JP2007335798A - 発光装置 - Google Patents

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稔真 林
Hiroaki Kawaguchi
洋明 川口
Takumi Narita
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Abstract

【課題】ケースから出射する光の色むらを低減させつつ、光取り出し効率を向上させる。
【解決手段】LEDチップ2から発せられる光を取り出すための開口3が形成されるケース4と、LEDチップ2と開口3の間に介在しLEDチップ2から発せられる光を受けると波長変換光を発する板状部材6と、板状部材6から開口3へ向かって進む光を拡散させる拡散板5と、を備え、LEDチップ2と板状部材6とを離隔して配置し、板状部材6への光の入射角を全体的に小さくするとともに、板状部材6の内部における光の行路差を小さくした。
【選択図】図2

Description

本発明は、発光素子から発せられる光を受けると波長変換光を発する蛍光体を含有した板状部材を備える発光装置に関する。
従来から、LEDチップ等の発光素子から発せられる光と、この光で蛍光体が励起されて発する波長変換光との混合により白色光を得る発光装置が実用化されている。この種の発光装置として、一面に開口を有するケースにLEDチップを収容し、LEDチップとケースの開口との間に蛍光体を含む板状部材を配したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような発光装置では、板状部材の厚さを一定の寸法とし、LEDチップから全方位に発せられる光の行路長を板状部材内で一定に近づけて色むらを改善することが重要とされる。また、特許文献1に記載の発光装置では、板状部材のケース開口側に拡散板が配置され、板状部材を透過した光の均一化が図られている。
特開2000−22222号公報
しかしながら、特許文献1に記載の発光装置では、発光素子と板状部材とが隣接して配置されているため、発光素子から発せられた光の板状部材に対する入射角が大きくなりやすく、光が板状部材にて反射して発光素子内へ戻りやすい。これにより、発光素子内にて光が吸収されてしまい、光取り出し効率が低下するという問題点があった。
また、発光素子と板状部材とが隣接しているので、発光素子から発せられた光の板状部材に対する入射角の差が大きくなる。この結果、板状部材内における光の行路長の差が大きくなることから、板状部材を透過する光の色むらが完全に解消されておらず、ケースから取り出される光の色むらについて改善の余地が残されている。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ケースから出射する光の色むらを低減させつつ、光取り出し効率を向上させることのできる発光装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明では、
発光素子を収容し、該発光素子から発せられる光を取り出すための開口が形成されるケースと、
前記発光素子と前記開口の間に介在し、該発光素子から発せられる光を受けると波長変換光を発する蛍光体を含有した板状部材と、
前記発光素子と前記板状部材を離隔して配置する離隔部材と、
前記板状部材から前記開口へ向かって進む光を拡散させる拡散板と、を備えたことを特徴とする発光装置が提供される。
ここで、離隔部材には、例えば樹脂のような固体のみならず、光透過性の液体、気体等も含まれる。
この発光装置によれば、発光素子と板状部材とが離隔しており、発光素子から発せられた光は、板状部材へ向かって所定距離だけ進んでから板状部材へ入射する。これにより、発光素子から発せられた光の板状部材に対する入射角を全体的に小さくすることができ、板状部材にて発光素子側へ反射する光の量が減じられる。
また、発光素子と板状部材とが離隔していることから、発光素子から発せられる光の板状部材への入射角の差が小さくなる。これにより、板状部材へ入射してから出射するまでの光の行路差が小さくなり、板状部材を透過する光の行路差に起因する色むらが低減される。そして、拡散板により板状部材を透過した光が混ざり合うので、ケースから取り出される光の色むらがさらに低減される。
また、上記発光装置において、
前記板状部材は、前記拡散板よりも屈折率が大きいことが好ましい。
この発光装置によれば、板状部材と拡散板の界面における拡散板へ入射する光の臨界角を大きくとることができ、当該界面における光の反射量を減じることができる。
また、上記発光装置において、
前記離隔部材は、該板状部材よりも屈折率の大きな樹脂材であることが好ましい。
この発光装置によれば、発光素子を樹脂材で封止しつつ、樹脂材と板状部材の界面における板状部材へ入射する光の臨界角を大きくとることができ、当該界面における光の反射量を減じることができる。
また、上記発光装置において、
前記発光素子は、前記ケースの底部に配置された基板にフリップチップ実装され、前記離隔部材に面した成長基板を有し、
前記発光素子の前記成長基板は、前記離隔部材よりも屈折率が大きいことが好ましい。
この発光装置によれば、発光素子と離隔部材の界面における離隔部材へ入射する光の臨界角を大きくとることができ、当該界面における光の反射量を減じることができる。
