(57)【要約】【課題】発光デバイスから効率良く光を取り出すことを第１の課題とし、波長変換スペクトルの波長（色度）を制御することを第２の課題とする。【解決手段】チップ１０から発光した青色発光の励起光５を透過し、且つ、この励起光５によって変換された変換光６を反射する上記ＤＢＲ４００を、二元ＭＧＣの表面に形成する。【選択図】図１
2008004645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素をドープした少なくとも１種類の元素から構成された連続的な構造を持つ連続単結晶と少なくとも１種類の元素から構成された連続的な構造を持つ他の連続単結晶とが絡み合う複合結晶と、
前記希土類元素を光励起することが可能な波長スペクトルを発光する光源と、
前記波長スペクトルを透過し、且つ、当該波長スペクトルの光励起によって変換された波長変換スペクトルを反射する前記複合結晶の表面に形成された分布反射構造と、
を有することを特徴とする発光デバイス。
【請求項２】
前記複合結晶を挟んで前記分布反射構造と対向する位置に形成された他の分布反射構造を更に有し、
前記波長変換スペクトルは、前記分布反射構造と前記他の分布反射構造との間で連続して往復反射することを特徴とする請求項１に記載の発光デバイス。
【請求項３】
前記分布反射構造又は前記他の分布反射構造は、屈折率の異なる２種類の誘電体を交互に堆積させ、且つ、厚さの調整が可能な多層膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記分布反射構造又は前記他の分布反射構造は、屈折率の異なる２種類の誘電体を交互に堆積させ、且つ、当該誘電体の屈折率，当該屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数のうち少なくともいずれか１つの調整が可能な多層膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項５】
前記光源は、ＬＥＤ又は半導体レーザであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項６】
前記連続単結晶と前記他の連続単結晶との屈折率差を０．０１〜０．１５とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記複合結晶の表面に形成された金属反射鏡を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発光デバイス。
【請求項８】
前記金属反射鏡は、前記光源から発光する前記波長スペクトルを通過させるための開口部を有することを特徴とする請求項７に記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスによって放出される光の発光効率の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の白色ＬＥＤは、例えば、青色ＬＥＤからの青色発光の一部を透明樹脂に混入したＣｅ付活ＹＡＧ蛍光体（蛍光体染料、蛍光体顔料）に吸収させて黄色に変換し、その黄色発光と青色発光とを混色させて擬似白色光を得る方式が用いられている（特許文献１〜４参照）。励起材料として作用するこの蛍光体は粉体の形状（粉状）を有しており、この蛍光体を備えた発光素子は、蛍光体自身の散乱を利用して光を混色させている。
【０００３】
この従来の方法では、蛍光体を樹脂に混入した場合における輝度保持率や色調変化などの時間に対する不変の信頼性の観点から、Ｃｅ付活ＹＡＧなどにより形成された蛍光体を用いることが最適であるとされている。上記特許文献１〜４の従来発明は、青色ＬＥＤを用いて励起する場合に、より信頼性の高い樹脂封止用の蛍光体を発見することを目的としていた。
【０００４】
図９は、従来の白色ＬＥＤの一例を示す縦断面図である。サファイヤ基板上に結晶成長されたＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップ１０は、カソード側のリードフレーム４０の上部に形成された金属カップ５０の内側にマウントされており、粉体のＹＡＧ蛍光体２０が混入された樹脂モールド（エポキシ）３０により覆われている。また、ＬＥＤチップ１０のｎ側電極に接続された金ワイヤ４５は、金属カップ５０の縁にワイヤボンディングされており、ＬＥＤチップ１０のｐ側電極に接続された金ワイヤ６５は、アノード側のリードフレーム６０にワイヤボンディングされている。そして、ＬＥＤチップ１０、ＹＡＧ蛍光体２０が混入された樹脂モールド（エポキシ）３０、金ワイヤ４５、金属カップ５０、金ワイヤ６５、及び、金ワイヤ６５が接続されたリードフレーム６０の一部分は、砲弾状に成型された透明なエポキシ樹脂７０により固定されている。
【０００５】
ここで、ＹＡＧ蛍光体の屈折率は１．８付近であり、透明なエポキシ樹脂７０の屈折率は１．５付近である。屈折率の差が０．３であるので、ＬＥＤチップ１０により発せられた光は、大きく散乱することになる（散乱損失）。更に、透明なエポキシ樹脂７０の屈折率よりもＹＡＧ蛍光体２０の屈折率の方が大きいので、その発光した光は、ＹＡＧ蛍光体２０の中に閉じ込められやすい（吸収損失）。この散乱損失や吸収損失を抑制するには、その屈折率の差を小さくする必要がある。
【０００６】
また、混合色として所望する色度バランスの発光を得るには、意図的に制御しながらＹＡＧ蛍光体２０を樹脂に混入する必要がある。即ち、ＬＥＤチップ１０の周辺にＹＡＧ蛍光体２０を注入、拡散、沈降させる独特で微妙な技術が必要となる。
【０００７】
上記問題点を解決する方法として、ＹＡＧ蛍光体２０及び透明エポキシ樹脂７０の代わりに、複合セラミック結晶（以下、「ＭＧＣ（Ｍｅｌｔ  Ｇｒｏｗｔｈ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）」と称する）を用いることが可能である（特許文献５、非特許文献１参照）。ＭＧＣは、波長変換機能を持つ希土類元素が単結晶にドープされた単結晶相とその単結晶相の屈折率に近い屈折率を持つ透明単結晶相とが隙間のない状態で絡みあう形状を有しており、それぞれの相は、曲がり，分岐，再接続された連続する一つながりの結晶体（以下、「二元ＭＧＣ」と称する）である。この二種類の相を持つ二元ＭＧＣ（ｂｉｎａｒｙ  ＭＧＣ）の他にも、複数の相を持つ三元ＭＧＣ（ｔｅｒｎａｒｙ  ＭＧＣ）や四元ＭＧＣ（ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ  ＭＧＣ）が存在する。
【０００８】
図１０は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相とアルミナ相との二元ＭＧＣを示す斜視図である。図１０に示すように、二元ＭＧＣ３００は、ＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とで構成されている。ＹＡＧ相１００の屈折率は約１．８でアルミナ相２００の屈折率は約１．７であるので、アルミナ相２００よりもＹＡＧ相１００の方が若干大きな屈折率を有している。従い、ＹＡＧ相１００をコアとする導波路構造が自然に形成されることになる。更に、屈折率の差が小さいことに加え、ＹＡＧ相１００とアルミナ相２００との界面が非常にスムーズなので、図９に示した白色ＬＥＤに比べて光の損失が非常に少ない。同時に、その導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから導波路光の一部が放射モードとして放射される。
