JP5407931B2

JP5407931B2 - Light emitting device and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP5407931B2
Application number: JP2010041622A
Authority: JP
Inventors: 貴志鷲巣
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: JP2011181550A

Description

本発明は発光装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device and a method for manufacturing the same.

従来から照明などの用途において、ＬＥＤ素子からの光を励起光として用いて蛍光体を発光させることで、白色光を得る発光装置が開発されている。
このような発光装置としては、例えば、ＬＥＤ素子から出射された青色光により黄色光を出射する蛍光体を用い、それぞれの光を混色させることで白色光とする発光装置や、ＬＥＤ素子から出射された紫外光により、青色、緑色、赤色の光を出射する蛍光体を用いて、蛍光体から出射された３色の光を混色させることで白色光とする発光装置などが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in applications such as lighting, a light emitting device that obtains white light by causing a phosphor to emit light using light from an LED element as excitation light has been developed.
As such a light emitting device, for example, a phosphor that emits yellow light by blue light emitted from an LED element is used, and a light emitting device that produces white light by mixing each light, or emitted from an LED element. There is known a light-emitting device that produces white light by mixing three colors of light emitted from a phosphor using a phosphor that emits blue, green, and red light by ultraviolet light.

このような発光装置の構成として、図７（ａ）に示すように、ＬＥＤ素子２０１上に溶媒等に分散させた蛍光体２０２を塗布乾燥した後に、硬化性樹脂２０３などにより封止することで発光装置としたものが開発されている。
しかしながら、ＬＥＤ素子に蛍光体を塗布する場合、ＬＥＤ素子上には配線が設けられるため、均一な塗布が困難であるという問題があった。また、塗布後に配線を保護するための封止材を設ける際に、塗布した蛍光体が封止材中に流出することで均一性が損なわれ、色ムラの原因となる場合があった。 As a structure of such a light emitting device, as shown in FIG. 7A, after applying and drying a phosphor 202 dispersed in a solvent or the like on the LED element 201, it is sealed with a curable resin 203 or the like. A light emitting device has been developed.
However, when the phosphor is applied to the LED element, there is a problem that uniform application is difficult because wiring is provided on the LED element. Moreover, when providing the sealing material for protecting wiring after application | coating, the apply | coated fluorescent substance flows out in a sealing material, and uniformity may be impaired and it may cause the color nonuniformity.

別の形態としては、図７（ｂ）に示すように、蛍光体２０２が分散された硬化性樹脂２０３により直接ＬＥＤ素子２０１を封止することで、発光装置としたものが開発されている。このような構成においても、封止材中で蛍光体が均一に分散された状態を保持するのは非常に困難であり、封止材の硬化中に蛍光体が沈殿することで均一性が損なわれ、色ムラの原因になる場合があった。 As another form, as shown in FIG.7 (b), what was set as the light-emitting device by sealing LED element 201 directly with the curable resin 203 in which the fluorescent substance 202 was disperse | distributed is developed. Even in such a configuration, it is very difficult to maintain a state in which the phosphor is uniformly dispersed in the encapsulant, and uniformity is impaired by the precipitation of the phosphor during the curing of the encapsulant. In some cases, this causes color unevenness.

近年では、これらの発光装置の用途が、自動車のヘッドライト等の高輝度が求められる領域に拡大していることもあり、白色ＬＥＤの高出力化が進行している。
しかし、それに伴ってＬＥＤ素子の発熱が増大し、発光装置の温度上昇を招いている。上述のように、ＬＥＤ素子上に蛍光体が直接塗布されるか、もしくは封止材に分散された形で直接ＬＥＤ素子上に設けられる場合には、ＬＥＤ素子の発熱により蛍光体が熱劣化する場合がある。
そのような場合、青色光と黄色光を混色させることで白色光を形成するタイプの発光装置の場合には、黄色光の発光が弱くなることで色のバランスが崩れ、色ムラや色調変化が発生する問題があった。他方、赤、緑、青の光を出射する蛍光体を用いて白色光を形成するタイプの発光装置の場合は、特定の色の蛍光体が劣化することで、色のバランスが崩れ、色ムラや色調変化が発生する場合があった。 In recent years, the use of these light-emitting devices has been expanded to areas where high brightness is required, such as automobile headlights, and the output of white LEDs has been increasing.
However, along with this, heat generation of the LED element increases, leading to a temperature rise of the light emitting device. As described above, when the phosphor is directly applied on the LED element or directly provided on the LED element in a form dispersed in the sealing material, the phosphor is thermally deteriorated due to heat generation of the LED element. There is a case.
In such a case, in the case of a light emitting device that forms white light by mixing blue light and yellow light, the light balance of the color is lost due to weak emission of yellow light, resulting in color unevenness and color tone change. There was a problem that occurred. On the other hand, in the case of a light emitting device that forms white light using phosphors that emit red, green, and blue light, the color balance is lost and color unevenness is caused by deterioration of the phosphors of a specific color. In some cases, color changes may occur.

そこで、この問題を解決するために、図７（ｃ）に示すように、ＬＥＤ素子２０１と蛍光体層２０２を分離して設け、蛍光体の温度上昇を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。また、ＬＥＤ素子と蛍光体層とを分離するその他の技術として、図７（ｄ）に示すように、外付けのレンズ２０４に素子収容部（凹部２０５）を設け、素子収容部の内周面に蛍光体層２０２を設けて、ＬＥＤ素子２０１を一体的に包囲するようにした技術がある（例えば、特許文献２参照）。 Therefore, in order to solve this problem, as shown in FIG. 7C, a method has been proposed in which the LED element 201 and the phosphor layer 202 are separately provided to suppress the temperature rise of the phosphor (for example, Patent Document 1). As another technique for separating the LED element and the phosphor layer, as shown in FIG. 7D, an element housing portion (concave portion 205) is provided in the external lens 204, and the inner peripheral surface of the element housing portion. There is a technique in which a phosphor layer 202 is provided to surround the LED element 201 integrally (see, for example, Patent Document 2).

特開２００７−６６９３９号公報JP 2007-66939 A 特開２００４−２６６１４８号公報JP 2004-266148 A

特許文献１の方法によれば、青色のＬＥＤ素子と黄色の蛍光体の発光点が分離するため、青色の光の配光角と黄色の光の配光角の違いに起因する色ズレや色ムラが発生するという問題があるが、特許文献２の方法によれば、ＬＥＤ素子と蛍光体とを直接接触することなく距離を近づけることができるため、配光角の違いによる色ズレや色ムラの発生を抑制可能である。 According to the method of Patent Document 1, since the light emitting points of the blue LED element and the yellow phosphor are separated, the color shift and color caused by the difference between the light distribution angle of blue light and the light distribution angle of yellow light. Although there is a problem that unevenness occurs, according to the method of Patent Document 2, since the distance can be reduced without direct contact between the LED element and the phosphor, color misregistration and unevenness due to a difference in light distribution angle. Can be suppressed.

しかしながら、特許文献２の技術によれば、単に、蛍光体やその他の物質（セラミックス前駆体など）を含む分散液を、凹部２０５に塗布して乾燥させるという構成，製造方法を採用していると考えられるため（特許文献２中の段落００２７参照）、分散液の乾燥工程中に蛍光体など比重の重い物質が凹部２０５の底部２０６に沈殿しやすく、底部２０６と側部２０７とで、蛍光体の厚みにバラツキが生じたり蛍光体の濃度に差が生じたりし、その結果、乾燥工程後の発光装置において色ズレや色ムラが発生するという新たな課題が生じると考えられる。
したがって、本発明の主な目的は、色ズレの発生と色ムラの発生とを抑制することができる発光装置及びその製造方法を提供することにある。 However, according to the technique of Patent Document 2, a configuration and a manufacturing method in which a dispersion liquid containing a phosphor and other substances (such as a ceramic precursor) is simply applied to the recess 205 and dried are employed. Because of this (see paragraph 0027 in Patent Document 2), a substance having a high specific gravity such as a phosphor is likely to settle on the bottom 206 of the recess 205 during the drying process of the dispersion, and the phosphor at the bottom 206 and the side 207 It is considered that there is a variation in the thickness of the light emitting device or a difference in the concentration of the phosphor, and as a result, there arises a new problem that color deviation or color unevenness occurs in the light emitting device after the drying process.
Therefore, a main object of the present invention is to provide a light emitting device and a method for manufacturing the same that can suppress the occurrence of color misregistration and color unevenness.

上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、
特定波長の光を出射するＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子の光が入射する光学素子と、
を有する発光装置において、
前記光学素子の光入射面には前記ＬＥＤ素子を収容可能な凹部が形成され、
前記凹部の底部と側部とには、セラミックスと蛍光体とを含有する蛍光体層が形成され、
前記凹部の底部と側部とで、前記蛍光体層中の蛍光体の濃度差が±１０質量％以内で、かつ、前記蛍光体層の厚みの比率が０．５≦（側部／底部）≦２であることを特徴とする発光装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
LED elements that emit light of a specific wavelength;
An optical element on which light of the LED element is incident;
In a light emitting device having
The light incident surface of the optical element is formed with a recess capable of accommodating the LED element,
A phosphor layer containing ceramics and phosphor is formed on the bottom and side of the recess,
The concentration difference of the phosphor in the phosphor layer is within ± 10% by mass between the bottom and the side of the recess, and the thickness ratio of the phosphor layer is 0.5 ≦ (side / bottom) There is provided a light emitting device characterized in that ≦ 2.

