CN102893078B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

照明装置具备发光装置和扩散构件。发光装置包括：发出在380～420nm的波长范围具有峰值波长的光的多个发光元件、发出在560nm～600nm的波长范围具有峰值波长的可见光的第1荧光体、可被紫外线或短波长可见光激发且发出与第1荧光体发出的可见光处于补色关系的可见光的第2荧光体、以及作为覆盖多个发光元件的光透射构件且分散有第1荧光体和第2荧光体的光透射构件。扩散构件将从发光装置射出的光的至少一部分扩散。光透射构件中所含的荧光体整体的体积浓度为0.01vol%以上10vol%以下，光透射构件以与发光元件的光射出面垂直方向的厚度为0.4mm以上20mm以下的形状构成。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及照明装置。
背景技术
以往，作为照明用灯具多使用荧光灯、电灯。近年来，作为这种灯具的代替品，从耗电量、寿命的观点出发，开发了各种使用发光二极管的白色发光装置。存在若干使用发光二极管来实现白色光的技术，例如，通过组合发出蓝色光的发光二极管、被蓝色光激发而发出黄色光的荧光体来实现（专利文献1）。
另一方面，发光二极管发出的光，其定向性强、发光面积也小。因此，难以利用单独的发光二极管以均一的亮度照射宽范围。因此，考虑到排列多个发光二极管而得到的灯具，在发光二极管的正上方和周边部产生大的亮度不均，这种情况会引起照度不均。因此，为了降低照度不均，设计了在发光二极管的射出面的上方设置有扩散板的灯具、照明装置（light）。
例如，已知有如下的具备多个白色发光二极管和透光板的显示灯（参照专利文献2），该透光板具有使发光二极管的光的一部分发生散射地反射的透射漫反射层。还已知具备排列的多个发光二极管和扩散体的背光灯（专利文献3），该扩散体被配置在发光二极管上方，用于使发光二极管的光扩散地供给LCD面板。
〔在先技术文献〕
〔专利文献〕
〔专利文献1〕日本特开2006-261540号公报
〔专利文献2〕日本特开2004-221528号公报
〔专利文献3〕日本特开2005-115372号公报
发明内容
〔发明所要解决的课题〕
然而，上述这种透光板、扩散体等所谓的扩散板的设置，成为从照明装置射出的光束减少的主要原因。尤其是对于组合发出蓝色光的发光二极管和被蓝色光激发而发出黄色光的荧光体而得到的发光装置，不仅容易发生前述的亮度不均，而且容易发生局部变色。因此，为了抑制因照射面导致的照度不均，需要使用透射率更低的扩散板，这会成为光束更为减少的主要原因。
本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种器具效率高的照明装置。
为了解决上述课题，本发明的一个实施方式的照明装置具备发光装置和扩散构件，所述发光装置包括：发出在380～420nm的波长范围具有峰值波长的紫外线或短波长可见光的多个发光元件；被紫外线或短波长可见光激发，发出在560nm～600nm的波长范围具有峰值波长的可见光的第1荧光体；被紫外线或短波长可见光激发，发出与第1荧光体发出的可见光处于补色关系的可见光的第2荧光体；以及作为覆盖多个发光元件的光透射构件，且分散有第1荧光体和第2荧光体的光透射构件，本发光装置混合来自各荧光体的光而获得白色，本扩散构件配置在与光透射构件对置的位置，将从所述发光装置射出的光的至少一部分扩散。光透射构件中所含的荧光体整体的体积浓度为0.01vol%以上、10vol%以下，光透射构件以与发光元件的光射出面垂直的方向的厚度为0.4mm以上、20mm以下的形状构成。
根据该构成，通过混合从被紫外线或短波长可见光激发的第1荧光体发出的在560nm～600nm波长范围具有峰值波长的可见光、和被紫外线或短波长可见光激发的第2荧光体发出的与第1荧光体发出的可见光处于补色关系的可见光，可以获得白色光。此外，通过适当设定光透射构件中的荧光体的体积浓度、光路长度，发光元件发出的光可以效率良好地被荧光体吸收，并且荧光体发出的光被其他荧光体吸收或者发生散射的情况被抑制。因此，与使用组合蓝色发光元件和黄色荧光体而得到的发光装置的照明装置进行比较，发光面内的部分变色被抑制。这样，由于成为照度不均的一个原因的部分变色被抑制，因此使用光透射率比较高的扩散板，仍可以实现照度不均少的照明装置。
