WO2019163983A1 - 発光装置および照明装置 - Google Patents

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WO2019163983A1
WO2019163983A1 PCT/JP2019/007008 JP2019007008W WO2019163983A1 WO 2019163983 A1 WO2019163983 A1 WO 2019163983A1 JP 2019007008 W JP2019007008 W JP 2019007008W WO 2019163983 A1 WO2019163983 A1 WO 2019163983A1
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light
light emitting
emitting device
wavelength
peak wavelength
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PCT/JP2019/007008
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秀崇 加藤
草野　民男
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F21V3/08—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by the material the material comprising photoluminescent substances
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device and a lighting device including a light emitting element and a phosphor.
  • light-emitting devices using semiconductor light-emitting elements such as LEDs (Laser Emitting Diodes) as light sources and illumination devices in which the light-emitting devices are mounted on a substrate or the like have been used.
  • LEDs Laser Emitting Diodes
  • various operations can be performed even in an environment where it is difficult to use sunlight, for example, indoors or at night.
  • the above-described light-emitting devices or the like may be used for indoor appreciation of organisms (aquatic organisms) that live in water such as in the sea.
  • a light emitting device (light) for illumination in water for example, a light trap as described in JP-A-2001-269104 is known.
  • a light emitting device is located on a light emitting element having a light emitting part that emits first emitted light having a first peak wavelength at 360 to 430 nm, and on the light emitting part of the light emitting element, And a covering material including a phosphor that is excited by the first radiation and emits second radiation having a second peak wavelength at 480 to 520 nm.
  • the light intensity continuously decreases from the upper limit of the second peak wavelength to a wavelength of 750 nm, and the light intensity continuously decreases from the first peak wavelength to a wavelength region of 360 nm or less. External radiation having a peak region having one peak wavelength and the second peak wavelength is emitted.
  • An illumination device includes the light emitting device having the above configuration and a mounting plate on which the light emitting device is mounted.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the light-emitting device of embodiment of this invention. It is sectional drawing when the light-emitting device shown in FIG. 1 is cut
  • FIG. 1 is a perspective view showing a light emitting device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the light emitting device 1 shown in FIG. 1 cut along a plane indicated by phantom lines.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the light emitting device 1 shown in FIG. 2 (part X surrounded by a two-dot chain line).
  • FIG. 4 is a diagram (graph) showing a spectrum of externally emitted light and a spectrum of sunlight in the sea at a water depth of about 50 m in the light emitting device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram (graph) obtained by adding the spectrum of sunlight at a water depth of 50 m to FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a light emitting device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the light emitting device 1 shown in FIG. 1 cut along a
  • FIG. 6 is a diagram (graph) showing the spectrum of externally emitted light and the spectrum of sunlight in the sea at a depth of about 100 m in the light emitting device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the lighting device 10 according to the embodiment of the present invention.
  • the light emitting device 1 includes a substrate 2, a light emitting element 3, a frame body 4, a sealing member 5, a covering material 6, and a phosphor 7.
  • the lighting device 10 includes at least one light emitting device 1 and a mounting plate 11 on which the light emitting device 1 is mounted.
  • the external emitted light of the illumination device 10 basically has the same spectrum as the external emitted light of the light emitting device 1.
  • the light-emitting device 1 includes a substrate 2, a light-emitting element 3 mounted on the substrate 2, a frame body 4 positioned on the upper surface of the substrate 2 and surrounding the light-emitting element 3 in plan view, and a frame body 4 includes a sealing member 5 that is located inside and seals the light emitting element 3, and a covering material 6 that is positioned on the light emitting element 3 via the sealing member 5.
  • the covering material 6 is located on the light emitting portion 3 a of the light emitting element 3 and includes a phosphor 7.
  • the light emitting element 3 is, for example, an LED, and emits light toward the outside (for example, upward in FIG. 2) by recombination of electrons and holes in a pn junction using a semiconductor.
  • the substrate 2 is an insulating substrate and has a rectangular shape in plan view, for example, and includes a first surface (for example, an upper surface) on which the light emitting element 3 is mounted and a second surface (for example, a lower surface) on the opposite side.
  • the substrate 2 is made of, for example, a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, an aluminum nitride sintered body or a silicon nitride sintered body, or a material such as a glass ceramic sintered body.
  • the substrate 2 may be made of a composite material obtained by mixing a plurality of materials among the above materials.
  • the substrate 2 may be made of an organic resin in which fine particles (filler particles) such as a metal oxide capable of adjusting the coefficient of thermal expansion of the substrate 2 are dispersed.
  • fine particles fill particles
  • the material containing the organic resin in this case include an epoxy resin and a polyimide resin.
  • an epoxy resin that is reinforced with glass cloth or the like may be used.
  • the substrate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, it can be manufactured by the following process.
  • a ceramic green sheet is produced by forming a slurry obtained by adding an organic solvent and a binder to raw powders such as aluminum oxide and silicon oxide and kneading them into a sheet shape by a method such as a doctor blade method.
  • the ceramic green sheet is cut into a predetermined shape and size to produce a plurality of sheets. Thereafter, these sheets are laminated in a plurality of layers as necessary and fired integrally at a temperature of about 1300 to 1600 ° C.
  • substrate 2 can be manufactured according to the above process.
  • the substrate 2 is made of an organic resin material such as an epoxy resin
  • a method in which an uncured epoxy resin material is molded into a predetermined shape and dimensions by a processing method such as injection molding or transfer molding, and is heated and cured. can be produced.
  • a wiring conductor that electrically conducts the inside and outside of the portion surrounded by the frame 4 of the substrate 2 is located.
  • the wiring conductor is made of a conductive material appropriately selected from materials such as tungsten, molybdenum, manganese, copper, silver, palladium, gold, titanium, and cobalt.
  • the wiring conductor may contain a conductive component such as carbon in addition to the metal material.
  • the wiring conductor may be added with an additive such as ceramic particles or glass particles. These additives have a function of reducing the difference in coefficient of thermal expansion between the wiring conductor and the substrate 2, for example.
  • the wiring conductor can be formed as follows, for example. First, a metal paste obtained by adding an organic solvent to a powder of tungsten or the like is printed in a predetermined pattern on each of a plurality of sheets to be the substrate 2. Thereafter, a wiring conductor can be formed on the substrate 2 by simultaneously firing a laminate of a plurality of sheets and a metal paste. For example, a nickel or gold plating layer is formed on the surface of the wiring conductor to prevent oxidation or improve characteristics such as wettability of a brazing material to be described later.
  • the substrate 2 is made of a material containing an organic resin
  • a method of forming a film of the metal material on the surface of the organic resin material or a via hole using a thin film forming technique such as a vapor deposition method and a plating method A wiring conductor can be formed.
  • a pattern forming method such as etching or laser processing and a via hole forming method can be used in combination.