本発明の他の態様によれば、
特定波長の光を出射するＬＥＤ素子と、
前記ＬＥＤ素子の光が入射する光学素子とを有し、
前記光学素子の光入射面には前記ＬＥＤ素子を収容可能な凹部が形成され、
前記凹部にはセラミックスと蛍光体とを有する蛍光体層が形成された光学素子の製造方法において、
セラミックス前駆体と、セラミックス前駆体に対する重量比が５０〜９５質量％の蛍光体と、セラミックス前駆体と蛍光体との総和に対する重量比が６０質量％以下の溶媒とを、混合して所定の混合液を調製する工程と、
前記混合液を前記凹部に充填する工程と、
前記混合液の一部を前記凹部から吸引する工程と、
前記凹部を乾燥させ前記蛍光体層を形成する工程と、
を備えることを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the invention,
LED elements that emit light of a specific wavelength;
An optical element on which light of the LED element is incident,
The light incident surface of the optical element is formed with a recess capable of accommodating the LED element,
In the method of manufacturing an optical element in which a phosphor layer having a ceramic and a phosphor is formed in the recess,
A ceramic precursor, a phosphor having a weight ratio with respect to the ceramic precursor of 50 to 95% by mass, and a solvent having a weight ratio with respect to the sum of the ceramic precursor and the phosphor of 60% by mass or less are mixed and predetermined mixing is performed. A step of preparing a liquid;
Filling the concave portion with the mixed liquid;
Sucking a part of the mixed solution from the recess;
Drying the recess to form the phosphor layer;
A method for manufacturing a light-emitting device is provided.

本発明の一態様にかかる発光装置によれば、光学素子の凹部の底部と側部とで、蛍光体層の蛍光体の濃度差と蛍光体層の厚みの比率とを一定範囲内に収めるため、色ズレの発生と色ムラの発生とを抑制することができる。
他方、本発明の他の態様にかかる発光装置の製造方法によれば、セラミックス前駆体と蛍光体との総和に対する溶媒の重量比を６０質量％以下とし、蛍光体の重量比をセラミックス前駆体に対して５０〜９５質量％とした混合液を調製し、当該混合液を光学素子の凹部に充填し、吸引した後に乾燥させて蛍光体層を形成することにより、混合液の粘度を適度に保つとともに、蛍光体の分散性を向上させた状態で均一な塗膜を形成することが可能となり、凹部の底部と側部とで、蛍光体層の蛍光体の濃度差と蛍光体層の厚みの比率とを一定範囲内に収めることができ、その結果色ズレの発生と色ムラの発生とを抑制することができる。 According to the light emitting device according to one aspect of the present invention, the phosphor layer concentration difference and the phosphor layer thickness ratio are within a certain range between the bottom and the side of the concave portion of the optical element. The occurrence of color misregistration and color unevenness can be suppressed.
On the other hand, according to the method for manufacturing a light emitting device according to another aspect of the present invention, the weight ratio of the solvent to the sum of the ceramic precursor and the phosphor is 60% by mass or less, and the weight ratio of the phosphor is the ceramic precursor. On the other hand, a liquid mixture of 50 to 95% by mass is prepared, the liquid mixture is filled in the recesses of the optical element, sucked and then dried to form a phosphor layer, whereby the viscosity of the liquid mixture is kept moderate. In addition, it is possible to form a uniform coating film with improved phosphor dispersibility, and the difference in phosphor concentration in the phosphor layer and the thickness of the phosphor layer between the bottom and the side of the recess. The ratio can be kept within a certain range, and as a result, the occurrence of color misregistration and the occurrence of color unevenness can be suppressed.

発光装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a light-emitting device. 図１の凹部近傍の拡大図である。It is an enlarged view of the recessed part vicinity of FIG. 図１の凹部近傍の拡大図であって図２の変形例を示す図面である。FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of a recess in FIG. 発光装置の概略的な設計値を示す図面である。It is drawing which shows the schematic design value of a light-emitting device. 発光装置の製造方法を概略的に説明するための図面である。It is drawing for demonstrating schematically the manufacturing method of a light-emitting device. 発光装置の製造方法を概略的に説明するための図面である。It is drawing for demonstrating schematically the manufacturing method of a light-emitting device. 従来の発光装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the conventional light-emitting device.

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示す通り、発光装置１００は、主には、ＬＥＤチップ１と、ＬＥＤチップ１が固定されたマウント部材２と、集光レンズ３と、集光レンズ３に設けられた蛍光体層４と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the light emitting device 100 mainly includes an LED chip 1, a mount member 2 on which the LED chip 1 is fixed, a condenser lens 3, and a phosphor layer 4 provided on the condenser lens 3. And.

ＬＥＤチップ１はＬＥＤ素子の一例であり、特定波長の光（本実施形態では青色光）を出射するものである。
ＬＥＤチップ１としては、公知の青色ＬＥＤチップを用いることができる。
青色ＬＥＤチップとしては、Ｉｎ_xＧａ_1-xＮ系をはじめ既存のあらゆるものを使用することができる。青色ＬＥＤチップの発光ピーク波長は４４０〜４８０ｎｍのものが好ましい。
なお、ＬＥＤチップ１の出射光の波長及び蛍光体層４の出射光の波長は限定されず、ＬＥＤチップ１による出射光の波長と、蛍光体層４による出射光の波長とが補色関係にあり合成された光が白色光となる組合せであればものであれば、ＬＥＤチップ１として使用可能であるが、本発明の効果を得るためには、ＬＥＤチップ１の出射光及び蛍光体層４の出射光の波長はそれぞれ可視光であることが好ましい。
ＬＥＤチップ１の形態としては、基板上にＬＥＤチップを実装し、そのまま上方または側方に放射させるタイプ、又は、サファイア基板などの透明基板上に青色ＬＥＤチップを実装し、その表面にバンプを形成した後、裏返して基板上の電極と接続する、いわゆるフリップチップ接続タイプなど、どのような形態のＬＥＤチップでも適用することが可能だが、高輝度タイプやレンズ使用タイプの製造方法により適するフリップチップタイプがより好ましい。 The LED chip 1 is an example of an LED element, and emits light having a specific wavelength (blue light in the present embodiment).
As the LED chip 1, a known blue LED chip can be used.
As the blue LED chip, any existing one including In _x Ga _1-x N can be used. The emission peak wavelength of the blue LED chip is preferably 440 to 480 nm.
The wavelength of the emitted light from the LED chip 1 and the wavelength of the emitted light from the phosphor layer 4 are not limited, and the wavelength of the emitted light from the LED chip 1 and the wavelength of the emitted light from the phosphor layer 4 are complementary. As long as the synthesized light is a combination of white light, it can be used as the LED chip 1, but in order to obtain the effect of the present invention, the emitted light of the LED chip 1 and the phosphor layer 4 Each wavelength of the emitted light is preferably visible light.
As a form of the LED chip 1, the LED chip is mounted on the substrate and radiated upward or laterally, or the blue LED chip is mounted on a transparent substrate such as a sapphire substrate, and bumps are formed on the surface thereof. After that, it can be applied to any form of LED chip, such as flip chip connection type that flips over and connects to the electrode on the substrate, but it is suitable for manufacturing method of high brightness type or lens type Is more preferable.

マウント部材２は略平板状の部材であり、その上面中央には凹部２１が形成されている。凹部２１を形成する底面２１１は、略平坦な面とされ、内周側面は凹部２１の底面２１１からマウント部材２の上端縁に向けて拡径する傾斜面２１２となっている。傾斜面２１２には、例えばＡｌ、Ａｇ等のミラー部材が設けられていることが好ましい。
マウント部材２としては、特に限定はされないが、光反射性に優れ、ＬＥＤチップ１からの光に対して劣化しにくい材料を用いるのが好ましい。このようなマウント部材２の凹部２１を形成する底面２１１の略中央部にＬＥＤチップ１が固定（実装）されている。 The mount member 2 is a substantially flat plate member, and a recess 21 is formed at the center of the upper surface thereof. The bottom surface 211 forming the recess 21 is a substantially flat surface, and the inner peripheral side surface is an inclined surface 212 whose diameter increases from the bottom surface 211 of the recess 21 toward the upper end edge of the mount member 2. The inclined surface 212 is preferably provided with a mirror member such as Al or Ag.
The mount member 2 is not particularly limited, but it is preferable to use a material that is excellent in light reflectivity and hardly deteriorates with respect to the light from the LED chip 1. The LED chip 1 is fixed (mounted) at a substantially central portion of the bottom surface 211 forming the recess 21 of the mount member 2.

集光レンズ３は、光学素子の一例であって、詳しくはＬＥＤチップ１の上方に設けられ、ＬＥＤチップ１から出射された第１の所定波長の光（青色光）と、蛍光体層４から出射された第２の所定波長の光（黄色光）とを、集光させるためのものである。集光レンズ３は、低融点ガラスや金属ガラス等のガラス材料からなる両凸レンズである。 The condensing lens 3 is an example of an optical element. Specifically, the condensing lens 3 is provided above the LED chip 1, and the first predetermined wavelength light (blue light) emitted from the LED chip 1 and the phosphor layer 4. This is for condensing the emitted light (yellow light) of the second predetermined wavelength. The condenser lens 3 is a biconvex lens made of a glass material such as low-melting glass or metal glass.

