(57)【要約】【課題】レンズを形成することで光取り出し効率を向上することが考えられる。従来技術では、光取り出し効率を向上するレンズ形状とその形成方法および構成部材の濃度比率に関して具体的な記載がない。本発明では、ＬＥＤを用いた光源において、光取り出し効率を向上させることを目的としたレンズを光源に形成することを課題とする。【解決手段】基板と、前記基板上に実装されたＬＥＤと、前記ＬＥＤが発光した光の少なくとも一部を吸収して長波長の光に変換する蛍光体と、前記蛍光体を含有する樹脂で構成する蛍光体層と、前記蛍光体層より蛍光体の濃度が低い樹脂、または蛍光体が無い樹脂で構成するレンズと、を有する照明装置において、前記蛍光体層と前記レンズにフィラーが含有され、前記蛍光体層に含まれるフィラーの重量濃度よりも、前記レンズに含まれるフィラーの重量濃度の方が大きい。【選択図】  図１
2013118235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に実装されたＬＥＤと、
前記ＬＥＤが発光した光の少なくとも一部を吸収して長波長の光に変換する蛍光体と、
前記ＬＥＤの外側に設けられ、前記蛍光体を含有する樹脂で構成する蛍光体層と、
前記蛍光体層の外側に設けられ、前記蛍光体層より蛍光体の濃度が低い樹脂、または蛍光体が無い樹脂で構成するレンズと、を有する照明装置であって、
前記蛍光体層と前記レンズにフィラーが含有され、
前記蛍光体層に含まれるフィラーの重量濃度よりも、前記レンズに含まれるフィラーの重量濃度の方が大きいことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記レンズに含まれるフィラーの平均粒径が、２００ｎｍよりも小さいことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記レンズに含まれるフィラーの平均粒径が、１００ｎｍよりも小さいことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズに含まれるフィラーと前記蛍光体層に含まれるフィラーが同種であって、
前記レンズを形成する樹脂と前記蛍光体層を形成する樹脂が同種であることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズに含まれるフィラーの平均粒径は、前記蛍光体層に含まれるフィラーの平均粒径と概ね等しいことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズに含まれるフィラーの平均粒径は、前記蛍光体層に含まれるフィラーの平均粒径以下であることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズは線状に長い形状を有し、
前記レンズは略平行に複数配置され、
前記レンズの端部は前記ＬＥＤが配置されている領域より外側に配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズに含まれるフィラーの重量濃度が、４.８ｗｔ％よりも大きいことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の照明装置であって、
前記蛍光体層に含まれるフィラーの重量濃度が、０.５ｗｔ％から３.０ｗｔ％の範囲内にあることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズに含まれるフィラーと前記蛍光体層に含まれるフィラーの屈折率が、前記レンズを形成する樹脂と前記蛍光体層を形成する樹脂の屈折率よりも高いことを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズを形成する樹脂の屈折率が、前記蛍光体層を形成する樹脂の屈折率および前記レンズに含まれるフィラーの屈折率よりも大きいことを特徴とする照明装置。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズを形成する樹脂の屈折率が、前記蛍光体層を形成する樹脂の屈折率および前記レンズに含まれるフィラーの屈折率よりも小さいことを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の照明装置であって、
前記蛍光体層または前記レンズからの出射光の進行方向を変更する外部レンズを備え、
前記外部レンズは、前記レンズの長手方向とその長手方向に垂直な方向とで、形状が異なることを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の照明装置であって、
前記レンズが、前記基板の中心を囲むように配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の照明装置であって、
前記蛍光体層の側面から光が出射する構成であることを特徴とする照明装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の照明装置であって、
前記基板と前記ＬＥＤとを接着する接着剤層を有することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置の光源として、ＬＥＤ（Light Emmitting Diode、発光ダイオード）の使用が多くなっている。ＬＥＤは白熱電球や蛍光灯に比較して低消費電力であることが特徴であり、環境を配慮した光源である。
【０００３】
ＬＥＤを用いた光源は、レンズを形成することにより、光学特性を改良することがある。特許文献１にＬＥＤを用いた装置に関して開示されている。特許文献２にレンズに関して開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７２５８６号公報
【特許文献２】特開２００８−２２２８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レンズを形成することで光取り出し効率を向上することが考えられる。特許文献１および特許文献２は光取り出し効率を向上するレンズ形状とその形成方法および構成部材の濃度比率に関して具体的な記載がない。本発明では、ＬＥＤを用いた光源において、光取り出し効率を向上させることを目的としたレンズを光源に形成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
