JP2000031531A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光の混合比を確実且つ容易に所望のバランス
にし、安定した発光特性を有する発光装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 第１の波長の１次光を放出する発光素子
と、その１次光を吸収して第２の波長の２次光を放出す
る第１の蛍光体と、その第２の波長の２次光を吸収して
第３の波長の２次光を放出する第２の蛍光体と、を備
え、第２の蛍光体は、第１の波長に対する吸収率が低
く、実質的に波長変換をしないものとして構成すること
により、得られる光スペクトルのバランスを極めて安定
させ、発光素子から放出される１次光の波長や強度が変
化しても、得られる光スペクトルが変化することが解消
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発光装置に関し、特
に半導体発光素子などの発光素子と蛍光体などの波長変
換手段とを組み合わせた発光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＥＤ（light emitting diode：発光ダ
イオード）などの半導体発光素子と蛍光体とを組み合わ
せた発光装置は、安価で長寿命な発光装置として注目さ
れ、広く用いられつつある。特に、白色の発光装置は、
蛍光灯に変わる発光装置として、あるいは表示装置用の
光源としてさまざまな用途が期待されている。

【０００３】図６は、従来の白色発光型の発光装置の概
念構成を表す概略断面図である。すなわち、従来の発光
装置は、リードフレーム１１６のカップ部に青色発光Ｌ
ＥＤ１１１がマウントされ、その周囲が樹脂１１２によ
りモールドされている。そして、ＬＥＤ１１１はワイア
１１４により、適宜配線されている。また、樹脂１１２
の上には蛍光体１１７が塗布されている。そして、さら
にその周囲が封止樹脂１１３により封止されている。

【０００４】図６の発光装置においては、青色発光ＬＥ
Ｄ１１１から放出された１次光の青色光の一部が蛍光体
１１７に吸収され、２次光として黄色光が放出される。
つまり、ＬＥＤ１１１から放出される青色光と、蛍光体
１１７から放出される黄色光とにより、白色発光を生ず
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者の試
作・評価の結果、図６のような従来の発光装置には、以
下に挙げる問題があることが判明した。すなわち、 （１）装置毎のホワイトバランスのばらつきが大きい。 （２）供給する電流値の変化によるホワイトバランスの
変化が大きい。 （３）周囲温度の変動によるホワイトバランスの変化が
大きい。 （４）ＬＥＤ１１１の経時変化によるホワイトバランス
の変化が大きい。

【０００６】これらの問題は、いずれも、半導体発光素
子として用いている青色発光ＬＥＤ１１１が有する本質
的な特性に起因している。すなわち、青色発光ＬＥＤ１
１１の発光層として用いられている窒化インジウム・ガ
リウム（ＩｎＧａＮ）は、その組成の厳密な制御が難し
く、成長ウェーハ毎に発光波長が変動する傾向がある。
また、ＬＥＤに供給する電流や温度によって発光波長が
比較的大きく変動するという特性を有する。さらに、電
流を供給して発光動作を継続すると、発光波長が変動す
る傾向がみられる。

【０００７】このようにして、青色発光ＬＥＤ１１１か
ら放出される青色光の波長が変動すると、蛍光体１７か
ら放出される黄色光との強度のバランスがくずれて色度
座標が大きくずれてしまう。その結果として、出力され
る白色光のホワイトバランスが大きく変化するという問
題が生ずることが判明した。

【０００８】この問題を解決する方法として、Ｒ（赤）
Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の発光を生ずる蛍光体を使う方
法もある。しかし、この場合には、３種類の蛍光体の配
合比の精密な調整が必要となり、所定のバランスで混合
することは容易ではないという欠点があった。また、蛍
光体を混合して塗布する場合に、それぞれの蛍光体粒子
の比重の違いに起因する分離の影響で、所望の均一な混
合形態を実現することが難しいという欠点もあった。

【０００９】本発明は、かかる独自の課題の認識に基づ
いてなされたものである。すなわち、その目的は、光の
混合比を確実且つ容易に所望のバランスにし、安定した
発光特性を有する発光装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の発光装置は、第１の波長の光を放出する発
光素子と、前記第１の波長の光を吸収して第２の波長の
光を放出する第１の波長変換手段と、前記第２の波長の
光を吸収して第３の波長の光を放出する第２の波長変換
手段と、を備えたことを特徴とし、発光素子から放出さ
れる第１の波長が変動しても、第２の波長の光と第３の
波長の光のバランスを安定させることができる。

