(57)【要約】【課題】複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂に含有させた場合に、色温度のムラを低減し得る発光装置及び照明器具を提供する。【解決手段】リフレクター（２２）を備えた照明器具（２０）の発光装置（１０）は、基板（１）の上面に複数の発光素子（４）を有し、発光素子（４）が互いに異なる発光波長を有する蛍光体を含有する各封止樹脂（５）・（６）にて交互にライン状に封止されて成っている。封止樹脂（５）・（６）の上面には複数の四角錐突起（８）が設けられている。ライン状の各封止樹脂（５）・（６）のピッチをＡとしたとき、四角錐突起（８）におけるピッチの方向に沿う四角錐底面幅（Ｗ）は、１／２Ａ≦Ｗ≦Ａの関係を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に複数の発光素子を有し、上記発光素子が互いに異なる発光波長を有する蛍光体を含有する各封止樹脂にて交互にライン状に封止されてなる発光装置であって、
上記封止樹脂の上面には複数の四角錐の突起が設けられていると共に、
上記ライン状の各封止樹脂のピッチをＡとしたとき、上記四角錐の突起における上記ピッチの方向に沿う四角錐底面幅Ｗは、
１／２Ａ≦Ｗ≦Ａ
の関係を満たすことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記四角錐の突起における底角の角度が７５度以上であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記四角錐の突起における底角の角度が８５度以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
【請求項４】
前記ライン状の各封止樹脂のピッチＡに対し、前記四角錐の突起の四角錐底面幅Ｗは、
Ｗ×整数≠Ａ
を満たすことを特徴とする請求項１，２又は３記載の発光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置を備えた照明器具であって、
光を集光するリフレクターを備えていることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂に含有させた発光装置及びその発光装置を用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）は、液晶ディスプレイの光源として広く使用されていると共に、特に白熱電球さらには蛍光灯に取って代わる照明用光源への期待も非常に大きい。このため、発光ダイオード（ＬＥＤ）においては、さらなる高効率化に向けた開発が盛んに行われている。
【０００３】
一般的な発光ダイオード１００は、図１０に示すように、一対の電極１０１・１０１が形成された基板１０２と、この基板１０２上にボンディングワイヤ１０３を介して電極１０１・１０１と接続される発光素子１０４と、この発光素子１０４上方を封止する透光性の樹脂体１０５とによって構成されている。
【０００４】
また、特に、白色ダイオードでは、青色発光素子を黄色蛍光体、又は赤色蛍光体及び緑色蛍光体が含まれた樹脂体１０５にて封止された構成となっており、発光素子１０４から放出される青色光と、蛍光体にて波長変換された光とをミキシングすることにより、白色光を得る方法が一般的に知られている。
【０００５】
また、蛍光体の種類や濃度を変更することによって、発光ダイオードから発せられる光の色度特性（（ｘ、ｙ）値及び色温度等）を変更することが可能であり、照明用や液晶ディスプレイ用等、それぞれの用途に応じて様々な色度特性を持つ発光ダイオードが製造されている。
【０００６】
特に、近年、屋外照明や店舗用ダウンライト等向けに、１パッケージにて高輝度の光を発する、マルチチップタイプのＬＥＤパッケージの開発が盛んに行われている。さらには、空間演出の観点から１パッケージにて色温度を変化させることが可能な調色可能パッケージが提案され、開発が行われている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、１枚の基板上に複数のＬＥＤチップ２０１・２０２を実装したパッケージに２１０において、各ＬＥＤチップ２０１・２０２間に隔壁２１１を設けて区画を形成し、各区画に蛍光体の種類を変えた色変換部材２２０を配置することによって、複数種類の色の光を個別に切り替えて出射することができる発光装置２００が開示されている。具体的には、この発光装置２００では、ＬＥＤチップ２０１から放射された青色光と黄色蛍光体から放射された光との混色光（白色光）が色変換部材２２０の第１の色変換領域Ｍ１から出射される。また、ＬＥＤチップ２０２から放射された青色光と赤色蛍光体から放射された赤色光と緑色蛍光体から放射された緑色光の混色光（やや赤みが強い白色（いわゆる電球色）の光）が色変換部材２２０の第２の色変換領域Ｍ２から出射されることになる。この結果、２つのＬＥＤチップ２０１・２０２の一方から択一的に青色光を放射させたり、双方から青色光を放射させたりすることによって、調色が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−８０８８０号公報（２００７年３月２９日公開）