基板と、前記基板上に実装されたＬＥＤと、前記ＬＥＤが発光した光の少なくとも一部を吸収して長波長の光に変換する蛍光体と、前記蛍光体を含有する樹脂で構成する蛍光体層と、前記蛍光体層より蛍光体の濃度が低い樹脂、または蛍光体が無い樹脂で構成するレンズと、を有する照明装置において、前記蛍光体層と前記レンズにフィラーが含有され、前記蛍光体層に含まれるフィラーの重量濃度よりも、前記レンズに含まれるフィラーの重量濃度の方が大きい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の構成によれば、ＬＥＤを用いた光源において、光取り出し効率を向上し得るレンズを前記光源に形成した照明装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の構成を説明するための正面図及び断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を説明するための図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の構成を説明するための断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る照明装置を説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る照明装置を説明するための図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る照明装置を説明するための図。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る照明装置を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の構成を説明するための正面図であって、ＬＥＤ３を実装する基板２の法線方向から見た図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）記載のＡ−Ａ′の断面図である。以下、基板２において、ＬＥＤ３が実装されている面を実装面と呼ぶことにする。
【００１０】
ＬＥＤ３が発光した光の少なくとも一部を吸収して長波長の光に変換する蛍光体５を含有する樹脂１２Ａである蛍光体層７がＬＥＤ３を外側から覆って封止している。蛍光体層７は、蛍光体５の沈降を抑制することを目的として蛍光体層７の粘度を高くするためにフィラー６Ａを含有する。
【００１１】
基板２の長手方向と略平行に線状に配置されたＬＥＤ３に沿って線状のレンズ８が配置され、線状に配置されたＬＥＤ３と線状のレンズ８がセットとなって、４本のレンズが基板２の短辺と略平行方向に並んで配置されている。図１（ｂ）に示すようにある断面で見た場合に、レンズ８は略半楕円状または略半円状の形状をしている。
【００１２】
レンズ８は、フィラー６Ｂを含有する樹脂１２Ｂで形成されている。レンズ８にフィラー６Ｂを含有させるのは、レンズを形成する樹脂の粘性をある程度高くしなければならないためである。一般的な大きさ（１μｍ〜１０μｍ程度の大きさ）のフィラーを樹脂に含有させて樹脂の粘性を高くすると、フィラーの散乱によりレンズが所望の性能を出せなくなるという課題が発生する。後述するように、本発明ではフィラー６Ｂの平均粒径を小さくして当該課題を解決する。
【００１３】
なお、フィラー６Ａ、６Ｂは、透過性のあるフィラーである。本発明では、フィラー６Ａ、６Ｂに、可視光の波長範囲、または、ＬＥＤの発光ピークと視感度（比視感度、５５５ｎｍにピーク）のピークをおおよそ含む範囲である４４０ｎｍから６００ｎｍの範囲においてシリカ（ＳｉＯ2）と同程度以上の透過率があることが望ましい。例えば、透過率（または全光線透過率）が９０％以上あることが望ましい。透過率が高いと、フィラーで反射された戻り光による損失が低減される。
【００１４】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示す断面の一部を拡大した図である。基板２とＬＥＤ３を接着するため、接着剤（接着材）２２を用いる。接着剤２２は接着の際に広がるため、基板２とＬＥＤ３の間だけでなく、ＬＥＤ３の側面にも張り付いて接着剤層を形成する。この接着剤はフィラー６Ｃを含むこともあるが、フィラー６Ｃは接着剤を構成するために必要な材料であって（接着剤の一部であって）、接着剤層内のフィラーである。また、熱伝導率を高めるため、フィラー６Ｃは不透明（透過性のない）な物を使うこともある。また、多くの場合、平均粒径はμｍオーダーである。なお、接着剤２２は非常に薄い層として存在するため、この図以外では説明を省略する。
【００１５】
また、簡便のためレンズ８の樹脂１２を硬化する前の状態であるフィラー６Ｂを含む樹脂１２Ｂをレンズ樹脂と呼ぶことにする。本実施形態では、蛍光体層７とレンズ８に含まれるフィラー６Ａ、６Ｂは同じ材料とした。同じ材料とすることで、材料点数を増やすこと無くレンズ８を形成できるという効果を奏する。材料点数を増やすとコスト増や製造工程の煩雑化などのデメリットがある。フィラー６Ａ、６Ｂとしては、シリカ（ＳｉＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）など様々な微粒子が考えられる。
本実施形態では、シリカ（ＳｉＯ2）をフィラー６Ａ、６Ｂとして用い、平均粒径が１０ｎｍの粒子を用いた場合について説明する。フィラー６Ａ、６Ｂの平均粒径をナノオーダーとしたのは、散乱断面積を小さくして、散乱による損失を減らすためである。詳細は後述する。
【００１６】
また、蛍光体層７とレンズ８で樹脂１２Ａ、１２Ｂを同種のものとしている（本実施形態では、シリコーン樹脂としている。）。その理由は、部品点数の低減だけではなく、蛍光体層７とレンズ８の接着が容易であるという理由からである。
【００１７】
