(57)【要約】【課題】  本実施形態は、発光効率の低下を抑制可能な発光装置及びおよびこの発光装置を具備する照明装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本実施形態の発光装置１は、ＬＥＤ３の上面及び側面の一部を覆うように基板２の一面側に設けられた凸状の第一蛍光体層４と、第一蛍光体層４によって覆われていないＬＥＤ３の上面及び側面を覆うように基板の一面側に設けられており、ＬＥＤ３からの光放射によって第一蛍光体層４とは異なる波長の光に変換する第二蛍光体層５とを具備している。【選択図】図３
2013201298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面側に実装部が設けられた基板と；
実装部に実装された発光素子と；
発光素子の上面及び側面の一部を覆うように基板の一面側に設けられた凸状の第一蛍光体層と；
第一蛍光体層によって覆われていない発光素子の上面及び側面の少なくとも一部を覆うように基板の一面側に設けられており、発光素子からの光放射によって第一蛍光体層とは異なる波長の光に変換する凸状の第二蛍光体層と；
を具備していることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
複数の蛍光体層は、互いの屈折率が異なるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の発装置と；
発光装置を配設している装置本体と；
発光素子を点灯する点灯装置と；
を具備してい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】
本発明の一実施形態は、発光素子を光源とする発光装置およびこの発光装置を具備する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば複数の発光素子を備える発光装置は、基板に実装された発光素子を土手や枠体などで囲み、この土手等の内側に充填した蛍光体を含有した封止樹脂により発光素子を封止している。そして、蛍光体には、発光素子が発した青色光によって励起された黄色光を放射する黄色蛍光体が用いられている（例えば特許文献１，２参照。）。  
【０００３】
しかし、蛍光体に黄色蛍光体のみを用いた発光装置では、赤色及び青緑の光成分が不足気味となるので演色性が劣る。そこで、演色性を改善するのに、青色ＬＥＤの光で励起されて赤色の光を発光する粒子状の赤色蛍光体を、粒子状の黄色蛍光体に対して数パーセント混合させることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５４３０３号公報（第７頁、第２図）
【特許文献２】特開２０１１−３５４３１号公報（第８頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、赤色蛍光体は、緑色の光及び黄色の光を吸収する性質があることが知られている。そして、演色性改善のために赤色蛍光体が混ざっていると、黄色蛍光体の領域全体にわたってランダムに分散された粒子状の赤色蛍光体と粒子状の黄色蛍光体とが至近距離で隣接する確率が高い。このため、青色の光で励起された黄色蛍光体が発した黄色の光の一部が、この黄色蛍光体の周りに位置された赤色蛍光体に容易に吸収される結果、光出力が低下する、言い換えれば、白色光の発光効率が低下してしまう。
【０００６】
本発明の実施形態は、発光効率の低下を抑制可能な発光装置及びおよびこの発光装置を具備する照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の発光装置は、基板、発光素子、第一蛍光体層および第二蛍光体層を有して構成される。
【０００８】
基板は、その一面側に実装部が設けられている。発光素子は、基板の実装部に実装される。第一蛍光体層および第二蛍光体層は、発光素子の少なくとも一部の上面および側面を覆うように基板の一面側に設けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、第一蛍光体層と第二蛍光体層とが各々凸状を形成するとともに、共通の発光素子を異なる領域で覆うように設けられているため、一方の蛍光体層から発した光の一部が、他方の蛍光体層で容易に吸収され難くなり、発光効率の低下を抑制することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す発光装置の概略上面図である。
【図２】同じく、発光装置の実装部を示す部分拡大概略上面図である。
【図３】同じく、発光装置の実装部の概略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す照明装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１２】
本実施形態の発光装置１は、図１ないし図３に示すように構成される。なお、各図において、同一部分には同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００１３】
図１において、発光装置１は、基板２、発光素子としてのＬＥＤ３及び第一、第二蛍光体層４、５を有して形成されている。
【００１４】
基板２は、合成樹脂例えばガラスエポキシ材からなり、一面２ａおよび他面２ｂ（図３に示す。）が平面状である長尺の長方形に形成されている。
【００１５】
そして、基板２は、一面２ａ側に、ＬＥＤ３が実装され、第一蛍光体層４、第二蛍光体層５が設けられる実装部６が設けられている。実装部６は、基板２の長手方向に沿って等間隔に設けられているとともに、２列に設けられている。また、長手方向両端２ｃ，２ｄには、入力用コネクタＣＮ１および接続用コネクタＣＮ２が配設されている。
【００１６】
各実装部６の中央には、銀メッキにより、例えば１０μｍの厚さに形成された円形状のベース部７が設けられている。このベース部7の基板２の短手方向両側には、複数の実装部６のグループ毎に、配線パターン８，８が正対するように形成されている。この配線パターン８，８は、配線パターン９，１０により直列接続され、最一端の一方の配線パターン８が入力用コネクタＣＮ１に、最他端の他方の配線パターン８が接続用コネクタＣＮ２にそれぞれ電気接続されている。また、入力用コネクタＣＮ１および接続用コネクタＣＮ２には、別の配線パターン１１が接続されている。配線パターン８〜１１は、それぞれ例
【００１７】
えばスクリーン印刷により形成された金属箔例えば銅箔や銀箔からなり、例えば１０μｍの厚さを有する所定幅に形成されている。なお、実装部６の１グループの数量は、図１中、２個となっているが、これに限らず、３個以上であってもよい。
【００１８】
接続用コネクタＣＮ２は、並設された発光装置１の隣接する発光装置１の入力用コネクタＣＮ１にリード線などの図示しない電気接続手段により電気接続される。そして、１個使用の発光装置１または並設された最後端の発光装置１の接続用コネクタＣＮ２は、配線パターン８および配線パターン１１を電気接続するように、当該配線パターン８，１１に電気接続されている図示しない端子がリード線などの短絡手段により短絡される。
【００１９】
そして、実装部６、入力用コネクタＣＮ１および接続用コネクタＣＮ２を除く基板２の一面２ａには、例えばスクリーン印刷により、白色レジスト１２が形成されている。白色レジスト１２は、その表面１２ａが反射面となり、配線パターン８〜１１の表面を空気に触れることにより劣化することから保護している。
【００２０】
ＬＥＤ３は、既知の構成により、例えば略直方体の形状に形成されて青色光を放射するように形成されている。ＬＥＤ３は、ベース部７に接着されて実装部６に実装されている。各ＬＥＤ３は、図２に示すように、その電極３ａ，３ｂがそれぞれボンディングワイヤ１３，１４により配線パターン８，８に接続されている。
【００２１】
図１に示すように、配線パターン８，８には、複数個のＬＥＤ３が並列接続
【００２２】
され、この並列接続されたＬＥＤ３が入力用コネクタＣＮ１および接続用コネ
【００２３】
クタＣＮ２間に直列接続されている。そして、入力用コネクタＣＮ１に図示しない点灯装置から所定の電力が供給されると、入力用コネクタＣＮ１に電気接続している配線パターン８，９間に所定の電圧が印加され、配線パターン８，８間に所定の直流電圧例えばＤＣ３Ｖが発生して、ＬＥＤ３に所定の電流が流れる。これにより、ＬＥＤ３は、発光（点灯）し、青色光を放射する。
【００２４】
第一蛍光体層４は、透光性を有する例えばシリコーン樹脂からなり、ＬＥＤ３の上面及び側面における一部を覆い、かつ、基板２の実装部６を覆うように基板２の一面２ａ側に設けられている。また、第一蛍光体層４は、黄色蛍光体１５が所定の比率で混合されている。第一蛍光体層４は、所定の粘度（流動性）およびチクソ性を有するものであり、基板２の実装部６に滴下されて固化することにより、基板２の一面２ａ側に設けられる。
【００２５】
また、第二蛍光体層５は、透光性を有する例えばシリコーン樹脂からなり、第一蛍光体層４によって覆われていないＬＥＤ３の上面及び側面の残部の領域を覆うとともに、基板２の実装部６を覆うように基板２の一面２ａ側に設けられている。また、第二蛍光体層５は、赤色蛍光体１６が所定の比率で混合されている。第二蛍光体層５は、所定の粘度（流動性）およびチクソ性を有するものであり、基板２の実装部６に滴下されて固化することにより、基板２の一面２ａ側に設けられる。また、さらに、第二蛍光体層５は第一蛍光体層４の透光性樹脂よりも屈折率が高くなるように形成されている。
【００２６】
そして、第一、第二蛍光体層４、５は、図２、３に示すように、断面形状が所定の形状例えば半球形に形成される所定量が実装部６内に滴下される。そして、滴下された第一、二蛍光体層４、５が固化することにより、断面半球形の形状に形成される。なお、第一、二蛍光体層４、５の形状は、半球形に限らず砲弾形や半楕円形など、所定の形状に形成されればよい。また、第一、二蛍光体層４の粘度は、固化する前の第一、二蛍光体層４、５が白色レジスト１２の表面１２ａに沿って流れにくい所定の粘度値に設定されている。当該粘度は、１〜２０ポアズ（Ｐ）の範囲に設定されるのが好適であり、さらに好ましくは５〜１５ポアズ（Ｐ）に設定されるのがよい。ここでは、例えば１０ポアズ（Ｐ）の第一、二蛍光体層４、５が用いられている。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。
【００２８】
第一蛍光体層４は、硬化する前の流動性を有した状態で、基板２の実装部６に実装されたＬＥＤ３上に所定量が連続的に滴下される。第一蛍光体層４は、白色レジスト１２の内壁１２ｂ（図３に示す。）で堰き止められて、白色レジスト１２で包囲された実装部６内を充填する。そして、白色レジスト１２の表面１２ａ側に達すると、表面１２ａに広がろうとするが、所定の粘度及びチクソ性を有しており、白色レジスト１２から広がろうとする広がり力に対する抗力が作用している。そして、表面張力が発生していることにより、第一蛍光体層４は、白色レジスト１２の表面１２ａに沿って流れて広がらなくなる。そして、第一蛍光体層４は、その表面張力及びチクソ性により、その外面４ａ側がＬＥＤ３上から外れた位置を頂点として略円弧状に形成される。そして、第一蛍光体層４は、硬化することにより、所定の形状の例えば半球形の形状に形成される。なお、硬化後の硬度がＳｈｏｒｅ４０以上となっている。
【００２９】
そして、第一蛍光体層４の硬化後に第二蛍光体層５を第一蛍光体層４が設けられていないＬＥＤ３の残部の部分を目標として所定量が連続的に滴下される。このとき、第二蛍光体層５は、第一蛍光体層４と同様に硬化する前の流動性を有した状態である。その後のこの第二蛍光体層４は、第一蛍光体層４と同様に白色レジスト１２の内壁１２ｂ（図３に示す。）で堰き止められて、所定の粘度及びチクソ性を有することから、白色レジスト１２から広がろうとする広がり力に対する抗力が作用する。そして、第二蛍光体層５は、その表面張力及びチクソ性により、その外面５ａ側がＬＥＤ３上から外れたい位置を頂点として略円弧状に形成されるが、第一蛍光体層４と隣接する箇所については、第一蛍光体層４によって堰き止められるため、上面から見て凹部状となるように形成される。そして、このような状態で第二蛍光体層５は、硬化することにより、任意の形状に形成される。なお、硬化後の硬度はＳｈｏｒｅ４０以上となっている。
【００３０】
そして、発光装置１は、基板２の入力用コネクタＣＮ１に所定の電力が供給されると、ＬＥＤ３が発光して青色光が放射される。この青色光の一部は、第一蛍光体層４に混合されている黄色蛍光体１５により黄色光に波長変換される。そして、青色光と黄色光が混合した白色光が第一蛍光体層４の外面４ａから外方に出射される。また、ＬＥＤ３が発光した青色光の一部は、第二蛍光体層５にも入射する。そして、第二蛍光体層５に混合されている赤色蛍光体１６により赤色光に波長変換され、主として赤色光が第二蛍光体層５の外面５ａから外方に出射される。
【００３１】
本実施形態によれば、第一蛍光体層４は赤色蛍光体１６を混合していないため、第一蛍光体層４で励起されて波長変換されて黄色光が赤色蛍光体で再吸収されることがないため、第一蛍光体層４から放出される白色光の発光効率が低下することを抑制できる。
【００３２】
また、第一蛍光体層４と第二蛍光体層５とを別に設けているため、一つの透光性樹脂に黄色蛍光体１５及び赤色蛍光体１６を混入した場合と比較して各蛍光体の分散状態のばらつきがない。この点について、補足すると、比重の異なる黄色蛍光体１５と赤色蛍光体１６とを用いる場合、一つの透光性樹脂に混入すると製造工程中の経時変化によって各蛍光体の沈降度合いが異なるため、個々の発光装置１からの出射された光色が異なることもある。しかしながら、本実施形態によれば、各蛍光体層４，５を別々にしているため、蛍光体の分散程度を要因とする色ばらつきは生じ難い構成となっている。
【００３３】
また、本実施形態では上記と同様に沈降や分散を原因とする角度色差が低減されるものである。この点ついて補足すると、上記のように共通の蛍光体層に異種の蛍光体を混入する場合と比較すると、沈降度合いや分散状態の違いによって生じる角度色差の課題が生じ難い。これは、共通の蛍光体層に異種の蛍光体層を混入すると分散や沈降状態によって側面対正面の色差が変化しやすくなるが、本実施形態のような構成であれば、各蛍光体層４，５から出射する光色は比較的安定しているため、発光装置１から放射する光としては色差を低下することができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、第一蛍光体層４と比較して第二蛍光体層５の屈折率が高くなるように構成されている。したがって、屈折率の高い層である第二蛍光体層５から出射する光は第一蛍光体層４に入射しやすいが、屈折率の低い層である第一蛍光体層４から出射する光は第二蛍光体層５に入射しにくくなる。したがって、第一蛍光体層４では、第二蛍光体層５から出射された赤色光が入射することで第一蛍光体層４内では青色光及び黄色光に加え赤色も混色される。ゆえに、第一蛍光体層４からは複数色が良好に混色された状態の光が外部に出射されることになる。
【００３５】
一方、第二蛍光体層５には、屈折率の低い層である第一蛍光体層４からの光が入射し難くなっている。すなわち、第一蛍光体層４によって黄色光に変換された光は赤色蛍光体１６が混入された第二蛍光体層５には入射しないため、赤色蛍光体１６によって黄色光が再吸収されることがなく、効率を高めることが容易となる。
【００３６】
なお、本実施形態においては、第二蛍光体層５を第一蛍光体層４でせき止められることにより、一部凹形状となるように構成したものを示したが、第一、第二蛍光体層４，５を同時に形成する方法でもよい。この場合、第一、第二蛍光体層４，５との隣接部分においては、各蛍光体層が混ざり合った領域ができることも想定されるが、混合領域が若干形成される程度であれば、本実施形態の作用及び効果において大きな相違はない。
【００３７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３８】
図４は、第２の実施形態における照明装置を示すものである。直管形発光ランプ２４は、照明装置３１に装着される。照明装置３１は、天井面に直付けされるものであり、直管形発光ランプ２４、装置本体としての器具本体３２および点灯装置３３を有して形成されている。器具本体３２は、冷間圧延鋼板等によって形成されている。
【００３９】
器具本体３２は、その長手方向の両端側３２ａ，３２ｂに直管形発光ランプ２４が着脱されるソケット３４ａ，３４ｂを取り付けている。一方のソケット３４ａは、直管形発光ランプ２４の口金に設けた一対の給電用接触子（図示しない。）が差し込まれて接続される構造に形成されている。また、他方のソケット３４ｂは、直管形発光ランプ２４の口金に設けた１個の接地用接触子（図示しない。）が差し込まれて接続される構造に形成されている。
【００４０】
また、器具本体３２は、天井面にねじ等により取り付けられる図示しない基台と、この基台に図示しない取付け部材を介して図示しないねじにより固定された反射体３５を備えている。基台は、長形の略長方形に形成され、反射体３５は、長形であって長手方向と直交する断面が略五角形である箱状に形成されている。
【００４１】
点灯装置３３は、基台に取り付けられている。点灯装置３３は、図示しない入力線が外部の商用交流電源に接続されている。そして、図示しない一対の出力線が一方のソケット３４ａに接続され、図示しないアース線が他方のソケット３４ｂに接続されている。こうして、点灯装置３３は、器具本体３２に配設されている。そして、点灯装置３３は、直管形発光ランプ２４に所定の電流を供給して、発光装置１のＬＥＤ３を点灯する既知の構成により形成されている。
【００４２】
直管形発光ランプ２４の内部には、第一実施形態で示した発光装置１が図示しない基板上に配設されており、基板に所定の電力が供給されると、発光装置１のＬＥＤ３が点灯（発光）して第一蛍光体層４、第二蛍光体層５の外面４ａ、５ａから光が放射される。この光は、透光性の管体２６を透過して管体２６の
【００４３】
外面２６ａから外部空間に出射される。
【００４４】
本実施形態の直管形発光ランプ２４は、第一実施形態の効果と同様に色光のばらつきが抑制され、発光効率の高い光を得ることができ、所定の色光で所定の方向に放射光を出射して被対象物や被照明空間を照明することができるという効果を有する。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１…発光装置、３…発光素子としてのＬＥＤ、４…第一蛍光体層、５…第二蛍光体層、
３１…照明装置
【図１】
2013201298.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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