  • a metal reflective layer is disposed at a distance from the wiring conductor and the plating layer in order to reflect light efficiently above (outside) the substrate 2.
  • the metal reflection layer is made of a metal material such as aluminum, silver, gold, copper, or platinum (platinum). These metal materials may be in the form of a metallized layer similar to the wiring conductor, for example, or may be in the form of a thin film layer including a plating layer.
  • the metal reflective layer may be composed of a plurality of forms of metal layers.
  • the substrate 1 is formed of a white ceramic material, and at least the upper surface of the substrate 1 on which the light emitting element 3 is mounted is made a mirror surface to increase the light reflectance. You may do it.
  • the white ceramic material include an aluminum oxide sintered body (without adding a pigment), a glass ceramic sintered body, a mullite sintered body, and the like.
  • substrate 2 which has a mirror-like surface can be manufactured by making a ceramic material into the sintered compact of the fine powder raw material whose center particle size is about 0.5 micrometer or less, for example.
  • the light emitting element 3 is mounted on the upper surface of the substrate 2.
  • the light emitting element 3 is electrically and mechanically connected to a wiring conductor (or a plating layer on the surface) located on the upper surface of the substrate 2 via, for example, a brazing material or solder.
  • the light emitting element 3 has a translucent base (no symbol) and a light emitting portion 3a that is an optical semiconductor layer located on the translucent base.
  • the translucent substrate may be any substrate that can grow an optical semiconductor layer using a chemical vapor deposition method such as a metal organic chemical vapor deposition method or a molecular beam epitaxial growth method.
  • the translucent substrate for example, sapphire, gallium nitride, aluminum nitride, zinc oxide, zinc selenide, silicon carbide, silicone, or zirconium diboride can be used.
  • the thickness of the translucent substrate is, for example, 50 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the optical semiconductor layer is composed of a first semiconductor layer located on the translucent substrate, a light emitting layer located on the first semiconductor layer, and a second semiconductor layer located on the light emitting layer.
  • the first semiconductor layer, the light emitting layer, and the second semiconductor layer are, for example, a group III nitride semiconductor, a group III-V semiconductor such as gallium phosphide or gallium arsenide, or a group III nitride such as gallium nitride, aluminum nitride, or indium nitride.
  • a physical semiconductor or the like can be used.
  • the thickness of the first semiconductor layer is, for example, 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less
  • the thickness of the light emitting layer is, for example, 25 nm or more and 150 nm or less
  • the thickness of the second semiconductor layer is, for example, 50 nm or more and 600 nm or less.
  • the light emitting element 3 configured in this manner can emit excitation light in a wavelength range of, for example, 360 to 430 nm (that is, 360 nm or more and 430 nm or less). That is, the light emitting device 1 of the embodiment emits light (visible light) in a purple wavelength region.
  • the frame 4 is made of a ceramic material such as aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide or yttrium oxide.
  • the frame 4 may be a porous material.
  • the frame 4 may be made of a resin material in which a powder made of a metal oxide such as aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide or yttrium oxide is mixed.
  • the frame body 4 is connected to the upper surface of the substrate 2 through, for example, resin, brazing material, solder, or the like.
  • the frame 4 may be made of the same ceramic material as the substrate 2 and formed by simultaneous firing with the substrate 2.
  • the frame 4 is provided on the upper surface of the substrate 2 so as to surround the light emitting element 3 with a space from the light emitting element 3. Further, the frame body 4 is formed such that the inclined inner wall surface expands outward as the distance from the main surface of the substrate 2 increases.
  • the inner wall surface inclined so as to spread outside the frame body 4 functions as a reflecting surface that radiates excitation light emitted from the light emitting element 3 to the outside. Note that when the shape of the inner wall surface of the frame 4 is circular in plan view, the light emitted from the light emitting element 3 can be uniformly reflected outward by the reflecting surface.
  • the inclined inner wall surface of the frame body 4 is, for example, a metal layer made of tungsten, molybdenum, manganese or the like on the inner peripheral surface of the frame body 4 made of a sintered material, and nickel or gold covering the metal layer.
  • a plating layer made of may be formed. This plating layer has a function of reflecting light emitted from the light emitting element 3.
  • the inclination angle of the inner wall surface of the frame body 4 (the size of the angle formed by the inner wall surface of the frame body and the upper surface of the substrate 2 in a longitudinal sectional view) is, for example, 55 degrees or more and 70 degrees or less with respect to the main surface of the substrate 2. Is set to an angle.
  • the frame 4 may also be made of a ceramic material having a high light reflectivity as in the case of the substrate 1, or may be formed so that at least the inner surface is mirror-like.
  • a method similar to that for the substrate 2 can also be used for forming a ceramic material having a high light reflectance and a mirror surface.
  • the inner space surrounded by the substrate 2 and the frame body 4 is filled with a light transmissive sealing member 5.
  • the sealing member 5 has a function of sealing the light emitting element 3 and transmitting light emitted from the inside of the light emitting element 3 to the outside.
  • the sealing member 5 is filled in the inner space surrounded by the substrate 2 and the frame body 4 while leaving a part of the space surrounded by the frame body 4.
  • a translucent insulating resin such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin, or a translucent glass material is used.
  • the refractive index of the sealing member 5 is set to 1.4 or more and 1.6 or less, for example.
  • the covering material 6 is located on the light emitting part 3 a of the light emitting element 3. That is, the covering material 6 is opposed to the upper surface including the light emitting portion 3 a of the light emitting element 3 via the sealing member 5. In other words, the covering material 6 is positioned to face the light emitting portion 3a (upper surface) from which the light emitted from the light emitting element 3 is radiated, so that light can be easily incident on a phosphor 7 described later.
  • the covering material 6 is provided along the upper surface of the sealing member 5 in the upper part of the inner space surrounded by the substrate 2 and the frame body 4.
  • the covering material 6 is positioned so as to be accommodated in the frame body 4.
  • the covering material 6 has a function of converting the wavelength of light emitted from the light emitting element 3.
  • the function of wavelength conversion in the covering material 6 depends on the phosphor 7 located in the covering material 6.
  • the light emitted from the light emitting element 3 enters the inside of the covering material 6 through the sealing member 5.
  • the phosphor 7 contained in the covering material 6 is excited by the light emitted from the light emitting element 3 to emit fluorescence. That is, the covering material 6 has a function of wavelength conversion. Further, the covering material 6 transmits a part of the light emitted from the light emitting element 3 and emits it. That is, the external radiated light radiated from the covering material 6 includes radiated light (first radiated light) radiated from the light emitting element 3 and fluorescence (second radiated light) radiated from the phosphor 7. It is out.
  • the spectrum of the external radiation light is a combination of the spectra of the first and second radiation lights.
  • the covering material 6 includes, for example, a translucent insulating resin such as a fluororesin, a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin, or a translucent glass material.
