JP2009277998A - Light-emitting device - Google Patents

Light-emitting device Download PDF

Info

Publication number
JP2009277998A
JP2009277998A JP2008129799A JP2008129799A JP2009277998A JP 2009277998 A JP2009277998 A JP 2009277998A JP 2008129799 A JP2008129799 A JP 2008129799A JP 2008129799 A JP2008129799 A JP 2008129799A JP 2009277998 A JP2009277998 A JP 2009277998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
light
specific gravity
phosphors
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008129799A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4960300B2 (en
Inventor
Yumiko Hayashida
裕美子 林田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP2008129799A priority Critical patent/JP4960300B2/en
Publication of JP2009277998A publication Critical patent/JP2009277998A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4960300B2 publication Critical patent/JP4960300B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device that emits light uniformly and stably with high efficiency, while variation in light emission color among a plurality of LED lamps is suppressed. <P>SOLUTION: The light-emitting device includes a light-emitting element, such as a blue LED chip; and a phosphor-containing resin layer containing two or more phosphors having approximate specific gravities and a transparent resin whose specific gravity is 20% or higher of the specific gravity of the phosphor having the largest specific gravity among those phosphors. The two or more phosphors preferably have similar shapes, and also, preferably, have approximate mean particle diameters (D50: 7 to 20 μm). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードランプなどの発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device such as a light emitting diode 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、情報端末などのバックライト、屋内外広告など、多方面への展開が飛躍的に進んでいる。また、LEDランプは、長寿命で信頼性が高く、低消費電力、耐衝撃性、高純度表示色、軽薄短小化の実現など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, and indoor / outdoor advertisements. In addition, LED lamps have features such as long life, high reliability, low power consumption, impact resistance, high purity display color, lightness, thinness, and other features. Application is also being attempted. When such an LED lamp is applied to various uses, 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チップと黄色ないし橙色発光の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、緑色および赤色発光の三色混合蛍光体とを組合せる方式、の3つが挙げられる。一般的には、これらのうちで(2)の方式が広く実用化されている。   Typical methods for realizing white light emission with an LED lamp are (1) a method using three LED chips that emit light in blue, green and red colors, and (2) a blue light emitting LED chip and yellow or orange light emission. And (3) a method of combining an ultraviolet light emitting LED chip and a blue, green and red light emitting three-color mixed phosphor. Generally, among these, the method (2) is widely used.

上記した(2)の方式を適用したLEDランプとしては、LEDチップを装備したカップ型のフレーム内に、透明樹脂に蛍光体を混合し分散させた蛍光体分散液を流し込み、これを固化させて蛍光体を含有する樹脂層を形成した分散型のものが提示されている(例えば、特許文献1参照)。また、このような砲弾型やSMD(Surface Mounting Device)タイプのLEDランプに加えて、高輝度化を目的に、基板(ボード)の上に複数のLEDチップを搭載し、蛍光体含有樹脂層により被覆したチップオンボード(COB)タイプのものが開発され、注目されている。   As an LED lamp to which the above-described method (2) is applied, a phosphor dispersion liquid in which a phosphor is mixed and dispersed in a transparent resin is poured into a cup-shaped frame equipped with an LED chip, and this is solidified. A dispersion type in which a resin layer containing a phosphor is formed has been proposed (for example, see Patent Document 1). In addition to such bullet-type and SMD (Surface Mounting Device) type LED lamps, a plurality of LED chips are mounted on a substrate (board) for the purpose of high brightness, and a phosphor-containing resin layer is used. A coated chip on board (COB) type has been developed and attracts attention.

一般照明用のLEDランプに求められる特性としては、高い発光効率に加え、色の見え方の指標としての演色性がある。演色性は、自然光に近い光を基準光にして光源による色の見え方を評価したものであり、JISに定められている試験色を、試料光源と基準光でそれぞれ照明したときの色ずれの大きさを数値化したものが演色評価数である。演色評価数には、平均演色評価数Raと特殊演色評価数Riがある。平均演色評価数Raは、試験No.1〜8の演色評価数の平均値として表され、特殊演色評価数Riは、試験No.9〜15の個々の特殊演色評価数として表される。平均演色評価数Raは、基準光源である白色光源による色彩を忠実に再現しているかを指数で表したもので、原則として100に近いほど演色性が良い。   The characteristics required for LED lamps for general illumination include color rendering as an index of color appearance in addition to high luminous efficiency. Color rendering is an evaluation of the color appearance of a light source using light that is close to natural light as the reference light, and the color shift when the test color specified in JIS is illuminated with the sample light source and the reference light, respectively. The numerical value of the size is the color rendering index. The color rendering index includes an average color rendering index Ra and a special color rendering index Ri. The average color rendering index Ra is determined by test No. It is expressed as an average value of the color rendering index of 1 to 8, and the special color rendering index Ri is the test number. Expressed as individual special color rendering index of 9-15. The average color rendering index Ra is an index indicating whether the color of the white light source, which is a reference light source, is faithfully reproduced.

一般に、平均演色評価数Raの高い、いわゆる高演色タイプのLEDランプにおいては、黄色光ないし橙色光を発光する黄色系蛍光体に加えて、窒化物系や硫化物系などの赤色発光の蛍光体を配合することにより、演色性を向上させることが行われていた。しかし、赤色蛍光体は、LEDチップからの波長460nmの青色発光だけでなく、黄色系蛍光体から発光される緑色光から黄色光間の光をも吸収して励起に使用するため、赤色蛍光体を使用するとLEDランプの発光効率が大幅に下がるという問題があった。   In general, in a so-called high color rendering type LED lamp with a high average color rendering index Ra, in addition to yellow phosphors emitting yellow or orange light, red phosphors such as nitrides and sulfides are emitted. The color rendering properties have been improved by blending of. However, the red phosphor absorbs not only the blue light having a wavelength of 460 nm from the LED chip but also the light between the green light and the yellow light emitted from the yellow phosphor, and is used for excitation. However, there is a problem that the luminous efficiency of the LED lamp is significantly lowered.

そこで最近は、発光の主波長が500nm前後の緑色蛍光体を併せて使用して、LEDチップからの青色発光と黄色系蛍光体からの発光との間の発光スペクトルの谷間を埋めることで、できるだけ太陽光のスペクトルに近づけ、Raをさらに向上させる試みがなされている(例えば、特許文献2参照)。さらに、HIDランプ、電球、蛍光ランプなどとの対応で、光色としての色温度についても、6500K、5000K、4200K、3000K(場合によっては2850K)までのラインナップが必要とされており、各色温度において所望の効率および平均演色評価数Raが要求されている。したがって、照明用のLEDランプにおいては、いろいろな要求に応えるために蛍光体を混合する傾向はますます進行している。そして従来から、混色により所望の色調が得られるように、発光の主波長に着目して蛍光体の種類を選定し、複数種類の蛍光体を組合せて配合することが行われている。   Therefore, recently, by using a green phosphor whose main emission wavelength is around 500 nm in combination, filling the valley of the emission spectrum between the blue light emission from the LED chip and the light emission from the yellow phosphor, as much as possible Attempts have been made to further improve Ra by approaching the spectrum of sunlight (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, the lineup of up to 6500K, 5000K, 4200K, and 3000K (2850K in some cases) is required for the color temperature as the light color in correspondence with HID lamps, light bulbs, fluorescent lamps, etc. Desired efficiency and average color rendering index Ra are required. Therefore, in LED lamps for illumination, the tendency to mix phosphors in order to meet various requirements is increasing. Conventionally, in order to obtain a desired color tone by color mixing, the type of phosphor is selected by paying attention to the main wavelength of light emission, and a plurality of types of phosphors are combined and blended.

