JP2017045807A - 発光装置、及び発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板と、前記基板上に実装された固体発光素子と、前記固体発光素子を取り囲むように前記基板上に配置された円筒材と、前記固体発光素子を内包し、前記円筒材の内表面に接する円柱状部分、及び、前記円柱状部分の上部に位置するドーム形状部分を有する透明樹脂部とを備え、前記円筒材は、撥水性の内表面を有し、前記ドーム形状部分は、前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有することを特徴とする、発光装置。
【選択図】図1
Description
また、特許文献2に開示のLEDパッケージは、封止樹脂に、注型成形などにより別途成形したシリコーンレンズを接着させて得られるものであるため、一体的に製造することができず、製造の簡便性の観点で問題があった。
更に、特許文献1,2のLEDパッケージは、いずれも、ほとんどの蛍光体が、発光中に高温となるLEDの近傍に不可避的に配置されるため、これらの蛍光体が劣化して、発光特性が経時的に悪化するという問題があった。そのため、このような従来のLEDパッケージにおいては、ある程度長寿命化するためには、使用する蛍光体を耐光性や耐熱性が比較的良好なものに限定する必要があり、近年の要求を満たすことができなかった。
<1> 基板と、
前記基板上に実装された固体発光素子と、
前記固体発光素子を取り囲むように前記基板上に配置された円筒材と、
前記固体発光素子を内包し、前記円筒材の内表面に接する円柱状部分、及び、前記円柱状部分の上部に位置するドーム形状部分を有する透明樹脂部と
を備え、
前記円筒材は、撥水性の内表面を有し、
前記ドーム形状部分は、前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有することを特徴とする、発光装置である。
該<1>に記載の発光装置において、透明樹脂部が円柱状部分の上部にドーム形状部分を有することにより、凸状のレンズ機構を構成して光の取り出し効率を優れたものとすることができる。また、該<1>に記載の発光装置において、少なくとも一定量の蛍光体がドーム形状部分に含有されることにより、当該蛍光体が劣化し難くなっているため、経時的な発光特性の悪化を抑制することができる。更に、該<1>に記載の発光装置は、撥水性の内表面を有する円筒材が用いられることにより、簡便に製造することができる。
<2> 前記透明樹脂部における前記蛍光体のうち、前記基板に最も近接している蛍光体が、前記固体発光素子の上端から500μm高い位置又は該位置よりも高い位置にある、前記<1>に記載の発光装置である。
<3> 前記透明樹脂部における前記蛍光体のうち、前記基板に最も近接している蛍光体が、前記円筒材の上端から100μm低い位置又は該位置よりも高い位置にある、前記<1>又は<2>に記載の発光装置である。
<4> 前記固体発光素子は、発光ダイオードである、前記<1>〜<3>のいずれかに記載の発光装置である。
<5> 前記発光ダイオードは青色発光ダイオードであり、前記青色発光ダイオードの発光及び前記蛍光体の発光の組み合わせにより擬似的に白色光が得られる、前記<4>に記載の発光装置である。
<6> 固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、前記円筒材が前記固体発光素子を取り囲むように配置する工程と、
前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する硬化性透明樹脂組成物を、前記基板上の円筒材内にポッティングし、円柱状部分及びドーム形状部分を有する未硬化の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の透明樹脂部を硬化する工程と
を含む、発光装置の製造方法である。
<7> 固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、前記円筒材が前記固体発光素子を取り囲むように配置する工程と、
第1の硬化性透明樹脂組成物を、前記基板上の円筒材内にポッティングし、円柱状である未硬化の第1の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の第1の透明樹脂部を硬化する工程と、