  • the phosphor 7 is included in the insulating resin and the glass material. Is contained. For example, the phosphor 7 is uniformly dispersed in the coating material 6.
  • the emission spectrum of externally emitted light (Radiated-light), which is light finally emitted from the light emitting device 1 to the outside, is shown in FIG. 4 and FIG.
  • the light emitting element 3 that emits the first emitted light can also be set so that the external emitted light has the above spectrum.
  • said emission spectrum can be measured with various commercially available measuring devices provided with a spectrometer and a control circuit, for example.
  • FIG. 3 shows an example in which the second phosphor 7b is used as the phosphor 7 in addition to the phosphor that emits fluorescence corresponding to the second peak wavelength ⁇ 2 (first phosphor 7a). .
  • Each phosphor is, for example, the first phosphor 7a showing a blue color, (Sr, Ca, Ba) 10 (PO 4) 6 C l2: Eu, and the second phosphor 7b showing a blue green, Sr 4 Al1 4 O 25 : Eu.
  • the ratio of elements in parentheses may be set arbitrarily as long as it is within the range of the molecular formula. With the second phosphor 7b, the spectrum of the externally emitted light in the blue to blue-green region can be made closer to the spectrum of sunlight.
  • the first emitted light emitted from the light emitting element 3 has the first peak wavelength ⁇ 1 at 360 to 430 nm.
  • the second emitted light emitted from the phosphor 7 has the second peak wavelength ⁇ 2 at 480 to 520 nm.
  • the light emitted from the light emitting device 1 to the outside (external radiation light) including the first radiation light and the second radiation light includes a peak region P including the first peak wavelength ⁇ 1 and the second peak wavelength ⁇ 2, and a second region.
  • the light intensity (W / m 2 / nm) is the irradiance of light per unit area and unit wavelength.
  • the upper limit (region where the wavelength is relatively short) of the short wavelength region S is on the shorter wavelength side than the first peak wavelength ⁇ 1 included in the peak region P, for example, near ultraviolet light on the shorter wavelength side than about 360 nm. It is an area.
  • the lower limit of the long wavelength region L (region having a relatively long wavelength) is on the longer wavelength side than the second peak wavelength ⁇ 2 included in the peak region P, for example, in the yellow region on the longer wavelength side than about 520 nm. is there.
  • the light emitting device 1 of the present embodiment has peaks in the purple (wavelength 360 to 430 nm) region and the blue to green (wavelength 480 to 520 nm) region, and the light intensity gradually increases from green to red (wavelength 480 to 750 nm). Small light is emitted outside. Further, the emitted light attenuates in the near ultraviolet region.
  • the illuminated object illuminated by the light emitting device 1 of the present embodiment is visually recognized as a color having a relatively strong color tone from purple to blue and green. Such a color (color tone) approximates the spectrum of sunlight reaching the water depth in the sea at a depth of about 50 m or deeper (for example, about 50 to 100 m).
  • the light emitting device 1 of the present embodiment is a relatively deep lighting device having a depth of about 50 to 100 m, for example, and a lighting device (for example, one light emitting device 1 or It is possible to provide a light-emitting device in which a plurality of lighting devices 10) according to an embodiment of the present invention including a plurality can be easily manufactured.
  • a lighting device for example, one light emitting device 1 or It is possible to provide a light-emitting device in which a plurality of lighting devices 10) according to an embodiment of the present invention including a plurality can be easily manufactured.
  • aquatic organisms include seafood such as Thailand, sea bass, and shrimp, cnidarians such as sea anemones, seaweeds, and eels.
  • an illumination device corresponding to the depth (50 to 100 m) can be provided.
  • the illuminating device 10 corresponding to breeding (nurturing) and aquaculture of aquatic organisms as described above can be provided.
  • the detail of the illuminating device 10 containing the light-emitting device 1 of such embodiment is mentioned later.
  • the above organisms may be bred in aquariums for the purpose of viewing (individuals, etc.), exhibition (aquariums, etc.), aquaculture or research, for example, indoors (on the ground).
  • the lighting device including the light emitting device 1 of the embodiment it is possible to easily configure a breeding environment suitable for each application described above.
  • the light emitting device 1 and the lighting device described above are used for lighting when performing fishery or seaweed inhabiting at a shallow depth in the shallow water, researching and breeding, research, and aquaculture (implementation as an industry) on land or indoors. 10 can be used effectively.
  • the light emitting device 1 and the lighting device 10 according to the embodiment can provide a lighting environment that is effective for highly precise investigation, research, and highly productive culture for the aquatic organisms.
  • the color tone in the water in which the aquatic organisms actually live can be reproduced with high accuracy. Therefore, the breeder can appreciate the organism in the room or the like with the same color tone as when the aquatic organism is actually seen underwater.
  • the light-emitting device 1 and the illumination device 10 including the light-emitting device 1 can easily configure a comfortable viewing environment, for example. Further, when such light emitting device 1 and lighting device 10 are manufactured and sold, the added value can be effectively improved (for example, sold at a higher price).
  • the light intensity of the first emitted light may be 70% or less of the light intensity of the second emitted light.
  • the light intensity of the first emitted light at the first peak wavelength ⁇ 1 is 0.5 (that is, 50%). Is set.
  • the light intensity of the external radiation light in the long wavelength region is the light intensity at the second peak wavelength ⁇ 2 in the wavelength region of 570 to 590 nm (yellow region). 1 to 15% intensity, 0.3 to 5% of the light intensity at the second peak wavelength ⁇ 2 in the wavelength range of 590 to 620 nm (orange region), and 620 to 750 nm (red region)
  • the intensity may be 1% or less of the light intensity at the second peak wavelength ⁇ 2.
  • the light intensity decreases at a relatively large reduction rate from the yellow to red region (long wavelength region L) with respect to the relatively large light intensity in the purple to blue and green regions, and almost contains components from the orange to red regions.
  • a light emitting device 1 that emits externally emitted light (including 0% with respect to the light intensity at the second peak wavelength ⁇ 2).
  • the light emitting device 1 and the lighting device 10 that are more advantageous in improving the reproducibility of the underwater lighting environment at a water depth (such as 50 to 100 m) as described above can be obtained.
  • the light intensity of the external radiation light is 1% of the light intensity at the second peak wavelength ⁇ ⁇ b> 2 in the wavelength region of 350 nm or less (short wavelength region S). It may be below or 0%.
  • the light emitting device 1 and the lighting device 10 may be substantially free of ultraviolet light components (ultraviolet rays).
  • ultraviolet light components ultraviolet light components
  • the light intensity in the ultraviolet region of less than 350 nm is 1% or less of the light intensity at the second peak wavelength ⁇ 2
  • the light intensity of the external radiation light is 5% or less of the light intensity of the second peak wavelength ⁇ 2 in the wavelength region of 570 to 590 nm, and the second peak wavelength ⁇ 2 in the wavelength region of 590 to 750 nm. It may be 1% or less of the light intensity.
