JP2007116116A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDランプ等の発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device such as an LED lamp.
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用いたLEDランプは、液晶ディスプレイ、携帯電話、情報端末等のバックライト、屋内外広告等、多方面への展開が飛躍的に進んでいる。さらに、LEDランプは長寿命で信頼性が高く、また低消費電力、耐衝撃性、高純度表示色、軽薄短小化の実現等の特徴を有することから、産業用途のみならず一般照明用途への適用も試みられている。このようなLEDランプを種々の各種用途に適用する場合、白色発光を得ることが重要となる。 LED lamps using light emitting diodes (LEDs) are rapidly expanding in various fields such as backlights for liquid crystal displays, mobile phones, information terminals, indoor / outdoor advertisements, and the like. In addition, LED lamps have long life and high reliability, and have features such as low power consumption, impact resistance, high-purity display color, and lightness and thinness. Application is also being attempted. When such an LED lamp is applied to various applications, it is important to obtain white light emission.
LEDランプで白色発光を実現する代表的な方式としては、(1)青、緑および赤の各色に発光する3つのLEDチップを使用する方式、(2)青色発光のLEDチップと黄色から橙色間の光を発光する蛍光体とを組合せる方式、(3)紫外線発光のLEDチップと青色、緑色および赤色の三色混合蛍光体(以下、RGB蛍光体と記す)とを組合せる方式の3つが挙げられる。これらのうち、一般的には(2)の方式が広く実用化されている。また、(3)の方式で発光効率8.2lm/W、平均演色評価数Ra86〜90が得られたことが報告されている。さらに、(2)の方式においても黄色光から橙色光間の光を発光する蛍光体に加えて赤色発光蛍光体を使用することで、平均演色評価数Raの増加も期待されている。 Typical methods for realizing white light emission with LED lamps are (1) a method using three LED chips that emit blue, green, and red colors, and (2) a blue light emitting LED chip between yellow and orange. There are three methods: combining the phosphor that emits the light of (3), combining the LED chip that emits ultraviolet light and the three-color mixed phosphor of blue, green, and red (hereinafter referred to as RGB phosphor). Can be mentioned. Of these, the method (2) is generally widely used. In addition, it is reported that the luminous efficiency of 8.2 lm / W and average color rendering index Ra86 to 90 were obtained by the method (3). Further, in the method (2), an increase in the average color rendering index Ra is expected by using a red light emitting phosphor in addition to a phosphor emitting light between yellow light and orange light.
上記した(2)および(3)の方式を適用したLEDランプの構造としては、例えばLEDチップを装備したカップ型のフレーム内に蛍光体を混合した透明樹脂を流し込み、これを固化させて蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂層を形成した構造等が提案されている(例えば特許文献1参照)。また、蛍光体を混合した透明樹脂をシート状に成形し、これを例えばLEDチップが配置されたフレームに固定させて蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂層を形成した構造等も提案されている。このようなLEDランプにおいては、フリップチップ等のLEDチップの電極形状に基づく光の取出し効率の向上、またチップ形状の検討による配光制御等が進められており、チップ前面への光量は増加する傾向にある。 As the structure of the LED lamp to which the above methods (2) and (3) are applied, for example, a transparent resin mixed with a phosphor is poured into a cup-shaped frame equipped with an LED chip, and this is solidified to phosphor. The structure etc. which formed the fluorescent substance containing resin layer containing are proposed (for example, refer patent document 1). In addition, a structure in which a transparent resin mixed with a phosphor is formed into a sheet shape, which is fixed to a frame on which an LED chip is disposed, for example, and a phosphor-containing resin layer containing the phosphor is formed has been proposed. . In such LED lamps, improvement of light extraction efficiency based on the electrode shape of the LED chip such as a flip chip, and light distribution control by examining the chip shape are promoted, and the amount of light to the front surface of the chip increases. There is a tendency.
チップ前面への光量の増加に伴って、上記した蛍光体含有樹脂層の厚さ(光路長)等が光取出し効率に影響を及ぼすようになってきている。一般に、図5に示すように、蛍光体含有樹脂層の厚みを所定の範囲に制御することによって、LEDランプの発光効率が改善されることが知られている。 As the amount of light to the front surface of the chip increases, the thickness (optical path length) of the phosphor-containing resin layer described above affects the light extraction efficiency. Generally, as shown in FIG. 5, it is known that the luminous efficiency of an LED lamp is improved by controlling the thickness of the phosphor-containing resin layer within a predetermined range.
このように蛍光体含有樹脂層の厚さを制御するとともに、蛍光体含有樹脂層の厚みに応じて、含有される蛍光体の配合量を調整することにより、よりLEDランプの発光効率が改善されることが知られている。例えば、蛍光体含有樹脂層の厚さが薄い場合には、透明樹脂に対する蛍光体の配合量を多めにし、蛍光体含有樹脂層の厚さが厚い場合には、透明樹脂に対する蛍光体の配合量を少なめに調整している。
しかしながら、上述したような従来の蛍光体含有樹脂層を有するLEDランプにおいて、蛍光体含有樹脂層の厚みと蛍光体の配合量の最適化は十分といえるものではない。例えば、200μm程度の薄い蛍光体含有樹脂層の場合には、蛍光体を透明樹脂に対して30重量%程度配合すると、蛍光体含有樹脂層中に含有された蛍光体の粒間が狭くなり、この粒間をLEDチップから放射された光がすり抜けることが困難になる。したがって、LEDチップから放射された光が蛍光体含有樹脂層中の蛍光体粒間をすり抜けた光と、LEDチップからの光により励起された蛍光体自体の発光とに基づくLEDランプの発光効率の低下を招く傾向にあった。さらに、所望の色温度を得ることができなかった。 However, in the LED lamp having the conventional phosphor-containing resin layer as described above, optimization of the thickness of the phosphor-containing resin layer and the blending amount of the phosphor is not sufficient. For example, in the case of a thin phosphor-containing resin layer of about 200 μm, when the phosphor is blended by about 30% by weight with respect to the transparent resin, the intergranularity of the phosphor contained in the phosphor-containing resin layer becomes narrow, It becomes difficult for light emitted from the LED chip to pass through between the grains. Therefore, the light emission efficiency of the LED lamp is based on the light emitted from the LED chip passing through the phosphor particles in the phosphor-containing resin layer and the light emission of the phosphor itself excited by the light from the LED chip. There was a tendency to cause a decline. Furthermore, the desired color temperature could not be obtained.
本発明の目的は、蛍光体含有樹脂層の厚みと含有された蛍光体の配合量とを最適化した上で、発光効率を向上させるとともに色温度の調整を行うことが可能な発光装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light emitting device capable of improving the luminous efficiency and adjusting the color temperature while optimizing the thickness of the phosphor-containing resin layer and the blending amount of the contained phosphor. There is to do.
