JP2006278490A - 照明装置、撮像装置及び携帯端末 - Google Patents
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Abstract
【課題】 明るさ及び演色性に優れた照明装置、この照明装置を用いた、遠距離でも明るい画像が得られるとともに人物撮影にも適した撮像装置、及びこの撮像装置を搭載する携帯機器を提供すること。
【解決手段】 発光素子と、この発光素子の発光面側にそれぞれ配置された、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層と、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層とを具備し、前記第２の蛍光層は、前記発光素子の発光面を覆うように配置され、前記第１の蛍光層は、前記第２の蛍光層を介して前記発光素子の少なくとも側方に配置されていることを特徴とする照明装置。
【選択図】 図１
【解決手段】 発光素子と、この発光素子の発光面側にそれぞれ配置された、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層と、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層とを具備し、前記第２の蛍光層は、前記発光素子の発光面を覆うように配置され、前記第１の蛍光層は、前記第２の蛍光層を介して前記発光素子の少なくとも側方に配置されていることを特徴とする照明装置。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ＬＥＤ素子を利用した照明装置、この照明装置を搭載した撮像装置、及びこの撮像装置を搭載した携帯端末に関する。
最近の携帯電話機には、カメラが一体的に設けられているものがあるが、そのような携帯電話機に設けられたカメラでは、特に被写体が暗い場合、明るい画像を撮影することは困難である。また、このようなカメラにより撮影された画像は、特に赤色の鮮明さに欠けており、人物を撮影した場合には、肌色の写りが悪いことが問題となっている。これらの特性は、携帯電話機に搭載されるフラッシュの明るさ、演色性等の性能に大きく依存する。
現在の携帯電話機に搭載されているフラッシュは、主として２つの類型がある。一つは、青色発光ダイオードチップに蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤ素子を複数個用いる方式である。この方式では、ＬＥＤ素子の明るさを確保することが可能であるが、演色性が低いため、撮影された画像の鮮明さに欠ける。特に、上述したように、人物の撮影において肌色の写りが悪いという不具合が生じる。
一方、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光ダイオードを組み合わせて白色を得る方式がある。この方式の場合、演色性に優れたフラッシュを実現することが出来るものの、特性の異なる複数の発光ダイオードチップを同時に駆動する必要があるため、制御回路が複雑になり、小型軽量化、低コスト化を実現する上で支障がある。
それ以外の方式として、紫外発光ダイオードチップと赤色発光ダイオードチップを組み合わせる方式（例えば、特許文献１参照） など、種々の方式が提案されているが、明るさ及び駆動の問題の両者を満たす方式は未だ提案されていない。
また、紫外、近紫外、又は青紫色発光ダイオードチップと蛍光体とを組み合わせて白色ＬＥＤを作成し、これを用いてフラッシュを作成する方法がある。しかしながら、これらの波長の光では十分に赤色蛍光体を励起することができないため、やはりスペクトルの赤色成分の強度が弱くなるという問題がある。
特開２００４−７１８０７号公報
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、明るさ及び演色性に優れた照明装置、この照明装置を用いた、遠距離でも明るい画像が得られるとともに人物撮影にも適した撮像装置、及びこの撮像装置を搭載する携帯機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、発光素子と、この発光素子の発光面側にそれぞれ配置された、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層と、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層とを具備し、前記第２の蛍光層は、前記発光素子の発光面を覆うように配置され、前記第１の蛍光層は前記第２の蛍光層を介して前記発光素子の少なくとも側方に配置されていることを特徴とする照明装置を提供する。
このような照明装置において、第１の蛍光層及び第２の蛍光層は、発光素子との関係において、以下のような様々な配置形態を採ることが出来る。
１）発光素子は複数個が配置され、第２の蛍光層は、複数の発光素子の側面及び上面を覆うように配置された１つ又は複数の領域を含み、第１の蛍光層は、複数の発光素子の間の領域を覆うように配置されている。
２）前記第２の蛍光層は、複数の発光素子それぞれの側面及び上面を覆うように互いに離間して配置された複数の領域を含み、第１の蛍光層は複数の領域の間の領域を覆うように配置されている。
３））第２の蛍光層は、環状に配置された複数の発光素子を覆うように配置された環状の膜であり、第１の蛍光層は、複数の発光素子の少なくとも内側の領域を覆うように配置されている。
