JP2007294754A - Light emitting device and vehicle head lamp - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device excellent in light emission efficiency and color rendering properties, and to provide a vehicle head lamp using the light emitting device. <P>SOLUTION: The light emitting device includes a semiconductor laser element and a light emitter capable of emitting light by being irradiated with laser light oscillated from the semiconductor laser element; the laser light oscillated from the semiconductor laser element having a peak wavelength in a blue color region; and the light emitter containing a phosphor, and the phosphor containing at least one kind selected from a group consisted of a blue light emitting phosphor for emitting light with a peak wavelength in the blue color region having a wider half width than that of laser light at its peak wavelength by the irradiation of the laser light, of an yellow light emitting phosphor for emitting light having a peak wavelength in an yellow region by the irradiation of the laser light, of a green light emitting phosphor for emitting light having a peak wavelength in a green light region, and of a red light emitting phosphor for emitting light having a peak wavelength in a red region. The vehicle head lamp employs the light emitting device. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光装置および車両用ヘッドランプに関し、特に、発光効率および演色性が良好な発光装置ならびにその発光装置を用いた車両用ヘッドランプに関する。   The present invention relates to a light emitting device and a vehicle headlamp, and more particularly to a light emitting device having good luminous efficiency and color rendering and a vehicle headlamp using the light emitting device.

特許文献１および非特許文献１にはそれぞれ半導体レーザ素子を励起光源として用いた白色光を発光する発光装置が開示されている。   Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 each disclose a light emitting device that emits white light using a semiconductor laser element as an excitation light source.

図７に、半導体レーザ素子を励起光源として用いた白色光を発光する従来の発光装置の一例の模式的な構成を示す。この従来の発光装置は、半導体レーザ素子７００と、半導体レーザ素子７００から発振したレーザ光を集光するためのレンズ７０１と、光ファイバ部７０３と、蛍光体が分散された樹脂からなる発光部７０４と、を含んでいる。   FIG. 7 shows a schematic configuration of an example of a conventional light emitting device that emits white light using a semiconductor laser element as an excitation light source. This conventional light emitting device includes a semiconductor laser element 700, a lens 701 for condensing laser light oscillated from the semiconductor laser element 700, an optical fiber portion 703, and a light emitting portion 704 made of a resin in which a phosphor is dispersed. And.

この従来の発光装置においては、半導体レーザ素子７００から発振したレーザ光がレンズ７０１に集光され、光ファイバ部７０３に高効率で結合される。そして、光ファイバ部７０３を伝播したレーザ光の一部は発光部７０４中の蛍光体に照射され、レーザ光が照射された蛍光体から発光した黄色光と半導体レーザ素子７００から発振した青色のレーザ光とによって白色光が発光装置から発光されることになる。
特開２００５−２０５１９５号公報 成川幸男、長濱慎一、玉置寛人、向井孝志，「ＧａＮ系発光素子を用いた高輝度白色光源の開発」，応用物理学会誌，第７４巻，第１１号，２００５年，ｐ．１４２３ In this conventional light emitting device, the laser light oscillated from the semiconductor laser element 700 is condensed on the lens 701 and coupled to the optical fiber portion 703 with high efficiency. A part of the laser light propagated through the optical fiber portion 703 is irradiated on the phosphor in the light emitting portion 704, and the yellow light emitted from the phosphor irradiated with the laser light and the blue laser oscillated from the semiconductor laser element 700 are emitted. White light is emitted from the light emitting device by the light.
JP 2005-205195 A Narukawa Yukio, Nagabuchi Shinichi, Tamaki Hiroto, Mukai Takashi, “Development of High Brightness White Light Source Using GaN-Based Light Emitting Elements”, Journal of Applied Physics, Vol. 74, No. 11, 2005, p. 1423

上記のように、発光装置の励起光源として発光ダイオード素子の代わりに半導体レーザ素子を用いた場合の特徴としては、ブロードエリア型の半導体レーザ素子（発光領域となるストライプ幅を通常の１．５μｍ程度から数十μｍ程度にまで広げたもの）または１．５μｍ程度のストライプ幅のストライプ構造を多数設けることによって、サブｍｍ程度のサイズの半導体レーザ素子からＷ（ワット）クラスの光出力を容易に取り出し得る点にある（すなわち、比較的小さいサイズの半導体レーザ素子から高い光出力を得ることができる）。   As described above, when a semiconductor laser element is used instead of a light emitting diode element as an excitation light source of a light emitting device, a broad area type semiconductor laser element (a stripe width serving as a light emitting region is set to about 1.5 μm as a normal area) W (Watt) class light output can be easily extracted from a semiconductor laser element of sub-mm size by providing a large number of stripe structures with a stripe width of about 1.5 μm. (That is, a high light output can be obtained from a semiconductor laser device having a relatively small size).

さらに、発光装置の励起光源として半導体レーザ素子を用いた場合の特徴としては、レーザ光が半導体レーザ素子の共振器方向のみにしか発振されないため、光ファイバやレンズなどの光学部品との結合を容易に行なうことができるという点にもある。   Further, when a semiconductor laser element is used as an excitation light source of a light emitting device, laser light is oscillated only in the direction of the resonator of the semiconductor laser element, so that it can be easily coupled with optical components such as optical fibers and lenses. There is also a point that can be done.

したがって、単位面積あたりの光束を増加して高い輝度の発光を得るためには、発光装置の励起光源として半導体レーザ素子を用いることが好ましい。   Therefore, in order to increase the luminous flux per unit area and obtain light emission with high luminance, it is preferable to use a semiconductor laser element as an excitation light source of the light emitting device.

ここで、励起光源としての半導体レーザ素子から発振するレーザ光のピーク波長を４０５ｎｍとした場合と４５５ｎｍとした場合のストークス損失を算出したところ、ストークス損失は、ピーク波長が４０５ｎｍの場合には２０％となり、４５５ｎｍの場合には９．８％となった。   Here, the Stokes loss was calculated when the peak wavelength of the laser light oscillated from the semiconductor laser element as the excitation light source was set to 405 nm and 455 nm, and the Stokes loss was 20% when the peak wavelength was 405 nm. In the case of 455 nm, it was 9.8%.

したがって、発光装置の励起光源としては、ピーク波長が４０５ｎｍ程度のレーザ光を発振する半導体レーザ素子よりは、ピーク波長が４５５ｎｍ程度のレーザ光を発振する半導体レーザ素子を用いることが好ましいことがわかる。なお、ストークス損失とは、励起光となるレーザ光の１光子が蛍光体によって吸収されて１電子、さらには１光子に変換される際に生じるエネルギ損失のことであり、ストークス損失が小さい方が発光装置の発光効率が大きいことを示している。   Therefore, it is understood that a semiconductor laser element that oscillates a laser beam having a peak wavelength of about 455 nm is preferably used as an excitation light source of the light emitting device, rather than a semiconductor laser element that oscillates a laser beam having a peak wavelength of about 405 nm. The Stokes loss is an energy loss that occurs when one photon of laser light serving as excitation light is absorbed by the phosphor and converted to one electron and further to one photon. The smaller the Stokes loss, the smaller the Stokes loss. It shows that the luminous efficiency of the light emitting device is large.