さらに、本実施形態では、蛍光体層７とレンズ８において樹脂１２Ａ、１２Ｂおよびフィラー６Ａ、６Ｂを同種の物とし、かつ、フィラー６Ａ、６Ｂの平均粒径は等しい物とした。その理由は、蛍光体層７とレンズ８の界面で材料の屈折率の違いにより不要な反射が起きないようにするためである。光が蛍光体層７からレンズ８に出射する際に、蛍光体層７とレンズ８との界面で、蛍光体層７側とレンズ８側で屈折率に差があると反射が起こり、一部の光が蛍光体層７に戻り、その一部は蛍光体層７内に存在する蛍光体５や反射材などの光を吸収して損失する物質により損失される。したがって、蛍光体層７とレンズ８との界面における屈折率の差を低減することは、光損失を抑制して効率を向上させることになる。フィラーとして、一般的な大きさ（１μｍ〜１０μｍ程度の大きさ）のフィラーを用いる場合には、蛍光体層７とレンズ８において樹脂１２Ａ、１２Ｂを同じものとすれば、蛍光体層７とレンズ８との界面の両側で屈折率は等しくなり、不要な反射は起こらない。しかしながら、本実施形態のように、平均粒径がナノオーダーのフィラーを用いる場合は、蛍光体層７とレンズ８とでフィラー６Ａ、６Ｂも同種の物とし、さらに、それらフィラー６Ａ、６Ｂの平均粒径を略等しくしなければ、蛍光体層７とレンズ８の界面で屈折率差が生じ、不要な反射が起きてしまう。なぜならば、光の波長よりも小さいフィラーを含む樹脂の屈折率は、樹脂単体の屈折率に加えてフィラーの屈折率の影響を受けるためである。
【００１８】
図２に、現象を簡単に説明するための概念図を示す。図２はフィラーの体積濃度［vol％］とフィラーを含む樹脂の屈折率の関係を示す図である。このとき、フィラーの平均粒径は光の波長よりも小さいとする。ＬＥＤを用いた照明装置の発光光の波長は、概ね４００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長である。したがって、平均粒径４００ｎｍよりも小さなフィラーを樹脂に含有させた場合、ＬＥＤを用いた照明装置の発光光の概ね全ての波長に対して、図２に示す現象が起こる。図２の横軸はフィラーの体積濃度［vol％］を示し、縦軸はフィラーを含む樹脂の屈折率を示す。図２中の実線は、フィラーの屈折率が樹脂単体の屈折率よりも高い場合のフィラーの体積濃度とフィラーを含む樹脂の屈折率の関係を示している。フィラーの屈折率が樹脂単体の屈折率よりも高い場合は、フィラーの体積濃度に対してフィラーを含む樹脂の屈折率は単調増加する。一方、フィラーの屈折率が樹脂単体の屈折率よりも低い場合は、図２中の破線で示すように、フィラーの体積濃度に対してフィラーを含む樹脂の屈折率は単調減少する。本実施形態では、フィラー６Ａ、６Ｂとしてシリカを用いる。シリカの屈折率は、視感度の高い光の波長５５０ｎｍ付近で１.４６程度である。また、樹脂１２Ａ、１２Ｂとして用いているシリコーン樹脂の屈折率は、おおよそ１.４１から１.５１程度である。それゆえ、シリコーン樹脂の選択次第で、シリカの体積濃度に対してシリカを含むシリコーン樹脂の屈折率は単調増加にも単調減少にもなる。
【００１９】
ここで、図２中の実線および破線で示されるフィラーの体積濃度［vol％］とフィラーを含む樹脂の屈折率の関係は直線で示されているが、これに限らず曲線の場合もある。図２は現象を定性的に説明するための図である。
【００２０】
図２を用いて説明したように、光の波長よりも小さいフィラーを含む樹脂の屈折率は、樹脂単体の屈折率に加えてフィラーの屈折率の影響を受ける。それゆえ、蛍光体層７とレンズ８内におけるフィラー６Ａ、６Ｂの屈折率も等しくした方が良い。例えば、それらフィラー６Ａ、６Ｂの屈折率を異なるものとした場合、図２に実線または破線で示されるフィラーを含む樹脂の屈折率の体積濃度依存性が、蛍光体層７とレンズ８で異なってしまうため、蛍光体層７とレンズ８で屈折率を等しくするのが難しくなる。さらに、体積濃度を等しくして屈折率を等しくするために、蛍光体層７とレンズ８内におけるフィラーの平均粒径を等しくした方が良い。現実的には、第一には、蛍光体層７とレンズ８とでフィラーを同種のものとしてフィラーの屈折率を等しくし、さらにフィラーの平均粒径を略等しくして、フィラーを含む樹脂としてのおおよその屈折率を等しくする。その上で、添加するフィラーの重量濃度を調整してフィラーを含む樹脂の屈折率を微調整することが簡易で望ましい。したがって、蛍光体層７とレンズ８において樹脂１２Ａ、１２Ｂおよびフィラー６Ａ、６Ｂを同種の物とし、かつ、フィラー６Ａ、６Ｂの平均粒径は概ね等しい物とすることによって、蛍光体層７とレンズ８との界面における屈折率の差を低減することにより、光損失を抑制して効率を向上させるという効果を奏する。
【００２１】
なお、屈折率も波長依存性を示すので、例えば、視感度の高い光の波長５５０ｎｍに対する屈折率や、Ｄ線（５８９ｎｍ）、Ｆ線（４８６ｎｍ）、Ｃ線（６５６ｎｍ）、照明用に用いる青色ＬＥＤの概ねピーク波長である４５０ｎｍなど照明として使われる波長範囲の波長に対する屈折率をフィラー６Ａ、６Ｂと樹脂１２Ａ、１２Ｂの屈折率の代表値として扱えば良い。視感度の高い光の波長５５０ｎｍ付近の波長、例えば、Ｄ線（５８９ｎｍ）に対する屈折率を代表値として扱うことが、一般的に多いので、視感度の高い光の波長５５０ｎｍ付近の波長に対する屈折率を代表値として扱うと便利である。
【００２２】
本実施形態においては、レンズ樹脂をディスペンサで線状に塗布することでレンズ８を形成する例について説明する。ディスペンサでレンズ樹脂を線状に塗布する際に、塗布を開始する位置（塗布始点１８）のレンズ形状は太くなる。また、塗布を終了する位置（塗布終点１９）のレンズ形状は太くなることもあれば、細くなる場合もある（大抵は太くなる）。レンズ端部２０は蛍光体層７よりも外側にあり、蛍光体層７とレンズ８が重なる領域ではレンズ８の太さは略一定となるように形成している。
【００２３】
ダム材１７は、白色の樹脂である。ダム材１７は、生産工程において、熱硬化の際に、硬化されていない蛍光体層７がＬＥＤ３の外側を覆う所望の状態を保つために、蛍光体層７が流れて広がるのを抑制するために存在する。つまり、ダム材１７は蛍光体層７が流れて広がるのを防ぐダムの役割をする。
【００２４】
便宜上、基板２と、基板２上に実装されるＬＥＤ３、蛍光体層７、レンズ８などからなる系をＬＥＤ基板４と呼ぶことにする。
【００２５】
本技術による光取り出し効率向上に関して、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、レンズがない場合の図で、図３（ｂ）は、レンズがある場合の図である。図３（ａ）に示すように、レンズが無い場合、蛍光体層７の樹脂１２Ａの空気との界面は平らな平面であり、平面の法線方向に対して臨界角より広角で界面に入射した光は全反射により反射される。
【００２６】
蛍光体５は、入射した光の一部を長波長の光に変換して発光し、その他の一部を熱として損失し、残りを散乱する。それゆえ、蛍光体５に入射した光の一部は熱として損失される。光線追跡例Ｒａｙ１は、蛍光体層７の樹脂１２Ａと空気との界面で反射され、蛍光体５で吸収されて損失する例を示している。