第1荧光体，其平均粒径可以为0.5μm以上、100μm以下。第2荧光体，其平均粒径可以为0.5μm以上、100μm以下。由此，可以使荧光体在光透射构件的内部分散，使效率良好的发光成为可能。
将第1荧光体的激发光谱的最大强度记为Imax，将第2荧光体的发光光谱的峰值波长时的第1荧光体的激发光谱的强度记为Ia，则可以满足Ia<0.5×Imax。由此，可以抑制从第2荧光体发出的光被第1荧光体吸收而再发光的情况。
发光元件可以配置成与相邻的发光元件之间的间隔在0.4mm～20mm的范围，优选0.5mm～15mm的范围。由此，发光面的亮度不均被抑制，在更宽范围进行均一的照明变为可能。
扩散构件可以配置成与光透射构件的距离在3mm～30mm的范围。由此，可以抑制照度不均并实现薄型化。
扩散构件的透射率可以是80%～95%的范围。由此，可以抑制从发光装置射出的光在透过扩散构件时光束的减少。
扩散构件的扩散率可以是10%以上。由此，从发光装置射出的光被适度地散射，可抑制照度不均。
关于扩散构件，透射率和扩散率可以设定为使光射出侧的面的亮度不均在45%以下。由此，照度不均少的高品质照明变为可能。
需要说明的是，将以上构成要素的任意组合、本发明的内容在方法、装置、系统等之间进行的变换作为本发明的方式也是有效的。
〔发明效果〕
根据本发明，可以提供器具效率高的照明装置。
附图说明
图1是实施方式的照明装置的剖面示意图。
图2是比较例的照明装置的剖面示意图。
图3的（a）是照明装置的俯视图，图3的（b）是图3的（a）的A-A剖面图。
图4是示意地表示实施例的发光装置的发光模式的图。
图5是表示实施例中的发光装置所使用的荧光体的发光光谱及激发光谱的图。
具体实施方式
以下边参照附图，边详细地对用于实施本发明的方式进行说明。需要说明的是，在附图的说明中，对同样的要素添加同样的标号，适当省略重复的说明。
图1是实施方式的照明装置的剖面示意图。图1示出的照明装置100具备发光装置10和将从发光装置10射出的光的至少一部分扩散的扩散构件26。发光装置10在基板12上形成多对电极14（阳极）和电极16（阴极）。在各电极14上分别利用安装构件20固定半导体发光元件18。半导体发光元件18和电极14利用安装构件20导通，半导体发光元件18和电极16利用线22导通。在多个半导体发光元件18上，设置有一体地覆盖多个半导体发光元件18的荧光层24。在夹着荧光层24与基板12相反侧的区域以与荧光层24对置的方式设置有板状的扩散构件26。
在基板12上的未设置前述电极14、16和半导体发光元件18的区域形成有反射面17。作为反射面17的形成方法，有以下的方法。首先，在基板12上形成电极部分，对该电极部分在加上掩模的状态下在其上施以白色的丙烯酸系、聚氨酯系、有机硅系、含氟系或丙烯酸·有机硅系的反射涂装。之后，取下掩模，安装半导体发光元件18。由此，即使是被从半导体发光元件18向上方发出的光所激发的荧光体发出的光朝向基板12，仍可被反射面17再次反射向上方。由此，在从荧光体产生的光中，朝向基板12侧的光，也可以在照明中有效地利用，因此可实现光输出效率的提高。
基板12优选利用不具有导电性、但热导率高的材料来形成，例如可以使用陶瓷基板（氮化铝基板、氧化铝基板、莫来石基板、玻璃陶瓷基板）、玻璃环氧基板等。需要说明的是，若在电极14、16之下形成绝缘层，则也可以利用金属基板（优选铝、铜、黄铜等的热导率高的材质）、SiC基板、碳基板、金属和碳的复合基板等。
电极14及电极16是由金、铜等金属材料形成的导电层。
半导体发光元件18是本发明的发光装置中使用的发光元件的一例，例如可以使用发出紫外线或短波长可见光的LED、LD等。作为具体例，可以举出InGaN系的化合物半导体。InGaN系的化合物半导体，发光波长区域因In的含量而变化。显示出如果In的含量多、则发光波长变为长波长，In的含量少、则发光波长变为短波长的倾向，已确认在峰值波长400nm附近的程度，含有In的InGaN系化合物半导体发光的量子效率最高。本实施方式的半导体发光元件18，优选发出在380～420nm的波长范围具有峰值波长的紫外线或短波长可见光。
安装构件20，例如是银糊料等导电性粘接剂或金锡共晶焊料等，将半导体发光元件18的下表面固定在电极14上，将半导体发光元件18的下表面侧电极与基板12上的电极14电连接。
线22是金线等导电构件，例如经超声波热压合等与半导体发光元件18的上表面侧电极及电极16接合，将两者电连接。
