JP2013227362A - Phosphor sheet and semiconductor light-emitting device with phosphor sheet - Google Patents

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Megumi Horiuchi
恵 堀内
Mizue Fukushima
瑞恵 福島
Hiroyuki Tsukada
浩之 塚田
Masahiro Fukuda
福田  匡広
Original Assignee
Citizen Electronics Co Ltd
シチズン電子株式会社
Citizen Holdings Co Ltd
シチズンホールディングス株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphor sheet in which efficiency of an outgoing beam is high even if a spheroidal phosphor is buried, and chromaticity of a luminescent color is improved; and an LED light-emitting device using the phosphor sheet.SOLUTION: In a phosphor sheet 10 in which two or more spheroidal phosphors 5 in which a first fluorescent particle 7 is dispersed is buried in a transparent resin sheet 4; a part of the spheroidal phosphors 5 is exposed to an upper surface of the transparent resin sheet 4 to compose the phosphor sheet, thereby an LED light-emitting device is made a composition that is appropriate for an assembly method that produces many ones simultaneously. Moreover, a second fluorescent particle 17 may be mixed in the transparent resin sheet 4.

Description

本発明は半導体発光装置に用いられる蛍光体シート及びその蛍光体シートを備えた半導体発光装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light-emitting device having a phosphor sheet and the phosphor sheet is used in a semiconductor light-emitting device.

近年、半導体発光素子であるLED素子は、長寿命で優れた駆動特性を有し、さらに小型で発光効率が良く、鮮やかな発光色を有することから、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。 Recently, LED element is a semiconductor light emitting device has excellent driving characteristics and long life, better luminous efficiency small, since it has a bright luminescent color, widely backlight and lighting, etc. of a color display device It has come to be used. 本発明においても半導体発光素子としてLED素子(以後LEDと略記する)を事例とし、半導体発光装置としてLED発光装置を事例として説明する。 Also an LED element (for hereafter LED hereinafter) and the case as the semiconductor light-emitting device in the present invention, illustrating the LED light-emitting device as examples as the semiconductor light-emitting device.

特に近年、LEDの出射光を蛍光体層により波長変換することによって色度の調整された混色発光を行うLED発光装置がいろいろ提案されている。 In recent years, LED light-emitting device that performs an adjusted mixed emission chromaticity are variously suggested by converting the wavelength of the LED emitted light by the phosphor layer. 以下従来のLED発光装置に付いて説明する。 Hereinafter will be described with the conventional LED device. なお、従来例の説明において発明の趣旨を外さない範囲において、図面を一部簡略化し、また部品名称も本発明の名称に揃えている。 Incidentally, within a range that does not remove the spirit of the invention in the description of the prior art, partially simplified to the drawings, and also the part name is aligned with the name of the present invention.

図6は特許文献1に記載されたLED発光装置100の断面図である。 6 is a cross-sectional view of an LED light emitting device 100 described in Patent Document 1. LED発光装置100は樹脂成型等によって形成された支持部材108を備えている。 LED device 100 includes a support member 108 formed by resin molding or the like. LED101は支持部材108の底面部108aに設けられた電極102にダイボンディングされ,電極103にワイヤー109により接続されている。 LED101 is die-bonded to the electrode 102 provided on the bottom surface portion 108a of the support member 108 are connected by a wire 109 to the electrode 103. また、支持部材108はLED101を収納する開口凹部108dを有し、この開口凹部108dの傾斜した壁面部108bは反射面を形成している。 The support member 108 has an opening recess 108d for accommodating the LED 101, inclined wall surface portion 108b of the opening recesses 108d forms a reflective surface. また開口凹部108dの出射面側の開口窓部108cは蛍光体板105(蛍光体シート)によって覆われている。 The opening window portion 108c of the emission surface side of the opening recess 108d is covered by the phosphor plate 105 (phosphor sheet). この蛍光体板105は透明樹脂に蛍光粒子を混入させた状態で透明樹脂を硬化させることによって形成される。 The phosphor plate 105 is formed by curing the transparent resin in a state of being mixed with the fluorescent particles in a transparent resin.

上記LED発光装置100は2個の電極102,103間に駆動電流を流すとLED101が発光する。 The LED light emitting device 100 LED101 when the driving current is supplied between two electrodes 102 and 103 emits light. LED101の出射光は直接、または支持部材108の壁面部108bにより反射されることによって、開口凹部108dの出射面側の開口窓部108cを覆う蛍光体板105に入射する。 Direct emitted light LED 101, or by being reflected by the wall surface portion 108b of the supporting member 108, is incident on the phosphor plate 105 covering the opening window portion 108c of the emission surface side of the opening recess 108d. この結果LED101からの入射光は、その一部が直接蛍光体板105の透明樹脂を通過して上面側に直接光として出射する。 As a result the incident light from the LED101 is partially emitted as a direct light on the upper surface side through the transparent resin directly phosphor plate 105. また入射光の別の一部は蛍光体板105に混入された蛍光粒子に吸収され、蛍光粒子を励起することにより波長変換された変換光として出射する。 Another part of the incident light is absorbed by the fluorescent particles mixed into the phosphor plate 105, it is emitted as converted light whose wavelength is converted by exciting fluorescent particles.