しかしながら、発光装置の励起光源としてピーク波長が４５５ｎｍのレーザ光を発振する半導体レーザ素子を用いた場合には、発光装置から発光される光の平均演色指数（Ｒａ）は７２程度しか得ることができなかった。   However, when a semiconductor laser element that oscillates laser light having a peak wavelength of 455 nm is used as an excitation light source of the light emitting device, an average color rendering index (Ra) of light emitted from the light emitting device can be obtained only about 72. There wasn't.

また、本発明者が鋭意検討した結果、ピーク波長が４５５ｎｍのレーザ光を発振する半導体レーザ素子を用いた場合には、そのレーザ光の発光スペクトルにおけるピーク波長の半値幅が略数ｎｍ程度しかなかった。したがって、発光装置からの発光において青色近傍領域の演色性が極めて乏しくなり、その結果、平均演色指数（Ｒａ）を高くすることができないことがわかった。したがって、医療用やプロジェクター用などの高い輝度が要求される応用分野や一般照明分野の発光装置においては、ピーク波長が４５５ｎｍ程度のレーザ光を発振する半導体レーザ素子を用いる構成を用いることはできなかった。   Further, as a result of intensive studies by the present inventors, when a semiconductor laser element that oscillates a laser beam having a peak wavelength of 455 nm is used, the half width of the peak wavelength in the emission spectrum of the laser beam is only about several nm. It was. Therefore, it has been found that the color rendering property in the blue vicinity region becomes extremely poor in light emission from the light emitting device, and as a result, the average color rendering index (Ra) cannot be increased. Therefore, a configuration using a semiconductor laser element that oscillates a laser beam having a peak wavelength of about 455 nm cannot be used in a light emitting device in a field of application or general illumination that requires high luminance such as for medical use or projector. It was.

本発明の目的は、発光効率および演色性が良好な発光装置ならびにその発光装置を用いた車両用ヘッドランプを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light emitting device with good luminous efficiency and color rendering and a vehicle headlamp using the light emitting device.

本発明は、半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子から発振されたレーザ光が照射されることにより発光する発光部と、を備えた、発光装置であって、半導体レーザ素子から発振されるレーザ光は青色領域のピーク波長を有し、発光部は蛍光体を含んでおり、蛍光体は、レーザ光の照射によりレーザ光のピーク波長の半値幅よりも広い半値幅を有する青色領域のピーク波長の光を発光する青色光発光蛍光体を含むとともに、レーザ光の照射により黄色領域のピーク波長の光を発光する黄色光発光蛍光体、レーザ光の照射により緑色領域のピーク波長の光を発光する緑色光発光蛍光体およびレーザ光の照射により赤色領域のピーク波長の光を発光する赤色光発光蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含む発光装置である。   The present invention is a light emitting device including a semiconductor laser element and a light emitting unit that emits light when irradiated with laser light oscillated from the semiconductor laser element, and the laser light oscillated from the semiconductor laser element is The blue region has a peak wavelength, and the light-emitting portion includes a phosphor. The phosphor has a half-value width wider than the half-value width of the peak wavelength of the laser beam when irradiated with the laser beam. A yellow light emitting phosphor that emits light with a peak wavelength in the yellow region when irradiated with laser light, and a green light that emits light with a peak wavelength in the green region when irradiated with laser light The light emitting device includes at least one selected from the group consisting of a light emitting phosphor and a red light emitting phosphor that emits light having a peak wavelength in a red region by irradiation with a laser beam.

ここで、本発明の発光装置においては、レーザ光のピーク波長および青色光発光蛍光体から発光する光のピーク波長がそれぞれ４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲にあってもよい。   Here, in the light emitting device of the present invention, the peak wavelength of the laser light and the peak wavelength of the light emitted from the blue light emitting phosphor may be in the range of 440 nm to 480 nm, respectively.

また、本発明の発光装置においては、青色光発光蛍光体は窒化物半導体からなっていてもよい。   In the light emitting device of the present invention, the blue light emitting phosphor may be made of a nitride semiconductor.

また、本発明の発光装置において、青色光発光蛍光体は、第１の組成の窒化物半導体からなる粒子と粒子を被覆する第２の組成の窒化物半導体からなる被覆層とから構成されており、第１の組成と第２の組成とは異なる組成であってもよい。ここで、本発明において、「第１の組成と第２の組成とが異なる組成」とは、第１の組成を構成する元素および組成比の少なくとも一方が第２の組成と異なっていればよい。   In the light emitting device of the present invention, the blue light emitting phosphor is composed of particles made of a nitride semiconductor having a first composition and a coating layer made of a nitride semiconductor having a second composition covering the particles. The first composition and the second composition may be different compositions. Here, in the present invention, “a composition in which the first composition and the second composition are different” means that at least one of an element constituting the first composition and a composition ratio is different from that of the second composition. .

また、本発明の発光装置において、半導体レーザ素子の活性層は窒化物半導体からなっていてもよい。   In the light emitting device of the present invention, the active layer of the semiconductor laser element may be made of a nitride semiconductor.

また、本発明の発光装置は、発光部からの光を反射する凹状のカップ内に半導体レーザ素子と発光部とが設置されている構成としてもよい。   Further, the light emitting device of the present invention may have a configuration in which the semiconductor laser element and the light emitting unit are installed in a concave cup that reflects light from the light emitting unit.

また、本発明の発光装置は、コア部とコア部の周囲を覆いコア部よりも屈折率が低いクラッド部とからなる光ファイバ部を備え、半導体レーザ素子から発振されたレーザ光は光ファイバ部を介して発光部に照射される構成としてもよい。   In addition, the light emitting device of the present invention includes an optical fiber portion that includes a core portion and a cladding portion that covers the periphery of the core portion and has a refractive index lower than that of the core portion, and the laser light oscillated from the semiconductor laser element is an optical fiber portion. It is good also as a structure with which a light emission part is irradiated via.

また、本発明の発光装置は、コア部とコア部の周囲を覆いコア部よりも屈折率が低いクラッド部とからなる光ファイバ部を備え、半導体レーザ素子から発振されたレーザ光が光ファイバ部を介して発光部に照射され、発光部はクラッド部の周囲を覆うように形成されており、光ファイバ部の一部にコア部を伝播するレーザ光の少なくとも一部をクラッド部に透過させる透過領域が形成され、レーザ光の少なくとも一部が透過領域を透過した後に発光部に照射される構成としてもよい。   The light-emitting device of the present invention includes an optical fiber portion that includes a core portion and a cladding portion that covers the periphery of the core portion and has a refractive index lower than that of the core portion, and the laser light oscillated from the semiconductor laser element is the optical fiber portion. The light emitting part is irradiated through the light emitting part, and the light emitting part is formed so as to cover the periphery of the clad part. The light transmitting part transmits at least part of the laser light propagating through the core part to the clad part. A region may be formed, and at least a part of the laser light may be irradiated to the light emitting unit after passing through the transmission region.