在荧光层24中，通过分散有后述的各荧光体的粘合剂构件将包括多个半导体发光元件18的基板12上表面一体地密封。荧光层24例如通过如下方式形成：在制作了于液状或凝胶状的粘合剂构件中混入荧光体的荧光体糊料后，将该荧光体糊料在半导体发光元件18的上表面涂覆成板状或圆筒状之后，通过固化荧光体糊料的粘合剂构件而形成。作为粘合剂构件，例如可以使用有机硅树脂、含氟树脂等。此外，本实施方式的发光装置，作为激发光源使用紫外线或短波长可见光，因此优选耐紫外线性能优异的粘合剂构件。
此外，荧光层24也可以混入荧光体以外的具有各种物性的物质。通过在荧光层24中混入比粘合剂构件的折射率高的物质，例如金属氧化物、含氟化合物、硫化物等，可以提高荧光层24的折射率。由此，从半导体发光元件18产生的光在向荧光层24入射时产生的全反射被降低，可获得使激发光向荧光层24的输入效率提高这样的效果。进而，通过使混入的物质的粒径为纳米尺寸，可以在不降低荧光层24的透明度的情况下提高折射率。此外，可以将氧化铝、氧化锆、氧化钛等平均粒径0.3～3μm左右的白色粉末作为光散射剂混入到荧光层24中。由此，可以防止发光面内的亮度、色度不均。荧光层24是覆盖半导体发光元件18的光透射层，作为分散有后述的第1荧光体、第2荧光体的光透射构件发挥功能。此外，也可以混合尺寸为数nm～数百nm的SiO2。通过混合这种透明微粒，可以使荧光体糊料的触变性变高，可以维持涂覆的荧光体糊料的形状，防止固化层中的荧光体的沉降。
本实施方式的荧光层24是半圆筒形状。需要说明的是，荧光层24的形状不限于此，例如可以是长方体。总之，优选从各半导体发光元件18的光射出面18a到正上方的荧光层24的表面24a的距离L没有很大差异。此外，荧光层24以与半导体发光元件18的光射出面18a垂直方向的厚度为0.4mm以上20mm以下的形状构成。若是这种形状的荧光层，则利用从多个半导体发光元件18射出的光可以在宽范围实现照度不均少的照明。
扩散构件26配置在与荧光层24对置的位置，以从发光装置10射出的光的至少一部分扩散的方式构成。扩散构件26，优选例如分散有顔料、纳米粒子的丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯等透明性高的树脂。此外，可以使用进行适度喷砂处理的玻璃。
接着，对可以在本实施方式的发光装置中使用的各荧光体进行详述。
（第1荧光体）
第1荧光体是被紫外或短波长可见光激发而发出可见光的荧光体，是由通式（M2 x，M3 y，M4 z）mM1O3X（2/n）（其中，M1表示从Si、Ge、Ti、Zr及Sn组成的组中选择的至少含有Si的1种以上的元素，M2表示从Ca、Mg、Ba及Zn组成的组中选择的至少含有Ca的1种以上的元素、M3表示从Sr、Mg、Ba及Zn组成的组中选择的至少含有Sr的1种以上的元素、X表示至少1种卤素、M4表示从稀土元素及Mn组成的组中选择的至少含有Eu2+的1种以上的元素。此外，m的范围是1≤m≤4/3即可、n的范围是5≤n≤7即可。并且，x、y和z的范围满足x+y+z=1、0<x<0.99、0<y<0.99、以及0.01≤z≤0.3即可。）表示的荧光体。此外，第1荧光体是发出在560～600nm的波长范围具有峰值波长的可见光的荧光体。
第1荧光体，例如，可以如下这样获得。第1荧光体，作为原料，可以使用由下述化学式（1）～（4）表示的化合物。
（1）M’1O2（M’1表示Si、Ge、Ti、Zr、Sn等4价元素。）
（2）M’2O（M’2表示Mg、Ca、Ba、Zn等的2价元素。）
（3）M’3X2（M’3表示Mg、Sr、Ba、Zn等的2价元素，X表示卤素。）
（4）M’4（M’4表示Eu2+等稀土元素及/或Mn。）
作为化学式（1）的原料，例如可以使用SiO2、GeO2、TiO2、ZrO2、SnO2等。作为化学式（2）的原料，例如可以使用2价金属离子的碳酸盐、氧化物、氢氧化物等。作为化学式（3）的原料，例如可以使用SrCl2、SrCl2·6H2O、MgCl2、MgCl2·6H2O、BaCl2、BaCl2·2H2O、ZnCl2、MgF2、SrF2、BaF2、ZnF2、MgBr2、SrBr2、BaBr2、ZnBr2、MgI2、SrI2、BaI2、ZnI2等。作为化学式（4）的原料，例如可以使用Eu2O3、Eu2（CO3）3、Eu（OH）3、EuCl3、MnO、Mn（OH）2、MnCO3、MnCl2·4H2O、Mn（NO3）2·6H2O等。
