(57)【要約】【課題】本発明は、ハウジングに設けられた基板から給電されて発光する複数個の発光ダイオードの発光色を変えることができる照明器具に関するものである。【解決手段】本発明の照明器具は、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられた基板と、前記基板に取り付けられ、第１の蛍光体層を備えている複数個の表面実装型パッケージと、前記ハウジングの開口部に設けられた第２の蛍光体層と、前記複数の蛍光体層を第１の位置と第２の位置に変えられる可動板と、前記可動板を移動する可動装置とから少なくとも構成されている。前記基板は、前記ハウジング内に収納されるように設けられている。前記複数個の表面実装型パッケージは、所定間隔を置いて前記基板に取り付けられている。前記表面実装型パッケージは、発光ダイオード、大電流を流すことができる金属部材、前記発光ダイオードの電極および前記金属部材とを接合するハンダ、および反射枠等から構成されている。【選択図】図１
2009231228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた基板と、
前記基板に取り付けられている複数個の表面実装型パッケージと、
前記表面実装型パッケージに実装された発光ダイオードと、
前記表面実装型パッケージに設けられた第１の蛍光体層と、
前記複数個の表面実装型パッケージに対応する第１の位置と異なる第２の位置に設けられた第２の蛍光体層と、
前記第２の蛍光体層が形成されているとともに、第１位置および第２の位置に変えることができる前記ハウジングに設けられた可動板と、
前記可動板を前記第１の位置と第２の位置に移動させる可動装置と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
ほぼ円筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に設けられたリング状基板と、
前記リング状基板に取り付けられている複数個の表面実装型パッケージと、
前記表面実装型パッケージに実装された発光ダイオードと、
前記表面実装型パッケージに設けられた第１の蛍光体層と、
前記複数個の表面実装型パッケージに対応する第１の位置と異なる第２の位置に設けられた第２の蛍光体層と、
前記第２の蛍光体層が形成されているとともに、第１位置および第２の位置に変えることができる前記ハウジングに設けられた円板体と、
前記円板体を前記第１の位置と第２の位置に移動させる可動装置と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする照明器具。
【請求項３】
前記表面実装型パッケージにおける発光ダイオードは、紫外線発光ダイオードまたは青色発光ダイオードであり、
前記第１の蛍光体層は、前記発光ダイオードの光を吸収して、色温度４０００Ｋから７１００Ｋの白色光を発光し、
第２の蛍光体層は、第１の蛍光体層を通過した光の一部を吸収して、色温度２０００Ｋから４０００Ｋの白色光を発光することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された照明器具。
【請求項４】
前記第１の蛍光体層の発光する白色光の色温度は、前記第２の蛍光体層の発光する白色光の色温度との差が１０００Ｋ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された照明器具。
【請求項５】
前記発光ダイオードは、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードであり、表面実装型パッケージに実装され、前記基板に取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに設けられた基板から給電されて発光する複数個の発光ダイオードの発光色を変えることができる照明器具に関するものである。本発明は、前記発光ダイオードに大きな電流を流すことができ、その時に発生した熱の放熱、あるいは前記熱応力による伸縮等を考慮した照明器具に関するものである。また、本発明は、金線をワイヤーボンディングで接続する代わりに、金属板状部材からなる金属部材とハンダで接続することにより、振動または熱による発光ダイオードにおける発光層の損傷を防止することができる複数個の発光ダイオードからなる照明器具に関するものである。