JP7332881B2 - 発光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、発光装置に関する。
発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とも称する。）と、蛍光体を含む波長変換部材を備えた発光装置が知られている。このような発光装置は、例えば、車両用の発光装置としても用いられている。例えば、車体の後面に、制動灯（ストップランプ、ブレーキランプ）、方向指示器（ターンシグナルランプ、ウインカー）、尾灯（テールランプ）及び後退灯（バックランプ）等を設けることが義務付けられ、さらにそれぞれ、灯光、反射光の色や明るさ等の基準が規定されている。
例えば、特許文献１には、青色光を発光するＬＥＤと、ＬＥＤから照射された光を吸収して赤色成分を含む光を発光する蛍光体とを含む車両用の発光装置が開示されている。また、車両の方向指示器には、青色光を発するＬＥＤと、ＬＥＤから出射された光を吸収してアンバー色を発光する蛍光体を含む発光装置が用いられている。このような発光装置の需要は増加しており、その発光特性の向上が求められている。
特開２０１５－８８２２０号公報
本発明の一態様は、アンバー色の発光が良好に視認できる発光装置を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様は、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
前記発光装置の出射側に配置され、前記発光素子からの光に励起され５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する蛍光体を含む蛍光体層と、前記蛍光体層の光の出射側に配置されたバンドパスフィルタ層と、を含む波長変換部材と、を備え、
前記バンドパスフィルタ層は、５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の波長範囲内の光を透過し、入射角度が０°以上３０°以下の範囲内の光に対して、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、赤色フィルターが発光装置の発光面側に配置される場合には、前記赤色フィルターの透過スペクトルにおける８０％の透過率の波長Ｗｔとバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２５ｎｍ以内であり、
ＣＩＥ１９３１色度図のｘｙ座標系において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４５、ｙ＝０．４２５）を第一点とし、（ｘ＝０．５５７、ｙ＝０．４４２）を第二点とし、（ｘ＝０．６０９、ｙ＝０．３９０）を第三点とし、（ｘ＝０．５９７、ｙ＝０．３９０）を第四点とし、前記第一点と前記第二点とを結ぶ第一直線と、前記第二点と前記第三点を結ぶ第二直線と、前記第三点と前記第四点を結ぶ第三直線と、前記第四点と前記第一点を結ぶ第四直線で画定された領域Ａ内の光を発する発光装置である。
本発明の一態様によれば、アンバー色の発光が良好に視認できる発光装置を提供することができる。
図１Ａは、本発明の第一の態様の発光装置の概略平面図である。 図１Ｂは、本発明の第一の態様の発光装置の概略断面図である。 図２は、蛍光体－１及び蛍光体－２の相対発光スペクトルを示した図である。 図３は、実施例及び比較例に係る発光装置に用いた誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）及び誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）の入射角度０°における反射スペクトルを示す図である。 図４は、実施例及び比較例に係る発光装置に配置した赤色フィルター－１及び赤色フィルター－２の透過スペクトルを示す図である。 図５Ａは、実施例及び比較例に係る発光装置の発光色の色度座標（ｘ、ｙ）と、目的とする色調範囲（領域Ａ）をＣＩＥ１９３１色度図に示した図である。 図５Ｂは、実施例及び比較例に係る発光装置の発光色の色度座標（ｘ、ｙ）と、目的とする色調範囲（領域Ａ）をＣＩＥ１９３１色度図に示した図である。 図６は、実施例１に係る発光装置から出射された光及び赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルと赤色フィルターの透過スペクトルを示す図である。 図７は、実施例２に係る発光装置から出射された光及び赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルと赤色フィルターの透過スペクトルを示す図である。 図８は、実施例３に係る発光装置から出射された光及び赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルと赤色フィルターの透過スペクトルを示す図である。 図９は、比較例１に係る発光装置から出射された光及び赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルと赤色フィルターの透過スペクトルを示す図である。 図１０は、比較例２に係る発光装置から出射された光及び赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルと赤色フィルターの透過スペクトルを示す図である。 図１１は、比較例３に係る発光装置から出射された光及び赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルと赤色フィルターの透過スペクトルを示す図である。
アンバー色を発光する蛍光体を組み合わせた発光装置は、ストップランプ用の赤色を発光する発光装置と並べて配置され、赤色灯の領域のカバーとして、２つの発光装置の光の出射方向に赤色のカラーフィルターが配置される場合がある。青色光を発するＬＥＤとアンバー色を発光する蛍光体とを組み合わせた発光装置は、発光スペクトルにおいて、発光ピークの半値幅が広く、ストップランプ用の赤色を発光装置と並べて配置され、光の出射方向に赤色フィルターが配置されると、この赤色フィルターを透過した光が、アンバー色ではなく赤色に視認されるというおそれがある。半値幅は、発光スペクトルにおける発光ピークの半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ:ＦＷＨＭ）をいい、発光スペクトルにおける発光ピークの最大値の５０％の値を示す発光ピークの波長幅をいう。本発明の一態様は、赤色フィルターを透過させた場合であっても、アンバー色の発光が良好に視認できる発光装置を提供することを目的とする。
以下、本発明に係る発光装置を一実施形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具現化するための例示であって、本発明は、以下の発光装置に限定されない。なお、色名と色度座標との関係、光の波長範囲と単色光の色名との関係は、ＪＩＳ Ｚ８１１０に従う。
発光装置
発光装置は、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、前記発光素子の出射側に配置され、前記発光素子からの光に励起され５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する蛍光体を含む蛍光体層と、前記蛍光体層の光の出射側に配置されたバンドパスフィルタ層と、を含む波長変換部材と、を備え、前記バンドパスフィルタ層は、５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の波長範囲内の光を透過し、入射角度が０°以上３０°以下の範囲内の光に対して、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、赤色フィルターが発光装置の発光面側に配置される場合には、前記赤色フィルターの透過スペクトル（分光透過曲線）における８０％の透過率の波長Ｗｔと前記バンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２５ｎｍ以内であり、ＣＩＥ１９３１色度図のｘｙ座標系において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４５、ｙ＝０．４２５）を第一点とし、（ｘ＝０．５５７、ｙ＝０．４４２）を第二点とし、（ｘ＝０．６０９、ｙ＝０．３９０）を第三点とし、（ｘ＝０．５９７、ｙ＝０．３９０）を第四点とし、前記第一点と前記第二点とを結ぶ第一直線と、前記第二点と前記第三点を結ぶ第二直線と、前記第三点と前記第四点を結ぶ第三直線と、前記第四点と前記第一点を結ぶ第四直線で画定された領域Ａ内の光を発する。
発光装置は、ＣＩＥ（国際照明委員会：Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）１９３１色度図のｘｙ色度座標系において、前記領域Ａ内の光を発する。前記領域Ａは、発光装置の発光色の目的とする色調範囲であり、発光装置の発光色は、目的とする色調範囲に色度座標（ｘ、ｙ）が存在し、発光装置から、アンバー色（黄赤色）の光が出射される。発光装置は、発光装置の発光面側に赤色フィルターが配置される場合には、赤色フィルターの透過スペクトル（分光透過曲線）における透過率が８０％となる波長を６１５ｎｍ以下の範囲に有する赤色フィルターを透過した後も、目的とする色調範囲である前記領域Ａに色度座標（ｘ、ｙ）を有するアンバー色の光が出射されることが好ましい。本明細書において、透過スペクトルにおける透過率が８０％となる波長を６１５ｎｍ以下の範囲に有する赤色フィルターを、「赤色フィルター」という。
発光装置が発光するアンバー色は、ＪＩＳ Ｚ８１１０における黄色のうちの長波長領域と黄赤の短波長領域とからなる領域、又は、安全色を規定したＪＩＳ Ｚ９１０１における黄色の領域と黄赤の短波長領域に挟まれた領域の色度範囲に相当し、例えばドミナント波長が５８０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内に発光スペクトルのピークを有することをいう。
発光装置は、発光装置から出射された光の発光スペクトルにおける、６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内の発光強度の積分値Ｚ１に対する４００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内の発光強度の積分値Ｚ２の第一積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．８以上であることが好ましい。本明細書において、特に断りのない限り、赤色フィルターを透過させていない発光装置から出射された光を、発光装置から出射された光という。発光装置から出射された光の発光スペクトルにおいて、長波長側の発光強度の積分値Ｚ１に対する短波長側の発光強度の積分値Ｚ２の積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．８以上であると、赤色フィルターを透過した光も、目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有し、色調変換が少ない。発光装置は、発光装置から出射された光の発光スペクトルにおける第一積分値比Ｚ２／Ｚ１が、より好ましくは０．９以上であり、さらに好ましくは１．０以上であり、８．０以下であってもよく、７．５以下であってもよく、７．０以下であってもよい。