【０００９】
つまり、図１０で示した二元ＭＧＣは、導波路機能を有すると同時に、導波路に沿った放射と混色が可能であり、導波と放射の割合を、結晶の複合の加減で制御することができる。この緩やかな導波機能を有することが、図９に示した樹脂に混入される染料（顔料）としての蛍光体との機能的な大きな相違である。
【００１０】
例えば、ＹＡＧレーザは、希土類であるＮｄイオンをドープしたＹＡＧロッドを光励起して光増幅や発振を起す装置である。染料（顔料）としての粉状の蛍光体を樹脂に混入する方法では、このような増幅や発振を起すことは難しい。また、Ｅｒイオンをドープしたファイバ増幅器（ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ））は、０．９８ミクロン帯若しくは１．４８ミクロン帯の励起光と１．５５ミクロン帯の信号光を同時に入力する機能を備えている。ＭＧＣは、連続した単結晶であり導波路機能を有するので、これら従来から知られたＹＡＧレーザやＥＤＦＡの技術に適している。
【００１１】
ここで、ＭＧＣを白色ＬＥＤに適用した例について説明する（特許文献６参照）。図１１は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相とアルミナ相との二元ＭＧＣを備えた発光素子を示す縦断面図である。ＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とにより構成されるＭＧＣ３００の上部中央に青色ＬＥＤ１０が設置されており、そのＭＧＣ３００上に青色ＬＥＤ１０を覆うようにＭＧＣ３００と同じ構成からなる凹の形状を有するＭＧＣ３１０を配置している。ＭＧＣ３００の側面には、青色ＬＥＤ１０の電極と繋ぐためのカソード側のリードフレーム４０及びアノード側のリードフレーム６０が設けられている。カソード側のリードフレーム４０及びアノード側のリードフレーム６０はＭＧＣ３００に固定されている。青色ＬＥＤ１０のｎ側電極に接続された金ワイヤ４５は、カソード側のリードフレーム４０にワイヤボンディングされており、青色ＬＥＤ１０のｐ側電極に接続された金ワイヤ６５は、アノード側のリードフレーム６０にワイヤボンディングされている。
【００１２】
尚、青色ＬＥＤ１０からの光の取り出し効率を更に向上させるため、ＭＧＣ３００及びＭＧＣ３１０と青色ＬＥＤ１０との間を、透明なエポキシ樹脂７０などで埋めることも可能である。これにより、屈折率の高い光をＬＥＤチップから取り出すことができる。蛍光体を樹脂に混ぜ込むためではない。
【００１３】
これにより、従来の蛍光体を用いたＬＥＤパッケージよりも光の取り出し効率の良い白色ＬＥＤを実現することができる。
【特許文献１】特許第３５０３１３９号
【特許文献２】特許第２９２７２７９号
【特許文献３】特許第３７２４４９８号
【特許文献４】特許第３７２４４９０号
【特許文献５】特許第３２１６６８３号
【特許文献６】特開２００６−４９４１０号
【非特許文献１】S. Sakata、他３名、”Crystallographic orientation analysis and high temperature strength of melt growth composite”、Journal of the European Ceramic Society、2005年、Volume 25、Issue 8、p.1441-1445
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
可視光領域での高効率化を実現するには、視感度の高い波長変換光を無駄なく放出することが求められる。
【００１５】
しかしながら、図１１に示す構造の場合、波長変換光はＭＧＣ自身により再吸収され、ＬＥＤチップ方向への散乱で損失を受けるので、光取出し効率が上がらないという問題があった。実際には、ＩｎＧａＮ系ＬＥＤチップは透明であるが、ＬＥＤチップの屈折率が３以上と大きいため、ＬＥＤチップの中に一度入ると閉じ込められやすい。
【００１６】
また、波長変換光のスペクトルも、希土類元素の励起レベルに依存するので、図９に示した樹脂封止蛍光体と同様に、スペクトルの調整ができないという問題があった。
【００１７】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、発光デバイスから効率良く光を取り出すことを第１の課題とし、波長変換スペクトルの波長（色度）を制御することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１の本発明に係る発光デバイスは、希土類元素をドープした少なくとも１種類の元素から構成された連続的な構造を持つ連続単結晶と少なくとも１種類の元素から構成された連続的な構造を持つ他の連続単結晶とが絡み合う複合結晶と、前記希土類元素を光励起することが可能な波長スペクトルを発光する光源と、前記波長スペクトルを透過し、且つ、当該波長スペクトルの光励起によって変換された波長変換スペクトルを反射する前記複合結晶の表面に形成された分布反射構造と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、光源から発光した波長スペクトルを透過し、且つ、この波長スペクトルの光励起によって変換された波長変換スペクトルを反射する前記複合結晶の表面に形成された分布反射構造を有するので、波長変換スペクトルの散乱損失を低減でき、発光デバイスから効率良く光を取り出すことができる。
【００２０】
第２の本発明に係る発光デバイスは、前記複合結晶を挟んで前記分布反射構造と対向する位置に形成された他の分布反射構造を更に有し、前記波長変換スペクトルは、前記分布反射構造と前記他の分布反射構造との間で連続して往復反射することを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、変換波長スペクトルが、分布反射構造と対向する他の分布反射鏡との間で連続して往復反射するので、波長変換スペクトルが増幅し、更に効率良く光を取り出すことができる。
【００２２】
第３の本発明に係る発光デバイスは、前記分布反射構造又は前記他の分布反射構造は、屈折率の異なる２種類の誘電体を交互に堆積させ、且つ、厚さの調整が可能な多層膜であることを特徴とする。
【００２３】
本発明にあっては、分布反射構造の厚さを調整できるので、波長変換スペクトルの波長（色度）を制御できる。
【００２４】
第４の本発明に係る発光デバイスは、前記分布反射構造又は前記他の分布反射構造は、屈折率の異なる２種類の誘電体を交互に堆積させ、且つ、当該誘電体の屈折率，当該屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数のうち少なくともいずれか１つの調整が可能な多層膜であることを特徴とする。
【００２５】
