発光装置および照明装置
【課題】光の均一性と眩しさの低減を実現することが可能な発光装置および照明装置を提供する。
【解決手段】発光装置１０は、固体発光素子１１、光変換部材１４、光透過部材１５を具備する。光変換部材１４は、固体発光素子に配設される。光透過部材１５は、光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材１５ａを有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔１５ｂを有する。
【解決手段】発光装置１０は、固体発光素子１１、光変換部材１４、光透過部材１５を具備する。光変換部材１４は、固体発光素子に配設される。光透過部材１５は、光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材１５ａを有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔１５ｂを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とする発光装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体発光素子、特に、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）を用いた発光装置は、ＬＥＤランプ、ダウンライトやスポットライト等の各種照明装置の光源として、また、薄型テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、各種情報端末のバックライト、さらには屋内外の看板広告等の照明装置の光源など、多方面への展開が進んでいる。また、その長寿命、低消費電力、耐衝撃性、高速応答性、高純度表示色、軽薄短小化等を実現できることから、一般照明用のみならず、各種産業分野での応用が進んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５８２２８号公報
【特許文献２】特開２００６−０４９４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらＬＥＤを光源とする発光装置は、一般的にＬＥＤチップを複数個並べたもので、照射面での光量の均一照射と眩しさを低減する必要があり、ＬＥＤチップの前面に光拡散板等を設けることが行われている。しかし光の均一性、眩しさの低減は不十分であり、これら要求を如何にして実現するかが重要な課題となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、光の均一性と眩しさの低減を実現することが可能な発光装置および照明装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態における発光装置は、固体発光素子、光変換部材、光透過部材を具備する。光変換部材は、固体発光素子に配設される。光透過部材は、光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材を有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、光の均一性と眩しさの低減を実現することが可能な発光装置および照明装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態である発光装置を模式的に示した図で、（ａ）は本（ｂ）図のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は上面図。
【図２】同じく発光装置の作用を模式的に示した図で、（ａ）は図１（ａ）の光透過部材を拡大して示す断面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を側方から見たイメージ図で、（ｂ）は各種の異なる方向から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図、（ｃ）は下方から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図、（ｄ）は斜め下方から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図、（ｅ）はより斜め下方から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図。
【図３】同じく発光装置の光透過部材のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による観察結果を線図で示した図で、（ａ）は光透過部材の貫通孔を上方から見た図、（ｂ）は貫通孔の断面を示す図。
【図４】同じく発光装置の変形例を模式的に示した図で、（ａ）は本（ｂ）図のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は上面図。
【図５】同じく発光装置を装着したダウンライト式の照明装置を示し、（ａ）は天井に設置した状態を示す断面図、（ｂ）は照明装置を下方から見た下面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る発光装置および照明装置の実施形態について説明する。
【００１０】
先ず、発光装置の構成につき説明する。本実施形態の発光装置は、ダウンライト式の照明装置の光源として用いられるものである。図１、図２に示すように、発光装置１０は、固体発光素子１１と、固体発光素子に配設される光変換部材１４と、光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材１５ａを有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔１５ｂを有する光透過部材１５で構成する。
【００１１】
固体発光素子１１は、本実施形態では青色あるいは近紫外線を発光する１個または複数個の発光ダイオード（以下「ＬＥＤチップ」と称す）で構成する。本実施形態のＬＥＤチップ１１は、高輝度、高出力の１個の青色ＬＥＤチップで構成した。その構成は、透光性のサファイア素子基板に発光層が積層され、発光層はｎ型窒化物半導体層とＩｎＧａＮ発光層とｐ型窒化物半導体層とが順次積層されて略直方体をなすように形成され、基板１２に実装されている。
【００１２】
基板１２は、電気絶縁性を有し、熱伝導性の良好な酸化アルミニウム（アルミナ）や窒化アルミニウム等からなるセラミックスで構成され、厚さ約０．５ｍｍの薄い平板で四隅をカットした略正方形をなすように構成する。そして、基板１２の一面側（表面側）には、図１（ａ）の模式的な断面図で示すように、略正方形をなす枠体１３が設けられる。枠体１３は、耐熱性および電気絶縁性を有する合成樹脂、本実施例では、白色の薄いＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）により、横断面が円形の「すり鉢状」をなす凹部１３ａを形成し、その底部の開口１３ｂの中心に、上述したＬＥＤチップ１１が位置し、凹部１３ａがＬＥＤチップ１１を囲むようにして配設される。
