発光装置
【課題】
近紫外ＬＥＤからの光を効率よく発光させて輝度を向上した発光装置を提案する。
【解決手段】
発光装置１００は、波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光するＳＭＤ型ＬＥＤの半導体発光素子１１と、半導体発光素子１１の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部２０と、を有する。蛍光部２０は、半導体発光素子１１の光を受ける受光表面２６を有し、受光表面２６は、半導体発光素子１１の発光表面１２の１５倍〜３００倍の面積を有する。
近紫外ＬＥＤからの光を効率よく発光させて輝度を向上した発光装置を提案する。
【解決手段】
発光装置１００は、波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光するＳＭＤ型ＬＥＤの半導体発光素子１１と、半導体発光素子１１の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部２０と、を有する。蛍光部２０は、半導体発光素子１１の光を受ける受光表面２６を有し、受光表面２６は、半導体発光素子１１の発光表面１２の１５倍〜３００倍の面積を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近紫外光を可視光に変換した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、光を放射する半導体発光素子（ＬＥＤチップとも呼ばれる）であり、電気エネルギーを紫外光、可視光、赤外光などに変換するものである。例えば、可視光を利用するものとしては、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＮ等の発光材料で形成した半導体発光素子があり、これらを透明樹脂等で封止したＬＥＤランプが広く使用されている。また、発光材料をプリント基板や金属リードの上面に固定し、数字や文字をかたどった透明樹脂ケースで封止したディスプレイ型のＬＥＤランプなども多用されている。
【０００３】
また、発光ダイオードは半導体発光素子であるため、寿命が長く、信頼性も高く、光源として用いた場合には、その交換作業も軽減できることから、携帯通信機器、パーソナルコンピュータ周辺機器、ＯＡ機器、家庭用電気機器、オーディオ機器、各種スイッチ、バックライト用光源、掲示板等の各種表示装置などの構成部品として広く使用されている。また、最近のＬＥＤの使用方法においては、ＬＥＤに小型化、軽量化が求められており、ＳＭＤ型ＬＥＤの使用方法に創意工夫が必要になってきている。
【０００４】
各種照明機器や液晶画面などのバックライトとして使用される蛍光灯は水銀が使用されているため、その代替として発光ダイオードが期待されている。例えば、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップを用いた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような発光装置は、青色ＬＥＤチップと、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体やＢＯＳ（ケイ酸バリウム系）蛍光体等の黄色蛍光体と、を組み合わせた擬似白色であるため、色再現範囲が狭かった。
【０００５】
また、この色再現範囲を改善する方法として、近紫外光を発光する近紫外ＬＥＤと、近紫外光によってＲＧＢ（赤・緑・青）に対応する発光色を出すＲＧＢ蛍光体と、を組み合わせた白色ＬＥＤの発光装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、近紫外ＬＥＤを用いた発光装置は、青色ＬＥＤを用いた発光装置に比べて輝度が低いという問題を有していた。
【特許文献１】特開２００７−８８０９４号公報
【特許文献２】特開２００７−１３４６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、近紫外ＬＥＤからの光を効率よく発光させて輝度を向上した発光装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる発光装置は、
波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光するＳＭＤ型ＬＥＤの半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部と、を有し、
前記蛍光部は、前記半導体発光素子の光を受ける受光表面を有し、
前記受光表面は、前記半導体発光素子の発光表面の１５倍〜３００倍の面積を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる発光装置によれば、３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの近紫外光を広い受光表面を有する蛍光部によって効率よく発光することができ、輝度を向上することができる。
【０００９】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面の３８倍〜３００倍の面積を有することができる。
【００１０】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面の６０倍〜３００倍の面積を有することができる。
【００１１】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面の１１１倍〜２５０倍の面積を有することができる。
【００１２】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面から放射された光を直接受光可能に配置することができる。
【００１３】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部は、成形体であることができる。
【００１４】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部は、透明材料に前記蛍光体と拡散剤とを含むことができる。
【００１５】
本発明にかかる発光装置において、
少なくとも３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の光を吸収する波長吸収剤を含む波長吸収部をさらに有し、
前記波長吸収部は、前記蛍光部を挟んで前記半導体発光素子の発光表面に対向して配置することができる。
【００１６】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散もしくは散乱するレンズをさらに有することができる。