さらに、本発明は、前記発光ダイオードの上面発光部に微細な凹凸が形成され、その上面を封止材料で覆っていないため、前記発光部からの光を効率良く照射することができる照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２００８−２１６１５号公報における複数個の発光ダイオードを備えた照明器具は、球状ハウジング内に円筒状構造体内に複数の発光ダイオードを取り付け、前記球状ハウジングを保持カップで可動自在に支えている。前記発光ダイオードが取り付けられた球状ハウジングは、前記保持カップの上縁により支えられているため、発光ダイオードが取り付けられている前記円筒状構造体の角度を変えることができる。前記構造を有する照明器具は、発光ダイオードからの光の照射方向を所望の方向に容易に変えることができる。
【特許文献１】特開２００８−２１６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許公開公報に記載されている照明器具は、光の照射方向を変えることができるが、色調を変えることができない。色調を変える場合、ユーザーは、照明器具を全部交換するか、発光体（電球、蛍光灯、発光ダイオード）を照明器具に付け替える必要があった。電球または蛍光灯は、色調の異なるものが販売されているため、交換する手間だけで、色調を変えることが容易にできる。
【０００４】
しかし、発光ダイオードを組み込んだ照明器具は、複数個がパッケージまたは基板に取り付けられている場合が多く、色調の異なるものに交換することができない。
【０００５】
以上のような課題を解決するために、本発明は、異なる蛍光体層を移動させることにより、その都度発光ダイオードの色調も変えることができる照明器具を提供することを目的とする。本発明は、量産性に優れ、大電流および熱応力に耐えるとともに高い強度で保持される照明器具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】
【０００６】
（第１発明）
第１発明の照明器具は、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられた基板と、前記基板に取り付けられている複数個の表面実装型パッケージと、前記表面実装型パッケージに実装された発光ダイオードと、前記表面実装型パッケージに設けられた第１の蛍光体層と、前記複数個の表面実装型パッケージに対応する第１の位置と異なる第２の位置に設けられた第２の蛍光体層と、前記第２の蛍光体層が形成されているとともに、第１位置および第２の位置に変えることができる前記ハウジングに設けられた可動板と、前記可動板を前記第１の位置と第２の位置に移動させる可動装置とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００７】
（第２発明）
第２発明の照明器具は、ほぼ円筒状のハウジングと、前記ハウジング内に設けられたリング状基板と、前記リング状基板に取り付けられている複数個の表面実装型パッケージと、前記表面実装型パッケージに実装された発光ダイオードと、前記表面実装型パッケージに設けられた第１の蛍光体層と、前記複数個の表面実装型パッケージに対応する第１の位置と異なる第２の位置に設けられた第２の蛍光体層と、前記第２の蛍光体層が形成されているとともに、第１位置および第２の位置に変えることができる前記ハウジングに設けられた円板体と、前記円板体を前記第１の位置と第２の位置に移動させる可動装置とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００８】
（第３発明）
第３発明の照明器具において、第１発明または第２発明の表面実装型パッケージにおける発光ダイオードは、紫外線発光ダイオードまたは青色発光ダイオードであり、前記第１の蛍光体層は、前記発光ダイオードの光を吸収して、色温度４０００Ｋから７１００Ｋの白色光を発光し、第２の蛍光体層は、第１の蛍光体層を通過した光の一部を吸収して、色温度２０００Ｋから４０００Ｋの白色光を発光することを特徴とする。
【０００９】
（第４発明）
第４発明の照明器具において、第１発明または第２発明の第１の蛍光体層の発光する白色光の色温度は、前記第２の蛍光体層の発光する白色光の色温度との差が１０００Ｋ以上であることを特徴とする。
【００１０】
（第５発明）
第５発明の照明器具において、第１発明から第４発明の発光ダイオードは、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードであり、表面実装型パッケージに実装され、前記基板に取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発光ダイオードの異なる光を吸収する、表面実装型パッケージに実装されている蛍光体層と、ハウジングの開放部に可動自在に設けられている可動板または円板体に実装されており、可動板または円板体を動かすことによって、前記二種類の蛍光体層を用いて、異なる色調に変えることができる。