作为化学式（1）的原料，优选M’1至少含有Si。此外，也可以将Si用从Ge、Ti、Zr及Sn
组成的组中选择的至少一种元素进行部分置换。在这种情况下，优选Si在M’1中所占的比例为80mol%以上的化合物。作为化学式（2）的原料，优选M’2至少含有Ca。此外，可以将Ca用从Mg、Ba及Zn等组成的组中选择的至少一种元素进行部分置换。在这种情况下，优选Ca在M’2中所占的比例为60mol%以上的化合物。作为化学式（3）的原料，优选M’3至少含有Sr。此外，可以将Sr用从Mg、Ba及Zn等组成的组中选择的至少一种元素进行部分置换。在这种情况下，优选Sr为30mol%以上的化合物。此外，作为化学式（3）的原料，优选X至少含有Cl。此外，也可以将Cl用其他卤素进行部分置换。在这种情况下，优选Cl的比例为50mol%以上的化合物。作为化学式（4）的原料，优选M’4是以2价Eu为必须的稀土元素，也可以含有Mn或Eu以外的稀土元素等。
将化学式（1）～（4）的原料以摩尔比（1）：（2）=1：0.1～1.0、（2）：（3）=1：0.2～12.0、（2）：（4）=1：0.05～4.0，优选以（1）：（2）=1：0.25～1.0、（2）：（3）=1：0.3～6.0、（2）：（4）=1：0.05～3.0，更优选以（1）：（2）=1：0.25～1.0、（2）：（3）=1：0.3～4.0、（2）：（4）=1：0.05～3.0的比例称量，将秤量的各原料放入氧化铝研钵中，粉碎混合约30分钟，得到原料混合物。将该原料混合物放入氧化铝坩埚中，用还原气氛的电炉在规定的气氛（H2：N2=5：95）、温度700℃以上低于1100℃煅烧3～40小时，得到烧结物。将该烧结物用温纯水仔细地洗涤，通过冲洗剩余的氯化物，可以获得第1荧光体。第1荧光体被紫外线或短波长可见光激发而发出可见光。
需要说明的是，对于化学式（3）的原料（2价的金属卤化物），优选称量化学计量比以上的过剩量。这是考虑到在煅烧中卤素的一部分汽化蒸发，防止因卤素的不足导致的荧光体的结晶缺陷的发生。此外，过剩地添加的化学式（3）的原料在煅烧温度下液化，作为固相反应的助熔剂起作用，促进固相反应及提高结晶性。
需要说明的是，前述的原料混合物在煅烧后，前述过剩添加的化学式（3）的原料，在制造的荧光体中以杂质存在。此处，为了获得纯度及发光强度高的荧光体，将这些杂质用温纯水冲洗即可。本实施方式的第1荧光体的通式中示出的组成比是冲洗杂质后的组成比，如上述那样，过剩添加且成为杂质的化学式（3）的原料在该组成比中未添加。
（第2荧光体）
第2荧光体是其发光色与第1荧光体的发光色为补色关系的在430～480nm具有峰值波长的荧光体。这种第2荧光体，有效地吸收近紫外或短波长可见光，放射出主波长为440～470nm的光。作为可以作为第2荧光体使用的荧光体，组成没有特别限定，但例如从由下述通式表示的荧光体（1）～（4）中选择。
（1）荧光体，由通式M1 a（M2O4）bXc：Red（其中，M1表示从由Ca、Sr、Ba、Mg、Zn、Cd、K、Ag及Tl组成的组中选择的至少含有Ca、Sr、Ba中任一者的1种以上的元素，M2表示从由P、V、Si、As、Mn、Co、Cr、Mo、W及B组成的组中选择的至少含有P的1种以上的元素，X表示至少1种卤素，Re表示从稀土元素及Mn组成的组中选择的至少含有Eu2+的1种以上的元素。此外，a的范围是4.2≤a≤5.8，b的范围是2.5≤b≤3.5、c的范围是0.8<c<1.4、d的范围是0.01<d<0.1）表示。
（2）荧光体，由通式M1 1-aMgAl10O17：Eu2+ a（其中，M1表示从由Ca、Sr、Ba及Zn组成的组中选择的至少1种以上的元素。此外，a的范围是0.001≤a≤0.5）表示。
（3）荧光体，由通式M1 1-aMgSi2O8：Eu2+ a（其中，M1表示从由Ca、Sr、Ba及Zn组成的组中选择的至少1种以上的元素。此外，a的范围是0.001≤a≤0.8）表示。
（4）荧光体，由通式M1 2-a（B5O9）X：Rea（其中，M1表示从由Ca、Sr、Ba及Zn组成的组中选择的至少1种以上的元素，X表示至少1种卤素。此外，a的范围是0.001≤a≤0.5）表示。