また、本発明の発光装置は、コア部とコア部の周囲を覆いコア部よりも屈折率が低いクラッド部とからなる光ファイバ部を備え、半導体レーザ素子から発振されたレーザ光が光ファイバ部を介して発光部に照射され、発光部は発光部からの光を反射する凹状のカップ内に設置されており、カップの開口部に備えられたレンズを通して発光部からの光を外部に放出する構成としてもよい。   The light-emitting device of the present invention includes an optical fiber portion that includes a core portion and a cladding portion that covers the periphery of the core portion and has a refractive index lower than that of the core portion, and the laser light oscillated from the semiconductor laser element is the optical fiber portion. The light emitting part is irradiated through the lens, and the light emitting part is installed in a concave cup that reflects the light from the light emitting part, and the light from the light emitting part is emitted to the outside through a lens provided in the opening of the cup. It is good also as a structure.

さらに、本発明は、上記のいずれかの発光装置を備えた車両用ヘッドランプである。   Furthermore, the present invention is a vehicle headlamp including any one of the light emitting devices described above.

本発明によれば、発光効率および演色性が良好な発光装置ならびにその発光装置を用いた車両用ヘッドランプを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light-emitting device with favorable luminous efficiency and color rendering property, and the vehicle headlamp using the light-emitting device can be provided.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。   Embodiments of the present invention will be described below. In the drawings of the present invention, the same reference numerals represent the same or corresponding parts.

（実施の形態１）
図１に、本発明の発光装置の好ましい一例の構成を模式的に示す。この発光装置は、凹状のカップ１００内に、半導体レーザ素子１０１と半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光が照射されることにより発光する発光部１０２とを備えている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 schematically shows a configuration of a preferable example of the light emitting device of the present invention. This light-emitting device includes a concave cup 100 that includes a semiconductor laser element 101 and a light-emitting unit 102 that emits light when irradiated with laser light emitted from the semiconductor laser element 101.

ここで、半導体レーザ素子１０１は、青色領域（４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲）にピーク波長を有するレーザ光を発振する。なお、本発明において、「ピーク波長」とは、発光スペクトルにおいて最も発光強度の強い光の波長を意味する。   Here, the semiconductor laser element 101 oscillates a laser beam having a peak wavelength in a blue region (a wavelength range of 440 nm to 480 nm). In the present invention, the “peak wavelength” means the wavelength of light having the strongest emission intensity in the emission spectrum.

このような半導体レーザ素子１０１の構成の一例としては、ｎ型ＧａＮ基板上に、ｎ型ＧａＮバッファ層、層厚０．９５μｍのｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層、層厚１００ｎｍのｎ型ＧａＮガイド層、ＩｎvＧａ1-vＮ（０≦ｖ≦１）の組成式で表わされる障壁層とＩｎwＧａ1-wＮ（０≦ｗ≦１）の組成式で表わされる井戸層とをそれぞれ２周期繰り返した多重量子井戸構造を有する活性層、層厚１８ｎｍのｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎ蒸発防止層、層厚１００ｎｍのｐ型ＧａＮ光ガイド層、層厚０．５μｍのｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層および層厚０．１μｍのｐ型ＧａＮコンタクト層が順次積層され、ｎ型ＧａＮ基板の裏面およびｐ型ＧａＮコンタクト層の表面にそれぞれ電極が形成された構成が挙げられる。なお、本実施の形態においては、ピーク波長が４５５ｎｍのレーザ光を発振するように活性層が調整されているが、これに限定されず、４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有するレーザ光を発振すればよい。 As an example of the configuration of such a semiconductor laser device 101, an n-type GaN buffer layer, an n-type Al 0.1 Ga 0.9 N clad layer having a layer thickness of 0.95 μm, and an n-type GaN having a layer thickness of 100 nm are formed on an n-type GaN substrate. A guide layer, a barrier layer represented by a composition formula of In v Ga 1-v N (0 ≦ v ≦ 1), and a well layer represented by a composition formula of In w Ga 1-w N (0 ≦ w ≦ 1) Each of the active layers having a multiple quantum well structure repeated twice, a p-type Al 0.2 Ga 0.8 N evaporation prevention layer having a layer thickness of 18 nm, a p-type GaN light guide layer having a layer thickness of 100 nm, and a p-type Al 0.1 layer having a layer thickness of 0.5 μm A configuration in which a Ga 0.9 N cladding layer and a p-type GaN contact layer having a layer thickness of 0.1 μm are sequentially stacked, and electrodes are formed on the back surface of the n-type GaN substrate and the surface of the p-type GaN contact layer, respectively. In the present embodiment, the active layer is adjusted so as to oscillate a laser beam having a peak wavelength of 455 nm. However, the present invention is not limited to this, and a laser beam having a peak wavelength in a wavelength range of 440 nm to 480 nm. Can be oscillated.

半導体レーザ素子１０１の上面側の電極にはワイヤ１０３の一端がボンディングされており、ワイヤ１０３の他端はカップ１００に設けられた電流取り出し端子１０４に接続されている。また、半導体レーザ素子１０１の下面側の電極は半導体レーザ素子１０１の下側のカップ１００に設けられた電流取り出し端子（図示せず）に接続されている。   One end of a wire 103 is bonded to the electrode on the upper surface side of the semiconductor laser element 101, and the other end of the wire 103 is connected to a current extraction terminal 104 provided on the cup 100. Further, the electrode on the lower surface side of the semiconductor laser element 101 is connected to a current extraction terminal (not shown) provided in the cup 100 on the lower side of the semiconductor laser element 101.

また、発光部１０２は、蛍光体を含む樹脂板から構成されている。ここで、発光部１０２に含まれる蛍光体は、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光の照射により、レーザ光のピーク波長の半値幅よりも広い半値幅を有する青色領域（４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲）にピーク波長を有する光を発光する青色光発光蛍光体を含んでいる。なお、本発明において、「半値幅」とは、発光スペクトルにおいて発光ピークの発光強度が半分のときの発光ピークの幅を意味する。   The light emitting unit 102 is made of a resin plate containing a phosphor. Here, the phosphor included in the light emitting unit 102 is irradiated with the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101 and has a blue region (440 nm or more and 480 nm or less having a half width wider than the half width of the peak wavelength of the laser light. A blue light emitting phosphor that emits light having a peak wavelength in the wavelength range). In the present invention, the “half-value width” means the width of the emission peak when the emission intensity of the emission peak is half in the emission spectrum.

また、発光部１０２に含まれる蛍光体は、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光の照射により黄色領域（５４０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の波長範囲）にピーク波長を有する光を発光する黄色光発光蛍光体、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光の照射により緑色領域（５００ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の波長範囲）にピーク波長を有する光を発光する緑色光発光蛍光体および半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光の照射により赤色領域（６１０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長範囲）にピーク波長を有する光を発光する赤色光発光蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含んでいる。   The phosphor included in the light emitting unit 102 is a yellow light emitting phosphor that emits light having a peak wavelength in a yellow region (wavelength range of 540 nm or more and 580 nm or less) by irradiation of laser light oscillated from the semiconductor laser element 101. The green light-emitting phosphor that emits light having a peak wavelength in the green region (wavelength range of 500 nm to 540 nm) by irradiation of the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101 and the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101 And at least one selected from the group consisting of red light-emitting phosphors that emit light having a peak wavelength in the red region (wavelength range of 610 nm to 650 nm).