【００１２】
本発明によれば、照明器具は、基板またはリング状基板、発光ダイオード、金属部材、反射枠、可動板または円板体、前記可動板または円板体に取り付けられた蛍光体層、あるいは表面実装型パッケージに実装された蛍光体層からなるため、放熱性が良く、大電流を流すことができ、高輝度で二種類の色調を発光することができる。
【００１３】
本発明によれば、ワイヤーボンディング等を使用しないため、長期間に渡り、信頼性が高いだけでなく、発光ダイオードを充填材により封止する必要がないため、安価で量産の優れた照明器具を得ることができる。
【００１４】
本発明によれば、一方の基板に接続された上下電極型発光ダイオードの上部電極と他方の基板が、たとえば、板状あるいはリボン状の金属部材によって接続されているため、大電流を流すことができるだけでなく、放熱性に優れ、熱応力が発生しても緩和することができる。特に、本発明は、各接続部をハンダで接合するため、接合部および／または発光層に振動が加わることがなく、複数個の発光ダイオードからなる照明器具を得ることができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１発明）
第１発明の照明器具は、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられた基板と、前記基板に取り付けられている複数個の表面実装型パッケージと、前記表面実装型パッケージに実装されている発光ダイオードと、前記表面実装型パッケージに設けられた第１の蛍光体層と、前記表面実装型パッケージに対応する第１の位置と異なる第２の位置に設けられている第２の蛍光体層と、前記第１の位置から前記第２の蛍光体層が形成されている第２の位置に変えることができる可動板と、前記可動板を移動する可動装置とから少なくとも構成されている。前記ハウジングは、一方が開放され、他方に底部を有するほぼ箱体であり、照明器具を下向き、上向き、あるいは、所望の角度にして取り付けることができる。また、前記ハウジングは、開放部を所望の形状にすることができる。
【００１６】
前記基板は、前記ハウジング内に収納されるように設けられ、たとえば、印刷配線基板のように絶縁基板上に所望の形状からなる導電膜が形成されている。前記複数個の表面実装型パッケージは、所定間隔を置いて前記基板に取り付けられている。前記表面実装型パッケージは、発光ダイオード、前記基板の導電膜に接続して前記発光ダイオードの電極から大電流を流すことができる幅を有する金属部材、前記発光ダイオードの電極および前記金属部材とを接合するハンダ、および反射枠、前記反射枠に取り付けられた第１の蛍光体層から少なくとも構成されている。また、前記基板は、電源に接続するソケットが設けられている。
【００１７】
前記ハウジングは、開放部を閉塞するための可動板が可動自在に取り付けられている。前記可動板は、たとえば、発光ダイオードの数だけ透孔が設けられ、前記複数個の表面実装型パッケージの発光ダイオードと対応する第１の位置と異なる第２の位置に第２の蛍光体層が設けられている。
【００１８】
前記可動板は、前記基板に設けられた可動装置によってハウジング内で可動自在になっており、所定距離だけ移動することにより、発光ダイオードを異なる蛍光体層を介して異なる色に発光させる。前記照明器具は、前記可動板を可動装置によって所定距離だけ移動させるだけで、異なった色の光を発光させることができる。前記可動装置は、基板を所定距離移動できるものであれば、モータの代わりに手動とすることもできる。すなわち、前記照明器具は、その時の気分、あるいは、夏または冬等の季節によって、発光ダイオードから異なる色に変えて照明を行なうことができる。
【００１９】
（第２発明）
第２発明の照明器具は、円筒状のハウジングと、たとえば、印刷配線基板からなるリング状基板と、複数個の表面実装型パッケージと、前記ハウジングの開放部に設けられている円板体と、前記円板体を移動させる可動装置とから少なくとも構成されている。前記リング状基板は、金属基板の場合、空間または絶縁部材を介して一体に構成されている。前記表面実装型パッケージは、一方の電極が前記リング状基板の一端に、他方の電極が金属部材を介して次のリング状基板の他端にハンダにより接続されている。
【００２０】