本発明にあっては、分布反射構造を構成する多層膜の誘電体の屈折率，屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数のうち少なくともいずれか１つを調整できるので、波長変換スペクトルの反射率を制御できる。
【００２６】
第５の本発明に係る発光デバイスは、前記光源が、ＬＥＤ又は半導体レーザであることを特徴とする。
【００２７】
第６の本発明に係る発光デバイスは、前記連続単結晶と前記他の連続単結晶との屈折率差を０．０１〜０．１５とすることを特徴とする。
【００２８】
第７の本発明に係る発光デバイスは、前記複合結晶の表面に形成された金属反射鏡を更に有することを特徴とする。
【００２９】
第８の本発明に係る発光デバイスは、前記金属反射鏡が、前記光源から発光する前記波長スペクトルを通過させるための開口部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、発光デバイスから効率良く光を取り出すことができ、また、波長変換スペクトルの波長（色度）を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態を示す斜視図である。最初に、本実施の形態における発光デバイスの構成について説明する。本実施の形態における発光デバイスは、青色ＬＥＤ部１と放射部２とから構成されている。
【００３３】
青色ＬＥＤ部１は、サファイヤ基板上に結晶成長されたチップ１０、チップ１０のｎ側電極に接続された金ワイヤ４５、チップ１０のｐ側電極に接続された金ワイヤ６５、金ワイヤ４５がワイヤボンディングされたカソード側のリードフレーム４０、及び、金ワイヤ６５がワイヤボンディングされたカソード側のリードフレーム６０を備えた構成である。なお、チップ１０は、ＳｉＣ基板上に成長されたものを用いることも可能である。
【００３４】
青色ＬＥＤ部１の上方に配置された放射部２は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とで構成された板状の二元ＭＧＣ３００、及び、二元ＭＧＣの下面全体に形成された板状のＤＢＲ４００を備えた構成である。
【００３５】
二元ＭＧＣ３００を構成するＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とは、それぞれ、曲がり，分岐，再接続された連続する一つながりの結晶体であり、隙間ない状態で絡み合う形状を有している。また、ＹＡＧ相１００の屈折率は約１．８でアルミナ相２００の屈折率は約１．７である。アルミナ相２００よりもＹＡＧ相１００の方が若干大きな屈折率を有するので、ＹＡＧ相１００をコアとする導波路構造が形成される。更に、ＹＡＧ相１００を伝わる一部の導波光は、導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから放射モードとして放射される。つまり、二元ＭＧＣ３００は、導波路機能を備えるとともに、導波路に沿った放射と混色が可能であり、ＹＡＧ相１００及びアルミナ相２００を構成する結晶の複合の加減を調整することにより、導波と放射の割合を制御することができる。
【００３６】
ＤＢＲ４００は、屈折率の異なる２種類の誘電体を交互に堆積させた多層膜の分布反射鏡（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）である。例えば、Ｅガンを用いた蒸着やスパッタ法などの薄膜形成技術を用いて、二元ＭＧＣ３００の下面に堆積させることができる。ＤＢＲ４００は、膜厚が膜中波長（以下、「中心波長」と称する）の１／４である場合に、光の干渉効果によるブラッグ反射により各層での反射波が強め合うので、その波長の光の反射率を選択的に高くすることができる。一方、その波長を中心とする一定の波長帯の幅以外の波長の光は、ＤＢＲ４００を透過することができる。
【００３７】
次に、本実施の形態における発光デバイスの動作について説明する。青色ＬＥＤ部１は、Ｃｅを励起する波長帯である４７０ｎｍ付近に光強度のピークを持つ青色の励起光５を放射部２に放射する。
【００３８】
放射された励起光５は、ＤＢＲ４００を透過して二元ＭＧＣ３００に入射される。入射された一部の励起光５は、導波路として機能するＹＡＧ相１００に結合し、その導波路に沿って導波光として進行する。導波光は、導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから黄色の変換光６を発光（励起）する。結合されなかった残りの励起光５は、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま青色発光として放出される。
【００３９】
上向きに発光する変換光６ａは、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま変換光６ａとして放射される。一方、下向きに発光する変換光６ｂは、ＤＢＲ４００により反射され、二元ＭＧＣ３００の上面から反射光６ｂ’として放出される。
【００４０】
ここで、上記の動作を実現するため、ＤＢＲ４００は、青色ＬＥＤ部１から放射された４７０ｎｍの青色波長の光を透過させる必要がある。更に、チップ１０などによる吸収及び拡散を避けるため、その青色波長の光によって励起された５８８ｎｍ付近を中心とする黄色の変換光６を入射側の青色ＬＥＤ部１に戻らないようにする必要がある。
【００４１】
そこで、ＤＢＲ４００は、５８８ｎｍを中心とする黄色波長の光を反射させるように設計する。具体的には、先に説明したように、中心波長は、薄膜の厚さにより定めることが可能である。また、その波長を中心とする一定の波長帯の幅や反射率は、誘電体膜自身の屈折率，ペアになっている２層の屈折率差，層数などにより調整することが可能である。具体例を以下に説明する。
【００４２】
図２は、ＳｉＯ２とＳｉＮＯ系とを積層した場合の垂直入射反射率を示す図である。横軸を波長とし、縦軸を反射率とする。
【００４３】
図２（ａ）は、屈折率を１．５程度とするＳｉＯ２と屈折率を１．８とするＳｉＮＯ系とを１／４波長厚で１５ペア積層した黄色の５８８ｎｍを中心波長とするＤＢＲの垂直入射反射率を示す図である。このＤＢＲ４００を利用する場合は、図２（ａ）に示すように、黄色の５８８ｎｍを中心とする±４０ｎｍ程度の波長範囲で高反射を維持することができる。
【００４４】
図２（ｂ）は、屈折率を１．５程度とするＳｉＯ２と屈折率を１．６５とするＳｉＮＯ系とを１／４波長厚で２０ペア積層した黄色の５８８ｎｍを中心波長とするＤＢＲの垂直入射反射率を示す図である。このＤＢＲ４００を利用する場合は、図２（ｂ）に示すように、黄色の５８８ｎｍを中心とする±２５ｎｍ程度の波長範囲で高反射を維持することができる。即ち、屈折率及び層数を変化させることにより、図２（ａ）の場合よりも狭い範囲の波長の光を反射させることができる。
【００４５】
以上から、変換光６ａが二元ＭＧＣ３００の上面から放射されることに加えて、ＤＢＲ４００により反射された黄色付近の狭い波長帯の光も二元ＭＧＣ３００の上面から放射される。即ち、青色ＬＥＤ部１などによる散乱損失や吸収損失が発生することなく、効率の良い発光を実現することができる。
【００４６】