作为第2荧光体的一例的（Ca，Mg）5（PO4）3Cl：Eu2+，例如可以如下这样获得。第2荧光体，作为原料使用CaCO3、MgCO3、CaCl2、CaHPO4、及Eu2O3，将这些原料以摩尔比CaCO3：MgCO3：CaCl2：CaHPO4：Eu2O3=0.05～0.35：0.01～0.50：0.17～2.50：1.00：0.005～0.050这样的规定比例秤量，将秤量的各原料放入氧化铝研钵中粉碎混合约30分钟，得到原料混合物。将该原料混合物放入氧化铝坩埚中，在含有2～5%的H2的N2气氛中，在温度800℃以上低于1200℃下煅烧3小时，得到烧结物。将该烧结物用温纯水仔细地洗涤，冲洗剩余的氯化物，由此得到第2荧光体。第2荧光体发出与第1荧光体发出的可见光处于补色关系的可见光。
需要说明的是，对于得到前述原料混合物时的CaCl2的秤量（摩尔比），优选相对于所制造的第2荧光体的组成比，称量比其化学计量比过剩0.5mol以上的量。由此，可以防止因Cl的不足导致的第2荧光体的结晶缺陷的发生。
〔实施例〕
对于上述的荧光体、发光装置，以下使用实施例进一步进行具体地说明，但下述的荧光体、发光装置的原料、制造方法、荧光体的化学组成等的记载不对本发明的荧光体、发光装置的实施方式进行任何限制。
首先，对在本实施例的发光装置中使用的荧光体进行详述。
<荧光体1>
荧光体1是第1荧光体中的一种，是由（Ca047，Sr048，Eu005）7/6SiO3Cl2/6表示的荧光体。荧光体1如下述这样合成，使通式（M2x，M3y，M4z）mM1O3X2/n中，M1=Si、M2=Ca、M3=Sr、X=Cl、M4=Eu2+、m=7/6、n=6，M2、M3、M4的各含量x、y、z分别为0.47、0.48、0.05。此外，关于荧光体1，通过在原料的混合比中过剩地添加SiO2，在荧光体内生成有方晶石。荧光体1的制备，首先将SiO2、Ca（OH）2、SrCl2·6H2O、及Eu2O3的各原料以它们的摩尔比为SiO2：Ca（OH）2：SrCl2·6H2O：Eu2O3=1.1：0.45：1.0：0.13秤量，将秤量的各原料放入氧化铝研钵中粉碎混合约30分钟，得到原料混合物。将该原料混合物放入氧化铝坩埚中，在还原气氛的电炉中在规定的气氛（H2：N2=5：95）、温度1000℃下煅烧5～40小时，得到烧结物。将得到的烧结物用温纯水仔细地洗浄，得到荧光体1。
<荧光体2>
荧光体2是由（Ca467Mg05）（PO4）3Cl：Eu008表示的荧光体。荧光体2是前述的第2荧光体的一例。荧光体2是如下这样合成的荧光体，在通式M1 a（M2O4）bXc：Red中，使M1=Ca/Mg（摩尔比90.3/9.7）、M2=P、X=Cl、Re=Eu2+、a=5.17、b=3、c=1、d=0.08。荧光体2的制备，首先，将CaCO3、MgCO3、CaCl2、CaHPO4、及Eu2O3的各原料，以它们的摩尔比为CaCO3：MgCO3：CaCl2：CaHPO4：Eu2O3=0.42：0.5：3.0：1.25：0.04称量，将秤量的各原料放入氧化铝研钵中，粉碎混合约30分钟，得到原料混合物。将该原料混合物放入氧化铝坩埚中，在含有2～5%H2的N2气氛中，在温度800℃以上低于1200℃煅烧3小时，得到烧结物。将该烧结物用温纯水仔细地洗涤，得到本荧光体2。
接着，对实施例及比较例的发光装置的构成进行详述。
<发光装置的构成>
（实施例）
关于实施例的发光装置，图1中示出的形状的发光装置使用下述具体的构成。需要说明的是，对于实施例的发光装置，将5个半导体发光元件18安装成一列。半导体发光元件18彼此的间隙设定为5mm。
首先，作为基板12使用氮化铝基板（5mm×40mm×1mm（厚）），在其表面使用金形成多对电极14（阳极）及电极16（阴极）。作为半导体发光元件18，使用在405nm具有发光峰值的1mm见方的LED（SemiLEDs公司制：MvpLEDTMSL-V-U40AC）。然后，在各电极14（阳极）上使用分配器而滴加的银糊料（Ablestik公司制：84-1LMISR4）上粘接上述半导体发光元件18的下表面，将银糊料在175℃环境下固化1小时。此外，作为线22使用Φ45μm的金线，利用超声波热压合将该金线与半导体发光元件18的上表面侧电极及电极16（阴极）接合。此外，使用作为粘合剂构件的有机硅树脂，在其中混入各种荧光体达到规定浓度，制作荧光体糊料。
作为荧光体糊料的调制方法，首先将前述荧光体1和荧光体2以重量比2：1混合，调制使其进入白色色度。然后，作为制作荧光体糊料的基体材料，使用二甲基硅酮树脂（Dow Corning Toray Co.，Ltd.制：JCR6126），以荧光体浓度为3vol%计量。荧光体糊料如下制作，将计量的前述粘合剂材料及前述荧光体填充到10cc的软膏容器中大致3～5g，使用游星式混合机（Kurabo制MAZERUSTAR），以公转1200转、自转400转进行混合/脱泡90秒。