４）第２の蛍光層は、環状に配置された複数の発光素子を覆うように配置された環状の膜であり、第１の蛍光層は、複数の発光素子の少なくとも内側の領域及び上面を覆うように配置されている。
５）第２の蛍光層は、環状に配置された複数の発光素子を覆うように配置された環状の膜であり、第１の蛍光層は、複数の発光素子の少なくとも内側及び外側の領域並びに上面を覆うように配置されている。
６）複数の発光素子は、それぞれが略矩形状であって、略環状に、それぞれの発光側面が環の中心を向くように配置されている。
本発明の第１の態様に係る照明装置において、複数の発光素子のすべてが紫外光、近紫外光、青紫色光、及び青色光から選択される一種を発光する素子であり、かつすべての発光素子が１個の電源装置で駆動されるものとすることが出来る。
第１の蛍光層に含まれる有機蛍光体として、赤色に発光する有機蛍光体を用いることが出来る。また、有機蛍光体として、３価のユーロピウム錯体を用いることが出来る。
特に、有機蛍光体は、少なくとも一種類のβジケトンと少なくとも一種類のホスフィンオキシドを配位子として有する３価のユーロピウム錯体からなる赤色蛍光体とすることが出来る。
このユーロピウム錯体は、下式（１）に示す構造を有するものとすることが出来る。
（式中、Ｒ１〜Ｒ９は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ６がすべて同一である場合を除く。）
また、ユーロピウム錯体は、異なる２種類のホスフィンオキシド構造が配位しているものとすることが出来る。
また、ユーロピウム錯体は、異なる２種類のホスフィンオキシド構造が配位しているものとすることが出来る。
このユーロピウム錯体は、下式（２）に示す構造を有するものとすることが出来る。
（式中、Ｒ１〜Ｒ７は、炭素数が２０以下の直鎖または分枝構造を有するアルキル基又はアルコキシ基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ヘテロ環基、これらの置換体、水素原子、及び重水素原子からなる群から選ばれ、ただし、Ｒ１〜Ｒ４がすべて同一である場合を除く。ｎは２以上の整数である。）
本発明の第２の態様は、上述した照明装置を、撮像時の照明用として一体的に搭載したことを特徴とする撮像装置を提供する。
本発明の第２の態様は、上述した照明装置を、撮像時の照明用として一体的に搭載したことを特徴とする撮像装置を提供する。
本発明の第３の態様は、上記撮像装置を一体的に搭載したことを特徴とする携帯端末を提供する。
本発明によると、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層が、第２の蛍光層を介して発光素子の少なくとも側方に配置されているので、有機蛍光体が劣化することがなく、また、発光素子からの発光は、側方においてもかなりの強度を有するため、高い光束を得ることが出来、その結果、高光束及び長寿命の照明装置が提供される。
特に、有機蛍光体として、３価のユーロピウム錯体からなる赤色発光蛍光体を用いた場合には、赤色のスペクトル強度が大きい、演色性に優れた照明機器を得ることができる。
以下、発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１に、本発明の一実施形態に係る、発光源としてＬＥＤチップを用いた照明装置の一般的な構造を示す。この照明装置は、図１に示すように、上方に開口する凹部を有する基体１の凹部の底面には、例えば、複数個のＬＥＤチップ２が配置されており、これらＬＥＤチップ２は第１の蛍光層３ｂにより覆われており、この第１の蛍光層３ｂは、第２の蛍光層３ａにより覆われている。ＬＥＤチップ２それぞれの上部電極は、第１のワイヤ４により第１の電極５に接続されている。ＬＥＤチップ２それぞれの下部電極は、第２のワイヤ６により第２の電極７に接続されている。
蛍光層３ａ，３ｂは、ポリマーマトリクス中に蛍光体粒子を分散させたものであり、第１の蛍光層３ａは有機蛍光体を含有し、第２の蛍光層３ｂは無機蛍光体のみを含有する。ＬＥＤチップ２は、例えばＧａＮ系半導体材料から構成されるものである。ＬＥＤチップの代わりに、例えば同様の波長の光を発光するレーザーダイオード等の発光素子を用いることもできる。
図１に示す構成の照明装置は、ＬＥＤチップ２により電気エネルギーが光エネルギーに直接変換され、この光は、蛍光層３ａ，３ｂ内に含まれる蛍光体により、異なる波長の光に変換され、発光する原理で動作する。
図１に示す本発明の一実施形態に係る照明装置において、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層は、発光素子の発光面を覆うように配置され、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層は、発光素子と接することなく、第２の蛍光層を介して発光素子の側方及び上方に配置されている。
蛍光体の発光は、ＬＥＤチップ近傍で強くなり、チップから離れるに従って急激に小さくなる。この観点から考察すると、蛍光体はＬＥＤチップ近傍に集積させるべきである。しかしながら、有機蛍光体がＬＥＤチップに接触して配置された場合、熱や光の集積と無機物・有機物接合面における触媒的劣化が進行し、発光素子の十分な寿命を確保することができない。
一方、ＬＥＤチップからの発光の指向性は、従来、上面から上方へと向かう発光が殆どと考えられていたが、本発明者らの実験によると、側方への発光もかなりの程度存在していることがわかった。図２は、このことを示す特性図である。
