JP2017045928A - Light-emitting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device including a plurality of semiconductor light-emitting elements with improved intensity of light extracted in a specific direction with a reduced total light-emitting device size.SOLUTION: The light-emitting device includes: a first light source including a first semiconductor light-emitting element, a first phosphor layer provided on the first semiconductor light-emitting element, and a first lens provided on the first phosphor layer; and a second light source including a second semiconductor light-emitting element, a second phosphor layer provided on the second semiconductor light-emitting element, and a second lens provided on the second phosphor layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は複数の半導体発光素子を用いた発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device using a plurality of semiconductor light emitting elements.

白色光を発する発光装置として、窒化ガリウム等を用いた半導体発光素子と、蛍光体とを組み合わせた発光装置がある。このような発光装置の例として、一つの発光装置内に複数の半導体発光素子を備えた例も存在する。   As a light emitting device that emits white light, there is a light emitting device in which a semiconductor light emitting element using gallium nitride or the like and a phosphor are combined. As an example of such a light emitting device, there is an example in which a plurality of semiconductor light emitting elements are provided in one light emitting device.

特許文献1には、複数の半導体発光素子と、複数の蛍光体層とを備え、前記複数の発光素子および蛍光体層の全体を一つのレンズで覆った発光装置の形態が記載されている。   Patent Document 1 describes a form of a light-emitting device that includes a plurality of semiconductor light-emitting elements and a plurality of phosphor layers, and covers the entirety of the plurality of light-emitting elements and phosphor layers with a single lens.

特開2012−142326号公報JP 2012-142326 A

発光装置から特定方向に取り出される光の強度を向上させるには、レンズ等の光学素子が必要である。そして、複数の半導体発光素子等を一つのレンズで覆った発光装置の場合、発光装置全体の大きさはレンズの大きさに影響される。   In order to improve the intensity of light extracted from the light emitting device in a specific direction, an optical element such as a lens is required. In the case of a light emitting device in which a plurality of semiconductor light emitting elements or the like are covered with a single lens, the size of the entire light emitting device is affected by the size of the lens.

本発明の目的は、複数の半導体発光素子を有する発光装置において、特定方向に取り出される光の強度が向上し、且つ発光装置全体の大きさがより小さい発光装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a light-emitting device having a plurality of semiconductor light-emitting elements, in which the intensity of light extracted in a specific direction is improved and the overall size of the light-emitting device is smaller.

本発明の実施形態に係る発光装置は、第一の半導体発光素子と、前記第一の半導体発光素子の上に設けられた第一の蛍光体層と、前記第一の蛍光体層の上に設けられた第一のレンズとを含む第一の光源と、第二の半導体発光素子と、前記第二の半導体発光素子の上に設けられた第二の蛍光体層と、前記第二の蛍光体層の上に設けられた第二のレンズとを含む第二の光源とを含む。   A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a first semiconductor light emitting element, a first phosphor layer provided on the first semiconductor light emitting element, and on the first phosphor layer. A first light source including a first lens provided; a second semiconductor light emitting element; a second phosphor layer provided on the second semiconductor light emitting element; and the second fluorescence. And a second light source including a second lens provided on the body layer.

本発明の実施形態に係る発光装置により、発光装置全体の大きさを小さくし、且つ特定方向に取り出される光の強度を向上させることができる。   With the light emitting device according to the embodiment of the present invention, the overall size of the light emitting device can be reduced and the intensity of light extracted in a specific direction can be improved.

図1は本発明の実施形態の概略の一例である。FIG. 1 is a schematic example of an embodiment of the present invention. 図2は本発明の実施形態の概略の別の一例である。FIG. 2 shows another example of the outline of the embodiment of the present invention. 図3は本発明の実施形態の概略のさらに別の一例である。FIG. 3 shows still another example of the outline of the embodiment of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態に係る発光装置1の概略を示したものである。図1の(c)に、実装面に垂直な方向における発光装置1の一断面を示している。図1の(a)における線分A−Bの断面を図1の(c)に示している。また、図1の(c)における線分A’−B’間の断面を図1の(a)に示している。また、図1の(c)における線分A’’−B’’間の断面を図1の(b)に示している。図1において、第一のレンズ15および第二のレンズ16はフレネルレンズである。第一のレンズがフレネルレンズであると、レンズが薄くできるので、第一の光源に係る領域の光取り出し方向の長さを短くすることが可能になる。第ニのレンズがフレネルレンズであると、レンズが薄くできるので、第ニの光源に係る領域の光取り出し方向の長さを短くすることが可能になる。また、レンズが薄くなり、光取り出し方向の設計に係る自由度が高くなるので、図1のように第一のレンズ15および第ニのレンズ16を、それぞれ第一の蛍光体層13および第二の蛍光体層14から離間して配置する余裕も出てくる。第一の蛍光体層13および第二の蛍光体層14と、第一のレンズ15および第二のレンズ16とを適宜離間することで、第一の光源および第二の光源の光の広がりをそれぞれ調節することが可能になる。   FIG. 1 shows an outline of a light emitting device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1C shows a cross section of the light emitting device 1 in a direction perpendicular to the mounting surface. A section taken along line AB in FIG. 1A is shown in FIG. In addition, a cross section between the line segment A'-B 'in FIG. 1C is shown in FIG. Further, a cross section between the line segment A "-B" in FIG. 1C is shown in FIG. In FIG. 1, the first lens 15 and the second lens 16 are Fresnel lenses. When the first lens is a Fresnel lens, the lens can be thinned, so that the length in the light extraction direction of the region related to the first light source can be shortened. If the second lens is a Fresnel lens, the lens can be thinned, so that the length in the light extraction direction of the region related to the second light source can be shortened. Further, since the lens becomes thinner and the degree of freedom in designing the light extraction direction becomes higher, the first lens 15 and the second lens 16 are respectively connected to the first phosphor layer 13 and the second phosphor as shown in FIG. There is also a margin for disposing the phosphor layer 14 away from the phosphor layer 14. By appropriately separating the first phosphor layer 13 and the second phosphor layer 14 from the first lens 15 and the second lens 16, the spread of light from the first light source and the second light source can be increased. Each can be adjusted.