【特許文献２】特開２０１２−１６９５０７号公報（２００７年３月２９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記従来の特許文献１に開示された発光装置２００のような、１パッケージにて複数色の光を発するパッケージを発展させたものとして、例えば、図１２に示すように、発光波長の異なる２色の蛍光体３０１・３０２をライン上に塗布するという方法がある。このような発光装置３００では、２系統それぞれのＬＥＤチップ３０３列に流す電流量を制御することにより、色温度を調整することが可能であり、１パッケージでの調色が可能である。尚、パッケージ上では、図１２に示すように、２色が完全に分離した状態であっても、そこから発せられる光は混ざり合うため、縞模様等の色むらが生じることはない。
【００１０】
しかしながら、上記従来の発光装置３００では、通常、光源の近傍に金属製又は樹脂製のリフレクターと組み合わせて配光角を制御して使用される場合が多い。このため、リフレクターと組み合わせて使用する場合、色温度のムラが発生するという問題を発明者らは見出した。
【００１１】
尚、特許文献２には、図１３に示すように、ＬＥＤ発光部４１０の前面にレンズ４２０を設けると共に、レンズ４２０における、ＬＥＤ発光部４１０と対向する入光面４２１に多数のコーナーキューブプリズム４３０を設けたＬＥＤ発光装置４００が開示されている。
【００１２】
このＬＥＤ発光装置４００では、レンズ４２０の出射面４２５からレンズ４２０を通してＬＥＤ発光部４１０を観たときには、蛍光体含有部４１１は、コーナーキューブプリズム４３０により反射して観察され難くなる。一方、ＬＥＤ発光部４１０から照射した光は、コーナーキューブプリズム４３０から入射して出射面４２５から出射して照明する。
【００１３】
これにより、外部からＬＥＤ発光部４１０を覗き見たとしても、内部の蛍光体含有部４１１の着色が観視し難くすることによって、ＬＥＤ発光装置４００及びそれを搭載した携帯電話機の美観を損なわないようにするものとなっている。
【００１４】
しかしながら、ＬＥＤ発光装置４００では、ＬＥＤ発光部４１０及び蛍光体含有部４１１は複数色の蛍光体をライン上に配設したものではないので、その構成に伴う縞模様等の色むらについては開示がない。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂に含有させた場合に、色温度のムラを低減し得る発光装置及び照明器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様における発光装置は、上記の課題を解決するために、基板の上面に複数の発光素子を有し、上記発光素子が互いに異なる発光波長を有する蛍光体を含有する各封止樹脂にて交互にライン状に封止されてなる発光装置であって、上記封止樹脂の上面には複数の四角錐の突起が設けられていると共に、上記ライン状の各封止樹脂のピッチをＡとしたとき、上記四角錐の突起における上記ピッチの方向に沿う四角錐底面幅Ｗは、
１／２Ａ≦Ｗ≦Ａ
の関係を満たすことを特徴としている。
【００１７】
本発明の一態様における照明器具は、上記課題を解決するために、前記記載の発光装置を備えた照明器具であって、光を集光するリフレクターを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂に含有させた場合に、色温度のムラを低減し得る発光装置及び照明器具を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１〜３における発光装置を備えた照明器具の構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は上記発光装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は上記発光装置の構成を示す断面図である。
【図３】（ａ）は上記発光装置における封止樹脂の表面が平坦面である場合の発光素子から発せられた光の光路を示す断面図であり、（ｂ）は上記発光装置における封止樹脂の表面に四角錐突起が形成されている場合の発光素子から発せられた光の光路を示す断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施形態３における発光装置を示すものであって、上記発光装置における封止樹脂に形成された四角錐突起が蛍光体ラインの境界を跨ぐ場合を示す断面図であり、（ｂ）は上記四角錐突起が蛍光体ラインの境界と合致する場合を示す断面図である。