また、上記発光装置において、
前記発光素子は、前記ケースの底部にフェイスアップ実装され、前記離隔部材に面した透明電極を有し、
前記発光素子の前記透明電極は、前記離隔部材よりも屈折率が大きいことが好ましい。
この発光装置によれば、発光素子と離隔部材の界面における離隔部材へ入射する光の臨界角を大きくとることができ、当該界面における光の反射量を減じることができる。
本発明によれば、板状部材にて反射する光の発光素子への入射量が減じられるので、発光素子内で吸収される光が減り、光取り出し効率を向上させることができる。また、板状部材を透過する光の色むらが小さくなることから、ケースから取り出される光の色むらを低減することができる。
図1から図4は本発明の第1の実施形態を示すもので、図1は発光装置の概略分解斜視図である。
図1に示すように、発光装置1は、LEDチップ2から発せられる光を取り出すための開口3が形成されるケース4と、ケース4の開口3を閉塞する拡散板5と、LEDチップ2と開口3の間に介在しLEDチップ2から発せられる光を受けると波長変換光を発する蛍光体を含有する板状部材6と、LEDチップ2が搭載される基板(マウント)7と、を備えている。さらに、発光装置1は、LEDチップ2と板状部材6とを離隔して配置する離隔部材としての樹脂材10を備えている。
LEDチップ2は、460nmの波長の光を発し、青色に発光する。LEDチップ2は、フリップチップ実装によりサブマウントとしてのツェナーダイオード8を介して基板7に搭載される。ツェナーダイオード8は平面視にてLEDチップ2よりも大きい平板状に形成され、LEDチップ2はこのツェナーダイオード8とともにケース4における径方向中心に搭載される。そして、ツェナーダイオード8のp電極81及びn電極82と基板7の上面配線部71,72とがワイヤ9により接続される。
ケース4は、略円筒形状を呈し、下端側が基板7により閉塞される。これにより、基板7に搭載されたLEDチップ2が包囲される。ここで、ケース4と基板7とは接着剤により接合されている。本実施形態においては、ケース4は、アルミナ(Al)からなり、内壁面の光の反射率が比較的高くなっている。尚、ケース4の材質としては、アルミナの他に窒化アルミニウム(AlN)、内壁に銀(Ag)が蒸着された銅(Cu)、シリコン(Si)等を用いてもよいし、白色の樹脂を用いてもよい。ケース4がセラミックの場合は接着剤としてガラス接着剤を用いることがことが好ましく、ケース4が樹脂の場合は有機接着剤を用いることが好ましい。
ケース4の内壁は、下端側から上方へ向かって拡径する傾斜部41と、傾斜部41の上端から径方向外側へ延びる板状部材載置部42と、板状部材載置部42の径方向外側端部から上方へ延びる板状部材位置決め部43と、板状部材位置決め部43の上端から径方向外側へ延びる拡散板載置部44と、拡散板載置部44の径方向外側端部から径方向外側へ延びる拡散板位置決め部45と、を有している。
図2は、発光装置の模式断面図である。
図2に示すように、ケース4の傾斜部41は、基板7に対する傾斜角度が45°〜60°となるよう形成される。傾斜部41の内側は、透明な樹脂材10が充填され、この樹脂材10によりLEDチップ2が封止されている。本実施形態においては、樹脂材10として屈折率が1.5のシリコーン系の樹脂が用いられる。
また、板状部材載置部42及び板状部材位置決め部43と、拡散板載置部44及び拡散板位置決め部45が、それぞれケース4の径方向内側で段状をなしている。板状部材6及び拡散板5はそれぞれ円板状に形成され、ケース4の段状部分に取り付けられる。尚、図2においては板状部材6、拡散板5及びケース4が互いに密着したものを図示しているが、これらは必ずしも密着させる必要はない。例えば、板状部材6、拡散板5及びケース4の間に遊びを持たせ、板状部材6、拡散板5とほぼ同じ屈折率の透明樹脂を用いて互いの空隙が満たされるようにしてもよい。
板状部材6は、厚さが均一であり、黄色蛍光体が含まれるシリコーン系の光透過性樹脂である。本実施形態においては、蛍光体6として屈折率が1.45のシリコーン系の樹脂が用いられる。黄色蛍光体としては、例えば、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)系、BOS(Barium ortho-Silicate)系等の蛍光体が用いられる。黄色蛍光体は、LEDチップ2から発せられた青色光を受けて励起されると、黄色の波長変換光を発する。
拡散板5は、厚さが均一であり、有機材中に分散された無機材を含む光透過性の有機・無機のハイブリッド材である。具体的に、拡散板5は、金属アルコキシドを原材料とし、これを水を加えてゾルゲル法により加水分解・縮重合反応をさせて形成される。本実施形態においては、拡散板5の屈折率は1.4である。
基板7は、アルミナからなり、実装面の反射率が比較的高いものとなっている。尚、基板の材質としては、アルミナの他にシリコン(Si)や窒化アルミニウム(AlN)等を用いてもよいし、白色の樹脂を用いてもよい。基板7の表面に形成された上面配線部71,72は、ツェナーダイオード8の各電極81,82を介してLEDチップ2の各電極21,22と電気的に接続される。基板7の裏面には、LEDチップ2に対して電源電圧を供給するための下面配線部73,74が形成されている。そして、上面配線部71,72と下面配線部73,74とは、基板7を上下に貫通する導電性のビア75,76により電気的に接続されている。