しかしながら、このような選定および配合方法では、複数種類の蛍光体をシリコーン樹脂などの透明樹脂に添加し混合した蛍光体分散液において、各蛍光体粒子の分散状態が不均一になりやすかった。そして、このような蛍光体分散液の各部(例えば上部と下部)での蛍光体粒子の分散状態は、時間の経過とともにますます不均一になりやすかった。   However, in such a selection and blending method, in the phosphor dispersion liquid in which a plurality of types of phosphors are added to and mixed with a transparent resin such as a silicone resin, the dispersion state of each phosphor particle tends to be uneven. And the dispersion state of the phosphor particles in each part (for example, the upper part and the lower part) of such a phosphor dispersion liquid tends to become more and more non-uniform over time.

そして、このように蛍光体粒子の分散状態が不均一である分散液を、LEDチップ上に塗布・実装して複数のLEDランプを作製したとき、各LEDランプで発光の色(色調)のばらつきが大きくなるという問題があった。また、このような複数のLEDランプ間での発光色のばらつきだけでなく、1つのLEDランプにおいても、蛍光体含有樹脂層内の発光が各部で不均一になり、安定した高効率の発光が得られないという問題があった。
特開2001−148516公報 特開2003−327518公報
When a dispersion liquid in which the phosphor particles are dispersed in a non-uniform manner is applied and mounted on the LED chip to produce a plurality of LED lamps, the emission color (color tone) varies among the LED lamps. There was a problem that became larger. Moreover, not only the variation in emission color among the plurality of LED lamps, but also in one LED lamp, the light emission in the phosphor-containing resin layer becomes uneven in each part, and stable and highly efficient light emission is achieved. There was a problem that it could not be obtained.
JP 2001-148516 A JP 2003-327518 A

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、複数のLEDランプ間などでの発光色のばらつきが抑制され、均一で安定した高効率の発光が得られる発光装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides a light-emitting device capable of suppressing uniform variations in emission color among a plurality of LED lamps and obtaining uniform, stable and highly efficient light emission. It is an object.

請求項1記載の発光装置は、発光素子と;透明樹脂と前記発光素子から放射された光により励起されて主波長が異なる可視光を発光する2種類以上の蛍光体をそれぞれ含み、前記発光素子上に形成されてなる層であり、前記2種類以上の蛍光体は近似した比重を有し、かつ前記透明樹脂は、前記蛍光体のうちで最も比重が大きい蛍光体の比重の20%以上の比重を有するものである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 1 includes: a light-emitting element; and two or more kinds of phosphors that emit visible light having different principal wavelengths when excited by light emitted from the transparent resin and the light-emitting element. The two or more types of phosphors have an approximate specific gravity, and the transparent resin has a specific gravity of 20% or more of the phosphor having the largest specific gravity among the phosphors. And a phosphor-containing resin layer having a specific gravity.

請求項2記載の発光装置は、請求項1記載の発光装置において、前記2種類以上の蛍光体の間の比重の差が2以下であることを特徴としている。   The light emitting device according to claim 2 is characterized in that, in the light emitting device according to claim 1, the difference in specific gravity between the two or more kinds of phosphors is 2 or less.

上記した請求項1乃至2記載の発明において、用語の定義および技術的意味は、特に指定しない限り以下の通りである。   In the first and second aspects of the invention described above, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

発光素子は、放射した光により蛍光体を励起して可視光を発光させるものである。本発明に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チップなどが挙げられる。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などに応じて、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 device 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 to these, and any light-emitting element capable of emitting visible light by exciting the phosphor may have various light emission depending on the use of the light-emitting device and the target light emission color. An element can be used.

このような発光素子は、例えば基材上に搭載される。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を有しており、この基板上に発光素子が搭載される。また、基板上に外部に開口した凹部を有するフレームを配置し、このフレームと基板とにより基材を構成してもよく、さらにフレームを使用せずに直接基板上に凹部を形成して基材としてもよい。このように基材が凹部を有する場合は、凹部内に発光素子が配置される。   Such a light emitting element is mounted on a base material, for example. The base material has a substrate having a wiring portion such as a circuit pattern or a lead terminal, for example, and the light emitting element is mounted on the substrate. Further, a frame having a concave portion opened to the outside may be arranged on the substrate, and the base material may be constituted by this frame and the substrate. Further, the concave material is directly formed on the substrate without using the frame, and the base material is formed. It is good. Thus, when a base material has a recessed part, a light emitting element is arrange | positioned in a recessed part.

蛍光体は、このような発光素子から放射された光(例えば青色光)により励起されて可視光を発光し、この可視光と発光素子から放射される光との混色によって、発光装置として所望の発光色を得るものである。本発明において蛍光体としては、発光の主波長が異なる2種類以上の蛍光体が使用される。なお、蛍光体の種類については、蛍光体を構成する元素の種類や数、組合せが同じものは、組成が同一でなくても蛍光体の種類が同じものとする。   The phosphor is excited by light emitted from such a light emitting element (for example, blue light) to emit visible light, and a desired light-emitting device is obtained by mixing colors of the visible light and the light emitted from the light emitting element. A light emission color is obtained. In the present invention, as the phosphor, two or more kinds of phosphors having different emission main wavelengths are used. In addition, about the kind of fluorescent substance, the same kind, the number of elements, and the combination which comprise a fluorescent substance shall be the same kind of fluorescent substance even if a composition is not the same.

これら2種類以上の蛍光体は、いずれも近似した比重を有するものである。ここで、比重が近似しているとは、本発明の作用を有する関係であればよいものであるが、好適な範囲としては、蛍光体の間の比重の差が2以下であること、すなわち、最も比重が大きい蛍光体の比重の値と最も比重が小さい蛍光体の比重の値との差が2以下であるものである。   These two or more types of phosphors both have approximate specific gravity. Here, the specific gravity is approximate as long as the relationship has the function of the present invention, but a preferable range is that the specific gravity difference between the phosphors is 2 or less, that is, The difference between the specific gravity value of the phosphor with the highest specific gravity and the specific gravity value of the phosphor with the lowest specific gravity is 2 or less.

蛍光体の比重の差が2以下であると、蛍光体分散液を調製した後比較的長い時間が経過しても、発光色のばらつきが生じにくい。したがって、例えば任意の量の蛍光体分散液を複数の発光素子における製造工程で使用する際には、各発光素子の発光色のばらつきが抑制されるため、製品の品質および生産性を効果的に向上させることができる。各蛍光体の分散状態の均一性の点からは、蛍光体間の比重の差は小さいほどよく、同一の比重を有する2種類以上の蛍光体を使用することが最も好ましい。   If the difference in specific gravity of the phosphor is 2 or less, even if a relatively long time elapses after the phosphor dispersion liquid is prepared, variations in emission color are unlikely to occur. Therefore, for example, when an arbitrary amount of the phosphor dispersion liquid is used in the manufacturing process of a plurality of light emitting elements, variation in emission color of each light emitting element is suppressed, so that product quality and productivity are effectively improved. Can be improved. From the point of uniformity of the dispersion state of each phosphor, the difference in specific gravity between the phosphors is preferably as small as possible, and it is most preferable to use two or more types of phosphors having the same specific gravity.

