JP4705701B2

JP4705701B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP4705701B2
Application number: JP2003123018A
Authority: JP
Inventors: 公司中野
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: JP2004327870A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号灯や表示灯、その他の照明機器に用いられる発光装置に関し、特に光源の周辺に発生する暗部を低減させた発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、ＲＧＢ各色を発光可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）や、白色を高輝度に発光可能なＬＥＤが開発された結果、ＬＥＤを発光素子として実装された発光装置が種々の分野にて利用されている。
【０００３】
例えば、アウターレンズやフレネルレンズを備えた発光装置であって、複数のＬＥＤを光源として備えている（図５）。前記レンズによって光取り出し面からの放出光は平行光となる。また個々のＬＥＤの高輝度化に伴い、信号灯等の発光装置に用いるＬＥＤの配列数を減少させる低コスト化が図られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−４３６３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記アウターレンズ等を備えた発光装置では、光源からの放出光２１は平行光２２であるため、該光源を正面から見た場合にはレンズ全体が光って見える。しかしながら、レンズを正面以外の位置から見れば、発光素子が存在しない部分を見てしまうため、レンズの奥に暗部１１の存在を認識する（図６）。また、信号灯等の照明装置においては、発光素子を複数配列しており、その配列数を増加すると、発光素子同士の間隔は接近するため発光素子間に存在する暗部は認識できない程度まで減少するものの、配列された発光素子の外周部には依然暗部が存在し、発光素子の輝度が高くなるほど暗部の認識度が増すことになり、表示品位を低下させるという問題が生じてしまい、さらなる改良が求められている。これは、発光装置にアウターレンズを装備させても解決には至っていない。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは発光素子の光軸のみならず、光軸から左右方向においても光度が高い発光装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明の発光装置は、素子実装基板上に実装された発光素子と、前記素子実装基板上に前記発光素子を囲むように配置された凹部形状の光反射部材と、を備えた発光装置であって、前記光反射部材は、前記発光素子に対面する側壁の一部に、硫酸バリウムまたはポリテトラフロロエチレンが塗布されてなる曲面領域と、その曲面領域から上方に連続し光が取り出される方向に広がる斜面からなる領域とを有しており、前記曲面領域は、前記発光素子の発光点ａ_０から横方向への距離が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、高さ方向への距離が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、発光素子の近傍に形成され、前記曲面領域の任意点ｂ_０における傾斜面は、前記発光素子の発光点ａ_０から発せられた光が、前記任意点ｂ_０に達し、更に任意点ｂ_０で反射した後、その反射した光を前記発光素子の光軸ｚ上にあって前記光反射部材の最上面と高さ位置が等しい光軸点ｃ_０に集中させる傾斜面であることを特徴とする。
本願発明の発光装置は、素子実装基板上に実装された発光素子と、素子実装基板上に前記発光素子を囲むように形成された凹部形状の光反射部材と、を有する発光装置であって、前記光反射部材は、発光素子との対向面に形成された側壁に曲面領域を有し、該曲面領域には、拡散材が含有、又は塗布されている。
【０００８】
上記に示す構成により、発光素子からの放出光が光反射部材に形成された曲面領域で拡散されるために発光素子を光軸とする左右方向の領域での光度を向上させることができる（図３ａ）。発光素子を光軸とする左右方向の領域での光度は、光反射部材に曲面領域を有しない従来例と比較して光軸０°〜±５０°、特に±（１０°〜４５°）の広範囲において光度が向上する（図３ｂ）。
【０００９】