前記金属部材は、金線と異なり、金製リボン、板状部材、矩形状の金箔等からなり、大電流を流すことができるだけでなく、面積が大きいため、放熱効果を有する。また、前記円板体は、前記発光ダイオードに対応する第１の位置と異なる第２の位置に、交互に同じ間隔で前記第１の蛍光体層と異なる色を発色する第２の蛍光体層が設けられている。
【００２１】
前記金属部材は、金、銀、または銅、あるいは、前記銅の表面に金、銀、またはニッケルから選択された少なくとも１種のメッキが施されている。前記金属部材は、たとえば、２本のリボン状腕部またはリボン状金属部材からなり、前記腕部の間に開口部が形成される。前記発光ダイオードの発光層の側部から発射される光は、前記腕部の間に形成された開口部から上部に向かって放射できるようになっている。
【００２２】
前記金属部材は、前記発光ダイオードの発光層の側部からの光を上部に通し易い形状であれば、前記腕部の形状に限定されない。前記リボン状金属部材は、電流を多く流すことができるだけでなく、電気抵抗が少なく発熱も少ない。また、前記金属部材は、表面積および／または断面積が大きいため、内部に発生した熱を速く放出することができる。
【００２３】
前記円板体は、たとえば、前記ハウジングの一方を閉塞するとともに、たとえば、前記発光ダイオードの数の２倍の透孔が同じ間隔で設けられている。また、前記透孔は、前記表面実装型パッケージに対応する第１の位置と異なる第２の位置に第２の蛍光体層が設けられている。また、前記円板体における前記第２の蛍光体層は、第１の位置と異なる第２の位置に交互に等間隔で設けられている。前記円板体は、所定間隔移動することにより、第１の蛍光体層から第２の蛍光体層介して前記発光ダイオードからの異なる光を吸収して、異なる色を発色することができる。
【００２４】
前記駆動装置は、前記基板に設けられ、前記円板体を所定間隔だけ回転させる。また、前記駆動装置は、モータ、たとえば、ステッピングモータとその制御装置からなり、所定の距離だけ円板体を移動させる。すなわち、前記照明器具は、たとえば、モータを所定角度回転させることにより、温かい色の光、あるいは、涼しい色の光のいずれかを選択することができる。
【００２５】
前記照明器具は、絶縁性基板の代わりにセラミック基板とすることができる。前記セラミック基板は、導電膜を形成することにより、複数個の発光ダイオードを、たとえば、直列に接続する。前記基板は、絶縁性基板、セラミック基板の代わりに金属基板とすることもできる。前記金属基板は、絶縁膜を形成した後に導電膜の配線を形成する。
【００２６】
前記照明器具は、基板、金属基板、またはセラミック基板に複数個の発光ダイオードの光を反射する反射枠が接合されている。前記反射枠は、前記金属基板の場合、前記金属基板の間にある絶縁部材による強度の劣化を防止することができる。また、前記反射枠は、金、銀、ニッケル等の反射部材を設けることにより、前記発光ダイオードの光を効率良く反射させるだけでなく、照明器具内の熱を効率良く逃がすことができる。さらに、前記反射枠は、ポーラスセラミックとすることにより、放熱効率をさらに向上させることができる。さらに、前記反射枠は、アルミナ系、アルミナおよびガラスの複合系のセラミック等の部材からなり、前記それぞれの電極部分に対応するように、樹脂系、ガラス系、ロウ材系の接着剤によって前記基板部分および電極部分に接合される。また、前記反射枠の形状は、正方形、円形、楕円形、長方形等の形状にすることができる。
【００２７】
前記照明器具は、前記可動板または円板体を移動または回転させる駆動装置として、ステッピングモータが使用される。前記ステッピングモータは、制御装置により、所定の角度だけ正確に移動できるため、前記蛍光体層を必要以上大きくする必要がない。
【００２８】
前記照明器具は、前記ステッピングモータの制御装置を照明器具の調光装置に付属させる。前記調光装置は、光、赤外線、無線等により、前記照明器具における明るさおよび可動板または円板体の移動を制御することができる。
【００２９】
前記照明器具は、前記発光ダイオードの電極、金属部材、金属基板、および基板またはセラミック基板に設けられた導電膜がワイヤーボンディングにより接合されるのではなく、ハンダにより接合される。すなわち、前記照明器具は、前記ワイヤーボンディングによって発生する振動および圧力が発光ダイオードに伝わらないため、発光ダイオードの損傷がなく、接合強度を向上させることができる。前記照明器具は、ワイヤーボンディングを使用することなく、前記各部に対してハンダを使用して、高い信頼性により接合できるため、前記発光ダイオード近傍に絶縁部材を充填する必要がなくなった。