【００２７】
また、その他の吸収部材の一つとして基板２が考えられる。基板２のＬＥＤ３を実装する面がアルミの場合、反射率は８５〜９５％程度である。それゆえ、一部の光が吸収されて損失する。光線追跡例Ｒａｙ２は、蛍光体層７の樹脂１２Ａと空気との界面で反射され、基板２で吸収されて損失する例を示している。
【００２８】
図３（ａ）に示すレンズの無い構成の場合、蛍光体層７の樹脂１２Ａと空気との界面で反射されて蛍光体層７内に光が戻され、当該反射光が蛍光体層７内で光を吸収して損失する物質に当たることで光取り出し効率が低下する。
【００２９】
この課題を解決するためには、図３（ｂ）に示すレンズを実装する構造が効果的である。レンズ８は、ＬＥＤ３に対応して配置されており、図３（ｂ）に示すように、ある断面で見た場合に略半楕円状または略半円状の形状をしている。レンズ８は塗布で作るため、レンズ樹脂の粘性と重力と表面張力の関係で、その形状が決まる。形状を簡単に特徴づけるために、レンズ８の幅ＷLと高さＨLを導入する。図３（ｂ）では、半円状の場合を示している。図３（ｂ）の場合、光線追跡例Ｒａｙ１およびＲａｙ２に示すように、ＬＥＤ３から出射した光は、本実施形態では蛍光体層７とレンズ８の屈折率を等しくしているので（前述したように、蛍光体層７とレンズ８において樹脂１２Ａ、１２Ｂおよびフィラー６Ａ、６Ｂを同種の物とし、かつ、フィラー６Ａ、６Ｂの平均粒径を等しくすることで、蛍光体層７とレンズ８との界面における屈折率の差を低減している）、蛍光体層７とレンズ８の界面で不要な反射がほとんど起こらず、レンズ８と空気の界面に到達して屈折して空気中に出射する。したがって、レンズ８を実装することにより蛍光体層７に戻る反射光を抑制して、光取り出し効率を向上させられる。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、ある断面において、ＬＥＤ３の中心とレンズ８の中心を一致するようにするのが望ましい。ただし、ＬＥＤ３とレンズの位置は、特に対応してなくても効率向上効果は有る。
【００３１】
また、図３（ｂ）に示すように、ある断面において、ＬＥＤ３とレンズ８の数は一致することが望ましいが、異なっていても効果を有する。例えば、図３（ｃ）に示すように、レンズ８の数の整数倍だけＬＥＤがある場合、１つのレンズ８に対して整数個ずつＬＥＤを対応させれば良い。
【００３２】
また、実験とシミュレーションによれば、レンズ８の高さＨLは、レンズ形状が略半円となる程度の高さまでは高い方が良い。
【００３３】
また、幅ＷLに関しては、レンズ８は光源を点光源と見なせたときにレンズとしての所望の性能を発揮できるので、光源に対してレンズ８が大きければ大きいほど良い。したがって、幅ＷLは大きいほど良い。
【００３４】
また、レンズ内部の光学特性としては、散乱が起きない方が良い。なぜならば、レンズ８に入射してきた光を散乱して蛍光体層７に戻すようなことがある場合、一部の光が損失し、レンズ８による効率向上効果が低減するためである。本実施形態でフィラー６Ｂをシリカとし、平均粒径をナノオーダーの１０ｎｍとしたのは、散乱を抑制するためである。
シリカとしたのは、樹脂１２Ｂのシリコーン樹脂の屈折率（おおよそ１.４〜１.５）とシリカの屈折率（略１.４６）が近い値であり、散乱が起きにくいためである。また、平均粒径を、汎用的に使われるシリカのミクロンオーダーの粒径ではなく、ナノオーダーと小さくしたのは散乱断面積を小さくして光線の平均自由行程を大きくするためである。平均自由行程の大きさの目安はレンズ８の大きさである。レンズ８の大きさよりも平均自由行程を大きくしてレンズ内のフィラー６Ｂによる散乱を低減することを目的とする。ディスペンサなどでレンズ樹脂を塗布してレンズ８を作成する場合、レンズ８の高さＨLは大きくて数mm程度である。我々の実験で作成したレンズ８の高さＨLは１mm未満である。したがって、おおよそ１mmよりも平均自由行程が大きくなるように平均粒径を決定すれば良い。
【００３５】
図４に、シリコーン樹脂に、シリカを略６.５ｗｔ％混ぜたときの平均自由行程の計算値を示す。重量濃度を一定として、粒径を変化させた時の平均自由行程を示している。横軸は粒径［ｎｍ］で、縦軸は平均自由行程［mm］である。平均自由行程は１／（数密度×散乱断面積）で与えられる。数密度は単位体積当たりの粒子数である。計算にあたっては、シリカの形状を球で仮定した。数密度［１／mm3］は、シリコーン樹脂の比重を１.０３ｇ／cm3とし、シリカの比重を２.２ｇ／cm3として、上記シリカの重量濃度６.５ｗｔ％で計算した値である。散乱断面積［mm2］は、ミー散乱理論（ＭＩＥ  ＴＨＥＯＲＹ）で計算した値を用いた。このとき、シリカの屈折率を１.４５、シリコーン樹脂の屈折率を１.４１、光の波長を５５０ｎｍとして計算した。
【００３６】
図４より、粒径が概ね２００ｎｍよりも小さくなると、平均自由行程は１mmよりも大きくなる。さらに、粒径１００ｎｍで約１０mmとレンズ８の大きさの約１０倍となり、十分に散乱が抑制される。これは、粒径が１００ｎｍよりも小さい領域で散乱断面積が急峻に小さくなるためである。平均自由行程は、粒径が１００ｎｍより小さくなると急激に大きくなり、粒径２０ｎｍ以下でさらに飛躍的に大きな平均自由行程となっていることが分かる。したがって、平均粒径は２００ｎｍ以下とし、好ましくは１００ｎｍ以下とし、さらに２０ｎｍ以下とするのが好ましい。本構成によれば、フィラーを添加してレンズ樹脂の粘度を向上して所望のレンズ形成を実現させると同時に、光の散乱を低減して、レンズの性能を向上して効率を向上するという効果を奏する。
【００３７】
本平均自由行程の計算は、簡単化のため粒子を球と仮定しているが（言うまでもなく、球に近い形状であれば適用可能である。）、球でない場合であっても、平均自由行程と粒径の傾向としては大きさの問題であるため同様の傾向を示すと考えられる。また、図４では、粒径２０ｎｍのときの平均自由行程は、粒径１００ｎｍのときの約１００倍になっているが、２０ｎｍの粒子は１００ｎｍの粒子に比較して凝集しやすいので、１００倍よりは小さな値になることもある。但し、粒径が１００ｎｍよりも小さい領域での平均自由行程の急峻な変化は散乱断面積の変化によるので、粒径が１００ｎｍより小さくなると平均自由行程が急激に大きくなるという傾向は大きくは変わらないと考えられる。