ここで、本実施の形態においては、発光部１０２に含まれる蛍光体としては、ピーク波長が５５０ｎｍの光を発光するＹＡＧ：Ｃｅの式で表わされる黄色光発光蛍光体と、Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎの組成式で表わされる窒化物半導体からなる粒径３ｎｍの粒子とその粒子を被覆するＧａＮの組成式で表わされる窒化物半導体からなる層厚５μｍの被覆層とから構成されているピーク波長が約４６０ｎｍの光を発光する青色光発光蛍光体と、が用いられている。また、本実施の形態においては、発光部１０２に用いられる樹脂板にはシリコーン樹脂からなる樹脂板が用いられている。 Here, in the present embodiment, the phosphor included in the light emitting unit 102 includes a yellow light emitting phosphor represented by the formula YAG: Ce that emits light having a peak wavelength of 550 nm, and In 0.1 Ga 0.9 N. A peak wavelength composed of a particle having a particle diameter of 3 nm made of a nitride semiconductor represented by the composition formula of FIG. 5 and a coating layer having a thickness of 5 μm made of a nitride semiconductor represented by the composition formula of GaN covering the particles is about And a blue light-emitting phosphor that emits light of 460 nm. In the present embodiment, a resin plate made of silicone resin is used as the resin plate used for the light emitting unit 102.

また、カップ１００は、たとえばアルミナなどの材質からなっており、発光部１０２から発光した光を反射させる機能を有している。   The cup 100 is made of a material such as alumina, for example, and has a function of reflecting light emitted from the light emitting unit 102.

したがって、この発光装置においては、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光の一部が発光部１０２に照射される。そして、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光、上記の青色光発光蛍光体からの発光および上記の黄色光発光蛍光体からの発光により発光部１０２から白色光が発光される。そして、その白色光は、カップ１００の内面によって反射した後にカップ１００の上面の開口部から放出されることになる。   Therefore, in this light emitting device, a part of the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101 is irradiated to the light emitting unit 102. Then, white light is emitted from the light emitting unit 102 by the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101, the light emission from the blue light emitting phosphor, and the light emission from the yellow light emitting phosphor. Then, the white light is reflected from the inner surface of the cup 100 and then emitted from the opening on the upper surface of the cup 100.

ここで、上記の実施の形態１の発光装置から発光された光と、上記の青色光発光蛍光体を含んでいないこと以外は実施の形態１の発光装置と同一の構成とした発光装置（比較例の発光装置）から発光された光のそれぞれの平均演色指数（Ｒａ）を算出した。その結果、比較例の発光装置から発光された光の平均演色指数（Ｒａ）は７１であったが、実施の形態１の発光装置から発光された光においては平均演色指数（Ｒａ）を８５に向上することができた。   Here, a light emitting device having the same configuration as the light emitting device of the first embodiment except that the light emitted from the light emitting device of the first embodiment and the blue light emitting phosphor are not included (comparison) The average color rendering index (Ra) of each light emitted from the example light emitting device) was calculated. As a result, the average color rendering index (Ra) of light emitted from the light emitting device of the comparative example was 71, but the average color rendering index (Ra) of 85 light was emitted from the light emitting device of the first embodiment. I was able to improve.

図２に、実施の形態１の発光装置から発光された光と比較例の発光装置から発光された光の発光スペクトルを示す。なお、図２において、実線が実施の形態１の発光装置から発光された光の発光スペクトルを示しており、破線が比較例の発光装置から発光された光の発光スペクトルを示している。また、実施の形態１の発光装置から発光された光の波長４８０ｎｍ以上の発光スペクトルは、比較例の発光装置から発光された光の発光スペクトルと重なるスペクトル形状を有しているが、図２においてはその記載は省略されている。   FIG. 2 shows emission spectra of light emitted from the light-emitting device of Embodiment 1 and light emitted from the light-emitting device of the comparative example. In FIG. 2, the solid line indicates the emission spectrum of the light emitted from the light emitting device of Embodiment 1, and the broken line indicates the emission spectrum of the light emitted from the light emitting device of the comparative example. In addition, an emission spectrum having a wavelength of 480 nm or more of light emitted from the light emitting device of Embodiment 1 has a spectral shape that overlaps with an emission spectrum of light emitted from the light emitting device of the comparative example. The description is omitted.

図２に示すように、実施の形態１の発光装置の発光スペクトルにおいては、比較例の発光装置と比べて、波長４５０ｎｍ近傍にある発光ピークの半値幅が広がっている。比較例の発光装置には上記の青色光発光蛍光体が含まれていないことから、上記の青色光発光蛍光体は、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光のピーク波長の半値幅よりも広い半値幅を有する青色領域（４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲）のピーク波長の光を発光することがわかる。また、比較例の発光装置には上記の青色光発光蛍光体が含まれていないことから、実施の形態１の発光装置における上記の演色性の向上は上記の青色光発光蛍光体の存在によるものと考えられる。   As shown in FIG. 2, in the emission spectrum of the light-emitting device of Embodiment 1, the half-value width of the emission peak in the vicinity of a wavelength of 450 nm is wider than that of the light-emitting device of the comparative example. Since the light emitting device of the comparative example does not include the blue light emitting phosphor, the blue light emitting phosphor is wider than the half-value width of the peak wavelength of the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101. It can be seen that light having a peak wavelength in a blue region having a half width (wavelength range of 440 nm to 480 nm) is emitted. Further, since the light emitting device of the comparative example does not contain the blue light emitting phosphor, the improvement in the color rendering property in the light emitting device of Embodiment 1 is due to the presence of the blue light emitting phosphor. it is conceivable that.

このような構成の実施の形態１の発光装置においては、発光効率が８０ｌｍ／Ｗ程度で平均演色指数（Ｒａ）が８５程度という高い発光効率および高い演色性を実現することができる。   In the light emitting device of the first embodiment having such a configuration, it is possible to achieve high light emission efficiency and high color rendering properties such that the light emission efficiency is about 80 lm / W and the average color rendering index (Ra) is about 85.

なお、本発明において青色光発光蛍光体としては、組成や大きさなどを制御することによって容易に励起光となるレーザ光のピーク波長の光を吸収するように調整することができる半導体材料からなる蛍光体を用いることが好ましい。半導体材料からなる蛍光体を用いた場合には半導体レーザ素子から発振したレーザ光の一部を蛍光体が吸収し、そのレーザ光と略同一のピーク波長で非常にブロードな光を発光することができる。   In the present invention, the blue light-emitting phosphor is made of a semiconductor material that can be adjusted so as to absorb the light having the peak wavelength of the laser beam that easily becomes excitation light by controlling the composition, size, and the like. It is preferable to use a phosphor. When a phosphor made of a semiconductor material is used, a part of the laser light oscillated from the semiconductor laser element is absorbed by the phosphor, and a very broad light is emitted at substantially the same peak wavelength as the laser light. it can.