【００３０】
前記照明器具は、前記絶縁基板、金属基板、またはセラミック基板に前記発光ダイオードが直列に接続されるとともに、少なくとも一個のコンセントが設けられている。前記基板が印刷配線基板の場合、複数の発光ダイオードは、直列に接続することもできるが、前記複数の発光ダイオードを並列に接続することもできる。前記コンセントは、前記絶縁基板、金属基板、またはセラミック基板の裏側から導出される従来のものが適用できる。
【００３１】
前記絶縁基板、金属基板、セラミック基板は、複数個の発光ダイオードを設ける水平部に連設して凹部が設けられる。前記凹部には、たとえば、モータ等の駆動装置およびその制御装置を設けることができる。前記セラミック基板に対する凹部の作製は、グリーンシートを作製する際に、予め成形しておく。
【００３２】
（第３発明）
第３発明の照明器具は、表面実装型パッケージに実装する発光ダイオードを紫外線発光ダイオードまたは青色発光ダイオードを用いる。前記パッケージに設けた第１の蛍光体層は、前記発光ダイオードの光を吸収して、色温度４０００Ｋから７１００Ｋの白色光を発光する。また、前記円板体に形成した第２の蛍光体層は、第１の蛍光体層を通過した光の一部を吸収して、色温度２０００Ｋから４０００Ｋの白色光を発光する。紫外線発光ダイオードを使用する場合は、紫外線を全部吸収して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の蛍光体で白色光とする。また、前記紫外線発光ダイオードは、紫外線の一部を吸収して、青色および黄色を発光する蛍光体、必要に応じて、赤色を発光する蛍光体を混ぜ、赤みを帯びた白色光とする。特に、第２の蛍光体は、赤色の発光成分が多い。青色発光ダイオードを使用する場合は、青色光の一部を吸収して、緑色および赤色を発光する蛍光体で白色光とする。前記青色発光ダイオードは、青色光の一部を吸収して、黄色、必要に応じて、赤色を混ぜた蛍光体で白色光とする。第２の蛍光体は、赤色が多くなる赤色発光成分の多いものを選択する。
【００３３】
前記可動板または円板体は、第２の蛍光体層が設けられ、前記表面実装型パッケージに設けた第１の蛍光体層から所定距離移動できるようになっており、青色発光ダイオードを暖く感じる色、または冷たく感じる色に変換することができる。紫外線発光ダイオードまたは青色発光ダイオードは、紫外線を吸収して青色、緑色、および赤色を発色する蛍光体を含む蛍光体層を用いてほぼ白色を出したり、あるいは紫外線を吸収して青色を発色する蛍光体層と、紫外線および前記青色を吸収して緑色と赤色を発色する蛍光体層を用いてもほぼ白色光を出すことができる。前記白色光は、前記蛍光体層を変えるだけで、温かい色または冷たい色等所望の色に変換することができる。
【００３４】
（第４発明）
第４発明における照明器具は、第１の蛍光体層の色温度と、第２の蛍光体層の色温度差を１０００Ｋとしている。前記色温度差は、温かい色と涼しい色を十分に認識できるものであることを発見した。
【００３５】
（第５発明）
第５発明の照明器具は、発光ダイオードを窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードとして、表面実装型パッケージに実装され、基板に取り付けられる。前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、たとえば、下から下部電極、基板と、ｎ型窒化ガリウム系半導体層、量子井戸構造型活性層、ｐ型窒化ガリウム系半導体層、上部部分電極の順に形成されている。前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、各電極と金属部材をハンダによって接合が容易にできるだけでなく、大電流（たとえば、３５０ｍＡ）を流しても放熱性が良く、高い輝度を得ることができる。
【実施例１】
【００３６】
図１（イ）から（ニ）は本発明の第１実施例で、（イ）は表面実装型パッケージの取り付け状態を示す図、（ロ）は表面実装型パッケージを説明する図、（ハ）は異なる蛍光体膜が形成されている円板体を説明する図、（ニ）は照明器具の断面図である。図１（イ）において、照明器具は、ほぼ円筒状のハウジング１１と、前記ハウジング１１に取り付けられた表面実装型パッケージ１２と、前記ハウジングの開口部に設けられた円板体１３とから少なくとも構成されている。前記照明器具は、ハウジング１１に６個の表面実装型パッケージ１２が取り付けられている例である。
【００３７】