【００１１】ここで、前記第２の波長は、前記第１の波
長よりも長く、前記第３の波長は、前記第２の波長より
も長く、前記第２の波長変換手段は、前記第１の波長の
光を実質的に吸収しないことを特徴とすることにより、
第２の波長の光と第３の波長の光のバランスを極めて安
定させることができる。

【００１２】また、本発明の望ましい実施の態様として
は、前記第１の波長変換手段は、蛍光体であり、前記第
２の波長変換手段は、蛍光体であることを特徴とする。

【００１３】さらに、前記第１の波長の光は、紫外光で
あり、前記第２の波長の光は、青色光であり、前記第３
の波長の光は、黄色光であることを特徴とすることによ
り、ホワイトバランスが極めて安定した白色光を得るこ
とができる。

【００１４】また、前記発光素子は、窒化物半導体から
なる半導体発光素子であることを特徴とすることによ
り、高輝度の発光装置を実現することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の
形態にかかる発光装置の概念構成を表す断面図である。
すなわち、同図の発光装置は、一般に「縦形ＬＥＤ」と
呼ばれるものであり、リードフレーム１６のカップ部に
発光素子１１がマウントされ、その周囲が樹脂１２によ
りモールドされている。樹脂１２は、発光素子１１から
放出される光の吸収の少ない材料により構成することが
望ましい。発光素子１１はワイア１４により、適宜配線
されている。また、樹脂１２の上には第１の波長変換手
段１８と第２の波長変換手段１７とが設けられている。
そして、さらにその周囲が封止樹脂１３により封止され
ている。

【００１６】ここで、第１の波長変換手段１８は、発光
素子１１から放出される第１の波長の光を吸収してそれ
よりも長い第２の波長の光に変換する。例えば、発光素
子１１として紫外光を放出するＬＥＤを用いた場合に
は、その紫外光により励起されて青色の２次光を放出す
る蛍光体とすることができる。

【００１７】一方、第２の波長変換手段１７は、第１の
波長変換手段１８から放出された第２の波長を有する２
次光を吸収してそれよりも長い第３の波長の２次光に変
換する。第２の波長変換手段１７としては、例えば、蛍
光体１８から放出される青色光により励起されて黄色の
２次光を放出する蛍光体とすることができる。ここで、
蛍光体１７は、発光素子１１から放出される第１の波長
の光に対する吸収率は低いことを特徴とする。つまり、
蛍光体１７は、蛍光体１８から放出される２次光の波長
領域において吸収率のピークを有するものであることが
望ましい。

【００１８】上述の具体例に沿って説明すれば、本発明
の発光装置においては、紫外線発光ＬＥＤ１１から放出
された１次光の紫外光が蛍光体１７に吸収され、２次光
として青色光が放出される。そして、その青色光の一部
が蛍光体１７に吸収されて２次光として黄色光が放出さ
れる。蛍光体１７は、ＬＥＤ１１から放出される紫外光
に対しては、吸収率が低く、実質的に波長変換を生じな
い。そして、蛍光体１８から放出される青色光と、蛍光
体１７から放出される黄色光とにより、白色発光を生ず
る。

【００１９】本発明において用いることができる蛍光体
の例としては、紫外光により励起される青色発光蛍光体
１８としては、例えば東芝製型式８０１ＥＪがある。な
お、８０１ＥＪの比重は４．２である。一方、青色光に
より励起される黄色発光蛍光体１７としては、ＹＡＧ
（Ｃｅ）すなわち（Ｙ_1-aＧｄ_a）₃（Ａｌ_1-bＧａ_b）₅Ｏ
₁₂：Ｃｅがある。なお、ＹＡＧ（Ｃｅ）の比重も約４．
２である。