しかし、上記LED発光装置100における蛍光体板105は、透明樹脂に蛍光粒子を混入させるときに、透明樹脂の内部において蛍光粒子の沈降より底面側に蛍光粒子が偏在し、濃度分布が不均一になることがある。 However, the phosphor plate 105 in the LED light emitting device 100 is operated to mixing fluorescent particles in a transparent resin, phosphor particles are unevenly distributed on the bottom side of the sedimentation of the phosphor particles inside the transparent resin, the concentration distribution is uneven It made it there is. この蛍光粒子の沈降は制御が困難であるため、LED発光装置100の発光において、発光色の色度ずれを発生したり、さらに蛍光粒子濃度分布が面内で不均一であるとき色むらを発生させたりする。 Therefore sedimentation of phosphor particles is difficult to control, in light emission of the LED light emitting device 100, or generates a chromaticity shift of emission color, further generating color irregularities when the fluorescent particle concentration distribution is uneven in the plane or to.

このような事態に対しLED発光装置の蛍光体層における蛍光粒子の濃度分布を均一にする方法として、従来より球状蛍光体の提案が行われている(例えば特許文献2、特許文献3)。 As a method for the concentration distribution of the fluorescent particles in the phosphor layer of the LED device to such a situation uniform, it has proposed a conventionally spherical phosphor is performed (for example, Patent Document 2, Patent Document 3). 以下特許文献2に記載された球状蛍光体に付いて図7により説明する。 Below with a spherical phosphor described in Patent Document 2 will be described with reference to FIG.

図7はLED発光装置200の断面図である。 Figure 7 is a cross-sectional view of the LED light-emitting device 200. 支持部材208には開口凹部208dが設けられ、開口凹部208dはLED201を実装した底面部208aと傾斜した壁面部208bとを有する。 Opening recesses 208d are provided on the support member 208, opening recesses 208d has a wall surface portion 208b that is inclined to the bottom surface portion 208a that implements the LED 201. 壁面部208bは反射面を形成しており、開口凹部208dの出射面は開口窓部208cとなっている。 Wall portion 208b forms a reflecting surface, the exit surface of the opening recess 208d is an opening window portion 208c. そして上記開口凹部208d内であってLED201の上面には、透明樹脂に蛍光粒子207を内包する複数の球状蛍光体205が堆積している。 And on the upper surface of the LED201 be within the opening recess 208d, a plurality of spherical phosphor 205 containing the fluorescent particles 207 are deposited on the transparent resin.

上記の如く、蛍光体層として蛍光粒子207を内包する粒状の球状蛍光体205を堆積させることによって、LED201の上面に設けた蛍光体層における蛍光粒子207の配置を制御可能としている。 As described above, by depositing the particulate spherical phosphor 205 containing the fluorescent particles 207 as a phosphor layer, thereby enabling control over the placement of the fluorescent particles 207 in the phosphor layer provided on the upper surface of the LED 201. なお特許文献2では、球状蛍光体205にける蛍光粒子207の配置位置を球状蛍光体205の底面側に偏らせることによって、LED発光装置200の指向性を高めることを目的としている。 Note that in Patent Document 2, by biasing the location of the fluorescent particles 207 takes a spherical phosphor 205 on the bottom side of the spherical phosphor 205, which aims to increase the directivity of the LED light-emitting device 200. 仮に球状蛍光体205内において蛍光粒子が均一に分散していれば、球状蛍光体205によって形成される蛍光体層の蛍光粒子濃度分布も均一になる。 If If the fluorescent particles are uniformly dispersed in the spherical phosphor 205, the fluorescent particle concentration distribution of the phosphor layer formed by a spherical phosphor 205 also becomes uniform.

また、特許文献3には、LED発光装置を構成するものではなく、太陽電池モジュールの光利用効率を高める目的の球状蛍光体が記載されている。 Further, Patent Document 3, not constitute an LED light emitting device, spherical phosphors purpose of enhancing the light utilization efficiency of the solar cell module is described. 特許文献3の段落0070には、その製造方法として「蛍光粒子が分散された樹脂組成物を球状蛍光体に構成する工程と、球状蛍光体を封止樹脂(透明樹脂)に分散させてシートに形成するシート形成工程を有する」の如く、球状蛍光体を透明樹脂に埋設して蛍光体シートを作成することが記載されている。 Paragraph 0070 of Patent Document 3, a resin composition "fluorescent particles were dispersed as a manufacturing method and steps constituting the spherical phosphor, spherical phosphor is dispersed in sealing resin (transparent resin) to the sheet as with "a formation to sheet forming step, it is described that creates a phosphor sheet by embedding spherical phosphor in a transparent resin.

