CN102187478A - 发光模块、发光模块的制造方法及灯具单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光模块、发光模块的制造方法及灯具单元。在发光模块(40)中,光波长转换陶瓷(52)将半导体发光元件(48)发出的光的波长转换后射出。光学滤光片(50)使半导体发光元件(48)发出的主要的蓝色光(Lb)透射,并使由光波长转换陶瓷(52)转换后的主要的黄色光(Ly)反射。光学滤光片(50)被设置在光波长转换陶瓷(52)的表面上。发光模块(40)通过如下步骤制造:在光波长转换陶瓷(52)的至少一个面上设置光学滤光片(50)的步骤;以及配置半导体发光元件(48)和光波长转换陶瓷(52),使得半导体发光元件(48)所发出的光入射到光波长转换陶瓷(52)的步骤。

Description

发光模块、发光模块的制造方法及灯具单元
技术领域
本发明涉及发光模块及其制造方法、以及具有发光模块的灯具单元。
背景技术
近年来正在进行如下的技术开发:以高寿命化、功耗降低等为目的,使用含有LED(Light Emitting Diode:发光二极管)等发光元件的发光模块来作为向车辆前方照射光的灯具单元等用于照射强光的光源。但是,为了以这样的用途来使用,需要发光模块具有高亮度、高光度。因此,例如已提出有如下的照明装置(例如参照专利文献1),为了提高白色光的提取效率,该照明装置包括:主要发出蓝色光的发光元件、受蓝色光激发而主要发出黄色光的黄色系荧光体以及使来自发光元件的蓝色光透射并反射波长在来自黄色系荧光体的黄色光以上的光的蓝色透射黄色系反射装置。另外,例如为了增大转换效率,还提出有具有配置在发光层所射出的光的路径内的陶瓷层的构造体(例如参照专利文献2)。
专利文献1:(日本)特开2007-59864号公报
专利文献2:(日本)特开2006-5367号公报
LED的用途在近年来越发变得广泛,对于适应含有LED的发光模块的生产数量的增加的要求非常强烈。因此,含有LED的发光模块的制造工艺的简化就成为该技术领域中的重要课题。
发明内容
本发明就是为了解决上述课题而开发的,其目的在于有效地利用发光元件所发出的光,并谋求含有该发光元件的发光模块的制造工艺的简化。
为了解决上述课题,本发明的一个方案的发光模块包括:发光元件,其主要发出某范围的波长的光;光波长转换部件,其将发光元件发出的光的波长转换后射出;以及光学滤光片,其使发光元件发出的主要波长的光透射,并使由光波长转换部件转换后的主要波长的光反射。光波长转换部件被形成为板状,光学滤光片被设置在光波长转换部件的表面上。
通过该方案,能够以将表面上设有光学滤光片的板状的光波长转换部件配置在发光元件周围这样的简易工序来制造发光模块。因此,与例如在发光元件的上方依次层叠光学滤光片和光波长转换部件的情况相比,能够使发光模块的制造工艺简化。
也可以设计发光元件,使得其主要发出紫外线区域的波长的光。根据该方案,通过使用将紫外线区域的波长的光转换为可见光区域的波长的光的光波长转换部件,能够抑制发光元件的光的颜色对出射光的颜色的影响。因此,能够进一步扩展发光模块所能射出的光的颜色的范围。
也可以是,光学滤光片被设置于光波长转换部件的表面中要入射光的入射面、和位于入射面的边缘部与要出射光的出射面的边缘部之间的侧面。也可以是,光波长转换部件被配置成使发光元件所发出的光透射过光学滤光片后入射到入射面。根据该方案,能够抑制来自侧面的光的漏出。因此,能够更有效率地利用发光元件发出的光,能够进一步提高发光模块射出的光的亮度。
本发明的另一方案是一种发光模块的制造方法。该方法是具有发光元件的发光模块的制造方法,其包括:在转换所入射的光的波长后使之射出的板状的光波长转换部件的至少一个面上设置光学滤光片的步骤,该光学滤光片使发光元件发出的主要波长的光透射,并使由光波长转换部件转换后的主要波长的光反射;以及配置发光元件和光波长转换部件,使得发光元件所发出的光透射过光学滤光片后入射到光波长转换部件中的步骤。