上記に加えて、ＤＢＲ４００の膜厚，屈折率，層数などを変化させることにより、反射光６ｂ’の光の色度や、変換光６ａと反射光６ｂ’との混色の加減を制御することができる。即ち、ＹＡＧ相１００の希土類元素（Ｃｅ）の励起レベルに依存することなく、色度を調整することができる。
【００４７】
例えば、ＤＢＲ４００の膜厚を変更することにより、緑色の光を強調して視感度を上げることも可能であり、赤みがかった光を強調することも可能である。図３は、緑色及び赤色の波長領域を強化した光強度を示す図である。横軸を波長とし、縦軸を光強度とする。図３に示すように、４７０ｎｍ付近をピークとする青色の励起光により変換された黄色の波長変換光から、ＤＢＲ４００の膜厚を変更することで、５５５ｎｍ付近をピークとする緑色の反射光と、６２０ｎｍ付近をピークとする赤色の反射光を得ることができる。即ち、ＤＢＲ４００は、入射側の青色ＬＥＤ部１に変換光６ｂが戻ることを防止して発光効率を向上するに加えて、反射光の色度を積極的に制御する機能を備えることを意味している。換言すると、混色発光素子として大きな効果を実現することになる。
【００４８】
結論としては、スペクトルを制御することにより、単色のＬＥＤと１個の波長変換素子とのシンプルな構成で、演色性の良い白色発光を含め、種々の混色光が効率よく得ることができる。
【００４９】
ところで、導波機能を実現するための必要条件として参考となるのは、光通信などに用いられる光ファイバと半導体レーザである。屈折率が１．５前後の石英ファイバのコアとクラッドの屈折率差は、概ね０．５％〜１％程度であり、比較的小さい屈折率差で導波機能を実現することができる。また、半導体レーザの活性層の屈折率は概ね３．５であり、クラッド層の屈折率は３．２程度である。故に、１０％程度の大きな屈折率差の導波機能を有することになる。
【００５０】
屈折率が約１．８のＹＡＧ相１００を用いて０．５％〜１０％程度の屈折率差を有する導波路を構成する場合、０．００９〜０．１８程度の屈折率を有するアルミナ相により導波路を実現できる。本実施の形態では、導波路機能を確実し、尚且つ大きな屈折率差での反射散乱を防ぐことも考慮し、アルミナ相２００と屈折率を０．０１〜０．１５と規定した。尚、ＬＥＤの他に、半導体レーザなどのように、高出力で指向性の良い光源を用いることも可能である。
【００５１】
本実施の形態によれば、チップ１０から発光した青色発光の励起光５を透過し、且つ、この励起光５によって変換された変換光６を反射するＤＢＲ４００を有するので、チップ１０などによる吸収及び拡散を避けることができ、発光デバイスから効率良く光を取り出すことができる。
【００５２】
本実施の形態によれば、ＤＢＲ４００の膜厚を調整できるので、変換光６の波長（色度）や混色光を制御できる。
【００５３】
本実施の形態によれば、ＤＢＲ４００を構成する多層膜の誘電体の屈折率，屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数などを調整できるので、変換光６の反射率を制御できる。
【００５４】
図４は、第１の実施の形態における第１の変形例を示す斜視図である。最初に、本変形例における発光デバイスの構成について説明する。本変形例における発光デバイスは、青色ＬＥＤ部１と放射部２とから構成されている。青色ＬＥＤ部１の構成及び青色ＬＥＤ部１と放射部２との位置関係については、第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５５】
放射部２は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とで構成された板状の二元ＭＧＣ３００、二元ＭＧＣ３００の下面の一部に形成された円状のＤＢＲ４１０、及び、二元ＭＧＣ３００の上面の一部に形成された円状のＤＢＲ４２０を備えた構成である。ＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０との大きさは同じであり、二元ＭＧＣ３００を挟んで対向する位置に形成されている。
【００５６】
尚、ＤＢＲ４１０の形状はこれに限られるものではなく、ＤＢＲ４２０よりも面積を大きくすることも可能であり、第３の実施例で説明するような二元ＭＧＣ３００の下面全体に形成することも可能である。また、ＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０との機能及び構成については、第１の実施の形態で説明したものと同様に、青色波長の光を透過させ、尚且つ黄色波長の光を反射するように設計されている。
【００５７】
次に、本変形例における発光デバイスの動作について説明する。青色ＬＥＤ部１から放射されたＣｅを励起する波長帯である４７０ｎｍ付近に光強度のピークを持つ青色の励起光５が、二元ＭＧＣ３００の下面とＤＢＲ４１０の下面とに入射する。ＤＢＲ４１０は、入射された励起光５を二元ＭＧＣ３００に透過する。
【００５８】
二元ＭＧＣ３００に入射された一部の励起光５は、導波路として機能するＹＡＧ相１００に結合され、その導波路に沿って導波光として進行する。導波光は、導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから黄色の変換光６を発光（励起）する。結合されなかった残りの励起光５は、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま青色発光として放出される。
【００５９】
ＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０との間で垂直方向に発光した変換光６は、ＤＢＲ４２０とＤＢＲ４１０との間で連続して往復反射する。その結果、その変換光６の光強度が増幅する。即ち、ＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０とは、光共振器として動作する機能を備えている（以下、「共振器」と称する）。
【００６０】
増幅された変換光６は、導波路として機能するＹＡＧ相１００の曲がり部分や分岐部分などによって、共振器により囲まれた二元ＭＧＣ３００の範囲以外に放射モードとして漏れ出す。その漏れ出した変換光６’を、ＤＢＲ４２０を除く二元ＭＧＣ３００の上面から放出することができる。これにより、青色の入射光を視感度の高い黄色光に高効率で変換することができる。
【００６１】
また、第１の実施の形態と同様に、光共振器を構成するＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０との反射帯域を狭く設定することにより、Ｃｅの波長変換光の中で強調したい波長領域を選択的に増幅することも可能である。
【００６２】
更に、複数の共振器を形成することにより、複数の選択波長にも対応することが可能となる。例えば、緑色と赤色の両方の波長の光を増幅することができる。具体的には、Ｃｅの波長変換光において裾を引いて小さくなっている赤領域を選択的に増幅する共振器を複数形成することにより、赤色が補色された演色性の高い白色光を得るこができる。また、視感度の高い緑色を増幅する共振器を複数形成する場合には、発光効率を更に高めることができる。
【００６３】
