半導体発光装置、発光モジュール、及び照明装置
【課題】複数の白色光源からの白色光の色温度の変化に関係なく、複数の白色光源からの白色光が合成された合成白色光の輝度を調整可能とする。
【解決手段】第１の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第１の白色光源と、第１の白色光とスペクトルの異なる第２の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第２の白色光源とを含む半導体発光装置であって、前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された構成白色光が特定の輝度となるように決定された駆動電圧比で、第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動される。
【解決手段】第１の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第１の白色光源と、第１の白色光とスペクトルの異なる第２の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第２の白色光源とを含む半導体発光装置であって、前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された構成白色光が特定の輝度となるように決定された駆動電圧比で、第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトルの異なる第１及び第２の白色光源を備える半導体発光装置、当該半導体発光装置を複数備えた発光モジュール，及び当該発光モジュールを備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体発光素子及び蛍光体を用いた照明装置の形成に使用される発光モジュールがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の発光モジュールは、複数の半導体発光装置としてのパッケージを有している。各パッケージは、二つの分割領域部の夫々において、半導体発光素子（「ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ」ともいう）が蛍光体で被覆された発光体を備えている。各ＬＥＤチップに電力が供給されることで、二つの分割領域部の夫々からは、半導体発光素子からの光、及び半導体発光素子からの光で励起された蛍光体から発せられる光により、白色光が発せられるように構成されている。すなわち、パッケージは、二つの白色ＬＥＤを備えた構成となっている。
【０００３】
図３２は、パッケージの発光制御のために各白色ＬＥＤ（発光体）に供給される電流の一例を示す。図３２（ａ）は、配線を介して一方の分割領域部内に配置されるＬＥＤチップに供給される電流の推移を示しており、図２１（ｂ）は配線を介して他方の分割領域部に配置されるＬＥＤチップに供給される電流の推移を示している。各ＬＥＤチップには、矩形状の電流が供給され、且つ一方のＬＥＤチップ側に供給される電流量と、他方のＬＥＤチップ側に供給される電流量の総和は、各ＬＥＤチップに印加する電圧を一定とし、通電時間を変化させることにより、一定になるように制御される。図３２に示す状態は、一方のＬＥＤチップ側に供給される電流量は当該総和の２５％であり、他方のＬＥＤチップ側に供給される電流量は当該総和の７５％である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３１５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各分割領域部に同じＬＥＤチップが配置された場合には、一方の分割領域部から発せられる白色光の輝度への寄与と、他方の分割領域部から発せられる白色光の輝度への寄与とは、１：３とはならない。その理由は、次のようなものである。
【０００６】
各分割領域部に配置される発光体の組合せは、紫外〜紫色ＬＥＤチップと赤色、緑色、青色蛍光体との組合せを組合せ（組合せＡ）、青色ＬＥＤチップと赤色、緑色蛍光体との組合せ（組合せＢ）、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組合せ（組合せＣ）、が挙げられる。
【０００７】
ここで、上記組合せＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれにおいて、各分割領域部に配置するＬＥＤチップの種類・数は同じとし、蛍光体の濃度のみを調整することで得られる白色光の色温度と、その発光効率との関係を図３３に示す。
【０００８】
図３３の横軸は色温度（Ｋ）を表し、縦軸は発光効率（lm/W）を表す。そして、図中の線ＬＡは組合せＡに対応し、線ＬＢは組合せＢに対応し、線ＬＣは組合せＣに対応している。図３３から分かるように、上記３つの組合せの中で、組合せＡに対応する線ＬＡの傾
きが最も小さく、ほぼ水平な直線状態になっており、組合せＣに対応する線ＬＣの傾きが最も大きくなっている。この各直線の傾きが大きくなるほど、色温度を変化させようとするとき、その発光効率が大きく変動することを意味する。
【０００９】
該直線に傾きがあることから、前述のような通電制御により色温度を変化させたとき、白色ＬＥＤの輝度が大きく変動することを意味する。分かり易い例えでいえば、一方の分割領域部側のみを点灯させている状態と、他方の分割領域部側のみを点灯させている状態とでは、各ＬＥＤチップに供給される電力は同じであるが、白色ＬＥＤの発光効率（輝度を指標とした効率＝輝度効率＝luminous efficacy：単位lm/W）が異なるため、両状態で
は明るさが異なるのである。
【００１０】
従って、二つの分割領域部から発せられる白色光の合成比率を、図３２に示した通電制御により変化させて色温度を変化させる場合に、合成白色光の輝度が一定とならないおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上述した問題に鑑みなされたものであり、２つの白色光源からの白色光が合成された合成白色光の輝度を特定の値に調整可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様は、第１の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第１の白色光源と、前記第１の白色光とスペクトルの異なる第２の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第２の白色光源とを含む半導体発光装置であって、前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された合成白色光が特定の輝度となるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動されることを特徴とする半導体発光装置である。
【００１３】
第１の態様によれば、第１及び第２の白色光源に対する駆動電圧の比で、各白色光源の合成白色光の輝度に対する寄与度を調整でき、これによって、合成白色光を特定の値に調整することができる。
【００１４】
第１の態様は、前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された合成白色光が特定の色温度となるように決定された単位時間当たりにおける駆動電圧の印加時間の比、及び前記第１の白色光源のみを点灯させたときの輝度と前記第２の白色光源のみを点灯させたときの輝度とが同じになるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動されるように構成することができる。このようにすれば、色温度の変化に対して輝度が一定の合成白色光を得ることができる。
【００１５】
本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、電源回路から前記駆動電圧比での駆動電圧が印加されるように構成することができる。この場合、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、正の電圧が前記駆動電圧比で印加されるように構成することができる。或いは、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に対し、絶対値の比が前記駆動電圧比である正負の電圧の一方が印加され、前記発光ダイオードの他方に対し、前記正負の電圧の他方が印加されるようにすることもできる。また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードのそれぞれに対し、所定周期内において一定時間一定値の電圧が印加されるようにして、前記駆動電圧比に応じた駆動電圧を印加するように構
成可能である。さらに、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、台形状の電圧波形を有する駆動電圧が印加されるように構成することもできる。或いは、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に前記駆動電圧比に応じた電圧が印加されている場合には、前記他方の発光ダイオードには、オフセット電圧が印加されるように構成することもできる。
【００１６】
また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、前記駆動電圧比での電圧が所定周期内で時間が重ならないように供給され、前記各発光ダイオードに前記電圧比に応じた電圧が印加される時間の間には、前記各発光ダイオードの双方に電圧が印加されないインターバル期間が設けられているように構成することができる。また、第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと、前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとが、極性を逆にして並列接続されている様に構成可能である。
【００１７】
また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源と前記第２の白色光源との少なくとも一方に、当該第１及び第２の白色光源に含まれる発光ダイオードの夫々に対して印加される電圧が前記駆動電圧比となるように調整する抵抗素子が接続されているように構成することができる。
【００１８】
また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列に接続される少なくとも一つの保護素子を含むことができる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様における半導体発光装置を複数個備え、
前記各半導体発光装置に含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列接続されるとともに、前記各半導体発光装置に含まれる前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列に接続された発光モジュールである。
【００２０】
本発明の第２の態様は、前記各半導体発光装置における前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第２の態様における発光モジュールを複数個備え、
前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続されるとともに、前記各発光モジュールに含まれる複数の前記第２の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続された照明装置である。
【００２２】
本発明の第３の態様は、前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含むように構成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、２つの白色光源からの白色光が合成された合成白色光の輝度を特定の値に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】図１Ａは、発光モジュールを構成する半導体発光装置（白色ＬＥＤ）内の、パッケージの概略構成の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、パッケージに設けられた半導体発光素子（ＬＥＤチップ）に電力を供給する配線の実装状態を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示すパッケージ１を電気的記号を用いて模式化した図である。
【図２】図２は、図１Ａに示す白色ＬＥＤにおいて、上記配線を含む面で切断した場合の断面図である。
【図３】図１に示す半導体発光装置での半導体発光素子と基板との接続関係を示す図である。
【図４】図１に示す半導体発光装置において、各分割領域部からの出力光に設定される白色光の色度点と黒体輻射軌跡との関係を示す図である。
【図５】図４に示す白色光の色度点と黒体輻射軌跡との関係についての要部拡大図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の実施例に係る発光モジュールの構成を示す図であり、図６（ｂ）は該発光モジュールにおける半導体発光装置の配置について簡略に示す図である。
【図７】図６に示す発光モジュールでの、半導体発光装置間の電力供給のための配線の状態を示す図である。
【図８】図８は、発光モジュールの発光制御のために各白色ＬＥＤに印加される電圧の一例を示す。
【図９】図９は、実施形態１の変形例の説明図である。
【図１０】図１０は、台形状の電圧を印加するための電源及び制御回路の構成例を示す。
【図１１】図１１は、図７において、抵抗器Ｒ１及びＲ２が除かれている場合において、ＬＥＤチップの夫々に対する所定の印加時間の比（Ｔ１／Ｔ２）で、且つ所定の駆動電圧比でＬＥＤチップを駆動可能な制御回路の構成例を示す。
【図１２】図１２は、実施形態２に係る白色ＬＥＤを電気的記号を用いて模式化した図である。
【図１３】図１３は、発光モジュール３０を電気的記号を用いて模式化した図である。
【図１４】図１４は、交流電源回路により、各白色ＬＥＤに供給される電流の例を示す。
【図１５】図１５は、印加電圧波形の変形例を示す。
【図１６】図１６は、変形例の説明図である
【図１７】図１７は、台形状の正の電圧ＶＦ１と負の電圧ＶＦ２とを交互に印加する場合の電圧の時間的変化を示す。
【図１８】図１８は、印加電圧波形の変形例を示す。
【図１９】図１９は、実験用のパッケージにおいて穴の封止に使用した蛍光体ペースト重量と、作製した蛍光体ペーストの配合とを示す表である。
【図２０】図２０（Ａ）は、実験用のパッケージ１を用いた実験装置を模式的に示す図であり、図２０（Ｂ）は、実験に用いたパッケージ１の駆動条件を示す表である。
【図２１】図２１は、実験に使用したパッケージ（白色光ランプ）の発光スペクトルの変化を示す。
【図２２】図２２は、パルス幅条件（Ｓｃａｎ）１〜１２での光出力（放射束）（ｍＷ）及び色温度変化を示すグラフである。
【図２３】図２３は、パルス幅条件（Ｓｃａｎ）１〜１２での光束（ｌｍ）及び色温度変化を示すグラフである。
【図２４】図２４は、実験で使用したパッケージ（白色光ランプ）の座標の変化を示す。
【図２５】実験結果をまとめた表である。
【図２６】図２６（Ａ）は、分割領域側１２Ｂ側のＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧のデューティ比の変化との関係を示す図であり、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）に示した近似曲線を用いて、２５００Ｋ，３０００Ｋ，３５００Ｋ，４０００Ｋ，４５００Ｋ，５０００Ｋ，５５００Ｋ，５９００Ｋを発色する場合における各ＬＥＤチップに対する駆動電圧比の例を示す。
【図２７】図２７は、複数の白色ＬＥＤ（パッケージ）に含まれるＬＥＤチップを直列接続した例を示す。
【図２８】図２８は、図２７と同様の回路構成において、整流素子をＬＥＤチップ毎にＬＥＤチップに対して並列接続した例を示す。
【図２９】図２９は、複数の白色ＬＥＤ（発光モジュール）のそれぞれを構成するＬＥＤチップが直列接続される一方で、複数の白色ＬＥＤ（発光モジュール）のそれぞれを構成するＬＥＤチップが直列接続され、直列接続されたＬＥＤチップ群と、直列接続されたＬＥＤチップ群とが、直流電源に対して並列接続された例を示す。
【図３０】図３０は、２つのＬＥＤチップが並列接続された白色ＬＥＤが複数個直列に接続された例を示す。
【図３１】図３１は、多段接続された白色ＬＥＤ（発光モジュール）が交流電源からの交流電圧で交流駆動される例を示す。
【図３２】図３２は、パッケージの発光制御のために各白色ＬＥＤ（発光体）に供給される電流の一例を示す。
【図３３】白色光の色温度と、その発光効率との関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００２６】
＜実施形態１＞
以下、実施形態１に係る半導体発光装置（パッケージ）、パッケージを含む発光モジュール，及び発光モジュールを用いた照明装置について説明する。
【００２７】
図１Ａは、発光モジュール３０（後述する図７を参照。）を構成する半導体発光装置（以下、「白色ＬＥＤ」という）８内の、パッケージ１の概略構成の斜視図であり、図１Ｂは、パッケージ１に設けられた半導体発光素子（以下、「ＬＥＤチップ」という）３Ａ、３Ｂに電力を供給する配線２０Ａ、２０Ｂの実装状態を示す図である。また、図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示すパッケージ１を電気的記号を用いて模式化した図である。更に、図２は、図１Ａに示す白色ＬＥＤ８において、上記配線２０Ａ、２０Ｂを含む面で切断した場合の断面図である。
【００２８】
図１Ａに示すように、白色ＬＥＤ８はパッケージ１を含んで構成され、該パッケージ１は、基板２上に配置された環状且つ円錐台形状のリフレクタ１０を有する。このリフレクタ１０は、後述する各分割領域部１２からの出力光の一部を、白色ＬＥＤ８の出射方向に導く機能を有するとともに、パッケージ１の本体としての機能も果たす。なお、リフレクタ１０の円錐台形状の上面側は、白色ＬＥＤ８による光の出射方向となり、開口部１３を形成している。一方で、リフレクタ１０の円錐台形状の下面側は基板２が配置され、詳細は後述するがＬＥＤチップへの電力供給のための配線が敷設等されている（当該配線は図１Ａには図示せず）。
【００２９】
そして、この環状のリフレクタ１０の内部の空間を図１Ａ、図２に示すように均等に二つの領域に分割する間仕切り１１が、基板２に対して垂直に設けられている。この間仕切り１１によって、リフレクタ１０内に２つの分割領域部１２Ａ、１２Ｂが画定されるとともに、分割領域部１２Ａの開口部は、リフレクタ１０の開口部１３の右半分を占め、分割
領域部１２Ｂの開口部は、リフレクタ１０の開口部１３の左半分を占めることになる。本出願においては、分割領域部１２Ａの開口部を、分割開口部１３Ａと称し、分割領域部１２Ｂの開口部を、分割開口部１３Ｂと称する。即ち、開口部１３は、間仕切り１１によって分割開口部１３Ａと１３Ｂに分割されたことになる。
【００３０】
但し、パッケージ１における分割領域部１２Ａと１２Ｂの形状は、垂直な壁体を間仕切り１１として設けた構造に限定されるものではない。分割領域部１２Ａと１２Ｂは、それぞれが円錐台、角錐台、半球などの形状を有する窪みであってもよい。また、両分割領域部１２Ａ，１２Ｂの形状や内容積が同じであることも必須ではない。
【００３１】
また、図１Ａに示すパッケージ１は、一体となった部材中に分割領域部１２Ａと１２Ｂを含む構造体であるが、このようなパッケージ１を用いることは必須ではない。分割領域部としての構成を備える二つの構造体（パッケージ）を並置して、一方を分割領域部１２Ａ、他方を分割領域部１２Ｂとして機能させることが可能である。
【００３２】
図１Ａに示す分割領域部１２Ａ、１２Ｂには、ＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂがそれぞれ４個ずつ設けられている。このＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂ（これらのＬＥＤチップを包括的に参照する場合はＬＥＤチップ３と称する。）は、対となる配線２０Ａ、２０Ｂ（包括的に配線２０と称する場合もある。）にそれぞれ接続され、電力供給を受けることで発光を行う。なお、各分割領域部での配線２０へのＬＥＤチップ３の接続は、図１Ｂに示すように、配線２０Ａの上に４個のＬＥＤチップ３Ａが実装され、配線２０Ｂの上に４個のＬＥＤチップ３Ｂが実装される。そして、各分割領域における４個のＬＥＤチップ３は、対応する配線に対して順方向に並列接続されている。
【００３３】
ＬＥＤチップとしては、紫外線波長を発する紫外ＬＥＤチップ（発光ピーク波長３００〜４００ｎｍ），紫色光を発する紫色ＬＥＤチップ（発光ピーク波長４００〜４４０ｎｍ），青色光を発する青色ＬＥＤチップ（発光ピーク波長４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ）を適用することができる。各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けるＬＥＤチップ３の数は、例えば、１〜１０個である。ＬＥＤチップ３の数は、チップサイズと必要な明るさに応じて適宜決定すればよい。また、各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けられるＬＥＤチップ３の種類は、同種類であっても異種類であっても良い。異種類の組み合わせとしては、紫外又は紫色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの組み合わせが考えられる。
【００３４】
これらのＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂの実装状態を模式化して示すと図１Ｃのようになる。即ち、分割領域部１２Ａに配置される４つのＬＥＤチップ３Ａに対しては、配線２０Ａより電力供給が行われ、分割領域部１２Ｂに配置される４つのＬＥＤチップ３Ｂに対しては、配線２０Ｂより電力供給が行われる。図１Ｃに示すように、配線２０Ａ，２０Ｂの出力側には、抵抗器Ｒ１，Ｒ２が設けられる。抵抗器Ｒ１，Ｒ２の作用に関しては後述する。
【００３５】
ここで、ＬＥＤチップ３の基板２への実装について、図３に基づいて説明する。基板２は、ＬＥＤチップ３を含む白色ＬＥＤ８を保持するための基部であり、メタルベース部材２Ａ、メタルベース部材２Ａ上に形成された絶縁層２Ｄ、および絶縁層２Ｄ上に形成された対配線２０Ｃ、２０Ｄを有している。ＬＥＤチップ３は、相対する底面および上面に一対の電極であるｐ電極及びｎ電極を有しており、対配線２０Ｃの上面に、ＡｕＳｎの共晶半田５を介してＬＥＤチップ３の底面側の電極が接合されている。ＬＥＤチップ３の上面側の電極は、金属製のワイヤ６によって、もう一方の対配線２０Ｄに接続されている。これらの対配線２０Ｃ、２０Ｄの対で、図１Ｂに示される一つ対の配線２０Ａあるいは２０Ｂをなし、各分割領域部の４個のＬＥＤチップ３への電力供給が行われる。
【００３６】
尚、ＬＥＤチップ３と基板２の一対の対配線２０Ｃ、２０Ｄとの電気的接続は、図３に
示す形態に限られず、ＬＥＤチップ３における電極の組の配置に応じて適宜方法で行なうことができる。例えば、ＬＥＤチップ３の片面のみに電極の組が設けられている場合は、電極が設けられている面を上に向けてＬＥＤチップ３を設置し、各組の電極と各対配線２０Ｃ、２０Ｄとを例えば金製のワイヤ６でそれぞれ接続することによって、対配線２０Ｃ、２０ＤとＬＥＤチップ３とを電気的に接続することができる。また、ＬＥＤチップ３がフリップチップ（フェースダウン）の場合は、ＬＥＤチップ３の電極と対配線２０Ｃ、２０Ｄとを金バンプや半田で接合することによって電気的に接続することができる。
【００３７】
ここで、ＬＥＤチップ３は、後述する蛍光部１４Ａ、１４Ｂ（包括的に蛍光部１４と称する場合もある。）を励起するものである。中でも、ＧａＮ系化合物半導体を使用したＧａＮ系ＬＥＤ素子であることが好ましい。なぜなら、紫外〜青の光を発するのに、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、後述の蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。ＧａＮ系ＬＥＤ素子においては、Ｉｎを含む発光層、例えば、ＡｌｘＧａｙＩｎｚＮ発光層、またはＩｎｘＧａｙＮ発光層を有しているものが好ましい。よく知られていることであるが、発光波長が紫〜青の場合は、発光層をＩｎｘＧａｙＮ井戸層を備えた多重量子井戸構造とし、この井戸層をクラッド層で挟んだダブルヘテロ構造とすると、発光効率が特に高くなる。
【００３８】
図３に示すように、基板２上には、このＬＥＤチップ３から発せられる光の一部を吸収して異なる波長の光を発する複数あるいは単独の蛍光体及び前記蛍光体を封止する透光性材料を含有する蛍光部１４が、ＬＥＤチップ３を覆って設けられている。尚、図３ではリフレクタ１０の記載は省略されているが、このような形態もパッケージから構成される白色ＬＥＤの一形態となり得る。ＬＥＤチップ３から発せられた光の一部は、蛍光部１４内の発光物質（蛍光体）に励起光として一部又は全部が吸収される。より具体的に白色ＬＥＤ８における蛍光部について図２に基づいて説明すると、分割領域部１２Ａにおいては、蛍光部１４ＡがＬＥＤチップ３Ａを覆い、且つその蛍光部１４Ａは分割開口部１３Ａにて露出される。また、分割領域部１２Ｂにおいては、蛍光部１４ＢがＬＥＤチップ３Ｂを覆い、且つその蛍光部１４Ｂは分割開口部１３Ｂにて露出される。従って、各蛍光部１４Ａ，１４Ｂからの出力光は、各分割開口部から外部に出射される。
【００３９】
次に、蛍光部１４について詳細に説明する。本実施形態に係る白色ＬＥＤ８は、白色光を出力することを目的とし、特に、白色ＬＥＤ８の発光色が、ＵＣＳ（ｕ、ｖ）表色系（ＣＩＥ１９６０）のｕｖ色度図において、黒体輻射軌跡からの偏差ｄｕｖができるだけ小さくなるように、好ましくは−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２を満たすように、ＬＥＤチップ３と蛍光体の組み合わせを選択する。尚、本発明における黒体輻射軌跡からの偏差ｄｕｖは、ＪＩＳ Ｚ８７２５（光源の分布温度及び色温度・相関色温度の測定方法）の５．
４項の備考の定義に従う。但し、黒体輻射軌跡は絶対的な基準ではない。人工的な規格に応じた発光色（人為的に定められた基準光からの偏差で規格化された発光色）が要求される場合がある。
【００４０】
ＬＥＤチップ３の発光波長が紫外または紫の場合は、蛍光体によりＲＧＢの３原色または、ＢＹ、ＲＧなどの補色関係にある波長の光を発生させることにより、白色光を得る。ＬＥＤチップ３の発光波長が青の場合には、蛍光体によりＹまたは、ＲＧの光を発生させ、ＬＥＤチップ３の発光との混色により白色光を得る。
【００４１】
好ましい蛍光体はよく知られている。
【００４２】
（赤色蛍光体）
赤色蛍光体としては、 (Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、 (Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ)2Ｏ2Ｓ
：Ｅｕで表されるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びＭｏよりなる群から選ばれる少なくも１種の元素を含有する酸窒化物および／または酸硫化物を含有する蛍光体であって、Ａｌ元素の一部または全てがＧａ元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体、 (Ｌａ，Ｙ)2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活酸硫化物蛍光体、Ｙ(Ｖ，Ｐ)Ｏ4：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ付活酸化物蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｂａ，
Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ)Ｓ：Ｅｕ等
のＥｕ付活硫化物蛍光体、ＹＡｌＯ3：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＬｉＹ9(
ＳｉＯ4)6Ｏ2：Ｅｕ、Ｃａ2Ｙ8(ＳｉＯ4)6Ｏ2：Ｅｕ、(Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ)3ＳｉＯ5：Ｅ
ｕ、Ｓｒ2ＢａＳｉＯ5：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、(Ｙ，Ｇｄ)3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、(Ｔｂ，Ｇｄ)3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2
Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ、(Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)ＳｉＮ2：Ｅｕ、(Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)
ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ等のＥｕ付活窒化物蛍光体、(Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)ＡｌＳｉＮ3：Ｃｅ等のＣｅ付活窒化物蛍光体、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ)10(ＰＯ4)6Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍ
ｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ)3(Ｚｎ，Ｍｇ)Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ等のＭｎ付活ゲルマン酸塩蛍光体、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、(Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ)2Ｏ3：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸化物蛍光体、(Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ)2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸硫化物蛍光体、(Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ)ＶＯ4：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ
付活バナジン酸塩蛍光体、ＳｒＹ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｃｅ等のＥｕ，Ｃｅ付活硫化物蛍光体、ＣａＬａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活硫化物蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＭｇＰ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ)2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活リン酸塩
蛍光体、(Ｙ，Ｌｕ)2ＷＯ6：Ｅｕ，Ｍｏ等のＥｕ，Ｍｏ付活タングステン酸塩蛍光体、(
Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)xＳｉyＮz：Ｅｕ，Ｃｅ（但し、ｘ、ｙ、ｚは、１以上の整数）等のＥｕ，Ｃｅ付活窒化物蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ)10(ＰＯ4)6(Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｏ
Ｈ)2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、((Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ)1-xＳｃxＣｅy)2(Ｃａ，Ｍｇ)1-r(Ｍｇ，Ｚｎ)2+rＳｉz-qＧｅｑＯ12+δ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、または、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ｛［ｆ，ｆ'］−４，４'，７，７'−テトラフェニル｝ジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１'，２'，３'−ｌｍ］ペリレン)、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、などを例示することができる。
【００４３】
（緑色蛍光体）
緑色蛍光体としては、 (Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)Ｓｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、 (Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｓｒ，Ｂａ)Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)2(Ｍｇ，Ｚｎ)Ｓｉ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7
−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ等のＥｕ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：
Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、Ｚn2ＳｉＯ4：Ｍｎ等のＭｎ付活珪酸塩蛍光体、Ｃ
ｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ等のＴｂ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ2
Ｙ8(ＳｉＯ4)6Ｏ2：Ｔｂ、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14：Ｔｂ等のＴｂ付活珪酸塩蛍光体、(Ｓｒ
，Ｂａ，Ｃａ)Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活チオガレート蛍光
体、Ｙ3(Ａｌ，Ｇａ)5Ｏ12：Ｃｅ、(Ｙ，Ｇａ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ)3(Ａｌ，Ｇａ)5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、Ｃａ3(Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ)2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ等のＣｅ付活酸化物蛍光体、ＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、(Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ)Ｓｉ2Ｏ2
Ｎ2：Ｅｕ、Ｅｕ付活βサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：
Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｌａ，Ｇｄ，Ｙ)2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ等のＴｂ付活酸硫化物蛍光体、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃ
ｕ，Ａｕ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、(Ｙ，Ｇａ，Ｌｕ，Ｓｃ，Ｌａ)ＢＯ3：Ｃｅ，Ｔｂ、
Ｎａ2Ｇｄ2Ｂ2Ｏ7：Ｃｅ，Ｔｂ、(Ｂａ，Ｓｒ)2(Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ)Ｂ2Ｏ6：Ｋ，Ｃｅ，
Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活硼酸塩蛍光体、Ｃａ8Ｍｇ(ＳｉＯ4)4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ)(Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ)2Ｓ4：Ｅｕ等のＥｕ付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ)8(Ｍｇ，Ｚｎ)(ＳｉＯ4)4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体、などを例示することができる。
【００４４】
（青色蛍光体）
青色蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕで表されるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、 (Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)5(ＰＯ4)3Ｃｌ：Ｅｕで表されるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、 (Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2Ｂ5Ｏ9Ｃｌ：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、 (Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ)Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕまたは(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ)4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ等のＳｎ付活リン酸塩蛍
光体、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＡｌ8Ｏ13：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活チオガレート蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍ
ｇ)10(ＰＯ4)6Ｃｌ2：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)5(ＰＯ4)3(Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ)：Ｅ
ｕ，Ｍｎ，Ｓｂ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活ハロリン酸塩蛍光体、ＢａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅ
ｕ、(Ｓｒ，Ｂａ)3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、Ｙ2
ＳｉＯ5：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＷＯ4等のタングステン酸塩蛍光体、(Ｂ
ａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＢＰＯ5：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｓｒ，Ｃａ)10(ＰＯ4)6・ｎＢ2Ｏ3：Ｅｕ、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ2Ｏ5・０．１６Ｂ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ，Ｍｎ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラゾリン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体、などを例示することができる。
【００４５】
白色ＬＥＤ８は、上述のＬＥＤチップ３および蛍光体を含む蛍光部１４を備えていればよく、そのほかの構成は特に制限されない。ＬＥＤチップ３および蛍光部１４は、通常、ＬＥＤチップ３の発光によって蛍光体が励起されて発光を生じ、この発光が、外部に取り出されるように配置されることになる。このような構造を有する場合、上述のＬＥＤチップ３および蛍光体は、通常は透光性材料（封止材料）で封止保護される。具体的には、この封止材料は、上記蛍光部１４に含まれることで蛍光体を分散させて発光部分を構成したり、ＬＥＤチップ３、蛍光体および基板２間を接着したりする目的で採用される。
【００４６】
そして、使用される透光性材料としては、通常、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化
性樹脂等が挙げられるが、ＬＥＤチップ３はその出力光の波長が３００ｎｍ〜４８０ｎｍという短波長域にあるため、その出力光に対して充分な透明性と耐光性のある樹脂が封止材料として好ましい。そこで、封止材料として、具体的には、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、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、セルロースアセテート、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挙げられる。また、無機系材料、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若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成る溶液又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を用いることもできる。
【００４７】
これらのうち、耐熱性、耐光性の点から、珪素含有化合物であるシリコーン樹脂や金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若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成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が好ましい。
【００４８】