即ち、４つの青色発光ＬＥＤチップを４個、正方形の頂点の位置に配置し、蛍光体を含まないシリコーン樹脂で封止した状態で２０ｍＡの電流を流し、発光させて、正方形の中心から垂直方向を０°として、左右の様々な角度における発光の強度を測定したところ、図２に示す結果を得た。なお、発光の強度は、０°を１００とした場合の相対値で示した。
図２に示す特性図から、角度が６０°という側方の位置においても７５というかなりの強度が得られていることがわかる。
これらの事実を考慮して、本発明者らは、劣化が生じ難い無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層によりＬＥＤチップの発光面を覆う一方、劣化を生じ易い有機蛍光体を含有する第１の蛍光層は、ＬＥＤチップの発光面と接触させることなく、第２の蛍光層を介してＬＥＤチップの少なくとも側方に、好ましくは側方及び上方に配置させることにより、有機蛍光体の劣化を防止し、発光素子の十分な寿命を確保しつつ、十分な発光強度を得ることができることを見出し、本発明を成すに至った。
また、本発明によれば以下の効果をも奏する。即ち、無機蛍光体は一般には粒子状であり、無機蛍光体を含む蛍光層を厚く形成すると、無機蛍光体の沈降によって当該蛍光層の上澄み部分の無機蛍光体濃度は薄くなり、当該部分における発光強度が低下することが多い。本発明では、無機蛍光体を含む蛍光層を最初から厚くは形成しない場合に、従来の上澄みに相当する無駄な部分（発光素子の側方に相当）を有機蛍光体を含む蛍光層に置き換えることができ、上述の通り、発光素子の側方においても十分な発光強度を得ることが可能であるため、発光強度を顕著に増加させることができる。また、粒子状の無機蛍光体を含む蛍光層は光を散乱する場合がある一方、有機蛍光体を含む蛍光層は透明であり、光を散乱させないので、上述の通り厚くない無機蛍光体を含む蛍光層を発光素子の側方に形成した場合、光の散乱を防止しつつ、有機蛍光体を含む蛍光層を効率良く発光させることができる。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る照明装置の概略を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図３に示す照明装置では、蛍光層は、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層１２ａと、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層１２ｂの２つの異なる領域で構成されている。基体１０上に形成された４つのＬＥＤチップ１１は、それぞれ第２の蛍光層１２ｂにより覆われ、これら４つの第２の蛍光層１２ｂは、１つの連続した第１の蛍光層１２ａにより覆われている。
このような第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの配置形態では、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層１２ｂは、ＬＥＤチップ１１の発光面全体を覆っているが、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層１２ａは、ＬＥＤチップ１１と直接接することなく、第２の蛍光層１２ｂを間に介してＬＥＤチップ１１の発光面の上面及び側面と対向している。そのため、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層１２ａは、劣化することなく、ＬＥＤチップ１１の発光面の上面及び側面からの十分な発光を受けて、高いスペクトル強度を得ることができる。その結果、高い演色性を示すとともに、長寿命の照明装置を得ることが出来る。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の概略を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。図４に示す照明装置では、基体１０上に形成された４つのＬＥＤチップ１１のうちの２つづつが、２つの第２の蛍光層１２ｂにより覆われ、これら２つの第２の蛍光層１２ｂは、１つの連続した第１の蛍光層１２ａにより覆われている。
このような第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの配置形態では、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層１２ｂは、ＬＥＤチップ１１の発光面全体を覆っているが、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層１２ａは、ＬＥＤチップ１１と直接接することなく、第２の蛍光層１２ｂを間に介してＬＥＤチップ１１の発光面の上面及び側面と対向している。
このような第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの配置形態においても、図３に示す配置形態と同様、高い演色性を示すとともに、長寿命の照明装置を得ることが出来る。
なお、第２の蛍光層１２ｂは弾性に富む傾向があり、図３に示すように、第２の蛍光層１２ｂがＬＥＤチップ１１ごとに個々に独立している場合には、第２の蛍光層１２ｂが変形することがあり、ＬＥＤチップ１１に接続されるリード線が破損するという問題が起こりえる。図４に示すように、第２の蛍光層１２ｂが、２つのＬＥＤチップ１１にまたがって連続して設けられている場合には、第２の蛍光層１２ｂが変形しにくくなり、これによりリード線の破損が抑制されるという効果がある。