【００１３】
枠体１３はＬＥＤチップ１１からの光を外方へ放射するための円形の開口１３ｃが形成され、「すり鉢状」の凹部１３ａの内面にアルミニウム等を蒸着して鏡面加工を施した反射面１３ｄが形成される。凹部１３ａは、反射面１３ｄによって光源であるＬＥＤチップ１１から外周方向に放射される光を開口１３ｃに向けて反射させ、放射される光を全体としてＬＥＤチップ１１を中心とした回転対称となる配光、すなわち、後述する円形をなす光透過部材１５の裏面側に向けて放射されるように構成される。
【００１４】
上記に構成された枠体１３は、凹部１３ａの中心にＬＥＤチップ１１が配置されるように位置決めされ、枠体１３の底部が基板１２の表面にシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる耐熱性および電気絶縁性を有する接着剤で固定される。
【００１５】
上記に構成された枠体１３の内部、すなわち、ＬＥＤチップ１１を収容した「すり鉢状」の凹部１３ａの内部には、光の波長を可視光に変換する光変換部材１４、本実施形態では蛍光体層が配設される。この蛍光体層１４は蛍光体含有樹脂、本実施形態では、透明なシリコーン樹脂に黄色蛍光体を分散・混合した封止部材で形成され、凹部１３ａ内に塗布または充填される。
【００１６】
蛍光体層１４は、上述した青色ＬＥＤチップ１１から放射される青色光を透過させると共に、青色光によって黄色蛍光体を励起して黄色光に変換し、透過した青色光と黄色光が混光して白色の光を放射する。
【００１７】
さらに、蛍光体層１４は、ＬＥＤチップ１１および充電部の配線パターン等を含めて埋め込むように枠体１３の底部が面する基板１２の表面にわたり塗布または充填する。これにより、蛍光体層１４で覆われた枠体１３の内部、すなわち、ＬＥＤチップ１１を収容した凹部１３ａは気密になった状態に構成され、ＬＥＤチップ１１および電極ワイヤやリードフレーム等の充電部が電気的に絶縁されると共に汚れや塵埃・湿気などから保護される。上記のように、本実施形態の発光装置１０は、固体発光素子１１および基板１２によって、光軸をｘとしたＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプの発光モジュールとして構成される。
【００１８】
上記に構成された発光モジュールは、蛍光体層１４の外表面側（光を放射する側）に固体発光素子であるＬＥＤチップ１１と対向するように光透過部材１５が配設される。光透過部材１５は、酸化アルミニウム製の円板からなる基材１５ａを有して構成され、基材１５ａのＬＥＤチップ１１と対向する面である裏面側（光が入射する面）から、基材１５ａの外方に面する表面側（光を放射する面）に向けて貫通する多数の細孔からなる貫通孔１５ｂを有して構成される。
【００１９】
そして、円板からなる基材１５ａは、その直径が凹部１３ａの円形の開口１３ｃの直径と、換言すれば、露出する蛍光体層１４の外表面側の直径と略同一寸法に形成される。そして、光透過部材１５は、蛍光体層１４の外表面側を略全て覆うように位置させ、透光性を有する接着剤１６によって蛍光体層１４の外表面に接合される。接着剤１６は、透光性を有し耐熱性を有するシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等で構成された接着剤が好適である。
【００２０】
これにより、図１（ａ）に示すように、光透過部材１５は、その多数の貫通孔１５ｂが、基材１５ａのＬＥＤチップ１１と対向する面である裏面側から、基材１５ａの外方に面する表面側に向けて貫通するように蛍光体層１４の外表面側に配設される。本実施形態において、光透過部材１５は、貫通孔１５ｂの直径ｒが約２００ｎｍで、基材１５ａの厚さｄは約６０μｍ、ｄ／ｒのアスペクト比が約３００で、表面に対する孔面積比が約５０％の酸化アルミニウムで構成し、シリコーン樹脂からなる接着剤１６で蛍光体層１４の外表面に接合した。
【００２１】
また、図１に示すように、基板１２の側縁部には、入力端子部を構成する一対の給電端子１２ａが設けられ、一方が＋側の給電端子、他方が−側の給電端子を構成する。なお、基板１２には、各給電端子１２ａに接続されたコネクタ１２ｂが設けられ、コネクタが別途に構成した点灯装置Ｅ（図５（ａ））に接続され発光装置１０が構成される。
【００２２】
次に、上記に構成された発光装置１０の作用につき説明する。先ず、点灯装置からコネクタ１２ｂおよび給電端子１２ａを介してＬＥＤチップ１１に電源が供給されることによって、青色ＬＥＤチップ１１から青色光が放射される。この青色光は、図２（ａ）に模式的に示すように、光軸ｘ方向に沿う光ａと、外周方向に放射される光ｂおよび凹部１３ａの反射面１３ｄによって反射された光ｃが蛍光体層１４内に放射される。
【００２３】
蛍光体層１４に放射された各光ａ、ｂ、ｃは、蛍光体層１４を直接透過する青色光と、青色光によって黄色蛍光体が励起された黄色光とが混光して、白色の光を光透過部材１５の裏面側に向けて放射する。
【００２４】
そして、光透過部材１５の裏面側に向けて放射された光軸ｘ方向に沿う光ａは、光透過部材１５の貫通孔１５ｂを直進して外部に向かって放射される。また、外周方向に放射される光ｂおよび反射面１３ｄによって反射された光ｃは、光透過部材１５の裏面に対して斜め方向に向かい、貫通孔１５ｂおよび貫通孔間に形成される基材部分１５ｃの裏面側に放射される。
【００２５】
そして、貫通孔１５ｂ内に入射した光ｄは、光学的には、入射角度によらずに貫通孔１５ｂの開口１５ｂ１方向に光の角度を変えて集光拡散光を照射するため、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光量が増加する。換言すれば、柱状をなす貫通孔１５ｂ内の多重反射による正面方向照射によって、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光量がアップする。
【００２６】
また、貫通孔間に形成される基材部分１５ｃの裏面に照射された光ｅは、透光性を有する酸化アルミニウム内を多重反射し、その表面において、部分的に表面拡散放射e´されるため、結果として、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光の取り出し効率を改善することができる。換言すれば、酸化アルミニウムの内表面による外部光拡散によって、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光の取り出し効率がアップする。因みに、貫通孔間に形成される基材部分１５ｃが透光性を有する酸化アルミニウムで構成されていない場合、光ｂ、ｃは基材部分１５ｃの裏面で反射（図中点線矢印ｆ）されて、蛍光体層１４内に戻されることから光の取り出し効率が低下する。これに対し、本実施形態によれば、貫通孔１５ｂによる光の多重反射と、貫通孔１５ｂを形成する周壁である酸化アルミニウムでは作用が異なることを利用して光の拡散および光の取り出し効率を向上させることができる。
【００２７】
また、酸化アルミニウムは、熱伝導率が高く、熱放射率が高く、多孔性アルミナ表面における単位面積当たりの表面積が広いために熱放射能力が高く、ＬＥＤチップ１１の温度を低減することができ発光効率を改善することができる。すなわち、点灯時にＬＥＤチップ１１で発生する熱は、熱伝導性の良好なセラミックスからなる基板１２に伝達され外部に放熱されるとともに、蛍光体層１４を介して光透過部材１５にも伝達され放熱される。この際、光透過部材１５は、熱伝導性の良好な酸化アルミニウムで構成され、さらに多数の貫通孔１５ｂが形成されており、表面積の広い多孔性アルミナ表面による熱放射で放熱効果を向上させることができる。
【００２８】
因みに、ＬＥＤを光源とする発光装置は、ＬＥＤチップを複数個並べたものであり、照射面での光色、光量の均一照射と眩しさを低減する必要があり、一般的には、光拡散材を添加したポリカーボネートカバーなどが使用されている。しかしながら、光の均一性、眩しさの低減が不十分であり、また、カバーによって光量が低下する問題が生じている。
【００２９】
これに対し、本実施形態の発光装置１０によれば、図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）に光透過部材１５に入射した光と、光透過部材１５から放射される光の放射方向を側方から見たイメージ図で示すように、（ｃ）図のように下方から光透過部材１５に入射した光ａは、光透過部材１５から主として上方に向けて放射される。また、（ｄ）図に示すように斜めから光透過部材１５に入射した光ｂは、光透過部材１５から主として斜めに向けて放射される。さらに、（ｅ）図に示すように、より斜めから光透過部材１５に入射した光ｃは、光透過部材１５から主として、より斜めに向けて放射される。そして、（ｂ）図に示すように、各種の異なる方向から光透過部材に入射した光ａ、ｂ、ｃは、光透過部材で合成され広く拡散されて放射される（各イメージ図における配光曲線の斜線部分参照）。これにより、光量を増加し、かつ光の取り出し効率を向上させて大光量化を図ることが可能になる。
【００３０】
同時に、貫通孔１５ｂによる集光拡散光によって、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに、基材部分１５ｃにおいて、光が酸化アルミニウム内を多重反射し、その表面から拡散放射されることによって、さらに光を均一にし、かつ眩しさを低減することが可能になる。さらに、貫通孔間に形成される基材部分１５ｃによって光の取り出し効率を改善させることができ、高効率化を図ることが可能になる。
【００３１】
さらに、表面積の広い多孔性アルミナ表面による熱放射で、ＬＥＤチップの温度上昇を抑制して、さらなる発光効率の向上を図ることが可能になる。同時にＬＥＤチップの長寿命化も図ることが可能になる。
【００３２】
上記に構成された発光装置１０において、光透過部材１５は、次のようにして構成した。すなわち、光透過部材１５は、本実施形態では、酸化アルミニウムで基材１５ａを構成した。酸化アルミニウムは、光透過率がよい素材であり、光透過、光拡散性を考慮してできるだけ高純度（９９〜９９．９９％）の酸化アルミニウム原料を用いて円形の基材１５ａを成形し焼成して構成した。
【００３３】
また、基材１５ａの貫通孔１５ｂは、次のようにして形成した。先ず、基体にアルミニウム膜を形成して積層体を構成し、積層体のアルミニウム膜に対して陽極酸化処理を施してナノホールからなるポーラスなアルミニウム陽極酸化膜に転換し、さらにナノホールの底部をエッチングによって除去し、基材１５ａを貫通する多数の細孔からなる貫通孔１５ｂを形成した。図３にＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による貫通孔１５ｂの断面の観察結果を示すように、貫通孔１５ｂは、開口１５ｂ１が略ハニカム状に略規則的に配列され、裏面から表面に向けて柱状をなし、略垂直方向で略等間隔に貫通する多数の細孔１５ｂ２が形成されている。なお、図３は、貫通孔１５ｂの直径ｒが約２００ｎｍ、基材１５ａ厚さｄが約６０μｍで、ｄ／ｒのアスペクト比が約３００で、表面積に対する孔面積の比率が約５０％になるように構成した本実施形態の光透過部材１５における断面をＳＥＭで観察した結果を線図で示したものである。なお、非円形をなす貫通孔１５ｂの直径ｒは、同一の面積に置き換えた円の直径である。
【００３４】
また、光透過部材１５は、その貫通孔１５ｂの直径ｒが２０〜３００ｎｍで、基材１５ａの厚さｄに対しｄ／ｒが２００〜５０００であり、表面積に対する孔面積の比率が２０〜５０％であることが望ましい。貫通孔１５ｂの直径ｒは、２０ｎｍ未満であると貫通孔１５ｂを通過する光量が減少する。３００ｎｍを越えると貫通孔間に形成される基材部分１５ｃが減少し、光の取り出し効率が低下するとともに強度が低下し、放熱性も低下する。これら条件を十分に満足する範囲は、約２００ｎｍ前後の範囲であることが好ましい。
【００３５】
また、基材１５ａの厚さｄは、厚くすると全光透過率が低下する。薄くし過ぎると強度が低下するとともに、直線透過光の比率が高すぎ、光の拡散性が不足し、さらに放熱性も低下する。これら条件を十分に満足する範囲としては、約６０μｍ前後の範囲が好ましい。また、ｄ／ｒのアスペクト比は、約３００程度が好ましい。
【００３６】
以上、本実施形態において、発光装置１０は、ＳＭＤタイプの発光モジュールとして構成したが、固体発光素子を基板の一面側にマトリックス状や千鳥状または放射状など、規則的に一定の順序をもって一部または全体が配列されて実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプの発光モジュールとして構成してもよい。
【００３７】
すなわち、図４（ａ）に模式的な断面図で示すように、基板１２の一面側に内周面が略正方形をなす土手部１２ｃを形成することにより、浅い略正方形の収容凹部１２ｄを形成する。土手部は、白色の合成樹脂製で基板の一面側に塗布されることにより構成される。この収容凹部１２ｄの底面に対し、銀、銀パラジウム、金、銅などの金属ペーストをスクリーン印刷して配線パターン（図示省略）を形成する。この配線パターンに対して、複数のＬＥＤチップ１１を略マトリックス状にボンディングして実装する。また、略マトリックス状に規則的に配置された各ＬＥＤ１１ａは、隣接する配線パターンとボンディングワイヤによって直列に接続される。
【００３８】
上記に構成された基板１２の収容凹部１２ｄには、光変換手段である蛍光体層１４が塗布または充填される。そして、上述した発光装置１０と同様に、この蛍光体層１４の外表面側に酸化アルミニウムからなる光透過部材１５を、シリコーン樹脂からなる接着剤で接合して配設し、ＣＯＢタイプの発光装置１０を構成する。本構成においても、上述した発光装置１０と同様に、ＬＥＤチップ１１から放射される光を均一に、かつ眩しさを低減することができるとともに光量を増加することができる。さらに、ＬＥＤチップの温度を低減し、さらに光の取り出し効率を改善することが可能になる。
【００３９】
また、光透過部材１５の貫通孔１５ｂは、柱状をなし開口１５ｂ１がハニカム形状をなしているものに限らず、柱状で開口が円形や楕円形、三角形や四角形、八角形等の多角形状をなしたものであってもよく、開口の形状は特定された形状には限定されない。
【００４０】
また、上記のように、本実施形態の発光装置１０は、光透過部材１５によってＬＥＤチップ１１から放射される光が、光透過部材によって拡散されるとともに、略全て正面方向に向かって放射させることができ、光量を増加させることが可能になるとともに、光を均一に、かつ眩しさを低減することも可能になるため、特に、ダウンライトの光源として用いられることが好適であるが、ＬＥＤランプ等のランプ光源として、さらにはスポットライト等、各種照明装置の光源として用いられてもよい。
【００４１】
次に、上記に構成された発光装置１０を光源として用いたダウンライト式の照明装置の構成につき説明する。図５に示すように、２０は店舗等の天井面Ｘに埋め込み設置されるダウンライト式の照明装置で、一端部側に開口部２１ａを有するアルミダイカスト製の円筒状の箱体をなす装置本体２１と、装置本体の円筒底面に設けられた上述の複数個の発光装置１０と、各発光装置１０にそれぞれ対向し、光を出射方向に向けて反射するとともに配光角を規制する反射体２２で構成されている。
【００４２】
発光装置１０は、本実施形態では、図４に示すＣＯＢタイプの発光装置を６個用い、装置本体２１の底面に基板１２を密着させて放射方向に均等に分散されて配置されている（図５（ｂ））。上記に構成されたダウンライト式の照明装置２０は、図５（ａ）に示すように、被設置面である天井Ｘに設置され、予め商用電源に接続された別置きの点灯装置Ｅに接続される。
【００４３】
そして、上記に設置されたダウンライト形の照明装置２０を点灯すると、各発光装置１０から出射された光が反射体２２の回転放物面からなる反射面で反射すると共に、配光角が制御され周囲にわたり光度の変化が比較的少ない配光特性をもって、部屋の中心部が比較的明るく、周囲にわたって徐々に暗くなるダウンライトとしての配光特性をもった照明を行うことができる。
【００４４】
この際、各発光装置１０は、上述したように、ＬＥＤチップ１１から放射された光が、光透過部材によって拡散されるとともに、略全て正面方向に向かって放射させることができることから明るい照明を行うことができる。同時に、貫通孔１５ｂおよび基材部分１５ｃによって光を均一にし、かつ眩しさを低減することができるため、天井を見上げた場合にもグレアを感じ難い、ダインライトとして好適な照明を行うことが可能になる。
【００４５】
また、各発光装置１０のＬＥＤチップ１１から発生する熱は、発光装置１０の基板１２が密着して固定された装置本体２１の底面に伝達され、さらに表面積の大きな本体側壁にも伝達され放熱フィン２１ｂから外部に放熱される。同時に、発光装置１０における蛍光体層１４を介して熱伝導性の良好な酸化アルミニウムで構成された光透過部材１５から、表面積の広い多孔性アルミナ表面による熱放射で効果的に放熱される。これら放熱作用が相まって、各ＬＥＤチップ１１から発生する熱を効果的に放熱させることができ、発光効率の低下が抑制され長期にわたり所定の明るさを保持することができるとともに、寿命の長いダウンライト式の照明装置２０を提供することが可能になる。
【００４６】
以上、本実施形態において、発光装置１０は、以下のように構成してもよい。固体発光素子１１は、例えば、青色を発光する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体からなるＬＥＤチップで構成されることが好適であるが、半導体レーザ、有機ＥＬなどを発光源とした固体発光素子が許容される。また、固体発光素子１１は、上述したように、ＣＯＢタイプやＳＭＤタイプで構成されてもよく、ＳＭＤタイプの場合、固体発光素子１１は１個で構成されたものでも、複数個で構成されたものでもよく、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、４個程度の素子群を構成し、この群１個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらに、白色で発光するように構成することが好ましいが、照明装置の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。また、調光や調色が行われるように構成してもよい。
【００４７】
また、発光装置１０の基板１２の形状は、点または面モジュールを構成するために板状の円形、四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。
【００４８】
発光装置１０を光源とする照明装置２０は、上述したＬＥＤランプ、ダウンライトやスポットライト等に限らず、住宅用など各種の小型の照明装置、さらに、天井等から全般照明を行うオフィス等、施設・業務用などの比較的大きな照明装置、さらに、高速道路や一般道路等の道路灯、公園等屋外の照明をなす防犯灯などの大型の照明装置などの光源としても、さらには、これら照明装置に限らず、薄型テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、各種情報端末のバックライトさらには屋内外の看板広告用の光源等に適用することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 発光装置
１１ 固体発光素子
１４ 光変換部材
１５ 光透過部材
１５ａ 基材
１５ｂ 貫通孔
２０ 照明装置
２１ 装置本体
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とする発光装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体発光素子、特に、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）を用いた発光装置は、ＬＥＤランプ、ダウンライトやスポットライト等の各種照明装置の光源として、また、薄型テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、各種情報端末のバックライト、さらには屋内外の看板広告等の照明装置の光源など、多方面への展開が進んでいる。また、その長寿命、低消費電力、耐衝撃性、高速応答性、高純度表示色、軽薄短小化等を実現できることから、一般照明用のみならず、各種産業分野での応用が進んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５８２２８号公報
【特許文献２】特開２００６−０４９４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらＬＥＤを光源とする発光装置は、一般的にＬＥＤチップを複数個並べたもので、照射面での光量の均一照射と眩しさを低減する必要があり、ＬＥＤチップの前面に光拡散板等を設けることが行われている。しかし光の均一性、眩しさの低減は不十分であり、これら要求を如何にして実現するかが重要な課題となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、光の均一性と眩しさの低減を実現することが可能な発光装置および照明装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態における発光装置は、固体発光素子、光変換部材、光透過部材を具備する。光変換部材は、固体発光素子に配設される。光透過部材は、光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材を有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、光の均一性と眩しさの低減を実現することが可能な発光装置および照明装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態である発光装置を模式的に示した図で、（ａ）は本（ｂ）図のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は上面図。
【図２】同じく発光装置の作用を模式的に示した図で、（ａ）は図１（ａ）の光透過部材を拡大して示す断面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を側方から見たイメージ図で、（ｂ）は各種の異なる方向から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図、（ｃ）は下方から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図、（ｄ）は斜め下方から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図、（ｅ）はより斜め下方から光透過部材に入射した光と、光透過部材から放射される光の放射方向を示す図。
【図３】同じく発光装置の光透過部材のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による観察結果を線図で示した図で、（ａ）は光透過部材の貫通孔を上方から見た図、（ｂ）は貫通孔の断面を示す図。
【図４】同じく発光装置の変形例を模式的に示した図で、（ａ）は本（ｂ）図のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は上面図。
【図５】同じく発光装置を装着したダウンライト式の照明装置を示し、（ａ）は天井に設置した状態を示す断面図、（ｂ）は照明装置を下方から見た下面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る発光装置および照明装置の実施形態について説明する。
【００１０】
先ず、発光装置の構成につき説明する。本実施形態の発光装置は、ダウンライト式の照明装置の光源として用いられるものである。図１、図２に示すように、発光装置１０は、固体発光素子１１と、固体発光素子に配設される光変換部材１４と、光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材１５ａを有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔１５ｂを有する光透過部材１５で構成する。
【００１１】
固体発光素子１１は、本実施形態では青色あるいは近紫外線を発光する１個または複数個の発光ダイオード（以下「ＬＥＤチップ」と称す）で構成する。本実施形態のＬＥＤチップ１１は、高輝度、高出力の１個の青色ＬＥＤチップで構成した。その構成は、透光性のサファイア素子基板に発光層が積層され、発光層はｎ型窒化物半導体層とＩｎＧａＮ発光層とｐ型窒化物半導体層とが順次積層されて略直方体をなすように形成され、基板１２に実装されている。
【００１２】
基板１２は、電気絶縁性を有し、熱伝導性の良好な酸化アルミニウム（アルミナ）や窒化アルミニウム等からなるセラミックスで構成され、厚さ約０．５ｍｍの薄い平板で四隅をカットした略正方形をなすように構成する。そして、基板１２の一面側（表面側）には、図１（ａ）の模式的な断面図で示すように、略正方形をなす枠体１３が設けられる。枠体１３は、耐熱性および電気絶縁性を有する合成樹脂、本実施例では、白色の薄いＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）により、横断面が円形の「すり鉢状」をなす凹部１３ａを形成し、その底部の開口１３ｂの中心に、上述したＬＥＤチップ１１が位置し、凹部１３ａがＬＥＤチップ１１を囲むようにして配設される。
【００１３】
枠体１３はＬＥＤチップ１１からの光を外方へ放射するための円形の開口１３ｃが形成され、「すり鉢状」の凹部１３ａの内面にアルミニウム等を蒸着して鏡面加工を施した反射面１３ｄが形成される。凹部１３ａは、反射面１３ｄによって光源であるＬＥＤチップ１１から外周方向に放射される光を開口１３ｃに向けて反射させ、放射される光を全体としてＬＥＤチップ１１を中心とした回転対称となる配光、すなわち、後述する円形をなす光透過部材１５の裏面側に向けて放射されるように構成される。
【００１４】
上記に構成された枠体１３は、凹部１３ａの中心にＬＥＤチップ１１が配置されるように位置決めされ、枠体１３の底部が基板１２の表面にシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる耐熱性および電気絶縁性を有する接着剤で固定される。
【００１５】
上記に構成された枠体１３の内部、すなわち、ＬＥＤチップ１１を収容した「すり鉢状」の凹部１３ａの内部には、光の波長を可視光に変換する光変換部材１４、本実施形態では蛍光体層が配設される。この蛍光体層１４は蛍光体含有樹脂、本実施形態では、透明なシリコーン樹脂に黄色蛍光体を分散・混合した封止部材で形成され、凹部１３ａ内に塗布または充填される。
【００１６】
蛍光体層１４は、上述した青色ＬＥＤチップ１１から放射される青色光を透過させると共に、青色光によって黄色蛍光体を励起して黄色光に変換し、透過した青色光と黄色光が混光して白色の光を放射する。
【００１７】
さらに、蛍光体層１４は、ＬＥＤチップ１１および充電部の配線パターン等を含めて埋め込むように枠体１３の底部が面する基板１２の表面にわたり塗布または充填する。これにより、蛍光体層１４で覆われた枠体１３の内部、すなわち、ＬＥＤチップ１１を収容した凹部１３ａは気密になった状態に構成され、ＬＥＤチップ１１および電極ワイヤやリードフレーム等の充電部が電気的に絶縁されると共に汚れや塵埃・湿気などから保護される。上記のように、本実施形態の発光装置１０は、固体発光素子１１および基板１２によって、光軸をｘとしたＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプの発光モジュールとして構成される。
【００１８】
上記に構成された発光モジュールは、蛍光体層１４の外表面側（光を放射する側）に固体発光素子であるＬＥＤチップ１１と対向するように光透過部材１５が配設される。光透過部材１５は、酸化アルミニウム製の円板からなる基材１５ａを有して構成され、基材１５ａのＬＥＤチップ１１と対向する面である裏面側（光が入射する面）から、基材１５ａの外方に面する表面側（光を放射する面）に向けて貫通する多数の細孔からなる貫通孔１５ｂを有して構成される。
【００１９】
そして、円板からなる基材１５ａは、その直径が凹部１３ａの円形の開口１３ｃの直径と、換言すれば、露出する蛍光体層１４の外表面側の直径と略同一寸法に形成される。そして、光透過部材１５は、蛍光体層１４の外表面側を略全て覆うように位置させ、透光性を有する接着剤１６によって蛍光体層１４の外表面に接合される。接着剤１６は、透光性を有し耐熱性を有するシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等で構成された接着剤が好適である。
【００２０】
これにより、図１（ａ）に示すように、光透過部材１５は、その多数の貫通孔１５ｂが、基材１５ａのＬＥＤチップ１１と対向する面である裏面側から、基材１５ａの外方に面する表面側に向けて貫通するように蛍光体層１４の外表面側に配設される。本実施形態において、光透過部材１５は、貫通孔１５ｂの直径ｒが約２００ｎｍで、基材１５ａの厚さｄは約６０μｍ、ｄ／ｒのアスペクト比が約３００で、表面に対する孔面積比が約５０％の酸化アルミニウムで構成し、シリコーン樹脂からなる接着剤１６で蛍光体層１４の外表面に接合した。
【００２１】
また、図１に示すように、基板１２の側縁部には、入力端子部を構成する一対の給電端子１２ａが設けられ、一方が＋側の給電端子、他方が−側の給電端子を構成する。なお、基板１２には、各給電端子１２ａに接続されたコネクタ１２ｂが設けられ、コネクタが別途に構成した点灯装置Ｅ（図５（ａ））に接続され発光装置１０が構成される。
【００２２】
次に、上記に構成された発光装置１０の作用につき説明する。先ず、点灯装置からコネクタ１２ｂおよび給電端子１２ａを介してＬＥＤチップ１１に電源が供給されることによって、青色ＬＥＤチップ１１から青色光が放射される。この青色光は、図２（ａ）に模式的に示すように、光軸ｘ方向に沿う光ａと、外周方向に放射される光ｂおよび凹部１３ａの反射面１３ｄによって反射された光ｃが蛍光体層１４内に放射される。
【００２３】
蛍光体層１４に放射された各光ａ、ｂ、ｃは、蛍光体層１４を直接透過する青色光と、青色光によって黄色蛍光体が励起された黄色光とが混光して、白色の光を光透過部材１５の裏面側に向けて放射する。
【００２４】
そして、光透過部材１５の裏面側に向けて放射された光軸ｘ方向に沿う光ａは、光透過部材１５の貫通孔１５ｂを直進して外部に向かって放射される。また、外周方向に放射される光ｂおよび反射面１３ｄによって反射された光ｃは、光透過部材１５の裏面に対して斜め方向に向かい、貫通孔１５ｂおよび貫通孔間に形成される基材部分１５ｃの裏面側に放射される。
【００２５】
そして、貫通孔１５ｂ内に入射した光ｄは、光学的には、入射角度によらずに貫通孔１５ｂの開口１５ｂ１方向に光の角度を変えて集光拡散光を照射するため、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光量が増加する。換言すれば、柱状をなす貫通孔１５ｂ内の多重反射による正面方向照射によって、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光量がアップする。
【００２６】
また、貫通孔間に形成される基材部分１５ｃの裏面に照射された光ｅは、透光性を有する酸化アルミニウム内を多重反射し、その表面において、部分的に表面拡散放射e´されるため、結果として、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光の取り出し効率を改善することができる。換言すれば、酸化アルミニウムの内表面による外部光拡散によって、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに光の取り出し効率がアップする。因みに、貫通孔間に形成される基材部分１５ｃが透光性を有する酸化アルミニウムで構成されていない場合、光ｂ、ｃは基材部分１５ｃの裏面で反射（図中点線矢印ｆ）されて、蛍光体層１４内に戻されることから光の取り出し効率が低下する。これに対し、本実施形態によれば、貫通孔１５ｂによる光の多重反射と、貫通孔１５ｂを形成する周壁である酸化アルミニウムでは作用が異なることを利用して光の拡散および光の取り出し効率を向上させることができる。
【００２７】
また、酸化アルミニウムは、熱伝導率が高く、熱放射率が高く、多孔性アルミナ表面における単位面積当たりの表面積が広いために熱放射能力が高く、ＬＥＤチップ１１の温度を低減することができ発光効率を改善することができる。すなわち、点灯時にＬＥＤチップ１１で発生する熱は、熱伝導性の良好なセラミックスからなる基板１２に伝達され外部に放熱されるとともに、蛍光体層１４を介して光透過部材１５にも伝達され放熱される。この際、光透過部材１５は、熱伝導性の良好な酸化アルミニウムで構成され、さらに多数の貫通孔１５ｂが形成されており、表面積の広い多孔性アルミナ表面による熱放射で放熱効果を向上させることができる。
【００２８】
因みに、ＬＥＤを光源とする発光装置は、ＬＥＤチップを複数個並べたものであり、照射面での光色、光量の均一照射と眩しさを低減する必要があり、一般的には、光拡散材を添加したポリカーボネートカバーなどが使用されている。しかしながら、光の均一性、眩しさの低減が不十分であり、また、カバーによって光量が低下する問題が生じている。
【００２９】