発光装置は、発光装置から出射され、赤色フィルターが配置される場合には、赤色フィルターを透過した後の光の発光スペクトルにおける、６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内の発光強度の積分値ＺＲ１に対する４００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内の発光強度の積分値ＺＲ２の第二積分値比ＺＲ２／ＺＲ１が０．５以上であることが好ましい。発光装置から出射され赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルにおいて、長波長側の発光強度の積分値ＺＲ１に対する短波長側の発光強度の積分値ＺＲ２の積分値比ＺＲ２／ＺＲ１が０．５以上と高くなることによって、目的とする色調範囲の領域Ａに色度座標（ｘ、ｙ）を有し、発光装置から出射された光は、赤色フィルターを透過した後も、アンバー色の発光として視認される。発光装置は、発光装置から出射され赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルにおける第二積分値比ＺＲ２／ＺＲ１が、より好ましくは０．６以上であり、さらに好ましくは０．７以上であり、よりさらに好ましくは０．８以上であり、特に好ましくは０．９以上であり、８．０以下であってもよく、７．５以下であってもよく、７．０以下であってもよい。
発光装置から出射された光は、発光スペクトルにおいて、第一発光ピーク波長が５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内にあり、第一半値幅が７０ｎｍ以下であることが好ましい。本明細書において、発光ピーク波長は、発光スペクトルにおける発光ピークのピークトップの波長をいう。発光装置は、発光装置から出射された光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内に第一発光ピーク波長を有し、第一半値幅が７０ｎｍ以下の半値幅の狭い光を発することによって、赤色フィルターが配置される場合には、赤色フィルターを透過した後も、目的とする色調範囲内の領域Ａに色度座標（ｘ、ｙ）を有し、アンバー色の発光色を維持する光が出射される。発光装置から出射された光の発光スペクトルにおいて、第一発光ピーク波長が、アンバー色（黄赤色）の波長である５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内にあり、第一半値幅が７０ｎｍ以下であれば、目的とするアンバー色の波長の光が、発光装置から出射され、赤色フィルターを透過した後も色調変化が少なく、アンバー色の発光色を維持することができる。発光装置は、出射された光の発光スペクトルにおける第一発光ピーク波長が５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内にあり、第一半値幅が６０ｎｍ以下であることがより好ましく、第一半値幅が５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。第一半値幅が狭いほど、目的とするアンバー色を有する波長の光が赤色フィルターを透過しやすく、赤色フィルターが配置される場合には、赤色フィルターを透過した後も、目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有し、アンバー色の発光色を維持することができる。発光装置の発光スペクトルにおいて、第一半値幅は、３ｎｍ以上であってもよく、５ｎｍ以上であってもよく、１０ｎｍ以上であってもよい。
赤色フィルターが配置される場合には、発光装置から出射され赤色フィルターを透過した光は、発光スペクトルにおいて、第二発光ピーク波長が５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内であり、第二半値幅が６０ｎｍ以下であることが好ましい。発光装置は、発光装置から出射され赤色フィルターを透過した光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内に第二発光ピーク波長を有し、第二半値幅が６０ｎｍ以下の半値幅の狭い光を発することによって、赤色フィルターを透過した後も、目的とする色調範囲内の領域Ａに色度座標（ｘ、ｙ）を有し、色調変換が少なく、アンバー色の光が視認される。赤色フィルターが配置される場合には、発光装置から出射され赤色フィルターを透過した光の発光スペクトルにおいて、第二発光ピーク波長が、アンバー色（黄赤色）の波長である５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内にあり、第二半値幅が６０ｎｍ以下であれば、赤色フィルターを透過した後も赤色に変化することなく、アンバー色の発光が維持される。発光装置は、赤色フィルターが配置される場合には、発光装置から出射され赤色フィルターを透過した光の発光スペクトルにおける第二発光ピーク波長が、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内であり、第二半値幅が５０ｎｍ以下であることがより好ましく、第二半値幅が４０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。第二半値幅が狭いほど、赤色フィルターを透過した後も、目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有し、アンバー色の発光色を維持することができる。発光装置の発光スペクトルにおいて、第二半値幅は、３ｎｍ以上であってもよく、５ｎｍ以上であってもよく、１０ｎｍ以上であってもよい。
発光装置は、発光素子の発光スペクトルにおける発光ピーク波長の最大発光強度を１としたときの発光装置の発光スペクトルにおける波長４５０ｎｍの相対発光強度が０．１以下であることが好ましく、０．０８以下であってもよく、０．００１以上であってもよい。発光装置に用いられるバンドパスフィルタ層は、角度依存性を有し、バンドパスフィルタ層に対して垂直な法線方向から入射された入射角度０°から入射された光の反射率と、入射角度３０°を超える角度から入射された光の反射率が異なり、入射角度が３０°を超える角度から入射された発光素子からの光がバンドパスフィルタ層から抜け出て、発光装置から発せられる光の色ムラが生じる場合がある。発光素子の発光スペクトルにおける発光ピーク波長の最大発光強度を１としたときの、発光装置の発光スペクトルにおける波長４５０ｎｍの相対発光強度が０．１以下であれば、発光素子から発せられた３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する青色光が発光装置から抜け出て、色ムラを生じるのを抑制することができる。発光装置の発光スペクトルにおける波長４５０ｎｍの相対発光強度が小さいほど、発光装置から発せられる発光色の色純度が高くなる。
次に、本発明の一実施態様の発光装置の一例を図面に基づいて説明する。図１Ａは、本発明の一実施態様の発光装置１００を示す概略平面図であり、図１Ｂは、発光装置１００の概略断面図である。
発光装置１００は、発光装置１００の発光面を有する発光積層部２０と、被覆部材６とを有する。
発光積層部２０は、基板１０上に設けられ、発光素子２及び蛍光体層３を含む発光部２０ａとバンドパスフィルタ層１とを含む。バンドパスフィルタ層１の光の出射側に透光性部材４を備えていてもよい。透光性部材４は、バンドパスフィルタ層１から透光性部材４を介して効率よく光を外部に出射するために、バンドパスフィルタ層１の光の出射側に接して配置されていることが好ましい。
発光積層部２０は、光の出射面である透光性部材４の表面を除き、基板１０上で被覆部材６により覆われている。発光素子２及び蛍光体層３を含む発光部２０ａは、その側面が例えば可視光を実質的に全て反射する被覆部材６によって覆われ、発光素子２と反対側の面が蛍光体層３に含まれる蛍光体が発する特定の波長範囲の光を透過し、発光素子２が発する光を主に反射するバンドパスフィルタ層１により覆われている。これにより、発光装置１００は、入射角度０°以上３０°以下の範囲内において、バンドパスフィルタ層１を透過する５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の波長範囲の光が出射される。被覆部材６は、発光素子２が発する光及び蛍光体層３に含まれる蛍光体が発する光の両方を反射する。
発光素子２は、基板１０上に導電部材７を介して設けられ、基板１０上に形成された配線を介して電圧が印加されて、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する。
蛍光体層３は、発光素子２の発光面上に設けられ、発光素子２から発せられた光によって励起され、発光体層３に含まれる蛍光体によって波長変換されて５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を発する。本明細書において、例えば、「発光素子２の発光面上に設けられ」のように「Ｂ部材上に設けられ」というときには、Ｂ部材に接して設けられている場合と、Ｂ部材の上に他の層を介して設けられている場合とを含む。蛍光体層３は、接着層５を介して発光素子２の発光面上に設けられている。
バンドパスフィルタ層１は、蛍光体層３上に設けられ、発光素子２から発せられた光を反射し、蛍光体層３から発せられた特定の波長範囲の光を透過する機能を有する。バンドパスフィルタ層１は、具体的には、発光素子２から発せられた３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を反射し、蛍光体層３に含まれる蛍光体から発せられる光のうち５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を透過する機能を有する。バンドパスフィルタ層１は、入射角度０°以上３０°以下の範囲内の光に対して、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲の光と６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光を反射し、蛍光体層３に含まれる蛍光体が発する特定の波長範囲の光を透過するように構成される。
発光装置１００は、発光素子２を過大な電圧の印加による破壊から防ぐための保護素子等の半導体素子８を含んでいてもよい。半導体素子８を含む場合は、被覆部材６は、例えば、半導体素子８を覆うように設けられる。なお、ここでいう半導体素子８とは、発光素子は含まないものとする。
以上のように構成された発光装置１００は、発光素子２と蛍光体層３を含む発光部２０ａが、発光素子２から発せられる光及び蛍光体層３から発せられる光の両方を反射する被覆部材６と、発光素子２から発せられる光を反射して蛍光体層３から発せられる光を透過するバンドパスフィルタ層１とによって覆われている。これにより、発光装置１００から、蛍光体層３から発せられる光の発光スペクトルと実質的に等しい発光スペクトルを有する光が出射される。
発光装置は、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子２から発せられる光によって、５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する蛍光体層３に含まれる蛍光体が励起されて、さらにバンドパスフィルタ層１によって、入射角度が０°以上３０°以下の範囲内の光に対して３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲の光及び６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲の光の９０％以上が反射され、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、目的とする色調範囲である領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有する、アンバー色の光が出射される。