また、これら2種類以上の蛍光体の粒子は、いずれも類似した形状を有し、かつ近似した粒径を有するものであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that these two or more types of phosphor particles have similar shapes and have similar particle sizes.

ここで、類似した形状とは以下のことを意味する。すなわち、蛍光体粒子の形状は、球形、楕円球形(あるいはラグビーボール形状)、板状、および針状の4つのグループに分けることができるものとし、それぞれのグループに分類されるもの同士は、類似した形状を有するものとする。   Here, the similar shape means the following. That is, the shape of the phosphor particles can be divided into four groups: spherical, elliptical spherical (or rugby ball), plate, and needle, and those classified into each group are similar. It shall have the shape.

なお、前記4つの形状の特徴は、短径/長径の値で表すことができ、この値が1.0〜0.9のものを球形、0.8〜0.4のものを楕円球形、0.35以下のものを針状と規定することもできる。なお、板状のものでもよい。そして、このような短径/長径の値で規定された形状のグループが同じ蛍光体同士を、互いに類似した形状とすることができる。また、この短径/長径の値が同一であるか、あるいは極めて近似している蛍光体同士を、類似した形状とすることも可能である。   The features of the four shapes can be represented by the value of minor axis / major axis, and those having a value of 1.0 to 0.9 are spherical, those of 0.8 to 0.4 are elliptical, A thing of 0.35 or less can also be prescribed | regulated as a needle shape. In addition, a plate-shaped thing may be sufficient. Then, phosphors having the same shape group defined by the value of the minor axis / major axis can be made similar to each other. Moreover, it is also possible to make the phosphors having the same minor axis / major axis value the same or very close to each other in a similar shape.

本発明において、蛍光体粒子の粒径は平均粒径とすることができる。特に、粒度分布の積算値50%を平均粒径としたD50を示すものとすることができる。なお、平均粒径(D50)は、低粒子径から積算し全体の蛍光体量の50容量%に至る粒子の大きさを示すものであり、例えばレーザ回折法で測定することができる。   In the present invention, the phosphor particles may have an average particle size. In particular, it can indicate D50 with an average value of 50% of the integrated value of the particle size distribution. The average particle diameter (D50) indicates the size of particles that are accumulated from a low particle diameter and reach 50% by volume of the total amount of phosphor, and can be measured, for example, by a laser diffraction method.

蛍光体含有樹脂層は、これらの蛍光体をシリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような透明樹脂に加えて混合・分散させた層として形成される。発光素子の外側を覆うように形成することができる。透明樹脂としては、前記した蛍光体のうちで最も比重の大きい蛍光体の比重の20%以上の比重を有するものを使用する。   The phosphor-containing resin layer is formed as a layer obtained by mixing and dispersing these phosphors in addition to a transparent resin such as a silicone resin or an epoxy resin. It can be formed so as to cover the outside of the light emitting element. As the transparent resin, a phosphor having a specific gravity of 20% or more of the specific gravity of the phosphor having the largest specific gravity is used.

請求項1記載の発光装置によれば、2種類以上の蛍光体が近似した比重を有しており、蛍光体分散液における各蛍光体の分散状態が均一となるので、複数の発光装置間で生じる色調のばらつき、あるいは1つの発光装置内でも複数の発光部間で生じる色調のばらつきを低減することができる。加えて、これらの蛍光体が混合・分散される透明樹脂が、蛍光体のうちで最も比重が大きい蛍光体の20%以上の比重を有するように構成されているので、蛍光体分散液における蛍光体の沈降が生じにくくなる。そのため、蛍光体分散液の各部(例えば、上部と下部)の蛍光体含有割合が経時的に変化しにくく安定し、発光色のばらつきが低減される。   According to the light emitting device of the first aspect, two or more kinds of phosphors have approximate specific gravity, and the dispersion state of each phosphor in the phosphor dispersion liquid becomes uniform. It is possible to reduce the variation in color tone that occurs or the variation in color tone that occurs between a plurality of light emitting units within a single light emitting device. In addition, since the transparent resin in which these phosphors are mixed and dispersed is configured to have a specific gravity of 20% or more of the phosphor having the largest specific gravity among the phosphors, the fluorescence in the phosphor dispersion liquid Sedimentation of the body is less likely to occur. For this reason, the phosphor content ratio of each part (for example, the upper part and the lower part) of the phosphor dispersion liquid is less likely to change over time and is stabilized, and variations in emission color are reduced.

請求項2記載の発光装置によれば、2種類以上の蛍光体間の比重の差が2以下となっているので、複数の発光装置間あるいは複数の発光部間での発光色のばらつきをより低減することができる。   According to the light emitting device of claim 2, since the difference in specific gravity between two or more kinds of phosphors is 2 or less, the variation in emission color between the plurality of light emitting devices or between the plurality of light emitting units is further increased. Can be reduced.

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。なお、以下に参照する複数の図面において、同一または相当部分には同一符号を付している。図1は、本発明の発光装置の第1の実施形態としてのLEDランプ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LEDモジュール21の一例を示す平面図、図3は、図2のIII−III 線断面図である。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in the plurality of drawings referred to below, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an LED lamp as a first embodiment of a light-emitting device of the present invention. FIG. 2 is a diagram of the LED lamp shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2.

図1乃至図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としては、例えば青色発光タイプのLEDチップが用いられている。このLEDチップ2は、基板3上に電気絶縁層4を介して設けられた回路パターン5上に搭載されている。   The LED lamp 1 shown in FIGS. 1 to 3 has an LED chip 2 as a light emitting element. As the LED chip 2, for example, a blue light emitting type LED chip is used. The LED chip 2 is mounted on a circuit pattern 5 provided on a substrate 3 via an electrical insulating layer 4.

基板3は、放熱性と剛性を有するアルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、ガラスエポキシ等の平板から成る。また、回路パターン5は、銅(Cu)とニッケル(Ni)の合金、金(Au)等により構成され、陽極側と陰極側の回路パターン5を有している。LEDチップ2は、一方(例えば陽極側)の回路パターン5上に載置されて底面電極が電気的に接続され、上面電極が他方(例えば陰極側)の回路パターン5にボンディングワイヤ6により電気的に接続されている。基板3上には、上方に向けて徐々に拡径する円錐台状の凹部7を形成するフレーム8が設けられており、LEDチップ2はこの凹部7内に配置されている。フレーム8は、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフタルアミド(PPA)、ポリカーボネート(PC)等により形成されており、凹部7は、例えば深さが0.5〜1.0mmの円錐台状に形成されている。   The substrate 3 is made of a flat plate made of aluminum (Al), nickel (Ni), glass epoxy or the like having heat dissipation and rigidity. The circuit pattern 5 is made of an alloy of copper (Cu) and nickel (Ni), gold (Au), or the like, and has circuit patterns 5 on the anode side and the cathode side. The LED chip 2 is placed on one (for example, the anode side) circuit pattern 5 and the bottom electrode is electrically connected, and the top electrode is electrically connected to the other (for example, the cathode side) circuit pattern 5 by the bonding wire 6. It is connected to the. On the substrate 3, there is provided a frame 8 that forms a truncated cone-shaped recess 7 that gradually increases in diameter upward, and the LED chip 2 is disposed in the recess 7. The frame 8 is made of, for example, polybutylene terephthalate (PBT), polyphthalamide (PPA), polycarbonate (PC) or the like, and the recess 7 has a truncated cone shape with a depth of 0.5 to 1.0 mm, for example. Is formed.