上面配線部71,72及び下面配線部73,74は、例えばタングステン(W)、モリブデン(Mo)等の高融点金属によりビア75,76と一体的に形成されている。尚、上面配線部71,72及び下面配線部73,74の表面には、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、チタン(Ti)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)等の金属層が必要に応じて形成される。
図3はLEDチップの模式断面図である。
図3に示すように、LEDチップ2は、p電極21及びn電極22を有するフリップチップ型の青色LEDチップであり、成長基板としてのサファイア(Al)基板23が樹脂材10に面している。LEDチップ2は、サファイア基板23上にAlNバッファ層24、n−GaN層25、発光層26、p−GaN層27、p電極21を順次結晶成長させることにより形成される。尚、n電極22はn−GaN層25の端部に設けられている。p電極21の下面の一部及びn電極22の下面には、Auバンプ21a,22aが設けられる。LEDチップ2の平面寸法は、例えば縦寸法及び横寸法をそれぞれ約0.3mmとする平面サイズに設定されている。ここで、サファイア基板23の屈折率は1.77であり、AlNバッファ層24、n−GaN層25、発光層26、p−GaN層27等からなる半導体部分の屈折率は2.4である。
ツェナーダイオード8は、瞬間的な過電圧から回路を保護し、LEDチップ2の静電保護機能を有している。また、ツェナーダイオード8は、LEDチップ2のヒートシンクとしても機能する。ツェナーダイオード8の上面には、LEDチップ2のAuバンプ21a,22aと接続されるp電極81及びn電極82が形成される。図3に示すように、LEDチップ2のp電極21とツェナーダイオード8のn電極82が接続され、LEDチップ2のn電極22とツェナーダイオード8のp電極81が接続される。そして、前述のように、ツェナーダイオード8の各電極81,82がワイヤ9により基板7側と電気的に接続されている。
以上のように構成された発光装置1では、LEDチップ2のp電極21とn電極22の間に所定の電圧を印加すると、p電極21からp−GaN層27を介して発光層26に通電され、さらに、n−GaN層25を経てn電極22に電流が流れることにより発光層26が発光する。発光層26で生じた光は、n−GaN層25、AlNバッファ層24及びサファイア基板23を通じてケース4内に出射される。そして、LEDチップ2から出射された光は、樹脂材10、板状部材6及び拡散板5を通じてケース4から外部へ出射する。
ここで、LEDチップ2と板状部材6とが離隔しており、図4に示すように、LEDチップ2から発せられた光は、板状部材6へ向かって所定距離だけ進んでから板状部材6へ入射する。ここで、図4は、LEDチップから発せられた光の進路を示す説明図である。これにより、板状部材6とLEDチップ2が隣接する従来のもののように蛍光体にて反射した光が直接的にLEDチップ2へ入射することはなく、板状部材6にて反射する光のLEDチップ2への入射量を減じることができる。
また、LEDチップ2と板状部材6とが離隔していることから、LEDチップ2から発せられる光の板状部材6への入射角の差が小さくなる。これにより、板状部材6へ入射してから出射するまでの行路差が小さくなり、板状部材6を透過する光の行路差による色むらが小さくなる。
また、樹脂材10の屈折率が1.5、板状部材6の屈折率が1.45、拡散板5の屈折率が1.4であり、LEDチップ2側からケース4の開口3へ向かって屈折率が小さくなっていく。これにより、樹脂材10と板状部材6の界面と、板状部材6と拡散板5の界面におけるLEDチップ2から出射した光の臨界角を大きくとることができる。
さらに、LEDチップ2内においても、半導体部分の屈折率が2.4、サファイア基板23の屈折率が1.77であり、発光層26から外部へ向かって屈折率が小さくなっていくことから、半導体部分とサファイア基板23の界面における発光層26にて生じた光の臨界角を大きくとることができる。
また、サファイア基板23の屈折率が1.77で、樹脂材10の屈折率が1.5であることから、LEDチップ2と樹脂材10の界面における光の臨界角もまた大きくとることができる。
このように、本実施形態の発光装置1によれば、板状部材6にて反射する光のLEDチップ2への入射量が減じられるので、LEDチップ2内で吸収される光が減り、光取り出し効率を向上させることができる。また、LEDチップ2内にて発光層26から外部へ向かって屈折率が小さくするとともに、LEDチップ2側からケース4の開口3へ向かって屈折率を小さくしたことから、これによっても光取り出し効率を向上させることができる。
また、板状部材6を透過する光の色むらが小さくなることから、ケース4から取り出される光の色むらを低減することができる。また、板状部材6を透過した光を拡散させる拡散板5を設けたことから、板状部材6を透過した光が混ざり合い、これによってもケース4から取り出される光の色むらを低減することができる。