根据该方案,通过预先在板状的光波长转换部件上设置光学滤光片,能够以在发光元件周围设置该光波长转换部件这样的简易工序来制造发光模块。因此,与例如在发光元件的上方依次层叠光学滤光片和光波长转换部件的情况相比,能够使发光模块的制造工艺简化。
也可以是,在设置光学滤光片的步骤中,将光学滤光片设置在光波长转换部件的表面中要入射光的入射面、和位于入射面的边缘部与要出射光的出射面的边缘部之间的侧面。也可以是,在配置发光元件和光波长转换部件的步骤中,配置发光元件和光波长转换部件使得发光元件所发出的光透射过光学滤光片后入射到光波长转换部件的入射面。
根据该方案,能够预先在光波长转换部件的入射面和侧面设置光学滤光片。因此,与例如在入射面设置光学滤光片、在侧面设置与光学滤光片不同的反射层等的情况相比,能够简易地制造发光模块。
本发明的另一方案是一种灯具单元。该灯具单元包括发光模块和光学部件,上述发光模块包括:发光元件,其主要发出某范围的波长的光;光波长转换部件,其将发光元件发出的光的波长转换后射出;以及光学滤光片,其使发光元件发出的主要波长的光透射,并使由光波长转换部件转换后的主要波长的光反射;光学部件使从发光模块射出的光汇聚,光波长转换部件被形成为板状,光学滤光片被设置在光波长转换部件的表面上。
根据该方案,能够使用被简化了制造工艺的发光模块来制造灯具单元。因此,能够有助于灯具单元整体的低成本化。
本发明的另一方案为发光模块。该发光模块包括:发光元件,其主要发出某范围的波长的光;透明的光波长转换部件,其将发光元件发出的光的波长转换后射出;以及光学滤光片,其使发光元件发出的主要波长的光透射,并使由光波长转换部件转换后的主要波长的光反射。
根据该方案,由于光波长转换部件是透明的,因此能够抑制光在其内部通过时的光度的减少。因此,能够有效利用发光元件发出的光。
也可以是,光波长转换部件的转换波长区域的光的全光线透射率为40%以上。
本发明人专心研究开发后发现,若是光波长转换部件的转换波长区域的光的全光线透射率为40%以上的透明状态,则既能实现光波长转换部件对光的波长的适当转换,又能抑制在光波长转换部件中通过的光的光度的减少。因此根据该方案,能够在抑制光度减少的同时,对通过光波长转换部件的光的波长合适地进行转换。
也可以是,光学滤光片针对发光元件发出的光的波长范围与由光波长转换部件转换后的光的波长范围相重合的预定的重复波长范围的光,透射率高于反射率。
发明人专心研究开发后发现,通过在这样的重复波长区域中使透射率高于反射率,能够既实现光波长转换部件对光的波长的合适转换,又确保光的利用效率。因此,根据该方案,能够在抑制光的转换效率的降低的同时,对通过光波长转换部件的光的波长进行合适地转换。
也可以是,还具有设置在光波长转换部件的至少单面侧的光漫射部件。或者也可以是,光波长转换部件被形成为至少单面使光漫射。
根据该方案,能够使从光波长转换部件射出的光发生漫射,能够抑制发光模块发出的光的不均。
在该方案中,也可以是,光学滤光片被设置在光波长转换部件的表面中要入射光的入射面、和位于入射面的边缘部与要出射光的出射面的边缘部之间的侧面。也可以是,光波长转换部件被配置成使发光元件所发出的光透射过光学滤光片后入射到入射面。
本发明的另一方案是一种灯具单元。该灯具单元包括发光模块和光学部件,上述发光模块包括:发光元件,其主要发出某范围的波长的光;透明的光波长转换部件,其将发光元件发出的光的波长转换后射出;以及光学滤光片,其使发光元件发出的主要波长的光透射,并使由光波长转换部件转换后的主要波长的光反射;上述光学部件汇聚从发光模块射出的光。
通过使光波长转换部件透明,能够抑制光通过其内部时光度的减少。这样的光波长转换部件的透明化能够通过使例如荧光材料等光波长转换材料陶瓷化来实现。因此根据该方案,能够有效地利用发光元件发出的光。与上述同样,也可以是,光波长转换部件的转换波长区域的光的全光线透射率为40%以上。