以下、発光装置１００を構成する各部材について説明する。
基板１０
基板１０は、絶縁性を有し、光を透過しにくいことが好ましい。基板１０の材料としては、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド等の樹脂を挙げることができる。なかでも、セラミックスは放熱効果が高いため好ましい。なお、樹脂を用いる場合には、必要に応じて、ガラス繊維、酸化ケイ素、酸化チタン、アルミナ等の無機フィラーを樹脂に混合してもよい。これにより、機械的強度の向上や熱膨張率の低減、光反射率の向上を図ることができる。
発光素子２
発光素子２は、蛍光体層３に含まれる蛍光体を励起するためのものである。発光素子２としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ又はレーザダイオード（ＬＤ）チップを用いることができ、ＬＥＤチップを用いることが好ましい。発光素子２を発光ダイオードチップとすることにより、発光素子２からの光が広がりやすくなるため、蛍光体層３に含まれる蛍光体を効率良く励起できる。発光素子２は、３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、好ましくは３９０ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、さらに好ましくは４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、青色成分の多い光を発光する。
発光素子２は、例えば式：ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）表される窒化物系半導体を用いた半導体発光素子を用いることができる。
発光素子２の半導体積層体２ａには、ｐ電極及びｎ電極が設けられている。発光素子２は、ｐ電極及びｎ電極は発光素子２の同じ側の面に形成されていてもよく、発光素子２は、基板１０にフリップチップ実装されていてもよい。
蛍光体層３
蛍光体層３は、発光素子２から発せられた光を吸収して吸収した光とは異なる波長を有する光に波長変換する。蛍光体層３は、例えば、蛍光体粒子と透光性バインダーとを含む蛍光体層用組成物を、透光性部材４の表面にバンドパスフィルタ層１を介して印刷することにより形成してもよい。
蛍光体層３の厚さは、好ましくは２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であり、より好ましくは３０μｍ以上１８０μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは５０μｍ以上１３０μｍ以下の範囲内である。蛍光体層３の厚さが２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であれば、目的する発光強度を有し、ＣＩＥ１９３１色度図における目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有するアンバー色の発光色が出射される発光装置を得ることができる。
蛍光体層３を蛍光体層用組成物によって形成する場合には、蛍光体層用組成物に含まれる蛍光体粒子は、バインダー１００質量部に対して、好ましくは２０質量部以上２８０質量部以下の範囲内であり、より好ましくは５０質量部以上２５０質量部以下の範囲内である。蛍光体層３を形成する蛍光体層用組成物中に含まれる蛍光体粒子の含有量がバインダー１００質量部に対して、２０質量部以上２８０質量部以下の範囲内であれば、発光素子２から発せられる光によって励起されて、目的とする発光強度を有し、ＣＩＥ１９３１色度図における目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有するアンバー色の光を発する蛍光体層３を形成することができる。具体的には、発光素子２から発せられる光の発光スペクトルと、発光素子２から発せられる光によって励起されて蛍光体から発せられる光の発光スペクトルとを予め測定し、バンドパスフィルタ層１を透過して発光装置１００から発せられる発光色の色度座標が、ＣＩＥ１９３１色度図における目的とする色調範囲の領域Ａ内になるように、後述する実施例における測定方法によって測定できる蛍光体の発光スペクトルと、シミュレーションにより求められるバンドパスフィルタ層１の反射率と、後述する実施例における測定方法によって測定できる赤色フィルターの透過スペクトルに基づき、蛍光体層３に含まれる蛍光体の量ないしは蛍光体層の厚さを調整して、蛍光体層３を形成することができる。
蛍光体
発光装置１００の蛍光体層３に含まれる蛍光体は、発光素子２から発せられる光によって励起される。蛍光体層３に含まれる蛍光体は、蛍光体の発光スペクトルにおいて、５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する。蛍光体は、発光スペクトルにおいて、５２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、半値幅が２ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。蛍光体層３に含まれる蛍光体が、５２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、半値幅が２ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内であると、蛍光体を含む蛍光体層３と、発光素子と、バンドパスフィルタ層１と組み合わせることによって、発光装置１００は、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有し、第一半値幅が７０ｎｍ以下の半値幅の狭い光を発することができる。そのため、発光装置１００は、目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有し、アンバー色の光を出射することができる。また、発光装置１００から出射さられた光は、赤色フィルターを透過した後も、色調変換が少なく、アンバー色の発光色を維持することができる。蛍光体は、蛍光体の発光スペクトルにおいて、発光ピーク波長が５３０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲内であってもよく、５４０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲内であってもよく、５５０ｎｍ以上６４０ｎｍ以下の範囲内であってもよく、５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内であってもよい。蛍光体の発光スペクトルにおいて、５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光ピークの半値幅は、５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の範囲内でもよく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内でもよい。
蛍光体の平均粒径は、好ましくは２μｍ以上４０μｍ以下の範囲内であり、より好ましくは３μｍ以上３０μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは５μｍ以上２５μｍ以下の範囲内である。蛍光体粒子の粒径が大きくなると散乱は少なくなって光の取り出し効率は高くなるが、粒子表面積が小さくなり、蛍光体が発光する光の量が少なくなって波長変換されない光の量が増える。波長変換されない光は、バンドパスフィルタ層１によって再度蛍光体層３側へ戻されるため、蛍光体粒子の粒径が大きいと、粒子表面での散乱を抑制しつつ発光素子２から発せられた光を効率よく波長変換を行うことができる。そのため、蛍光体粒子の粒径は大きいほうが、発光素子２から発せられた光を効率よく波長変換することができ、光取り出し効率を向上させることができる。一方、蛍光体粒子が大きすぎると、取り扱い性が低下する。蛍光体粒子の平均粒径は、フィッシャーサブシーブサイザー法（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ－Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ）法（以下、「ＦＳＳＳ法」とも称する。）で測定することができる。ＦＳＳＳ法は、空気透過法の一種であり、空気の流通抵抗を利用して比表面積を測定し、主に一次粒子の粒径を求める方法である。ＦＳＳＳ法で測定された平均粒径は、フィッシャーサブシーブサイザーズナンバー（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ－Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ’ｓ Ｎｕｍｂｅｒ）である。
蛍光体層３に含まれる蛍光体は、Ｃｅを組成に含む希土類アルミン酸塩蛍光体、α型サイアロン蛍光体、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも一種の第一金属元素Ｍ１と、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の第二金属元素Ｍ２と、Ｓｉと、Ｎとを組成に含み、前記組成１モルにおけるＳｉのモル比が５であり、Ｎのモル比が８であり、第一金属元素Ｍ１及び第二金属元素Ｍ２のモル比が２であり、第二金属元素Ｍ２のモル比が変数ｙと２の積であり、変数ｙが０．００１以上０．５以下の範囲内の数値である、第一窒化物蛍光体、Ｃａと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｅｕと、Ｎと、必要に応じてＳｒを組成に含み、前記組成１モルにおけるＥｕのモル比が０．０１以上０．０４以下であり、Ｓｉのモル比が０．８以上１．２以下であり、Ｎのモル比が２．５以上３．２以下である、第二窒化物蛍光体、及びアルカリ金属元素及びアンモニウムイオンからなる群から選択される少なくとも一種の元素Ａ又はイオンＡと、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも一種の元素Ｍ３を組成に有し、Ｍｎ４＋によって賦活されるフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含むことが好ましい。
蛍光体層３に含まれる蛍光体は、下記式（Ｉ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、下記式（ＩＩ）で表される組成を有するα型サイアロン蛍光体、下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第一窒化物蛍光体、下記式（ＩＶ）で表される組成を有する第二窒化物蛍光体、下記式（Ｖ）で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含むことが好ましい。
希土類アルミン酸塩蛍光体は、下記式（Ｉ）で表される組成を有することが好ましい。