図1に示すように、発光装置1は第一の光源および第二の光源の周辺に周辺部17を有し、さらに周辺部17およびを囲う外周部20を有している。周辺部17は可視光に対して透光性を有する材料で構成され、外周部20は可視光に対して反射率の高い材料で構成される。また、外周部20は第一のレンズ15および第二のレンズ16と接しており、第一の蛍光体層および第二の蛍光体層15と、第一のレンズ15および第二のレンズ16とを離間させている。   As shown in FIG. 1, the light emitting device 1 has a peripheral portion 17 around the first light source and the second light source, and further has an outer peripheral portion 20 surrounding the peripheral portion 17. The peripheral portion 17 is made of a material that is transparent to visible light, and the outer peripheral portion 20 is made of a material that has a high reflectance with respect to visible light. The outer peripheral portion 20 is in contact with the first lens 15 and the second lens 16, and the first phosphor layer and the second phosphor layer 15, the first lens 15 and the second lens 16, Are separated.

図2は、本発明の他の実施形態に係る発光装置2の概略を示したものである。図2の(c)に、実装面に垂直な方向における発光装置2の一断面を示している。図2の(a)における線分A−B間の断面を図2の(c)に示している。また、図2の(c)における線分A’−B’間の断面を図2の(a)に示している。また、図2の(c)における線分A’’−B’’間の断面を図2の(b)に示している。図2において、第一のレンズ25および第二のレンズ26は凸レンズである。光取り出し方向の設計に余裕があれば、このようにフレネルレンズ以外のレンズを第一のレンズ、第二のレンズ、あるいはそれら両方に採用してもよい。   FIG. 2 schematically shows a light emitting device 2 according to another embodiment of the present invention. FIG. 2C shows a cross section of the light emitting device 2 in a direction perpendicular to the mounting surface. A cross section between line segments A-B in FIG. 2A is shown in FIG. Further, FIG. 2A shows a cross section taken along line A′-B ′ in FIG. Further, FIG. 2B shows a cross section between the line segment A ″ -B ″ in FIG. In FIG. 2, the first lens 25 and the second lens 26 are convex lenses. If there is a margin in the design of the light extraction direction, a lens other than the Fresnel lens may be employed as the first lens, the second lens, or both.

図2に示すように、発光装置2は第一の光源および第二の光源の周辺に周辺部27を有し、さらに周辺部27およびを囲う外周部30を有している。周辺部27は可視光に対して透明な材料で構成され、外周部30は可視光に対して反射率の高い材料で構成される。   As shown in FIG. 2, the light emitting device 2 has a peripheral portion 27 around the first light source and the second light source, and further has an outer peripheral portion 30 surrounding the peripheral portion 27. The peripheral portion 27 is made of a material that is transparent to visible light, and the outer peripheral portion 30 is made of a material that has a high reflectance with respect to visible light.

図3は、本発明の他の実施形態に係る発光装置3の概略を示したものである。図3の(c)に、実装面に垂直な方向における発光装置3の一断面を示している。図3の(a)における線分A−B間の断面を図3の(c)に示している。また、図3の(c)における線分A‘−B’間の断面を図3の(a)に示している。あた、図3の(c)における線分A’’−B’’間の断面を図3の(b)に示している。図3において、第一のレンズ35および第二のレンズ36はフレネルレンズであり、それぞれ第一の蛍光体層33および第二の蛍光体層34と接している。   FIG. 3 schematically shows a light emitting device 3 according to another embodiment of the present invention. FIG. 3C shows a cross section of the light emitting device 3 in a direction perpendicular to the mounting surface. A cross section between line segments A-B in FIG. 3A is shown in FIG. Further, a cross section between the line segment A′-B ′ in FIG. 3C is shown in FIG. FIG. 3B shows a cross section between the line segment A ″ -B ″ in FIG. In FIG. 3, the first lens 35 and the second lens 36 are Fresnel lenses, and are in contact with the first phosphor layer 33 and the second phosphor layer 34, respectively.

図3に示すように、発光装置3は第一の光源および第二の光源の周辺に周辺部37を有している。周辺部37は可視光に対して反射率の高い材料で構成される。   As shown in FIG. 3, the light emitting device 3 has a peripheral portion 37 around the first light source and the second light source. The peripheral portion 37 is made of a material having a high reflectance with respect to visible light.

以下、発光装置を構成する各部材について説明する。   Hereinafter, each member which comprises a light-emitting device is demonstrated.

<第一の光源>
第一の光源は、第一の半導体発光素子、第一の蛍光体層および第一のレンズを含む。第一の光源から取り出される第一の光源光は、発光装置に求められる機能によって適宜選択可能である。例えば発光装置を局所的な照明として用いる場合、第一の光源光を、相関色温度5000K以上5700K以下の白色光とすることが可能である。
<First light source>
The first light source includes a first semiconductor light emitting element, a first phosphor layer, and a first lens. The first light source light extracted from the first light source can be appropriately selected depending on the function required of the light emitting device. For example, when the light-emitting device is used as local illumination, the first light source light can be white light having a correlated color temperature of 5000K to 5700K.

[第一の半導体発光素子]
第一の半導体発光素子は、窒化ガリウム系の窒化物半導体を用いた紫外〜青色に発光する半導体発光素子、ガリウムヒ素を用いた赤外に発光する半導体レーザ等を、目的に応じて選択できる。図1における第一の半導体発光素子11は、光取り出し側を上側とした場合、透光性基板121の下に半導体層122、電極123を形成し、バンプ124を通じて外部と電気的に接続される。図1における第一の半導体発光素子の形態は電極が半導体層の下側に位置するフェイスダウン構造の形態であるが、電極が半導体層の上側に位置するフェイスアップ構造の形態であってもよい。また、透光性基板121は第一の光源を形成する際に除去してもよい。図2、図3における第一の半導体発光素子の形態も、フェイスダウン構造であるが、こちらもフェイスアップ構造の形態であってもよい。また、透光性基板221、321は第一の光源を形成する際に除去してもよい。
[First semiconductor light emitting device]
As the first semiconductor light-emitting element, a semiconductor light-emitting element that emits ultraviolet to blue light using a gallium nitride-based nitride semiconductor, a semiconductor laser that emits infrared light using gallium arsenide, and the like can be selected according to the purpose. In the first semiconductor light emitting device 11 in FIG. 1, when the light extraction side is the upper side, the semiconductor layer 122 and the electrode 123 are formed under the translucent substrate 121 and are electrically connected to the outside through the bumps 124. . The form of the first semiconductor light emitting device in FIG. 1 is a face-down structure in which the electrode is located below the semiconductor layer, but may be a face-up structure in which the electrode is located above the semiconductor layer. . Further, the translucent substrate 121 may be removed when forming the first light source. The first semiconductor light emitting element in FIGS. 2 and 3 also has a face-down structure, but this may also have a face-up structure. Further, the translucent substrates 221 and 321 may be removed when forming the first light source.

[第一の蛍光体層]
第一の蛍光体層は、第一の半導体発光素子から発せられる第一の発光の少なくとも一部を吸収し、第一の蛍光を発することが可能な蛍光体を含む。第一の蛍光体層に含まれる蛍光体は、第一の発光と、第一の光源から取り出される光とに応じて適宜選択すればよい。
[First phosphor layer]
The first phosphor layer includes a phosphor capable of absorbing at least a part of the first emission emitted from the first semiconductor light emitting element and emitting the first fluorescence. The phosphor contained in the first phosphor layer may be appropriately selected according to the first emission and the light extracted from the first light source.

第一の蛍光体層に含まれる蛍光体は一種類でもよいし、複数種存在してもよい。例えば第一の半導体発光素子が、活性層に窒化インジウムガリウムを用いた青色発光の窒化物半導体発光素子の場合、セリウム付活のイットリウムアルミニウムガーネット蛍光体と、ユーロピウム付活の窒化珪素ストロンチウム蛍光体とを用いることができる。具体的には、2種の蛍光体を混合してエポキシ樹脂に分散し、エポキシ樹脂を硬化後、目的の形状に整形する。そして、それを第一の半導体発光素子と組み合わせることで、相関色温度が5000K〜5700K程度の光が取り出される第一の光源を得ることができる。なお、第一の蛍光体層として、所望の蛍光体の焼結板を用いてもよい。   One kind of phosphors may be included in the first phosphor layer, or a plurality of kinds may exist. For example, when the first semiconductor light-emitting device is a blue-emitting nitride semiconductor light-emitting device using indium gallium nitride as an active layer, a cerium-activated yttrium aluminum garnet phosphor, a europium-activated silicon strontium nitride phosphor, Can be used. Specifically, two types of phosphors are mixed and dispersed in an epoxy resin, and the epoxy resin is cured and then shaped into a target shape. Then, by combining it with the first semiconductor light emitting element, a first light source from which light having a correlated color temperature of about 5000K to 5700K is extracted can be obtained. Note that a sintered plate of a desired phosphor may be used as the first phosphor layer.

第一の蛍光体層は、第一の発光の一部を吸収するのでもよいし、全部を吸収するのでもよい。第一の蛍光体層が第一の発光の一部を吸収する場合、第一の光源光は、第一の発光と第一の蛍光とを合成した光となる。第一の蛍光体層が第一の発光の全部を吸収する場合、第一の光源光は、第一の蛍光となる。   The first phosphor layer may absorb a part of the first light emission or may absorb the whole. When the first phosphor layer absorbs a part of the first light emission, the first light source light is light obtained by synthesizing the first light emission and the first fluorescence. When the first phosphor layer absorbs all of the first light emission, the first light source light becomes the first fluorescence.

第一の蛍光体層の形状は、上側から見た平面形状が略円形であることが好ましい。このように形状を調整すると、第一の光源光の照射方向、照射立体角等が調整しやすく、被写体の照度分布を調整しやすい。   As for the shape of the 1st fluorescent substance layer, it is preferable that the planar shape seen from the upper side is a substantially circular shape. By adjusting the shape in this way, it is easy to adjust the irradiation direction of the first light source light, the irradiation solid angle, etc., and to easily adjust the illuminance distribution of the subject.

[第一のレンズ]
第一のレンズは、第一の光源光にある程度の指向性を持たせる機能を有する。第一のレンズは、上側から見たとき、第一の蛍光体層の全体を覆っていることが好ましい。また、第一のレンズの上側から見た平面形状は、第一の蛍光体層の上側から見た平面形状と相似していることが好ましい。このように形状を調整すると、第一の光源光の光束分布をより均一にしやすい。
[First lens]
The first lens has a function of giving the first light source light a certain degree of directivity. The first lens preferably covers the entire first phosphor layer when viewed from above. Moreover, it is preferable that the planar shape seen from the upper side of the first lens is similar to the planar shape seen from the upper side of the first phosphor layer. By adjusting the shape in this way, the light flux distribution of the first light source light can be made more uniform.

第一のレンズと第一の蛍光体層は、図1のように離間して配置されていると、配向特性が良くなり好ましい。   It is preferable that the first lens and the first phosphor layer are spaced apart from each other as shown in FIG.

第一のレンズの材質としては、第一の光源光における波長範囲において、透過率が高いものを選択することができる。図1における第一の蛍光体層13および第一のレンズ15は、特に好ましい形態の一例である。図1において第一の蛍光体層13を上側から見た形状は略円形であり、第一のレンズ15を上側から見た形状は、略円形のフレネルレンズ領域を含んだ四角形である。さらに、第一の蛍光体層13の中心と、第一のレンズ15の中心は、上側からみて第一の中心18で一致している。このように第一の蛍光体層13の中心と第一のレンズの中心を一致させると、配光の制御が容易となる。   As the material of the first lens, a material having a high transmittance in the wavelength range of the first light source light can be selected. The first phosphor layer 13 and the first lens 15 in FIG. 1 are examples of particularly preferable forms. In FIG. 1, the shape of the first phosphor layer 13 viewed from the upper side is a substantially circular shape, and the shape of the first lens 15 viewed from the upper side is a quadrangle including a substantially circular Fresnel lens region. Further, the center of the first phosphor layer 13 and the center of the first lens 15 coincide with each other at the first center 18 when viewed from above. As described above, when the center of the first phosphor layer 13 and the center of the first lens coincide with each other, the light distribution can be easily controlled.

図2において第一の蛍光体層23を上側から見た形状が略円形であり、第一のレンズ25の上側から見た形状も略円形である。さらに、第一の蛍光体層23の中心と、第一のレンズ25の中心は、上側からみて第一の中心28で一致している。このように第一の蛍光体層23の中心と第一のレンズの中心を一致させると、配光の制御が容易となる。   In FIG. 2, the shape of the first phosphor layer 23 viewed from the upper side is a substantially circular shape, and the shape viewed from the upper side of the first lens 25 is also a substantially circular shape. Further, the center of the first phosphor layer 23 and the center of the first lens 25 coincide with each other at the first center 28 when viewed from above. As described above, when the center of the first phosphor layer 23 and the center of the first lens coincide with each other, the light distribution can be easily controlled.

図3において第一の蛍光体層33を上側から見た形状が略円形であり、第一のレンズ35を上側から見た形状も略円形である。さらに、第一の蛍光体層33の中心と、第一のレンズ35の中心は、上側からみて第一の中心38で一致している。このように第一の蛍光体層33の中心と第一のレンズの中心を一致させると、配光の制御が容易となる。   In FIG. 3, the shape of the first phosphor layer 33 viewed from the upper side is substantially circular, and the shape of the first lens 35 viewed from the upper side is also substantially circular. Further, the center of the first phosphor layer 33 and the center of the first lens 35 coincide with each other at the first center 38 when viewed from above. As described above, when the center of the first phosphor layer 33 and the center of the first lens coincide with each other, the light distribution can be easily controlled.

<第ニの光源>
第ニの光源は、第ニの半導体発光素子、第ニの蛍光体層および第ニのレンズを含む。第ニの光源から取り出される光は、発光装置に求められる機能によって適宜選択可能である。例えば発光装置全体から取り出される光を、低色温度の黒体放射光に調節する場合、CIE色度座標(x,y)において、0.550≦x≦0.560且つ0.415≦y≦0.425で表される範囲のアンバー色光とすることが可能である。
<Second light source>
The second light source includes a second semiconductor light emitting element, a second phosphor layer, and a second lens. The light extracted from the second light source can be appropriately selected depending on the function required of the light emitting device. For example, when the light extracted from the entire light emitting device is adjusted to black body radiation having a low color temperature, 0.550 ≦ x ≦ 0.560 and 0.415 ≦ y ≦ in the CIE chromaticity coordinates (x, y). Amber color light in a range represented by 0.425 can be obtained.

[第ニの半導体発光素子]
第二の半導体発光素子は、第一の半導体発光素子同様、目的に応じてその組成、構造等を選択可能である。
[Second semiconductor light emitting device]
The composition, structure, and the like of the second semiconductor light emitting element can be selected according to the purpose, like the first semiconductor light emitting element.

[第一の半導体発光素子と第ニの半導体発光素子の関係]
第一の半導体発光素子と第二の半導体発光素子は、離間していてもよい。第一の半導体発光素子と第二の半導体発光素子との距離は、短ければ短いほどよく、ゼロである、すなわち互いに接触していることが特に好ましい。
[Relationship between first semiconductor light emitting element and second semiconductor light emitting element]
The first semiconductor light emitting element and the second semiconductor light emitting element may be separated from each other. The shorter the distance between the first semiconductor light-emitting element and the second semiconductor light-emitting element, the better.

[第ニの蛍光体層]
第二の蛍光体層は、第一の蛍光体層同様、目的に応じて選択する蛍光体の組成、蛍光体層の構造等を適宜選択、組み合わせ可能である。
[Second phosphor layer]
As with the first phosphor layer, the composition of the phosphor selected according to the purpose, the structure of the phosphor layer, and the like can be appropriately selected and combined for the second phosphor layer.

[第ニのレンズ]
第二のレンズは、第一のレンズ同様、目的に応じてその構造、材質等を適宜選択、組み合わせ可能である。
[Second lens]
As with the first lens, the structure, material, and the like of the second lens can be appropriately selected and combined according to the purpose.

第ニのレンズと第ニの蛍光体層は、図1のように離間して配置されていると、配向特性が良くなり好ましい。   It is preferable that the second lens and the second phosphor layer are arranged apart from each other as shown in FIG.

[第一のレンズと第ニのレンズの関係]
第一のレンズと第二のレンズは離間していてもよい。第一のレンズと第二のレンズとの距離は、短ければ短いほどよく、ゼロである、すなわち互いに接触していることが特に好ましい。第一のレンズと第二のレンズが互いに接触している場合の形態として、第一のレンズと第二のレンズが一体化した形態となってもよい。
[Relationship between the first lens and the second lens]
The first lens and the second lens may be separated from each other. It is particularly preferable that the distance between the first lens and the second lens is as short as possible and is zero, that is, in contact with each other. As a form when the first lens and the second lens are in contact with each other, the first lens and the second lens may be integrated.

[第一の光源と第二の光源の関係]
第一の光源と第二の光源は、同一の回路上の受動素子としてもよいが、互いに電気的に独立していてもよい。つまり、第1の光源と第2の光源を独立して制御可能となるように構成することで、それぞれから取り出される光の強度を任意に制御することができる。
[Relationship between the first light source and the second light source]
The first light source and the second light source may be passive elements on the same circuit, but may be electrically independent from each other. In other words, by configuring the first light source and the second light source to be independently controllable, the intensity of light extracted from each can be arbitrarily controlled.

<他の部材>
第一の光源および第二の光源以外に目的に応じて他の部材を組み合わせる。以下、いくつかの部材について説明する
<Other members>
In addition to the first light source and the second light source, other members are combined depending on the purpose. Hereinafter, some members will be described.

[周辺部]
第一の光源および第二の光源を含む部材の周辺に周辺部を設け、第一の光源および第二の光源を含む部材を一体化させる。周辺部は、必要に応じて可視光に対して反射率の高い部材で構成されることもできるし、可視光に対して透光性を有する部材で構成することもできる。図3における周辺部37は、可視光に対して反射率の高い材料で構成された例である。図1、2における周辺部17、27は、可視光に対して透光性を有する材料で構成された例である。
[Peripheral part]
A peripheral part is provided around the member including the first light source and the second light source, and the member including the first light source and the second light source is integrated. The peripheral portion can be formed of a member having a high reflectivity with respect to visible light as needed, or can be formed of a member having translucency with respect to visible light. The peripheral portion 37 in FIG. 3 is an example made of a material having a high reflectance with respect to visible light. The peripheral portions 17 and 27 in FIGS. 1 and 2 are examples made of a material having translucency with respect to visible light.

可視光に対して反射率の高い材料の例として、白色顔料を含有させた樹脂がある。このような例における白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛等がある。また、このような例における樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂等がある。   An example of a material having a high reflectance with respect to visible light is a resin containing a white pigment. Examples of the white pigment in such an example include titanium oxide and zinc oxide. Examples of the resin in such an example include an epoxy resin, a silicone resin, and a nylon resin.

可視光に対して透光性を有する材料の例として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等がある。   Examples of a material having a light-transmitting property with respect to visible light include an epoxy resin and a silicone resin.

[外周部]
第一のレンズと第一の蛍光体層とを離間して配置する場合、または第二のレンズと第二の蛍光体層とを離間する場合、周辺部の周辺にさらに外周部を設けることが好ましい。図1は、第一の蛍光体層13および第二の蛍光体層14と、第一のレンズ15および第二のレンズ16とを、外周部17を用いて離間させた例である。
[The outer periphery]
When the first lens and the first phosphor layer are disposed apart from each other, or when the second lens and the second phosphor layer are separated from each other, an outer peripheral portion may be provided around the periphery. preferable. FIG. 1 shows an example in which the first phosphor layer 13 and the second phosphor layer 14 are separated from the first lens 15 and the second lens 16 by using the outer peripheral portion 17.

周辺部が可視光に対して透光性を有する材料で構成される場合、周辺部の周辺に、可視光に対して反射率の高い材料で構成された外周部を設けることが好ましい。図1、図2は、可視光に対して透明な材料で構成された周辺部17、27それぞれの周辺に、可視光に対して反射率の高い材料で構成された外周部20、30を設けた例である。周辺部および外周部の少なくとも一方が、可視光に対して反射率の高い材料で構成されると、第一の光源および第二の光源の光取り出し効率が向上する。   In the case where the peripheral portion is made of a material having a light-transmitting property with respect to visible light, an outer peripheral portion made of a material having a high reflectance with respect to visible light is preferably provided around the peripheral portion. 1 and 2 show that peripheral portions 20 and 30 made of a material having high reflectivity with respect to visible light are provided around the peripheral portions 17 and 27 made of a material transparent to visible light. This is an example. When at least one of the peripheral portion and the outer peripheral portion is made of a material having a high reflectance with respect to visible light, the light extraction efficiency of the first light source and the second light source is improved.

可視光に対して反射率の高い材料の例として、ナイロン樹脂、ガラスエポキシ、アルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス等がある。あるいは適当な材料の表面に、銀等の可視光に対して反射率の高い材料をメッキして用いてもよい。   Examples of materials having high reflectivity with respect to visible light include nylon resin, glass epoxy, alumina ceramics, zirconia ceramics, and the like. Alternatively, a material having a high reflectance with respect to visible light such as silver may be plated on a surface of an appropriate material.

実施例を以下に説明する。   Examples will be described below.

[実施例1]
<第一の半導体発光素子>
透光性基板111としてサファイア基板を用い、InGaNからなる発光層を含む窒化物半導体からなる半導体層112を、MOCVD法(有機金属気相化学成長法)によって形成する。
[Example 1]
<First semiconductor light emitting device>
A sapphire substrate is used as the translucent substrate 111, and a semiconductor layer 112 made of a nitride semiconductor including a light emitting layer made of InGaN is formed by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition).

半導体層112にAu/Ti合金からなる電極113を形成し、配線基板と、電極113とを、バンプ114を通じて接続する。こうして第一の半導体発光素子11を得る。   An electrode 113 made of an Au / Ti alloy is formed on the semiconductor layer 112, and the wiring board and the electrode 113 are connected through bumps 114. Thus, the first semiconductor light emitting element 11 is obtained.

<第一の蛍光体層>
セリウム付活のイットリウムアルミニウムガーネット(YAG:Ce)蛍光体をエポキシ樹脂に分散する。分散後、硬化剤を追加し、蛍光体含有エポキシ樹脂を円柱状の型に流し、数時間静置する。静置後、型から円柱状の硬化した蛍光体含有エポキシ樹脂を透光性基板111の上に設置し、第一の蛍光体層13とする。YAG:Ce蛍光体の量は、第一の光源光が色相関温度5500Kの光となるよう調整する。
<First phosphor layer>
A cerium-activated yttrium aluminum garnet (YAG: Ce) phosphor is dispersed in an epoxy resin. After dispersion, a curing agent is added, and the phosphor-containing epoxy resin is poured into a cylindrical mold and allowed to stand for several hours. After standing, a column-shaped cured phosphor-containing epoxy resin is placed on the translucent substrate 111 from the mold to form the first phosphor layer 13. The amount of YAG: Ce phosphor is adjusted so that the first light source light becomes light having a color correlation temperature of 5500K.

<第ニの半導体発光素子>
第一の半導体発光素子と同様の半導体発光素子を第二の半導体発光素子12として用いる。
<Second semiconductor light emitting device>
A semiconductor light emitting element similar to the first semiconductor light emitting element is used as the second semiconductor light emitting element 12.

<第ニの蛍光体層>
使用する蛍光体がユーロピウム付活の窒化珪素アルミニウムカルシウム(CASN:Eu)蛍光体である以外第一の蛍光体層13と同様に行い、第二の蛍光体層14を形成する。CASN:Eu蛍光体の量は、第ニの光源光がCIE色度座標において(0.555,0.420)近辺の光となるよう調整する。
<Second phosphor layer>
The second phosphor layer 14 is formed in the same manner as the first phosphor layer 13 except that the phosphor to be used is a europium activated silicon aluminum calcium calcium (CASN: Eu) phosphor. The amount of CASN: Eu phosphor is adjusted so that the second light source light becomes light in the vicinity of (0.555, 0.420) in the CIE chromaticity coordinates.

<外周部>
第一の蛍光体層13および第二の蛍光体層14の上面より200μm程高い位置に上面を有し、ナイロン樹脂で構成される外周部20を第一の半導体発光素子11、第一の蛍光体層13、第二の半導体発光素子12および第二の蛍光体層14の周辺に設置する。外周部20の底面を含む面が発光装置としての底面となる。
<Outer peripheral part>
The first semiconductor light-emitting element 11 and the first fluorescent light have an outer surface 20 having a top surface at a position approximately 200 μm higher than the top surfaces of the first phosphor layer 13 and the second phosphor layer 14 and made of nylon resin. It is installed around the body layer 13, the second semiconductor light emitting element 12, and the second phosphor layer 14. A surface including the bottom surface of the outer peripheral portion 20 is a bottom surface as a light emitting device.

<周辺部>
外周部20の内部にシリコーン樹脂を流し込み、周辺部17を形成する。周辺部17の上面は、第一の蛍光体層13および第二の蛍光体層14の上面とほぼ同じ高さに調整する。
<Peripheral part>
Silicone resin is poured into the outer peripheral portion 20 to form the peripheral portion 17. The upper surface of the peripheral portion 17 is adjusted to the same height as the upper surfaces of the first phosphor layer 13 and the second phosphor layer 14.

<第一のレンズ・第二のレンズ>
シリコーン樹脂からなり、略円形のフレネルレンズ領域を有し、上側から見た平面形状が正方形であるフレネルレンズが隣接して一体化された、第一のレンズ15および第二のレンズ16の一体化物(以下、一体化レンズと称す)を外周部20の上に設置する。設置後、フレネルレンズの上側から加熱、加圧して外周部20と一体化レンズを接合させる。このとき、第一のレンズ15の中心と第一の蛍光体層13の中心は、上側から見て一致している。また、第二のレンズ16の中心と第二の蛍光体層14の中心は、上側から見て一致している。
<First lens / Second lens>
An integrated product of the first lens 15 and the second lens 16, which is made of a silicone resin, has a substantially circular Fresnel lens region, and has a Fresnel lens that is square when viewed from above. (Hereinafter referred to as an integrated lens) is placed on the outer peripheral portion 20. After installation, the outer peripheral portion 20 and the integrated lens are joined by heating and pressurizing from above the Fresnel lens. At this time, the center of the first lens 15 and the center of the first phosphor layer 13 coincide with each other when viewed from above. Further, the center of the second lens 16 and the center of the second phosphor layer 14 coincide with each other when viewed from above.

[実施例2]
実施例1と同様にして、第一の半導体発光素子21、第一の蛍光体層23、第二の半導体発光素子22、第二の蛍光体層24および外周部30を得る。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, the first semiconductor light emitting device 21, the first phosphor layer 23, the second semiconductor light emitting device 22, the second phosphor layer 24, and the outer peripheral portion 30 are obtained.

<第一のレンズ・第二のレンズ>
シリコーン樹脂からなり、上側から見た略円形である凸レンズが隣接して一体化された、第一のレンズ25および第二のレンズ26の一体化物を第一の蛍光体層23及び第二の蛍光体層24の上に設置する。
<First lens / Second lens>
An integrated product of the first lens 25 and the second lens 26, which is made of a silicone resin and has a substantially circular convex lens viewed from above, is integrated adjacently, and the first phosphor layer 23 and the second fluorescence. It is installed on the body layer 24.

<外周部>
実施例1と同様にして外周部30を設置する。
<Outer peripheral part>
The outer peripheral portion 30 is installed in the same manner as in the first embodiment.

<周辺部>
外周部30の内部にシリコーン樹脂を流し込み、周辺部27を形成する。周辺部27の上面は、外周部30の上面とほぼ同じ高さに調整する。このとき、第一のレンズ25の中心と第一の蛍光体層23の中心は、上側からみて第一の中心28で一致している。また、第ニのレンズ26の中心と第ニの蛍光体層24の中心は、上側からみて第ニの中心29で一致している。
<Peripheral part>
Silicone resin is poured into the outer peripheral portion 30 to form the peripheral portion 27. The upper surface of the peripheral portion 27 is adjusted to be substantially the same height as the upper surface of the outer peripheral portion 30. At this time, the center of the first lens 25 and the center of the first phosphor layer 23 coincide with each other at the first center 28 when viewed from above. The center of the second lens 26 and the center of the second phosphor layer 24 coincide with each other at the second center 29 when viewed from above.

[実施例3]
実施例1と同様にして第一の半導体発光素子31、第一の蛍光体層33、第二の半導体発光素子32および第二の蛍光体層34を得る。
[Example 3]
The first semiconductor light emitting element 31, the first phosphor layer 33, the second semiconductor light emitting element 32, and the second phosphor layer 34 are obtained in the same manner as in Example 1.

<周辺部>
シリコーン樹脂に、酸化チタンからなる白色顔料と硬化剤とを混合し、周辺部形成用の型に流し込む。型に、配線基板上に形成された第一の半導体発光素子31、第一の蛍光体層33、第二の半導体層32および第二の蛍光体層34を投入し、シリコーン樹脂が硬化するまで静置する。静置後、型から第一の半導体発光素子31、第一の蛍光体層33、第二の半導体層32および第二の蛍光体層34を引き抜くと、型の形状に応じた周辺部37が形成される。周辺部37の上面は、第一の蛍光体層33および第二の蛍光体層34の上面とほぼ同じ高さとなるよう調節する。
<Peripheral part>
A white pigment made of titanium oxide and a curing agent are mixed in a silicone resin and poured into a mold for forming the peripheral portion. The mold is charged with the first semiconductor light emitting element 31, the first phosphor layer 33, the second semiconductor layer 32, and the second phosphor layer 34 formed on the wiring substrate until the silicone resin is cured. Leave still. After standing, when the first semiconductor light emitting element 31, the first phosphor layer 33, the second semiconductor layer 32, and the second phosphor layer 34 are pulled out of the mold, a peripheral portion 37 corresponding to the shape of the mold is obtained. It is formed. The upper surface of the peripheral portion 37 is adjusted to be substantially the same height as the upper surfaces of the first phosphor layer 33 and the second phosphor layer 34.

<第一のレンズ・第二のレンズ>
実施例1と同様にして、第一のレンズ35および第二のレンズ36の一体化物と、周辺部37とを接合させる。このとき、第一のレンズ35の中心と第一の蛍光体層33の中心は、上側からみて第一の中心38で一致している。また、第二のレンズ36の中心と第二の蛍光体層34の中心は、上側からみて第二の中心39で一致している。
<First lens / Second lens>
In the same manner as in the first embodiment, the integrated product of the first lens 35 and the second lens 36 and the peripheral portion 37 are joined. At this time, the center of the first lens 35 and the center of the first phosphor layer 33 coincide with each other at the first center 38 when viewed from above. Further, the center of the second lens 36 and the center of the second phosphor layer 34 coincide with each other at the second center 39 when viewed from above.

本発明の実施形態に係る発光装置は、デジタルカメラや携帯機器等の小型機器におけるフラッシュ光源等に好適に利用可能である。   The light emitting device according to the embodiment of the present invention can be suitably used for a flash light source in a small device such as a digital camera or a portable device.

1、2、3 発光装置
11、21、31 第一の半導体発光素子
111、211、311 透光性基板
112、212、312 半導体層
113、213、313 電極
114、214、314 バンプ
12、22、32 第二の半導体発光素子
121、221、321 透光性基板
122、222、322 半導体層
123、223、323 電極
124、224、324 バンプ
13、23、33 第一の蛍光体層
14、24、34 第二の蛍光体層
15、25、35 第一のレンズ
16、26、36 第二のレンズ
17、27、37 周辺部
18、28、38 第一の中心
19、29、39 第二の中心
20、30 外周部
1, 2, 3 Light emitting device 11, 21, 31 First semiconductor light emitting element 111, 211, 311 Translucent substrate 112, 212, 312 Semiconductor layer 113, 213, 313 Electrode 114, 214, 314 Bump 12, 22, 32 Second semiconductor light emitting device 121, 221, 321 Translucent substrate 122, 222, 322 Semiconductor layer 123, 223, 323 Electrode 124, 224, 324 Bump 13, 23, 33 First phosphor layer 14, 24, 34 Second phosphor layer 15, 25, 35 First lens 16, 26, 36 Second lens 17, 27, 37 Peripheral portion 18, 28, 38 First center 19, 29, 39 Second center 20, 30 Outer periphery

Claims (8)

第一の半導体発光素子と、前記第一の半導体発光素子の上に設けられた第一の蛍光体層と、前記第一の蛍光体層の上に設けられた第一のレンズとを含む第一の光源と、
第二の半導体発光素子と、前記第二の半導体発光素子の上に設けられた第二の蛍光体層と、前記第二の蛍光体層の上に設けられた第二のレンズとを含む第二の光源と、
を含む発光装置。
A first semiconductor light emitting device, a first phosphor layer provided on the first semiconductor light emitting device, and a first lens provided on the first phosphor layer. A light source,
A second semiconductor light emitting device; a second phosphor layer provided on the second semiconductor light emitting device; and a second lens provided on the second phosphor layer. Two light sources,
A light emitting device comprising:
前記第一の蛍光体層の上側から見た平面形状が略円形である、請求項1に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein a planar shape of the first phosphor layer as viewed from above is substantially circular. 前記第二の蛍光体層の上側から見た平面形状が略円形である、請求項1または2に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1 or 2, wherein a planar shape of the second phosphor layer as viewed from above is substantially circular. 前記第一のレンズがフレネルレンズである請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first lens is a Fresnel lens. 前記第二のレンズがフレネルレンズである請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second lens is a Fresnel lens. 前記第一の光源から取り出される第一の光源光が、相関色温度5000K以上5700K以下の白色光である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first light source light extracted from the first light source is white light having a correlated color temperature of 5000K to 5700K. 前記第二の光源から取り出される光源光が、CIE色度座標(x,y)において、0.550≦x≦0.560且つ0.415≦y≦0.425で表される範囲のアンバー色光である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の発光装置。   The light source light extracted from the second light source is amber color light in a range represented by 0.550 ≦ x ≦ 0.560 and 0.415 ≦ y ≦ 0.425 in CIE chromaticity coordinates (x, y). The light-emitting device according to claim 1, wherein 前記第一の光源および前記第二の光源が、互いに電気的に独立している、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the first light source and the second light source are electrically independent from each other.
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