特開2004−31989号公報(図3) JP 2004-31989 JP (FIG. 3) 特開2008−19380号公報(図1) JP 2008-19380 JP (FIG. 1) 特開2011−219625号公報(段落0070) JP 2011-219625 JP (paragraph 0070)

上記引用文献2に記載された、蛍光体層として球状蛍光体を用いたLED発光装置200においては、支持部材208の開口凹部208d内に蛍光粒子207を内包する球状蛍光体205を堆積させることによって、LEDの上面に蛍光体層を設けている。 The described in the cited document 2, in the LED device 200 using the spherical phosphor as the phosphor layer, by depositing the spherical phosphor 205 containing the fluorescent particles 207 into the opening recess 208d of the support member 208 It is provided with a phosphor layer on the LED. このため蛍光粒子207の配置を均一にするという目的は満足できるものの、個々の支持部材の開口凹部内にそれぞれ球状蛍光体205を堆積させる構成であるため、LED発光装置を多数個同時生産する集合方式には適さず、生産性に問題がある。 Although object satisfactory that this order to uniform the arrangement of the fluorescent particles 207, since each of the opening recess of the individual support members is configured to deposit spherical phosphor 205 and a large number simultaneously produce LED light-emitting device set not suitable for system, there is a problem in productivity. また、引用文献2におけるLED発光装置200の目的が指向性の改善で有り、このため球状蛍光体205における蛍光粒子207の配置位置を球状蛍光体205の底面側に偏らせる構成となっていることも、球状蛍光体で蛍光粒子分布を制御しようとする本発明の意図と異なる。 Further, the purpose of the LED light emitting device 200 in the cited reference 2 has a configuration to bias there with improved directivity, the arrangement position of the fluorescent particles 207 in this order spherical phosphor 205 on the bottom side of the spherical phosphor 205 also, different from the intention of the present invention to be controlled fluorescent particle distribution spherical phosphor.

また、引用文献3に記載されたように蛍光体層として球状蛍光体を用いる構成は、球状蛍光体を透明樹脂に埋設して作成した蛍光体シートを備えているので、LED発光装置を多数個同時生産する集合方式に適している。 Further, a configuration using a spherical phosphor as the phosphor layer as described in the cited document 3 is provided with the phosphor sheet prepared by embedding spherical phosphor in a transparent resin, a large number of LED light emitting device number It is suitable for the set method for simultaneous production. しかし引用文献3は、太陽電池モジュールの光利用効率を高めることを目的として、外部より入射する外光を太陽電池モジュールに有効な光に波長変換するための蛍光体シートを得ようとしたものであり、LED発光装置の蛍光体シートにおいて重要事項となる出射光の効率や発光色の色度を考慮したものではない。 However references 3, for the purpose of enhancing the light utilization efficiency of the solar cell module, which was trying to get the phosphor sheet to the wavelength converting an external light entering from the outside to the effective light to the solar cell module There, it does not consider the phosphor efficiency and emission color chromaticity of the emitted light to be important matters in sheets of LED light emitting device.

そこで本発明は、上記従来の球状蛍光体を用いる蛍光体層の問題点を解決するものであり、LED発光装置を多数個同時生産する集合方式に適した構成にすると共に、出射光の効率を高め、発光色の色度を改善した蛍光体シート及びその蛍光体シートを用いたLED発光装置を提供することを目的としている。 The present invention is to solve the problems of the phosphor layer using the above-described conventional spherical phosphor, as well as configured for the collection method of a large number simultaneously produce LED light emitting device, the efficiency of the emitted light enhanced, and its object is to provide an LED light-emitting device using improved phosphor sheet and phosphor sheet chromaticity of emission color.

上記目的を達成するための本発明における蛍光体シートの構成は、第1蛍光粒子が分散した複数の球状蛍光体を透光性部材に埋設した蛍光体シートにおいて、前記透光性部材の上面に前記球状蛍光体の一部を露出させたことを特徴とする。 Configuration of the phosphor sheet in the present invention for achieving the above object, a plurality of spherical phosphors first fluorescent particles dispersed in the phosphor sheet embedded in the light transmitting member, the upper surface of the light transmitting member characterized in that to expose part of the spherical phosphor.

上記構成によれば、透光性部材の上面に前記球状蛍光体の一部を露出させて蛍光体シートを構成することによって、LED発光装置を多数個同時生産する集合方式に適した構成にすると共に、蛍光体シートの出射面を球状にすることで出射光の効率を高めることができる。 According to the above configuration, by constituting the phosphor sheet by exposing a portion of the an upper surface of the light transmissive member spherical phosphor is configured for the collection method of a large number simultaneously produce LED device with the exit surface of the phosphor sheet can increase the efficiency of the emitted light by the spherical. また球状蛍光体はサイズが大きいので取り扱い易いため、球状蛍光体内の蛍光粒子分布を均一にしたうえで球状蛍光体を適宜配置することにより色度管理が制御しやすくなり色度が改善する。 The spherical phosphor for easy to handle because the large size, the chromaticity becomes chromaticity management is easily controlled by appropriately arranging the spherical phosphor after having a uniform fluorescent particle distribution of the spherical fluorescent body is improved.

前記透光性部材に第2蛍光粒子が混入されていると良い。 The good second fluorescent particles on the transparent member are mixed.

前記第1蛍光粒子と前記第2蛍光粒子とは変換波長が異なる蛍光粒子であると良い。 Wherein the first fluorescent particle and the second fluorescent particles may be converted wavelength is different fluorescent particles.

前記第1蛍光粒子の変換波長が、前記第2蛍光粒子の変換波長より短い波長であると良い。 Converting the wavelength of the first fluorescent particles, may is a wavelength shorter than the conversion wavelength of the second fluorescent particles.

上記構成によれば、球状蛍光体に混入された第1蛍光粒子と、透光性部材に混入された第2蛍光粒子とを、変換波長の異なる蛍光粒子として組み合わせることによって、第2蛍光粒子で波長変換された光が第1蛍光粒子で吸収されることがなくなるか若しくは少なくなるため、発光効率の向上及び発光色の色度改善が図られる。 According to the above configuration, the first fluorescent particles mixed into spherical phosphor, a second phosphor particles mixed into the translucent member, by combining the phosphor particles having different conversion wavelength, the second fluorescent particles since the wavelength converted light becomes the are that or whether there is no less absorbed by the first phosphor particles, improve and chromaticity improvement of the light emission color of the light-emitting efficiency is achieved.

前記球状蛍光体と前記透光性部材とは透明性樹脂であると良い。 Wherein said spherical phosphor may the light transmissive member is a transparent resin.

本発明における蛍光体シートを用いたLED発光装置の構成は、支持部材と、該支持部材に実装された半導体発光素子と、支持部材の出射面側に配設された前記蛍光体シートとを備えたことを特徴とする。 Configuration of LED light-emitting device using the phosphor sheet in the present invention comprises a support member, a semiconductor light emitting element mounted on the support member, and said phosphor sheet disposed on the exit surface side of the support member characterized in that was.

上記の如く本発明の蛍光体シートは、透光性部材の上面に球状蛍光体の一部を露出させているため、LED発光装置を多数個同時生産する集合方式に適した構成になっていると共に、出射光の効率を高め、発光色の色度を改善することができる。 Phosphor sheet of the present invention as described above, since the the upper surface of the translucent member so as to expose a part of the spherical phosphor, and is configured for the collection method of a large number simultaneously produce LED device together, increase the efficiency of the emitted light, it is possible to improve chromaticity of emission color.

上記の如く本発明の蛍光体シートを備えた半導体発光装置は、蛍光体シートが透光性部材の上面に球状蛍光体の一部を露出させているため、多数個同時生産する集合方式に適した構成になっていると共に、出射光の効率を高め、発光色の色度を改善することができる。 The semiconductor light-emitting device having a phosphor sheet of the present invention as described above, since the phosphor sheet is the upper surface of the translucent member so as to expose a part of the spherical phosphor, suitable for the set mode to a large number coproduction and in conjunction with which become structure, increase the efficiency of the emitted light, it is possible to improve chromaticity of emission color.

本発明の第1実施形態における蛍光体シートの部分断面図である。 It is a partial cross-sectional view of the phosphor sheet in the first embodiment of the present invention. 図1に示す蛍光体シートに埋設された球状蛍光体の拡大断面図である。 It is an enlarged sectional view of a spherical phosphors embedded in the phosphor sheet shown in Figure 1. 図1に示す蛍光体シートの出射光特性を説明するものであり、(a)は本発明の蛍光体シートの出射光を示す部分断面図、(b)は比較例における蛍光体シートの出射光を示す部分断面図である。 Is intended to be illustrative of the outgoing light characteristics of the phosphor sheet shown in FIG. 1, (a) the phosphor partial sectional view showing a light emitted sheet of the present invention, (b) the output light of the phosphor sheet in a comparative example it is a partial sectional view showing a. 本発明の第2実施形態における蛍光体シートの部分断面図である。 It is a partial cross-sectional view of the phosphor sheet in the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態におけるLED発光装置の断面図である。 It is a cross-sectional view of the LED light-emitting device in the third embodiment of the present invention. 従来のLED発光装置の断面図である。 It is a cross-sectional view of a conventional LED device. 従来のLED発光装置の断面図である。 It is a cross-sectional view of a conventional LED device.

(第1実施形態) (First Embodiment)
以下図面により本発明の実施形態を説明する。 Describing embodiments of the present invention the following drawings. 図1〜図3は本発明の第1実施形態における蛍光体シート10を示し、図1は蛍光体シート10の部分断面図、図2は蛍光体シート10に埋設された球状蛍光体5の断面図、図3は蛍光体シート10の出射光特性を説明する図であり、(a)は蛍光体シート10の出射光を示す部分断面図、(b)は比較例における蛍光体シート30の出射光を示す部分断面図である。 1 to 3 show the phosphor sheet 10 in the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a partial sectional view of the phosphor sheet 10, the cross-section of FIG. 2 is spherical phosphor 5 embedded in the phosphor sheet 10 FIG, 3 is a diagram for explaining the light emitted characteristics of the phosphor sheet 10, the output of the phosphor sheet 30 in the comparative example (a) is a partial cross-sectional view showing the emission light of the phosphor sheet 10, (b) it is a partial sectional view showing a Shako.

図1において蛍光体シート10は、球形の透明樹脂6の内部に複数の蛍光粒子7が分散した球状蛍光体5を、透光性部材である透明樹脂シート4に複数個並べて埋設した構成を有する。 Phosphor sheet 10 in FIG. 1 has a spherical phosphor 5 in which a plurality of fluorescent particles 7 are dispersed in the interior of the spherical transparent resin 6, and embedded side by side a plurality transparent resin sheet 4 is a transparent member constituting . また、本発明の特徴として蛍光体シート10は球状蛍光体5を透明樹脂シート4の内部に完全に埋設するのではなく、透明樹脂シート4の上面に球状蛍光体5の一部を露出させて埋設している。 Also, the phosphor sheet 10 as a feature of the present invention rather than completely buried spherical phosphor 5 in the interior of the transparent resin sheet 4, so as to expose a part of the spherical phosphor 5 on the upper surface of the transparent resin sheet 4 It is buried. すなわち透明樹脂シート4の上面に球状蛍光体5の一部を露出させた凹凸形状の出射面を形成することにより、後述するように出射光の効率を高めている。 That is, by forming the exit surface of the concavo-convex shape to expose part of the spherical phosphor 5 on the upper surface of the transparent resin sheet 4, to enhance the efficiency of the emitted light as described later. ここで透明樹脂6はシリコーン樹脂であり、蛍光粒子7の直径は50〜100μmである。 Here the transparent resin 6 is a silicone resin, the diameter of the fluorescent particles 7 is 50 to 100 [mu] m.

なお球状蛍光体5を構成する透明樹脂6の屈折率と、透明樹脂シート4の屈折率とは略同じ屈折率でよいが、より入射光の利用効率を高めるためには透明樹脂6の屈折率が透明樹脂シート4の屈折率より少し小さい方が良く、例えば透明樹脂6の屈折率を1.4に対し、透明樹脂シート4の屈折率を1.5程度にすると良い。 Note the refractive index of the transparent resin 6 constituting the spherical phosphor 5 may be substantially the same refractive index from the refractive index of the transparent resin sheet 4, but in order to improve the utilization efficiency of more incident light refractive index of the transparent resin 6 good it is slightly smaller than the refractive index of the transparent resin sheet 4, for example with respect to the refractive index 1.4 of the transparent resin 6, the refractive index of the transparent resin sheet 4 may be about 1.5.

図2は球状蛍光体5の断面図であり、球形の透明樹脂6の内部に複数の蛍光粒子7が略均等に分散していることを示している。 Figure 2 is a sectional view of the spherical phosphor 5 shows that a plurality of fluorescent particles 7 are substantially uniformly dispersed within the sphere of the transparent resin 6. この球状蛍光体5の製造方法の1例を説明する。 An example of a method of manufacturing the spherical phosphor 5 will be described. まず蛍光粒子7を液状の透明樹脂6に混練した樹脂溶液を用意する。 First fluorescent particles 7 are prepared by kneading the resin solution to the transparent resin 6 in the liquid. 透明樹脂6が非水溶性で熱硬化性樹脂の場合、水、及びアルコール若しくはグリコールエーテル等の水溶性溶媒、及び界面活性剤を混ぜ、前記樹脂溶液をエマルジョン化するのに充分な組成とした混合溶液を別に準備する。 If the transparent resin 6 is a thermosetting resin in a water-insoluble, water, and mixed water-soluble solvents such as alcohols or glycol ethers, and surfactants, and the resin solution and sufficient composition to emulsification mixing the solution is prepared separately. この混合溶液に前記樹脂溶液を滴下し撹拌する。 The resin solution was added dropwise to stirred the mixed solution. この混合溶液を撹拌しながら加熱することにより球状蛍光体5を得る。 Obtain spherical phosphor 5 by heating with stirring the mixed solution. なお、球状蛍光体5の直径は、溶液の親油性や撹拌速度によって決まるので、予め必要な球形になるよう溶液の親油性や撹拌速度の条件を決めておく必要がある。 The diameter of the spherical phosphor 5, so determined by the lipophilic and stirring rate of the solution, it is necessary to determine the lipophilicity and stirring speed conditions of the solution so that the previously necessary sphere. また、溶液を撹拌することによって球状蛍光体5における蛍光粒子7の分布は略均一化した状態を保つ。 Also, distribution of the fluorescent particles 7 in the spherical phosphor 5 by stirring the solution keeping the substantially uniform state.

図3は蛍光体シート10の出射光特性を説明するものであり、(a)は蛍光体シート10の出射光を示す部分断面図、(b)は比較例における蛍光体シート30の出射光を示す部分断面図である。 Figure 3 is intended to explain the emission light characteristics of the phosphor sheet 10, (a) is a partial sectional view showing the emission light of the phosphor sheet 10, light emitted phosphor sheet 30 in (b) comparative example is a partial cross-sectional view illustrating. 図3(a)に示す如く本発明の蛍光体シート10は透明樹脂シート4に埋設された球状蛍光体5の半分が透明樹脂シート4の表面から突出することによって、表面に凹凸形状が形成されている。 By projecting from the phosphor sheet 10 is a transparent resin half spherical phosphor 5 embedded in the seat 4 of the transparent resin sheet 4 surface of the present invention as shown in FIG. 3 (a), irregularities are formed on the surface ing. また参考例の蛍光体シート30は透明樹脂シート4に球状蛍光体5の全体が埋設されることによって、表面が透明樹脂シート4による平面形状となっている。 Also by the whole is embedded spherical phosphor 5 phosphor sheet 30 as reference examples in the transparent resin sheet 4, the surface has a planar shape of a transparent resin sheet 4.

このため、蛍光体シート10と蛍光体シート30に同じ入射角で入射した入射光Pa1は、同じ蛍光粒子7aによって変調された後同一出射角度の変調光Pa2として出射される。 Therefore, the incident light Pa1 incident at the same angle of incidence on the phosphor sheet 10 and the phosphor sheet 30 is emitted as the same emission angle of the modulated light Pa2 after being modulated by the same fluorescent particles 7a. なお蛍光粒子7aで入射光Pa1が吸収され、新たに変調光Pa2が放射される場合、変調光Pa2の放射方向は等方的になるが、統計的性質を定性的に説明するため、(a)と(b)で同一方向に変調光Pa2が現れるものとしている(以下同様)。 Note the incident light Pa1 absorption on fluorescent particles 7a, if the newly modulated light Pa2 is emitted, the radiation direction of the modulated light Pa2 is made isotropic, to qualitatively describe the statistical properties, (a ) and it is assumed that the modulated light Pa2 appears in the same direction (b) (hereinafter the same). (a)に示した蛍光体シート10において変調光Pa2は球状蛍光体5を構成する透明樹脂6の中を進行した後、球形の透明樹脂6の外壁に入射する。 Modulated light Pa2 in the phosphor sheet 10 shown in (a) after it proceeded through the transparent resin 6 constituting the spherical phosphor 5, incident on the outer wall of the transparent resin 6 spherical. このとき外壁が球状であるため全反射が起こりづらくなっており、変調光Pa2は透明樹脂6の屈折率と空気の屈折率との差異に基づく屈折を行った後に有効な出射光Pa3として出射する。 At this time it has become outer wall total reflection hardly occurs because a spherical, emits a modulated light Pa2 effective emission light Pa3 after the performing refraction based on the difference between the refractive index of the transparent resin 6 and the refractive index of air .

一方、参考例の蛍光体シート30は透明樹脂シート4に球状蛍光体5の全体が埋設されることによって、表面が透明樹脂シート4による平面形状となっている。 On the other hand, the phosphor sheet 30 as reference examples by the entire spherical phosphor 5 is embedded in the transparent resin sheet 4, the surface has a planar shape of a transparent resin sheet 4. 前述のように同じ入射角で入射した入射光Pa1が同じ蛍光粒子7aによって変調された後、同一出射角度の変調光Pa2として出射するものとしたとき、変調光Pa2は球状蛍光体5を構成する透明樹脂6の中を進行した後、球形の透明樹脂6の外壁に達する。 After the incident light Pa1 incident at the same angle of incidence as described above is modulated by the same fluorescent particles 7a, when assumed to emit a modulated light Pa2 of the same emission angle modulated light Pa2 constitute spherical phosphor 5 after traveling through the transparent resin 6, it reaches the outer wall of the transparent resin 6 spherical. このとき球状蛍光体5を構成する透明樹脂6の屈折率と透明樹脂シート4の屈折率とは略同じ屈折率となっているため、変調光Pa2は略同じ角度で透明樹脂シート4の中を進行し、透明樹脂シート4の外表面に入射する。 Since that is the this time spherical phosphor refractive index of the transparent resin 6 5 constituting the substantially same refractive index from the refractive index of the transparent resin sheet 4, through the transparent resin sheet 4 modulated light Pa2 is substantially the same angle progress, incident on the outer surface of the transparent resin sheet 4. しかし透明樹脂シート4の外表面が平面形状であるため入射角度が臨界角より大きくなっている場合、変調光Pa2は全反射することにより、反射光Pa4となって透明樹脂シート4内に戻り、有効光として出射しない。 However, if the outer surface of the transparent resin sheet 4 the incident angle for a flat shape is larger than the critical angle, the modulated light Pa2 are by total reflection, returns to the transparent resin sheet 4 as reflected light Pa4, not emitted as effective light.

また、もう1つの入射光であるPb1も、蛍光体シート10と蛍光体シート30に同じ入射角で入射し、蛍光粒子7bによって変調された後同一出射角度の変調光Pb2として出射するとき、変調光Pb2は蛍光体シート10においては球状蛍光体5を構成する透明樹脂6の中を進行した後、球形の透明樹脂6の外壁に臨界角より小さな角度で入射し、有効な出射光Pb3として出射する。 Also, Pb1 is another incident light, when incident at the same angle of incidence on the phosphor sheet 10 and the phosphor sheet 30 emits a modulated light Pb2 of the same emission angle after being modulated by the fluorescent particles 7b, modulation light Pb2 after the phosphor sheet 10 that has traveled through the transparent resin 6 constituting the spherical phosphor 5, incident at a small angle than the critical angle to the outer wall of the spherical transparent resin 6, emitted as effective output light Pb3 to.

