JP2022079746A - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の蛍光体を用いた発光装置において、特定の蛍光体が波長変換した光を他の蛍光体が吸収してより波長の長い光に波長変換することを抑制し、より演色性のよい白色光を得ることを可能とする。【解決手段】発光装置（１０、２０、３０）は、第１発光素子（１１Ａ、２１Ａ、３１Ａ）と、第２発光素子（１１Ｂ、２１Ｂ、３１Ｂ）と、第１蛍光体（１７Ａ、２７Ａ、３７Ａ）及び第３蛍光体（１７Ｂ、２７Ｂ、３７Ｂ）を含み、且つ、第１発光素子の上面を被覆する第１蛍光体シート（１２Ａ、２２Ａ、３２Ａ）と、第２蛍光体（１７Ｃ、２７Ｃ、３７Ｃ）及び第４蛍光体（１７Ｂ、２７Ｂ、３７Ｂ）を含み、且つ、第２発光素子の上面を被覆する第２蛍光体シート（１２Ｂ、２２Ｂ、３２Ｂ）とを有し、第１蛍光体及び第３蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、それぞれ第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下且つ第４蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下である。【選択図】図１
Description
本発明は、半導体発光素子を有する発光装置に関する。
近年、青色ＬＥＤ（light-emitting diode）などの半導体発光素子と蛍光体との組合せにより白色光を得る発光装置が実用化されている。特に、こうした発光装置として、より自然な色合いの（即ち演色性のよい）白色光が得られるように、青色ＬＥＤの半導体発光素子と、複数の蛍光体とを有するものが知られている。
例えば、特許文献１には、青色光を放射する二つの青色ＬＥＤチップを備える発光装置が記載されている。この発光装置は、一方のＬＥＤチップに積層され、そのＬＥＤチップから放射された光によって励起されて緑色光を放射する第１の蛍光体からなる第１の蛍光体層と、他方のＬＥＤチップに積層され、そのＬＥＤチップから放射された光によって励起されて赤色光を放射する第２の蛍光体からなる第２の蛍光体層とを備えている。
特許文献１に記載された発光装置は、一方のＬＥＤチップから放射され第１の蛍光体層から出射した青色光と、第１の蛍光体層によって波長変換された緑色光と、他方のＬＥＤチップから放射され第２の蛍光体層から出射した青色光と、第２の蛍光体層によって波長変換された赤色光とから、白色光を得ることができる。
一方、より多くの異なる波長を有する光を合成することにより、波長全体にわたって光の強度が高くなり、より自然な色合いの（即ち演色性のよい）白色光を得ることができる。しかしながら、発光装置においてＬＥＤチップ等の発光素子の数を多くすると、発光装置のサイズ及びコストが増大する。そのため、１つの発光素子からの出射光に基づいて、より多くの異なる波長を有する光を放射できるように、発光素子に積層される蛍光体層に複数の種類の蛍光体が含まれることが望ましい。
しかしながら、蛍光体層に複数の種類の蛍光体を含ませる場合、特定の蛍光体により波長変換された光は、他の蛍光体に吸収され、さらに波長変換される可能性がある。所望の光を得るためには、特定の蛍光体により波長変換された光が他の蛍光体に吸収されることを考慮して、蛍光体層に含ませる蛍光体の量を調整する必要がある。蛍光体層に含ませる蛍光体の組合せによっては、大量の蛍光体が必要となり、蛍光体の量が多くなると、光の透過率が低くなり、出射される光の強度が低くなる。
また、蛍光体層に含ませる蛍光体の組合せによっては、蛍光体層に含まれる各蛍光体の量に対する製造上の誤差によって、個々の蛍光体層から出射される光の色に対する製造ばらつきが大きくなる可能性もある。
本発明の目的は、複数の発光素子と複数の蛍光体を用いる発光装置において、光の強度がより高い白色光を得るとともに、発光装置の製造ばらつきを低減させることである。
本発明に係る発光装置は、第１発光素子と、第２発光素子と、第１蛍光体及び第１蛍光体と異なる第３蛍光体を含み、且つ、第１発光素子の上面を被覆する第１蛍光体シートと、第１蛍光体と異なる第２蛍光体及び第２蛍光体と異なる第４蛍光体を含み、且つ、第２発光素子の上面を被覆する第２蛍光体シートと、を有し、第１蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下且つ第４蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下であり、第３蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下且つ第４蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下である、ことを特徴とする。
