JP2007080864A

JP2007080864A - 発光装置

Info

Publication number: JP2007080864A
Application number: JP2005262920A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Tanaka; 健一郎田中; Koushi Matsushita; 幸詞松下
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】演色性を向上した発光装置を提供する。
【解決手段】色変換部材２０は、シリコーン樹脂のような透明材料を矩形平板状に成形した成形品により構成され、中心線で区切られた２つの領域のうち、一方の色変換領域２１においては、第１のＬＥＤチップ１から放射された青色光によって励起されて緑色光を放射する粒子状の緑色蛍光体からなる蛍光材料が混合され、他方の透明領域２２においては、如何なる蛍光材料も混合されていない。故に第２のＬＥＤチップ２を封止する封止部材（色変換部材２０の透明領域２２）には蛍光材料が混合されていないから、相対的に波長の長い第２の可視光（赤色光）が蛍光材料により散乱されて減衰することがなく、従来例に比較して演色性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）を利用した発光装置に関するものである。

従来、相対的に波長の短い第１の可視光を放射するＬＥＤチップと、ＬＥＤチップが実装されたベース部材と、ベース部材におけるＬＥＤチップの実装面側に配設され第１の可視光によって励起されて第１の可視光の波長よりも波長の長い第２の可視光を放射する蛍光材料を透明材料とともに成形した成形品からなる色変換部材とを備えた発光装置が提案されている。この種の発光装置としては、例えば、第１の可視光として青色光を放射するＬＥＤチップと、第２の可視光として黄色光を放射する蛍光体とを混色させて白色光（白色光の発光スペクトル）を得る白色発光装置（一般に白色ＬＥＤと呼ばれている。）が商品化されている。

ところで、ＬＥＤチップが放射する青色光と蛍光体が放射する黄色光との混色によって白色光を得る場合、青色光や黄色光よりも波長の長い光（赤色光）が不足しているために演色性が低いという問題がある。これに対して、青色光を放射する第１のＬＥＤチップと、赤色光を放射する第２のＬＥＤチップと、青色光によって励起されて青色光の波長よりも波長が長く且つ赤色光よりも波長が短い緑色光を放射する蛍光材料を透明材料とともに成形した成形品からなる色変換部材とを備えた発光装置が提案されている（特許文献１参照）。かかる従来装置においては、青色光と赤色光と緑色光との混色で白色光が得られるとともに第２のＬＥＤチップから赤色光を放射させることで演色性が向上するものである。
特開２００２−５７３７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている従来例では、第２のＬＥＤチップが第１のＬＥＤチップとともに色変換部材で封止されており、第２のＬＥＤチップから放射される赤色光が色変換部材に含まれる蛍光体により散乱されて減衰してしまい、結局は演色性が十分に改善できないという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、演色性を向上した発光装置を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、相対的に波長の短い第１の可視光を放射する第１のＬＥＤチップと、相対的に波長の長い第２の可視光を放射する第２のＬＥＤチップと、第１及び第２のＬＥＤチップが実装されたベース部材と、ベース部材に対して第１及び第２のＬＥＤチップを封止する封止部材と、ベース部材における第１のＬＥＤチップの実装面側に配設され第１のＬＥＤチップが放射する光によって励起されて第１の可視光よりも波長が長く且つ第２の可視光よりも波長が短い第３の可視光を放射する蛍光材料を透明材料とともに成形した成形品からなる色変換部材とを備え、封止部材は、透明材料のみで色変換部材と一体に成形された成形品からなることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、光の放射方向から見たベース部材の略中心に第２のＬＥＤチップが実装されるとともに第２のＬＥＤチップの周囲に複数の第１のＬＥＤチップが実装されたことを特徴とする。

本発明によれば、封止部材には蛍光材料が混合されていないから、相対的に波長の長い第２の可視光が蛍光材料により散乱されて減衰することがなく、従来例に比較して演色性を向上することができる。

本実施形態の発光装置は、図１（ａ）に示すように相対的に波長の短い第１の可視光（青色光）を放射する第１のＬＥＤチップ１と、相対的に波長の長い第２の可視光（赤色光）を放射する第２のＬＥＤチップ２と、第１及び第２のＬＥＤチップ１，２が実装されたベース部材たるパッケージ１０と、パッケージ１０における第１及び第２のＬＥＤチップ１，２の実装面側に配設される色変換部材２０とを備える。

パッケージ１０は、セラミック材料によって略直方体状に形成されるとともに一面には円錐台形状の２つの凹所１１，１２が設けられ、一方の凹所１１の底面に第１のＬＥＤチップ１が実装されるとともに、他方の凹所１２の底面に第２のＬＥＤチップが実装されている。なお、ＬＥＤチップ１，２に対向する凹所１１，１２の内周面には、反射率の高い材料（例えば、アルミナ）からなる反射面が形成されており、ＬＥＤチップ１，２から放射された光が凹所１１，１２の開口面から効率よく出射するようにしてある。

第１のＬＥＤチップ１は、青色光を放射するＧａＮ系青色ＬＥＤチップであり、サファイア基板からなる結晶成長用基板の主表面側にＧａＮ系化合物半導体材料により形成されて、例えばダブルへテロ構造を有する積層構造部からなる発光部がエピタキシャル成長法（例えば、ＭＯＶＰＥ法など）により成長させてある。また、第２のＬＥＤチップ２は、赤色光を放射するＡｌＧａＡｓ系化合物半導体により形成されている。なお、第１及び第２のＬＥＤチップ１，２は、それぞれ凹所１１，１２の底面に形成された金バンプ（図示せず）に、図示しないアノード電極並びにカソード電極を接合することでパッケージ１０に実装されている。また、ＬＥＤチップ１，２が放射する光を集光するレンズ部材を設けてもよい。

色変換部材２０は、シリコーン樹脂のような透明材料を矩形平板状に成形した成形品により構成され、中心線（図１（ａ）における実線）で区切られた２つの領域のうち、一方の領域（以下、色変換領域という。）２１においては、第１のＬＥＤチップ１から放射された青色光によって励起されて緑色光を放射する粒子状の緑色蛍光体からなる蛍光材料が混合され、他方の領域（以下、透明領域という。）２２においては、第２のＬＥＤチップ２から放射された赤色光がそのまま通過するように如何なる蛍光材料も混合されていない。そして、このように構成される色変換部材２０は、色変換領域２１が第１のＬＥＤチップ１を実装した一方の凹所１１を封止し、且つ透明領域２２が第２のＬＥＤチップ２を実装した他方の凹所１２を封止するようにしてパッケージ１０に結合されている。

したがって、第１のＬＥＤチップ１から放射された青色光と緑色蛍光体から放射された緑色光とが色変換部材２０の色変換領域２１から出射され、第２のＬＥＤチップ２から放射された赤色光が色変換部材２０の透明領域２２から出射されるため、青色光と緑色光と赤色光の混色によって白色光が得られることになる。しかも、第２のＬＥＤチップ２を封止する封止部材（色変換部材２０の透明領域２２）には蛍光材料が混合されていないから、相対的に波長の長い第２の可視光（赤色光）が蛍光材料により散乱されて減衰することがなく、従来例に比較して演色性を向上することができる。

なお、図１（ｂ）に示すように光の放射方向（同図における上方向）から見たパッケージ１０の略中心に第２のＬＥＤチップ２を実装するとともに第２のＬＥＤチップ２の周囲に複数の第１のＬＥＤチップ１を配置するようにしても構わない。

（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１第１のＬＥＤチップ
２第２のＬＥＤチップ
１０パッケージ
１１，１２凹所
２０色変換部材
２１色変換領域
２２透明領域

Claims

相対的に波長の短い第１の可視光を放射する第１のＬＥＤチップと、相対的に波長の長い第２の可視光を放射する第２のＬＥＤチップと、第１及び第２のＬＥＤチップが実装されたベース部材と、ベース部材に対して第１及び第２のＬＥＤチップを封止する封止部材と、ベース部材における第１のＬＥＤチップの実装面側に配設され第１のＬＥＤチップが放射する光によって励起されて第１の可視光よりも波長が長く且つ第２の可視光よりも波長が短い第３の可視光を放射する蛍光材料を透明材料とともに成形した成形品からなる色変換部材とを備え、封止部材は、透明材料のみで色変換部材と一体に成形された成形品からなることを特徴とする発光装置。
光の放射方向から見たベース部材の略中心に第２のＬＥＤチップが実装されるとともに第２のＬＥＤチップの周囲に複数の第１のＬＥＤチップが実装されたことを特徴とする請求項１記載の発光装置。