專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光裝置，具體涉及主要具有激發(fā)光源、波長(zhǎng)變換部件、 光導(dǎo)管(lightguide)的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
以往，在內(nèi)視鏡裝置、纖維鏡等中，要求以高亮度正確再現(xiàn)色信息的光。
為此，作為上述光源，提出代替氙燈等，采用發(fā)光二極管(LED)、 激光二極管元件(LD)等半導(dǎo)體發(fā)光元件(例如，特開2002-95634號(hào)公 報(bào)及特表2003-515899號(hào)公報(bào))。
半導(dǎo)體發(fā)光元件，小型、電力效率高、以鮮艷的顏色發(fā)光，不用擔(dān)心 球切等。尤其，由于半導(dǎo)體激光器的發(fā)光強(qiáng)度大大高于發(fā)光二極管，所以 能夠?qū)崿F(xiàn)照度高的光源。.
一般，為了能夠采用半導(dǎo)體發(fā)光元件正確地再現(xiàn)色信息，需要組合多 種波長(zhǎng)的光來(lái)得到白色的光。
為此，通常，在半導(dǎo)體發(fā)光元件中組合采用由熒光物質(zhì)及樹脂等構(gòu)成 的波長(zhǎng)變換部件。
但是，由于半導(dǎo)體發(fā)光元件的光密度非常高，所以構(gòu)成波長(zhǎng)變換部件 的樹脂及熒光物質(zhì)等因高密度的激發(fā)光而發(fā)熱、劣化。因此，還存在導(dǎo)致 發(fā)光裝置本身的壽命降低，或不能向外部充分放出來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的 光等問(wèn)題。
另外，由于激光二極管與發(fā)光二極管相比半輻值窄，因此在采用紅、 綠、藍(lán)色激光二極管實(shí)現(xiàn)白色光源的以往的內(nèi)視鏡裝置中，因各激光二極管的強(qiáng)度不同，容易產(chǎn)生色調(diào)偏差，導(dǎo)致色再現(xiàn)性差的問(wèn)題。此外，由于 以往的內(nèi)視鏡裝置至少需要3種激光二極管，所以要得到規(guī)定的白色光， 必須控制各個(gè)激光二極管的輸出，出現(xiàn)其調(diào)整困難的問(wèn)題。此外，激光二 極管與發(fā)光二極管相比，由于視野角窄，正面方向的發(fā)光強(qiáng)度極高，所以 即使是白色光，也出現(xiàn)因激光二極管的稍微的配置偏移而具有不同色調(diào)的 問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種高壽命的發(fā)光裝置，能夠采用發(fā)光效率良 好的半導(dǎo)體發(fā)光元件，防止構(gòu)成發(fā)光裝置的部件的劣化。
此外，本發(fā)明的另一目的是，提供一種能夠發(fā)極高亮度的光的滿足高 發(fā)光效率的高性能的發(fā)光裝置。
本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，其構(gòu)成包括
射出激發(fā)光的激發(fā)光源；
波長(zhǎng)變換部件，至少部分吸收、波長(zhǎng)變換從該激發(fā)光源射出的激發(fā)光，
放出規(guī)定波長(zhǎng)區(qū)域的光；
光導(dǎo)管，在一端具有所述激發(fā)光源，在另一端具有所述波長(zhǎng)變換部件， 比周邊部(包層)增加斷面的中心部(芯)的折射率，將從該激發(fā)光源射 出的激發(fā)光導(dǎo)出給波長(zhǎng)變換部件；
與所述波長(zhǎng)變換部件接觸的導(dǎo)熱性透光膜。
此外，本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，由射出激發(fā)光的激發(fā)光源、可彎曲 地長(zhǎng)度方向延長(zhǎng)的用于傳送從所述激發(fā)光源射出的激發(fā)光的光導(dǎo)管、和經(jīng) 由所述光導(dǎo)管吸收、波長(zhǎng)變換從所述激發(fā)光源射出的激發(fā)光，放出規(guī)定波 長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)變換部件構(gòu)成，其中
所述光導(dǎo)管，在射出激發(fā)光的一側(cè)，具有比與在長(zhǎng)度方向垂直相交的 橫斷面積更大的面積的端面，并且由光導(dǎo)管前端部件支撐；
所述光導(dǎo)管和光導(dǎo)管前端部件的至少一部分，被波長(zhǎng)變換部件被覆。
另外，本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，具有發(fā)光元件、具備入射來(lái)自發(fā)光 元件的光的入射端部及出射光的出射端部并且可彎曲地延伸的光導(dǎo)管、透 射從光導(dǎo)管出射的光的透光性部件，所述發(fā)光裝置具有光導(dǎo)管前 部件，該光導(dǎo)管前端部件被覆光導(dǎo)管的出射端部側(cè)的側(cè)面，同時(shí)成為以光導(dǎo)管的 出射端部的至少一部作為底部的凹部的側(cè)壁， 所述透光性部件延伸設(shè)在所述凹部上。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置，由于與波長(zhǎng)變換部件接觸，具備導(dǎo)熱性透光 膜，所以能夠十分容易排出在波長(zhǎng)變換部件產(chǎn)生的熱，能夠有效防止發(fā)熱 造成的劣化。即，通常，因起因于激發(fā)光源本身的發(fā)熱的熱，波長(zhǎng)變換部 件等的熒光物質(zhì)或樹脂等劣化。但是，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，采用高輸 出的激發(fā)光源，連續(xù)地照射高光密度的光，但通過(guò)采用光導(dǎo)管，能夠在與 激發(fā)光源充分分離的位置設(shè)置波長(zhǎng)變換部件。此外，通過(guò)與波長(zhǎng)變換部件 接觸，具備導(dǎo)熱性透光膜，能夠通過(guò)該膜有效地除去在波長(zhǎng)變換部件產(chǎn)生 的熱，能夠防止構(gòu)成波長(zhǎng)變換部件的熒光物質(zhì)本身的發(fā)熱及劣化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置，能夠有效地防止構(gòu)成波長(zhǎng)變換部件的 材料的發(fā)熱造成的劣化，并且能夠大幅度提高光輸出。認(rèn)為這是由通過(guò)光 導(dǎo)管的光射出側(cè)端面具有比與長(zhǎng)度方向垂直相交的橫斷面積寬的面積，降 低光密度，和通過(guò)波長(zhǎng)變換部件覆蓋光導(dǎo)管前端部件的至少一部分，有效 地向光導(dǎo)管前端部件排出在波長(zhǎng)變換部件產(chǎn)生的熱，并且波長(zhǎng)變換的光的 至少一部分在光導(dǎo)管前端部件的端部被反射的相乘效果形成的。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。 圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置中的'光導(dǎo)管前端部件的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要 構(gòu)成圖。
圖3是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置中的光導(dǎo)管和光導(dǎo)管前端部件的簡(jiǎn)要構(gòu) 成圖。
圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置中的透光性部件或波長(zhǎng)變換部件的
配置的簡(jiǎn)圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置中的波長(zhǎng)變換部件的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置中的光導(dǎo)管前端部件的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要 構(gòu)成圖。圖7是表示實(shí)施方式中的光導(dǎo)管的出射端部附近的結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖8是表示實(shí)施例的發(fā)光裝置中的相對(duì)強(qiáng)度和光輸出的關(guān)系曲線圖。 圖9是用于說(shuō)明實(shí)施例中的發(fā)光裝置的光導(dǎo)管端部的構(gòu)成的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
圖io是表示實(shí)施例中的發(fā)光裝置的光束-投入電流的關(guān)系的曲線圖。
圖11是表示實(shí)施例中的發(fā)光裝置的光束-投入電流的關(guān)系的曲線圖。
圖12是表示實(shí)施例中的發(fā)光裝置的光束-投入電流的關(guān)系的曲線圖。 圖13是表示實(shí)施例中的發(fā)光裝置的光束-驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系的曲線圖。 圖14是用于說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置中的單元的組合結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的發(fā)光裝置，例如，如圖1所示，主要由激發(fā)光源10 (發(fā)光元 件11)、光導(dǎo)管(light guide) 20、透光性部件300 (波長(zhǎng)變換部件30)構(gòu) 成。
激發(fā)光源
激發(fā)光源，如圖1所示，具有發(fā)光元件11等，以能夠?qū)陌l(fā)光元件 11射出的光從射出部12導(dǎo)出給光導(dǎo)管20的方式構(gòu)成。
激發(fā)光源是射出激發(fā)光的光源。此處的激發(fā)光，通常，只要是能激發(fā) 后述的熒光物質(zhì)的光，哪種光都可以。作為激發(fā)光源，能夠使用以半導(dǎo)體 發(fā)光元件、燈等、以及電子束、等離子、EL等為能源的器件。其中，優(yōu) 選采用半導(dǎo)體發(fā)光元件。由于半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)光強(qiáng)度高，所以能夠得到 小型、電力效率高發(fā)光裝置。此外，能夠得到初期驅(qū)動(dòng)特性優(yōu)異的、抗振 動(dòng)或耐點(diǎn)燈，熄燈的重復(fù)操作的發(fā)光裝置。半導(dǎo)體發(fā)光元件，可列舉發(fā)光 二極管(LED)、激光二極管(LD)等，其中優(yōu)選是激光二極管。由此， 能夠得到具有極高發(fā)光輸出的發(fā)光裝置。例如，優(yōu)選能夠出射在350nm 550nm的范圍具有主發(fā)光峰值波長(zhǎng)的光的元件。由此，如后述，能夠使用 波長(zhǎng)變換效率良好的熒光物質(zhì)，其結(jié)果，能夠得到發(fā)光輸出高的發(fā)光裝置， 同時(shí)能夠得到多種色調(diào)的光。另外，能夠防止后述的波長(zhǎng)變換部件的劣化， 能夠得到高壽命及高可靠性的發(fā)光裝置。
7半導(dǎo)體發(fā)光元件，通常通過(guò)在基板上疊層半導(dǎo)體層而構(gòu)成。 作為基板，為了高批量性地形成結(jié)晶性良好的氮化物半導(dǎo)體，優(yōu)選采 用以C面、R面或A面為主面的藍(lán)寶石基板。此外，例如，也可以采用以
C面、R面或A面的任何一面為主面的尖晶石(MgAl204)這樣的絕緣性 基板、SiC (包括6H、 4H、 3C)、 ZnS、 ZnO、 GaAs、 Si、 GaN及與氮化 物半導(dǎo)體晶格整合的氧化物基板等，可生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體的以往所知與氮 化物半導(dǎo)體不同的材料。此外，基板也可以實(shí)施偏角(offangle)，在此種 情況下如果采用階段狀偏角的基板，由于能夠高結(jié)晶性地生長(zhǎng)由氮化鎵構(gòu) 成的襯底層，因此優(yōu)選采用。
