

半導体発光装置の発光ダイオード素子を封止するための封止材には、例えば、透明樹脂材やガラス材等が用いられる。なお、透明樹脂材として、例えば、熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等が用いられるが、発光ダイオード素子から発せられる近紫外光に対して十分な透明性と耐久性とを有した材料が用いられることが好ましい。そのような材料に、ポリ（メタ）アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレンやスチ
レン−アクリロニトリル共重合体等のスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、エチルセルロースやセルロースアセテートやセルロースアセテートブチレート等のセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等がある。また、無機系材料に、例えば、金属アルコキシド、セラミックス前駆体ポリマー、もしくは金属アルコキシドを含有する溶液をゾル−ゲル法により加水分解重合してなる溶液、またはこれらの組み合わせを固化した無機系材料、例えば、シロキサン結合を有する無機系材料やガラスがある。

また、封止材に、光散乱剤が含まれていてもよい。封止材に含まれる光散乱剤は、無機粒子であることが好ましく、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムである。封止材に光散乱剤が含まれている場合には、封止材に含まれる光散乱剤の量を調整すれば、封止材に含まれる蛍光体の総量や、各蛍光体の配合比を大きく変化させることなく、励起光比率を調整することができる。

次に、本発明の第三の態様は、これらの半導体発光装置を用い、互いに相関色温度が異なる光を発する半導体発光装置を含む半導体発光システムである。

図３は、互いに相関色温度が異なる光を発する半導体発光装置を含む半導体発光システムの例を示す概略説明図である。図３に示す例では、互いに相関色温度が異なる光を発する半導体発光装置１ａと半導体発光装置１ｂとが並んで設置されている。半導体発光装置１ａは、ＬＥＤチップ１０ａと蛍光体２０ａとを含む。半導体発光装置１ｂは、ＬＥＤチップ１０ｂと蛍光体２０ｂとを含む。

図３に示す半導体発光装置１ａは、前述の実施形態の半導体発光装置１における構成と同様な構成で、例えば、相関色温度が１９００Ｋ（つまり、ろうそく色）の光を発し、半導体発光装置１ｂは、例えば、相関色温度が１９００Ｋ以外の相関色温度（つまり、ろうそく色以外の色）である２０００Ｋ以上、好ましくは２４００Ｋ以上であって６７００Ｋ以下のいずれかの相関色温度の光を発する。なお、半導体発光装置１ａが発する光の相関色温度と、半導体発光装置１ｂが発する光の相関色温度との差である相関色温度差は、２０００Ｋ以上であることが好ましく、３０００Ｋ以上であることがより好ましく、３５００Ｋ以上であることが特に好ましい。具体的には、例えば、半導体発光装置１ａが発する光の相関色温度が１９００Ｋであり、半導体発光装置１ｂが発する光の相関色温度が２７００Ｋ、５０００Ｋ、または６７００Ｋのいずれかである。そのような構成によれば、例えば、それぞれの半導体発光装置におけるＬＥＤチップに流れる電流量を制御することにより、半導体発光装置１ａが発する光の強度と半導体発光装置１ｂが発する光の強度とを調整して、それぞれの光の合成により得られる合成光の相関色温度を、半導体発光装置１ａが発する光の相関色温度（例えば、１９００Ｋ）と半導体発光装置１ｂが発する光の相関色温度（例えば、２７００Ｋ、５０００Ｋまたは６７００Ｋのいずれか）との間で調整可能な半導体発光システムを実現することができる。

図３に示すような半導体発光装置１ａおよび半導体発光装置１ｂを有した半導体発光システムのもう１つの例を図４に示す。図４に示す例では、半導体発光システム１０１は、電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有したアルミナ系セラミックからなる配線基板１０２のチップ実装面１０２ａに４個ずつ２列に実装されたＬＥＤチップ１０３を備えている。更に、配線基板１０２のチップ実装面１０２ａには、これらＬＥＤチップ１０３を取り囲むように、環状且つ円錐台形状のリフレクタ（壁部材）１０４が設けられている。

なお、半導体発光装置１ａ又は１ｂのいずれかが、平均演色評価数Ｒａの値が７０以上であることが好ましく、８０以上であることがより好ましく、８６以上であることがさらに好ましく、９２以上であることが特に好ましい。さらには、半導体発光装置１ｂも、平
均演色評価数Ｒａの値が７０以上であることが好ましく、８０以上であることがより好ましく、８８以上であることがさらに好ましく、９２以上であることが特に好ましい。特に、半導体発光装置１ａの平均演色評価数Ｒａの値を上記の好ましい値のいずれかとし、かつ、半導体発光装置１ｂの平均演色評価数Ｒａの値を上記の好ましい値のいずれかとすることで、色温度を調整した際の平均演色評価数Ｒａの変動を小さくすることができる。