前記発光装置において、前記光反射部材の側壁における曲面領域は、発光素子の近傍に形成されることを特徴とする。発光素子を囲んでいる光反射部材の側壁は、断面形状が斜面になっており、発光素子の近傍を該斜面が曲面形状領域とすることで、暗部発生が抑制される。そのため、信号灯のように発光装置から離散した位置や広角範囲での認識が必要とされる表示器には上記に示す構造は効果的である。発光素子の近傍とは、発光素子のサイズによって異なるが、発光素子の発光点ａ_０からの横方向への距離が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、高さ方向には５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲が好ましい。この発光素子の近傍は、発光素子を中心とした光軸方向に比べて光度は低く、暗部が発生する領域であるが、この領域を曲面形状とすることで反射輝度が向上する。
【００１０】
前記光反射部材には、ポリカーボネート、アクリル、ＡＢＳ等の材料を用いることが好ましい。これにより、曲面領域を再現性よく所望とする形状で得ることができる。
【００１１】
前記拡散材は、光反射部材に塗布形成する場合には、硫酸バリウム、又はポリテトラフロロエチレンを用いる。また、前記拡散材を光反射部材に含有させる場合には、酸化チタン、アルミナ、又は蛍光体を用いる。これらの材料を用いることで、曲面領域において、反射輝度が向上する。また、拡散材の含有量は光反射部材の耐久性を低下させない程度であればよく、特に限定されない。
【００１２】
前記発光装置において、前記発光素子および光反射部材の上部にフレネルレンズが設けられていることを特徴とする。これにより、平行光を得ることができ、また正面光度が１００ｃｄ以上に発光する発光装置が得られる。
【００１３】
前記発光素子は、素子実装基板上に複数個が実装されていることを特徴とする。これにより、正面光度が３００ｃｄ以上、好ましくは３５０ｃｄ以上であって所望とする表示形状を有する発光装置の形状に応じて、自由に光源を配置することができる。また、光反射部材を上記に示す形状とすることで、発光素子同士の間に認識される暗部のみならず、発光素子の外周に広がる暗部を低減させた発光装置を得ることができる。
【００１４】
前記発光装置において、前記曲面領域の任意点ｂ_０における傾斜面は、前記発光素子の発光点ａ_０から発せられた光が、前記任意点ｂ_０に達し、更に任意点ｂ_０で反射した後、前記発光素子の光軸ｚ上にあって前記光反射部材の最上面と高さ位置が等しい光軸点ｃ_０に集中させる所望の傾斜面であることを特徴とする。これによって、光軸における正面光度や指向性を低下させることなく、光軸から広範囲に光度を向上させることができる。
【００１５】
前記発光装置は、前記発光素子の発光点ａ_０と、曲面領域における任意点ｂ_０と、を結ぶ直線Ａと、前記任意点ｂ_０と、前記発光素子の光軸ｚ上にあって前記光反射部材の最上面と高さ位置が等しい光軸点ｃ_０と、を結ぶ直線Ｂは、該任意点ｂ_０における法線に対してほぼ対称である（図２）。
【００１６】
前記発光点ａ_０と光軸点ｃ_０が固定された後、それぞれの点が任意点ｂ_０とを結ぶ直線Ａ、直線Ｂが形成される。この直線Ａと直線Ｂが任意点ｂ_０における法線に対して対称になるように曲面形状の断面が形成される。これによって、光軸における正面光度や指向性を低下させることなく、光軸から広範囲に光度を向上させることができる。
【００１７】
発光点ａ_０とは、発光素子を１つとする場合、発光素子における光放出面内であればよく、特に限定しない。また、発光素子を２つ以上実装した場合には、発光素子同士の間の位置を発光点ａ_０とすることが好ましい。任意点ｂ_０の位置は、曲面領域内であれば特に限定しない。また、光軸点ｃ_０は、前記光反射部材の最上面において、発光素子の光軸ｚと交わる交点である。ここで、光軸とは発光素子の光放出面上の範囲を有するため、光反射部材の高さｈである前記最上面が決まれば、その最上面に光軸点ｃ_０の範囲が得られる。そのため、任意点ｂ_０と光軸点ｃ_０とを結ぶ直線Ｂは、任意点ｂ_０を始点とすれば光軸点ｃ_０１と光軸点ｃ_０２の間に終点を有する直線となる。前記直線Ａと直線Ｂとが、任意点ｂ_０における法線に対してほぼ対称とは、上記に示す範囲内にある発光点ａ_０、光軸点ｃ_０を固定した場合に、オフセット間隔が０．０５〜２．０ｍｍである任意点ｂ_０における法線に対して対称であることを示す。
【００１８】
また、本願発明の発光装置は、発光素子に高輝度ＬＥＤを採用することで、照明灯に用いることができる。複数個のＬＥＤを光源として備えた発光装置は信号灯に用いることより、外部環境に影響を受けず均一に発光することが可能な信号灯が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、種々の実験の結果、素子実装基板上に実装された発光素子と、素子実装基板上に前記発光素子を囲むように形成された凹部形状の光反射部材と、を有する発光装置において、前記光反射部材には、発光素子との対向面に形成された側壁に曲面領域を有し、該曲面領域には、拡散材が含有されていることにより、使用環境や、発光素子の搭載数、光学特性に左右されず広範囲で高輝度且つ均一な発光観測面を実現するものである。以下、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る発光装置の模式的断面図である。実装基板１上に発光素子２が電気的に接続されている。発光素子２は１個に限定されず、要求される輝度に応じて複数個の配置が可能である。発光素子２の配列は台形状や矩形状等である。本発明の発光装置は、光反射部材３を具備しており、該光反射部材３の側壁の断面形状は斜面であって、曲面領域を有する。以下、各構成部材について詳述する。
【００２１】
（実装基板１）
本実施の形態では、実装基板１には熱伝導性に優れているものが好ましく、具体的にはアルミベース基板、セラミクスベース基板、銅ベース基板等を用いることができる。また、熱伝導性の悪い、ガラスエポキシ基板や紙フェノール基板上を用いる場合は、サーマルパッド、サーマルビア等の放熱対策を施すと好ましい。また、発光素子を実装するには、はんだ等を用いる。
【００２２】
（発光素子２）
本実施の形態では、発光素子２としてＬＥＤを使用している。該ＬＥＤは、窒化物半導体からなるＬＥＤを用いた表面実装（ＳＭＤ）構造、配線パターンが形成された基板上に少なくとも１つであって、用途に応じて複数のＬＥＤを半田等で実装させた構造等が考えられる。ここで窒化物半導体とは、一般式がＩｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）であって、複数層が積層されることで半導体素子を形成する。また、発光効率を向上させるなど所望のｎ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。一方、ｐ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｐ型ドーパントであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化物半導体は、ｐ型ドーパントをドープしただけではｐ型化しにくいためｐ型ドーパント導入後に、加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。
【００２３】
前記ＳＭＤ−ＬＥＤの一例を以下に示す（図４）。凹部を有し、該凹部底面から一対のリード電極１０２、１０３の先端部表面が露出されるようにインサート成形されてなるパッケージ１０１を用いて構成されている。発光層を含有する窒化物半導体の積層体１０６の電極は、導電性ワイヤー１０７によって一対のリード電極１０２、１０３と電気的に接続されている。また、前記積層体１０６は、サファイアやＳｉＣ、Ｓｉ等の基板上に窒化物半導体Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）が積層されている。前記凹部底面に発光素子を電気的に接続した後、前記凹部内に光学的機能を有する透光性部材が設けられている。また、前記一対のリード電極のアウターリード部は、配線基板表面と接続可能となるよう、Ｊ字型もしくはガルウィング型に加工されている。
【００２４】
前記発光素子としてＬＥＤを用いる場合は、必ずしも１つのＬＥＤを用いるものではなく、互いに異なる波長の光を発光することが可能な複数個のＬＥＤ（例えば、赤色発光ＬＥＤと青緑色発光ＬＥＤ）や、同系色を発光することが可能な複数個のＬＥＤ（例えば、２個以上の青緑色ＬＥＤ）を載置することも可能である。本実施の形態における発光装置は、発光波長の異なるＬＥＤを複数個、載置させたものであっても、暗部を発生させることがなく、しかも広角範囲で均一光として認識することができる発光装置である。
【００２５】
［積層体１０６］
本発明において発光素子は、積層体１０６の同一面側、又は対向面側に正負一対の電極を有し且つ上面や端面から発光した光を取り出せる構造であれば特に限定されない。発光素子を構成する半導体の積層構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やｐｎ接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構成のものが挙げられる。また、半導体内の活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることで高輝度ＬＥＤが実現できる。
【００２６】
窒化物半導体を使用した場合、成長基板にはサファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ等の材料が好適に用いられる。結晶性の良い窒化物半導体を量産性よく形成させるためにはサファイア基板を用いることが好ましい。このサファイア基板上にＭＯＣＶＤ法などを用いて窒化物半導体を形成させることができる。サファイア基板上に低温成長でＡｌＧａＮ等のバッファ層を形成しその上にｐｎ接合を有する窒化物半導体を形成させる。窒化物半導体を使用した発光素子の一例として、バッファ層上に、ｎ型窒化物半導体で形成した第１のコンタクト層、第１のクラッド層、Ｉｎを含有した窒化物半導体で形成した活性層、ｐ型窒化物半導体で形成した第２のクラッド層、ｐ型窒化物半導体で形成した第２のコンタクト層を順に積層させたダブルへテロ構成などが挙げられる。前記活性層は複数の井戸層と障壁層とで形成された多重量子井戸構造とすることが好ましい。窒化物半導体を積層した後、ｎ電極及びｐ電極を形成する。電極を形成した後、半導体ウエハーからチップ状にカットさせることで窒化物半導体からなる発光素子を形成させることができる。
【００２７】
本発明のＬＥＤにおいて白色系を発光させる場合は、蛍光物質からの発光波長との補色関係や透光性樹脂の劣化等を考慮して発光素子の発光波長は３６０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましい。発光素子と蛍光物質との励起、発光効率をそれぞれより向上させるためには、３６５ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がさらに好ましい。なお、色変換層の蛍光物質及び光拡散層の構成部材である透光性部材に比較的紫外線により劣化しにくい樹脂や無機物であるガラス等を用いた場合、４００ｎｍより短い紫外線領域或いは可視光の短波長領域を主発光波長とする発光素子を用いることができる。紫外領域の波長を有する発光素子を利用する色変換型発光装置は、蛍光物質により変換された発光色のみにより色度が決定されるため、可視光を発光する半導体発光素子を用いた場合に比較して半導体発光素子の波長などのバラツキを吸収することができ量産が容易となる。
【００２８】
本発明における透光性部材１０５は、少なくとも積層体１０６を被覆するものである。発光層からの放出光の一部を吸収し異なる波長の光を発光することが可能な蛍光物質１０４を積層体１０６表面に含有させることができ、少なくとも該積層体１０６を被覆する部位である。本実施の形態において、透光性封止部材は、発光素子の特徴や用途に応じて、有機物及び無機物のいずれをも用いることができる。本発明に好適に用いられる透光性封止部材１０５の具体的材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーンなどの耐候性に優れた透明樹脂やガラスなどが好適に用いられる。また、蛍光物質と共に顔料を含有させても良い。
【００２９】
本発明で用いられる蛍光物質の粒径は、中心粒径が６μｍ〜５０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５μｍ〜３０μｍであり、このような粒径を有する蛍光物質は光の吸収率及び変換効率が高く且つ励起波長の幅が広い。６μｍより小さく蛍光物質は、比較的凝集体を形成しやすく、液状樹脂中において密になって沈降されるため、光の透過効率を減少させてしまう他、光の吸収率及び変換効率が悪く励起波長の幅も狭い。
【００３０】
（イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質）
本実施の形態で用いられる蛍光物質は、窒化物系半導体を発光層とする半導体発光素子から発光された光により励起されて発光し、セリウム（Ｃｅ）あるいはプラセオジウム（Ｐｒ）で付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質をベースとした蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）とすることができる。具体的なイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質としては、ＹＡｌＯ_３：Ｃｅ、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）やＹ_４Ａｌ_２Ｏ_９：Ｃｅ、更にはこれらの混合物などが挙げられる。イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質にＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくとも一種が含有されていてもよい。また、Ｓｉを含有させることによって、結晶成長の反応を抑制し蛍光物質の粒子を揃えることができる。