さらに、参考例の蛍光体シート30においては、同じ入射角で入射した入射光Pb1が同じ蛍光粒子7bによって変調された後,(a)と同一出射角度の変調光Pb2として出射するとき、変調光Pb2は透明樹脂6の中を進行した後、略同じ角度で透明樹脂シート4の中を進行し、透明樹脂シート4の外表面に入射する。 Furthermore, in the phosphor sheet 30 as reference examples, after incident light Pb1 incident at the same angle of incidence is modulated by the same fluorescent particles 7b, when emitted as modulated light Pb2 of the same emission angle and (a), the modulated light Pb2 after progressed through the transparent resin 6, substantially the same angle to progress through the transparent resin sheet 4, is incident on the outer surface of the transparent resin sheet 4. このとき変調光Pb2は、透明樹脂シート4の外表面への入射角度が臨界角より小さいので、透明樹脂シート4の屈折率と空気の屈折率との差異に基づく屈折を行った後に有効な出射光Pb3として出射する。 Modulated light Pb2 this time, since the incident angle to the outer surface of the transparent resin sheet 4 is smaller than the critical angle, effective out after the refraction based on the difference between the refractive index and the refractive index of air of the transparent resin sheet 4 It is emitted as Shako Pb3.

上記のごとく、本発明における蛍光体シート10と参考例の蛍光体シート30を比較すると、蛍光体シート30において、入射光Pb1は有効な出射光Pb3として出射されるが、入射光Pa1のように反射光Pa4となって有効に出射されない無効となる光線が比較的多くなる。 As indicated above, a comparison of the phosphor sheet 30 in the reference example and the phosphor sheet 10 in the present invention, the phosphor sheet 30, the incident light Pb1 but is emitted as an effective emission light Pb3, as incident light Pa1 rays become invalid not be effectively emitted as reflected light Pa4 becomes relatively large. これに対し蛍光体シート10では入射光Pa1、Pb1の両方が有効な出射光Pa3、Pb3として出射されるように無効となる光線が比較的少ない。 In contrast phosphor sheet 10, the incident light Pa1, both Pb1-enabled outgoing light Pa3, light is relatively small to be ineffective as is emitted as Pb3. 以上のように蛍光体シート10は出射光の効率を高めることができる。 Phosphor sheet 10 as described above can increase the efficiency of the emitted light.

(第2実施形態) (Second Embodiment)
図4は本発明の第2実施形態における蛍光体シート20を示し、基本的構成は図1に示す第1実施形態の蛍光体シート10と同じであり、同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略する。 Figure 4 shows the phosphor sheet 20 in the second embodiment of the present invention, the basic structure is the same as the phosphor sheet 10 of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same numerals to the same elements, duplicate description is omitted. 第2実施形態における蛍光体シート20が第1実施形態の蛍光体シート10と異なるところは、透明樹脂シート4の内部にも第2の蛍光粒子17が混入されていることである。 Phosphor sheet 20 in the second embodiment is different where the phosphor sheet 10 in the first embodiment, it is also within the transparent resin sheet 4 is a second fluorescent particles 17 are mixed.

上記の球状蛍光体5に混入された第1蛍光粒子7と透明樹脂シート4に混入された第2蛍光粒子17とは同じ蛍光粒子であっても良いが、第1蛍光粒子7と第2蛍光粒子17とを異なる蛍光粒子とすることによって、蛍光体シート20の演色性を良くすることができる。 The second fluorescent particles 17 mixed into the first fluorescent particles 7 and the transparent resin sheet 4 which is mixed in the spherical phosphor 5 above may be the same fluorescent particles, but the first fluorescent particles 7 second fluorescent by the fluorescent particles having different and particles 17, it is possible to improve the color rendering of the phosphor sheet 20. 例えば発光源のLEDとして青色LEDを用い、球状蛍光体5に混入する第1蛍光粒子7として黄色系のYAG蛍光粒子を用い、さらに透明樹脂シート4に混入する第2蛍光粒子17として赤色系の蛍光粒子を用いた場合、青色LEDとYAG蛍光粒子だけの組合せで得られる青みを帯びた白色光に対し、第2蛍光粒子17の赤色系の蛍光粒子を追加することにより演色性が改善された白色光を得ることができる。 For example a blue LED as LED light emitting sources, a first fluorescent particles 7 mixed into spherical phosphor 5 using a YAG fluorescent particles of yellow, still reddish as the second fluorescent particles 17 mixed into the transparent resin sheet 4 when using fluorescent particles with respect to white light bluish obtained by a combination of only the blue LED and the YAG fluorescent particles, the color rendering property is improved by adding a red phosphor particles of the second phosphor particles 17 white light can be obtained. このとき上側に位置する球状蛍光体5に混入した第1蛍光粒子7の変換波長が、下側に位置する透明樹脂シート4に混入された第2蛍光粒子17の変換波長より短いと、第2蛍光粒子17からの放射光が第1蛍光粒子7により2次吸収されることがないので、出射光の損失が少なくなり望ましい。 Converting the wavelength of the first fluorescent particles 7 at this time mixed in the spherical phosphor 5 positioned on the upper side is shorter than the conversion wavelength of the second fluorescent particles 17 mixed into the transparent resin sheet 4 located on the lower side, the second because never emitted light from the fluorescent particles 17 are secondarily absorbed by the first phosphor particles 7, preferably Nari less loss of the emitted light.