根据本发明,能够有效地利用发光元件发出的光,并且谋求具有该发光元件的发光模块的制造工艺的简化。
附图说明
图1是表示第一实施方式的车辆用前照灯的结构的剖面图。
图2是表示第一实施方式的发光模块基板的结构的图。
图3(a)是表示第一实施方式的光学滤光片的光的透射和反射的性质的图,(b)是表示用于透射过第一实施方式的光学滤光片的最大入射角度的图。
图4(a)是表示制造中的发光模块的图,(b)是表示制造好的发光模块的图。
图5是表示第二实施方式的发光模块的结构的图。
图6是表示第三实施方式的发光模块的结构的图。
图7是表示第四实施方式的发光模块的结构的图。
图8是表示第五实施方式的发光模块的结构的图。
图9是表示第六实施方式的发光模块的剖面图。
附图标记说明
10  车辆用前照灯
38  发光模块基板
40  发光模块
42  散热片
44  基板
46  透明罩
48  半导体发光元件
50  光学滤光片
52  光波长转换陶瓷
54  陶瓷单元
60  发光模块
62  光漫射片
70  发光模块
72  基板
74  光学滤光片模块
80  发光模块
82  光学滤光片
84  光波长转换陶瓷
86  陶瓷单元
90  发光模块
92  紫外线发光元件
94  光学滤光片
96  光波长转换陶瓷。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式(以下称为实施方式)。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的车辆用前照灯10的结构的剖面图。车辆用前照灯10具有灯具主体12、前面罩14以及灯具单元16。以下,将图1中的左侧作为灯具前方、将图1中的右侧作为灯具后方来进行说明。另外,将向灯具前方观察时的右侧称为灯具右侧、将左侧称为灯具左侧。图1示出从灯具左侧观察被包含灯具单元16的光轴的铅垂平面所截出的车辆用前照灯10时的剖面。当车辆用前照灯10安装在车辆上时,在车辆上左右相互对称地形成的车辆用前照灯10分别设于车辆左前方和右前方。图1示出左右中一方的车辆用前照灯10的结构。
灯具主体12形成为具有开口的箱状。前面罩14利用具有透光性的树脂或玻璃形成为碗状。前面罩14的边缘部被安装于灯具主体12的开口部。这样,在由灯具主体12和前面罩14所覆盖的区域内形成灯室。
灯室内配置有灯具单元16。灯具单元16由前照灯校光螺钉(aimingscrew)18固定在灯具主体12上。下方的前照灯校光螺钉18被构成为随着调平促动器(leveling actuator)20的工作而旋转。因此,能够通过使调平促动器20工作来使灯具单元16的光轴在上下方向移动。
灯具单元16具有投影透镜30、支承部件32、反射镜34、托架36、发光模块基板38及散热片42。投影透镜30由灯具前方侧表面为凸面、后方侧表面为平面的平凸非球面透镜构成,该投影透镜30使形成于其后方焦点面上的光源像反转而向灯具前方投影。支承部件32支承投影透镜30。发光模块基板38上设有发光模块40。反射镜34反射来自发光模块40的光,在投影透镜30的后方焦点面上形成光源像。这样一来,反射镜34和投影透镜30作为将发光模块40发出的光向灯具前方聚光的光学部件而发挥作用。散热片42安装在托架36的后方侧的面上,主要释放发光模块40所发出的热。
支承部件32上形成有遮光器32a。车辆用前照灯10被作为近光(low-beam)用光源来使用,遮光器32a遮挡从发光模块40发出并被反射镜34反射来的光的一部分,从而在车辆前方形成近光用对光图案中的明暗截止线。由于近光用对光图案是公知的,故在此省略说明。
图2是表示第一实施方式的发光模块基板38的结构的图。发光模块基板38具有发光模块40、基板44和透明罩46。基板44是印刷布线基板,在其上表面上安装有发光模块40。发光模块40被无色的透明罩46覆盖。