更に詳しくは、一般式（Ｙ_zＧｄ_1-z）₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（但し、０＜ｚ≦１）で示されるフォトルミネッセンス蛍光体や一般式（Ｒｅ_1-aＳｍ_a）₃Ｒｅ‘₅Ｏ₁₂：Ｃｅ（但し、０≦ａ＜１、０≦ｂ≦１、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃから選択される少なくとも一種、Ｒｅ’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも一種である。）で示されるフォトルミネッセンス蛍光体である。また所望に応じてＣｅに加えＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｅｕらを含有させることもできる。
【００３１】
本発明のＬＥＤにおいて、このようなフォトルミネッセンス蛍光体は、２種類以上のセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体や他の蛍光体を混合させてもよい。ＹからＧｄへの置換量が異なる２種類のイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を混合することにより、容易に所望とする色調の光を容易に実現することができる。
【００３２】
（窒化物系蛍光体）
本発明で使用する蛍光物質は、一般式Ｌ_ＸＳｉ_ＹＮ_{（２／３Ｘ＋４／３Ｙ）}：Ｅｕ若しくはＬ_ＸＳｉ_ＹＯ_ＺＮ_{（２／３Ｘ＋４／３Ｙ−２／３Ｚ）}：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ、Ｃａ、ＳｒとＣａのいずれか。）で表される。一般式中、Ｘ及びＹは、Ｘ＝２、Ｙ＝５又は、Ｘ＝１、Ｙ＝７であることが好ましいが、任意のものも使用できる。具体的には、基本構成元素は、Ｍｎが添加された（Ｓｒ_ＸＣａ_１−Ｘ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｓｒ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｃａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｓｒ_ＸＣａ_１−ＸＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、ＳｒＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕ、ＣａＳｉ_７Ｎ_１０：Ｅｕで表される蛍光体を使用することが好ましいが、この蛍光体の組成中には、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＮｉからなる群より選ばれる少なくとも１種以上が含有されていてもよい。発光中心に希土類元素であるユウロピウム（Ｅｕ）を用いる。ユウロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つ。
【００３３】
本実施の形態において、赤味を帯びた光を発光する蛍光体として、特に窒化物系蛍光体を使用するが、本発明においては、上述したＹＡＧ系蛍光体と赤色系の光を発光可能な蛍光体とを備える発光装置とすることも可能である。このような赤色系の光を発光可能な蛍光体は、波長が３６０〜６００ｎｍの光によって励起されて発光する蛍光体であり、例えば、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＣｄＳ：Ａｇ，Ａｌ、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ，Ａｌ等が挙げられる。このようにＹＡＧ系蛍光体とともに赤色系の光を発光可能な蛍光体を使用することにより発光装置の演色性を向上させることが可能である。
【００３４】
更に、本発明において、透光性封止部材中に単独であるいは蛍光物質に加えてフィラーを含有させても良い。具体的な材料は光拡散物質と同様であるが、光拡散物質と中心粒径が異なり、中心粒径が５μｍ以上１００μｍ以下のものをいう。前記窒化物半導体の積層体１０６の固定方法としては、積層体１０６の少なくとも一方の電極をリード電極にそれぞれ対向させ電気的に接続させる方法や、発光素子の基板側を接着剤により固定し発光素子の電極を導電性ワイヤによりリード電極と接続する方法を用いることができる。
【００３５】
（光反射部材３）