【図５】上記発光装置における封止樹脂に形成された四角錐突起の有無による色温度分布の変化を示すグラフである。
【図６】上記発光装置における封止樹脂に形成された四角錐突起の幅と色温度ムラ（最大値−最小値）との相関関係を示すグラフである。
【図７】上記発光装置における封止樹脂に形成された四角錐突起の四角錐突起の四角錐底角と色温度ムラとの相関を示すグラフである。
【図８】上記発光装置における封止樹脂に形成された四角錐突起の四角錐底角と光取り出し効率との相関を示すグラフである。
【図９】上記発光装置における封止樹脂に形成された四角錐突起と蛍光体ラインとの位置関係と色温度ムラとの相関関係を示すグラフである。
【図１０】従来の発光装置の構成を示す断面図である。
【図１１】（ａ）は従来の他の発光装置の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は上記従来の他の発光装置の構成を示す断面図である。
【図１２】（ａ）は従来のさらに他の発光装置の構成を示す平面図であり、（ｂ）は上記従来のさらに他の発光装置の構成を示す断面図である。
【図１３】従来のさらに他の発光装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
尚、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。また、本発明は、以下の各実施の形態及び図面の構成に限定されるものではない。
【００２１】
本実施の形態における発光装置の構成について、図２（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図２（ａ）は、本実施の形態における発光装置の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、上記発光装置の構成を示す断面図である。
【００２２】
本実施の形態の発光装置１０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、基板１と、基板１上に形成された電極２・２及び電極３・３と、基板１上に搭載された発光素子４と、発光素子４を封止する封止樹脂５・６と、封止樹脂５・６を包囲する枠体７と、封止樹脂５・６の表面に形成された四角錐突起８とから主に構成されている。尚、図は発光色が２色の場合について示しているが、３色以上であっても問題ない。
【００２３】
基板１には配線１１・１１及び配線１２・１２が形成されており、この配線１１・１１及び配線１２・１２を介して電極２・２及び電極３・３と発光素子４とがワイヤ１３・１３及びワイヤ１４・１４によって電気的に接続される。
【００２４】
電極２・２及び電極３・３は、基板１上における発光素子４の搭載面に形成されている。
【００２５】
発光素子４は、ＬＥＤ、エレクトロルミネッセンス素子及び半導体光源等であってもよい。
【００２６】
封止樹脂５・６は、発光素子４の出射光の波長を変換する蛍光体を含み、発光素子４を封止している。尚、封止樹脂５・６にそれぞれ発光波長の異なる蛍光体を用い、それぞれの列に流す電流量を調整することによって、１パッケージでの色温度調整が可能である。
【００２７】
四角錐突起８は、封止樹脂５・６の出射面に形成された複数の突起部であり、透光性樹脂から構成されている。凹凸構造は、封止樹脂５・６と同一材料又は同一屈折率の材料から形成されていることが好ましい。このように、四角錐突起８は、封止樹脂５・６の材料にて封止樹脂５・６の上面を四角錐の突起に形成してもよく、又は封止樹脂５・６とは別部材の例えばガラス等から材料にて設けられていてもよい。
【００２８】
また、四角錐突起８の四角錐は例えば正四角錐となっており、四角錐突起８の底面は正方形にてなっている。ただし、四角錐突起８の四角錐は必ずしも正四角錐に限らない。したがって、四角錐突起８の底面は、封止樹脂５・６の奥行き寸法と同じ奥行き寸法を有する四角であってもよい。また、四角錐突起８の高さ方向の向きについても必ずしも四角錐突起８の底面の中心上に限らない。
【００２９】
ここで、本実施の形態の発光装置１０は、図１に示すように、例えばシーリングライト等の照明器具２０に使用される。すなわち、照明器具２０には、乳白色プラスチックからなるライトカバー等の投影面２１が設けられていると共に、この投影面２１に光を集めるべく、発光装置１０の側面側に放物線状のリフレクター２２つまり反射板が設けられている。尚、本発明においては、照明器具２０はシーリングライトに限らない。
【００３０】
ところで、照明器具２０において、各ライン上に設けられた発光素子４を有する発光装置１０とリフレクター２２と組み合わせて使用した場合には、投影面２１に各ラインの色温度ムラが目立つ。
【００３１】
そこで、本実施の形態の発光装置１０及び照明器具２０においては、発光装置１０とリフレクター２２と組み合わせて使用した場合における、投影面２１での各ラインの色温度ムラの発生を低減するために、四角錐突起８の形状について、特徴的な構成を有している。
【００３２】
具体的には、本実施の形態の発光装置１０は、基板１の上面に複数の発光素子４を有し、発光素子４が互いに異なる発光波長を有する蛍光体を含有する各封止樹脂５・６にて交互にライン状に封止されて成っている。そそて、封止樹脂５・６の上面には複数の四角錐突起８が設けられていると共に、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチをＡとしたとき、四角錐突起８におけるピッチの方向に沿う四角錐底面幅Ｗは、
１／２Ａ≦Ｗ≦Ａ
の関係を満たしている。
【００３３】
すなわち、例えば、封止樹脂５・６の上面に複数の四角錐突起８が存在しない場合には、発光素子４から発せられた光が封止樹脂５・６の内部にて全反射しロスするという現象が生じる。このため、発光装置１０の中央付近に色温度が大きく低下するリング状の顕著なムラが発生する。
【００３４】
具体的には、図３（ａ）に示すように、封止樹脂５・６の表面が平坦面である場合、封止樹脂５・６と空気との屈折率差により、発光素子４から発せられた光が封止樹脂５・６の内部にて全反射しロスするという現象が生じる。例えば、封止樹脂５・６の屈折率が１．４の場合、スネルの法則より臨界角は４５度となるため、封止樹脂５・６と空気との界面に４５度以下の角度で入射した光は全反射し内部に発光素子４側に戻ってくる。
【００３５】
一方、四角錐突起８にて封止した場合は、図３（ｂ）に示すように、臨界角以下の角度において封止樹脂５・６と空気との界面に入射する確率が低くなるため、光取り出し効率向上が期待できる。
【００３６】
そこで、本実施の形態における発光装置１０では、封止樹脂５・６の上面には複数の四角錐突起８が設けられている。この結果、四角錐突起８によって、発光素子４から発せられた光が封止樹脂５・６の内部にて全反射する箇所が低減するので、色温度の最大値と最小値との差が小さくなり、色温度ムラが緩和される。
【００３７】
ところで、封止樹脂５・６の上面に複数の四角錐突起８を設けたとしても、その四角錐底面幅Ｗがライン状の各封止樹脂５・６のピッチＡに対して複数整数倍となるようなものでは、発光素子４から発せられた光が封止樹脂５・６の内部にて全反射する箇所が低減するという効果を十分に発揮できない。
【００３８】
そこで、本実施の形態の発光装置１０では、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチをＡとしたとき、四角錐突起８におけるピッチの方向に沿う四角錐底面幅Ｗは、
１／２Ａ≦Ｗ≦Ａ
の関係を満たすようにしている。
【００３９】
これにより、ライン状の各封止樹脂５・６の下部にそれぞれ設けられた発光素子４から発せられた光が封止樹脂５・６の内部にて全反射するということが回避されるので、確実に色温度ムラが低減される。
【００４０】
したがって、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂５・６に含有させた場合に、色温度のムラを低減し得る発光装置１０を提供することができる。
【００４１】
また、本実施の形態における照明器具２０は、本実施の形態の発光装置１０を備えており、かつ光を集光するリフレクター２２を備えている。
【００４２】
すなわち、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂５・６に含有させた発光装置１０を備えた照明器具２０がリフレクター２２を備えている場合には、リフレクター２２による投影面２１への集光により投影面２１に色温度のムラが発生し易い。
【００４３】
これに対して、本実施の形態の照明器具２０は、本実施の形態の発光装置１０を備えているので、リフレクター２２と組み合わせて光を投影した場合に発生する色温度ムラをより効率的に低減することが可能である。
【００４４】
したがって、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂５・６に含有させた場合に、色温度のムラを低減し得る発光装置１０を備えた照明器具２０を提供することができる。