前記ハウジング１１は、図１（ニ）に示す形状のもの以外に、円形、楕円形、方形にすることができる。また、前記ハウジング１１は、前記表面実装型パッケージ１２に電力を供給する導電膜１１２、１１２′、・・・が形成されている。前記導電膜１１２、１１２′、・・・は、たとえば、リング状基板１１１の一部において、ソケット１１３が接続されている。前記リング状基板１１１は、絶縁製合成樹脂部材またはセラミック部材とした場合、電気的に絶縁されている複数個の導電膜１１２が形成されている。前記リング状基板１１１は、いわゆる、印刷配線基板とすることができる。
【００３８】
また、前記リング状基板１１１は、金属基板とした場合、絶縁部材または空間を介してリング状に構成される。前記リング状基板１１１は、６個の表面実装型パッケージ１２を介して直列に接続され、ソケット１１３に至る。前記リング状基板１１１は、表面実装型パッケージ１２を並列に接続するように導電膜１１２を形成することもできる。
【００３９】
図１（ロ）において、表面実装型パッケージ１２は、発光ダイオード１２１と、金属部材１２２と、反射枠１２３と、蛍光体膜１５とから少なくとも構成されている。前記発光ダイオード１２１は、たとえば、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードであり、下部電極が前記導電膜１１２にハンダにより接合されている。前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードの上部部分電極は、金属部材１２２を介して他方の導電膜１１２′に接合されている。
【００４０】
反射枠１２３は、前記導電膜１１２、１１２′上にシリコーン樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、ガラス系、ロウ材の接着剤によって接合されている。前記発光ダイオード１２１は、たとえば、図１（イ）において、６個であり、導電膜１２を介して直列に接続されているが、数は任意に増減できる。前記反射枠１２３は、たとえば、アルミナ系、アルミナおよびガラスの複合系のセラミック等の部材とすることができる。
【００４１】
図１（ハ）において、円板体１３は、図示されていないが、ハウジング１１の開口部に可動自在に取り付けられている。前記円板体１３は、前記表面実型パッケージ１２と同じ間隔に、前記表面実装型パッケージ１２に設けられている蛍光体膜１５と異なる波長の光を吸収する蛍光体膜１３１が形成されている。たとえば、前記表面実装型パッケージ１２に設けられている蛍光体膜１５は、昼光色（白熱電球色）であり、前記蛍光体膜１３１は、冷光色（青い蛍光灯色）からなる。前記円板体１３は、自動または手動により、所定角度移動させることにより、発光ダイオード１２１における光を一部吸収して、異なる色の光を照射することになる。すなわち、前記照明器具は、円板体１３の移動により、同じ発光源から異なる色の光を照射して、温かい光または涼しい光に変えることができる。
【００４２】
図１（ニ）において、ハウジング１１は、たとえば、凹部１１２と基板１１１とから少なくとも構成されている。前記基板１１１は、図１（ロ）に示す表面実装型パッケージ１２が、たとえば、６個取り付けられている。前記凹部１１２には、前記円板体１３を移動させるモータ１４およびその制御回路１４２が少なくとも収納されている。前記モータ１４は、前記制御回路１４２からの指令により、モータ軸１４１を介して前記円板体１３を所定角度移動させ、前記蛍光体膜１３１を選択することができる。また、前記ハウジング１１は、開口部に前記円板体１３が可動状態で取り付けられている。
【００４３】
前記ハウジング１１の形状は、必ずしも、凹部１１２およびモータ１４を設ける必要がなく、手動で前記円板体１３を移動させることもできる。また、ハウジング１１および円板体１３は、必ずしも円形である必要がなく、方形、楕円形として、移動を回転ではなく、平行移動させることもできる。また、モータ１４および制御回路１４２を用いる場合は、照明器具の調光装置からの指令によって、蛍光体膜を選択することができるようにすると便利である。
【００４４】
図１におけるハウジング１１の形状は、全体を筒状、筒状と方形、これらの形状に限らず、楕円形、正方形、長方形、その他、変形した形状のものを含む。前記蛍光体膜は、枠を介せずに前記表面実装型パッケージ１２に直接設けることもできる。前記表面実装型パッケージ１２は、たとえば、正方形の１０ｍｍ×１０ｍｍで、その間にあるスリット１３の幅は、０．５ｍｍである。また、前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオード１１の大きさは、１．０ｍｍ×１．０ｍｍで、厚さ０．５ｍｍである。