このように構成される白色ＬＥＤ８は、間仕切り１１で分割された二つの分割領域部１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ、４個のＬＥＤチップ３が発する光によって励起される蛍光部１４が設けられ、且つリフレクタ１０の内部において二つの分割領域部１２Ａ、１２Ｂが、その出力光の出射口、即ち分割開口部１３Ａ、１３Ｂを並べて一体的に設けられている。そして、各蛍光部１４Ａ、１４Ｂからの出力光（ＬＥＤチップが青色光を発する場合は、ＬＥＤチップの出力光も含んでよい）である白色光は、それぞれ分割開口部１３Ａ、１３Ｂから外部に出射される。ここで、この分割開口部のそれぞれから放出される白色光は、蛍光体を含む蛍光部１４を介して得られるため、成分光（ＬＥＤチップ、各蛍光体から発せられる光）が充分に拡散され（通常、蛍光体粒子と封止材の屈折率に十分な差があるため、散乱・乱反射が生じることによる）、配光がランバーシアン的となり出射される。その結果、複数の分割領域部から出射される白色光どうしの混合が効果的に起こるので、均一な白色光が得られる。
【００４９】
ここで、分割領域部１２Ａから出力される白色光（以下、「白色光Ａ」と言う。）と分割領域部１２Ｂから出力される白色光（以下、「白色光Ｂ」と言う。）のスペクトルは、互いに異なるように、蛍光部１４Ａに含まれる蛍光体と蛍光部１４Ｂに含まれる蛍光体とが適宜選択される。また、白色光Ａ、Ｂに対応するｘｙ色度図（ＣＩＥ１９３１）上の色度点をＷL、ＷHで表すものとすると、図４、５に示すように、色度点ＷLの相関色温度は
２６００Ｋ、色度点ＷHの相関色温度は９０００Ｋとする。また、色度点ＷLは、黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖが＋０．００５であり、色度点ＷHは、黒体輻射軌跡ＢＢＬ
からの偏差ｄｕｖが＋０．０１であるとする。尚、図５は、図４の要部拡大図であり、図中に示されている黒体輻射からの偏差の範囲−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２は、ＵＣＳ表色系（ＣＩＥ１９６０）からｘｙ色度図（ＣＩＥ１９３１）上へ変換したものである。
【００５０】
なお、白色光Ａと白色光Ｂとの相関色温度そのものは、目的に応じて適宜変更することがえきる。両者の相関色温度差が２０００Ｋ以上あれば、色温度差が知覚されるので、“色温度可変”とすることができる。また、上述したように、黒体輻射軌跡は絶対的な基準ではない。人工的な規格に応じた発光色（人為的に定められた基準光からの偏差で規格化された発光色）が要求される場合がある。
【００５１】
このように、白色ＬＥＤ８（半導体発光装置）は、白色光Ａを発する分割領域部１２Ａ、すなわち、発光ダイオードを含む第１の白色光源と、白色光Ｂを発する分割領域部１２Ｂ、すなわち、発光ダイオードを含む第２の白色光源であって、第１の白色光源から発せ
られる白色光とスペクトルの異なる白色光を発する第２の白色光源とを備え、第１及び第２の白色光源からの白色光が合成された合成白色光を発するものである。そして、白色ＬＥＤ８は、第１及び第２の白色光源に対する駆動電力が供給される時間（駆動電圧の印加時間，駆動電流の通電時間，或いは白色光源の発光時間）が所定比となるように制御されることで、合成白色光の色温度を変更可能とするものである。
【００５２】
ここで、上記に示すように構成され、２つの色温度間の色温度となる白色光を容易に出力できる白色ＬＥＤ８を複数用いて構成される発光モジュール３０の構成例について、図６に基づいて説明する。
【００５３】
図６（ａ）は、発光モジュール３０の具体的構成を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す発光モジュール上の５台の白色ＬＥＤ８の配置状態を模式的に示す図である。白色ＬＥＤ８は、環状のベース３１上に環状に配置されている。白色ＬＥＤ８の開口部１３上に凸レンズ等のレンズ素子を設けることができる。
【００５４】
また、発光モジュール３０においては、各発光装置８が有する５つの分割領域部１２Ａの配線２０Ａは直列に結線されて、配線３４を形成し、５つの分割領域部１２Ｂの配線２０Ｂは直列に結線されて、配線３５を形成している。更に、各発光装置８のグラウンド線も各発光装置８を直列に結線することで、配線３６を形成している。図７には、これらの配線３４〜３６によって結線された５台の発光装置８の状態を模式的に示す。そして、これらの配線３４〜３６に対して、各発光装置８を発光させるための電力を供給する電極３２、３３が設けられている。このように各発光装置８のそれぞれの分割領域部１２Ａ、１２Ｂを直列に結線することで、発光モジュール３０の発光制御を容易に行うことができる。さらに、本実施形態においては、配線３４，３５の出力側に、抵抗器Ｒ１，Ｒ２が夫々設けられている。これにより、個々の白色ＬＥＤ８については、図１Ｃに示したように、各配線の出力側に抵抗器Ｒ１，Ｒ２が夫々直列接続された状態となっている。
【００５５】
図８は、発光モジュール３０の発光制御のために各白色ＬＥＤ８に印加される電圧の一例が示されている。図８（ａ）は配線３４を介して各白色ＬＥＤ８の分割領域部１２Ａ内に配置されるＬＥＤチップ３Ａに印加される電圧の推移を示しており、図８（ｂ）は配線３５を介して各白色ＬＥＤ８の分割領域部１２Ｂ内に配置されるＬＥＤチップ３Ｂに印加される電圧の推移を示している。図８（ａ）（ｂ）に示すように、所定周期Ｔにおいて、第１の白色光源と第２の白色光源とのそれぞれに対し、一定時間一定値の電圧が印加される。
【００５６】
各ＬＥＤチップ３には、図示しない電源回路によるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御により、周期Ｔにおいて所望のデューティ比で図示しない電源回路からの電圧が印加される。図８（ａ）（ｂ）の例では、ＬＥＤチップ３Ａに対しては、所定の時間Ｔ１において一定の略矩形状の電圧が印加され、ＬＥＤチップ３Ｂは、所定の時間Ｔ２において一定の略矩形状の駆動電圧が印加される。ＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとのそれぞれは、駆動電圧が印加されている間、電圧値に応じた駆動電流が流れてオンとなる。このような、ＬＥＤチップ３Ａがオンの時間Ｔ１と、ＬＥＤチップ３Ｂがオンの時間Ｔ２との比が制御されることで、白色ＬＥＤ８が発する合成白色光の色温度が変化する。時間Ｔ１、Ｔ２は、電力供給時間と称する（但し、印加時間、通電時間、或いは発光時間とも表記することもある）。図８（ａ）（ｂ）の例において、第１の白色光源の点灯時間（所定の時間Ｔ１）と第２の白色光源の点灯時間（所定の時間Ｔ２）との比（Ｔ１及びＴ２の一方に対する他方の比率）によって、合成白色光の色度（色温度）が決まる。一方、所定周期Ｔに対する点灯時間Ｔ１及びＴ２の比率（所定周期Ｔにおける第１及び第２の白色光源のオン／オフの比）によって、合成白色光の輝度（発光量）が決まる。従って、所定周期Ｔにおける点灯時間の比（Ｔ１／Ｔ２）、及び所定周期Ｔにおける発光ダイオードのオン／オフの比（
Ｔ／Ｔ１＋Ｔ２）のそれぞれを制御することにより、合成白色光の色温度及び輝度をそれぞれ調整可能である。
【００５７】
図８（ａ）（ｂ）の例では、電力供給時間が重ならないようにして電流が通電される。すなわち、ＬＥＤチップ３の一方がオンの時には他方はオフとなる。但し、合成白色光の色温度を所望の（特定の）値にできる限り、時間Ｔ１と時間Ｔ２とはオーバラップする部分を含んでいても良い（図１７参照）。
【００５８】
ここで、配線３４、３５に挿入された抵抗器Ｒ１，Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）によって、ＬＥＤチップ３Ａのみが点灯した場合の白色光Ａの輝度と、ＬＥＤチップ３Ｂのみが点灯した場合の白色光Ｂの輝度とが同じになるように、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに印加される駆動電圧の比が決定される。つまり、電源電圧は同じであっても、抵抗器Ｒ１の抵抗値と抵抗器Ｒ２との抵抗値との差によって、異なる駆動電圧がＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに印加される。図８（ａ）（ｂ）に示す例では、ＬＥＤチップ３Ａに対する駆動電圧がＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧よりも高くなるように電圧比が決定されている（図８（ａ）の網掛け部分参照）。したがって、配線３４を流れる電流値、すなわちＬＥＤチップ３Ａ側に流れる電流値は、配線３５を流れる電流値、すなわちＬＥＤチップ３Ｂ側に流れる電流値よりも高くなっている。
【００５９】
このように、単位時間（１周期Ｔ）当たりにおけるＬＥＤチップ３Ａ側とＬＥＤチップ３Ｂ側とに対する電力供給時間の比（Ｔ１／Ｔ２）を変化させる。これによって、発光モジュール３０の出力光の相関色温度を２６００Ｋから９０００Ｋの間の任意の値に調整することができる。さらに、ＬＥＤチップ３Ａ側からの白色光ＡとＬＥＤチップ３Ｂ側からの白色光Ｂとの輝度が同じとなるような電圧比で各チップに対して駆動電圧が印加されるので、色温度の変化に拘わらず白色ＬＥＤ８からの合成白色光の輝度を一定にすることができる。言い換えれば、白色ＬＥＤ８から発せられる合成白色光の色温度・及び輝度（明るさ）を所望の値に調整することができる。なお、分割領域部１２Ａと分割領域部１２Ｂからの発光強度の比率の変化については、段階的に変化させてもよく、また連続的に変化させてもよい。
【００６０】
なお、図７では、抵抗器Ｒ１及びＲ２（Ｒ１＜Ｒ２）を設けた例を示したが、各分割領域部１２を構成するＬＥＤチップの種類・数，蛍光体の種類・濃度に応じて、Ｒ１＞Ｒ２としてもよい。或いは、抵抗器Ｒ１とＲ２との一方のみが設けられていても良い。また、抵抗器Ｒ１，Ｒ２として、可変抵抗器を適用することもできる。また、抵抗器Ｒ１及びＲ２は、各ＬＥＤチップの入力側に設けることもできる。抵抗器Ｒ１，Ｒ２は、配線上に挿入しても良く、発光モジュール又はパッケージ内に組み込んでも良い。
【００６１】
＜＜変形例＞＞
上述した実施形態１は、以下の変形が可能である。図９は、実施形態１の変形例の説明図である。図７に示したように、照明装置としては、複数の発光モジュール３０が直列に接続されることが考えられる。この場合、各発光モジュール３０の各分割領域部１２（ＬＥＤチップ３）に印加する電圧のオン／オフを、図８に示したように急激に切り替えると、ＬＥＤチップ３に過剰な負荷がかかってＬＥＤチップ３が破損するおそれがある。
【００６２】
そこで、図９（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ３に対する印加電圧のオン／オフを切り替える場合には、段階的に電圧を変化させることが好ましい。この場合、印加電圧（電流）の波形は、矩形状ではなく、台形状にするのが好ましい。電圧の段階的な制御は、例えば、Ｄ／Ａコンバータを含む電源回路を用いることで、図９（ｂ）の部分拡大図に示すように、階段状に変化（上昇又は下降）する電圧を印加することができる。
【００６３】
図１０は、台形状の電圧を印加するための電源及び制御回路の構成例を示す。図１０の例では、分割領域部１２Ａ側のＬＥＤチップ３Ａに対して駆動電圧を印加する第１の系統と、分割領域部１２ＢのＬＥＤチップ３Ｂに対して駆動電圧を印加する第２の系統との２系統が示されている。第１の系統と第２の系統とは同じ構成を有している。
【００６４】
第１（第２）の系統は、電源調整用回路５１Ａ（５１Ｂ）と、電源調整用回路５１に接続された抵抗５２Ａ（５２Ｂ）と、ＬＥＤドライバ５３Ａ（５３Ｂ）とを備えている。ＬＥＤドライバ５３としては、ＺＹＷＹＮ社製のＺＤ３３１５を適用することができる。
【００６５】
ＺＤ３３１５は、ＩＳＥＴピンを有しており、このＩＳＥＴピンに抵抗５２を接続してＩＳＥＴピンから流れる電流量を変えることでＬＥＤチップ３に流れる電流量（ＬＥＤ電流）を変化させることができる。電源調整用回路５１Ａ（５１）は、例えば、マイクロコンピュータ（マイコン、例えばPIC16F877A）とラダー回路との組み合わせで構成され、ＩＳＥＴピンから流れる電流が階段状に上昇し、或る値となるとその状態を一定時間維持し、その後階段状に減少して、電流の変化が台形状になるようにＩＳＥＴピンからの電流を制御する。これによって、ＺＤ３３１５は、ＬＥＤチップ３Ａ（３Ｂ）に対し、ＩＳＥＴピンの電流に応じたＬＥＤ電流を供給するようにＬＥＤチップ３Ａ（３Ｂ）の駆動電圧を変化させる。従って、ＬＥＤチップ３Ａ（３Ｂ）に対して台形状の電圧を印加することができる。
【００６６】
また、図９（ｃ）に示すように、矩形状の電圧を印加する（電流を供給する）場合には、電圧を下降させる場合に完全にオフにする（電圧を零にする）のではなく、微少な電流が流れる所定の電圧値まで下降させて、その状態を次の電圧上昇時（次の周期Ｔの開始）まで維持するようにするのが好ましい。このような制御は、ＰＷＭ制御において、所定の電圧値としてオフセット電圧値を設定しておき、電圧及び電流がオフとならないようにすることで実現可能である。例えば、図１０に示した例では、オフセット電圧値が下限となるように、電源調整用回路５１Ａ（５１Ｂ）がＩＳＥＴピンの電流を制御することで実現することができる。
【００６７】
なお、図９（ａ）（ｃ）に示す変形例は、一つのＬＥＤチップ３（例えばＬＥＤチップ３Ａ）に対する電圧の時間的変化を示しており、時間Ｔ２においては、別のＬＥＤチップ（ＬＥＤチップ３Ｂ）に対する電圧制御が、図９（ａ）又は（ｃ）を用いて説明した手法と同様の手法で実施される。以上のような変形例を採用することで、ＬＥＤチップ３の破損を防止することができる。
【００６８】
図１１は、図７において、抵抗器Ｒ１及びＲ２が除かれている場合において、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの夫々に対する所定の印加時間の比（Ｔ１／Ｔ２）で、且つ所定の駆動電圧比で、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂを駆動可能な制御回路の構成例を示す。図１１に示す例では、ＬＥＤチップ３Ａの駆動を制御するＬＥＤドライバ６１Ａと、ＬＥＤチップ３Ｂの駆動を制御するＬＥＤドライバ６１Ｂと、ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂの動作を制御するマイクロコンピュータ（マイコン）６２とを備えている。
【００６９】
ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂは、例えば、上述したＺＹＷＹＮ社製のＺＤ３３１５である。ＺＤ３３１５は、イネーブル（ＥＮ）ピンを有しており、ＥＮピンに対する信号のオン／オフで、ＬＥＤチップ３に対する駆動電圧の印加（ＬＥＤ電流の供給）をオン／オフする。
【００７０】
マイコン６２は、例えば、上記したPIC16F84Aを適用することができる。マイコン６２
は、予め組み込まれたプログラムに従って、ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂ（ＺＤ３３１５）のＥＮピンに対し、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに対する駆動電圧の印加時間（すなわち
、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの点灯時間）の比を考慮したオン／オフ信号（すなわち、イネーブル／ディスエーブル信号）を与える。ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂは、ＥＮピンに対するオン／オフ信号に従ったデューティ比で駆動電圧の印加をオン／オフする。これによって、ＬＥＤチップ３Ａ及び３Ｂの夫々に対して、所定の印加時間の比で駆動電圧を印加することができ、その比に応じた合成白色光を白色ＬＥＤ８から発することができる。
【００７１】
また、図１１では図示していないが、ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂは、上述したＩＳＥＴピンを有しており、このＩＳＥＴピンに所望のＬＥＤ電流をＬＥＤチップ３に流すための抵抗（図示しない）が接続されている。抵抗の抵抗値は、ＬＥＤドライバ６１間で異なる値に設定することができる。抵抗値が異なる場合、ＬＥＤ電流がＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂで異なることにより、駆動電圧もＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂで異なることになる。よって、各ＩＳＥＴピンに接続される抵抗の抵抗値は、所望の合成白色光の輝度が得られる駆動電圧比となるように決定されている。よって、色温度の変化に拘わらず、合成白色光の輝度が一定となるようにすることができる。
【００７２】
また、図１１の構成において、例えば、ＩＳＥＴピンに接続される抵抗を可変抵抗とし、マイコン６２に対して複数の色温度指定値を入力可能にし、色温度指定値に応じてＬＥＤドライバ６１Ａ，６１ＢのＥＮピンに対するオン／オフのタイミングを切り替えることで、白色ＬＥＤ８の色温度を動的に変更することができる。さらに、色温度指定値に応じた抵抗値が予め決定され、マイコン６２が色温度指定値に応じて各可変抵抗の抵抗値を変更することによって、色温度の変更に拘わらず、合成白色光の輝度を一定にすることができる。
【００７３】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２の構成は、実施形態１と共通する部分を含むので、共通部分については説明を省略し、主として相違部分について説明する。
【００７４】
実施形態１では、発光モジュール３０の各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂには、配線３４，３５を用いて直流電流が供給されていた。実施形態２では、発光モジュール３０（各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂ）に対して交流電流が供給される例について説明する。
【００７５】
図１２は、実施形態２に係る白色ＬＥＤを電気的記号を用いて模式化した図である。実施形態２に係る白色ＬＥＤ８では、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂは、配線２０Ｃと配線２０Ｄの間において、配線２０Ａ，２０Ｂを用いて並列接続されている。配線２０Ｃ及び配線２０Ｄは、交流電源に接続される。例えば、配線２０Ｃ側から配線２０Ｄ側への正の電流が流れる（正の電圧が印加される）場合には、ＬＥＤチップ３Ａに駆動用の電流が流れ、ＬＥＤチップ３Ｂには、保護用ダイオードＤ２により電流が流れない。これに対し、配線２０Ｄ側から配線２０Ｃ側への負の電流が流れる（負の電圧が印加される）場合には、ＬＥＤチップ３Ｂに駆動用の電流が流れ、ＬＥＤチップ３Ａには、保護用ダイオードＤ１により電流が流れないようにされている。なお、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの入力側に対し、チップ両端間の電圧が所定値以上となった時にオンとなる半導体スイッチを設け、保護用ダイオードＤ１，Ｄ２から出力される電流が他方のＬＥＤチップに回り込むのが防止されるようにしても良い。このように、保護用ダイオードや半導体スイッチのような保護回路を設けるのが好ましい。図１２に示すように、白色ＬＥＤとして、第１の白色光源に含まれる発光ダイオード（ＬＥＤチップ３Ａ）と第２の白色光源に含まれる発光ダイオード（ＬＥＤチップ３Ｂ）とが極性を逆にして並列接続された白色ＬＥＤを適用可能である。図１２に示す例では、逆並列接続を構成する一組のＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂは、それぞれ複数のＬＥＤ素子が並列接続されたものを示したが、ＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂのそれぞれを構成するＬＥＤ素子は一つでも良く、或いは複数のＬＥＤ素子が順方向に直列接続された
構成を有していても良い。このような、逆並列接続の一組のＬＥＤチップを有する白色ＬＥＤが適用される場合には、駆動電圧として、商用電源（例えば、１００Ｖ）を適用しても良く、商用電源よりも低い電圧を適用しても良い。また、逆耐圧性の高いＬＥＤチップを適用するのが好ましい。また、逆並列接続の一組のＬＥＤチップを有する白色ＬＥＤを適用する場合には、交流電源を利用できるので、交流−直流（ＡＣ−ＤＣ）コンバータや直流制御用のドライバが不要になる点で、制御回路の簡素化が期待できる。
【００７６】
図１３は、発光モジュール３０を電気的記号を用いて模式化した図である。図１３に示す例では、図１０に示したような５つの白色ＬＥＤ８が配線３４及び３５により直列に接続され、白色ＬＥＤ８群の両端は、交流電源回路４０に接続されている。
【００７７】
図１４は、交流電源回路４０により、各白色ＬＥＤ８Ａに供給される電流の例を示す。交流電源回路４０は、周期Ｔで正負のパルス電圧をＬＥＤチップ３Ａ（分割領域部１２Ａ）及びＬＥＤチップ３Ｂ（分割領域部１２Ｂ）に印加するように構成されている。この例では、ＬＥＤチップ３Ａに正の電圧ＶＦ１が印加時間Ｔ１で印加され、ＬＥＤチップ３Ｂに負の電圧ＶＦ２が印加時間Ｔ２で印加される。
【００７８】
交流電源回路４０は、正の電圧ＶＦ１の印加時間Ｔ１と負の電圧ＶＦ２の印加時間Ｔ２との比率を変更可能となっており、さらに、交流電源回路４０は、ＬＥＤチップ３Ａに対する駆動電圧とＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧とを所定の比で与えることができる。図１３に示す例では、印加時間が短い方の印加電圧値を印加時間が長い方の印加電圧値よりも高くした例が示されている。これによって、印加電圧が高い方の電流値は、印加電圧が低い方よりも高い電流値となっている。なお、印加時間Ｔ１及びＴ２の比に関わらず、正負の電圧の比は一定で制御される。
【００７９】
