(57)【要約】【課題】  観測方向により配光分布又は色度分布に差を有する装飾性の高い発光装置を得ることを目的とする。【解決手段】  本発明に係る発光装置は、透光性樹脂により覆われた発光素子を有する発光装置において、前記透光性樹脂は、該透光性樹脂とは材質が異なり、かつ、発光素子より大きい拡散物を前記透光性樹脂内に複数有する。発光素子より大きい拡散物を透光性樹脂内に有することで、観測方向と発光素子との同一直線状に発光素子より大きい拡散物が光学的暗部になる。このような拡散物を複数有することにより発光装置において光学的暗部を複数実現可能となり、観測方向における配光分布に差を設けることが実現可能となる。【選択図】  図１
2007227590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子は透光性樹脂により覆われており、
前記透光性樹脂とは材質が異なり、かつ、発光素子より大きさの大きい拡散物が複数含有されている発光装置。
【請求項２】
前記拡散物が、白色部材である請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記拡散物が、金属である請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記拡散物が、透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物である請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記透光性拡散物が蛍光体を含有する請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記透光性拡散物が特定の波長の光のみ透過させる請求項４に記載の発光装置。
【請求項７】
発光素子は透光性樹脂により覆われており、
前記透光性樹脂は、発光素子より大きさの大きい気泡を複数有する発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。また、特に装飾用の照明に使用される発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来存在する発光装置は拡散性の高い配光を得るため、粉体状の拡散剤を透光性樹脂内に混入させている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２５２１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術により得られる発光装置は、粉体状の拡散剤により発光素子からの光を拡散して発光装置から出射するものである。このような発光装置は特定の用途には有効な発光装置であった。
【０００５】
しかしながら、装飾性の照明に発光装置を使用する場合、観測方向により配光分布や色度分布に差を設けたほうが装飾性を向上させることが出来ることを新たに見出した。
【０００６】
そこで観測方向により配光分布又は色度分布に差を有する装飾性の高い発光装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するために、本発明に係る発光装置は、発光素子は透光性樹脂により覆われており、前記透光性樹脂とは材質が異なり、かつ、発光素子より大きさの大きい拡散物が複数含有されている。発光素子より大きい拡散物を透光性樹脂内に有することで、観測方向と発光素子との同一直線状に発光素子より大きい拡散物が光学的暗部になる。このような拡散物を複数有することにより発光装置において光学的暗部を複数実現可能となり、観測方向における配光分布に差を設けることが実現可能となる。
【０００８】
さらに本発明における拡散物が白色部材であることが好ましい。ここで白色部材とは、拡散物表面が白色であるものを言う。
【０００９】
さらに本発明における拡散物が金属であることが好ましい。
【００１０】
さらに本発明における拡散物が透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物であることが好ましい。透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物との界面において、反射や屈折等により光の進行方向を変化させることが可能となる。
【００１１】
さらに本発明における透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物が蛍光体を含有することが好ましい。
【００１２】
さらに本発明における透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物が特定の波長の光のみを透過させることが好ましい。
【００１３】
さらに本発明に係る発光装置は、発光素子は透光性樹脂により覆われており、前記透光性樹脂は、発光素子より大きさの大きい気泡を複数有する。透光性樹脂と気泡との界面において、反射や屈折等により光の進行方向を変化させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の構成により、本発明に係る発光装置によれば、従来技術では発現できない装飾性の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は以下に限定するものではない。本発明における発光装置は、リード電極が長く伸びているタイプでも良いし、表面実装型であっても良い。本件明細書中において、リード電極が長く伸びているタイプに限定して説明するが、これに限られない。また、各図面に示す部材の大きさや位置関係などは説明を明確にするために誇示しているところがある。さらに拡散物は作用・機能別に実施の形態を分離して実施の形態に記載するが、作用・機能の異なる拡散物を１つの発光装置内で用いることも可能である。さらに拡散物の形状や大きさは同一でも良いし、異なっていても良い。