发光模块40被设置成半导体发光元件48、光学滤光片50以及光波长转换陶瓷52相层叠的结构。具体而言,半导体发光元件48直接安装在基板44上,在其上依次层叠光学滤光片50、光波长转换陶瓷52。
半导体发光元件48由LED元件构成。在第一实施方式中,作为半导体发光元件48,采用了以主要发出蓝色波长的光的蓝色LED。具体而言,半导体发光元件48由InGaN类LED元件构成,该InGaN类LED元件是通过在蓝宝石衬底上使InGaN类半导体层晶体生长而形成的。半导体发光元件48被形成为例如lmm见方的芯片,并且被设置成发出的蓝色光的中心波长为470nm。当然,半导体发光元件48的结构、发出的光的波长并不限于上述情况。
图3(a)是表示第一实施方式的光学滤光片50的光的透射和反射的性质的图。光波长转换陶瓷52是所谓发光陶瓷或被称为荧光陶瓷的部件,能够通过烧结用YAG(Yttrium Alminium Garnet)粉末而制成的陶瓷坯料而得到,该YAG是由蓝色光激发的荧光体。这样的光波长转换陶瓷的制造方法是公知的,故省略其详细的说明。
这样得到的光波长转换陶瓷52对半导体发光元件48主要发出的蓝色光Lb的波长进行转换而射出黄色光Ly。因此,从发光模块40射出直接透射过光波长转换陶瓷52的蓝色光Lb与由光波长转换陶瓷52转换了波长的黄色光Ly的合成光。这样,能够从发光模块40发出白色光。
另外,光波长转换陶瓷52采用透明材料。在第一实施方式中,所谓“透明”表示的含义是转换波长区域的光的全光线透射率为40%以上。本发明人专心研究开发后,发现若是转换波长区域的光的全光线透射率为40%以上的透明状态,则光波长转换陶瓷52能够合适地转换光的波长,并且还能够合适地抑制通过光波长转换陶瓷52的光的光度的减少。进而,还发现在光波长转换陶瓷52的全光线透射率为50%以上、更优选为60%以上时,抑制光的波长转换与光度的减少会得到更好的结果。因此,通过使光波长转换陶瓷52成为这样的透明状态,能够更有高效地转换半导体发光元件48发出的光。
关于透射率,例如可以通过岛津制作所制作的分光光度计Solid Spec3700这样的具有受光器的积分球的分光透射计来测量得出。在第一实施方式中,将光波长转换陶瓷52设置在积分球的开口部,向光波长转换陶瓷52照射分光后的测量光,用受光器测量透射过分光球的透射光。
另外,光波长转换陶瓷52由无粘接剂的无机物构成,与含有粘接剂等有机物的情况相比,能够谋求耐久性的提高。因此,能够对发光模块40投入例如1W(瓦)以上的功率,能够提高发光模块40发出的光的亮度和光度。
作为半导体发光元件48,也可以采用主要发出蓝色以外的波长的光的元件。在这种情况下,作为光波长转换陶瓷52,采用对半导体发光元件48发出的主要的光的波长进行转换的部件。光波长转换陶瓷52可以转换半导体发光元件48发出的光的波长,使得在这种情况下也通过与半导体发光元件48主要发出的波长的光组合而变为白色或接近白色的颜色的波长的光。
光学滤光片50使半导体发光元件48所主要发出的蓝色光Lb透过。另外,光学滤光片50反射蓝色光Lb的波长被光波长转换陶瓷52转换而主要发出的黄色光Ly。通过将该光学滤光片50配置在半导体发光元件48与光波长转换陶瓷52之间,首先能够使半导体发光元件48发出的光的大部分出射到光波长转换陶瓷52。另外,能够反射由于在被光波长转换陶瓷52转换波长时光发生漫射而想要向半导体发光元件48行进的黄色波长的光。因此,能够高效地利用半导体发光元件48所发出的光,能够抑制发光模块40所发出的光的光度及亮度的减少。
在第一实施方式中,“透射”的含义是透射后的光度在透射前的光度的50%以上。另外,“反射”的含义是反射后的光度在反射前的光度的50%以上。
