(57)【要約】【課題】発光ダイオード素子が発生した光を効率良く取り出すことにより、発光効率の高い車両用前照灯を提供する。【解決手段】光を発生する光源モジュールであって、半導体発光素子と、光源モジュールが発生する光の半波長より小さな直径を有するナノ粒子と、半導体発光素子が発生する光に応じて可視光を発生する蛍光体と、半導体黄光素子の発光面を覆う層状に形成され、ナノ粒子および蛍光体を保持するバインダとを備え、ナノ粒子の屈折率は、バインダの屈折率よりも高い。【選択図】図５
2005310756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発生する光源モジュールであって、
半導体発光素子と、
前記光源モジュールが発生する光の半波長より小さな直径を有するナノ粒子と、
前記半導体発光素子が発生する光に応じて可視光を発生する蛍光体と、
前記半導体発光素子の発光面を覆う層状に形成され、前記ナノ粒子および前記蛍光体を保持するバインダと
を備え、
前記ナノ粒子の屈折率は、前記バインダの屈折率よりも高い光源モジュール。
【請求項２】
前記ナノ粒子の直径は、１００ｎｍ以下である請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項３】
前記ナノ粒子の禁制帯幅エネルギーは、３．５４ｅＶ以上である請求項１または２に記載の光源モジュール。
【請求項４】
前記バインダの屈折率は、１．５以下である請求項１から３のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項５】
前記半導体発光素子は、紫外光を発生し、
前記蛍光体は、前記半導体発光素子が発生する紫外光に応じて可視光を発生し、
前記バインダは、フッ素樹脂またはシリコーン樹脂により形成される請求項１から４のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項６】
前記半導体発光素子は、紫外光を発生し、
前記蛍光体は、前記半導体発光素子が発生する紫外光に応じて可視光を発生し、
前記バインダは、シルセスキオキサン樹脂により形成され、
前記シルセスキオキサン樹脂の側鎖は、芳香族を含まない置換基から選ばれた、単一若しくは複数の置換基を含む請求項１から４のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項７】
前記半導体発光素子は、紫外光を発生し、
前記蛍光体は、前記半導体発光素子が発生する紫外光に応じて可視光を発生し、
前記バインダは、下記化学式１で示されるケイ素化合物を単量体成分として含有し、ｎが３及び４で示されるケイ素化合物に相当する単量体成分が２０重量％以上である請求項１から４のいずれかに記載の光源モジュール。
Ｒ（４−ｎ）−ＳｉＸｎ                    化学式１
（式中、ＲはＨ原子、もしくはＦ，Ｂ，Ｎ，Ａｌ、Ｐ、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｔｉ原子を含む置換基、または炭素数１〜５０の有機基を示し、Ｘは加水分解性基を示し、ｎは０〜４の整数を示す。）
【請求項８】
前記ナノ粒子を保持しており、前記バインダおよび前記半導体発光素子を覆うように、可視光を透過する素材により形成されることにより、前記バインダおよび前記半導体発光素子を封止する封止部材をさらに備える請求項１から７のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項９】
前記バインダおよび前記半導体発光素子を覆うように、可視光を透過する素材により形成されることにより、前記バインダおよび前記半導体発光素子を封止する封止素材をさらに備え、
前記ナノ粒子および蛍光体を保持するバインダ層状部の屈折率は、前記半導体発光素子の屈折率よりも小さく、かつ前記封止部材の屈折率よりも大きい請求項１から７のいずれかに記載の光源モジュール。
【請求項１０】
前記ナノ粒子および蛍光体を保持するバインダ層状部の屈折率は、１．５以上であり、かつ２．５以下である請求項９に記載の光源モジュール。
【請求項１１】
車両に用いられる車両用前照灯であって、
光を発生する光源モジュールと、
前記光源モジュールが発生する光を前記車両用前照灯の外部へ照射する光学部材とを備え、
前記光源モジュールは、
半導体発光素子と、
前記光源モジュールが発生する光の半波長より小さな直径を有するナノ粒子と、
前記半導体発光素子が発生する光に応じて可視光を発生する蛍光体と、
前記半導体発光素子の発光面を覆う層状に、前記ナノ粒子および前記蛍光体を保持するバインダと
を有し、
前記ナノ粒子の屈折率は、前記バインダの屈折率よりも高い車両用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源モジュールおよび車両用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体発光素子と蛍光体とを利用して、白色光を発生する光源モジュールが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。この蛍光体は、半導体発光素子が発生する光に応じて可視光を発生する。また、この蛍光体は、透明なバインダに保持されており、半導体発光素子の発光面上に、例えば層状に形成される。
【０００３】