よって、実施形態１と同様に、印加時間Ｔ１及びＴ２の比が変更されることで、各分割領域部１２Ａ及び１２Ｂから発せられる合成白色光の色温度を変更することができる。また、色温度の変化に拘わらず輝度が一定となるような電圧比で、ＬＥＤチップ３Ａ及び３Ｂに対して駆動電圧が印加される。なお、各分割領域部１２Ａ及び１２Ｂからの最大光量は、ＶＦ１＝ＶＦ２のときとしても良く、ＶＦ１とＶＦ２とが異なる場合に最大光量が得られるようにしても良い。
【００８０】
なお、図１３とは回路構成が異なるが、図１１に示した回路構成図において、例えば、ＬＥＤチップ３Ｂの向きを逆にすることで、ＬＥＤチップ３Ｂが負の電圧によって駆動する状態となり、実質的に交流駆動されている状態となる。
【００８１】
＜＜変形例＞＞
図１５は、印加電圧波形の変形例を示す。図１５に示す例では、電圧が正から負に移行する間に、所定のインターバル時間Ｔ３が設けられている。これは、以下の理由による。すなわち、本発明において適用可能なＬＥＤチップは、紫外〜紫色ＬＥＤチップのみならず、青色ＬＥＤチップを適用することができる。青色ＬＥＤチップは、紫色ＬＥＤチップに比べ、熱に対して発光ピーク（ピーク波長）が揺らぎ易い。そこで、電圧ＶＦ１が印加されるＬＥＤチップとして、青色ＬＥＤチップが適用される場合には、インターバル時間Ｔ３を設けることで、青色ＬＥＤチップの温度上昇を抑え、ピーク波長の揺らぎが生じるのを抑えることが可能となる。
【００８２】
また、図示しないが、時間Ｔ２の終了と次の時間Ｔ１の開始の間にも、インターバル時間（Ｔ４）を設けてもよい。インターバル時間Ｔ４を設けることで、明るさを調節することができる。
【００８３】
もっとも、ＬＥＤチップの温度上昇防止に対する考え方は、ＬＥＤチップの発光波長に依存しない。従って、電圧ＶＦ１が印加されるＬＥＤチップが紫外〜紫色ＬＥＤチップである場合において、インターバル時間Ｔ３やＴ４を設けることを妨げるものではない。
【００８４】
また、図７に示した例では、発光モジュール３０を構成する複数の白色ＬＥＤ８は配線３４及び３５によって直列接続されていた。これに対し、図１６に示すように、白色ＬＥＤ８間が、一つの配線で接続され、白色ＬＥＤ８において、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂが、向きが逆の状態で並列接続されるようにしても良い。
【００８５】
また、実施形態１の変形例として説明した、台形状の電圧を印加する手法は、正負の電圧を交互に印加する実施形態２においても適用可能である。図１７は、台形状の正の電圧ＶＦ１と負の電圧ＶＦ２とを交互に印加する場合の電圧の時間的変化を示す。図１７に示す例では、印加時間Ｔ１とＴ２とが等しく、且つ電圧ＶＦ１とＶＦ２の絶対値が等しい場合を示しているが、色温度を変化させる場合には、Ｔ１とＴ２との比（Ｔ１／Ｔ２）が、段階的又は連続的に変化させられる。また、色温度変化時における白色光の輝度を一定になるように、駆動電圧比が設定される。これらの制御は、実施形態１で説明したのと同様である。
【００８６】
実施形態１及び２を通じて、色温度の変化に関わらず、合成白色光の輝度が一定となるような駆動電圧比でＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂを駆動する構成について説明してきた。色温度の変化に関わらず、合成白色光の輝度を一定にできることは、各色温度において、合成白色光の輝度を所望の値に調整できることを意味する。
【００８７】
すなわち、本発明は、実施形態１及び２で説明した色温度に対する輝度を一定にするようにされたパッケージ１，発光モジュール３０に限られず、２つの白色発光部位の輝度効率が同じではない場合（ＨＬペースト（蛍光体）の発光効率の違いの他、ＬＥＤチップのバラつき、紫ＬＥＤチップと青ＬＥＤチップの性質の違いその他による）に、各白色発光部位からの発光の寄与を、時間的な制御により設定しようとするとき全般に適用できる。
【００８８】
そして、白色発光部位の明るさ（輝度）調整（調光）は、ＬＥＤチップ３への印加電圧の絶対値を変化させることにより行う。どのような明るさ（輝度）のときも、２つの白色発光部位にそれぞれ印加する電圧の比率は一定とする。従って、本発明は、明るさにより発光効率が変化しない範囲内で使用する場合において有効なものである。実施形態１によれば、各ＬＥＤチップ３に対して電源電圧を印加することで、結果的に各ＬＥＤチップに対し所定の電圧比で電圧が印加される。実施形態２によれば、単純な制御により輝度一定で色温度を変えられる白色ＬＥＤが得られる。
【００８９】
なお、実施形態１及び２において、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに供給される電圧・電流の比は、ＬＥＤチップ３Ｂ側（−ＶＦ２側）を基準に決定しているが、ＬＥＤチップ３Ａ側（＋ＶＦ１側）を基準として決定しても良い。
【００９０】
また、実施形態１及び２において図８，図１４，図１５に示した電圧波形は、一方がオンの時に他方がオフとなる例であった。このような、一方がオンで他方がオフという制御は必須のものでなく、図１８に示すように、ＬＥＤチップ３Ａに対する印加電圧ＶＦ１とＬＥＤチップ３Ｂに対するＶＦ２との印加時間が重なりをもっていても良い。また、図１８の上図に示すＬＥＤチップ３Ａに対する印加電圧ＶＦ１は、パルス幅の制御範囲や信頼性等を考慮しなければ、下図のように変更することも可能である。
【００９１】
＜実験例＞
以下、本発明に関して行われた実験例について説明する。最初に、今回の実験に使用し
たパッケージを説明する。実験に使用したパッケージは、例えば図１に示したパッケージ１とほぼ同様の外観構成を備えており、基板２の部材はアルミナを主成分としたセラミクスから構成され、その表面側に金をベースとした電極がメッキされている。ＬＥＤチップ３はこの電極上にフリップチップ実装されている。また、パッケージ１のリフレクタ１０は、間仕切り１１で二つの穴（分割領域部１２Ａ，１２Ｂ）に分けられ、分割領域部１２Ａ，１２Ｂをなす穴は、２種類の蛍光体ペーストでそれぞれ封止され、ＬＥＤチップ３が蛍光体ペーストで被覆された状態となっている。
【００９２】
各分割領域部１２Ａ，１２Ｂには、ＬＥＤチップ３が５つずつフリップチップ実装されており、各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けられた５つのＬＥＤチップ３が励起源として蛍光体ペーストを励起し、２種類の白色光が混合された合成白色光を得ることができる。蛍光体ペーストとは、シリコーン樹脂と蛍光体を混合してなるものである。なお、パッケージ１内に設けられた電気配線は、各分割領域部１２Ａ，１２に設けられた５つのＬＥＤチップ３が並列になるように設けられ、且つ分割領域部１２毎に出力（発光）を制御できるように、分割領域部１２間で電気的に独立している。これにより、各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けられた５つのＬＥＤチップ３の発光を個別に制御することができ、１パッケージで、色味（色温度）の異なる白色光を分割領域部１２Ａ，１２Ｂの夫々から発することができる。
【００９３】
実験に使用したＬＥＤチップ３の発光ピーク波長は４０２ｎｍであり、蛍光体ペーストで各分割領域部１２を封止する前の状態のパッケージ１に１２０ｍＡの電流を投入したとき１３０ｍＷの放射束が得られた。
【００９４】
蛍光体ペーストの作製に使用した蛍光体は、Ｅｕ付活アルミン酸塩系の青色蛍光体であるＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ→Ｂａ０．７Ｅｕ０．３ＭｇＡｌ１０Ｏ１７（略称：ＢＡＭ）と、Ｅｕ付活アルカリ土類ケイ酸塩系の緑色蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ→Ｂａ１．３９Ｓｒ０．４６Ｅｕ０．１５ＳｉＯ４（略称：ＢＳＳ）と、Ｅｕ付活酸窒化物系の赤色蛍光体である（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３ ：
Ｅｕ→（１−ｘ）Ｃａ０．９９２５Ｅｕ０．００７５ＡｌＳｉＮ３・ｘＳｉ２Ｎ２Ｏ（ｘ＝０．０９〜０．１２）（略称：ＣＡＳＯＮ）である。
【００９５】
蛍光体ペーストは低色温度・高色温度それぞれの色温度に発光するように調合し、ディスペンサを使用して各穴（分割領域部１２）を封止した。このとき封止した重量と、作製した蛍光体ペーストの配合を、図１９に示す。
【００９６】
なお、実験で使用したパッケージ１は、分割領域部１２Ａ側のＬＥＤチップ３Ａを単独で発光させたときに２５００Ｋの白色光が得られるようにし、分割領域部１２Ｂ側のＬＥＤチップ３Ｂを単独で発光させたときに５９００Ｋの白色光が得られるようにした。以上のようにして、実験用のパッケージ１を作製した。
【００９７】
図２０（Ａ）は、実験用のパッケージ１を用いた実験装置を模式的に示す図であり、図２０（Ｂ）は、実験に用いたパッケージ１の駆動条件を示す表である。図２０（Ａ）に示すように、作製された実験用のパッケージ１（白色光ランプ）を積分球（例えばＬａｂｓｐｈｅｒｅ社製）７１内に配置し、２５００Ｋ側（分割領域部１２Ａ）側のＬＥＤチップ３Ａと、５９００Ｋ側（分割領域部１２Ｂ）側のＬＥＤチップ３Ｂとの夫々に電圧／電流発生器７２（７２Ａ，７２Ｂ）を接続した。電圧／電流発生器７２として、ＡＤＣ社製の電圧／電流発生器Ｒ６２４３を用いた。
【００９８】
各電源／電流発生器７２Ａ，７２Ｂを操作して、分割領域部１２Ａと分割領域部１２Ｂとを夫々単独で発光させ、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの駆動電圧を変えて、分割領域部１２
Ａと１２Ｂとの間で光束がほぼ同じになる条件（駆動電圧値Ｖｏｐ）を見つけた（電圧ソースモードで印加）。この実験での分割領域部１２Ａ側の駆動電圧Ｖopは３．１８５Ｖであり、分割領域部１２Ｂ側の駆動電圧Ｖopは３．２３Vであった（図２０（Ｂ））。なお
、積分球の放熱性が良くないことから、電流値の上限は５０ｍＡとした。
【００９９】
各電圧／電流発生器６２Ａ及び６２ＢによるＰＷＭ制御時のパルス周期は、１００ｍｓに設定した。そして、分割領域１２Ａ（２５００Ｋ）側のパルス幅を１００（ＣＷ：Continuous Wave）[ｍｓ]，９０，８０，・・・，０（電源ＯＦＦ）の順番で変化させる（１
０ｍｓずつ印加時間を短くする）一方で、分割領域部１２Ｂ（５９００Ｋ）側のパルス幅を０（電源ＯＦＦ），１０[ｍｓ]，・・・９０，１００（ＣＷ）の順番で変化させた（印加時間を１０ｍｓずつ長くした）。そして、分割領域部１２Ａと分割領域部１２Ｂとのパルス幅比（印加時間（通電時間）の比）が、１：０（Ｓｃａｎ１），９：１（Ｓｃａｎ２），８：２（Ｓｃａｎ３），・・・，１：９（Ｓｃａｎ１０），０：１（Ｓｃａｎ１１）であるときの光束を積分球（例えばＬａｂｓｐｈｅｒｅ社製）７１で測定した。
【０１００】
図２１は、今回の実験に使用したパッケージ１（白色光ランプ）の発光スペクトルの変化を示す。どのパルス幅比（Ｓｃａｎ１〜１２：パルス幅条件１〜１２と称する）においても、６４０ｎｍ付近に最大ピークが表れ、４７０ｎｍ付近に第２のピークが現れる結果となった。もっとも、パッケージ１に適用される蛍光体の種類によってスペクトルの傾向は異なると考えられる。
【０１０１】
図２２は、パルス幅条件１〜１２での光出力（放射束）（ｍＷ）（図中Ｂ）及び色温度変化（図中Ａ）を示すグラフである。合成白色光を分割領域部１２Ｂ（５９００Ｋ）側が占める割合が大きくなるにつれて色温度が２６００Ｋ〜５９００Ｋへ変化してくのに対し、光出力に変化は殆ど見られなかった。
【０１０２】
図２３は、パルス幅条件１〜１２での光束（ｌｍ）（図中Ｂ）及び色温度変化（図中Ａ）を示すグラフである。合成白色光を分割領域部１２Ｂ（５９００Ｋ）側が占める割合が大きくなるにつれて色温度が２６００Ｋ〜５９００Ｋへ変化してくのに対し、光束に変化は殆ど見られなかった。このことは、実験用のパッケージ１が、色温度の変化に拘わらず一定の輝度（明るさ）を持つ白色光又は合成白色光を発することができることを示す。
【０１０３】
図２４は、今回の実験で使用したパッケージ１（白色光ランプ）の座標の変化を示す。座標は、２５００Ｋと５９００Ｋとの間を移動していることが分かる。
【０１０４】
図２５は、今回の実験結果をまとめた表である。今回の実験では、上述したように分割領域部１２Ａ側（ＬＥＤチップ３Ａ）の駆動電圧Ｖopを３．１８５Ｖとし、分割領域部１２Ｂ側（ＬＥＤチップ３Ｂ）側の駆動電圧Ｖopを３．２３Vとした。電流値は、３２〜３
５ｍＡ程度とした。今回の実験結果では、光束の変動は約２．８％程度に収まっている。平均演色評価数（Color Rend Index: Ｒａ）の悪化も見られなかった。
【０１０５】
図２６（Ａ）は、分割領域側１２Ｂ側のＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧のデューティ比の変化との関係を示す図であり、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）に示した近似曲線を用いて、２５００Ｋ，３０００Ｋ，３５００Ｋ，４０００Ｋ，４５００Ｋ，５０００Ｋ，５５００Ｋ，５９００Ｋを発色する場合におけるＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとに対する駆動電圧比の例を示す。このような電圧比を２５００Ｋ〜５９００Ｋからの間に存する所望の色温度にて割り出すことで、パッケージ１で所望の色温度及び輝度（明るさ）を有する白色光を発することができる。
【０１０６】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３について説明する。発光モジュール３０を含む照明装置においては、複数の発光モジュール３０が多段接続される。このように、発光モジュール３０を構成するパッケージ１，或いはＬＥＤチップが多段に直列接続されると、接続数が多くなるにつれて印加電圧や供給電力値も大きくなる。このため、ＬＥＤチップに多量の電圧又は電流が供給されると、ＬＥＤチップが破損するおそれがあった。実施形態３では、ＬＥＤチップの破損を防止するための構成について説明する。
【０１０７】
図２７は、複数の白色ＬＥＤ８（パッケージ１）に含まれるＬＥＤチップ３を直列接続した例を示す。図２７において、白色ＬＥＤ８は、二つのＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂを有しており、直流電源Ｅに対し、各白色ＬＥＤ８のＬＥＤチップ３Ａが直列に接続され、その後段に、各白色ＬＥＤ８のＬＥＤチップ３Ｂが直列に接続されている。図１６に示す例では、直流電源Ｅと１段目のＬＥＤチップ３Ａのアノードとの間に、保護素子としての整流素子（例えばダイオード）５０が直列に挿入されている。また、最終段に相当するＬＥＤチップ３Ｂのカソードと直流電源Ｅとのとの間にも、整流素子５０が挿入されている。
【０１０８】
なお、白色ＬＥＤ８は、発光モジュール３０であっても良い。この場合、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに相当する部分は、複数のＬＥＤチップ３Ａ又は３Ｂが直列に多段接続されたものとなる。
【０１０９】
図２８は、図２７と同様の回路構成において、整流素子５０をＬＥＤチップ３毎にＬＥＤチップ３に対して並列接続したものである。
【０１１０】
図２９は、複数の白色ＬＥＤ８（発光モジュール３０）のそれぞれを構成するＬＥＤチップ３Ａが直列接続される一方で、複数の白色ＬＥＤ８（発光モジュール３０）のそれぞれを構成するＬＥＤチップ３Ｂが直列接続され、直列接続されたＬＥＤチップ３Ａ群と、直列接続されたＬＥＤチップ３Ｂ群とが、直流電源Ｅに対して並列接続された例を示す。この場合、保護素子としての整流素子５０は、最終段の白色ＬＥＤ８のカソード側に設けられる。整流素子５０に代えて、多量の電流が流れるのを抑える抵抗素子（制限抵抗）が設けられていても良い。
【０１１１】
図３０は、ＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとが並列接続された白色ＬＥＤ８が複数個直列に接続された例を示し、各白色ＬＥＤ８に対して整流素子５０が並列接続されている。以上説明した図１６〜図１９のいずれにおいても、整流素子５０によって、大量の電流がＬＥＤチップ３に流れ、ＬＥＤチップ３が破損することが防止される。
【０１１２】
図３１は、多段接続された白色ＬＥＤ８（発光モジュール３０）が交流電源Ｖからの交流電圧で交流駆動される例を示す。この場合、例えば、最後段に位置するＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂのカソード側に整流素子５０が夫々順方向に直列接続され、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに逆バイアス電圧が印加されることが防止される。なお、整流素子５０に代えて、リレーやトランジスタのようなスイッチが設けられても良い。
【０１１３】
なお、図２７〜図３１に示した回路構成では、ＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとの双方が同時に発光するようになっているが、実施形態１及び２との組み合わせにおいて、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂが保護素子（整流素子５０）によって保護されるようにすることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１・・・・パッケージ
２・・・・基板
３Ａ、３Ｂ・・・・半導体発光素子
８・・・・白色ＬＥＤ
１０・・・・リフレクタ
１１・・・・間仕切り
１２Ａ、１２Ｂ・・・・分割領域部
１４Ａ、１４Ｂ・・・・蛍光部
２０Ａ、２０Ｂ・・・・配線
３０・・・・発光モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトルの異なる第１及び第２の白色光源を備える半導体発光装置、当該半導体発光装置を複数備えた発光モジュール，及び当該発光モジュールを備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体発光素子及び蛍光体を用いた照明装置の形成に使用される発光モジュールがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の発光モジュールは、複数の半導体発光装置としてのパッケージを有している。各パッケージは、二つの分割領域部の夫々において、半導体発光素子（「ＬＥＤ（Light Emitting Diode）チップ」ともいう）が蛍光体で被覆された発光体を備えている。各ＬＥＤチップに電力が供給されることで、二つの分割領域部の夫々からは、半導体発光素子からの光、及び半導体発光素子からの光で励起された蛍光体から発せられる光により、白色光が発せられるように構成されている。すなわち、パッケージは、二つの白色ＬＥＤを備えた構成となっている。
【０００３】
図３２は、パッケージの発光制御のために各白色ＬＥＤ（発光体）に供給される電流の一例を示す。図３２（ａ）は、配線を介して一方の分割領域部内に配置されるＬＥＤチップに供給される電流の推移を示しており、図２１（ｂ）は配線を介して他方の分割領域部に配置されるＬＥＤチップに供給される電流の推移を示している。各ＬＥＤチップには、矩形状の電流が供給され、且つ一方のＬＥＤチップ側に供給される電流量と、他方のＬＥＤチップ側に供給される電流量の総和は、各ＬＥＤチップに印加する電圧を一定とし、通電時間を変化させることにより、一定になるように制御される。図３２に示す状態は、一方のＬＥＤチップ側に供給される電流量は当該総和の２５％であり、他方のＬＥＤチップ側に供給される電流量は当該総和の７５％である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３１５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各分割領域部に同じＬＥＤチップが配置された場合には、一方の分割領域部から発せられる白色光の輝度への寄与と、他方の分割領域部から発せられる白色光の輝度への寄与とは、１：３とはならない。その理由は、次のようなものである。
【０００６】
各分割領域部に配置される発光体の組合せは、紫外〜紫色ＬＥＤチップと赤色、緑色、青色蛍光体との組合せを組合せ（組合せＡ）、青色ＬＥＤチップと赤色、緑色蛍光体との組合せ（組合せＢ）、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組合せ（組合せＣ）、が挙げられる。
【０００７】
ここで、上記組合せＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれにおいて、各分割領域部に配置するＬＥＤチップの種類・数は同じとし、蛍光体の濃度のみを調整することで得られる白色光の色温度と、その発光効率との関係を図３３に示す。
【０００８】
図３３の横軸は色温度（Ｋ）を表し、縦軸は発光効率（lm/W）を表す。そして、図中の線ＬＡは組合せＡに対応し、線ＬＢは組合せＢに対応し、線ＬＣは組合せＣに対応している。図３３から分かるように、上記３つの組合せの中で、組合せＡに対応する線ＬＡの傾
きが最も小さく、ほぼ水平な直線状態になっており、組合せＣに対応する線ＬＣの傾きが最も大きくなっている。この各直線の傾きが大きくなるほど、色温度を変化させようとするとき、その発光効率が大きく変動することを意味する。
【０００９】
該直線に傾きがあることから、前述のような通電制御により色温度を変化させたとき、白色ＬＥＤの輝度が大きく変動することを意味する。分かり易い例えでいえば、一方の分割領域部側のみを点灯させている状態と、他方の分割領域部側のみを点灯させている状態とでは、各ＬＥＤチップに供給される電力は同じであるが、白色ＬＥＤの発光効率（輝度を指標とした効率＝輝度効率＝luminous efficacy：単位lm/W）が異なるため、両状態で
は明るさが異なるのである。
【００１０】