光学滤光片50被设计成针对半导体发光元件48发出的光的波长范围与由光波长转换陶瓷52转换后的光的波长范围相重叠的预定的重复波长范围的光,透射率要高于反射率。本发明人专心研究开发后发现,通过在这样的重复波长区域中使透射率高于反射率,能够既通过光波长转换陶瓷52合适地转换光的波长,又高效地利用半导体发光元件48所发出的光。因此,通过这样设计能够既抑制光的转换效率的下降,又合适地转换通过光波长转换陶瓷52的光的波长。
图3(b)是表示用于透射过第一实施方式的光学滤光片50的最大入射角度的图。光学滤光片50被设计成可透射的最大入射角θ大于等于45度且小于90度。优选的是光学滤光片50被设计成可透射的最大入射角θ为大于等于50度且小于90度,更优选的是大于等于55度且小于90度。本发明人专心研究开发后发现,通过将可透过光学滤光片50的最大入射角θ设定为这样的值,能够有效地抑制进入到光波长转换陶瓷52的光的光度的减少。因此,能够通过设计光学滤光片50来避免半导体发光元件48发出的光的利用效率的下降。
图4(a)和(b)是表示第一实施方式的发光模块40的制造工艺的图,图4(a)是表示制造中的发光模块40的图。
在第一实施方式中,光波长转换陶瓷52被形成为板状,光学滤光片50被设置在光波长转换陶瓷52的一个表面上。在第一实施方式中,光学滤光片50由分色镜(dichroic)构成,该分色镜是通过在光波长转换陶瓷52的一个表面上交替地层叠蒸镀折射率不同的材料而被多层膜化的结构。当然,光学滤光片50不限于上述情况,例如也可以采用长波通滤光片(long pass filter)或者短波通滤光片(short pass filter)或者带通滤光片(band pass filter)。
这样,在板状的光波长转换陶瓷52的一个面上设置光学滤光片50,做成陶瓷单元54。这样做成的陶瓷单元54也为板状,因此与例如使用粉体的波长转换材料的情况相比,制造发光模块40时的处理变得容易。
接下来,将陶瓷单元54配置在半导体发光元件48的上方,使得光学滤光片50与作为半导体发光元件48的发光面的上表面相抵接。陶瓷单元54可以通过粘接而固定于半导体发光元件48的上表面,也可以通过其他安装方法固定。另外,也可以在半导体发光元件48的上表面与光学滤光片50的下表面之间设置空间。这样配置半导体发光元件48和光波长转换陶瓷52,使得半导体发光元件48所发出的光透射过光学滤光片50后入射到光波长转换陶瓷52中。
图4(b)是表示制造好的发光模块40的图。通过像这样在板状的光波长转换陶瓷52的一个面上预先设置光学滤光片50而做成陶瓷单元54,能够以简单的工艺制造发光模块40。因此,与例如在半导体发光元件48的上方层叠光学滤光片,再层叠作为粉状荧光体的光波长转换材料时相比,能够简易地制造发光模块40。
(第二实施方式)
图5是表示第二实施方式的发光模块60的结构的图。除了取代发光模块40而设置发光模块60以外,车辆用前照灯10的结构与第一实施方式相同。以下,对于与第一实施方式相同的部分标以相同的附图标记并省略说明。
发光模块60在光波长转换陶瓷52的上面还设有光漫射片62。除了设有光漫射片62以外,发光模块60的结构与发光模块40的结构相同。由于使光波长转换陶瓷52透明,半导体发光元件48发出的光的不均容易直接传到外部,因此发光模块40发出的光中产生不均的可能性变高。通过像这样设置光漫射片62,能够抑制发光模块40发出的光的不均。
在制造发光模块60时,首先在光波长转换陶瓷52的一个面上预设光学滤光片50,并且在另一个面上预设光漫射片62而做成陶瓷单元64。接着,将陶瓷单元64配置在半导体发光元件48的上方,使得光学滤光片50与作为半导体发光元件48的发光面的上表面相抵接。通过这样预先做成板状的陶瓷单元64,制造发光模块70时的处理变得容易。也可以在光波长转换陶瓷52的两个面上设置光漫射片62。
也可以是,取代光漫射片62而在光波长转换陶瓷52的另一个面上实施表面处理以使光漫射。例如可以以使光波长转换陶瓷52的另一个面或两个面上产生微小的凹凸的方式来适度地使表面粗糙,实施这样的表面处理。由此,即使不另设作为单独部件的光漫射片62,也能够抑制发光模块40发出的光的不均。