本発明に係る発光装置では、第１蛍光体シートと第２蛍光体シートの間に設けられる白色反射樹脂をさらに有することが好ましい。
本発明に係る発光装置では、白色反射樹脂は、第１蛍光体シートの側面と、第１蛍光体シートの側面に対向する第２蛍光体シートの側面との間を遮る位置に設けられることが好ましい。
また、本発明に係る他の発光装置は、第１発光素子と、第２発光素子と、第３発光素子と、第１蛍光体を含み、且つ、第１発光素子の上面を被覆する第１蛍光体シートと、第１蛍光体と異なる第２蛍光体を含み、且つ、第２発光素子の上面を被覆する第２蛍光体シートと、第３蛍光体及び第３蛍光体と異なる第４蛍光体を含み、且つ、第３発光素子の上面を被覆する第３蛍光体シートと、を有し、第１蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下であり、第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、第３蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下且つ第４蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下である。
本発明に係る発光装置では、第１蛍光体シートと第２蛍光体シートの間に設けられる白色反射樹脂と、第２蛍光体シートと第３蛍光体シートの間に設けられる第２白色反射樹脂と、をさらに有することが好ましい。
本発明に係る発光装置では、白色反射樹脂は、第１蛍光体シートの側面と、第１蛍光体シートの側面に対向する第２蛍光体シートの側面との間を遮る位置に設けられ、第２白色反射樹脂は、第２蛍光体シートの側面と、第２蛍光体シートの側面に対向する第３蛍光体シートの側面との間を遮る位置に設けられることが好ましい。
本発明によれば、複数の発光素子と複数の蛍光体を用いる発光装置において、光の強度がより高い白色光を得るとともに、発光装置の製造ばらつきを低減させることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る発光装置について詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
図１（Ａ）は、発光装置１０の模式的な上面図である。また、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ－Ａ’線断面図である。
発光装置１０は、複数の青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂと、複数の蛍光体シート１２Ａ、１２Ｂと、白色反射樹脂１３Ａ、１３Ｂと、拡散樹脂１４と、基板１５とを有する。
青色ＬＥＤ１１Ａ及び１１Ｂは、それぞれ基板１５上にフリップチップ実装され、バンプ１６を介して基板１５に接続される。青色ＬＥＤ１１Ａの上面は、特定の蛍光体を含む蛍光体シート１２Ａにより被覆され、青色ＬＥＤ１１Ｂの上面は、蛍光体シート１２Ａに含まれる蛍光体と異なる蛍光体を含む蛍光体シート１２Ｂにより被覆されている。これにより、発光装置１０は、青色ＬＥＤ１１Ａから放射され蛍光体シート１２Ａが出射した光と、蛍光体シート１２Ａによって波長変換された光と、青色ＬＥＤ１１Ｂから放射され蛍光体シート１２Ｂが出射した光と、蛍光体シート１２Ｂによって波長変換された光とを混合させて、白色光を得る。
青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂは、青色系の半導体発光素子（青色素子）である。青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂには、例えば発光波長域が４４０～４５５ｎｍのＩｎＧａＮ系化合物半導体などが用いられる。青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂには、順電圧（forward voltage, ＶＦ）や、温度特性、寿命などが略等しいとみなせるＬＥＤを使用することが好ましい。そのためには、青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂとして、同じ系列の化合物半導体を材料とするＬＥＤを使用することが好ましい。
蛍光体シート１２Ａは、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などの無色で透明な樹脂を含み、青色ＬＥＤ１１Ａの上面を被覆する。蛍光体シート１２Ａには、蛍光体１７Ａ及び蛍光体１７Ｂが分散混入されている。蛍光体シート１２Ｂは、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などの無色で透明な樹脂を含み、青色ＬＥＤ１１Ｂの上面を被覆する。蛍光体シート１２Ｂには、蛍光体１７Ｃ及び蛍光体１７Ｄが分散混入されている。
蛍光体１７Ａは、青色ＬＥＤ１１Ａから放射された青色光を吸収して青緑色光に波長変換する粒子状の蛍光体材料である。蛍光体１７Ａにより波長変換された光のピーク波長の範囲は４８０～５００ｎｍである。蛍光体１７Ａには、例えばＥｕ2+（ユーロピウム）で付活されたシリケイト系蛍光体、又はバリウムシリコン酸窒化物の蛍光体などが用いられる。
蛍光体１７Ｂは、蛍光体１７Ａと異なる蛍光体であり、青色ＬＥＤ１１Ａから放射された青色光を吸収して黄色光に波長変換する粒子状の蛍光体材料である。蛍光体１７Ｂにより波長変換された光のピーク波長の範囲は５３５～５７０ｎｍである。蛍光体１７Ｂには、例えばセリウムで付活されたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体などが用いられる。
蛍光体１７Ｃは、蛍光体１７Ａ及び蛍光体１７Ｂと異なる蛍光体であり、青色ＬＥＤ１１Ｂから放射された青色光を吸収して黄色光に波長変換する粒子状の蛍光体材料である。蛍光体１７Ｃにより波長変換された光のピーク波長の範囲は５３５～５７０ｎｍである。蛍光体１７Ｃには、例えばセリウムで付活されたＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体などが用いられる。なお、蛍光体１７Ｃは、蛍光体１７Ｂと同じ蛍光体でもよい。
蛍光体１７Ｄは、蛍光体１７Ａ、蛍光体１７Ｂ及び蛍光体１７Ｃと異なる蛍光体であり、青色ＬＥＤ１１Ｂから放射された青色光を吸収して赤色光に波長変換する粒子状の蛍光体材料である。蛍光体１７Ｃにより波長変換された光のピーク波長の範囲は６００～６３０ｎｍである。蛍光体１７Ｄには、例えばＥｕ2+（ユーロピウム）固溶のＣａＡｌＳｉＮ3（カルシウム・アルミニウム・シリコン酸窒化物）蛍光体などが用いられる。
なお、蛍光体１７Ａにより波長変換された青緑色光のピーク波長は、蛍光体１７Ｂにより波長変換された黄色光のピーク波長以下となるように構成される。また、蛍光体１７Ｂにより波長変換された黄色光のピーク波長は、蛍光体１７Ｃにより波長変換された黄色光のピーク波長以下となるように構成される。また、蛍光体１７Ｃにより波長変換された黄色光のピーク波長は、蛍光体１７Ｄにより波長変換された赤色光のピーク波長以下となるように構成される。
白色反射樹脂１３Ａは、例えばシリコン樹脂に酸化チタン、アルミナなどの反射性微粒子を混練し熱硬化させたものである。白色反射樹脂１３Ａは、発光装置１０の側面を被覆するように基板１５上に配置される。白色反射樹脂１３Ａは、蛍光体シート１２Ａ及び１２Ｂから出射された光を発光装置１０の内側へ反射させる。
白色反射樹脂１３Ｂは、白色反射樹脂１３Ａと同様に、例えばシリコン樹脂に酸化チタン、アルミナなどの反射性微粒子を混練し熱硬化させたものである。白色反射樹脂１３Ｂは、蛍光体シート１２Ａと蛍光体シート１２Ｂの間に設けられるように基板１５上に配置される。白色反射樹脂１３Ｂは、少なくとも蛍光体シート１２Ａの側面と、蛍光体シート１２Ａの側面に対向する蛍光体シート１２Ｂの側面との間を遮る位置に設けられる。白色反射樹脂１３Ｂは、蛍光体シート１２Ａから出射された光を蛍光体シート１２Ａ側に反射させ、蛍光体シート１２Ｂから出射された光を蛍光体シート１２Ｂ側に反射させる。白色反射樹脂１３Ｂにより、蛍光体シート１２Ａから出射された光が蛍光体シート１２Ｂに含まれる蛍光体１７Ｃ及び蛍光体１７Ｄに吸収されることが防止される。
拡散樹脂１４は、例えば酸化チタン等の光拡散剤を透明な樹脂基材に含有したものであり、基板１５と白色反射樹脂１３Ａで囲まれた領域を封止するように配置される。拡散樹脂１４は、青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂ及び蛍光体シート１２Ａ、１２Ｂを封止して保護するとともに、蛍光体シート１２Ａ及び１２Ｂから出射された光を満遍なく照射拡散する。
基板１５は、青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂが表面上に実装される、例えばガラスエポキシ基板や、ＢＴレジン基板、セラミックス基板、メタルコア基板などの絶縁性基板である。基板１５上には、青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂとの接続用電極（図示せず）ならびに回路パターン（図示せず）が形成される。青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂの各電極は、基板１５上にフリップチップ実装され、バンプ１６を介して基板１５上の接続用電極に電気的に接続される。なお、青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂの各電極は、Ａｇペーストなどの導電性接着材料やワイヤボンディングによるワイヤなどを介して、基板１７上の接続用電極に接続されてもよい。さらに、基板１７上の接続用電極は、外部のＤＣ（Direct Current）電源に接続するための電極（図示せず）と電気的に接続される。
図２（Ａ）～（Ｅ）、図３は、各ＬＥＤ及び蛍光体による光のスペクトルを模式的に示したグラフである。図２（Ａ）～（Ｅ）、図３の横軸は、波長であり、右に行くほど波長が長くなる。図２（Ａ）～（Ｅ）、図３の縦軸は、光の強度であり、上に行くほど強度が高くなる。
図２（Ａ）のグラフ２０１は一実施形態に係る青色ＬＥＤ１１Ａにより放射された青色光のスペクトルを示し、グラフ２０２は一実施形態に係る蛍光体１７Ａにより波長変換された青緑色光のスペクトルを示し、グラフ２０３は一実施形態に係る蛍光体１７Ｂにより波長変換された黄色光のスペクトルを示す。図２（Ａ）において、各光のスペクトルは正規化されて表示されている。
図２（Ｂ）のグラフ２１１は、蛍光体シート１２Ａから出射される光のスペクトルを示す。図２（Ｂ）に示すスペクトルには、青色光のピーク波長λ１及び青緑色光のピーク波長λ２の近傍にそれぞれ強度のピークが存在している。なお、蛍光体シート１２Ａでは、青色光の強度が低くなり過ぎないように、蛍光体シート１２Ａに含ませる蛍光体１７Ａ及び蛍光体１７Ｂの量を調整している。そのため、青緑色光のピーク波長λ２における強度は青色光のピーク波長λ１におけるピークより低く、ピーク波長λ２より波長の長い領域では、波形の裾野が広がり、波長が長くなるほど強度がなだらかに減少している。
図２（Ｃ）のグラフ２２１は一実施形態に係る青色ＬＥＤ１１Ｂにより放射された青色光のスペクトルを示し、グラフ２２２は一実施形態に係る蛍光体１７Ｃにより波長変換された黄色光のスペクトルを示し、グラフ２２３は一実施形態に係る蛍光体１７Ｄにより波長変換された赤色光のスペクトルを示す。図２（Ｃ）において、各スペクトルは正規化されて表示されている。
図２（Ｄ）のグラフ２３１は、蛍光体シート１２Ｂから出射される光のスペクトルを示す。図２（Ｄ）に示すスペクトルには、青色光のピーク波長λ３及び赤色光のピーク波長λ４の近傍にそれぞれ強度のピークが存在している。蛍光体シート１２Ｂでは、青色ＬＥＤ１１Ｂから放射された青色光は、蛍光体１７Ｃ及び蛍光体１７Ｄに吸収され、蛍光体１７Ｃにより波長変換された黄色光は、蛍光体１７Ｄに吸収される。そのため、青色光及び黄色光の強度は低くなっているが、波長λ４をピークとする波形の裾野が広がり、波長λ４を中心として、強度がなだらかに減少している。
図２（Ｅ）のグラフ２４１は、発光装置１０から出射される光全体のスペクトルを示す。発光装置１０には、蛍光体シート１２Ａと蛍光体シート１２Ｂの間に白色反射樹脂１３Ｂが設けられているため、蛍光体シート１２Ａが出射した光は、蛍光体１７Ｃ及び蛍光体１７Ｄに吸収されない。したがって、図２（Ｅ）に示すように、発光装置１０から出射される光のスペクトルは、各波長において、図２（Ｂ）のグラフ２１１に示される強度に、図２（Ｄ）のグラフ２３１に示される強度を加算したものと略一致する。