【００３８】
また、蛍光体層７に充填するフィラーとしても、上述した平均自由行程と粒径の理由により、平均粒径を２００ｎｍ以下とし、好ましくは１００ｎｍ以下とし、さらに２０ｎｍ以下とするのが好ましい。蛍光体層７であっても多重散乱による効率低下を抑制することが望ましい。とりわけ、レンズ８を有する光学系では、レンズ８によって光が取り出されるので、散乱による光取り出しは不要であり、蛍光体層７での光散乱は抑制することが望ましい。
【００３９】
蛍光体層７の厚さは通常０.５〜１mm程度である。厚さの下限はＬＥＤ３の大きさによる。したがって、平均自由行程が１mmよりも大きいと蛍光体層７の厚さよりも大きくなり、蛍光体層７でフィラー６Ａに散乱されずに蛍光体層から出射する光が増え、効率が向上する。
【００４０】
さらに、レンズ８と同様に蛍光体層７に充填するフィラー６Ａとして大きさがナノオーダーのフィラーを用いて蛍光体層内での散乱を抑制することは、図２に関する現象の説明の際に述べたが、蛍光体層７とレンズ８において樹脂１２Ａ、１２Ｂおよびフィラー６Ａ、６Ｂを同種の物とし、かつ、フィラー６Ａ、６Ｂの平均粒径を等しい物とすることによって、蛍光体層７とレンズ８との界面における屈折率の差を低減することにより、蛍光体層７とレンズ８の界面における反射を低減して効率を向上させることにも適合している。
それゆえ、蛍光体層７とレンズ８のフィラーとして大きさがナノオーダーのフィラーを使うことは、それぞれの部材の中での散乱を抑制するだけではなく、部材間の界面での反射も抑制し、さらなる効率向上の効果を奏する。
【００４１】
次に、レンズ内のフィラー６の濃度と効率の関係に関して説明する。表１にフィラー濃度、平均自由行程、レンズ高さ、レンズ幅および効率の関係を示す。平均粒径が約１０ｎｍのフィラー６を用いて実験を行った。平均自由行程は粒径１０ｎｍでの値である。実際には粒度分布があるが、平均粒径で代表させた。効率はフィラー濃度４.８ｗｔ％のときの値を基準の１として、相対的な値を示した。蛍光体層７の厚さは約１mmである。
【００４２】
【表１】
2013118235.tif 000003
【００４３】
表１から、フィラー濃度を、４.８ｗｔ％から６.５ｗｔ％とすることでレンズ高さを約２.４倍にできていることが分かる。これは、４.８ｗｔ％程度とフィラー濃度が低い場合、レンズ幅ＷLに対して高さＨLが１／１０程度と扁平なレンズしか形成できないのに対し、６.５ｗｔ％と数％フィラー濃度を高めることで粘性がレンズ形成に対しては十分な領域となってきて、高いレンズ形状が得られたと考えられる。
【００４４】
一方、平均自由行程は、４.８ｗｔ％の場合の方が良い。しかしながら、何れの濃度の場合も、平均自由行程は７３７６mmおよび５３１７mmと、レンズの高さ（＜１mm）より十分に大きいので、フィラーの散乱が効率に及ぼす影響は両者でほとんど変わらないと考えられる。それを反映して、効率はより高いレンズ形状が得られている６.５ｗｔ％の場合の方が良いという結果が得られた。
【００４５】
なお、表１の結果を得た実験においては、ＬＥＤ３とレンズ８の配置は、図３（ｂ）に示すように、ある断面において、ＬＥＤ３の中心とレンズ８の中心を一致するようには配置していない。ＬＥＤ３とレンズの位置は、特に対応していない状態での結果である。ＬＥＤ３の中心とレンズ８の中心を一致させると、レンズ８としての効果がより大きくなる。それゆえ、レンズ８の性能差が効率向上により大きく反映されるようになる。したがって、ＬＥＤ３に対応してレンズ８を形成した場合は、６.５ｗｔ％の場合の方が４.８ｗｔ％の場合よりもレンズの性能が高いので、６.５ｗｔ％の場合の効率比（フィラー濃度４.８ｗｔ％のときの効率を基準の１として規格化した効率の相対的な値）は、さらに大きくなる。
【００４６】
一方、フィラー濃度を４.８ｗｔ％としても、扁平ではあるがレンズを形成できて効率が向上する。しかしながら、フィラー濃度が４.８ｗｔ％の場合のレンズが有る場合と無い場合での効率向上幅は１％未満であって、フィラー濃度４.８ｗｔ％よりも濃度を低減すると効率向上効果がほとんどなくなる。それゆえ、効率向上を考えた場合のフィラー濃度の下限は、概ね４.８ｗｔ％と考えられる。
【００４７】
したがって、フィラーの平均粒径が１０ｎｍ程度とナノオーダーの場合は、レンズのフィラー濃度は、４.８ｗｔ％より大きいことが好ましく、６.５ｗｔ％程度以上がより好ましい。但し、製造の観点からは、６.５ｗｔ％のフィラーを含有した樹脂は、ほとんど流動性がないため扱い難く、６.５ｗｔ％より大きい濃度、例えば、倍の１３ｗｔ％などは取り扱いの限界と考えられる。したがって、製造の観点も加味すると濃度の上限は１３ｗｔ％程度で、最適な濃度は６.５〜１０ｗｔ％程度であると考えられる。
【００４８】
一方で、蛍光体層７においてもフィラーの平均粒径を１０ｎｍ程度とナノオーダーにした場合、蛍光体層７内のフィラー６Ａの濃度に関しては、レンズを形成する場合ほど高濃度にするとディスペンサで塗布した場合に、ダム材１７で囲った領域内に蛍光体５を含む樹脂が均一に広がらないという課題がある。したがって、蛍光体層７のフィラー６Ａの濃度は、蛍光体５の沈降を抑制する最小限の濃度とすることが好ましい。我々の実験によれば、フィラーの平均粒径がナノオーダーの場合は、蛍光体層７のフィラー６Ａの濃度としては０.５ｗｔ％〜３ｗｔ％程度であれば良いことが分かっている。したがって、フィラーの平均粒径がナノオーダーの場合は、蛍光体層７のフィラー６Ａの濃度は、レンズのフィラー濃度よりも小さくする必要があり、約半分未満が望ましい。
【００４９】
また、別の言い方をすれば、フィラーの平均粒径がナノオーダーの場合に、レンズを形成するのに必要なフィラーの濃度は、蛍光体の沈降を抑制するのに必要なフィラーの濃度よりも、高いということである。
【００５０】
さらに、蛍光体層７のフィラー濃度を低下することは、蛍光体層内におけるフィラー６Ａによる散乱を低減することになり、効率向上の効果を奏する。
【００５１】
ここで、図２に関する現象の説明の際に述べたが、蛍光体層７とレンズ８との界面における屈折率の差を低減することにより、蛍光体層７とレンズ８の界面における反射を低減して効率を向上させるには、蛍光体層７とレンズ８において樹脂１２Ａ、１２Ｂおよびフィラー６Ａ、６Ｂを同種の物とし、かつ、フィラー６Ａ、６Ｂの平均粒径は等しい物とし、その上で、添加するフィラーの重量濃度を等しくすることで、おおよそ蛍光体層７とレンズ８との界面における屈折率の差はなくなる。しかしながら、実用上は、当該重量濃度は多少異なっていても、当該重量濃度の差異が効率に及ぼす影響はレンズの効果と比較すると小さい。
【００５２】
また、蛍光体層７とレンズ８において、樹脂１２Ａ、１２Ｂの屈折率が、フィラー６Ａ、６Ｂの屈折率よりも小さく、レンズ８内のフィラーの濃度が蛍光体層７内のフィラーの濃度よりも濃い場合は、蛍光体層７よりもレンズ８の方が、屈折率が高くなる（図２参照）。光は屈折率が低い側から高い側に入射する場合には全反射が起こらない。したがって、樹脂１２Ａ、１２Ｂの屈折率が、フィラー６Ａ、６Ｂの屈折率よりも小さく、レンズ８内のフィラーの濃度が蛍光体層７内のフィラーの濃度よりも濃い場合は、光が蛍光体層７からレンズ８に入射するさいに全反射が起こらず、反射による効率低下を抑制するという効果を奏する。例えば、フィラー６Ａ、６Ｂとしてシリカを用い、シリカよりも屈折率の低いシリコーン樹脂を樹脂１２Ａ、１２Ｂとして用いれば良い。
【００５３】
ここで、別の場合として、レンズ８を形成する樹脂１２Ｂと蛍光体層７を形成する樹脂１２Ａが異なる樹脂である場合についても言及する。レンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率が、蛍光体層７を形成する樹脂１２Ａの屈折率よりも大きい場合は、レンズ８に含まれるフィラーの屈折率を、レンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率よりも小さくした方が良い。この場合、実効的にレンズ８の屈折率が低下して、蛍光体層７の屈折率に近づき、蛍光体層７とレンズ８の屈折率差が起因して起こる、光が蛍光体層７からレンズ８に入射する際の反射による効率低下を抑制するという効果を奏する。
【００５４】
また、レンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率が、蛍光体層７を形成する樹脂１２Ａの屈折率よりも大きい場合に、レンズ８に含まれるフィラーの屈折率を、レンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率よりも小さくするだけよりは、レンズ８のフィラー濃度を蛍光体層７のフィラー濃度よりも大きくした場合の方が、レンズ８と蛍光体層７の屈折率差はより少なくなる。
【００５５】
ここで、さらに別の場合について説明する。レンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率が、蛍光体層７を形成する樹脂１２Ａの屈折率よりも小さい場合は、レンズ８に含まれるフィラーの屈折率をレンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率よりも大きくした方が良い。この場合、実効的にレンズ８の屈折率が上がって、蛍光体層７の屈折率に近づき、蛍光体層７とレンズ８の屈折率差が起因して起こる、光が蛍光体層７からレンズ８に入射する際の反射による効率低下を抑制するという効果を奏する。
【００５６】
また、レンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率が、蛍光体層７を形成する樹脂１２Ａの屈折率よりも小さい場合に、レンズ８に含まれるフィラーの屈折率を、レンズ８を形成する樹脂１２Ｂの屈折率よりも大きくするだけよりは、レンズ８のフィラー濃度を蛍光体層７のフィラー濃度よりも大きくした場合の方が、レンズ８と蛍光体層７の屈折率差はより少なくなる。
【００５７】
本検討によれば、フィラーの平均粒径がナノオーダーの場合は、蛍光体層７のフィラーの濃度は０.５ｗｔ％〜３ｗｔ％で、レンズ８内のフィラー濃度は、４.８ｗｔ％より大きく、１３ｗｔ％より小さく、６.５ｗｔ％程度の場合が最も良い条件である。
【００５８】
また、レンズでの散乱はレンズの性能を劣化させるため、できるだけ小さくしたい。そこで、フィラーの平均粒径を小さくすることが考えられるが、コストおよび蛍光体５の沈降抑制との兼ね合いで、蛍光体層７とレンズ８内のフィラーを２者ともにナノオーダーにする訳にはいかないときがある。その場合は、散乱によるレンズの性能劣化の方が効率への影響が大きいので、レンズ８に含まれるフィラーの平均粒径を、蛍光体層７に含まれるフィラーの平均粒径より小さくする方が良い。
【００５９】
また、本実施形態のように、レンズ樹脂をディスペンサで線状に塗布することで線状に長いレンズ８を形成する場合、塗布始点１８のレンズ形状は太くなる。また、塗布終点１９のレンズ形状は太くなることもあれば、細くなる場合もある（大抵は太くなる）。
【００６０】
さらに、図１（ａ）に示すように、レンズは複数存在し、それらレンズは略平行に配置されている。塗布始点１８に対応するレンズ端部２０は、太くなり中央付近の様に綺麗なレンズにはならないため、レンズとしての性能が中央部ほど得られないことが多い。また、熱硬化でレンズを硬化する場合、熱が加わった際にレンズの粘度が低下する。それゆえ、レンズの幅ＷLが広がることがある。その際、隣接するレンズ端部２０が接触するとくっついてしまい、レンズ端部２０の形状が崩れてしまう。
【００６１】
それゆえ、レンズ端部２０は、少なくとも発光強度が高いＬＥＤ３が配置されている領域よりは外側に配置され、望ましくは発光面である蛍光体層７より外側に配置される。このように配置することで、レンズ端部の影響を低減し、性能のばらつきや劣化を低減している。塗布始点１８や塗布終点１９は、レンズ端部２０付近で膨らんでいる個所のおおよそ中心部である。この塗布始点１８を、少なくとも発光強度が高いＬＥＤ３が配置されている領域よりは外側にしている。
【００６２】