（Ｌｎ１－ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２ （Ｉ）
（式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）
α型サイアロン蛍光体は、下記式（ＩＩ）で表される組成を有することが好ましい。
Ｃａｂ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ （ＩＩ）
（式（ＩＩ）中、ｂは０＜ｂ≦２を満たす数である。）
本明細書において、蛍光体の組成を表す式中、カンマ（，）で区切られて記載されている複数の元素は、これら複数の元素のうち少なくとも一種の元素を組成中に含むことを意味する。組成式中のカンマ（，）で区切られて記載されている複数の元素は、組成中にカンマで区切られた複数の元素から選ばれる少なくとも一種の元素を含み、複数の元素から二種以上を組み合わせて含んでいてもよい。また、本明細書において、蛍光体の組成を表す式中、コロン（：）の前は母体結晶と組成におけるモル比を表し、コロン（：）の後は賦活元素を表す。
第一窒化物蛍光体は、下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有することが好ましい。
（Ｍ１ １－ｃＭ２ ｃ）２Ｓｉ５Ｎ８ （ＩＩＩ）
（式（ＩＩＩ）中、Ｍ１は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも一種の元素であり、Ｍ２は、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素であり、ｃは、０．００１≦ｃ＜０．５を満たす数である。）
第二窒化物蛍光体は、下記式（ＩＶ）で表される組成を有することが好ましい。
ＣａｓＳｒｔＥｕｕＳｉｖＡｌｗＮｘ （ＩＶ）
（式（ＩＶ）中、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ及びｘは、０．２５≦ｓ≦０．５、０．４≦ｔ≦０．７５、０．０１≦ｕ≦０．０４、０．８≦ｓ＋ｔ＋ｕ≦１．１、０．８≦ｖ≦１．２、０．８≦ｗ≦１．２、１．８≦ｖ＋ｗ≦２．２、２．５≦ｘ≦３．２を満たす数である。）
フッ化物蛍光体は、下記式（Ｖ）で表される組成を有することが好ましい。
Ａ２［Ｍ３ １－ｇＭｎ４＋ ｇＦ６］ （Ｖ）
（式（Ｖ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４ ＋からなる群から選択される少なくとも１種の元素又はイオンであり、Ｍ３は、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、ｇは０＜ｇ＜０．２を満たす数である。）
蛍光体層３は、Ｃｅを含有する希土類アルミン酸塩蛍光体、α型サイアロン蛍光体、前記第一窒化物蛍光体、前記第二窒化物蛍光体、及びフッ化物蛍光体からなる群から選択される蛍光体以外の蛍光体を含んでいてもよい。蛍光体層３に含まれる蛍光体としては、Ｓｉ６－ｚＡｌｚＯｚＮ８－ｚ：Ｅｕ（０＜ｚ＜４．２）、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、（Ｌａ，Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｓｉ）６Ｎ１１：Ｃｅ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）８ＭｇＳｉ４Ｏ１６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ）２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）３Ｓｉ６Ｏ９Ｎ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）３Ｓｉ６Ｏ１２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)Ｓｉ２Ｏ２Ｎ２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓ：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）１０（ＰＯ４）６（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＯＨ）２：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ、（Ｓｉ，Ａｌ）６（Ｏ，Ｎ）８：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＬｉＡｌ３Ｎ４：Ｅｕ等を挙げることができる。
バンドパスフィルタ層１
バンドパスフィルタ層１は、５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の波長範囲の光を透過し、入射角度が０°以上３０°以下の範囲内の光に対して、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上である。バンドパスフィルタ層１は、具体的には、発光素子２から発せられた３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光及び６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の赤色の光を反射し、蛍光体層３に含まれる蛍光体から発せられる光のうち５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を透過する機能を有する。
バンドパスフィルタ層１は、赤色フィルターが配置される場合には、赤色フィルターの透過スペクトル（分光透過曲線）における８０％の透過率の波長Ｗｔとバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２５ｎｍ以内である。発光装置１００の光の出射側に赤色フィルターが配置される場合であっても、赤色フィルターの透過スペクトルにおける８０％の透過率の波長Ｗｔとバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２５ｎｍであれば、バンドパスフィルタ層１を透過したアンバー色の光のうち、赤色フィルターでカットされる波長域が小さくなり、赤色フィルターを透過した後も色調変化を抑制して、発光装置１００から発せられたアンバー色の発光色を維持することができる。赤色フィルターが配置される場合には、バンドパスフィルタ層１は、赤色フィルターの透過スペクトル（分光透過曲線）における８０％の透過率の波長Ｗｔとバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが、好ましくは２４ｎｍ以内であり、より好ましくは２３ｎｍ以内であり、さらに好ましくは２２ｎｍ以内であり、よりさらに好ましくは２１ｎｍ以内であり、特に好ましくは２０ｎｍ以内である。波長差ΔＷは、少ない方が好ましいが、赤色光を透過させる赤色フィルターの機能と、アンバー色の光を透過させるバンドパスフィルタ層の機能を考慮すると、波長差ΔＷが０ｎｍにすることはできない場合があり、波長差ΔＷは１ｎｍ以上であってもよく、波長差ΔＷは２ｎｍ以上であってもよい。
バンドパスフィルタ層１は、誘電体多層膜からなることが好ましい。誘電体多層膜は、例えば、互いに屈折率が異なる第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂとが交互に積層された多層膜により構成することができる。バンドパスフィルタ層１は、発光素子２が発する光の発光スペクトル（中心波長及び波長に対する強度分布）、第１誘電体層１ａの第１屈折率及び第２誘電体層１ｂの第２屈折率に基づいて第１誘電体層１ａの膜厚及び第２誘電体層１ｂの膜厚を設定することにより、入射角度０°以上３０°以下の範囲内の光に対して、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲の光と６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光を反射し、蛍光体層３に含まれる蛍光体が発する５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する光を透過するように構成することができる。バンドパスフィルタ層１は、市販の赤色フィルターの透過スペクトルを予め測定し、赤色フィルターの透過スペクトルにおける８０％の透過率の波長Ｗｔと、バンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２５ｎｍ以内となるように、誘電体多層膜を形成することができる。誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層１は、屈折率の異なる２つの第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂとを、それぞれλ／４の膜厚で交互に周期的に形成してなる。λは、反射させたい波長領域のピーク波長であり、各誘電体材料における媒質内波長である。この誘電体多層膜は、理論的には、２つの第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂの屈折率差が大きいほど、また、交互に形成する周期数が多いほど高い反射率が得られることが知られている。一方、２つの第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂの屈折率差が大き過ぎたり、周期数が大き過ぎると、反射ピーク波長λの両側で反射率が急激に減少したり（波長依存性が急峻になる）、反射率の波長依存性が大きくなったりして、所望の波長範囲で所望の反射率を安定して得ることが難しくなる。そこで、バンドパスフィルタ層１では、屈折率の低い誘電体材料からなる第１誘電体層１ａと屈折率の高い誘電体材料からなる第２誘電体層１ｂの各屈折率及び屈折率差、交互に形成する周期数は、所望の波長範囲で所望の反射率が安定して得られるように、適宜設定される。また、バンドパスフィルタ層１では、第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂの各屈折率及び屈折率差、交互に形成する周期数は、赤色フィルターが配置される場合には、赤色フィルターの透過スペクトルにおける特定の透過率の波長と、誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける前記特定の反射率の短波長側の波長差が特定の範囲となるように、適宜設定される。
具体的には、屈折率の低い第１誘電体層１ａの屈折率（第１屈折率）は、例えば１．０以上１．８以下の範囲内に設定され、好ましくは１．２以上１．６以下の範囲内に設定される。第１誘電体層１ａは、例えばＳｉＯ２（屈折率が例えば１．５）が挙げられる。また、屈折率の高い第２誘電体層１ｂの屈折率（第２屈折率）は、例えば１．５以上３．０以下の範囲内に設定され、好ましくは２．０以上２．６以下の範囲内に設定される。第２誘電体層１ｂは、例えばＮｂ２Ｏ５（屈折率が例えば２．４）が挙げられる。さらに、第１誘電体層１ａと第２誘電体層１ｂとを交互に形成する周期数は、例えば１以上３０以下の範囲内に設定され、好ましくは、１以上２５以下の範囲内に設定される。
第１誘電体層１ａを構成する誘電体材料は、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＳｉＯＮから選択することができる。第２誘電体層１ｂを構成する誘電体材料は、例えば、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５及びＺｒ２Ｏ５から選択された材料により構成することができる。
誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層１は、反射波長帯域における反射率が高く、透過波長帯域における透過率が高い選択性が高いものであることが好ましい。誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層１の選択性が高いとは、反射波長帯域と透過波長帯域間において反射率又は透過率の変化が急峻であることをいう。
透光性部材４
透光性部材４は、一方の面にバンドパスフィルタ層１及び蛍光体層３が設けられ、バンドパスフィルタ層１及び蛍光体層３を支持する。透光性部材４には、ガラスや樹脂のような透光性材料からなる板状体を用いることができる。ガラスとして、例えば、ホウ珪酸ガラスや石英ガラスから選択することができる。また、樹脂として、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂から選択することができる。透光性部材４の厚さは、製造工程における機械的強度が低下せず、蛍光体層３に十分な機械強度を付与することができる厚さであればよい。
接着層５
接着層５は、発光素子２と蛍光体層３とを接着する。接着層５は、発光素子２からの出射光を極力減衰させることなく蛍光体層３へと導光できる材料が好ましい。具体例としてはエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、及びポリイミド樹脂等の有機樹脂を挙げることができる。
半導体素子８
半導体素子８は、発光素子２を過大な電圧印加による素子破壊や性能劣化から保護するための保護素子である。半導体素子８は、具体的には、規定電圧以上の電圧が印加されると通電状態になるツェナーダイオード（Ｚｅｎｅｒ Ｄｉｏｄｅ）で構成される。
なお、実装時の半導体素子８の高さは、発光素子２、蛍光体層３、バンドパスフィルタ層１及び透光性部材４が積層された高さよりも低くいことが好ましい。半導体素子８の外形を利用することにより、被覆部材６の最表面を上昇させて樹脂のひけ（樹脂の硬化時の表面の凹み）を抑制することができる。
被覆部材６
被覆部材６の材料としては、絶縁材料を用いることが好ましい。また、強度を確保するために、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。また、これらの母体となる樹脂に、発光素子２からの光を吸収しにくく、かつ母体となる樹脂に対する屈折率差の大きいフィラーを分散することで、効率よく光を反射させることができる。例えば、被覆部材６に含まれる反射部材は、被覆部材６の全体量１００質量％に対して、３０質量％以上とすることができる。反射部材は、反射率を考慮して、例えばレーザー回折散乱法で測定される体積基準の粒度分布における累積頻度５０％のメジアン径が２０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であってもよい。反射部材が長軸と短軸を有する形状、例えば楕円状、針状、棒状、鱗片状である場合には、反射率を考慮して、長軸が２０μｍ以上であることが好ましく、１００μｍ以上であってもよい。
被覆部材６は、例えば、固定された基板１０の上側において、基板１０に対して上下方向若しくは水平方向に移動（可動）させることができる樹脂吐出装置を用いて、発光素子２、蛍光体層３、バンドパスフィルタ層１（誘電体多層膜）及び透光性部材４を含む発光積層部２０と、半導体素子８との間に被覆部材６を充填して形成することができる。
フィラー
被覆部材６には、母体となる樹脂に、発光素子２から発せられる光を吸収しにくく、かつ母体となる樹脂に対する屈折率の大きいフィラーを分散することで、効率よく光を反射させることができる。フィラーとしては、イットリウム、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウム及びケイ素からなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む酸化物であることが好ましい。フィラーとしては、例えばＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯが挙げられる。被覆部材６に含まれるフィラーの量は、樹脂１００質量部に対して、反射性及び作業性を考慮して、１０質量部以上１００質量部以下の範囲内であることが好ましい。
導電部材７
導電部材７としては、バンプを用いることができ、バンプの材料としては、Ａｕあるいはその合金、他の導電部材として、共晶ハンダ（Ａｕ－Ｓｎ）、Ｐｂ－Ｓｎ、鉛フリーハンダ等を用いることができる。なお、図１Ｂでは、導電部材７にバンプを用いた例を示しているが、導電部材７はバンプに限定されず、例えば導電ペーストであってもよい。
アンダーフィル
アンダーフィルは、基板上に配置された発光素子２、半導体素子８、導電部材７を、塵芥、水分、外力から保護するための部材である。必要に応じて、発光素子２及び半導体素子８と、導電部材７の間にアンダーフィルを設けてもよい。アンダーフィルの材料としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂が挙げられる。アンダーフィルは、これらの樹脂に、必要に応じて着色剤、光拡散剤、フィラーを含有させることができる。
発光装置の製造方法
以下、発光装置の製造方法について説明する。
発光装置の製造方法は、下記の第一から第四の工程を、第一の工程から第四の工程の順序で含む。
Ａ．基板の上に発光素子を実装する第一の工程。
Ｂ．透光性部材の上に、バンドパスフィルタ層及び蛍光体層を形成する第二の工程。
Ｃ．バンドパスフィルタ層及び蛍光体層を備えた透光性部材を、発光素子上に配置して接合し発光積層部を作製する第三の工程。
Ｄ．発光面を除く発光積層部の側面を被覆部材用組成物で覆い、被覆部材を形成する第四の工程。
第一の工程
第一の工程では、基板上に発光素子を配置し、実装する。集合基板を用いる場合には、集合基板上に複数の発光素子を配置する。また、配置された発光素子の行又は列方向のいずれか一方向で、発光素子とその隣の発光素子の間に半導体素子を配置してもよい。発光素子と半導体素子とは、例えば、基板上にフリップチップ実装される。
第二の工程
第二の工程では、透光性部材の上にバンドパスフィルタ層及び蛍光体層を形成する。
まず、板状の透光性部材を準備する。次に、透光性部材上に、例えば、互いに屈折率が異なる第１誘電体層と第２誘電体層とを交互に積層して誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層を形成する。
誘電体多層膜は、原子層堆積法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタ、蒸着法等により第１誘電体層と第２誘電体層とを交互に成膜することにより形成することができる。これらのうち特に、原子層堆積法（ＡＬＤ）により成膜すると、第１誘電体層と第２誘電体層とをそれぞれ均一な膜厚で成膜することができるので好ましい。
バンドパスフィルタ層は、入射角度０°のバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の最大の反射強度を１００％としたときの５０％の反射強度を有する短波長側の波長Ｗ５０Ｓと長波長側の波長Ｗ５０Ｌが、次の範囲にあることが好ましい。バンドパスフィルタ層は、入射角度０°の光の反射スペクトルにおける、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の最大の反射強度を１００％としたときの５０％の反射強度を有する短波長側の波長Ｗ５０Ｓが、好ましくは５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲内あり、より好ましくは５６５ｎｍ以上５８５ｎｍ以下の範囲内にある。また、バンドパスフィルタ層は、入射角度０°の光の反射スペクトルにおける、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の最大の反射強度を１００％としたときの５０％の反射強度を有する長波長側の波長Ｗ５０Ｌが、好ましくは５９０ｎｍを超えて６２５ｎｍ以下の範囲内あり、より好ましくは５９５ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の範囲内にある。バンドパスフィルタ層は、入射角度０°のバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の最大の反射強度を１００％としたときの５０％の反射強度を有する短波長側の波長Ｗ５０Ｓと長波長側の波長Ｗ５０Ｌが前記範囲内であれば、目的とする色調範囲に色度座標（ｘ、ｙ）を有するアンバー色の発光色を発光装置から出射することができる。
次に、バンドパスフィルタ層上に蛍光体層を形成する。蛍光体層は、例えば、バンドパスフィルタ層上に印刷法を用いて形成することができる。印刷法では、蛍光体、バインダー、及び必要に応じて溶剤を含む蛍光体層用組成物を調製し、その蛍光体層用組成物を誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層の表面に塗布し、乾燥することにより蛍光体層を形成することができる。バインダーとしては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、及びポリイミド樹脂等の有機バインダーや、ガラス等の無機バインダーを用いることができる。３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子からの光によって励起され、５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する蛍光体が蛍光体層に含まれる。具体的には、発光素子から発せられる光の発光スペクトルと、発光素子から発せられる光によって励起されて蛍光体から発せられる光の発光スペクトルとを予め測定し、５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の波長範囲内の光を透過し、入射角度が０°以上３０°以下の範囲内の光に対して３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であるバンドパスフィルタ層を透過して発光装置から発せられる発光色の色度座標（ｘ、ｙ）が、ＣＩＥ１９３１色度図における目的とする色調範囲の領域Ａ内になるように、蛍光体の発光スペクトルと、シミュレーションにより求めたバンドパスフィルタ層の反射率と、赤色フィルターの透過スペクトルに基づき、蛍光体層に含まれる蛍光体の量又は蛍光体層の厚さを調整して、蛍光体層を形成することができる。
蛍光体層は、印刷法に代えて、圧縮成形法、蛍光体電着法、蛍光体シート法等により形成することができる。圧縮成形法は、反射膜上に、バインダーに蛍光体を含有させた蛍光体層の材料を金型で成形する方法である。蛍光体電着法は、反射膜の表面に、透光性を有する導電性の薄膜を形成しておき、電気泳動を利用して、帯電した蛍光体を、薄膜上に堆積させる方法である。蛍光体シート法は、シリコーン樹脂に蛍光体を混練し、シート状に加工した蛍光体シートを、反射膜の表面に固着させる方法であり、例えば、１００μｍ、又はそれ以下の厚さの蛍光体シートを、反射膜の表面に圧着して一体化する方法である。