また、上記のＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎの組成式で表わされる窒化物半導体からなる粒径３ｎｍの粒子とその粒子を被覆するＧａＮの組成式で表わされる窒化物半導体からなる層厚５μｍの被覆層とから構成されている青色光発光蛍光体は、たとえば、一般的な逆ミセル法などの化学合成の手法によって作製することができる。 Further, a particle having a particle diameter of 3 nm made of a nitride semiconductor represented by the composition formula of In 0.1 Ga 0.9 N and a coating layer having a layer thickness of 5 μm made of a nitride semiconductor represented by the composition formula of GaN covering the particles, The blue light-emitting phosphor composed of the above can be produced by a chemical synthesis method such as a general reverse micelle method.

また、本発明において、青色光発光蛍光体の構成は、Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎの組成式で表わされる窒化物半導体からなる粒子とその粒子を被覆するＧａＮの組成式で表わされる窒化物半導体からなる被覆層との構成に限られず、粒子および被覆層の材料にＩｎ0.1Ｇａ0.9ＮおよびＧａＮ以外の組成のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体を用いてもよく、粒子と被覆層からなる上記の２層構造に限定されない。 In the present invention, the blue light-emitting phosphor is composed of a particle composed of a nitride semiconductor represented by a composition formula of In 0.1 Ga 0.9 N and a nitride semiconductor represented by a composition formula of GaN covering the particles. Not limited to the configuration with the coating layer, the material of the particles and the coating layer may be a group III-V nitride semiconductor having a composition other than In 0.1 Ga 0.9 N and GaN. It is not limited to the structure.

また、本発明において、青色光発光蛍光体を構成する材料としては、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体に限定されず、たとえばＺｎＣｄＳＳｅなどのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いてもよい。   In the present invention, the material constituting the blue light-emitting phosphor is not limited to the group III-V nitride semiconductor, and for example, a group II-VI compound semiconductor such as ZnCdSSe may be used.

また、上記において、青色光発光蛍光体から発光される光のピーク波長は、半導体レーザから発振したレーザ光の発光スペクトルと黄色光発光蛍光体から発光した発光スペクトルとが重なる波長領域に設定されることが好ましい。この場合には、発光装置から発光する光の演色性をより効率的に向上することができる。   In the above, the peak wavelength of the light emitted from the blue light emitting phosphor is set in a wavelength region where the emission spectrum of the laser light emitted from the semiconductor laser and the emission spectrum emitted from the yellow light emitting phosphor overlap. It is preferable. In this case, the color rendering properties of the light emitted from the light emitting device can be improved more efficiently.

また、本発明においては、発光部に含まれる蛍光体の構成は上記の構成に限定されるものではなく、たとえば、発光部に含まれる蛍光体の構成を上記の青色光発光蛍光体、上記の緑色光発光蛍光体および上記の赤色光発光蛍光体による構成とすることもできる。   In the present invention, the configuration of the phosphor included in the light emitting unit is not limited to the above configuration. For example, the configuration of the phosphor included in the light emitting unit is changed to the blue light emitting phosphor described above, It can also be set as the structure by a green light emission fluorescent substance and said red light emission fluorescent substance.

また、上記においては、凹状のカップ１００の上面は開口部としているが、本発明においてはその開口部に発光部１０２から発光された白色光を拡散するための拡散板を備えていてもよい。   In the above description, the upper surface of the concave cup 100 is an opening. However, in the present invention, a diffusion plate for diffusing white light emitted from the light emitting unit 102 may be provided in the opening.

（実施の形態２）
図３に、本発明の発光装置の好ましい他の一例の構成を模式的に示す。この発光装置においては、励起光源としての実施の形態１と同様の構成の半導体レーザ素子１０１と、光ファイバ部３０２と、発光部３０３と、を備えている。 (Embodiment 2)
FIG. 3 schematically shows a configuration of another preferred example of the light emitting device of the present invention. This light emitting device includes a semiconductor laser element 101 having the same configuration as that of the first embodiment as an excitation light source, an optical fiber portion 302, and a light emitting portion 303.

ここで、半導体レーザ素子１０１はレンズ３００とともにパッケージ３０１内に設置されている。そして、光ファイバ部３０２の一端がこのパッケージ３０１に取り付けられている。また、光ファイバ部３０２の他端は発光部３０３に取り付けられている。なお、パッケージ３０１内には半導体レーザ素子１０１を冷却するためのペルチェ素子が含まれていてもよい。   Here, the semiconductor laser element 101 is installed in the package 301 together with the lens 300. One end of the optical fiber portion 302 is attached to the package 301. Further, the other end of the optical fiber portion 302 is attached to the light emitting portion 303. The package 301 may include a Peltier element for cooling the semiconductor laser element 101.

また、光ファイバ部３０２は、コア部とコア部の周囲を覆いコア部よりも屈折率が低いクラッド部とから構成されている。ここで、コア部は、半導体レーザ素子１０１から発振されるレーザ光のピーク波長の光に対して吸収損失がほとんどない石英ガラスから構成され、クラッド部は、コア部を構成する石英ガラスよりも屈折率の低いプラスチック材料から構成されている。   The optical fiber portion 302 includes a core portion and a cladding portion that covers the periphery of the core portion and has a lower refractive index than the core portion. Here, the core part is made of quartz glass having almost no absorption loss with respect to light having the peak wavelength of the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101, and the cladding part is refracted more than the quartz glass constituting the core part. Consists of low-rate plastic materials.

また、発光部３０３は蛍光体を含む樹脂板から構成されている。ここで、発光部３０３に含まれる蛍光体には、Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎの組成式で表わされる窒化物半導体からなる粒径３ｎｍの粒子とその粒子を被覆するＧａＮの組成式で表わされる窒化物半導体からなる層厚５μｍの被覆層とから構成されている実施の形態１と同様の構成の青色光発光蛍光体が含まれている。ここで、青色光発光蛍光体は、実施の形態１と同様に、半導体レーザ素子１０１から発振されたピーク波長が４５５ｎｍのレーザ光が照射されることにより、ピーク波長が約４６０ｎｍの光を発光する。 The light emitting unit 303 is made of a resin plate containing a phosphor. Here, the phosphor included in the light-emitting portion 303 includes a nitride having a particle diameter of 3 nm made of a nitride semiconductor represented by a composition formula of In 0.1 Ga 0.9 N and a nitride represented by a composition formula of GaN covering the particles. A blue light-emitting phosphor having the same configuration as that of the first embodiment, which is formed of a coating layer made of a semiconductor and having a layer thickness of 5 μm, is included. Here, as in the first embodiment, the blue light emitting phosphor emits light having a peak wavelength of about 460 nm when irradiated with laser light having a peak wavelength of 455 nm oscillated from the semiconductor laser element 101. .

また、発光部３０３には、ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+の式で表わされる黄色光発光蛍光体および０．５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ4+の式で表わされる赤色光発光蛍光体が含まれている。なお、発光部３０３に用いられる樹脂板にはシリコーン樹脂からなる樹脂板が用いられている。 The light emitting unit 303 includes a yellow light emitting phosphor represented by the formula CaSiAlON: Eu 2+ and a red light emitting phosphor represented by the formula 0.5MgF 2 .3.5MgO · GeO 2 : Mn 4+. include. A resin plate made of silicone resin is used as the resin plate used for the light emitting unit 303.