【００１７】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散する拡散剤を含む拡散部をさらに有することができる。
【００１８】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部と前記ＳＭＤ型ＬＥＤとの間に、前記半導体発光素子の光を反射するリフレクターをさらに有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる発光装置１００を模式的に示す縦断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態にかかる発光装置１００に用いたＳＭＤ型ＬＥＤ１０を模式的に示す縦断面図である。図３は、本発明の第２の実施形態にかかる発光装置１０２を模式的に示す縦断面図である。図４は、本発明の第３の実施形態にかかる発光装置１０３を模式的に示す縦断面図である。図５は、本発明の第４の実施形態にかかる発光装置１０４を模式的に示す縦断面図である。
【００２１】
本発明の実施形態にかかる発光装置は、波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光する半導体発光素子と、前記半導体発光素子の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部と、を有し、前記蛍光部は、前記半導体発光素子の光を受ける受光表面を有し、前記受光表面は、前記半導体発光素子の発光表面の１５倍〜３００倍の面積を有する。
【００２２】
１．第１の実施形態
図１及び図２に示すように、第１の実施形態にかかる発光装置１００は、半導体発光素子１１を実装するパッケージが小型化、薄型化されたＳＭＤ型（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ：表面実装型）ＬＥＤ１０と、ドーム状の蛍光部２０と、を装置基板１上に有する。図２に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０は、セラミック製の基板５０上にタングステン（Ｗ）等によってパターン形成された配線導体（アノードリード）５２及び配線導体（カソードリード）５４と、基板５０と一体的に成形された例えば無機材料の焼結体からなる本体５６と、を有する。本体５６は、略角柱状であり、横断面円形の内壁は半導体発光素子１１の光が放射する方向に拡径された形状を有する側壁部５８に形成されている。半導体発光素子１１は、発光表面１２を上方に向けた状態で本体５６の底部に露出した配線導体５２、５４にボンディングワイヤ１５によって電気的に接続され、本体５６の側壁部５８内に充填された透光性樹脂の樹脂成形体１４によって封止されている。樹脂成形体１４は、側壁部５８上端の環状の開口部５７に囲まれた外表面１６を有している。半導体発光素子１１は、波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光する近紫外ＬＥＤチップであって、発光表面１２が樹脂成形体１４の外表面１６と対向して配置されている。半導体発光素子１１としては公知の近紫外ＬＥＤチップを使用することができ、例えば、ＧａＮ系ＬＥＤ、ＳｉＣＬＥＤ、ＩＩ−ＶＩ族ＬＥＤ等を用いることができる。半導体発光素子１１として例えばＧａＮ系ＬＥＤチップを用いる場合、所望の主発光ピーク（３５０ｎｍ〜４３０ｎｍ）の発光波長を得るために、Ｉｎ（インジウム）やＡｌ（アルミニウム）で調整してＡｌＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップとしてもよい。樹脂成形体１４の材質としては、半導体発光素子１１からの近紫外線を含む発光に対して安定な性質を有するシリコーン樹脂が好ましいが、透光性の樹脂例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
【００２３】
蛍光部２０は、装置基板１に外周端部２２が固定されたドーム状の外観を有する成形体２４であって、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０を覆うように配置される。蛍光部２０は、半導体発光素子１１の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む。蛍光部２０は、内側の第1の面２６と外側の第２の面２８を有する薄い成形体２４であって、環状の外周端部２２から上方に立ち上がった円筒部分とその円筒部分の上部に半球状部分とを有する。成形体２４の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであり、より好ましくは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。蛍光部２０は、半導体発光素子１１の光により励起されて発光する蛍光体を全体に分散して含み、第1の面２６を半導体発光素子１１の発光表面１２から放射された光を直接受光可能に配置することができる。したがって、第１の面２６は、半導体発光素子１１の発光表面１２から発光された光を反射させることなく直接的に受けることが可能な受光表面であって、半導体発光素子１１の発光表面１２の１５倍〜３００倍の面積を有する。ここで、発光表面１２は樹脂成形体１４の外表面１６と対向する半導体発光素子１１の面であって基板５０側の面を下面としたときの上面であり、第１の面２６の面積と比較する発光表面１２の面積はその上面の全面積である。第１の面２６が発光表面１２の１５倍〜３００倍の面積を有することで、半導体発光素子１１の発光を効率よく受光することができ、高輝度の発光装置１００を得ることができる。第１の面２６が発光表面１２の１５倍未満では従来とほぼ同等の輝度しか得られず、第１の面２６が発光表面１２の３００倍を超えると従来よりも高い輝度を得られるが全体のパッケージが大きくなるため実用性が低下する傾向がある。また、第１の面２６は、発光表面１２の３８倍〜３００倍の面積を有することが好ましく、発光表面１２の６０倍〜３００倍の面積を有することがさらに好ましく、発光表面１２の１１１倍〜２５０倍の面積を有することがさらに好ましい。蛍光部２０のマトリックス材料としては、近紫外線に対して安定な性質を有するシリコーン系エラストマーまたはシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。透光性の高分子物質としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、環状オレフィン樹脂、シリコーンゴムなどのシリコーン系エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーなどがあり、蛍光部２０のマトリックス材料として用いることもできる。蛍光体としては、無機蛍光体、顔料、有機蛍光染料、擬似顔料などが挙げられ、例えば、発光色が青色の（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｂｉなど、発光色が緑色のＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、Ｚｎ２Ｓｉ（Ｇｅ）Ｏ４：Ｅｕ２＋など、発光色が赤色のＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８、ＢａＯ・Ｇｄ２Ｏ３・Ｔａ２Ｏ５：Ｍｎ、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５などを好適に用いることができ、より所望する色に近い発色が得られるように調整することができる。ここで用いる蛍光体の粒径としては、２０μｍ〜５００μｍ、好ましくは３０μｍ〜１００μｍがよい。
【００２４】
２．第２の実施形態
図３に示すように、第２の実施形態にかかる発光装置１０２は、筐体１５６の底部に配置された基板１５０上に電気的に接続され固定された複数の半導体発光素子１１と、これら複数の半導体発光素子１１を封止する樹脂成形体１１４と、樹脂成形体１１４の外表面１１６を覆うシート状の成形体１２４からなる蛍光部１２０と、を含む。蛍光部１２０は、第１の実施形態と同様に、半導体発光素子１１の光により励起されて発光する蛍光体を含む。このように複数の半導体発光素子１１を配置することで、比較的広い面積を有する蛍光部１２０でも十分な輝度が得られる。半導体発光素子１１は、発光表面１２を筐体１５６の開口部１５７側に向けた状態で並べられ、発光表面１２が蛍光部１２０の第１の面１２６と対向配置している。半導体発光素子１１から出射された光は、樹脂成形体１１４を透過して、第１の面１２６から蛍光部１２０へ入射し、蛍光体により吸収され、蛍光体が励起される。蛍光体が励起されると、その性質に応じて所定の分光スペクトル分布を有する蛍光を発光し、可視光、例えば白色光が第２の面１２８側から出力される。蛍光部１２０の第１の面１２６は、半導体発光素子１１の発光表面１２から発光された光を受ける受光表面であって、複数の半導体発光素子１１の発光表面１２を合計した面積の１５倍〜３００倍の面積を有する。蛍光部１２０は、マトリックスとなる透明材料に蛍光体を単独もしくは蛍光体と拡散剤とを予め混合して含むことができる。拡散剤としては、例えば粒径１ｎｍ以上５μｍ未満の粒子が好ましく、半導体発光素子１１からの光を乱反射させ、色むらを防止する効果がある。拡散剤としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、チタン酸バリウム等が使用できる。蛍光部１２０の第２の面１２８には、少なくとも３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の光を吸収する波長吸収剤を含む波長吸収部をさらに有してもよい。第２の面１２８に波長吸収部を設けることで、波長吸収部が蛍光部１２０を挟んで半導体発光素子１１の発光表面１２に対向して配置することができるため、蛍光部１２０を透過した近紫外光を吸収し発光装置１０２外へ漏れることを防止することができる。このような波長吸収部は、透明材料に波長吸収剤を混合させて蛍光部１２０に被覆可能なドーム形状に成形した成形体でもよいし、蛍光部１２０の第２の面１２８に波長吸収剤を含む透明材料を塗布してもよいし、蛍光部１２０と波長吸収部とを２色成形によって２層構造に成形することもできる。
【００２５】
なお、第１の面１２６は、表面積を大きくするために、例えば凹凸部を設けてもよく、この凹凸部に封止樹脂を充填してもよいし空気層を設けてもよい。なお、樹脂成形体１１４、蛍光部１２０のマトリックス材料、蛍光体、半導体発光素子１１の材質は、第１の実施形態で例示したものを適宜用いることができる。また、半導体発光素子１１の光を拡散する拡散剤を含む拡散部をさらに有してもよい。このような拡散部を設けることによって、半導体発光素子１１からの光を乱反射させ、蛍光部１２０の発光における色むらを防止する効果がある。
【００２６】
３．第３の実施形態
図４に示すように、第３の実施形態にかかる発光装置１０３は、図１の発光装置１００と基本的には同じ構造であって、蛍光部２０と図２に示したＳＭＤ型ＬＥＤ１０とが装置基板１上に固定されている。発光装置１０３は、蛍光部２０と発光表面１２との間に、半導体発光素子１１の光を拡散もしくは散乱するレンズ６０を有している。レンズ６０は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０の本体５６上に載置固定され、外表面１６側の第１の凹面６２と第１の凹面６２の反対側の第２の凹面６４とを有する。このようなレンズ６０を設けることによって、半導体発光素子１１からの光を拡散させ、蛍光部２０の発光における色むらを防止する効果がある。レンズ６０は、近紫外光に対して、一定以上の透光性を有する材料を用いることができ、具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、サファイア、石英、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、シリカガラス、オキシナイトライドガラス、希土類ガラス等が挙げられる。屈折率としては、１．３〜２．０のものが好ましい。
【００２７】
４．第４の実施形態
図５に示すように、第４の実施形態にかかる発光装置１０４は、図１の発光装置１００と基本的には同じ構造であって、蛍光部２０と図２に示したＳＭＤ型ＬＥＤ１０とが装置基板１上に固定されている。発光装置１０４は、蛍光部２０とＳＭＤ型ＬＥＤ１０との間に、半導体発光素子１１の光を反射するリフレクター７０を有している。リフレクター７０は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０の本体５６の外壁部から蛍光部２０の第１の面２６へ延在し、開口部５７から第１の面２６へ延びる傾斜面７２を有する。傾斜面７２は、本体５６の上端から図５における上方へ向かって拡径している。したがって、リフレクタ７０は、半導体発光素子１１の光の内、蛍光部２０などで装置基板１側に反射した光を傾斜面７２でさらに反射させることで、装置基板１に光を吸収させずに効率よく用いることができる。リフレクター７０の少なくとも傾斜面７２は、Ａｇ，Ａｌ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｃｕ等の金属、ＳｉＯ２/ＺｒＯ２、ＳｉＯ２/ＴｉＯ２等の金属酸化膜層を用いることができ、金属の場合は反射率の高いＡｇ若しくは耐久性の高いＡｌが好ましく、金属より反射率の高い金属酸化膜層がさらに好ましい。
【実施例１】
【００２８】
（試料の製作）
