JP2008270305A

JP2008270305A - 発光装置

Info

Publication number: JP2008270305A
Application number: JP2007107695A
Authority: JP
Inventors: Naofumi Sumiya; 直文炭谷; Kiyomi Maruyama; 喜代美丸山
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-11-06
Also published as: US7832895B2; US20080259598A1

Abstract

【課題】画像読取装置に用いられる光源として、高出力の発光装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第１の発光素子を有する青色発光領域と、第２の発光素子と、その第２の発光素子からの光を吸収して波長変換し黄色光を発光する波長変換部材とを有する黄色発光領域と、を有し、第２の発光素子は、第１の発光素子よりも出力が高くされることを特徴とする。これにより、黄色光の出力を高くすることができるため、感度の高い画像読取装置に用いることができる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、発光素子が搭載された発光装置に関する。

ファクシミリ、コピー機、ハンドスキャナ等の機器には、原稿を読み取るための装置として、イメージセンサ等の画像読取装置が用いられており、通常、このような画像読取装置としては光路長が短く、機器への組み込みが容易な密着型イメージセンサが用いられている。

密着型イメージセンサは、原稿面を主走査範囲に亘って線状に照射するライン照明装置を備えている。ライン照明装置としては、半導体発光素子を備えた発光装置（以下、ＬＥＤとも言う）をライン状に配列してライン状に照射する直接照射型や、長尺の導光体を用い、その導光体の端面に配置された発光装置から入射した光を、内面で反射させながら長さ方向に沿って伝搬させて出射面から出射させる間接照射型のものが知られている。

このようなライン照明装置は、モノクロ画像の読み取りの場合は、緑色ＬＥＤと赤色ＬＥＤの組み合わせや、青色ＬＥＤと黄色ＬＥＤの組み合わせなど、２色の異なる発光色のＬＥＤを用いる。また、フルカラー画像の読み取りの場合は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤの３色の異なる発光色のＬＥＤを用いる（例えば特許文献１）。

緑色ＬＥＤとしては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体系（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、赤色ＬＥＤとしてはＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ、青色ＬＥＤとしては、ＺｎＳｅや窒化物系半導体系（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）などが知られている。また、黄色ＬＥＤとしては、例えば特許文献１に示すようなＩｎＧａＡｌＰ系の発光ダイオードが知られている。

特開２０００−１９６８２０号公報特開２００２−２３７６１７号公報

しかしながら、モノクロ画像を読み取る際に、緑色ＬＥＤと赤色ＬＥＤを用いると読み取り感度が低いため、出力を高くする必要がある。また、青色ＬＥＤと黄色ＬＥＤの組み合わせは、上記のような組成の黄色ＬＥＤでは青色ＬＥＤに比べて出力が低すぎるため、実用的ではない。

また、フルカラー画像を読み取る場合も、近年では、色再現性を向上させるために、赤色、緑色、青色に加え、第４番目の発光色のＬＥＤを用いることも検討されているが、そのような場合でも、黄色ＬＥＤは出力が低いため実用的でない。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、画像読取装置に用いられる光源として、高出力の発光装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するため、本発明の発光装置は、第１の発光素子を有する青色発光領域と、第２の発光素子と、その第２の発光素子からの光を吸収して波長変換し黄色光を発光する波長変換部材とを有する黄色発光領域と、を有し、第２の発光素子は、第１の発光素子よりも出力が高くされることを特徴とする。これにより、黄色光の出力を高くすることができるため、感度の高い画像読取装置に用いることができる。

本発明の請求項２に記載の発光装置は、第２の発光素子は、前記第１の発光素子よりも発光面積が大きいことを特徴とする。これにより、簡単な回路系で高出力の黄色光を得ることができる。

本発明の請求項３に記載の発光装置は、第２の発光素子は、複数の発光素子からなることを特徴とする。これにより、高電流域での発光効率を向上させることができる。

本発明の請求項４に記載の発光装置は、黄色発光領域は、互いに分離する複数の発光領域からなることを特徴とする。これにより、各発光色の配置を自由に選択することができるため、導光体などに入光させる場合に、導光体内部の光の進み方を操作することができる。

本発明により、高出力の黄色光を有する発光装置とすることができるため、画像読取装置の感度を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明は、発光装置を以下に限定するものではない。

また、本明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。尚、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