集光レンズ３の入射面３１側は、ＬＥＤチップ１側に向けて突出している。突出した入射面３１の中央部には、下方が開口した箱状の凹部３２が形成されている。凹部３２にはＬＥＤチップ１が配置（収容）されている。凹部３２を形成する内壁面３２１（天面及び側面）には蛍光体層４が形成されている。凹部３２は、ＬＥＤチップ１の上方及び側方を覆っており、蛍光体層４もＬＥＤチップ１の上方及び側方を覆っている。好ましくは、蛍光体層４が設けられる内壁面３２１と、ＬＥＤチップ１の発光面の形状とが相似形となっている。
このように入射面３１は、凹部３２を形成する内壁面３２１と、凹部３２を囲んでマウント部材２の底面２１に当接する当接面３１４と、当接面３１４から集光レンズ３の周縁部へと拡径するように傾斜する傾斜面３１２と、傾斜面３１２に連続して設けられ集光レンズ３の周縁部に向けて延びる平坦な面３１３と、を備えている。
当接面３１４は平坦であり、マウント部材２の凹部２１の底面２１１に当接している。傾斜面３１２は、集光レンズ３の光軸が直交する面に対して傾斜している。周縁部の平坦な面３１３は、マウント部材２の上端縁と密着した状態で封止材６により接合されている。その結果、ＬＥＤチップ１からの光が外部へ漏れないようになっている。 The incident surface 31 side of the condenser lens 3 protrudes toward the LED chip 1 side. A box-shaped recess 32 having an opening at the bottom is formed at the center of the protruding entrance surface 31. The LED chip 1 is disposed (accommodated) in the recess 32. The phosphor layer 4 is formed on the inner wall surface 321 (the top surface and the side surface) that forms the recess 32. The recess 32 covers the upper side and the side of the LED chip 1, and the phosphor layer 4 also covers the upper side and the side of the LED chip 1. Preferably, the inner wall surface 321 provided with the phosphor layer 4 and the shape of the light emitting surface of the LED chip 1 are similar.
As described above, the incident surface 31 includes the inner wall surface 321 that forms the recess 32, the contact surface 314 that surrounds the recess 32 and contacts the bottom surface 21 of the mount member 2, and the peripheral portion of the condenser lens 3 from the contact surface 314. An inclined surface 312 that is inclined so as to increase in diameter, and a flat surface 313 that is provided continuously with the inclined surface 312 and extends toward the peripheral edge of the condenser lens 3.
The contact surface 314 is flat and contacts the bottom surface 211 of the recess 21 of the mount member 2. The inclined surface 312 is inclined with respect to a surface in which the optical axes of the condenser lenses 3 are orthogonal. The flat surface 313 at the peripheral edge is joined by the sealing material 6 in close contact with the upper end edge of the mount member 2. As a result, light from the LED chip 1 is prevented from leaking outside.

マウント部材２上に集光レンズ３が接合されており、凹部３２によってＬＥＤチップ１の全周囲が覆われている。その結果、マウント部材２と集光レンズ３との間に空間部７が形成される。
空間部７は、マウント部材２の底面２１１と集光レンズ３の凹部３２（蛍光体層４）との間の第１の空間部７１と、マウント部材２の底面２１１，傾斜面２１２と集光レンズ３の傾斜面３１２との間の第２の空間部７２とに、区画される。
ＬＥＤチップ１は第１の空間部７１の内部に密閉されており、外気の酸素や湿度による劣化が抑制されている。
第１及び第２の空間部７１，７２は気体が充填されて気体層Ｋとなっており、例えば窒素等の気体がパージされている。 The condensing lens 3 is joined on the mount member 2, and the entire periphery of the LED chip 1 is covered with the recess 32. As a result, a space 7 is formed between the mount member 2 and the condenser lens 3.
The space portion 7 condenses the first space portion 71 between the bottom surface 211 of the mount member 2 and the concave portion 32 (phosphor layer 4) of the condenser lens 3, the bottom surface 211, the inclined surface 212 of the mount member 2. It is partitioned into a second space 72 between the inclined surface 312 of the lens 3.
The LED chip 1 is sealed inside the first space portion 71, and deterioration due to oxygen and humidity in the outside air is suppressed.
The first and second space portions 71 and 72 are filled with gas to form a gas layer K, and for example, a gas such as nitrogen is purged.

ＬＥＤチップ１と蛍光体層４との間に気体層Ｋを設けることによって、ＬＥＤチップ１で発生した熱が蛍光体層４や封止材６に伝達しにくく、蛍光体の温度上昇による色調の変化を抑制し、蛍光体や封止材６の劣化を防止することが可能となり、蛍光体の発光強度が熱により低下することによる色ずれや色ムラを抑制するとともに、蛍光体が熱により経時劣化して失活することによる色ずれや色ムラも効果的に抑制することができる。
さらに、第２の空間部７２に気体層Ｋが形成されることから、図１中矢印Ｚで示すように、蛍光体層４から放射された光が傾斜面３１２により全反射され易く、蛍光体からの出射光の利用効率が高い配置となる。
なお、第２の空間部７２は形成されなくてもよく、集光レンズ３の傾斜面３１２とマウント部材２の傾斜面２１２とが当接するような構成であってもよい。 By providing the gas layer K between the LED chip 1 and the phosphor layer 4, the heat generated in the LED chip 1 is not easily transmitted to the phosphor layer 4 or the sealing material 6, and the color tone due to the temperature rise of the phosphor is increased. It is possible to suppress the change and prevent the phosphor and the sealing material 6 from being deteriorated, and suppress the color shift and color unevenness caused by the decrease in the emission intensity of the phosphor due to heat, and the phosphor is time-lapsed due to heat. Color misregistration and color unevenness due to deterioration and inactivation can also be effectively suppressed.
Further, since the gas layer K is formed in the second space 72, the light emitted from the phosphor layer 4 is easily totally reflected by the inclined surface 312 as shown by the arrow Z in FIG. It becomes arrangement | positioning with high utilization efficiency of the emitted light from.
Note that the second space portion 72 may not be formed, and the inclined surface 312 of the condenser lens 3 and the inclined surface 212 of the mount member 2 may be in contact with each other.

一方、集光レンズ３の光の出射面側の出射面３３は、略半球状をなしている。出射面３３の形状は、その他、ドーム状、非球面状、シリンドリカル形状など、集光特性や配光特性等を考慮して所望に設計された形状を任意に用いることができる。また、出射面３３側は、集光レンズ３の中央に窪みを有する形状なども、任意に用いることができる。厚さや直径なども、特に限定されるものではない。また、集光レンズ３の出射面３３を、集光性を持たせたフレネル構造とすることで集光レンズ３を薄型化することができ、発光装置１００を更に小型化することが可能となる。 On the other hand, the light exit surface 33 on the light exit surface side of the condenser lens 3 has a substantially hemispherical shape. As the shape of the emission surface 33, a shape designed in consideration of light collection characteristics, light distribution characteristics, and the like such as a dome shape, an aspherical shape, and a cylindrical shape can be arbitrarily used. Moreover, the shape which has a hollow in the center of the condensing lens 3 etc. can be arbitrarily used for the output surface 33 side. The thickness, diameter, etc. are not particularly limited. Moreover, the condensing lens 3 can be made thin by making the exit surface 33 of the condensing lens 3 have a Fresnel structure with condensing properties, and the light emitting device 100 can be further miniaturized. .

蛍光体層４は、ＬＥＤチップ１から出射される第１の所定波長の光を第２の所定波長に変換する蛍光体を有している。本実施の形態では、蛍光体層４は、ＬＥＤチップ１から出射される青色光を黄色光に変換するようになっている。
蛍光体層４は主に蛍光体とセラミックスとで構成された層である。本発明におけるセラミックスとは、焼結されることで形成された蛍光体以外の無機相を意味する。
蛍光体層４は、基本的には蛍光体が、セラミックスに対し５０〜９５質量％の重量比で分散されていることが好ましい。 The phosphor layer 4 has a phosphor that converts light having a first predetermined wavelength emitted from the LED chip 1 into a second predetermined wavelength. In the present embodiment, the phosphor layer 4 converts blue light emitted from the LED chip 1 into yellow light.
The phosphor layer 4 is a layer mainly composed of phosphor and ceramics. The ceramic in the present invention means an inorganic phase other than the phosphor formed by sintering.
In the phosphor layer 4, it is basically preferable that the phosphor is dispersed in a weight ratio of 50 to 95% by mass with respect to the ceramic.

＜蛍光体＞
蛍光体層４中の蛍光体としては、（Ａ１）又は（Ａ２）の工程と（Ｂ）の工程とを経て形成された焼結体が好ましく使用される。
（Ａ１）Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ａｌ、Ｌａ及びＧａの酸化物、又は高温で容易に酸化物になる化合物を、化学量論比で十分に混合して混合原料を得る。
（Ａ２）Ｙ、Ｇｄ、Ｃｅ、Ｓｍの希土類元素を化学量論比で酸に溶解した溶解液を蓚酸で共沈したものを焼成して得られる共沈酸化物と、酸化アルミニウム、酸化ガリウムとを混合して混合原料を得る。
（Ｂ）（Ａ１），（Ａ２）の各工程で得られた混合原料のいずれか一方に対し、フラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合して加圧し、成形体を得る。その後、成形体を坩堝に詰め、空気中１３５０〜１４５０℃の温度範囲で２〜５時間焼成して、蛍光体の発光特性を持った焼結体を得ることができる。 <Phosphor>
As the phosphor in the phosphor layer 4, a sintered body formed through the steps (A1) or (A2) and the step (B) is preferably used.
(A1) An oxide of Y, Gd, Ce, Sm, Al, La, and Ga, or a compound that easily becomes an oxide at a high temperature is sufficiently mixed in a stoichiometric ratio to obtain a mixed raw material.
(A2) a coprecipitated oxide obtained by calcining a solution obtained by coprecipitation of oxalic acid with a solution obtained by dissolving rare earth elements of Y, Gd, Ce, and Sm in an acid at a stoichiometric ratio with oxalic acid, aluminum oxide, gallium oxide, To obtain a mixed raw material.
(B) An appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride as a flux is mixed and pressed against any one of the mixed raw materials obtained in the steps (A1) and (A2) to obtain a molded body. Thereafter, the molded body is packed in a crucible and fired in the temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a sintered body having the light emission characteristics of the phosphor.