【００２０】蛍光体１７、１８の層の作り方の一例とし
ては、以下の方法を挙げることができる。 （１）８０１ＥＪをキャスティングする。すなわち、溶
媒に蛍光体を分散させ、樹脂１２の表面に塗布して加熱
することによりキュアして硬化させる。このようにして
青色蛍光体１８の層を形成することができる。次に、同
様にして、その上にＹＡＧ（Ｃｅ）をキャスティングす
る。この一連の方法は蛍光体の比重の大小関係に無関係
に用いることができる。 （２）８０１ＥＪを溶かした溶媒と、ＹＡＧ（Ｃｅ）を
溶かした溶媒とを樹脂１２の表面に滴下する。この際
に、蛍光体粒子の比重や、溶媒の粘性と硬化速度などを
考慮して、相分離により８０１ＥＪがＹＡＧ（Ｃｅ）よ
りも下の層になるように設計する。本発明によれば、Ｌ
ＥＤ１１から放出された１次光は蛍光体１８のみにより
波長変換され、青色光に変換される。蛍光体１７は、Ｌ
ＥＤ１１から放出される紫外光を実質的に波長変換しな
い。この特徴により、極めて安定したホワイトバランス
を得ることができる。

【００２１】ここで、仮に、蛍光体１７と蛍光体１８の
両方がＬＥＤ１１から放出される紫外光をそれぞれ波長
変換する場合を想定する。このような場合には、図６に
関して前述したように、ＬＥＤ１１の発光波長が変動し
た場合に、ホワイトバランスが変動するという問題を生
ずる。何故ならば、蛍光体１７と蛍光体１８の吸収率の
波長依存性を同一とすることは技術的に不可能に近い。
両者の吸収スペクトルが異なる結果として、ＬＥＤ１１
から放出される１次光の波長が変動した場合には、蛍光
体１７と蛍光体１８にそれぞれ吸収される光成分のバラ
ンスが変化し、変換されて放出される２次光のバランス
も変化するからである。

【００２２】これに対して、本発明によれば、ＬＥＤ１
１から放出された１次光は蛍光体１８のみにより波長変
換され、青色光に変換される。蛍光体１７は、ＬＥＤ１
１から放出される紫外光を実質的に波長変換しない。図
６に関して前述したような種々の要因によりＬＥＤ１１
の発光波長が変動しても、蛍光体１８から放出される青
色光の波長が変動することはない。そして、その青色光
の一部が蛍光体１７により黄色光に変換される。つま
り、本発明によれば、発光装置から外部に放出される青
色光と黄色光のバランスは、蛍光体１７と蛍光体１８と
の混合比のみに依存し、ＬＥＤ１１の発光波長や発光強
度には依存せず、極めて安定している。

【００２３】このように、本発明によれば、外部に取り
出される青色光と黄色光とは、いずれも極めて安定した
波長スペクトルを有し、その結果として得られる白色光
のホワイトバランスも極めて安定する。

【００２４】また、３色の蛍光体を用いる場合には、配
合比の精密な調整が必要とされ、ホワイトバランスを再
現することが容易でないが、本発明によれば、２色の蛍
光体のみを用いる点で、蛍光体の配合比の調整がはるか
に容易である。

【００２５】本発明において用いることができる紫外発
光ＬＥＤ１１としては、窒化インジウム・アルミニウム
・ガリウムＩｎ_xＡｌ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦x＜１、０≦y
＜１）を活性層とした窒化物半導体発光素子を挙げるこ
とができる。

【００２６】なお、本願において「窒化物半導体」と
は、Ｂ_xＩｎ_yＡｌ_zＧａ_(1-x-y-z)Ｎ（Ｏ≦ｘ≦１、Ｏ≦
ｙ≦１、Ｏ≦ｚ≦１）のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を含
み、さらに、Ｖ族元素としては、Ｎに加えてリン（Ｐ）
や砒素（Ａｓ）などを含有する混晶も含むものとする。