＜実施の形態１＞
図１Ａは、実施の形態１における発光装置１００を示す正面図であり、図１Ｂは図１Ａの発光装置１００のＡ−Ａ線における断面図である。実施の形態１において、発光装置１００の基体１０１は樹脂からなり、側面と底面を有し上面を開口部とする凹部１０３Ａ、１０３Ｂを有している。各凹部の底面には、それぞれ導電部材としてリードフレーム１０２Ａ、１０２Ｂが露出するように設けられている。このリードフレームは一部が基体１０１に内包されるとともに、基体の側面から突出するように延在し、基体裏面側に配されるように屈曲されている。これにより、基体１０１に配置された発光素子１０４Ａ、１０４Ｂなどの導体配線として機能する。発光素子は、樹脂や金属ペーストなどのダイボンド部材（図示せず）によって、リードフレーム上に固定される。そして、導電性ワイヤ（以下、単にワイヤを称する場合もある）により発光素子のｐ電極及びｎ電極と、リードフレームとを電気的に接続している。また、これらを被覆するように、凹部の内部には、樹脂などの封止部材１０５が充填されている。

実施の形態１において、凹部１０３Ａは、第１の発光素子としてＩｎＧａＮ系の青色発光素子１０４Ａが載置されて青色発光領域を形成している。また、凹部１０３Ｂは、第２の発光素子としてＩｎＧａＮ系の青色発光素子１０４Ｂが載置され、封止部材中に波長変換部材１０６が含有されることで黄色発光領域を形成している。そして、本実施の形態においては、第２の発光素子の出力を、第１の発光素子の出力よりも高くしており、これにより、黄色光の出力を向上させていることを特徴とする。

（第２の発光素子）
黄色発光領域に用いられる第２の発光素子としては、主波長が３６０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲の発光が可能なものが好ましく、より好ましくは４３０ｎｍ〜４８０ｎｍのものが好ましい。具体的には、ＺｎＳｅや窒化物系半導体系（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）などを用いることができる。

実施の形態１においては、図１に示すように、第２の発光素子と第１の発光素子とは、同一の発光素子を用いており、第２の発光素子に投入する電力を第１の発光素子に投入する電力よりも大きくすることで、第２の発光素子の出力を第１の発光素子の出力よりも高くしている。例えば、第１の発光素子に１０ｍＡの順方向電流を投入し、第２の発光素子に２０ｍＡの順方向電流を投入することで、黄色光の出力を高くすることができる。このとき、波長変換部材の量や、色差などを考慮して、投入電流量を調整して所望の出力とすることができる。

（黄色発光領域）
黄色発光領域は、第２の発光素子と、第２の発光素子からの光を吸収して波長変換し黄色光を発光する波長変換部材を有する領域である。例えば、図１Ａにおける凹部１０３Ｂ開口部が黄色発光領域となる。この凹部１０３Ｂには、第２の発光素子１０４Ｂが載置されており、凹部１０３Ｂ内には、波長変換部材１０６が含有された透光性部材が充填されている。波長変換部材は、第２の発光素子からの光を吸収して波長変換し、黄色光を発光する。

尚、本明細書において、黄色発光としては、主波長が５２８ｎｍ〜５８５ｎｍの範囲を指す。

黄色発光領域（開口部）の形状は、特に限定されるものではなく、例えば図１Ａに示すような略楕円形状の他、円形、四角形、長方形、多角形、若しくはこれらを組み合わせた形状などとすることができる。また、黄色発光領域は、図１Ａに示すように１つ設けるものだけでなく、２以上の複数個設けてもよい。その場合、同一形状の開口部を複数設けてもよく、あるいは異なる形状の開口部を設けてもよい。

（波長変換部材）
黄色発光領域に用いられる波長変換部材としては、第２の発光素子からの光の少なくとも一部を吸収して黄色光を発する蛍光部材を含有するものを用いる。

蛍光部材としては、発光素子からの光を、それよりも長波長に変換させるものの方が効率がよい。すなわち、黄色光よりも波長の短い発光素子を用いるのが好ましい。蛍光部材は、１種の蛍光物質等を単層で形成してもよいし、２種以上の蛍光物質等が混合された単層を形成してもよいし、１種の蛍光物質等を含有する単層を２層以上積層させてもよいし、２種以上の蛍光物質等がそれぞれ混合された単層を２層以上積層させてもよい。

蛍光部材としては、例えば、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩、アルカリ土類チオガレート、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体等から選ばれる少なくともいずれか１以上であることが好ましい。具体例として、下記の蛍光体を使用することができるが、これに限定されない。

アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体には、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ（Ｒは、Ｅｕ、Ｍｎ、ＥｕとＭｎ、のいずれか１種以上である。）などがある。

アルカリ土類硫化物蛍光体には、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕなどがある。

Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される希土類アルミン酸塩蛍光体には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ_０．８Ｇｄ_０．２）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｙ_３（Ａｌ_０．８Ｇａ_０．２）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２の組成式で表されるＹＡＧ系蛍光体などがある。また、Ｙの一部若しくは全部をＴｂ、Ｌｕ等で置換したＴｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅなどもある。

上述の蛍光体は、所望に応じてＥｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉから選択される１種以上を含有させることもできる。

Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に賦活される酸窒化物系蛍光体は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素と、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素と、を少なくとも含有する。具体的には、一般式Ｌ_ＸＭ_ＹＯ_ＺＮ_{（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）}：Ｒ、又はＬ_ＸＭ_ＹＱ_ＴＯ_ＺＮ_{（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）}：Ｒ（Ｌは、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩ族元素である。Ｍは、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＶ族元素である。Ｑは、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎからなる群から選ばれる少なくとも１種以上である第ＩＩＩ族元素である。Ｏは、酸素元素である。Ｎは、窒素元素である。Ｒは、希土類元素である。０．５＜Ｘ＜１．５、１．５＜Ｙ＜２．５、０＜Ｔ＜０．５、１．５＜Ｚ＜２．５である。）で表される。例えば、ＢａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、ＣａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕを使用することができる。

上記蛍光部材は、第２の発光素子の主波長に応じて、波長変換効率の高い組成を用いるのが好ましい。例えば、第２の発光素子の主波長が４３０〜４８０ｎｍの場合は、ＹＡＧ系、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、Ｌ_ＸＭ_ＹＯ_ＺＮ_{（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）}：Ｒ、又はＬ_ＸＭ_ＹＱ_ＴＯ_ＺＮ_{（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）}：Ｒ、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕなどが好ましい。

また、第２の発光素子の主波長が３８０〜４３０ｎｍの場合は、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒなどが好ましい。

また、第２の発光素子の主波長が２００〜３８０ｎｍの場合は、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、ＣａＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｒ、ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_１２：Ｒ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｒ、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｒ、Ｓｒ_４Ａｌ_１４Ｏ_２５：Ｒ、Ｌ_ＸＭ_ＹＯ_ＺＮ_{（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ−（２／３）Ｚ）}：Ｒ、又はＬ_ＸＭ_ＹＱ_ＴＯ_ＺＮ_{（（２／３）Ｘ＋（４／３）Ｙ＋Ｔ−（２／３）Ｚ）}：Ｒ、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕなどが好ましい。

また、上記蛍光体以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する蛍光体も使用することができる。

また、上記以外の蛍光体であって、同様の性能、作用、効果を有する他の組成の蛍光体もしようすることができる。

（青色発光領域）
青色発光領域は、第１の発光素子を有し、その第１の発光素子からの光が伝搬されて発光する領域である。例えば、図１Ａ、図１Ｂにおいて第１の発光素子１０４Ａが載置されている凹部１０３Ａは、透光性の封止部材１０５が充填されており、第１の発光素子１０４Ａからの光はこの封止部材１０５内を伝搬して凹部の開口部から外部に放出されるため、この開口部が青色発光領域となる。

尚、本明細書において、青色発光としては、主波長が４２０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲の発光が可能なものが好ましく、より好ましくは４３０ｎｍ〜４８０ｎｍのものが好ましい。具体的には、ＺｎＳｅや窒化物系半導体系（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）などを用いることができる。

青色発光領域（開口部）の形状は、特に限定されるものではなく、例えば図１Ａに示すような略楕円形状の他、円形、四角形、長方形、多角形、若しくはこれらを組み合わせた形状などとすることができる。また、青色発光領域は、図１Ａに示すように１つだけ設けるだけでなく、２以上の複数個設けてもよい。

青色発光領域に用いられる第１の発光素子としては、主波長が４２０ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲の発光が可能なものが好ましい。具体的には、ＺｎＳｅや窒化物系半導体系（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）などを用いることができる。

＜実施の形態２＞
図２は、実施の形態２における発光装置２００を示す正面図である。実施の形態２において、第２の発光素子として、第１の発光素子の発光面積よりも大きい発光素子を用いることを特徴とする。ここでは第１の発光素子２０４Ａと第２の発光素子２０４Ｂへの投入電力を略等しくしても、素子の表面積自体を異ならせているため、第２の発光素子の出力を第１の発光素子の出力よりも大きくすることができる。これにより、電気回路の設計を複雑なものにすることなく、黄色発光領域の出力を高くすることができる。