＜セラミックス前駆体＞
セラミックス前駆体としては、乾燥、焼結されてセラミックスを形成する溶液に含まれる溶媒、蛍光体以外の成分を意味している。 <Ceramics precursor>
The ceramic precursor means a component other than a solvent and a phosphor contained in a solution that is dried and sintered to form ceramics.

（無機微粒子分散液）
本発明における蛍光体層４を形成する為の溶液としては、セラミックス前駆体として、無機酸化物微粒子を含有する分散液中に蛍光体粒子を分散させた分散液が一例として挙げられる。無機微粒子分散液としては後述する調整方法により作成可能であり、１ｎｍ〜５００ｎｍの平均粒径の無機酸化物微粒子が５〜５０質量％の濃度で溶媒中に分散しているものが好ましく用いられる。
無機酸化物粒子としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム等の粒子が好ましく用いられ、分散媒としてはアルコール溶媒，水溶媒が使用可能である。アルコール溶媒と水溶媒との一方のみを単独で使用してもよいし、アルコール溶媒と水溶媒との両方を併用してもよい。アルコール溶媒としては、メタノール，エタノール，イソプロパノール（ＩＰＡ）などが使用可能である。この無機酸化物微粒子分散液に蛍光体粒子を所定の重量比で分散させた後に乾燥、焼結工程を経て蛍光体層４を形成することができる。この場合、セラミックス前駆体は、無機酸化物微粒子を指す。 (Inorganic fine particle dispersion)
Examples of the solution for forming the phosphor layer 4 in the present invention include a dispersion in which phosphor particles are dispersed in a dispersion containing inorganic oxide fine particles as a ceramic precursor. The inorganic fine particle dispersion can be prepared by an adjustment method described later, and preferably used is a dispersion of inorganic oxide fine particles having an average particle diameter of 1 nm to 500 nm in a solvent at a concentration of 5 to 50% by mass.
As the inorganic oxide particles, particles of silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, niobium oxide, zirconium oxide and the like are preferably used, and alcohol solvents and water solvents can be used as the dispersion medium. Only one of the alcohol solvent and the water solvent may be used alone, or both the alcohol solvent and the water solvent may be used in combination. As the alcohol solvent, methanol, ethanol, isopropanol (IPA) or the like can be used. After the phosphor particles are dispersed in the inorganic oxide fine particle dispersion at a predetermined weight ratio, the phosphor layer 4 can be formed through a drying and sintering process. In this case, the ceramic precursor refers to inorganic oxide fine particles.

（ゾル-ゲル溶液）
本発明における蛍光体層４を形成する為の溶液としては、いわゆるゾルゲル溶液といわれる溶液に蛍光体粒子を分散させた分散液を用いることもできる。ゾルゲル溶液とは、加水分解等の反応によりゲル化した後、ゲルを加熱、焼成することによりセラミックスが形成されるものであってもよいし、溶媒成分を揮発させることにより、ゲル化することなく直接セラミックスが形成されるものであってもよい。ゾルゲル溶液中には、セラミックス前駆体として、金属アルコキシドやポリシロキサン等の金属化合物が用いられる。
前者（ゾルゲル溶液）の場合、金属化合物は有機化合物でもよいし無機化合物でもよい。好ましい金属化合物としては、例えば、金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート、硝酸塩、酸化物などが挙げられる。中でも金属アルコキシドは、加水分解と重合反応によりゲル化し易いため好ましく、特にテトラエトキシシランが好ましく用いられる。また、複数種の金属化合物を組み合わせて使用してもよい。ゾルゲル溶液としては、上記金属化合物の他、加水分解用の水、溶媒、触媒等を適宜含有させることが好ましい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類が挙げられる。また、触媒として、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸、アンモニア等を用いることができる。例えば、金属化合物としてテトラエトキシシランを用いる場合、テトラエトキシシラン１００質量部に対して、エチルアルコール１３８質量部、純水５２質量部とすることが好ましい。この場合、ゲルを加熱する際の加熱温度は１５０℃〜２５０℃が好ましく、ＬＥＤチップ１等の劣化をより抑制する観点からは１５０℃〜２００℃とすることがより好ましい。また、金属化合物としてポロシロキサンを用いる場合、塗布後の加熱温度は１５０℃〜５００℃が好ましく、ＬＥＤチップ１等の劣化をより抑制する観点からは１５０℃〜３５０℃とすることがより好ましい。また、ゾルゲル溶液は、種々の目的により無機酸化物粒子を含有することができる。この場合、ゾルゲル溶液中のセラミックス前駆体は上述の金属化合物と無機酸化物粒子を意味しており、セラミックス前駆体の重量も無機酸化物粒子と金属化合物の総和を意味する。 (Sol-gel solution)
As a solution for forming the phosphor layer 4 in the present invention, a dispersion liquid in which phosphor particles are dispersed in a so-called sol-gel solution can also be used. A sol-gel solution may be one in which ceramics are formed by heating and baking the gel after gelation by a reaction such as hydrolysis, or without causing gelation by volatilizing the solvent component. The ceramic may be directly formed. In the sol-gel solution, a metal compound such as metal alkoxide or polysiloxane is used as a ceramic precursor.
In the former case (sol-gel solution), the metal compound may be an organic compound or an inorganic compound. Examples of preferable metal compounds include metal alkoxides, metal acetylacetonates, metal carboxylates, nitrates, and oxides. Of these, metal alkoxides are preferred because they are easily gelled by hydrolysis and polymerization reaction, and tetraethoxysilane is particularly preferred. A plurality of types of metal compounds may be used in combination. The sol-gel solution preferably contains water for hydrolysis, a solvent, a catalyst and the like as appropriate in addition to the metal compound. Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol. Moreover, as a catalyst, hydrochloric acid, a sulfuric acid, nitric acid, an acetic acid, a hydrofluoric acid, ammonia etc. can be used, for example. For example, when tetraethoxysilane is used as the metal compound, it is preferable to use 138 parts by mass of ethyl alcohol and 52 parts by mass of pure water with respect to 100 parts by mass of tetraethoxysilane. In this case, the heating temperature for heating the gel is preferably 150 ° C. to 250 ° C., and more preferably 150 ° C. to 200 ° C. from the viewpoint of further suppressing deterioration of the LED chip 1 and the like. Moreover, when using a polysiloxane as a metal compound, the heating temperature after application | coating has preferable 150 to 500 degreeC, and it is more preferable to set it as 150 to 350 degreeC from a viewpoint which suppresses deterioration of LED chip 1 grade | etc., More. The sol-gel solution can contain inorganic oxide particles for various purposes. In this case, the ceramic precursor in the sol-gel solution means the above-described metal compound and inorganic oxide particles, and the weight of the ceramic precursor also means the sum of the inorganic oxide particles and metal compound.

（ポリシラザン溶液）
本発明における蛍光体層４を形成する為の溶液としては、セラミックス前駆体としてポリシラザンを用いた溶液中に蛍光体粒子を分散させた分散液を用いることも可能である。
本発明で用いられるポリシラザンとは下記一般式（１）で表される化合物を表す。
（Ｒ^１Ｒ^２ＳｉＮＲ^３）_ｎ … （１）
式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ独立して水素原子またはアルキル基、アリール基、ビニル基、シクロアルキル基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１つは水素原子であり、好ましくはすべてが水素原子であり、ｎは１〜６０の整数を表す。
上述の一般式（１）の範囲で、ポリシラザンの分子形状はいかなる形状であってもよく、例えば、直鎖状または環状であってもよい。
上記一般式（１）に示すポリシラザンと必要に応じた反応促進剤を、適切な溶媒に溶かした溶液中に所定の重量比で蛍光体粒子を分散させた分散液を塗布し、加熱やエキシマ光処理、UV光処理を行うことで硬化した、耐熱性、耐光性の優れたセラミック膜を作成することができる。特に、１７０〜２３０ｎｍの範囲の波長成分を含むＵＶＵ放射線（例えばエキシマ光）を照射して硬化させた後に、加熱硬化を行うとさらに水分の浸透防止効果を向上させることができる。
反応促進剤としては酸、塩基などを用いることが好ましいが用いなくても良い。反応促進剤としては例えばトリエチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ,Ｎ-ジエチルエタノールアミン、Ｎ,Ｎ-ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、塩酸、シュウ酸、フマル酸、スルホン酸、酢酸やニッケル、鉄、パラジウム、イリジウム、白金、チタン、アルミニウムを含む金属カルボン酸塩などが挙げられるがこれに限られない。
反応促進剤を用いる場合に特に好ましいのは金属カルボン酸塩であり、添加量はポリシラザンを基準にして０．０１〜５ｍｏｌ％が好ましい添加量である。
溶媒としては脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン炭化水素、エーテル類、エステル類を使用することができる。好ましくはメチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルフルオライド、クロロホルム、四塩化炭素、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルブチルエーテルである。
また、ポリシラザン溶液中には、種々の目的で無機酸化物粒子を添加することもできる。この場合、ゾルゲル溶液中のセラミックス前駆体はポリシラザンと無機酸化物粒子、更に反応促進剤が含まれる場合は反応促進剤も含めた添加剤全てを意味しており、セラミックス前駆体の重量もポリシラザン、無機酸化物及び反応促進剤の総和を意味する。
また、ポリシラザン溶液におけるポリシラザン濃度は高い方が好ましいが、濃度の上昇はポリシラザンの保存期間の短縮につながるため、ポリシラザンは、溶媒中に５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下で溶解していることが好ましい。 (Polysilazane solution)
As a solution for forming the phosphor layer 4 in the present invention, it is possible to use a dispersion liquid in which phosphor particles are dispersed in a solution using polysilazane as a ceramic precursor.
The polysilazane used in the present invention represents a compound represented by the following general formula (1).
(R ¹ R ² SiNR ³ ) _n (1)
In the formula, each of R1, R2, and R3 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a vinyl group, or a cycloalkyl group, and at least one of R1, R2, and R3 is a hydrogen atom, preferably All are hydrogen atoms, and n represents an integer of 1 to 60.
In the range of the above general formula (1), the molecular shape of polysilazane may be any shape, for example, linear or cyclic.
A dispersion obtained by dispersing phosphor particles in a predetermined weight ratio in a solution obtained by dissolving the polysilazane represented by the general formula (1) and a reaction accelerator according to necessity in an appropriate solvent is applied, and heating or excimer light is applied. It is possible to create a ceramic film with excellent heat resistance and light resistance that has been cured by the treatment and UV light treatment. In particular, the effect of preventing penetration of moisture can be further improved by heat curing after irradiating and curing UVU radiation (eg, excimer light) containing a wavelength component in the range of 170 to 230 nm.
As the reaction accelerator, an acid, a base, or the like is preferably used, but it may not be used. Examples of reaction accelerators include triethylamine, diethylamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, triethylamine, hydrochloric acid, oxalic acid, fumaric acid, sulfonic acid, acetic acid, nickel, iron, palladium , Metal carboxylates including iridium, platinum, titanium, and aluminum, but are not limited thereto.
Particularly preferred when using a reaction accelerator is a metal carboxylate, and the addition amount is preferably 0.01 to 5 mol% based on polysilazane.
As the solvent, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogen hydrocarbons, ethers, and esters can be used. Preferred are methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, benzene, toluene, xylene, dimethyl fluoride, chloroform, carbon tetrachloride, ethyl ether, isopropyl ether, dibutyl ether, and ethyl butyl ether.
In addition, inorganic oxide particles can be added to the polysilazane solution for various purposes. In this case, the ceramic precursor in the sol-gel solution means polysilazane and inorganic oxide particles, and when a reaction accelerator is included, it means all additives including the reaction accelerator, and the weight of the ceramic precursor is also polysilazane, It means the sum of inorganic oxides and reaction accelerators.
The polysilazane concentration in the polysilazane solution is preferably high. However, since the increase in the concentration leads to a shortening of the polysilazane storage period, the polysilazane is preferably dissolved in the solvent at 5 wt% or more and 50 wt% or less.

