JP2010153595A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子を有する発光装置の発光むらを低減すること。
【解決手段】発光装置は、基体１、複数の第１発光素子２および複数の第２発光素子３を含んでいる。発光装置は、複数の第１封入部材４および複数の第２封入部材５をさらに含んでいる。複数の第１発光素子２は、基体１に実装されている。複数の第２発光素子３は、各々、基体１に実装されており、複数の第１発光素子２と隣り合うように配置されている。複数の第１封入部材４は、複数の第１発光素子２を覆っている。複数の第２封入部材５は、複数の第２発光素子３を覆っており、複数の第１封入部材４に接している。複数の第２封入部材５は、複数の第１封入部材４より大きい屈折率を有している。第１封入部材４および第２封入部材５の界面１０は、第１発光素子２側へ傾いている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有している発光装置に関するものである。

近年、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置の開発が進められている。例示的な発光装置は、例えば発光強度などの発光特性を向上させるために、複数の発光素子を有している。複数の発光素子は、封入部材によって覆われている。
特開２００６−２４８６１号公報

複数の発光素子を有する発光装置は、例えば発光面における発光むらなどに関する改善が求められている。

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、基体、複数の第１発光素子および複数の第２発光素子を含んでいる。発光装置は、複数の第１封入部材および複数の第２封入部材をさらに含んでいる。複数の第１発光素子は、基体に実装されている。複数の第２発光素子は、各々、基体に実装されており、複数の第１発光素子と隣り合うように配置されている。複数の第１封入部材は、複数の第１発光素子を覆っている。複数の第２封入部材は、複数の第２発光素子を覆っており、複数の第１封入部材に接している。複数の第２封入部材は、複数の第１封入部材より大きい屈折率を有している。第１封入部材および第２封入部材の界面の上端は、界面の下端より第１発光素子側に位置している。

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、複数の第１封入部材および複数の第２封入部材を含んでいる。複数の第２封入部材は、複数の第１封入部材より大きい屈折率を有している。第１封入部材および第２封入部材の上端は、界面の下端より第１発光素子側に位置している。発光装置は、このような構成により、発光むらに関して改善されている。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。本発明の一つの実施形態における発光装置は、図１および図２に示されているように、基体１、複数の第１発光素子２および複数の第２発光素子３を含んでいる。発光装置は、複数の第１封入部材４、複数の第２封入部材５および波長変換部材６をさらに含んでいる。図１において、波長変換部材６は、発光装置の内部構造を示すことを目的に、透視した状態で示されている。波長変換部材６は、破線によって示されている。図１において、発光装置は、仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。本実施形態において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。

例示的な基体１は、実質的に絶縁材料からなる。例示的な複数の第１発光素子２は、実質的に半導体材料からなる発光ダイオードである。複数の第１発光素子２は、基体１に実装されている。例示的な複数の第２発光素子３は、実質的に半導体材料からなる発光ダイオードである。複数の第２発光素子３の各々は、基体１に実装されており、複数の第１発光素子２に隣り合うように配置されている。複数の第１発光素子２および複数の第２発光素子３は、駆動電力に応じて第１次光を放射する。例示的な第１次光は、紫外領域に含まれる波長を有している。複数の第１発光素子２および複数の第２発光素子３は、二次元に配置されている。図１において、複数の第１発光素子２および複数の第２発光素子３は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に広がるように配置されている。

複数の第１封入部材４は、複数の第１発光素子２を覆っている。複数の第１封入部材４の各々は、第１発光素子２の上端および側面を囲んでいる。複数の第２封入部材５は、複数の第２発光素子３を覆っている。複数の第２封入部材５の各々は、第２発光素子３の上端および側面を囲んでいる。複数の第１封入部材４および複数の第２封入部材５は、透光性を有している。“透光性”とは、第１発光素子２または第２発光素子３から放射された第１次光の少なくとも一部の波長が透過できることをいう。例示的な第１封入部材４および第２封入部材５は、実質的にシリコーン樹脂からなる。

複数の第２封入部材５は、複数の第１封入部材４より大きい屈折率を有している。例示的な第１封入部材４は、１．３から１４までの範囲に含まれる屈折率を有している。例示的な第２封入部材５は、１．７から１．８までの範囲に含まれる屈折率を有している。本実施形態において、例示的な屈折率の測定方法は、プリズムカップリング法である。例示的な第１封入部材４および第２封入部材５は、０．３より大きい屈折率差を有している。

第１封入部材４および第２封入部材５の界面１０は、第１発光素子２側へ傾いている。界面１０の上端１０１は、界面１０の下端１０２より第１発光素子２側に位置している。第１発光素子２から放射された第１次光２０は、界面１０において屈折する。第１次光２０の出射角は、入射角より大きい。第２発光素子３から放射された第１次光３０は、界面１０において全反射される。臨界角より大きい角度で入射された第１次光３０が、界面１０において全反射される。第１次光２０および３０は、第１発光素子２および第２発光素子３の間の領域の直上に位置する波長変換部材６の領域６２に入射される。

波長変換部材６は、複数の第１封入部材４および複数の第２封入部材５を覆っている。波長変換部材６は、複数の第１封入部材４および複数の第２封入部材５に接している。波長変換部材６は、第１発光素子２および第２発光素子３から放射された第１次光２０および３０に応じて第２次光を放射する。例示的な第２次光は、白色光である。波長変換部材６は、マトリクス部材および複数の蛍光粒子を含んでいる。例示的なマトリクス材料は、シリコーン樹脂である。複数の蛍光粒子は、発光素子３から放射された第１次光によって励起される。複数の蛍光粒子は、可視光を放射する。

本実施形態の発光装置は、傾斜した界面１０を有していることにより、第１発光素子２および第２発光素子３の間の領域の直上の位置に届く第１次光２０および３０の光量に関して増大されている。従って、発光装置は、発光面における発光むらに関して低減されている。

本実施形態の発光装置は、傾斜した界面１０を有していることにより、波長変換部材６の全領域において入射される第１次光２０および３０の光量に関するむらが低減されている。従って、発光装置は、波長変換部材６の発光むらに関して低減されている。発光装置は、このような構成により、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。本実施形態の発光装置は、傾斜した界面１０を有していることにより、波長変換部材６の領域６１および領域６２における発光強度の差が低減されている。領域６１は、第１発光素子２および第２発光素子３の直上の領域である。

以下、本発明の他の実施形態における発光装置について、図３を参照して説明する。本実施形態の発光装置において、図１および図２に示された構成と異なる点は、波長変換部材６が、複数の第１封入部材４および複数の第２封入部材５から離間されている点である。その他の構成は、図１および図２に示された発光装置と同様である。波長変換部材６は、複数の第１封入部材４の上面および複数の第２封入部材５の上面から離間されている。

本実施形態の発光装置は、波長変換部材６と封入部材４，５との間に、例えば空気層などの波長変換部材６より屈折率の小さい層を有することにより、波長変換部材６から下方へ放射された第２次光を全反射によって上方へ反射させることができる。従って、本実施形態の発光装置は、例えば発光分布などの発光特性に関して改善されている。

本発明の他の実施形態において、発光装置は、界面１０の下端１０２および基体１との間に設けられた空気層を有している。発光装置は、このような構成により、光３０が第１封入部材４へ入射される可能性に関して低減されている。従って、発光装置は、例えば発光むらなどの発光特性に関して改善されている。

本発明の他の実施形態において、発光装置は、界面１０の下端１０２および基体１との間に設けられた光反射面を有している。発光装置は、このような構成により、光３０が第１封入部材４へ入射される可能性に関して低減されている。従って、発光装置は、例えば発光むらなどの発光特性に関して改善されている。

本発明の一つの実施形態における発光装置を示している。 図１のII−IIにおける断面図を示している。 本発明の他の実施形態における発光装置の断面図を示している。

符号の説明

１ 基体
２ 第１発光素子
３ 第２発光素子
４ 第１封入部材
５ 第２封入部材
６ 波長変換部材

Claims (6)

1. 基体と、
   前記基体に実装された複数の第１発光素子と、
   各々、前記複数の第１発光素子と隣り合うように配置されており、前記基体に実装された複数の第２発光素子と、
   前記複数の第１発光素子を覆っている複数の第１封入部材と、
   前記複数の第２発光素子を覆っており、前記複数の第１封入部材に接している複数の第２封入部材と、を備えており、
   前記複数の第２封入部材が、前記複数の第１封入部材より大きい屈折率を有しており、
   前記第１封入部材および前記第２封入部材の界面の上端が、前記界面の下端より前記第１発光素子側に位置していることを特徴とする発光装置。
2. 前記複数の第１封入部材および前記複数の第２封入部材を覆っている波長変換部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記波長変換部材が、前記複数の第１封入部材の上面および前記複数の第２封入部材の上面から離間されていることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 前記複数の第１発光素子および前記複数の第２発光素子が、二次元に配置されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
5. 前記界面の下端および前記基体との間に設けられた空気層を有していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
6. 前記界面の下端および前記基体との間に設けられた光反射面を有していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。

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