JP2009152525A

JP2009152525A - Light-emitting device and lighting device

Info

Publication number: JP2009152525A
Application number: JP2008115302A
Authority: JP
Inventors: Tamio Kusano; 民男草野; Kazuhiro Kawabata; 和弘川畑; Kenji Sugimoto; 健治杉本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2009-07-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the unevenness of emission intensity in a light-emitting member. <P>SOLUTION: A light-emitting device includes a base 11, a light-emitting element 12, and a light-emitting member 13. The base 11 has an upper end face and a light reflecting face inclined downward from the upper end face. The light-emitting element 12 is mounted on the upper end face of the base 11. The light-emitting member 13 contains a fluorescent material and covers the light-emitting element 12. The light-emitting member 13 is stuck to the base 11. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置および照明装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device and a lighting device having a light emitting element such as a light emitting diode.

発光装置は、例えば発光ダイオードなどの発光そしと、蛍光材料を含んでいる発光部材とを有している。発光装置の発光特性は、蛍光材料による発光特性などによって導き出される。
特開２００７−２４３０５４号公報 The light emitting device includes a light emitting device such as a light emitting diode, and a light emitting member containing a fluorescent material. The light emission characteristics of the light emitting device are derived from the light emission characteristics of the fluorescent material.
JP 2007-243054 A

近年、例えば照明分野などにおいて、発光装置の発光特性のさらなる向上が求められている。発光装置における発光特性を向上させるためには、蛍光材料による発光特性を向上させる必要がある。具体的には、発光部材の全体における発光むらを低減させる必要がある。 In recent years, for example, in the illumination field, further improvement of the light emission characteristics of light emitting devices has been demanded. In order to improve the light emission characteristics of the light emitting device, it is necessary to improve the light emission characteristics of the fluorescent material. Specifically, it is necessary to reduce unevenness of light emission in the entire light emitting member.

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、基体、発光素子および発光部材を有している。基体は、上端面と、上端面から下方に傾斜している光反射面とを有している。発光素子は、上端面に実装されている。発光部材は、蛍光材料を含んでおり、発光素子を覆っている。発光部材は、基体に付着されている。 According to one aspect of the present invention, a light emitting device includes a base, a light emitting element, and a light emitting member. The base has an upper end surface and a light reflecting surface inclined downward from the upper end surface. The light emitting element is mounted on the upper end surface. The light emitting member includes a fluorescent material and covers the light emitting element. The light emitting member is attached to the substrate.

本発明の一つの態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置と、複数の発光装置に電気的に接続された定電流回路を有している。 According to one aspect of the present invention, a lighting device includes a plurality of light emitting devices having the above-described configuration and a constant current circuit electrically connected to the plurality of light emitting devices.

本発明の他の態様によれば、発光装置は、基体、発光素子および発光部材を有している。基体は、傾斜している光反射面と、光反射面の上端より上方に設けられた実装部とを有している。発光素子は、実装部に設けられている。発光部材は、蛍光材料を含んでおり、発光素子を覆っている。発光部材は、基体に付着されている。 According to another aspect of the present invention, a light emitting device includes a base, a light emitting element, and a light emitting member. The base has an inclined light reflecting surface and a mounting portion provided above the upper end of the light reflecting surface. The light emitting element is provided in the mounting portion. The light emitting member includes a fluorescent material and covers the light emitting element. The light emitting member is attached to the substrate.

本発明の他の態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置と、複数の発光装置に電気的に接続された定電流回路を有している。 According to another aspect of the present invention, a lighting device includes a plurality of light emitting devices configured as described above, and a constant current circuit electrically connected to the plurality of light emitting devices.

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、上端面から下方に傾斜している光反射面を有する基体を含んでいることにより、発光部材の全体における発光むらを低減させることができる。本発明の一つの態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置を有していることにより、発光特性が向上されている。本発明の他の態様によれば、発光装置は、傾斜している光反射面を有している基体を含んでいることにより、発光部材の全体における発光むらが低減されている。本発明の他の態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置を有していることにより、発光特性が向上されている。 According to one aspect of the present invention, the light emitting device includes the base body having the light reflecting surface that is inclined downward from the upper end surface, so that uneven light emission in the entire light emitting member can be reduced. According to one aspect of the present invention, the illuminating device has a plurality of light emitting devices configured as described above, so that the light emission characteristics are improved. According to another aspect of the present invention, the light emitting device includes a base body having an inclined light reflecting surface, whereby unevenness of light emission in the entire light emitting member is reduced. According to another aspect of the present invention, the lighting device has a plurality of light emitting devices configured as described above, so that the light emission characteristics are improved.