LEDチップ2が配置された凹部7内には、透明樹脂(熱硬化性樹脂)を主体とし、主波長の異なる2種類以上の蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂層9が設けられており、LEDチップ2はこの蛍光体含有樹脂層9により凹部7内に封止されている。主波長の異なる2種類以上の蛍光体は、蛍光体間の比重の差が2以下であり、すなわち最も比重が大きい蛍光体と最も比重が小さい蛍光体の比重の差が2以下であり、近似した比重を有している。また、これらの蛍光体を含有する透明樹脂は、最も比重の大きい蛍光体の比重の20%以上の比重を有している。   In the recess 7 in which the LED chip 2 is disposed, a phosphor-containing resin layer 9 mainly including a transparent resin (thermosetting resin) and containing two or more kinds of phosphors having different main wavelengths is provided. The LED chip 2 is sealed in the recess 7 by the phosphor-containing resin layer 9. Two or more kinds of phosphors having different main wavelengths have a specific gravity difference of 2 or less, that is, the specific gravity difference between the phosphor having the largest specific gravity and the phosphor having the smallest specific gravity is 2 or less. Specific gravity. Further, the transparent resin containing these phosphors has a specific gravity of 20% or more of the specific gravity of the phosphor having the largest specific gravity.

さらに、2種類以上の蛍光体は、いずれも類似した形状を有するものであることが好ましい。すなわち、2種類以上の蛍光体の粒子形状は、そのいずれもが球形であるか、楕円球形(あるいはラグビーボール形状)であるか、板状であるか、針状であるかというように、同じグループの形状に属している。2種類以上の蛍光体の粒子は、いずれも球形であることがより好ましい。球形は、短径/長径の値が正確に1.0である真球形だけでなく、球形に近い形状(例えば、短径/長径の値が1.0〜0.9)も含むものとする。   Furthermore, it is preferable that two or more types of phosphors have similar shapes. That is, the particle shape of two or more kinds of phosphors is the same, such as whether they are all spherical, elliptical spherical (or rugby ball), plate-like, or needle-like. Belongs to the group shape. It is more preferable that the two or more types of phosphor particles have a spherical shape. The spherical shape includes not only a true spherical shape having a minor axis / major axis value of exactly 1.0 but also a shape close to a spherical shape (for example, a minor axis / major axis value of 1.0 to 0.9).

また、このような類似した粒子形状を有する2種類以上の蛍光体は、いずれも平均粒径(D50)が7〜20μmの範囲にあり、極めて近似した平均粒径(D50)を有することが好ましい。なお、平均粒径(D50)は、低粒子径から積算し全体の蛍光体量の50容量%に至る粒子の大きさを示すものであり、例えばレーザ回折法で測定することができる。   Moreover, it is preferable that the two or more kinds of phosphors having such similar particle shapes have an average particle diameter (D50) in the range of 7 to 20 μm, and have an extremely approximate average particle diameter (D50). . The average particle diameter (D50) indicates the size of particles that are accumulated from a low particle diameter and reach 50% by volume of the total amount of phosphor, and can be measured, for example, by a laser diffraction method.

蛍光体粒子の平均粒径(D50)が7μm未満であると、十分な発光効率が得られ難くなる。一方、20μmを超えると、例えばディスペンサを用いて蛍光体を実装する際に、ノズルが詰まってしまうといった問題が生じる。蛍光体粒子の平均粒径(D50)は、例えば、製造工程で篩い分けなど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。   When the average particle diameter (D50) of the phosphor particles is less than 7 μm, it is difficult to obtain sufficient luminous efficiency. On the other hand, when the thickness exceeds 20 μm, for example, when a phosphor is mounted using a dispenser, there arises a problem that the nozzle is clogged. The average particle diameter (D50) of the phosphor particles can be controlled, for example, by performing a classification process such as sieving in the manufacturing process.

蛍光体含有樹脂層9は、液状の透明樹脂(熱硬化性樹脂)に2種類以上の前記蛍光体を混合・分散させた蛍光体含有樹脂(蛍光体分散液)を、ディスペンサなどの注入装置を用いてLEDチップ2が配置された凹部7内に注入し、加熱硬化させることにより形成されている。透明樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。液状のシリコーン樹脂の使用が好ましく、注入の容易さの観点から、25℃における粘度が1〜70Pa・sのシリコーン樹脂の使用が特に好ましい。2種類以上の前記蛍光体が混合・分散された蛍光体含有樹脂の注入量は、ほぼ5〜10mgである。なお、図面では、蛍光体含有樹脂層9の上面が凹部7の上端とほぼ面一に形成されているが、特にこれに限定されるものではない。透明樹脂に含有させる2種類以上の蛍光体の主波長は、特に限定されるものではなく、目的とするLEDランプ1の発光色などに応じて適宜選択することができる。   The phosphor-containing resin layer 9 is prepared by injecting a phosphor-containing resin (phosphor dispersion) in which two or more kinds of phosphors are mixed and dispersed in a liquid transparent resin (thermosetting resin) with an injection device such as a dispenser. It is formed by injecting into the concave portion 7 in which the LED chip 2 is disposed and heat curing. Examples of the transparent resin include a silicone resin and an epoxy resin. The use of a liquid silicone resin is preferred, and the use of a silicone resin having a viscosity at 25 ° C. of 1 to 70 Pa · s is particularly preferred from the viewpoint of ease of injection. The injection amount of the phosphor-containing resin in which two or more kinds of the phosphors are mixed and dispersed is approximately 5 to 10 mg. In the drawing, the upper surface of the phosphor-containing resin layer 9 is formed to be substantially flush with the upper end of the recess 7, but is not particularly limited thereto. The main wavelengths of the two or more kinds of phosphors to be contained in the transparent resin are not particularly limited, and can be appropriately selected according to the emission color of the target LED lamp 1 or the like.

蛍光体としては、例えば、青色発光タイプのLEDチップ2から発光される青色光により励起されて黄色光から橙色光間の光を発光する黄色系蛍光体が用いられる。また、主波長が500〜535nmの緑色あるいは黄緑色蛍光体と、主波長が630〜650nmの赤色蛍光体の少なくとも一方を前記黄色系蛍光体とともに用いることができる。ここで、青色光により励起されて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RE(Al,Ga)12: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系蛍光体、AESiO:Eu蛍光体(AEは、Sr、Ba、Caなどのアルカリ土類元素を示す。以下同じ。)やSrSiO:Eu2+蛍光体等のケイ酸塩(シリケート)蛍光体、サイアロン系蛍光体(例えば、CaSiAlON:Eu2+)、およびCaSc:Ce蛍光体等があり、これらの中から選択される。緑色あるいは黄緑色蛍光体としては、例えばRE(Al,Ga)12:Ce蛍光体等のYAG系蛍光体、AESiO:Eu蛍光体やCaScSi12:Ce蛍光体等のケイ酸塩蛍光体、サイアロン系蛍光体(例えば、CaSiAlON:Eu2+)、およびCaSc:Ce蛍光体等があり、これらの中から選択される。赤色蛍光体としては、LaS:Eu蛍光体のような酸硫化物蛍光体、窒化物系蛍光体(例えば、AESi:Eu2+やCaAlSiN:Eu2+)等が用いられるが、特に限定されるものではない。 As the phosphor, for example, a yellow phosphor that is excited by blue light emitted from the blue light emitting type LED chip 2 and emits light between yellow light and orange light is used. Further, at least one of a green or yellow-green phosphor having a dominant wavelength of 500 to 535 nm and a red phosphor having a dominant wavelength of 630 to 650 nm can be used together with the yellow phosphor. Here, as a yellow phosphor that is excited by blue light and emits light between yellow light and orange light, for example, RE 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce phosphor (RE is Y, Gd, and La). YAG phosphors such as AE 2 SiO 4 : Eu phosphor (AE represents an alkaline earth element such as Sr, Ba, Ca, etc. The same shall apply hereinafter.) Silicate phosphors such as Sr 3 SiO 5 : Eu 2+ phosphor, sialon-based phosphors (eg, Ca x Si y Al z ON: Eu 2+ ), and Ca 3 Sc 2 O 4 : Ce fluorescence There are bodies, etc., and these are selected. Examples of the green or yellow-green phosphor include YAG phosphors such as RE 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce phosphor, AE 2 SiO 4 : Eu phosphor, and Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce. There are silicate phosphors such as phosphors, sialon-based phosphors (for example, Ca x Si y Al z ON: Eu 2+ ), and Ca 3 Sc 2 O 4 : Ce phosphors, which are selected from these The Examples of red phosphors include oxysulfide phosphors such as La 2 O 2 S: Eu phosphors, nitride phosphors (for example, AE 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , CaAlSiN 3 : Eu 2+ ), and the like. Although used, it is not particularly limited.