在采用與氮化物半導(dǎo)體不同的基板的情況下，當(dāng)在該異種基板上生長(zhǎng) 成為元件結(jié)構(gòu)形成前的襯底層的氮化物半導(dǎo)體(緩沖層、襯底層等)后， 通過(guò)利用研磨等方法除去異種基板，也可以作為氮化物半導(dǎo)體(例如， GaN)的單體基板，此外，也可以在元件結(jié)構(gòu)形成后除去異種基板。
通過(guò)在異種基板上形成緩沖層(低溫生長(zhǎng)層)及/或由氮化物半導(dǎo)體 (優(yōu)選GaN)等構(gòu)成的襯底層，能夠良好地生長(zhǎng)構(gòu)成元件結(jié)構(gòu)的氮化物半 導(dǎo)體，通過(guò)由如此的氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的pn結(jié)，能夠高效率地發(fā)光紫外 區(qū)域的光。
作為緩沖層，例如，可列舉低溫生長(zhǎng)GaN、 A1N、 GaAlN等而成為非
單晶的層。
作為設(shè)在異種基板上的襯底層(生長(zhǎng)基板)，也可以進(jìn)行ELOG (Epitaxialy Laterally Overgrowth)。例如，能夠通過(guò)在異種基板上任意生 長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體層，利用難在其表面上生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體的保護(hù)膜(例如， Si02等)，形成條紋狀等的掩模區(qū)域(例如，與基板的才y 7，面大致垂 直地)，同時(shí)形成用于生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體的非掩模區(qū)域，在該保護(hù)膜上生 長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體層來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)從非掩模區(qū)域生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體，根據(jù)有 選擇地生長(zhǎng)，即除向膜厚方向生長(zhǎng)外，也向橫向生長(zhǎng)，在掩模區(qū)域也生長(zhǎng) 氮化物半導(dǎo)體，能夠形成大致平坦的半導(dǎo)體層。或者，能夠通過(guò)在生長(zhǎng)在 異種基板上的氮化物半導(dǎo)體層上形成開口部，在包括該開口部的基板上形 成氮化物半導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)。S卩，進(jìn)行從開口部側(cè)面向橫向的氮化物半導(dǎo)體的 生長(zhǎng)，結(jié)果能夠形成大致平坦的半導(dǎo)體層。形成在如此的基板上的半導(dǎo)體層，能夠舉例BN、 SiC、 ZnSe、 GaN、 InGaN、 InAlGaN、 AlGaN、 BAlGaN、 BInAlGaN等多種半導(dǎo)體。同樣， 通過(guò)在這些元素中作為雜質(zhì)元素含有Si、 Zn等，也能夠作為發(fā)光中心。
尤其，作為能夠從可高效率激發(fā)熒光物質(zhì)的紫外區(qū)域使可視光的短波 長(zhǎng)(例如，藍(lán)色系)高效率發(fā)光的發(fā)光層的材料，有氮化物半導(dǎo)體，其中 更適合舉例III氮化物半導(dǎo)體(例如，含有A1、 Ga的氮化物半導(dǎo)體，含有 In、 Ga的氮化物半導(dǎo)體，InxAlYGa"x+YN、 0《X、 0《Y、 X+Y《1)。此 外，也可以用B、 P置換氮化鎵系化合物半導(dǎo)體的一部。通過(guò)適宜設(shè)定半 導(dǎo)體的種類或其混晶比，能夠調(diào)整得到的發(fā)光元件的發(fā)光波長(zhǎng)。例如，通 過(guò)根據(jù)活性層的組成，在350 550nm范圍，優(yōu)選350 500nm范圍，更 優(yōu)選360 500nm范圍，變化活性層的In的含量，能夠在420 490nm范 圍內(nèi)得到具有主發(fā)光峰值波長(zhǎng)的光。
半導(dǎo)體層也可以是單層結(jié)構(gòu)，但適合釆用具有MIS接合、PIN接合、 PN結(jié)等的同質(zhì)結(jié)構(gòu)、異質(zhì)結(jié)構(gòu)或雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的。另外，也可以是多層的 疊層結(jié)構(gòu)、超點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，也可以是產(chǎn)生量子效應(yīng)的疊層在薄膜上的單一量 子阱結(jié)構(gòu)或多重量子阱結(jié)構(gòu)。
作為半導(dǎo)體層，例如，可舉例依次疊層由n型氮化鎵形成的第l接觸 層，由n型氮化鋁鎮(zhèn)形成的第1包層，多層疊層由氮化銦智》鎵或InGaN 形成的阱層和由氮化鋁 鎵或GaN形成的阻擋層而形成的多重量子阱結(jié) 構(gòu)的活性層，由p型氮化鋁，鎵形成的第2包層，由p型氮化鎵形成的第 2接觸層的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)等。
這些半導(dǎo)體層，例如，能夠利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相生長(zhǎng)法(MOCVD)、 鹵化物氣相外延法(HVPE)、分子束外延生長(zhǎng)法(MBE)等公知的技術(shù)形 成。半導(dǎo)體層的膜厚度不特別限定，能夠采用多種膜厚度。
另外，氮化物半導(dǎo)體，以不摻雜雜質(zhì)的狀態(tài)顯示n型導(dǎo)電性。為提高 發(fā)光效率等，在形成n型氮化物半導(dǎo)體時(shí)，作為n型摻雜劑，優(yōu)選適宜導(dǎo) 入Si、 Ge、 Se、 Te、 C等。另外，在形成p型氮化物半導(dǎo)體時(shí)，作為p型 摻雜劑，優(yōu)選摻雜Zn、 Mg、 Be、 Ca、 Sr、 Ba等。例如，作為雜質(zhì)濃度， 可列舉1015 1021/0113的范圍，尤其作為接觸層可列舉1017 1020 /cm3 范圍。由于只是氮化物半導(dǎo)體摻雜p型摻雜劑，很難p型化，所以優(yōu)選在摻雜P型摻雜劑后，利用爐加熱或等離子照射等，使其低電阻化。
例如，在基板上，任意地經(jīng)由緩沖層，形成n型氮化物半導(dǎo)體層即n 型接觸層、裂紋防止層、包層、n型包層及n型光波導(dǎo)層。除n型包層以 外的其它層，也可根據(jù)元件省略。n型氮化物半導(dǎo)體層，需要至少在與活 性層接觸的部分，具有比活性層寬的能帶隙，因此，優(yōu)選包含A1的組成。 例如，可舉例n型AlyGai.yN (0《y<l)層(在每個(gè)層y值也可以不同)。 各層，也可以一邊摻雜n型雜質(zhì)一邊生長(zhǎng)，形成n型，也可以不摻雜地生 長(zhǎng)，形成n型。
在n型氮化物半導(dǎo)體層上形成活性層?；钚詫樱瑑?yōu)選具有按阻擋層/ 阱層/阻擋層的順序，適當(dāng)次數(shù)地交替重復(fù)疊層Ir^Aly,Ga,.^y,N阱層(0 《Xl《l、 0《y,《1、 0《x,+y，《l)和Inx2Aly2Ga卜x2.y2N阻擋層(0《x2《l、 0《yi《l、 0《Xl+yi《l、 Xl>x2)的MQW結(jié)構(gòu)，通常，活性層的兩端都 成為阻擋層。
無(wú)摻雜地形成阱層。另外，除與p型氮化物半導(dǎo)體層鄰接的最終阻擋 層外，在全部的阻擋層上摻雜Si、 Sn等n型雜質(zhì)(優(yōu)選1X1017 1X 1019cm_3)，無(wú)摻雜地形成最終阻擋層。另外，在最終阻擋層上，從鄰接的 p型氮化物半導(dǎo)體層擴(kuò)散Mg等p型雜質(zhì)(例如，lX1016 lX1019cm"。 通過(guò)在除去最終阻擋層的阻擋層上摻雜n型雜質(zhì)，活性層中的初期電子濃 度增大，向阱層注入電子的效率提高，從而提高激光器的發(fā)光效率。另外， 由于最終阻擋層都位于p型氮化物半導(dǎo)體層側(cè)，因此不能寄予向阱層注入 電子。因此，索性不向最終阻擋層摻雜n型雜質(zhì)，通過(guò)利用從p型氮化物 半導(dǎo)體層的擴(kuò)散，實(shí)質(zhì)上摻雜p型雜質(zhì)，也能夠提高向阱層的空穴注入效 率。此外，通過(guò)不向最終阻擋層摻雜n型雜質(zhì)，能夠防止在阻擋層中混合 存在不同型的雜質(zhì)，以免降低載流子的移動(dòng)度。但是，在生長(zhǎng)最終阻擋層 的時(shí)候，也可以按lX10^n^以下的濃度一邊摻雜一邊生長(zhǎng)。由于最終阻 擋層抑制生長(zhǎng)p型氮化物半導(dǎo)體層時(shí)的氣體刻蝕對(duì)含有In的活性層的分解 的影響，因此優(yōu)選比其它阻擋層加厚地形成。例如，優(yōu)選是其它阻擋層的 U 10倍，更優(yōu)選是U 5倍。
在最終阻擋層上，作為p型氮化物半導(dǎo)體層，形成p型電子封閉層、 p型光導(dǎo)層、p型包層、p型接觸層。除p型包層以外的層，也可根據(jù)元件省略。p型氮化物半導(dǎo)體層，至少在與活性層接觸的部分需要具有比活性
層寬的能帶隙，因此，優(yōu)選包含A1的組成。例如，可舉例p型AlzGai_zN
(0《Z<1)層(在每個(gè)層Z值也可以不同)。由此，形成所謂的雙異質(zhì)結(jié) 構(gòu)。此外，各層，也可以一邊摻雜p型雜質(zhì)一邊生長(zhǎng)，形成p型，也可以 通過(guò)從鄰接的其它層擴(kuò)散P型雜質(zhì)來(lái)形成P型。
p型電子封閉層，由Al的混晶比比p型包層高的p型氮化物半導(dǎo)體層 構(gòu)成，優(yōu)選具有由AlxGa^N(0.Kx〈0.5)構(gòu)成的組成。此外，以高濃度， 優(yōu)選以5X10" lX10^m-s的濃度摻雜Mg等p型雜質(zhì)。由此，p型電子
封閉層能夠有效地在活性層中封閉電子，降低激光的閾值。此外，p型電 子封閉層，只要按30 200A寬圍的薄膜生長(zhǎng)就可以，只要是薄膜就能夠 在比p型光波導(dǎo)層或p型光包層低的低溫下生長(zhǎng)。因此，通過(guò)形成p型電 子封閉層，與直接在活性層上形成p型光波導(dǎo)層等時(shí)相比，能夠抑制包含 In的活性層的分解。
此外，作為半導(dǎo)體發(fā)光元件，也可以采用在活性層的上方(到p型光 波導(dǎo)層的途中)形成脊形條紋，用光波導(dǎo)層夾持活性層，同時(shí)設(shè)置諧振器 端面的半導(dǎo)體激光元件。另外，也可以形成保護(hù)膜、p電極、n電極、p 塊狀電極、n塊狀電極等。
尤其，形成在第2接觸層上的第2電極，作為歐姆接觸電極，優(yōu)選大 致形成在整面上。此外，優(yōu)選第2電極調(diào)節(jié)成其片狀電阻Rp與第1接觸 層例如n型接觸層的片狀電阻Rn成為Rp》Rn的關(guān)系。通常，由于n型 接觸層例如按膜厚3 10iim、進(jìn)而按4 6pm形成，因而其片電阻Rn估 計(jì)為10 15Q / □，所以優(yōu)選Rp以具有其以上的片狀電阻值的方式形成 在薄膜上。具體可舉例150(im以下。
如此，在p電極和n型接觸層是Rp》Rn的關(guān)系時(shí)，為了在p電極上 使電流向p層整體擴(kuò)散，使整個(gè)活性層高效率地發(fā)光，優(yōu)選設(shè)置具有延長(zhǎng) 傳導(dǎo)部的p側(cè)塊狀電極。由此，能夠進(jìn)一步謀求外部量子效應(yīng)的提高。延 長(zhǎng)傳導(dǎo)部的形狀不特別限定，例如可舉例直線狀、曲線狀、格子狀、分支 狀、鉤狀、網(wǎng)狀等。由于如果采用這些形狀，能夠減小遮光的面積，所以 優(yōu)選。P側(cè)塊狀電極，由于與其總面積成正比地增大遮光作用，所以優(yōu)選 以遮光作用不超過(guò)發(fā)光增強(qiáng)效果的方式設(shè)計(jì)線寬及長(zhǎng)度。
ii另外，優(yōu)選利用透光性材料形成第2電極。例如，可舉例ITO、 ZnO、 ln203、 Sn02、含有從金及鉑族元素的組中選擇的1種的金屬或合金的單層 膜或多層膜。尤其在用由含有從金及鉑族元素的組中選擇的1種的金屬或 合金和至少1種其它元素構(gòu)成的多層膜或合金形成的情況下，能夠根據(jù)所 含的金及鉑族元素的含量，調(diào)整p電極的片狀電阻Rp，能夠提高電極的 穩(wěn)定性及再現(xiàn)性。但是，金或白金金屬元素，由于300 550nm的波長(zhǎng)區(qū) 域域的吸收系數(shù)高，所以通過(guò)減小它們的添加量可提高透過(guò)性。Rp和Rn 的關(guān)系，可從發(fā)光元件的發(fā)光時(shí)的光強(qiáng)度分布的狀態(tài)判斷。