前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する第2の硬化性透明樹脂組成物を、硬化した前記第1の透明樹脂部の上にポッティングし、ドーム形状部分を有する未硬化の第2の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の第2の透明樹脂部を硬化する工程と
を含む、発光装置の製造方法である。
<8> 固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、前記円筒材が前記固体発光素子を取り囲むように配置する工程と、
第1の硬化性透明樹脂組成物を、前記基板上の円筒材内にポッティングする工程と、
前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する第2の硬化性透明樹脂組成物を、ポッティングした前記第1の硬化性透明樹脂組成物の上にポッティングし、円柱状部分及びドーム形状部分を有する未硬化の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の透明樹脂部を硬化する工程と
を含む、発光装置の製造方法である。
以下、図1などを用いて、本発明の一実施形態の発光装置1を説明する。
本発明の一実施形態の発光装置(以下、単に「本発明の発光装置」と称する場合がある。)1は、少なくとも、基板2と、固体発光素子3と、円筒材4と、透明樹脂部5とを備え、透明樹脂部5は、上述の固体発光素子3の発光波長の光で励起される蛍光体6を含有する。また、本発明の発光装置1は、必要に応じ、その他の任意の部材を備えていてもよい。
基板2としては、平板状である限り、特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができ、発光装置の分野において既知のもの、例えば、セラミック基板、樹脂基板、金属基板、ガラエポ基板などを用いることができる。
固体発光素子3は、基板上に実装されている。なお、図1では、固体発光素子3が基板2上にチップオンボード(COB)の形式で直接実装されているが、実装形式はこれに制限されない。そして、固体発光素子3は、電極を備え、この電極は、いわゆるワイヤー・ボンディング法により、金のワイヤー7によって基板2上の導体に接続されている。但し、ワイヤーの材質、及び固体発光素子3と基板2との接続形式は、これに制限されない。
円筒材4は、固体発光素子3を取り囲むように、基板2上に配置されている。ここで、発光装置1の発光特性を均一なものとする観点から、円筒材4は、その円の中心に固体発光素子3が位置するように基板2上に配置されていることが好ましい。なお、円筒材4は、特に制限されることなく、任意の接着剤を用いて基板2上に貼付されていてもよい。
撥水性の材料としては、特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。ここで、本明細書において、フッ素系樹脂とは、分子中にフッ素を含有する樹脂を指し、シリコーン樹脂とは、シロキサン結合を主骨格として有する樹脂を指す。なお、フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体(ETFE)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)などが挙げられる。
透明樹脂部5は、主として透明樹脂からなる。また、透明樹脂部5は、円柱状部分5a及びドーム形状部分5bを有する。ここで、図1に示すように、透明樹脂部5において、円柱状部分5aは、基板の高さから円筒材4の上端の高さまでの部分に相当し、即ち円筒材4の内表面に接する部分である。また、ドーム形状部分5bは、円柱状部分5aの上部に位置する、ドーム形状を有する部分に相当し、即ち円筒材4の内表面に接しない部分である。なお、発光装置1における円柱状部分5a及びドーム形状部分5bは、説明の便宜上区別するものであり、一体的に形成されていてもよい。そして、透明樹脂部5においては、円柱状部分5aが固体発光素子3を内包している。このように、本発明の発光装置1は、固体発光素子3を内包するとともに、ドーム形状部分5bを有する透明樹脂部を備えるため、ドーム形状部分5bが凸状のレンズ機構を構成し、固体発光素子3に由来する光の取り出し効率が十分に高いものとなっている。
また、図1に示すように、透明樹脂部5の円柱状部分5a及びドーム形状部分5bは、蛍光体6を含有している。但し、本発明においては、少なくともドーム形状部分5bが、蛍光体6を含有していればよい。ドーム形状部分5bに含有される蛍光体6は、固体発光装置3から、少なくとも円筒材4の筒長程度だけ離間しているため、劣化し難い。即ち、本発明の発光装置1は、少なくとも一定量の蛍光体が劣化し難くなっているため、経時的な発光特性の悪化が抑制されている。