需要说明的是，荧光体糊料调制为根据透光性·分散性及、成形/充填加工性的粘性。之后，利用荧光体糊料使用封装（potting）、挤压成型、传递模塑法、注射成型等加工方法一体地覆盖安装在基板上的多个半导体发光元件18。
粘合剂材料使用对近紫外或短波长可见光为透明（透射率为90%以上）且光耐性良好的材料。具体来讲，可以使用有机硅树脂、含氟树脂、溶胶凝胶玻璃、丙烯酸树脂、无机粘合剂、玻璃材料等。此外，可以在粘合剂糊料中添加扩散剂·触变剂。具体来讲，可以举出二氧化硅、氧化钛、氧化铝、碳酸钡等微粒。
实施例的发光装置中，在将二氧化硅微粒作为触变剂分散而得的有机硅树脂中将规定量的荧光体混合/分散/脱泡，制作荧光体糊料。然后，使用分配器，将荧光体糊料分配涂覆在半导体发光元件上后，在150℃环境下固化1.5小时而固定化。由此，分配涂覆的荧光体糊料在固化后的尺寸成为宽约4～8mm、高约2～5mm、长约25mm的形状，半导体发光元件18被密封。
（比较例）
图2是比较例的照明装置的剖面示意图。图2示出的照明装置200具备发光装置110和将从发光装置110射出的光的至少一部分扩散的扩散构件26。发光装置110在基板112上形成有多对阳极114及阴极116。在各阳极114上利用安装构件（未图示）分别固定半导体发光元件118。半导体发光元件118和阳极114利用安装构件导通，半导体发光元件118和阴极116利用线122导通。在各半导体发光元件118的上表面各自装载有荧光层124。在夹着荧光层124与基板112相反侧的区域，以与荧光层124对置的方式设置有板状的扩散构件26。
比较例的发光装置的构成大致与实施例的发光装置相同，因此以下对与实施例的发光装置不同的构成、制法进行说明。需要说明的是，对于比较例的发光装置，与实施例同样地，将5个半导体发光元件18安装成一列。半导体发光元件18彼此的间隙设定为5mm。
作为半导体发光元件118，使用在450nm具有发光峰值的1mm见方的LED（SemiLEDs公司制：MvpLEDTMSL-V-B45AC）。作为荧光体，使用铈激活的钇铝石榴石（YAG荧光体：KASEI OPTONIX株式会公司制P46-Y3）。
荧光层124的调制如下这样进行。首先，使用二甲基硅酮树脂（DowCorning Toray Co.，Ltd.制：JCR6126），以荧光体浓度为20vol%计量。荧光体和二甲基硅酮树脂的混合用与实施例同样的方法进行。将得到的荧光体糊料用棒式涂布机形成180μm厚的片状，然后在150℃固化1小时，得到荧光体片。将得到的荧光体片修剪成1mm□，然后将二甲基硅酮树脂（Dow CorningToray Co.，Ltd.制：JCR6140）作为接合材料涂覆，安装在半导体发光元件118上，在150℃固化1小时，固定化。
将前述实施例及比较例的发光装置设置在简易试制的照明装置上。图3（a）是照明装置的上表面图，图3（b）是图3（a）的A-A剖面图。如图所示，照明装置300的大小为50mm×18mm，相邻的半导体发光元件间隔设定为5mm。在照明装置300的内部，设置有铝蒸镀反射面30，其曲面是以从荧光层24射出的光朝向扩散构件26的方式构成的。此外，基板12（112）的上表面和扩散构件26之间的间隔设定为11mm。需要说明的是，图3（a）、图3（b）中记载了荧光体24为一体的实施例的发光装置，而比较例的发光装置与实施例的主要不同点在于，代替荧光层24设置有各自的荧光层124（参照图2）。
<实施例的评价>
对实施例及比较例的发光装置的发光面的面内色度分布进行测定。测定装置，使用二维亮度计（Minolta制）。省略详细内容，但实施例的发光装置所致的发光具有非常窄的色度分布，发光面内的色度不均少。因此，实施例的发光装置，在发光面整体可获得均一的白色光。
图4是示意地表示实施例的发光装置的发光模式的图。如图4所示，实施例的发光装置，从nU.V.-LED射出的紫外线或短波长可见光几乎被荧光体吸收，在第1荧光体（Y）、第2荧光体（B）中，进行朗伯发光。而且，第1荧光体几乎不吸收蓝色光，因此即使含有荧光体的树脂层的厚度变动，发光色仍不易变化。其结果，考虑可以抑制发光色的色度分布的不均。