【００４５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図７及び図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態の発光装置１０では、四角錐突起８における底角の角度が７５度以上となっている。尚、四角錐突起８における底角とは、四角からなる底面と母線との間の角度をいう。
【００４７】
すなわち、発光装置１０において、四角錐突起８における四角錐底角が、色温度ムラとどのように関係するのかが問題となる。
【００４８】
そこで、後述する実施例２に示すように、四角錐突起８における四角錐底角と色温度ムラとの関係についてシミュレーション実験を行った。その結果、四角錐突起８における底角の角度が７５度以上とするのがよいことが判明した。
【００４９】
すなわち、後述する図７に示すように、四角錐突起８の四角錐底角が７５度付近以上において色温度ムラが急峻に低下していることが確認できた。
【００５０】
したがって、本実施の形態の発光装置１０において、四角錐突起８の四角錐底角を７５度以上とすることによって、発光素子４から出射された光が四角錐突起８の表面から全反射して封止樹脂５・６に戻るということが激減し、光取り出し効率を向上させることが可能となる。この結果、色温度のムラにおける低減効果が大きい。
【００５１】
ここで、四角錐突起８における底角の角度が７５度以上であれば、上限がないかというとそうではない。
【００５２】
すなわち、後述する実施例３における図８に示すように、四角錐突起８の四角錐底角が大きくなるに伴って光取り出し効率が向上していることが分かるが、特に７５度から８５度の範囲において光取り出し効率が急峻に向上しており、８５度以降変化しないことが分かった。
【００５３】
ところで、四角錐突起８における底角の角度が８５度を超える場合には、四角錐底面幅Ｗと四角錐の高さとの比であるアスペクト比が大きくなることを意味しており、実際の製品としてこのようなアスペクト比が大きい四角錐を形成することが困難となる。
【００５４】
したがって、本実施の形態の発光装置１０では、四角錐突起８における底角の角度を８５度以下とすることによって、製造し易い四角錐の突起とすることができるものとなっている。
【００５５】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について、図４及び図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
本実施の形態の発光装置１０では、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチＡに対し、四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗは、
Ｗ×整数≠Ａ
を満たすようになっている。
【００５７】
すなわち、発光装置１０において、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチＡと四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗとの関係が、色温度ムラにどのような影響を与えるかが問題となる。
【００５８】
すなわち、四角錐突起８の四角錐幅Ｗを例えば１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍとした場合、図４（ａ）に示すように、四角錐突起８が蛍光体ラインの境界を跨ぐ場合と、図４（ｂ）に示すように、四角錐突起８が蛍光体ラインの境界と合致する場合とが考えられるので、いずれがよいのかが問題となる。
【００５９】
そこで、後述する実施例４に示すように、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチＡと四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗとの関係についてシミュレーション実験を行った。その結果、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチＡに対し、四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗは、
Ｗ×整数≠Ａ
を満たすことが好ましいことが判明した。
【００６０】
すなわち、後述する図９に示すように、Ｗ×整数＝Ａの関係が成立する場合には、四角錐突起８の谷部が完全に蛍光体ラインの境界に一致する場合と一致しない場合とで、光のミキシング効果に差が生まれる。このため、色温度のムラになる場合が生じる。
【００６１】
一方、Ｗ×整数≠Ａの場合は、設置位置を変更しても、常に四角錐突起８が蛍光体ラインの境界を跨ぐ状態となるため、安定して色温度ムラ低減効果が得られるものと考えられる。
【００６２】
そこで、本実施の形態の発光装置１０では、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチＡに対し、四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗは、
Ｗ×整数≠Ａ
を満たすようにしている。
【００６３】
これにより、四角錐突起８は必ずライン状の各封止樹脂５・６の境界を跨ぐことになり、より効果的に色温度ムラを抑制することが可能となる。
【００６４】
（まとめ）
本発明の一態様における発光装置１０は、基板１の上面に複数の発光素子４を有し、上記発光素子４が互いに異なる発光波長を有する蛍光体を含有する各封止樹脂５・６にて交互にライン状に封止されてなる発光装置１０であって、上記封止樹脂５・６の上面には複数の四角錐の突起（四角錐突起８）が設けられていると共に、上記ライン状の各封止樹脂５・６のピッチをＡとしたとき、上記四角錐の突起（四角錐突起８）における上記ピッチの方向に沿う四角錐底面幅Ｗは、
１／２Ａ≦Ｗ≦Ａ
の関係を満たすことを特徴としている。
【００６５】
本発明の一態様における発光装置１０では、封止樹脂５・６の上面には複数の四角錐の突起（四角錐突起８）が設けられている。この結果、四角錐の突起（四角錐突起８）によって、発光素子４から発せられた光が封止樹脂５・６の内部にて全反射する箇所が低減するので、色温度の最大値と最小値との差が小さくなり、色温度ムラが緩和される。
【００６６】
また、本発明の一態様における発光装置１０では、ライン状の各封止樹脂５・６のピッチをＡとしたとき、上記四角錐の突起（四角錐突起８）における上記ピッチの方向に沿う四角錐底面幅Ｗは、
１／２Ａ≦Ｗ≦Ａ
の関係を満たすようにしている。
【００６７】
これにより、ライン状の各封止樹脂５・６の下部にそれぞれ設けられた発光素子４から発せられた光が封止樹脂５・６の内部にて全反射するということが回避されるので、確実に色温度ムラが低減される。
【００６８】
したがって、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂５・６に含有させた場合に、色温度のムラを低減し得る発光装置１０を提供することができる。
【００６９】
尚、特許文献２では、発光素子の前面にレンズを有し、そのレンズに凹凸形状のコーナーキューブプリズムを設けているが、本発明の一態様では、封止樹脂５・６の表面に複数の四角錐の突起（四角錐突起８）を設けている点で相違する。
【００７０】
本発明の態様２における発光装置１０では、本発明の態様１における発光装置１０において、前記四角錐の突起（四角錐突起８）における底角の角度が７５度以上であることが好ましい。尚、四角錐の突起（四角錐突起８）における底角とは、四角からなる底面と母線との間の角度をいう。
【００７１】
これにより、発光素子４から出射された光が四角錐の突起（四角錐突起８）の表面から全反射して封止樹脂５・６に戻るということが激減し、光取り出し効率を向上させることが可能となる。したがって、色温度のムラにおける低減効果が大きい。
【００７２】
本発明の態様３における発光装置１０では、本発明の態様１又は態様２における発光装置１０において、前記四角錐の突起（四角錐突起８）における底角の角度が８５度以下であることが好ましい。
【００７３】
したがって、製造し易い四角錐の突起（四角錐突起８）とすることができる。
【００７４】
本発明の態様４における発光装置１０では、本発明の態様１、態様２又は態様２における発光装置１０において、前記ライン状の各封止樹脂５・６のピッチＡに対し、前記四角錐の突起（四角錐突起８）の四角錐底面幅Ｗは、
Ｗ×整数≠Ａ
を満たすことが好ましい。
【００７５】
上記の構成によれば、四角錐の突起は必ずライン状の各封止樹脂の境界を跨ぐことになり、より効果的に色温度ムラを抑制することが可能となる。
【００７６】
本発明の態様５における照明器具２０は、本発明の態様１〜態様４のいずれか一に記載の発光装置１０を備えた照明器具２０であって、光を集光するリフレクター２２を備えていることを特徴としている。
【００７７】
上記の構成によれば、リフレクター２２と組み合わせて光を投影した場合に発生する色温度ムラをより効率的に低減することが可能である。
【００７８】
したがって、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂５・６に含有させた場合に、色温度のムラを低減し得る発光装置１０を備えた照明器具２０を提供することができる。
【００７９】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００８０】
〔実施例１〕
＜四角錐突起の有無及び底面幅の検証＞
本実施の形態の発光装置１０及び照明器具２０において、発光装置１０とリフレクター２２とを組み合わせて使用した際に発生する色温度ムラを低減するために必要な四角錐突起８の形状について、シミュレーション検証実験を行った結果について以下に示す。
【００８１】
まず、シミュレーションは、サイバネットシステム社製の照明設計解析ソフトウェア（商品名「Ｌｉｇｈｔ−Ｔｏｏｌｓ」）を用いて行った。
【００８２】
また、シミュレーションのモデルについては、図１に示す発光装置１０を備えた照明器具２０を使用し、表１に示す各条件にて、光を投影した際の色温度分布についてシミュレーション解析を行った。
【００８３】
【表１】
2014135322.tif 000003
【００８４】
その結果、図５に示す四角錐突起８の有無による色温度分布の変化を示すグラフを得た。
【００８５】
すなわち、図５に示すように、四角錐突起８のない状態では中央付近に色温度が大きく低下するリング状の顕著なムラが確認される。しかし、四角錐突起８を設けることによって、色温度ムラ（最大値−最小値）が小さくなりムラが緩和されていることが分かる。
【００８６】
次に、この四角錐突起８の幅と色温度ムラ（最大値−最小値）との相関についてシミュレーション解析を行った。その結果、図６に示す、四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗと色温度ムラとの相関についてのグラフを得た。
【００８７】
すなわち、図６に示すように、蛍光体ラインピッチＡ＝２ｍｍに対し、色温度差は、四角錐底面幅Ｗに対して下に凸の略放物線カーブを描き、四角錐底面幅Ｗが１〜２ｍｍの範囲において、色温度差は、色温度ムラ（最大値−最小値）の最小値として３００となることが分かる。尚、四角錐底面幅Ｗが蛍光体ラインピッチＡ＝２ｍｍを超える場合に色温度差が増加するのは、四角錐突起８の傾斜が緩くなり、全反射が増加するためである。一方、四角錐底面幅Ｗが蛍光体ラインピッチＡ＝１ｍｍよりも小さい場合に色温度差が増加するのは、四角錐突起８の凹凸が細かくなり過ぎると、逆に封止樹脂５・６の表面が平面に近づくので却って全反射が増加するためと考えられる。
【００８８】
したがって、蛍光体ラインピッチＡ＝２ｍｍに対し、四角錐突起８の底面幅Ｗは１〜２ｍｍの範囲に設定することが好ましいと言える。尚、今回の解析は蛍光体ラインピッチＡ＝２ｍｍの場合のみにて実施したが、仮に蛍光体ラインピッチＡ＝４ｍｍの場合に対しては、最適な四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗは２〜４ｍｍとなることは容易に想像できる。
【００８９】
以上の結果より、蛍光体ラインピッチＡに対し四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗは、
１／２Ａ≦Ｗ≦Ａ
なる関係を満たすことが好ましいと言える。
【００９０】
〔実施例２〕
＜四角錐突起の四角錐底角と色温度ムラとの関係についての検証＞
本実施の形態の発光装置１０及び照明器具２０において、発光装置１０とリフレクター２２とを組み合わせて使用した際に発生する色温度ムラを低減するために必要な四角錐突起８の四角錐底角について、シミュレーション検証実験を行った結果について以下に示す。
【００９１】
シミュレーションは、実施例１と同様に、サイバネットシステム社製の照明設計解析ソフトウェア（商品名「Ｌｉｇｈｔ−Ｔｏｏｌｓ」）を用いて行った。
【００９２】
また、シミュレーションのモデルについては、図１に示す発光装置１０を備えた照明器具２０を使用し、条件については、実施例１において、効果が顕著にみられた四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗ＝１ｍｍ，２ｍｍにて底角を変化させて解析を行った。
【００９３】
その結果、図７に示すように、四角錐突起８の四角錐底角と色温度ムラとの相関を示すグラフを得た。
【００９４】
すなわち、図７に示すように、四角錐突起８の四角錐底角が７５度付近以上において色温度ムラが急峻に低下していることが確認できる。この理由は、四角錐底角が７５度付近以上において、全反射が急激に減少するためと考えられる。
【００９５】
この結果から、四角錐突起８の底角を７５度以上とすることによって、より効果的に色温度ムラを抑制することができると考えられる。
【００９６】
〔実施例３〕
＜四角錐突起の四角錐底角と光取り出し効率との関係についての検証＞
本実施の形態の発光装置１０及び照明器具２０において、発光装置１０とリフレクター２２とを組み合わせて使用した際に発生する色温度ムラを低減するために必要な四角錐突起８の四角錐底角と光取り出し効率との相関について、シミュレーション検証実験を行った結果について以下に示す。
【００９７】
シミュレーションは、実施例１及び実施例２と同様に、サイバネットシステム社製の照明設計解析ソフトウェア（商品名「Ｌｉｇｈｔ−Ｔｏｏｌｓ」）を用いて行った。
【００９８】
また、シミュレーションのモデルについては、図１に示す発光装置１０を備えた照明器具２０を使用し、条件については、実施例１において、効果が顕著にみられた四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗ＝１ｍｍにて解析を行った。
【００９９】
その結果、図８に示すように、四角錐突起８の四角錐底角と光取り出し効率との相関を示すグラフを得た。
【０１００】
図８に示すように、四角錐突起８の四角錐底角が大きくなるに伴って光取り出し効率が向上していることが分かるが、特に７５度から８５度の範囲において光取り出し効率が急峻に向上している。また、８５度以降変化しない。
【０１０１】
したがって、四角錐突起８の四角錐底角８５度を超える四角錐を形成するのは困難であるので、四角錐突起８の四角錐底角を８５度以下とすることによって、製造が容易であり、色温度ムラを低減できる効果に加え、より効果的に光取り出し効率を向上させることが可能となる。
【０１０２】
〔実施例４〕
＜四角錐突起の四角錐幅と蛍光体ラインピッチとの関係についての検証＞
本実施の形態の発光装置１０及び照明器具２０において、発光装置１０とリフレクター２２とを組み合わせて使用した際に発生する色温度ムラを低減するために、四角錐突起の四角錐幅と蛍光体ラインピッチとの関係について、シミュレーション検証実験を行った結果について以下に示す。
【０１０３】
シミュレーションは、実施例１〜実施例３と同様に、サイバネットシステム社製の照明設計解析ソフトウェア（商品名「Ｌｉｇｈｔ−Ｔｏｏｌｓ」）を用いて行った。
【０１０４】
また、シミュレーションのモデルについては、図１に示す発光装置１０を備えた照明器具２０を使用し、条件については、実施例１において効果が顕著にみられた四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗ＝１ｍｍ，１．５ｍｍ，２ｍｍの場合について解析を行った。また、四角錐の底角は８３度に固定して行った。さらに、蛍光体ラインピッチＡは２ｍｍとして行った。
【０１０５】
その結果、図９に示すように、四角錐突起８と蛍光体ラインとの位置関係に対し、四角錐底面幅Ｗ＝１．５ｍｍの場合は、四角錐突起８の位置に対して色温度ムラは大きく変化していないが、四角錐底面幅Ｗ＝１ｍｍ，２ｍｍの場合においては、四角錐突起８の位置に対して色温度ムラが変化するという結果が得られた。
【０１０６】
この理由は、上記の場合、Ｗ×整数＝Ａの関係が成り立つため、四角錐突起８の谷部が完全に蛍光体ラインの境界に一致する場合と一致しない場合とで、光のミキシング効果に差が生まれるためと推測できる。一方、Ｗ＝１．５ｍｍの場合は、設置位置を変更しても、常に突起が蛍光体ラインの境界を跨ぐ状態となるため、安定して色温度ムラ低減効果が得られるものと考えられる。
【０１０７】
以上の結果より、蛍光体ラインのピッチＡに対し、四角錐突起８の四角錐底面幅Ｗは、
Ｗ×整数≠Ａ
を満たすよう設定した方が、色温度ムラ低減効果が、四角錐突起８の設置位置に対して安定するため好ましいことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、複数色の蛍光体を色毎に各ラインの封止樹脂に含有させた発光装置及びその発光装置を用いたリフレクターを有する照明器具に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１        基板
２・３    電極
４        発光素子
５・６    封止樹脂
７        枠体
８        四角錐突起（四角錐の突起）
１０        発光装置
１１・１２  配線
１３・１４  ワイヤ
２０        照明器具
２１        投影面
２２        リフレクター
Ａ        ピッチ
Ｗ        四角錐底面幅
【図１】
2014135322.tif 000004
【図２】
2014135322.tif 000005
【図３】
2014135322.tif 000006
【図４】
2014135322.tif 000007
【図５】
2014135322.tif 000008
【図６】
2014135322.tif 000009
【図７】
2014135322.tif 000010
【図８】
2014135322.tif 000011
【図９】
2014135322.tif 000012
【図１０】
2014135322.tif 000013
【図１１】
2014135322.tif 000014
【図１２】
2014135322.tif 000015
【図１３】
2014135322.tif 000016