尚、前記実施形態においては、LEDチップ2がツェナーダイオード8を介して基板7に搭載されるものを示したが、他のマウント部材を介して基板7に搭載されるものであってもよい。他のマウント部材としては、窒化アルミニウム、アルミナ等のセラミックが好適である。また、例えば図5に示すように、LEDチップ2が基板7に直接的に搭載されるものであってもよいことは勿論である。ここで、図5は、第1の実施形態の変形例を示す発光装置の模式断面図である。図5においては、LEDチップ2の各電極21,22の金バンプ21a,22aが基板7の上面配線部71,72に接続されている。
図6及び図7は本発明の第2の実施形態を示すもので、図6は発光装置の模式断面図である。第2の実施形態においては、LEDチップがフェイスアップの状態で基板側に実装されている。以下、第1の実施形態と同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図6に示すように、この発光装置101は、LEDチップ102から発せられる光を取り出すための開口3が形成されるケース4と、ケース4の開口3を閉塞する拡散板5と、LEDチップ102と開口3の間に介在しLEDチップ102から発せられる光を受けると波長変換光を発する板状部材6と、LEDチップ2が搭載される基板7と、を備えている。そして、LEDチップ102と板状部材6とが離隔して配置されている。ケース4、拡散板5、板状部材6及び基板7の構成は第1の実施形態と同様である。
LEDチップ102は、460nmの波長の光を発し、青色に発光する。LEDチップ102は、基板7上にダイボンドペースト110により搭載されている。前記実施形態と同様に、LEDチップ102は、ケース4における径方向中心に搭載される。本実施形態においては、LEDチップ102の各電極121,122と基板7の上面配線部71,72とがワイヤ109により接続される。
図7はLEDチップの模式断面図である。
LEDチップ102は、p電極121及びn電極122を有するフェイスアップ型の青色LEDチップであり、透明電極128が樹脂材10に面している。LEDチップ102は、サファイア基板123上にAlNバッファ層124、n−GaN層125、発光層126、p−GaN層127を順次結晶成長させることにより形成される。また、p−Gan層127上にITO(Indium Tin Oxide)により形成された透明電極128が形成されている。そして、p電極121が透明電極128の一部に設けられ、n電極122がn−GaN層25の端部に設けられている。LEDチップ102の平面寸法は、例えば縦寸法及び横寸法をそれぞれ約0.3mmとする平面サイズに設定されている。ここで、透明電極128の屈折率は1.9であり、AlNバッファ層24、n−GaN層25、発光層26、p−GaN層27等からなる半導体部分の屈折率は2.4である。
以上のように構成された発光装置101では、発光層126で生じた光は、p−GaN層127及び透明電極128を通じてケース4内に出射される。そして、LEDチップ102から出射された光は、樹脂材10、板状部材6及び拡散板5を通じてケース4から外部へ出射する。
本実施形態においても、LEDチップ102と板状部材6とが離隔しているので、板状部材6にて反射した光が直接的にLEDチップ2へ入射することはなく、板状部材6にて反射する光のLEDチップ2への入射量を減じることができる。また、板状部材6へ入射してから出射するまでの行路差が小さくなり、板状部材6を透過する光の行路差による色むらが小さくなる。
また、樹脂材10の屈折率が1.5、板状部材6の屈折率が1.4〜1.5、拡散板5の屈折率が1.4であり、LEDチップ2側からケース4の開口3へ向かって屈折率が小さくなっていくことから、LEDチップ2から出射した光の臨界角を大きくとることができる。
さらに、LEDチップ102内においても、半導体部分の屈折率が2.4、透明電極128の屈折率が1.9であり、発光層26から外部へ向かって屈折率が小さくなっていくことから、発光層26にて生じた光の臨界角を大きくとることができる。
このように、本実施形態の発光装置101によれば、板状部材6にて反射する光のLEDチップ102への入射量が減じられるので、LEDチップ102内で吸収される光が減り、光取り出し効率を向上させることができる。また、LEDチップ102内にて発光層126から外部へ向かって屈折率が小さくするとともに、LEDチップ102側からケース4の開口3へ向かって屈折率を小さくしたことから、これによっても光取り出し効率を向上させることができる。
また、板状部材6を透過する光の色むらが小さくなることから、ケース4から取り出される光の色むらを低減することができる。また、板状部材6を透過した光を拡散させる拡散板5を設けたことから、板状部材6の透過した光が混ざり合い、これによってもケース4から取り出される光の色むらを低減することができる。
また、第1及び第2の実施形態においては、板状部材6の各部位で蛍光体の含有量が均一であるものを示したが、LEDチップ2から出射した光の行路が短い部分で蛍光体の量を増し、行路が長くなる部分について蛍光体の量を減じるようにしてもよい。これにより、行路差による色むらをさらに低減することが可能となる。
具体的に、例えば、図8から図10に示すように、板状部材16,26,36を、蛍光体を含有する第1領域16a,26a,36aと、蛍光体を含有しない第2領域16b,26b,36bとから構成してもよい。図8から図10は、それぞれ変形例を示す発光装置の模式断面図である。
図8の発光装置1では、円板状の板状部材16の上側を第1領域16aとし、下側を第2領域16bとしている。そして、第1領域16aの厚みが径方向内側へ向かって大きくなるよう構成されている。
図9及び図10の発光装置1では、円板状の板状部材26,36の径方向内側を第1領域26a,36aとし、径方向外側を第2領域26b,36bとしている。図9の発光装置1では第1領域26aが板状部材26の上部にのみ形成され、図10の発光装置1では第1領域26bが板状部材26の下部にのみ形成されている。
また、第1及び第2の実施形態においては、発光素子として青色光のLEDチップ3を用いたものを示したが、発光素子として例えば、赤色光、緑色光、紫外光等のLEDチップを用いてもよい。例えば、紫外光のLEDチップを用い、板状部材6,16,26,36に赤、緑及び青の蛍光体を含ませることによって、全体として白色に発光させるようにしてもよい。
また、第1及び第2の実施形態においては、基板7がセラミックからなるものを示したが、樹脂等からなるものであってもよい。また、ケース4の形状、材質についても適宜に変更であり、ケース4の形状が円筒状でなく角筒状であってもよい。例えば、ケース4が長方形状の開口3を有し、ケース4内に複数の発光素子が開口3の長手方向に並べて収容されるものであってもよい。
また、第1及び第2の実施形態においては、離隔部材として樹脂材10を用いたものを示したが、離隔部材として光透過性の液体、気体等を用いてもよいことは勿論である。また、板状部材6、拡散板5、樹脂材10等の屈折率は適宜に変更可能であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
本発明の第1の実施形態を示す発光装置の概略分解斜視図である。 本発明の第1の実施形態を示す発光装置の模式断面図である。 本発明の第1の実施形態を示すLEDチップの模式断面図である。 本発明の第1の実施形態を示すものであり、LEDチップから発せられた光の進路を示す説明図である。 変形例を示す発光装置の模式断面図である。 本発明の第2の実施形態を示す発光装置の模式断面図である。 本発明の第2の実施形態を示すLEDチップの模式断面図である。 変形例を示す発光装置の模式断面図である。 変形例を示す発光装置の模式断面図である。 変形例を示す発光装置の模式断面図である。
符号の説明
1 発光装置
2 LEDチップ
3 開口
4 ケース
5 拡散板
6 板状部材
7 基板
8 ツェナーダイオード
9 ワイヤ
10 樹脂材
21 p電極
21a Auバンプ
22 n電極
22a Auバンプ
23 サファイア基板
24 AlNバッファ層
25 n−GaN層
26 発光層
27 p−GaN層
41 傾斜部
42 板状部材載置部4
43 板状部材位置決め部
44 拡散板載置部
45 拡散板位置決め部
71 上面配線部
72 上面配線部
73 下面配線部
74 下面配線部
75 ビア
76 ビア
81 p電極
82 n電極
101 発光装置
102 LEDチップ
110 ダイボンドペースト
121 p電極
122 n電極
123 サファイア基板
124 AlNバッファ層
125 n−GaN層
126 発光層
127 p−GaN層
128 透明電極

Claims (5)

  1. 発光素子を収容し、該発光素子から発せられる光を取り出すための開口が形成されるケースと、
    前記発光素子と前記開口の間に介在し、該発光素子から発せられる光を受けると波長変換光を発する蛍光体を含有した板状部材と、
    前記発光素子と前記板状部材を離隔して配置する離隔部材と、
    前記板状部材から前記開口へ向かって進む光を拡散させる拡散板と、を備えたことを特徴とする発光装置。
  2. 前記板状部材は、前記拡散板よりも屈折率が大きいことを特徴とする請求項に記載の発光装置。
  3. 前記離隔部材は、該板状部材よりも屈折率の大きな樹脂材であ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。
  4. 前記発光素子は、前記ケースの底部に配置された基板にフリップチップ実装され、前記離隔部材に面した成長基板を有し、
    前記発光素子の前記成長基板は、前記離隔部材よりも屈折率が大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5. 前記発光素子は、前記ケースの底部にフェイスアップ実装され、前記離隔部材に面した透明電極を有し、
    前記発光素子の前記透明電極は、前記離隔部材よりも屈折率が大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の発光装置。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009170723A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Nichia Corp 発光装置
WO2010044239A1 (ja) * 2008-10-17 2010-04-22 株式会社小糸製作所 発光モジュール、発光モジュールの製造方法、および灯具ユニット
JP2010103147A (ja) * 2008-10-21 2010-05-06 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光装置
US7955879B2 (en) 2008-05-07 2011-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming LED semiconductor device having annealed encapsulant layer and annealed luminescence conversion material layer
JP2011526076A (ja) * 2008-06-26 2011-09-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光変換構成体
JP2012527763A (ja) * 2009-05-19 2012-11-08 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ledのための光散乱及び変換板
KR101223051B1 (ko) * 2011-01-21 2013-01-17 루미마이크로 주식회사 엘이디 패키지
WO2014122888A1 (ja) * 2013-02-06 2014-08-14 株式会社小糸製作所 発光モジュール
JP2014160811A (ja) * 2013-01-22 2014-09-04 Kyocera Corp 発光装置
JP2015076456A (ja) * 2013-10-07 2015-04-20 豊田合成株式会社 発光装置および発光装置の製造方法
JP2015084384A (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 シチズン電子株式会社 Led発光装置
TWI487147B (zh) * 2012-08-01 2015-06-01 Univ Nat Chiao Tung 發光二極體的封裝結構及其封裝方法
KR20150140039A (ko) * 2014-06-05 2015-12-15 엘지이노텍 주식회사 발광소자
JP2016001756A (ja) * 2009-09-17 2016-01-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 高屈折率レンズを有するledモジュール
US9520442B2 (en) 2010-07-26 2016-12-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component
KR20160147690A (ko) 2016-12-13 2016-12-23 엘지이노텍 주식회사 세탁기
KR20170052209A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 엘지이노텍 주식회사 광학 플레이트, 발광 소자 및 광원 모듈
JP2017201688A (ja) * 2016-04-28 2017-11-09 日亜化学工業株式会社 発光装置
WO2018181588A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 シャープ株式会社 アイセーフ光源およびアイセーフ光源の製造方法
JP2018182308A (ja) * 2017-04-12 2018-11-15 聯京光電股▲ふん▼有限公司 光電子パッケージ
JP2020533778A (ja) * 2017-09-12 2020-11-19 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 発光素子パッケージ

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009170723A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Nichia Corp 発光装置
US7955879B2 (en) 2008-05-07 2011-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming LED semiconductor device having annealed encapsulant layer and annealed luminescence conversion material layer
JP2011526076A (ja) * 2008-06-26 2011-09-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光変換構成体
JPWO2010044239A1 (ja) * 2008-10-17 2012-03-15 株式会社小糸製作所 発光モジュール、発光モジュールの製造方法、および灯具ユニット
CN102187478A (zh) * 2008-10-17 2011-09-14 株式会社小糸制作所 发光模块、发光模块的制造方法及灯具单元
WO2010044239A1 (ja) * 2008-10-17 2010-04-22 株式会社小糸製作所 発光モジュール、発光モジュールの製造方法、および灯具ユニット
US9166112B2 (en) 2008-10-17 2015-10-20 Koito Manufacturing Co., Ltd. Light emitting module, method of manufacturing the light emitting module, and lamp unit
JP2010103147A (ja) * 2008-10-21 2010-05-06 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光装置
JP2012527763A (ja) * 2009-05-19 2012-11-08 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ledのための光散乱及び変換板
US9966512B2 (en) 2009-05-19 2018-05-08 Koninklijke Philips N.V. Light scattering and conversion plate for LEDs
KR101747688B1 (ko) * 2009-05-19 2017-06-16 코닌클리케 필립스 엔.브이. Led를 위한 광 산란 및 변환판
US9482411B2 (en) 2009-05-19 2016-11-01 Koninklijke Philips N.V. Light scattering and conversion plate for LEDs
JP2016001756A (ja) * 2009-09-17 2016-01-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 高屈折率レンズを有するledモジュール
US10050022B2 (en) 2010-07-26 2018-08-14 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component
US9520442B2 (en) 2010-07-26 2016-12-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic component
KR101223051B1 (ko) * 2011-01-21 2013-01-17 루미마이크로 주식회사 엘이디 패키지
TWI487147B (zh) * 2012-08-01 2015-06-01 Univ Nat Chiao Tung 發光二極體的封裝結構及其封裝方法
JP2014160811A (ja) * 2013-01-22 2014-09-04 Kyocera Corp 発光装置
EP2955764A4 (en) * 2013-02-06 2016-10-05 Koito Mfg Co Ltd LIGHT-EMITTING MODULE
JPWO2014122888A1 (ja) * 2013-02-06 2017-01-26 株式会社小糸製作所 発光モジュール
WO2014122888A1 (ja) * 2013-02-06 2014-08-14 株式会社小糸製作所 発光モジュール
JP2015076456A (ja) * 2013-10-07 2015-04-20 豊田合成株式会社 発光装置および発光装置の製造方法
JP2015084384A (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 シチズン電子株式会社 Led発光装置
KR102224077B1 (ko) 2014-06-05 2021-03-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자
KR20150140039A (ko) * 2014-06-05 2015-12-15 엘지이노텍 주식회사 발광소자
KR20170052209A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 엘지이노텍 주식회사 광학 플레이트, 발광 소자 및 광원 모듈
KR102531104B1 (ko) * 2015-11-04 2023-05-10 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 광학 플레이트, 발광 소자 및 광원 모듈
JP2017201688A (ja) * 2016-04-28 2017-11-09 日亜化学工業株式会社 発光装置
KR20160147690A (ko) 2016-12-13 2016-12-23 엘지이노텍 주식회사 세탁기
WO2018181588A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 シャープ株式会社 アイセーフ光源およびアイセーフ光源の製造方法
JP2018182308A (ja) * 2017-04-12 2018-11-15 聯京光電股▲ふん▼有限公司 光電子パッケージ
JP2020533778A (ja) * 2017-09-12 2020-11-19 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 発光素子パッケージ

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