【００４５】
前記発光ダイオード１２１の電極と導電膜１１２′を接続する金属部材１２２は、たとえば、金製リボンであり、厚さが２５μｍ、幅が１５０μｍであり、前記長さを中心にして増減できる。前記金製リボンは、短冊状の金からなるため、熱伝導が良く、大電流を流すことができる。また、前記金製リボンは、光を良く反射するため、影を作らずに光を効率良く外部に放射することができる。
【００４６】
前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオード１２１は、たとえば、ｐ型窒化ガリウム半導体層とｎ型窒化ガリウム半導体層との間に活性層を有する。前記窒化ガリウム系窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、前記一方の半導体層の上部に上面発光部と部分電極を有し、他方の半導体層の最下層に前記パッケージ電極と接合する下部電極を有する。
【００４７】
本発明の窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードにおける電極の上部表面は、微細な凹凸が形成されており、大電流を流すことにより、高い輝度を得ることができる。
【実施例２】
【００４８】
図２（イ）は本発明の第２実施例であり、ハウジング内に表面実装型パッケージが設けられており、ハウジングの開放部に、一部に蛍光体層が設けられた可動板を取り付けた照明器具を説明するための概略図、（ロ）照明器具の側面図である。図２（イ）において、照明器具２１は、ハウジング２２と、基板２３と、表面実装型パッケージ１２と、可動板または円板体２６とから少なくとも構成されている。前記照明器具２１は、図１と同様に、ハウジング２２の内部に、基板２３を介して６個の表面実装型パッケージ１２が取り付けられている。蛍光体層１５は、前記表面実装型パッケージ１２の上面に予め設けられている。
【００４９】
前記可動板または円板体２６は、前記ハウジング２２の開放端に可動自在に取り付けられている。前記可動板または円板体２６は、発光ダイオード１２１に対応する位置に前記蛍光体層１５と異なる波長の光を吸収する蛍光体層１３１が少なくとも一部に設けられている。また、前記可動板または円板体２６は、図２（ロ）に示すように、図における左右方向に移動できるような構造になっている。たとえば、前記可動板または円板体２６は、突出部２５が前記ハウジング２２のスリット２４から突出しており、前記突出部２５をにより移動ができる。
【００５０】
前記前記前記可動板または円板体２６は、前記突出部２５を移動させることにより、発光ダイオード１２１の光が蛍光体層１５および蛍光体層１３１を通過する場合と、蛍光体層１５のみを通過する場合を選択できる。すなわち、前記照明器具２１は、突出部２５を動かすだけで、昼光色または冷白色を選択することができる。
【実施例３】
【００５１】
図３は本発明の第３実施例であり、ハウジング内に表面実装型パッケージが設けられており、ハウジングの開放部に、一部に蛍光体層が設けられたモータによる可動板を取り付けた照明器具を説明するための概略図である。図３において、照明器具３１は、ハウジング３２と、基板３３と、表面実装型パッケージ１２と、駆動装置と、円板体３６とから少なくとも構成されている。前記照明器具は、図１と同様に、ハウジング３２の内部に、基板３３を介して６個の表面実装型パッケージ１２が取り付けられている。蛍光体層１５は、前記表面実装型パッケージ１２の上面に予め設けられている。
【００５２】
前記円板体３６は、前記ハウジング３２の開放端にモータ３４およびモータ回転軸３４１を介して可動自在に取り付けられている。前記円板体３６は、発光ダイオード１２１に対応する位置に前記蛍光体層１５と異なる波長の光を吸収する蛍光体層１３１が少なくとも一部に設けられている。たとえば、前記円板体３１は、制御回路３４２により、モータ３４を回転することにより、発光ダイオード１２１の光が蛍光体層１５のみを通過する場合、あるいは、蛍光体層１５と蛍光体層１３１を通過する場合によって光の吸収が異なり、異なる色調の照明ができる。
【００５３】
従来例の窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、上部電極と金属基板との接合に、超音波ワイヤーボンディングを用いた場合、発光不良の不良品が約１０％発生した。また、前記窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、３５０ｍＡを通電した場合、約４％の通電異常による焼けが発生した。本発明の実施例では、金製リボンを介してハンダにより接合しているため、３５０ｍＡから５００ｍＡの通電においても、不良品の発生がなかった。