バンドパスフィルタ層及び蛍光体層が形成された透光性部材を、各発光素子の発光面上にそれぞれ配置できるような大きさに分割し、個片化する。以上のようにして、バンドパスフィルタ層と蛍光体層とが一体化された透光性部材が形成される。以下、バンドパスフィルタ層と蛍光体層を含む透光性部材を透光性積層部材という。個片化された透光性積層部材の蛍光体層の表面の形状は、実装精度を考慮して、平面積が発光素子の発光面より少し大きいことが好ましい。
第三の工程
第三の工程では、蛍光体層を発光素子の発光面に対向させて、発光素子上に透光性積層部材を接着層により接合する。これにより、発光素子と透光性積層部を含む発光積層部が作製される。好ましい形態では、透光性積層部材の発光素子との接合面、すなわち、蛍光体層の発光素子との接合面は、発光素子の発光面より大きいので、発光素子の発光面からはみ出した接着剤は、発光素子の側面に付着して、縦断面形状が略三角形の接着層のはみ出し部分が形成される。発光素子の側面に付着した接着層のはみ出し部分は、層の厚さが発光素子の下方に向かって小さくなる三角形状を有している。
第四の工程
第四の工程では、発光面を除く発光積層部の側面を被覆部材用組成物で覆い、発光面を除く発光積層部の側面に被覆部材を形成する。集合基板上に複数の発光素子及び半導体素子が配置され、各発光素子上に透光性積層部材が接合されて発光積層部が形成される場合には、発光積層部間に被覆部材用組成物を充填する。この被覆部材は、発光素子から出射された光を反射させるためのものであり、発光積層部の上面を覆うことなく側面を覆いかつ半導体素子を埋設するように形成する。発光素子の側面に付着したはみ出し部は、厚さが発光素子の下方に向かって小さくなる断面三角形状を有しているので、発光素子の側面を覆う被覆部材は、上方ほど拡がる傾斜を有している。これにより、発光素子の側面から出射した光は蛍光体層方向に反射されて、蛍光体を励起することが可能になり、輝度の向上が図られる。
集合基板上に複数の発光積層部が形成されている場合には、発光素子及び半導体素子を１つずつ含むように被覆部材及び集合基板を切断して、個々の発光装置に分離する。
以上のようにして、図１Ａ及び図１Ｂに示す実施形態の発光装置を製造することができる。なお、基板を用いない発光装置とする場合は、被覆部材を形成した後、又は被覆部材を形成した後基板を切断する前、あるいは切断した後で、基板を除去してもよい。
以上の実施形態の説明では、透光性部材と蛍光体層の間にバンドパスフィルタ層を設けた発光装置の例を説明したが、透光性部材の上にバンドパスフィルタ層を設けてもよい。すなわち、蛍光体層とバンドパスフィルタ層の間に透光性部材を配置してもよい。そのように構成した場合であっても、発光積層部の側面全体を反射樹脂に覆うことにより、発光素子から発せられる光を発光装置の外部に放出されるのを抑制することができる。さらに、発光装置の発光面側に赤色フィルターが配置されてもよい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
蛍光体
実施例及び比較例の各発光装置は、表１に示す蛍光体－１及び蛍光体－２を使用した。蛍光体－１はＣｅを組成に含む希土類アルミン酸塩蛍光体を使用した。蛍光体－２は、第二窒化物蛍光体を使用した。各蛍光体の評価の方法を以下に記載し、評価の結果を表１に示す。
蛍光体の評価
組成分析
蛍光体－１及び蛍光体－２について、ＩＣＰ－ＡＥＳ装置（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ製）、イオンクロマトグラフィーシステム（ＤＩＯＮＥＸ日本製）、及び酸素・窒素分析装置（ＨＯＲＩＢＡ製）を用いて組成を分析した。蛍光体－１は、組成１モルに含まれるＡｌのモル比を３として、組成中の各構成元素のモル比を算出した。蛍光体－２は、組成１モルに含まれるＡｌのモル比を１として、組成中の各構成元素のモル比を算出した。
平均粒径
各蛍光体について、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ－Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ Ｍｏｄｅｌ ９５（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて、ＦＳＳＳ法により平均粒径を測定した。具体的には、１ｃｍ３分の体積の試料を計り取り、専用の管状容器にパッキングした後、一定圧力の乾燥空気を流し、差圧から比表面積を読み取り、平均粒径（Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｕｂ－Ｓｉｅｖｅ Ｓｉｚｅｒ’ｓ Ｎｏ）に換算した値である。
発光特性
各蛍光体について、発光特性を測定した。蛍光体の発光特性は、量子効率測定装置（製品名：ＱＥ－２０００、大塚電子株式会社製）を用いて、励起光の波長を４５０ｎｍの光を各蛍光体に照射し、室温（２５℃±５℃）における発光スペクトルを測定した。蛍光体－１及び蛍光体－２の発光スペクトルを図２に示す。得られた各蛍光体の発光スペクトルから、発光ピーク波長（ｎｍ）及び半値幅を求めた。
Figure 0007332881000001
バンドパスフィルタ層
実施例及び比較例の各発光装置は、誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）又は誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）からなるバンドパスフィルタ層を有する。
反射スペクトル
各誘電体多層膜について、誘電体多層膜の法線方向（入射角度０°）から励起光源からの光を照射し、分光光度計（製品名：Ｖ－６７０、日本分光株式会社製）を用いて、室温（２５℃±５℃）で、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲内の反射スペクトルを測定した。誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）及び誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）の反射スペクトルを図３に示す。また、入射角度０°の各誘電体多層膜の反射スペクトルにおいて波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内における最大の反射強度を１００％としたとき５０％の反射強度を示す短波長側の波長Ｗ５０ｓ（ｎｍ）と長波長側の波長Ｗ５０Ｌ（ｎｍ）を測定した。入射角度が０°の光に対して、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の平均反射率（％）と、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の平均反射率（％）を測定した。結果を表２に示す。
Figure 0007332881000002
誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）は、５７５ｎｍ以上６１２ｎｍ以下の波長範囲内の光の反射率が１０％以下であり、５７５ｎｍ以上６１２ｎｍ以下の波長範囲内の光を透過する。また、誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）は、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の平均反射率が９０％以上であり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であった。
誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）は、５８７ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の波長範囲内の光の反射率が１０％以下であり、５８７ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の波長範囲内の光を透過する。また、誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）は、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の平均反射率が９０％以上であり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であった。
赤色フィルター
実施例及び比較例の各発光装置は、赤色フィルターが配置される場合を考慮して、製造した発光装置１００から出射された光が赤色フィルターを透過するように、発光装置の発光面側に、赤色フィルター－１又赤色フィルター－２を配置した。
透過スペクトル（分光透過曲線）
各赤色フィルターについて、赤色フィルターの法線方向（入射角度０°）から励起光源からの光を照射し、分光光度計（製品名：Ｕ－２９１０、日立ハイテクサイエンス社製）を用いて、室温（２５℃±５℃）で、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲内の透過スペクトル（分光透過曲線）を測定した。赤色フィルター－１及び赤色フィルター－２の透過スペクトルを図４、図６から１１に示す。また、入射角度０°の光に対する各赤色フィルターの透過スペクトル（分光透過曲線）において８０％の透過率の波長（ｎｍ）を測定した。結果を表３に示す。
Figure 0007332881000003
実施例１
図１Ａ及び図１Ｂに示す発光装置１００を製造した。
第一の工程
基板１０は、窒化アルミニウム基板を用いた。発光素子２は、発光ピーク波長が４５０ｎｍである光を発する窒化物系半導体を用いた発光素子２を用いた。基板１０の上に発光素子２を配置し、フリップチップ実装した。
第二の工程
透光性部材４は、厚さが１５０μｍのガラス板を用いた。
透光性部材４の上に、表２に示した誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）からなるバンドパスフィルタ層１を作製した。具体的には、ＳｉＯ２からなる第１誘電体層１ａと、Ｎｂ２Ｏ５からなる第２誘電体層１ｂを、透光性部材４上に、第２誘電体層１ｂ、第１誘電体層１ａの順に交互にスパッタ法により、２４周期（合計４８層）積層することにより製造した。誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）からなるバンドパスフィルタ層１は、主に５７５ｎｍ以上６１２ｎｍ以下の波長範囲の光を透過し、入射角度０°の光に対して３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上となり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上となるように製造した。また、赤色フィルターの透過スペクトルにおける８０％の透過率の波長Ｗｔと誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）からなるバンドパスフィルタ層１の反射スペクトルにおける８０％の反射率の波長Ｗｓの波長差ΔＷを求めた。
蛍光体層３は、シリコーン樹脂と、蛍光体－１及び蛍光体－２を含む蛍光体層用組成物をバンドパスフィルタ層１上に印刷法で製造した。蛍光体層組成物は、シリコーン樹脂１００質量部に対して、蛍光体－１及び蛍光体－２の合計量が２３３質量部となるように配合した。蛍光体－１と蛍光体－２は、質量比で２：１となるように配合した。具体的には、発光素子２から発せられる光の発光スペクトルと、発光素子２から発せられる光によって励起されて蛍光体－１及び蛍光体－２から発せられる光の発光スペクトルとを予め測定し、バンドパスフィルタ層１を透過して発光装置１００から発せられる発光色の色度座標（ｘ、ｙ）が、ＣＩＥ１９３１色度図における目的とする色調範囲の領域Ａ内になるように、使用した蛍光体の発光スペクトルと、シミュレーションにより求めたバンドパスフィルタ層１の反射率と、赤色フィルターが配置される場合を考慮して、使用する赤色フィルターの透過スペクトルを基に、蛍光体層３に含まれる蛍光体の量及び蛍光体層の厚さを調整して、蛍光体層３を形成した。蛍光体層３の厚さ７４μｍであった。