光反射部材３は、発光素子の近傍は曲面領域であるが、該曲面領域から上方に連続する領域は斜面でもよい。また、光反射部材３は、発光素子の外周を円形や台形、矩形に囲んでいる。図７には、複数の発光素子を光反射部材３が円形に囲んだ発光装置を示す。光反射部材の材料は、成形性に優れていることが好ましく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非結晶性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂等の有機部材や、ガラス等の無機部材を用いることができる。また、光反射部材の表面は、全反射光率を向上させるため、面精度Ｒａ２５μｍ（ＪＩＳ規格参照）以下が望ましい。光反射部材３の形成方法としては、樹脂を用いた射出成形や、板金、切削加工等がある。
【００３６】
前記光反射部材における曲面領域に、拡散剤が塗布又は含有されることで発光素子の近傍における反射輝度を向上させたものである。更に、前記曲面領域の任意点ｂ_０における傾斜面は、オフセット間隔を０．０５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．１〜１．５ｍｍで形成している。発光素子の発光点ａ_０から発せられた光を、前記任意点ｂ_０に達し、更に任意点ｂ_０で反射した後、前記発光素子の光軸ｚ上にあって前記光反射部材の最上面と高さ位置が等しい光軸点ｃ_０に集中させることで高輝度の平行光や点光を得ることができる。
【００３７】
本発明の実施の形態における発光装置は、光反射部材で反射した光を前記光軸点ｃ_０に集光させたものに、フレネルレンズやアウターレンズを積載することで発光素子からの放出光を平行光とすることできる。これにより、光の利用効率の高い導光板や信号灯を提供することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したごとく、本発明の発光装置は、１つの光源に限らず、複数の光源からの光を光反射部材で反射させ、且つ光軸点に集光させることで発光素子の近傍における暗部を低減させることができる。また、発光素子の輝度が向上することで、少ない数でも各発光素子の光を最大限に有効利用すると共にこれらの混合性を高め、暗部を低減させた均一光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態を示す発光装置の模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における反射部材の形状を示す模式的断面図である。
【図３】図３ａ、３ｂは、本発明の実施形態及び従来例における指向特性を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態を示す発光素子の模式的断面図である。
【図５】図５は、従来の発光装置を示す発光装置の模式的断面図である。
【図６】図６は、従来の発光装置を外部から見た模式的断面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態を示す発光装置の模式的立体図である。
【符号の説明】
１…実装基板、２…発光素子、３…反射部材、４…フレネルレンズ、１０１…パッケージ、１０２、１０３…リード電極、１０４…蛍光物質、１０５…透光性封止部材、１０６…窒化物半導体から成る積層体、１０７…導電性ワイヤ、１０８…発光面

Claims

素子実装基板上に実装された発光素子と、前記素子実装基板上に前記発光素子を囲むように配置された凹部形状の光反射部材と、を備えた発光装置であって、
前記光反射部材は、前記発光素子に対面する側壁の一部に、硫酸バリウムまたはポリテトラフロロエチレンが塗布されてなる曲面領域と、その曲面領域から上方に連続し光が取り出される方向に広がる斜面からなる領域とを有しており、
前記曲面領域は、前記発光素子の発光点ａ_０から横方向への距離が５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であって、高さ方向への距離が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である、発光素子の近傍に形成され、
前記曲面領域の任意点ｂ_０における傾斜面は、前記発光素子の発光点ａ_０から発せられた光が、前記任意点ｂ_０に達し、更に任意点ｂ_０で反射した後、その反射した光を前記発光素子の光軸ｚ上にあって前記光反射部材の最上面と高さ位置が等しい光軸点ｃ_０に集中させる傾斜面であることを特徴とする発光装置。
前記光反射部材は、ポリカーボネート、アクリル又はＡＢＳから選択された材料を含む請求項１に記載の発光装置。
前記発光素子および前記光反射部材の上部に、フレネルレンズが設けられている請求項１または２に記載の発光装置。
前記素子実装基板上には、複数の発光素子が実装されている請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置。