図５は、本発明の第３の実施形態に係る照明装置の上面図である。図５に示す照明装置では、基体１０上に形成された４つのＬＥＤチップ１１のすべてが、１つの連続した環状の第２の蛍光層１２ｂにより覆われ、この第２の蛍光層１２ｂは、１つの連続した第１の蛍光層１２ａにより覆われている。蛍光層１２ａは、環状の第２の蛍光層１２ｂの中央部から上面を経て周縁部を覆っている。
このような第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの配置形態では、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層１２ｂは、ＬＥＤチップ１１の発光面全体を覆っているが、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層１２ａは、ＬＥＤチップ１１と直接接することなく、第２の蛍光層１２ｂを間に介してＬＥＤチップ１１の発光面の上面及び側面と対向している。
このような第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの配置形態においても、図３に示す配置形態と同様、高い演色性を示すとともに、長寿命の照明装置を得ることが出来る。また、図４に示す配置形態と比べて、第２の蛍光層１２ｂがより変形しにくくなり、これによりリード線の破損がより抑制されるという効果がある。
図６は、本発明の第４の実施形態に係る照明装置の上面図を示す。図６に示す照明装置は、中央部の形状が八角形（多角形）であることを除いて、図５に示す本発明の第３の実施形態に係る照明装置と同様の構成を有する。
図７は、本発明の第５の実施形態に係る照明装置の上面図を示す。図７に示す照明装置は、基体１０上に形成された矩形のＬＥＤチップ１１が、照明装置の中心を向くように配置されていることを除いて、図６に示す本発明の第４の実施形態に係る照明装置と同様の構成を有する。このようなＬＥＤチップ１１の配置形態では、各ＬＥＤチップ１１の側方からの発光が中心部に集中し、より効果的な発光を得ることが出来る。
図８は、本発明の第６の実施形態に係る照明装置の概略を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）はそのＥ−Ｅ断面図である。図８に示す照明装置では、基体１０上の正方形の頂点の位置に配置された４つのＬＥＤチップ１１を覆うように、４隅が内側に張り出した角部を有する環状の第２の蛍光層１２ｂが配置され、第２の蛍光層１２ｂの内側に、一対の隣接するＬＥＤチップ１１の間に延出するように四方に張り出した形状の第１の蛍光層１２ａが配置され、この第１の蛍光層１２ａは、（ｂ）の断面図に示すように、第２の蛍光層１２ｂの内側側面から上面を覆っている。
このような第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの配置形態では、第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂの境界が、ＬＥＤチップ１１の矩形形状に対応する形状に形成されているため、均一な発光を得ることが出来る。
図１０は、上述した各照明装置をフラッシュ用照明装置として備えたカメラの構成を示す図である。図１０に示すカメラでは、フラッシュ１８がレンズ１９の斜め上方に配置されており、フラッシュ１８の横にはシャッターボタン２０が配置されている。
図１１は、上述した各照明装置をフラッシュ用照明装置として備えたカメラを一体的に搭載した携帯電話の構成を示す図である。図１１に示す携帯電話では、携帯フラッシュ２１がカメラ２２の上方に配置されており、カメラ２２の下方には補助画面２３が配置されている。
以上説明した本発明の各実施形態に係る照明装置に用いられるＬＥＤチップ１１としては、発光波長として紫外領域から青色領域に発光するものが望ましい。しかし、この領域の光により高効率に発光可能な無機赤色蛍光体は、これまで見出されていなかった。
本発明者らは、先に、配位子としてβジケトンとホスフィンオキシドを有するユーロピウム錯体からなる赤色蛍光体が、紫外領域から青色領域のＬＥＤチップの発光に対し、発光効率に優れていることを見出した。
即ち、本発明の各実施形態に係る照明装置に用いる赤色蛍光体としては、発光色が安定であり、強発光が得られる３価のユーロピウム錯体が望ましい。特に、配位子としてホスフィンオキシドとβジケトンを有するユーロピウム錯体は、樹脂に対する分散性に優れ、紫外、近紫外、青紫色、青色の光の吸収効率に優れているためより、強発光が得やすい。この系列のユーロピウム錯体の励起スペクトル（６１５ｎｍ励起）を図９に示す。図９に示す励起スペクトルから、配位子としてホスフィンオキシドとβジケトンを有するユーロピウム錯体は、紫外光、近紫外光、青紫色光、青色光のいずれによっても励起可能であることがわかる。
このようなユーロピウム錯体のなかでも、異なる分子構造の２種類のホスフィンオキシドを配位子として有するものは、樹脂分散性、光吸収効率に最も優れているため、特に望ましい。このようなユーロピウム錯体は、例えば上述した式（１）に示す構造を有するものである。
また、上述した式（２）に示すような異なる２種類のホスフィンオキシドが互いに結節された、非対称構造のジホスフィンジオキシドであっても良い。
なお、本発明の実施形態に係る照明装置に用いる蛍光体を分散するマトリクスとしては、フッ素系ポリマーまたはポリシロキサンが望ましい。これらのポリマーは、透明性及び耐久性に優れているからである。
以下に、本発明の実施例と比較例を示し、本発明の効果についてより具体的に説明する。
実施例１
下記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、黄色発光蛍光体としてｎｏｎＹＡＧ（イットリウム、アルミニウム、ガーネット）系蛍光体をシリコンポリマーに３０重量％分散した第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
下記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、黄色発光蛍光体としてｎｏｎＹＡＧ（イットリウム、アルミニウム、ガーネット）系蛍光体をシリコンポリマーに３０重量％分散した第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は５．０ｃｄ、平均演色性評価指数は８０、光度半減寿命は３００００時間であり、いずれも良好であった。
実施例２
下記式（４）に示す赤色蛍光体（ｎ＝３）を用いたことを除いて、実施例１と同様の照明装置を作成した。
下記式（４）に示す赤色蛍光体（ｎ＝３）を用いたことを除いて、実施例１と同様の照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は４．９ｃｄ、平均演色性評価指数は８０、光度半減寿命は３５０００時間であり、いずれも良好であった。
実施例３
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図４に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図４に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は４．９ｃｄ、平均演色性評価指数は８５、光度半減寿命は３５０００時間であり、いずれも良好であった。
実施例４
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図５に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図５に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は５．２ｃｄ、平均演色性評価指数は８５、光度半減寿命は３５０００時間であり、いずれも良好であった。
実施例５
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図６に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図６に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は５．２ｃｄ、平均演色性評価指数は８５、光度半減寿命は３５０００時間といずれも良好であった。
実施例６
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図７に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図７に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は６．０ｃｄ、平均演色性評価指数は９０、光度半減寿命は３５０００時間であり、いずれも良好であった。
実施例７
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図８に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
第１の蛍光層１２ａと第２の蛍光層１２ｂを図８に示すように配置した構成としたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は６．０ｃｄ、平均演色性評価指数は９１、光度半減寿命は３５０００時間であり、いずれも良好であった。
実施例８
黄色発光蛍光体としてＣａＳ：Ｃｅをシリコンポリマーに４０重量％分散した第２の蛍光層１２ｂを用いたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
黄色発光蛍光体としてＣａＳ：Ｃｅをシリコンポリマーに４０重量％分散した第２の蛍光層１２ｂを用いたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は５．１ｃｄ、平均演色性評価指数は８５、光度半減寿命は３００００時間であり、いずれも良好であった。
実施例９
黄色発光蛍光体としてアルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体をシリコンポリマーに４０重量％分散した第２の蛍光層１２ｂを用いたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
黄色発光蛍光体としてアルカリ土類金属ケイ酸塩蛍光体をシリコンポリマーに４０重量％分散した第２の蛍光層１２ｂを用いたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１の極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は６．０ｃｄ、平均演色性評価指数は８５、光度半減寿命は３００００時間であり、いずれも良好であった。