この発光装置においては、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光がレンズ３００によって集光される。そして、レンズ３００によって集光されたレーザ光は光ファイバ部３０２のコア部を伝播して発光部３０３に照射される。そして、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光、上記の青色光発光蛍光体からの発光、上記の黄色光発光蛍光体からの発光および上記の赤色光発光蛍光体からの発光により発光部３０３から白色光が発光される。なお、図４に、実施の形態２の発光装置から発光された光の発光スペクトルを示す。   In this light emitting device, the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101 is collected by the lens 300. The laser light condensed by the lens 300 propagates through the core portion of the optical fiber portion 302 and is irradiated on the light emitting portion 303. Then, the laser light emitted from the semiconductor laser element 101, the light emitted from the blue light emitting phosphor, the light emitted from the yellow light emitting phosphor, and the light emitted from the red light emitting phosphor are emitted from the light emitting unit 303. White light is emitted. FIG. 4 shows an emission spectrum of light emitted from the light-emitting device of Embodiment 2.

このような構成の実施の形態２の発光装置においては、発光効率が７５ｌｍ／Ｗ程度で平均演色指数（Ｒａ）が９０程度という高い発光効率および高い演色性を実現することができる。   In the light emitting device of the second embodiment having such a configuration, it is possible to achieve high light emission efficiency and high color rendering properties such that the light emission efficiency is about 75 lm / W and the average color rendering index (Ra) is about 90.

なお、本発明において、光ファイバ部の構成は上記のものに限定されず、たとえば、コア部がポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などから形成されていてもよい。   In the present invention, the configuration of the optical fiber portion is not limited to the above, and for example, the core portion may be formed of polymethyl methacrylate (PMMA) or the like.

また、本発明において、発光部３０３の形状は、発光部３０３から発光する光の方向を制御できるレンズの形状としてもよい。   In the present invention, the shape of the light emitting unit 303 may be a lens shape that can control the direction of light emitted from the light emitting unit 303.

また、実施の形態２の発光装置は、演色性や高輝度が必要とされる内視鏡の光学系などに好適に適用することができる。   In addition, the light-emitting device of Embodiment 2 can be suitably applied to an optical system of an endoscope that requires color rendering properties and high luminance.

（実施の形態３）
図５に、本発明の発光装置の好ましい他の一例の構成を模式的に示す。この発光装置においては、励起光源としての実施の形態１と同様の構成の半導体レーザ素子１０１と、光ファイバ部５０５と、発光部５０４と、を備えている。 (Embodiment 3)
FIG. 5 schematically shows a configuration of another preferred example of the light emitting device of the present invention. This light emitting device includes a semiconductor laser element 101 having the same configuration as that of the first embodiment as an excitation light source, an optical fiber portion 505, and a light emitting portion 504.

ここで、光ファイバ部５０５は、コア部５０１とコア部５０１の周囲を覆いコア部５０１よりも屈折率が低いクラッド部５０３とから構成されている。コア部５０１は、半導体レーザ素子１０１から発振されるレーザ光のピーク波長の光に対して吸収損失がほとんどない石英ガラスから構成され、クラッド部５０３は、コア部５０１を構成する石英ガラスよりも屈折率の低いプラスチック材料から構成されている。   Here, the optical fiber portion 505 includes a core portion 501 and a cladding portion 503 that covers the periphery of the core portion 501 and has a refractive index lower than that of the core portion 501. The core portion 501 is made of quartz glass having almost no absorption loss with respect to light having the peak wavelength of the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101, and the cladding portion 503 is refracted more than the quartz glass constituting the core portion 501. Consists of low-rate plastic materials.

また、コア部５０１の一部にはコア部５０１を伝播するレーザ光の少なくとも一部を透過させることができる透過領域５０２が形成されている。ここで、透過領域５０２は、たとえば、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光をコア部５０１に照射してコア部５０１の一部の屈折率を変調させることによって形成することができる。   In addition, a transmission region 502 that can transmit at least part of the laser light propagating through the core portion 501 is formed in a part of the core portion 501. Here, the transmissive region 502 can be formed by, for example, irradiating the core portion 501 with KrF excimer laser light having a wavelength of 248 nm to modulate the refractive index of a part of the core portion 501.

また、発光部５０４は光ファイバ部５０５のクラッド部５０３の周囲を覆うように形成されている。ここで、発光部５０４は蛍光体を含む樹脂板から構成されている。また、発光部５０４に含まれる蛍光体には、Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎの組成式で表わされる窒化物半導体からなる粒径３ｎｍの粒子とその粒子を被覆するＧａＮの組成式で表わされる窒化物半導体からなる層厚５μｍの被覆層とから構成されている実施の形態１と同様の構成の青色光発光蛍光体が含まれている。ここで、青色光発光蛍光体は、実施の形態１と同様に、半導体レーザ素子１０１から発振されたピーク波長が４５５ｎｍのレーザ光が照射されることにより、ピーク波長が約４６０ｎｍの光を発光する。 Further, the light emitting unit 504 is formed so as to cover the periphery of the clad unit 503 of the optical fiber unit 505. Here, the light emitting unit 504 is formed of a resin plate containing a phosphor. In addition, the phosphor included in the light emitting portion 504 includes a nitride semiconductor represented by a composition formula of nitride having a particle diameter of 3 nm and a GaN covering the particles, which is composed of a nitride semiconductor represented by a composition formula of In 0.1 Ga 0.9 N. And a blue light-emitting phosphor having the same configuration as that of the first embodiment, which is composed of a coating layer having a layer thickness of 5 μm. Here, as in the first embodiment, the blue light emitting phosphor emits light having a peak wavelength of about 460 nm when irradiated with laser light having a peak wavelength of 455 nm oscillated from the semiconductor laser element 101. .

また、発光部５０４には、ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+の式で表わされる黄色光発光蛍光体および０．５ＭｇＦ2・３．５ＭｇＯ・ＧｅＯ2：Ｍｎ4+の式で表わされる赤色光発光蛍光体が含まれている。なお、発光部５０４に用いられる樹脂板にはシリコーン樹脂からなる樹脂板が用いられている。 The light emitting portion 504 includes a yellow light emitting phosphor represented by the formula CaSiAlON: Eu 2+ and a red light emitting phosphor represented by the formula 0.5MgF 2 .3.5MgO · GeO 2 : Mn 4+. include. Note that a resin plate made of silicone resin is used as the resin plate used for the light emitting unit 504.

この発光装置においては、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光は光ファイバ部５０５のコア部５０１を伝播する。ここで、コア部５０１を伝播するレーザ光の一部が透過領域５０２からクラッド部５０３に透過する。そして、クラッド部５０３に透過したレーザ光はクラッド部５０３から発光部５０４に照射される。そして、半導体レーザ素子１０１から発振されたレーザ光、上記の青色光発光蛍光体からの発光、上記の黄色光発光蛍光体からの発光および上記の赤色光発光蛍光体からの発光により発光部５０４から白色光が発光される。   In this light emitting device, the laser light oscillated from the semiconductor laser element 101 propagates through the core portion 501 of the optical fiber portion 505. Here, part of the laser light propagating through the core portion 501 is transmitted from the transmission region 502 to the cladding portion 503. Then, the laser light transmitted through the cladding part 503 is irradiated from the cladding part 503 to the light emitting part 504. Then, the laser light emitted from the semiconductor laser element 101, the light emitted from the blue light emitting phosphor, the light emitted from the yellow light emitting phosphor, and the light emitted from the red light emitting phosphor are emitted from the light emitting unit 504. White light is emitted.