レンズ端部２０が蛍光体層７より外側に配置されている場合は、例えば、レンズ端部２０の一部もしくは全部がくっついて繋がっていても、少なくとも発光強度が高いＬＥＤ３が配置されている領域でレンズ形状が、例えば略半円形などの、きれいな形状であれば、効率への影響は然程大きくない。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の構成を説明するための正面図であって、ＬＥＤ３を実装する基板２の法線方向から見た図である。第１の実施形態と異なる点は、レンズ８の形状である。第１の実施形態では、レンズ樹脂をディスペンサで線状に４本略平行に描画していた。本実施形態では、レンズ樹脂を、ディスペンサを用いて１筆で書いている点が異なる。発光面である蛍光体層７と重なる部分では、第１の実施形態と同様なレンズ形状であって、線状に４本略平行にレンズが並んでいる。レンズ端部２０は蛍光体層７よりも外側にあり、蛍光体層７とレンズ８が重なる領域ではレンズ８の太ささは略一定となるように形成している。本実施形態では、１筆で書いているので、偶数本の線状のレンズを描いたため塗布始点１８と塗布終点１９が同じ側にある。奇数本の線状のレンズを描く場合は塗布始点１８と塗布終点１９が異なる側にある。レンズ８を１筆で描くのは、複数回に分けて書く場合よりも工程にかかる時間が短縮するためである。線状のレンズ８を複数本毎に書けば、１本毎に書く場合よりも工程にかかる時間が短縮する。本実施形態においても、レンズ端部２０は太くなったり細くなったり不定形である。レンズ端部２０は、中央付近の様な綺麗なレンズ８にはならない。それゆえ、何れのレンズ端部２０も、少なくとも発光強度が高いＬＥＤ３が配置されている領域よりは外側に配置され、望ましくは発光面である蛍光体層７より外側に配置される。このように配置することで、レンズ端部２０の影響を低減し、性能のばらつきや劣化を低減している。塗布始点１８や塗布終点１９は、レンズ端部２０付近で膨らんでいる個所のおおよそ中心部である。この塗布始点１８を、少なくとも発光強度が高いＬＥＤ３が配置されている領域よりは外側にしている。
【００６４】
レンズ端部２０が蛍光体層７より外側に配置されている場合は、例えば、レンズ端部２０の一部もしくは全部がくっついて繋がっていても、少なくとも発光強度が高いＬＥＤ３が配置されている領域でレンズ形状が、例えば略半円形などの、きれいな形状であれば、効率への影響は然程大きくない。
【００６５】
＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構成を説明するための図であって、第１の実施形態で説明したＬＥＤ基板４を、電球の光源として実装した例を示す。図６は斜視図であって、グローブ１３に関しては内部が見えるように外形のみ描いている。照明装置１は大まかには、ＬＥＤ基板４、グローブ１３、筐体１４、口金１５、電源回路１６（図示なし。筐体１４内に配置されている）から構成されている。
【００６６】
グローブ１３は、ガラス材料または、透光性の樹脂などで作られ、拡散性が付与されている。グローブ１３はＬＥＤ基板４からの光を拡散して出射し、光ムラを抑制するという機能がある。口金１５は電球を照明器具に嵌め込み電気的な接続を得る部位である。電源回路１６はＬＥＤ基板４に電力を供給する。複雑になるので、図６のＬＥＤ基板４は略平行に並んだ４本のレンズ８、蛍光体層７と基板２のみを記載した。
【００６７】
外部レンズ２１は、ＬＥＤ基板４から出射される光（蛍光体層７またはレンズ８からの出射光）の進行方向を変更して、グローブ１３からの出射光が電球として適切な配光となるようにするための部材である。外部レンズ２１は、電球の仕様に応じて配置される場合と無い場合がある。本実施形態では、グローブ１３からの出射光ができるだけ広角に出射されることを目的として外部レンズ２１を実装した場合に関して説明する。広角に出射とは、基板２の法線方向からの角度を極角とした場合に、極角が大きい方向、例えば７０〜９０度方向への出射を表す。また、白熱電球が極角９０度よりも大きな角度（概ね１５０度、配光角３００度）にも光を出射しているので、ＬＥＤを用いた電球としても同様の配光特性が要求される場合もある。また、電球として重要なことは、基板２の実装面に平行な面内で等方的であるということである。
【００６８】
直線状のレンズ８を用いた場合に課題となるのは、レンズ８長手方向とその方向に垂直な方向では出射角度分布が異なるため、ＬＥＤ基板４からの出射角度分布が基板２の実装面に平行な面内で、非等方的になるということである。
【００６９】
外部レンズ２１は、当該非等方性を緩和するために、レンズ８の長手方向とその方向に垂直な方向で、外部レンズ２１のレンズ形状が異なる形状となっている。つまり、レンズ８の長手方向に平行な断面でのレンズ形状と、当該長手方向に垂直な方向に平行な断面でのレンズ形状を異ならせて、ＬＥＤ基板４からの非等方的な出射分布を補正するというレンズである。
【００７０】
また、線状のレンズ８の長手方向に垂直な方向の光の出射角度分布は、レンズ８が無い場合に比べて狭くなる傾向がある。そのような場合は、外部レンズ２１は、長手方向に垂直な方向において、長手方向より広角に光を出射する形状となる。例えば、長手方向に垂直な方向の外部レンズ２１の形状は、長手方向の外部レンズ２１の形状よりも扁平な形状となる。その扁平な形状とは、例えば、外部レンズ２１が楕円体（の半分）であるとすると、短軸は長手方向であり、長軸は長手方向に垂直な方向となるということである。なぜならば、楕円の短軸よりも長軸の方が、レンズの出射面（レンズから空気中へ光が出射する面）にレンズ内部より入射する光をより外側に（極角が大きい方に）屈折するためである。また、広角に光を出射するため、外部レンズ２１の中心部は凹んだ形状となっている。その理由は、レンズ中心部の下側付近にあるＬＥＤ基板４からの光は、レンズ中心部の出射面に対して、極角０度程度で入射する。極角０度で入射する光を外側に（極角が大きい方に）屈折するようにレンズの出射面を傾けると、広角に光が出射する。したがって、広角に光を出射しようとすると、レンズの中心部は、ある傾きを持つ。その傾きを中心から外側へ連続的に繋げていくと、レンズの中心部は凹んだ形状となる。
【００７１】
なお、以上説明した実施形態は、長尺の蛍光管を代替するＬＥＤの直管型照明装置やＬＥＤを用いたシーリングライトなど様々な照明器具への適用も可能であることは言うまでもない。
【００７２】
＜第４の実施形態＞
図７（ａ）および（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る照明装置の構成を説明するための正面図であって、ＬＥＤ３を実装する基板２の法線方向から見た図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）および（ｂ）に記載のＡ−Ａ′の断面図である。図７（ｄ）は、図７（ｃ）の変形例である。
【００７３】
図７（ａ）および（ｂ）は、正面方向から見たときのレンズ８および蛍光体層７の配置に関する２つの例を示している。配置を簡単に示す図であるため、蛍光体層７とダム材１７および基板２だけを記している。
