照明装置、撮像装置及び携帯端末
【課題】 明るさ及び演色性に優れた照明装置、この照明装置を用いた、遠距離でも明るい画像が得られ、かつ人物撮影にも適したカメラ装置、及びこのカメラ装置を搭載する携帯機器を提供することを目的とする。
【解決手段】 第１のフラッシュ領域と第２のフラッシュ領域とを具備し、前記第１のフラッシュ領域には、近紫外線または青色を発光する発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体とを含む第１の発光素子が配置され、前記第２のフラッシュ領域には、近紫外線または青色を発光する発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む第２の発光素子が配列されていることを特徴とする携帯フラッシュ装置。ただし同一フラッシュ領域における発光ダイオードは同一のものである。
【解決手段】 第１のフラッシュ領域と第２のフラッシュ領域とを具備し、前記第１のフラッシュ領域には、近紫外線または青色を発光する発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体とを含む第１の発光素子が配置され、前記第２のフラッシュ領域には、近紫外線または青色を発光する発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む第２の発光素子が配列されていることを特徴とする携帯フラッシュ装置。ただし同一フラッシュ領域における発光ダイオードは同一のものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を利用した照明装置、この照明装置を搭載した撮像装置、及びこの撮像装置を搭載した携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯端末にはカメラが一体的に設けられているものがあるが、そのような携帯端末に設けられたカメラでは、特に被写体が暗い場合、明るい画像を撮影することは困難である。また撮影された画像は、特に赤色の鮮明さに欠けており、人物を撮影した場合には、肌色の写りが悪いことが課題となっている。これらの特性は、携帯端末に搭載されるフラッシュの明るさ、演色性等の性能に大きく依存する。
【０００３】
現在の携帯機端末に搭載されているフラッシュは、主として２つの類型がある。一つは、青色発光ダイオードチップに蛍光体を組み合わせた白色発光素子を複数個用いる方式である。この方式では、発光素子の明るさを確保することが可能であるが、演色性が低いため、撮影された画像の鮮明さに欠ける。特に、上述したように、人物の撮影において肌色の写りが悪いという不具合が生じる。
【０００４】
一方、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光ダイオードを組み合わせて白色を得る方式がある。この方式の場合、演色性に優れたフラッシュを実現することが出来るものの、特性の異なる複数の発光ダイオードチップを同時に駆動する必要があるため、制御回路が複雑になり、小型軽量化、低コスト化を実現する上で支障がある。
【０００５】
それ以外の方式として、紫外発光ダイオードチップと赤色発光ダイオードチップを組み合わせる（例えば、特許文献１参照）など、種々の方式が提案されているが、明るさ及び駆動の問題の両者を満たす方式は未だ提案されていない。
【０００６】
また、紫外、近紫外、又は青紫色発光ダイオードチップと蛍光体とを組み合わせて白色ＬＥＤを作成し、これを用いてフラッシュを作成する方法がある。しかしながら、これらの波長の光では十分に赤色蛍光体を励起することができないため、やはりスペクトルの赤色成分の強度が弱くなる。
【特許文献１】特開２００４−７１８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、明るさ及び演色性に優れた照明装置、この照明装置を用いた、遠距離でも明るい画像が得られ、かつ人物撮影にも適した撮像装置、及びこの撮像装置を搭載する携帯端末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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、複数の第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする照明装置を提供する。
【０００９】
即ち、本発明の第１の態様に係る照明装置は、発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む発光素子のみを、他の発光素子と分離することにより、発光スペクトルの赤色成分を第１の発光素子に集約させた構成である。
【００１０】
このような構成により白色光を得るためには、赤色発光蛍光体を含む発光素子により、他の発光素子２個以上の相当分のスペクトル強度を達成する必要がある。従来の赤色発光蛍光体ではこのような構成は不可能であったが、本発明者らは、先に、所定の分子構造のユーロピウム錯体を用いることにより、同一の駆動条件において、従来の無機赤色発光蛍光体の３倍以上の光度を実現することが出来ることを見出した（H. Iwanaga, et al, Abstracts of Rare Earths’04, FP-77, 193.）。その結果、赤色発光蛍光体を含む発光素子のみを他の発光素子と分離した本発明の構成が可能になった。
【００１１】
通常、有機蛍光体は、量子効率に優れているものが多く、その発光強度は大きい。またスペクトルが急峻であるものも多く、明るさや色の鮮明さの点で優れている。しかしながら、有機蛍光体は、一般に熱や光に対する耐久性の点では不利である。赤色発光蛍光体のみを有機蛍光体とし、他の色の蛍光体を無機蛍光体で構成し、紫外、近紫外、青紫色ダイオードチップと組み合わせる方法も考えられるが、このような構成では、有機蛍光体の劣化が無機蛍光体によって促進されてしまう。
【００１２】
そこで、本発明では、赤色発光蛍光体を含む発光素子のみを分離し、この発光素子により、耐久性を低下させることなく、従来の３倍以上の光度を実現することが可能となった。
【００１３】
なお、本発明に用いる発光ダイオードは、紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光するものである。上記波長領域に属する波長の光には、紫外線、近紫外線、可視光（紫色、青紫、青色等）が含まれ、波長領域は典型的には、３８０ｎｍ程度以上４８３ｎｍ程度以下である。特に、ユーロピウム等の希土類元素に有機基が配位した希土類錯体を蛍光体として用いる場合は、３９５ｎｍ程度以上４２０ｎｍ程度以下、或いは４５５ｎｍ程度以上４８０ｎｍ程度以下の波長の光を用いることが好ましい。
【００１４】
このような波長領域の光は視感反射率が低いため、発光ダイオードの発光波長のずれによる発光素子の発光スペクトルの色ずれが小さいことが特徴である。カメラや携帯フラッシュ用途では、発光スペクトルの色度座標のずれは被写体の色ずれに直結するため、厳重に管理すべき項目である。発光素子の色度座標値に製品バラツキが大きいと、特定の範囲に収まる発光素子を選択して用いる必要が生ずるため、歩留まりが低下し、製品コストが高くなる。
【００１５】
本発明の第１の態様に係る照明装置は、発光ダイオードのすべてが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであるので、発光ダイオードのすべてが共通の電源装置で駆動可能となり、駆動回路が単純化され、フラッシュ部の小型軽量化を実現することが出来、携帯機器への搭載を容易にすることが出来る。
【００１６】
本発明の第１の態様に係る照明装置において、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、発光ダイオードが青色可視光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体を含み、発光ダイオードが青色可視光以外の光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体、若しくは青色発光蛍光体、又はその両方の蛍光体を含むものとすることが出来る。
【００１７】
また、第２の発光素子に含まれる、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、無機赤色発光蛍光体を含むものとすることが出来る。更に、第２の発光素子に含まれる、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、複数の第２の発光素子にまたがって一体的に形成されて構成することができる。
【００１８】
有機赤色発光蛍光体としては、３価のユーロピウム錯体を用いることが出来る。この３価のユーロピウム錯体は、発光色が安定し、強発光が得られるので、望ましい。
【００１９】
３価のユーロピウム錯体として、少なくとも一種類のβジケトンと少なくとも一種類のホスフィンオキシドを配位子として有するものを用いることが出来る。このような３価のユーロピウム錯体は、マトリクス樹脂に対する分散性に優れ、紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光の吸収効率に優れているため、より強発光が得やすいという利点を有する。或いは、異なる２種類のホスフィンオキシドを配位子として有するものを用いることが出来る。このような３価のユーロピウム錯体は、樹脂分散性、光吸収効率に最も優れているため、更に望ましい。
【００２０】
ユーロピウム錯体の具体例として、下記式（１）及び（２）により表わされる構造を有するものがある。
【化３】
【００２１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ９は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ６がすべて同一である場合を除く。）
【化４】
【００２２】
（Ｒ１〜Ｒ７は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ９４がすべて同一である場合を除く。ｎは２以上の整数である。）
３価のユーロピウム錯体の中でも、配位子としてβジケトンとホスフィンオキシドを有する錯体は、紫外線、近紫外線、及び青紫光のみならず、青色光にても効率的に励起することが出来るという特徴を有する。配位子としてβジケトンとホスフィンオキシドを有する３価のユーロピウム錯体の一例として、下記式（３）により表わされる構造を有する化合物を、フッ素系溶媒（バートレルＸＦ、三井デュポンフロロケミカル社製）に分散させて得た発光層の６１５ｎｍ における励起スペクトルを図１３に示す。
【化５】
【００２３】
図１３に示すように、上記ユーロピウム錯体は４６０〜４８０ｎｍの青色光にて励起可能であることがわかる。青色光で励起する発光素子の場合、錯体の経時安定性が向上することから、より長寿命の発光素子を得ることができる。
【００２４】
本発明の第１の態様に係る照明装置において、第１の発光ダイオードが、第２の発光ダイオードにより囲まれた配置とすることが出来る。或いは、第１の発光ダイオードが、第２の発光ダイオード群の周辺にある配置とすることが出来る。
【００２５】
発光素子の上に、集光レンズ又は拡散散乱板の少なくともいずれか一方を設置することが出来る。
【００２６】
本発明の第２の態様は、第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、複数の第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置のフラッシュ用照明装置を提供する。
【００２７】
本発明の第３の態様は、以上の照明装置を、撮像時の照明用として一体的に搭載したことを特徴とする撮像装置を提供する。
【００２８】
本発明の第４の態様は、この撮像装置を一体的に搭載したことを特徴とする携帯端末を提供する。
【００２９】
本発明の第５の態様は、相互に分離された複数のフラッシュ領域を備えた撮像装置であって、前記複数のフラッシュ領域の一部の領域には第１のダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子が配置され、前記複数のフラッシュ領域の他の領域には第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子が配置され、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置を提供する。
【００３０】
本発明の第６の態様は、上記撮像装置を一体的に搭載してなることを特徴とする携帯端末を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、発光ダイオードと蛍光体とを含む発光素子を複数配置した照明装置において、色純度、演色性及び発光効率の優れた有機赤色発光蛍光体に対応する発光ダイオードを他の発光ダイオードとは独立に配置することにより、明るく、かつ演色性に優れた、長寿命の照明装置、特に撮像装置のフラッシュ用照明装置が提供される。また、このような照明装置を、撮像装置や、撮像装置付き携帯端末に搭載することにより、暗い場所でも遠距離撮影が可能で、かつ人物画像を鮮明に撮影することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の最良の形態について説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置に用いる発光素子の一例を示す。図１に示すように、発光素子１は、プラスチック製のセル内２に収容されたＬＥＤチップ３上に発光層４を配置することにより構成される。ＬＥＤチップ３は、紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する発光ダイオードである。図１では、１個のＬＥＤチップ３が配置されているが、複数個のＬＥＤチップを配置することも可能である。
【００３４】
発光層４は、マトリクス樹脂５中に蛍光体６を分散又は溶解したものである。マトリクス樹脂としては、透明性及び耐久性に優れているフッ素系ポリマー又はポリシロキサンが好ましい。
【００３５】
蛍光体は、或るＬＥＤチップにおいては、有機赤色発光蛍光体であり、他のＬＥＤチップにおいては、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体の組合せである。有機赤色発光蛍光体としては、上述したユーロピウム錯体、特に式（１）及び（２）により表わされるユーロピウム錯体を好ましく用いることが出来る。
【００３６】
有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体としては、有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、無機赤色発光蛍光体と有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、無機赤色発光蛍光体と有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、無機赤色発光蛍光体と有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ等を挙げることが出来る。青色可視光を発光する発光ダイオード等を用いる場合には、有機又は無機の青色発光蛍光体を含ませないことも可能である。これらの有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体としては、一つの発光素子に複数種類の発光色の蛍光体を含ませた構成を用いても良いし、発光素子毎に異なる種類の発光色の蛍光体を含ませた構成を用いても良いし、これらの構成を組み合わせたものを用いても良い。蛍光体の種類・組み合わせが互いに異なる複数の発光素子を第２の発光素子として用いることも可能である。
【００３７】
図２〜図７に、照明装置１０を構成する複数個の発光素子１の配置例を示す。いずれの配置の例においても、発光素子１に含まれる各ＬＥＤチップは同一種類の発光ダイオードからなり、各発光ダイオードは共通の電源装置で駆動可能とされている。例えば、各発光ダイオードは互いに並列接続されており、同一の電圧を各発光ダイオードに印加可能な構成となっている。各発光ダイオードを互いに直列接続して、同一の電圧を各発光ダイオードに印加可能な構成としても良い。ここで、同一種類の発光ダイオードとは、動作電圧等の規格が同一であるものを指す。
【００３８】
図２に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を正方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００３９】
図３に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び無機赤色発光蛍光体、有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せからなる白色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｗ）を正方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００４０】
図４に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を、（Ｒ）を三角形の中心に、（Ｇ＋Ｂ）を三方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００４１】
図５に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む４つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を、（Ｒ）を正方形の中心に、（Ｇ＋Ｂ）を正方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００４２】
図６に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む２つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む６つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を、（Ｒ）を２つの隣接する正方形の中心に、（Ｇ＋Ｂ）を正方形の頂点の位置（２つは共通する位置）に配置した例を示す。
【００４３】
図７に示す配置例は、図４に示す配置例において、有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）の代わりに、有機又は無機の黄色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｙ＋Ｂ）を用いた例である。このように、黄色発光蛍光体を用いることにより、視感度が大きい領域の光が多くなるため、より明るい発光が得られるという利点がある。
【００４４】
本発明の一実施形態に係る照明装置では、有機赤色発光蛍光体を含む第１の発光素子を、他の蛍光体を含む第２の発光素子とは独立して配置しているが、この第１の発光素子は、図４〜図７に示すように、発光素子群の中心に配置されることが望ましい。その理由は、もし図２及び図３に示すように周辺部に設置した場合には、照明装置に対する被写体の角度によるスペクトルのばらつきが大きくなり、かつそのばらつきが非対称（図２及び図３では右方向にだけ赤色のスペクトル強度が強い等）になるからである。
【００４５】
しかし、一方、有機赤色発光蛍光体は、有機蛍光体に比べ耐熱性が劣るため、照明装置に対する被写体の角度によるスペクトルのばらつき等を多少犠牲にしても良い場合は、熱が放出し易いように、図２及び図３に示すように周辺部に設置することが望ましい。
【００４６】
なお、耐熱性が劣る有機赤色発光蛍光体を熱から保護するため、有機赤色発光蛍光体を含む発光素子は、放熱特性に優れていることが要求される。発光素子の放熱特性を改善するための方法の１つとして、発光素子の筐体を金属のフィラー又はファイバーを分散させたプラスチックにより構成することにより、筐体の熱分散性を向上させる方法がある。このような方法を用いて、有機赤色発光蛍光体を搭載する筐体の部分のみを上記プラスチックにより構成することも可能である。
【００４７】
また、図８に示すように、有機赤色発光蛍光体を含む発光素子（Ｒ）と他の発光素子、例えば（Ｙ＋Ｂ）の設置位置に段差を設けることにより、発光素子（Ｒ）を発熱部（他の発光素子等）から遠ざける方法もある。
【００４８】
一般に、携帯フラッシュ装置の発光時間は０．４秒程度であるので、熱が発生する時間は非常に短い。従って、発光素子（Ｒ）と他の発光素子の発光のタイミングを混色に影響を及ぼさない程度にわずかに（例えば０．１〜０．２秒程度）ずらすことにより、発光素子（Ｒ）の温度の上昇を防止することが出来る。
【００４９】
図９に、本発明の一実施形態に係る照明装置を適用した、携帯フラッシュ装置の構造の一例を示す。図９において、基板１１上には、複数のＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが配置されており、これらのＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ＬＥＤチップごとに分割された発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより覆われている。発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、マトリクス樹脂中に蛍光体を分散することにより構成されている。ＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、Ａｕワイヤ１４を介して配線層１５に接続されている。なお、発光層の側方には反射板１６が設けられている。
【００５０】
図９に示す携帯フラッシュ装置において、発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち、例えば発光層１３ｂが赤色発光蛍光体を含むものであり、ＬＥＤチップ１２ｂとともに赤色発光ダイオード素子（Ｒ）を構成する。他の発光層１３ａ,１３ｃは、例えば緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を含むものであり、ＬＥＤチップ１２ａ,１２ｃとともに発光素子（Ｇ＋Ｂ）を構成する。
【００５１】
本発明に係る照明装置は、いずれも赤色発光素子を独立して発光させる形態であるが、この時、他の発光素子の発光色と赤色発光素子による発光色とを混色させる必要がある。この場合、各発光素子が十分に小さく、または撮影する被写体が十分に離れている場合、十分に混色が生じる。いかなる条件においても混色を適正に行なわしめるために、発光素子を配置した基板の上部に集光レンズを設置することが出来る。
【００５２】
また、混色を適正ならしめる他の手段として、微細な近紫外ＬＥＤアレイ上に蛍光体を含有するインクをインクジェット法にて打ち分けることにより、図２〜図７に示す配置の照明装置を実現しても良い。例えば、図９に示す構成の照明装置において、ＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ上に各発光色の蛍光体を含有するインクをインクジェット法にて打ち分けることにより、発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成することが出来る。この場合は、個々の発光素子が十分に小さいために、混色が適正化される。
【００５３】
図９に示す構造を有する携帯フラッシュ装置は、携帯電話のカメラ用フラッシュとして適用することが出来る。そのような携帯電話の例を図１０〜図１２に示す。
【００５４】
図１０に示す携帯電話では、携帯フラッシュ２１がカメラ２２の上に設けられている。カメラ２２の下方には補助画面２３が設けられている。図１１に示す携帯電話では、２つの携帯フラッシュ２１ａ，２１ｂがカメラ２２の上と下に設けられている。携帯フラッシュ２１ｂの下方には補助画面２３が設けられている。図１２に示す携帯電話では、２つの携帯フラッシュ２１ａ，２１ｂがカメラ２２の上に設けられている。カメラ２２の下方には補助画面２３が設けられている。
【００５５】
なお、上部から見た蛍光層の形状は、円、楕円、多角形が考えられるが、これらに限定されるものではない。
【００５６】
以下、本発明の種々の実施例と比較例を示す。
【００５７】
実施例１
上記式（３）により表わされる赤色蛍光体をフッ素系ポリマー（セフラル：商品名、セントラル化学社製）中に分散した発光層４とＬＥＤチップとを含む、図１に示す構造の赤色発光素子（Ｒ）を作成した。ＬＥＤチップの中心発光波長は３９５ｎｍ（ＩｎＧａＮ）であるものを用いた。次に、緑色発光蛍光体（５２０ｎｍ）、青色発光蛍光体（４５０ｎｍ）を上記ポリマーに分散した発光層４と上記ＬＥＤチップとを含む発光素子（Ｇ＋Ｂ）を作成した。これらの発光素子を図２に示すように配置し、フラッシュ装置を形成した。
【００５８】
なお、緑色発光蛍光体としてはＢａＭｇＡｌ２７Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎを、青色発光蛍光体としては（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕを用いた。
【００５９】
このフラッシュ装置を一つの発光素子に２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動した場合の光度は３．５ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．２ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１ 以内であった。
【００６０】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００６１】
実施例２
下記式（４）により表わされる赤色蛍光体（ｎ＝３）を用いたことを除いて実施例１と同様の発光素子を作成し、これらの発光素子を図１に示すように配置して、フラッシュを形成した。
【００６２】
このフラッシュを一つの発光素子に２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動させた場合の光度は３．４ｃｄ であり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．３ｃｄ、 初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００６３】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【化６】
【００６４】
比較例１
実施例１で用いたＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体をフッ素系ポリマー（セフラル：商品名、セントラル化学社製）中に分散した発光層を含む、図１に示す構造の白色発光素子を作成した。次に、この白色発光素子を図２に示すように４個配置して、フラッシュ装置を作成した。
【００６５】
このフラッシュ装置について実施例１と同様の試験を行なったところ、０．４秒間駆動させた場合の光度は３．０ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。しかし、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は１．９ｃｄまで低下し, 初期値からの色度座標ずれは青色方向にΔ０．１ であった。
【００６６】
暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られたが、３００００回経過後は画像が暗く、特に人物画像の写りが悪いことが分かった。
【００６７】
比較例２
赤色蛍光体として、上記式（３）により表わされる希土類錯体の代わりに、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍを用いたことを除いて、実施例１と同様にして発光素子を作成し、図２に示すように配置した。
【００６８】
０．４秒間駆動させた場合の光度は２．０ｃｄであり、平均演色評価数は７５であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は１．９ｃｄに低下し, 初期値からの色度座標ずれは青色方向にΔ０．０１であった。
【００６９】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、画像は暗く、特に赤色を鮮明に写すことができなかった。これは、３９５ｎｍ励起では赤色の発光強度が小さく、ホワイトバランスを確保する上で全体の輝度が小さくなることによるものと思われる。また、それでも赤色の強度が弱いため、赤色の撮影に支障がある。
【００７０】
実施例３
従来の無機蛍光体の混合物からなる蛍光体を用いた白色ＬＥＤ（Ｗ）３個と、実施例１で用いた赤色発光素子（Ｒ）を、図３に示す構成で配置し、フラッシュ装置を作成した。なお、従来の無機蛍光体の混合物としては、赤色発光蛍光体としてＬａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍを、緑色発光蛍光体としてＢａＭｇＡｌ２７Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎを、青色発光蛍光体として（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕを用いた。
【００７１】
このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は３．４ｍｃｄであり、平均演色評価数は９５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．３ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７２】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００７３】
実施例４
実施例１で用いた赤色発光素子（Ｒ）と緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を用いた発光素子（Ｇ＋Ｂ）を図４に示す構成に配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は３．４ｃｄであり、平均演色評価数は９５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．３ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７４】
暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。実施例１と比較して演色性により優れるが、これは赤色発光素子の発光がより効率よく混色した結果と思われる。
【００７５】
実施例５
実施例１で用いた赤色発光素子と緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を用いた発光素子（Ｇ＋Ｂ）を図５に示す構成に配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は５．０ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は４．９ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７６】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００７７】
実施例６
実施例１の赤色発光素子と緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を用いた発光素子（Ｇ＋Ｂ）を図６に示す構成に配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は７．５ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は６．８ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７８】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。更に、２ｍの距離からフラッシュ撮影を行なった場合においても、同様の結果が得られた。
【００７９】
実施例７
実施例１における図１に示すように４個の発光素子を配置したＬＥＤアレイの上部に集光レンズを設けて、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は３．９ｃｄであり、平均演色評価数は９５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．７ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００８０】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。実施例１と比較して演色性、光度により優れているが、これは集光レンズの作用により赤色ＬＥＤの発光がより効率よく混色した結果と思われる。
【００８１】
実施例８