以下、本発明の実施形態が図面を参照して説明されている。図１に示されたように、照明装置１００は、基板１０１および複数の発光装置１を有している。図２に示されたように、照明装置１は、複数の発光装置１に電気的に接続された定電流回路２を有している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As illustrated in FIG. 1, the lighting device 100 includes a substrate 101 and a plurality of light emitting devices 1. As illustrated in FIG. 2, the lighting device 1 includes a constant current circuit 2 that is electrically connected to the plurality of light emitting devices 1.

図３および図４に示されたように、発光装置１は、基体１１、発光素子１２および発光部材１３を有している。基体１１は、上端面１１ｕｓおよび光反射面１１ｒを有している。上端面１１ｕｓの面積は、発光素子１２の実装面の面積と等しい。上端面１１ｕｓは、発光素子１２に電気的に接続される導体パターンを有している。光反射面１１ｒは、上端面１１ｕｓから下方へ傾斜している。本実施形態において、下方とは、仮想のＸＹＺ空間におけるＺ軸の負方向をいう。図３において、ＸＹＺ座標は、直交座標である。発光装置１は、仮想のＸＹ平面に実装されている。光反射面１１ｒの形状の例は、図３に示されたように、円錐の側面の一部分を構成する形状である。光反射面１１ｒの形状の他の例は、ドーム形状である。ドーム形状は、発光部材１３の形状に対応している。光反射面１１ｒの形状の他の例は、凹曲面状のものである。
光反射面１１ｒの“傾斜”とは、図５に示されたように、光反射面１１ｒが、複数の微小段差１１ｓからなる構成も含んでいる。複数の微小段差１１ｓの間の面（図１において矢印にて示された面）は傾斜している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the light emitting device 1 includes a base 11, a light emitting element 12, and a light emitting member 13. The base 11 has an upper end surface 11us and a light reflecting surface 11r. The area of the upper end surface 11us is equal to the area of the mounting surface of the light emitting element 12. The upper end surface 11 us has a conductor pattern that is electrically connected to the light emitting element 12. The light reflecting surface 11r is inclined downward from the upper end surface 11us. In the present embodiment, the downward direction refers to the negative direction of the Z axis in the virtual XYZ space. In FIG. 3, XYZ coordinates are orthogonal coordinates. The light emitting device 1 is mounted on a virtual XY plane. An example of the shape of the light reflecting surface 11r is a shape constituting a part of the side surface of the cone, as shown in FIG. Another example of the shape of the light reflecting surface 11r is a dome shape. The dome shape corresponds to the shape of the light emitting member 13. Another example of the shape of the light reflecting surface 11r is a concave curved surface.
The “inclination” of the light reflecting surface 11r includes a configuration in which the light reflecting surface 11r includes a plurality of minute steps 11s as shown in FIG. A surface (a surface indicated by an arrow in FIG. 1) between the plurality of minute steps 11s is inclined.

発光素子１２は、フリップチップ接続によって、基体１１の上端面１１ｕｓに実装されている。発光素子１２は、半導体材料からなる発光ダイオードである。発光素子１２は、青色の波長または紫外の波長を有する第１の光を放射する。 The light emitting element 12 is mounted on the upper end surface 11us of the base body 11 by flip chip connection. The light emitting element 12 is a light emitting diode made of a semiconductor material. The light emitting element 12 emits first light having a blue wavelength or an ultraviolet wavelength.