接下来，对实施例的发光装置中的级联激发的色调不均的影响进行说明。图5是表示实施例中的发光装置所使用的荧光体的发光光谱及激发光谱的图。此处，线L1表示实施例中使用的第1荧光体的激发光谱、线L2表示实施例中使用的第1荧光体的发光光谱。此外，线L3表示实施例中使用的第2荧光体的发光光谱。
如图5所示，实施例2的发光装置的第1荧光体，其激发光谱（线L1）与第2荧光体的发光光谱（线L3）重叠的区域少。更为详细地，在将第1荧光体的激发光谱的最大强度记为Imax、将在第2荧光体的发光光谱的峰值波长λp时的第1荧光体的激发光谱的强度记为Ia，则满足Ia<0.5×Imax。由此，在实施例2的发光装置中，从第2荧光体发出的光被第1荧光体吸收而再发光的情况得到抑制。
需要说明的是，各实施例的荧光层中所含的荧光体整体的体积浓度优选0.01vol%以上10vol%以下。若荧光体整体的体积浓度为0.01vol%以上，则可得到某种程度的明亮的光。此外，若荧光体整体的体积浓度为10vol%以下，则可以减少在荧光体粒子间产生的散射、衰减。此外，荧光层优选半导体发光元件的光从入射到向外部射出为止的光路长度为0.4mm以上、20mm以下。为了得到这样的光路长度，例如荧光层可以以与发光元件的光射出面垂直方向的厚度为0.4mm以上20mm以下的形状构成。这样，若光路长度为0.4mm以上，则荧光层中所含的荧光体可以充分地吸收半导体发光元件发出的初级光。此外，若光路长度为20mm以下，则可以抑制有机硅树脂的使用量，可以以廉价的价格提供。此外，第1荧光体优选其平均粒径为0.5μm以上100μm以下，第2荧光体优选其平均粒径为0.5μm以上100μm以下。若粒径为0.5μm以上，则可以减少荧光体的活性低的粒子表面层的比例，因此可以提高发光效率。此外，若粒径为100μm以下，则容易将荧光体在荧光层内部分散。
这样，实施例的发光装置，通过将从被紫外线或短波长可见光激发的第1荧光体发出的在560nm～600nm的波长范围具有峰值波长的可见光、与被紫外线或短波长可见光激发的第2荧光体发出的与第1荧光体发出的可见光处于补色关系的可见光混合，可以获得白色光。因此，与组合了蓝色发光元件和黄色荧光体而得的比较例的发光装置比较，可抑制发光面内的色度不均。此外，通过适当设定荧光层中的荧光体的体积浓度、光路长度（荧光层的形状、厚度），发光元件发出的光被荧光体效率良好地吸收，并且荧光体发出的光被其他荧光体吸收或散射的情况被抑制。这样，由于成为照度不均的一个原因的部分变色被抑制，因此使用光透射率较高的扩散板仍可以实现照度不均少的照明装置。
接着，将测定时使用的各扩散板的全光线透射率示于表1。在与基板12（112）对置并距离11mm的位置设置2种板厚（1.5mm、2.5mm）的扩散板作为扩散构件26，利用亮度计计量亮度分布。
〔表1〕
  板厚   全光线透射率
  1.5mm   86％
  2.5mm   80％
将前述的实施例及比较例的发光装置安装在简易照明装置上，以从实施例及比较例的发光装置射出的光束变为相同的方式，调整驱动电流并点亮。其结果示于表2。
〔表2〕
  实施例   比较例
  驱动电流(使发光装置单品的光束一致的驱动电流)   290mA   350mA
  照明装置的光束(扩散板t＝1.5mm)   1.23   1.04
  照明装置的光束(扩散板t＝1.8mm)   1.15   1.00
此外，利用二维亮度计（Minolta制），在实施例及比较例的发光装置中，测定安装各个厚度不同的扩散板的状态的亮度分布。其结果，将扩散板面内显示最大亮度这点与周边部的低亮度部之间的相对亮度比示于表3。
〔表3〕
结果可知实施例的照明装置不论光束是否高，最大（Max）亮度与周边亮度的差少，均一地发光。
这样，在实施例的照明装置中，使用板厚t=1.5mm（全光线透射率为86%）的扩散构件仍显示充分的扩散进行面发光。另一方面，在比较例的照明装置中，使用板厚t=2.5mm（全光线透射率为80%）的扩散构件仍不能获得充分的扩散。换言之，实施例的照明装置可以抑制照度不均，同时提高器具效率。这是由于对于实施例的照明装置，所具备的发光装置的发光面（荧光层表面）的亮度不均、部分变色被抑制的缘故。从抑制部分变色这样的观点来讲，实施例的发光装置与以往的蓝色LED和YAG荧光体的组合不同，使用处于补色关系的多种荧光体发光实现白色。
此外，从抑制亮度不均这样的观点来讲，实施例的发光装置，多个半导体发光元件被荧光层一体地密封，发光面积大，因此可以在不减少整体光束的情况下使荧光层表面的亮度低。其结果，对于实施例的发光装置，在荧光层的表面的亮度不均小。另一方面，比较例的发光装置，半导体发光元件单独被荧光层覆盖，此外，在半导体发光元件间不存在荧光层，因此与实施例的发光装置比较存在发光面积小、亮度不均大的倾向。结果是比较例的照明装置，若不选择透射率低且扩散率高的扩散构件，则难以抑制照度不均。
需要说明的是，实施例的照明装置，从抑制照度不均这样的观点出发，优选发光装置具有的多个半导体发光元件以20mm以下的间隔排列。需要说明的是，如果使半导体发光元件彼此的间隔过窄，则照射范围变窄，因此为了在更为宽的范围实现均一的照明，优选多个半导体发光元件为0.4mm以上的间隔，更优选以0.5mm以上15mm以下排列。
此外，实施例的照明装置，从抑制照度不均的观点来讲，优选荧光层和扩散构件的距离为3mm以上。另一方面，从照明装置的小型化、薄型化这样的观点来讲，优选荧光层和扩散构件的距离为30mm以下。
此外，实施例的扩散构件的透射率优选80%～95%的范围。由此，从发光装置射出的光在透过扩散构件时的光束的降低被抑制。此外，扩散构件的扩散率优选10%以上。由此，从发光装置射出的光适度地散射，可抑制照度不均。
以上，将本发明与实施方式、实施例一起进行了说明。该实施方式是例示，在这些各构成要素、各处理工艺的组合中可以有各种变形例，而且这样的变形例也在本发明的范围中，这对本领域技术人员来讲是可以理解的。
在上述实施方式中，对多个半导体发光元件串联地配置的照明装置进行了说明，但也可以是根据所要求的照明性能以同心圆状、放射状、方形等规定排列图案配置半导体发光元件的照明装置。
〔工业可利用性〕
本发明的发光装置可以利用在各种灯具、例如照明用灯具、显示器用背光、车辆用灯具等中。
〔标号说明〕
10-发光装置，12-基板、14、16-电极，17-反射面，18-半导体发光元件，18a-光射出面，20-安装构件，22-线，24-荧光层，24a-表面，26-扩散构件，100-照明装置。

Claims (7)

1.一种照明装置，具备发光装置和扩散构件，
所述发光装置包括：发出在380～420nm的波长范围具有峰值波长的紫外线或短波长可见光的多个发光元件；被所述紫外线或短波长可见光激发，发出在560nm～600nm的波长范围具有峰值波长的可见光的第1荧光体；被所述紫外线或短波长可见光激发，发出与所述第1荧光体发出的可见光处于补色关系的可见光的第2荧光体；以及覆盖所述多个发光元件，且分散有所述第1荧光体和所述第2荧光体的光透射构件，
所述发光装置混合来自各荧光体的光而获得白色；
所述扩散构件配置在与所述光透射构件对置的位置，将从所述发光装置射出的光的至少一部分扩散；
本照明装置的特征在于，
所述光透射构件中所含的荧光体整体的体积浓度为0.01vol％以上、10vol％以下；
所述光透射构件以与所述发光元件的光射出面垂直的方向的厚度为0.4mm以上、20mm以下的形状构成，
所述扩散构件配置成与所述光透射构件的距离在3mm～30mm的范围。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，
所述第1荧光体，其平均粒径为0.5μm以上、100μm以下；
所述第2荧光体，其平均粒径为0.5μm以上、100μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，
将所述第1荧光体的激发光谱的最大强度记为Imax，将所述第2荧光体的发光光谱的峰值波长时的所述第1荧光体的激发光谱的强度记为Ia，则满足Ia<0.5×Imax。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，
所述发光元件配置成与相邻的发光元件之间的间隔在0.4mm～20mm的范围。
5.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，
所述扩散构件的透射率在80％～95％的范围。
6.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，
所述扩散构件的扩散率为10％以上。
7.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，
所述扩散构件的透射率和扩散率被设定使得光射出侧的面的亮度不均在45％以下。
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