リフレクタ１０４の内側は、仕切り部材１０５によって第１領域１０６と第２領域１０７とに分割され、各領域にはそれぞれ蛍光体が充填剤に混合された状態で充填されている。具体的には、第１領域１０６には、前述の実施形態における半導体発光装置１および前述の半導体発光装置１ａと同様に、例えば、相関色温度が１９００Ｋの光を発するための蛍光体が充填され、第２領域１０７には、前述の半導体発光装置１ｂと同様に、例えば、相関色温度が２７００Ｋ、５０００Ｋまたは６７００Ｋのいずれかの光を発するための蛍光体が充填されている。従って、第１領域１０６には、ＬＥＤチップ１０３と第１の領域１０６に充填された蛍光体とによって半導体発光装置１ａが構成され、第２領域１０７には、ＬＥＤチップ１０３と第２の領域１０７に充填された蛍光体とによって半導体発光装置１ｂが構成されていることになる。なお、リフレクタ１０４および仕切り部材１０５は、樹脂、金属、セラミックなどで形成することができ、接着剤などを用いて配線基板１０２に固定される。また、リフレクタ１０４および仕切り部材１０５に導電性を有する材料を用いる場合は、配線パターンに対して電気的な絶縁性を持たせるための処理が必要となる。

なお、図４に示すＬＥＤチップ１０３の数は一例であって、必要に応じて増減可能であり、第１領域１０６と第２領域１０７とに１個ずつとすることも可能であり、またそれぞれの領域で数を異ならせることも可能である。また、配線基板１０２の材質についても、アルミナ系セラミックに限定されるものではなく、様々な材質を適用可能であり、例えば、セラミック、樹脂、ガラスエポキシ、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いてもよい。更に、配線基板１０２のチップ実装面１０２ａにおける光の反射性を良くして半導体発光システムの発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いるのが好ましい。一方、銅製基板やアルミ製基板などのような金属製基板を用いて放熱性を向上させることも可能である。但し、この場合には、電気的絶縁を間に介して配線基板に配線パターンを形成する必要がある。

また、上述したリフレクタ１０４及び仕切り部材１０５の形状も一例を示すものであって、必要に応じて様々に変更可能である。例えば、予め成形したリフレクタ１０４及び仕切り部材１０５に代えて、ディスペンサなどを用い、配線基板１０２のチップ実装面１０２ａにリフレクタ１０４に相当する環状壁部（壁部材）を形成し、その後に仕切り部材１０５に相当する仕切り壁（仕切り部材）を形成するようにしてもよい。この場合、環状壁部及び仕切り壁部に用いる材料には、例えばペースト状の熱硬化性樹脂材料またはＵＶ硬化性樹脂材料などがあり、無機フィラーを含有させたシリコーン樹脂が好適である。

図４に示すような構成によれば、半導体発光装置１ａおよび半導体発光装置１ｂに流す電流量を制御して、第１領域１０６に設置されている半導体発光装置１ａが発する光の相関色温度（例えば、１９００Ｋ）と第２領域１０７に設置されている半導体発光装置１ｂが発する光の相関色温度（例えば、２７００Ｋ、５０００Ｋまたは６７００Ｋのいずれか）との間で、半導体発光システムによって発せられる合成光の相関色温度を調整することができる。

なお、図４に示す構成において、第１領域１０６および第２領域１０７への蛍光体の充填に代えて、透明な板材に蛍光体を塗布し、ＬＥＤチップ１０３の上方に配置するように
してもよい。

図５は、上述した実施形態の半導体発光装置１を含む照明器具２００の構成例を示す概略断面図である。図５に示す例の照明器具２００は、ベース部材２０１の上面に半導体発光装置１が設置されている。そして、半導体発光装置１から発せられた光が通過する位置に、カバー部材２０２が設置されている。図５に示す例では、カバー部材２０２は、ろうそくの炎の形状を摸した外形形状であり、底面に上方に向かう凹部２０３が設けられている。そして、カバー部材２０２の底面とベース部材２０１の上面との間において、カバー部材２０２に凹部２０３が設けられていることによって生じた当該カバー部材２０２の内壁と凹部２０３の天面とに囲まれた部分に半導体発光装置１が設置されている。

そして、ＬＥＤチップ１０には、電線２０４によって発光するための電力が供給される。すると、ＬＥＤチップ１０は光を発し、蛍光体２０は、当該ＬＥＤチップ１０が発した光によって励起されて蛍光を発する。そして、ＬＥＤチップ１０と蛍光体２０とを含む半導体発光装置１は、ＬＥＤチップ１０が発した光と蛍光との合成光であるろうそく色の光を、カバー部２０２を介して外部に放射する。