透光性部材４上にバンドパスフィルタ層１（誘電体多層膜）及び蛍光体層３が積層された透光性積層部材を得た。透光性積層部材を、発光素子２上に実装可能となるように個片化した。
第三の工程
個片化した透光性積層部材の蛍光体層３を、発光素子２の発光面に対向させて、発光素子２上に透光性積層部材を、シリコーン樹脂を含む接着層により接合し、発光積層部２０を製造した。
第四の工程
発光積層部２０の発光面を除いて、発光積層部２０の周囲を被覆部材用組成物で覆い、被覆部材用組成物を硬化させて、被覆部材６を形成し、発光装置１００を製造した。被覆部材用組成物は、シリコーン樹脂と酸化チタン（ＴｉＯ２）フィラーを含む。被覆部材用組成物中のフィラーの配合量は、シリコーン樹脂１００質量部に対して、フィラーを６０質量部配合した。
赤色フィルター
製造した発光装置１００の発光面側に表３に示す赤色フィルター－２を配置した。
実施例２
第二の工程において、透光性部材４の上に、表２に示した誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）からなるバンドパスフィルタ層１を作製した。具体的には、ＳｉＯ２からなる第１誘電体層１ａと、Ｎｂ２Ｏ５からなる第２誘電体層１ｂを、透光性部材４上に、第２誘電体層１ｂ、第１誘電体層１ａの順に交互にスパッタ法により、２３．５周期（合計４７層）積層することにより製造した。誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）からなるバンドパスフィルタ層１は、主に５８７ｎｍ以上５９５ｎｍ以下の波長範囲の光を透過し、入射角度０°の光に対して３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上となり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上となるように製造したこと以外は、実施例１と同様にして発光装置１００を製造した。製造した発光装置１００の発光面側に、表３に示す赤色フィルター－１を配置した。
実施例３
実施例２と同様にして発光装置１００を製造し、発光装置１００の発光面側に、表３に示す赤色フィルター－２を配置した。
比較例１
誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層を作製しないこと以外は、実施例１と同様にして発光装置１００を製造し、発光装置１００の発光面側に、表３に示す赤色フィルター－１を配置した。
比較例２
誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層を作製しないこと以外は、実施例１と同様にして発光装置１００を製造し、発光装置１００の発光面側に、表３に示す赤色フィルター－２を配置した。
比較例３
実施例１と同様にして発光装置１００を製造し、発光装置１００の発光面側に、表３に示す赤色フィルター－１を配置した。
実施例及び比較例の蛍光体層３に用いた蛍光体と、バンドパスフィルタ層１に用いた誘電体多層膜（ＤＢＲ）と、赤色フィルターの組み合わせを表４に示す。
Figure 0007332881000004
評価
実施例及び比較例の各発光装置から出射された光及び各発光装置から出射され各赤色フィルターを透過した光について、以下の評価を行った。以下の評価は、発光装置に３５０ｍＡの電流を流して測定した。結果を表５及び図に示した。
色度座標（ｘ、ｙ）
実施例及び比較例の各発光装置から出射された光及び各発光装置から出射され各赤色フィルターを透過した光について、マルチチャンネル分光器と積分球を組み合わせた光計測システムを用いて、ＣＩＥ１９３１色度図の色度座標系における色度座標（ｘ、ｙ）を求めた。目的とする色調範囲である領域Ａは、ＣＩＥ１９３１色度図のｘｙ座標系において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４５、ｙ＝０．４２５）を第一点とし、（ｘ＝０．５５７、ｙ＝０．４４２）を第二点とし、（ｘ＝０．６０９、ｙ＝０．３９０）を第三点とし、（ｘ＝０．５９７、ｙ＝０．３９０）を第四点とし、前記第一点と前記第二点とを結ぶ第一直線と、前記第二点と前記第三点を結ぶ第二直線と、前記第三点と前記第四点を結ぶ第三直線と、前記第四点と前記第一点を結ぶ第四直線で画定された領域である。表５において、領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）が存在する場合は、「ｉｎ」と表し、領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）が存在しない場合は、「ｏｕｔ」と表した。図５Ａは、実施例及び比較例に係る各発光装置の発光色の色度座標（ｘ、ｙ）と目的とする色調範囲（領域Ａ）をＣＩＥ１９３１色度図に示した図である。図５Ｂは、各赤色フィルターを透過した後の実施例及び比較例に係る角発光装置の発光色の色度座標（ｘ、ｙ）と目的とする色調範囲（領域Ａ）をＣＩＥ１９３１色度図に示した図である。
発光ピーク波長、半値幅、積分値比Ｚ２／Ｚ１、Ｚ Ｒ２ ／Ｚ Ｒ１
実施例及び比較例の各発光装置から出射された光及び各発光装置から出射され各赤色フィルターを透過した光について、積分球を使用した分光測光装置（ＰＭＡ－１１、浜松ホトニクス株式会社製）を用いて、発光スペクトルを測定した。各発光装置から出射された光の発光スペクトルから、最大の発光ピークの第一発光ピーク波長と、第一半値幅と、発光スペクトルの６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内の発光強度の積分値Ｚ１に対する４００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲の発光強度の積分値Ｚ２の第一積分値比Ｚ２／Ｚ１を求めた。各発光装置から出射され各赤色フィルターを透過した光の発光スペクトルから、最大の発光ピークの第二発光ピーク波長と、第二半値幅と、発光スペクトルの６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内の発光強度の積分値ＺＲ１に対する４００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲の発光強度の積分値ＺＲ２の第二積分値比ＺＲ２／ＺＲ１を求めた。図６は、実施例１の発光装置から出射された光の発光スペクトルと赤色フィルター－２透過後の光の発光スペクトルと、赤色フィルター－２の透過スペクトルを示す図である。図７は、実施例２の発光装置から出射された光の発光スペクトルと赤色フィルター－１透過後の光の発光スペクトルと、赤色フィルター－１の透過スペクトルを示す図である。図８は、実施例３の発光装置から出射された光の発光スペクトルと赤色フィルター－２透過後の光の発光スペクトルと、赤色フィルター－２の透過スペクトルを示す図である。図９は、比較例１の発光装置から出射された光の発光スペクトルと赤色フィルター－１透過後の光の発光スペクトルと、赤色フィルター－１の透過スペクトルを示す図である。図１０は、比較例２の発光装置から出射された光の発光スペクトルと赤色フィルター－２透過後の光の発光スペクトルと、赤色フィルター－２の透過スペクトルを示す図である。図１１は、比較例３の発光装置から出射された光の発光スペクトルと赤色フィルター－１透過後の光の発光スペクトルと、赤色フィルター－１の透過スペクトルを示す図である。
波長差ΔＷ（Ｗｔ－Ｗｓ）
実施例及び比較例の各発光装置に用いた誘電体多層膜－１（ＤＢＲ－１）又は誘電体多層膜－２（ＤＢＲ－２）の各反射スペクトルから８０％の反射率の波長Ｗｓと、各発光装置に配置された赤色フィルター－１又は赤色フィルター－２の各透過スペクトルから８０％の透過率の波長Ｗｔを求め、波長Ｗｔと波長Ｗｓの波長差ΔＷを求めた。
Figure 0007332881000005
実施例１から３の発光装置は、目的とする色調範囲の領域Ａのアンバー色の光を発し、赤色フィルターが配置される場合には、赤色フィルターを透過した後も、領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有し、色調変化が少なく、アンバー色の発光色を維持していた。実施例１から３の発光装置は、赤色フィルターの透過スペクトルおける８０％の透過率の波長Ｗｔと誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２５ｎｍ以内と小さく、バンドパスフィルタ層を透過したアンバー色の光のうち、赤色フィルターでカットされる波長域が小さく、赤色フィルターを透過した後も色調変化を抑制して、アンバー色の発光色を維持していた。
実施例１から３の発光装置は、発光スペクトルにおける、第一積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．８以上８．０以下の範囲内であり、赤色フィルター透過後の発光スペクトルにおける、第二積分値比ＺＲ２／ＺＲ１が０．５以上であった。
図６から図８に示すように、実施例１から３の発光装置は、発光装置から出射された光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの第一半値幅が７０ｎｍ以下であり、赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの第二半値幅が６０ｎｍ以下であり、赤色フィルターを透過する前も透過した後も、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの半値幅が狭く、赤色フィルター透過後も目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有し、色調変化が少なく、アンバー色の発光色を維持していた。
比較例１から３の発光装置は、目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有し、アンバー色の光を発していたが、赤色フィルターを透過した後の光は、色度座標（ｘ、ｙ）が領域Ａから大きく外れており、アンバー色ではなく、赤色が視認された。
比較例１及び２の発光装置は、発光スペクトルにおける第一積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．８未満であり、赤色フィルター透過後の発光スペクトルにおける、第二積分値比ＺＲ２／ＺＲ１が０．５未満であった。比較例１及び２の発光装置は、長波長側の発光強度の積分値に対して、短波長側の発光強度の積分値が小さく、赤色フィルター透過後は、色調が変化した。
比較例３の発光装置は、発光スペクトルにおける第一積分値比ＺＲ２／ＺＲ１が０．９未満であり、赤色フィルターを透過した後の光は、長波長側の発光強度の積分値に対して、短波長側の発光強度の積分値が小さくなり、赤色フィルター透過後の光は、色調が変化し、色度座標（ｘ、ｙ）が目的とする色調範囲の領域Ａから外れ、アンバー色ではなく、赤色が視認された。