図２（Ｅ）に示すスペクトルでは、強度の低い波長が存在せず、波長全体にわたって強度が高くなっている。したがって、発光装置１０全体の発光スペクトルは太陽光のスペクトルに近くなり、発光装置１０が出射する白色光はより自然な色合いの（即ち演色性のよい）白色光となる。
図３のグラフ３０１は、発光装置１０から出射される光のスペクトルを示し、グラフ３０２は、発光装置１０において白色反射樹脂１３Ｂを取り除いた場合に出射される光のスペクトルを示す。白色反射樹脂１３Ｂを取り除いた場合、青色ＬＥＤ１１Ａから放射される青色光と、蛍光体１７Ａにより波長変換された青緑色光は、それぞれ蛍光体１７Ｃ及び蛍光体１７Ｄに吸収される。また、蛍光体１７Ａにより波長変換された黄色光は、蛍光体１７Ｄに吸収される。したがって、グラフ３０２に示すスペクトルでは、グラフ３０１に示すスペクトルと比べて、波長の短い光（特に青色光のピーク波長λ５及び青緑色光のλ６の周辺）の強度が低くなる。そのため、白色反射樹脂１３Ｂを取り除いた場合、発光装置１０から出射される光の全光束は低くなる。
また、白色反射樹脂１３Ｂは、各ＬＥＤ及び蛍光体の側面から出射した光を発光装置１０の出射方向に反射させるため、発光装置１０から出射される光の全光束が高くなる。また、白色反射樹脂１３Ｂにより、光の指向性を狭めることができ、発光装置１０に、レンズ、反射枠等の光学部品を更に付けた場合に、光学部品への入光効率を高めることができ、光学部品に対する光学設計を容易にすることが可能となる。
図４は、発光装置１０に用いられる蛍光体１７Ａ、蛍光体１７Ｂ、蛍光体１７Ｃ及び蛍光体１７ＤについてのＣＩＥ（Commission Internationale de l'Eclairage）ｘｙ色度図である。図４の横軸はＣＩＥｘであり、縦軸はＣＩＥｙである。
領域４０１は蛍光体１７Ａにより波長変換された青緑色光に対応する領域であり、領域４０２は蛍光体１７Ｂにより波長変換された黄色光に対応する領域であり、領域４０３は蛍光体シート１２Ａにより出射される光に対応する領域である。また、領域４０４は蛍光体１７Ｃにより波長変換された黄色光に対応する領域であり、領域４０５は蛍光体１７Ｄにより波長変換された赤色光に対応する領域であり、領域４０６は蛍光体シート１２Ｂにより出射される光に対応する領域である。
領域４０７は発光装置１０全体の発光色に対応する領域である。領域４０７は黒体軌跡４０８の近傍に位置しており、これにより、発光装置１０から出射される光が演色性のよい白色光であることが示されている。
なお、蛍光体１７Ａと蛍光体１７Ｄを組み合わせた蛍光体シートと、蛍光体１７Ｂと蛍光体１７Ｃを組み合わせた蛍光体シートから、白色光を得ることも可能である。しかしながら、一般に、蛍光体は、波長変換する光の波長より短い波長の光を吸収し、且つ、波長変換する光と、吸収する光の波長との差が大きいほど、大量の光を吸収する特性を有している。そのため、蛍光体１７Ａと蛍光体１７Ｄのように、変換される光の波長が大きく異なる蛍光体同士を組み合わせて蛍光体シートを作製すると、蛍光体１７Ａによって波長変換された光の多くが蛍光体１７Ｄに吸収され、さらに波長変換される。したがって、所望の光を得るためには、蛍光体１７Ａによって波長変換された光が蛍光体１７Ｄに吸収されることを考慮して、蛍光体シートに大量の蛍光体１７Ａを含ませる必要がある。蛍光体シートに含まれる蛍光体の量が多くなると、光の透過率が低くなり、出射される光の強度が低くなる。
また、各蛍光体が波長変換する光の波長が大きく異なる場合、蛍光体シートに含まれる各蛍光体の量の割合に対する製造上の誤差によって、個々の蛍光体シートから出射される光の色に対する製造ばらつきも大きくなる可能性もある。
上述したように、蛍光体１７Ａにより波長変換された光のピーク波長は、蛍光体１７Ｃにより波長変換された光のピーク波長以下且つ蛍光体１７Ｄにより波長変換された光のピーク波長以下である。また、蛍光体１７Ｂにより波長変換された光のピーク波長も、蛍光体１７Ｃにより波長変換された光のピーク波長以下且つ蛍光体１７Ｄにより波長変換された光のピーク波長以下である。
即ち、発光装置１０の蛍光体シートは、変換される光の波長が近い蛍光体１７Ａ及び蛍光体１７Ｂの組合せと、蛍光体１７Ｃ及び蛍光体１７Ｄの組合せによりそれぞれ構成される。したがって、発光装置１０は、各蛍光体シートに含ませる蛍光体の量を少なくし、出射される光の強度を高くすることが可能となる。また、蛍光体シートに含まれる各蛍光体が波長変換する光の波長が近いため、各蛍光体の量の割合に誤差が生じても、個々の蛍光体シートから出射される光の色に生じるばらつきを抑制することも可能となる。