このような構成の実施の形態３の発光装置においても、高い発光効率および高い演色性を実現することができる。   Also in the light emitting device of Embodiment 3 having such a configuration, high luminous efficiency and high color rendering can be realized.

このような構成の実施の形態３の発光装置は、白色光を線状に発光させることが可能であることから、線状の照明が必要とされる分野、たとえば液晶表示装置のバックライト用の光源などに好適に適用することができる。   Since the light emitting device of the third embodiment having such a configuration can emit white light in a linear shape, it is used for a field where linear illumination is required, for example, for a backlight of a liquid crystal display device. It can be suitably applied to a light source or the like.

なお、上記においては、コア部５０１の一部の屈折率を変調させて透過領域５０２を形成しているが、本発明においては、コア部５０１と発光部５０４との屈折率差を小さくすることによってコア部５０１を伝播するレーザ光がクラッド部５０３に放射する光量を多くしてコア部５０１とクラッド部５０３との界面を透過領域としてもよく、クラッド部５０３に散乱材を設けることなどによって、クラッド部５０３の一部に透過領域を形成してもよい。   In the above, the transmission region 502 is formed by modulating the refractive index of a part of the core portion 501, but in the present invention, the difference in refractive index between the core portion 501 and the light emitting portion 504 is reduced. By increasing the amount of laser light propagating through the core part 501 to the clad part 503, the interface between the core part 501 and the clad part 503 may be used as a transmission region, or by providing a scattering material in the clad part 503, etc. A transmission region may be formed in a part of the clad portion 503.

（実施の形態４）
図６に、本発明の発光装置の好ましい他の一例の構成を模式的に示す。ここで、この発光装置は、発光部を除いては実施の形態２と同様の構成の発光装置が備えられている。そして、発光部３０３は凹状のカップ６０１内に設置されており、カップ６０１の開口部にはレンズ６００が設置されている。なお、図６においては、図面の記載が複雑になるのを防止する観点から半導体レーザ素子１０１とレンズ３００が設置されたパッケージ３０１については１つだけ記載しているが、実際には、図６に示す発光装置は、パッケージ３０１が３つそれぞれ別の光ファイバ部３０２に接続されている構成となっている。 (Embodiment 4)
FIG. 6 schematically shows a configuration of another preferred example of the light emitting device of the present invention. Here, the light emitting device includes a light emitting device having the same configuration as that of the second embodiment except for the light emitting portion. The light emitting unit 303 is installed in the concave cup 601, and the lens 600 is installed in the opening of the cup 601. In FIG. 6, only one package 301 in which the semiconductor laser element 101 and the lens 300 are installed is described from the viewpoint of preventing the description of the drawing from becoming complicated. The light emitting device shown in FIG. 3 has a configuration in which three packages 301 are connected to different optical fiber portions 302 respectively.

レンズ６００は、発光部３０３から発光する光の方向を制御する機能を有している。また、カップ６０１は、プラスチック材料からなるカップの内面に銀がコーティングされることにより形成されており、カップ６０１の内面により発光部３０３から発光する光およびレンズ６００により反射した光を反射する機能を有している。   The lens 600 has a function of controlling the direction of light emitted from the light emitting unit 303. The cup 601 is formed by coating silver on the inner surface of a cup made of a plastic material, and has a function of reflecting light emitted from the light emitting unit 303 and light reflected by the lens 600 by the inner surface of the cup 601. Have.

本実施の形態の発光装置において、光ファイバ部３０２としてコア部の直径が２ｍｍのものを用い、１本の光ファイバ部３０２を伝播するレーザ光の光出力が３Ｗとなるように半導体レーザ素子１０１の光出力を調整することによって、光ファイバ部３０２の１本あたりから全光束４００ｌｍ程度のレーザ光を出射することができる。ここで、この半導体レーザ素子１０１の構成としては、たとえば、ストライプ幅が１０μｍ〜２０μｍ程度のもの、あるいは、ストライプ幅が２μｍ程度でアレイ構造のものなどを用いることが好ましい。   In the light emitting device according to the present embodiment, the core portion having a diameter of 2 mm is used as the optical fiber portion 302, and the semiconductor laser element 101 is configured so that the light output of the laser light propagating through one optical fiber portion 302 is 3W. By adjusting the light output, laser light with a total luminous flux of about 400 lm can be emitted from one optical fiber portion 302. Here, as the configuration of the semiconductor laser element 101, for example, a stripe width of about 10 μm to 20 μm, or a stripe width of about 2 μm and an array structure is preferably used.

本実施の形態の発光装置においては、全光束が１２００ｌｍ程度で、輝度が２５ｃｄ／ｍｍ2程度というハロゲンランプ並みの高い輝度および演色性を有する光を発光することができる。 In the light emitting device of the present embodiment, light having high luminance and color rendering properties similar to a halogen lamp with a total luminous flux of about 1200 lm and a luminance of about 25 cd / mm 2 can be emitted.

したがって、本実施の形態の発光装置を車両用ヘッドランプに適用した場合には、従来の車両用ヘッドランプから発せられる光の全光束（２００ｌｍ）および輝度（２０ｃｄ／ｍｍ2）を大きく上回ることから、本実施の形態の発光装置は車両用ヘッドランプに好適に適用することができる。 Therefore, when the light-emitting device of the present embodiment is applied to a vehicle headlamp, it greatly exceeds the total luminous flux (200 lm) and luminance (20 cd / mm 2 ) of light emitted from the conventional vehicle headlamp. The light-emitting device of this embodiment can be preferably applied to a vehicle headlamp.

さらに、本実施の形態の発光装置は励起光源として半導体レーザ素子を用いていることから、本実施の形態の発光装置を車両用ヘッドランプに適用した場合には、電源投入後に瞬時に所望とする光量の光を点灯することができるという利点もある。   Furthermore, since the light emitting device of this embodiment uses a semiconductor laser element as an excitation light source, when the light emitting device of this embodiment is applied to a vehicle headlamp, it is instantaneously desired after power-on. There is also an advantage that a light amount of light can be turned on.

なお、本実施の形態の発光装置が適用される車両用ヘッドランプは、たとえば四輪自動車、二輪自動車または自転車などの車両に搭載することができる。   The vehicle headlamp to which the light emitting device of the present embodiment is applied can be mounted on a vehicle such as a four-wheeled vehicle, a two-wheeled vehicle, or a bicycle.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明によれば、発光効率および演色性が良好な発光装置ならびにその発光装置を用いた車両用ヘッドランプを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light-emitting device with favorable luminous efficiency and color rendering property, and the vehicle headlamp using the light-emitting device can be provided.