従って、二つの分割領域部から発せられる白色光の合成比率を、図３２に示した通電制御により変化させて色温度を変化させる場合に、合成白色光の輝度が一定とならないおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上述した問題に鑑みなされたものであり、２つの白色光源からの白色光が合成された合成白色光の輝度を特定の値に調整可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様は、第１の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第１の白色光源と、前記第１の白色光とスペクトルの異なる第２の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第２の白色光源とを含む半導体発光装置であって、前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された合成白色光が特定の輝度となるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動されることを特徴とする半導体発光装置である。
【００１３】
第１の態様によれば、第１及び第２の白色光源に対する駆動電圧の比で、各白色光源の合成白色光の輝度に対する寄与度を調整でき、これによって、合成白色光を特定の値に調整することができる。
【００１４】
第１の態様は、前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された合成白色光が特定の色温度となるように決定された単位時間当たりにおける駆動電圧の印加時間の比、及び前記第１の白色光源のみを点灯させたときの輝度と前記第２の白色光源のみを点灯させたときの輝度とが同じになるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動されるように構成することができる。このようにすれば、色温度の変化に対して輝度が一定の合成白色光を得ることができる。
【００１５】
本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、電源回路から前記駆動電圧比での駆動電圧が印加されるように構成することができる。この場合、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、正の電圧が前記駆動電圧比で印加されるように構成することができる。或いは、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に対し、絶対値の比が前記駆動電圧比である正負の電圧の一方が印加され、前記発光ダイオードの他方に対し、前記正負の電圧の他方が印加されるようにすることもできる。また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードのそれぞれに対し、所定周期内において一定時間一定値の電圧が印加されるようにして、前記駆動電圧比に応じた駆動電圧を印加するように構
成可能である。さらに、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、台形状の電圧波形を有する駆動電圧が印加されるように構成することもできる。或いは、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に前記駆動電圧比に応じた電圧が印加されている場合には、前記他方の発光ダイオードには、オフセット電圧が印加されるように構成することもできる。
【００１６】
また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、前記駆動電圧比での電圧が所定周期内で時間が重ならないように供給され、前記各発光ダイオードに前記電圧比に応じた電圧が印加される時間の間には、前記各発光ダイオードの双方に電圧が印加されないインターバル期間が設けられているように構成することができる。また、第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと、前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとが、極性を逆にして並列接続されている様に構成可能である。
【００１７】
また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源と前記第２の白色光源との少なくとも一方に、当該第１及び第２の白色光源に含まれる発光ダイオードの夫々に対して印加される電圧が前記駆動電圧比となるように調整する抵抗素子が接続されているように構成することができる。
【００１８】
また、本発明の第１の態様は、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列に接続される少なくとも一つの保護素子を含むことができる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様における半導体発光装置を複数個備え、
前記各半導体発光装置に含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列接続されるとともに、前記各半導体発光装置に含まれる前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列に接続された発光モジュールである。
【００２０】
本発明の第２の態様は、前記各半導体発光装置における前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第２の態様における発光モジュールを複数個備え、
前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続されるとともに、前記各発光モジュールに含まれる複数の前記第２の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続された照明装置である。
【００２２】
本発明の第３の態様は、前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含むように構成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、２つの白色光源からの白色光が合成された合成白色光の輝度を特定の値に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】図１Ａは、発光モジュールを構成する半導体発光装置（白色ＬＥＤ）内の、パッケージの概略構成の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、パッケージに設けられた半導体発光素子（ＬＥＤチップ）に電力を供給する配線の実装状態を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示すパッケージ１を電気的記号を用いて模式化した図である。
【図２】図２は、図１Ａに示す白色ＬＥＤにおいて、上記配線を含む面で切断した場合の断面図である。
【図３】図１に示す半導体発光装置での半導体発光素子と基板との接続関係を示す図である。
【図４】図１に示す半導体発光装置において、各分割領域部からの出力光に設定される白色光の色度点と黒体輻射軌跡との関係を示す図である。
【図５】図４に示す白色光の色度点と黒体輻射軌跡との関係についての要部拡大図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の実施例に係る発光モジュールの構成を示す図であり、図６（ｂ）は該発光モジュールにおける半導体発光装置の配置について簡略に示す図である。
【図７】図６に示す発光モジュールでの、半導体発光装置間の電力供給のための配線の状態を示す図である。
【図８】図８は、発光モジュールの発光制御のために各白色ＬＥＤに印加される電圧の一例を示す。
【図９】図９は、実施形態１の変形例の説明図である。
【図１０】図１０は、台形状の電圧を印加するための電源及び制御回路の構成例を示す。
【図１１】図１１は、図７において、抵抗器Ｒ１及びＲ２が除かれている場合において、ＬＥＤチップの夫々に対する所定の印加時間の比（Ｔ１／Ｔ２）で、且つ所定の駆動電圧比でＬＥＤチップを駆動可能な制御回路の構成例を示す。
【図１２】図１２は、実施形態２に係る白色ＬＥＤを電気的記号を用いて模式化した図である。
【図１３】図１３は、発光モジュール３０を電気的記号を用いて模式化した図である。
【図１４】図１４は、交流電源回路により、各白色ＬＥＤに供給される電流の例を示す。
【図１５】図１５は、印加電圧波形の変形例を示す。
【図１６】図１６は、変形例の説明図である
【図１７】図１７は、台形状の正の電圧ＶＦ１と負の電圧ＶＦ２とを交互に印加する場合の電圧の時間的変化を示す。
【図１８】図１８は、印加電圧波形の変形例を示す。
【図１９】図１９は、実験用のパッケージにおいて穴の封止に使用した蛍光体ペースト重量と、作製した蛍光体ペーストの配合とを示す表である。
【図２０】図２０（Ａ）は、実験用のパッケージ１を用いた実験装置を模式的に示す図であり、図２０（Ｂ）は、実験に用いたパッケージ１の駆動条件を示す表である。
【図２１】図２１は、実験に使用したパッケージ（白色光ランプ）の発光スペクトルの変化を示す。
【図２２】図２２は、パルス幅条件（Ｓｃａｎ）１〜１２での光出力（放射束）（ｍＷ）及び色温度変化を示すグラフである。
【図２３】図２３は、パルス幅条件（Ｓｃａｎ）１〜１２での光束（ｌｍ）及び色温度変化を示すグラフである。
【図２４】図２４は、実験で使用したパッケージ（白色光ランプ）の座標の変化を示す。
【図２５】実験結果をまとめた表である。
【図２６】図２６（Ａ）は、分割領域側１２Ｂ側のＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧のデューティ比の変化との関係を示す図であり、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）に示した近似曲線を用いて、２５００Ｋ，３０００Ｋ，３５００Ｋ，４０００Ｋ，４５００Ｋ，５０００Ｋ，５５００Ｋ，５９００Ｋを発色する場合における各ＬＥＤチップに対する駆動電圧比の例を示す。
【図２７】図２７は、複数の白色ＬＥＤ（パッケージ）に含まれるＬＥＤチップを直列接続した例を示す。
【図２８】図２８は、図２７と同様の回路構成において、整流素子をＬＥＤチップ毎にＬＥＤチップに対して並列接続した例を示す。
【図２９】図２９は、複数の白色ＬＥＤ（発光モジュール）のそれぞれを構成するＬＥＤチップが直列接続される一方で、複数の白色ＬＥＤ（発光モジュール）のそれぞれを構成するＬＥＤチップが直列接続され、直列接続されたＬＥＤチップ群と、直列接続されたＬＥＤチップ群とが、直流電源に対して並列接続された例を示す。
【図３０】図３０は、２つのＬＥＤチップが並列接続された白色ＬＥＤが複数個直列に接続された例を示す。
【図３１】図３１は、多段接続された白色ＬＥＤ（発光モジュール）が交流電源からの交流電圧で交流駆動される例を示す。
【図３２】図３２は、パッケージの発光制御のために各白色ＬＥＤ（発光体）に供給される電流の一例を示す。
【図３３】白色光の色温度と、その発光効率との関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００２６】
＜実施形態１＞
以下、実施形態１に係る半導体発光装置（パッケージ）、パッケージを含む発光モジュール，及び発光モジュールを用いた照明装置について説明する。
【００２７】
図１Ａは、発光モジュール３０（後述する図７を参照。）を構成する半導体発光装置（以下、「白色ＬＥＤ」という）８内の、パッケージ１の概略構成の斜視図であり、図１Ｂは、パッケージ１に設けられた半導体発光素子（以下、「ＬＥＤチップ」という）３Ａ、３Ｂに電力を供給する配線２０Ａ、２０Ｂの実装状態を示す図である。また、図１Ｃは、図１Ａ及び図１Ｂに示すパッケージ１を電気的記号を用いて模式化した図である。更に、図２は、図１Ａに示す白色ＬＥＤ８において、上記配線２０Ａ、２０Ｂを含む面で切断した場合の断面図である。
【００２８】
図１Ａに示すように、白色ＬＥＤ８はパッケージ１を含んで構成され、該パッケージ１は、基板２上に配置された環状且つ円錐台形状のリフレクタ１０を有する。このリフレクタ１０は、後述する各分割領域部１２からの出力光の一部を、白色ＬＥＤ８の出射方向に導く機能を有するとともに、パッケージ１の本体としての機能も果たす。なお、リフレクタ１０の円錐台形状の上面側は、白色ＬＥＤ８による光の出射方向となり、開口部１３を形成している。一方で、リフレクタ１０の円錐台形状の下面側は基板２が配置され、詳細は後述するがＬＥＤチップへの電力供給のための配線が敷設等されている（当該配線は図１Ａには図示せず）。
【００２９】
そして、この環状のリフレクタ１０の内部の空間を図１Ａ、図２に示すように均等に二つの領域に分割する間仕切り１１が、基板２に対して垂直に設けられている。この間仕切り１１によって、リフレクタ１０内に２つの分割領域部１２Ａ、１２Ｂが画定されるとともに、分割領域部１２Ａの開口部は、リフレクタ１０の開口部１３の右半分を占め、分割
領域部１２Ｂの開口部は、リフレクタ１０の開口部１３の左半分を占めることになる。本出願においては、分割領域部１２Ａの開口部を、分割開口部１３Ａと称し、分割領域部１２Ｂの開口部を、分割開口部１３Ｂと称する。即ち、開口部１３は、間仕切り１１によって分割開口部１３Ａと１３Ｂに分割されたことになる。
【００３０】
但し、パッケージ１における分割領域部１２Ａと１２Ｂの形状は、垂直な壁体を間仕切り１１として設けた構造に限定されるものではない。分割領域部１２Ａと１２Ｂは、それぞれが円錐台、角錐台、半球などの形状を有する窪みであってもよい。また、両分割領域部１２Ａ，１２Ｂの形状や内容積が同じであることも必須ではない。
【００３１】
また、図１Ａに示すパッケージ１は、一体となった部材中に分割領域部１２Ａと１２Ｂを含む構造体であるが、このようなパッケージ１を用いることは必須ではない。分割領域部としての構成を備える二つの構造体（パッケージ）を並置して、一方を分割領域部１２Ａ、他方を分割領域部１２Ｂとして機能させることが可能である。
【００３２】
図１Ａに示す分割領域部１２Ａ、１２Ｂには、ＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂがそれぞれ４個ずつ設けられている。このＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂ（これらのＬＥＤチップを包括的に参照する場合はＬＥＤチップ３と称する。）は、対となる配線２０Ａ、２０Ｂ（包括的に配線２０と称する場合もある。）にそれぞれ接続され、電力供給を受けることで発光を行う。なお、各分割領域部での配線２０へのＬＥＤチップ３の接続は、図１Ｂに示すように、配線２０Ａの上に４個のＬＥＤチップ３Ａが実装され、配線２０Ｂの上に４個のＬＥＤチップ３Ｂが実装される。そして、各分割領域における４個のＬＥＤチップ３は、対応する配線に対して順方向に並列接続されている。
【００３３】
ＬＥＤチップとしては、紫外線波長を発する紫外ＬＥＤチップ（発光ピーク波長３００〜４００ｎｍ），紫色光を発する紫色ＬＥＤチップ（発光ピーク波長４００〜４４０ｎｍ），青色光を発する青色ＬＥＤチップ（発光ピーク波長４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ）を適用することができる。各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けるＬＥＤチップ３の数は、例えば、１〜１０個である。ＬＥＤチップ３の数は、チップサイズと必要な明るさに応じて適宜決定すればよい。また、各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けられるＬＥＤチップ３の種類は、同種類であっても異種類であっても良い。異種類の組み合わせとしては、紫外又は紫色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの組み合わせが考えられる。
【００３４】
これらのＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂの実装状態を模式化して示すと図１Ｃのようになる。即ち、分割領域部１２Ａに配置される４つのＬＥＤチップ３Ａに対しては、配線２０Ａより電力供給が行われ、分割領域部１２Ｂに配置される４つのＬＥＤチップ３Ｂに対しては、配線２０Ｂより電力供給が行われる。図１Ｃに示すように、配線２０Ａ，２０Ｂの出力側には、抵抗器Ｒ１，Ｒ２が設けられる。抵抗器Ｒ１，Ｒ２の作用に関しては後述する。
【００３５】
ここで、ＬＥＤチップ３の基板２への実装について、図３に基づいて説明する。基板２は、ＬＥＤチップ３を含む白色ＬＥＤ８を保持するための基部であり、メタルベース部材２Ａ、メタルベース部材２Ａ上に形成された絶縁層２Ｄ、および絶縁層２Ｄ上に形成された対配線２０Ｃ、２０Ｄを有している。ＬＥＤチップ３は、相対する底面および上面に一対の電極であるｐ電極及びｎ電極を有しており、対配線２０Ｃの上面に、ＡｕＳｎの共晶半田５を介してＬＥＤチップ３の底面側の電極が接合されている。ＬＥＤチップ３の上面側の電極は、金属製のワイヤ６によって、もう一方の対配線２０Ｄに接続されている。これらの対配線２０Ｃ、２０Ｄの対で、図１Ｂに示される一つ対の配線２０Ａあるいは２０Ｂをなし、各分割領域部の４個のＬＥＤチップ３への電力供給が行われる。
【００３６】
尚、ＬＥＤチップ３と基板２の一対の対配線２０Ｃ、２０Ｄとの電気的接続は、図３に
示す形態に限られず、ＬＥＤチップ３における電極の組の配置に応じて適宜方法で行なうことができる。例えば、ＬＥＤチップ３の片面のみに電極の組が設けられている場合は、電極が設けられている面を上に向けてＬＥＤチップ３を設置し、各組の電極と各対配線２０Ｃ、２０Ｄとを例えば金製のワイヤ６でそれぞれ接続することによって、対配線２０Ｃ、２０ＤとＬＥＤチップ３とを電気的に接続することができる。また、ＬＥＤチップ３がフリップチップ（フェースダウン）の場合は、ＬＥＤチップ３の電極と対配線２０Ｃ、２０Ｄとを金バンプや半田で接合することによって電気的に接続することができる。
【００３７】
ここで、ＬＥＤチップ３は、後述する蛍光部１４Ａ、１４Ｂ（包括的に蛍光部１４と称する場合もある。）を励起するものである。中でも、ＧａＮ系化合物半導体を使用したＧａＮ系ＬＥＤ素子であることが好ましい。なぜなら、紫外〜青の光を発するのに、発光出力や外部量子効率が格段に大きく、後述の蛍光体と組み合わせることによって、非常に低電力で非常に明るい発光が得られるからである。ＧａＮ系ＬＥＤ素子においては、Ｉｎを含む発光層、例えば、ＡｌｘＧａｙＩｎｚＮ発光層、またはＩｎｘＧａｙＮ発光層を有しているものが好ましい。よく知られていることであるが、発光波長が紫〜青の場合は、発光層をＩｎｘＧａｙＮ井戸層を備えた多重量子井戸構造とし、この井戸層をクラッド層で挟んだダブルヘテロ構造とすると、発光効率が特に高くなる。
【００３８】
図３に示すように、基板２上には、このＬＥＤチップ３から発せられる光の一部を吸収して異なる波長の光を発する複数あるいは単独の蛍光体及び前記蛍光体を封止する透光性材料を含有する蛍光部１４が、ＬＥＤチップ３を覆って設けられている。尚、図３ではリフレクタ１０の記載は省略されているが、このような形態もパッケージから構成される白色ＬＥＤの一形態となり得る。ＬＥＤチップ３から発せられた光の一部は、蛍光部１４内の発光物質（蛍光体）に励起光として一部又は全部が吸収される。より具体的に白色ＬＥＤ８における蛍光部について図２に基づいて説明すると、分割領域部１２Ａにおいては、蛍光部１４ＡがＬＥＤチップ３Ａを覆い、且つその蛍光部１４Ａは分割開口部１３Ａにて露出される。また、分割領域部１２Ｂにおいては、蛍光部１４ＢがＬＥＤチップ３Ｂを覆い、且つその蛍光部１４Ｂは分割開口部１３Ｂにて露出される。従って、各蛍光部１４Ａ，１４Ｂからの出力光は、各分割開口部から外部に出射される。
【００３９】
次に、蛍光部１４について詳細に説明する。本実施形態に係る白色ＬＥＤ８は、白色光を出力することを目的とし、特に、白色ＬＥＤ８の発光色が、ＵＣＳ（ｕ、ｖ）表色系（ＣＩＥ１９６０）のｕｖ色度図において、黒体輻射軌跡からの偏差ｄｕｖができるだけ小さくなるように、好ましくは−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２を満たすように、ＬＥＤチップ３と蛍光体の組み合わせを選択する。尚、本発明における黒体輻射軌跡からの偏差ｄｕｖは、ＪＩＳ Ｚ８７２５（光源の分布温度及び色温度・相関色温度の測定方法）の５．
４項の備考の定義に従う。但し、黒体輻射軌跡は絶対的な基準ではない。人工的な規格に応じた発光色（人為的に定められた基準光からの偏差で規格化された発光色）が要求される場合がある。
【００４０】
ＬＥＤチップ３の発光波長が紫外または紫の場合は、蛍光体によりＲＧＢの３原色または、ＢＹ、ＲＧなどの補色関係にある波長の光を発生させることにより、白色光を得る。ＬＥＤチップ３の発光波長が青の場合には、蛍光体によりＹまたは、ＲＧの光を発生させ、ＬＥＤチップ３の発光との混色により白色光を得る。
【００４１】
好ましい蛍光体はよく知られている。
【００４２】
（赤色蛍光体）
赤色蛍光体としては、 (Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、 (Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ)2Ｏ2Ｓ
：Ｅｕで表されるユウロピウム付活希土類オキシカルコゲナイド系蛍光体、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びＭｏよりなる群から選ばれる少なくも１種の元素を含有する酸窒化物および／または酸硫化物を含有する蛍光体であって、Ａｌ元素の一部または全てがＧａ元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体、 (Ｌａ，Ｙ)2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ等のＥｕ付活酸硫化物蛍光体、Ｙ(Ｖ，Ｐ)Ｏ4：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ付活酸化物蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｂａ，
Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ)Ｓ：Ｅｕ等
のＥｕ付活硫化物蛍光体、ＹＡｌＯ3：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＬｉＹ9(
ＳｉＯ4)6Ｏ2：Ｅｕ、Ｃａ2Ｙ8(ＳｉＯ4)6Ｏ2：Ｅｕ、(Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ)3ＳｉＯ5：Ｅ
ｕ、Ｓｒ2ＢａＳｉＯ5：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、(Ｙ，Ｇｄ)3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、(Ｔｂ，Ｇｄ)3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2
Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ、(Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)ＳｉＮ2：Ｅｕ、(Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)
ＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ等のＥｕ付活窒化物蛍光体、(Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)ＡｌＳｉＮ3：Ｃｅ等のＣｅ付活窒化物蛍光体、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ)10(ＰＯ4)6Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍ
ｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ)3(Ｚｎ，Ｍｇ)Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活珪酸塩蛍光体、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ2・ＧｅＯ2：Ｍｎ等のＭｎ付活ゲルマン酸塩蛍光体、Ｅｕ付活αサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、(Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ)2Ｏ3：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸化物蛍光体、(Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ)2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ付活酸硫化物蛍光体、(Ｇｄ，Ｙ，Ｌｕ，Ｌａ)ＶＯ4：Ｅｕ，Ｂｉ等のＥｕ，Ｂｉ
付活バナジン酸塩蛍光体、ＳｒＹ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｃｅ等のＥｕ，Ｃｅ付活硫化物蛍光体、ＣａＬａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活硫化物蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＭｇＰ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ)2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活リン酸塩
蛍光体、(Ｙ，Ｌｕ)2ＷＯ6：Ｅｕ，Ｍｏ等のＥｕ，Ｍｏ付活タングステン酸塩蛍光体、(
Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)xＳｉyＮz：Ｅｕ，Ｃｅ（但し、ｘ、ｙ、ｚは、１以上の整数）等のＥｕ，Ｃｅ付活窒化物蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ)10(ＰＯ4)6(Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｏ
Ｈ)2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロリン酸塩蛍光体、((Ｙ，Ｌｕ，Ｇｄ，Ｔｂ)1-xＳｃxＣｅy)2(Ｃａ，Ｍｇ)1-r(Ｍｇ，Ｚｎ)2+rＳｉz-qＧｅｑＯ12+δ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、β−ジケトネート、β−ジケトン、芳香族カルボン酸、または、ブレンステッド酸等のアニオンを配位子とする希土類元素イオン錯体からなる赤色有機蛍光体、ペリレン系顔料(例えば、ジベンゾ｛［ｆ，ｆ'］−４，４'，７，７'−テトラフェニル｝ジインデノ［１，２，３−ｃｄ：１'，２'，３'−ｌｍ］ペリレン)、アントラキノン系顔料、レーキ系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、などを例示することができる。
【００４３】
（緑色蛍光体）
緑色蛍光体としては、 (Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)Ｓｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、 (Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類シリケート系蛍光体、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｓｒ，Ｂａ)Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)2(Ｍｇ，Ｚｎ)Ｓｉ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7
−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ等のＥｕ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：
Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、Ｚn2ＳｉＯ4：Ｍｎ等のＭｎ付活珪酸塩蛍光体、Ｃ
ｅＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｔｂ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ等のＴｂ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ2
Ｙ8(ＳｉＯ4)6Ｏ2：Ｔｂ、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14：Ｔｂ等のＴｂ付活珪酸塩蛍光体、(Ｓｒ
，Ｂａ，Ｃａ)Ｇａ2Ｓ4：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活チオガレート蛍光
体、Ｙ3(Ａｌ，Ｇａ)5Ｏ12：Ｃｅ、(Ｙ，Ｇａ，Ｔｂ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｌｕ)3(Ａｌ，Ｇａ)5Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活アルミン酸塩蛍光体、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ、Ｃａ3(Ｓｃ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｌｉ)2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＳｃ2Ｏ4：Ｃｅ等のＣｅ付活酸化物蛍光体、ＳｒＳｉ2Ｏ2Ｎ2：Ｅｕ、(Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ)Ｓｉ2Ｏ2
Ｎ2：Ｅｕ、Ｅｕ付活βサイアロン等のＥｕ付活酸窒化物蛍光体、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：
Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｌａ，Ｇｄ，Ｙ)2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ等のＴｂ付活酸硫化物蛍光体、ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃ
ｕ，Ａｕ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、(Ｙ，Ｇａ，Ｌｕ，Ｓｃ，Ｌａ)ＢＯ3：Ｃｅ，Ｔｂ、
Ｎａ2Ｇｄ2Ｂ2Ｏ7：Ｃｅ，Ｔｂ、(Ｂａ，Ｓｒ)2(Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｎ)Ｂ2Ｏ6：Ｋ，Ｃｅ，
Ｔｂ等のＣｅ，Ｔｂ付活硼酸塩蛍光体、Ｃａ8Ｍｇ(ＳｉＯ4)4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ)(Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ)2Ｓ4：Ｅｕ等のＥｕ付活チオアルミネート蛍光体やチオガレート蛍光体、(Ｃａ，Ｓｒ)8(Ｍｇ，Ｚｎ)(ＳｉＯ4)4Ｃｌ2：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活ハロ珪酸塩蛍光体、ピリジン−フタルイミド縮合誘導体、ベンゾオキサジノン系、キナゾリノン系、クマリン系、キノフタロン系、ナルタル酸イミド系等の蛍光色素、テルビウム錯体等の有機蛍光体、などを例示することができる。
【００４４】
（青色蛍光体）
青色蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕで表されるユウロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、 (Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)5(ＰＯ4)3Ｃｌ：Ｅｕで表されるユウロピウム付活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、 (Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2Ｂ5Ｏ9Ｃｌ：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、 (Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ)Ａｌ2Ｏ4：Ｅｕまたは(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ)4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕで表されるユウロピウム付活アルカリ土類アルミネート系蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ等のＳｎ付活リン酸塩蛍
光体、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＡｌ8Ｏ13：Ｅｕ等のＥｕ付活アルミン酸塩蛍光体、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ等のＣｅ付活チオガレート蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｔｂ，Ｓｍ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ，Ｍｎ等のＥｕ，Ｍｎ付活アルミン酸塩蛍光体、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍ
ｇ)10(ＰＯ4)6Ｃｌ2：Ｅｕ、(Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ)5(ＰＯ4)3(Ｃｌ，Ｆ，Ｂｒ，ＯＨ)：Ｅ
ｕ，Ｍｎ，Ｓｂ等のＥｕ，Ｔｂ，Ｓｍ付活ハロリン酸塩蛍光体、ＢａＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅ
ｕ、(Ｓｒ，Ｂａ)3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ等のＥｕ付活珪酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ等のＥｕ付活リン酸塩蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等の硫化物蛍光体、Ｙ2
ＳｉＯ5：Ｃｅ等のＣｅ付活珪酸塩蛍光体、ＣａＷＯ4等のタングステン酸塩蛍光体、(Ｂ
ａ，Ｓｒ，Ｃａ)ＢＰＯ5：Ｅｕ，Ｍｎ、(Ｓｒ，Ｃａ)10(ＰＯ4)6・ｎＢ2Ｏ3：Ｅｕ、２ＳｒＯ・０．８４Ｐ2Ｏ5・０．１６Ｂ2Ｏ3：Ｅｕ等のＥｕ，Ｍｎ付活硼酸リン酸塩蛍光体、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8・２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ等のＥｕ付活ハロ珪酸塩蛍光体、ナフタル酸イミド系、ベンゾオキサゾール系、スチリル系、クマリン系、ピラゾリン系、トリアゾール系化合物の蛍光色素、ツリウム錯体等の有機蛍光体、などを例示することができる。
【００４５】
白色ＬＥＤ８は、上述のＬＥＤチップ３および蛍光体を含む蛍光部１４を備えていればよく、そのほかの構成は特に制限されない。ＬＥＤチップ３および蛍光部１４は、通常、ＬＥＤチップ３の発光によって蛍光体が励起されて発光を生じ、この発光が、外部に取り出されるように配置されることになる。このような構造を有する場合、上述のＬＥＤチップ３および蛍光体は、通常は透光性材料（封止材料）で封止保護される。具体的には、この封止材料は、上記蛍光部１４に含まれることで蛍光体を分散させて発光部分を構成したり、ＬＥＤチップ３、蛍光体および基板２間を接着したりする目的で採用される。
【００４６】
そして、使用される透光性材料としては、通常、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化
性樹脂等が挙げられるが、ＬＥＤチップ３はその出力光の波長が３００ｎｍ〜４８０ｎｍという短波長域にあるため、その出力光に対して充分な透明性と耐光性のある樹脂が封止材料として好ましい。そこで、封止材料として、具体的には、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、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、セルロースアセテート、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挙げられる。また、無機系材料、例えば、金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若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成る溶液又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を用いることもできる。
【００４７】
これらのうち、耐熱性、耐光性の点から、珪素含有化合物であるシリコーン樹脂や金属アルコキシド、セラミック前駆体ポリマー若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成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が好ましい。
【００４８】
このように構成される白色ＬＥＤ８は、間仕切り１１で分割された二つの分割領域部１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ、４個のＬＥＤチップ３が発する光によって励起される蛍光部１４が設けられ、且つリフレクタ１０の内部において二つの分割領域部１２Ａ、１２Ｂが、その出力光の出射口、即ち分割開口部１３Ａ、１３Ｂを並べて一体的に設けられている。そして、各蛍光部１４Ａ、１４Ｂからの出力光（ＬＥＤチップが青色光を発する場合は、ＬＥＤチップの出力光も含んでよい）である白色光は、それぞれ分割開口部１３Ａ、１３Ｂから外部に出射される。ここで、この分割開口部のそれぞれから放出される白色光は、蛍光体を含む蛍光部１４を介して得られるため、成分光（ＬＥＤチップ、各蛍光体から発せられる光）が充分に拡散され（通常、蛍光体粒子と封止材の屈折率に十分な差があるため、散乱・乱反射が生じることによる）、配光がランバーシアン的となり出射される。その結果、複数の分割領域部から出射される白色光どうしの混合が効果的に起こるので、均一な白色光が得られる。
【００４９】
ここで、分割領域部１２Ａから出力される白色光（以下、「白色光Ａ」と言う。）と分割領域部１２Ｂから出力される白色光（以下、「白色光Ｂ」と言う。）のスペクトルは、互いに異なるように、蛍光部１４Ａに含まれる蛍光体と蛍光部１４Ｂに含まれる蛍光体とが適宜選択される。また、白色光Ａ、Ｂに対応するｘｙ色度図（ＣＩＥ１９３１）上の色度点をＷL、ＷHで表すものとすると、図４、５に示すように、色度点ＷLの相関色温度は
２６００Ｋ、色度点ＷHの相関色温度は９０００Ｋとする。また、色度点ＷLは、黒体輻射軌跡ＢＢＬからの偏差ｄｕｖが＋０．００５であり、色度点ＷHは、黒体輻射軌跡ＢＢＬ
からの偏差ｄｕｖが＋０．０１であるとする。尚、図５は、図４の要部拡大図であり、図中に示されている黒体輻射からの偏差の範囲−０．０２≦ｄｕｖ≦０．０２は、ＵＣＳ表色系（ＣＩＥ１９６０）からｘｙ色度図（ＣＩＥ１９３１）上へ変換したものである。
【００５０】
なお、白色光Ａと白色光Ｂとの相関色温度そのものは、目的に応じて適宜変更することがえきる。両者の相関色温度差が２０００Ｋ以上あれば、色温度差が知覚されるので、“色温度可変”とすることができる。また、上述したように、黒体輻射軌跡は絶対的な基準ではない。人工的な規格に応じた発光色（人為的に定められた基準光からの偏差で規格化された発光色）が要求される場合がある。
【００５１】
このように、白色ＬＥＤ８（半導体発光装置）は、白色光Ａを発する分割領域部１２Ａ、すなわち、発光ダイオードを含む第１の白色光源と、白色光Ｂを発する分割領域部１２Ｂ、すなわち、発光ダイオードを含む第２の白色光源であって、第１の白色光源から発せ
られる白色光とスペクトルの異なる白色光を発する第２の白色光源とを備え、第１及び第２の白色光源からの白色光が合成された合成白色光を発するものである。そして、白色ＬＥＤ８は、第１及び第２の白色光源に対する駆動電力が供給される時間（駆動電圧の印加時間，駆動電流の通電時間，或いは白色光源の発光時間）が所定比となるように制御されることで、合成白色光の色温度を変更可能とするものである。
【００５２】
ここで、上記に示すように構成され、２つの色温度間の色温度となる白色光を容易に出力できる白色ＬＥＤ８を複数用いて構成される発光モジュール３０の構成例について、図６に基づいて説明する。
【００５３】
図６（ａ）は、発光モジュール３０の具体的構成を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す発光モジュール上の５台の白色ＬＥＤ８の配置状態を模式的に示す図である。白色ＬＥＤ８は、環状のベース３１上に環状に配置されている。白色ＬＥＤ８の開口部１３上に凸レンズ等のレンズ素子を設けることができる。
【００５４】
また、発光モジュール３０においては、各発光装置８が有する５つの分割領域部１２Ａの配線２０Ａは直列に結線されて、配線３４を形成し、５つの分割領域部１２Ｂの配線２０Ｂは直列に結線されて、配線３５を形成している。更に、各発光装置８のグラウンド線も各発光装置８を直列に結線することで、配線３６を形成している。図７には、これらの配線３４〜３６によって結線された５台の発光装置８の状態を模式的に示す。そして、これらの配線３４〜３６に対して、各発光装置８を発光させるための電力を供給する電極３２、３３が設けられている。このように各発光装置８のそれぞれの分割領域部１２Ａ、１２Ｂを直列に結線することで、発光モジュール３０の発光制御を容易に行うことができる。さらに、本実施形態においては、配線３４，３５の出力側に、抵抗器Ｒ１，Ｒ２が夫々設けられている。これにより、個々の白色ＬＥＤ８については、図１Ｃに示したように、各配線の出力側に抵抗器Ｒ１，Ｒ２が夫々直列接続された状態となっている。
【００５５】
図８は、発光モジュール３０の発光制御のために各白色ＬＥＤ８に印加される電圧の一例が示されている。図８（ａ）は配線３４を介して各白色ＬＥＤ８の分割領域部１２Ａ内に配置されるＬＥＤチップ３Ａに印加される電圧の推移を示しており、図８（ｂ）は配線３５を介して各白色ＬＥＤ８の分割領域部１２Ｂ内に配置されるＬＥＤチップ３Ｂに印加される電圧の推移を示している。図８（ａ）（ｂ）に示すように、所定周期Ｔにおいて、第１の白色光源と第２の白色光源とのそれぞれに対し、一定時間一定値の電圧が印加される。
【００５６】