図５（Ａ）は、発光装置２０の模式的な上面図である。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＡ－Ａ’線断面図である。発光装置２０は、発光装置１０が有する各部に加えて、青色ＬＥＤ２１Ｃと、蛍光体シート２２Ｃと、白色反射樹脂２３Ｃとを有する。
青色ＬＥＤ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃは、青色ＬＥＤ１１Ａ、１１Ｂと同様の半導体発光素子（青色素子）であり、基板２５上にフリップチップ実装され、バンプ２６を介して基板２５に接続される。
蛍光体シート２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃは、それぞれ青色ＬＥＤ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの上面を被覆する。蛍光体シート２２Ａには、蛍光体１７Ａと同様の蛍光体２７Ａが分散混入され、蛍光体シート２２Ｂには、蛍光体１７Ｂと同様の蛍光体２７Ｂが分散混入され、蛍光体シート２２Ｃには、蛍光体１７Ｃと同様の蛍光体２７Ｃ及び蛍光体１７Ｄと同様の蛍光体２７Ｄが分散混入されている。
白色反射樹脂２３Ｃは、蛍光体シート２２Ｂと蛍光体シート２２Ｃの間に設けられるように基板２５上に配置される。白色反射樹脂２３Ｃは、少なくとも蛍光体シート２２Ｂの側面と、蛍光体シート２２Ｂの側面に対向する蛍光体シート２２Ｃの側面との間を遮る位置に設けられる。白色反射樹脂２３Ｃは、蛍光体シート２２Ｂから放射された光を蛍光体シート２２Ｂ側に反射させ、蛍光体シート２２Ｃから放射された光を蛍光体シート２２Ｃ側に反射させる。
これ以外の点では、発光装置２０の構成は、発光装置１０と同一である。
上述したように、蛍光体２７Ａにより波長変換された光のピーク波長は、蛍光体２７Ｂにより波長変換された光のピーク波長以下であり、蛍光体２７Ｂにより波長変換された光のピーク波長は、蛍光体２７Ｃにより波長変換された光のピーク波長以下且つ蛍光体２７Ｄにより波長変換された光のピーク波長以下である。
即ち、蛍光体シート２２Ｃは、変換される光の波長が近い蛍光体２７Ｃ及び蛍光体２７Ｄを組合せて構成される。したがって、発光装置２０は、蛍光体シート２２Ｃに含ませる蛍光体の量を少なくし、出射される光の強度を高くすることが可能となる。また、個々の蛍光体シートの製造ばらつきの発生を抑制することも可能となる。
図６（Ａ）は、発光装置３０の模式的な上面図である。また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡ－Ａ’線断面図である。発光装置３０では、蛍光体シート３２Ａ、３２Ｂの上面の高さまで、発光装置３０の全体にわたって白色反射樹脂３３が配置され、蛍光体シート３２Ａ、３２Ｂ及び白色反射樹脂３３の上面が拡散樹脂３４により被覆される。これ以外の点では、発光装置３０の構成は、発光装置１０と同一である。
以上説明してきたように、発光装置１０～３０では、各蛍光体シートが、変換される光の波長が近い蛍光体を組合せて構成されることにより、各蛍光体シートに含ませる蛍光体の量を少なくし、出射される光の強度を高くすることが可能となる。また、個々の蛍光体シートの製造ばらつきの発生を抑制することも可能となる。
また、発光装置１０～３０では、複数種類の蛍光体を複数の蛍光体シートに分けて配置し、各蛍光体シートの間に白色反射樹脂を設けることにより、特定の蛍光体が波長変換した光を他の蛍光体が吸収してより波長の長い光に波長変換することが抑制され、より演色性のよい白色光を得ることができる。
発光装置１０～３０は、例えば広面積の液晶ディスプレイにおけるバックライトなどの光源として使用可能である。また、発光装置１０～３０は、携帯電話などの小面積の液晶ディスプレイにおける導光板照明や、メータ類またはインジケータ類のバックライトユニットといった種々の照明光源にも使用可能である。
１０、２０、３０ 発光装置
１１Ａ、１１Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、３１Ａ、３１Ｂ 青色ＬＥＤ
１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ 蛍光体シート