(第三实施方式)
图6是表示第三实施方式的发光模块70的结构的图。除了取代发光模块40而设置发光模块70以外,车辆用前照灯10的结构与第一实施方式相同。以下,对于与上述实施方式相同的部分标以相同的附图标记并省略说明。
发光模块70在光学滤光片50与半导体发光元件48之间设有由石英形成的透明或具有透光性的基板72。光学滤光片50首先被蒸镀在该基板72上而形成光学滤光片模块74。光学滤光片模块74被安装在半导体发光元件48上,使得基板72与半导体发光元件48相接触,进而在其上层叠光波长转换陶瓷52。
也可以将光学滤光片50蒸镀于半导体发光元件48的上表面。另外,光学滤光片50能够比光波长转换陶瓷52容易地蒸镀在这样的基板72上。这样,通过预先形成蒸镀了光学滤光片50的板状的光学滤光片模块74,能够实现光学滤光片50的蒸镀容易化和发光模块70的制造简易化这两者。
另外,例如越增厚基板72,就越有可能在光从其中通过时从基板72的端部泄漏光。本发明人专心研究开发后确认,通过使基板72的厚度在0.5mm以下,能够抑制这样的从基板72端部的光泄露,能够合适地抑制半导体发光元件48发出的光的利用效率的降低。在第三实施方式中,在0.5mm以下的厚度中选择适当的厚度,以避免因蒸镀光学滤光片50时的热而出现翘曲。
(第四实施方式)
图7是表示第四实施方式的发光模块80的结构的图。除了取代发光模块40而设置发光模块80以外,车辆用前照灯10的结构与第一实施方式相同。以下,对于与上述实施方式相同的部分标以相同的附图标记并省略说明。
发光模块80具有半导体发光元件48、光学滤光片82及光波长转换陶瓷84。光学滤光片82和光波长转换陶瓷84都以大致均匀的厚度形成为半球状。光学滤光片82和光波长转换陶瓷84各自的材质等分别与光学滤光片50和光波长转换陶瓷52相同。
光学滤光片82被蒸镀在光波长转换陶瓷84的内表面,形成杯状的陶瓷单元86。陶瓷单元86的边缘部结合于基板44,形成内包半导体发光元件48的样态。通过像这样将光波长转换陶瓷84和光学滤光片82形成为半球状,能够使半导体发光元件48向各个方向发出的光的利用效率提高。另外,陶瓷单元86的内部也可以被填充密封部件。密封部件可以由例如硅等光透射性树脂材料构成。
(第五实施方式)
图8是表示第五实施方式的发光模块90的结构的图。除了取代发光模块40而设置发光模块90以外,车辆用前照灯10的结构与第一实施方式相同。以下,对于与上述实施方式相同的部分标以相同的附图标记并省略说明。
发光模块90具有紫外线发光元件92、光学滤光片94及光波长转换陶瓷96。紫外线发光元件92由发出紫外线的LED元件构成。由于这样的LED元件是公知的,故省略其详细说明。
作为光波长转换部件的光波长转换陶瓷96受紫外线激发而发出可见光。受紫外线激发而发出可见光的光波长转换部件是公知的,故省略关于光波长转换陶瓷96的结构的详细说明。
光波长转换陶瓷96受紫外线激发而发出可见光,但也可能存在未被光波长转换陶瓷96转换波长而通过光波长转换陶瓷96的紫外线。因此,在发光模块90内设有光学滤光片94。光学滤光片94被设置在光波长转换陶瓷96的两个面中的、与紫外线发光元件92相对的面的相反面上。光学滤光片94使光波长转换陶瓷96激发发出的可见光Lv透射到外部。另一方面,光学滤光片94将想要直接透射过光波长转换陶瓷96的紫外光Lu反射,抑制向外部的射出。由此,能够抑制可能有害的紫外光Lu向外部的射出。
(第六实施方式)
图9是第六实施方式的发光模块120的剖面图。除了取代发光模块40而设置发光模块120以外,车辆用前照灯10的结构与第一实施方式相同。以下,对于与上述实施方式相同的部分标以相同的附图标记并省略说明。