各ＬＥＤチップ３には、図示しない電源回路によるパルス幅変調（ＰＷＭ）制御により、周期Ｔにおいて所望のデューティ比で図示しない電源回路からの電圧が印加される。図８（ａ）（ｂ）の例では、ＬＥＤチップ３Ａに対しては、所定の時間Ｔ１において一定の略矩形状の電圧が印加され、ＬＥＤチップ３Ｂは、所定の時間Ｔ２において一定の略矩形状の駆動電圧が印加される。ＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとのそれぞれは、駆動電圧が印加されている間、電圧値に応じた駆動電流が流れてオンとなる。このような、ＬＥＤチップ３Ａがオンの時間Ｔ１と、ＬＥＤチップ３Ｂがオンの時間Ｔ２との比が制御されることで、白色ＬＥＤ８が発する合成白色光の色温度が変化する。時間Ｔ１、Ｔ２は、電力供給時間と称する（但し、印加時間、通電時間、或いは発光時間とも表記することもある）。図８（ａ）（ｂ）の例において、第１の白色光源の点灯時間（所定の時間Ｔ１）と第２の白色光源の点灯時間（所定の時間Ｔ２）との比（Ｔ１及びＴ２の一方に対する他方の比率）によって、合成白色光の色度（色温度）が決まる。一方、所定周期Ｔに対する点灯時間Ｔ１及びＴ２の比率（所定周期Ｔにおける第１及び第２の白色光源のオン／オフの比）によって、合成白色光の輝度（発光量）が決まる。従って、所定周期Ｔにおける点灯時間の比（Ｔ１／Ｔ２）、及び所定周期Ｔにおける発光ダイオードのオン／オフの比（
Ｔ／Ｔ１＋Ｔ２）のそれぞれを制御することにより、合成白色光の色温度及び輝度をそれぞれ調整可能である。
【００５７】
図８（ａ）（ｂ）の例では、電力供給時間が重ならないようにして電流が通電される。すなわち、ＬＥＤチップ３の一方がオンの時には他方はオフとなる。但し、合成白色光の色温度を所望の（特定の）値にできる限り、時間Ｔ１と時間Ｔ２とはオーバラップする部分を含んでいても良い（図１７参照）。
【００５８】
ここで、配線３４、３５に挿入された抵抗器Ｒ１，Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）によって、ＬＥＤチップ３Ａのみが点灯した場合の白色光Ａの輝度と、ＬＥＤチップ３Ｂのみが点灯した場合の白色光Ｂの輝度とが同じになるように、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに印加される駆動電圧の比が決定される。つまり、電源電圧は同じであっても、抵抗器Ｒ１の抵抗値と抵抗器Ｒ２との抵抗値との差によって、異なる駆動電圧がＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに印加される。図８（ａ）（ｂ）に示す例では、ＬＥＤチップ３Ａに対する駆動電圧がＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧よりも高くなるように電圧比が決定されている（図８（ａ）の網掛け部分参照）。したがって、配線３４を流れる電流値、すなわちＬＥＤチップ３Ａ側に流れる電流値は、配線３５を流れる電流値、すなわちＬＥＤチップ３Ｂ側に流れる電流値よりも高くなっている。
【００５９】
このように、単位時間（１周期Ｔ）当たりにおけるＬＥＤチップ３Ａ側とＬＥＤチップ３Ｂ側とに対する電力供給時間の比（Ｔ１／Ｔ２）を変化させる。これによって、発光モジュール３０の出力光の相関色温度を２６００Ｋから９０００Ｋの間の任意の値に調整することができる。さらに、ＬＥＤチップ３Ａ側からの白色光ＡとＬＥＤチップ３Ｂ側からの白色光Ｂとの輝度が同じとなるような電圧比で各チップに対して駆動電圧が印加されるので、色温度の変化に拘わらず白色ＬＥＤ８からの合成白色光の輝度を一定にすることができる。言い換えれば、白色ＬＥＤ８から発せられる合成白色光の色温度・及び輝度（明るさ）を所望の値に調整することができる。なお、分割領域部１２Ａと分割領域部１２Ｂからの発光強度の比率の変化については、段階的に変化させてもよく、また連続的に変化させてもよい。
【００６０】
なお、図７では、抵抗器Ｒ１及びＲ２（Ｒ１＜Ｒ２）を設けた例を示したが、各分割領域部１２を構成するＬＥＤチップの種類・数，蛍光体の種類・濃度に応じて、Ｒ１＞Ｒ２としてもよい。或いは、抵抗器Ｒ１とＲ２との一方のみが設けられていても良い。また、抵抗器Ｒ１，Ｒ２として、可変抵抗器を適用することもできる。また、抵抗器Ｒ１及びＲ２は、各ＬＥＤチップの入力側に設けることもできる。抵抗器Ｒ１，Ｒ２は、配線上に挿入しても良く、発光モジュール又はパッケージ内に組み込んでも良い。
【００６１】
＜＜変形例＞＞
上述した実施形態１は、以下の変形が可能である。図９は、実施形態１の変形例の説明図である。図７に示したように、照明装置としては、複数の発光モジュール３０が直列に接続されることが考えられる。この場合、各発光モジュール３０の各分割領域部１２（ＬＥＤチップ３）に印加する電圧のオン／オフを、図８に示したように急激に切り替えると、ＬＥＤチップ３に過剰な負荷がかかってＬＥＤチップ３が破損するおそれがある。
【００６２】
そこで、図９（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ３に対する印加電圧のオン／オフを切り替える場合には、段階的に電圧を変化させることが好ましい。この場合、印加電圧（電流）の波形は、矩形状ではなく、台形状にするのが好ましい。電圧の段階的な制御は、例えば、Ｄ／Ａコンバータを含む電源回路を用いることで、図９（ｂ）の部分拡大図に示すように、階段状に変化（上昇又は下降）する電圧を印加することができる。
【００６３】
図１０は、台形状の電圧を印加するための電源及び制御回路の構成例を示す。図１０の例では、分割領域部１２Ａ側のＬＥＤチップ３Ａに対して駆動電圧を印加する第１の系統と、分割領域部１２ＢのＬＥＤチップ３Ｂに対して駆動電圧を印加する第２の系統との２系統が示されている。第１の系統と第２の系統とは同じ構成を有している。
【００６４】
第１（第２）の系統は、電源調整用回路５１Ａ（５１Ｂ）と、電源調整用回路５１に接続された抵抗５２Ａ（５２Ｂ）と、ＬＥＤドライバ５３Ａ（５３Ｂ）とを備えている。ＬＥＤドライバ５３としては、ＺＹＷＹＮ社製のＺＤ３３１５を適用することができる。
【００６５】
ＺＤ３３１５は、ＩＳＥＴピンを有しており、このＩＳＥＴピンに抵抗５２を接続してＩＳＥＴピンから流れる電流量を変えることでＬＥＤチップ３に流れる電流量（ＬＥＤ電流）を変化させることができる。電源調整用回路５１Ａ（５１）は、例えば、マイクロコンピュータ（マイコン、例えばPIC16F877A）とラダー回路との組み合わせで構成され、ＩＳＥＴピンから流れる電流が階段状に上昇し、或る値となるとその状態を一定時間維持し、その後階段状に減少して、電流の変化が台形状になるようにＩＳＥＴピンからの電流を制御する。これによって、ＺＤ３３１５は、ＬＥＤチップ３Ａ（３Ｂ）に対し、ＩＳＥＴピンの電流に応じたＬＥＤ電流を供給するようにＬＥＤチップ３Ａ（３Ｂ）の駆動電圧を変化させる。従って、ＬＥＤチップ３Ａ（３Ｂ）に対して台形状の電圧を印加することができる。
【００６６】
また、図９（ｃ）に示すように、矩形状の電圧を印加する（電流を供給する）場合には、電圧を下降させる場合に完全にオフにする（電圧を零にする）のではなく、微少な電流が流れる所定の電圧値まで下降させて、その状態を次の電圧上昇時（次の周期Ｔの開始）まで維持するようにするのが好ましい。このような制御は、ＰＷＭ制御において、所定の電圧値としてオフセット電圧値を設定しておき、電圧及び電流がオフとならないようにすることで実現可能である。例えば、図１０に示した例では、オフセット電圧値が下限となるように、電源調整用回路５１Ａ（５１Ｂ）がＩＳＥＴピンの電流を制御することで実現することができる。
【００６７】
なお、図９（ａ）（ｃ）に示す変形例は、一つのＬＥＤチップ３（例えばＬＥＤチップ３Ａ）に対する電圧の時間的変化を示しており、時間Ｔ２においては、別のＬＥＤチップ（ＬＥＤチップ３Ｂ）に対する電圧制御が、図９（ａ）又は（ｃ）を用いて説明した手法と同様の手法で実施される。以上のような変形例を採用することで、ＬＥＤチップ３の破損を防止することができる。
【００６８】
図１１は、図７において、抵抗器Ｒ１及びＲ２が除かれている場合において、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの夫々に対する所定の印加時間の比（Ｔ１／Ｔ２）で、且つ所定の駆動電圧比で、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂを駆動可能な制御回路の構成例を示す。図１１に示す例では、ＬＥＤチップ３Ａの駆動を制御するＬＥＤドライバ６１Ａと、ＬＥＤチップ３Ｂの駆動を制御するＬＥＤドライバ６１Ｂと、ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂの動作を制御するマイクロコンピュータ（マイコン）６２とを備えている。
【００６９】
ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂは、例えば、上述したＺＹＷＹＮ社製のＺＤ３３１５である。ＺＤ３３１５は、イネーブル（ＥＮ）ピンを有しており、ＥＮピンに対する信号のオン／オフで、ＬＥＤチップ３に対する駆動電圧の印加（ＬＥＤ電流の供給）をオン／オフする。
【００７０】
マイコン６２は、例えば、上記したPIC16F84Aを適用することができる。マイコン６２
は、予め組み込まれたプログラムに従って、ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂ（ＺＤ３３１５）のＥＮピンに対し、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに対する駆動電圧の印加時間（すなわち
、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの点灯時間）の比を考慮したオン／オフ信号（すなわち、イネーブル／ディスエーブル信号）を与える。ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂは、ＥＮピンに対するオン／オフ信号に従ったデューティ比で駆動電圧の印加をオン／オフする。これによって、ＬＥＤチップ３Ａ及び３Ｂの夫々に対して、所定の印加時間の比で駆動電圧を印加することができ、その比に応じた合成白色光を白色ＬＥＤ８から発することができる。
【００７１】
また、図１１では図示していないが、ＬＥＤドライバ６１Ａ，６１Ｂは、上述したＩＳＥＴピンを有しており、このＩＳＥＴピンに所望のＬＥＤ電流をＬＥＤチップ３に流すための抵抗（図示しない）が接続されている。抵抗の抵抗値は、ＬＥＤドライバ６１間で異なる値に設定することができる。抵抗値が異なる場合、ＬＥＤ電流がＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂで異なることにより、駆動電圧もＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂで異なることになる。よって、各ＩＳＥＴピンに接続される抵抗の抵抗値は、所望の合成白色光の輝度が得られる駆動電圧比となるように決定されている。よって、色温度の変化に拘わらず、合成白色光の輝度が一定となるようにすることができる。
【００７２】
また、図１１の構成において、例えば、ＩＳＥＴピンに接続される抵抗を可変抵抗とし、マイコン６２に対して複数の色温度指定値を入力可能にし、色温度指定値に応じてＬＥＤドライバ６１Ａ，６１ＢのＥＮピンに対するオン／オフのタイミングを切り替えることで、白色ＬＥＤ８の色温度を動的に変更することができる。さらに、色温度指定値に応じた抵抗値が予め決定され、マイコン６２が色温度指定値に応じて各可変抵抗の抵抗値を変更することによって、色温度の変更に拘わらず、合成白色光の輝度を一定にすることができる。
【００７３】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２の構成は、実施形態１と共通する部分を含むので、共通部分については説明を省略し、主として相違部分について説明する。
【００７４】
実施形態１では、発光モジュール３０の各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂには、配線３４，３５を用いて直流電流が供給されていた。実施形態２では、発光モジュール３０（各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂ）に対して交流電流が供給される例について説明する。
【００７５】
図１２は、実施形態２に係る白色ＬＥＤを電気的記号を用いて模式化した図である。実施形態２に係る白色ＬＥＤ８では、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂは、配線２０Ｃと配線２０Ｄの間において、配線２０Ａ，２０Ｂを用いて並列接続されている。配線２０Ｃ及び配線２０Ｄは、交流電源に接続される。例えば、配線２０Ｃ側から配線２０Ｄ側への正の電流が流れる（正の電圧が印加される）場合には、ＬＥＤチップ３Ａに駆動用の電流が流れ、ＬＥＤチップ３Ｂには、保護用ダイオードＤ２により電流が流れない。これに対し、配線２０Ｄ側から配線２０Ｃ側への負の電流が流れる（負の電圧が印加される）場合には、ＬＥＤチップ３Ｂに駆動用の電流が流れ、ＬＥＤチップ３Ａには、保護用ダイオードＤ１により電流が流れないようにされている。なお、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの入力側に対し、チップ両端間の電圧が所定値以上となった時にオンとなる半導体スイッチを設け、保護用ダイオードＤ１，Ｄ２から出力される電流が他方のＬＥＤチップに回り込むのが防止されるようにしても良い。このように、保護用ダイオードや半導体スイッチのような保護回路を設けるのが好ましい。図１２に示すように、白色ＬＥＤとして、第１の白色光源に含まれる発光ダイオード（ＬＥＤチップ３Ａ）と第２の白色光源に含まれる発光ダイオード（ＬＥＤチップ３Ｂ）とが極性を逆にして並列接続された白色ＬＥＤを適用可能である。図１２に示す例では、逆並列接続を構成する一組のＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂは、それぞれ複数のＬＥＤ素子が並列接続されたものを示したが、ＬＥＤチップ３Ａ、３Ｂのそれぞれを構成するＬＥＤ素子は一つでも良く、或いは複数のＬＥＤ素子が順方向に直列接続された
構成を有していても良い。このような、逆並列接続の一組のＬＥＤチップを有する白色ＬＥＤが適用される場合には、駆動電圧として、商用電源（例えば、１００Ｖ）を適用しても良く、商用電源よりも低い電圧を適用しても良い。また、逆耐圧性の高いＬＥＤチップを適用するのが好ましい。また、逆並列接続の一組のＬＥＤチップを有する白色ＬＥＤを適用する場合には、交流電源を利用できるので、交流−直流（ＡＣ−ＤＣ）コンバータや直流制御用のドライバが不要になる点で、制御回路の簡素化が期待できる。
【００７６】
図１３は、発光モジュール３０を電気的記号を用いて模式化した図である。図１３に示す例では、図１０に示したような５つの白色ＬＥＤ８が配線３４及び３５により直列に接続され、白色ＬＥＤ８群の両端は、交流電源回路４０に接続されている。
【００７７】
図１４は、交流電源回路４０により、各白色ＬＥＤ８Ａに供給される電流の例を示す。交流電源回路４０は、周期Ｔで正負のパルス電圧をＬＥＤチップ３Ａ（分割領域部１２Ａ）及びＬＥＤチップ３Ｂ（分割領域部１２Ｂ）に印加するように構成されている。この例では、ＬＥＤチップ３Ａに正の電圧ＶＦ１が印加時間Ｔ１で印加され、ＬＥＤチップ３Ｂに負の電圧ＶＦ２が印加時間Ｔ２で印加される。
【００７８】
交流電源回路４０は、正の電圧ＶＦ１の印加時間Ｔ１と負の電圧ＶＦ２の印加時間Ｔ２との比率を変更可能となっており、さらに、交流電源回路４０は、ＬＥＤチップ３Ａに対する駆動電圧とＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧とを所定の比で与えることができる。図１３に示す例では、印加時間が短い方の印加電圧値を印加時間が長い方の印加電圧値よりも高くした例が示されている。これによって、印加電圧が高い方の電流値は、印加電圧が低い方よりも高い電流値となっている。なお、印加時間Ｔ１及びＴ２の比に関わらず、正負の電圧の比は一定で制御される。
【００７９】
よって、実施形態１と同様に、印加時間Ｔ１及びＴ２の比が変更されることで、各分割領域部１２Ａ及び１２Ｂから発せられる合成白色光の色温度を変更することができる。また、色温度の変化に拘わらず輝度が一定となるような電圧比で、ＬＥＤチップ３Ａ及び３Ｂに対して駆動電圧が印加される。なお、各分割領域部１２Ａ及び１２Ｂからの最大光量は、ＶＦ１＝ＶＦ２のときとしても良く、ＶＦ１とＶＦ２とが異なる場合に最大光量が得られるようにしても良い。
【００８０】
なお、図１３とは回路構成が異なるが、図１１に示した回路構成図において、例えば、ＬＥＤチップ３Ｂの向きを逆にすることで、ＬＥＤチップ３Ｂが負の電圧によって駆動する状態となり、実質的に交流駆動されている状態となる。
【００８１】
＜＜変形例＞＞
図１５は、印加電圧波形の変形例を示す。図１５に示す例では、電圧が正から負に移行する間に、所定のインターバル時間Ｔ３が設けられている。これは、以下の理由による。すなわち、本発明において適用可能なＬＥＤチップは、紫外〜紫色ＬＥＤチップのみならず、青色ＬＥＤチップを適用することができる。青色ＬＥＤチップは、紫色ＬＥＤチップに比べ、熱に対して発光ピーク（ピーク波長）が揺らぎ易い。そこで、電圧ＶＦ１が印加されるＬＥＤチップとして、青色ＬＥＤチップが適用される場合には、インターバル時間Ｔ３を設けることで、青色ＬＥＤチップの温度上昇を抑え、ピーク波長の揺らぎが生じるのを抑えることが可能となる。
【００８２】
また、図示しないが、時間Ｔ２の終了と次の時間Ｔ１の開始の間にも、インターバル時間（Ｔ４）を設けてもよい。インターバル時間Ｔ４を設けることで、明るさを調節することができる。
【００８３】
もっとも、ＬＥＤチップの温度上昇防止に対する考え方は、ＬＥＤチップの発光波長に依存しない。従って、電圧ＶＦ１が印加されるＬＥＤチップが紫外〜紫色ＬＥＤチップである場合において、インターバル時間Ｔ３やＴ４を設けることを妨げるものではない。
【００８４】
また、図７に示した例では、発光モジュール３０を構成する複数の白色ＬＥＤ８は配線３４及び３５によって直列接続されていた。これに対し、図１６に示すように、白色ＬＥＤ８間が、一つの配線で接続され、白色ＬＥＤ８において、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂが、向きが逆の状態で並列接続されるようにしても良い。
【００８５】
また、実施形態１の変形例として説明した、台形状の電圧を印加する手法は、正負の電圧を交互に印加する実施形態２においても適用可能である。図１７は、台形状の正の電圧ＶＦ１と負の電圧ＶＦ２とを交互に印加する場合の電圧の時間的変化を示す。図１７に示す例では、印加時間Ｔ１とＴ２とが等しく、且つ電圧ＶＦ１とＶＦ２の絶対値が等しい場合を示しているが、色温度を変化させる場合には、Ｔ１とＴ２との比（Ｔ１／Ｔ２）が、段階的又は連続的に変化させられる。また、色温度変化時における白色光の輝度を一定になるように、駆動電圧比が設定される。これらの制御は、実施形態１で説明したのと同様である。
【００８６】
実施形態１及び２を通じて、色温度の変化に関わらず、合成白色光の輝度が一定となるような駆動電圧比でＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂを駆動する構成について説明してきた。色温度の変化に関わらず、合成白色光の輝度を一定にできることは、各色温度において、合成白色光の輝度を所望の値に調整できることを意味する。
【００８７】
すなわち、本発明は、実施形態１及び２で説明した色温度に対する輝度を一定にするようにされたパッケージ１，発光モジュール３０に限られず、２つの白色発光部位の輝度効率が同じではない場合（ＨＬペースト（蛍光体）の発光効率の違いの他、ＬＥＤチップのバラつき、紫ＬＥＤチップと青ＬＥＤチップの性質の違いその他による）に、各白色発光部位からの発光の寄与を、時間的な制御により設定しようとするとき全般に適用できる。
【００８８】
そして、白色発光部位の明るさ（輝度）調整（調光）は、ＬＥＤチップ３への印加電圧の絶対値を変化させることにより行う。どのような明るさ（輝度）のときも、２つの白色発光部位にそれぞれ印加する電圧の比率は一定とする。従って、本発明は、明るさにより発光効率が変化しない範囲内で使用する場合において有効なものである。実施形態１によれば、各ＬＥＤチップ３に対して電源電圧を印加することで、結果的に各ＬＥＤチップに対し所定の電圧比で電圧が印加される。実施形態２によれば、単純な制御により輝度一定で色温度を変えられる白色ＬＥＤが得られる。
【００８９】
なお、実施形態１及び２において、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに供給される電圧・電流の比は、ＬＥＤチップ３Ｂ側（−ＶＦ２側）を基準に決定しているが、ＬＥＤチップ３Ａ側（＋ＶＦ１側）を基準として決定しても良い。
【００９０】
また、実施形態１及び２において図８，図１４，図１５に示した電圧波形は、一方がオンの時に他方がオフとなる例であった。このような、一方がオンで他方がオフという制御は必須のものでなく、図１８に示すように、ＬＥＤチップ３Ａに対する印加電圧ＶＦ１とＬＥＤチップ３Ｂに対するＶＦ２との印加時間が重なりをもっていても良い。また、図１８の上図に示すＬＥＤチップ３Ａに対する印加電圧ＶＦ１は、パルス幅の制御範囲や信頼性等を考慮しなければ、下図のように変更することも可能である。
【００９１】
＜実験例＞
以下、本発明に関して行われた実験例について説明する。最初に、今回の実験に使用し
たパッケージを説明する。実験に使用したパッケージは、例えば図１に示したパッケージ１とほぼ同様の外観構成を備えており、基板２の部材はアルミナを主成分としたセラミクスから構成され、その表面側に金をベースとした電極がメッキされている。ＬＥＤチップ３はこの電極上にフリップチップ実装されている。また、パッケージ１のリフレクタ１０は、間仕切り１１で二つの穴（分割領域部１２Ａ，１２Ｂ）に分けられ、分割領域部１２Ａ，１２Ｂをなす穴は、２種類の蛍光体ペーストでそれぞれ封止され、ＬＥＤチップ３が蛍光体ペーストで被覆された状態となっている。
【００９２】