【００５４】
前記実施例の窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオード（青色）は、発光面が凹凸に加工され、波長４５０ｎｍの青色を発光するものを使用したため、３．２Ｖ、３５０ｍＡの電流を流し青色光の光度を測定したところ、５０００ｍｃｄ〜５７００ｍｃｄであった。従来の発光面が凹凸加工されておらず、シリコーン系のエラストマータイプとゲルタイプの充填材で封止されたものは、６００ｍｃｄ〜９００ｍｃｄ程度の光度の低下があった。
【００５５】
また、ユーロピウム系黄色蛍光体をシリコーン樹脂に配合した蛍光体膜をそれぞれに反射体の上部の段差に接合し、発光ダイオードの青色と蛍光体の発光する黄色により白色光を出させ、上記と同様に、３．２Ｖ、３５０ｍΛの電流を流して白色光の光度を測定したところ、実施例は２５８００〜２６９００ｍｃｄ、比較例は、２１６００〜２３６００ｍｃｄであった。同時に光束を測定したところ、実施例は、６７．６〜７４．２ルーメン、平均７０．５ルーメンであり、エラストマータイプの封止材を用いた比較例は、５７．４〜６４．ハレーメン、平均６０ルーメンであり、ゲルタイプの封止材を用いた比較例は、６０．２〜６３．１ルーメン、平均６１．５ルーメンであった。実施例の白色光の光束は、比較例に比べて１４．６〜１  ７．５％の増加であった。なお、光度の測定は、福興システム社製のＬＨＤテスターを用い、光東の測定は、ＬＡＢＳＰＨＥＲＥ社製の光束計を用いた。
【００５６】
次に、第１の蛍光体膜および第２の蛍光体膜における蛍光体の配合例を説明する。第１の蛍光体膜は、たとえば、インテマテックス社製の黄色２６重量％、サーノフ社製の赤１．２重量％、三菱化学社製の緑１．５重量％、残りをシリコン樹脂として、膜厚を２６０μｍとした場合、色温度が６８００Ｋであった。これをベースにした第２の蛍光体膜は、サーノフ社製の赤１５重量％、残りをシリコン樹脂として膜厚を１２０μｍとして、第１の蛍光体膜に重ねた場合、色温度が２４００Ｋであった。また、第２の蛍光体膜は、サーノフ社製の赤を１０重量％で同じ厚さにして、第１の蛍光体膜に重ねた場合、色温度が３０００Ｋであった。
【００５７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本実施例は、絶縁された一対の金属基板またはパッケージ電極で説明されているが、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードおよびパッケージ電極等を複数個にして、直列および／または並列に接続した発光装置にできることはいうまでもないことである。本発明に使用した蛍光体層、窒化ガリウム系上下電極型発光ダイオードは、公知または周知のものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（イ）から（ニ）は本発明の実施例で、（イ）は表面実装型パッケージの取り付け状態を示す図、（ロ）は表面実装型パッケージを説明する図、（ハ）は異なる蛍光体膜が形成されている円板体を説明する図、（ニ）は照明器具の断面図である。（実施例１）
【図２】（イ）は本発明の第２実施例であり、ハウジング内に表面実装型パッケージが設けられており、ハウジングの開放部に、一部に蛍光体層が設けられた可動板を取り付けた照明器具を説明するための概略図、（ロ）照明器具の側面図である。（実施例２）
【図３】本発明の第３実施例であり、ハウジング内に表面実装型パッケージが設けられており、ハウジングの開放部に、一部に蛍光体層が設けられたモータによる可動板を取り付けた照明器具を説明するための概略図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００５９】
１１・・・ハウジング
１１１・・・基板
１１２、１１２′・・・導電膜
１２・・・表面実装型パッケージ
１２１・・・発光ダイオード
１２２・・・金属部材
１２３・・・反射枠
１３・・・円板体
１３１・・・蛍光体膜
１４・・・モータ
１４１・・・モータ軸
１４２・・・制御回路
１５・・・蛍光体膜
【図１】
2009231228.tif 000003
【図２】
2009231228.tif 000004
【図３】
2009231228.tif 000005