このように構成されるLEDランプ1では、印加された電気エネルギーがLEDチップ2で主波長が420〜480nm(例えば460nm)の青色光に変換されて放射され、放射された青色光は、蛍光体含有樹脂層9中に含有された2種類以上の蛍光体で、より長波長の光に変換される。そして、LEDチップ2から放射される青色光とこれらの蛍光体の発光色とに基づく色である白色光がLEDランプ1から放出される。そして、このLEDランプ1においては、2種類以上の蛍光体が近似した比重を有しており、かつこれらの蛍光体が混合・分散される透明樹脂が、蛍光体のうちで最も比重が大きい蛍光体の20%以上の比重を有するように構成されているので、蛍光体分散液におけるそれぞれの蛍光体粒子の分散状態が均一となるうえに、蛍光体分散液における蛍光体の沈降が生じにくくなる。したがって、蛍光体分散液の各部(例えば、上部と下部)の蛍光体含有割合が経時的に変化しにくく安定し、複数のLEDランプ1間で生じる発光色のばらつきを低減することができる。   In the LED lamp 1 configured as described above, the applied electric energy is converted into blue light having a dominant wavelength of 420 to 480 nm (for example, 460 nm) by the LED chip 2 and emitted, and the emitted blue light is phosphor. Two or more kinds of phosphors contained in the containing resin layer 9 are converted into light having a longer wavelength. And the white light which is a color based on the blue light radiated | emitted from LED chip 2, and the luminescent color of these fluorescent substance is discharge | released from the LED lamp 1. FIG. In the LED lamp 1, two or more types of phosphors have similar specific gravity, and the transparent resin in which these phosphors are mixed and dispersed is the fluorescent material having the largest specific gravity among the phosphors. Since it is configured to have a specific gravity of 20% or more of the body, the dispersion state of the respective phosphor particles in the phosphor dispersion liquid becomes uniform, and the precipitation of the phosphor in the phosphor dispersion liquid hardly occurs. . Therefore, the phosphor content ratios of the respective parts (for example, the upper part and the lower part) of the phosphor dispersion liquid are less likely to change with time and are stable, and the variation in emission color that occurs between the plurality of LED lamps 1 can be reduced.

図4および図5は、本発明の発光装置の第2の実施形態であるLEDパッケージを形成する発光装置を示している。図4は、この発光装置の平面図であり、図5は、図4に示す発光装置をF−F線に沿って切断した縦断面図である。なお、図4および図5おいて、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、その説明を簡略化または省略する。   4 and 5 show a light-emitting device that forms an LED package, which is the second embodiment of the light-emitting device of the present invention. 4 is a plan view of the light emitting device, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the light emitting device shown in FIG. 4 cut along the line FF. 4 and 5, the same components as those of the light emitting device according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is simplified or omitted.

図4および図5に示す発光装置(LEDランプ)1は、パッケージ基板例えば装置基板3と、反射層31と、回路パターン5と、複数好ましくは多数の半導体発光素子例えばLEDチップ2と、接着層32と、リフレクタ34と、蛍光体含有樹脂層9と、光拡散部材33とを備えて形成されている。蛍光体含有樹脂層9は封止部材としても機能する。   A light-emitting device (LED lamp) 1 shown in FIGS. 4 and 5 includes a package substrate such as a device substrate 3, a reflective layer 31, a circuit pattern 5, a plurality of semiconductor light-emitting elements such as LED chips 2, and an adhesive layer. 32, a reflector 34, a phosphor-containing resin layer 9, and a light diffusing member 33. The phosphor-containing resin layer 9 also functions as a sealing member.

装置基板3は、金属または絶縁材、例えば合成樹脂製の平板からなり、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3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などで形成することができる。装置基板3を金属製とする場合は、この装置基板3の裏面からの放熱性が向上し、装置基板3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またはその合金を例示することができる。   The device substrate 3 is made of a flat plate made of a metal or an insulating material such as a synthetic resin, and has a predetermined shape such as a rectangular shape in order to obtain a light emitting area required for the light emitting device 1. When the device substrate 3 is made of a synthetic resin, it can be formed of, for example, an epoxy resin containing glass powder. When the device substrate 3 is made of metal, the heat radiation from the back surface of the device substrate 3 is improved, the temperature of each part of the device substrate 3 can be made uniform, and the semiconductor light emitting element 2 that emits light in the same wavelength range. The variation in the emission color can be suppressed. In addition, as a metal material which has such an effect, the material excellent in the heat conductivity of 10 W / m * K or more, specifically, aluminum or its alloy can be illustrated.

反射層31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3の表面全体に被着されている。反射層31は、400〜740nmの波長領域で85%以上の反射率を有する白色の絶縁材料により構成することができる。このような白色絶縁材料としては、接着シートからなるプリプレグ(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、酸化アルミニウムなど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31はそれ自体の接着性により、装置基板3の表面となる一面に接着される。   The reflective layer 31 is sized so that a predetermined number of semiconductor light emitting elements 2 can be disposed, and is, for example, attached to the entire surface of the device substrate 3. The reflective layer 31 can be made of a white insulating material having a reflectance of 85% or more in the wavelength region of 400 to 740 nm. As such a white insulating material, a prepreg made of an adhesive sheet can be used. Such a prepreg can be formed, for example, by impregnating a sheet base material with a thermosetting resin mixed with a white powder such as aluminum oxide. The reflective layer 31 is bonded to the entire surface of the device substrate 3 by its own adhesiveness.