各実施例で用いる蛍光部として、蛍光体を含む薄いドーム状の成形体を製作した。また、比較例で用いる蛍光部として、蛍光体を含む薄板状の成形体を製作した。各成形体は、シリコーンゴム１ｇに対し、赤色蛍光体：緑色蛍光体：青色蛍光体＝３０：１．８：２の配合比で３００質量部（ｐｈｒ）混合し、それを金型に流し込み、エアープレス（ＨＩＲＯＴＡＫＡ ＭＦＧ社製）を用いて、１１ＭＰａ、１３０℃、５分間加硫を行って製作した。赤色蛍光体はＬｉＥｕｘＳｍ１−ｘＷ２Ｏ８を用い、緑色蛍光体はＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌを用い、青色蛍光体は（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕを用いた。
各実施例及び比較例で用いた光源のＳＭＤ型ＬＥＤは、ＥＰＩＴＥＸ社製の品番：Ｌ３９５−３０Ｔ５２、λ＝３９５ｎｍ、電流＝２０ｍＡ、半導体発光素子（ＬＥＤチップ）１１の発光表面の面積＝０．０４ｃｍ２を用いた。
【００２９】
（比較例１の発光装置）
図６は、比較例１の発光装置１０５を模式的に示す縦断面図である。比較例１の発光装置１０５は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０の樹脂成形体１４の外表面１６に薄板状の成形体（蛍光部２０ａ）を密着して載せた。蛍光部２０ａの第１の面２６ａの表面積（ｃｍ２）、半導体発光素子１１の発光表面１２に対する第１の面２６ａの相対表面積（％）及び発光表面１２に対する第１の面２６ａの面積倍率（倍）を、表１に示した。
【００３０】
（実施例及び比較例２の発光装置）
実施例１〜１６及び比較例２は、図１の発光装置１００を用いた。実施例１〜１６及び比較例２の蛍光部２０は、円筒状部分の高さを変更して第１の面２６の表面積を変化させた。蛍光部２０の第１の面２６の表面積（ｃｍ２）、半導体発光素子１１の発光表面１２に対する第１の面２６の相対表面積（％）及び発光表面１２に対する第１の面２６の面積倍率（倍）を、表１及び表２に示した。
【００３１】
（相対輝度の測定）
実施例１〜１６及び比較例１，２の発光装置を２０ｍＡで発光させ、大塚電子製の積分球ＭＣＰＤ−７０００を用いて輝度を測定した。表１、２に、比較例１の発光装置１０５における輝度を１００％としたときの実施例１〜１６及び比較例２の相対輝度（％）を示した。また、表１、２の結果に基づいて、相対表面積（％）と相対輝度（％）との関係を表すグラフを図７に示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
（結果）
表１、２及び図７に示すように、比較例２は相対輝度があまり向上しなかったが、実施例１〜１６は相対輝度が１６３％〜３４２％に向上していた。したがって、少なくとも蛍光部２０の第１の面２６の表面積が半導体発光素子１１の発光表面１２の１５倍以上で発光装置１００の輝度が向上することがわかった。特に、蛍光部２０の第１の面２６の表面積が半導体発光素子１１の発光表面１２の３８倍で相対輝度が１９０％を超え、６８倍辺りから急激に相対輝度が向上し、２０２倍を超えると相対輝度が低下し始めるものの２９８倍でも相対輝度が２６７％であった。さらに、蛍光部２０の第１の面２６の表面積が半導体発光素子１１の発光表面１２の１１１倍〜２４９倍の範囲で相対輝度が２９０％を超える高い輝度が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態にかかる発光装置１００を模式的に示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態にかかる発光装置１００に用いたＳＭＤ型ＬＥＤ１０を模式的に示す縦断面図である。
【図３】第２の実施形態にかかる発光装置１０２を模式的に示す縦断面図である。
【図４】第３の実施形態にかかる発光装置１０３を模式的に示す縦断面図である。
【図５】第４の実施形態にかかる発光装置１０４を模式的に示す縦断面図である。
【図６】比較例１の発光装置１０５を模式的に示す縦断面図である。
【図７】相対表面積（％）と相対輝度（％）との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１ 装置基板
１０ ＳＭＤ型ＬＥＤ
１１ 半導体発光素子
１２ 発光表面
１４ 樹脂成形体
１５ ボンディングワイヤ
２０ 蛍光部
２２ 外周端部
２４ 成形体
２６ 第1の面
２８ 第２の面
５０ 基板
５２ 配線導体（アノードリード）
５４ 配線導体（カソードリード）
５６ 本体
５８ 側壁部
１００ 発光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近紫外光を可視光に変換した発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、光を放射する半導体発光素子（ＬＥＤチップとも呼ばれる）であり、電気エネルギーを紫外光、可視光、赤外光などに変換するものである。例えば、可視光を利用するものとしては、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＮ等の発光材料で形成した半導体発光素子があり、これらを透明樹脂等で封止したＬＥＤランプが広く使用されている。また、発光材料をプリント基板や金属リードの上面に固定し、数字や文字をかたどった透明樹脂ケースで封止したディスプレイ型のＬＥＤランプなども多用されている。
【０００３】
また、発光ダイオードは半導体発光素子であるため、寿命が長く、信頼性も高く、光源として用いた場合には、その交換作業も軽減できることから、携帯通信機器、パーソナルコンピュータ周辺機器、ＯＡ機器、家庭用電気機器、オーディオ機器、各種スイッチ、バックライト用光源、掲示板等の各種表示装置などの構成部品として広く使用されている。また、最近のＬＥＤの使用方法においては、ＬＥＤに小型化、軽量化が求められており、ＳＭＤ型ＬＥＤの使用方法に創意工夫が必要になってきている。
【０００４】
各種照明機器や液晶画面などのバックライトとして使用される蛍光灯は水銀が使用されているため、その代替として発光ダイオードが期待されている。例えば、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップを用いた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような発光装置は、青色ＬＥＤチップと、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）蛍光体やＢＯＳ（ケイ酸バリウム系）蛍光体等の黄色蛍光体と、を組み合わせた擬似白色であるため、色再現範囲が狭かった。
【０００５】
また、この色再現範囲を改善する方法として、近紫外光を発光する近紫外ＬＥＤと、近紫外光によってＲＧＢ（赤・緑・青）に対応する発光色を出すＲＧＢ蛍光体と、を組み合わせた白色ＬＥＤの発光装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、近紫外ＬＥＤを用いた発光装置は、青色ＬＥＤを用いた発光装置に比べて輝度が低いという問題を有していた。
【特許文献１】特開２００７−８８０９４号公報
【特許文献２】特開２００７−１３４６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、近紫外ＬＥＤからの光を効率よく発光させて輝度を向上した発光装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる発光装置は、
波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光するＳＭＤ型ＬＥＤの半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部と、を有し、
前記蛍光部は、前記半導体発光素子の光を受ける受光表面を有し、
前記受光表面は、前記半導体発光素子の発光表面の１５倍〜３００倍の面積を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかる発光装置によれば、３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの近紫外光を広い受光表面を有する蛍光部によって効率よく発光することができ、輝度を向上することができる。
【０００９】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面の３８倍〜３００倍の面積を有することができる。
【００１０】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面の６０倍〜３００倍の面積を有することができる。
【００１１】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面の１１１倍〜２５０倍の面積を有することができる。
【００１２】
本発明にかかる発光装置において、
前記受光表面は、前記発光表面から放射された光を直接受光可能に配置することができる。
【００１３】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部は、成形体であることができる。
【００１４】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部は、透明材料に前記蛍光体と拡散剤とを含むことができる。
【００１５】
本発明にかかる発光装置において、
少なくとも３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の光を吸収する波長吸収剤を含む波長吸収部をさらに有し、
前記波長吸収部は、前記蛍光部を挟んで前記半導体発光素子の発光表面に対向して配置することができる。
【００１６】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散もしくは散乱するレンズをさらに有することができる。
【００１７】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散する拡散剤を含む拡散部をさらに有することができる。
【００１８】
本発明にかかる発光装置において、
前記蛍光部と前記ＳＭＤ型ＬＥＤとの間に、前記半導体発光素子の光を反射するリフレクターをさらに有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる発光装置１００を模式的に示す縦断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態にかかる発光装置１００に用いたＳＭＤ型ＬＥＤ１０を模式的に示す縦断面図である。図３は、本発明の第２の実施形態にかかる発光装置１０２を模式的に示す縦断面図である。図４は、本発明の第３の実施形態にかかる発光装置１０３を模式的に示す縦断面図である。図５は、本発明の第４の実施形態にかかる発光装置１０４を模式的に示す縦断面図である。
【００２１】
本発明の実施形態にかかる発光装置は、波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光する半導体発光素子と、前記半導体発光素子の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部と、を有し、前記蛍光部は、前記半導体発光素子の光を受ける受光表面を有し、前記受光表面は、前記半導体発光素子の発光表面の１５倍〜３００倍の面積を有する。
【００２２】
１．第１の実施形態
図１及び図２に示すように、第１の実施形態にかかる発光装置１００は、半導体発光素子１１を実装するパッケージが小型化、薄型化されたＳＭＤ型（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ：表面実装型）ＬＥＤ１０と、ドーム状の蛍光部２０と、を装置基板１上に有する。図２に示すように、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０は、セラミック製の基板５０上にタングステン（Ｗ）等によってパターン形成された配線導体（アノードリード）５２及び配線導体（カソードリード）５４と、基板５０と一体的に成形された例えば無機材料の焼結体からなる本体５６と、を有する。本体５６は、略角柱状であり、横断面円形の内壁は半導体発光素子１１の光が放射する方向に拡径された形状を有する側壁部５８に形成されている。半導体発光素子１１は、発光表面１２を上方に向けた状態で本体５６の底部に露出した配線導体５２、５４にボンディングワイヤ１５によって電気的に接続され、本体５６の側壁部５８内に充填された透光性樹脂の樹脂成形体１４によって封止されている。樹脂成形体１４は、側壁部５８上端の環状の開口部５７に囲まれた外表面１６を有している。半導体発光素子１１は、波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光する近紫外ＬＥＤチップであって、発光表面１２が樹脂成形体１４の外表面１６と対向して配置されている。半導体発光素子１１としては公知の近紫外ＬＥＤチップを使用することができ、例えば、ＧａＮ系ＬＥＤ、ＳｉＣＬＥＤ、ＩＩ−ＶＩ族ＬＥＤ等を用いることができる。半導体発光素子１１として例えばＧａＮ系ＬＥＤチップを用いる場合、所望の主発光ピーク（３５０ｎｍ〜４３０ｎｍ）の発光波長を得るために、Ｉｎ（インジウム）やＡｌ（アルミニウム）で調整してＡｌＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップとしてもよい。樹脂成形体１４の材質としては、半導体発光素子１１からの近紫外線を含む発光に対して安定な性質を有するシリコーン樹脂が好ましいが、透光性の樹脂例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
【００２３】
蛍光部２０は、装置基板１に外周端部２２が固定されたドーム状の外観を有する成形体２４であって、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０を覆うように配置される。蛍光部２０は、半導体発光素子１１の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む。蛍光部２０は、内側の第1の面２６と外側の第２の面２８を有する薄い成形体２４であって、環状の外周端部２２から上方に立ち上がった円筒部分とその円筒部分の上部に半球状部分とを有する。成形体２４の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであり、より好ましくは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。蛍光部２０は、半導体発光素子１１の光により励起されて発光する蛍光体を全体に分散して含み、第1の面２６を半導体発光素子１１の発光表面１２から放射された光を直接受光可能に配置することができる。したがって、第１の面２６は、半導体発光素子１１の発光表面１２から発光された光を反射させることなく直接的に受けることが可能な受光表面であって、半導体発光素子１１の発光表面１２の１５倍〜３００倍の面積を有する。ここで、発光表面１２は樹脂成形体１４の外表面１６と対向する半導体発光素子１１の面であって基板５０側の面を下面としたときの上面であり、第１の面２６の面積と比較する発光表面１２の面積はその上面の全面積である。第１の面２６が発光表面１２の１５倍〜３００倍の面積を有することで、半導体発光素子１１の発光を効率よく受光することができ、高輝度の発光装置１００を得ることができる。第１の面２６が発光表面１２の１５倍未満では従来とほぼ同等の輝度しか得られず、第１の面２６が発光表面１２の３００倍を超えると従来よりも高い輝度を得られるが全体のパッケージが大きくなるため実用性が低下する傾向がある。また、第１の面２６は、発光表面１２の３８倍〜３００倍の面積を有することが好ましく、発光表面１２の６０倍〜３００倍の面積を有することがさらに好ましく、発光表面１２の１１１倍〜２５０倍の面積を有することがさらに好ましい。蛍光部２０のマトリックス材料としては、近紫外線に対して安定な性質を有するシリコーン系エラストマーまたはシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。透光性の高分子物質としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、環状オレフィン樹脂、シリコーンゴムなどのシリコーン系エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーなどがあり、蛍光部２０のマトリックス材料として用いることもできる。蛍光体としては、無機蛍光体、顔料、有機蛍光染料、擬似顔料などが挙げられ、例えば、発光色が青色の（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｂｉなど、発光色が緑色のＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕ２＋、Ｚｎ２Ｓｉ（Ｇｅ）Ｏ４：Ｅｕ２＋など、発光色が赤色のＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、ＬｉＥｕＷ２Ｏ８、ＢａＯ・Ｇｄ２Ｏ３・Ｔａ２Ｏ５：Ｍｎ、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５などを好適に用いることができ、より所望する色に近い発色が得られるように調整することができる。ここで用いる蛍光体の粒径としては、２０μｍ〜５００μｍ、好ましくは３０μｍ〜１００μｍがよい。
【００２４】
２．第２の実施形態
図３に示すように、第２の実施形態にかかる発光装置１０２は、筐体１５６の底部に配置された基板１５０上に電気的に接続され固定された複数の半導体発光素子１１と、これら複数の半導体発光素子１１を封止する樹脂成形体１１４と、樹脂成形体１１４の外表面１１６を覆うシート状の成形体１２４からなる蛍光部１２０と、を含む。蛍光部１２０は、第１の実施形態と同様に、半導体発光素子１１の光により励起されて発光する蛍光体を含む。このように複数の半導体発光素子１１を配置することで、比較的広い面積を有する蛍光部１２０でも十分な輝度が得られる。半導体発光素子１１は、発光表面１２を筐体１５６の開口部１５７側に向けた状態で並べられ、発光表面１２が蛍光部１２０の第１の面１２６と対向配置している。半導体発光素子１１から出射された光は、樹脂成形体１１４を透過して、第１の面１２６から蛍光部１２０へ入射し、蛍光体により吸収され、蛍光体が励起される。蛍光体が励起されると、その性質に応じて所定の分光スペクトル分布を有する蛍光を発光し、可視光、例えば白色光が第２の面１２８側から出力される。蛍光部１２０の第１の面１２６は、半導体発光素子１１の発光表面１２から発光された光を受ける受光表面であって、複数の半導体発光素子１１の発光表面１２を合計した面積の１５倍〜３００倍の面積を有する。蛍光部１２０は、マトリックスとなる透明材料に蛍光体を単独もしくは蛍光体と拡散剤とを予め混合して含むことができる。拡散剤としては、例えば粒径１ｎｍ以上５μｍ未満の粒子が好ましく、半導体発光素子１１からの光を乱反射させ、色むらを防止する効果がある。拡散剤としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、チタン酸バリウム等が使用できる。蛍光部１２０の第２の面１２８には、少なくとも３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の光を吸収する波長吸収剤を含む波長吸収部をさらに有してもよい。第２の面１２８に波長吸収部を設けることで、波長吸収部が蛍光部１２０を挟んで半導体発光素子１１の発光表面１２に対向して配置することができるため、蛍光部１２０を透過した近紫外光を吸収し発光装置１０２外へ漏れることを防止することができる。このような波長吸収部は、透明材料に波長吸収剤を混合させて蛍光部１２０に被覆可能なドーム形状に成形した成形体でもよいし、蛍光部１２０の第２の面１２８に波長吸収剤を含む透明材料を塗布してもよいし、蛍光部１２０と波長吸収部とを２色成形によって２層構造に成形することもできる。
【００２５】
なお、第１の面１２６は、表面積を大きくするために、例えば凹凸部を設けてもよく、この凹凸部に封止樹脂を充填してもよいし空気層を設けてもよい。なお、樹脂成形体１１４、蛍光部１２０のマトリックス材料、蛍光体、半導体発光素子１１の材質は、第１の実施形態で例示したものを適宜用いることができる。また、半導体発光素子１１の光を拡散する拡散剤を含む拡散部をさらに有してもよい。このような拡散部を設けることによって、半導体発光素子１１からの光を乱反射させ、蛍光部１２０の発光における色むらを防止する効果がある。