次に、上述した本発明の発光装置を製造することが可能な、本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を、3つの実施形態ごとに説明する。なお、本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法における、各部材などの具体的な構成は、本発明の発光装置の説明で既述したものと同様である。
本発明の第1の実施形態に係る発光装置の製造方法(以下、単に「第1の実施形態に係る製造方法」と称する場合がある。)は、円筒材配置工程、ポッティング工程、及び硬化工程を含み、更に必要に応じて、樹脂組成物調製工程を含む。
円筒材配置工程は、固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、この円筒材が固体発光素子を取り囲むように配置する工程である。
基材上への円筒材の配置は、特に制限されず、人手で行うことができる。このとき、円筒材の円の中心に固体発光素子が位置するように、基板上に円筒材を配置することが好ましい。また、基板上への円筒材の配置に際しては、任意の接着剤を用い、円筒材を基板上に貼付してもよい。
樹脂組成物調製工程は、ポッティング工程で使用する硬化性透明樹脂組成物を調製する工程である。
この硬化性透明樹脂組成物は、上記基板に実装された固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有するものであり、少なくとも硬化性透明樹脂と、上記の蛍光体とを用いるほか、更に必要に応じて、例えば、可塑剤、顔料、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、光拡散材、沈降防止材、フィラー等の各種添加剤を用い、これらを混合することにより調製することができる。また、混合方法としては、均一に混合できる方法であれば特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真空撹拌による混合、真空デシケータ内でのプロペラ撹拌、自転・公転による遠心力を利用した回転撹拌などが挙げられる。更に、硬化性透明樹脂組成物における蛍光体の濃度としては、特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができるが、所望の発光特性を得る観点から、0.5〜10質量%とすることが好ましい。
ポッティング工程は、円筒材配置工程の後に、蛍光体を含有する硬化性透明樹脂組成物を、基板上の円筒材内にポッティングする工程である。なお、硬化性透明樹脂組成物に含有される蛍光体は、基板に実装された固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体である。
ポッティング工程では、ポッティングした硬化性透明樹脂組成物が、固体発光素子を内包するとともに、円筒材の内表面に接触する。ここで、円筒材は撥水性の内表面を有しているため、円筒材の内部空間の容積以上の硬化性透明樹脂組成物をポッティングすることが可能である。そして、円筒材の上端よりも高い位置にある硬化性透明樹脂組成物は、自然とドーム形状となり、こうして、円柱状部分及びドーム形状部分を有する(未硬化の)透明樹脂部が形成される。なお、このようにドーム形状部分が得られるのは、円筒材の撥水性の内表面が有する特有の表面張力に起因しているものと考えられる。
硬化工程は、ポッティング工程で形成された未硬化の透明樹脂部を硬化する工程である。
硬化の方法としては、硬化性透明樹脂組成物を硬化できれば、特に制限されず、使用する樹脂の種類に応じて適宜選択することができる。ここで、硬化性透明樹脂組成物が熱硬化性透明樹脂を含む場合、加熱温度としては、十分に硬化する観点から120〜160℃が好ましく、また、加熱時間としては、十分に硬化する観点から1〜6時間が好ましい。
本発明の第2の実施形態に係る発光装置の製造方法(以下、単に「第2の実施形態に係る製造方法」と称する場合がある。)は、円筒材配置工程、第1ポッティング工程、第1硬化工程、第2ポッティング工程、及び第2硬化工程を含み、更に必要に応じて、樹脂組成物調製工程を含む。
円筒材配置工程は、固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、この円筒材が固体発光素子を取り囲むように配置する工程である。円筒材配置工程の具体的な操作は、第1の実施形態に係る製造方法の円筒材配置工程と同様である。