回路パターン5は、各半導体発光素子2への通電要素として、反射層31の装置基板3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5は、例えば各半導体発光素子2を直列に接続するために、装置基板3および反射層31の長手方向に所定間隔ごとに点在して2列に形成されている。一方の回路パターン5の列の一端側に位置する端側回路パターン5aには、給電パターン部5cが一体に連続して形成され、同様に他方の回路パターン5の列の一端側に位置する端側回路パターン5aには、給電パターン部5dが一体に連続して形成されている。給電パターン部5c,5dは反射層31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31により絶縁されている。これらの給電パターン部5c,5dのそれぞれに、電源に至る図示しない電線が個別に半田付けなどで接続されるようになっている。回路パターン5は以下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プリプレグからなる反射層31を装置基板3上に貼付けた後、反射層31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3と銅箔を反射層31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5を形成する。銅箔からなる回路パターン5の厚みは例えば35μmである。   The circuit pattern 5 is bonded to a surface of the reflective layer 31 opposite to the surface to which the device substrate 3 is bonded as an energizing element for each semiconductor light emitting element 2. For example, the circuit patterns 5 are formed in two rows dotted at predetermined intervals in the longitudinal direction of the device substrate 3 and the reflective layer 31 in order to connect the semiconductor light emitting elements 2 in series. The end-side circuit pattern 5a located on one end side of the row of one circuit pattern 5 is integrally formed with a power feeding pattern portion 5c. Similarly, the end located on one end side of the row of the other circuit pattern 5 The side circuit pattern 5a is integrally formed with a power feeding pattern portion 5d. The power supply pattern portions 5 c and 5 d are provided side by side at one end in the longitudinal direction of the reflective layer 31 and are separated from each other and insulated by the reflective layer 31. An electric wire (not shown) reaching the power source is individually connected to each of the power supply pattern portions 5c and 5d by soldering or the like. The circuit pattern 5 is formed by the procedure described below. First, a reflective layer 31 made of a prepreg impregnated with the uncured thermosetting resin is stuck on the device substrate 3, and then a copper foil of the same size is stuck on the reflective layer 31. Next, the laminated body thus obtained is heated and pressurized to cure the thermosetting resin, thereby pressing the device substrate 3 and the copper foil to the reflective layer 31 to complete the bonding. Next, after providing a resist layer on the copper foil and etching the copper foil, the remaining resist layer is removed to form the circuit pattern 5. The thickness of the circuit pattern 5 made of copper foil is, for example, 35 μm.

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型のLEDチップからなり、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5より厚く、例えば90μmとする。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、バリア層とウェ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型半導体層上には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。   Each semiconductor light emitting element 2 is formed of, for example, a double-wire type LED chip using a nitride semiconductor, and is formed by laminating a semiconductor light emitting layer 2a on one surface of a light-transmitting element substrate 2b. The element substrate 2b is made of, for example, a sapphire substrate. The element substrate 2b is thicker than the circuit pattern 5, for example, 90 μm. The semiconductor light emitting layer 2a is formed by sequentially stacking a buffer layer, an n-type semiconductor layer, a light emitting layer, a p-type cladding layer, and a p-type semiconductor layer on the main surface of the element substrate 2b. The light emitting layer has a quantum well structure in which barrier layers and well layers are alternately stacked. An n-side electrode is provided on the n-type semiconductor layer, and a p-side electrode is provided on the p-type semiconductor layer. This semiconductor light emitting layer 2a does not have a reflective film, and can emit light in both thickness directions.

各半導体発光素子2は、装置基板3の長手方向に隣接した回路パターン5間にそれぞれ配置され、白色の反射層31の同一面上に接着層32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32により反射層31に接着されている。この接着により、回路パターン5および半導体発光素子2は反射層31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5とは、近接して対向するように設けられている。   Each semiconductor light emitting element 2 is disposed between circuit patterns 5 adjacent to each other in the longitudinal direction of the device substrate 3, and is bonded to the same surface of the white reflective layer 31 by an adhesive layer 32. Specifically, the other surface parallel to one surface of the element substrate 2 b on which the semiconductor light emitting layer 2 a is laminated is bonded to the reflective layer 31 by the adhesive layer 32. By this adhesion, the circuit pattern 5 and the semiconductor light emitting element 2 are arranged in a straight line on the same surface of the reflective layer 31, so that the side surface of the semiconductor light emitting element 2 positioned in this arrangement direction and the circuit pattern 5 are close to each other. It is provided so as to face each other.

接着層32の厚みは、例えば5μm以下とすることができる。接着層32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。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5とは、ボンディングワイヤ6で接続されている。さらに、前記2列の回路パターン5列の他端側に位置された端側回路パターン5b同士も、ボンディングワイヤ6で接続されている。したがって、この実施形態の場合、各半導体発光素子2は直列に接続されている。以上の装置基板3、反射層31、回路パターン5、各半導体発光素子2、接着層32、およびボンディングワイヤ6により、発光装置1の面発光源が形成されている。   The thickness of the adhesive layer 32 can be, for example, 5 μm or less. For the adhesive layer 32, for example, a translucent adhesive having a thickness of 5 μm or less and a light transmittance of 70% or more, for example, a silicone resin-based adhesive can be suitably used. The electrode of each semiconductor light emitting element 2 and the circuit pattern 5 arranged close to both sides of the semiconductor light emitting element 2 are connected by a bonding wire 6. Further, the end-side circuit patterns 5b located on the other end side of the two rows of circuit patterns 5 rows are also connected by bonding wires 6. Therefore, in this embodiment, each semiconductor light emitting element 2 is connected in series. The surface emitting source of the light emitting device 1 is formed by the device substrate 3, the reflective layer 31, the circuit pattern 5, each semiconductor light emitting element 2, the adhesive layer 32, and the bonding wire 6.

リフレクタ34は、一個一個また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31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、例えば図4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7内に配置されている。リフレクタ34は反射層31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および回路パターン5が収められているとともに、前記一対の給電パターン部5c、5dはリフレクタ34の外部に位置されている。リフレクタ34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34の反射面は、AlやNiなどの反射率の高い金属材料を蒸着またはメッキして形成することができる他、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34の成形材料中に白色粉末を混入して、リフレクタ34自体を可視光の反射率が高い白色にすることもできる。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、硫酸バリウムなどの白色フイラーを用いることができる。なお、リフレクタ34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 34 is not individually provided for each one or several semiconductor light emitting elements 2 but is a single one surrounding all the semiconductor light emitting elements 2 on the reflective layer 31. For example, as shown in FIG. Thus, it is formed with a rectangular frame, and the semiconductor light emitting element 2 is disposed in a recess 7 formed with the frame. The reflector 34 is bonded to the reflective layer 31, and a plurality of semiconductor light emitting elements 2 and circuit patterns 5 are housed therein, and the pair of power feeding pattern portions 5 c and 5 d are positioned outside the reflector 34. ing. The reflector 34 can be formed of, for example, a synthetic resin, and its inner peripheral surface is a reflective surface. The reflecting surface of the reflector 34 can be formed by vapor deposition or plating of a metal material having a high reflectance such as Al or Ni, or can be formed by applying a white paint having a high visible light reflectance. Alternatively, white powder can be mixed into the molding material of the reflector 34 to make the reflector 34 itself white with high visible light reflectivity. 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 34 so as to gradually open in the irradiation direction of the light emitting device 1.

蛍光体含有樹脂層9は、第1の実施形態と同様に形成されている。すなわち、互いに近似した比重を有し主波長の異なる2種類以上の蛍光体を、これらの蛍光体のうちで最も比重の大きい蛍光体の20%以上の比重を有する透明樹脂中に分散させた蛍光体含有樹脂層9が設けられている。そして、このような蛍光体含有樹脂層9は、液状の透明樹脂に、前記2種類以上の蛍光体を混合・分散して得られた蛍光体分散液を、ディスペンサなどの注入装置を用いて、反射層31表面および一直線上に配列された各半導体発光素子2およびボンディングワイヤ6などを満遍なく埋めるようにして充填し、次いで熱硬化性樹脂を硬化させることにより形成されている。   The phosphor-containing resin layer 9 is formed in the same manner as in the first embodiment. That is, fluorescence in which two or more kinds of phosphors having specific gravity similar to each other and different main wavelengths are dispersed in a transparent resin having a specific gravity of 20% or more of the phosphor having the largest specific gravity among these phosphors. A body-containing resin layer 9 is provided. And, such a phosphor-containing resin layer 9 is obtained by mixing a phosphor dispersion obtained by mixing and dispersing the two or more kinds of phosphors in a liquid transparent resin, using an injection device such as a dispenser, The surface of the reflective layer 31 and the semiconductor light emitting elements 2 and the bonding wires 6 arranged on the straight line are filled so as to be evenly filled, and then the thermosetting resin is cured.