作為基板，在采用絕緣性基取的情況下，從第2接觸層的表面?zhèn)瓤涛g， 使第1接觸層露出，在第1及第2接觸層上分別形成第1及第2電極，通 過(guò)切割成芯片狀，能夠形成由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的發(fā)光元件。此外，在除 去絕緣性基板或采用導(dǎo)電性基板的情況下，不需要為露出第1接觸層而從 第2接觸層表面?zhèn)鹊目涛g，也可以在第2接觸層的表面上形成第2電極， 在基板的背面形成第1電極。
光導(dǎo)管
光導(dǎo)管，具備入射光的入射端部和出射光的出射端部，具有規(guī)定的長(zhǎng) 度，用于將從激發(fā)光源(發(fā)光元件)出射的光導(dǎo)給透光性部件或波長(zhǎng)變換 部件。
光導(dǎo)管，由于能夠自由地變更其長(zhǎng)度，同時(shí)能夠自由地變更其形狀， 尤其能夠使其直角折彎或彎曲，所以能夠向規(guī)定的位置導(dǎo)出光。因此，只 要是能夠如此進(jìn)行的，采用哪種材料及構(gòu)成都可以。尤其，從能源效率的 觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選是不減衰地傳送從激發(fā)光源出射的光的光導(dǎo)管。
作為光導(dǎo)管，例如，可舉例在傳送光時(shí)用作光傳送路的極細(xì)的玻璃纖 維，能夠采用組合具有高折射率的玻璃纖維和具有低折射率的玻璃纖維的 光導(dǎo)管，或采用反射率高的部件的光導(dǎo)管。其中，優(yōu)選是用周邊部(包層) 圍住斷面的中心部的雙重結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)管，從能夠不減衰光信號(hào)地傳送的觀 點(diǎn)考慮，更優(yōu)選芯的折射率比包層的折射率高的光導(dǎo)管。光導(dǎo)管，從降低 在光導(dǎo)管端面的光密度的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選芯的占有率高于包層的占有率。 此外，從防止向光導(dǎo)管返回光的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選包層徑小。例如，可舉例 ,芯徑lOOOpm以下，包層徑(包含芯徑)1200jim以下，優(yōu)選芯徑40(Him以下，包層徑(包含芯徑)450pm以下。具體，舉例芯/包層=114/125 (inm)、 72 / 80 (pm)等的光導(dǎo)管。
光導(dǎo)管，可以是單根纖維，也可以是多根纖維，但優(yōu)選是單根纖維。 此外，也可以是單一模式的纖維，但優(yōu)選是多模式纖維。
光導(dǎo)管的材料不特別限定，例如，可舉例石英玻璃、塑料等。其中， 優(yōu)選芯的材料由純二氧化硅(純石英)構(gòu)成。由此，能夠抑制傳送損失。
光導(dǎo)管的入射端部及出射端部的形狀不特別限定，能夠設(shè)定成平面、 凸鏡狀、凹鏡狀、局部設(shè)置凹凸的形狀等多種形狀。尤其，光導(dǎo)管，也可 以在配置后述的透光性部件或波長(zhǎng)變換部件的端部，從光導(dǎo)管前端部件突 出芯或包層和芯的雙方。由此，由于能夠在光導(dǎo)管端部增大光的出射面積， 所以能夠更加降低光密度。另外，即使在芯和包層的雙方向長(zhǎng)度方向露出 時(shí)，由于從包層發(fā)出一部分光，因此光密度也減小。要露出包層的一部分， 或從包層露出芯，例如可用濕法刻蝕或干法刻蝕、研磨等公知的方法進(jìn)行。
另外，在本說(shuō)明書中，所謂光導(dǎo)管的出射端部，不一定周限地指端部 上的出射光的部分，始終指出射光的一側(cè)的端部。具體是，例如，在作為 光導(dǎo)管采用以包層在內(nèi)部覆蓋芯的方式構(gòu)成的光纖維的情況下，出射光的 部分主要是芯，但在本說(shuō)明書中，將包含芯及包層的出射光的一側(cè)的端部 規(guī)定為出射端部。入射端部也同樣。
此外，光導(dǎo)管，從降低光導(dǎo)管端的光密度的觀點(diǎn)出發(fā)，如圖2 (a)及 圖2 (b)所示，舉例只在光導(dǎo)管20、 120的端部芯徑比芯20a、 120a的中 心部寬的光導(dǎo)管，例如TEC纖維(包層20b的徑圓定)、錐形纖維(包層 120b的徑為錐形狀)等，在端部具有中心部的芯徑的1.05 2.0倍程度的 芯徑的光導(dǎo)管。由此，能夠防止配置在光導(dǎo)管端部上的纖維本身的劣化。 進(jìn)而，能夠防止配置在光導(dǎo)管端部上的透光性部件或波長(zhǎng)變換部件等的劣 化，同時(shí)能夠均勻地高效率向透光性部件或波長(zhǎng)變換部件照射光。
此外，也可以采用稱為分度導(dǎo)向、光子能帶隙、空穴加速等的，在其 芯或包層具有1個(gè)以上的空氣孔即空氣空穴的光子纖維(參照，遠(yuǎn)山修. "光子晶體纖維"第31屆光波傳感技術(shù)研究會(huì)(Proc. of 31st Meeting on Lightwave Sensing Technology), LST31-14， pp.89濕96， 2003年6月6日； 光子晶體纖維DIAGUIDEORPCF，三菱電線株式會(huì)社產(chǎn)生目錄，No.6-184(2003.01)等)。光子晶體纖維，為了防止水分等浸入空氣空穴，用規(guī)定 的部件被覆端部。因此，傳送給光導(dǎo)管的光，在其端部容易比芯寬地放出。 總之，由于都能夠在光導(dǎo)管端部降低光密度，所以更容易得到采用本發(fā)明 的效果。
另外，即使在芯及/或包層具有一定徑的通常的光導(dǎo)管上，通過(guò)用光 導(dǎo)管前端部件被覆端部，與光子晶體纖維等同樣，能夠在光導(dǎo)管端部比芯 寬地放出光，能夠降低光密度。此處，光導(dǎo)管前端部件的膜厚及材料，只 要不阻礙光的放出，就不特別限定。
此外，從其它觀點(diǎn)出發(fā)，:光導(dǎo)管在配置透光性部件或波長(zhǎng)變換部件的 一端部，即在出射激發(fā)光的一側(cè)，具有面積與長(zhǎng)度方向垂直相交的橫斷面 積寬的斷面。即，在光導(dǎo)管端面的局部或全部，能夠設(shè)定具有相對(duì)于光導(dǎo)
管的橫斷面X。 (0<X《90)傾斜的面(例如，參照?qǐng)D3 (a) (g)、 (r)、 (t)、 (u)的20)的構(gòu)成、具有曲面(例如，參照?qǐng)D3 (h)、 (j)、 (1) (q) 的20等)的構(gòu)成、長(zhǎng)度方向具有缺口的構(gòu)成(例如，參照?qǐng)D3 (s)的20 等)等。具體是，優(yōu)選相對(duì)于橫斷面，以5%以上、10%以上、15%以上、 20%以上、30%以上，增大一端部的端面的表面積的方式具有傾斜、屈彎、 凹凸等。
透光性部件/波長(zhǎng)變換部件
透光性部件，是透過(guò)來(lái)自激發(fā)光(發(fā)光元件)的光的部件。例如，適 合采用^E機(jī)玻璃、低熔點(diǎn)玻璃、結(jié)晶化玻璃、三氧化二釔溶膠、氧化鋁溶 膠、二氧化硅溶膠等無(wú)機(jī)物質(zhì)，聚烯系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹 脂、環(huán)氧樹脂、丙烯樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙基樹脂、(PMMA等)、 聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚原菠烷樹脂、氟樹脂、硅樹脂、變性硅樹脂、 編成環(huán)氧樹脂等1種或.2種以上等樹脂、液晶聚合物等有機(jī)物質(zhì)。其中優(yōu) 選耐熱性、耐光性、透光性等優(yōu)異的物質(zhì)。由于氟樹脂、硅樹脂(尤其二 甲基環(huán)己硅氧垸系、甲基聚環(huán)己硅氧烷系的樹脂等)等具有某種程度的相 對(duì)于光和熱的耐久性和形成的容易性，所以優(yōu)選該系樹脂。通過(guò)采用透光 性部件，能夠控制光的指向性。
在透光性部件中，作為波長(zhǎng)變換材料，也能夠含有熒光物質(zhì)、顏料等， 以及填充物等。
14波長(zhǎng)變換部件，例如由熒光物質(zhì)、顏料等構(gòu)成，吸收來(lái)自激發(fā)光源(發(fā) 光元件)的光的至少一部分，將波長(zhǎng)變換成不同的波長(zhǎng)區(qū)域域，能放出在 紅色、綠色、藍(lán)色等具有發(fā)光光譜的光。尤其，通過(guò)采用熒光物質(zhì)，能夠 得到在發(fā)光亮度及顯色性雙方都良好的發(fā)光裝置。
波長(zhǎng)變換部件，作為波長(zhǎng)變換材料也可以實(shí)質(zhì)上只由熒光物質(zhì)構(gòu)成。 在此種情況下，能夠?qū)⒄丈涓吖饷芏鹊募ぐl(fā)光造成的劣化控制在最小限。 此外，也可以含有上述的透光性部件，進(jìn)而也可以含有填充物。
在透光性部件含有波長(zhǎng)變換材料(或波長(zhǎng)變換部件)時(shí)，通過(guò)合成來(lái) 自激發(fā)光源(發(fā)光元件)的光和來(lái)自1以上的波長(zhǎng)變換材料的光，或合成 來(lái)自2以上的波長(zhǎng)變換材料的光，也能夠設(shè)定成白色的光。為得到顯色性，
優(yōu)選由照射光的平均顯色評(píng)價(jià)數(shù)(Ra)為70以上、進(jìn)而80以上的材料構(gòu)成。
此處，所謂的顯色性，表示控制用某光源照射的物體的顏色的外觀的 該光源的性質(zhì)，所謂顯色性良好， 一般表示非常接近太陽(yáng)光照射的物體的
顏色的外觀的性質(zhì)(參照，(株)歐姆公司，"熒光體手冊(cè)"，p429)。顯色 性能夠通過(guò)在發(fā)光元件中組合采用熒光體層來(lái)提高。此外，所謂平均顯色 評(píng)價(jià)數(shù)(Ra)，是以通過(guò)試樣光源及基準(zhǔn)光源各自照明8種比色圖表時(shí)的 色差的平均值為基礎(chǔ)求出的。
所得光的色調(diào)，例如能夠通過(guò)組合三基色(藍(lán)色、綠色、紅色)的光 進(jìn)行調(diào)整。此外，也能夠通過(guò)組合具有補(bǔ)色關(guān)系的藍(lán)色和紅色、青綠色和 紅色、綠色和紅色或青紫色和黃綠色等2色的光進(jìn)行調(diào)整。此處，所謂補(bǔ) 色，表示按色度圖插入白色點(diǎn)，相互位于相反側(cè)的2個(gè)色。此外，在本發(fā) 明中，光的色和波長(zhǎng)的關(guān)系依據(jù)JISZ8110。
透光性部件是使來(lái)自發(fā)光元件的光透過(guò)的部件，但一部分光被不透射 地吸收，變成熱。此外，在透光性部件含有波長(zhǎng)變換材料時(shí)，波長(zhǎng)變換材 料吸收的一部分光未波長(zhǎng)變換而成為熱。另外，光導(dǎo)管，由于導(dǎo)出光，同 時(shí)細(xì)到可彎曲的程度，所以光集中在配置在出射端部的透光性部件或波長(zhǎng) 變換部件上，隨之的發(fā)熱顯著。所以，本發(fā)明，在采用細(xì)到具有優(yōu)選3000pm 以下，更優(yōu)選1000pm以下，最優(yōu)選400pm以下，最最優(yōu)選200pm以下 的直徑的可彎曲程度的光導(dǎo)管的構(gòu)成中，非常有效。此外，由于光形成的波長(zhǎng)變換材料的熱量通常遠(yuǎn)大于透光性部件的熱 量，所以本發(fā)明在透光性部件具有波長(zhǎng)變換材料的情況下特別有效。
另外，在透光性部件含有波長(zhǎng)變換材料地構(gòu)成的情況下，優(yōu)選按0.1
io : i的重量比的范圍，進(jìn)而按o.5 io : i、 1 3 : i、 1.5 2.5 : i的重
量比的范圍，混合波長(zhǎng)變換材料(熒光物質(zhì)等)和透光性部件(樹脂)。 但是，如后述，在用疊層結(jié)構(gòu)形成含有波長(zhǎng)變換材料時(shí)，各層上的熒光物 質(zhì)等和樹脂的比例也不一定相同。例如，考慮到熒光物質(zhì)、樹脂等本身的 耐熱性、耐光性、折射率等性質(zhì)，能夠適宜調(diào)整所用的材料及其比例。
透光性部件或波長(zhǎng)變換部件的形狀不特別限定，能夠設(shè)定成凸鏡狀等 多種形狀。透光性部件或波長(zhǎng)變換部件，優(yōu)選以不僅被覆光導(dǎo)管，而且也