共振器により囲まれた範囲内では、光が往復することによりゲインを稼ぐことができるので、効率良く光を増幅することができる。故に、二元ＭＧＣ３００の結晶の厚さを薄くした場合でも、十分に黄色波長の光へ変換することができる。その場合、発光デバイスの出力として、青色の励起光５を二元ＭＧＣ３００の上方に透過させることができる利点もある。
【００６４】
結論としては、スペクトルを制御することにより、単色のＬＥＤと１個の波長変換素子とのシンプルな構成で、演色性の良い白色発光を含め、種々の混色光が効率よく得ることができる。
【００６５】
本変形例によれば、変換光６が、ＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０と間で連続して往復反射するので、変換光６の光強度が増幅し、更に効率良く光を取り出すことができる。
【００６６】
本変形例によれば、ＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０との膜厚を調整できるので、変換光６の波長（色度）や混色光を制御できる。
【００６７】
本変形例によれば、ＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０とを構成する多層膜の誘電体の屈折率，屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数などを調整できるので、変換光６の反射率を制御できる。
【００６８】
図５は、第１の実施の形態における第２の変形例を示す斜視図である。最初に、本変形例における発光デバイスの構成について説明する。本変形例における発光デバイスは、青色ＬＥＤ部１と放射部２とから構成されている。青色ＬＥＤ部１の構成及び青色ＬＥＤ部１と放射部２との位置関係については、第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６９】
放射部２は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とで構成された板状の二元ＭＧＣ３００、二元ＭＧＣ３００の左側面の全体に形成されたＤＢＲ４５０、及び、二元ＭＧＣ３００の右側面の全体に形成されたＤＢＲ４６０を備えた構成である。
【００７０】
尚、ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０との機能及び構成については、第１の実施の形態で説明したものと同様に、青色波長の光を透過させ、尚且つ黄色波長の光を反射させるように設計されている。
【００７１】
また、ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０とは、第１の変形例で説明したＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０と同様に、光共振器として動作する機能を有する（以下、「共振器」と称する）。但し、二元ＭＧＣ３００の両側面に形成されているので、垂直共振と直交する水平共振器の機能を備えている。
【００７２】
ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０との形状はこれに限られるものではなく、二元ＭＧＣ３００の両側面の一部に、二元ＭＧＣ３００を挟んで対向する位置に形成することも可能である。また、いずれか一方のＤＢＲの面積を、他方のＤＢＲの面積より大きくすることも可能である。
【００７３】
次に、本変形例における発光デバイスの動作について説明する。青色ＬＥＤ部１から放射されたＣｅを励起する波長帯である４７０ｎｍ付近に光強度のピークを持つ青色の励起光５が、二元ＭＧＣ３００の下面に入射する。
【００７４】
二元ＭＧＣ３００に入射された一部の励起光５は、導波路として機能するＹＡＧ相１００に結合され、その導波路に沿って導波光として進行する。導波光は、導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから黄色の変換光６を発光（励起）する。結合されなかった残りの励起光５は、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま青色発光として放出される。
【００７５】
発光した変換光６のうち、特に水平方向に発光する変換光６の光強度は、共振器により増幅される。
【００７６】
増幅された変換光６は、導波路として機能するＹＡＧ相１００の曲がり部分や分岐部分などによって共振器により囲まれた二元ＭＧＣ３００の範囲以外に放射モードとして漏れ出すことになる。その漏れ出した変換光６’を、二元ＭＧＣ３００の上面から放出することができる。これにより、青色の入射光を視感度の高い黄色光に高効率で変換することができる。
【００７７】
また、第１の実施の形態と同様に、共振器を構成するＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０との反射帯域を狭く設定することにより、Ｃｅの波長変換光の中で強調したい波長領域を選択的に増幅することも可能である。
【００７８】
更に、ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０との大きさを変更して二元ＭＧＣ３００の両側面の一部に対向配置させた複数の共振器を形成することにより、複数の選択波長にも対応することが可能となる。例えば、緑色と赤色の両方の波長の光を増幅することができる。具体的には、Ｃｅの波長変換光において裾を引いて小さくなっている赤領域を選択的に増幅する共振器を複数形成することにより、赤色が補色された演色性の高い白色光を得るこができる。また、視感度の高い緑色を増幅する共振器を複数形成する場合には、発光効率を更に高めることができる。
【００７９】
共振器により囲まれた範囲内では、光が往復することによりゲインを稼ぐことができるので、効率良く光を増幅することができる。故に、二元ＭＧＣ３００の結晶の厚さを薄くした場合でも、十分に黄色波長の光へ変換することができる。その場合、発光デバイスの出力として、青色の励起光５を二元ＭＧＣ３００の上方に透過させることができる利点もある。
【００８０】
結論としては、スペクトルを制御することにより、単色のＬＥＤと１個の波長変換素子とのシンプルな構成で、演色性の良い白色発光を含め、種々の混色光が効率よく得ることができる。
【００８１】
本変形例によれば、変換光６が、ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０との間で連続して往復反射するので、変換光６の光強度が増幅し、更に効率良く光を取り出すことができる。
【００８２】
本変形例によれば、ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０との膜厚を調整できるので、変換光６の波長（色度）や混色光を制御できる。
【００８３】
本変形例によれば、ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０とを構成する多層膜の誘電体の屈折率，屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数を調整できるので、変換光６の反射率を制御できる。
【００８４】