【００２６】
３．第３の実施形態
図４に示すように、第３の実施形態にかかる発光装置１０３は、図１の発光装置１００と基本的には同じ構造であって、蛍光部２０と図２に示したＳＭＤ型ＬＥＤ１０とが装置基板１上に固定されている。発光装置１０３は、蛍光部２０と発光表面１２との間に、半導体発光素子１１の光を拡散もしくは散乱するレンズ６０を有している。レンズ６０は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０の本体５６上に載置固定され、外表面１６側の第１の凹面６２と第１の凹面６２の反対側の第２の凹面６４とを有する。このようなレンズ６０を設けることによって、半導体発光素子１１からの光を拡散させ、蛍光部２０の発光における色むらを防止する効果がある。レンズ６０は、近紫外光に対して、一定以上の透光性を有する材料を用いることができ、具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィン系ポリマー（ＣＯＰ）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、サファイア、石英、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、シリカガラス、オキシナイトライドガラス、希土類ガラス等が挙げられる。屈折率としては、１．３〜２．０のものが好ましい。
【００２７】
４．第４の実施形態
図５に示すように、第４の実施形態にかかる発光装置１０４は、図１の発光装置１００と基本的には同じ構造であって、蛍光部２０と図２に示したＳＭＤ型ＬＥＤ１０とが装置基板１上に固定されている。発光装置１０４は、蛍光部２０とＳＭＤ型ＬＥＤ１０との間に、半導体発光素子１１の光を反射するリフレクター７０を有している。リフレクター７０は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０の本体５６の外壁部から蛍光部２０の第１の面２６へ延在し、開口部５７から第１の面２６へ延びる傾斜面７２を有する。傾斜面７２は、本体５６の上端から図５における上方へ向かって拡径している。したがって、リフレクタ７０は、半導体発光素子１１の光の内、蛍光部２０などで装置基板１側に反射した光を傾斜面７２でさらに反射させることで、装置基板１に光を吸収させずに効率よく用いることができる。リフレクター７０の少なくとも傾斜面７２は、Ａｇ，Ａｌ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｃｕ等の金属、ＳｉＯ２/ＺｒＯ２、ＳｉＯ２/ＴｉＯ２等の金属酸化膜層を用いることができ、金属の場合は反射率の高いＡｇ若しくは耐久性の高いＡｌが好ましく、金属より反射率の高い金属酸化膜層がさらに好ましい。
【実施例１】
【００２８】
（試料の製作）
各実施例で用いる蛍光部として、蛍光体を含む薄いドーム状の成形体を製作した。また、比較例で用いる蛍光部として、蛍光体を含む薄板状の成形体を製作した。各成形体は、シリコーンゴム１ｇに対し、赤色蛍光体：緑色蛍光体：青色蛍光体＝３０：１．８：２の配合比で３００質量部（ｐｈｒ）混合し、それを金型に流し込み、エアープレス（ＨＩＲＯＴＡＫＡ ＭＦＧ社製）を用いて、１１ＭＰａ、１３０℃、５分間加硫を行って製作した。赤色蛍光体はＬｉＥｕｘＳｍ１−ｘＷ２Ｏ８を用い、緑色蛍光体はＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌを用い、青色蛍光体は（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕを用いた。
各実施例及び比較例で用いた光源のＳＭＤ型ＬＥＤは、ＥＰＩＴＥＸ社製の品番：Ｌ３９５−３０Ｔ５２、λ＝３９５ｎｍ、電流＝２０ｍＡ、半導体発光素子（ＬＥＤチップ）１１の発光表面の面積＝０．０４ｃｍ２を用いた。
【００２９】
（比較例１の発光装置）
図６は、比較例１の発光装置１０５を模式的に示す縦断面図である。比較例１の発光装置１０５は、ＳＭＤ型ＬＥＤ１０の樹脂成形体１４の外表面１６に薄板状の成形体（蛍光部２０ａ）を密着して載せた。蛍光部２０ａの第１の面２６ａの表面積（ｃｍ２）、半導体発光素子１１の発光表面１２に対する第１の面２６ａの相対表面積（％）及び発光表面１２に対する第１の面２６ａの面積倍率（倍）を、表１に示した。
【００３０】
（実施例及び比較例２の発光装置）
実施例１〜１６及び比較例２は、図１の発光装置１００を用いた。実施例１〜１６及び比較例２の蛍光部２０は、円筒状部分の高さを変更して第１の面２６の表面積を変化させた。蛍光部２０の第１の面２６の表面積（ｃｍ２）、半導体発光素子１１の発光表面１２に対する第１の面２６の相対表面積（％）及び発光表面１２に対する第１の面２６の面積倍率（倍）を、表１及び表２に示した。
【００３１】
（相対輝度の測定）
実施例１〜１６及び比較例１，２の発光装置を２０ｍＡで発光させ、大塚電子製の積分球ＭＣＰＤ−７０００を用いて輝度を測定した。表１、２に、比較例１の発光装置１０５における輝度を１００％としたときの実施例１〜１６及び比較例２の相対輝度（％）を示した。また、表１、２の結果に基づいて、相対表面積（％）と相対輝度（％）との関係を表すグラフを図７に示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
（結果）
表１、２及び図７に示すように、比較例２は相対輝度があまり向上しなかったが、実施例１〜１６は相対輝度が１６３％〜３４２％に向上していた。したがって、少なくとも蛍光部２０の第１の面２６の表面積が半導体発光素子１１の発光表面１２の１５倍以上で発光装置１００の輝度が向上することがわかった。特に、蛍光部２０の第１の面２６の表面積が半導体発光素子１１の発光表面１２の３８倍で相対輝度が１９０％を超え、６８倍辺りから急激に相対輝度が向上し、２０２倍を超えると相対輝度が低下し始めるものの２９８倍でも相対輝度が２６７％であった。さらに、蛍光部２０の第１の面２６の表面積が半導体発光素子１１の発光表面１２の１１１倍〜２４９倍の範囲で相対輝度が２９０％を超える高い輝度が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施形態にかかる発光装置１００を模式的に示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態にかかる発光装置１００に用いたＳＭＤ型ＬＥＤ１０を模式的に示す縦断面図である。
【図３】第２の実施形態にかかる発光装置１０２を模式的に示す縦断面図である。
【図４】第３の実施形態にかかる発光装置１０３を模式的に示す縦断面図である。
【図５】第４の実施形態にかかる発光装置１０４を模式的に示す縦断面図である。