  • emitted from the light-emitting device 1 outside is shown as the continuous line.
  • sunlight (what reaches underwater, Sunlight) is shown with the broken line.
  • FIG. 7 shows an illumination device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the lighting device 10 of the embodiment includes the light emitting device 1 having any one of the above-described configurations and the mounting plate 11 on which the light emitting device 1 is mounted.
  • the mounting board 11 includes a rectangular flat base 12 and a translucent lid 13 that is located on the base 12 and seals the light emitting device.
  • the lighting device 10 in this embodiment further includes a housing 21 having a groove-like portion that accommodates the mounting plate 11, and a pair of end plates 22 that closes the end on the short side of the housing 21. Yes.
  • a plurality of light emitting devices 1 are mounted in a mounting space formed by a mounting plate 11 including a translucent lid 13 and a casing 21, and a lighting device 10 used for breeding aquatic organisms is configured.
  • a lighting device 10 used for breeding aquatic organisms has been.
  • an illuminating device 10 since the light emitting device 1 having the above configuration is included, it is possible to provide an illuminating device suitable for breeding aquatic organisms corresponding to underwater (underwater) at a depth of about 50 to 100 m. it can.
  • the mounting board 11 has a function of arranging and holding a plurality of light emitting devices 1.
  • the mounting plate 11 has a function of radiating heat generated by the light emitting device 1 to the outside.
  • the mounting board 11 is formed of, for example, a metal material such as aluminum, copper, or stainless steel, an organic resin material, or a composite material including these materials.
  • the mounting board 11 in this embodiment has an elongated rectangular shape in plan view, and has a length in the longitudinal direction of 100 mm to 2000 mm, for example.
  • the mounting plate 11 includes the base 12 having a mounting area on the upper surface on which the plurality of light emitting devices 1 are mounted, and the translucent lid 13 that seals the mounting area. Further, the mounting plate 11 is accommodated in a groove-shaped portion of the housing 21. Both ends of the groove-shaped portion are closed with end plates 22, and the mounting plate 11 and the plurality of light emitting devices 1 mounted on the mounting plate 11 are fixed and accommodated in the housing 21.
  • a printed board such as a rigid board, a flexible board, or a rigid flexible board is used.
  • the wiring pattern disposed on the base 12 and the wiring conductor of the substrate 2 in the light emitting device 1 are electrically connected to each other via solder or a conductive adhesive.
  • An electric signal (current) transmitted from the external power source through the base 12 is transmitted to the light emitting element 3 through the substrate 2, and the light emitting element 3 emits light.
  • the lid 13 has a function of sealing the light emitting device 1 and transmitting external radiation emitted by these light emitting devices to the outside. Therefore, the lid 13 is made of a translucent material through which the external radiation is transmitted. Examples of the light-transmitting material include acrylic resin and glass.
  • the lid 13 is a rectangular plate (such as an elongated rectangular shape similar to the base 12), and the length in the longitudinal direction is set to 98 mm or more and 1998 mm or less, for example.
  • a lighting device 10 is configured in which a plurality of light emitting devices 1 are mounted on a mounting plate 11 and sealed with a casing 21, a lid 13, and the like.
  • the lighting device 10 is a linear light-emitting lighting device in which a plurality of light-emitting devices 1 are arranged in a straight line.
  • the lighting device 10 is not limited to this, and a surface in which the plurality of light-emitting devices 1 are arranged in a grid or a staggered pattern. It may be a light emitting lighting device.
  • the mounting board 11 (base portion 12 and the like) is not limited to a long and narrow rectangular shape in plan view, but may be a quadrangular shape having a small aspect ratio such as a square shape in plan view, and other than a square shape such as a circular shape or an elliptical shape. It may be.
  • a mounting plate 11 having a shape similar to the shape of the water tank (for example, a circular shape) may be used.
  • a plurality of lighting devices (such as the lighting device 10 of the embodiment or the lighting device of the above-described embodiment) including a mounting plate 11 on which a plurality of light-emitting devices 1 are arranged and mounted in a straight line are provided on another substrate.
  • a lighting module mounted on the aquatic organism it may be used for breeding aquatic organisms.
  • the lighting device 10 and the module described above may be one in which a sealing material or the like for reducing the influence when water adheres is disposed at a predetermined site such as between the casing 21 and the lid 13.
  • a hygroscopic agent or the like disposed in the housing may be used.
  • the wiring conductor may be a plating layer such as gold plating.

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Abstract

360～430ｎｍに第１ピーク波長を有する第１放射光を放射する発光部を有する発光素子と、発光素子の発光部上に位置しており、第１放射光に励起されて480～520ｎｍに第２ピーク波長を有する第２放射光を放射する蛍光体を含む被覆材とを備えており、第２ピーク波長から750ｎｍの波長にかけて光強度が連続的に減少するとともに、第１ピーク波長から３６０ｎｍ以下の波長領域にかけて光強度が連続的に減少し、第１ピーク波長および第２ピーク波長を有するピーク領域とを有する外部放射光を放射する発光装置等である。

Description

発光装置および照明装置
　本発明は、発光素子および蛍光体を含む発光装置および照明装置に関する。
　近年、ＬＥＤ（Laser Emitting Diode）等の半導体発光素子（以下、単に発光素子という）を光源とする発光装置および発光装置を基板等に実装した照明装置が用いられている。このような発光装置等は、例えば、太陽光等の自然光の代替として、各種の製造工程で使用される場合がある。上記発光装置等の利用により、例えば屋内または夜間等の太陽光の利用が難しい環境でも、各種の作業ができるようになる。
　上記の発光装置等を、植物または動物等の観賞に適した色調等の光源として用いることが試みられるようになってきている。例えば近年、海中等の水中に生息する生物（水生生物）の屋内での鑑賞に、上記の発光装置が用いられる場合がある。水中における照明用の発光装置（ライト）としては、例えば、特開2001－269104号公報に記載されているようなライトトラップが知られている。
　しかしながら、上記従来技術の発光装置を水生生物の観賞または飼育等に用いるようになってくると、種々の水深に生息する水生生物の色を再現することが難しいことがわかってきた。すなわち、上記生物が実際に存在している水中、例えば水深50～100ｍ程度の比較的深い水中における自然光と同様の照明環境を提供することが難しい。
　本発明の１つの態様の発光装置は、３６０～４３０ｎｍに第１ピーク波長を有する第１放射光を放射する発光部を有する発光素子と、前記発光素子の前記発光部上に位置しており、前記第１放射光に励起されて４８０～５２０ｎｍに第２ピーク波長を有する第２放射光を放射する蛍光体を含む被覆材とを備えている。この発光装置は、前記第２ピーク波長の上限から７５０ｎｍの波長にかけて光強度が連続的に減少するとともに、前記第１ピーク波長から３６０ｎｍ以下の波長領域にかけて光強度が連続的に減少し、前記第１ピーク波長および前記第２ピーク波長を有するピーク領域を有する外部放射光を放射する。
　本発明の１つの態様の照明装置は、上記構成の発光装置と、該発光装置が実装された実装板とを備える。
本発明の実施形態の発光装置を示す斜視図である。 図１に示す発光装置を仮想線で示す平面で切断したときの断面図である。 図２に示す発光装置の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態の発光装置における外部放射光のスペクトルを示す図である。 図４に水深50ｍにおける太陽光のスペクトルを加えて示す図である。 本発明の他の実施形態の発光装置における外部放射光のスペクトルを示す図である。 本発明の実施形態の照明装置を示す斜視図である。
　本発明の実施形態の発光装置および照明装置を、添付の図面を参照して説明する。以下の説明における上下の区別は便宜的ものであり、発光装置および照明装置が実際に用いられるときの上下を規定するものではない。なお、以下の説明における「飼育に適する」こと等は、飼育の対象である水生生物に対して、それらの生物が本来生息している海中等の水中における照明環境と同様の照明環境を再現可能であることを意味する。すなわち、このような照明環境の再現性の高さにより、それらの生物の成長、繁殖および鑑賞等を良好に行なうことができることを意味する。なお、この場合の色の再現は、例えば可視光領域であり、目視で実感できるものであればよい。「水中」と「海中」とについては、特に区別せずに用いる。
　図１は、本発明の実施形態の発光装置１を示す斜視図である。図２は、図１に示す発光装置１を仮想線で示す平面で切断したときの断面図である。図３は、図２に示す発光装置１の一部（二点鎖線で囲んだ部分Ｘ）を拡大して示す断面図である。図４は、本発明の実施形態の発光装置における外部放射光のスペクトル、および水深50ｍ程度の海中における太陽光のスペクトルを示す図（グラフ）である。図５は、図４に水深50ｍにおける太陽光のスペクトルを加えて示す図（グラフ）である。図６は、本発明の実施形態の発光装置における外部放射光のスペクトル、および水深100ｍ程度の海中における太陽光のスペクトルを示す図（グラフ）である。図７は、本発明の実施形態の照明装置10を示す斜視図である。これらの図において、発光装置１は、基板２と、発光素子３と、枠体４と、封止部材５と、被覆材６と、蛍光体７とを備えている。また、照明装置10は、上記発光装置１を少なくとも１個と、その発光装置１が実装された実装板11とを備えている。照明装置10の外部放射光は、基本的に発光装置１の外部放射光と同様のスペクトルを有する。
　本実施形態において、発光装置１は、基板２と、基板２に搭載された発光素子３と、基板２の上面に位置し、平面視で発光素子３を囲んでいる枠体４と、枠体４に内側に位置して発光素子３を封止している封止部材５と、封止部材５を介して発光素子３上に位置している被覆材６とを有している。また、被覆材６は、発光素子３の発光部３ａ上に位置し、蛍光体７を含んでいる。発光素子３は、例えば、ＬＥＤであって、半導体を用いたｐｎ接合中の電子と正孔が再結合することによって、外部に向かって（例えば図２における上方向に）光を放出する。
　基板２は、絶縁性の基板であって、例えば平面視で矩形状であり、発光素子３が搭載されている第１面（例えば上面）と、反対側の第２面（例えば下面）とを有している。基板２は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体または窒化ケイ素質焼結体等のセラミック材料、またはガラスセラミック焼結体等の材料からなる。
　また、基板２は、上記の材料のうち複数の材料を混合した複合系材料からなるものでもよい。また、基板２は、基板２の熱膨張率を調整することができる金属酸化物等の微粒子（フィラー粒子）を分散させた有機樹脂からなるものでもよい。この場合の有機樹脂を含む材料は、例えば、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂等が挙げられる。例えばエポキシ樹脂であって、ガラスクロス等で補強されたものでもよい。
　基板２は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次の工程で製作することができる。まず、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に有機溶剤およびバインダを添加して混練したスラリーをドクターブレード法等の方法でシート状に成形してセラミックグリーンシートを作製する。次に、セラミックグリーンシートを所定の形状および寸法に切断して複数のシートを作製する。その後、これらのシートを必要に応じて複数層積層し、約1300～1600℃の温度で一体的に焼成する。以上の工程によって、基板２を製作することができる。
　また、基板２は、エポキシ樹脂等の有機樹脂材料からなる場合であれば、未硬化のエポキシ樹脂材料を射出成型またはトランスファー成型等の加工法で所定の形状および寸法に成型し、加熱硬化させる方法で製作することができる。
　基板２には、少なくとも基板２の上面または内部には、基板２の枠体４で囲まれた部分の内外を電気的に導通する配線導体が位置している。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、チタンおよびコバルト等の材料から適宜選択された導電材料からなる。配線導体は、金属材料以外に、カーボン等の導電性成分が添加されていてもよい。また、配線導体は、例えばセラミック粒子またはガラス粒子等の添加材が添加されていてもよい。これらの添加材は、例えば、配線導体と基板２との熱膨張率の差の低減等の機能を有する。
　基板２がセラミック材料からなる場合は、配線導体は、例えば次のようにして形成することができる。まず、タングステン等の粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板２となる複数のシートにそれぞれ所定パターンで印刷する。その後、複数のシートを積層したものと金属ペーストとを同時焼成することにより、基板２に配線導体を形成することができる。なお、配線導体の表面には、酸化防止または後述するろう材の濡れ性等の特性向上等のために、例えば、ニッケルまたは金等のめっき層が形成されている。
　また、基板２が有機樹脂を含む材料からなる場合は、有機樹脂材料の表面またはビアホール等に、蒸着法およびめっき法等の薄膜形成技術を用いて上記の金属材料の膜を形成する方法で、配線導体を形成することができる。この場合、エッチングまたはレーザ加工等のパターン形成法およびビアホール形成法を併用することもできる。
　また、基板２の上面等の発光素子３が搭載される面には、基板２上方（外部）に効率よく光を反射させるために、配線導体およびめっき層と間隔を空けて金属反射層が配置されていてもよい。金属反射層は、例えば、アルミニウム、銀、金、銅またはプラチナ（白金）等の金属材料からなる。これらの金属材料は、例えば配線導体と同様のメタライズ層の形態でもよく、めっき層を含む薄膜層の形態でもよい。また、金属反射層は、複数の形態の金属層からなるものでもよい。
　また、上記の金属反射層を設ける代わりに、基板１を白色系のセラミック材料で形成するとともに、少なくとも、発光素子３が搭載される基板１の上面を鏡面状にして、光の反射率を高めるようにしてもよい。白色系のセラミック材料としては、例えば酸化アルミニウム質焼結体（顔料を添加していないもの）、ガラスセラミック焼結体およびムライト質焼結体等が挙げられる。また、セラミック材料を、例えば中心粒径が約0.5μｍ以下の微粉原料の焼結体とすることで、鏡面状の表面を有する基板２を製作することができる。
　発光素子３は、基板２の上面に搭載されている。発光素子３は、基板２の上面に位置する配線導体（または、その表面のめっき層）上に、例えば、ろう材または半田を介して電気的および機械的に接続されている。発光素子３は、透光性基体（符号なし）と、透光性基体上に位置する光半導体層である発光部３ａとを有している。透光性基体は、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、光半導体層を成長させることが可能なものであればよい。
　透光性基体に用いられる材料としては、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコーンまたは二ホウ化ジルコニウム等を用いることができる。なお、透光性基体の厚みは、例えば50μｍ以上1000μｍ以下である。
　光半導体層は、透光性基体上に位置する第１半導体層と、第１半導体層上に位置する発光層と、発光層上に位置する第２半導体層とから構成されている。第１半導体層、発光層および第２半導体層は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体、ガリウムリンまたはガリウムヒ素等のＩＩＩ－Ｖ族半導体、あるいは、窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化インジウム等のＩＩＩ族窒化物半導体等を用いることができる。なお、第１半導体層の厚みは、例えば１μｍ以上５μｍ以下であって、発光層の厚みは、例えば25ｎｍ以上150ｎｍ以下であって、第２半導体層の厚みは、例えば50ｎｍ以上600ｎｍ以下である。また、このように構成された発光素子３は、例えば360～430ｎｍ（すなわち、360ｎｍ以上かつ430ｎｍ以下）の波長範囲の励起光を発することができる。すなわち、実施形態の発光装置１は、紫色の波長領域の光（可視光）を放射する。
　枠体４は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等のセラミック材料からなる。また、枠体４は、多孔質材料でもよい。また枠体４は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウム等の金属酸化物からなる粉末を混合させた樹脂材料からなるものでもよい。
　枠体４は、基板２の上面に、例えば樹脂、ろう材または半田等を介して接続されている。枠体４は、基板２と同じセラミック材料からなり、基板２との同時焼成で形成されたものでもよい。枠体４は、発光素子３と間隔を空けて、発光素子３を取り囲むように基板２の上面に設けられている。また、枠体４は、傾斜する内壁面が、基板２の主面から遠ざかるに従い、外方に向かって広がるように形成されている。枠体４の外側に広がるように傾斜した内壁面が、発光素子３から発せられる励起光を外部に放射する反射面として機能する。なお、平面視して、枠体４の内壁面の形状を円形とすると、発光素子３が放射する光を一様に反射面にて外方に向かって反射させることができる。
　また、枠体４の傾斜している内壁面は、例えば、焼結材料からなる枠体４の内周面にタングステン、モリブデン、マンガン等から成る金属層と、金属層を被覆するニッケルまたは金等から成るめっき層を形成してもよい。このめっき層は、発光素子３の発する光を反射させる機能を有する。なお、枠体４の内壁面の傾斜角度（縦断面視において枠体の内壁面と基板２上面とのなす角の大きさ）は、基板２の主面に対して例えば55度以上70度以下の角度に設定されている。
　なお、枠体４についても、基板１と同様に、光の反射率が高いセラミック材料からなるものでもよく、少なくとも内側面が鏡面状になるように成形されたものでもよい。光の反射率が高いセラミック材料および鏡面の形成についても、基板２の場合と同様の方法を用いることができる。
　基板２および枠体４で囲まれる内側の空間には、光透過性の封止部材５が充填されている。封止部材５は、発光素子３を封止するとともに、発光素子３の内部から発せられる光を外部に光を外部に透過させる機能を備えている。
　封止部材５は、基板２および枠体４で囲まれる内側の空間内に、枠体４で囲まれる空間の一部を残して充填されている。封止部材５は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂や透光性のガラス材料が用いられる。封止部材５の屈折率は、例えば1.4以上1.6以下に設定されている。
　被覆材６は、発光素子３の発光部３ａ上に位置している。つまり、被覆材６は、発光素子３の発光部３ａを含む上面と封止部材５を介して対向している。言い換えれば、発光素子３の光が放射される発光部３ａ（上面）に対向して被覆材６が位置し、後述する蛍光体７への光の入射が容易なものとされている。
　例えば図２に示すように、被覆材６は、基板２および枠体４で囲まれた内側の空間の上部に、封止部材５の上面に沿って設けられている。被覆材６は、枠体４内に収まるように位置している。被覆材６は、発光素子３の発する光の波長を変換する機能を有している。被覆材６における波長変換の機能は、被覆材６内に位置している蛍光体７による。
　すなわち、発光素子３から放射された光が封止部材５を介して被覆材６の内部に入射する。被覆材６の内部に含有されている蛍光体７が、発光素子３から放射された光によって励起されて蛍光を発する。すなわち、被覆材６は波長変換の機能を有している。また、被覆材６は、発光素子３から放射された光の一部を透過させて放射するものである。つまり、被覆材６から外部に放射される外部放射光は、発光素子３から放射された放射光（第１放射光）と、蛍光体７から放射された蛍光（第２放射光）とを含んでいる。外部放射光のスペクトルは、これらの第１および第２放射光のスペクトルが合成されたものになる。
　被覆材６は、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂等の透光性の絶縁樹脂、または透光性のガラス材料を有し、その絶縁樹脂、ガラス材料中に、蛍光体７が含有されている。蛍光体７は、例えば、被覆材６中に均一に分散している。
　発光素子３および被覆材６中に含有される蛍光体７としては、最終的に発光装置１から外部に放射される光である外部放射光（Radiated-light）の発光スペクトルが、図４および図５に示すような発光スペクトルとなるように選ばれる。この場合、第１放射光を放射する発光素子３についても、外部放射光が上記スペクトルになるように設定することができる。なお、上記の発光スペクトルは、例えば、分光器および制御回路を備える市販の各種測定器で測定することができる。
　上記第２放射光を放射する蛍光体７について、具体的な例を挙げて説明する。なお、図３では、蛍光体７として、第２ピーク波長λ２に対応した蛍光を放射する蛍光体（第１蛍光体７ａ）に加えて、第２蛍光体７ｂが用いられた例を示している。
　各蛍光体は、例えば、青色を示す第１蛍光体７ａは、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕであり、青緑色を示す第２蛍光体７ｂは、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕである。かっこ内の元素の割合は、分子式の範囲内であれば任意に設定して構わない。第２蛍光体７ｂにより、外部放射光の青～青緑領域におけるスペクトラムを太陽光のスペクトラムにさらに近付けることができる。
　本実施形態の発光装置１では、前述したように、発光素子３から放射される第１放射光が、360～430ｎｍに第１ピーク波長λ１を有している。また、蛍光体７から放射される第２放射光が、480～520ｎｍに第２ピーク波長λ２を有している。これらの第１放射光および第２放射光を含む、発光装置１から外部への放射光（外部放射光）は、第１ピーク波長λ１および第２ピーク波長λ２を含むピーク領域Ｐと、第２ピーク波長λ２から750ｎｍの波長にかけて、光強度が連続的に減少する長波長領域Ｌと、第１ピーク波長λ１から紫外線領域にかけて光強度が連続的に減少する短波長領域Ｓとを有している。なお、光強度（Ｗ／ｍ２／ｎｍ）は、単位面積および単位波長あたりの光の放射照度である。
　この場合、短波長領域Ｓの上限（波長が比較的短い領域）は、ピーク領域Ｐに含まれる第１ピーク波長λ１よりも短波長側であり、例えば、約360ｎｍよりも短波長側の近紫外線領域である。また、長波長領域Ｌの下限（波長が比較的長い領域）は、ピーク領域Ｐに含まれる第２ピーク波長λ２よりも長波長側であり、例えば、約520ｎｍよりも長波長側の黄色領域である。
　すなわち、本実施形態の発光装置１は、紫色（波長360～430ｎｍ）領域および青～緑色（波長480～520ｎｍ）領域においてピークを有し、緑色から赤色（波長480～750ｎｍ）にかけて光強度が次第に小さくなる光を外部に放射する。また、近紫外線領域において放射光が減衰する。言い換えれば、本実施形態の発光装置１で照明された被照明物は、紫～青および緑の色調が比較的強い色として視認される。このような色（色調）は、水深50ｍ程度またはそれよりも深い（例えば約50～100ｍ）の海中において、その水深に届く太陽光のスペクトルに近似している。
　したがって、本実施形態の発光装置１は、例えば、水深50～100ｍ程度の、比較的深く、かつ多種類の水生生物が生息する深度に対応した照明装置（例えば、上記発光装置１を１個または複数個備える本発明の実施形態の照明装置10）の製作が容易な、発光装置を提供することができる。このような水生生物としては、例えばタイ、スズキ、エビなどの魚介類、イソギンチャク等の刺胞動物、海藻類、ウナギ等が挙げられる。また、本実施形態の照明装置10によれば、上記深度（50～100ｍ）に対応した照明装置を提供することができる。このため、上述したような水生生物の飼育（育成）および養殖に対応した照明装置を提供することができる。なお、このような実施形態の発光装置１を含む照明装置10の詳細については後述する。
　上記の生物は、例えば室内（地上）において観賞（個人等）、展示（水族館等）、養殖または研究等の目的で水槽等において飼育される場合がある。このような場合に、実施形態の発光装置１を含む照明装置を用いれば、上記の各用途に適した飼育環境を容易に構成することができる。
　例えば、浅海域の中深度に生息する上記魚類または海藻等の飼育、繁殖の調査、研究さらに養殖（産業としての実施）を陸上、室内で行なうときの照明に、上記の発光装置１および照明装置10を有効に利用することができる。言い換えれば、実施形態の発光装置１および照明装置10は、上記水生生物に関して、精度の高い調査、研究および生産性の高い養殖等に有効な照明環境を提供することができる。
　観賞用に上記の水生生物を飼育する場合であれば、その水生生物が実際に生息している水中における色調を高い精度で再現することができる。そのため、飼育者は、実際に水中で水生生物を見るときと同じ色調で、室内等においてその生物を観賞することができる。この場合の発光装置１およびそれを含む照明装置10は、例えば、心地良い観賞環境を容易に構成することができる。また、このような発光装置１および照明装置10を製作および販売するときには、その付加価値を効果的に向上させること（より高い価格で販売すること等）もできる。
　上記構成の発光装置１および照明装置10において、第１放射光の光強度が、第２放射光の光強度の70％以下の強さであってもよい。例えば、図４に示す例では、第２ピーク波長λ２における第２放射光の光強度を１としたときに、第１ピーク波長λ１における第１放射光の光強度が0.5（つまり50％）に設定されている。
　このような、第１放射光と第２放射光との強度の比である場合には、水深50～100ｍの海中において目視で認識される可視光線と実施形態の発光装置１から放射される可視光線とのスペクトルを、例えば図５に示すように効果的に近似させることがより容易になる。また、このときに、近紫外線領域の光強度が上記可視光線に比べて比較的小さいので、近紫外線による水生生物に対する悪影響（例えば皮膚の劣化など）を効果的に低減することができる。
　上記各構成の発光装置１およびそれを含むそれぞれの照明装置10において、長波長領域における外部放射光の光強度は、570～590ｎｍの波長領域（黄色領域）において第２ピーク波長λ２における光強度の１～15％の強さであり、590～620ｎｍの波長領域（橙色領域）において第２ピーク波長λ２における光強度の0.3～５％の強さであり、620～750ｎｍの波長領域（赤色領域）において第２ピーク波長λ２における光強度の１％以下の強さであってもよい。すなわち、紫色～青色、緑色領域における比較的大きな光強度に対して、黄色～赤色領域（長波長領域Ｌ）にかけて比較的大きな減少割合で光強度が小さくなり、橙色から赤色領域の成分をほとんど含まない（第２ピーク波長λ２における光強度に対して０％を含む）外部放射光を放射する発光装置１であってもよい。
　この場合には、長波長領域Ｌにおいて光の波長が長いほど光強度小さくなることから、深くなるにつれて緑色～赤色（特に赤色）領域の割合が小さくなる、水中における太陽光の長波長域成分の減衰をより高い精度で再現できる。そのため、前述したような水深（50～100ｍ等）における水中の照明環境の再現性を高める上で、より有利な発光装置１および照明装置10とすることができる。
　また、上記構成の発光装置１およびそれを含む各照明装置10において、外部放射光の光強度は、350ｎｍ以下の波長領域（短波長領域Ｓ）における、第２ピーク波長λ２における光強度の１％以下であってもよく、０％であってもよい。すなわち、発光装置１および照明装置10は、実質的に紫外領域の光成分（紫外線）を含んでいないものでもよい。外部放射光について、350ｎｍ未満の紫外領域における光強度が、第２ピーク波長λ２における光強度の１％以下であるときには、紫外線による水生生物への悪影響の低減等に有効である。つまり、自然環境において紫外線がほとんど届かない中深度の浅海域の照明環境をより効果的に再現することができる発光装置１とすることができる。
　水深が深くなると（100m）、外部放射光の光強度は、５７０～５９０ｎｍの波長領域において第２ピーク波長λ２の光強度の５％以下であり、５９０～７５０ｎｍの波長領域において第２ピーク波長λ２の光強度の１％以下であってもよい。
　なお、図４および図５において、上記の波長領域における光エネルギー（Ｊ）は、光強度を示す曲線と相対強度＝０の直線との間に挟まれる部分の面積（つまり単位波長における光強度の積算値（積分値））として表されている。図４および図５において、発光装置１から外部に放射される放射光（Radiated-light）を実線で示している。また、図５において、太陽光（水中に届くもの、Sunlight）を破線で示している。
　本発明の実施形態の照明装置10を図７に示している。実施形態の照明装置10は、前述したように、上記いずれかの構成の発光装置１と、発光装置１が実装された実装板11とを備えている。図７に示す例において実装板11は、長方形平板状の基部12と、基部12上に位置して発光装置を封止する透光性の蓋体13とを備えている。また、この実施形態における照明装置10は、実装板11を収容する溝状の部分を有する筐体21と、筐体21の短辺側の端部を塞ぐ一対の端板22とをさらに備えている。
　すなわち、透光性の蓋体13を含む実装板11および筐体21によって構成される実装空間内に、複数の発光装置１が実装されて、水生生物等の飼育に用いられる照明装置10が構成されている。このような照明装置10によれば、上記構成の発光装置１を含んでいることから、水深50～100ｍ程度の水中（海中）に対応した水生生物の飼育に適した照明装置を提供することができる。
　実装板11は、複数の発光装置１を配列して保持する機能を有している。また、実装板11は、発光装置１が発する熱を外部に放散させる機能を有している。実装板11は、例えば、アルミニウム、銅またはステンレス鋼等の金属材料、有機樹脂材料またはこれらを含む複合材料等により形成されている。
　この実施形態における実装板11は、平面視において細長い長方形状であり、例えば、長手方向の長さが100ｍｍ以上2000ｍｍ以下である。前述したように、実装板11は、複数の発光装置１が実装される実装領域を上面に有する基部12と、実装領域を封止する透光性の蓋体13とを含んでいる。また、実装板11は、筐体21の溝状の部分に収容される。溝状の部分の両端がそれぞれ端板22で塞がれて、筐体21内に実装板11およびこれに実装された複数の発光装置１が固定されて収容される。
　基部12としては、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板またはリジッドフレキシブル基板等のプリント基板が用いられる。基部12に配置された配線パターンと発光装置１における基板２の配線導体とが、半田または導電性接着剤を介して互いに電気的に接続される。外部の電源から基部12を介して伝送された電気信号（電流）が基板２を介して発光素子３に伝わり、発光素子３が発光する。
　蓋体13は、発光装置１を封止するとともに、これらの発光装置が放射する外部放射光を外部に透過させる機能を有している。そのため、蓋体13は、この外部放射光が透過する透光性の材料からなる。透光性の材料としては、例えば、アクリル樹脂およびガラス等が挙げられる。蓋体13は、矩形状（基部12と同様の細長い長方形状等）の板体であって、長手方向の長さが、例えば、98ｍｍ以上1998ｍｍ以下に設定されている。
　蓋体13は、筐体21の溝状の部分における長手方向一方側または他方側の開口から挿し込まれ、筐体21の長手方向に沿ってスライドされて位置決めされる。前述したように溝状の部分の両端が端板22で塞がれて、筐体21に蓋体13が固定される。すなわち、複数の発光装置１が実装板11に実装され、筐体21および蓋体13等で封止されてなる照明装置10が構成される。
　なお、上記の照明装置10は、複数の発光装置１を直線状に配列した線発光の照明装置であるが、これに限らず複数の発光装置１を格子状または千鳥格子状に配列した面発光の照明装置であってもよい。また、実装板11（基部12等）は、平面視で細長い長方形状のものに限らず、平面視で正方形状等の縦横比が小さい四角形状でもよく、円形状または楕円形状等の四角形状以外のものでもよい。例えば、照明装置10が水生生物の飼育されている水槽上に配置されるものであるときに、この水槽の形状と同様の形状（例えば円形状等）の実装板11が用いられてもよい。
　また、複数の発光装置１が直線上に配列されて実装された実装板11を含む照明装置（実施形態の照明装置10または上記他の形態の照明装置等）が、さらに複数個、他の基板に搭載されてなる照明用モジュールとして、水生生物の飼育等に利用されてもよい。また、上記の照明装置10およびモジュール等は、水が付着したときの影響を低減するためのシーリング材等が、筐体21と蓋体13との間等の所定部位に配置されたものでもよく、筐体内に吸湿剤等が配置されたものでもよい。また、配線導体に金めっき等のめっき層が被着されたものでもよい。
１　発光装置
２　基板
３　発光素子
３ａ　発光部
４　枠体
５　封止部材
６　被覆材
７　蛍光体
７ａ　第１蛍光体
７ｂ　第２蛍光体
10　照明装置
11　実装板
12　基部
13　蓋体
21　筐体
22　端板
λ１　第１ピーク波長
λ２　第２ピーク波長
Ｐ　ピーク領域
Ｌ　長波長領域
Ｓ　短波長領域

Claims (6)

  1. 　３６０～４３０ｎｍに第１ピーク波長を有する第１放射光を放射する発光部を有する発光素子と、
    前記発光素子の前記発光部上に位置しており、前記第１放射光に励起されて４８０～５２０ｎｍに第２ピーク波長を有する第２放射光を放射する蛍光体を含む被覆材とを備えており、
    前記第２ピーク波長から７５０ｎｍの波長にかけて光強度は連続的に減少するとともに、前記第１ピーク波長から３６０ｎｍ以下の波長領域にかけて光強度は連続的に減少し、前記第１ピーク波長および前記第２ピーク波長を有するピーク領域を有する外部放射光を放射する発光装置。
  2. 　前記第１放射光の光強度が、前記第２放射光の光強度の７０％以下である請求項１記載の発光装置。
  3. 　前記外部放射光の光強度は、５７０～５９０ｎｍの波長領域において前記第２ピーク波長の光強度の１～１５％であり、５９０～６２０ｎｍの波長領域において前記第２ピーク波長の光強度の０．３～５％であり、６２０～７５０ｎｍの波長領域において前記第２ピーク波長の光強度の１％以下である請求項１または請求項２記載の発光装置。
  4. 　前記外部放射光の３５０ｎｍ以下の波長領域における光強度は、前記第２ピーク波長の光強度の１％以下である請求項１～請求項３のいずれか１項記載の発光装置。
  5. 　前記外部放射光の光強度は、５７０～５９０ｎｍの波長領域において前記第２ピーク波長の光強度の５％以下であり、５９０～７５０ｎｍの波長領域において前記第２ピーク波長の光強度の１％以下である請求項１または請求項２記載の発光装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項記載の発光装置と、
    該発光装置が実装された実装板とを備える照明装置。
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