そのような構成によれば、半導体発光装置１が発したろうそく色の光がカバー部材２０２を通過して外部に放射されるので、照明器具２００にろうそく色の光を発させて、ろうそくの炎の外形形状を摸したカバー部材２０２がろうそく色の光を発しているように見せることができる。従って、照明器具２００を、ろうそくの炎に摸した点灯状態にすることができる。

なお、図５には、各色の蛍光体が混合された蛍光体２０を含む半導体発光装置１が設置されることが例示されているが、図２に示すような各色の蛍光体が塗り分けられて蛍光体層２０Ｌが形成された半導体発光装置１１が設置されてもよい。

１，１ａ，１ｂ，１１ 半導体発光装置
１０，１０ａ，１０ｂ，１０３ ＬＥＤチップ
２０，２０ａ，２０ｂ 蛍光体
２０ｒ 赤色蛍光体
２０ｇ 緑色蛍光体
２０ｂ 青色蛍光体
２０Ｌ 蛍光体層
２０ｋ 基板
２０ｈ 保持部材
２０ｓ 仕切り部
２０ｊ 封止材
１０１ 半導体発光システム
１０２ 配線基板
１０２ａ チップ実装面
１０４ リフレクタ
１０５ 仕切り部材
１０６ 第１領域
１０７ 第２領域
２００ 照明器具
２０１ ベース部材
２０２ カバー部材
２０３ 凹部
２０４ 電線

Claims (15)

1. ４３０ｎｍ以上であって、４８０ｎｍ以下に発光ピークを有する光を放出する半導体発光素子と、前記半導体発光素子を励起源として発光する蛍光体とを備える半導体発光装置において、
   前記蛍光体は、少なくとも赤色蛍光体、及び発光スペクトルのピークの半値幅が６５ｎｍ以上である緑色蛍光体を含み、
   相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光を発することを特徴とする半導体発光装置。
2. ４３０ｎｍ以上であって、４８０ｎｍ以下に発光ピークを有する光を放出する半導体発光素子と、前記半導体発光素子を励起源として発光する蛍光体とを備える半導体発光装置において、
   前記蛍光体は、少なくとも発光ピーク波長が６２５ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下である赤色蛍光体を含み、
   相関色温度が１６００Ｋ以上であって２４００Ｋ以下である光を発することを特徴とする半導体発光装置。
3. 前記赤色蛍光体は、発光ピーク波長が６２５ｎｍ以上、６４０ｎｍ以下である赤色蛍光体を含む、請求項１に記載の半導体発光装置。
4. 前記赤色蛍光体は、発光ピーク波長が６４０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下である赤色蛍光体を含む、請求項２に記載の半導体発光装置。
5. 前記半導体発光装置から発せられた光のスペクトルにおいて、前記半導体発光素子によって発せられた光のピーク強度の値が、前記蛍光体が発した光の最大ピーク強度の１５％以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
6. 前記緑色蛍光体は、発光ピーク波長が５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体を含む、請求項１に記載の半導体発光装置。
7. 前記蛍光体は、発光ピーク波長が５００ｎｍ以上、５２５ｎｍ以下である緑色蛍光体を含む、請求項２に記載の半導体発光装置。
8. 前記緑色蛍光体はＣＳＭＳ、ＬｕＡＧ、ＧＹＡＧ、ＣＳＯ、ＢＳＳ、ＢＳＯＮ、ＳＡＳ−ＳｒＳｉＡｌＯＮ、短波ＳｉＯＮからなる群から選択される少なくとも１つの蛍光体を含む、請求項６または７に記載の半導体発光装置。
9. 前記蛍光体は、ＹＡＧ、ＬＳＮ、ＢＯＳＥ、αサイアロンからなる群から選択される少なくとも１つの黄色蛍光体を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
10. 相関色温度が２０００Ｋ未満である光を発する、請求項１から９のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
11. ＣＩＥ（１９３１）ＸＹＺ表色系のＸＹ色度図において、当該半導体発光装置が発する光の色度座標は、黒体輻射軌跡曲線からの偏差ｄｕｖの値が−０．０２以上であって０．０２以下である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
12. 前記蛍光体を保持する保持部材を備え、
    前記保持部材は、前記蛍光体を保持して蛍光体層を形成し、
    前記蛍光体層は、前記半導体発光素子との間の距離が０．１ｍｍ以上であって５００ｍｍ以下であるように支持されている請求項１から１１のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
13. 第１の半導体発光装置として、請求項１から１２のいずれか１項に記載の半導体発光装置を備え、第２の半導体発光装置として、前記第１の半導体発光装置が発する光とは相関色温度が異なる光を発する半導体発光装置を備える半導体発光システム。
14. 前記第１の半導体発光装置の平均演色評価数Ｒａの値が７０以上であり、かつ、前記第２の半導体発光装置の平均演色評価数Ｒａの値が７０以上である請求項１３に記載の半導体発光システム。
15. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の半導体発光装置を備える照明器具。

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