図２に示す通り、集光レンズ３の凹部３２（内壁面３２１）は、底部３２２（底面）と側部３２３（側面）とで構成され、底部３２２と側部３２３とが全体的に（全面にわたり）蛍光体層４で被覆されている。
発光装置１００では、蛍光体層４が（１），（２）の２つの条件を同時に満たしている。
（１）凹部３２の底部３２２と側部３２３とで、蛍光体層４中の蛍光体の濃度差が±１０質量％以内である。
（２）凹部３２の底部３２２と側部３２３とで、蛍光体層４の厚みの比率が０．５≦（側部／底部）≦２である。 As shown in FIG. 2, the concave portion 32 (inner wall surface 321) of the condenser lens 3 includes a bottom portion 322 (bottom surface) and a side portion 323 (side surface), and the bottom portion 322 and the side portion 323 are entirely (entire surface). Covered) with a phosphor layer 4.
In the light emitting device 100, the phosphor layer 4 satisfies the two conditions (1) and (2) at the same time.
(1) The concentration difference of the phosphor in the phosphor layer 4 is within ± 10% by mass between the bottom portion 322 and the side portion 323 of the recess 32.
(2) The thickness ratio of the phosphor layer 4 between the bottom 322 and the side 323 of the recess 32 is 0.5 ≦ (side / bottom) ≦ 2.

（１）の条件に関し、蛍光体層４中の蛍光体濃度は、底部３２２の「中央部３２４」の蛍光体濃度を測定してこれを底部３２２の蛍光体濃度と、側部３２３の「中央部３２５」の蛍光体濃度を測定してこれを側部３２３の蛍光体濃度とする。底部３２２の蛍光体濃度と側部３２３の蛍光体濃度とを測定する場合は、各中央部３２４，３２５から蛍光体層４を削り取り、その削り片からエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いて構成成分の濃度比を測定する。
（２）の条件に関しても、蛍光体層４の厚みは、底部３２２の「中央部３２４」の蛍光体層４の厚み３２６を測定してこれを底部３２２の厚みと、側部３２３の「中央部３２５」の蛍光体の厚み３２７を測定してこれを側部３２３の厚みとする。蛍光体層４の厚みの比率は、厚み３２６，３２７を比較対象として、０．５≦（厚み３２７／厚み３２６）≦２の条件を満たすか否かを判断する。 With respect to the condition (1), the phosphor concentration in the phosphor layer 4 is determined by measuring the phosphor concentration at the “center portion 324” of the bottom portion 322 and calculating the phosphor concentration at the bottom portion 322 and the “center portion of the side portion 323. The phosphor concentration of the portion 325 ”is measured and this is used as the phosphor concentration of the side portion 323. When measuring the phosphor concentration at the bottom portion 322 and the phosphor concentration at the side portion 323, the phosphor layer 4 is scraped from each of the central portions 324, 325, and an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer is used from the scraped pieces. Measure the concentration ratio of the components.
With respect to the condition (2), the thickness of the phosphor layer 4 is determined by measuring the thickness 326 of the phosphor layer 4 at the “center portion 324” of the bottom portion 322 and measuring the thickness 326 of the bottom portion 322 and the “center” of the side portion 323. The thickness 327 of the phosphor of the portion 325 ”is measured, and this is used as the thickness of the side portion 323. The ratio of the thickness of the phosphor layer 4 is determined as to whether or not the condition of 0.5 ≦ (thickness 327 / thickness 326) ≦ 2 is satisfied with the thicknesses 326 and 327 as comparison targets.

なお、集光レンズ３の凹部３２を、図３に示す通り、ドーム状（半球状，半楕円球状など）に形成してもよい。
この場合、凹部３２を断面視して、凹部３２を、ＬＥＤチップ１の中心部１０（マウント部材２との接触面の中心部）から放射状に３等分する直線を引き、その中央部を底部３２２と、その両端部を側部３２３とする。 In addition, you may form the recessed part 32 of the condensing lens 3 in dome shape (hemispherical shape, semi-elliptical spherical shape etc.) as shown in FIG.
In this case, the concave portion 32 is viewed in cross section, and a straight line that divides the concave portion 32 radially into three equal parts from the central portion 10 of the LED chip 1 (the central portion of the contact surface with the mount member 2) is drawn. 322 and both end portions thereof are side portions 323.

続いて、発光装置１００の動作について説明する。 Next, the operation of the light emitting device 100 will be described.

ＬＥＤチップ１が集光レンズ３に向かって青色光を出射すると、この青色光は第１の空間部７１の気体層Ｋを介して蛍光体層４に入射する。すると、この青色光によって励起された蛍光体層４の蛍光体から黄色光が出射する。
その結果、蛍光体層４を透過した青色光と、蛍光体で生じた黄色光とが重ね合わされて、白色光が集光レンズ３の出射面３３から出射される。
このとき、集光レンズ３の傾斜面３１２が全反射リフレクタとして機能し光利用効率が向上する。
以上の発光装置１００は、自動車用のヘッドライトなどとして好適に使用することができる。 When the LED chip 1 emits blue light toward the condenser lens 3, the blue light enters the phosphor layer 4 via the gas layer K of the first space portion 71. Then, yellow light is emitted from the phosphor of the phosphor layer 4 excited by the blue light.
As a result, the blue light transmitted through the phosphor layer 4 and the yellow light generated by the phosphor are superimposed, and the white light is emitted from the emission surface 33 of the condenser lens 3.
At this time, the inclined surface 312 of the condenser lens 3 functions as a total reflection reflector, and the light use efficiency is improved.
The above light emitting device 100 can be suitably used as a headlight for an automobile or the like.

続いて、発光装置１００の好ましい設計について説明する。 Next, a preferred design of the light emitting device 100 will be described.

集光レンズ３の曲率Ｒ、屈折率ｎ、集光レンズ３の傾斜面３１２の角度θ（光軸に直交する面と傾斜面とのなす角度）の最適範囲は、式（３）の条件を満たすことが好ましい。
０．３＜ｎ・（√θ）／Ｒ^２＜５．０ … （３）
集光レンズ３の曲率Ｒ、傾斜面３１２の角度θが上記範囲内である場合には、集光レンズ３による屈折率効果と反射面による光路変化の効果のバランスが良く、光を効率良く正面方向に導くことができる。 The optimum range of the curvature R, the refractive index n of the condensing lens 3 and the angle θ of the inclined surface 312 of the condensing lens 3 (the angle formed between the surface orthogonal to the optical axis and the inclined surface) satisfies the condition of the expression (3). It is preferable to satisfy.
0.3 <n · (√θ) / R ² <5.0 (3)
When the curvature R of the condensing lens 3 and the angle θ of the inclined surface 312 are within the above ranges, the balance between the refractive index effect by the condensing lens 3 and the effect of changing the optical path by the reflecting surface is good, and the light is efficiently viewed from the front. Can lead to direction.