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態について説明する。
【００１７】
本実施形態の発光装置は、図１，２，３，４のように構成される。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
第1の実施の形態に係る発光装置について、図１において説明する。図１の拡散物１１は白色部材、及び／又は、金属である。
【００１９】
ここで白色部材とは、拡散物表面が白色であるものを言う。白色部材は、表面での光の吸収が少なく、反射率が高いものが好ましい。白色部材の表面と内部の全てが白色でも良いし、表面のみが白色でも良い。その場合、表面と内部は同一の材質でも良いし、別の材質でも良い。硫酸バリウム、白色アルマイト、ポリプロピレン等が好適に使用される。
【００２０】
また金属を使用する場合、表面が光の吸収が少なく、反射率が高ければ、特に材質は限定されないが、他の金属に対して反射率の高いＡｇ，若しくは、耐久性の高いＡｌが好適に使用される。
【００２１】
拡散物は、図１においては塊状に記載しているが、箔状でも良い。拡散物は表面で発光素子からの光等を反射する。よって反射率が高いものが好ましい。表面状態は鏡面であっても疎面であっても良い。
【００２２】
１３は透光性樹脂を示す。透光性樹脂の形状としては図１に示すように、砲弾型でも良いし、円柱状でも良いし、三角柱状や四角柱状のような多角柱状でも良い。さらに透光性樹脂の頭頂部に錘状の凹部を設けても良い。錘状の凹部の形状として円錐状でも良いし、三角錘状や四角錐状の多角錐状でも良い。
【００２３】
１５は発光素子を示す。発光素子は１つとして図示しているが、複数でも良い。複数の場合、同色の発光素子でも良いし、異なる発光色の発光素子でも良い。異なる発光色の発光素子を使用することによりさらに装飾性の高い発光装置が得られる。
【００２４】
１７ａ，１７ｂはアウターリード電極を示す。１７ａは発光素子を実装する側のアウターリード電極である。アウターリード電極１７ａの上面の形状は、凹部を有するカップ形状であっても良い。実装面をカップ形状にすることにより、発光素子を複数有する場合、より混色性の高い発光装置を実現可能である。
またアウターリード電極１７ａの上面は平面でも良い。カップ形状に比較して複数の異なる発光色の発光素子を実装した場合、互いの発光素子からの光が混ざりにくく、配光分布に差があるのみならず色度分布にも差がある発光装置を得ることが可能となる。
【００２５】
さらに発光素子の実装位置は、リード電極の上面に限定されず、側面であっても良い。この構成にすることにより、観測方向に対して強い色度分布差を設けることが可能である。
【００２６】
さらにアウターリード電極の上面に段差を設け、段差部を利用して発光色の異なる複数の発光素子を実装することも可能である。段差側面が反射機能を有し、色度分布に差を設けることが可能である。
【００２７】
さらに実装面が複数あり、複数の実装面が異なる角度を有している多面形状とすることも可能である。実装面の角度を任意に調節することにより、任意の割合で配光分布差、色度分布差を設けることが可能である。
【００２８】
図１において矢印は代表的な光の進行を示す。矢印が集中しているところは輝度が高く、光学装置として配光分布に差が生じており、装飾性の高い発光装置となる。
以下に、各部材に関して以下に述べる。
【００２９】
（発光装置）
ここで発光装置とは、発光素子が実装されたものを言う。
【００３０】
発光素子は、ＧａＡｌＮ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＮ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の半導体を発光層として形成させたものが用いられる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。半導体層の材料やその混晶度によって発光波長を紫外光から赤外光まで種々選択することができる。発光層は、量子効果が生ずる薄膜とした単一量子井戸構造や多重量子井戸構造としても良い。
【００３１】
（透光性樹脂）
透光性樹脂の材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶質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、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等が挙げられる。
【００３２】
エポキシ樹脂はタック性が無いため、ゴミの付着が軽減され好ましい。
【００３３】
シリコーン樹脂は光劣化が起こりにくいため、高出力の発光装置に、より好適である。
【００３４】
さらにアクリル樹脂は透明性が高いため、光劣化による黄変が発生しにくいために経時変化による出力低下が起こりにくいため、本発明において好適に作用する。
【００３５】
ポリカーボネート樹脂は耐衝撃性に優れるという特徴がある。
【００３６】
（アウターリード電極）
アウターリード電極は，導，リン青銅，鉄，ニッケルなどの電気量胴体を用いることが出来る．さらにこれらの電気良導体の表面に銀、金、パラジウム、ロジウムなどの貴金属メッキを施すことができる。
【００３７】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る発光装置について図２において説明する。言及しない個所に関しては第１の実施の形態と同様とする。拡散物２１として透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物であって蛍光体を含有しているものを使用する。