各分割領域部１２Ａ，１２Ｂには、ＬＥＤチップ３が５つずつフリップチップ実装されており、各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けられた５つのＬＥＤチップ３が励起源として蛍光体ペーストを励起し、２種類の白色光が混合された合成白色光を得ることができる。蛍光体ペーストとは、シリコーン樹脂と蛍光体を混合してなるものである。なお、パッケージ１内に設けられた電気配線は、各分割領域部１２Ａ，１２に設けられた５つのＬＥＤチップ３が並列になるように設けられ、且つ分割領域部１２毎に出力（発光）を制御できるように、分割領域部１２間で電気的に独立している。これにより、各分割領域部１２Ａ，１２Ｂに設けられた５つのＬＥＤチップ３の発光を個別に制御することができ、１パッケージで、色味（色温度）の異なる白色光を分割領域部１２Ａ，１２Ｂの夫々から発することができる。
【００９３】
実験に使用したＬＥＤチップ３の発光ピーク波長は４０２ｎｍであり、蛍光体ペーストで各分割領域部１２を封止する前の状態のパッケージ１に１２０ｍＡの電流を投入したとき１３０ｍＷの放射束が得られた。
【００９４】
蛍光体ペーストの作製に使用した蛍光体は、Ｅｕ付活アルミン酸塩系の青色蛍光体であるＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ→Ｂａ０．７Ｅｕ０．３ＭｇＡｌ１０Ｏ１７（略称：ＢＡＭ）と、Ｅｕ付活アルカリ土類ケイ酸塩系の緑色蛍光体である（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ→Ｂａ１．３９Ｓｒ０．４６Ｅｕ０．１５ＳｉＯ４（略称：ＢＳＳ）と、Ｅｕ付活酸窒化物系の赤色蛍光体である（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）ＡｌＳｉ（Ｎ，Ｏ）３ ：
Ｅｕ→（１−ｘ）Ｃａ０．９９２５Ｅｕ０．００７５ＡｌＳｉＮ３・ｘＳｉ２Ｎ２Ｏ（ｘ＝０．０９〜０．１２）（略称：ＣＡＳＯＮ）である。
【００９５】
蛍光体ペーストは低色温度・高色温度それぞれの色温度に発光するように調合し、ディスペンサを使用して各穴（分割領域部１２）を封止した。このとき封止した重量と、作製した蛍光体ペーストの配合を、図１９に示す。
【００９６】
なお、実験で使用したパッケージ１は、分割領域部１２Ａ側のＬＥＤチップ３Ａを単独で発光させたときに２５００Ｋの白色光が得られるようにし、分割領域部１２Ｂ側のＬＥＤチップ３Ｂを単独で発光させたときに５９００Ｋの白色光が得られるようにした。以上のようにして、実験用のパッケージ１を作製した。
【００９７】
図２０（Ａ）は、実験用のパッケージ１を用いた実験装置を模式的に示す図であり、図２０（Ｂ）は、実験に用いたパッケージ１の駆動条件を示す表である。図２０（Ａ）に示すように、作製された実験用のパッケージ１（白色光ランプ）を積分球（例えばＬａｂｓｐｈｅｒｅ社製）７１内に配置し、２５００Ｋ側（分割領域部１２Ａ）側のＬＥＤチップ３Ａと、５９００Ｋ側（分割領域部１２Ｂ）側のＬＥＤチップ３Ｂとの夫々に電圧／電流発生器７２（７２Ａ，７２Ｂ）を接続した。電圧／電流発生器７２として、ＡＤＣ社製の電圧／電流発生器Ｒ６２４３を用いた。
【００９８】
各電源／電流発生器７２Ａ，７２Ｂを操作して、分割領域部１２Ａと分割領域部１２Ｂとを夫々単独で発光させ、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂの駆動電圧を変えて、分割領域部１２
Ａと１２Ｂとの間で光束がほぼ同じになる条件（駆動電圧値Ｖｏｐ）を見つけた（電圧ソースモードで印加）。この実験での分割領域部１２Ａ側の駆動電圧Ｖopは３．１８５Ｖであり、分割領域部１２Ｂ側の駆動電圧Ｖopは３．２３Vであった（図２０（Ｂ））。なお
、積分球の放熱性が良くないことから、電流値の上限は５０ｍＡとした。
【００９９】
各電圧／電流発生器６２Ａ及び６２ＢによるＰＷＭ制御時のパルス周期は、１００ｍｓに設定した。そして、分割領域１２Ａ（２５００Ｋ）側のパルス幅を１００（ＣＷ：Continuous Wave）[ｍｓ]，９０，８０，・・・，０（電源ＯＦＦ）の順番で変化させる（１
０ｍｓずつ印加時間を短くする）一方で、分割領域部１２Ｂ（５９００Ｋ）側のパルス幅を０（電源ＯＦＦ），１０[ｍｓ]，・・・９０，１００（ＣＷ）の順番で変化させた（印加時間を１０ｍｓずつ長くした）。そして、分割領域部１２Ａと分割領域部１２Ｂとのパルス幅比（印加時間（通電時間）の比）が、１：０（Ｓｃａｎ１），９：１（Ｓｃａｎ２），８：２（Ｓｃａｎ３），・・・，１：９（Ｓｃａｎ１０），０：１（Ｓｃａｎ１１）であるときの光束を積分球（例えばＬａｂｓｐｈｅｒｅ社製）７１で測定した。
【０１００】
図２１は、今回の実験に使用したパッケージ１（白色光ランプ）の発光スペクトルの変化を示す。どのパルス幅比（Ｓｃａｎ１〜１２：パルス幅条件１〜１２と称する）においても、６４０ｎｍ付近に最大ピークが表れ、４７０ｎｍ付近に第２のピークが現れる結果となった。もっとも、パッケージ１に適用される蛍光体の種類によってスペクトルの傾向は異なると考えられる。
【０１０１】
図２２は、パルス幅条件１〜１２での光出力（放射束）（ｍＷ）（図中Ｂ）及び色温度変化（図中Ａ）を示すグラフである。合成白色光を分割領域部１２Ｂ（５９００Ｋ）側が占める割合が大きくなるにつれて色温度が２６００Ｋ〜５９００Ｋへ変化してくのに対し、光出力に変化は殆ど見られなかった。
【０１０２】
図２３は、パルス幅条件１〜１２での光束（ｌｍ）（図中Ｂ）及び色温度変化（図中Ａ）を示すグラフである。合成白色光を分割領域部１２Ｂ（５９００Ｋ）側が占める割合が大きくなるにつれて色温度が２６００Ｋ〜５９００Ｋへ変化してくのに対し、光束に変化は殆ど見られなかった。このことは、実験用のパッケージ１が、色温度の変化に拘わらず一定の輝度（明るさ）を持つ白色光又は合成白色光を発することができることを示す。
【０１０３】
図２４は、今回の実験で使用したパッケージ１（白色光ランプ）の座標の変化を示す。座標は、２５００Ｋと５９００Ｋとの間を移動していることが分かる。
【０１０４】
図２５は、今回の実験結果をまとめた表である。今回の実験では、上述したように分割領域部１２Ａ側（ＬＥＤチップ３Ａ）の駆動電圧Ｖopを３．１８５Ｖとし、分割領域部１２Ｂ側（ＬＥＤチップ３Ｂ）側の駆動電圧Ｖopを３．２３Vとした。電流値は、３２〜３
５ｍＡ程度とした。今回の実験結果では、光束の変動は約２．８％程度に収まっている。平均演色評価数（Color Rend Index: Ｒａ）の悪化も見られなかった。
【０１０５】
図２６（Ａ）は、分割領域側１２Ｂ側のＬＥＤチップ３Ｂに対する駆動電圧のデューティ比の変化との関係を示す図であり、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）に示した近似曲線を用いて、２５００Ｋ，３０００Ｋ，３５００Ｋ，４０００Ｋ，４５００Ｋ，５０００Ｋ，５５００Ｋ，５９００Ｋを発色する場合におけるＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとに対する駆動電圧比の例を示す。このような電圧比を２５００Ｋ〜５９００Ｋからの間に存する所望の色温度にて割り出すことで、パッケージ１で所望の色温度及び輝度（明るさ）を有する白色光を発することができる。
【０１０６】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３について説明する。発光モジュール３０を含む照明装置においては、複数の発光モジュール３０が多段接続される。このように、発光モジュール３０を構成するパッケージ１，或いはＬＥＤチップが多段に直列接続されると、接続数が多くなるにつれて印加電圧や供給電力値も大きくなる。このため、ＬＥＤチップに多量の電圧又は電流が供給されると、ＬＥＤチップが破損するおそれがあった。実施形態３では、ＬＥＤチップの破損を防止するための構成について説明する。
【０１０７】
図２７は、複数の白色ＬＥＤ８（パッケージ１）に含まれるＬＥＤチップ３を直列接続した例を示す。図２７において、白色ＬＥＤ８は、二つのＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂを有しており、直流電源Ｅに対し、各白色ＬＥＤ８のＬＥＤチップ３Ａが直列に接続され、その後段に、各白色ＬＥＤ８のＬＥＤチップ３Ｂが直列に接続されている。図１６に示す例では、直流電源Ｅと１段目のＬＥＤチップ３Ａのアノードとの間に、保護素子としての整流素子（例えばダイオード）５０が直列に挿入されている。また、最終段に相当するＬＥＤチップ３Ｂのカソードと直流電源Ｅとのとの間にも、整流素子５０が挿入されている。
【０１０８】
なお、白色ＬＥＤ８は、発光モジュール３０であっても良い。この場合、ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに相当する部分は、複数のＬＥＤチップ３Ａ又は３Ｂが直列に多段接続されたものとなる。
【０１０９】
図２８は、図２７と同様の回路構成において、整流素子５０をＬＥＤチップ３毎にＬＥＤチップ３に対して並列接続したものである。
【０１１０】
図２９は、複数の白色ＬＥＤ８（発光モジュール３０）のそれぞれを構成するＬＥＤチップ３Ａが直列接続される一方で、複数の白色ＬＥＤ８（発光モジュール３０）のそれぞれを構成するＬＥＤチップ３Ｂが直列接続され、直列接続されたＬＥＤチップ３Ａ群と、直列接続されたＬＥＤチップ３Ｂ群とが、直流電源Ｅに対して並列接続された例を示す。この場合、保護素子としての整流素子５０は、最終段の白色ＬＥＤ８のカソード側に設けられる。整流素子５０に代えて、多量の電流が流れるのを抑える抵抗素子（制限抵抗）が設けられていても良い。
【０１１１】
図３０は、ＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとが並列接続された白色ＬＥＤ８が複数個直列に接続された例を示し、各白色ＬＥＤ８に対して整流素子５０が並列接続されている。以上説明した図１６〜図１９のいずれにおいても、整流素子５０によって、大量の電流がＬＥＤチップ３に流れ、ＬＥＤチップ３が破損することが防止される。
【０１１２】
図３１は、多段接続された白色ＬＥＤ８（発光モジュール３０）が交流電源Ｖからの交流電圧で交流駆動される例を示す。この場合、例えば、最後段に位置するＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂのカソード側に整流素子５０が夫々順方向に直列接続され、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂに逆バイアス電圧が印加されることが防止される。なお、整流素子５０に代えて、リレーやトランジスタのようなスイッチが設けられても良い。
【０１１３】
なお、図２７〜図３１に示した回路構成では、ＬＥＤチップ３ＡとＬＥＤチップ３Ｂとの双方が同時に発光するようになっているが、実施形態１及び２との組み合わせにおいて、各ＬＥＤチップ３Ａ，３Ｂが保護素子（整流素子５０）によって保護されるようにすることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１・・・・パッケージ
２・・・・基板
３Ａ、３Ｂ・・・・半導体発光素子
８・・・・白色ＬＥＤ
１０・・・・リフレクタ
１１・・・・間仕切り
１２Ａ、１２Ｂ・・・・分割領域部
１４Ａ、１４Ｂ・・・・蛍光部
２０Ａ、２０Ｂ・・・・配線
３０・・・・発光モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第１の白色光源と、前記第１の白色光とスペクトルの異なる第２の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第２の白色光源とを含む半導体発光装置であって、
前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された構成白色光が特定の輝度となるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動されることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された合成白色光が特定の色温度となるように決定された単位時間当たりにおける駆動電圧の印加時間の比、及び前記第１の白色光源のみを点灯させたときの輝度と前記第２の白色光源のみを点灯させたときの輝度とが同じになるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、電源回路から前記駆動電圧比に応じた駆動電圧が印加される
ことを特徴とする
請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、正の駆動電圧が前記駆動電圧比で印加される
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に対し、絶対値の比が前記駆動電圧比である正負の電圧の一方が印加され、前記発光ダイオードの他方に対し、前記正負の電圧の他方が印加される
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードのそれぞれに対し、所定周期内において一定時間一定値の電圧が印加されるようにして、前記駆動電圧比に応じた駆動電圧を印加する
ことを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、台形状の電圧波形を有する駆動電圧が印加される
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に前記電圧比に応じた駆動電圧が印加されている場合には、前記他方の発光ダイオードには、オフセット電圧が印加される
ことを特徴とする請求項４又は７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、前記電圧比での駆動電圧が所定周期内で時間が重ならないように印加され、
前記各発光ダイオードに前記電圧比に応じた駆動電圧が印加される時間の間には、前記
各発光ダイオードの双方に電圧が印加されないインターバル期間が設けられている
ことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記第１の白色光源と前記第２の白色光源との少なくとも一方に、当該第１及び第２の白色光源の夫々に含まれた発光ダイオードに対して印加される駆動電圧が前記電圧比となるように調整する抵抗素子が接続されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列に接続される少なくとも一つの保護素子をさらに含む
請求項１から１０の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと、前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとが、極性を逆にして並列接続されている
ことを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記請求項１から１２の何れか一項に記載の半導体発光装置を複数個備え、
前記各半導体発光装置に含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列接続されるとともに、前記各半導体発光装置に含まれる前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列に接続された
発光モジュール。
【請求項１４】
前記各半導体発光装置における前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含む
請求項１３に記載の発光モジュール。
【請求項１５】
前記請求項１３又は１４に記載の発光モジュールを複数個備え、
前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続されるとともに、前記各発光モジュールに含まれる複数の前記第２の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続された照明装置。
【請求項１６】
前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含む
請求項１５に記載の照明装置。
【請求項１】
第１の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第１の白色光源と、前記第１の白色光とスペクトルの異なる第２の白色光を発するための発光ダイオード及び蛍光体を含む第２の白色光源とを含む半導体発光装置であって、
前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された構成白色光が特定の輝度となるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動されることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記第１の白色光源からの白色光と前記第２の白色光源からの白色光とが合成された合成白色光が特定の色温度となるように決定された単位時間当たりにおける駆動電圧の印加時間の比、及び前記第１の白色光源のみを点灯させたときの輝度と前記第２の白色光源のみを点灯させたときの輝度とが同じになるようにあらかじめ決定された駆動電圧比で、前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々が駆動される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、電源回路から前記駆動電圧比に応じた駆動電圧が印加される
ことを特徴とする
請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、正の駆動電圧が前記駆動電圧比で印加される
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に対し、絶対値の比が前記駆動電圧比である正負の電圧の一方が印加され、前記発光ダイオードの他方に対し、前記正負の電圧の他方が印加される
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードのそれぞれに対し、所定周期内において一定時間一定値の電圧が印加されるようにして、前記駆動電圧比に応じた駆動電圧を印加する
ことを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、台形状の電圧波形を有する駆動電圧が印加される
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの一方に前記電圧比に応じた駆動電圧が印加されている場合には、前記他方の発光ダイオードには、オフセット電圧が印加される
ことを特徴とする請求項４又は７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの夫々に対し、前記電圧比での駆動電圧が所定周期内で時間が重ならないように印加され、
前記各発光ダイオードに前記電圧比に応じた駆動電圧が印加される時間の間には、前記
各発光ダイオードの双方に電圧が印加されないインターバル期間が設けられている
ことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記第１の白色光源と前記第２の白色光源との少なくとも一方に、当該第１及び第２の白色光源の夫々に含まれた発光ダイオードに対して印加される駆動電圧が前記電圧比となるように調整する抵抗素子が接続されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列に接続される少なくとも一つの保護素子をさらに含む
請求項１から１０の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードと、前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとが、極性を逆にして並列接続されている
ことを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記請求項１から１２の何れか一項に記載の半導体発光装置を複数個備え、
前記各半導体発光装置に含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列接続されるとともに、前記各半導体発光装置に含まれる前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードが半導体発光装置間で直列に接続された
発光モジュール。
【請求項１４】
前記各半導体発光装置における前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含む
請求項１３に記載の発光モジュール。
【請求項１５】
前記請求項１３又は１４に記載の発光モジュールを複数個備え、
前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続されるとともに、前記各発光モジュールに含まれる複数の前記第２の白色光源に含まれる複数の発光ダイオードが発光モジュール間で直列接続された照明装置。
【請求項１６】
前記各発光モジュールに含まれる前記第１の白色光源に含まれる発光ダイオード、及び前記第２の白色光源に含まれる発光ダイオードとの少なくとも一方に対して直列又は並列接続される保護素子をさらに含む
請求項１５に記載の照明装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１１−１７６３００（Ｐ２０１１−１７６３００Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４９２（Ｐ２０１１−１５４９２）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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