具体的に好ましい数値は次の通りである（図４参照）。
集光レンズ３の曲率Ｒが３．１５、屈折率ｎが１．５８、集光レンズ３の凹部３２の深さが０．２２ｍｍ以下、集光レンズ３の凹部３２の幅が√２ｍｍ、集光レンズ３の出射面３３と入射面３１との境界部から入射面３１の平坦な面３１３までの鉛直方向の高さが０．２５ｍｍである。
マウント部材２の幅が８ｍｍ、マウント部材２の凹部２１の幅が４．６ｍｍ、マウント部材２の凹部２１を形成する底面２１１の幅が２．０ｍｍである。
ＬＥＤチップ１は１ｍｍ角である。 Specifically preferable numerical values are as follows (see FIG. 4).
The curvature R of the condenser lens 3 is 3.15, the refractive index n is 1.58, the depth of the concave portion 32 of the condenser lens 3 is 0.22 mm or less, the width of the concave portion 32 of the condenser lens 3 is √2 mm, The vertical height from the boundary between the exit surface 33 and the entrance surface 31 of the optical lens 3 to the flat surface 313 of the entrance surface 31 is 0.25 mm.
The width of the mount member 2 is 8 mm, the width of the recess 21 of the mount member 2 is 4.6 mm, and the width of the bottom surface 211 forming the recess 21 of the mount member 2 is 2.0 mm.
The LED chip 1 is 1 mm square.

続いて、発光装置１００の製造方法について説明する。 Then, the manufacturing method of the light-emitting device 100 is demonstrated.

まず、図５（ａ）に示すように、複数の集光レンズ３が互いに周縁部で連続した状態で形成されてなる光学素子ユニット３０を成形する。
具体的には、ガラス基板の一方の面と、集光レンズ３の入射面３１側の形状に対応したキャビティを複数有する成形型（図示しない）との間に、集光レンズ３のガラス材料を充填して硬化させる。
その後、ガラス基板の他方の面と、集光レンズ３の出射面３３側の形状に対応したキャビティを複数有する成形型（図示しない）との間に、集光レンズ３のガラス材料を充填して硬化させた後、離型する。
これによって、ガラス基板の両面にレンズ部を有する複数の集光レンズ３が、その周縁部で互いに連続（連結）した状態の光学素子ユニット３０が成形される。
なお、光学素子ユニット３０の成形方法は、これに限らず周知のガラスモールド成形や射出成形等によって成形しても良い。 First, as shown in FIG. 5A, an optical element unit 30 is formed, in which a plurality of condensing lenses 3 are formed in a state where they are continuous with each other at the peripheral edge.
Specifically, the glass material of the condenser lens 3 is placed between one surface of the glass substrate and a mold (not shown) having a plurality of cavities corresponding to the shape of the condenser lens 3 on the incident surface 31 side. Fill and cure.
Thereafter, the glass material of the condenser lens 3 is filled between the other surface of the glass substrate and a mold (not shown) having a plurality of cavities corresponding to the shape of the condenser lens 3 on the exit surface 33 side. After curing, release.
As a result, the optical element unit 30 is formed in a state where the plurality of condensing lenses 3 having lens portions on both surfaces of the glass substrate are continuous (connected) to each other at the peripheral edge portions.
The molding method of the optical element unit 30 is not limited to this, and the optical element unit 30 may be molded by well-known glass mold molding, injection molding, or the like.

その後、図６に示すように、得られた光学素子ユニット３０を、凹部３２が上側に向くように配置する。
これとは別に、セラミックス前駆体，蛍光体，溶媒を混合した所定の混合液４０を調製する。すなわち、上記で説明した無機微粒子分散液，ゾル−ゲル溶液，ポリシラザン溶液などを調製する。セラミックス前駆体と蛍光体と溶媒とでは、溶媒の重量比を、セラミックス前駆体と蛍光体との総和に対し６０質量％以下とすることが好ましい。蛍光体層４の形成成分同士のセラミックス前駆体と蛍光体とでは、蛍光体の重量比を、セラミックスに対し５０〜９５質量％とすることが好ましい。溶媒としてはセラミックス前駆体が分散、溶解すれば、いずれの溶媒でも使用可能である。 Thereafter, as shown in FIG. 6, the obtained optical element unit 30 is arranged so that the concave portion 32 faces upward.
Separately, a predetermined mixed solution 40 in which a ceramic precursor, a phosphor, and a solvent are mixed is prepared. That is, the inorganic fine particle dispersion, sol-gel solution, polysilazane solution, and the like described above are prepared. In the ceramic precursor, the phosphor, and the solvent, the weight ratio of the solvent is preferably 60% by mass or less with respect to the total of the ceramic precursor and the phosphor. In the ceramic precursor of the phosphor layer 4 and the phosphor, the weight ratio of the phosphor is preferably 50 to 95% by mass with respect to the ceramic. Any solvent can be used as long as the ceramic precursor is dispersed and dissolved.

その後、図６（ａ）に示すように、所定量の混合液４０を、ディスペンサ５０から光学素子ユニット３０の凹部３２に滴下・充填する。この状態において、混合液４０は表面張力により凹部３２の底部３２２から側部３２３にかけて液面がやや上昇し、底部３２２がやや凹んだ状態となる。
その後、図６（ｂ）に示すように、混合液４０の一部（特に液体成分）を、マイクロピペッタ６０で凹部３２から吸引する（吸い取る）。
その後、凹部３２を乾燥させ、図６（ｃ）に示すように、凹部３２に対し蛍光体層４を形成する。凹部３２を乾燥させる工程では、好ましくは加熱処理を２段階にわける。１段階目の加熱では、３０℃以上５０℃未満の温度で３０〜６０分間予備加熱し、２段階目の加熱では、１００℃以上５００℃以下の温度で６０〜１８０分間本加熱する。 Thereafter, as shown in FIG. 6A, a predetermined amount of the mixed liquid 40 is dropped and filled from the dispenser 50 into the concave portion 32 of the optical element unit 30. In this state, the liquid level of the liquid mixture 40 slightly rises from the bottom 322 to the side 323 of the recess 32 due to surface tension, and the bottom 322 is slightly recessed.
Thereafter, as shown in FIG. 6B, a part (particularly a liquid component) of the mixed liquid 40 is sucked (absorbed) from the concave portion 32 by the micropipettor 60.
Then, the recessed part 32 is dried and the fluorescent substance layer 4 is formed with respect to the recessed part 32 as shown in FIG.6 (c). In the step of drying the recess 32, the heat treatment is preferably divided into two stages. In the first stage heating, preliminary heating is performed at a temperature of 30 ° C. or more and less than 50 ° C. for 30 to 60 minutes, and in the second stage heating, main heating is performed at a temperature of 100 ° C. or more and 500 ° C. or less for 60 to 180 minutes.

なお、図６の蛍光体層４を形成する工程では、集光レンズ３に形成した凹部３２の内壁面３２１に、予め、濡れ性を向上させる処理を施しておき、その上で混合液４０を滴下・充填して吸引し、乾燥させることが好ましい。
例えば、溶媒が親水性であれば、充填部も親水性であるほうが、濡れ性が良好となり、良質な膜を作成することができ、疎水性の場合も同様なことが言える。
親水性にする表面処理方法としては例えばコロナ処理に代表されるプラズマ放電処理やカップリング反応処理、オゾン処理、紫外線処理等があり、何れの処理方法を用いても良い。また適当なカップリング反応処理剤を用いることで疎水性に表面状態を変化させることが出来る。 In the step of forming the phosphor layer 4 in FIG. 6, the inner wall surface 321 of the concave portion 32 formed in the condenser lens 3 is previously subjected to a treatment for improving wettability, and then the mixed solution 40 is added thereto. It is preferable to drop, fill, suck and dry.
For example, if the solvent is hydrophilic, the filling portion is also more hydrophilic, so that the wettability is better and a good quality film can be formed.
Examples of the surface treatment method for making hydrophilic include plasma discharge treatment represented by corona treatment, coupling reaction treatment, ozone treatment, ultraviolet treatment, and the like, and any treatment method may be used. Moreover, the surface state can be changed to hydrophobicity by using an appropriate coupling reaction treatment agent.

一方、図５（ａ）に示すように、上面に複数の凹部２１が形成された基台２０を準備し、各凹部２１の底面２１１にＬＥＤチップ１をそれぞれ固定し、配線等を行っておく。
その後、図５（ｂ）に示すように、蛍光体層４がＬＥＤチップ１側を向くようにして、集光レンズ３の周縁部と基台２０の上端縁とを封止材６（図示略）によって接合する。接合の際には、第１の空間部７１と第２の空間部７２とに対し、それぞれ窒素等の気体をパージして気体層Ｋを形成する。
その後、１つのＬＥＤチップ１及び１つの集光レンズ３の単位毎に、隣り合う集光レンズ３の間及び基台２０を切断する。その結果、マウント部材２に、蛍光体層４を有する集光レンズ３が接合されてなる複数の発光装置１００が製造される。 On the other hand, as shown in FIG. 5A, a base 20 having a plurality of recesses 21 formed on the upper surface is prepared, the LED chip 1 is fixed to the bottom surface 211 of each recess 21, and wiring or the like is performed. .
After that, as shown in FIG. 5B, the peripheral portion of the condenser lens 3 and the upper end edge of the base 20 are connected to the sealing material 6 (not shown) so that the phosphor layer 4 faces the LED chip 1 side. ). At the time of bonding, a gas layer K is formed by purging the first space portion 71 and the second space portion 72 with a gas such as nitrogen.
Thereafter, for each unit of one LED chip 1 and one condenser lens 3, the space between adjacent condenser lenses 3 and the base 20 are cut. As a result, a plurality of light emitting devices 100 in which the condenser lens 3 having the phosphor layer 4 is bonded to the mount member 2 are manufactured.

以上の本実施形態によれば、混合液４０の調製に際しては蛍光体の重量比をセラミックス前駆体に対して５０〜９５質量％とし、溶媒の重量比を、セラミックス前駆体と蛍光体との総和に対し６０質量％以下とした混合液４０を凹部３２に滴下・充填した後にその一部を吸引するという特殊な製法を採用するため、蛍光体層４中でセラミックス中に蛍光体が適切に分散される。
その結果、凹部３２の底部３２２と側部３２３とで、蛍光体の濃度差と厚みの比率とが一定範囲内に収まる蛍光体層４を形成することができ、色ズレの発生と色ムラの発生とを抑制することができる（実施例参照）。
なお、ここでいう「色ズレ」とは、発光装置１００を正面から見た場合に、青色光，黄色光の混色による白色領域が形成されるが、その外側に蛍光体層４を透過した青色光による青色領域も同時に形成され、白色領域と青色領域との両方が形成される現象をいい、「色ムラ」とは、発光装置１００の発光面で色分布（青色光と黄色光とが点在する状態）が形成される現象をいう。 According to the above embodiment, when preparing the mixed liquid 40, the weight ratio of the phosphor is 50 to 95% by mass with respect to the ceramic precursor, and the weight ratio of the solvent is the sum of the ceramic precursor and the phosphor. In order to adopt a special manufacturing method in which a portion of the mixed liquid 40 of 60 mass% or less is dropped and filled in the recess 32 and then a part thereof is sucked, the phosphor is appropriately dispersed in the ceramic in the phosphor layer 4. Is done.
As a result, the phosphor layer 4 in which the phosphor concentration difference and the thickness ratio are within a certain range can be formed at the bottom 322 and the side 323 of the concave portion 32, and color misregistration and color unevenness can occur. Generation | occurrence | production can be suppressed (refer an Example).
The term “color shift” as used herein means that when the light emitting device 100 is viewed from the front, a white region is formed by a mixture of blue light and yellow light. A blue region due to light is also formed at the same time, and a phenomenon in which both a white region and a blue region are formed. “Color unevenness” is a color distribution (blue light and yellow light are dotted on the light emitting surface of the light emitting device 100). This is a phenomenon in which an existing state is formed.

（１）サンプルの作製
基本的には、図１と同様の構成を有する複数の発光装置を製造し、装置ごとに蛍光体層の構成に変更を加えた。
各構成の詳細は下記の通りである。 (1) Preparation of sample Basically, a plurality of light emitting devices having the same configuration as in FIG. 1 were manufactured, and the configuration of the phosphor layer was changed for each device.
Details of each component are as follows.

（１．１）ＬＥＤチップ
大きさが１０００μｍ×１０００μｍ×１００μｍの青色ＬＥＤチップを使用し、当該青色ＬＥＤチップをマウント部材に対しフリップチップ実装した。
（１．２）集光レンズ
出射面の曲率を３．１５と、屈折率ｎを１．５８と、凹部の深さを０．２２ｍｍと、凹部の幅を√２ｍｍとして、設計した集光レンズを使用した。 (1.1) LED chip A blue LED chip having a size of 1000 μm × 1000 μm × 100 μm was used, and the blue LED chip was flip-chip mounted on a mount member.
(1.2) Condensing lens A condensing lens designed with the exit surface having a curvature of 3.15, a refractive index n of 1.58, a recess depth of 0.22 mm, and a recess width of √2 mm. It was used.

（１．３）蛍光体の調製
下記蛍光体原料を充分に混合した混合物をアルミ坩堝に充填し、これにフラックスとしてフッ化アンモニウム等のフッ化物を適量混合し、水素含有窒素ガスを流通させた還元雰囲気中において、１３５０〜１４５０℃の温度範囲で２〜５時間焼成して焼成品（（Ｙ_０．７２Ｇｄ_０．２４）_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ_０．０４）を得た。
Ｙ_２Ｏ_３ … ７．４１ｇ
Ｇｄ_２Ｏ_３ … ４．０１ｇ
ＣｅＯ_２ … ０．６３ｇ
Ａｌ_２Ｏ_３ … ７．７７ｇ (1.3) Preparation of phosphor A mixture in which the following phosphor raw materials were sufficiently mixed was filled in an aluminum crucible, and an appropriate amount of fluoride such as ammonium fluoride was mixed therein as a flux, and hydrogen-containing nitrogen gas was circulated. In a reducing atmosphere, firing was performed at a temperature range of 1350 to 1450 ° C. for 2 to 5 hours to obtain a fired product ((Y _0.72 Gd _0.24 ) ₃ Al ₅ O ₁₂ : Ce _0.04 ).
Y ₂ O ₃ ... 7.41 g
Gd ₂ O ₃ 4.01 g
CeO ₂ ... 0.63 g
Al ₂ O ₃ ... 7.77 g

その後、得られた焼成品を、粉砕、洗浄、分離、乾燥して粒径５μｍ程度の所望の「蛍光体Ａ」を得た。
蛍光体Ａについて、組成を調べたところ、所望の蛍光体であることを確認でき、波長４６５ｎｍの励起光における発光波長を調べたところ、おおよそ波長５７０ｎｍにピーク波長を有していた。 Thereafter, the obtained fired product was pulverized, washed, separated, and dried to obtain a desired “phosphor A” having a particle size of about 5 μm.
When the composition of the phosphor A was examined, it was confirmed that the phosphor was a desired phosphor. When the emission wavelength of excitation light having a wavelength of 465 nm was examined, the peak wavelength was approximately 570 nm.

（１．４）無機酸化物の分散液の調製
１Ｌ（リットル）のステンレスポットに純水４００ｇを入れ、ＩＫＡ社製ウルトラタラックスＴ２５デジタルを用いて６０００ｒｐｍにて、酸化珪素（電気化学工業株式会社製SFP-20M，平均粒径300nm）６００ｇを５分かけて添加し、その後３００分間分散をおこなった。
その後、１０００ｇのイソプロパノールを添加し、バス温４０℃，２．０×１０^２ｔｏｒｒ（２．７×１０^４Ｐａ）の減圧下にて残質量が８００ｇとなるまでエバポレータにより溶媒除去する操作を３回繰り返し、最後にイソプロパノールを２００ｇ加えて総質量１０００ｇとし、「分散液Ｂ」を得た。 (1.4) Preparation of inorganic oxide dispersion liquid 400 g of pure water was put into a 1 L (liter) stainless steel pot, and silicon oxide (Electrochemical Industry Co., Ltd.) at 6000 rpm using an Ultra Turrax T25 Digital manufactured by IKA. (SFP-20M manufactured, average particle size 300 nm) (600 g) was added over 5 minutes, and then dispersed for 300 minutes.
Thereafter, 1000 g of isopropanol was added, and the operation of removing the solvent with an evaporator until the residual mass reached 800 g under reduced pressure at a bath temperature of 40 ° C. and 2.0 × 10 ² torr (2.7 × 10 ⁴ Pa) 3 Repeatedly, 200 g of isopropanol was finally added to make a total mass of 1000 g, and “Dispersion B” was obtained.

（１．５）サンプル１
１００ｇの分散液Ｂに対し、４０ｇの蛍光体Ａを添加・混合し、「蛍光体分散液Ｃ」を作製した。蛍光体分散液Ｃ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は２５．８％，４２．８％，２５．８％であった。
その後、蛍光体分散液Ｃを、集光レンズの凹部に滴下・充填して乾燥させ、１５０℃で１２０分焼成し、これを「サンプル１」とした。 (1.5) Sample 1
40 g of phosphor A was added to and mixed with 100 g of dispersion B to prepare “phosphor dispersion C”. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion C was 25.8%, 42.8%, and 25.8%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid C was dropped and filled into the concave portions of the condenser lens, dried, and baked at 150 ° C. for 120 minutes, and this was designated as “Sample 1”.

（１．６）サンプル２
サンプル１と同様の蛍光体分散液Ｃを作製し、蛍光体分散液Ｃを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、１５０℃で１２０分焼成し、これを「サンプル２」とした。 (1.6) Sample 2
A phosphor dispersion liquid C similar to that of sample 1 is prepared, and the phosphor dispersion liquid C is dropped and filled into the concave portion of the condenser lens, an excess amount is sucked, dried, and baked at 150 ° C. for 120 minutes. Was designated as “Sample 2”.

（１．７）サンプル３
１００ｇの分散液Ｂに対し、２４０ｇの蛍光体Ａを添加・混合し、「蛍光体分散液Ｄ」を作製した。蛍光体分散液Ｄ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は１１．７％，１７．６％，７０．５％であった。
その後、蛍光体分散液Ｄを、集光レンズの凹部に滴下・充填して乾燥させ、１５０℃で１２０分焼成し、これを「サンプル３」とした。 (1.7) Sample 3
240 g of phosphor A was added to and mixed with 100 g of dispersion B to prepare “phosphor dispersion D”. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion liquid D was 11.7%, 17.6%, and 70.5%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid D was dropped and filled into the concave portions of the condenser lens, dried, and baked at 150 ° C. for 120 minutes, and this was designated as “Sample 3”.

（１．８）サンプル４
サンプル１と同様の蛍光体分散液Ｄを作製し、蛍光体分散液Ｄを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、１５０℃で１２０分焼成し、これを「サンプル４」とした。 (1.8) Sample 4
A phosphor dispersion liquid D similar to that of sample 1 is prepared, and the phosphor dispersion liquid D is dropped and filled into the concave portion of the condenser lens, an excess amount is sucked, dried, and baked at 150 ° C. for 120 minutes. Was designated as “Sample 4”.