【非特許文献１】Ｏｈｍ ＭＯＯＫ  光シリーズＮｏ．１「光デバイス」Ｏｈｍ社、平成１３年１１月２５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光源モジュールにおいて、バインダの屈折率が低いと、半導体発光素子が発生した光がバインダに入射する場合に、半導体発光素子とバインダとの境界面で、半導体発光素子が発生した光が全反射する場合がある。これにより、半導体発光素子が発生した光の一部がバインダ内の蛍光体に照射されない場合があった。そのため、半導体発光素子が発生する光を効率良く光源モジュールの外部へ照射することができない場合があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することができる光源モジュールおよび車両用前照灯を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、光を発生する光源モジュールであって、半導体発光素子と、光源モジュールが発生する光の半波長より小さな直径を有するナノ粒子と、半導体発光素子が発生する光に応じて可視光を発生する蛍光体と、半導体発光素子の発光面を覆う層状に形成され、ナノ粒子および蛍光体を保持するバインダとを備え、ナノ粒子の屈折率は、バインダの屈折率よりも高い。この場合、ナノ粒子の直径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【０００７】
また、ナノ粒子の禁制帯幅エネルギーは、３，５４ｅＶ以上であってもよい。バインダの屈折率は、１．５以下であってもよい。
【０００８】
また、半導体発光素子は、紫外光を発生し、蛍光体は、半導体発光素子が発生する紫外光に応じて可視光を発生し、バインダは、フッ素樹脂またはシリコーン樹脂により形成されることが好ましい。
【０００９】
また、半導体発光素子は、紫外光を発生し、蛍光体は、半導体発光素子が発生する紫外光に応じて可視光を発生し、バインダは、シルセスキオキサン樹脂により形成され、シルセスキオキサン樹脂の側鎖は、芳香族を含まない置換基から選ばれた、単一若しくは複数の置換基を含むことが好ましい。
【００１０】
さらには、バインダは、下記化学式１で示されるケイ素化合物を単量体成分として含有し、ｎが３及び４で示されるケイ素化合物に相当する単量体成分が２０重量％以上であることがより好ましい。
【００１１】
Ｒ（４−ｎ）−ＳｉＸｎ                    化学式１
【００１２】
（式中、ＲはＨ原子、もしくはＦ，Ｂ，Ｎ，Ａｌ、Ｐ、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｔｉ原子を含む置換基、または炭素数１〜５０の有機基を示し、Ｘは加水分解性基を示し、例えばＣｌ原子などハロゲン原子の他、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基が含まれる。ｎは０〜４の整数を示す。）
【００１３】
また、上記した光源モジュールは、ナノ粒子を保持しており、バインダおよび半導体発光素子を覆うように、可視光を透過する素材により形成されることにより、バインダおよび半導体発光素子を封止する封止部材をさらに備えてもよい。
【００１４】
本発明の第２の形態は、車両に用いられる車両用前照灯であって、光を発生する光源モジュールと、光源モジュールが発生する光を車両用前照灯の外部へ照射する光学部材とを備え、光源モジュールは、半導体発光素子と、光源モジュールが発生する光の半波長より小さな直径を有するナノ粒子と、半導体発光素子が発生する光に応じて可視光を発生する蛍光体と、半導体発光素子の発光面を覆う層状に、ナノ粒子および蛍光体を保持するバインダとを有し、ナノ粒子の屈折率は、バインダの屈折率よりも高い。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る車両用前照灯１０の構成の一例を示す。図１は、車両用前照灯１０の斜視図である。図２は、中段の光源ユニット２０を横断する水平面による車両用前照灯１０の水平断面図である。本実施形態は、車両用前照灯１０が有する半導体発光素子が発生する光を効率よく外部へ取り出すことにより、発光効率の高い車両用前照灯１０を提供することを目的とする。車両用前照灯１０は、例えば自動車等に用いられるヘッドランプであり、車両の前方へ光を照射する。車両用前照灯１０は、複数の光源ユニット２０、カバー１２、ランプボディ１４、回路ユニット１６、複数の放熱部材２４、エクステンションリフレクタ２８、およびケーブル２２、２６を備える。
【００１８】
複数の光源ユニット２０のそれぞれは、ＬＥＤモジュール１００およびレンズ２０４を有する。ＬＥＤモジュール１００は、本発明における光源モジュールの一例であり、ケーブル２２を介して回路ユニット１６から受け取る電力に応じて、白色光を発生する。レンズ２０４は、本発明における光学部材の一例であり、ＬＥＤモジュール１００が発生する光を車両用前照灯１０の外部へ照射する。これにより、光源ユニット２０は、ＬＥＤモジュール１００が発生する光に基づき、車両の配光パターンの一部を形成する光を、車両の前方へ照射する。光源ユニット２０は、例えば、光源ユニット２０の光軸の方向を調整するためのエイミング機構によって傾動可能に、ランプボディ１４に支持される。光源ユニット２０は、車両用前照灯１０を車体に取り付けた場合の光軸の方向が、例えば０．３〜０．６°程度、下向きになるように、ランプボディ１４に支持されてよい。
【００１９】
なお、複数の光源ユニット２０は、同一又は同様の配光特性を有してもよく、それぞれ異なる配光特性を有してもよい。また、他の例において、一の光源ユニット２０が、複数のＬＥＤモジュール１００を有してもよい。光源ユニット２０は、光源モジュールとして、ＬＥＤモジュール１００に代えて、例えば半導体レーザを有してもよい。
【００２０】
カバー１２およびランプボディ１４は、車両用前照灯１０の灯室を形成し、この灯室内に複数の光源ユニット２０を収容する。カバー１２およびランプボディ１４は、光源ユニット２０を密閉および防水することが好ましい。カバー１２は、ＬＥＤモジュール１００が発生する光を透過する素材により、例えば素通し状に形成され、複数の光源ユニット２０の前方を覆うように、車両の前面に設けられる。ランプボディ１４は、複数の光源ユニット２０を挟んでカバー１２と対向して、複数の光源ユニット２０を後方から覆うように設けられる。ランプボディ１４は、車両のボディと一体に形成されてもよい。
【００２１】
回路ユニット１６は、ＬＥＤモジュール１００を点灯させる点灯回路等が形成されたモジュールである。回路ユニット１６は、ケーブル２２を介して光源ユニット２０と電気的に接続される。また、回路ユニット１６は、ケーブル２６を介して、車両用前照灯１０の外部と電気的に接続される。
【００２２】
複数の放熱部材２４は、光源ユニット２０の少なくとも一部と接触して設けられたヒートシンクである。放熱部材２４は、例えば金属等の、空気よりも高い熱伝導率を有する素材により形成される。放熱部材２４は、例えばエイミング機構の支点に対して光源ユニット２０を動かす範囲で、光源ユニット２０に伴って可動であり、ランプボディ１４に対し、光源ユニット２０の光軸調整を行うのに十分な間隔を空けて設けられる。複数の放熱部材２４は、一の金属部材により、一体に形成されてよい。この場合、複数の放熱部材２４の全体から、効率よく放熱することができる。
【００２３】
エクステンションリフレクタ２８は、例えば薄い金属板等により、複数の光源ユニット２０の下部から、カバー１２へ渡って形成された反射鏡である。エクステンションリフレクタ２８は、ランプボディ１４の内面の少なくとも一部を覆うように形成されることにより、ランプボディ１４の内面の形状を隠し、車両用前照灯１０の見栄えを向上させる。
【００２４】
また、エクステンションリフレクタ２８の少なくとも一部は、光源ユニット２０および／又は放熱部材２４と接触する。この場合、エクステンションリフレクタ２８は、ＬＥＤモジュール１００が発生する熱をカバー１２に伝導する熱伝導部材の機能を有する。これにより、エクステンションリフレクタ２８は、ＬＥＤモジュール１００を放熱する。また、エクステンションリフレクタ２８の一部は、カバー１２又はランプボディ１４に固定される。エクステンションリフレクタ２８は、複数の光源ユニット２０の上方、下方、および側方を覆う枠状に形成されてもよい。
【００２５】
本例によれば、光源としてＬＥＤモジュール１００を用いることにより、光源ユニット２０を小型化することができる。また、これにより、例えば光源ユニット２０の配置の自由度が向上するため、デザイン性の高い車両用前照灯１０を提供することができる。
【００２６】
図３および図４は、ＬＥＤモジュール１００の構成の一例を示す。図３は、ＬＥＤモジュール１００のＣＣ断面図であり、図４は、ＬＥＤモジュール１００の上面図である。ＬＥＤモジュール１００は、基板１１２、複数の電極１０４、キャビティ１０９、保持部１１８、封止部材１０８、発光ダイオード素子１０２、およびバインダ中にナノ粒子および蛍光体を保持するバインダ組成物からなるバインダ層状部である蛍光部１０６を有する。
【００２７】
基板１１２は、板状体であり、発光ダイオード素子１０２を上面に載置して固定する。また、基板１１２は、電極１０４と発光ダイオード素子１０２とを電気的に接続する配線を含み、複数の電極１０４から受け取る電力を、発光ダイオード素子１０２に供給する。複数の電極１０４は、ＬＥＤモジュール１００の外部から受け取る電力を、基板１１２を介して、発光ダイオード素子１０２に供給する。キャビティ１０９は、基板１１２の上に、発光ダイオード素子１０２を囲むように形成された空洞であり、内部に蛍光部１０６を保持する。
【００２８】
保持部１１８は、複数の電極１０４、基板１１２、キャビティ１０９、および封止部材１０８を保持する。また、保持部１１８の少なくとも一部は、例えば金属等の、空気よりも熱伝導率の高い素材で形成され、発光ダイオード素子１０２が発生する熱を、ＬＥＤモジュール１００の外部へ伝達する。
【００２９】
発光ダイオード素子１０２は、本発明における半導体発光素子の一例であり、電極１０４および基板１１２を介してＬＥＤモジュール１００の外部から受け取る電力に応じて、紫外光を発生する。他の例において、発光ダイオード素子１０２は、紫外光に代えて、例えば青色光を発生してもよい。
【００３０】
蛍光部１０６は、キャビティ１０９内に充填されることにより、発光ダイオード素子１０２の表面を覆うように設けられており、発光ダイオード素子１０２が発生する紫外光に応じて、例えば白色光、赤色光、緑色光、黄色光、橙色光、および青色光の可視光領域の光を発生する。尚、発光ダイオード素子１０２が青色光を発生する場合、蛍光部１０６は、発光ダイオード素子１０２が発生する青色光に応じて、青色の補色である黄色の光を発生してよい。この場合、発光ダイオード素子１０２および蛍光部１０６が発生する青色光および黄色光に基づき、ＬＥＤモジュール１００は、白色光を発生する。
【００３１】
封止部材１０８は、発光ダイオード素子１０２および蛍光部１０６を封止するモールドである。封止部材１０８は、蛍光部１０６を挟んで発光ダイオード素子１０２と対向するように、可視光を透過する素材により形成される。これにより、封止部材１０８は、蛍光部１０６が発生する光を透過して、ＬＥＤモジュール１００の外部に出射する。本例によれば、ＬＥＤモジュール１００は、発生する光を外部に適切に照射することができる。
【００３２】
なお、他の例において、ＬＥＤモジュール１００は、複数の発光ダイオード素子１０２を有してもよい。この場合、蛍光部１０６は、例えば複数の発光ダイオード素子１０２に対して共通に、これらを覆うように設けられる。また、封止部材１０８は、複数の発光ダイオード素子１０２および蛍光部１０６を封止する。
【００３３】
図５は、発光ダイオード素子１０２および蛍光部１０６の詳細な構成の一例を、基板１１２およびキャビティ１０９と共に示す。尚、各部の大きさの比は、説明の便宜上、実際とは異なる比を用いて図示する。本例において、発光ダイオード素子１０２は、半導体層４０８、サファイア基板４１０、および複数の電極４１２ａ、ｂを有し、サファイア基板４１０と基板１１２とが半導体層４０８を挟んで対向するように、基板１１２上に、例えばフリップチップ実装される。電極４１２ａ、ｂは、例えば半田バンプであり、半導体層４０８と基板１１２とを電気的に接続する。
【００３４】
サファイア基板４１０は、半導体層４０８が発生する光を、封止部材１０８に向かって透過する。そして、サファイア基板４１０は、透過した光を、封止部材１０８と対向する対向面１１０から、蛍光部１０６に照射する。対向面１１０は、例えば１ｍｍ角程度の４角形状の平面である。
【００３５】
半導体層４０８は、サファイア基板４１０における、対向面１１０の裏面１１４上に結晶成長させることにより形成され、サファイア基板４１０に向かって光を発生する。本例において、半導体層４０８は、ｎ型ＧａＮ層４０２、ＩｎＧａＮ層４０４、およびｐ型ＧａＮ層４０６を有する。ｎ型ＧａＮ層４０２、ＩｎＧａＮ層４０４、およびｐ型ＧａＮ層４０６は、サファイア基板４１０の裏面１１４上に、順次積層して形成される。半導体層４０８は、これらの層の間に、さらに別の層を有してもよい。
【００３６】
本例において、半導体層４０８は、電極４１２ａ、ｂ、および基板１１２を介して受け取る電力に応じて、例えば波長が３６０〜３８０ｎｍ程度の紫外光を、サファイア基板４１０へ向かって発生する。これにより、発光ダイオード素子１０２は、紫外光を、サファイア基板４１０の対向面１１０を発光面として、蛍光部１０６に向かって発生する。他の例において、半導体層４０８は、サファイア基板４１０に向かって、青色光を発生してもよい。
【００３７】
蛍光部１０６は、ナノ粒子６０２、蛍光体６０４、およびバインダ６０６を有する。本例において、蛍光部１０６は、それぞれ異なる色の光を発生する複数種類の蛍光体６０４を有する。バインダ６０６は、発光ダイオード素子１０２の発光面である対向面１１０を覆うように、例えばシリコーン樹脂またはフッ素樹脂等により形成される。また、バインダ６０６は、内部にナノ粒子６０２および蛍光体６０４を含む。これにより、バインダ６０６は、発光ダイオード素子１０２の発光面を覆う層状に形成され、ナノ粒子６０２および蛍光体６０４を保持する。なお、バインダ６０６内のナノ粒子６０２および蛍光体６０４は、均一な密度で分散されていてもよい。また、蛍光部１０６は、単一種類の蛍光体６０４を有してもよい。例えば、発光ダイオード素子１０２が青色光を発生する場合、蛍光部１０６は、青色光に応じて黄色光を発生する蛍光体６０４を有してよい。
【００３８】
蛍光体６０４は、例えば５０μｍ程度の直径を有しており、発光ダイオード素子１０２が発生する紫外光に応じて可視光領域の光を発生する。それぞれの種顛の蛍光体６０４は、発光ダイオード素子１０２からの紫外光に応じて、例えば白色光、赤色光、緑色光、黄色光、橙色光、または青色光を発生する。
【００３９】
図６は、封止部材１０８について更に詳しく説明する図である。封止部材１０８は、蛍光部１０６および発光ダイオード素子１０２を覆うように形成されることにより、蛍光部１０６および発光ダイオード素子１０２を封止している。また、本例において、封止部材１０８は、蛍光部１０６を挟んでサファイア基板４１０と対向して設けられている。本例において、サファイア基板４１０は、約１．７程度の屈折率を有する。本例において、封止部材１０８は、例えばエポキシ樹脂により形成されており、約１．５程度の屈折率を有する。エポキシ樹脂とは、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ（透明エポキシ）、ビフェニルエポキシ、脂環式エポキシ等であってよい。
【００４０】
ここで、車両用前照灯１０の発光ダイオード素子１０２は、例えば５０ｌｍ／Ｗ以上の効率で発光する場合がある。この場合、発光ダイオード素子１０２が発生する紫外光の照度は、例えば太陽光の１〜２万倍となる場合がある。そのため、バインダ６０６の素材の紫外光に対する耐光性が低いとすれば、バインダ６０６は、例えば黄変やクラック等を生じる場合がある。この場合、光束の低下や発光色の変化等が生じる場合がある。これを回避するために鋭意検討した結果、紫外光に対する耐光性の高い素材として、高分子側鎖に芳香族置換基を含まない置換基から選ばれた、単一若しくは複数の置挽基を含むシリコーン掛脂、フッ素樹脂が好ましく、またはシルセスキオキサン樹脂がより好ましく、下記化学式１で示されるケイ素化合物を単量体成分として含有し、ｎが３及び４で示されるケイ素化合物に相当する単量体成分が２０重量％以上であるものがさらに好適であることを見出した。
【００４１】
Ｒ（４−ｎ）−ＳｉＸｎ                    化学式１
【００４２】
（式中、ＲはＨ原子、もしくはＦ，Ｂ，Ｎ，Ａｌ、Ｐ、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｔｉ原子を含む置換基、または炭素数１〜５０の有機基を示し、Ｘは加水分解性基を示し、例えばＣｌ原子などハロゲン原子の他、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基が含まれる。ｎは０〜４の整数を示す。）
【００４３】
芳香族以外の置換基としては、例えば、水素、アルキル基、アミノ基、カルボキシル基、およびハロゲン等が好ましい。また、シリコーン樹脂は、高分子であっても、低分子を重合させてもよい。
【００４４】
また、このようなシリコーン樹脂は、例えば、オルガノシロキサン、シリコーンオイル、シリコーングリース、シリコーンゴム、シリコーンレジン、フロロシリコーン、ポリシラン、オルガノハロシラン、またはシランカップリング剤等が好ましく
例えば、下記の化学式２に示される化合物が好ましい。
【００４５】
【化１】
2005310756.tif 000003
【００４６】
また、シルセスキオキサン樹脂は、［ＲＳｉＯ３/２］ｎまたは［ＲＳｉ（ＯＨ）Ｏ２／２］ｍ［ＲＳｉＯ３／２］ｎが好ましい。ここで、Ｒは芳香族以外の置換基であり、単一でも複数種類結合していてもよい。
【００４７】
また、化学式１でＲ（４−ｎ）−ＳｉＸｎに示されるケイ素化合物は例えば化学式１中のＸは加水分解性基なら種類によらず、水酸基、塩素などのハロゲン、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、アセトキシ基、オキシム基、アミド基、プロペノキシ基等があげられる。
これらのケイ素化合物の具体例としては、テトラメトキシシランＳｉ（ＯＣＨ３）４、テトラエトキシシランＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）４、トリメトキシシランＨＳｉ（ＯＣＨ３）３、トリエトキシシランＨＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、メチルトリクロロシランＣＨ３ＳｉＣｌ３、エチルトリクロロシランＣ２Ｈ５ＳｉＣｌ３、（ＣＨ２Ｃｌ）ＳｉＣｌ３、Ｃ６Ｈ５ＳｉＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＨＳｉＣｌ３、ＣＦ３Ｃ２Ｈ４ＳｉＣｌ３、ビニルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等が上げられる。
ケイ素化合物のｎについては、耐光性の点から、ｎが３および４で示されるケイ素化合物に相当する単量体成分の合計が全バインダ重量の２０重量％以上であることが望ましい。
【００４８】
また、フッ素樹脂は、フッ素原子が含まれる樹脂ならば種類によらず例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンンまたはヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンまたはパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル、エチレンまたはテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ビニリデンフルオライド（ＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ペンタフルオロプロピレン（ＰＦＰ）、若しくはパーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＦＭＶＥ）等が好ましい。
【００４９】
本例によれば、高分子側鎖に芳香族置換基を含まないシリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはシルセスキオキサン樹脂、化学式１で示されるケイ素化合物を単量体成分として含有するものを用いることにより、紫外光に対する耐光性の高いバインダ６０６を形成することができる。更には、例えばシリコーン樹脂は、低いコストで、簡易な工程で形成可能であり、熱安定性も良好である。そのため、本例によれば、高い性能のバインダ６０６を、低いコストで形成することができる。
【００５０】
ここで、バインダ６０６の素材として、高分子側鎖に芳香族置換基を含まないシリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはシルセスキオキサン樹脂、化学式１で示されるケイ素化合物を単量体成分として含有するものを用いた場合、バインダ６０６の屈折率は、１．５以下である、例えば約１．３〜１．４程度であり、発光ダイオード素子１０２の屈折率（厳密には、発光ダイオード素子１０２を構成する部材のうち、蛍光部１０６との境界面を形成する部材の屈折率であり、本例においては、例えばサファイア基板４１０の屈折率がこれに相当する。以下同じ）１．７よりも小さい。この場合、バインダ６０６と発光ダイオード素子１０２との境界面における臨界角が小さくなり、発光ダイオード素子１０２からバインダ６０６へ入射する光の光束は低下する。例えば、エポキシ樹脂と同程度の屈折率を有する場合と比べ、バインダ６０６の屈折率が１．４である場合、臨界角は、例えば３０°から２６°に低下する。そのため、発光ダイオード素子１０２から蛍光部１０６へ入射する光の光束は、１０〜１５％程度低下する。従って、蛍光体６０４に照射される光の光束が低下し、ＬＥＤモジュール１００が発生する光の光束が低下する。
【００５１】
これを回避するために鋭意検討した結果、バインダ６０６の素材の屈折率よりも大きな屈折率を有し、蛍光体６０４の直径よりもずっと小さい、例えば１００ｎｍ以下の直径を有するナノ粒子６０２をバインダ６０６に混入することにより、バインダ組成物の屈折率を高めることができることを見出した。これにより、発光ダイオード素子１０２と蛍光部１０６との境界面において、発光ダイオード素子１０２から蛍光部１０６へ入射する光の臨界角が大きくなる。そのため、本例によれば、発光ダイオード素子１０２と蛍光部１０６との境界面において、発光ダイオード素子１０２が発生する紫外光の反射が低減される。従って、発光ダイオード素子１０２が発生した光を効率良く蛍光部１０６内の蛍光体６０４に照射させることができる。
【００５２】
また、ナノ粒子６０２の直径が１００ｎｍ以下であり、ＬＥＤモジュール１００が発生する光の半波長より小さいので、ナノ粒子６０２は、それぞれの蛍光体６０４が発生する可視光を遮ることなく透過させる。従って、蛍光体６０４が発生する可視光を、効率良くＬＥＤモジュール１００の外部へ照射させることができる。なお、ナノ粒子６０２の直径は、８０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、可視光に対する透明性をさらに高めることができ、蛍光体６０４が発生する可視光を、ＬＥＤモジュール１００の外部へより効率よく照射させることができる。
【００５３】
また、バインダ単独の屈折率をナノ粒子６０２の添加によって上げた、バインダ組成物の屈折率は、発光ダイオード素子１０２の屈折率以下で、かつ封止部材１０８の屈折率以上であることが好ましい。一般的な発光ダイオード素子１０２の屈折率は１．７〜２．５程度であり、エポキシ樹脂により形成された封止部材１０８の屈折率は約１．５程度であるので、例えば発光ダイオード素子１０２の屈折率が１．７程度の場合、バインダ組成物の屈折率は１．５以上であり、かつ１．７以下であることが好ましい。例えば発光ダイオード素子１０２の屈折率が２．５程度の場合、バインダ組成物の屈折率は１．５以上であり、かつ２．５以下であることが好ましい。例えば発光ダイオード素子１０２の屈折率が２．５程度以上である場合、バインダ組成物の屈折率は２．５以上であってもよい。これにより、発光ダイオード素子１０２が発生した光を蛍光部１０６に効率良く入射させることができると共に、蛍光部１０６内の蛍光体６０４が発生した光を封止部材１０８へ効率良く入射させることができる。
【００５４】
また、ナノ粒子６０２の禁制帯幅エネルギーは、３．５４ｅＶ以上であることが好ましい。これにより、ナノ粒子６０２は、波長が３５０ｎｍ以上である紫外光を含む可視光を吸収しない。従って、ナノ粒子６０２は、発光ダイオード素子１０２が発生した光を効率良く蛍光体６０４に照射させることができると共に、蛍光体６０４が発生した光を透過して、蛍光部１０６の外部へ効率良く照射させることができる。
【００５５】
このようなナノ粒子６０２は、無機化合物によって形成されることが好ましく、中でも、金属酸化物や、フッ素化合物、硫化物等が特に好ましい。より具体的には、ナノ粒子６０２は、例えば、酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、酸化べリリウム、二酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化スカンジウム、二酸化シリコン、三酸化シリコン、五酸化タンタル、二酸化チタン、酸化トリウム、酸化イットリウム、または二酸化ジルコニウム等の金属酸化物、三フッ化ビスマス、フッ化セリウム、フッ化ランタン、フッ化鉛、フッ化ネオジウム、フッ化ナトリウム、フッ化カルシウム、チオライト、クライオライト、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、またはフッ化ナトリウム等のフッ素化合物、塩化鉛、若しくはテルル化鉛等が好ましい。
【００５６】
また、バインダ組成物の屈折率は、バインダ単独の屈折率よりも高い屈折率のナノ粒子６０２を添加することにより高められるが、ナノ粒子６０２によってナノ粒子６０２の屈折率以上に高められることはない。そのため、バインダ組成物の屈折率を封止部材１０８の屈折率以上に高めるためには、封止部材１０８の屈折率よりも高い屈折率のナノ粒子を添加することが好ましい。例えば、エポキシ樹脂により形成された封止部材１０８の屈折率は約１．５程度であるが、封止部材１０８の屈折率が１．５程度である場合、添加するナノ粒子６０２の屈折率は１．５以上であることが好ましい。
【００５７】
なお、ナノ粒子６０２は、例えば粗大粒子をボールミルやビーズミル等を用いて粉砕することによって作成するブレークダウンの方法や、プラズマ気層法、ゾルゲル法、ＣＶＤ（化学蒸着法）等のように粒子を原料から化学反応または物理反応によって製造するビルドアップの方法等によって製造されてもよい。
【００５８】
図７は、蛍光部１０６および封止部材１０８の構成の他の例を、基板１１２、およびキャビティ１０９と共に示す。尚、図７において、図５と同じ符号を付した構成は、図５における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。本例において、封止部材１０８は、ナノ粒子６０２を保持する。これにより、封止部材１０８の屈折率は、封止部材１０８の素材の屈折率よりも高くなる。そのため、蛍光部１０６が発生した光を封止部材１０８に効率良く入射させることができる。
【００５９】
図８は、蛍光部１０６の構成の他の例を、基板１１２、およびキャビティ１０９と共に示す。尚、図８において、図５と同じ符号を付した構成は、図５における構成と同一又は同様の機能を有するため説明を省略する。蛍光部１０６は、発光ダイオード素子１０２を覆うように形成されることにより、発光ダイオード素子１０２を封止している。これにより、本例において、蛍光部１０６は、図５において説明した封止部材１０８の機能を兼ねている。蛍光部１０６は、バインダ６０６にナノ粒子６０２が添加されているので、本例においても、蛍光部１０６の屈折率を、発光ダイオード素子１０２のサファイア基板４１０の屈折率に近づけることができる。そのため、発光ダイオード素子１０２が発生した光を蛍光部１０６に効率良く入射させることができると共に、蛍光部１０６内の蛍光体６０４が発生した光をＬＥＤモジュール１００の外部へ効率良く照射させることができる。
【００６０】
上記説明から明らかなように、本実施形態によれば、発光ダイオード素子１０２が発生した光を効率良く取り出すことにより、発光効率の高い車両用前照灯１０を提供することができる。
【００６１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【実施例】
【００６２】
以下にナノ粒子とバインダについての実施例を示した。
ここでは、ナノ粒子とバインダを青色発光、紫外発光の半導体発光素子、それぞれに適用する場合について評価を行った。
反射率はナノ粒子を１０体積％バインダに添加した時、組成物としての屈折率を比例計算し、屈折率１．７７の発光素子から直角に光が入射した場合の反射率を計算した。
発光素子１０２から出た光はバインダ６０６に入射し、蛍光体６０４で波長変換されて白色光としてＬＥＤモジュール１００の外に取り出すことが出来る。発光素子から発光モジュールの外に光を取り出すまでに、例えば発光素子／バインダ／蛍光体／封止部材／空気（外部）と４つの界面を経なければならない。各界面で光は一部が反射されて光の取り出し効率が悪くなる。発光素子から出た光が最初に通過する発光素子／バインダ間の界面での反射率を低く抑えることは、その後の光取り出し効率を上げるために非常に重要であり、少しでも低い方がよい。
直線光透過率は半導体発光素子の発生する光の波長における光線透過率を分光透過率計を用いて測定した。青色発光の半導体発光素子に対しては４６０ｎｍ、紫外発光の半導体発光素子に対しては３６０ｎｍで測定を行った。
ナノ粒子とバインダは体積で１０／９０に計量して、溶媒を加えて分散、混合した。分散した溶液を石英硝子上にスピンコーターで３μｍの膜厚に製膜し、１５０℃で１時間加熱して測定サンプルとした。
実施例１，２と比較例１〜３は青色（４６０ｎｍ）発光素子に適用することを想定して評価した。
【００６３】
実施例１
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：フェニルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサン共重合体
：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．５３
【００６４】
実施例２
ナノ粒子：酸化チタンＰ２５（日本アエロジル製）  
粒子径２１ｎｍ、屈折率  ２．５０、禁制帯幅エネルギー  ３．２ｅＶ
バインダ：フェニルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサン共重合体
：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．５３
【００６５】
比較例１
ナノ粒子：無添加
バインダ：フェニルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサン共重合体
：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．５３
【００６６】
比較例２
ナノ粒子：シリカ  ＡＥＲＯＳＩＬ３８０（日本アエロジル製）  
粒子径７ｎｍ、屈折率  １．４５、禁制帯幅エネルギー  ６．２ｅＶ
バインダ：フェニルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサン共重合体
：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．５３
【００６７】
比較例３
ナノ粒子：シリカ  ＡＥＲＯＳＩＬ３８０（日本アエロジル製）  
粒子径７ｎｍ、屈折率  １．４５、禁制帯幅エネルギー  ６．２ｅＶ
バインダ：ＬＥＤ用エポキシ系封止材  ＮＴ−８４０５（日東電工製）
屈折率  １．５３
【００６８】
実施例１〜２および比較例１〜３の各特性を下記表１に示す。
実施例１と比較例１から、ナノ粒子の添加によってバインダ組成物と発光ダイオード素子との間の反射率が低下し、かつ半導体発光素子の発光の透過率を９０％に維持していることから有用である。
さらに、実施例１，２に示したとおり、ナノ粒子の屈折率をバインダの屈折率より高くすると、反射率は下がり有用であることがわかる。
比較例２及び３ではバインダよりも屈折率の低いナノ粒子を用いたので、バインダの屈折率が同じ比較例１と比べるとバインダ組成物の屈折率が下がり、反射率が上がっている。
【００６９】
【表１】
2005310756.tif 000004
【００７０】
実施例３
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：ジメチルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ビニル末端ジメチルシロキサン重合体
：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．４０
【００７１】
実施例４
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：ポリメチルシルセスキオキサン（ゲレスト製）
屈折率  １．４２
【００７２】
実施例５
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：ケイ素化合物（下記混合物の熱架橋体）
テトラメトキシシラン：  ８４重量％
０．１Ｎ−塩酸      ：  １６重量％
屈折率  １．４１
【００７３】
実施例６
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３０ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：ジメチルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ビニル末端ジメチルシロキサン重合体
：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．４０
【００７４】
比較例４
ナノ粒子：酸化チタンＰ２５（日本アエロジル製）  
粒子径２１ｎｍ、屈折率  ２．５０、禁制帯幅エネルギー  ３．２ｅＶ
バインダ：ジメチルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ジメチルシロキサン重合体      ：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．４０
【００７５】
比較例５
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：フェニルシリコーン化合物（ゲレスト製）（下記混合物の熱架橋物）
ビニル末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサン共重合体
：９４．９２重量％
硬化触媒：ＳＩＰ６８３１．２  ：  ０．０８重量％
架橋剤  ：ＨＭＳ−３０１      ：  ５．００重量％
屈折率  １．５３
【００７６】
比較例７
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：ＬＥＤ用エポキシ系封止材  ＮＴ−８４０５（日東電工製）
屈折率  １．５３
【００７７】
実施例３〜６、比較例４〜６では紫外発光の半導体発光素子に適用することを想定して評価を行った。紫外光のために部材の光劣化が激しくなることが予想され、耐光性試験を行った。実施例３〜６および比較例４〜６の各特性を下記表１に示す。
耐光性試験はサンプルを波長３６０ｎｍの光で１０Ｗ／ｃｍ２の照度で紫外線を照射して、３６０ｎｍにおける直線光透過率を測定し、光照射初期に対して保持率７０％を切った時間を寿命とした。
比較例５は青色発光の半導体発光素子に適用する場合には反射率が低くて良いが、紫外発光素子に適用した場合、ナノ粒子の禁制帯幅エネルギーが３．５４ｅＶより低く半導体発光素子の発光を吸収して直線光透過率が低くなる。
比較例５および６ではバインダの屈折率が１．５３で反射率は低くなるが、芳香族置換基を有するために紫外線を吸収して分解する。その結果、耐光性試験での寿命が極端に短くなる。
実施例３〜６では実施例１，２に加え、禁制帯幅エネルギーが３．５４ｅＶ以上で、かつ／またはバインダの屈折率が１．５以下であることを特徴とすることで、効率がよい、高寿命な発光モジュールが提供できる。
また、実施例６は実施例３に比較しナノ粒子の粒子径が大きい状態で使用した。ナノ粒子は一つ一つの粒子が付着によって凝集しやすく、通常はホモジナイザー、ボールミル、超音波ホモジナイザーなど分散機を使用して一つ一つの粒子に分散させる。実施例６では分散を途中で終了させて、少し凝集した状態で使用した。粒子径は動的光散乱粒度分布計を用いて、メディアン径を粒子径として測定した。実施例６は比較例５〜７に対し、耐光性試験に優れることは明白である。また、実施例３に比較し粒子径が大きい分光散乱が生じ、直線光透過率が僅かに若干低下した。
【００７８】
【表２】
2005310756.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】車両用前照灯１０の斜視図である。
【図２】車両用前照灯１０の水平断面図である。
【図３】ＬＥＤモジュール１００のＣＣ断面図である。
【図４】ＬＥＤモジュール１００の上面図である。
【図５】発光ダイオード素子１０２および蛍光部１０６の詳細な構成の一例を示す図である。
【図６】封止部材１０８について更に詳しく説明する図である。
【図７】蛍光部１０６および封止部材１０８の構成の他の例を示す図である。
【図８】蛍光部１０６の構成の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０・・・車両用前照灯、１２・・・カバー、１４・・・ランプボディ、１６・・・回路ユニット、２０・・・光源ユニット、２２、２６・・・ケーブル、２４・・・放熱部材、２８・・・エクステンションリフレクタ、１００・・・ＬＥＤモジュール、１０２・・・発光ダイオード素子、１０４、４１２・・・電極、１０６・・・蛍光部、１０８・・・封止部材、１０９・・・キャビティ、１１０・・・対向面、１１２・・・基板、１１８・・・保持部、２０４・・・レンズ、４０２・・・Ｎ型ＧＡＮ層、４０４・・・ＩＮＧＡＮ層、４０６・・・Ｐ型ＧＡＮ層、４０８・・・半導体層、４１０・・・サファイア基板、６０２・・・ナノ粒子、６０４・・・蛍光体、６０６・・・バインダ
【図１】
2005310756.tif 000006
【図２】
2005310756.tif 000007
【図３】
2005310756.tif 000008
【図４】
2005310756.tif 000009
【図５】
2005310756.tif 000010
【図６】
2005310756.tif 000011
【図７】
2005310756.tif 000012
【図８】
2005310756.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月11日(2005.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
このようなナノ粒子６０２は、無機化合物によって形成されることが好ましく、中でも、金属酸化物や、フッ素化合物、硫化物等が特に好ましい。より具体的には、ナノ粒子６０２は、例えば、酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、酸化べリリウム、二酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化マグネシウム、酸化スカンジウム、二酸化シリコン、三酸化シリコン、五酸化タンタル、二酸化チタン、酸化トリウム、酸化イットリウム、または二酸化ジルコニウム等の金属酸化物、三フッ化ビスマス、フッ化セリウム、フッ化ランタン、フッ化鉛、フッ化ネオジウム、フッ化カルシウム、チオライト、クライオライト、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、またはフッ化ナトリウム等のフッ素化合物、塩化鉛、若しくはテルル化鉛等が好ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
比較例６
ナノ粒子：酸化アルミニウムＣ（日本アエロジル製）  
粒子径１３ｎｍ、屈折率  １．７７、禁制帯幅エネルギー  ８．３ｅＶ
バインダ：ＬＥＤ用エポキシ系封止材  ＮＴ−８４０５（日東電工製）
屈折率  １．５３
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
実施例３〜６、比較例４〜６では紫外発光の半導体発光素子に適用することを想定して評価を行った。紫外光のために部材の光劣化が激しくなることが予想され、耐光性試験を行った。実施例３〜６および比較例４〜６の各特性を下記表２に示す。
耐光性試験はサンプルを波長３６０ｎｍの光で１０Ｗ／ｃｍ２の照度で紫外線を照射して、３６０ｎｍにおける直線光透過率を測定し、光照射初期に対して保持率７０％を切った時間を寿命とした。
比較例５は青色発光の半導体発光素子に適用する場合には反射率が低くて良いが、紫外発光素子に適用した場合、ナノ粒子の禁制帯幅エネルギーが３．５４ｅＶより低く半導体発光素子の発光を吸収して直線光透過率が低くなる。
比較例５および６ではバインダの屈折率が１．５３で反射率は低くなるが、芳香族置換基を有するために紫外線を吸収して分解する。その結果、耐光性試験での寿命が極端に短くなる。
実施例３〜６では実施例１，２に加え、禁制帯幅エネルギーが３．５４ｅＶ以上で、かつ／またはバインダの屈折率が１．５以下であることを特徴とすることで、効率がよい、高寿命な発光モジュールが提供できる。
また、実施例６は実施例３に比較しナノ粒子の粒子径が大きい状態で使用した。ナノ粒子は一つ一つの粒子が付着によって凝集しやすく、通常はホモジナイザー、ボールミル、超音波ホモジナイザーなど分散機を使用して一つ一つの粒子に分散させる。実施例６では分散を途中で終了させて、少し凝集した状態で使用した。粒子径は動的光散乱粒度分布計を用いて、メディアン径を粒子径として測定した。実施例６は比較例５〜７に対し、耐光性試験に優れることは明白である。また、実施例３に比較し粒子径が大きい分光散乱が生じ、直線光透過率が僅かに若干低下した。