このように構成される実施形態においても、蛍光体分散液におけるそれぞれの蛍光体粒子の分散状態が均一となるので、複数のLEDランプ1間あるいは1つのLEDランプ1の各部で生じる発光色のばらつきを低減することができる。   Also in the embodiment configured as described above, the dispersion state of the respective phosphor particles in the phosphor dispersion liquid becomes uniform, so that the variation in the emission color that occurs between the plurality of LED lamps 1 or in each part of one LED lamp 1. Can be reduced.

次に、本発明の具体的実施例およびその評価結果について記載する。   Next, specific examples of the present invention and evaluation results thereof will be described.

実施例1
極めて近似した比重(差が0.2以下)を有する3種類の蛍光体を、最も比重が大きい蛍光体の比重の20%以上の比重を有するシリコーン樹脂に混合し、蛍光体分散液を調製した。そして、この蛍光体分散液を使用して、図1に示す構成を有するLEDランプを3サンプル作製し、色温度5000K付近での色調のばらつきを調べた。
Example 1
Three types of phosphors having very similar specific gravity (difference of 0.2 or less) were mixed with a silicone resin having a specific gravity of 20% or more of the specific gravity of the phosphor having the largest specific gravity to prepare a phosphor dispersion. . Then, using this phosphor dispersion liquid, three samples of LED lamps having the configuration shown in FIG. 1 were produced, and the variation in color tone in the vicinity of a color temperature of 5000K was examined.

すなわち、主波長(ピーク波長)が535nmで比重が4.8の緑色蛍光体(粒子形状が球形でD50が12μm)と、ピーク波長が570nmで比重が4.9の黄色蛍光体(粒子形状が球形でD50が11μm)、およびピーク波長が615nmで比重が4.7の赤色蛍光体(粒子形状が球形でD50が15μm)を、比重1のシリコーン樹脂中に混合し分散させた。なお、緑色蛍光体、黄色蛍光体および赤色蛍光体の配合割合は、それぞれシリコーン樹脂に対して4.4重量%、2.6重量%および2.0重量%とした。   That is, a green phosphor having a dominant wavelength (peak wavelength) of 535 nm and a specific gravity of 4.8 (particle shape is spherical and D50 is 12 μm), and a yellow phosphor having a peak wavelength of 570 nm and a specific gravity of 4.9 (particle shape is A red phosphor having a spherical shape with a D50 of 11 μm and a peak wavelength of 615 nm and a specific gravity of 4.7 (particle shape is spherical and D50 is 15 μm) was mixed and dispersed in a silicone resin having a specific gravity of 1. The blending ratio of the green phosphor, the yellow phosphor and the red phosphor was 4.4% by weight, 2.6% by weight and 2.0% by weight with respect to the silicone resin, respectively.

次いで、こうして得られた3種類の蛍光体を含有するシリコーン樹脂液を、波長460nmの青色光を発光するLEDチップが配置された深さ1.0mm、開口径3mmのカップ(凹部)内に、ディスペンサで塗布・充填した後、シリコーン樹脂を硬化させ、図1に示す構成を有するLEDランプを3サンプル作製した。なお、3つのサンプルの作製には30分程度の時間を要した。また、各蛍光体の平均粒径(D50)は、レーザ回折式粒度分布測定装置HOLIBA LA−300((株)堀場製作所製)により測定した値である。さらに、青色LEDチップからの発光の色度x,yのばらつきは、各サンプル間で0.0001以下になるようにした。   Next, the silicone resin liquid containing the three types of phosphors thus obtained was placed in a cup (concave portion) having a depth of 1.0 mm and an opening diameter of 3 mm where an LED chip emitting blue light having a wavelength of 460 nm was disposed. After applying and filling with a dispenser, the silicone resin was cured, and three LED lamps having the configuration shown in FIG. 1 were produced. It took about 30 minutes to produce the three samples. Moreover, the average particle diameter (D50) of each phosphor is a value measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device HOLIBA LA-300 (manufactured by Horiba, Ltd.). Furthermore, the variation in chromaticity x, y of light emission from the blue LED chip was set to 0.0001 or less between samples.

実施例2
各蛍光体間の比重の差が実施例1よりも大きいが、十分に近似した比重を有する(比重の差が2以下)3種類の蛍光体を、最も比重が大きい蛍光体の比重の20%以上の比重を有するシリコーン樹脂に混合し、蛍光体分散液を調製した。すなわち、ピーク波長が525nmで比重が4の緑色蛍光体(粒子が針状でD50が7μm)と、ピーク波長が562nmで比重が5.0の黄色蛍光体(粒子形状が球形でD50が15μm)、およびピーク波長が650nmで比重が3の赤色蛍光体(粒子形状が球形でD50が8μm)を、比重1のシリコーン樹脂中にそれぞれ混合し、分散させた。
Example 2
Although the specific gravity difference between the phosphors is larger than that in Example 1, three types of phosphors having a sufficiently close specific gravity (specific gravity difference is 2 or less) are 20% of the specific gravity of the phosphor having the largest specific gravity. A phosphor dispersion liquid was prepared by mixing with a silicone resin having the above specific gravity. That is, a green phosphor having a peak wavelength of 525 nm and a specific gravity of 4 (particles are needle-like and D50 is 7 μm), and a yellow phosphor having a peak wavelength of 562 nm and a specific gravity of 5.0 (particle shape is spherical and D50 is 15 μm) And a red phosphor having a peak wavelength of 650 nm and a specific gravity of 3 (particle shape is spherical and D50 is 8 μm) were mixed and dispersed in a silicone resin having a specific gravity of 1, respectively.

次いで、こうして得られた3種類の蛍光体を含有するシリコーン樹脂液を使用し、実施例1と同様にして図1に示す構成を有するLEDランプを3サンプル作製した。   Next, using the silicone resin liquid containing the three kinds of phosphors thus obtained, three samples of LED lamps having the configuration shown in FIG.

次に、実施例1および実施例2で得られたLEDランプをそれぞれ発光させ、瞬間分光光度計MCPD−7000(大塚電子(株)社製)で発光スペクトルを測定した。そして、得られた発光スペクトルから、色度と色温度を各サンプルについてそれぞれ算出した。また、duvの値を求めた。これらの測定結果を、表1および図6(の色度座標)に示す。なお、duvは、発光装置からの発光(白色光)の色ずれを、色度図における黒体輻射の軌跡からの偏差として表したものである。   Next, the LED lamps obtained in Example 1 and Example 2 were each made to emit light, and the emission spectrum was measured with an instantaneous spectrophotometer MCPD-7000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Then, chromaticity and color temperature were calculated for each sample from the obtained emission spectrum. Also, the value of duv was obtained. These measurement results are shown in Table 1 and FIG. 6 (chromaticity coordinates thereof). Here, duv represents the color shift of light emission (white light) from the light emitting device as a deviation from the locus of black body radiation in the chromaticity diagram.

