JP2008135537A - 発光装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主発光波長が410nm以下である発光素子5の発光面を覆うように、この発光素子5からの光を吸収し、波長変換して発光する蛍光体20(25、27)を含有する蛍光体層10(11、12)をこの発光素子5の発光面上に1層以上積層した構成にする。さらに、この蛍光体層10(11、12)を、最大厚さ及び最小厚さの差が蛍光体20(25、27)の平均粒径以下であり、且つ前記蛍光体層10(11、12)中の前記蛍光体20(25、27)の占有率を50%以上にする。
【選択図】図3
Description
2θ(1/2)=|θ1−θ2|
ここでθ1、θ2は、最も大きな輝度の値を100%とし、そのときの角度を基準角度としたとき、その基準角度から0°の位置側に回転させて輝度が50%になる角度をθ1とし、基準角度から180°の位置側に回転させて輝度が50%になる角度をθ2とする。
主発光波長が405nmの紫外線光を発する発光素子5上に直接的に3つの異なる蛍光体層10、11、12が積層された図2に示す発光装置1を作成した。実施例1では、蛍光体層10に含有される蛍光体20としてCaAlSiN3:Eu、蛍光体層11に含有される蛍光体25としてSrAl1+xSi4−xOxN7−x:Ce、蛍光体層12に含有される蛍光体27としてSrAlxSi6−xO1+xN8−x:Euを用いた。蛍光体20の粒子径は、10μm以下、蛍光体25の粒子径は、13μm以下、蛍光体27の粒子径は、20μm以下に調整されている。
比較例1として、図19に示す発光装置200を作成した。発光装置200は、基板2上に配置された青色光を発する発光素子5の発光面上に、赤色光を発する蛍光体20を含有する蛍光体層210と緑色光を発する蛍光体25を含有する蛍光体層211とを順に積層し、さらに、その周囲に樹脂15を厚く配置した構成になっている。
比較例2として、図24に示す発光装置201を作成した。発光装置201は、基板2上に配置された紫外線光を発する発光素子5の発光面上に中間層12として樹脂を配置し、この中間層12を介して発光素子5から離間した位置に、赤色光を発する蛍光体20を含有する蛍光体層210、緑色光を発する蛍光体25を含有する蛍光体層211及び青色光を発する蛍光体27を含有する蛍光体層212を混合して薄い層状にして配置した構成になっている。
比較例3として、図29に示す発光装置202を作成した。発光装置202は、基板2上に配置された紫外線光を発する発光素子5の周囲に、赤色光を発する蛍光体20、緑色光を発する蛍光体25及び青色光を発する蛍光体27を混合させた樹脂を厚く配置した構成を有する。蛍光体20、25、27の粒子径は調整されていない。
2 基板
3 側壁
5 発光素子
6 外部電極
7 導電線ワイヤ
10、11、12 蛍光体層
10a〜10c、11a〜11c、12a〜12c 蛍光体構成層
15 封止部材
20、25、27 蛍光体
21、26、28 接着剤
30 ヒータ
31 排出口
35 ノズル
36 カートリッジ
37 配管
40 貯留部
41 配管
42 圧力調整装置
43 開閉弁
46 検出器
47 光ファイバー
48 分光器
49 配線
50 電源
51 光学レンズ
55 高圧電源
56 電圧制御装置
100、200〜202 比較例としての発光装置
101 地図灯
102 光学レンズ
103 光拡散材
210〜212 比較例としての蛍光体層
Claims (13)
- 主発光波長が410nm以下である発光素子の発光面に、前記発光素子からの光を吸収し、波長変換して発光する蛍光体を含有する蛍光体層を1層以上積層した構成を有し、
前記蛍光体層は、最大厚さ及び最小厚さの差が前記蛍光体の平均粒径の2倍以下であり、且つ前記蛍光体層中の前記蛍光体の占有率が50%以上であることを特徴とする、発光装置。 - 前記蛍光体層は、含有する蛍光体が異なる複数の蛍光体層からなり、前記複数の蛍光体層のうち、前記発光素子の最も近くにある蛍光体層の最大厚さ及び最小厚さの差が、前記発光素子の最も近くにある蛍光体層が含有する蛍光体の平均粒径の2倍以下であることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。
- 前記蛍光体層の厚さは、前記蛍光体の平均粒径の5倍以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の発光装置。
- 前記蛍光体層は、前記蛍光体の平均粒径以下の厚さの接着剤に前記蛍光体を配置した蛍光体構成層が1層以上積層された構成であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。
- 前記1層以上の蛍光体構成層のうち、前記発光素子から最も遠くにある蛍光体構成層の占有率が50%以下であることを特徴とする、請求項4に記載の発光装置。
- 前記蛍光体の粒径が調整されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の発光装置。
- 前記発光素子の発光面上に前記蛍光体層が2層以上積層されており、
前記発光素子に近い側の前記蛍光体層に含有される蛍光体の主発光波長と、前記発光素子から遠い側の前記蛍光体層に含有される蛍光体の主吸収波長とが異なることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の発光装置。 - 主発光波長が410nm以下である発光素子と、前記発光素子からの光を吸収し、波長変換して発光する蛍光体を含有する蛍光体層と、を備えた発光装置の製造方法であって、
前記発光素子の発光面上に、最大厚さ及び最小厚さの差が前記蛍光体の平均粒径の2倍以下、且つ前記蛍光体層中の前記蛍光体の占有率が50%以上となるように積層することを特徴とする、発光装置の製造方法。 - 前記蛍光体層の厚さを、前記蛍光体の平均粒径の5倍以下に形成することを特徴とする、請求項8に記載の発光装置の製造方法。
- 前記蛍光体層を形成する際には、前記発光素子上に接着剤を前記蛍光体の平均粒径よりも薄く塗布した後、前記塗布された接着剤に前記蛍光体を配置して蛍光体構成層を形成する形成工程を、1回又は繰返し複数回行うことにより前記蛍光体層を形成することを特徴とする、請求項8又は9に記載の発光装置の製造方法。
- 前記接着剤を塗布する際には、前記接着剤の粘度を低下させた状態で行うことを特徴とする、請求項10に記載の発光装置の製造方法。
- 前記1層以上の蛍光体層を積層する際には、前記発光素子に近い側の蛍光体層に含有される蛍光体の主発光波長が、前記発光素子から遠い側の蛍光体層に含有される蛍光体の主吸収波長と異なるように積層することを特徴とする、請求項8〜10のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
- 前記蛍光体を配置する際には、配置される前記蛍光体の粒径を調整することを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
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