請求項1記載の発光装置は、発光素子と;透明樹脂とこの透明樹脂に対して5〜20重量%の蛍光体が含有され、前記発光素子を覆うように配置された厚さが400〜800μmの蛍光体含有樹脂層と;を具備することを特徴としている。
The light-emitting device according to
また、請求項2記載の発光装置は、凹部を有する基材と;前記凹部内に配置された発光素子と;前記発光素子を覆うように配置された透明樹脂層と;透明樹脂とこの透明樹脂に対して5〜20重量%の蛍光体が含有され、前記基材の凹部を覆うように配置された厚さが300〜800μmのシート状蛍光体含有樹脂層と;を具備することを特徴としている。
The light-emitting device according to
請求項3記載の発光装置は、請求項1または2記載の発光装置であって、前記発光素子は青色光を放射する発光ダイオードチップを有し、かつ、前記蛍光体は前記発光ダイオードチップから放射された青色光により励起されて、黄緑色光から橙色光の間の光を発光する黄色系蛍光体を有することを特徴としている。
The light-emitting device according to
請求項4に記載の発光装置は、青色発光する発光素子と;平均粒径10〜20μmの黄色系蛍光体および透明樹脂を有し、膜厚400〜500μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して15.0〜17.0重量%であり、膜厚500〜600μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して12.0〜15.0重量%であり、膜厚600〜700μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して10.0〜12.0重量%であり、膜厚700〜800μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して7.5〜10.0重量%であり、前記発光素子からの青色と前記蛍光体からの黄色が混色されて色温度2850K(ケルビン)以上5000K未満となるように構成された蛍光体含有樹脂層と;を具備することを特徴としている。 The light-emitting device according to claim 4 has a light-emitting element that emits blue light; a yellow phosphor having an average particle diameter of 10 to 20 μm and a transparent resin, and a blending ratio of the phosphor when the film thickness is 400 to 500 μm. The blending ratio of the phosphor when the film thickness is 500 to 600 μm is 12.0 to 15.0 wt% with respect to the transparent resin. The blending ratio of the phosphor when the film thickness is 600 to 700 μm is 10.0 to 12.0 wt% with respect to the transparent resin, and the blending ratio of the phosphor when the film thickness is 700 to 800 μm is the above-described ratio. It is 7.5 to 10.0% by weight with respect to the transparent resin, and is configured such that the blue color from the light emitting element and the yellow color from the phosphor are mixed to have a color temperature of 2850K (Kelvin) or more and less than 5000K. A phosphor-containing resin layer; It is characterized by that.
請求項5に記載の発光装置は、青色発光する発光素子と;平均粒径10〜20μmの黄色系蛍光体および透明樹脂を有し、膜厚400〜500μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して12.0〜15.0重量%であり、膜厚500〜600μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して10.0〜12.0重量%であり、膜厚600〜700μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して7.5〜10.0重量%であり、膜厚700〜800μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して6.5〜7.5重量%であり、前記発光素子からの青色と前記蛍光体からの黄色が混色されて色温度5000K(ケルビン)以上10000K以下となるように構成された蛍光体含有樹脂層と;を具備することを特徴としている。
The light-emitting device according to
上記した請求項1ないし請求項5記載の発明において、特に指定しない限り、用語の定義及び技術的意味は以下の通りである。
In the above-described inventions according to
発光素子は、放射した光で蛍光体を励起して可視光を発光させるものである。本発明で用いられる発光素子としては、例えば青色発光タイプのLEDチップや紫外発光タイプのLEDチップ等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではなく、蛍光体を励起して可視光を発光させることが可能な発光素子であれば、発光装置の用途や目的とする発光色等に応じて種々の発光素子を使用することができる。 The light emitting element emits visible light by exciting a phosphor with emitted light. Examples of the light emitting element used in the present invention include a blue light emitting type LED chip and an ultraviolet light emitting type LED chip. However, the light-emitting element is not limited thereto, and various light-emitting elements can be used depending on the use of the light-emitting device, the target light emission color, or the like as long as the light-emitting element can excite the phosphor and emit visible light. Can be used.
蛍光体は、発光素子から放射された光により励起されて可視光を発光し、この蛍光体から発光される可視光と発光素子から放射される光との混色によって、あるいは蛍光体から発光される可視光または可視光自体の混色によって、発光装置として所望の発光色を得るものである。蛍光体の種類は特に限定されるものではなく、目的とする発光色や発光素子から放射される光等に応じて適宜に選択される。 The phosphor is excited by light emitted from the light emitting element to emit visible light, and is emitted by a color mixture of visible light emitted from the phosphor and light emitted from the light emitting element or from the phosphor. A desired light-emitting color is obtained as a light-emitting device by color mixing of visible light or visible light itself. The type of the phosphor is not particularly limited, and is appropriately selected according to the intended emission color, light emitted from the light emitting element, and the like.
蛍光体含有樹脂層は、蛍光体を保持するものである。蛍光体含有樹脂層は、透明樹脂と、透明樹脂に対する最適配合比である5〜20重量%の蛍光体とを混合し、発光素子を覆うように塗布され、これを固化してなる。透明樹脂としては、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の各種液状透明樹脂を適用することができる。蛍光体含有樹脂層は、発光効率の向上を図る上で、400〜800μmの厚み(光路長)を有することが好ましい。 The phosphor-containing resin layer holds the phosphor. The phosphor-containing resin layer is formed by mixing a transparent resin and 5 to 20% by weight of a phosphor, which is the optimum blending ratio with respect to the transparent resin, and coating the light-emitting element to solidify it. As the transparent resin, for example, various liquid transparent resins such as an epoxy resin and a silicone resin can be applied. The phosphor-containing resin layer preferably has a thickness (optical path length) of 400 to 800 μm in order to improve luminous efficiency.
また、本発明では、蛍光体を添加、混合した透明樹脂をシート状に成形したシート状蛍光体含有樹脂層を適用してもよい。以下に、シート状蛍光体含有樹脂層を適用した本発明の発光装置の構成について説明する。基材の凹部内には、底面から上方へ向けて発光素子、発光素子を覆う透明樹脂層、シート状蛍光体含有樹脂層がこの順に設けられている。 Moreover, in this invention, you may apply the sheet-like fluorescent substance containing resin layer which shape | molded the transparent resin which added and mixed the fluorescent substance in the sheet form. Below, the structure of the light-emitting device of this invention to which the sheet-like fluorescent substance containing resin layer is applied is demonstrated. In the concave portion of the base material, a light emitting element, a transparent resin layer covering the light emitting element, and a sheet-like phosphor-containing resin layer are provided in this order from the bottom to the top.
基材は、例えば回路パターンやリード端子のような配線部を有する基板と、この基板上に設けられ外部に開口した凹部を形成するフレームから構成されている。なお、フレームを使用せずに基板上に凹部を形成して基材を作製してもよい。 The base material is composed of, for example, a substrate having a wiring portion such as a circuit pattern or a lead terminal, and a frame that is provided on the substrate and forms a recess that opens to the outside. In addition, you may form a base material by forming a recessed part on a board | substrate, without using a flame | frame.
透明樹脂層は、凹部内の発光素子を封止するものであり、例えばエポキシ樹脂等の透明樹脂を凹部内にディスペンサ等を用いて充填することにより形成される。透明樹脂層には、その上端に密着させた状態でシート状蛍光体含有樹脂層が設けられている。 A transparent resin layer seals the light emitting element in a recessed part, for example, is formed by filling transparent resin, such as an epoxy resin, into a recessed part using a dispenser etc. The transparent resin layer is provided with a sheet-like phosphor-containing resin layer in close contact with the upper end thereof.
シート状蛍光体含有樹脂層は、蛍光体を保持するものであり、透明樹脂と、透明樹脂に対する最適配合比である5〜20重量%の蛍光体とを混合してシート状に成形し、基材の凹部を被覆するようにして配置される。シート状蛍光体含有樹脂層は、発光効率の向上を図る上で、300〜800μmの厚み(光路長)を有することが好ましい。 The sheet-like phosphor-containing resin layer holds the phosphor, is formed by mixing a transparent resin and 5 to 20% by weight of a phosphor, which is the optimum blending ratio with respect to the transparent resin, to form a sheet. It arrange | positions so that the recessed part of material may be coat | covered. The sheet-like phosphor-containing resin layer preferably has a thickness (optical path length) of 300 to 800 μm in order to improve luminous efficiency.
請求項1記載の発光装置によれば、蛍光体の最適配合比を透明樹脂に対して5〜20重量%とした上で、蛍光体含有樹脂層の厚さを400〜800μmに制御することによって、発光効率を向上させることが可能な発光装置を提供することができる。
According to the light emitting device of
請求項2記載の発光装置によれば、蛍光体の最適配合比を透明樹脂に対して5〜20重量%とした上で、蛍光体含有樹脂層の厚さを300〜800μmに制御することによって、優れた発光効率を発揮する発光装置を提供することができる。
According to the light emitting device of
請求項3記載の発光装置によれば、いわゆる電球色の発光装置を提供することができる。 According to the light emitting device of the third aspect, a so-called light bulb colored light emitting device can be provided.
請求項4記載の発光装置によれば、上述した青色発光素子と上記同様に平均粒径10〜20μmの黄色系蛍光体および透明樹脂を有する蛍光体含有樹脂層とを含む発光装置において、前記蛍光体含有樹脂層の黄色系蛍光体の含有量と前記蛍光体含有樹脂層の厚さとを適宜制御し、両者を適宜バランスさせるようにしているので、色温度2850K以上5000K未満の電球色から温白色の白色光を得ることができる。 According to the light-emitting device according to claim 4, in the light-emitting device including the above-described blue light-emitting element and the phosphor-containing resin layer having a yellow fluorescent material having an average particle diameter of 10 to 20 μm and a transparent resin as described above, The content of the yellow phosphor in the body-containing resin layer and the thickness of the phosphor-containing resin layer are appropriately controlled, and the two are appropriately balanced. Therefore, the light bulb color from 2850K to less than 5000K is warm white White light can be obtained.
請求項5記載の発光装置によれば、上述した青色発光素子と上記同様に平均粒径10〜20μmの黄色系蛍光体および透明樹脂を有する蛍光体含有樹脂層とを含む発光装置において、前記蛍光体含有樹脂層の黄色系蛍光体の含有量と前記蛍光体含有樹脂層の厚さとを適宜制御し、両者を適宜バランスさせるようにしているので、色温度5000K以上10000K以下の昼光の白色光を得ることができる。
According to the light-emitting device of
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の発光装置をLEDランプに適用した第1の実施形態の構成を示す断面図、図2は、図1に示すLEDランプを例えば一平面上に3行3列のマトリックス状に複数配置した発光ダイオードモジュールの一例を示す平面図、図3は、図2のA−A線断面図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a first embodiment in which the light-emitting device of the present invention is applied to an LED lamp. FIG. 2 is a diagram of the LED lamp shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2.
図1〜図3に示すLEDランプ1は、発光素子としてLEDチップ2を有している。LEDチップ2には、例えば青色発光タイプのLEDチップや紫外発光タイプのLEDチップ等が用いられている。このLEDチップ2は、電気絶縁層4を介して基板5上に設けられた回路パターン8上に搭載されている。
The
基板5上には、上方に向けて円錐台状に開口したキャビティ3(凹部)を形成するフレーム6が設けられており、LEDチップ2はキャビティ3内に配置されている。LEDチップ2が配置されたキャビティ3内には、透明樹脂に蛍光体を含有してなる蛍光体含有樹脂層9が充填されており、LEDチップ2は蛍光体含有樹脂層9で封止されている。透明樹脂としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の液状透明樹脂が好ましい。LEDランプ1に印加された電気エネルギーは、LEDチップ2で青色光や紫外線に変換され、それらの光は、蛍光体含有樹脂層9中に含有された蛍光体でより長波長の光に変換される。そして、LEDチップ2から放射される光の色と蛍光体の発光色とに基づく色、例えば白色の光がLEDランプ1から放出される。
On the
上述した蛍光体含有樹脂層9は、LEDランプ1から所望の光量を得る上で、例えばシリコーン樹脂等の透明樹脂に対して蛍光体を5〜20重量%、好ましくは10〜15重量%添加、混合した後、LEDチップ2が配置されたキャビティ3内にディスペンサ等を用いて充填し、熱硬化することにより形成される。この際、気泡の巻き込み等を抑制する上で、透明樹脂の樹脂粘度が、25℃において0.1〜10Pa・sの範囲であることが好ましい。これによって、前記透明樹脂を含む蛍光体含有樹脂9中の気泡密度を低減することができ、生成した光の乱反射を防止することができるので、優れた発光効率を発揮する発光装置を提供することができる。
The phosphor-containing
このように形成された蛍光体含有樹脂層9は、400〜800μm、好ましくは500〜600μmの厚さを有する。400μm未満であると、所望の光量を得るのに十分な量の蛍光体量を配合すると、蛍光体含有樹脂層9において蛍光体の粒間が狭くなる。したがって、LEDチップ2から放射される光が蛍光体含有樹脂層9を通過し難くなり、LEDチップ2から放射される光と、この光で励起され発光する樹脂層9中の蛍光体自体の発光とに基づく所望の光量が得られ難くなり、LEDランプ1の発光効率の低下を招く。一方、800μmを越えると、LEDチップ2から放射される光が蛍光体含有樹脂層9の上部(例えば白色光放出側)まで届かず、蛍光体含有樹脂層9中の蛍光体を十分に励起し難くなり、所望の光量を得ることが困難になる。
The phosphor-containing
なお、平均粒径が10〜20μmの範囲の蛍光体粒子を使用することが好ましい。前記平均粒径が10μm未満であると、蛍光体粒子の発光効率が減少し、しいてはLEDランプ1の発光効率が現象する。また、前記平均粒径が20μmを超えると、樹脂層9中で前記蛍光体粒子が沈降する。また、樹脂層9をキャビティ3内に充填する際に使用するディスペンサのノズルのつまりが頻繁に発生し、歩留まり低下となる場合がある。平均粒径は、例えば製造工程で篩い分け等の分級処理を実施することにより制御することができる。
In addition, it is preferable to use the fluorescent substance particle whose average particle diameter is the range of 10-20 micrometers. When the average particle size is less than 10 μm, the luminous efficiency of the phosphor particles decreases, and the luminous efficiency of the
なお、平均粒径10〜20μmに分級しても、実際には、10μm未満のものや20μmを超えるものが存在する。これは分級後に粒子が砕けたり、湿気によって結合したりするものがあるからである。したがって、平均粒径10〜20μmに分級したときには、個数又は重量で、全体の約70%以上が上記10〜20μmの範囲にあれば良い。 In addition, even if classified to an average particle size of 10 to 20 μm, there are actually those having a particle diameter of less than 10 μm or exceeding 20 μm. This is because some particles are crushed or bonded by moisture after classification. Accordingly, when the particles are classified into an average particle size of 10 to 20 μm, it is sufficient that about 70% or more of the whole is in the range of 10 to 20 μm by number or weight.
蛍光体含有樹脂層9中に含有された蛍光体は、LEDチップ2から放射される光、例えば青色光や紫外線により励起されて可視光を発光するものである。蛍光体含有樹脂層9は発光部として機能するものであり、LEDチップ2の発光方向前方に配置されている。蛍光体の種類は目的とするLEDランプ1の発光色に応じて適宜に選択されるものであり、特に限定されるものではない。
The phosphor contained in the phosphor-containing
例えば、青色発光タイプのLEDチップ2を使用して白色発光を得る場合には、黄色光から橙色光間の光を発光する黄色系蛍光体が主として用いられる。また、演色性等の向上を図るために、黄色系蛍光体に加えて赤色発光蛍光体を使用してもよい。黄色光から橙色光間の光を発光する黄色系蛍光体としては、例えばRE3(Al,Ga)5O12:Ce蛍光体(REはY、GdおよびLaから選ばれる少なくとも1種を示す。以下同じ)等のYAG蛍光体、AE2SiO4:Eu蛍光体(AEはSr、Ba、Ca等のアルカリ土類元素である。以下同じ)等の珪酸塩蛍光体、酸化物蛍光体が用いられる。
For example, when the white light emission is obtained using the blue light emitting
また、紫外発光タイプのLEDチップ2を使用して白色発光を得る場合には、RGB蛍光体が主として用いられる。青色発光蛍光体としては、例えばAE10(PO4)6Cl12:Eu蛍光体のようなハロ燐酸塩蛍光体や(Ba,Mg)Al10O17:Eu蛍光体のようなアルミン酸塩蛍光体等が用いられる。緑色発光蛍光体としては、(Ba,Mg)Al10O17:Eu,Mn蛍光体のようなアルミン酸塩蛍光体等が用いられる。赤色発光蛍光体としては、La2O2S:Eu蛍光体のような酸硫化物蛍光体等が用いられる。
In the case where white light emission is obtained using the ultraviolet light emitting
さらに、上記したような蛍光体に代えて、組成に応じて種々の発光色が得られる窒化物系蛍光体(例えばAE2Si5N8:Eu)、酸窒化物系蛍光体(例えばY2Si3O3N4:Ce)、サイアロン系蛍光体(例えばAEx(Si,Al)12(N,O)16:Eu)等を適用してもよい。なお、LEDランプ1は白色発光ランプに限られるものではなく、白色以外の発光色を有するLEDランプ1を構成することも可能である。LEDランプ1で白色以外の発光、例えば中間色の発光を得る場合には、目的とする発光色に応じて種々の蛍光体が適宜に使用される。
Further, in place of the above-described phosphor, a nitride-based phosphor (for example, AE 2 Si 5 N 8 : Eu) or an oxynitride-based phosphor (for example, Y 2 ) capable of obtaining various emission colors depending on the composition. Si 3 O 3 N 4 : Ce), a sialon-based phosphor (for example, AEx (Si, Al) 12 (N, O) 16 : Eu), or the like may be applied. The
したがって、本実施形態によれば、蛍光体含有樹脂層9中の蛍光体の最適配合比を5〜20重量%とするとともに、蛍光体含有樹脂層9の厚さを400〜800μmの範囲で容易に制御可能にすることによって、LEDランプ1の発光効率の向上を図ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the optimum blending ratio of the phosphors in the phosphor-containing
なお、青色発光タイプのLEDチップ2を使用し、蛍光体として黄色系蛍光体を含む蛍光体樹脂層9を使用する場合、樹脂層9の、膜厚400〜500μmのときの前記蛍光体の配合比を樹脂層9を構成する透明樹脂に対して15.0〜17.0重量%とし、膜厚500〜600μmのときの前記蛍光体の配合比を前記透明樹脂に対して12.0〜15.0重量%とし、膜厚600〜700μmのときの前記蛍光体の配合比を前記透明樹脂に対して10.0〜12.0重量%とし、膜厚700〜800μmのときの前記蛍光体の配合比を前記透明樹脂に対して7.5〜10.0重量%とすれば、LEDチップ2からの青色と前記蛍光体からの黄色が混色されて色温度2850K以上5000K未満の電球色から温白色の白色光を得ることができる。
In addition, when using the blue light emission
また、青色発光タイプのLEDチップ2を使用し、蛍光体として黄色系蛍光体を含む蛍光体樹脂層9を使用する場合、樹脂層9の、膜厚400〜500μmのときの前記蛍光体の配合比を前記透明樹脂に対して12.0〜15.0重量%とし、膜厚500〜600μmのときの前記蛍光体の配合比を前記透明樹脂に対して10.0〜12.0重量%とし、膜厚600〜700μmのときの前記蛍光体の配合比を前記透明樹脂に対して7.5〜10.0重量%とし、膜厚700〜800μmのときの前記蛍光体の配合比を前記透明樹脂に対して6.5〜7.5重量%とすれば、LEDチップ2からの青色と前記蛍光体からの黄色が混色されて色温度5000K以上10000K以下の昼光の白色光を得ることができる。
Further, when the blue light emitting
なお、本実施形態では、フラットタイプSMD型のLEDランプ1を例に挙げて説明したが、特に限定されるものでなく、例えば砲弾型(又は丸型)のLEDランプに適用することもできる。また、LEDランプ1をマトリックス状に複数配置した発光ダイオードモジュール21について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複数のLEDランプ1をそれぞれ1列状に形成してもよく、さらにLEDランプ1はそれぞれ単数でもよい。
In the present embodiment, the flat type SMD
(第2の実施形態)
次に、本発明の発光装置をLEDランプに適用した第2の実施形態について、図4を参照して説明する。図4は、本発明の発光装置をLEDランプに適用した第2の実施形態の構成を示す断面図である。第2の実施形態によるLEDランプ31は、キャビティ3内のLEDチップ2を封止する透明樹脂層32と、透明樹脂層32の上端に密着されるようにフレーム6に固定された蛍光体シート33を有する点で、上述した第1の実施形態とは異なる。なお、第1の実施形態に係る発光装置の構成と同一の構成部分には、同一の符号を付して、その説明を簡略または省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the light emitting device of the present invention is applied to an LED lamp will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a second embodiment in which the light emitting device of the present invention is applied to an LED lamp. The
第2の実施形態のLEDランプ31において、LEDチップ2が配置されたキャビティ3内には例えばシリコーン樹脂等の透明樹脂層32が充填されており、LEDチップ2は透明樹脂層32で封止されている。LEDランプ31に印加された電気エネルギーは、LEDチップ2で例えば青色光や紫外線に変換され、それらの光は透明樹脂層32を透過して、蛍光体シート33中に含有された蛍光体で、より長波長の光に変換される。そして、LEDチップ2から放射される光の色と蛍光体の発光色とに基づく色、例えば白色の光がLEDランプ31から放出される。
In the
上述した透明樹脂層32は、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の液状透明樹脂を、LEDチップ2が配置されたキャビティ3内にディスペンサ等を用いて充填し、熱硬化することにより形成される。この際、気泡の巻き込み等を抑制する上で、樹脂粘度が25℃において0.1〜10Pa・sの範囲であることが好ましい。なお、透明樹脂層32は、LEDチップ2の屈折率と空気の屈折率が異なるため、光取り出し効率を高めるために充填している。
The
キャビティ3の開口部には蛍光体シート33が、透明樹脂層32の上端に密着させた状態でフレーム6に例えば接着、ハーメチックシール、圧着等の方法によって固定されている。蛍光体シート33は、LEDランプ31の所望の光量を得る上で、シリコーン樹脂等の透明樹脂に対して蛍光体を5〜20重量%、好ましくは10〜15重量%添加、混合した後、例えばドクターブレード法等により150℃で1時間硬化することにより形成される。なお、透明樹脂と蛍光体とを混合する際に気泡が混入した場合には、真空脱泡して気泡を除去することが好ましい。
In the opening of the
このようにして形成される蛍光体シート33の厚さは、300〜800μm、好ましくは400〜600μm程度であることが好ましい。蛍光体シート33の厚さが300μm未満であると、所望の光量を得るのに十分な量の蛍光体量を含有し難くなる。すなわち、所望の光量を得るのに十分な量の蛍光体を配合させると、蛍光体シート33において蛍光体の粒間が狭くなり、LEDチップ2から放射される例えば青色光が蛍光体シート33を通過し難くなる。したがって、LEDチップ2から放射される光と、この光で励起され発光する蛍光体シート33中の蛍光体自体の発光とに基づく所望の光量が得られ難くなり、LEDランプ31の発光効率の低下を招く。一方、800μmを越えると、LEDチップ2から放射される例えば青色光が蛍光体シート33の上部(例えば白色光放出側)まで届かず、蛍光体シート33中の蛍光体を十分に励起し難くなり、所望の光量を得ることが困難になる。なお、LEDランプ31の発光効率を向上させる上で、平均粒径が10〜15μmの範囲の蛍光体粒子を使用することが好ましい。
The thickness of the
したがって、本実施形態によれば、蛍光体シート33中の蛍光体の最適配合比を10〜15重量%とするとともに、蛍光体シート33の厚さを300〜800μmの範囲で容易に制御可能にすることによって、LEDランプ31の発光効率の向上を図ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the optimum blending ratio of the phosphors in the
(第3の実施形態)
図6及び図7は、本発明の第3の実施形態に係わるLEDパッケージを形成する発光装置を示している。図6は、前記発光装置の平面図であり、図7は、図6に示す発光装置をF2線に沿って切った場合の縦断面図である。なお、本実施形態に関する図6及び7おいて、上述した実施形態に関する図面と同様の構成要素に対しては同じ参照数字を用いて表している。
(Third embodiment)
6 and 7 show a light emitting device for forming an LED package according to the third embodiment of the present invention. 6 is a plan view of the light emitting device, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the light emitting device shown in FIG. 6 taken along line F2. 6 and 7 relating to the present embodiment, the same reference numerals are used for the same constituent elements as those in the drawings relating to the above-described embodiment.