被覆后述的光導(dǎo)管前端部件的至少一部分的方式配置。例如，如圖4(a) 圖4 (1)所示，能夠設(shè)定成多種形狀。另外，優(yōu)選通過(guò)透光性部件及波長(zhǎng) 變換部件被覆光導(dǎo)管前端部件及光導(dǎo)管的整個(gè)端面等，盡量增大與透光性 部件或波長(zhǎng)變換部件的接觸面積。由此，能夠更容易得到本發(fā)明的效果。 (熒光物質(zhì))
作為熒光物質(zhì)，只要是能用激發(fā)光源激活的，不特別限定，但是優(yōu)選 相對(duì)于各激發(fā)光，至少組合采用l種以及2種熒光物質(zhì)。例如，可列舉
(i) 堿土金屬鹵磷灰石、
(ii) 堿土金屬硼酸鹵、
(iii) 堿土金屬鋁酸鹽熒光物質(zhì)、
(iv) 氮氧化物或氮化物、 '
(v) 堿土硅酸鹽、堿土氮化硅、
(vi) 硫化物、
(vii) 堿土硫代酸鹽、
(viii) 鍺烷酸鹽、
(ix) 稀土鋁酸鹽、
(x) 稀土硅酸鹽、
(xi) 主要用Eu等鑭系元素激活的有機(jī)或有機(jī)絡(luò)合物等多種熒光物質(zhì)。
作為(i)堿土金屬鹵磷灰石熒光物質(zhì)，優(yōu)選主要用Eu等鑭系、Mn等過(guò)渡金屬系的元素激活的，例如可舉例
M5 (P04) 3X : RE (M，可舉例從Sr、 Ca、 Ba、 Mg、 Zn中選擇的至少1種以上。X， 是從F、 Cl、 Br、 I中選擇的至少l種以上。RE，是Eu及/或Mn。)等。 例如，舉例鈣氯磷灰石(CCA)、鋇氯磷灰石(BCA)等，具體舉例 Ca10 (P04) 6C12 : Eu、 (Ba、 Ca) 10 (P04) 6C12 : Eu等。 作為(ii)堿土金屬硼酸鹵熒光物質(zhì)，例如，可舉例 M2B509X : RE (M、 X及Re與上述同乂。)等。 例如，例示鋇氯磷灰石(BCA)等，具體舉例Ca2Bs09CI : Eu等。 作為(iii)堿土金屬鋁酸鹽熒光物質(zhì)，可舉例銪激活鍶鋁酸鹽(SAE)、 銪激活鋇鎂酸鹽(BAM)、或 SrAl204 : RE、 Sr4Al14025 : RE、
CaAl204 : RE、 BaMg2Al16027 : RE、 BaMgAl10On : RE
(re與上述同義。)等。 作為(iv)氮氧化物或氮化物，優(yōu)選主要用稀土元素激活的，含有至
少1種第II族元素、和至少1種第IV族元素。這些元素的組合不特別限
定，例如，可舉例由以下的組成表示的組合 ((2/3) x+ (4/3) y- (2/3) z)R或 LxJyQtOzN ((2,3) x+ (4/3) y+t- (2/3) z) . R
(L，可舉例從由Be、 Mg、 Ca、 Ba、 Zn構(gòu)成的組中選擇的至少1種 第II族元素。J，是從由C、 Si、 Ge、 Sn、 Ti、 Zr、 Hf構(gòu)成的組中選擇的 至少1種第IV族元素。Q，是從由B、 Al、 Ga、 In構(gòu)成的組中選擇的至 少1種第III族元素。R，是從由Y、 La、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Gd、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Lu、 Sc、 Yb、 Tm構(gòu)成的組中選擇的至少1種稀土元素。 0,5<x<1.5、 1.5<y<2.5、 0<t<0.5、 1.5<z<2.5。)
式中，在x、 y、 z在上述的范圍的情況下，顯示高亮度，尤其，由于用^=1、 y二2及z^2表示的氮氧化物熒光物質(zhì)顯示出高的亮度，因此更
優(yōu)選。但也不限定在上述范圍，能夠使用任意的范圍。
具體是，以a硅鋁氧氮耐熱陶瓷作為母體材料的氮氧化物熒光物質(zhì)、 以P硅鋁氧氮耐熱陶瓷作為母體材料的氮氧化物熒光物質(zhì)、用CaAlSiN3 : Eu的組成式表示的Eu激活氮化鋁硅酸鈣等。
氮化物熒光物質(zhì)，優(yōu)選利用稀土元素激活的。該熒光物質(zhì)，是含有上 述至少1種第II族元素、上述至少1種第IV族元素和N的氮化物熒光物 質(zhì)，可舉例按1 10000ppm的范圍含有B的氮化物熒光物質(zhì)。或者，在 氮化物熒光物質(zhì)的組成中也可以含有氧。
其中，由Ca及/或Sr、 Si和N構(gòu)成的氮化物熒光物質(zhì)，例如氮化硅 酸藥(CESN)、氮化硅鍶(SESN)、氮化硅鍶酸鈣(SCESN)、尤其，優(yōu) 選用Eu激活的，按l IOOOOppm的范圍含有B的。也可以用上述至少1 種稀土元素置換部分Eu。 Ca及/或Sr的一部，也可以用上述至少1種第 II族元素置換。也可以用上述至少1種第IV族元素置換部分Si。
具體，是用
LxJyN ((2/3) x+ (4/3) y)暢R或 LxJyOzN ((2/3) x+ (4/3) y-(2/3) z) ,R
(L、 J及R與上述同義。x、 y、 z為0.5《x《3、 1.5《y《8、 0<z《3。) 表示的氮化物熒光物質(zhì)，優(yōu)選按1 10000ppm的范圍含有B的熒光物質(zhì)。 (v)作為堿土硅酸鹽、堿土氮化硅，可列舉 M2si5N8 : Eu、 Msi7N10 : Eu、 MusisOcuNs : Eu、 Mo.9si70o.!Ni0 : Eu (M與上述同義。)等。 作為(vi)硫化物，除CaS : Eu、 SrS : Eu等堿土硫化物外，還可列 舉La202S : Eu、 Y202S : Eu、 Gd202S : Eu、 ZnS : Eu、 ZnS : Mn、 ZnCdS : Cu、 ZnCdS : Ag， Al、 ZnCdS : Cu、 Al等。
作為(Vii)堿土硫代酸鹽，可列舉
MGa2S4 : Eu(M與上述同義。)等。
作為(viii)鍺烷酸鹽，可列舉3.5MgO 0.5MgF2 Ge02 : Mn、Zn2Ge04 : Mn等。
作為(xi)稀土鋁酸鹽，優(yōu)選主要用Ce等鑭系元素激活的，例如， 釔鋁石榴石(YAG)、镥鋁石榴石(LAG)，具體，除Y3A15012 : Ce、
(Yo.sGdo.2) 3A15012 : Ce、 Y3 (Al0.8Gao.2) 5012 : Ce、 (Y、 Gd) 3 (Al、 Ga) 5012 : Ce、 Y3 (Al、 Sc) 5012 : Ce、 Lu3Al5012 : Ce (也包括用Lu部 分或全部置換Y的，用Tb部分或全部置換Ce的。)夕卜，還可列舉 Tb3Al5012 : Ce、 Gd3 (Al、 Ga) 5012 : Ce等。
作為(x)稀土硅酸鹽，可舉例Y2Si05 : Ce、 Y2Si05 : Tb等。
作為(xi)有機(jī)或有機(jī)絡(luò)合物，不特別限定，也可以采用任何公知的。 優(yōu)選是主要用Eu等鑭系元素激活的，但也可以采用從由上述稀土元素以 及Cu、 Ag、 Au、 Cr、 Co、 Ni、 Ti及Mn構(gòu)成的組中選擇的至少1種，任 意地代替Eu或添加。
其中，優(yōu)選，主要用(ix)的Ce等鑭系元素激活的稀土鋁酸鹽熒光 物質(zhì)、尤其Y3A15012 : Ce、 (Y、 Gd) 3A15012 : Ce的組成式表示的YAG 系熒光物質(zhì)(也包括用Lu部分或全部置換Y的，用Tb部分或全部置換 Ce的。)、主要用(W)稀土元素激活的氮氧化物或氮化物熒光物質(zhì)，更優(yōu) 選以下一般式
((2/3) x+ (4/3) y) :R或 LjJyOzN ((2/3) x+ (4/3) y- (2/3) z) , R
(L、 J及R、 x、 y、 z與上述同義。)。
由于稀土鋁酸鹽熒光物質(zhì)具有高的耐熱性，所以能夠放出穩(wěn)定的光， 由于波長(zhǎng)變換效率高，所以能夠高效率地取出光。此外，由于氮化物熒光 物質(zhì)被從紫外到可視光的短波長(zhǎng)側(cè)的光激發(fā)，能夠放出可視光的長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè) 的光，所以能夠謀求提高顯色性。另外，通過(guò)組合采用這些熒光物質(zhì)，例 如能夠得到平均顯色評(píng)價(jià)數(shù)(Ra)在80以上、顯色性高的光。
此外，優(yōu)選以下組合 (i) CCA、 (ii) CCB及(iii) BAM中的至少1種和(ix) YAG的組
合、(iii) SAE禾B (i) CCA:Mn的組合、 (iii) SAE禾B (iv) SESN的組合、 (iii) SAE禾卩(iv) SCESN的組合、 (iii) SAE禾B (iv) CESN的組合、 (i) CCA、 (ix) LAG禾卩(iv) SESN的組合、 (i) CCA、 (ix) LAG和(iv) SCESN的組合、 (i) CCA、 (ix) LAG和(iv) CESN的組合、 (i) CCA、 (ix) LAG和(iv) CaAlSiN3 : Eu的組合、 (ix) LAG和(iv) SESN的組合、 (ix) LAG禾口 (iv) SCESN的組合、 (ix) LAG禾卩(iv) CESN的組合、 (ix) LAG禾卩(iv) CaAlSiN3 : Eu的組合等。 由此，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率及高顯色性的雙方。
此外，從另一觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選至少含有1種溫度特性良好的熒光物質(zhì)。 此處，所謂"溫度特性良好的熒光物質(zhì)"，表示與波長(zhǎng)變換部件的室溫(25 °C)時(shí)的亮度相比較，即使激光照射造成的波長(zhǎng)變換部件的溫度上升，亮 度也不顯著降低的意思。具體，波長(zhǎng)變換部件可舉例，在20(TC時(shí)的亮度 維持率，相對(duì)于室溫時(shí)的亮度維持率在50%以上、優(yōu)選60°/。以上、65%以 上或70%以上的。此外，波長(zhǎng)變換部件在30(TC時(shí)的亮度維持率，相對(duì)于 室溫時(shí)的亮度維持率，.舉例在30%以上、優(yōu)選35%以上、40%以上、45% 以上或70%以上的。更優(yōu)選舉例，在20(TC時(shí)的亮度維持率，相對(duì)于室溫 在50%以上、優(yōu)選55%以上、60%以上或70%以上的，并且在30(TC時(shí)的 亮度維持率，相對(duì)于室溫時(shí)在30%以上、優(yōu)選35%以上、40%以上、45% 以上或50。/。以上的。作為如此的熒光物質(zhì)，可有代表性地舉例LAG、BAM、 YAG、 CCA、 SCA、 SCESN、 SESN、 CESN及CaAlSiN3 : Eu等。其中， 優(yōu)選LAG、 BAM、 BAM : Mn、 CaAlSiN3 : Eu等。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)更高 的亮度。
對(duì)于上述熒光物質(zhì)以外的熒光物質(zhì)，也能夠使用具有同樣的性能、效 果的熒光物質(zhì)。
另外，在組合采用2種以上的熒光物質(zhì)的情況下，如后述，例如也可以單獨(dú)在光導(dǎo)管前端部件中添加各熒光物質(zhì)，也可以組合2種以上添加在 光導(dǎo)管前端部件中。在此種情況下，能夠通過(guò)所用的激發(fā)光源的波長(zhǎng)、發(fā) 光強(qiáng)度、要得到的光的色調(diào)等，適宜調(diào)整組合的熒光物質(zhì)的使用比例。
例如，在采用LAG和SESN、 SCESN或CaAlSiN3 : Eu的組合的情況
下，優(yōu)選按50 : i i : 50范圍的重量比，進(jìn)而按30 : i i : 30、 50 : l i : i、30: i i : i范國(guó)的重量比組合。此外，在采用lag、cca和sesn、
SCESN或CaAlSiN3 : Eu的組合的情況下，LAG和CCA，優(yōu)選按1 : 10
io : i范圍的重量比，進(jìn)而按i : 5 5: i、 io : i i : i、 5: 1 1 : 1范
圍的重量比組合。LAG和SESN、 SCESN或CaAlSiN3 : Eu，可舉例與上 述同等程度的范圍。
作為本發(fā)明中的波長(zhǎng)變換部件的具體的方式，例如，優(yōu)選組合使用 LAG (綠色發(fā)光)和SCESN或SESN (紅色發(fā)光)。由此，通過(guò)組合藍(lán)色 的激發(fā)光(例如，在430 500nm的范圍具有發(fā)光峰的發(fā)光元件)，能夠確 保色彩的三基色，能夠得到顯色性良好的發(fā)白色光的光。