発光部材１３は、第２の光を放射する。発光部材１３は、透光性のベース材料および蛍光材料を含んでいる。ベース材料の透光性とは、発光素子１２から放射された第１の光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。ベース材料は、シリコーン樹脂である。蛍光材料は、発光素子１２から放射された第１の光によって励起される。発光部材１３は、赤色光、緑色光および青色光を放射する。発光装置１は、赤色光、緑色光および青色光からなる白色の混合光を放射する。発光部材１３は、ドーム形状を有している。発光部材１３は、発光素子１２を覆っている。発光部材１３は、基体１１に付着されている。発光部材１３は、基体１１の光反射面１１ｒに付着されている。 The light emitting member 13 emits second light. The light emitting member 13 includes a translucent base material and a fluorescent material. The translucency of the base material means that at least a part of the wavelength of the first light emitted from the light emitting element 12 is transmitted. The base material is a silicone resin. The fluorescent material is excited by the first light emitted from the light emitting element 12. The light emitting member 13 emits red light, green light, and blue light. The light emitting device 1 emits white mixed light including red light, green light, and blue light. The light emitting member 13 has a dome shape. The light emitting member 13 covers the light emitting element 12. The light emitting member 13 is attached to the base 11. The light emitting member 13 is attached to the light reflecting surface 11r of the base 11.

発光装置１は、光学部材１４をさらに有している。光学部材１４は、発光素子１２の上面および側面に付着されている。光学部材１４は、透光性を有している。光学部材１４の透光性とは、発光素子１２から放射された第１の光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。光学部材１４は、樹脂材料またはガラスからなる。樹脂材料の例は、シリコーン樹脂である。光学部材１４は、ドーム形状を有している。空気層１５が、光学部材１４および発光部材１３の間に設けられている。発光装置１は、空気層１５を有していることにより、発光特性について向上されている。 The light emitting device 1 further includes an optical member 14. The optical member 14 is attached to the upper surface and the side surface of the light emitting element 12. The optical member 14 has translucency. The translucency of the optical member 14 means that at least a part of the wavelength of the first light emitted from the light emitting element 12 is transmitted. The optical member 14 is made of a resin material or glass. An example of the resin material is a silicone resin. The optical member 14 has a dome shape. An air layer 15 is provided between the optical member 14 and the light emitting member 13. Since the light emitting device 1 includes the air layer 15, the light emitting characteristics are improved.

発光装置１は、金属材料からなる放熱部材１６をさらに有している。放熱部材１６は、基体１１の下面に設けられている。発光装置１は、放熱部材１６を有していることにより、発光素子１２によって発生された熱の放散特性について向上されている。 The light emitting device 1 further includes a heat dissipation member 16 made of a metal material. The heat dissipation member 16 is provided on the lower surface of the base body 11. Since the light emitting device 1 includes the heat radiating member 16, the heat dissipation characteristic generated by the light emitting element 12 is improved.

発光装置１の発光の構造が、図６を参照して説明されている。発光素子１２から下方へ放射された光１２Ｌは、傾斜している光反射面１１ｒによって、発光部材１３の下部へ反射される。発光装置１は、傾斜している光反射面１１ｒを有していることにより、発光部材１３の全体において、発光強度のむらが低減されている。 The light emission structure of the light emitting device 1 is described with reference to FIG. The light 12L emitted downward from the light emitting element 12 is reflected to the lower part of the light emitting member 13 by the inclined light reflecting surface 11r. Since the light emitting device 1 has the inclined light reflecting surface 11r, the unevenness of the light emission intensity is reduced in the entire light emitting member 13.

発光装置１の他の実施形態が、図７を参照して説明されている。発光装置１は、基体１１、発光素子１２および発光部材１３を有している。発光装置１は、光学部材１４および放熱部材１６をさらに有している。本実施形態において、図４に示された発光装置１と異なる点は、基体１１の構造である。本実施形態において、他の構成は、図４に示された発光装置１と同様である。基体１１は、傾斜している光反射面１１ｒを有している。基体１１は、光反射面１１ｒの上端１１ｒｔより上方に設けられた実装部１１ｍを有している。上方とは、仮想のＺ軸の正方向である。基体１１は、上方に突出している。実装部１１ｍの面積は、発光素子１２の実装面の面積と等しい。発光素子１２は、基体１１の実装部１１ｍに設けられている。発光装置１は、実装部１１ｍを有していることにより、発光部材１３において、発光素子１２から放射された第１の光の強度分布の偏りが低減されている。発光装置１は、発光部材１３の全体において、発光強度のむらが低減されている。 Another embodiment of the light emitting device 1 is described with reference to FIG. The light emitting device 1 includes a base 11, a light emitting element 12, and a light emitting member 13. The light emitting device 1 further includes an optical member 14 and a heat radiating member 16. In the present embodiment, the difference from the light emitting device 1 shown in FIG. In the present embodiment, the other configuration is the same as that of the light emitting device 1 shown in FIG. The base 11 has an inclined light reflecting surface 11r. The base 11 has a mounting portion 11m provided above the upper end 11rt of the light reflecting surface 11r. The upward direction is the positive direction of the virtual Z axis. The base body 11 protrudes upward. The area of the mounting portion 11m is equal to the area of the mounting surface of the light emitting element 12. The light emitting element 12 is provided on the mounting portion 11 m of the base body 11. Since the light emitting device 1 has the mounting portion 11m, in the light emitting member 13, the bias of the intensity distribution of the first light emitted from the light emitting element 12 is reduced. In the light emitting device 1, the unevenness of the light emission intensity is reduced in the entire light emitting member 13.