実施例１０
上記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、緑色発光蛍光体としてＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕを１５重量％、黄色蛍光体としてＹＡＧ系蛍光体をシリコンポリマーに３０重量％分散して得た第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
上記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、緑色発光蛍光体としてＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕを１５重量％、黄色蛍光体としてＹＡＧ系蛍光体をシリコンポリマーに３０重量％分散して得た第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１は、中心発光波長が４７０ｎｍの近紫外ＬＥＤチップであり、その極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は６．０ｃｄ、平均演色性評価指数は９５、光度半減寿命は３００００時間であり、いずれも非常に良好であった。
本実施例におけるように、黄色と緑の蛍光体を用いることにより、非常に優れた演色性及び光度が得られた。
実施例１１
上記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、緑色発光蛍光体としてＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕをシリコンポリマーに５０重量％分散して得た第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
上記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、緑色発光蛍光体としてＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕをシリコンポリマーに５０重量％分散して得た第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１は、中心発光波長が４７０ｎｍの近紫外ＬＥＤチップであり、その極大波長は４７０ｎｍ であった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は５．０ｃｄ、平均演色性評価指数は９５、光度半減寿命は３００００時間であり、いずれも良好であった。
実施例１２
上記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、緑色発光蛍光体としてＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕを３０重量％、青色蛍光体としてＢＡＭ：Ｅｕをシリコンポリマーに３０重量％分散して得た第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
上記式（３）に示す赤色蛍光体をフッ素系ポリマーであるセフラル（商品名、セントラル化学社製）に５０重量％分散して得た第１の蛍光層１２ａと、緑色発光蛍光体としてＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕを３０重量％、青色蛍光体としてＢＡＭ：Ｅｕをシリコンポリマーに３０重量％分散して得た第２の蛍光層１２ｂを、図３に示すように配置し、図３に示すような照明装置を作成した。
使用したＬＥＤチップ１１は、中心発光波長が４０５ｎｍの近紫外ＬＥＤチップであった。この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は４．０ｃｄ、平均演色性評価指数は９５、光度半減寿命は３００００時間であり、いずれも良好であった。
実施例１３
ＬＥＤチップ１１として、中心発光波長が３８０ｎｍの近紫外ＬＥＤチップを用いたことを除いて、実施例１１と同様にして照明装置を作成した。
ＬＥＤチップ１１として、中心発光波長が３８０ｎｍの近紫外ＬＥＤチップを用いたことを除いて、実施例１１と同様にして照明装置を作成した。
この照明装置を一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は４．５ｃｄ、平均演色性評価指数は９５、光度半減寿命は３００００時間であり、いずれも良好であった。
比較例１
第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの代わりに、実施例１で用いたのと同一の赤色発光蛍光体と黄色発光蛍光体の混合物からなる蛍光層を用いたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
第１の蛍光層１２ａ及び第２の蛍光層１２ｂの代わりに、実施例１で用いたのと同一の赤色発光蛍光体と黄色発光蛍光体の混合物からなる蛍光層を用いたことを除いて、実施例１と同様にして照明装置を作成した。
この照明装置一つのＬＥＤ素子１１に２０ｍＡの電流が流れるように駆動したところ、光束は４．９ｃｄ、平均演色性評価指数は８０と良好であったが、光度半減寿命は１７０時間と非常に劣っていた。