１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、３３Ａ、３３Ｂ 白色反射樹脂
１４、２４、３４ 拡散樹脂
１５、２５、３５ 基板
１６、２６、３６ バンプ
１７Ａ、２７Ａ、３７Ａ 青緑色蛍光体
１７Ｂ、２７Ｂ、３７Ｂ 黄色蛍光体
１７Ｃ、２７Ｃ、３７Ｃ 黄色蛍光体
１７Ｄ、２７Ｄ、３７Ｄ 赤色蛍光体
１１Ａ、１１Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、３１Ａ、３１Ｂ 青色ＬＥＤ
１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ 蛍光体シート
１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、３３Ａ、３３Ｂ 白色反射樹脂
１４、２４、３４ 拡散樹脂
１５、２５、３５ 基板
１６、２６、３６ バンプ
１７Ａ、２７Ａ、３７Ａ 青緑色蛍光体
１７Ｂ、２７Ｂ、３７Ｂ 黄色蛍光体
１７Ｃ、２７Ｃ、３７Ｃ 黄色蛍光体
１７Ｄ、２７Ｄ、３７Ｄ 赤色蛍光体
Claims (6)
- 第１発光素子と、
第２発光素子と、
第１蛍光体及び前記第１蛍光体と異なる第３蛍光体を含み、且つ、前記第１発光素子の上面を被覆する第１蛍光体シートと、
前記第１蛍光体と異なる第２蛍光体及び前記第２蛍光体と異なる第４蛍光体を含み、且つ、前記第２発光素子の上面を被覆する第２蛍光体シートと、を有し、
前記第１蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、前記第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下且つ前記第４蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下であり、前記第３蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、前記第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下且つ前記第４蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下である、
ことを特徴とする発光装置。 - 前記第１蛍光体シートと前記第２蛍光体シートの間に設けられる白色反射樹脂をさらに有する、請求項１に記載の発光装置。
- 前記白色反射樹脂は、前記第１蛍光体シートの側面と、前記第１蛍光体シートの側面に対向する前記第２蛍光体シートの側面との間を遮る位置に設けられる、請求項１または２に記載の発光装置。
- 第１発光素子と、
第２発光素子と、
第３発光素子と、
第１蛍光体を含み、且つ、前記第１発光素子の上面を被覆する第１蛍光体シートと、
前記第１蛍光体と異なる第２蛍光体を含み、且つ、前記第２発光素子の上面を被覆する第２蛍光体シートと、
第３蛍光体及び前記第３蛍光体と異なる第４蛍光体を含み、且つ、前記第３発光素子の上面を被覆する第３蛍光体シートと、を有し、
前記第１蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、前記第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下であり、前記第２蛍光体により波長変換された光のピーク波長は、前記第３蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下且つ前記第４蛍光体により波長変換された光のピーク波長以下である、
ことを特徴とする発光装置。 - 前記第１蛍光体シートと前記第２蛍光体シートの間に設けられる白色反射樹脂と、
前記第２蛍光体シートと前記第３蛍光体シートの間に設けられる第２白色反射樹脂と、をさらに有する、請求項４に記載の発光装置。 - 前記白色反射樹脂は、前記第１蛍光体シートの側面と、前記第１蛍光体シートの側面に対向する前記第２蛍光体シートの側面との間を遮る位置に設けられ、
前記第２白色反射樹脂は、前記第２蛍光体シートの側面と、前記第２蛍光体シートの側面に対向する前記第３蛍光体シートの側面との間を遮る位置に設けられる、請求項４または５に記載の発光装置。
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