Figure 2009277998
Figure 2009277998

表1および図6から明らかなように、実施例1および実施例2で得られたLEDランプは、色温度5000K付近で各サンプル間の色調のばらつきが少なく、蛍光体分散液調製後の時間経過による発光色のばらつきが低減されていることがわかる。特に、実施例1のLEDランプにおいては、極めて近似した比重(比重の差が0.2以下)を有し、かつ粒子形状が同一の球形で近似した平均粒径(D50)を有する3種類の蛍光体が使用されているので、各サンプル間の色調のばらつきがほとんどなく、蛍光体分散液調製後の経時的な発光色のばらつきが、実施例2のLEDランプよりさらに解消されていることがわかる。   As is apparent from Table 1 and FIG. 6, the LED lamps obtained in Example 1 and Example 2 have little color tone variation between samples near a color temperature of 5000 K, and the time elapsed after preparation of the phosphor dispersion liquid. It can be seen that the variation in emission color due to is reduced. In particular, in the LED lamp of Example 1, three types of particles having extremely similar specific gravity (difference in specific gravity of 0.2 or less) and having an average particle diameter (D50) approximated by the same spherical particle shape. Since the phosphor is used, there is almost no variation in color tone between the samples, and the variation in emission color over time after preparation of the phosphor dispersion is further eliminated than the LED lamp of Example 2. Recognize.

本発明の発光装置の第1の実施形態であるLEDランプの構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the structure of the LED lamp which is 1st Embodiment of the light-emitting device of this invention. 図1に示すLEDランプを複数配置したLEDモジュールの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the LED module which has arrange | positioned two or more LED lamps shown in FIG. 図2のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 本発明の発光装置の第2の実施形態であるLEDランプを示す平面図である。It is a top view which shows the LED lamp which is 2nd Embodiment of the light-emitting device of this invention. 図4のF−F線断面図である。It is the FF sectional view taken on the line of FIG. 本発明の実施例1および実施例2で得られたLEDランプの各サンプルの発光の色度を示す色度図である。It is a chromaticity diagram which shows the chromaticity of light emission of each sample of the LED lamp obtained in Example 1 and Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…LEDランプ、2…LEDチップ、3…基板、4…電気絶縁層、5…回路パターン、6…ボンディングワイヤ、7…凹部、8…フレーム、9…蛍光体含有樹脂層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LED lamp, 2 ... LED chip, 3 ... Board | substrate, 4 ... Electrical insulation layer, 5 ... Circuit pattern, 6 ... Bonding wire, 7 ... Recessed part, 8 ... Frame, 9 ... Phosphor containing resin layer.

Claims (2)

発光素子と;
透明樹脂と前記発光素子から放射された光により励起されて主波長が異なる可視光を発光する2種類以上の蛍光体をそれぞれ含み、前記発光素子上に形成されてなる層であり、前記2種類以上の蛍光体は近似した比重を有し、かつ前記透明樹脂は、前記蛍光体のうちで最も比重が大きい蛍光体の比重の20%以上の比重を有するものである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 layer formed on the light-emitting element, each of which includes two or more phosphors that emit visible light having different main wavelengths when excited by light emitted from the transparent resin and the light-emitting element. The above phosphor has an approximate specific gravity, and the transparent resin has a specific gravity of 20% or more of the specific gravity of the phosphor having the largest specific gravity among the phosphors; and a phosphor-containing resin layer;
A light-emitting device comprising:
前記2種類以上の蛍光体の間の比重の差が2以下であることを特徴とする請求項1記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein a difference in specific gravity between the two or more kinds of phosphors is 2 or less.
JP2008129799A 2008-05-16 2008-05-16 Surface emitting source device Expired - Fee Related JP4960300B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008129799A JP4960300B2 (en) 2008-05-16 2008-05-16 Surface emitting source device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008129799A JP4960300B2 (en) 2008-05-16 2008-05-16 Surface emitting source device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010190584A Division JP2010272894A (en) 2010-08-27 2010-08-27 Light emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009277998A true JP2009277998A (en) 2009-11-26
JP4960300B2 JP4960300B2 (en) 2012-06-27

Family

ID=41443132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008129799A Expired - Fee Related JP4960300B2 (en) 2008-05-16 2008-05-16 Surface emitting source device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4960300B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012077448A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 シャープ株式会社 Light-emitting device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077433A (en) * 1999-06-30 2001-03-23 Nichia Chem Ind Ltd Light-emitting device and formation method thereof
JP2002033520A (en) * 2000-07-14 2002-01-31 Toshiba Electronic Engineering Corp Semiconductor light emitting device
WO2003021691A1 (en) * 2001-09-03 2003-03-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting device, light emitting apparatus and production method for semiconductor light emitting device
JP2006100730A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Toshiba Corp Light emitting element and method for manufacturing the same
JP2008019380A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Toshiba Corp Luminous particles, luminescent device and manufacturing method of the same
JP2008071806A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 C I Kasei Co Ltd Light emitting device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077433A (en) * 1999-06-30 2001-03-23 Nichia Chem Ind Ltd Light-emitting device and formation method thereof
JP2002033520A (en) * 2000-07-14 2002-01-31 Toshiba Electronic Engineering Corp Semiconductor light emitting device
WO2003021691A1 (en) * 2001-09-03 2003-03-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor light emitting device, light emitting apparatus and production method for semiconductor light emitting device
JP2006100730A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Toshiba Corp Light emitting element and method for manufacturing the same
JP2008019380A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Toshiba Corp Luminous particles, luminescent device and manufacturing method of the same
JP2008071806A (en) * 2006-09-12 2008-03-27 C I Kasei Co Ltd Light emitting device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012077448A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 シャープ株式会社 Light-emitting device
JP2012124356A (en) * 2010-12-09 2012-06-28 Sharp Corp Light-emitting device
US9351371B2 (en) 2010-12-09 2016-05-24 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device
US9647181B2 (en) 2010-12-09 2017-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device with phosphors

Also Published As

Publication number Publication date
JP4960300B2 (en) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5181505B2 (en) Light emitting device
JP2009065137A (en) Light-emitting device
US8598608B2 (en) Light emitting device
JP2007266579A (en) Light emitting device
JP2008218486A (en) Light emitting device
US20050211991A1 (en) Light-emitting apparatus and illuminating apparatus
JP2008270781A (en) Light-emitting device
JP2008218485A (en) Light emitting device
JP5082427B2 (en) Light emitting device
JP2007116133A (en) Light emitting device
JP5194675B2 (en) Light emitting device
JP2007116117A (en) Light emitting device
JP2009111273A (en) Light-emitting device
JP2007288138A (en) Light emitting device
JP2007258620A (en) Light emitting device
JP2008218998A (en) Light emitting device
JP5716010B2 (en) Light emitting device
JP2008140934A (en) Light emitting diode device and lighting device
JP2008235552A (en) Method of manufacturing light-emitting apparatus and light-emitting apparatus
JP2008244468A (en) Light-emitting device
JP2007116116A (en) Light emitting device
JP2007235104A (en) Light emitting device and manufacturing method thereof
JP4986282B2 (en) Light emitting device
JP2008244469A (en) Light-emitting device
JP2007059758A (en) Light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100512

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20100512

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20100610

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20100611

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20100622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100830

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101005

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101222

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110105

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20110128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120322

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees