JP2019204812A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を含む発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device including a light emitting element such as a light emitting diode.
従来から、種々の光源として、発光ダイオードなどの発光素子及び当該発光素子を含む発光装置が用いられれている。例えば、特許文献1には、配線基板上の電極と発光素子上の電極とが面状の導電性部材によって接続された構成を有する発光素子の実装構造が開示されている。 Conventionally, light-emitting elements such as light-emitting diodes and light-emitting devices including the light-emitting elements have been used as various light sources. For example, Patent Document 1 discloses a mounting structure of a light-emitting element having a configuration in which an electrode on a wiring board and an electrode on a light-emitting element are connected by a planar conductive member.
一般に、発光装置には、高出力の光を出射すること、長時間に亘って出力が安定していること及び単純な構成であることことなどが求められる。その一方、例えば、車両の前照灯などの照明用の光源として用いられる場合、特定の領域に対しては他の領域よりも高い強度の光が照射されることが好ましい場合がある。この場合、発光装置は、例えば、当該特定の領域と他の領域との間で、互いに異なる輝度の光を出射するように構成されていることが好ましい。 In general, a light emitting device is required to emit high output light, to have a stable output for a long time, and to have a simple configuration. On the other hand, for example, when used as a light source for illumination such as a headlight of a vehicle, it may be preferable that a specific region is irradiated with light having a higher intensity than other regions. In this case, for example, the light emitting device is preferably configured to emit light having different luminance between the specific region and another region.
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、単純な構成で領域毎に輝度の差を設けることが可能な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 in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a light emitting device capable of providing a luminance difference for each region with a simple configuration.
本発明による発光装置は、基板と、基板上に配置された発光素子と、発光素子の側面を覆うように基板上に配置され、発光素子からの放出光に対して反射性を有する光反射体と、を有し、光反射体は、各々が発光素子の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる複数の光反射体部を有することを特徴としている。 A light-emitting device according to the present invention includes a substrate, a light-emitting element disposed on the substrate, and a light reflector that is disposed on the substrate so as to cover a side surface of the light-emitting element and has reflectivity with respect to light emitted from the light-emitting element. The light reflector is characterized by having a plurality of light reflector portions each covering different side regions of the light emitting element and having different thermal conductivities.
また、本発明による発光装置は、基板と、基板上に並置された複数の発光素子からなる発光素子群と、複数の発光素子の各々の側面を覆うように基板上に配置され、発光素子の各々からの放出光に対して反射性を有する光反射体と、を有し、光反射体は、各々が複数の発光素子の各々の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる複数の光反射体部を有することを特徴としている。 In addition, a light emitting device according to the present invention is disposed on a substrate so as to cover each side surface of the substrate, the light emitting element group composed of a plurality of light emitting elements juxtaposed on the substrate, and the light emitting element. A light reflector having reflectivity with respect to light emitted from each of the plurality of light reflectors, each covering a different side region of each of the plurality of light emitting elements, and having a plurality of thermal conductivity It has a light reflector part.
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。 Examples of the present invention will be described in detail below.
図1Aは、実施例1に係る発光装置10の断面図である。図1Bは、発光装置10の模式的な上面図である。図1Aは、図1BのV−V線に沿った断面図である。なお、図の明確さのため、図1Bの一部にハッチングを施している。図1A及び図1Bを用いて、発光装置10の構成について説明する。
FIG. 1A is a cross-sectional view of the
発光装置10は、基板11と、基板11上に形成された発光素子12と、発光素子12上に形成された波長変換層13とを有する。本実施例においては、基板11は、発光素子12への給電用の配線を有する実装基板である。発光素子12は基板11に実装され、基板11上の配線に接続されている。
The
発光素子12は、例えば、発光ダイオードなどの半導体発光素子である。本実施例においては、発光素子12は、窒化物系半導体からなる半導体層(図示せず)を有する。発光素子12は、例えば、青色領域の発光色の光(以下、青色光と称する場合がある)を放出する。
The
また、本実施例においては、発光素子12は、基板11に実装されている。発光素子12は、例えば、基板11上に電極(図示せず)を介して発光層を含む半導体層(図示せず)が形成され、当該半導体層上に当該半導体層を支持する支持基板が形成された構造を有する。
In the present embodiment, the
なお、基板11上における発光素子12の構成はこれに限定されない。例えば、発光素子12は、基板11上に支持基板を有し、当該支持基板上に半導体層を有していてもよい。また、発光素子12は、基板11上に半導体層を成長する成長基板を有し、当該成長基板上に半導体層を有していてもよい。
Note that the configuration of the light-emitting
また、本実施例においては、発光素子12は、基板11における発光素子12の実装面に垂直な方向から見たときに矩形(本実施例においては長方形)の上面形状を有する平板状の立体形状を有する場合について説明する。本実施例においては、発光素子12の上面は、発光素子12の光取り出し面として機能する。
In this embodiment, the light-emitting
波長変換層13は、発光素子12の上面上に形成されている。波長変換層13は、発光素子12からの放出光に対して透光性を有する接着層(図示せず)を介して発光素子12の上面に接着されている。波長変換層13は、発光素子12からの放出光の一部の波長を変換する。
The
波長変換層13は、例えば、酸化アルミニウム及び蛍光体が焼結されたセラミックスプレートからなる。波長変換層13は、例えば、YAG蛍光体を含み、青色光を黄色光(黄色領域に発光色を有する光)に変換する。なお、波長変換層13の構成はこれに限定されない。例えば、波長変換層13は、蛍光体粒子が分散された樹脂層から構成されていてもよい。
The
また、波長変換層13の上面は、発光装置10の光取り出し面として機能する。本実施例においては、波長変換層13の上面からは、発光素子12から放出されて波長変換層13によって波長が変換された光と、発光素子12から放出されて波長変換層13を通過した光(波長が変換されていない光)とが出射される。例えば、波長変換層13の上面からは、青色光と黄色光とが混色され、白色光として視認される光が出射される。
Further, the upper surface of the
また、本実施例においては、波長変換層13は、発光素子12の上面と同様の形状、例えば矩形の形状を有する。また、波長変換層13は、平板状の形状を有する。しかし、波長変換層13の形状は、これに限定されず、例えば、発光素子12の上面とは異なる上面形状を有していてもよい。
In this embodiment, the
発光装置10は、発光素子12及び波長変換層13の各々の側面を覆うように基板11上に形成された光反射体14を有する。光反射体14は、発光素子12からの放出光及び波長変換層13からの出射光に対して反射性を有する。
The
本実施例においては、発光装置10は、発光素子12から離間して発光素子12を取り囲むように基板11上に形成された枠体15を有する。光反射体14は、基板11上における発光素子12及び波長変換層13の外側の領域であって、枠体15によって囲まれた枠体15の内側の領域に形成されている。なお、波長変換層13の上面は、光反射体14に覆われておらず、外部雰囲気中に露出している。
In the present embodiment, the
また、本実施例においては、各々が発光素子12及び波長変換層13の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる第1及び第2の光反射体部14H及び14Lを含む。本実施例においては、第1の光反射体部14Hは、第2の光反射体部14Lよりも高い熱伝導率を有する。図1Bには、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lの領域にハッチングを施した。
Further, in the present embodiment, each includes first and second
本実施例においては、発光素子12は、長辺側の2つの側面(以下、本実施例において第1及び第2の側面と称する場合がある)S11及びS12と、短辺側の2つの側面(以下、本実施例において第3及び第4の側面と称する場合がある)S21及びS22とを有する。また、波長変換層13は、長辺側の2つの側面(以下、本実施例において第1及び第2の側面と称する場合がある)S31及びS32と、短辺側の2つの側面(以下、本実施例において第3及び第4の側面と称する場合がある)S41及びS42とを有する。
In the present embodiment, the
また、本実施例においては、波長変換層13の第1乃至第4の側面S31、S32、S41及びS42は、それぞれ、発光素子12の第1乃至第4の側面S11、S12、S21及びS22の上方に配置されている。波長変換層13の第1乃至第4の側面S31、S32、S41及びS42は、それぞれ、発光素子12の第1乃至第4の側面S11、S12、S21及びS22と平行に延びている。
In the present embodiment, the first to fourth side surfaces S31, S32, S41, and S42 of the
本実施例においては、第1の光反射体部14Hは、発光素子12の第1、第3及び第4の側面S11、S21及びS22と、波長変換層13の第1、第3及び第4の側面S31、S41及びS42とを覆うように基板11上に形成されている。また、第2の光反射体部14Lは、発光素子12の第2の側面S12と、波長変換層13の第2の側面S32とを覆うように基板11上に形成されている。
In the present embodiment, the
また、本実施例においては、光反射体14は、発光素子12からの放出光及び波長変換層13からの出射光を散乱させる光散乱体粒子が分散された樹脂体からなる。本実施例においては、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lは、互いに熱伝導率が異なる光散乱体粒子を含む。
In the present embodiment, the
本実施例においては、第1の光反射体部14Hは、酸化チタン粒子(第1の光散乱体粒子)P1と、酸化チタン粒子P1よりも高い熱伝導率を有する酸化アルミニウム粒子(第2の光散乱体粒子)P2とを含む。一方、本実施例においては、第2の光反射体部14Lは、酸化チタン粒子P1のみを含む。なお、本実施例においては、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lは、同一の樹脂材料、例えばシリコーン樹脂を母材(分散媒質)として含む。
In the present embodiment, the
光反射体14は、例えば、第1の光反射体部14Hとなる酸化チタン粒子P1及び酸化アルミニウム粒子P2を含む熱硬化性樹脂を基板11上に塗布して硬化し、次いで第2の光反射体部14Lとなる酸化チタン粒子P1のみを含む熱硬化性樹脂を基板11上に塗布して硬化させることで、形成することができる。
The
なお、例えば、図1Aに示すような発光装置10は、以下のようにして製造することができる。まず、配線(図示せず)が形成された基板11を準備する。次に、当該配線上に発光素子12を搭載する。続いて、発光素子12上に接着剤(図示せず)を介して波長変換層13を配置し、波長変換層13を発光素子12に固定する。そして、基板11上に枠体15を配置する。次に、枠体15と発光素子12及び波長変換層13との間の領域を埋めるように光反射体14(第1及び第2の光反射体部14H及び14L)となる樹脂体を注入して硬化させる。このようにして発光装置10を製造することができる。なお、注入した当該樹脂体は、注入後においても形状が崩れないように粘度を調整することが好ましい。
For example, the
図2Aは、発光装置10内の放熱経路を模式的に示す図である。図2Aは、図1Aと同様の断面図であるが、一部のハッチングを省略している。発光装置10内においては、発光素子12への導通時に発光素子12及び波長変換層13から熱が発生する。この発光素子12及び波長変換層13内で発生した熱は、主に、基板11を介して、また光反射体14及び基板11を介して、発光装置10の外部に放出される。
FIG. 2A is a diagram schematically illustrating a heat dissipation path in the
ここで、上記したように、発光素子12及び波長変換層13の各々の側面は、互いに熱伝導率が異なる第1及び第2の光反射体部14H及び14Lによって覆われている。従って、発光素子12及び波長変換層13における側面近傍の放熱性能は、互いに異なることとなる。
Here, as described above, the side surfaces of the
具体的には、本実施例においては、発光素子12の第1の側面S11及び波長変換層13の第1の側面S31は、光反射体14内における相対的に高い熱伝導率を有する第1の光反射体部14Hによって覆われている。従って、発光素子12の第1の側面S11及び波長変換層13の第1の側面S31の近傍で発生した熱H1は、第1の光反射体部14Hに向かって相対的に高い効率で伝達される。
Specifically, in the present embodiment, the first side surface S11 of the
一方、本実施例においては、発光素子12の第2の側面S12及び波長変換装置13の第2の側面S32は、第1の光反射体部14Hよりも低い熱伝導率を有する第2の光反射体部14Lによって覆われている。従って、発光素子12の第2の側面S12及び波長変換装置13の第2の側面S32の近傍で発生した熱H2は、第2の光反射体部14Lに向かって相対的に低い効率で伝達される。
On the other hand, in the present embodiment, the second side surface S12 of the
このように、本実施例においては、発光素子12の第1の側面S11及び波長変換層13の第1の側面S31の近傍では比較的大きな放熱経路が形成され、発光素子12の第2の側面S12及び波長変換層13の第2の側面S32の近傍では比較的小さな放熱経路が形成される。
Thus, in this example, a relatively large heat dissipation path is formed in the vicinity of the first side surface S11 of the
また、一般に、半導体発光素子は、一般に、ジャンクション温度が低いほど高い発光効率を示す傾向にある。また、波長変換などに用いられる蛍光体は、温度が高くなると温度消光を起こすため、やはり温度が低いほど高い波長変換効率を示す傾向にある。 In general, semiconductor light emitting elements generally tend to exhibit higher light emission efficiency as the junction temperature is lower. In addition, since phosphors used for wavelength conversion and the like cause temperature quenching when the temperature is high, the temperature tends to show higher wavelength conversion efficiency as the temperature is lower.
従って、発光素子12における第1の側面S11の近傍の領域は、第2の側面S12の近傍の領域よりも効率よく放熱されることによって、高い発光効率及び安定性を有することとなる。また、波長変換層13における第1の側面S31の近傍の領域は、第2の側面S32の近傍の領域よりも効率よく放熱されることによって、高い波長変換効率及び安定性を有することとなる。
Therefore, the region in the vicinity of the first side surface S11 in the
従って、発光装置10の光取り出し面(本実施例においては波長変換層13の上面)を見たとき、波長変換層13の第1の側面S31の近傍の領域から出射される光は、波長変換層13の第2の側面S32の近傍の領域から出射される光よりも高い輝度を有することとなる。また、波長変換層13の領域内においても、第1の側面S31から第2の側面S32に向かって徐々に輝度が低下するように、輝度の差が形成される。
Therefore, when the light extraction surface of the light emitting device 10 (the upper surface of the
図2Bは、発光装置10からの光の出力を示す図である。図2Bは、第1及び第2の光反射体部14H及び14L間での波長変換層13からの光出力の測定結果を示す図である。図2Bに示すように、波長変換層13における第1の光反射体部14Hの近傍では最も光出力が高く、その反対側の第2の光反射体部14Lの近傍に向かって徐々に出力が小さくなっていることがわかる。
FIG. 2B is a diagram illustrating an output of light from the
なお、図2Bに示す結果を得るために、約3.6W/(m・k)の熱伝導率を有する第1の光反射体部14Hを用い、約0.2W/(m・k)の熱伝導率を有する第2の光反射体部14Lを用いて発光装置10を作製した。
In order to obtain the result shown in FIG. 2B, the first
このように、本実施例においては、発光素子12及び波長変換層13の側面を覆う光反射体14内が互いに異なる熱伝導率を有する第1及び第2の光反射体部14H及び14Lを有する。これによって、発光素子12の発光効率及び波長変換層13の波長変換効率を領域毎で調節することができる。従って、例えば駆動構成や素子形状などを複雑化させることなく、単純な構成で領域毎の輝度の差を設けることが可能な発光装置10となる。
Thus, in the present embodiment, the inside of the
なお、光反射体14を発光素子12及び波長変換層13の側面に設けることで、発光素子12及び波長変換層13の側面から光反射体14に向かう光を発光素子12及び波長変換層13に戻すことができる。従って、光取り出し面を見たときに、波長変換層13(又は発光素子12)の領域とそれ以外の領域との間で明確な明暗の差を設けることができる。また、光の損失を抑制しつつ、波長変換層13の上面のみから一定の指向性を持った光を出射することができる。
In addition, by providing the
また、本実施例においては、発光素子12及び波長変換層13が長方形の上面形状を有する。また、発光素子12及び波長変換層13の長辺側の側面の一方である第1の側面S11及びS31に第1の光反射体部14Hが設けられ、他方の側面である第2の側面S12及びS32に第2の光反射体部14Lが設けられている。従って、例えば細長い配光形状を形成する場合において、その長手方向に沿って輝度の差の境界を設けることができる。発光装置10は、車両の前照灯に用いる場合、車両の周辺を照射する領域には低輝度な領域を対応させ、他の遠方を照射する領域には高輝度な領域を対応させることができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施例においては、光反射体14が第1及び第2の光反射体部14H及び14Lを有し、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lが互いに異なる光散乱粒子を含む樹脂体からなる場合について説明した。また、本実施例においては、第1の光反射体部14Hが酸化チタン粒子P1及び酸化アルミニウム粒子P2を有し、第2の光反射体部14Lが酸化チタン粒子P1を有する場合について説明した。しかし、光反射体14の構成はこれに限定されない。
In this embodiment, the
例えば、光反射体部14は、3つ以上の互いに熱伝導率が異なる光反射体部を有していてもよい。また、第1の反射体部14Hは、酸化チタン粒子P1及び酸化アルミニウム粒子P2の他、炭化ケイ素及び窒化アルミニウムの粒子を含んでいてもよい。また、第2の光反射体部14Lが酸化アルミニウム粒子P2を含んでいてもよい。また、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lは互いに異なる樹脂材料を母材として有していてもよい。光反射体部14は、各々が発光素子12及び波長変換層13の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる複数の光反射体部(例えば第1及び第2の光反射体部14H及び14L)を有していればよい。
For example, the
また、発光素子12及び波長変換層13は、明確な境界を有するような側面形状を有していなくてもよい。この場合、例えば、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lは、発光素子12及び波長変換層13の各々における互いに異なる側面領域を覆っていればよい。
Moreover, the
また、本実施例においては、光反射体14が基板11に接し、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lの各々が基板11に接している。従って、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lによって放熱性能の差を設けつつ、光反射体14の全体の放熱性は基板11によって確保される。従って、発光装置10は、全体として高輝度でありつつ、領域毎に輝度の差を設けることが可能な発光装置となる。
In this embodiment, the
なお、発光装置10の放熱性能を向上及び安定させることを考慮すると、基板11及び枠体15は、光反射体14よりも高い熱伝導率を有することが好ましい。例えば、基板11及び枠体15は、セラミックス材料から構成されていることが好ましい。なお、発光装置10は、枠体15を有していなくてもよい。
In consideration of improving and stabilizing the heat dissipation performance of the
このように、本実施例においては、発光装置10は、基板11と、基板11上に形成された発光素子12と、発光素子12上に形成された波長変換層13と、発光素子12及び波長変換層13の側面を覆うように基板11上に形成され、発光素子12及び波長変換層13からの出射光に対して反射性を有する光反射体14を有する。また、光反射体14は、各々が発光素子12及び波長変換層13の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる第1及び第2の光反射体部14H及び14Lを有する。従って、単純な構成で領域毎に輝度の差を設けることが可能な発光装置10を提供することができる。
As described above, in this embodiment, the
図3Aは、実施例1の変形例1に係る発光装置10Aの模式的な上面図である。発光装置10Aは、光反射体14Aの構成を除いては、発光装置10と同様の構成を有する。光反射体14Aは、光反射体14の第1及び第2の光反射体部14H及び14Lとそれぞれ同様の材料からなる第1及び第2の光反射体部14H1及び14L1を有する。
FIG. 3A is a schematic top view of the
光反射体14Aにおいては、第1の反射体部14H1は、発光素子12の第1の側面S11及び波長変換層13の第1の側面S31を覆うように基板11上に形成されている。また、第2の光反射体部14L1は、発光素子12の第2乃至第4の側面S12、S21及びS22並びに波長変換層13の第2乃至第4の側面S32、S41及びS42を覆うように、基板11上に形成されている。
In the
本変形例においては、高輝度な部分に対応する第1の反射体部14H1の領域が発光素子12及び波長変換層13における1つの側面(第1の側面S11及びS31)のみを覆っている。これによって、高輝度な照射領域をライン状に設けることができる。
In the present modification, the region of the first reflector portion 14H1 corresponding to the high luminance portion covers only one side surface (first side surfaces S11 and S31) of the
図3Bは、実施例1の変形例2に係る発光装置10Bの模式的な上面図である。発光装置10Bは、光反射体14Bの構成を除いては、発光装置10と同様の構成を有する。光反射体14Bは、光反射体14の第1及び第2の光反射体部14H及び14Lとそれぞれ同様の材料からなる第1及び第2の光反射体部14H2及び14L2を有する。
FIG. 3B is a schematic top view of the
光反射体14Bにおいては、第1の反射体部14H2は、発光素子12の第1の側面S11及び波長変換層13の第1の側面S31の一部のみを覆うように基板11上に形成されている。また、第2の光反射体部14L2は、発光素子12のその他の側面を覆うように、基板11上に形成されている。
In the
本変形例においては、発光素子12及び波長変換層13の側面S11及びS31内において、高輝度な領域と低輝度な領域とを形成することができる。従って、例えば、高輝度な照射領域をドット状に設けることができる。
In this modification, a high luminance region and a low luminance region can be formed in the side surfaces S11 and S31 of the
発光装置10A及び10Bのように、第1及び第2の光反射体部14H及び14Lは、発光素子12及び波長変換層13の任意の側面を覆っていてもよい。これによって、種々の用途に応じた輝度の差及びその領域を調節することができる。
Like the
図4Aは、実施例1の変形例3に係る発光装置10Cの断面図である。図4Bは、発光装置10Cの模式的な上面図である。図4Aは、図4BのW−W線に沿った断面図である。図の明確さのため、図4Bには一部にハッチングを施している。
FIG. 4A is a cross-sectional view of the
発光装置10Cは、波長変換層13を有していないこと、及び発光素子12の側面のみを覆う光反射体14Cを有することを除いては、発光装置10と同様の構成を有する。発光装置10Cにおいては、発光素子12の上面が光反射体14Cから露出しており、発光素子12の上面が発光装置10Cの光取り出し面として機能する。
The
発光装置10Cは、発光素子12の側面を覆うように基板11上に形成された光反射体14Cを有する。光反射体14Cは、発光素子12の第1の側面S11、第3の側面S21及び第4の側面S22を覆うように基板11上に形成された第1の光反射体部14H3を有する。また、光反射体14Cは、発光素子12の第2の側面S12を覆い、第1の光反射体部14H3よりも低い熱伝導率を有する第2の光反射体部14L3を有する。
The
本変形例に示すように、例えば、発光装置10Cが波長変換層13を有さず、発光素子12からの放出光をそのまま外部に出射する装置構成を有する場合、発光装置10Cは、発光素子12の側面を覆う光反射体14Cを有していればよい。
As shown in the present modification, for example, when the
本変形例においては、発光素子12の側面の一部が高い熱伝導率の第1の光反射体部14H3によって覆われ、他の側面が低い熱伝導率の第2の光反射体部14L3によって覆われている。従って、光反射体14Cによって、発光素子12の発光効率を側面間で調節し、発光装置10Cの領域間において輝度の差を設けることができる。
In this modification, a part of the side surface of the
なお、本変形例においても、発光素子12上に波長変換層13が設けられていてもよい。この場合でも、発光素子12のみ内において輝度調節を行うことで、発光装置10Cからの取り出し光において輝度の差を設けることができる。また、発光素子12のいずれの側面領域を第1及び第2の光反射体部14H3及び14L3によって覆うかは、種々調節することができる。
Also in this modification, the
上記したように、本変形例においては、発光装置10Cは、基板11と、基板11上に形成された発光素子12と、発光素子12の側面を覆うように基板11上に形成され、発光素子12からの放出光に対して反射性を有する光反射体14Cを有する。また、光反射体14Cは、各々が発光素子12の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる複数の光反射体部(第1及び第2の光反射体部14H3及び14L3)を有する。従って、単純な構成で領域毎に輝度の差を設けることが可能な発光装置10Cを提供することができる。
As described above, in this modification, the
図5Aは、実施例2に係る発光装置20の模式的な上面図である。図5B及び図5Cは、発光装置20の断面図である。図5Bは図5AのX1−X1線に沿った断面図であり、図5Cは図5AのX2−X2線に沿った断面図である。なお、図の明確さのため、図5Aの一部にハッチングを施している。図5A乃至図5Cを用いて、発光装置20について説明する。
FIG. 5A is a schematic top view of the
発光装置20は、基板11上に並置された複数の発光素子12からなる発光素子群21と、それぞれ発光素子12の上面上に配置された複数の波長変換層13からなる波長変換層群22と、を有する。また、発光装置20は、発光素子12の各々の側面及び波長変換層13の各々の側面を覆うように基板11上に形成され、発光素子12及び波長変換層13の各々からの出射光に対して反射性を有する光反射体23を有する。
The
本実施例においては、光反射体23は、光反射体14と同様に、各々が発光素子12の各々及び波長変換層13の各々の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる第1及び第2の光反射体部23H及び23Lを有する。第1及び第2の光反射体部23H及び23Lは、それぞれ光反射体14の第1及び第2の光反射体部14H及び14Lと同様の材料からなる。
In the present embodiment, similarly to the
本実施例においては、発光素子群21は、マトリクス状に配列された複数の発光素子12からなる。また、本実施例においては、1列に配列された5つの発光素子12からなる(例えば1行5列のマトリクスに対応する)。また、本実施例においては、発光素子12の各々は、正方形の上面形状を有する平板状の立体形状を有する。
In the present embodiment, the light emitting
また、本実施例においては、発光素子12の各々は、発光素子群21の長手側(本実施例においては発光素子群21の幅方向)の外縁を形成し、互いに平行に延びて整列した側面(本実施例においては2つの側面(第1及び第2の側面と称する場合がある)S13及びS14を有する。
Further, in this embodiment, each of the
また、5つの発光素子12のうち、発光素子群21の短手側(本実施例においては発光素子群21の配列方向)の端部を形成する発光素子12(本実施例においては1つずつ、合計2つの発光素子12)の各々は、それぞれ発光素子群21の短手側の外縁を形成する側面(以下、本実施例において第3及び第4の側面と称する場合がある)S23及びS24を有する。
Of the five light-emitting
また、発光素子12の各々は、隣接する他の発光素子12に面する側面(以下、本実施例において第5の側面と称する場合がある)S5を有する。発光素子12の各々における第5の側面S5の各々は、互いに平行に延びている。
Each of the
同様に、本実施例においては、波長変換層群22は、発光素子12上に配置され、マトリクス状に配列された複数の波長変換層13からなる。また、本実施例においては、1列に配列された5つの波長変換層13からなる(例えば1行5列のマトリクスに対応する)。また、本実施例においては、波長変換層13の各々は、発光素子12の同様の正方形の上面形状を有する平板状の立体形状を有する。
Similarly, in the present embodiment, the wavelength
また、本実施例においては、波長変換層13の各々は、波長変換層群22の長手側(本実施例においては波長変換層群22の幅方向)の外縁を形成し、互いに平行に延びて整列した側面(本実施例においては2つの側面(第1及び第2の側面と称する場合がある)S33及びS34を有する。 In this embodiment, each of the wavelength conversion layers 13 forms an outer edge on the longitudinal side of the wavelength conversion layer group 22 (in this embodiment, the width direction of the wavelength conversion layer group 22), and extends in parallel with each other. Aligned side surfaces (in this embodiment, two side surfaces (sometimes referred to as first and second side surfaces) S33 and S34 are provided.
また、5つの波長変換層13のうち、波長変換層群22の短手側(本実施例においては波長変換層群22の配列方向)の端部を形成する波長変換層13(本実施例においては1つずつ、合計2つの波長変換層13)の各々は、それぞれ波長変換層群22の短手側の外縁を形成する側面(以下、本実施例において第3及び第4の側面と称する場合がある)S43及びS44を有する。 Further, among the five wavelength conversion layers 13, the wavelength conversion layer 13 (in this embodiment) that forms the end of the short side of the wavelength conversion layer group 22 (in the present embodiment, the arrangement direction of the wavelength conversion layer group 22). Each of the two wavelength conversion layers 13 in total is a side surface forming the outer edge on the short side of the wavelength conversion layer group 22 (hereinafter referred to as the third and fourth side surfaces in this embodiment). Have S43 and S44.
また、波長変換層13の各々は、隣接する他の波長変換層13に面する側面(以下、本実施例において第5の側面と称する場合がある)S6を有する。波長変換層13の各々における第5の側面S6の各々は、互いに平行に延びている。
Each of the wavelength conversion layers 13 has a side surface (hereinafter, may be referred to as a fifth side surface in this embodiment) S6 that faces another adjacent
また、波長変換層13の各々における第1乃至第5の側面S33、S34、S43、S44及びS6は、それぞれ、発光素子12の各々における第1乃至第5の側面S13、S14、S23、S24及びS5の上方に配置されている。また、波長変換層13の各々における第1乃至第5の側面S33、S34、S43、S44及びS6は、それぞれ、発光素子12の各々における第1乃至第5の側面S13、S14、S23、S24及びS5と平行に延びている。 Further, the first to fifth side surfaces S33, S34, S43, S44 and S6 in each of the wavelength conversion layers 13 are respectively the first to fifth side surfaces S13, S14, S23, S24 and It is arranged above S5. Further, the first to fifth side surfaces S33, S34, S43, S44 and S6 in each of the wavelength conversion layers 13 are respectively the first to fifth side surfaces S13, S14, S23, S24 and It extends parallel to S5.
本実施例においては、第1の光反射体部23Hは、5つの発光素子12の各々の側面のうち、第1、第3、第4及び第5の側面S13、S23、S24及びS5の各々を覆うように基板11上に形成されている。また、第2の光反射体部23Lは、5つの発光素子12の各々の側面のうち、第2の側面S14を覆うように基板11上に形成されている。
In the present embodiment, the
また、第1の光反射体部23Hは、5つの波長変換層13の各々の側面のうち、第1、第3、第4及び第5の側面S33、S43、S44及びS6の各々を覆うように基板11上に形成されている。また、第2の光反射体部23Lは、5つの波長変換層13の各々の側面のうち、第2の側面S34を覆うように基板11上に形成されている。
The
発光装置20のように複数の発光素子12及び波長変換層13を有する場合、例えば、発光素子12及び波長変換層13の各々の側面を上記したように5種類に分類し、これらの側面を第1及び第2の光反射体部23H及び23Lによって選択的に被覆することで、種々の領域間で輝度の差を設けることができる。
When the plurality of
例えば、図5Aに示すように第1及び第2の光反射体部23H及び23Lを配置した場合、発光素子群21及び波長変換層群22の長手側の外縁を形成する側面の一方のみに対応する領域を低輝度領域とし、他の領域を高輝度領域とすることができる。
For example, when the first and second
また、例えば、隣接する発光素子12間の領域に第1の光反射体部23Hを配置することで、隣接する発光素子12間の領域に対応する比較的暗い部分が形成されることが抑制される。従って、発光素子群21の外縁では領域毎に輝度の差を設ける一方で、発光素子群21内における隣接する発光素子12間の領域では輝度の差が小さくなるような、全体としてライン状の配光形状を得ることができる。例えば、発光装置20は、発光装置10と同様に、車両の前照灯に好適な光源となる。
Further, for example, by arranging the
なお、上記したように、複数の発光素子12及び波長変換層13を有する場合でも、第1及び第2の光反射体部23H及び23Lの配置構成は、変更可能である。例えば、発光素子12の第3及び第4の側面S23及びS24並びに波長変換層13の第3及び第4の側面S43及びS44は第2の光反射体部23Lによって覆われていてもよい。また、発光素子12の第5の側面S5及び波長変換層13の第5の側面S6は第2の光反射体部23Lによって覆われていてもよい。また、本実施例においても、波長変換層群22は設けられていなくてもよい。また、光反射体23は、波長変換層群22の波長変換層13の側面を覆っていなくてもよい。
As described above, even when the plurality of
換言すれば、発光装置20は、複数の発光素子12の各々の側面を覆うように基板11上に形成され、発光素子12からの放出光に対して反射性を有する光反射体23を有していればよい。この場合、光反射体23は、各々が発光素子12の各々の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる第1及び第2の光反射体部23H及び23Lを有していればよい。
In other words, the
また、例えば、光反射体23は、発光素子12の各々の側面のうち、発光素子群21の一部の外縁領域を形成する側面領域を覆う第1の光反射体部23Hと、発光素子群21の他の外縁領域を形成する側面領域を覆い、第1の光反射体部23Hよりも小さな熱伝導率を有する第2の光反射体部23Lとを有していればよい。
Further, for example, the
このように、発光装置20は、基板11と、基板11上に並置された複数の発光素子12からなる発光素子群21と、複数の発光素子12の各々の側面を覆うように基板11上に形成され、発光素子12からの放出光に対して反射性を有する光反射体23を有する。また、光反射体23は、各々が発光素子12の各々の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる第1及び第2の光反射体部23H及び23Lを有する。従って、単純な構成で領域毎に輝度の差を設けることが可能な発光装置20を提供することができる。
Thus, the
図6は、実施例2の変形例に係る発光装置20Aの模式的な上面図である。発光装置20Aは、発光素子群21A、波長変換層群22A及び光反射体23Aの構成を除いては、発光装置20と同様の構成を有する。
FIG. 6 is a schematic top view of a
発光装置20Aは、複数行及び複数列でマトリクス状に並置された複数の発光素子12を有する発光素子群21Aを有する。本実施例においては、発光素子群21Aは、2行5列でマトリクス状に配置された10個の発光素子12からなる。
The
また、波長変換層群22Aは、発光素子12の各々上にそれぞれ設けられた複数の波長変換層13からなる。すなわち、発光装置20Aは、複数行及び複数列でマトリクス状に並置された複数の波長変換層13を有する波長変換層群22Aを有する。本実施例においては、波長変換層群22Aは、2行5列でマトリクス状に配置された10個の波長変換層13からなる。
Further, the wavelength
また、本実施例においては、光反射体23Aは、光反射体23の第1及び第2の光反射体部23H及び23Lとそれぞれ同様の材料からなる第1及び第2の光反射体部23H1及び23L1を有する。
In the present embodiment, the
また、本実施例においては、第1の反射体部23H1は、発光素子12の各々における隣接する他の発光素子12に面する側面領域(すなわち第5の側面)S5及び波長変換層13の各々における隣接する他の波長変換層13に面する側面領域(すなわち第5の側面)S6を覆っている。また、第2の反射体部23L1は、発光素子12の各々における発光素子群21Aの外縁を形成する側面及び波長変換層13の各々における波長変換層群22Aの外縁を形成する側面を覆っている。
In the present embodiment, the first reflector portion 23H1 includes each of the side surface region (that is, the fifth side surface) S5 facing the other adjacent
本変形例においては、隣接する発光素子12間の領域及び隣接する波長変換層13間の領域が高輝度な領域となる。本変形例においては、発光装置20Aは、発光素子12の各々の導通及び非導通を独立して切り替えることができるように構成されている。すなわち、発光装置20Aにおいては、発光素子12の各々が独立して点消灯を行う。
In this modification, the region between the adjacent
発光装置20Aは、車両の前方の領域を複数のセグメントに分け、当該セグメント毎に照射及び非照射を切替えることで、車両の前方に応じた照明を行う前照灯に好適な光源となる。具体的には、このような車両の前照灯に用いられる光源の場合、導通状態の発光素子12と非導通状態の発光素子12との間では光の漏れ(クロストーク)が少ないことが好ましい一方、導通状態の2つの発光素子12間では輝度の差が小さいことが好ましい。また、照射領域の外縁部分では、中央部分よりも低い輝度であってもよいが、明暗の境界(コントラスト)は明確であることが好ましい。
The
発光装置20Aにおいては、隣接する発光素子12間の領域(及び隣接する波長変換層13間の領域)には高輝度となる第1の光反射体部23H1が配置され、他の領域には低輝度となる第2の光反射体部23L1が配置されている。これによって、隣接する発光素子12間における発光素子12の側面領域では暗部の形成を抑制するように発光素子12の発光効率を高め、他の側面領域ではこれよりも輝度が小さくなるように発光効率を意図的に抑えることができる。
In the
従って、発光装置20Aは、マトリクス駆動の発光素子12を有し、単純な構成で車両の前照灯に適した領域毎の輝度の差を設けることが可能な発光装置となる。なお、本実施例においては、発光素子群21Aの外縁を形成する発光素子12の側面の全てが第2の光反射体部23L1によって覆われている場合について説明した。しかし、例えば、発光素子21Aの外縁を形成する発光素子12の側面のうち、一部の側面は第1の光反射体部23Hによって覆われていてもよい。
Therefore, the light-emitting
また、本変形例においても、光反射体23Aは、波長変換層13の側面を覆っていなくてもよい。また発光装置20Aは、波長変換層群22Aを有していていなくてもよい。光反射体23Aは、発光素子群21Aの発光素子12の各々の側面を覆うように基板11上に形成されていればよい。
Also in this modification, the
このように、本実施例においては、発光素子群21Aは、複数行及び複数列でマトリクス状に配置された複数の発光素子12を有する。また、光反射体23Aの第1の光反射体部23H1は、発光素子12の隣接する他の発光素子12に面する側面領域(第5の側面S5)を覆うように基板11上に形成されている。従って、単純な構成で領域毎に輝度の差を設けることが可能な発光装置20Aを提供することができる。
Thus, in the present embodiment, the light emitting
10、10A、10B、10C、20、20A 発光装置
11 基板
12 発光素子
13 波長変換層
14、14A、14B、14C、23、23A 光反射体
10, 10A, 10B, 10C, 20, 20A
Claims (8)
前記基板上に配置された発光素子と、
前記発光素子の側面を覆うように前記基板上に配置され、前記発光素子からの放出光に対して反射性を有する光反射体と、を有し、
前記光反射体は、各々が前記発光素子の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる複数の光反射体部を有することを特徴とする発光装置。 A substrate,
A light emitting device disposed on the substrate;
A light reflector disposed on the substrate so as to cover a side surface of the light emitting element and having reflectivity with respect to light emitted from the light emitting element;
The light reflector includes a plurality of light reflector portions each covering different side regions of the light emitting element and having different thermal conductivities.
前記基板は、前記複数の光反射体部の各々よりも大きな熱伝導率を有することを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 Each of the plurality of light reflectors is in contact with the substrate,
The light emitting device according to claim 1, wherein the substrate has a thermal conductivity larger than each of the plurality of light reflector portions.
前記光反射体は、前記波長変換層の側面を覆い、
前記光反射体の前記複数の光反射体部の各々は、前記波長変換層の互いに異なる側面領域を覆っていることを特徴とする請求項1又は2に記載の発光装置。 Including a wavelength conversion layer formed on the light emitting element,
The light reflector covers a side surface of the wavelength conversion layer,
3. The light emitting device according to claim 1, wherein each of the plurality of light reflectors of the light reflector covers different side regions of the wavelength conversion layer.
前記光反射体は、前記発光素子の長辺側の側面の一方を覆う第1の光反射体部と、前記発光素子の前記長辺側の側面の他方を覆い、前記第1の光反射体部よりも小さな熱伝導率を有する第2の光反射体部と、を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の発光装置。 The light emitting element has a flat three-dimensional shape having a rectangular top surface shape,
The light reflector covers a first light reflector that covers one of the side surfaces on the long side of the light emitting element, and the other of the side surface on the long side of the light emitting element, and the first light reflector The light-emitting device according to claim 1, further comprising: a second light reflector portion having a thermal conductivity smaller than the portion.
前記基板上に並置された複数の発光素子からなる発光素子群と、
前記複数の発光素子の各々の側面を覆うように前記基板上に配置され、前記発光素子の各々からの放出光に対して反射性を有する光反射体と、を有し、
前記光反射体は、各々が前記複数の発光素子の各々の互いに異なる側面領域を覆い、互いに熱伝導率が異なる複数の光反射体部を有することを特徴とする発光装置。 A substrate,
A light emitting element group comprising a plurality of light emitting elements juxtaposed on the substrate;
A light reflector that is disposed on the substrate so as to cover each side surface of the plurality of light emitting elements and has reflectivity with respect to light emitted from each of the light emitting elements;
The light reflector includes a plurality of light reflector portions each covering a different side surface region of each of the plurality of light emitting elements and having different thermal conductivities.
前記光反射体は、前記複数の発光素子の各々の側面のうち、隣接する他の発光素子に面する側面領域を覆う第1の光反射体部と、前記複数の発光素子の各々の他の側面領域を覆い、前記第1の光反射体部よりも小さな熱伝導率を有する第2の光反射体部とを有することを特徴とする請求項5に記載の発光装置。 The light emitting elements of the light emitting element group are arranged in a matrix,
The light reflector includes a first light reflector that covers a side surface region facing the other adjacent light emitting element among the side surfaces of the plurality of light emitting elements, and another one of each of the plurality of light emitting elements. The light-emitting device according to claim 5, further comprising: a second light reflector portion that covers a side surface region and has a thermal conductivity smaller than that of the first light reflector portion.
前記光反射体は、前記複数の波長変換層の側面を覆い、
前記光反射体の前記複数の光反射体部の各々は、前記複数の波長変換層の各々の互いに異なる側面領域を覆っていることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1つに記載の発光装置。 Each has a wavelength conversion layer group consisting of a plurality of wavelength conversion layers disposed on each of the plurality of light emitting elements,
The light reflector covers side surfaces of the plurality of wavelength conversion layers,
8. Each of the plurality of light reflector portions of the light reflector covers a different side surface region of each of the plurality of wavelength conversion layers. 9. Light emitting device.
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