実施例１で用いた赤色発光素子（Ｒ）と、黄色発光蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）と青色発光蛍光体を上記ポリマーに分散した発光層を含む発光素子（Ｙ＋Ｂ）を作成した。これらの発光素子を図７に示すように配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は５．５ｃｄであり、平均演色評価数は８５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は５．２ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００８２】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００８３】
本実施例においては、黄色発光蛍光体を用いているため、視感度が大きい領域の光の割合が多いため、より明るい発光が得られる。
【００８４】
実施例９
上記式（３）により表わされる赤色発光蛍光体をフッ素系ポリマー（セフラル：商品名、セントラル化学社製）中に分散した発光層４とＬＥＤチップとを含む、図１に示す構造の赤色発光素子を作成した。ＬＥＤチップは、中心発光波長が４６５ｎｍであるものを用いた。次に、黄色発光蛍光体（中心波長５４０ｎｍ）を上記ポリマーに分散した発光層４と上記ＬＥＤチップとを含む発光素子を作成した。これらの発光素子を図１４に示すように配置し、フラッシュ装置を形成した。
【００８５】
なお、黄色発光蛍光体としてはＹＡＧ系蛍光体を用いた。
【００８６】
このフラッシュ装置を一つの発光素子に２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動した場合の光度は５．５ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は５．３ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１ 以内であった。
【００８７】
このフラッシュ装置を用い、暗所で３ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００８８】
実施例１０
実施例９において、発光素子１内に４個の青色ＬＥＤチップ２４を配置し、黄色発光蛍光体と赤色発光蛍光体を、図１５に示すように区分された領域に配置したことを除いて、実施例９と同様のフラッシュ装置を試作した。このフラッシュ装置を、一つのＬＥＤチップに２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動した場合の光度は５．７ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は５．５ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１ 以内であった。
【００８９】
このフラッシュ装置を用い、暗所で３ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００９０】
このように蛍光層を複数のチップに跨る連続的な形態にすることにより、若干の光度の向上が実現される。
【００９１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、緑色、黄色、青色発光の有機蛍光体を用いることが可能である。具体的には、例えばポリフルオレン系発光材料、ポリスパイロ系発光材料、ポリフェニレンビニレン系発光材料、ポリパラフェニレン系発光材料、Ladder-ポリパラフェニレン系発光材料、イリジウム錯体、配位子にフッ素原子を有するイリジウム錯体、ペリレン系化合物、クマリン系化合物、Alq3（8-hydroxyquinoline）、Balq、Bebq2、またはAlq3 ，Balq ， Bebq2から選ばれるものの可溶性高分子化体等が挙げられる。他に、緑色発光有機蛍光体としてテルビウム錯体（緑）を用いることも可能である。
【００９２】
その他、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子を概略的に示す図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図３】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図４】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図６】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図７】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る放熱性の優れたフラッシュ装置を示す図。
【図９】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置の構造を示す図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る携帯電話を示す図。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る携帯電話を示す図。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る携帯電話を示す図。
【図１３】配位子としてβジケトンとホスフィンオキシドを有する３価のユーロピウム錯体を用いて得た発光層の６１５ｎｍ における励起スペクトルを示す図。
【図１４】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【符号の説明】
【００９４】
１・・・発光素子、２・・・セル内、３・・・ＬＥＤチップ、４・・・発光層、５・・・マトリクス樹脂、６・・・蛍光体、１０・・・照明装置、１１・・・基板、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・ＬＥＤチップ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・・・発光層、１４・・・Ａｕワイヤ、１５・・・配線層、１６・・・反射板、２１,２１ａ,２１ｂ・・・携帯フラッシュ、２２・・・カメラ、２３・・・補助画面、２４・・・青色のＬＥＤチップ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を利用した照明装置、この照明装置を搭載した撮像装置、及びこの撮像装置を搭載した携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯端末にはカメラが一体的に設けられているものがあるが、そのような携帯端末に設けられたカメラでは、特に被写体が暗い場合、明るい画像を撮影することは困難である。また撮影された画像は、特に赤色の鮮明さに欠けており、人物を撮影した場合には、肌色の写りが悪いことが課題となっている。これらの特性は、携帯端末に搭載されるフラッシュの明るさ、演色性等の性能に大きく依存する。
【０００３】
現在の携帯機端末に搭載されているフラッシュは、主として２つの類型がある。一つは、青色発光ダイオードチップに蛍光体を組み合わせた白色発光素子を複数個用いる方式である。この方式では、発光素子の明るさを確保することが可能であるが、演色性が低いため、撮影された画像の鮮明さに欠ける。特に、上述したように、人物の撮影において肌色の写りが悪いという不具合が生じる。
【０００４】
一方、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光ダイオードを組み合わせて白色を得る方式がある。この方式の場合、演色性に優れたフラッシュを実現することが出来るものの、特性の異なる複数の発光ダイオードチップを同時に駆動する必要があるため、制御回路が複雑になり、小型軽量化、低コスト化を実現する上で支障がある。
【０００５】
それ以外の方式として、紫外発光ダイオードチップと赤色発光ダイオードチップを組み合わせる（例えば、特許文献１参照）など、種々の方式が提案されているが、明るさ及び駆動の問題の両者を満たす方式は未だ提案されていない。
【０００６】
また、紫外、近紫外、又は青紫色発光ダイオードチップと蛍光体とを組み合わせて白色ＬＥＤを作成し、これを用いてフラッシュを作成する方法がある。しかしながら、これらの波長の光では十分に赤色蛍光体を励起することができないため、やはりスペクトルの赤色成分の強度が弱くなる。
【特許文献１】特開２００４−７１８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、明るさ及び演色性に優れた照明装置、この照明装置を用いた、遠距離でも明るい画像が得られ、かつ人物撮影にも適した撮像装置、及びこの撮像装置を搭載する携帯端末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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、複数の第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする照明装置を提供する。
【０００９】
即ち、本発明の第１の態様に係る照明装置は、発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む発光素子のみを、他の発光素子と分離することにより、発光スペクトルの赤色成分を第１の発光素子に集約させた構成である。
【００１０】
このような構成により白色光を得るためには、赤色発光蛍光体を含む発光素子により、他の発光素子２個以上の相当分のスペクトル強度を達成する必要がある。従来の赤色発光蛍光体ではこのような構成は不可能であったが、本発明者らは、先に、所定の分子構造のユーロピウム錯体を用いることにより、同一の駆動条件において、従来の無機赤色発光蛍光体の３倍以上の光度を実現することが出来ることを見出した（H. Iwanaga, et al, Abstracts of Rare Earths’04, FP-77, 193.）。その結果、赤色発光蛍光体を含む発光素子のみを他の発光素子と分離した本発明の構成が可能になった。
【００１１】
通常、有機蛍光体は、量子効率に優れているものが多く、その発光強度は大きい。またスペクトルが急峻であるものも多く、明るさや色の鮮明さの点で優れている。しかしながら、有機蛍光体は、一般に熱や光に対する耐久性の点では不利である。赤色発光蛍光体のみを有機蛍光体とし、他の色の蛍光体を無機蛍光体で構成し、紫外、近紫外、青紫色ダイオードチップと組み合わせる方法も考えられるが、このような構成では、有機蛍光体の劣化が無機蛍光体によって促進されてしまう。
【００１２】
そこで、本発明では、赤色発光蛍光体を含む発光素子のみを分離し、この発光素子により、耐久性を低下させることなく、従来の３倍以上の光度を実現することが可能となった。
【００１３】
なお、本発明に用いる発光ダイオードは、紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光するものである。上記波長領域に属する波長の光には、紫外線、近紫外線、可視光（紫色、青紫、青色等）が含まれ、波長領域は典型的には、３８０ｎｍ程度以上４８３ｎｍ程度以下である。特に、ユーロピウム等の希土類元素に有機基が配位した希土類錯体を蛍光体として用いる場合は、３９５ｎｍ程度以上４２０ｎｍ程度以下、或いは４５５ｎｍ程度以上４８０ｎｍ程度以下の波長の光を用いることが好ましい。
【００１４】
このような波長領域の光は視感反射率が低いため、発光ダイオードの発光波長のずれによる発光素子の発光スペクトルの色ずれが小さいことが特徴である。カメラや携帯フラッシュ用途では、発光スペクトルの色度座標のずれは被写体の色ずれに直結するため、厳重に管理すべき項目である。発光素子の色度座標値に製品バラツキが大きいと、特定の範囲に収まる発光素子を選択して用いる必要が生ずるため、歩留まりが低下し、製品コストが高くなる。
【００１５】
本発明の第１の態様に係る照明装置は、発光ダイオードのすべてが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであるので、発光ダイオードのすべてが共通の電源装置で駆動可能となり、駆動回路が単純化され、フラッシュ部の小型軽量化を実現することが出来、携帯機器への搭載を容易にすることが出来る。
【００１６】
本発明の第１の態様に係る照明装置において、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、発光ダイオードが青色可視光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体を含み、発光ダイオードが青色可視光以外の光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体、若しくは青色発光蛍光体、又はその両方の蛍光体を含むものとすることが出来る。
【００１７】
また、第２の発光素子に含まれる、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、無機赤色発光蛍光体を含むものとすることが出来る。更に、第２の発光素子に含まれる、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、複数の第２の発光素子にまたがって一体的に形成されて構成することができる。
【００１８】
有機赤色発光蛍光体としては、３価のユーロピウム錯体を用いることが出来る。この３価のユーロピウム錯体は、発光色が安定し、強発光が得られるので、望ましい。
【００１９】
３価のユーロピウム錯体として、少なくとも一種類のβジケトンと少なくとも一種類のホスフィンオキシドを配位子として有するものを用いることが出来る。このような３価のユーロピウム錯体は、マトリクス樹脂に対する分散性に優れ、紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光の吸収効率に優れているため、より強発光が得やすいという利点を有する。或いは、異なる２種類のホスフィンオキシドを配位子として有するものを用いることが出来る。このような３価のユーロピウム錯体は、樹脂分散性、光吸収効率に最も優れているため、更に望ましい。
【００２０】
ユーロピウム錯体の具体例として、下記式（１）及び（２）により表わされる構造を有するものがある。
【化３】
【００２１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ９は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ６がすべて同一である場合を除く。）
【化４】
【００２２】
（Ｒ１〜Ｒ７は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ９４がすべて同一である場合を除く。ｎは２以上の整数である。）
３価のユーロピウム錯体の中でも、配位子としてβジケトンとホスフィンオキシドを有する錯体は、紫外線、近紫外線、及び青紫光のみならず、青色光にても効率的に励起することが出来るという特徴を有する。配位子としてβジケトンとホスフィンオキシドを有する３価のユーロピウム錯体の一例として、下記式（３）により表わされる構造を有する化合物を、フッ素系溶媒（バートレルＸＦ、三井デュポンフロロケミカル社製）に分散させて得た発光層の６１５ｎｍ における励起スペクトルを図１３に示す。
【化５】
【００２３】
図１３に示すように、上記ユーロピウム錯体は４６０〜４８０ｎｍの青色光にて励起可能であることがわかる。青色光で励起する発光素子の場合、錯体の経時安定性が向上することから、より長寿命の発光素子を得ることができる。
【００２４】
本発明の第１の態様に係る照明装置において、第１の発光ダイオードが、第２の発光ダイオードにより囲まれた配置とすることが出来る。或いは、第１の発光ダイオードが、第２の発光ダイオード群の周辺にある配置とすることが出来る。
【００２５】
発光素子の上に、集光レンズ又は拡散散乱板の少なくともいずれか一方を設置することが出来る。
【００２６】
本発明の第２の態様は、第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、複数の第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置のフラッシュ用照明装置を提供する。
【００２７】
本発明の第３の態様は、以上の照明装置を、撮像時の照明用として一体的に搭載したことを特徴とする撮像装置を提供する。
【００２８】
本発明の第４の態様は、この撮像装置を一体的に搭載したことを特徴とする携帯端末を提供する。
【００２９】
本発明の第５の態様は、相互に分離された複数のフラッシュ領域を備えた撮像装置であって、前記複数のフラッシュ領域の一部の領域には第１のダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子が配置され、前記複数のフラッシュ領域の他の領域には第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子が配置され、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置を提供する。
【００３０】
本発明の第６の態様は、上記撮像装置を一体的に搭載してなることを特徴とする携帯端末を提供する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、発光ダイオードと蛍光体とを含む発光素子を複数配置した照明装置において、色純度、演色性及び発光効率の優れた有機赤色発光蛍光体に対応する発光ダイオードを他の発光ダイオードとは独立に配置することにより、明るく、かつ演色性に優れた、長寿命の照明装置、特に撮像装置のフラッシュ用照明装置が提供される。また、このような照明装置を、撮像装置や、撮像装置付き携帯端末に搭載することにより、暗い場所でも遠距離撮影が可能で、かつ人物画像を鮮明に撮影することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の最良の形態について説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置に用いる発光素子の一例を示す。図１に示すように、発光素子１は、プラスチック製のセル内２に収容されたＬＥＤチップ３上に発光層４を配置することにより構成される。ＬＥＤチップ３は、紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する発光ダイオードである。図１では、１個のＬＥＤチップ３が配置されているが、複数個のＬＥＤチップを配置することも可能である。
【００３４】
発光層４は、マトリクス樹脂５中に蛍光体６を分散又は溶解したものである。マトリクス樹脂としては、透明性及び耐久性に優れているフッ素系ポリマー又はポリシロキサンが好ましい。
【００３５】
蛍光体は、或るＬＥＤチップにおいては、有機赤色発光蛍光体であり、他のＬＥＤチップにおいては、有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体の組合せである。有機赤色発光蛍光体としては、上述したユーロピウム錯体、特に式（１）及び（２）により表わされるユーロピウム錯体を好ましく用いることが出来る。
【００３６】
有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体としては、有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、無機赤色発光蛍光体と有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、無機赤色発光蛍光体と有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ、無機赤色発光蛍光体と有機又は無機の緑色発光蛍光体と有機又は無機の黄色発光蛍光体と有機又は無機の青色発光蛍光体との組合せ等を挙げることが出来る。青色可視光を発光する発光ダイオード等を用いる場合には、有機又は無機の青色発光蛍光体を含ませないことも可能である。これらの有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体としては、一つの発光素子に複数種類の発光色の蛍光体を含ませた構成を用いても良いし、発光素子毎に異なる種類の発光色の蛍光体を含ませた構成を用いても良いし、これらの構成を組み合わせたものを用いても良い。蛍光体の種類・組み合わせが互いに異なる複数の発光素子を第２の発光素子として用いることも可能である。
【００３７】
図２〜図７に、照明装置１０を構成する複数個の発光素子１の配置例を示す。いずれの配置の例においても、発光素子１に含まれる各ＬＥＤチップは同一種類の発光ダイオードからなり、各発光ダイオードは共通の電源装置で駆動可能とされている。例えば、各発光ダイオードは互いに並列接続されており、同一の電圧を各発光ダイオードに印加可能な構成となっている。各発光ダイオードを互いに直列接続して、同一の電圧を各発光ダイオードに印加可能な構成としても良い。ここで、同一種類の発光ダイオードとは、動作電圧等の規格が同一であるものを指す。
【００３８】
図２に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を正方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００３９】
図３に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び無機赤色発光蛍光体、有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せからなる白色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｗ）を正方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００４０】
図４に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を、（Ｒ）を三角形の中心に、（Ｇ＋Ｂ）を三方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００４１】
図５に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む１つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む４つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を、（Ｒ）を正方形の中心に、（Ｇ＋Ｂ）を正方形の頂点の位置に配置した例を示す。
【００４２】
図６に示す配置例は、有機赤色発光蛍光体とＬＥＤチップとを含む２つの発光素子（Ｒ）、及び有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む６つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）を、（Ｒ）を２つの隣接する正方形の中心に、（Ｇ＋Ｂ）を正方形の頂点の位置（２つは共通する位置）に配置した例を示す。
【００４３】
図７に示す配置例は、図４に示す配置例において、有機又は無機の緑色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｇ＋Ｂ）の代わりに、有機又は無機の黄色発光蛍光体及び有機又は無機の青色発光蛍光体の組合せとＬＥＤチップとを含む３つの発光素子（Ｙ＋Ｂ）を用いた例である。このように、黄色発光蛍光体を用いることにより、視感度が大きい領域の光が多くなるため、より明るい発光が得られるという利点がある。
【００４４】
本発明の一実施形態に係る照明装置では、有機赤色発光蛍光体を含む第１の発光素子を、他の蛍光体を含む第２の発光素子とは独立して配置しているが、この第１の発光素子は、図４〜図７に示すように、発光素子群の中心に配置されることが望ましい。その理由は、もし図２及び図３に示すように周辺部に設置した場合には、照明装置に対する被写体の角度によるスペクトルのばらつきが大きくなり、かつそのばらつきが非対称（図２及び図３では右方向にだけ赤色のスペクトル強度が強い等）になるからである。
【００４５】
しかし、一方、有機赤色発光蛍光体は、有機蛍光体に比べ耐熱性が劣るため、照明装置に対する被写体の角度によるスペクトルのばらつき等を多少犠牲にしても良い場合は、熱が放出し易いように、図２及び図３に示すように周辺部に設置することが望ましい。
【００４６】
なお、耐熱性が劣る有機赤色発光蛍光体を熱から保護するため、有機赤色発光蛍光体を含む発光素子は、放熱特性に優れていることが要求される。発光素子の放熱特性を改善するための方法の１つとして、発光素子の筐体を金属のフィラー又はファイバーを分散させたプラスチックにより構成することにより、筐体の熱分散性を向上させる方法がある。このような方法を用いて、有機赤色発光蛍光体を搭載する筐体の部分のみを上記プラスチックにより構成することも可能である。
【００４７】
また、図８に示すように、有機赤色発光蛍光体を含む発光素子（Ｒ）と他の発光素子、例えば（Ｙ＋Ｂ）の設置位置に段差を設けることにより、発光素子（Ｒ）を発熱部（他の発光素子等）から遠ざける方法もある。
【００４８】
一般に、携帯フラッシュ装置の発光時間は０．４秒程度であるので、熱が発生する時間は非常に短い。従って、発光素子（Ｒ）と他の発光素子の発光のタイミングを混色に影響を及ぼさない程度にわずかに（例えば０．１〜０．２秒程度）ずらすことにより、発光素子（Ｒ）の温度の上昇を防止することが出来る。
【００４９】
図９に、本発明の一実施形態に係る照明装置を適用した、携帯フラッシュ装置の構造の一例を示す。図９において、基板１１上には、複数のＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃが配置されており、これらのＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、ＬＥＤチップごとに分割された発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより覆われている。発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、マトリクス樹脂中に蛍光体を分散することにより構成されている。ＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、Ａｕワイヤ１４を介して配線層１５に接続されている。なお、発光層の側方には反射板１６が設けられている。
【００５０】
図９に示す携帯フラッシュ装置において、発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち、例えば発光層１３ｂが赤色発光蛍光体を含むものであり、ＬＥＤチップ１２ｂとともに赤色発光ダイオード素子（Ｒ）を構成する。他の発光層１３ａ,１３ｃは、例えば緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を含むものであり、ＬＥＤチップ１２ａ,１２ｃとともに発光素子（Ｇ＋Ｂ）を構成する。
【００５１】
本発明に係る照明装置は、いずれも赤色発光素子を独立して発光させる形態であるが、この時、他の発光素子の発光色と赤色発光素子による発光色とを混色させる必要がある。この場合、各発光素子が十分に小さく、または撮影する被写体が十分に離れている場合、十分に混色が生じる。いかなる条件においても混色を適正に行なわしめるために、発光素子を配置した基板の上部に集光レンズを設置することが出来る。
【００５２】
また、混色を適正ならしめる他の手段として、微細な近紫外ＬＥＤアレイ上に蛍光体を含有するインクをインクジェット法にて打ち分けることにより、図２〜図７に示す配置の照明装置を実現しても良い。例えば、図９に示す構成の照明装置において、ＬＥＤチップ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ上に各発光色の蛍光体を含有するインクをインクジェット法にて打ち分けることにより、発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成することが出来る。この場合は、個々の発光素子が十分に小さいために、混色が適正化される。
【００５３】
図９に示す構造を有する携帯フラッシュ装置は、携帯電話のカメラ用フラッシュとして適用することが出来る。そのような携帯電話の例を図１０〜図１２に示す。
【００５４】
図１０に示す携帯電話では、携帯フラッシュ２１がカメラ２２の上に設けられている。カメラ２２の下方には補助画面２３が設けられている。図１１に示す携帯電話では、２つの携帯フラッシュ２１ａ，２１ｂがカメラ２２の上と下に設けられている。携帯フラッシュ２１ｂの下方には補助画面２３が設けられている。図１２に示す携帯電話では、２つの携帯フラッシュ２１ａ，２１ｂがカメラ２２の上に設けられている。カメラ２２の下方には補助画面２３が設けられている。
【００５５】
なお、上部から見た蛍光層の形状は、円、楕円、多角形が考えられるが、これらに限定されるものではない。
【００５６】
以下、本発明の種々の実施例と比較例を示す。
【００５７】
実施例１
上記式（３）により表わされる赤色蛍光体をフッ素系ポリマー（セフラル：商品名、セントラル化学社製）中に分散した発光層４とＬＥＤチップとを含む、図１に示す構造の赤色発光素子（Ｒ）を作成した。ＬＥＤチップの中心発光波長は３９５ｎｍ（ＩｎＧａＮ）であるものを用いた。次に、緑色発光蛍光体（５２０ｎｍ）、青色発光蛍光体（４５０ｎｍ）を上記ポリマーに分散した発光層４と上記ＬＥＤチップとを含む発光素子（Ｇ＋Ｂ）を作成した。これらの発光素子を図２に示すように配置し、フラッシュ装置を形成した。
【００５８】
なお、緑色発光蛍光体としてはＢａＭｇＡｌ２７Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎを、青色発光蛍光体としては（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕを用いた。
【００５９】
このフラッシュ装置を一つの発光素子に２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動した場合の光度は３．５ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．２ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１ 以内であった。
【００６０】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００６１】
実施例２
下記式（４）により表わされる赤色蛍光体（ｎ＝３）を用いたことを除いて実施例１と同様の発光素子を作成し、これらの発光素子を図１に示すように配置して、フラッシュを形成した。
【００６２】
このフラッシュを一つの発光素子に２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動させた場合の光度は３．４ｃｄ であり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．３ｃｄ、 初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００６３】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【化６】
【００６４】
比較例１
実施例１で用いたＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体をフッ素系ポリマー（セフラル：商品名、セントラル化学社製）中に分散した発光層を含む、図１に示す構造の白色発光素子を作成した。次に、この白色発光素子を図２に示すように４個配置して、フラッシュ装置を作成した。
【００６５】
このフラッシュ装置について実施例１と同様の試験を行なったところ、０．４秒間駆動させた場合の光度は３．０ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。しかし、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は１．９ｃｄまで低下し, 初期値からの色度座標ずれは青色方向にΔ０．１ であった。
【００６６】
暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られたが、３００００回経過後は画像が暗く、特に人物画像の写りが悪いことが分かった。
【００６７】
比較例２
赤色蛍光体として、上記式（３）により表わされる希土類錯体の代わりに、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍを用いたことを除いて、実施例１と同様にして発光素子を作成し、図２に示すように配置した。
【００６８】
０．４秒間駆動させた場合の光度は２．０ｃｄであり、平均演色評価数は７５であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は１．９ｃｄに低下し, 初期値からの色度座標ずれは青色方向にΔ０．０１であった。
【００６９】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、画像は暗く、特に赤色を鮮明に写すことができなかった。これは、３９５ｎｍ励起では赤色の発光強度が小さく、ホワイトバランスを確保する上で全体の輝度が小さくなることによるものと思われる。また、それでも赤色の強度が弱いため、赤色の撮影に支障がある。
【００７０】
実施例３
従来の無機蛍光体の混合物からなる蛍光体を用いた白色ＬＥＤ（Ｗ）３個と、実施例１で用いた赤色発光素子（Ｒ）を、図３に示す構成で配置し、フラッシュ装置を作成した。なお、従来の無機蛍光体の混合物としては、赤色発光蛍光体としてＬａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍを、緑色発光蛍光体としてＢａＭｇＡｌ２７Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎを、青色発光蛍光体として（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕを用いた。
【００７１】
このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は３．４ｍｃｄであり、平均演色評価数は９５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．３ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７２】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００７３】
実施例４
実施例１で用いた赤色発光素子（Ｒ）と緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を用いた発光素子（Ｇ＋Ｂ）を図４に示す構成に配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は３．４ｃｄであり、平均演色評価数は９５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．３ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７４】
暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。実施例１と比較して演色性により優れるが、これは赤色発光素子の発光がより効率よく混色した結果と思われる。
【００７５】
実施例５
実施例１で用いた赤色発光素子と緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を用いた発光素子（Ｇ＋Ｂ）を図５に示す構成に配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は５．０ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は４．９ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７６】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００７７】
実施例６
実施例１の赤色発光素子と緑色発光蛍光体及び青色発光蛍光体を用いた発光素子（Ｇ＋Ｂ）を図６に示す構成に配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は７．５ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は６．８ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００７８】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。更に、２ｍの距離からフラッシュ撮影を行なった場合においても、同様の結果が得られた。
【００７９】
実施例７
実施例１における図１に示すように４個の発光素子を配置したＬＥＤアレイの上部に集光レンズを設けて、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は３．９ｃｄであり、平均演色評価数は９５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は３．７ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００８０】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。実施例１と比較して演色性、光度により優れているが、これは集光レンズの作用により赤色ＬＥＤの発光がより効率よく混色した結果と思われる。
【００８１】
実施例８
実施例１で用いた赤色発光素子（Ｒ）と、黄色発光蛍光体（ＹＡＧ蛍光体）と青色発光蛍光体を上記ポリマーに分散した発光層を含む発光素子（Ｙ＋Ｂ）を作成した。これらの発光素子を図７に示すように配置し、フラッシュ装置を作成した。このフラッシュ装置を０．４秒間駆動させた場合の光度は５．５ｃｄであり、平均演色評価数は８５と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は５．２ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１以内であった。
【００８２】
このフラッシュ装置を用い、暗所で１ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００８３】
本実施例においては、黄色発光蛍光体を用いているため、視感度が大きい領域の光の割合が多いため、より明るい発光が得られる。
【００８４】
実施例９
上記式（３）により表わされる赤色発光蛍光体をフッ素系ポリマー（セフラル：商品名、セントラル化学社製）中に分散した発光層４とＬＥＤチップとを含む、図１に示す構造の赤色発光素子を作成した。ＬＥＤチップは、中心発光波長が４６５ｎｍであるものを用いた。次に、黄色発光蛍光体（中心波長５４０ｎｍ）を上記ポリマーに分散した発光層４と上記ＬＥＤチップとを含む発光素子を作成した。これらの発光素子を図１４に示すように配置し、フラッシュ装置を形成した。
【００８５】
なお、黄色発光蛍光体としてはＹＡＧ系蛍光体を用いた。
【００８６】
このフラッシュ装置を一つの発光素子に２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動した場合の光度は５．５ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は５．３ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１ 以内であった。
【００８７】
このフラッシュ装置を用い、暗所で３ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００８８】
実施例１０
実施例９において、発光素子１内に４個の青色ＬＥＤチップ２４を配置し、黄色発光蛍光体と赤色発光蛍光体を、図１５に示すように区分された領域に配置したことを除いて、実施例９と同様のフラッシュ装置を試作した。このフラッシュ装置を、一つのＬＥＤチップに２０ｍＡの電流が流れるように駆動した。０．４秒間駆動した場合の光度は５．７ｃｄであり、平均演色評価数は９０と良好であった。また、０．４秒間の発光を３００００回繰り返した後の光度は５．５ｃｄ、初期値からの色度座標ずれはΔ０．０１ 以内であった。
【００８９】
このフラッシュ装置を用い、暗所で３ｍの距離からフラッシュ撮影を行なったところ、人物も含めて鮮明な画像が得られた。
【００９０】
このように蛍光層を複数のチップに跨る連続的な形態にすることにより、若干の光度の向上が実現される。
【００９１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、緑色、黄色、青色発光の有機蛍光体を用いることが可能である。具体的には、例えばポリフルオレン系発光材料、ポリスパイロ系発光材料、ポリフェニレンビニレン系発光材料、ポリパラフェニレン系発光材料、Ladder-ポリパラフェニレン系発光材料、イリジウム錯体、配位子にフッ素原子を有するイリジウム錯体、ペリレン系化合物、クマリン系化合物、Alq3（8-hydroxyquinoline）、Balq、Bebq2、またはAlq3 ，Balq ， Bebq2から選ばれるものの可溶性高分子化体等が挙げられる。他に、緑色発光有機蛍光体としてテルビウム錯体（緑）を用いることも可能である。
【００９２】
その他、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子を概略的に示す図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図３】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図４】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図６】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図７】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る放熱性の優れたフラッシュ装置を示す図。
【図９】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置の構造を示す図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る携帯電話を示す図。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る携帯電話を示す図。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る携帯電話を示す図。
【図１３】配位子としてβジケトンとホスフィンオキシドを有する３価のユーロピウム錯体を用いて得た発光層の６１５ｎｍ における励起スペクトルを示す図。
【図１４】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るフラッシュ装置における発光素子の配置例を示す図。
【符号の説明】
【００９４】
１・・・発光素子、２・・・セル内、３・・・ＬＥＤチップ、４・・・発光層、５・・・マトリクス樹脂、６・・・蛍光体、１０・・・照明装置、１１・・・基板、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・ＬＥＤチップ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・・・発光層、１４・・・Ａｕワイヤ、１５・・・配線層、１６・・・反射板、２１,２１ａ,２１ｂ・・・携帯フラッシュ、２２・・・カメラ、２３・・・補助画面、２４・・・青色のＬＥＤチップ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の発光ダイオードが共通の電源装置で駆動可能であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、前記発光ダイオードが青色可視光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体を含み、前記発光ダイオードが青色可視光以外の光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体、若しくは青色発光蛍光体、又はその両方の蛍光体を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、無機赤色発光蛍光体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、複数の第２の発光素子にまたがって一体的に形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
前記有機赤色発光蛍光体が、３価のユーロピウム錯体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
前記ユーロピウム錯体が、少なくとも一種類のβジケトンと少なくとも一種類のホスフィンオキシドを配位子として有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記ユーロピウム錯体が、異なる２種類のホスフィンオキシドを配位子として有することを特徴とする請求項６又は７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記ユーロピウム錯体が、下記式（１）により表わされる構造を有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ９は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ６がすべて同一である場合を除く。）
【請求項１０】
前記ユーロピウム錯体が、下記式（２）により表わされる構造を有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【化２】
（Ｒ１〜Ｒ７は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ４がすべて同一である場合を除く。ｎは２以上の整数である。）
【請求項１１】
前記第１の発光ダイオードが、前記第２の発光ダイオードに囲まれて配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第１の発光ダイオードが、発光ダイオード群の周辺に配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１３】
前記発光ダイオードの配列の上に集光レンズ又は拡散散乱板の少なくともいずれか一方を設置したことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１４】
第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、複数の第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置のフラッシュ用照明装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２の発光ダイオードが共通の電源装置で駆動可能であることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置のフラッシュ用照明装置。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれかに記載の照明装置を、撮像時の照明用として一体的に搭載したことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の撮像装置を一体的に搭載したことを特徴とする携帯端末。
【請求項１８】
相互に分離された複数のフラッシュ領域を備えた撮像装置であって、前記複数のフラッシュ領域の一部の領域には第１のダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子が配置され、前記複数のフラッシュ領域の他の領域には第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子が配置され、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置。
【請求項１９】
前記第１及び第２の発光ダイオードが共通の電源装置で駆動可能であることを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の撮像装置を一体的に搭載してなることを特徴とする携帯端末。
【請求項１】
第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の発光ダイオードが共通の電源装置で駆動可能であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、前記発光ダイオードが青色可視光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体を含み、前記発光ダイオードが青色可視光以外の光を発光する場合には、黄色発光蛍光体と緑色発光蛍光体の少なくともいずれかの蛍光体、若しくは青色発光蛍光体、又はその両方の蛍光体を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、無機赤色発光蛍光体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。
【請求項５】
前記有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体は、複数の第２の発光素子にまたがって一体的に形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
前記有機赤色発光蛍光体が、３価のユーロピウム錯体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
前記ユーロピウム錯体が、少なくとも一種類のβジケトンと少なくとも一種類のホスフィンオキシドを配位子として有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
前記ユーロピウム錯体が、異なる２種類のホスフィンオキシドを配位子として有することを特徴とする請求項６又は７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記ユーロピウム錯体が、下記式（１）により表わされる構造を有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ９は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ６がすべて同一である場合を除く。）
【請求項１０】
前記ユーロピウム錯体が、下記式（２）により表わされる構造を有することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
【化２】
（Ｒ１〜Ｒ７は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ４がすべて同一である場合を除く。ｎは２以上の整数である。）
【請求項１１】
前記第１の発光ダイオードが、前記第２の発光ダイオードに囲まれて配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第１の発光ダイオードが、発光ダイオード群の周辺に配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１３】
前記発光ダイオードの配列の上に集光レンズ又は拡散散乱板の少なくともいずれか一方を設置したことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１４】
第１の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子と、複数の第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子とを配列してなり、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置のフラッシュ用照明装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２の発光ダイオードが共通の電源装置で駆動可能であることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置のフラッシュ用照明装置。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれかに記載の照明装置を、撮像時の照明用として一体的に搭載したことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の撮像装置を一体的に搭載したことを特徴とする携帯端末。
【請求項１８】
相互に分離された複数のフラッシュ領域を備えた撮像装置であって、前記複数のフラッシュ領域の一部の領域には第１のダイオードと有機赤色発光蛍光体を含む少なくとも一つの第１の発光素子が配置され、前記複数のフラッシュ領域の他の領域には第２の発光ダイオードと有機赤色発光蛍光体以外の蛍光体を含む複数の第２の発光素子が配置され、前記第１の発光ダイオードの個数は、前記第２の発光ダイオードの個数より少なく、前記第１及び第２の発光ダイオードが紫外線から青色可視光にかけての波長領域に属する波長の光を発光する同一種類の発光ダイオードであることを特徴とする撮像装置。
【請求項１９】
前記第１及び第２の発光ダイオードが共通の電源装置で駆動可能であることを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の撮像装置を一体的に搭載してなることを特徴とする携帯端末。
【図１】
【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２】
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【図４】
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【図１０】
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【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−１９６７７７（Ｐ２００６−１９６７７７Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８２２３（Ｐ２００５−８２２３）
【出願日】平成１７年１月１４日（２００５．１．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１４日（２００５．１．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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