(第3実施形態) (Third Embodiment)
図5は本発明の第3実施形態におけるLED発光装置50の断面図であり、蛍光体シートとしては図4に示す蛍光体シート20を使用している。 Figure 5 is a sectional view of the LED light-emitting device 50 in the third embodiment of the present invention, the phosphor sheet using the phosphor sheet 20 shown in FIG. LED発光装置50は樹脂成型等によって形成された支持部材8の底面部8aに設けられた2個の電極2,3にLED1がフリップチップ実装により搭載されている。 LED light-emitting device 50 to the two electrodes 2 and 3 provided on the bottom surface portion 8a of the supporting member 8 formed of a resin molding or the like LED1 is mounted by flip chip mounting. また、支持部材8はLED1を収納する開口凹部8dを有し、この開口凹部8dの傾斜した壁面部8bは反射面を形成している。 The support member 8 has an opening recess 8d for accommodating the LED1, inclined wall portion 8b of the opening recess 8d forms a reflective surface. また開口凹部8dの出射面側の開口窓部8cは蛍光体シート20によって覆われている。 The opening window portion 8c of the emission surface side of the opening recess 8d is covered by the phosphor sheet 20.

このLED発光装置50は、切断すると電極2,3を備えた支持部材8が得られる集合基板(リードフレーム)を準備し、複数のLED1を集合基板に実装したら大判の蛍光体シート20を集合基板に貼りつけ、その後集合基板を切断して個片化したLED発光装置50を得ることができる。 The LED light emitting device 50 may include providing a set substrate when cutting the supporting member 8 having the electrodes 2 and 3 are obtained (lead frame), the aggregate substrate of the large-sized phosphor sheet 20 After mounting a plurality of LED1 to aggregate substrate pasting, it is possible to cut the subsequent assembly substrate obtain LED light-emitting device 50 which is singulated. 以上のように蛍光体シート20及びこの蛍光体シート20を用いたLED発光装置50は多数個同時生産する集合方式に適したものとなる。 More LED light emitting device 50 using the phosphor sheet 20 and the phosphor sheet 20 as will be suitable for the set mode to a large number coproduction.

1、101、201 LED(半導体発光素子) 1, 101, and 201 LED (semiconductor light emitting element)
2、3、102、103 電極 4 透明樹脂シート 5、205 球状蛍光体 6 透明樹脂 7、7a、7b、207 蛍光粒子 17 第2蛍光粒子 8、108、208 支持部材 8a、108a、208a 底面部 8b、108b、208b 壁面部 8c、108c、208c 開口窓部 8d、108d、208d 開口凹部 10、20、30 蛍光体シート 50、100、200 LED発光装置 2,3,102,103 electrode 4 transparent resin sheet 5,205 spherical phosphor 6 transparent resin 7, 7a, 7b, 207 fluorescent particles 17 second fluorescent particles 8,108,208 support member 8a, 108a, 208a bottom portion 8b , 108b, 208b wall portion 8c, 108c, 208c opening window portion 8d, 108d, 208d opening recesses 10, 20, 30 phosphor sheet 50, 100, 200 LED light emitting device


Claims (6)

  1. 第1蛍光粒子が分散した複数の球状蛍光体を透光性部材に埋設した蛍光体シートにおいて、前記透光性部材の上面に前記球状蛍光体の一部を露出させたことを特徴とする蛍光体シート。 In the phosphor sheet in which the first fluorescent particles are embedded a plurality of spherical phosphors, dispersed translucent member, fluorescence, characterized in that to expose part of the spherical phosphor on the upper surface of the light transmitting member body sheet.
  2. 前記透光性部材に第2蛍光粒子が混入されていることを特徴とする請求項1に記載の蛍光体シート。 Phosphor sheet according to claim 1, characterized in that the second fluorescent particles are mixed in the translucent member.
  3. 前記第1蛍光粒子と前記第2蛍光粒子とは変換波長が異なる蛍光粒子であることを特徴とする請求項2に記載の蛍光体シート。 The phosphor sheet according to claim 2, the first fluorescent particle and the second fluorescent particles, wherein the conversion wavelength is different fluorescent particles.
  4. 前記第1蛍光粒子の変換波長が、前記第2蛍光粒子の変換波長より短い波長であることを特徴とする請求項3に記載の蛍光体シート。 The conversion wavelength of the first fluorescent particle, the phosphor sheet according to claim 3, characterized in that the wavelength shorter than the conversion wavelength of the second fluorescent particles.
  5. 前記球状蛍光体と前記透光性部材とは透明性樹脂であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の蛍光体シート。 Phosphor sheet according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the said spherical phosphor and light-transmissive member is a transparent resin.
  6. 支持部材と、該支持部材に実装された半導体発光素子と、支持部材の出射面側に配設された前記請求項1〜5に記載の蛍光体シートとを備えたことを特徴とする半導体発光装置。 The semiconductor light emitting to the support member, a semiconductor light emitting element mounted on the support member, characterized by having a phosphor sheet according to the claims 1 to 5 disposed on the exit surface side of the support member apparatus.


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