【００３８】
屈折率差を生じさせることにより、透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物との界面で発光素子からの光が反射し、配光分布に差を設けることが可能となり、透光性拡散物内に入射した光の一部は蛍光体によって波長変換される。
【００３９】
そこで観測方向により発光素子そのものの光が観測されたり、蛍光体により波長変換された光が観測されたり、両方の光の混色光が観測されたりする。よって観測方向によって、色度分布に差を設けることが可能な装飾性の高い発光装置が実現できる。
【００４０】
また蛍光体の種類は透光性拡散物ごとに異ならせて、異なる色に波長変換させるとさらに装飾性が向上する。
【００４１】
（透光性樹脂と屈折率が異なる透光性拡散物）
透光性拡散物としては、ガラスや樹脂がある。樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶質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、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、天然ゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ハイパロン、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が用いられる。
【００４２】
（蛍光体）
本発明に係る発光装置に使用可能な蛍光体としては、発光素子からの光をより長波長に変換させるものが発光効率として良い。耐熱性の高い無機物蛍光体の粒径は、中心粒径が６μｍ〜５０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５μｍ〜３０μｍであり、このような粒径を有する蛍光体は光の吸収率及び変換効率が高く、且つ、励起波長幅が広い。６μｍより小さい蛍光体は、比較的凝集体を形成しやすく、密になって沈降されるため、光の透過率を減少させてしまう他、光の吸収率を及び変換効率が悪く励起波長の幅も狭い。
【００４３】
また、高い変換効率を有する有機物蛍光体が使用可能である。
【００４４】
例えば、発光素子に近接して配置する場合は耐熱性の高い無機物蛍光体が好適に用いられ、発光素子から離間して配置する場合は熱があまりかからない為、耐熱性は低いが変換効率が高い有機物蛍光体が好適に用いられる。
【００４５】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態に係る発光装置について図３において説明する。言及しない個所に関しては上述の実施の形態と同様とする。拡散物３１として特定波長の光のみを透過させる透光性拡散物が使用される。フィルター効果で特定の波長のみを取り出すことが可能となる。観測方向によって、発光素子の発光色が観測されたり、発光素子の光がフィルターされた光が観測されたりすることとなる。よって観測方向によって、色度分布に差を設けることが可能な装飾性の高い発光装置が実現できる。この実施の形態は、発光色の異なる発光素子が複数実装された発光装置に有用である。
【００４６】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態に係る発光装置について図４において説明する。言及しない個所に関しては上述の実施の形態と同様とする。発光素子より大きい気泡４１を透光性樹脂内に複数配置する。気泡は透光性樹脂に比べて、屈折率が小さいため、それらの界面で屈折率差を大きくすることが可能となる。屈折率差を生じさせることにより、界面で発光素子からの光が反射し、配光分布に差を設けることが可能となる。
【００４７】
（気泡）
気泡とは、気体状態で透光性樹脂に内在しているものを言う。気体の成分は限定されず、大気、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム等どのような気体でも好適に使用される。透光性樹脂に比べて気泡は屈折率が小さく、透光性樹脂と気泡との界面において屈折率差を生じされることが出来る。屈折率差を有する部分に光が進行すると、光の進行方向が変化する。よって配光分布に差を生じ、装飾性の高い発光装置が得られることになる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
観測方向により配光分布に差を生じさせたり、色度分布に差を生じさせたりすることにより、装飾性を向上させることが可能になる発光装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は本発明に係る第１の実施の形態を示す発光装置の断面図である。
【図２】図２は本発明に係る第２の実施の形態を示す発光装置の断面図である。
【図３】図３は本発明に係る第３の実施の形態を示す発光装置の断面図である。
【図４】図４は本発明に係る第４の実施の形態を示す発光装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１，２１，３１，４１・・・拡散物
１３，２３，３３，４３・・・透光性樹脂
１５，２５，３５，４５・・・発光素子
１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂ，３７ａ，３７ｂ，４７ａ，４７ｂ・・・アウターリード電極
１００，２００，３００，４００・・・発光装置
【図１】
2007227590.tif 000003
【図２】
2007227590.tif 000004
【図３】
2007227590.tif 000005
【図４】
2007227590.tif 000006