なお、本発明は上述した実施形態及び実施例に限定されることはない。例えば、有機蛍光体を含有する蛍光層は複数の発光素子の間のみ、周囲のみ、或いはその両方のみに配置されていても良く、発光強度は多少落ちるが複数の発光素子の周囲と上面のみに配置しても良い。また、無機蛍光体を含有する蛍光層が環状の膜である場合は、その環状の膜の内側のみ、外側のみ、或いはその両方のみに配置されていても良く、発光強度は多少落ちるが環状の膜の周囲と上面のみに配置しても良い。また、発光素子は複数であることが好ましいが、一つのみを用いることも可能である。
また、図１２に示すように、複数の発光素子１１の間の領域に無機蛍光体を含有する蛍光層１２ｂが薄く存在し、その上に有機蛍光体を含有する蛍光層１２ａが配置される構成を採用することも可能である。この場合も、発光素子１１の側方に有機蛍光体を含有する蛍光層１２ａが位置するので、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
その他、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１，１０…基体、２，１１…ＬＥＤチップ、３ａ，１２ａ…第１の蛍光層、３ｂ，１２ｂ…第１の蛍光層、４…第１のワイヤ、５…第１の電極、６…第２のワイヤ、７…第２の電極。
Claims (16)
- 発光素子と、この発光素子の発光面側にそれぞれ配置された、有機蛍光体を含有する第１の蛍光層と、無機蛍光体のみを含有する第２の蛍光層とを具備し、前記第２の蛍光層は、前記発光素子の発光面を覆うように配置され、前記第１の蛍光層は前記第２の蛍光層を介して前記発光素子の少なくとも側方に配置されていることを特徴とする照明装置。
- 前記発光素子は複数個が配置され、前記第２の蛍光層は、前記複数の発光素子の側面及び上面を覆うように配置された１つ又は複数の領域を含み、前記第１の蛍光層は前記複数の発光素子の間の領域を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
- 前記第２の蛍光層は、前記複数の発光素子それぞれの側面及び上面を覆うように互いに離間して配置された複数の領域を含み、前記第１の蛍光層は前記複数の領域の間の領域を覆うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
- 前記第２の蛍光層は、環状に配置された複数の発光素子を覆うように配置された環状の膜であり、前記第１の蛍光層は、前記複数の発光素子の少なくとも内側の領域を覆うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
- 前記第２の蛍光層は、環状に配置された複数の発光素子を覆うように配置された環状の膜であり、前記第１の蛍光層は、前記複数の発光素子の少なくとも内側の領域及び上面を覆うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
- 前記第２の蛍光層は、環状に配置された複数の発光素子を覆うように配置された環状の膜であり、前記第１の蛍光層は、前記複数の発光素子の少なくとも内側及び外側の領域並びに上面を覆うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
- 前記複数の発光素子は、それぞれが略矩形状であって、略環状に、それぞれの発光側面が環の中心を向くように配置されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の照明装置。
- 前記複数の発光素子のすべてが紫外光、近紫外光、青紫色光、及び青色光から選択される一種を発光する素子であり、かつすべての発光素子が１個の電源装置で駆動されることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の照明装置。
- 前記有機蛍光体が、赤色に発光する有機蛍光体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の照明装置。
- 前記有機蛍光体が、３価のユーロピウム錯体であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の照明装置。
- 前記有機蛍光体が、少なくとも一種類のβジケトンと少なくとも一種類のホスフィンオキシドを配位子として有する３価のユーロピウム錯体からなる赤色蛍光体であることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
- 前記ユーロピウム錯体が、下記式（１）に示す構造を有することを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
- 前記ユーロピウム錯体が、異なる２種類のホスフィンオキシド構造が配位していることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の照明装置。
- 前記ユーロピウム錯体が、下記式（２）に示す構造を有することを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
- 請求項１〜１４のいずれかに記載の照明装置を、撮像時の照明用として一体的に搭載したことを特徴とする撮像装置。
- 請求項１５に記載の撮像装置を一体的に搭載したことを特徴とする携帯端末。
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