本発明の発光装置の好ましい一例の構成を示す模式的な斜視透視図である。It is a typical perspective perspective view which shows the structure of a preferable example of the light-emitting device of this invention. 実施の形態１の発光装置から発光された光と比較例の発光装置から発光された光のそれぞれの発光スペクトルを示す図である。4 is a diagram illustrating emission spectra of light emitted from the light emitting device of Embodiment 1 and light emitted from the light emitting device of a comparative example. FIG. 本発明の発光装置の好ましい他の一例の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of another preferable example of the light-emitting device of this invention. 実施の形態２の発光装置から発光された光の発光スペクトルを示す図である。6 is a diagram illustrating an emission spectrum of light emitted from the light-emitting device of Embodiment 2. FIG. 本発明の発光装置の好ましい他の一例の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of another preferable example of the light-emitting device of this invention. 本発明の発光装置の好ましい他の一例の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of another preferable example of the light-emitting device of this invention. 半導体レーザ素子を励起光源として用いた従来の発光装置の一例の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of an example of the conventional light-emitting device which used the semiconductor laser element as an excitation light source.

符号の説明Explanation of symbols

１００，６０１ カップ、１０１，７００ 半導体レーザ素子、１０２，３０３，５０４，７０４ 発光部、１０３ ワイヤ、１０４ 電流取り出し端子、３００，６００，７０１ レンズ、３０１ パッケージ、３０２，５０５，７０３ 光ファイバ部、５０１ コア部、５０２ 透過領域、５０３ クラッド部。   100,601 cup, 101,700 semiconductor laser element, 102,303,504,704 light emitting part, 103 wire, 104 current extraction terminal, 300,600,701 lens, 301 package, 302,505,703 optical fiber part, 501 Core part, 502 transmission region, 503 cladding part.

Claims (10)

半導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子から発振されたレーザ光が照射されることにより発光する発光部と、を備えた、発光装置であって、
前記半導体レーザ素子から発振されるレーザ光は青色領域のピーク波長を有し、
前記発光部は蛍光体を含んでおり、
前記蛍光体は、前記レーザ光の照射により前記レーザ光のピーク波長の半値幅よりも広い半値幅を有する青色領域のピーク波長の光を発光する青色光発光蛍光体を含むとともに、前記レーザ光の照射により黄色領域のピーク波長の光を発光する黄色光発光蛍光体、前記レーザ光の照射により緑色領域のピーク波長の光を発光する緑色光発光蛍光体および前記レーザ光の照射により赤色領域のピーク波長の光を発光する赤色光発光蛍光体からなる群から選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする、発光装置。 A light emitting device comprising: a semiconductor laser element; and a light emitting unit that emits light when irradiated with laser light oscillated from the semiconductor laser element,
The laser light oscillated from the semiconductor laser element has a peak wavelength in a blue region,
The light emitting unit includes a phosphor,
The phosphor includes a blue light emitting phosphor that emits light having a peak wavelength in a blue region having a half-value width wider than a half-value width of the peak wavelength of the laser light by irradiation of the laser light, Yellow light emitting phosphor that emits light with a peak wavelength in the yellow region upon irradiation, green light emitting phosphor that emits light with a peak wavelength in the green region upon irradiation with the laser light, and a peak in the red region upon irradiation with the laser light A light emitting device comprising at least one selected from the group consisting of red light emitting phosphors that emit light of a wavelength. 前記レーザ光のピーク波長および前記青色光発光蛍光体から発光する光のピーク波長がそれぞれ４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の発光装置。   2. The light emitting device according to claim 1, wherein a peak wavelength of the laser light and a peak wavelength of light emitted from the blue light emitting phosphor are in a range of 440 nm to 480 nm, respectively. 前記青色光発光蛍光体は窒化物半導体からなることを特徴とする、請求項１または２に記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 1, wherein the blue light-emitting phosphor is made of a nitride semiconductor. 前記青色光発光蛍光体は、第１の組成の窒化物半導体からなる粒子と前記粒子を被覆する第２の組成の窒化物半導体からなる被覆層とから構成されており、前記第１の組成と前記第２の組成とは異なる組成であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の発光装置。   The blue light-emitting phosphor is composed of particles made of a nitride semiconductor having a first composition and a coating layer made of a nitride semiconductor having a second composition covering the particles, and the first composition and The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device has a composition different from the second composition. 前記半導体レーザ素子の活性層が窒化物半導体からなることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の発光装置。   5. The light emitting device according to claim 1, wherein the active layer of the semiconductor laser element is made of a nitride semiconductor. 前記発光部からの光を反射する凹状のカップ内に前記半導体レーザ素子と前記発光部とが設置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。   6. The light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor laser element and the light emitting unit are installed in a concave cup that reflects light from the light emitting unit. コア部と前記コア部の周囲を覆い前記コア部よりも屈折率が低いクラッド部とからなる光ファイバ部を備え、前記半導体レーザ素子から発振されたレーザ光は前記光ファイバ部を介して前記発光部に照射されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。   An optical fiber portion comprising a core portion and a cladding portion covering the periphery of the core portion and having a refractive index lower than that of the core portion, and laser light oscillated from the semiconductor laser element emits the light through the optical fiber portion. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device is irradiated to a portion. コア部と前記コア部の周囲を覆い前記コア部よりも屈折率が低いクラッド部とからなる光ファイバ部を備え、前記半導体レーザ素子から発振されたレーザ光が前記光ファイバ部を介して前記発光部に照射される発光装置であって、
前記発光部は前記クラッド部の周囲を覆うように形成されており、
前記光ファイバ部の一部に前記コア部を伝播する前記レーザ光の少なくとも一部を前記クラッド部に透過させる透過領域が形成され、
前記レーザ光の少なくとも一部が前記透過領域を透過した後に前記発光部に照射されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。 An optical fiber portion that includes a core portion and a cladding portion that covers the periphery of the core portion and has a lower refractive index than the core portion, and the laser light emitted from the semiconductor laser element emits the light through the optical fiber portion A light emitting device for irradiating the part,
The light emitting part is formed so as to cover the periphery of the clad part,
A transmission region for transmitting at least a part of the laser light propagating through the core part to the cladding part is formed in a part of the optical fiber part,
6. The light emitting device according to claim 1, wherein at least a part of the laser light is irradiated to the light emitting unit after passing through the transmission region. コア部と前記コア部の周囲を覆い前記コア部よりも屈折率が低いクラッド部とからなる光ファイバ部を備え、前記半導体レーザ素子から発振されたレーザ光が前記光ファイバ部を介して前記発光部に照射される発光装置であって、
前記発光部は前記発光部からの光を反射する凹状のカップ内に設置されており、
前記カップの開口部に備えられたレンズを通して前記発光部からの光を外部に放出することを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。 An optical fiber portion that includes a core portion and a cladding portion that covers the periphery of the core portion and has a lower refractive index than the core portion, and the laser light emitted from the semiconductor laser element emits the light through the optical fiber portion A light emitting device for irradiating the part,
The light emitting part is installed in a concave cup that reflects light from the light emitting part,
6. The light emitting device according to claim 1, wherein light from the light emitting unit is emitted to the outside through a lens provided in an opening of the cup. 請求項１から９のいずれかに記載の発光装置を備えた、車両用ヘッドランプ。   A vehicle headlamp comprising the light emitting device according to claim 1.
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