【００７４】
図７（ａ）は、正面からみて略円状にレンズ８と蛍光体層７が配置されている。図７（ｃ）に示すように、蛍光体層７はＬＥＤ３の外側に配置され、蛍光体５とフィラー６Ａを含有している。レンズ８はフィラー６Ｂを含有している。材料の組成比など、特に説明しない限り構成は第１の実施形態で説明した通りである。
【００７５】
本構成は、基板２の中心に対して、基板２の実装面に平行な面内で等方的な出射角度分布を得るための構成である。第３の実施形態で説明したように、直線状にレンズを配置すると長手方向とそれに垂直な方向で出射特性が異なり、ＬＥＤ基板４からの出射角度分布が基板２の実装面内で、非等方的になるということである。そこで、本実施形態では、基板２の実装面内で等方的になるように、基板２の中心を囲むようにレンズ８と蛍光体層７を形成して、基板２の実装面内での非等方性を緩和している。
【００７６】
図７（ａ）では、略円状にレンズ８と蛍光体層７を配置したが、これに限らず、基板２の中心を囲むようなレンズ形状で有れば非等方性が改善される。例えば、四角や六角などの多角形および楕円など多様な形状が考えられる。また、一周の間、必ずしも完全に繋がってなくてもよい。コネクタなどの関係で一部切れていても良い。また、例えば、図７（ｂ）に示すように、島状にレンズ８と蛍光体層７が形成されていても良い。点在する島状のレンズが、基板の中心を囲むように配置されている構成であって、非等方性を改善する構成である。
【００７７】
また、本構成の特徴の一つは、例えば、図７（ｂ）中の矢印Ｂ、Ｃに示されるように、基板の外側から内側（図７（ｂ）では中心）を見たときのレンズ形状が、複数のレンズで略等しいことである。
【００７８】
なお、ディスペンサで塗布してレンズを形成する場合、レンズを描画するためにディスペンサを動かす描画方向に略垂直な断面では、略楕円または略円状のレンズを形成できるが、描画方向に略平行な断面ではレンズを形成できない。したがって、ディスペンサで塗布してレンズを形成する場合のように、レンズがレンズの中心に対して回転対称でない場合に、本実施形態のように、レンズを、基板の中心を囲むように配置することは、非等方性の改善に対して、とりわけ、有効である。
【００７９】
また、本実施形態では、基板２の外周に沿ってレンズ８を配置している。これは、照明装置１の配光角を広げるためである。ＬＥＤ基板４を電球などの照明装置に配置した際に、発光面が外側にあるほど、照明装置から出射される光の配光角は広角となる。例えば、図６に示す電球で外部レンズ２１が無い場合は、発光面（蛍光体層７）が外側にあるほど発光面からの光はグローブ１３の側面に直接当たりやすくなる。グローブ１３の側面に入射した光は、透過散乱して、ＬＥＤ基板４の実装面の法線方向からの角度である極角が９０度程度より大きい角度方向にも光を出射する。それゆえ、配光角が広角となる。
【００８０】
さらに、図７（ｄ）に示すように、ダム材１７が無い構成とすることで、配光角がさらに広角となる。なぜならば、蛍光体層の出射面７Ａだけではなく、蛍光体層の側面７Ｂからも光を出射できるようになるからである。蛍光体層の側面７Ｂから出射した光は、照明装置１（例えば電球）の側面を照射する。それゆえ、照明装置１の側面から発光する光が増え、極角が９０度程度より大きい角度方向により多くの光を出射するようになる。
【００８１】
また、蛍光体層の側面７Ｂから光を出射する構成とすることで、ダム材１７で反射して蛍光体層７に戻り、損失する光が減るので、効率も向上する。
【００８２】
ここで、蛍光体層の側面７Ｂは、図７（ｄ）に示すような実装面に垂直な面でなくても良い。例えば、傾斜が有っても良いし、曲線形状であっても配光角を広げるという効果を奏する。蛍光体層の側面７Ｂが空気と接していて、側面７Ｂからの出射光が遮られずに側面方向に出射する構成であるということが重要である。つまり、蛍光体層の側面７Ｂから光を出射する構成であることが重要である。
【００８３】
本構成の場合、ダム材１７の代わりに、フッ素樹脂など樹脂１２が張り付き難い材料の型を用いて、蛍光体層を形成する。例えば、図１に示すようにダム材１７が簡単な四角形の場合は、ダム材１７の形成に然程時間が掛からないが、図７（ａ）などの構成では、ダム材１７を略円状に塗布して作製するのに時間が掛かる。そこで、型を用い、型に蛍光体層７を流し込むことにより短時間で簡単に蛍光体層を作製することができる。したがって、とりわけ、レンズが基板の中心を囲むように配置されている場合には、ダム材１７を無くした構成の方が、製造工程が簡単になる。
【００８４】
但し、図１に示すような簡単な四角形など他の形状の場合であっても、蛍光体層の側面７Ｂから光を出射する構成とすることで、配光角が広角となり、効率が向上することは言うまでもない。
【００８５】
なお、本実施形態で説明した構成は、配光角の広い電球に対して最適である。
【００８６】
なお、以上説明した各実施形態は、長尺の蛍光管を代替するＬＥＤの直管型照明装置やＬＥＤを用いたシーリングライトなど様々な照明器具への適用も可能であることは言うまでもない。
【００８７】
なお、以上説明した各実施形態において記載した「ナノオーダー」とは、１００ｎｍ未満という意味である。例えば、「平均粒径がナノオーダー」と言った場合には、「平均粒径が１００ｎｍ未満」という意味である。
【００８８】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の説明のために示した具体例であって、これらの各実施形態に本発明を限定するものではない。例えば、以上の各実施形態において図示した各部材の断面を含む形状は、当該部材が有すべき機能を満足するものであれば、必要に応じ適宜設計、最適化するべきものである。
【符号の説明】
【００８９】
１  照明装置
２  基板
３  ＬＥＤ
４  ＬＥＤ基板
５  蛍光体
６  フィラー
７  蛍光体層
８  レンズ
９  正電極
１０  負電極
１１  ワイヤ
１２  樹脂
１３  グローブ
１４  筐体
１５  口金
１６  電源回路
１７  ダム材
１８  塗布始点
１９  塗布終点
２０  レンズ端部
２１  外部レンズ
２２  接着剤
【図１】
2013118235.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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