図２において、発光装置２００の基体２０１に凹部２０３Ａ、２０４Ｂが設けられ、各凹部に第１の発光素子２０４Ａと第２の発光素子２０４Ｂが載置されている。凹部２０３Ｂには、波長変換部材が含有された封止部材が充填されており、第２の発光素子からの光を変換して黄色光を発光し、黄色発光領域を形成している。凹部２０３Ａは第１の発光素子からの光が放出される青色発光領域であり、黄色発光領域である凹部２０３Ｂと同じ略楕円形状の発光領域をなしている。

第１の発光素子と第２の発光素子とは、発光面積が異なること以外、例えば半導体層構造や用いる部材などは同一でもよく、また、異なっていてもよい。ここで、発光面積とは図２における正面図において図示される発光素子の上面から視た面積を指す。第１の発光素子２０４Ａは略長方形であり、略正方形の第２の発光素子２０４Ｂに比して、約半分程度の面積となっている。この２つの発光素子は互いに形状が異なっているが、これに限らず、相似形状としてもよい。また、面積比についても、特に限定されるものではなく、所望の出力に応じて種々選択することができる。

また、実施の形態２において、発光素子以外の他の部材等については実施の形態１と同一のものを用いることができる。

＜実施の形態３＞
図３は、実施の形態３における発光装置３００を示す正面図である。実施の形態３においては、第２の発光素子として複数の発光素子を用いることで、第１の発光素子よりも出力を高くすることを特徴とする。このようにすることで、高電流域での発光効率を向上させることができる。

図３において、発光装置３００の基体３０１に凹部３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃが設けられ、各凹部に発光素子がそれぞれ１つずつ載置されている。凹部３０３Ａには第１の発光素子３０４Ａが載置されており、青色発光領域を形成している。また、凹部３０３Ｂ、３０３Ｃには、第２の発光素子３０４Ｂ、３０４Ｃが載置されるとともに、波長変換部材が含有された封止部材が充填されている。そして、波長変換部材が第２の発光素子からの光を変換して黄色光を発光することで、凹部３０３Ｂ、３０３Ｃを黄色発光領域としている。

第２の発光素子は、実施の形態１で述べた発光素子と同様のものを用いることができる。このとき、複数の発光素子のうち、全て同一のものを用いてもよく、これにより、出力などの制御がし易くなる。あるいは、半導体層組成、半導体層構成、発光波長、素子形状などが異なる発光素子を用いてもよく、所望に応じて適宜選択することができる。

また、図３では、第２の発光素子を設ける凹部を複数（３０３Ｂ、３０３Ｃ）設けて、その中にそれぞれ１つずつ第２の発光素子３０４Ｂ、３０４Ｃを設けており、青色発光領域である凹部３０３Ａの２倍の発光面積の黄色発光領域としている。このように発光領域の大きさを変えることで、出力の高い黄色光を得ることができる。

ここでは、凹部３０３Ｂ、３０３Ｃのように、黄色発光領域が互いに分離する複数の発光小域となっているが、このようにすることで、指向角度を調整したり、あるいは、それぞれの発光波長を変えることができるなど、設計の自由度を向上させることができる。

また、図３のような同じ形状の凹部を複数設けるのではなく、黄色発光領域となる凹部を青色発光領域となる凹部よりも大きい凹部を１つ設けてもよい。

また、図２に示すような凹部を２つ有する基体２０１を用い、凹部２０３Ａに１つの第１の発光素子を設け、凹部２０３Ｂに複数の第２の発光素子を設けることもできる。この場合は、青色発光領域と黄色発光領域の面積は同じとなるものの、黄色発光領域の出力を高くすることができる。このように、凹部の数と発光素子の数が異なるようにすることもできる。