【００２７】図２は、この半導体発光素子の概念構成を
表す概略断面図である。同図の発光素子の積層構造は以
下の通りである。なおドーピング材料、膜厚等は必要に
応じて適宜変化させても良い。 （１）サファイア基板１３１ （２）ＧａＮバッファ層１３２ （３）膜厚４μｍのｎ型ＧａＮコンタクト層１３３ （４）膜厚２００μｍのｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１３
４ （５）膜厚５０μｍのＩｎＧａＮ活性層１３５。なおこ
こで活性層にドーピングを行ったり、あるいは活性層を
多重量子井戸（ＭＱＷ）などの多層膜にしても良い。 （６）膜厚２００μｍのｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１３
６ （７）膜厚５０μｍのｐ型ＧａＮコンタクト層１３７ 以上説明した積層構造は、同図に示すようにその一部が
表面からｎ型コンタクト層１３３にまでエッチングさ
れ、ｎ側電極１４１が設けられている。また、ｐ型コン
タクト層１３７の上に透過性を有するｐ側電極１４３が
設けられている。さらに、それぞれの電極にはボンディ
ングパッド１４２及び１４４が接続され、素子の表面は
保護膜１４５及び１４６で覆われている。

【００２８】なお、基板１３１の材料は、サファイアに
限定されず、その他にも、例えば、スピネル、ＭｇＯ、
ＳｃＡｌＭｇＯ₄、ＬａＳｒＧａＯ₄、（ＬａＳｒ）（Ａ
ｌＴａ）Ｏ₃などの絶縁性基板や、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｇａ
Ａｓ、ＧａＮなどの導電性基板も同様に用いてそれぞれ
の効果を得ることができる。ここで、ＳｃＡｌＭｇＯ₄
基板の場合には、（０００１）面、（ＬａＳｒ）（Ａｌ
Ｔａ）Ｏ₃基板の場合には（１１１）面を用いることが
望ましい。

【００２９】図２に例示したＬＥＤ１１は、活性層１３
５のインジウム（Ｉｎ）のIII族元素の中で占める組成
を２〜３％程度にすると、波長約３７０〜３７５ｎｍ程
度の紫外光を高い発光強度で放出する。このようなＬＥ
Ｄと、紫外光により励起される青色発光蛍光体と、青色
光により励起される黄色発光蛍光体とを組み合わせた白
色発光装置は、ホワイトバランスの均一性、安定性に極
めて優れる。すなわち、蛍光体の発光波長は蛍光体を励
起させる光の強度・波長によらず一定であるため、半導
体発光素子の特性にばらつきがあっても、発光装置の波
長は一定になる。このため、素子によるホワイトバラン
スのばらつき、電流・温度によるホワイトバランスのば
らつき、または素子の劣化によるホワイトバランスの変
化が起らない。

【００３０】ここで、図１に例示した発光装置において
は、発光素子１１から放出される紫外線の外部への漏洩
を防止するために、封止樹脂１３を紫外線に対して高い
吸収率を有する材料により構成することが望ましい。

【００３１】本実施形態においては、白色発光装置とし
て、紫外発光半導体発光素子と、紫外光により励起され
る青色発光蛍光体と、青色光により励起される黄色発光
蛍光体とを用いたものを具体例として挙げたが、本発明
はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明
は、発光素子と、その発光素子からの光により励起され
て発光する第１の蛍光体と、第１の蛍光体からの光によ
り励起されて発光する第２の蛍光体と、を有するすべて
の発光装置に適用して同様の効果が得られる。

【００３２】例えば、発光素子として紫色の波長帯の光
を放出する発光半導体発光素子、第１の蛍光体として紫
色光により励起される青緑色発光蛍光体、第２の蛍光体
として青緑色光により励起される赤色発光蛍光体、をそ
れぞれ用いた発光装置においても、極めて均一且つ安定
した白色光を得ることができる。また、本発明において
用いる発光素子は必ずしも半導体発光素子である必要は
ない。すなわち、ＬＥＤや半導体レーザなどの半導体発
光素子の他にも、ＥＬ（electro-luminescent）素子や
その他の種々の発光素子を用いても良い。

【００３３】さらに、白色以外の光を放出する発光装置
についても同様に適用して同様の硬化を得ることができ
る。すなわち、発光素子からの光により励起されて発光
する第１の蛍光体と、第１の蛍光体からの光により励起
されて発光する第２の蛍光体を用いて色度座標の変化の
ない発光装置を実現できる。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態にかかる
発光装置を表す概略断面図である。すなわち、同図の発
光装置は、一般にＳＭＤ（Surface Mounted Device：面
実装用デバイス）ランプと呼ばれるものである。すなわ
ち、実装基板２５の表面には、配線パターン２６が形成
され、その上に半導体発光素子１１がマウントされてい
る。発光素子１１は、ワイア２４により適宜配線パター
ン２６に接続されている。半導体発光素子１１は、紫外
線領域の光を放出する発光素子である。