これに対し、本実施形態の発光装置１０によれば、図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）に光透過部材１５に入射した光と、光透過部材１５から放射される光の放射方向を側方から見たイメージ図で示すように、（ｃ）図のように下方から光透過部材１５に入射した光ａは、光透過部材１５から主として上方に向けて放射される。また、（ｄ）図に示すように斜めから光透過部材１５に入射した光ｂは、光透過部材１５から主として斜めに向けて放射される。さらに、（ｅ）図に示すように、より斜めから光透過部材１５に入射した光ｃは、光透過部材１５から主として、より斜めに向けて放射される。そして、（ｂ）図に示すように、各種の異なる方向から光透過部材に入射した光ａ、ｂ、ｃは、光透過部材で合成され広く拡散されて放射される（各イメージ図における配光曲線の斜線部分参照）。これにより、光量を増加し、かつ光の取り出し効率を向上させて大光量化を図ることが可能になる。
【００３０】
同時に、貫通孔１５ｂによる集光拡散光によって、光を均一にし、かつ眩しさを低減するとともに、基材部分１５ｃにおいて、光が酸化アルミニウム内を多重反射し、その表面から拡散放射されることによって、さらに光を均一にし、かつ眩しさを低減することが可能になる。さらに、貫通孔間に形成される基材部分１５ｃによって光の取り出し効率を改善させることができ、高効率化を図ることが可能になる。
【００３１】
さらに、表面積の広い多孔性アルミナ表面による熱放射で、ＬＥＤチップの温度上昇を抑制して、さらなる発光効率の向上を図ることが可能になる。同時にＬＥＤチップの長寿命化も図ることが可能になる。
【００３２】
上記に構成された発光装置１０において、光透過部材１５は、次のようにして構成した。すなわち、光透過部材１５は、本実施形態では、酸化アルミニウムで基材１５ａを構成した。酸化アルミニウムは、光透過率がよい素材であり、光透過、光拡散性を考慮してできるだけ高純度（９９〜９９．９９％）の酸化アルミニウム原料を用いて円形の基材１５ａを成形し焼成して構成した。
【００３３】
また、基材１５ａの貫通孔１５ｂは、次のようにして形成した。先ず、基体にアルミニウム膜を形成して積層体を構成し、積層体のアルミニウム膜に対して陽極酸化処理を施してナノホールからなるポーラスなアルミニウム陽極酸化膜に転換し、さらにナノホールの底部をエッチングによって除去し、基材１５ａを貫通する多数の細孔からなる貫通孔１５ｂを形成した。図３にＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による貫通孔１５ｂの断面の観察結果を示すように、貫通孔１５ｂは、開口１５ｂ１が略ハニカム状に略規則的に配列され、裏面から表面に向けて柱状をなし、略垂直方向で略等間隔に貫通する多数の細孔１５ｂ２が形成されている。なお、図３は、貫通孔１５ｂの直径ｒが約２００ｎｍ、基材１５ａ厚さｄが約６０μｍで、ｄ／ｒのアスペクト比が約３００で、表面積に対する孔面積の比率が約５０％になるように構成した本実施形態の光透過部材１５における断面をＳＥＭで観察した結果を線図で示したものである。なお、非円形をなす貫通孔１５ｂの直径ｒは、同一の面積に置き換えた円の直径である。
【００３４】
また、光透過部材１５は、その貫通孔１５ｂの直径ｒが２０〜３００ｎｍで、基材１５ａの厚さｄに対しｄ／ｒが２００〜５０００であり、表面積に対する孔面積の比率が２０〜５０％であることが望ましい。貫通孔１５ｂの直径ｒは、２０ｎｍ未満であると貫通孔１５ｂを通過する光量が減少する。３００ｎｍを越えると貫通孔間に形成される基材部分１５ｃが減少し、光の取り出し効率が低下するとともに強度が低下し、放熱性も低下する。これら条件を十分に満足する範囲は、約２００ｎｍ前後の範囲であることが好ましい。
【００３５】
また、基材１５ａの厚さｄは、厚くすると全光透過率が低下する。薄くし過ぎると強度が低下するとともに、直線透過光の比率が高すぎ、光の拡散性が不足し、さらに放熱性も低下する。これら条件を十分に満足する範囲としては、約６０μｍ前後の範囲が好ましい。また、ｄ／ｒのアスペクト比は、約３００程度が好ましい。
【００３６】
以上、本実施形態において、発光装置１０は、ＳＭＤタイプの発光モジュールとして構成したが、固体発光素子を基板の一面側にマトリックス状や千鳥状または放射状など、規則的に一定の順序をもって一部または全体が配列されて実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプの発光モジュールとして構成してもよい。
【００３７】
すなわち、図４（ａ）に模式的な断面図で示すように、基板１２の一面側に内周面が略正方形をなす土手部１２ｃを形成することにより、浅い略正方形の収容凹部１２ｄを形成する。土手部は、白色の合成樹脂製で基板の一面側に塗布されることにより構成される。この収容凹部１２ｄの底面に対し、銀、銀パラジウム、金、銅などの金属ペーストをスクリーン印刷して配線パターン（図示省略）を形成する。この配線パターンに対して、複数のＬＥＤチップ１１を略マトリックス状にボンディングして実装する。また、略マトリックス状に規則的に配置された各ＬＥＤ１１ａは、隣接する配線パターンとボンディングワイヤによって直列に接続される。
【００３８】
上記に構成された基板１２の収容凹部１２ｄには、光変換手段である蛍光体層１４が塗布または充填される。そして、上述した発光装置１０と同様に、この蛍光体層１４の外表面側に酸化アルミニウムからなる光透過部材１５を、シリコーン樹脂からなる接着剤で接合して配設し、ＣＯＢタイプの発光装置１０を構成する。本構成においても、上述した発光装置１０と同様に、ＬＥＤチップ１１から放射される光を均一に、かつ眩しさを低減することができるとともに光量を増加することができる。さらに、ＬＥＤチップの温度を低減し、さらに光の取り出し効率を改善することが可能になる。
【００３９】
また、光透過部材１５の貫通孔１５ｂは、柱状をなし開口１５ｂ１がハニカム形状をなしているものに限らず、柱状で開口が円形や楕円形、三角形や四角形、八角形等の多角形状をなしたものであってもよく、開口の形状は特定された形状には限定されない。
【００４０】
また、上記のように、本実施形態の発光装置１０は、光透過部材１５によってＬＥＤチップ１１から放射される光が、光透過部材によって拡散されるとともに、略全て正面方向に向かって放射させることができ、光量を増加させることが可能になるとともに、光を均一に、かつ眩しさを低減することも可能になるため、特に、ダウンライトの光源として用いられることが好適であるが、ＬＥＤランプ等のランプ光源として、さらにはスポットライト等、各種照明装置の光源として用いられてもよい。
【００４１】