優(yōu)選，組合(Sr、 Ca)5(P04)3Cl : Eu(藍(lán)色發(fā)光)、LAG或CaAlSiN3 : Eu (從綠色發(fā)黃色光)、SCESN (紅色發(fā)光)，或組合CCA、 CCB、 BAM
(藍(lán)色發(fā)光)、和YAG (黃色發(fā)光)，或從入射光側(cè)依次配置使用CCA、 CCB或BAM等(藍(lán)色發(fā)光)、LAG (綠色發(fā)光)禾Q SCESN (紅色發(fā)光)。 由此，如果組合具有可視光的短波長(zhǎng)區(qū)域域的360 420nm范圍的發(fā)光峰 值波長(zhǎng)的發(fā)光元件，能夠得到顯色性良好的發(fā)白色光的光。
另外，各色的光，通過(guò)變化所用的熒光物質(zhì)的配合比，能夠?qū)崿F(xiàn)所希 望的白色光。尤其，在組合CCA等(藍(lán)色發(fā)光)和YAG (黃色發(fā)光)的 情況下，例如優(yōu)選采用1 20 : 1的重量比，更優(yōu)選5 10 : 1，由此能夠 增大發(fā)光效率。
此夕卜，優(yōu)選組合采用LAG (綠色發(fā)光)、SESN、 SCESN或CaAlSiN3 : Eu (紅色發(fā)光)。由此，通過(guò)組合在450nm附近(例如，420 460nm)具 有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的發(fā)光元件，能夠更加提高發(fā)光效率。
另外，在組合采用發(fā)黃色光的熒光物質(zhì)及發(fā)紅色光的熒光物質(zhì)時(shí)，通 過(guò)與在可視光的短波長(zhǎng)區(qū)域域上的450nm附近具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的發(fā)光 元件組合，從發(fā)光元件射出的激發(fā)光和從熒光物質(zhì)放出的光的混色光，從
21波長(zhǎng)變換部件，作為光向外部導(dǎo)出。該光為透著紅色的白色光。
此外，在采用從綠色發(fā)黃色光的熒光物質(zhì)時(shí)，優(yōu)選與在可視光的短波
長(zhǎng)區(qū)域域上的450nm附近(440 470nm)例如445nm具有發(fā)光峰值波長(zhǎng) 的發(fā)光元件組合采用。由此，能夠組合從發(fā)光元件射出的激發(fā)光和從激發(fā) 光變換的黃色光，從而光成為白色光。如此，通過(guò)利用激發(fā)光的一部，能 夠回避在波長(zhǎng)變換時(shí)的光的吸收，能夠提高發(fā)光效率。
在組合采用從發(fā)藍(lán)色光的熒光物質(zhì)及發(fā)黃色光的熒光物質(zhì)時(shí)，通過(guò)與 在紫外線區(qū)域上的375nm附近具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的發(fā)光元件組合，從波長(zhǎng) 變換部件放出的白色光成為光。由于人眼睛看不見紫外線，所以只有從波 長(zhǎng)變換成可視光的熒光物質(zhì)放出的光才成為光。
此外，在組合(1)在可視光的短波長(zhǎng)區(qū)域域上的400nm附近(例如， 370 420nm)具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的發(fā)光元件、(2)利用來(lái)自該發(fā)光元件的 光，發(fā)藍(lán)色光(例如，440 460nm)的熒光物質(zhì)、(3)被藍(lán)色光激發(fā)，發(fā) 綠色光(例如，520 540nm)的熒光物質(zhì)、(4)被藍(lán)色光激發(fā)，發(fā)黃色光 (例如，550 580nm)的熒光物質(zhì)、(5)被藍(lán)色光激發(fā)，發(fā)紅色光(例如， 640 660nm)的熒光物質(zhì)時(shí)，從波長(zhǎng)變換部件放出的光主要為白色光。尤 其，優(yōu)選從入射光側(cè)按此順序配置上述熒光物質(zhì)。通過(guò)該組合，能夠提高 發(fā)光效率。其中，在組合采用(1)、 (2)及(4)的情況下，能夠更加提 高發(fā)光效率。此外，在組合采用(1) (3)及(5)時(shí)，能夠提高顯色 性。另外，在此種情況下，由于作為光的色成分不利用發(fā)光元件的激發(fā)光， 只用被熒光物質(zhì)變換的光得到白色，所以不通過(guò)發(fā)光元件的光輸出變化色 溫度、色度坐標(biāo)，能夠調(diào)整白色強(qiáng)度。
作為顏料，例如，可舉例染料、二萘嵌苯等熒光染料。
如此的熒光物質(zhì)、顏料等，由于不形成凝集體，最大限度地發(fā)揮光的 吸收率及變換效率，所以通常采用粒徑在1lim 20pm范圍的，優(yōu)選2pm 8|im，更優(yōu)選5pm 8iim的范圍。此外，如此，通過(guò)采用粒徑相對(duì)較大的 熒光物質(zhì)等，能夠提高發(fā)光裝置的批量生產(chǎn)性。此處，粒徑指的是用空氣 透過(guò)法得到的平均粒徑。具體是，在氣溫25'C、濕度70%的環(huán)境下，稱取 lcn^程度的試樣，在裝入專用的管狀容器后，流動(dòng)一定壓力的干燥空氣， 從差壓計(jì)讀取比表面積，換算成平均粒徑的值。(填充物)
填充物，用于使從外部照射的光反射、散亂。由此，能夠使光散亂地 取出。此外，能夠均勻地向熒光物質(zhì)撞擊激發(fā)光，能夠提高混色，同時(shí)降 低色不均。此外，由于能夠調(diào)整透光性部件或波長(zhǎng)變換部件的粘度，因此 能夠容易粘接在光導(dǎo)管20或光導(dǎo)管前端部件上。
作為填充物，可列舉二氧化硅(煙塵二氧化硅、沉降性二氧化硅、熔 融二氧化硅、晶體二氧化硅、超微粉無(wú)定形二氧化硅、無(wú)水硅酸等)、石 英、氧化鈦、氧化錫、氧化鋅、 一氧化錫、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈹、氧 化鋁、氮化硼、氮化硅、，氮化鋁等金屬氮化物、SiC等金屬碳化物、碳酸 鈣、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鎂、碳酸鋇等金屬碳酸鹽、氫氧化鋁、氫氧化 鎂等金屬氫化物、硼酸鋁、鈦酸鋇、磷酸鈣、硅酸鈣、粘土、石膏、硫酸 鋇、云母、硅藻土、石膏粉、無(wú)機(jī)尿、滑石、鋅鋇白、沸石、埃洛土、熒 光物質(zhì)、金屬片(銀粉等)等。此外，為了得到強(qiáng)度，也可以采用鈦酸鉀、 硅酸鋇、玻璃纖維等針狀的填充物。其中，優(yōu)選鈦酸鋇、氧化鈦、氧化鋁、 氧化硅等。
填充物的粒徑不特別限定，例如，中心粒徑l|am以上低于5pm的填 充物使來(lái)自熒光物質(zhì)等的光良好地亂反射，通過(guò)釆用大粒徑的熒光物質(zhì) 等，能夠抑制容易產(chǎn)生的色不均。中心粒徑lnm以上低于1,的充填物， 對(duì)來(lái)自發(fā)光元件的光波長(zhǎng)的干涉效果小，但不降低光度，能夠提高光導(dǎo)管 前端部件，例如樹脂的粘度。由此，能夠使熒光物質(zhì)等大致均勻地分散在 樹脂中，能夠維持該狀態(tài)，即使在采用難使用的粒徑比較大的熒光物質(zhì)等 的時(shí)候，也能夠高成品率地批量生產(chǎn)。中心粒徑5pm以上10(Him以下的 充填物，如果含在光導(dǎo)管前端部件例如樹脂中，通過(guò)光散亂作用能夠改善 發(fā)光元件的色度偏差，同時(shí)能夠提高樹脂的耐熱沖擊性。另外，填充物， 考慮到分散性或反射性等，能夠設(shè)定成球狀、針狀、片狀等多種形狀。
填充物，優(yōu)選具有與熒光物質(zhì)等同等程度的粒徑及/或形狀。此處， 所謂同等程度的粒徑，說(shuō)的是各粒子的各自的中心粒徑的差低于20%時(shí)， 所謂同等程度的形狀，說(shuō)的是表示與各粒徑的正圓近似程度的圓形度(與 圓形度=粒子的投影面積相等的正圓的圓周長(zhǎng)度/粒子的投影的圓周長(zhǎng) 度)的值的差低于20%時(shí)。通過(guò)采用如此的填充物，熒光物質(zhì)等和填充物相互作用，例如，能夠在樹脂中良好地分散熒光物質(zhì)等，能夠更加抑制色 不均。
填充物，例如，能夠按透光性部件或波長(zhǎng)變換部件總體量的0.1 80
重量％，進(jìn)而按50重量％以下、50重量％以下、40重量％以下、30重量 %以下含有。
透光性部件或波長(zhǎng)變換部件，例如，優(yōu)選任意地與填充物及適當(dāng)?shù)娜?劑一同混合上述的熒光物質(zhì)等，通過(guò)任意一邊加熱一邊燒成形成，或利用 加壓成型，或電鍍等，實(shí)質(zhì)上只由熒光物質(zhì)等，任意采用填充物形成。艮口， 優(yōu)選作為透光性部件不采用有機(jī)物質(zhì)。此處，所謂實(shí)質(zhì)上只由熒光物質(zhì)等 構(gòu)成，表示在透光性部件中，95重量％以上含有熒光物質(zhì)等，換句話講， 只5重量％以下含有作為透光性部件的有機(jī)物質(zhì)的意思。由此，即使連續(xù) 地照射光密度高的光，也能夠?qū)⑵鹨蛴谠摴獾牧踊刂圃谧钚∠蕖?br> 但是，在透光性部件即樹脂中混合，只要根據(jù)需要采用適當(dāng)?shù)娜軇┚?可以，也可以利用澆注法、噴涂法、絲網(wǎng)印刷法、模繪版印刷法等，進(jìn)而 利用注模法、壓縮法、連續(xù)法、注射法、擠壓法、疊層法、壓延法、噴射 注塑法等塑料的成型法等、真空被覆法、粉末噴涂被覆法、靜電堆積法、 電泳堆積法等，形成所希望的形狀。
波長(zhǎng)變換部件或透光性部件，可以單層形成l種熒光物質(zhì)等，也可以 形成均勻地混合2種以上的熒光物質(zhì)等的單層，也可以2層以上地疊層含 有1種熒光物質(zhì)等的單層，也可以2層以上地疊層分別均勻混合2種以上 的熒光物質(zhì)等的單層。另外，、在2層以上疊層單層的情況下，各層含有的 熒光物質(zhì)等，也可以將同程度的波長(zhǎng)的入射光波長(zhǎng)變換成同程度的波長(zhǎng)的 出射光，也可以將同程度的波長(zhǎng)的入射光波長(zhǎng)變換成不同波長(zhǎng)的出射光， 但優(yōu)選將不同的波長(zhǎng)的入射光波長(zhǎng)變換成同程度或不同的波長(zhǎng)的出射光。 由此，能夠波長(zhǎng)變換入射在波長(zhǎng)變換部件的、應(yīng)變換的全部光，能夠更加 有效地進(jìn)行波長(zhǎng)變換。
波長(zhǎng)變換部件或透光性部件，如圖5 (a)所示，也可以通過(guò)重疊含有 相互不同種類的熒光物質(zhì)31a、 31b的片狀物而構(gòu)成，如圖5 (b)所示， 也可以通過(guò)以完全被覆含有與熒光物質(zhì)31a不同的熒光物質(zhì)31b的下層的 方式，疊層含有熒光物質(zhì)31b的上層而構(gòu)成。另外，波長(zhǎng)變換部件30，優(yōu)選是在出射側(cè)突出的碗狀。通過(guò)如此形狀能夠更加提高亮度。
波長(zhǎng)變換部件或透光性部件的厚度不特別限定，能夠根據(jù)使用的材料 適宜調(diào)整。例如，在以厚膜形成熒光物質(zhì)或樹脂等的情況下，能夠提高變 換效率，結(jié)果能夠提高發(fā)光效率，但另一方面，由于有時(shí)因光的吸收等， 也損失發(fā)光效率，所以優(yōu)選考慮到此問(wèn)題地選擇適當(dāng)?shù)哪ず穸取?br> 如圖l所示，透光性部件300 (波長(zhǎng)變換部件30)，優(yōu)選安裝在用于 導(dǎo)出激發(fā)光1的光導(dǎo)管20的前端部，即出射端部上，但也可以安裝在激
發(fā)光源10和光導(dǎo)管20的連接部分即激發(fā)光1的射出部12上。在是后者
的情況下，即使在光導(dǎo)管的前端有臟的地方也能使用。此外，容易更換透 光性部件或波長(zhǎng)變換部件。因而，通過(guò)在多個(gè)位置設(shè)置透光性部件或波長(zhǎng) 變換部件，能夠謀求提高生產(chǎn)性。
此外，如后述，在組合多個(gè)激發(fā)光源(發(fā)光裝置)的情況下，也可以 通過(guò)光導(dǎo)管導(dǎo)出來(lái)自各激發(fā)光源的激發(fā)光束在該光出射側(cè)，全部整體地以 單層或多層，或局部整體地以單層或多層，形成含有透光性材料的透光性 部件。由此，能夠簡(jiǎn)化分別形成波長(zhǎng)變換部件的工序。
另外，在后述的光導(dǎo)管內(nèi)的一部，例如，也可以在芯材料中含有熒光 物質(zhì)等。
透鏡
在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，例如，如圖1所示，優(yōu)選在激光元件11和
射出部12的之間設(shè)置透鏡13。
透鏡，只要從激光元件射出的光能聚光在光導(dǎo)管的入射部，可以是任 何形狀，也可以在激光元件和射出部的之間并排地配置多個(gè)。透鏡，能夠 由無(wú)機(jī)玻璃、樹脂等形成，其中優(yōu)選無(wú)機(jī)玻璃。在激發(fā)光源和光導(dǎo)管的之 間具有透鏡，在通過(guò)透鏡將從激發(fā)光源射出的激發(fā)光導(dǎo)出給光導(dǎo)管的情況 下，通過(guò)聚光從激發(fā)光源射出的激發(fā)光，能夠更高效率地利用激發(fā)光，能 夠進(jìn)一步提高亮度。
另外，在透鏡上，也可以含有可作為熒光物質(zhì)等的波長(zhǎng)變換部件的材 料。由此，由于利用透鏡功能，將波長(zhǎng)變換的激發(fā)光確實(shí)聚光在射出部， 所以能夠消除色偏差，由于通過(guò)制造透鏡，也能夠同時(shí)制造波長(zhǎng)變換部件， 所以能夠抑制波長(zhǎng)變換部件的制造成本。光導(dǎo)管前端部件
在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，如圖1所示，優(yōu)選光導(dǎo)管20的前端，即不 與激發(fā)光源10連接的端部(出射端部)，由通常稱為管嘴的光導(dǎo)管前端部 件70支撐。通過(guò)如此的光導(dǎo)管前端部件，容易固定來(lái)自光導(dǎo)管的出射光。 此外，容易根據(jù)其材料或形狀提高發(fā)光效率，同時(shí)容易進(jìn)行作為發(fā)光裝置 的組裝。因此，光導(dǎo)管前端部件，只要是能夠支持光導(dǎo)管，用哪種材料及 形狀構(gòu)成都可以。
光導(dǎo)管前端部件，優(yōu)選用相對(duì)于激發(fā)光及/或波長(zhǎng)變換的光反射率 高、光的折射率高、導(dǎo)熱性高的其中任何一種材料或2種以上具有它們的 性質(zhì)的材料形成。由此，提高光導(dǎo)管的前端的發(fā)光效率、散熱等，同時(shí)容 易進(jìn)行作為發(fā)光裝置的組裝。尤其，優(yōu)選以光導(dǎo)管前端部件的導(dǎo)熱率高于 透光性部件的導(dǎo)熱率的方式構(gòu)成。由此，能夠更積極地在光導(dǎo)管前端部件 散熱，減輕透光性部件的熱造成的不良影響。
例如，相對(duì)于激發(fā)光及/或波長(zhǎng)變換的光的峰值波長(zhǎng)，對(duì)于80%以上 的反射率、350 500nm范圍的光，優(yōu)選具有n : 1.4以上的折射率及/或 0.1W/m^C以上的導(dǎo)熱性。具體可舉例Ag、 Al、 Zr02、氧化鋁(A1203)、 氮化鋁(A1N)、硼硅玻璃、不銹鋼(SUS)、碳、銅、硫酸鋇等。其中， 在采用Zr02的情況下，由于容易維持抗拉強(qiáng)度，所以優(yōu)選由Zr02、不銹 鋼(例如，SUS303等)形成。此外，由于氧化鋁對(duì)可視光全區(qū)的反射率 高且導(dǎo)熱率高，所以在設(shè)定發(fā)白色系的發(fā)光色的發(fā)光裝置的時(shí)候，更優(yōu)選
氧化鋁。
光導(dǎo)管前端部件，例如，也可以是圍住光導(dǎo)管的外周的圓筒形狀，或 者為了對(duì)光導(dǎo)管的端面賦予多種功能，也可以是一體地或單個(gè)安裝各種功 能膜/部件等的形狀，或者是一體地或單個(gè)安裝用于覆蓋光導(dǎo)管的端面或 各種功能膜/部件的蓋或罩等的形狀。另外，在光導(dǎo)管前端部件是圓筒形
狀的情況下，例如，優(yōu)選直徑在3mm以下。
關(guān)于光導(dǎo)管前端部件，配置波長(zhǎng)變換部件一側(cè)的端面，也可以原狀露 出與長(zhǎng)度方向垂直相交的光導(dǎo)管前端部件的橫斷面(參照，圖3 (I) 圖 3 (p)的70)，但優(yōu)選以達(dá)到比與長(zhǎng)度方向垂直相交的橫斷面寬的面積的 方式，具有傾斜、彎曲、凹凸等。具體是，在光導(dǎo)管前端部件的端面的局部或全部上，能夠形成具有相對(duì)于橫斷面X。(0<X《90)傾斜的面的構(gòu)
成(例如，參照?qǐng)D3 (a) (g)、 (r) (u)的70)及具有曲面(例如， 參照?qǐng)D3 (h)、 (p)的70等)的構(gòu)成。由此，能夠更加提高增加光輸出及 降低波長(zhǎng)變換部件的劣化的2種效果。
此外，優(yōu)選光導(dǎo)管前端部件為在其一端部上倒角邊緣部的一部分的形 狀。S卩，優(yōu)選局部或全部缺口光導(dǎo)管前端部件的邊緣部上的比光導(dǎo)管突出 的部分(例如，參照?qǐng)D3 (b)及圖3 (e)的70)。由此，能夠更加提高光 輸出，同時(shí)能夠更加抑制波長(zhǎng)變換部件的劣化。另外，認(rèn)為光輸出的提高， 是由于能夠在光導(dǎo)管前端部件的邊緣部，減少遮斷從光導(dǎo)管前端部件附近 照射的光的部分之故。認(rèn)為抑制波長(zhǎng)變換部件的劣化，是由于通過(guò)減少遮 斷光的部分，能夠高效率地向外部取出光，由此抑制發(fā)熱之故。
此外，光導(dǎo)管前端部件，如圖6所示，優(yōu)選在其側(cè)面形成凹凸(參照 圖6中的80)。由此，能夠增大光導(dǎo)管前端部件的表面積，增加從光導(dǎo)管 或波長(zhǎng)變換部件的散熱。
光導(dǎo)管前端部件，也可以以其端面與光導(dǎo)管的一端面形成一面的方式 支撐光導(dǎo)管(例如，參照?qǐng)D3 (a) (h)、 (q)及(t))，也可以以光導(dǎo) 管從光導(dǎo)管前端部件的前端部的主端面突出的方式支撐(例如，參照?qǐng)D3 (k)、 (1)、 (n)、 (o)及(r)等)。此外，如圖3 (s)所示，也能夠形成 除去光導(dǎo)管的周邊部(例如包層)的形狀。另外，作為光導(dǎo)管，在采用在 其端部向長(zhǎng)度方向只露出芯的光導(dǎo)管的情況下，也可以從光導(dǎo)管前端部件 的前端部只突出光導(dǎo)管的芯。
此外，從另一觀點(diǎn)考慮，光導(dǎo)管前端部件，也可以以成為將光導(dǎo)管的 出射端部的至少一部分作為底部的凹部的側(cè)壁的方式構(gòu)成。該凹部的側(cè) 壁，能夠設(shè)定為優(yōu)選0.3pm以上、更優(yōu)選0.6pm以上、最優(yōu)選1、 2pm以 上。由此，能夠更容易得到本發(fā)明的效果。用光導(dǎo)管20和光導(dǎo)管前端部 件30形成的凹部的底部，不僅能形成平面，而且也能夠形成曲面狀等多 種形狀。凹部的側(cè)部高度及凹部的深度，例如，能夠采用激光顯微鏡、探 針顯微鏡、段差計(jì)等測(cè)定。
凹部的底部，由于不需要只由光導(dǎo)管的出射端部構(gòu)成，因此只要至少 包括光導(dǎo)管的出射端部就可以。例如，也能夠以光導(dǎo)管的出射端部和光導(dǎo)管前端部件的一部大致為一面的方式形成凹部的底部。即使在如此的構(gòu)成 中，也能夠得到本發(fā)明的效果。要更有效地并且高再現(xiàn)性地得到本發(fā)明的 效果，優(yōu)選凹部的底部實(shí)質(zhì)上只由光導(dǎo)管的出射端部構(gòu)成。此外，優(yōu)選凹 部的側(cè)壁與底部大致垂直，但也可以傾斜。
延伸在由光導(dǎo)管前端部件和光導(dǎo)管構(gòu)成的凹部?jī)?nèi)的透光性部件，優(yōu)選 不僅延伸在凹部，而且也配置在光導(dǎo)管前端部件的端部的至少一部分上。 例如，如圖7所示，通過(guò)在光導(dǎo)管前端部件70的整個(gè)端部上配置透光性
部件300 (或波長(zhǎng)變換部件30，下同)，不僅從光導(dǎo)管前端部件的凹部側(cè)
壁的部分，而且也能夠從光導(dǎo)管前端部件的端部排出在透光性部件產(chǎn)生的 熱。另外，在不由光導(dǎo)管前端部件和光導(dǎo)管形成凹部的時(shí)候，例如，即使 在光導(dǎo)管前端部件和光導(dǎo)管在端部為一面的情況下，通過(guò)不僅將透光性部 件配置在光導(dǎo)管的端部，而且也配置在光導(dǎo)管前端部件的端部的至少一部 分上，也能夠從光導(dǎo)管前端部件的端部排出在透光性部件產(chǎn)生的熱。艮口， 即使在不由光導(dǎo)管前端部件和光導(dǎo)管形成凹部的時(shí)候，也能夠減輕透光性
部件的劣化。但是，如圖7所示，由于通過(guò)使透光性部件300延伸存在凹 部，并且配置在光導(dǎo)管前端部件70的端部的至少一部分上，能夠更有效 地減輕透光性部件300的劣化，所以優(yōu)選如此配置。
另外，只要成為凹部的側(cè)壁的光導(dǎo)管前端部件和透光性部件形成熱連 接就可以，光導(dǎo)管前端部件和透光性部件也不一定直接并且完全連接。例 如，在凹部側(cè)壁上，也能夠形成光導(dǎo)管前端部件和透光性部件局部連接的 構(gòu)成，或者形成在光導(dǎo)管前端部件和透光性部件的之間，例如經(jīng)由導(dǎo)熱部 件間接連接的構(gòu)成。對(duì)于光導(dǎo)管前端部件的端部和透光性部件，也是同樣 的。
此外，光導(dǎo)管前端部件，由于不需要是單一的部件，所以也能夠由多 個(gè)部件構(gòu)成。例如，也可以由覆蓋光導(dǎo)管的出射端部側(cè)的側(cè)面的第1部件、 和成為以光導(dǎo)管的出射端部的至少一部作為底部的凹部的側(cè)壁的第2部件 構(gòu)成光導(dǎo)管前端部件。在此種情況下，優(yōu)選，第2部件是導(dǎo)熱率比第1部 件高的部件。由此，能夠更加提高從透光性部件向光導(dǎo)管前端部件的散熱 性。
此外，光導(dǎo)管前端部件，優(yōu)選配置波長(zhǎng)變換部件的端面，也進(jìn)行安裝反光鏡，使鏡面反射或形成規(guī)定的凹凸，使其亂反射等的加工。由此，在 一旦從光導(dǎo)管照射的激發(fā)光及/或波長(zhǎng)變換的光，通過(guò)反射返回到光導(dǎo)管 側(cè)的情況下，通過(guò)由光導(dǎo)管前端部件再度反射，能夠有效地向外部取出激 發(fā)光及波長(zhǎng)變換的光，所以光輸出提高。而且，當(dāng)在端面形成凹凸的情況 下，能夠提高波長(zhǎng)變換部件在光導(dǎo)管前端部件上的密合性，提高波長(zhǎng)變換 部件的散熱性，同時(shí)能夠防止波長(zhǎng)變換部件的剝離或劣化。另外，優(yōu)選具 有鏡面反射及/或凹凸的面，不僅形成在光導(dǎo)管前端部件的端面上，而且 也形成在光導(dǎo)管的端面上。 導(dǎo)熱性透光膜
在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，優(yōu)選在與波長(zhǎng)變換部件接觸的位置上形成導(dǎo) 熱性透光膜。由此，在因?qū)ΣㄩL(zhǎng)變換部件照射光密度非常高的激發(fā)光，熒 光物質(zhì)等發(fā)熱的情況下，能夠通過(guò)導(dǎo)熱性透光膜有效并且迅速地散熱。
例如，如圖5 (a)、 (b)所示，優(yōu)選導(dǎo)熱性透光膜32配置在光導(dǎo)管 20和波長(zhǎng)變換部件30之間的光出射面的局部或全部上，如圖5 (c)所示， 配置在與存在光導(dǎo)管的一側(cè)不同的波長(zhǎng)變換部件的光出射面的局部或全 部上。尤其，更優(yōu)選在光導(dǎo)管和波長(zhǎng)變換部件的之間，以覆蓋光導(dǎo)管上的 整個(gè)激發(fā)光出射區(qū)域的方式形成。如此，在來(lái)自光導(dǎo)管的激發(fā)光通過(guò)導(dǎo)熱 性透光膜，導(dǎo)入波長(zhǎng)變換部件的情況下，能夠根據(jù)透光膜的性質(zhì)，不導(dǎo)致 光強(qiáng)度下降地，根據(jù)導(dǎo)熱性的性質(zhì)，有效除去在光密度最高的區(qū)域傳給透 光性部件或波長(zhǎng)變換部件內(nèi)的熱，同時(shí)也排出在透光性部件或波長(zhǎng)變換部 件內(nèi)產(chǎn)生的熱。具體是，通常，由于光導(dǎo)管在出射部上具備后述的光導(dǎo)管 前端部件，因此在光導(dǎo)管前端部件的出射側(cè)配置導(dǎo)熱性透光膜。
導(dǎo)熱性透光膜，例如可舉例ITO、 ZnO、 ln203、 Sn02、 MgO、 A1203、 LaF3、 CeF3等的至少1種單層膜或多層膜。其中，優(yōu)選ITO、 ZnO、 ln203、 Sn02或MgO的單層膜。此外，更優(yōu)選由單晶形成這些膜。由此，在透光 性部件或波長(zhǎng)變換部件上的密合性或粘接性更好，能夠提高熱在導(dǎo)熱性透 光膜上的移動(dòng)。該膜的厚度，例如適合在1000 10000A的范圍。
導(dǎo)熱性透光膜，能夠按以往公知的方法形成。例如，能夠利用濺射法、 反應(yīng)性濺射法、真空蒸鍍法、離子束加速器法、激光磨蝕法、CVD法、 噴涂法、旋涂法、浸漬法、或這些方法和熱處理的組合等多種方法。
29另外，導(dǎo)熱性透光膜，只要具有上述功能，能夠發(fā)揮上述功能，也可 以與后述的功能膜或功能部件等兼用。 功能膜/部件
不局限于安裝在上述的光導(dǎo)管前端部件上，在本發(fā)明的發(fā)光裝置中， 優(yōu)選在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b各種功能膜/部件。作為此處的功能膜/部件，例 如，可舉例波長(zhǎng)變換光反射膜、激發(fā)光反射膜、擴(kuò)散防止部件、擴(kuò)散部件等。
波長(zhǎng)變換光反射膜，能夠用于防止被波長(zhǎng)變換部件波長(zhǎng)變換的光返回 到激發(fā)光入射側(cè)，同時(shí)通過(guò)使返回到激發(fā)光入射側(cè)的光反射，可作為光向 外部取出。因此，波長(zhǎng)變換光反射膜，優(yōu)選由只使特定波長(zhǎng)的光通過(guò)的、 能反射特定波長(zhǎng)即被波長(zhǎng)變換的光的材料形成。由此，能夠反射返回到激 發(fā)光入射側(cè)的光，能夠謀求提高發(fā)光效率。此外，波長(zhǎng)變換光反射膜，優(yōu) 選配置在波長(zhǎng)變換部件的至少激發(fā)光導(dǎo)入部分上。
激發(fā)光反射膜，能夠用于防止激發(fā)光直接向外部照射，和防止激發(fā)光 從非想要的部分漏泄等。由此，例如，通過(guò)使經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)變換部件內(nèi)的、但 未被熒光物質(zhì)等波長(zhǎng)變換的激發(fā)光再次返回到波長(zhǎng)變換部件內(nèi)，能夠提高 發(fā)光效率。所以，優(yōu)選激發(fā)光反射膜由只通過(guò)被波長(zhǎng)變換的特定波長(zhǎng)的光 的、能反射激發(fā)光的材料形成。此外，優(yōu)選激發(fā)光反射膜配置在波長(zhǎng)變換 部件的至少波長(zhǎng)變換的光的導(dǎo)出部分上。由此，能夠減少激發(fā)光向外部的 照射，能夠提高發(fā)光效率。
擴(kuò)散防止部件，能夠用于防止激發(fā)光及/或被波長(zhǎng)變換的光向非想要 的方向擴(kuò)散。所以，優(yōu)選擴(kuò)散防止部件由90%以上遮斷激發(fā)光及/或被波 長(zhǎng)變換的光的材料及形狀構(gòu)成。例如，也可以以?shī)A持在光導(dǎo)管和波長(zhǎng)變換 部件之間的方式，配置在光導(dǎo)管和波長(zhǎng)變換部件的之間、連接點(diǎn)等上，也 可以以圍住光導(dǎo)管和波長(zhǎng)變換部件的邊界部分的方式配置，也可以以覆蓋 波長(zhǎng)變換部件的波長(zhǎng)變換光照射部分以外的外表面的方式配置。
擴(kuò)散部件，主要用于通過(guò)擴(kuò)散激發(fā)光，利用波長(zhǎng)變換部件的熒光物質(zhì) 等使更多的激發(fā)光照射，提高發(fā)光效率。因此，擴(kuò)散部件，優(yōu)選配置在光 導(dǎo)管的光的出射口和波長(zhǎng)變換部件的之間。擴(kuò)散部件，例如能夠采用上述 樹脂中的折射率比較高的、上述樹脂中含有所述添加物的材料。其中，優(yōu)選硅樹脂。由此，由于能夠降低照射在波長(zhǎng)變換部件上的光的輸出，能夠 減輕單位面積的波長(zhǎng)變換部件的負(fù)擔(dān)，因此能夠提高發(fā)光效率及線性度。例如，擴(kuò)散部件的膜厚，能夠根據(jù)光導(dǎo)管的芯徑、任意所用的擴(kuò)散部 件的折射率及厚度、波長(zhǎng)變換部件的徑等適宜調(diào)整。遮斷部件在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，也可以安裝遮斷部件。優(yōu)選遮斷部件是90% 以上遮斷來(lái)自激發(fā)光源的光的部件。例如，在采用放出對(duì)人體有害的紫外 線的發(fā)光元件的情況下，為遮斷該紫外線，作為遮斷部件，能夠釆用紫外 線吸收劑或反射劑等，使其含在光導(dǎo)出部。由此，能夠抑制紫外線等的照 射。其中，從能夠更加提髙發(fā)光效率的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選采用反射劑。另外，由于遮斷部件還具有所述激發(fā)光反射膜、擴(kuò)散防止膜等的功能， 因此也可以不與它們嚴(yán)格區(qū)別地利用。發(fā)光裝置的方式本發(fā)明的發(fā)光裝置，如圖1所示，由1個(gè)激發(fā)光源10 (發(fā)光元件11)、1根光導(dǎo)管20、 1個(gè)透光性部件300或波長(zhǎng)變換部件30構(gòu)成的發(fā)光裝置， 作為單元，如圖14所示，也可以至少組合2個(gè)以上地構(gòu)成發(fā)光裝置。單 元的組合個(gè)數(shù)，能夠根據(jù)顯色性和輸出決定。另外，在該發(fā)光裝置中，如 上所述，也可以一體地形成各單元的波長(zhǎng)變換部件。本發(fā)明的發(fā)光裝置，優(yōu)選具有120流明/mn^以上的亮度。發(fā)光裝置的甩途本發(fā)明的發(fā)光裝置，能夠用于多種用途。例如，也可以用作普通的照 明器具、車輛搭載用的照明(具體是，前照燈用光源、尾燈用光源等)， 或也可以用于如內(nèi)視鏡裝置，觀察生體內(nèi)部，或一邊觀察一邊治療的裝置。 此外，也可以用于觀察非常窄或非常暗的空間，例如原子能爐內(nèi)部、遺跡 的封閉空間等的纖維式觀測(cè)器。另外，也能夠用作各種真空裝置的腔室內(nèi) 等要避免電流的漏泄或發(fā)熱等的部件上的各種產(chǎn)業(yè)用、工業(yè)用、家庭用的 光源。此外，也能夠用作在要求點(diǎn)光源的場(chǎng)所或光源更換困難的場(chǎng)所等處 使用的發(fā)光裝置。因此，本發(fā)光裝置，能夠與攝像部件(即，將光學(xué)圖像變換成電信號(hào) 的電子部件(受光部件))，具體是利用CCD (charge-coupled device)、CMOS(CMOS image sensor)等的攝像元件、將電信號(hào)變換成圖像信號(hào)的圖像信 號(hào)處理裝置、表示電信號(hào)或測(cè)定值等的指示器、輸出圖像信號(hào)并映出圖像 的顯示器、進(jìn)行各種處理及計(jì)算的電腦等一同使用。尤其，在作為攝像部 件采用攝像元件的情況下，能夠?qū)⒈粚懭塍w的光學(xué)像設(shè)定為易于處理的圖 像。例如，受光元件(例如，發(fā)光二極管等)，也可以作為單體設(shè)計(jì)成發(fā) 光裝置，但也可以設(shè)在激發(fā)光源中的激光元件的附近、光波導(dǎo)的周圍或光 波導(dǎo)前端部件內(nèi)中的任何上。由此，能夠通過(guò)受光元件觀測(cè)從激光元件發(fā) 出的光量，在一定光量以下的情況下，通過(guò)調(diào)整投入到激光元件中的電流 等，能夠維持一定的光量。本發(fā)明的發(fā)光裝置，由于亮度高、色調(diào)偏差小、非常富于色再現(xiàn)性、 顯色性非常高，因此如內(nèi)視鏡裝置，在與要求鮮明的攝像等裝置的并用中， 可發(fā)揮極為優(yōu)異的效果。此外，本發(fā)明的發(fā)光裝置還可用于可視光通信。即，利用由上述的發(fā) 光裝置得到的可視光，例如通過(guò)在發(fā)光裝置中附加通信功能，能夠構(gòu)筑無(wú) 線電環(huán)境。由此，由于作為激發(fā)光源采用激光元件，所以能夠?qū)崿F(xiàn)幾百 MHz的調(diào)諧速度。另外，本發(fā)明的發(fā)光裝置，能夠用于在圖像顯示部(屏幕)顯示彩色 圖像的圖像顯示裝置。在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，由于能夠以高發(fā)光效率發(fā) 光極高亮度的光，因此能夠作為圖像顯示裝置的光源發(fā)揮優(yōu)異的效果。以下，基于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)光裝置的具體實(shí)施例。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例的發(fā)光裝置，其構(gòu)成具有激發(fā)光源10、導(dǎo)向管 20、導(dǎo)熱性透光膜(未圖示)、波長(zhǎng)變換部件30。在激發(fā)光源10中作為在405mn附近具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的發(fā)光元件11 采用激光二極管。激光二極管是GaN系的半導(dǎo)體元件。光導(dǎo)管(light guiqde) 20，其一端與激發(fā)光源10的光的出射部12連 接，另一端與輸出部21連接。作為光導(dǎo)管20，采用石英制的例如SI型 114 (jim:芯徑)/ 125 (nm:包層徑)。在光導(dǎo)管20的前端部裝有SUS制造的套圈(fermle)。32此外，在套圈的端面，即在光導(dǎo)管20的光出射面的整面上按膜厚3000A配置ITO膜。另外，由于在套圈及光導(dǎo)管的端面上直接形成ITO膜 困難，所以利用濺射法在膜厚150pm的蓋玻璃(cover glass)上形成ITO 膜，配置在光導(dǎo)管20的光出射面。在輸出部21的ITO膜的光出射面?zhèn)龋惭b實(shí)質(zhì)上只由熒光物質(zhì)構(gòu)成 的波長(zhǎng)變換部件30。作為熒光物質(zhì)，混合2g發(fā)藍(lán)色光的Ca1C) (P04) 6C12 : Eu，混合2g 乙基纖維素和萜品醇的混合液(重量比二12 : 88)，通過(guò)在80。C燒成30 分鐘，在200'C燒成10分鐘，在50(TC燒成1小時(shí)，燒結(jié)熒光物質(zhì)。波長(zhǎng) 變換部件30的膜厚例如規(guī)定為500pm左右。在該發(fā)光裝置10中，在半導(dǎo)體發(fā)光元件11的前面配置有用于聚光來(lái) 自激光二極管的激發(fā)光1的透鏡13。在該發(fā)光裝置中，用多種輸出對(duì)激發(fā)光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，測(cè)定相對(duì)于光輸 出的光的相對(duì)強(qiáng)度。圖8中的實(shí)線表示其結(jié)果。此外，為了比較，準(zhǔn)備除不配置ITO膜以外與上述發(fā)光裝置相同的發(fā) 光裝置，與上述同樣，用多種輸出對(duì)激發(fā)光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，圖8中的虛線表 示結(jié)果。根據(jù)圖8可確認(rèn)，相對(duì)于光輸出的光的相對(duì)強(qiáng)度，通過(guò)配置導(dǎo)熱性透 光膜，顯示了良好的線性度。另外，關(guān)于雙方的發(fā)光裝置，在以100mW連續(xù)振蕩激發(fā)光源時(shí)，通 過(guò)配置導(dǎo)電性透光膜，確認(rèn)抑制了波長(zhǎng)變換部件的溫度。此外，通過(guò)防止 波長(zhǎng)變換部件上的熒光物質(zhì)的發(fā)熱，確認(rèn)能夠抑制波長(zhǎng)變換部件的劣化， 能夠得到高壽命的發(fā)光裝置。另外，為了研究套圈的端面上的蓋玻璃的影響，除不在套圈的端面上 配置ITO膜及蓋玻璃以外，準(zhǔn)備與上述實(shí)施例中的發(fā)光裝置相同的發(fā)光裝 置，與上述相同地測(cè)定其特性。相對(duì)于光輸出的相對(duì)強(qiáng)度與只配置蓋玻璃的用于上述比較的發(fā)光裝 置大致相同。實(shí)施例2該實(shí)施例的發(fā)光裝置，作為熒光物質(zhì)，除分別采用LAG、BAM、 YAG、 SCA、 SCESN、 SESN、 CESN及CaAlSiN3 : Eu以外，實(shí)質(zhì)上是與實(shí)施例 l相同的發(fā)光裝置。如果對(duì)這些發(fā)光裝置進(jìn)行同樣的評(píng)價(jià)，在相對(duì)于光輸出的光的相對(duì)強(qiáng) 度及壽命方面，結(jié)果大致相同。實(shí)施例3該實(shí)施例的發(fā)光裝置，作為熒光物質(zhì)，除混合10g發(fā)藍(lán)色光的Ca1() (P04) 6Cl2:Eu，混合100g異丙醇、20g氧化鋁溶膠及10g丙酮，外加 50V的電壓，然后干燥，電鍍熒光物質(zhì)以外，實(shí)質(zhì)上是與實(shí)施例l相同的 發(fā)光裝置。如果對(duì)這些發(fā)光裝置進(jìn)行同樣的評(píng)價(jià)，在相對(duì)于光輸出的光的相對(duì)強(qiáng) 度及壽命方面，結(jié)果大致相同。實(shí)施例4如圖1所示，本實(shí)施例的發(fā)光裝置，其構(gòu)成具有激發(fā)光源10、導(dǎo)向管 20、波長(zhǎng)變換部件30、光導(dǎo)管前端部件70。激發(fā)光源IO，作為發(fā)光元件ll，采用由在405nm附近具有發(fā)光峰值 波長(zhǎng)的GaN系的半導(dǎo)體構(gòu)成LD。在LD的前面配置用于聚光來(lái)自LD的 激發(fā)光l的透鏡13。光導(dǎo)管20，其一端與激發(fā)光源10的光的出射部12連接，另一端與輸 出部21連接。作為光導(dǎo)管20，采用石英制的SI型114 (pm:芯徑)/125 (pm:包層徑)，作為支撐光導(dǎo)管的光導(dǎo)管前端部件70，采用氧化鋯(Zr02) 制的直系2.5mm的部件。另外，如圖9 (b)所示，本實(shí)施例的光導(dǎo)管20 及光導(dǎo)管前端部件70的端面，以包含光導(dǎo)管20的面相對(duì)于橫斷面具有60 °的傾斜角度，同時(shí)作為另一面，不突出其邊緣部，在其邊緣部具有與橫 斷面平行的端面70a的方式進(jìn)行加工。光導(dǎo)管20及光導(dǎo)管前端部件70的端面，通過(guò)最初粗研磨，最終用粒 度#15000的磨片細(xì)研磨而形成。波長(zhǎng)變換部件30，以在樹脂中均勻分散熒光物質(zhì)的方式成型，安裝在輸出部21上。即，遍及光導(dǎo)管20和光導(dǎo)管前端部件70雙方的整個(gè)端面 地按一層結(jié)構(gòu)配置波長(zhǎng)變換部件30。熒光物質(zhì)，使用0"g發(fā)藍(lán)色光的Ca1() (P04) 6C12 : Eu、 O.lg發(fā)黃色 的Y3AlsO,2:Ce (YAG)。在l.lg硅樹脂中均勻混合這些熒光物質(zhì)，利用 澆注制作波長(zhǎng)變換部件30。另外，作為比較例，除將光導(dǎo)管及光導(dǎo)管前端部件的一端面，作為如 圖9 (c)所示與光導(dǎo)管的長(zhǎng)度方向直交的橫斷面以外，制作構(gòu)成與上述實(shí) 施例相同的發(fā)光裝置。在這些發(fā)光裝置中，用70 280mA驅(qū)動(dòng)激發(fā)光源，評(píng)價(jià)特性。結(jié)果，如圖10所示，本實(shí)施例的發(fā)光裝置，與比較例的發(fā)光裝置相 比較，光束的最高值提高30%左右，確認(rèn)提高光輸出。另外，根據(jù)圖IO，比較例的發(fā)光裝置，投入電流以大約170mA為界， 光束急劇下降。其主要理由是由于波長(zhǎng)變換部件劣化、變色。而在本實(shí)施 例的發(fā)光裝置中，投入電流到大約230mA也不飽和，光束提高。以上結(jié) 果表明，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置中，波長(zhǎng)變換部件更難劣化。實(shí)施例5本實(shí)施例的發(fā)光裝置，除通過(guò)用粒度#200的磨片研磨光導(dǎo)管及光導(dǎo)管 前端部件，設(shè)置粗面即凹凸以外，制作構(gòu)成與實(shí)施例1相同的發(fā)光裝置。對(duì)于該實(shí)施例的發(fā)光裝置，在與實(shí)施例1相同地評(píng)價(jià)時(shí)，如圖11所 示，與比較例的發(fā)光裝置相比，光束的最高值提高50%左右，確認(rèn)光輸出 提高。通過(guò)將光導(dǎo)管及光導(dǎo)管前端部件和波長(zhǎng)變換部件的界面形成粗面，大 幅度提高光束的最高值，同時(shí)降低波長(zhǎng)變換部件的劣化。另外，通過(guò)與相 同地形成粗面的后述的實(shí)施例6相比，得知，由于本實(shí)施例的輸出高，所 以圖9 (b)所示的本實(shí)施例的形狀，優(yōu)于圖9 (a)所示的實(shí)施例6的形 狀。實(shí)施例6本發(fā)光裝置，如圖9 (a)所示，在光導(dǎo)管20、光導(dǎo)管前端部件70及 波長(zhǎng)變換部件30的構(gòu)成中，不除去邊緣部的突出地，單一形成全面60。 傾斜的面的發(fā)光裝置。另外，通過(guò)用粒度#200的磨片研磨光導(dǎo)管及光導(dǎo)管 前端部件，設(shè)置粗面即凹凸。對(duì)于該發(fā)光裝置，在與實(shí)施例1相同地評(píng)價(jià)時(shí)，如圖12所示，與比 較例的發(fā)光裝置相比，光束的最高值提高30%左右，確認(rèn)得到高亮度發(fā)光 裝置。實(shí)施例7本實(shí)施例的發(fā)光裝置，如圖1所示，主要由發(fā)光元件ll、導(dǎo)向管20、 光導(dǎo)管前端部件70、透光性部件30構(gòu)成。在發(fā)光元件ll的前面，設(shè)置用 于聚光來(lái)自發(fā)光元件11的光1的透鏡2。采用作為發(fā)光元件H由在445nm附近具有發(fā)光峰值波長(zhǎng)的GaN系的 半導(dǎo)體構(gòu)成LD、作為光導(dǎo)管20采用石英制的SI型114 (|im:芯徑)/ 125 (pm:包層徑)，作為光導(dǎo)管前端部件70采用由氧化鋯(Zr02)構(gòu)成 的直系2.7mm的部件。另外，在波長(zhǎng)變換部件30中，作為透光性部件， 相對(duì)于l.lg硅樹脂，含有0.54g發(fā)綠色光的Lu3Al5012 : Ce、 0.2g發(fā)紅色 的(Sr、 Ca) 2Si5N8 : Eu等2種熒光物質(zhì)。另外，在本實(shí)施例中，氧化鋯 與硅樹脂相比具有3倍左右高的導(dǎo)熱率。如圖7所示，在本實(shí)施例中，設(shè)置以光導(dǎo)管20的整個(gè)出射端部作為 一平面的底部，以光導(dǎo)管前端部件70作為側(cè)壁的凹部。要形成凹部，例 如，能夠通過(guò)利用由不同的材料構(gòu)成的光導(dǎo)管20和光導(dǎo)管前端部件70， 采用研磨劑等有選擇地研磨光導(dǎo)管20而形成。此處，形成從光導(dǎo)管前端 部件30的端部大致凹下1.6(im的凹部。在如此設(shè)置凹部后，利用澆注在光導(dǎo)管20及光導(dǎo)管前端部件70的出 射端部側(cè)配置波長(zhǎng)變換部件30。此處，為了更完全地使波長(zhǎng)變換部件30 延伸在凹部?jī)?nèi)，在澆注后實(shí)施減壓處理。作為比較例，在出射端部側(cè)，除光導(dǎo)管20和光導(dǎo)管前端部件70為一 平面即為一面以外，制作相同構(gòu)成的發(fā)光裝置。在圖13中，對(duì)本實(shí)施方式的發(fā)光裝置和比較例的發(fā)光裝置，用80 430mA驅(qū)動(dòng)LD，評(píng)價(jià)其特性。如圖13所示，本實(shí)施例的發(fā)光裝置，與比 較例的發(fā)光裝置相比，光束的最高值提高20%左右，確認(rèn)發(fā)光輸出提高。 根據(jù)圖13，比較例的發(fā)光裝置，驅(qū)動(dòng)電流大約以370mA為界，光束急劇 下降。其主要理由是由于透光性部件因熱而劣化、變色。而在本實(shí)施例中， 驅(qū)動(dòng)電流到大約420mA也不飽和，確認(rèn)光束提高。以上結(jié)果表明，在本實(shí)施例的發(fā)光裝置中，與比較例相比較，透光性 部件更難劣化。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，由射出激發(fā)光的激發(fā)光源、可彎曲地在長(zhǎng)度方向延伸且傳送從所述激發(fā)光源射出的激發(fā)光的光導(dǎo)管、和經(jīng)由所述光導(dǎo)管對(duì)從所述激發(fā)光源射出的激發(fā)光進(jìn)行吸收、波長(zhǎng)變換并放出規(guī)定波長(zhǎng)區(qū)域的光的波長(zhǎng)變換部件所構(gòu)成，其特征是所述光導(dǎo)管，在射出激發(fā)光的一側(cè)，具有比與其長(zhǎng)度方向垂直相交的橫斷面積更大的面積的端面，且由光導(dǎo)管前端部件支撐，所述光導(dǎo)管和光導(dǎo)管前端部件的至少一部分，被波長(zhǎng)變換部件被覆。
2. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征是光導(dǎo)管前端部件，在射 出激發(fā)光的一側(cè)，具有比與其長(zhǎng)度方向垂直相交的橫斷面積更大的面積的 端面。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征是光導(dǎo)管前端部件，在射 出激發(fā)光的一側(cè)，具有在長(zhǎng)度方向突出的邊緣部被倒角化的形狀的端面。
4. 如權(quán)利要求l所述的發(fā)光裝置，其特征是光導(dǎo)管，以在與長(zhǎng)度方 向垂直相交的橫斷面上，中心部即芯的折射率大于周邊部即包層的折射率 的方式構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征是在光導(dǎo)管前端部件的側(cè) 面形成凹凸。
6. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征是光導(dǎo)管及/或光導(dǎo)管前 端部件在射出激發(fā)光的一側(cè)具有具備凹凸的端面。
7. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征是還具有與波長(zhǎng)變換部件 接觸的導(dǎo)熱性透光膜。
8. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征是從激發(fā)光源射出的激發(fā)光是激光o
9. 一種發(fā)光裝置，具有發(fā)光元件、具備入射來(lái)自發(fā)光元件的光的入射 端部及出射光的出射端部并且可彎曲地延伸的光導(dǎo)管、透過(guò)從光導(dǎo)管出射 的光的透光性部件，所述發(fā)光裝置具有光導(dǎo)管前端部件，該光導(dǎo)管前端部 件被覆光導(dǎo)管的出射端部側(cè)的側(cè)面，同時(shí)成為以光導(dǎo)管的出射端部的至少 一部分作為底部的凹部的側(cè)壁，所述透光性部件延伸到所述凹部。
10. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其中，光導(dǎo)管前端部件的導(dǎo)熱率 高于所述透光性部件。
11. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其中，所述透光性部件具有將來(lái)自發(fā)光元件的光變換成不同波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)變換部件。
12. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其中，還具有與波長(zhǎng)變換部件接 觸的導(dǎo)熱性透光膜。
13. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其中，所述發(fā)光元件是激光二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置，由以下各部分構(gòu)成射出激發(fā)光的激發(fā)光源；波長(zhǎng)變換部件，對(duì)于從所述激發(fā)光源射出的激發(fā)光至少部分地吸收、波長(zhǎng)變換，放出規(guī)定波長(zhǎng)區(qū)域的光；光導(dǎo)管，在一端具有所述激發(fā)光源，在另一端具有所述波長(zhǎng)變換部件，使斷面中心部即芯的折射率大于周邊部即包層的折射率，將從所述激發(fā)光源射出的激發(fā)光導(dǎo)出給波長(zhǎng)變換部件；與所述波長(zhǎng)變換部件接觸的導(dǎo)熱性透光膜。
文檔編號(hào)H01S5/32GK101630813SQ20091016446
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者杉山卓史, 林幸宏, 武市順?biāo)? 濱敦智 申請(qǐng)人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社