【００３５】本実施形態において用いる蛍光体も、紫外
光により励起される青色発光蛍光体２８と、青色光によ
り励起される黄色発光蛍光体２７である。図中の２２は
樹脂で、青色光により励起される黄色発光蛍光体２７は
この樹脂の上に塗布されており、さらにこの上に紫外光
により励起される青色発光蛍光体２８が塗布されてい
る。また、その周囲は、封止樹脂２３により封止されて
いる。内側の樹脂２２は、紫外光の吸収の少ない材料に
より形成する。

【００３６】本実施形態においては、青色発光蛍光体２
８よりも黄色発光蛍光体２７のほうが発光素子１１に近
くに設けられている。このような配置の場合において
は、発光素子１１から放出された紫外光は、黄色発光蛍
光体２７には吸収されずに透過して青色発光蛍光体２８
に到達して吸収され、青色光に変換される。そして、こ
の青色光のうちで、発光装置の内側に向かって放出され
た成分は、黄色発光蛍光体２７に吸収されて黄色光に変
換される。つまり、本実施形態においても、青色光と黄
色光とからなる白色光を外部において取り出すことがで
きる。また、そのホワイトバランスは、第１実施形態に
おいて前述したものと同様に、蛍光体２７と２８との比
率のみに依存し、発光素子１１の発光波長や発光強度の
変動に左右されることはない。その結果として、極めて
安定し均一な白色光を得ることができる。

【００３７】本実施形態において使用することができる
蛍光体２７、２８の例としては、第１実施形態に関して
前述したものと同様のものを挙げることができる。すな
わち、紫外光により励起される青色発光蛍光体２８とし
ては、前述した東芝製型式８０１ＥＪがある。なお、８
０１ＥＪの比重は４．２である。また、青色光により励
起される黄色発光蛍光体２７としては、ＹＡＧ（Ｃｅ）
すなわち（Ｙ_1-aＧｄ_a）₃（Ａｌ_1-bＧａ_b）₅Ｏ₁₂：Ｃｅ
がある。ここで、ＹＡＧ（Ｃｅ）は、その吸収率のピー
クが青色光の波長領域にある。つまり、青色光に対する
吸収率が極めて高い反面、発光素子１１から放出される
紫外線領域の光に対する吸収率は極めて低い。従って、
発光素子１１から放出される１次光は、黄色蛍光体２７
には実質的に吸収されず、透過して青色蛍光体２８に到
達する。

【００３８】これらの蛍光体２７、２８の塗布の方法に
ついても第１実施形態に関して前述したものと同様とす
ることができる。すなわち： （１）ＹＡＧ（Ｃｅ）をキャスティングする。すなわ
ち、溶媒に蛍光体を分散させ、樹脂２２の表面に塗布し
て加熱することによりキュアして硬化させる。このよう
にして青色蛍光体２７の層を形成することができる。次
に、同様にして、その上に８０１ＥＪをキャスティング
する。この一連の方法は蛍光体の比重の大小関係に無関
係に用いることができる。 （２）８０１ＥＪを溶かした溶媒と、ＹＡＧ（Ｃｅ）を
溶かした溶媒とを樹脂１２の表面に滴下する。この際
に、蛍光体粒子の比重や、溶媒の粘性と硬化速度などを
考慮して、相分離によりＹＡＧ（Ｃｅ）が８０１ＥＪよ
りも下の層になるように設計する。

【００３９】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図４は、本発明の第３の実施の形態にかかる
発光装置を表す概略断面図である。同図の発光装置も
「縦型ＬＥＤ」と呼ばれるものである。本実施形態にお
いては、発光素子１１の表面に蛍光体が塗布されている
点に特徴を有する。

【００４０】すなわち、紫外線発光素子１１は、リード
フレーム３６のカップ部に接着剤３０によってマウント
されている。発光素子１１の表面には、紫外光により励
起される青色発光蛍光体３８が塗布され、さらに、その
上には、青色光により励起される黄色発光蛍光体３７が
塗布されている。