図９及び１０に示すように、比較例１及び２の発光装置は、発光装置から出射された光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの第一半値幅が７０ｎｍを超えて広く、赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの第二半値幅も７０ｎｍ以上と広く、赤色フィルター透過後は、目的とする色調範囲の領域Ａのアンバー色の発光色を維持できず、赤色の発光色が視認された。
図１１に示すように、比較例３の発光装置は、発光装置から出射された光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの第一半値幅が７０ｎｍ以下であり、赤色フィルター透過後の光の発光スペクトルにおいて、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの第二半値幅が６０ｎｍ以下であり、赤色フィルターを透過する前も透過した後も、５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内の発光ピークの半値幅が狭いため、赤色フィルター透過前は、目的とする色調範囲の領域Ａ内に色度座標（ｘ、ｙ）を有していたが、赤色フィルターの透過スペクトルおける８０％の透過率の波長Ｗｔと誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率の短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２８ｎｍと大きく、赤色フィルターでカットされる波長域も大きくなり、色調も大きく動くことになるため、赤色フィルター透過後は、目的とする色調範囲の領域Ａのアンバー色の発光色を維持できず、赤色の発光色が視認された。
本発明の一態様に係る発光装置は、一般照明用の発光装置、車両用の発光装置として利用することができる。
１：バンドパスフィルタ層（誘電体多層膜）、１ａ：第１誘電体層、１ｂ：第２誘電体層、２：発光素子、３：蛍光体層、４：透光性部材、５：接着層、６：被覆部材、７：導電部材、８:半導体素子、１０：基板、２０：発光積層部、２０ａ：発光部、１００：発光装置。

Claims (12)

  1. ３８０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する発光素子と、
    前記発光素子の光の出射側に配置され、前記発光素子からの光に励起され５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光ピーク波長を有する蛍光体を含む蛍光体層と、前記蛍光体層の光の出射側に配置されたバンドパスフィルタ層と、を含む波長変換部材と、を備えた発光装置であり、
    前記バンドパスフィルタ層は、５６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下の波長範囲内の光を透過し、入射角度が０°以上３０°以下の範囲内の光に対して、３８０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、６３０ｎｍを超えて７８０ｎｍ以下の波長範囲内の光の平均反射率が９０％以上であり、前記発光装置の発光面側に赤色フィルターが配置されるとき、前記赤色フィルターの透過スペクトルにおける８０％の透過率を示す波長Ｗｔとバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける８０％の反射率を示す短波長側の波長Ｗｓの波長差ΔＷが２０ｎｍ以内であり、
    ＣＩＥ１９３１色度図のｘｙ色度座標系において、色度座標（ｘ、ｙ）が、（ｘ＝０．５４５、ｙ＝０．４２５）を第一点とし、（ｘ＝０．５５７、ｙ＝０．４４２）を第二点とし、（ｘ＝０．６０９、ｙ＝０．３９０）を第三点とし、（ｘ＝０．５９７、ｙ＝０．３９０）を第四点とし、前記第一点と前記第二点を結ぶ第一直線と、前記第二点と前記第三点を結ぶ第二直線と、前記第三点と前記第四点を結ぶ第三直線と、前記第四点と前記第一点を結ぶ第四直線で画定された領域Ａ内の光を発する、発光装置。
  2. 透過スペクトルにおける透過率が８０％となる波長を６１５ｎｍ以下の範囲に有する赤色フィルターを透過したとき、前記領域Ａ内の光を発する、請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記発光装置の発光スペクトルにおける、６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内の発光強度の積分値Ｚ１に対する４００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内の発光強度の積分値Ｚ２の第一積分値比Ｚ２／Ｚ１が０．８以上である、請求項１又は２に記載の発光装置。
  4. 前記赤色フィルターを透過させて得られる前記発光装置の発光スペクトルにおける、６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲内の発光強度の積分値ＺＲ１に対する４００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長範囲内の発光強度の積分値ＺＲ２の第二積分値比ＺＲ２／ＺＲ１が０．５以上である、請求項１から３のいずれか１項に記載の発光装置。
  5. 前記発光装置の発光スペクトルにおける第一発光ピーク波長が５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内であり、第一半値幅が７０ｎｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
  6. 前記赤色フィルターを透過させて得られる前記発光装置の発光スペクトルにおける第二発光ピーク波長が５７５ｎｍ以上６１５ｎｍ以下の範囲内であり、第二半値幅が６０ｎｍ以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
  7. 前記発光素子からの光によって励起されて発光した前記蛍光体の発光スペクトルにおける蛍光体の発光ピーク波長が５２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の範囲内であり、蛍光体の半値幅が２ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内である、請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
  8. 前記蛍光体が、
    Ｃｅを組成に含む希土類アルミン酸塩蛍光体、
    α型サイアロン蛍光体、
    Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも一種の第一金属元素Ｍ１と、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の第二金属元素Ｍ２と、Ｓｉと、Ｎとを組成に含み、前記組成１モルにおけるＳｉのモル比が５であり、Ｎのモル比が８であり、第一金属元素Ｍ１及び第二金属元素Ｍ２のモル比が２であり、第二金属元素Ｍ２のモル比が変数ｙと２の積であり、変数ｙが０．００１以上０．５以下の範囲内の数値である、第一窒化物蛍光体、
    Ｃａと、Ｓｉと、Ａｌと、Ｅｕと、Ｎと、必要に応じてＳｒを組成に含み、前記組成１モルにおけるＥｕのモル比が０．０１以上０．０４以下であり、Ｓｉのモル比が０．８以上１．２以下であり、Ｎのモル比が２．５以上３．２以下である、第二窒化物蛍光体、及び
    アルカリ金属元素及びアンモニウムイオンからなる群から選択される少なくとも一種の元素Ａ又はイオンＡと、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも一種の元素Ｍ３を組成に有し、Ｍｎ４＋で賦活されるフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の発光装置。
  9. 前記蛍光体が、下記式（Ｉ）で表される組成を有する希土類アルミン酸塩蛍光体、下記式（ＩＩ）で表される組成を有するα型サイアロン蛍光体、下記式（ＩＩＩ）で表される組成を有する第一窒化物蛍光体、下記式（ＩＶ）で表される組成を有する第二窒化物蛍光体、下記式（Ｖ）で表される組成を有するフッ化物蛍光体からなる群から選択される少なくとも一種の蛍光体を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の発光装置。
    （Ｌｎ１－ａＣｅａ）３Ａｌ５Ｏ１２ （Ｉ）
    （式（Ｉ）中、Ｌｎは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ及びＴｂからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ａは、０＜ａ≦０．０２２を満たす数である。）
    Ｃａｂ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ （ＩＩ）
    （式（ＩＩ）中、ｂは０＜ｂ≦２を満たす数である。）
    （Ｍ１ １－ｃＭ２ ｃ）２Ｓｉ５Ｎ８ （ＩＩＩ）
    （式（ＩＩＩ）中、Ｍ１は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ及びＭｇからなる群から選択される少なくとも一種の元素であり、Ｍ２は、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の元素であり、ｃは、０．００１≦ｃ＜０．５を満たす数である。）
    ＣａｓＳｒｔＥｕｕＳｉｖＡｌｗＮｘ （ＩＶ）
    （式（ＩＶ）中、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ及びｘは、０．２５≦ｓ≦０．５、０．４≦ｔ≦０．７５、０．０１≦ｕ≦０．０４、０．８≦ｓ＋ｔ＋ｕ≦１．１、０．８≦ｖ≦１．２、０．８≦ｗ≦１．２、１．８≦ｖ＋ｗ≦２．２、２．５≦ｘ≦３．２を満たす数である。）
    Ａ２［Ｍ３ １－ｇＭｎ４＋ ｇＦ６］ （Ｖ）
    （式（Ｖ）中、Ａは、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＮＨ４ ＋からなる群から選択される少なくとも１種の元素又はイオンであり、Ｍ３は、第４族元素及び第１４族元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、ｇは０＜ｇ＜０．２を満たす数である。）
  10. 前記発光装置の発光スペクトルにおける発光ピーク波長の最大発光強度を１としたときの発光装置の発光スペクトルにおける波長４５０ｎｍの相対発光強度が０．１以下である、請求項１から９のいずれか１項に記載の発光装置。
  11. 前記バンドパスフィルタ層が、誘電体多層膜である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置。
  12. 前記バンドパスフィルタ層が、入射角度０°のバンドパスフィルタ層の反射スペクトルにおける、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の最大の反射強度を１００％としたときの、５０％の反射強度を有する短波長側の波長Ｗ５０ Ｓ が５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の範囲内にあり、５０％の反射強度を有する長波長側の波長Ｗ５０ Ｌ が５９０ｎｍを超えて６２５ｎｍの範囲内にある、請求項１から１１のいずれか１項に記載の発光装置。
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