樹脂組成物調製工程は、第1ポッティング工程で使用する第1の硬化性透明樹脂組成物、及び/又は、第2ポッティング工程で使用する第2の硬化性透明樹脂組成物を調製する工程である。
第1の硬化性透明樹脂組成物は、少なくとも硬化性透明樹脂を用いるほか、更に必要に応じて、例えば、蛍光体、可塑剤、顔料、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、光拡散材、沈降防止材、フィラー等の各種添加剤などを用い、これらを混合することにより調製することができる。但し、経時的な発光特性の悪化がより抑制された発光装置を得る観点から、第1の硬化性透明樹脂組成物は、蛍光体を含有しないことが好ましい。更に、第1の硬化性透明樹脂組成物は、硬化性透明樹脂のみからなるものであってもよい。
また、第2の硬化性透明樹脂組成物は、第1の実施形態に係る製造方法の硬化性透明樹脂組成物と同様である。
第1ポッティング工程は、円筒材配置工程の後に、第1の硬化性透明樹脂組成物を、基板上の円筒材内にポッティングする工程である。
第1ポッティング工程では、ポッティングした第1の硬化性透明樹脂組成物が固体発光素子を内包するとともに、円柱状である(未硬化の)第1の透明樹脂部が形成される。なお、第1ポッティング工程では、少なくとも円筒材の上端から100μm低い位置には到達しないように、第1の硬化性透明樹脂組成物をポッティングすることが好ましい。これは、後述する第2ポッティング工程において良好なドーム形状部分を得るためである。
なお、第1ポッティング工程では、ポッティングする第1の硬化性透明樹脂組成物の量を電子天秤などで管理することが好ましい。
第1硬化工程は、第1ポッティング工程で形成された未硬化の第1の透明樹脂部を硬化する工程である。
硬化の方法としては、硬化性透明樹脂組成物を硬化できれば、特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。なお、第1硬化工程では、第1の透明樹脂部の流動性がある程度低減されるように硬化すればよい。ここで、第1の硬化性透明樹脂組成物が熱硬化性透明樹脂を含む場合、加熱温度としては、十分に流動性を低減する観点から80〜150℃が好ましく、また、加熱時間としては、短時間で十分に流動性を低減する観点から0.25〜1時間が好ましい。
第2ポッティング工程は、第2の硬化性透明樹脂組成物を、第1硬化工程で硬化した第1の透明樹脂部の上にポッティングする工程である。なお、第2の硬化性透明樹脂組成物は、基板に実装された固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する。
第2ポッティング工程では、ポッティングした第2の硬化性透明樹脂組成物が、円筒材の内表面に接触する。ここで、円筒材は撥水性の内表面を有しているため、円筒材の内部空間の容積以上の第2の硬化性透明樹脂組成物をポッティングすることが可能である。そして、第1の実施形態と同様に、円筒材の上端よりも高い位置にある第2の硬化性透明樹脂組成物は、自然とドーム形状となり、こうして、ドーム形状部分を有する(未硬化の)第2の透明樹脂部が形成される。
第2硬化工程は、第2ポッティング工程で形成された未硬化の第2の透明樹脂部を硬化する工程である。第2硬化工程の具体的な操作は、第1の実施形態に係る製造方法の硬化工程と同様である。
本発明の第3の実施形態に係る発光装置の製造方法(以下、単に「第3の実施形態に係る製造方法」と称する場合がある。)は、円筒材配置工程、第1ポッティング工程、第2ポッティング工程、及び硬化工程を含み、更に必要に応じて、樹脂組成物調製工程を含む。
円筒材配置工程は、固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、この円筒材が固体発光素子を取り囲むように配置する工程である。円筒材配置工程の具体的な操作は、第2の実施形態に係る製造方法の円筒材配置工程と同様である。
樹脂組成物調製工程は、第1ポッティング工程で使用する第1の硬化性透明樹脂組成物、及び/又は、第2ポッティング工程で使用する第2の硬化性透明樹脂組成物を調製する工程である。樹脂組成物調整工程の具体的な操作は、第2の実施形態に係る製造方法の樹脂組成物調製工程と同様である。
第1ポッティング工程は、第1の硬化性透明樹脂組成物を、基板上の円筒材内にポッティングする工程である。第1ポッティング工程の具体的な操作は、第2の実施形態に係る製造方法の第1ポッティング工程と同様である。
第2ポッティング工程は、第2の硬化性透明樹脂組成物を、ポッティングした第1の透明樹脂組成物の上に更にポッティングする工程である。なお、第2の硬化性透明樹脂組成物は、基板に実装された固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する。
ここで、第2ポッティング工程の具体的な操作は、第2の実施形態に係る製造方法の第2ポッティング工程と同様である。そして、第1ポッティング工程及び第2ポッティング工程により、円柱状部分及びドーム形状部分を有する未硬化の透明樹脂部が形成される。
なお、第3の実施形態に係る製造方法における第2ポッティング工程は、第1硬化工程を行うことなく第1ポッティング工程の後に行う点で、第2の実施形態に係る製造方法における第2ポッティング工程と異なる。
硬化工程は、第1ポッティング工程及び第2ポッティング工程で形成された未硬化の透明樹脂部を硬化する工程である。硬化工程の具体的な操作は、第1の実施形態に係る製造方法の硬化工程と同様である。
なお、後述する参考例は、本発明の発光装置と、本発明ではない発光装置とにおける光の取り出し効率を明確に比較するため、あえて蛍光体を使用せずに発光装置を製造した例である。
<基材への円筒材の配置>
まず、チップオンボード(COB)の形式で青色発光ダイオードが直接実装され、この青色発光ダイオードとワイヤー・ボンディング法により電気的に接続された基板を用意した。次に、フッ素系樹脂(淀川ヒューテック株式会社製、PTFE)を準備し、これを内径3mm、外径3.6mm、筒長1.5mmのリング状に加工して、円筒材を作製した。そして、シリコーン系接着剤(株式会社朝日ラバー製「SWR−SA−901」)を用い、この円筒材を上記の基板上に、青色発光ダイオードを中心にして取り囲むように貼付した。このようにして、円筒材付き青色発光ダイオード実装基板を得た。
12ml容量の軟膏容器(馬野化学容器株式会社製、「UG−3−52」)に、透明なフェニル系シリコーン樹脂(東レ・ダウコーニング株式会社製「OE−6550A/B」)9.95gを秤量して投入し、更に、上述の青色発光ダイオードの発光波長の光で励起されるという性質を有する硫化物蛍光体(SrGa2S4)0.05gを秤量して投入した。そして、この容器に対し、真空撹拌混合機(株式会社シンキー製「ARV−250LED」)を用い、1500rpm、3分間の条件で真空撹拌した。これにより、蛍光体の濃度が0.5質量%である硬化性透明樹脂組成物10gを調製した。
上述の円筒材付き青色発光ダイオード実装基板を、精密電子天秤(株式会社A&D製、「GR−202」)に設置した。そして、上述の硬化性透明樹脂組成物をスパチュラで転写し、青色発光ダイオードを内包するように、円筒材内に16mgの硬化性透明樹脂組成物を充填(ポッティング)した。このとき、撥水性である円筒材の内表面の表面張力によって、自然にドーム形状部分が得られ、基板上に円柱状部分及びドーム形状部分を有する未硬化の透明樹脂部が形成された。
上述のようにして未硬化の透明樹脂部が形成された基板を、150℃の大気オーブンにて1時間保持し、未硬化の透明樹脂部を硬化した。このようにして、図1に示すような、円柱状部分及びドーム形状部分を有し、その両方に蛍光体が分散された発光装置Aを製造した。
<基材への円筒材の配置>
実施例1と同様にして、円筒材付き青色発光ダイオード実装基板を得た。
透明なフェニル系シリコーン樹脂(東レ・ダウコーニング株式会社製「OE−6550A/B」)3gを秤量し、これを第1の硬化性透明樹脂組成物とした。
次に、12ml容量の軟膏容器(馬野化学容器株式会社製、「UG−3−52」)に、透明なフェニル系シリコーン樹脂(東レ・ダウコーニング株式会社製「OE−6550A/B」)9.85gを秤量して投入し、更に、上述の青色発光ダイオードの発光波長の光で励起されるという性質を有する硫化物蛍光体(SrGa2S4)0.15gを秤量して投入した。そして、この容器に対し、真空撹拌混合機(株式会社シンキー製「ARV−250LED」)を用い、1500rpm、3分間の条件で真空撹拌した。これにより、蛍光体の濃度が1.5質量%である第2の硬化性透明樹脂組成物10gを調製した。
上述の円筒材付き青色発光ダイオード実装基板を、精密電子天秤(株式会社A&D製、「GR−202」)に設置した。そして、上述の第1の硬化性透明樹脂組成物をスパチュラで転写し、青色発光ダイオードを内包するように、円筒材内に9mgの第1の硬化性透明樹脂組成物を充填(ポッティング)した。なお、このときの第1の硬化性透明樹脂組成物の充填量は、充填後の嵩が少なくとも円筒材の上端に達しないような量とした。これにより、円柱状である未硬化の第1の透明樹脂部が形成された。
上述のようにして未硬化の第1の透明樹脂部が形成された基板を、150℃の大気オーブンにて30分間保持し、未硬化の第1の透明樹脂部を半硬化した(即ち、第1の透明樹脂部の流動性がある程度低減される程度に硬化した)。
次に、第1の透明樹脂部を半硬化した基板を、再度精密電子天秤に設置した。そして、上述の第2の硬化性透明樹脂組成物をスパチュラで転写し、円筒材内における半硬化した第1の透明樹脂部の上に、7mgの第2の硬化性透明樹脂組成物を充填(ポッティング)した。このとき、撥水性である円筒材の内表面の表面張力によって、自然にドーム形状部分が形成され、ドーム形状部分を有する未硬化の第2の透明樹脂部が形成された。
上述のようにして未硬化の第2の透明樹脂部が形成された基板を、150℃の大気オーブンにて1時間保持し、未硬化の第2の透明樹脂部を硬化した。このようにして、図2に示すような、円柱状部分及びドーム形状部分を有し、蛍光体を青色発光ダイオードからある程度離間させた発光装置Bを製造した。
実施例1において用意した青色発光ダイオードが直接実装された基板と同等のものを用意し、実施例1において調製した硬化性透明樹脂組成物と同等のものを調製し、既知の方法により、基板上に直接ドーム形状部分が形成された発光装置Cを製造した。
実施例1,2及び比較例1の発光装置の発光色について、光測定装置(ラブスフェア社製、システム型名:「CSLMS−LED−1061」、型式:10インチ(Φ25)/LMS−100)を用い、u’v’色度図における色度点を求めた。次に、これらの発光装置を高温多湿環境下(温度70℃、相対湿度85%)に置き、140mAでの通電を168時間継続する環境試験を行った。次いで、環境試験後の発光装置の発光色について、上記と同様の方法でu’v’色度座標における色度点を求めた。そして、環境試験前後で、v’軸の値がどれだけ変化したか(Δv’)を評価した。結果を表1及び図4に示す。この値の絶対値が小さい発光装置ほど、苛酷な環境下でも劣化し難く、経時的な発光特性の悪化が抑制されていることを示す。
比較例1において、硬化性透明樹脂組成物を調製する際に硫化物蛍光体(SrGa2S4)を投入しなかったこと以外は、比較例1と同様にして、基板上に直接ドーム形状部分が形成された発光装置Dを製造した。
実施例1において、硬化性透明樹脂組成物を調製する際に硫化物蛍光体(SrGa2S4)を投入しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、円柱状部分及びドーム形状部分を有する発光装置Eを製造した。
参考例2において、円筒材内にポッティングする硬化性透明樹脂組成物の量を増やしたこと以外は、参考例2と同様にして、ドーム形状部分の曲率半径が参考例2のそれよりも小さい(曲がり具合が参考例2のそれよりも大きい)発光装置Fを製造した。
参考例2において、円筒材内にポッティングする硬化性透明樹脂組成物の量を減らしたこと以外は、参考例2と同様にして、円柱状部分を有するがドーム形状部分を有しない発光装置Gを製造した。
参考例2において、フッ素系樹脂を用いて作製した円筒材に代えて、ステンレス鋼を用いて作製した同形状の円筒材を用いたこと以外は、参考例2と同様にして、発光装置Hを製造した。この例において、円筒材の内面は、ポッティングした硬化性透明樹脂組成物を弾くことなく濡れた。そのため、得られた発光装置Hの透明樹脂部における中心部分は、窪んだ(凹型の)形状となっていた。
なお、上記の例において、更に硬化性透明樹脂組成物をポッティングしたとしても、ドーム形状が形成することなく硬化性透明樹脂組成物が円筒材から溢れ出てしまうことも分かった。
参考例1〜4において、硬化性透明樹脂組成物の調製に用いたフェニル系シリコーン樹脂を、メチル系シリコーン樹脂(信越化学工業株式会社製、「KER−2500」)に代えたこと以外は、参考例1〜4と同様にして、参考例1〜4の発光装置と同様の構成をとる発光装置I、J、K及びLをそれぞれ製造した。
参考例7において、フッ素系樹脂を用いて作製した円筒材に代えて、ステンレス鋼を用いて作製した同形状の円筒材を用いたこと以外は、参考例7と同様にして、発光装置Mを製造した。この例において、円筒材の内面は、ポッティングした硬化性透明樹脂組成物を弾くことなく濡れた。そのため、得られた発光装置Mの透明樹脂部における中心部分は、窪んだ(凹型の)形状となっていた。
なお、上記の例において、更に硬化性透明樹脂組成物をポッティングしたとしても、ドーム形状が形成することなく硬化性透明樹脂組成物が円筒材から溢れ出てしまうことも分かった。
参考例1〜10の発光装置について、光測定装置(ラブスフェア社製、システム型名:「CSLMS−LED−1061」、型式:10インチ(Φ25)/LMS−100)を用い、積分球により分光放射束(強度:W/nm)のスペクトルを測定し、各波長における強度を積算した値である全放射束(単位:W)を求めた。そして、参考例2〜5における全放射束を、参考例1における全放射束を100として指数表示し、参考例7〜10における全放射束を、参考例6における全放射束を100として指数表示した。結果を表2、3に示す。この指数値が大きい発光装置ほど、光の取り出し効率に優れることを示す。
2 基板
3 固体発光素子
4 円筒材
5 透明樹脂部
5a 円柱状部分
5b ドーム形状部分
6 蛍光体
7 ワイヤー
103、203 発光ダイオード(LED)
105、205 封止樹脂
106、206 蛍光体
110、210 バスタブ部
208 シリコーンレンズ
Claims (8)
- 基板と、
前記基板上に実装された固体発光素子と、
前記固体発光素子を取り囲むように前記基板上に配置された円筒材と、
前記固体発光素子を内包し、前記円筒材の内表面に接する円柱状部分、及び、前記円柱状部分の上部に位置するドーム形状部分を有する透明樹脂部と
を備え、
前記円筒材は、撥水性の内表面を有し、
前記ドーム形状部分は、前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有することを特徴とする、発光装置。 - 前記透明樹脂部における前記蛍光体のうち、前記基板に最も近接している蛍光体が、前記固体発光素子の上端から500μm高い位置又は該位置よりも高い位置にある、請求項1に記載の発光装置。
- 前記透明樹脂部における前記蛍光体のうち、前記基板に最も近接している蛍光体が、前記円筒材の上端から100μm低い位置又は該位置よりも高い位置にある、請求項2に記載の発光装置。
- 前記固体発光素子は、発光ダイオードである、請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。
- 前記発光ダイオードは青色発光ダイオードであり、前記青色発光ダイオードの発光及び前記蛍光体の発光の組み合わせにより擬似的に白色光が得られる、請求項4に記載の発光装置。
- 固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、前記円筒材が前記固体発光素子を取り囲むように配置する工程と、
前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する硬化性透明樹脂組成物を、前記基板上の円筒材内にポッティングし、円柱状部分及びドーム形状部分を有する未硬化の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の透明樹脂部を硬化する工程と
を含む、発光装置の製造方法。 - 固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、前記円筒材が前記固体発光素子を取り囲むように配置する工程と、
第1の硬化性透明樹脂組成物を、前記基板上の円筒材内にポッティングし、円柱状である未硬化の第1の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の第1の透明樹脂部を硬化する工程と、
前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する第2の硬化性透明樹脂組成物を、硬化した前記第1の透明樹脂部の上にポッティングし、ドーム形状部分を有する未硬化の第2の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の第2の透明樹脂部を硬化する工程と
を含む、発光装置の製造方法。 - 固体発光素子が実装された基板上に、撥水性の内表面を有する円筒材を、前記円筒材が前記固体発光素子を取り囲むように配置する工程と、
第1の硬化性透明樹脂組成物を、前記基板上の円筒材内にポッティングする工程と、
前記固体発光素子の発光波長の光で励起される蛍光体を含有する第2の硬化性透明樹脂組成物を、ポッティングした前記第1の硬化性透明樹脂組成物の上にポッティングし、円柱状部分及びドーム形状部分を有する未硬化の透明樹脂部を形成する工程と、
前記未硬化の透明樹脂部を硬化する工程と
を含む、発光装置の製造方法。
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