発光装置１の他の実施形態が、図８を参照して説明されている。本実施形態において、図７に示された発光装置１と異なる点は、基体１１の実装部１１ｍの構造である。本実施形態において、他の構成は、図７に示された発光装置１と同様である。基体１１の実装部１１ｍは、発光素子１２の複数の電極に対応する複数の接続構造１１ｃの上端１１ｃｔである。複数の接続構造１１ｃは、導電材料からなる。発光素子１２の複数の電極は、複数の接続構造１１ｃに電気的に接続されている。発光装置１は、複数の接続構造１１ｃを有していることにより、発光部材１３において、発光素子１２から放射された第１の光の強度分布の偏りが低減されている。発光素子１２は、光反射面１１ｒの上端１１ｒｔの直上に設けられている。図９に示されたように、発光素子１２から下方に放射された光１２Ｌは、光反射面１１ｒによって発光部材１３の下部へ反射される。発光装置１は、発光部材１３の全体において、発光強度のむらが低減されている。 Another embodiment of the light emitting device 1 is described with reference to FIG. In the present embodiment, the difference from the light emitting device 1 shown in FIG. 7 is the structure of the mounting portion 11 m of the base 11. In the present embodiment, the other configuration is the same as that of the light emitting device 1 shown in FIG. The mounting portion 11m of the base body 11 is the upper ends 11ct of the plurality of connection structures 11c corresponding to the plurality of electrodes of the light emitting element 12. The plurality of connection structures 11c are made of a conductive material. The plurality of electrodes of the light emitting element 12 are electrically connected to the plurality of connection structures 11c. Since the light emitting device 1 includes the plurality of connection structures 11c, the unevenness of the intensity distribution of the first light emitted from the light emitting element 12 in the light emitting member 13 is reduced. The light emitting element 12 is provided immediately above the upper end 11rt of the light reflecting surface 11r. As shown in FIG. 9, the light 12L emitted downward from the light emitting element 12 is reflected to the lower part of the light emitting member 13 by the light reflecting surface 11r. In the light emitting device 1, the unevenness of the light emission intensity is reduced in the entire light emitting member 13.

図１０に示されているように、本発明の他の実施形態における複数の接続構造１１ｃの各々は、傾斜している内側表面１１ｃ−１を有している。接続構造１１ｃの内側表面１１ｃ−１は、上方へ広がるように傾斜している。図１０において、内側表面１１ｃ−１は、仮想のｚ軸の正方向へ広がるように傾斜している。対向している複数の内側表面１１ｃ−１の距離は、上側ほど大きくなっている。発光装置１は、このような構成によって、発光素子１２から下方へ放射された光の減衰に関して低減されている。従って、発光装置１は、発光特性に関して向上されている。 As shown in FIG. 10, each of the plurality of connection structures 11 c in another embodiment of the present invention has an inclined inner surface 11 c-1. The inner surface 11c-1 of the connection structure 11c is inclined so as to spread upward. In FIG. 10, the inner surface 11c-1 is inclined so as to spread in the positive direction of the virtual z-axis. The distance between the plurality of facing inner surfaces 11c-1 is larger toward the upper side. With such a configuration, the light emitting device 1 is reduced in terms of attenuation of light emitted downward from the light emitting element 12. Therefore, the light emitting device 1 is improved with respect to the light emission characteristics.