図６は、第１の実施の形態における第３の変形例を示す斜視図である。最初に、本変形例における発光デバイスの構成について説明する。本変形例における発光デバイスは、青色ＬＥＤ部１と放射部２とから構成されている。青色ＬＥＤ部１の構成及び青色ＬＥＤ部１と放射部２との位置関係については、第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８５】
放射部２は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とで構成された板状の二元ＭＧＣ３００、二元ＭＧＣ３００の下面全体に形成されたＤＢＲ４００、二元ＭＧＣ３００の上面の一部に形成された円状のＤＢＲ４２０、二元ＭＧＣ３００の左側面の全体に形成されたＤＢＲ４５０、及び、二元ＭＧＣ３００の右側面の全体に形成されたＤＢＲ４６０を備えた構成である。
【００８６】
ＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０とは、第１の実施の形態における第１の変形例で説明したＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０と同様に、光共振器として動作する機能を有する（以下、「垂直共振器」と称する）。
【００８７】
ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０とは、第１の実施の形態における第２の変形例で説明したＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０と同様に、光共振器として動作する機能を有する（以下、「水平共振器」と称する）。
【００８８】
尚、ＤＢＲ４００、ＤＢＲ４２０、ＤＢＲ４５０、及び、ＤＢＲ４６０の機能及び構成については、第１の実施の形態で説明したものと同様に、青色波長の光を透過させ、尚且つ黄色波長の光を反射させるように設計されている。
【００８９】
次に、本変形例における発光デバイスの動作について説明する。青色ＬＥＤ部２から放射されたＣｅを励起する波長帯である４７０ｎｍ付近に光強度のピークを持つ青色の励起光５が、ＤＢＲ４００に入射する。ＤＢＲ４００は、入射された励起光５を二元ＭＧＣ３００に透過する。
【００９０】
二元ＭＧＣ３００に入射された一部の励起光５は、導波路として機能するＹＡＧ相１００に結合され、その導波路に沿って導波光として進行する。導波光は、導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから黄色の変換光６を発光（励起）する。結合されなかった残りの励起光５は、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま青色発光として放出される。
【００９１】
第１の実施の形態の場合と同様に、上向きに発光する変換光６ａは、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま変換光６ａとして放射される。一方、下向きに発光する変換光６ｂは、ＤＢＲ４００により反射され、二元ＭＧＣ３００の上面から反射光６ｂ’として放出される。
【００９２】
また、第１の実施の形態における第１の変形例の場合と同様に、垂直共振器の間で垂直方向に発光した変換光６の光強度は、垂直共振器により増幅される。
【００９３】
更に、第１の実施の形態における第２の変形例の場合と同様に、水平共振器の間で水平方向に発光した変換光６の光強度は、水平共振器により増幅される。
【００９４】
垂直共振器と水平共振器とにより増幅された変換光６は、導波路として機能するＹＡＧ相１００の曲がり部分や分岐部分などによって、それら共振器により囲まれた範囲以外に放射モードとして漏れ出す。その漏れ出した変換光６’を、ＤＢＲ４２０を除く二元ＭＧＣ３００の上面から放出することができる。
【００９５】
従い、青色の入射光を視感度の高い黄色光に高効率で変換でき、青色の励起光５と、黄色の変換光６ａと反射光６ｂ’と変換光６’とを、発光デバイスの出力とすることができる。
【００９６】
また、第１の実施の形態と同様に、垂直共振器を構成するＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０，又は，水平共振器を構成するＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０の反射帯域を狭く設定することにより、Ｃｅの波長変換光の中で強調したい波長領域を選択的に増幅することも可能である。
【００９７】
更に、複数の垂直共振器又は複数の水平共振器を形成することにより、複数の選択波長にも対応することが可能となる。例えば、緑色と赤色の両方の波長の光を増幅することができる。具体的には、Ｃｅの波長変換光において裾を引いて小さくなっている赤領域を選択的に増幅する共振器を複数形成することにより、赤色が補色された演色性の高い白色光を得るこができる。また、視感度の高い緑色を増幅する共振器を複数形成する場合には、発光効率を更に高めることができる。
【００９８】
垂直共振器及び水平共振器により囲まれた範囲内では、光が往復することによりゲインを稼ぐことができるので、効率良く光を増幅することができる。故に、二元ＭＧＣ３００の結晶の厚さを薄くした場合でも、十分に黄色波長の光へ変換することができる。その場合、発光デバイスの出力として、青色の励起光５を二元ＭＧＣ３００の上方に透過させることができる利点もある。
【００９９】
結論としては、スペクトルを制御することにより、単色のＬＥＤと１個の波長変換素子とのシンプルな構成で、演色性の良い白色発光を含め、種々の混色光が効率よく得ることができる。
【０１００】
本変形例によれば、チップ１０から発光した青色発光の励起光５を透過し、尚且つ、この励起光５によって変換された変換光６を反射するＤＢＲ４００を有するので、チップ１０などによる吸収及び拡散を避けることができ、発光デバイスから効率良く光を取り出すことができる。
【０１０１】
本変形例によれば、ＤＢＲ４００，ＤＢＲ４２０，ＤＢＲ４５０，及び，ＤＢＲ４６０の膜厚を調整できるので、変換光６の波長（色度）や混色光を制御できる。
【０１０２】
本変形例によれば、ＤＢＲ４００，ＤＢＲ４２０，ＤＢＲ４５０，及び，ＤＢＲ４６０を構成する多層膜の誘電体の屈折率，屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数などを調整できるので、変換光６の反射率を制御できる。
【０１０３】
本変形例によれば、変換光６が、ＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０との間、及び、ＤＢＲ４５０とＤＢＲ４６０との間で連続して往復反射するので、変換光６の光強度が増幅し、更に効率良く光を取り出すことができる。
【０１０４】
［第２の実施の形態］
図７は、第２の実施の形態を示す斜視図である。最初に、本実施の形態例における発光デバイスの構成について説明する。本実施の形態における発光デバイスは、青色ＬＥＤ部１と放射部２とから構成されている。青色ＬＥＤ部１の構成及び青色ＬＥＤ部１と放射部２との位置関係については、第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１０５】