【００４１】本実施形態においても、発光素子１１から
放出される紫外光により青色発光蛍光体２８が励起され
て青色光が放出され、この青色光の一部が黄色発光蛍光
体２７に吸収されて黄色光に変換される。そして、青色
光と黄色光とからなる白色光を取り出すことができる。

【００４２】本実施形態においては、蛍光体３７、３８
を発光素子１１の表面に直接塗布することによって発光
素子１１のごく近傍において波長を変換し、高い発光輝
度の白色光を得ることができる。さらに、この白色光の
放出源を点光源に近づけることができるために、光学的
手段により、所定の放射形状の光を容易に得ることがで
きる。例えば、樹脂３３をレンズ状に形成することによ
り、平行光線を容易に形成することができる。

【００４３】また、本実施形態においては、発光素子１
１と蛍光体３７、３８との間に樹脂が存在しないので、
そのような樹脂による紫外光の吸収ロスを解消すること
もできる。なお、蛍光体は、一般に絶縁性を有するもの
が多いので、本実施形態のように発光素子１１の表面に
直接塗布しても電気的に短絡するような心配はない。な
お、本実施形態において用いる青色蛍光体３８や黄色蛍
光体３７の材料やその塗布方法は、前述した各実施形態
と同様とすることができるので、詳細な説明は省略す
る。

【００４４】また、蛍光体の塗布順序を図４に例示した
ものとは逆にして、まず、発光素子１１の表面に黄色蛍
光体を塗布し、さらにその上に青色蛍光体を塗布しても
良い。

【００４５】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。図５は、本発明の第４の実施の形態にかかる
発光装置を表す概略断面図である。同図の発光装置は、
一般に「７セグメントディスプレイ」と称されるもので
ある。同図において、１１は紫外発光半導体発光素子で
あり、基板４５の上にマウントされている。紫外光によ
り励起される青色発光蛍光体４８と青色光により励起さ
れる黄色発光蛍光体４７は混合されてこの素子１１の上
に塗布されている。４９は、遮蔽部材であり、４３は封
止樹脂である。本実施形態においては、樹脂４３の紫外
光の吸収を考慮しなくても良いという利点がある。な
お、図５においては、配線のための電極パターンやワイ
アなどは便宜上省略した。

【００４６】本実施形態のように青色発光蛍光体４７と
黄色発光蛍光体４８とを混ぜて用いても、前述した各実
施形態と同様の効果を得ることができる。従来の発光装
置のように３色の蛍光体を使用した場合には、蛍光体の
比重の違いで溶媒が硬化する際に分離が起こり、発色の
不均一などが生じてしまう。これに対して、本実施形態
のように２色の蛍光体のみを混ぜる場合は、溶媒が硬化
する際の分離が起りずらく、発色の不均一は生じにく
い。特に、蛍光体４７と蛍光体４８との比重が同じ場
合、例えば青色発光蛍光体４８として８０１ＥＪを用
い、黄色発光蛍光体４７としてＹＡＧ（Ｃｅ）を用いた
場合などは、分離が抑制され、極めて均一な発色が容易
に得られる点で効果的である。

【００４７】以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の
形態について説明した。しかし、本発明のこれらの具体
例に限定されるものではない。すなわち、本発明は、発
光素子と、その発光素子から放出される光を波長変換す
る第１の蛍光体と、その発光素子からの光は実質的に吸
収せず、第１の蛍光体からの放出される２次光を波長変
換する第２の蛍光体と、を備えた発光装置であれば、同
様の作用効果を奏するものであり、それぞれの要素の具
体的な構成は、当業者が適宜選択して実施することがで
きる。

【００４８】さらに、前述した各具体例においては、２
種類の蛍光体を備えた場合について説明したが、これ以
外にも、３種類以上の蛍光体を用いても良い。例えば、
発光素子からの１次光を２次光に変換する第１の蛍光体
と、その２次光を波長変換してそれぞれ波長が異なる２
次光を放出する第２の蛍光体及び第３の蛍光体と、を具
備したものとしても良い。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以上説明した形態で実施さ
れ、以下に説明する効果を奏する。