发光模块120具有半导体发光元件48和陶瓷单元122。陶瓷单元122具有光学滤光片124和作为光波长转换部件的光波长转换陶瓷126。光波长转换陶瓷126利用与上述光波长转换陶瓷52同样的材料形成,并且外形被形成为矩形的板状。光波长转换陶瓷126的表面由要入射光的入射面126a、要出射光的出射面126b以及位于入射面126a的边缘部与出射面126b的边缘部之间的侧面126c构成。
侧面126c以随着从入射面126a接近出射面126b而逐渐远离光波长转换陶瓷126的中央的方式倾斜。因此,侧面126c相对于出射面126b以小于90°的角度倾斜,相对于入射面126a以大于90°的角度倾斜。
侧面126c是在划切(Dicing)光波长转换陶瓷126时倾斜地切削而形成的。当然,使侧面126c倾斜地形成光波长转换陶瓷126的方法并不限于此。
光学滤光片124还使半导体发光元件48所主要发出的蓝色光透射。另外,光学滤光片124反射被光波长转换陶瓷126转换蓝色光的波长而主要发出的黄色光。
光学滤光片124被设置于光波长转换陶瓷126的入射面126a和侧面126c。通过像这样在光波长转换陶瓷126的表面中除要出射光的出射面126b以外的表面上设置光学滤光片124,能够抑制从出射面126b以外漏出光。因此,能够提高从出射面126b射出的光的亮度。进而,如上所述,侧面126c相对于入射面126a倾斜。由此,能够使在光波长转换陶瓷126的内部朝向侧面126c的光反射向出射面126b。
在第六实施方式中,光学滤光片124也是由分色镜构成,该分色镜通过在光波长转换陶瓷126的入射面126a和侧面126c上交替地层叠蒸镀折射率不同的材料而被多层膜化。光学滤光片124的可透射的最大入射角θ与上述的光学滤光片50相同。当然光学滤光片124不限于此。这样,在板状的光波长转换陶瓷126上设置光学滤光片124而做成陶瓷单元122。
在制造发光模块120时,首先,划切光波长转换陶瓷的基体材料以形成倾斜的侧面126c,这样来设置光波长转换陶瓷126。接着,掩蔽光波长转换陶瓷126的出射面126b,在光波长转换陶瓷126的入射面126a和侧面126c上蒸镀光学滤光片124。然后,除去掩蔽。如此做成陶瓷单元122。
接下来,使光学滤光片124中蒸镀于光波长转换陶瓷126的入射面126a的部分与半导体发光元件48的发光面相抵接地将陶瓷单元122固定在半导体发光元件48上。由此,光波长转换陶瓷126的入射面126a与半导体发光元件48的发光面相对。半导体发光元件48的发光面与光波长转换陶瓷126的入射面126a为大致相同的矩形。陶瓷单元122被载置固定在半导体发光元件48上,使得半导体发光元件48的发光面的边缘部与光波长转换陶瓷126的入射面126a的边缘部重合。陶瓷单元122通过粘接而固定于半导体发光元件48的上表面。当然这两者的固定方法不限于粘接。另外,也可以在半导体发光元件48的上表面与光学滤光片124之间设置空间。这样,配置半导体发光元件48和光波长转换陶瓷126,使得半导体发光元件48所发出的光透射过光学滤光片124而入射到光波长转换陶瓷126的入射面126a。
本发明不限于上述各实施方式,适当组合各实施方式的各要素而成的方式作为本发明实施方式也是有效的。另外,也可以基于本领域技术人员的知识将各种设计变更等的变形加到各实施方式中,增加了这种变形的实施方式也能包含在本发明的范围内。
工业实用性
通过本发明,能够有效利用发光元件发出的光,并且能够谋求含有该发光元件的发光模块的制造工艺的简化。

Claims (15)

1.一种发光模块,其特征在于,包括:
发光元件,其主要发出某范围的波长的光,
光波长转换部件,其将上述发光元件发出的光的波长转换后射出,以及
光学滤光片,其使上述发光元件发出的主要波长的光透射,并使由上述光波长转换部件转换后的主要波长的光反射;
其中,上述光波长转换部件被形成为板状;
上述光学滤光片被设置在上述光波长转换部件的表面上。
2.根据权利要求1所述的发光模块,其特征在于,