実施の形態３においても、発光素子以外の他の部材等については実施の形態１と同一のものを用いることができる。

＜実施の形態４＞
図４は、実施の形態４における発光装置４００を示す正面図である。実施の形態４において、発光装置４００の基体４０１は樹脂からなり、側面と底面を有し上面を開口部とする凹部４０３Ａ、４０３Ｂを有している。各凹部底面には、導電部材としてリードフレーム４０２が露出するように設けられている。このリードフレームは一部が基体４０２に内包されるとともに、基体の側面から突出するように延在している。これにより基体４０１に配された発光素子４０４Ａ〜４０４Ｄなどの導体配線として機能する。発光素子は、樹脂や金属ペーストなどのダイボンド部材（図示せず）によって、リードフレーム上に固定される。そして、導電性ワイヤにより発光素子のｐ電極及びｎ電極と、リードフレームとを電気的に接続している。なお、発光素子４０４Ｂは、導電性基板を用いた発光素子であるため、ワイヤは１本のみ用いており、導電性接合部材によってリードフレーム上に接合されていることで導通が図られている。これら電子部品を被覆するように、凹部の内部には樹脂などの封止部材が充填されている。

実施の形態４において、凹部４０３Ａには、第１の発光素子としてＩｎＧａＮ系の青色発光素子４０４Ａが載置されて青色発光領域を形成するともに、第３の発光素子としてＧａＡｓ系の赤色発光素子４０４Ｂ及びＩｎＧａＮ系の緑色発光素子４０３Ｃが載置されている。また、凹部４０３Ｂには、第２の発光素子としてＩｎＧａＮ系の青色発光素子４０４Ｄが搭載されるとともに、封止部材中に波長変換部材が含有された封止部材が充填されており、これによって黄色発光領域を形成している。

実施の形態４では、第１の発光素子が載置されている凹部４０３Ａ内に、第1の発光素子とは異なる発光色を有する他の発光素子も搭載されているため、全発光素子を同時発光させると凹部４０３Ａからの出力は凹部４０３Ｂからの出力よりも高くなる。そのような場合であっても、第２の発光素子としてＩｎＧａＮ系の発光素子を用い、波長変換部材によって変換されて出力される黄色光は、従来の黄色発光の半導体発光素子に比して出力が高く、これにより色再現性を向上させることができる。特に、青色、緑色、赤色の発光素子の主波長のうち、特に緑色と赤色の間の波長を補色することができる黄色光を追加することで、色再現性の効果をより大きなものとしている。

実施の形態４においては、凹部４０３Ａは第１の発光素子以外の発光素子が複数載置されているため、凹部４０３Ｂに比して開口部が大きくなっている。そのため、第１の発光素子の出力が弱い場合などは、開口部の大きさと青色発光領域とが一致しない場合がある。そのような場合の青色発光領域とは、第１の発光素子からの光が実質的に到達している領域をさす。

（第３の素子、その他の素子）
実施の形態１において、上記青色発光領域、黄色発光領域に用いられる第１、第２の発光素子に加え、カラー画像読取装置については、更なる別の発光色を有する発光素子を用いてもよい。例えば、赤色発光素子（ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系等）や、緑色発光素子（ＺｎＳｅや窒化物系半導体系（Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１−Ｘ−Ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１））、それらの中間色などの可視光発光素子の他、赤外発光素子や、紫外線発光素子なども用いることができる。さらには、保護素子としてツェナーダイオードや、双方向ダイオードなども用いることができる。

以下、本発明に用いられる他の部材について説明する。

（基体）
基体は発光素子や保護素子などの電子部品を保護するとともに、これら電子部品に外部からの電流を供給するためのリードフレームなどの導電部材を内包しているものである。基体の形状は、平面視において四角形又はこれに近い形状を有するものが好ましいが、特にこれに限定されるものではなく、平面視において三角形、四角形、多角形又はこれらに近い形状とすることができる。また、図４に示すような、リードフレームが突出している側面の一部を凹ませたような形状としてもよい。

基体は、図１Ａなどには凹部が設けられた基体を示しているが、これに限らず、平坦な基体を用いてもよく、その場合は封止部材を印刷法、トランスファモールド法などによって設けることができる。

基体を構成する樹脂の具体的な材料としては絶縁性部材が好ましく、また、発光素子からの光や、外光などが透過しにくい部材が好ましい。また、ある程度の強度を有するもので、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができ、より具体的には、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ＢＴレジンや、ＰＰＡなどが挙げられる。

（リードフレーム）
リードフレームは、発光素子と電気的に接続されるとともに外部接続端子として機能するものである。リードフレームの材料としては、鉄伝導率の比較的大きな材料を用いるものが好ましい。このような材料で形成することにより、発光素子で発生する熱を効率的に逃すことができる。例えば、２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度以上の熱伝導率を有しているもが好ましい。さらに、比較的大きい機械的強度を有するもの、あるいは打ち抜きプレス加工又はエッチング加工等が容易な材料が好ましい。具体的には、銅、アルミニウム、金、銀、タングステン、鉄、ニッケル等の金属又は鉄−ニッケル合金、りん青銅、鉄入り銅等が挙げられる。

（封止部材）
封止部材は、基体に載置された発光素子や保護素子などを、塵芥、水分や外力などから保護する部材であり、発光素子からの光を透過可能な透光性を有するものが好ましい。具体的な材料としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やユリア樹脂を挙げることができる。このような材料に加え、所望に応じて着色剤、光拡散剤、フィラー、波長変換部材（蛍光部材）などを含有させることもできる。

封止部材の充填量は、発光素子、ツェナーダイオードなどの保護素子、導電性ワイヤなどが被覆される量であればよい。

（ダイボンド部材）
ダイボンド部材は、基体や導電部材に発光素子や保護素子などを載置させるための接合部材であり、載置する素子の基板によって導電性ダイボンド部材又は縁性ダイボンド部材のいずれかを選択することができる。例えば、絶縁性基板であるサファイア上に窒化物半導体層を積層させた発光素子の場合、ダイボンド部材は絶縁性でも導電性でも用いることができ、ＳｉＣ基板などの導電性基板を用いる場合は、導電性ダイボンド部材を用いることで導通を図ることができる。絶縁性ダイボンド部材としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。これらの樹脂を用いる場合は、発光素子からの光や熱による劣化を考慮して、発光素子裏面にＡｌ膜などの反射率の高い金属層を設けることができる。この場合、蒸着やスパッタあるいは薄膜を接合させるなどの方法を用いることができる。また、導電性ダイボンド部材としては、銀、金、パラジウムなどの導電性ペーストや、Ａｕ−Ｓｎ共晶などの半田、低融点金属等のろう材を用いることができる。さらに、これらダイボンド部材のうち、特に透光性のダイボンド部材を用いる場合は、その中に発光素子からの光を吸収して異なる波長の光を発光する蛍光部材を含有させることもできる。

（導電性ワイヤ）
発光素子の電極と、基体に設けられる導電部材とを接続する導電性ワイヤは、導電部材とのオーミック性、機械的接続性、電気伝導性及び熱伝導性が良いものが求められる。熱伝導度としては０．０１ｃａｌ／（ｓ)（ｃｍ^２)（℃／ｃｍ）以上が好ましく、より好ましくは０．５ｃａｌ／（ｓ)（ｃｍ^２)（℃／ｃｍ）以上である。また、作業性などを考慮して導電性ワイヤの直径は、好ましくは、Φ１０μｍ以上、Φ４５μｍ以下である。このような導電性ワイヤとして具体的には、金、銅、白金、アルミニウム等の金属及びそれらの合金を用いた導電性ワイヤが挙げられる。

本発明に係る発光装置は、出力の高い黄色発光を有することにより、ファクシミリ、コピー機、ハンドスキャナ等における画像読取装置に利用される照明装置に利用することができる。

図１Ａは、本発明に係る発光装置の例を示す正面図である。図１Ｂは、図１Ａの発光装置の断面である。図２は、本発明に係る発光装置の例を示す正面図である。図３は、本発明に係る発光装置の例を示す正面図である。図４は、本発明に係る発光装置の例を示す斜視図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００・・・発光装置
１０１、２０１、３０１、４０１・・・基体
１０２、４０２・・・リードフレーム
１０３Ａ、１０３Ｂ、２０３Ａ、２０３Ｂ、３０３Ａ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、４０３Ａ、４０３Ｂ・・・凹部
１０４Ａ、２０４Ａ、３０３Ａ、４０４Ａ・・・第１の発光素子
１０４Ｂ、２０４Ｂ、３０３Ｂ、３０３Ｃ、４０３Ｄ・・・第２の発光素子
４０４Ｂ、４０４Ｃ・・・第３の発光素子
１０５・・・封止部材
１０６・・・波長変換部材

Claims

第１の発光素子を有する青色発光領域と、
第２の発光素子と、該第２の発光素子からの光を吸収して波長変換し黄色光を発光する波長変換部材とを有する黄色発光領域と、を有し、
前記第２の発光素子は、前記第１の発光素子よりも出力が高くされることを特徴とする発光装置。
前記第２の発光素子は、前記第１の発光素子よりも発光面積が大きい請求項１記載の発光装置。
前記第２の発光素子は、複数の発光素子からなる請求項１又は請求項２記載の発光装置。
前記黄色発光領域は、互いに分離する複数の発光領域からなる請求項１乃至請求項３記載の発光装置。