放射部２は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とで構成された円板状の二元ＭＧＣ３００、二元ＭＧＣ３００の下面全体に形成されたＤＢＲ４００、二元ＭＧＣ３００の側面全体に形成された金属反射鏡５００、及び、二元ＭＧＣ３００の上面の一部に形成された円状のＤＢＲ４２０を備えた構成である。
【０１０６】
尚、ＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０との機能及び構成については、第１の実施の形態で説明したものと同様に、青色波長の光を透過させ、尚且つ黄色波長の光を反射させるように設計されている。
【０１０７】
ＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０とは、第１の実施の形態における第１の変形例で説明したＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０と同様に、光共振器として動作する機能を有する（以下、「共振器」と称する）。
【０１０８】
金属反射鏡５００は、全波長を平等に反射する機能を備えている。
【０１０９】
次に、本実施の形態における発光デバイスの動作について説明する。青色ＬＥＤ部１から放射されたＣｅを励起する波長帯である４７０ｎｍ付近に光強度のピークを持つ青色の励起光５が、ＤＢＲ４００に入射する。ＤＢＲ４００は、入射された励起光５を二元ＭＧＣ３００に透過する。
【０１１０】
二元ＭＧＣ３００に入射された一部の励起光５は、導波路として機能するＹＡＧ相１００に結合され、その導波路に沿って導波光として進行する。導波光は、導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから黄色の変換光６を発光（励起）する。
【０１１１】
結合されなかった残りの励起光５は、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま青色発光として放出される。特に、水平方向に放出された励起光５は、金属反射鏡５００により反射され、再び二元ＭＧＣ３００に入射される。そして、ＹＡＧ相１００に結合されて黄色の変換光６として発光する。
【０１１２】
第１の実施の形態の場合と同様に、上向きに発光する変換光６ａは、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま変換光６ａとして放射される。一方、下向きに発光する変換光６ｂは、ＤＢＲ４００により反射され、二元ＭＧＣ３００の上面から反射光６ｂ’として放出される。
【０１１３】
また、第１の実施の形態における第１の変形例の場合と同様に、共振器の間で垂直方向に発光した変換光６の光強度は、共振器により増幅される。
【０１１４】
共振器により増幅された変換光６は、導波路として機能するＹＡＧ相１００の曲がり部分や分岐部分などによって、共振器により囲まれた二元ＭＧＣ３００の範囲以外に漏れ出す。その漏れ出した変換光６’を、ＤＢＲ４２０を除く二元ＭＧＣ３００の上面から放出することができる。
【０１１５】
従い、青色の入射光を視感度の高い黄色光に高効率で変換でき、青色の励起光５と、黄色の変換光６ａと反射光６ｂ’と変換光６’とを、発光デバイスの出力とすることができる。
【０１１６】
また、第１の実施の形態と同様に、共振器を構成するＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０との反射帯域を狭く設定することにより、Ｃｅの波長変換光の中で強調したい波長領域を選択的に増幅することも可能である。
【０１１７】
更に、複数の共振器を形成することにより、複数の選択波長にも対応することが可能となる。例えば、緑色と赤色の両方の波長の光を増幅することができる。具体的には、Ｃｅの波長変換光において裾を引いて小さくなっている赤領域を選択的に増幅する共振器を複数形成することにより、赤色が補色された演色性の高い白色光を得るこができる。また、視感度の高い緑色を増幅する共振器を複数形成する場合には、発光効率を更に高めることができる。
【０１１８】
共振器により囲まれた範囲内では、光が往復することによりゲインを稼ぐことができるので、効率良く光を増幅することができる。故に、二元ＭＧＣ３００の結晶の厚さを薄くした場合でも、十分に黄色波長の光へ変換することができる。その場合、発光デバイスの出力として、青色の励起光５を二元ＭＧＣ３００の上方に透過させることができる利点もある。
【０１１９】
結論としては、スペクトルを制御することにより、単色のＬＥＤと１個の波長変換素子とのシンプルな構成で、演色性の良い白色発光を含め、種々の混色光が効率よく得ることができる。
【０１２０】
本実施の形態によれば、チップ１０から発光した青色発光の励起光５を透過し、且つ、この励起光５によって変換された変換光６を反射するＤＢＲ４００を有するので、チップ１０などによる吸収及び拡散を避けることができ、発光デバイスから効率良く光を取り出すことができる。
【０１２１】
本実施の形態によれば、ＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０との膜厚を調整できるので、変換光６の波長（色度）や混色光を制御できる。
【０１２２】
本実施の形態によれば、ＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０とを構成する多層膜の誘電体の屈折率，屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数を調整できるので、変換光６の反射率を制御できる。
【０１２３】
本実施の形態によれば、変換光６が、ＤＢＲ４００とＤＢＲ４２０との間で連続して往復反射するので、光強度が増幅し、更に効率良く光を取り出すことができる。
【０１２４】
本実施の形態によれば、水平方向に漏れ出した励起光５が、金属反射鏡５００により反射されて再び二元ＭＧＣ３００に入射し、ＹＡＧ相１００に結合されて黄色の変換光６として発光するので、更に効率良く光を取り出すことができる。
【０１２５】
図８は、第２の実施の形態における第１の変形例を示す斜視図である。最初に、本変形例における発光デバイスの構成について説明する。本変形例における発光デバイスは、青色ＬＥＤ部１と放射部２とから構成されている。
【０１２６】
放射部２は、ＣｅをドープしたＹＡＧ相１００とアルミナ相２００とで構成された円板状の二元ＭＧＣ３００、二元ＭＧＣ３００の側面全体に形成された金属反射鏡５００、二元ＭＧＣ３００の下面全体に形成された金属反射鏡５１０、及び、二元ＭＧＣ３００の上面の一部に形成された円状のＤＢＲ４２０を備えた構成である。
【０１２７】
尚、ＤＢＲ４２０の機能及び構成については、第１の実施の形態で説明したものと同様に、青色波長の光を透過させ、尚且つ黄色波長の光を反射させるように設計されている。
【０１２８】
ＤＢＲ４２０と金属反射鏡５１０とは、第１の実施の形態における第１の変形例で説明したＤＢＲ４１０とＤＢＲ４２０と同様に、光共振器として動作する機能を有する（以下、「垂直共振器」と称する）。
【０１２９】
金属反射鏡５００は、円板状の二元ＭＧＣ３００の側面全体に形成されているので、光共振器として動作する機能を有する（以下、「水平共振器」と称する）。
【０１３０】
金属反射鏡５００と金属反射鏡５１０とは、全ての波長を平等に反射する機能を備えている。また、金属反射鏡５１０には、青色ＬＥＤ部から放射される励起光５を通過させるための開口部８１〜８４が備えられている。
【０１３１】
青色ＬＥＤ部１は、青色ＬＥＤ１１〜１４で構成されており、各青色ＬＥＤは、それぞれ、金属反射鏡５１０の開口部８１〜８４に対向して配置されている。尚、開口部と青色ＬＥＤとの数量は、これに限られるものではない。
【０１３２】
次に、本変形例における発光デバイスの動作について説明する。青色ＬＥＤ１１〜１４から放射されたＣｅを励起する波長帯である４７０ｎｍ付近に光強度のピークを持つ青色の励起光５が、開口部８１〜８４を介して、二元ＭＧＣに入射する。
【０１３３】
二元ＭＧＣ３００に入射された一部の励起光５は、導波路として機能するＹＡＧ相１００に結合され、その導波路に沿って導波光として進行する。導波光は、導波路の曲がり部分，太さの変化した部分，分岐部分などから黄色の変換光６を発光（励起）する。
【０１３４】
結合されなかった残りの励起光５は、二元ＭＧＣ３００からそのまま青色発光として放出される。特に、水平方向に放出された励起光５は、金属反射鏡５００により反射され、再び二元ＭＧＣ３００に入射される。また、下向き方向に放出された励起光５は金属反射鏡５１０により反射され、再び二元ＭＧＣに入射される。そして、再度入射された励起光５は、ＹＡＧ相１００に結合されて黄色の変換光６として発光する。
【０１３５】
第１の実施の形態の場合と同様に、上向きに発光する変換光６ａは、二元ＭＧＣ３００の上面からそのまま変換光６ａとして放射される。一方、下向きに発光する変換光６ｂは、ＤＢＲ４００により反射され、二元ＭＧＣ３００の上面から反射光６ｂ’として放出される。
【０１３６】
また、第１の実施の形態における第１の変形例の場合と同様に、垂直共振器の間で垂直方向に発光した変換光の光強度は、垂直共振器により増幅される。
【０１３７】
更に、第１の実施の形態における第２の変形例の場合と同様に、水平共振器の間で垂直方向に発光した変換光の光強度は、水平共振器により増幅される。
【０１３８】
垂直共振器と水平共振器とにより増幅された変換光６は、導波路として機能するＹＡＧ相１００の曲がり部分や分岐部分などによって、共振器により囲まれた二元ＭＧＣ３００の範囲以外に漏れ出す。その漏れ出した変換光６’を、ＤＢＲ４２０を除く二元ＭＧＣ３００の上面から放出することができる。
【０１３９】
従い、青色の入射光を視感度の高い黄色光に高効率で変換でき、青色の励起光５と、黄色の変換光６ａと反射光６ｂ’と変換光６’とを、発光デバイスの出力とすることができる。
【０１４０】
また、第１の実施の形態と同様に、垂直共振器を構成するＤＢＲ４２０の反射帯域を狭く設定することにより、Ｃｅの波長変換光の中で強調したい波長領域を選択的に増幅することも可能である。
【０１４１】
更に、複数の垂直共振器を形成することにより、複数の選択波長にも対応することが可能となる。例えば、緑色と赤色の両方の波長の光を増幅することができる。具体的には、Ｃｅの波長変換光において裾を引いて小さくなっている赤領域を選択的に増幅する垂直共振器を複数形成することにより、赤色が補色された演色性の高い白色光を得るこができる。また、視感度の高い緑色を増幅する垂直共振器を複数形成する場合には、発光効率を更に高めることができる。
【０１４２】
垂直共振器及び水平共振器により囲まれた範囲内では、光が往復することによりゲインを稼ぐことができるので、効率良く光を増幅することができる。故に、二元ＭＧＣ３００の結晶の厚さを薄くした場合でも、十分に黄色波長の光へ変換することができる。その場合、発光デバイスの出力として、青色の励起光５を二元ＭＧＣ３００の上方に透過させることができる利点もある。
【０１４３】
結論としては、スペクトルを制御することにより、単色のＬＥＤと１個の波長変換素子とのシンプルな構成で、演色性の良い白色発光を含め、種々の混色光が効率よく得ることができる。また、青色ＬＥＤの数が増加することにより、高密度、高出力の発光を実現している。
【０１４４】
本実施の形態によれば、変換光６が、金属反射鏡５００とＤＢＲ４２０との間で連続して往復反射するので、変換光６の光強度が増幅し、更に効率良く光を取り出すことができる。
【０１４５】
本実施の形態によれば、ＤＢＲ４２０の膜厚を調整できるので、変換光６の波長（色度）や混色光を制御できる。
【０１４６】
本実施の形態によれば、ＤＢＲ４２０を構成する多層膜の誘電体の屈折率，屈折率の異なる２種類の誘電体の屈折率差，層数などを調整できるので、変換光６の反射率を制御できる。
【０１４７】
本実施の形態によれば、水平方向に漏れ出す励起光５が、金属反射鏡５００により反射されて再び二元ＭＧＣ３００に入射し、ＹＡＧ相１００に結合されて黄色の変換光６として発光するので、更に効率良く光を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】ＳｉＯ２とＳｉＮＯ系とを積層した場合の垂直入射反射率を示す図である。
【図３】緑色及び赤色の波長領域を強化した光強度を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における第１の変形例を示す斜視図である。
【図５】第１の実施の形態における第２の変形例を示す斜視図である。
【図６】第１の実施の形態における第３の変形例を示す斜視図である。
【図７】第２の実施の形態を示す斜視図である。
【図８】第２の実施の形態における第１の変形例を示す斜視図である。
【図９】従来の白色ＬＥＤの一例を示す縦断面図である。
【図１０】ＣｅをドープしたＹＡＧ相とアルミナ相との二元ＭＧＣを示す斜視図である。
【図１１】ＣｅをドープしたＹＡＧ相とアルミナ相との二元ＭＧＣを備えた発光素子を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１…青色ＬＥＤ部
２…放射部
５…励起光
６，６ａ，６ｂ…変換光
６ｂ’…反射光
１０…（ＬＥＤ）チップ
１１〜１４…ＬＥＤ
２０…ＹＡＧ蛍光体
４０…リードフレーム
４５…金ワイヤ
５０…金属カップ
６０…リードフレーム
６５…金ワイヤ
７０…エポキシ樹脂
８１〜８４…開口部
１００…ＹＡＧ相
２００…アルミナ相
３００，３１０…ＭＧＣ
４００，４１０，４２０，４５０，４６０…ＤＢＲ
５００，５１０…金属反射鏡
【図１】
2008004645.tif 000003
【図２】
2008004645.tif 000004
【図３】
2008004645.tif 000005
【図４】
2008004645.tif 000006
【図５】
2008004645.tif 000007
【図６】
2008004645.tif 000008
【図７】
2008004645.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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