上述发光元件被设计成主要发出紫外线区域的波长的光。
3.根据权利要求1或2所述的发光模块,其特征在于,
上述光学滤光片被设置于上述光波长转换部件的表面中要入射光的入射面、和位于上述入射面的边缘部与要出射光的出射面的边缘部之间的侧面,
上述光波长转换部件被配置成使上述发光元件所发出的光透射过上述光学滤光片后入射到上述入射面。
4.一种具有发光元件的发光模块的制造方法,其特征在于,包括:
在转换所入射的光的波长后使之射出的板状的光波长转换部件的至少一个面上设置光学滤光片的步骤,该光学滤光片使上述发光元件发出的主要波长的光透射,并使由上述光波长转换部件转换后的主要波长的光反射,以及
配置上述发光元件和上述光波长转换部件,使得上述发光元件所发出的光透射过上述光学滤光片后入射到上述光波长转换部件中的步骤。
5.根据权利要求4所述的发光模块的制造方法,其特征在于,
在设置上述光学滤光片的步骤中,将上述光学滤光片设置于上述光波长转换部件的表面中要入射光的入射面、和位于上述入射面的边缘部与要出射光的出射面的边缘部之间的侧面;
在配置上述发光元件和上述光波长转换部件的步骤中,配置上述发光元件和上述光波长转换部件使得上述发光元件所发出的光透射过上述光学滤光片后入射到上述光波长转换部件的入射面。
6.一种灯具单元,其特征在于,
包括发光模块和光学部件;
上述发光模块包括:
发光元件,其主要发出某范围的波长的光,
光波长转换部件,其将上述发光元件发出的光的波长转换后射出,以及
光学滤光片,其使上述发光元件发出的主要波长的光透射,并使由上述光波长转换部件转换后的主要波长的光反射;
上述光学部件使从上述发光模块射出的光汇聚;
上述光波长转换部件被形成为板状;
上述光学滤光片被设置在上述光波长转换部件的表面上。
7.一种发光模块,其特征在于,包括:
发光元件,其主要发出某范围的波长的光,
透明的光波长转换部件,其将上述发光元件发出的光的波长转换后射出,以及
光学滤光片,其使上述发光元件发出的主要波长的光透射,并使由上述光波长转换部件转换后的主要波长的光反射。
8.根据权利要求7所述的发光模块,其特征在于,
上述光波长转换部件的转换波长区域的光的全光线透射率为40%以上。
9.根据权利要求8所述的发光模块,其特征在于,
上述光学滤光片针对上述发光元件发出的光的波长范围与由上述光波长转换部件转换后的光的波长范围相重合的预定的重复波长范围的光,透射率高于反射率。
10.根据权利要求8或9所述的发光模块,其特征在于,
还包括光漫射部件,其被设置在上述光波长转换部件的至少单面侧。
11.根据权利要求8或9所述的发光模块,其特征在于,
上述光波长转换部件被形成为至少单面使光漫射。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的发光模块,其特征在于,
上述发光元件被设计为主要发出紫外线区域的波长的光。
13.根据权利要求7至12中的任一项所述的发光模块,其特征在于,
上述光学滤光片被设置于上述光波长转换部件的表面中要入射光的入射面、和位于上述入射面的边缘部与要出射光的出射面的边缘部之间的侧面;
上述光波长转换部件被配置成上述发光元件发出的光透射过上述光学滤光片后入射到上述入射面。
14.一种灯具单元,其特征在于,
包括发光模块和光学部件,
上述发光模块包括:
发光元件,其主要发出某范围的波长的光,
透明的光波长转换部件,其将上述发光元件发出的光的波长转换后射出,以及
光学滤光片,其使上述发光元件发出的主要波长的光透射,并使由上述光波长转换部件转换后的主要波长的光反射;
上述光学部件使从上述发光模块射出的光汇聚。
15.根据权利要求14所述的灯具单元,其特征在于,
上述光波长转换部件的转换波长区域的光的全光线透射率为40%以上。
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