【図６】比較例１の発光装置１０５を模式的に示す縦断面図である。
【図７】相対表面積（％）と相対輝度（％）との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１ 装置基板
１０ ＳＭＤ型ＬＥＤ
１１ 半導体発光素子
１２ 発光表面
１４ 樹脂成形体
１５ ボンディングワイヤ
２０ 蛍光部
２２ 外周端部
２４ 成形体
２６ 第1の面
２８ 第２の面
５０ 基板
５２ 配線導体（アノードリード）
５４ 配線導体（カソードリード）
５６ 本体
５８ 側壁部
１００ 発光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光するＳＭＤ型ＬＥＤの半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部と、を有し、
前記蛍光部は、前記半導体発光素子の光を受ける受光表面を有し、
前記受光表面は、前記半導体発光素子の発光表面の１５倍〜３００倍の面積を有する、発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記受光表面は、前記発光表面の３８倍〜３００倍の面積を有する、発光装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記受光表面は、前記発光表面の６０倍〜３００倍の面積を有する、発光装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記受光表面は、前記発光表面の１１１倍〜２５０倍の面積を有する、発光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記受光表面は、前記発光表面から放射された光を直接受光可能に配置された、発光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記蛍光部は、成形体である、発光装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記蛍光部は、透明材料に前記蛍光体と拡散剤とを含む、発光装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
少なくとも３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の光を吸収する波長吸収剤を含む波長吸収部をさらに有し、
前記波長吸収部は、前記蛍光部を挟んで前記半導体発光素子の発光表面に対向して配置された、発光装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散もしくは散乱するレンズをさらに有する、発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかにおいて、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散する拡散剤を含む拡散部をさらに有する、発光装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかにおいて、
前記蛍光部と前記ＳＭＤ型ＬＥＤとの間に、前記半導体発光素子の光を反射するリフレクターをさらに有する、発光装置。
【請求項１】
波長が３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの光を発光するＳＭＤ型ＬＥＤの半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の光によって励起されて可視光を発光する蛍光体を含む蛍光部と、を有し、
前記蛍光部は、前記半導体発光素子の光を受ける受光表面を有し、
前記受光表面は、前記半導体発光素子の発光表面の１５倍〜３００倍の面積を有する、発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記受光表面は、前記発光表面の３８倍〜３００倍の面積を有する、発光装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記受光表面は、前記発光表面の６０倍〜３００倍の面積を有する、発光装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記受光表面は、前記発光表面の１１１倍〜２５０倍の面積を有する、発光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記受光表面は、前記発光表面から放射された光を直接受光可能に配置された、発光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記蛍光部は、成形体である、発光装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記蛍光部は、透明材料に前記蛍光体と拡散剤とを含む、発光装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、
少なくとも３５０ｎｍ〜４３０ｎｍの波長の光を吸収する波長吸収剤を含む波長吸収部をさらに有し、
前記波長吸収部は、前記蛍光部を挟んで前記半導体発光素子の発光表面に対向して配置された、発光装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散もしくは散乱するレンズをさらに有する、発光装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかにおいて、
前記蛍光部と前記発光表面との間に、前記半導体発光素子の光を拡散する拡散剤を含む拡散部をさらに有する、発光装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかにおいて、
前記蛍光部と前記ＳＭＤ型ＬＥＤとの間に、前記半導体発光素子の光を反射するリフレクターをさらに有する、発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−９９７５９（Ｐ２００９−９９７５９Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６９７７４（Ｐ２００７−２６９７７４）
【出願日】平成１９年１０月１７日（２００７．１０．１７）
【出願人】（５９５０１５８９０）株式会社ファインラバー研究所 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１７日（２００７．１０．１７）
【出願人】（５９５０１５８９０）株式会社ファインラバー研究所 (15)
【Ｆターム（参考）】
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