次に、上記に構成された発光装置１０を光源として用いたダウンライト式の照明装置の構成につき説明する。図５に示すように、２０は店舗等の天井面Ｘに埋め込み設置されるダウンライト式の照明装置で、一端部側に開口部２１ａを有するアルミダイカスト製の円筒状の箱体をなす装置本体２１と、装置本体の円筒底面に設けられた上述の複数個の発光装置１０と、各発光装置１０にそれぞれ対向し、光を出射方向に向けて反射するとともに配光角を規制する反射体２２で構成されている。
【００４２】
発光装置１０は、本実施形態では、図４に示すＣＯＢタイプの発光装置を６個用い、装置本体２１の底面に基板１２を密着させて放射方向に均等に分散されて配置されている（図５（ｂ））。上記に構成されたダウンライト式の照明装置２０は、図５（ａ）に示すように、被設置面である天井Ｘに設置され、予め商用電源に接続された別置きの点灯装置Ｅに接続される。
【００４３】
そして、上記に設置されたダウンライト形の照明装置２０を点灯すると、各発光装置１０から出射された光が反射体２２の回転放物面からなる反射面で反射すると共に、配光角が制御され周囲にわたり光度の変化が比較的少ない配光特性をもって、部屋の中心部が比較的明るく、周囲にわたって徐々に暗くなるダウンライトとしての配光特性をもった照明を行うことができる。
【００４４】
この際、各発光装置１０は、上述したように、ＬＥＤチップ１１から放射された光が、光透過部材によって拡散されるとともに、略全て正面方向に向かって放射させることができることから明るい照明を行うことができる。同時に、貫通孔１５ｂおよび基材部分１５ｃによって光を均一にし、かつ眩しさを低減することができるため、天井を見上げた場合にもグレアを感じ難い、ダインライトとして好適な照明を行うことが可能になる。
【００４５】
また、各発光装置１０のＬＥＤチップ１１から発生する熱は、発光装置１０の基板１２が密着して固定された装置本体２１の底面に伝達され、さらに表面積の大きな本体側壁にも伝達され放熱フィン２１ｂから外部に放熱される。同時に、発光装置１０における蛍光体層１４を介して熱伝導性の良好な酸化アルミニウムで構成された光透過部材１５から、表面積の広い多孔性アルミナ表面による熱放射で効果的に放熱される。これら放熱作用が相まって、各ＬＥＤチップ１１から発生する熱を効果的に放熱させることができ、発光効率の低下が抑制され長期にわたり所定の明るさを保持することができるとともに、寿命の長いダウンライト式の照明装置２０を提供することが可能になる。
【００４６】
以上、本実施形態において、発光装置１０は、以下のように構成してもよい。固体発光素子１１は、例えば、青色を発光する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体からなるＬＥＤチップで構成されることが好適であるが、半導体レーザ、有機ＥＬなどを発光源とした固体発光素子が許容される。また、固体発光素子１１は、上述したように、ＣＯＢタイプやＳＭＤタイプで構成されてもよく、ＳＭＤタイプの場合、固体発光素子１１は１個で構成されたものでも、複数個で構成されたものでもよく、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、４個程度の素子群を構成し、この群１個、若しくは複数の群をなすように構成してもよい。さらに、白色で発光するように構成することが好ましいが、照明装置の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。また、調光や調色が行われるように構成してもよい。
【００４７】
また、発光装置１０の基板１２の形状は、点または面モジュールを構成するために板状の円形、四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。
【００４８】
発光装置１０を光源とする照明装置２０は、上述したＬＥＤランプ、ダウンライトやスポットライト等に限らず、住宅用など各種の小型の照明装置、さらに、天井等から全般照明を行うオフィス等、施設・業務用などの比較的大きな照明装置、さらに、高速道路や一般道路等の道路灯、公園等屋外の照明をなす防犯灯などの大型の照明装置などの光源としても、さらには、これら照明装置に限らず、薄型テレビ、液晶ディスプレイ、携帯電話、各種情報端末のバックライトさらには屋内外の看板広告用の光源等に適用することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 発光装置
１１ 固体発光素子
１４ 光変換部材
１５ 光透過部材
１５ａ 基材
１５ｂ 貫通孔
２０ 照明装置
２１ 装置本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発光素子と；
固体発光素子に配設される光変換部材と；
光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材を有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔を有する光透過部材と；
を具備していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記光透過部材は、貫通孔の直径ｒが２０〜３００ｎｍで、基材の厚さｄに対しｄ／ｒが２００〜５０００であり、表面積に対する孔面積の比率が２０〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
装置本体と；
装置本体に装着される請求項１または２に記載の発光装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
固体発光素子と；
固体発光素子に配設される光変換部材と；
光変換部材の外表面側に固体発光素子と対向するように配設される酸化アルミニウム製の基材を有し、固体発光素子と対向する面である裏面側から基材の外方に面する表面側に向けて貫通する貫通孔を有する光透過部材と；
を具備していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記光透過部材は、貫通孔の直径ｒが２０〜３００ｎｍで、基材の厚さｄに対しｄ／ｒが２００〜５０００であり、表面積に対する孔面積の比率が２０〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
装置本体と；
装置本体に装着される請求項１または２に記載の発光装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９５４０４（Ｐ２０１２−１９５４０４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７６２９（Ｐ２０１１−５７６２９）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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