接続構造１１ｃの内側表面１１ｃ−１は、曲面形状を有している。このような構成によって、発光素子１２から下方へ放射された光の反射むらが低減されている。従って、発光装置１は、格好特性に関して改善されている。 The inner surface 11c-1 of the connection structure 11c has a curved surface shape. With such a configuration, uneven reflection of light emitted downward from the light emitting element 12 is reduced. Therefore, the light emitting device 1 is improved with respect to the appearance characteristics.

接続構造１１ｃは、無機材料からなる。無機材料の例は、セラミックスである。接続構造１１ｃの内側表面１１ｃ−１の形状は、ブラスト処理によって形成される。発光装置１は、ブラスト処理によって、内側表面１１ｃ−１の成形精度に関して向上されている。発光装置１は、ブラスト処理によって、内側表面１１ｃ−１による光反射のむらに関して改善されている。 The connection structure 11c is made of an inorganic material. An example of the inorganic material is ceramics. The shape of the inner surface 11c-1 of the connection structure 11c is formed by blasting. The light emitting device 1 is improved with respect to the molding accuracy of the inner surface 11c-1 by blasting. The light emitting device 1 is improved with respect to uneven light reflection by the inner surface 11c-1 by blasting.

本発明の実施形態の照明装置を示す分解図である。It is an exploded view which shows the illuminating device of embodiment of this invention. 図１に示された照明装置の回路構成を示す。The circuit structure of the illuminating device shown by FIG. 1 is shown. 図１に示された発光装置１の構成を示す分解図である。It is an exploded view which shows the structure of the light-emitting device 1 shown by FIG. 図３に示された発光装置１の断面図である。It is sectional drawing of the light-emitting device 1 shown by FIG. 光反射面に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding a light reflection surface. 図３に示された発光装置１における発光構造を示す。The light emission structure in the light-emitting device 1 shown by FIG. 3 is shown. 他の実施形態の発光装置１を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light-emitting device 1 of other embodiment. 他の実施形態の発光装置１を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the light-emitting device 1 of other embodiment. 図８に示された発光装置１を説明する図である。It is a figure explaining the light-emitting device 1 shown by FIG. 本発明の他の実施形態の構成を示している。The structure of other embodiment of this invention is shown.

Explanation of symbols

１００照明装置
１０１基板
１発光装置
１１基体
１２発光素子
１３発光部材
１６放熱部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Illuminating device 101 Substrate 1 Light emitting device 11 Base 12 Light emitting element 13 Light emitting member 16 Heat radiation member

Claims

A base having an upper end surface and a light reflecting surface inclined downward from the upper end surface;
A light emitting device mounted on the upper end surface;
A light emitting member that includes a fluorescent material, covers the light emitting element, and is attached to the substrate;
A light emitting device comprising:

The light emitting device according to claim 1, wherein an area of the upper end surface is equal to an area of a mounting surface of the light emitting element.

The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting member has a dome shape.

A plurality of light emitting devices;
A constant current circuit electrically connected to the plurality of light emitting devices,
The plurality of light emitting devices are
A base having an upper end surface and a light reflecting surface inclined downward from the upper end surface;
A light emitting device mounted on the upper end surface;
A light emitting member that includes a fluorescent material, covers the light emitting element, and is attached to the substrate;
A lighting device comprising:

A base body having an inclined light reflecting surface and a mounting portion provided above the upper end of the light reflecting surface;
A light emitting device provided in the mounting portion;
A light emitting member that includes a fluorescent material, covers the light emitting element, and is attached to the substrate;
A light emitting device comprising:

The light emitting device according to claim 5, wherein an area of the mounting portion is equal to an area of a mounting surface of the light emitting element.

The light emitting device according to claim 5, wherein the mounting portion is an upper end of a plurality of connection structures corresponding to a plurality of electrodes of the light emitting element.

The light emitting device according to claim 7, wherein each of the plurality of connection structures has an inner surface inclined so as to spread upward.

The light emitting device according to claim 8, wherein the inner surface is a curved surface.

The light emitting device according to claim 7, wherein the light emitting element is provided immediately above an upper end of the light reflecting surface.

A plurality of light emitting devices;
A constant current circuit electrically connected to the plurality of light emitting devices,
The plurality of light emitting devices are
A base body having an inclined light reflecting surface and a mounting portion provided above the upper end of the light reflecting surface;
A light emitting device provided in the mounting portion;
A light emitting member that includes a fluorescent material, covers the light emitting element, and is attached to the substrate;
A lighting device comprising: