JP2013183042A

JP2013183042A - 光源装置

Info

Publication number: JP2013183042A
Application number: JP2012046168A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Harada; 光範原田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-12

Abstract

【課題】所定の配列パターンで配置された複数の発光部の各発光素子上に、異なる媒体（蛍光体を含む媒体、蛍光体を含まない媒体）が設けられる場合にも、これらの輝度分布（発光形状）をほぼ同じものにすることができ、色ムラ、色分離の発生を防止可能な光源装置を提供する。
【解決手段】発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４は、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上に、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４に対応した発光色に発光する蛍光体（例えば光透過性媒体Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１４中に所定濃度で存在する蛍光体粉末）が沈降堆積している一方、発光部Ａ１３は、発光素子Ｆ１３上に、光散乱材（例えば光透過性媒体Ｈ１３中に所定濃度で存在する所定粒径の光散乱材）が均一分散されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源装置に関する。

従来、特許文献１には、図１に示すように、基板１２０と、基板１２０上に所定の配列パターンで配置された３種類以上の波長の異なる発光素子で構成した第一発光部１３０と、基板１２０上に第一発光部１３０に隣接して配置され、蛍光体励起用の発光素子およびこの発光素子により励起される蛍光体を有してなる第二発光部１４０とを具備する発光装置か示されている。

より詳細に、第一発光部１３０は、赤色ＬＥＤチップ１３０Ｒ、緑色ＬＥＤチップ１３０Ｇ、青色ＬＥＤチップ１３０Ｂで構成され、第二発光部１４０は、青色ＬＥＤチップ１４０Ｂおよびこの青色ＬＥＤチップ１４０Ｂにより励起される黄色蛍光体１２５および赤色蛍光体１２４を有してなる低色温度発光部Ａと、青色ＬＥＤチップ１４０Ｂおよびこの青色ＬＥＤチップ１４０Ｂにより励起される黄色蛍光体１２５を有してなる高色温度発光部Ｂとで構成されている。

特開２００８−２７０７０１号公報

しかしながら、特許文献１に示されている発光装置では、第一発光部１３０（Ｒ，Ｇ，Ｂ発光素子）の発光形状と第二発光部１４０（青色発光素子＋黄色、赤色蛍光体）の発光形状とが異なるため、レンズなどで混色した場合、発光エリアがミスマッチとなる部分に色ムラが発生するという問題があった。また、駆動方法の制限から、第一発光部１３０と第二発光部１４０はそれぞれ別エリアごとに区画分けされる配置となるため、混色時に光源を見た場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ、低色温度領域、高色温度領域それぞれの色分離が目立ち、見栄え上好ましくないという問題があった。

本発明は、所定の配列パターンで配置された複数の発光部の各発光素子（同じ温度特性および同じ発光特性を有し、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する発光素子）上に、異なる媒体（蛍光体を含む媒体、蛍光体を含まない媒体）が設けられる場合にも、これらの輝度分布（発光形状）をほぼ同じものにすることができ、色ムラ、色分離の発生を防止することの可能な光源装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、所定の配列パターンで配置された複数の発光色を有する複数の発光部を有し、
各発光部には、同じ温度特性および同じ発光特性を有し、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する発光素子が設けられ、
各発光部は、各発光素子の側面に設けられた光反射部によって区画されており、
複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、該発光部に対応した発光色に発光する蛍光体が沈降堆積しており、
他の発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、光散乱材が均一分散されていることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光源装置において、前記少なくとも１つの発光部の蛍光体濃度に比べて、前記他の発光部の光散乱材濃度は低いことを特徴としている。

請求項１、請求項２記載の発明によれば、所定の配列パターンで配置された複数の発光色を有する複数の発光部を有し、
各発光部には、同じ温度特性および同じ発光特性を有し、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する発光素子が設けられ、
各発光部は、各発光素子の側面に設けられた光反射部によって区画されており、
複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、該発光部に対応した発光色に発光する蛍光体が沈降堆積しており、
他の発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、光散乱材が均一分散されているので、
所定の配列パターンで配置された複数の発光部の各発光素子（同じ温度特性および同じ発光特性を有し、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する発光素子）上に、異なる媒体（蛍光体を含む媒体、蛍光体を含まない媒体）が設けられる場合にも、これらの輝度分布（発光形状）をほぼ同じものにすることができ、色ムラ、色分離の発生を防止することができる。

特許文献１の発光装置を示す図である。本発明の光源装置の一構成例を示す部分切欠斜視図である。図２においてレンズアレイを取り除いた状態を示す図である。図３のＣ−Ｃ線における断面図である。遠心分離工程を示す図である。発光素子上に各蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｙをそれぞれ沈降堆積させたときの横方向断面輝度分布を示す図である。発光素子上に１０μｍの粒径の光散乱材が均一分散されている光透過性樹脂を充填したときの横方向断面輝度分布を示す図である。発光素子上に０．６μｍの粒径の光散乱材が均一分散されている光透過性樹脂を充填したときの横方向断面輝度分布を示す図である。発光素子上に透明樹脂を充填したときの横方向断面輝度分布を示す図である。発光素子上に１０μｍの粒径の光散乱材を沈降堆積させたときの横方向断面輝度分布を示す図である。レンズアレイを通した各発光部の相対輝度分布の概略を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２は、本発明の光源装置の一構成例を示す部分切欠斜視図である。また、図３は図２においてレンズアレイを取り除いた状態を示す図である。また、図４は図３のＣ−Ｃ線における断面図である。なお、図２、図３、図４において、符号１０は集積基板（例えば、アルミナなどの白色系セラミック基板）であり、符号１１は窒化アルミや絶縁層を介した金属基板などのヒートスプレッダであり、符号１２はレンズアレイである。

図２、図３、図４を参照すると、この光源装置１は、集積基板１０のＮ×Ｍ（（Ｎ≧１、Ｍ≧２）、または、（Ｎ≧２、Ｍ≧１））の配列パターンの凹部内に、発光部ＡがＮ×Ｍ（（Ｎ≧１、Ｍ≧２）、または、（Ｎ≧２、Ｍ≧１））の配列パターンで配置されている。なお、図２、図３、図４の例では、発光部Ａは、４×４の２次元配列Ａ１１〜Ａ４４で配置されている。

ここで、各発光部Ａ１１〜Ａ４４には、図４にその一部が示されているように、同じ温度特性および同じ発光特性を有し、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４がそれぞれ設けられている。具体的に、発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４には、例えばＡｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_ｚＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）系のＬＥＤを用いることができる。Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_ｚＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）系のＬＥＤは、ｘ、ｙ、ｚの組成比に応じて、その発光波長が紫外光から緑色光まで可変となっており、ｘ、ｙ、ｚの組成比を所定のものに設定することで、例えば、各発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４を紫外光発光のものにすることもできるし、各発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４を青色光発光のものにすることもできる。以下では、各発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４は青色光発光のものであるとして説明する。

また、複数の発光部Ａ１１〜Ａ４４は、後述のように、各発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４上に、異なる媒体（蛍光体を含む媒体、蛍光体を含まない媒体）が設けられることによって、複数の発光色を有している。

より詳細に、図４の例では、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４には、同じ温度特性および同じ発光特性を有する青色光発光の発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４が設けられている。

そして、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４は、隣接する発光部の光が干渉しない厚さに調整された集積基板１０の隔壁１０ａによって区画分けされ、対応する発光色毎に直列駆動できるように内部配線されている。

また、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４には、隔壁１０ａと各発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４との間に、各発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４の側面を覆う同一形状（隔壁１０ａとの間で擂鉢状になる形状）の光反射部（例えば、光反射性樹脂）Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４が配置されている。

ここで、光反射部（例えば、光反射性樹脂）Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４は、例えばシリコーン樹脂に酸化チタンや酸化亜鉛を含有したのものであり、これを発光素子と隔壁との間に所定量流し込むことで、表面張力により擂鉢状にすることができ、ディスペンサーなどで樹脂量を制御することで安定して発光素子上面を露出させることができる。

また、隔壁１０ａによる区画形状は、発光素子の形状と相似形状が好ましい。すなわち、四角い発光素子であれば、四角く区画分けされるのが、四辺に働く光反射部（例えば、光反射性樹脂）の表面張力が等しくなり形状が安定しやすいので好ましい。これに対し、四角い発光素子に対して区画を丸くした形状では発光素子角と隔壁との距離が辺に対して短くなり、光反射部（例えば、光反射性樹脂）の這い上がりが起こり好ましくない。

そして、図４の例では、発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４は、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４の光反射部Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１４の区画内であって各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４の発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上に、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４に対応した発光色に発光する蛍光体（例えば光透過性媒体（例えば光透過性樹脂）Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１４中に所定濃度で存在する蛍光体粉末）が沈降堆積している。具体的に、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４の発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上には、それぞれ、光透過性媒体Ｈ１１中の赤色蛍光体（Ｒ）、光透過性媒体Ｈ１２中の緑色蛍光体（Ｇ）、光透過性媒体Ｈ１４中の黄色蛍光体（Ｙ）が沈降堆積している。ここで、各蛍光体（赤色蛍光体（Ｒ）、緑色蛍光体（Ｇ）、黄色蛍光体（Ｙ））は各発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４からの青色光を全て吸収して蛍光に波長変換し蛍光体発光色のみになるような濃度と厚さに制御されている。この場合、発光部Ａ１１は赤色（Ｒ）に発光し、発光部Ａ１２は緑色（Ｇ）に発光し、発光部Ａ１４は黄色（Ｙ）に発光する。

一方、発光部Ａ１３は、該発光部Ａ１３の光反射部Ｅ１３の区画内であって発光部Ａ１３の発光素子Ｆ１３上に、光散乱材（例えば光透過性媒体（例えば光透過性樹脂）Ｈ１３中に所定濃度で存在する所定粒径の光散乱材）が均一分散されている。ここで、光散乱材には、ミクロンサイズからサブミクロンサイズの大きさの微粒子アルミナなどが用いられる。この場合、いまの例では発光素子Ｆ１３が青色光発光のものであるので、発光部Ａ１３は青色（Ｂ）に発光する。

このような構成の光源装置１では、発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４は、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４の光反射部Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１４の区画内であって各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４の発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上に、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４に対応した発光色に発光する蛍光体（例えば光透過性媒体（例えば光透過性樹脂）Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１４中に所定濃度で存在する蛍光体粉末）が沈降堆積している一方、発光部Ａ１３は、該発光部Ａ１３の光反射部Ｅ１３の区画内であって発光部Ａ１３の発光素子Ｆ１３上に、光散乱材（例えば光透過性媒体（例えば光透過性樹脂）Ｈ１３中に所定濃度で存在する所定粒径の光散乱材）が均一分散されているので、異なる媒体（蛍光体を含む媒体Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１４、蛍光体を含まない媒体Ｈ１３）が設けられる場合にも、これらの輝度分布（発光形状）をほぼ同じものにすることができ、色ムラ、色分離の発生を防止することができる。

図４に示す各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４は、次のような仕方で作製することができる。

すなわち、先ず、各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４の光反射部Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１４の区画内であって各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４の発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上に、それぞれの色の蛍光体粉末Ｒ、Ｇ、Ｙが所定濃度で分散している光透過性媒体（例えば光透過性樹脂）Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１４を充填し、遠心分離装置などを用いて、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上にそれぞれの蛍光体粒子Ｒ、Ｇ、Ｙを高密度に沈降堆積させる。図５は遠心分離工程を示す図であり、図５のように集積基板１０をＱを中心として矢印Ｐの方向に高速回転させることにより、遠心力Ｗによって図４に示すように、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上にそれぞれの蛍光体粒子Ｒ、Ｇ、Ｙを高密度に沈降堆積させることができる。このとき、各蛍光体粒子Ｒ、Ｇ、Ｙの最小粒径や比重および樹脂粘度から、所定の深さ（充填樹脂上面から発光素子上面までの距離）の沈降に必要な遠心分離回転数と時間を計算し、一番沈降時間の長い条件に合わせて遠心分離を実施する。沈降した蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｙは、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４を底面として光反射部Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１４によって形成される擂鉢状の底面側に形成される（沈降堆積する）ため、露出した光反射部Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１４の上方がリフレクタ作用を持つ。また、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４の光出射部を沈降した蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｙが全て覆う構造となり、高効率な波長変換（蛍光発光）が可能となる。ここで、光反射部Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１４が形成されていない構造で蛍光体を遠心分離沈降すると、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４の外周部の堆積が遠心力で崩れて、蛍光体の堆積断面が台形となり、その結果、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４の外周部から波長変換されない光（青色光）が出射されることが確認されている。従って、図４に示すように、蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｙの沈降堆積を得るためには、発光部の側面に光反射部が形成されている必要がある。

なお、各蛍光体の濃度調整は、青色光発光の発光素子の発光の一部を利用して蛍光との混色光（白色光など）とする場合には、一般に、樹脂に対する蛍光体の濃度は数ｗｔ％〜３０ｗｔ％が常用されるが、本発明のように発光素子の光を波長変換光（すなわち蛍光）にすべて変換する場合の蛍光体の濃度は、蛍光体の波長変換効率や沈降させる深さにも依存するが、概ね３０〜７０ｗｔ％となる。蛍光体の濃度を高濃度にしていくと、発光素子の光が透過しなくなる濃度が発光色再現の最適濃度となるが、最適濃度付近での光出力は比較的低下しないことが分かっている。また、一般に蛍光体の平均粒径は数μｍから数１０μｍ、好ましくは５〜２０μｍで使用されるが、これら表面から放射される波長変換光（すなわち蛍光）は完全拡散光（ランバーシアン配光）となる。これは、例えば黄色発光蛍光体であるＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（ＹＡＧ）（平均粒径１３μｍ、最小粒径８μｍ、比重＝４．６、樹脂粘度＝４０００ｍＰａ・ｓ）を、遠心分離工程（回転半径＝１６ｃｍ、回転数＝１０００ｒｐｍ、回転時間＝１００秒）で強制沈降させた場合も完全拡散光（ランバーシアン配光）となる。

上記のようにして遠心分離などによって発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上にそれぞれの蛍光体粒子Ｒ、Ｇ、Ｙを沈降堆積させた後、発光部Ａ１３の光反射部Ｅ１３の区画内であって発光部Ａ１３の発光素子Ｆ１３上に、光散乱材が均一分散されている光透過性媒体（例えば光透過性樹脂）Ｈ１３を充填する。

ここで、アルミナ、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタンに代表される高屈折率の光散乱材は、分散する樹脂との屈折率差から光散乱作用があるが、前記蛍光体と異なり非発光であるため濃度に対しては逆比例で明るさが低下する。また、同一濃度であれば微粒子であるほど表面積が多くなり、散乱度合いが増加することが知られている。本願の発明者による実験では、蛍光体とほぼ同一粒径の１０μｍアルミナでは、沈降深さ０．３ｍｍに対して、５〜３０ｗｔ％、０．６μｍアルミナでは、同１〜５ｗｔ％の濃度範囲にて、青色発光強度が低下することなく蛍光体発光に近い輝度分布が得られた。

このように、発光素子Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１４上にそれぞれの蛍光体粒子Ｒ、Ｇ、Ｙを高密度に沈降堆積させる遠心分離工程と、その後の、発光素子Ｆ１３上に、光散乱材が均一分散されている光透過性媒体（例えば光透過性樹脂）Ｈ１３を充填する工程とにより、図４に示す各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４を作製することができる。

図６乃至図１０は各種発光部の横方向断面輝度分布を示す図である。すなわち、図６は発光素子上に各蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｙをそれぞれ沈降堆積させたときの横方向断面輝度分布を示す図、図７は発光素子上に１０μｍの粒径の光散乱材が均一分散されている光透過性樹脂を充填したときの横方向断面輝度分布を示す図、図８は発光素子上に０．６μｍの粒径の光散乱材が均一分散されている光透過性樹脂を充填したときの横方向断面輝度分布を示す図、図９は発光素子上に透明樹脂を充填したときの横方向断面輝度分布を示す図、図１０は発光素子上に１０μｍの粒径の光散乱材を沈降堆積させたときの横方向断面輝度分布を示す図である。なお、図６乃至図１０において、隔壁部は、図４の隔壁１０ａの位置に対応しており、また、凹部は、擂鉢状の光反射部の擂鉢底縁位置に対応している。

図６を参照すると、発光素子サイズ１ｍｍ角に対して、各蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｙのいずれも、輝度分布の形状は、中心付近で最大となり、発光素子端部付近でなだらかな傾斜となり、擂鉢状の光反射部ではピークの２０〜３０％になるように隔壁部まで傾斜が維持されている。

一方、図９に示すように発光素子を透明樹脂のみで封止した状態では、輝度分布に発光素子上面の電極形状凹部および隔壁との間の凹部が発生し、図６に示した各種蛍光体Ｒ、Ｇ、Ｙの輝度分布と比べて輝度分布の形状差が大きく、混色時（レンズ投影による重ね合わせ）に色ムラが発生し、好ましくない。また、図１０に示したように光散乱材を遠心分離装置などで沈降堆積させた場合も、発光素子上面の電極形状凹部および隔壁との間の凹部が発生し、好ましくない。

これに対し、図７、図８を参照すると、ミクロンサイズからサブミクロンサイズの光散乱材を分散した青色発光部の輝度分布は、図６に示した各蛍光体発光部の輝度分布と形状が略同一となっていることがわかる。すなわち、図７、図８では、図９や図１０に示すような輝度の落ち込み（図中の凹部）は見られない。このように、ミクロンサイズからサブミクロンサイズの光散乱材を分散した青色発光部の輝度分布が、図６に示した各蛍光体発光部の輝度分布と形状が略同一となっていることにより、混色時の色ムラが抑えられる。

図１１はレンズアレイ１２を通した各発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４の相対輝度分布の概略を示す図である。図１１からわかるように、青色発光部Ａ１３の散乱材効果によって、他の蛍光体発光部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１４との輝度分布がほぼ同一となり、レンズアレイ１２を通した場合にも、混色時の色ムラが抑えられることが確認された。

なお、上記の例では、発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４は、Ａｌ_ｘＩｎ_ｙＧａ_ｚＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）系のＬＥＤ（すなわち、紫外〜青色発光素子）であるとしたが、これに限定されることなく、例えばＩｎＧａＮ系青色発光素子などを用いることもできる。また、上記の例では、発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４は、青色光発光のものであるとして説明したが、発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４は、紫外光発光のものであっても良い。

より具体的に、各発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４が紫外光発光のものである場合には、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、Ｃａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ^３＋、ＫＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、ＫＴｉＦ_６：Ｍｎ^４＋等を用いることができ、黄色蛍光体には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（ＹＡＧ）、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、Ｃａ_ｘ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ^２＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｏ，Ｎ）：Ｅｕ^２＋、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋，Ｍｎ^２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋等を用いることができ、青色蛍光体には、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃ_ｌ２：Ｅｕ^２＋、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋、ＬａＡｌ（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｎ，Ｏ）_１０：Ｃｅ^３＋等を用いることができる。

また、各発光素子Ｆ１１〜Ｆ４４が青色光発光のものである場合には、赤色蛍光体には、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、Ｃａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋、ＫＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、ＫＴｉＦ_６：Ｍｎ^４＋等を用いることができ、黄色蛍光体には、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋（ＹＡＧ）、（Ｓｒ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、Ｃａ_ｘ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ^２＋等を用いることができ、緑色蛍光体には、Ｙ_３（Ｇａ，Ａｌ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、ＣａＳｃ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、Ｂａ_３Ｓｉ_６Ｏ_１２Ｎ_２：Ｅｕ^２＋、（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｏ，Ｎ）：Ｅｕ^２＋等を用いることができる。

また、上記の例では、発光部Ａは、４×４の２次元配列Ａ１１〜Ａ４４で配置されているとしたが、Ｎ×Ｍ（（Ｎ≧１、Ｍ≧２）、または、（Ｎ≧２、Ｍ≧１））の配列パターンであれば、任意の配置をとることができる。

すなわち、図２、図３、図４に示す各発光部Ａ１１〜Ａ４４において、各色（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ）の配置は限定されるものではなく、ライン状、田の字状、千鳥格子状であっても良い。また、発光色もこの例のＲ，Ｇ，Ｂ，Ｙに限定されるものではなく、白色Ｗ、電球色ＷＷ、昼光色ＣＷ、橙色、などが適宜組み合わされて使用できる。

換言すれば、本発明の光源装置は、所定の配列パターンで配置された複数の発光色を有する複数の発光部を有し、
各発光部には、同じ温度特性および同じ発光特性を有し、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する発光素子が設けられ、
各発光部は、各発光素子の側面に設けられた光反射部によって区画されており、
複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、該発光部に対応した発光色に発光する蛍光体が沈降堆積しており、
他の発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、光散乱材が均一分散されているものであれば良い。

ここで、前記少なくとも１つの発光部の蛍光体濃度に比べて、前記他の発光部の光散乱材濃度は低いものとなっている。

このように、複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、該発光部に対応した発光色に発光する蛍光体が沈降堆積しており、他の発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、光散乱材が均一分散されていることにより、複数の発光色を有する混色光源において、蛍光体が沈降堆積した発光部と、光散乱材が均一分散した発光部との輝度分布がほぼ同じになり、混色する際に色ムラが抑えられる。

また、蛍光体濃度に比べて、青色発光部に用いる光散乱材の濃度を少なくすることで、分散状態でも明るさ低下が抑えられる。

また、発光素子側面を覆う擂鉢状の光反射部によって、光取出しが向上し、また、輝度分布がなだらかになる。

本発明は、ディスプレイ、スポット照明、舞台照明、街路灯、その他の照明機器などに利用可能である。

１光源装置
１０集積基板
１１ヒートスプレッダ
１２レンズアレイ
Ａ１１〜Ａ４４発光部
Ｆ１１〜Ｆ４４発光素子
Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４光反射部（例えば、光反射性樹脂）
Ｈ１１、Ｈ１２、Ｈ１４蛍光体を含む媒体
Ｈ１３蛍光体を含まない媒体

Claims

所定の配列パターンで配置された複数の発光色を有する複数の発光部を有し、
各発光部には、同じ温度特性および同じ発光特性を有し、紫外光から可視光までの波長領域のうちの所定の波長の光を発光する発光素子が設けられ、
各発光部は、各発光素子の側面に設けられた光反射部によって区画されており、
複数の発光部のうちの少なくとも１つの発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、該発光部に対応した発光色に発光する蛍光体が沈降堆積しており、
他の発光部は、該発光部の光反射部の区画内であって該発光部の発光素子上に、光散乱材が均一分散されていることを特徴とする光源装置。
請求項１記載の光源装置において、前記少なくとも１つの発光部の蛍光体濃度に比べて、前記他の発光部の光散乱材濃度は低いことを特徴とする光源装置。