【００５０】すなわち、本発明によれば、第１の波長の
１次光を放出する発光素子と、その１次光を吸収して第
２の波長の２次光を放出する第１の蛍光体と、その第２
の波長の２次光を吸収して第３の波長の２次光を放出す
る第２の蛍光体と、を備え、第２の蛍光体は、第１の波
長に対する吸収率が低く、実質的に波長変換をしないも
のとして構成することにより、得られる光スペクトルの
バランスを極めて安定させ、発光素子から放出される１
次光の波長や強度が変化しても、得られる光スペクトル
が変化することが解消される。

【００５１】例えば、紫外発光を有する半導体発光素子
と、紫外光により励起される青色発光蛍光体と、青色光
により励起される黄色発光蛍光体とを用いて白色の発光
を得る場合を例に挙げると、以下のようなメリットがあ
る。 （１）搭載する発光素子のばらつきすなわち個体差によ
るホワイトバランスのばらつきが解消される。 （２）電流の変化によるホワイトバランスの変化が解消
される。 （３）温度の変化によるホワイトバランスの変化が解消
される。 （４）搭載した発光素子の劣化によるホワイトバランス
の変化が解消される。

【００５２】また、蛍光を用いて白色の発光を行う方法
として、２色のみを蛍光体を用いることにより、 （５）蛍光体の配合比の調整が容易にできる というメリットも得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる発光装置の概念構
成を表す断面図である。

【図２】本発明の発光装置に用いる半導体発光素子の概
念構成を表す概略断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる発光装置を
表す概略断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態にかかる発光装置を
表す概略断面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態にかかる発光装置を
表す概略断面図である。

【図６】従来の白色発光型の発光装置の概念構成を表す
概略断面図である。

【符号の説明】

１１ 発光素子 １２、２２ 樹脂 １３、２３、３３、４３ 封止樹脂 １４、２４、３４ ワイア １５、３６ リードフレーム １６、３６ リードフレーム １７、２７、３７、４７ 青色発光で励起される黄色発
光蛍光体 １８、２８、３８、４８ 青色蛍光体 ２５ 基板 ２６ 配線パターン ３０ 接着剤 ２２ 樹脂 ２３ 樹脂モールド ２４ リードフレーム ２５ メタルポスト ２６ メタルステム ２７ 青色発光で励起される黄色発光蛍光体 ２８ 紫外発光で励起される青色発光蛍光体 ４５ 基板 ４９ 遮光部材 １１１ 発光素子 １１２ 樹脂 １１３ 封止樹脂 １１４ ワイア １１５、１１６ リードフレーム １１７ 黄色蛍光体 １３１ サファイア基板 １３２ ＧａＮバッファ層 １３３ ｎ型ＧａＮ層 １３４ ｎ型ＡｌＧａＮ層 １３５ 活性層 １３６ ｐ型ＡｌＧａＮ層 １３７ ｐ型ＧａＮ層 １４１ ｎ側電極 １４２ ボンディングパッド １４３ ｐ側電極 １４４ ボンディングパッド １４５ ＳｉＯ₂ 保護膜 １４６ ＳｉＯ₂ 保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 原 秀 人 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝川崎事業所内 (72)発明者 古 川 千 里 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA11 AA12 CA40 EE25

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の波長の光を放出する発光素子と、 前記第１の波長の光を吸収して第２の波長の光を放出す
   る第１の波長変換手段と、 前記第２の波長の光を吸収して第３の波長の光を放出す
   る第２の波長変換手段と、 を備えたことを特徴とする発光装置。
2. 【請求項２】前記第２の波長は、前記第１の波長よりも
   長く、 前記第３の波長は、前記第２の波長よりも長く、 前記第２の波長変換手段は、前記第１の波長の光を実質
   的に吸収しないことを特徴とする請求項１記載の発光装
   置。
3. 【請求項３】前記第１の波長変換手段は、蛍光体であ
   り、 前記第２の波長変換手段は、蛍光体であることを特徴と
   する請求項１または２に記載の発光装置。
4. 【請求項４】前記第１の波長の光は、紫外光であり、 前記第２の波長の光は、青色光であり、 前記第３の波長の光は、黄色光であることを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか１つに記載の発光装置。
5. 【請求項５】前記発光素子は、窒化物半導体からなる半
   導体発光素子であることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか１つに記載の発光装置。