図6及び7に示す発光装置1は、パッケージ基板例えば装置基板5と、反射層41と、回路パターン8と、複数好ましくは多数のLEDチップ例えば半導体発光素子2と、接着層42と、リフレクタ44と、蛍光体含有樹脂層9と、光拡散部材43とを備えて形成されている。本例において、蛍光体含有樹脂層9は封止部材としても機能する。
The
装置基板5は、金属又は絶縁材例えば合成樹脂製の平板からなるとともに、発光装置1に必要とされる発光面積を得るために所定形状例えば長方形状をなしている。装置基板5を合成樹脂製とする場合、例えばガラス粉末入りのエポキシ樹脂等で形成できる。装置基板5を金属製とする場合は、この装置基板5の裏面からの放熱性が向上し、装置基板5の各部温度を均一にすることができ、同じ波長域の光を発する半導体発光素子2の発光色のばらつきを抑制することができる。なお、このような作用効果を奏する金属材料としては、10W/m・K以上の熱伝導性に優れた材料、具体的にはアルミニウム、又はその合金を例示することができる。
The
反射層41は、所定数の半導体発光素子2を配設し得る大きさであって、例えば装置基板5の表面全体に被着されている。反射層41は、400nm〜740nmの波長領域で85%以上の反射率を有した白色の絶縁材から構成することができる。このような白色絶縁材としては、接着シートからなるブリプレグ(pre-preg)を使用することができる。このようなプリプレグは、例えば酸化アルミニウム等の白色粉末が混入された熱硬化性樹脂をシート基材に含浸させて形成することができる。反射層41はそれ自体の接着性により装置基板5の表面となる一面に接着される。
The
回路パターン8は、各半導体発光素子2への通電要素として、反射層41の装置基板5が接着された面とは反対側の面に接着されている。この回路パターン8は、例えば各半導体発光素子2を直列に接続するために、図7に示すように装置基板5及び反射層41の長手方向に所定間隔ごとに点在して2列形成されている。一方の回路パターン8列の一端側に位置された端側回路パターン8aには給電パターン部8cが一体に連続して形成され、同様に他方の回路パターン8列の一端側に位置された端側回路パターン8aには給電パターン部8dが一体に連続して形成されている。
The
給電パターン部8c,8dは反射層41の長手方向一端部に並べて設けられ、互いに離間して反射層41により絶縁されている。これらの給電パターン部8c,8dの夫々に電源に至る図示しない電線が個別に半田付け等で接続されるようになっている。
The power
回路パターン8は次に説明する手順で形成される。まず、未硬化の前記熱硬化性樹脂が含浸されたブリプレグからなる反射層41を装置基板5上に貼付けた後に、反射層41上にこれと同じ大きさの銅箔を貼付ける。次に、こうして得た積層体を加熱するとともに加圧して、熱硬化性樹脂を硬化させることによって、装置基板5と銅箔を反射層41に圧着し接着を完了させる。次いで、銅箔上にレジスト層を設けて、銅箔をエッチング処理した後に、残ったレジスト層を除去することによって、回路パターン8を形成する。銅箔からなる回路パターン8の厚みは例えば35μmである。
The
各半導体発光素子2は、例えば窒化物半導体を用いてなるダブルワイヤー型のLEDチップからなり、図6に示すように透光性を有する素子基板2b一面に半導体発光層2aを積層して形成されている。素子基板2bは例えばサファイア基板で作られている。この素子基板2bの厚みは、回路パターン8より厚く、例えば90μmとする。
Each semiconductor
半導体発光層2aは、素子基板2bの主面上に、バッファ層、n型半導体層、発光層、p型クラッド層、P型半導体層を順次積層して形成されている。発光層は、バリア層とウ工ル層を交互に積層した量子井戸構造をなしている。n型半導体層にはn側電極が設けられ、p型半導体層上にもp側電極が設けられている。この半導体発光層2aは、反射膜を有しておらず、厚み方向の双方に光を放射できる。
The semiconductor
図7に示すように各半導体発光素子2は、装置基板5の長手方向に隣接した回路パターン8間に夫々配置されて、白色の反射層41の同一面上に接着層42により接着されている。具体的には、半導体発光層2aが積層された素子基板2bの一面と平行な他面が接着層42により反射層41に接着されている。この接着により、回路パターン8及び半導体発光素子2は反射層41の同一面上で直線状に並べられるので、この並び方向に位置した半導体発光素子2の側面と回路パターン8とは近接して対向するように設けられている。
As shown in FIG. 7, each semiconductor
接着層42の厚みは例えば5μm以下とすることができる。接着層42には、例えば5μm以下の厚みで光透過率が70%以上の透光性を有した接着剤、例えばシリコーン樹脂系の接着剤を好適に使用できる。
The thickness of the
図6及び7に示すように各半導体発光素子2の電極と半導体発光素子2の両側に近接配置された回路パターン8とは、ワイヤボンディングにより設けられたボンディングワイヤ7で接続されている。更に、前記二列の回路パターン8列の他端側に位置された端側回路パターン8b同士も、ワイヤボンディングにより設けられたボンディングワイヤ7(図6参照)で接続されている。したがって、本実施形態の場合、各半導体発光素子2は直列に接続されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the electrode of each semiconductor
以上の装置基板5、反射層41、回路パターン8、各半導体発光素子2、接着層42、及びボンディングワイヤ7により、発光装置1の面発光源が形成されている。
The surface emitting source of the
リフレクタ44は、一個一個又は数個の半導体発光素子2ごとに個別に設けられるものではなく、反射層41上の全ての半導体発光素子2を包囲する単一のものであり、枠、例えば図7に示すように長方形の枠で形成されており、半導体発光素子2は前記枠で形成された凹部21内に配置されている。リフレクタ44は反射層41に接着止めされていて、その内部に複数の半導体発光素子2及び回路パターン8が収められているとともに、前記一対の給電パターン部8c、8dはリフレクタ44の外部に位置されている。
The reflector 44 is not individually provided for each one or several semiconductor
リフレクタ44は例えば合成樹脂で成形することができ、その内周面は反射面となっている。リフレクタ44の反射面は、AlやNi等の反射率が高い金属材料を蒸着又はメッキして形成できる他、可視光の反射率の高い白色塗料を塗布して形成することができる。あるいは、リフレクタ44の成形材料中に白色粉末を混入させてリフレクタ44自体を可視光の反射率が高い白色とすることもできる。前記白色粉末としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、硫酸バリウム等の白色フイラーを用いることができる。なお、リフレクタ44の反射面は発光装置1の照射方向に次第に開くように形成することが望ましい。
The reflector 44 can be formed of, for example, a synthetic resin, and its inner peripheral surface is a reflective surface. The reflecting surface of the reflector 44 can be formed by depositing or plating a metal material having a high reflectance such as Al or Ni, or by applying a white paint having a high visible light reflectance. Alternatively, white powder can be mixed into the molding material of the reflector 44 to make the reflector 44 itself white with high visible light reflectance. As the white powder, a white filler such as aluminum oxide, titanium oxide, magnesium oxide or barium sulfate can be used. In addition, it is desirable to form the reflecting surface of the reflector 44 so as to gradually open in the irradiation direction of the
蛍光体含有樹脂層9は、黄色系蛍光体及びこの黄色系蛍光体を含んだ透明樹脂で構成され、液状の透明樹脂を反射層41表面及び一直線上に配列された各半導体発光素子2及びボンディングワイヤ7などを満遍なく埋めてリフレクタ44内に固化されている。反射層41表面とボンディングワイヤ7との間に流れ込んだ液状の透明樹脂は、毛細管現象などにより各半導体発光素子2及びボンディングワイヤ7に行きわたって、その膜厚などがほぼ均一になっており、黄色系蛍光体も透明樹脂にほぼ均一に分散しているものと考えられる。なお、蛍光体含有樹脂層9を形成するために用いられる液状透明樹脂の粘度は1Pa・S以上3Pa・S以下であればよく、2種以上の液状透明樹脂からなるものでも良い。したがって、本実施形態では、蛍光体含有樹脂層9の厚みと蛍光体の配合量とを最適化した上で、色温度を調整することができ、さらに反射層41からの反射もあるので発光効率が向上する。
The phosphor-containing
次に、本発明の実施例およびその評価結果について述べる。
(実施例1及び2)
図1に示す構成のLEDランプ1の蛍光体含有樹脂層9に実施例1を適用し、以下のようにして作製した。まず、シリコーン樹脂に対して橙色系蛍光体(蛍光体1)を10重量%添加、混合し、ディスペンサでキャビティ内に充填した後、シリコーン樹脂を硬化させることによって、蛍光体含有樹脂層9を形成し、図1に示す構成のLEDランプ1を作製した。この際、蛍光体含有樹脂層9の厚さは、400μm〜1000μmの間で変化させた。
Next, examples of the present invention and evaluation results thereof will be described.
(Examples 1 and 2)
Example 1 was applied to the phosphor-containing
一方、実施例2は、上記実施例1で使用した橙色系蛍光体に代えて黄色系蛍光体(蛍光体2)を10重量%添加、混合し、ディスペンサでキャビティ内に充填した後、シリコーン樹脂を硬化させることによって、蛍光体含有樹脂層9を形成し、図1に示す構成のLEDランプ1を作製した。この際、蛍光体含有樹脂層9の厚さは、400μm〜1000μmの間で変化させた。
On the other hand, in Example 2, instead of the orange phosphor used in Example 1 above, 10% by weight of a yellow phosphor (phosphor 2) was added and mixed, filled in the cavity with a dispenser, and then a silicone resin. Was cured to form a phosphor-containing
以上、実施例1及び2における、蛍光体樹脂層9の厚さと、LEDランプ1の色温度及び効率比の関係を、表1及び図8、9に示した。
The relationship between the thickness of the
表1及び図8、9から明らかなように、蛍光体1及び2のいずれにおいても、蛍光体含有樹脂層9の厚さを本発明の範囲である400μm〜800μmの範囲とすることにより、白色光としての色温度の範囲内で1前後の高い効率比を示すことが分かる。
As is apparent from Table 1 and FIGS. 8 and 9, in both
なお、図9において、蛍光体1の効率比のピーク値は約400μm〜600μmの範囲にあるが、蛍光体2の効率比のピーク値は約800μm〜1000μmの範囲にある。これは以下のようにして説明することができる。
In FIG. 9, the peak value of the efficiency ratio of the
蛍光体1は約580nm近傍に主波長が存在し、この樹脂層9の厚さ増大に伴う蛍光体1の含有量が増大するにつれて発光量は増大するようになる。しかしながら、蛍光体1の含有量が所定量以上に増大すると、逆にパッケージから外部に取り出される光量が減少するようになる。したがって、蛍光体1の効率比のピーク値は樹脂層9の厚さが約400μm〜600μmの範囲に存在するようになる。一方、蛍光体2は、約560nm近傍に主波長が存在するので、この樹脂層9の厚さ増大に伴って蛍光体2の含有量が増大した場合においても、上述したパッケージから外部に取り出される光量の減少が、本実施例の範囲では特に生じない。したがって、蛍光体2の効率比のピーク値は樹脂層9の厚さが約800μm〜1000μmの範囲に存在するようになる。
The
なお、蛍光体含有樹脂層9の厚さが400μmより小さくなると、色温度が上昇して最早白色光の範囲外となる。また、ワイヤー上端が塗布上面から突出してしまう可能性がある。
In addition, when the thickness of the phosphor-containing
上述した実施例1及び2の結果に基づいて、以下の実施例及び比較例においては、LEDランプ1から得ることのできる色温度が約5000Kとなるようにして、蛍光体含有樹脂層9の厚さ及び蛍光体の配合量を調節した。
Based on the results of Examples 1 and 2 described above, in the following Examples and Comparative Examples, the thickness of the phosphor-containing
(実施例3〜5、比較例1〜2)
実施例3では、シリコーン樹脂に対して黄色系蛍光体を15重量%添加、混合し、ディスペンサでキャビティ内に充填した後、シリコーン樹脂を硬化させることによって、蛍光体含有樹脂層9を形成し、図1に示す構成のLEDランプ1を作製した。蛍光体含有樹脂層9の厚さは、400μmとした。
(Examples 3-5, Comparative Examples 1-2)
In Example 3, the phosphor-containing
同様に、実施例4は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が10重量%である厚さ600μmの蛍光体含有樹脂層、実施例5は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が7.5重量%である厚さ800μmの蛍光体含有樹脂層、比較例1は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が30重量%である厚さ200μmの蛍光体含有樹脂層、比較例2は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が6重量%である厚さ1000μmの蛍光体含有樹脂層を適用して、それぞれLEDランプを作製した。これら各LEDランプにおいて、発光効率を調べた。測定結果を表2に示す。なお、LEDランプの発光効率は実施例4を1としたときの相対値である。 Similarly, Example 4 is a phosphor-containing resin layer having a thickness of 600 μm in which the amount of yellow phosphor added to the silicone resin is 10% by weight, and Example 5 has an amount of yellow phosphor added to the silicone resin. A phosphor-containing resin layer having a thickness of 800 μm, which is 7.5% by weight, Comparative Example 1 is a phosphor-containing resin layer having a thickness of 200 μm, in which the amount of yellow phosphor added to the silicone resin is 30% by weight, Comparative Example In No. 2, a phosphor-containing resin layer having a thickness of 1000 μm in which the addition amount of the yellow phosphor with respect to the silicone resin was 6% by weight was applied, and LED lamps were respectively produced. In each of these LED lamps, the luminous efficiency was examined. The measurement results are shown in Table 2. The luminous efficiency of the LED lamp is a relative value when Example 4 is set to 1.
表2より明らかなように、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が5〜20重量%である厚さ400〜800μmの蛍光体含有樹脂層を適用した各実施例のLEDランプは、発光効率が向上することがわかる。 As is clear from Table 2, the LED lamps of the respective examples to which the phosphor-containing resin layer having a thickness of 400 to 800 μm in which the addition amount of the yellow phosphor with respect to the silicone resin is 5 to 20% by weight are applied have luminous efficiency. Can be seen to improve.
(実施例6〜8、比較例3〜4)
図4に示す構成のLEDランプ31の蛍光体シート33に実施例6を適用し、以下のようにして作製した。まず、シリコーン樹脂をディスペンサでキャビティ内に充填してLEDチップ2を封止した。次に、シリコーン樹脂に対して黄色系蛍光体を18重量%添加、混合し、ドクターブレード法により厚さ400μmのシート状に成形し、150℃で1時間硬化して蛍光体シート33を形成した。キャビティ3を被覆するように蛍光体シート33を固定することによって、図4に示すLEDランプ31を作製した。
(Examples 6-8, Comparative Examples 3-4)
Example 6 was applied to the
同様に、実施例7は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が12重量%である厚さ600μmの蛍光体シート、実施例8は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が9重量%である厚さ800μmの蛍光体シート、比較例3は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が36重量%である厚さ200μmの蛍光体シート、比較例4は、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が7重量%である厚さ1000μmの蛍光体シートを適用して、それぞれLEDランプを作製した。これら各LEDランプにおいて、発光効率を調べた。測定結果を表2に示す。なお、LEDランプの発光効率は実施例5を1としたときの相対値である。 Similarly, Example 7 is a phosphor sheet with a thickness of 600 μm in which the addition amount of the yellow phosphor to the silicone resin is 12% by weight, and Example 8 is an addition amount of the yellow phosphor to the silicone resin of 9% by weight. % Phosphor sheet with a thickness of 800 μm, Comparative Example 3 is a phosphor sheet with a thickness of 200 μm and the amount of yellow phosphor added to the silicone resin is 36% by weight, and Comparative Example 4 is a yellow system with respect to the silicone resin. An LED lamp was fabricated by applying a phosphor sheet having a thickness of 1000 μm with an added amount of phosphor of 7% by weight. In each of these LED lamps, the luminous efficiency was examined. The measurement results are shown in Table 2. The luminous efficiency of the LED lamp is a relative value when Example 5 is 1.
表3より明らかなように、シリコーン樹脂に対する黄色系蛍光体の添加量が12〜18重量%である厚さ400〜600μmの蛍光体シートを適用した各実施例のLEDランプは、優れた発光効率を発揮することがわかる。 As is clear from Table 3, the LED lamps of the respective examples to which the phosphor sheet having a thickness of 400 to 600 μm in which the addition amount of the yellow phosphor to the silicone resin is 12 to 18% by weight are excellent in luminous efficiency. It can be seen that
(実施例9〜12)
本実施例では、青色発光のLEDチップ1を用いるとともに、黄色系蛍光体(蛍光体2)を含有させた蛍光体含有樹脂層9を用い、この樹脂層9中の蛍光体2含有量と厚さとを適宜調節及びバランスさせることにより、色温度2850K以上5000K未満(実施例9及び11)及び色温度5000K以上10000K以下(実施例10及び12)の白色光を得ることを試みた。結果を表4及び5に示す。なお、実施例11及び12は、蛍光体2を含む樹脂をシート状に形成した蛍光体シートによるものである。
(Examples 9 to 12)
In the present embodiment, the blue light emitting
表4及び5から明らかなように、蛍光体含有樹脂層9又は蛍光体シートの厚さ(肉厚)tと蛍光体2含有量とを、表4及び5に示すように、適宜調節してバランスさせることにより、実施例9及び11では色温度2850〜5000Kの白色光を得ることができ、実施例10及び12では色温度5000〜10000Kの白色光を得ることができた。すなわち、青色発光のLEDチップを用い、樹脂層中の蛍光体含有量及びその厚さを適宜に調節することによって、電球色から昼光までの広範囲の白色光を得られることが判明した。
As is apparent from Tables 4 and 5, the thickness (wall thickness) t of the phosphor-containing
1,31…LEDランプ、2…LEDチップ、3…キャビティ、5…基板、6…フレーム、8…回路パターン、9…蛍光体含有樹脂層、21…発光ダイオードモジュール、32…透明樹脂層、33…蛍光体シート。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
透明樹脂とこの透明樹脂に対して5〜20重量%の蛍光体が含有され、前記発光素子を覆うように配置された厚さが400〜800μmの蛍光体含有樹脂層と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A light emitting element;
A transparent resin and a phosphor-containing resin layer having a thickness of 400 to 800 μm, which is disposed so as to cover the light emitting element, containing 5 to 20% by weight of the phosphor with respect to the transparent resin;
A light-emitting device comprising:
前記凹部内に配置された発光素子と;
前記発光素子を覆うように配置された透明樹脂層と;
透明樹脂とこの透明樹脂に対して5〜20重量%の蛍光体が含有され、前記基材の凹部を覆うように配置された厚さが300〜800μmのシート状蛍光体含有樹脂層と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A substrate having a recess;
A light emitting device disposed in the recess;
A transparent resin layer arranged to cover the light emitting element;
A sheet-like phosphor-containing resin layer having a thickness of 300 to 800 μm and containing a transparent resin and 5 to 20% by weight of the phosphor with respect to the transparent resin and arranged to cover the concave portion of the substrate;
A light-emitting device comprising:
平均粒径10〜20μmの黄色系蛍光体および透明樹脂を有し、膜厚400〜500μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して15.0〜17.0重量%であり、膜厚500〜600μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して12.0〜15.0重量%であり、膜厚600〜700μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して10.0〜12.0重量%であり、膜厚700〜800μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して7.5〜10.0重量%であり、前記発光素子からの青色と前記蛍光体からの黄色が混色されて色温度2850K(ケルビン)以上5000K未満となるように構成された蛍光体含有樹脂層と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A light emitting element emitting blue light;
It has a yellow phosphor having an average particle size of 10 to 20 μm and a transparent resin, and the blending ratio of the phosphor when the film thickness is 400 to 500 μm is 15.0 to 17.0% by weight with respect to the transparent resin. The blending ratio of the phosphor when the film thickness is 500 to 600 μm is 12.0 to 15.0 wt% with respect to the transparent resin, and the blending ratio of the phosphor when the film thickness is 600 to 700 μm is the above. 10.0 to 12.0% by weight with respect to the transparent resin, and the blending ratio of the phosphor when the film thickness is 700 to 800 μm is 7.5 to 10.0% by weight with respect to the transparent resin, A phosphor-containing resin layer configured such that the blue color from the light-emitting element and the yellow color from the phosphor are mixed to have a color temperature of 2850K (Kelvin) or more and less than 5000K;
A light-emitting device comprising:
平均粒径10〜20μmの黄色系蛍光体および透明樹脂を有し、膜厚400〜500μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して12.0〜15.0重量%であり、膜厚500〜600μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して10.0〜12.0重量%であり、膜厚600〜700μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して7.5〜10.0重量%であり、膜厚700〜800μmのときの前記蛍光体の配合比が前記透明樹脂に対して6.5〜7.5重量%であり、前記発光素子からの青色と前記蛍光体からの黄色が混色されて色温度5000K(ケルビン)以上10000K以下となるように構成された蛍光体含有樹脂層と;
を具備することを特徴とする発光装置。 A light emitting element emitting blue light;
It has a yellow phosphor with an average particle size of 10 to 20 μm and a transparent resin, and the blending ratio of the phosphor when the film thickness is 400 to 500 μm is 12.0 to 15.0% by weight with respect to the transparent resin. The blending ratio of the phosphor when the film thickness is 500 to 600 μm is 10.0 to 12.0 wt% with respect to the transparent resin, and the blending ratio of the phosphor when the film thickness is 600 to 700 μm is the above-mentioned. It is 7.5 to 10.0% by weight with respect to the transparent resin, and the blending ratio of the phosphor when the film thickness is 700 to 800 μm is 6.5 to 7.5% by weight with respect to the transparent resin. A phosphor-containing resin layer configured such that the blue color from the light-emitting element and the yellow color from the phosphor are mixed to have a color temperature of 5000 K (Kelvin) to 10,000 K;
A light-emitting device comprising:
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