（１．９）サンプル５
１００ｇの分散液Ｂに対し、１４０ｇの蛍光体Ａを添加・混合し、「蛍光体分散液Ｅ」を作製した。蛍光体分散液Ｅ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は１６．６％，２５％，５８．４％であった。
その後、蛍光体分散液Ｅを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、１５０℃で１２０分焼成し、これを「サンプル５」とした。 (1.9) Sample 5
140 g of phosphor A was added to and mixed with 100 g of dispersion B to prepare “phosphor dispersion E”. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion E was 16.6%, 25%, and 58.4%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid E was dropped and filled into the concave portions of the condenser lens, an excess amount was sucked, dried, and baked at 150 ° C. for 120 minutes, and this was designated as “Sample 5”.

（１．１０）サンプル６
１００ｇの分散液Ｂに対し、５４０ｇの蛍光体Ａを添加・混合し、「蛍光体分散液Ｆ」を作製した。蛍光体分散液Ｆ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は９．４％，６．３％，８４．３％であった。
その後、蛍光体分散液Ｆを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、１５０℃で１２０分焼成し、これを「サンプル６」とした。 (1.10) Sample 6
540 g of phosphor A was added to and mixed with 100 g of dispersion B to prepare “phosphor dispersion F”. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion liquid F was 9.4%, 6.3%, and 84.3%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid F was dropped and filled into the concave portion of the condenser lens, and an excess amount was sucked, dried, and baked at 150 ° C. for 120 minutes, and this was designated as “Sample 6”.

（１．１１）サンプル７
ポロシロキサン分散液（ＣＩＫナノテック社製ＣＯＡＴ−ＡＴ）１ｇ中に蛍光体Ａを０．５６ｇ混合し、「蛍光体分散液Ｇ」を作製した。蛍光体分散液Ｇ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は５５．１％，８．９％，３６％であった。
その後、蛍光体分散液Ｇを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、３５０℃で１８０分焼成し、これを「サンプル７」とした。 (1.11) Sample 7
0.56 g of phosphor A was mixed in 1 g of a polysiloxane dispersion (COAT-AT manufactured by CIK Nanotech) to prepare “phosphor dispersion G”. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion liquid G was 55.1%, 8.9%, and 36%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid G was dropped and filled into the concave portion of the condenser lens, the excess amount was sucked, dried, and baked at 350 ° C. for 180 minutes, and this was designated as “Sample 7”.

（１．１２）サンプル８
ジブチルエーテル中に２０質量％のポリシラザンと微量の反応促進剤（パラジウム触媒）を含有するポリシラザン分散液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製アクアミカＮＬ１２０）１ｇ中に蛍光体Ａを０．８ｇ混合し、「蛍光体分散液Ｈ」を作製した。蛍光体分散液Ｈ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は４４．４％，１１．１％，４４．４％であった。
その後、蛍光体分散液Ｈを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、３５０℃で１８０分焼成し、これを「サンプル８」とした。 (1.12) Sample 8
0.8 g of phosphor A was mixed in 1 g of a polysilazane dispersion (AZAMICA NL120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) containing 20% by mass of polysilazane and a trace amount of a reaction accelerator (palladium catalyst) in dibutyl ether. A phosphor dispersion liquid H ”was prepared. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion liquid H was 44.4%, 11.1%, and 44.4%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid H was dropped and filled into the concave portion of the condenser lens, and an excess amount was sucked, dried, and baked at 350 ° C. for 180 minutes. This was designated as “Sample 8”.

（１．１３）サンプル９
ジブチルエーテル中に２０質量％のポリシラザンと微量の反応促進剤（アミン系触媒）を含有するポリシラザン分散液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製アクアミカＮＰ１２０）１ｇ中に蛍光体Ａを０．８ｇ混合し、「蛍光体分散液Ｉ」を作製した。蛍光体分散液Ｉ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は４４．４％，１１．１％，４４．４％であった。
その後、蛍光体分散液Ｉを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、３５０℃で１８０分焼成し、これを「サンプル９」とした。 (1.13) Sample 9
0.8 g of phosphor A is mixed in 1 g of a polysilazane dispersion (AZAMICA NP120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) containing 20% by mass of polysilazane and a trace amount of a reaction accelerator (amine catalyst) in dibutyl ether. A “phosphor dispersion I” was prepared. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion liquid I was 44.4%, 11.1%, and 44.4%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid I was dropped and filled into the concave portion of the condenser lens, and an excess amount was sucked, dried, and baked at 350 ° C. for 180 minutes. This was designated as “Sample 9”.

（１．１４）サンプル１０
ジブチルエーテル中に２０質量％のポリシラザンを含有するポリシラザン分散液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製アクアミカＮＮ１２０）１ｇ中に蛍光体Ａを０．８ｇ混合し、「蛍光体分散液Ｊ」を作製した。蛍光体分散液Ｊ中の溶媒，セラミックス前駆体，蛍光体の比率（質量％）は４４．４％，１１．１％，４４．４％であった。
その後、蛍光体分散液Ｊを、集光レンズの凹部に滴下・充填して余分量を吸引し、乾燥させ、３５０℃で１８０分焼成し、これを「サンプル１０」とした。 (1.14) Sample 10
0.8 g of phosphor A was mixed in 1 g of a polysilazane dispersion containing 20% by mass of polysilazane in dibutyl ether (Aquamica NN120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) to prepare “phosphor dispersion J”. The ratio (mass%) of the solvent, the ceramic precursor, and the phosphor in the phosphor dispersion liquid J was 44.4%, 11.1%, and 44.4%.
Thereafter, the phosphor dispersion liquid J was dropped and filled into the concave portion of the condensing lens, the excess amount was sucked, dried, and baked at 350 ° C. for 180 minutes. This was designated as “Sample 10”.

（２）サンプルの評価
（２．１）厚みのバラツキ
各サンプルの蛍光体層を特定の箇所（凹部の底部中央部と側部中央部）で削り落とし、底部と側部とで、削る前後での深さの差を測定し、蛍光体層の厚みの比率（＝側部／底部）（％）を算出した。
測定装置としてミツトヨ製測定顕微鏡ＭＦ−Ａ５０５Ｈを使用した。
算出結果を表１に示す。 (2) Sample evaluation (2.1) Thickness variation Before and after shaving off the phosphor layer of each sample at a specific location (bottom center portion and side center portion of the recess) and at the bottom and side portions The difference in depth was measured, and the ratio of the thickness of the phosphor layer (= side / bottom) (%) was calculated.
A Mitutoyo measuring microscope MF-A505H was used as a measuring device.
The calculation results are shown in Table 1.

（２．２）濃度のバラツキ
各サンプルの蛍光体層を特定の箇所（凹部の底部中央部と側部中央部）で削り落とし、底部と側部とで、蛍光体層の構成成分の濃度比を測定し、蛍光体層の濃度差（質量％）を算出した。
測定装置としてＥＤＸ（エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置）を用いた。
算出結果を表１に示す。 (2.2) Concentration variation The phosphor layer of each sample is scraped off at a specific location (the center of the bottom and the center of the side), and the concentration ratio of the constituent components of the phosphor layer at the bottom and the side. Was measured, and the concentration difference (% by mass) of the phosphor layer was calculated.
EDX (energy dispersive X-ray fluorescence analyzer) was used as a measuring device.
The calculation results are shown in Table 1.

（２．３）色ズレの有無
発光点から一定距離で写る光の色を目視で観察し、色ズレの発生の有無を調べた。一般に、発光点から離れるほど色ズレは顕著になるので、優れた発光装置ほど発光点から離れても色ズレは発生しないと判断することができる。
調べた結果を表１に示す。
表１中、◎，○，△，×の基準は下記の通りである。
「◎」…３ｍ以上の距離でも色ズレが確認されない
「○」…３ｍ以上の距離で色ズレが確認される
「△」…１．５ｍ以上〜３ｍ未満の距離で色ズレが確認される
「×」…０．５ｍ以上〜１．５ｍ未満の距離で色ズレが確認される (2.3) Presence / absence of color shift The color of light reflected at a certain distance from the light emitting point was visually observed to check for the occurrence of color shift. Generally, the color shift becomes more conspicuous as the distance from the light emitting point increases. Therefore, it can be determined that the color shift does not occur even when the light emitting device is farther away from the light emitting point.
The examination results are shown in Table 1.
In Table 1, the criteria for ◎, ○, △, × are as follows.
“◎”… No color misregistration is confirmed even at a distance of 3 m or more. “◯”… Color misregistration is confirmed at a distance of 3 m or more. “△”… Color misregistration is confirmed at a distance of 1.5 m or more to less than 3 m. X ": Color shift is confirmed at a distance of 0.5 m to less than 1.5 m

（２．４）色ムラの有無
光源（発光装置）から一定の距離をあけた位置に向けて光照射し、その位置で目視により色ムラの具合を調べた。
「色ムラ」とは、発光面内の色分布を意味しており、発光点から離れるほど光源の面積の影響は小さくなり、色ムラの影響は小さくなる。
調べた結果を表１に示す。
表１中、◎，○，△，×の基準は下記の通りである。
「◎」…光源から５ｃｍ未満の位置でも色ムラが確認されない
「○」…光源から５ｃｍの位置で色ムラが確認される
「△」…光源から１０ｃｍの位置で色ムラが確認される
「×」…光源から２０ｃｍの位置で色ムラが確認される (2.4) Presence / absence of color unevenness Light was irradiated toward a position at a certain distance from the light source (light emitting device), and the state of color unevenness was examined visually at that position.
“Color unevenness” means a color distribution in the light emitting surface, and as the distance from the light emitting point increases, the influence of the area of the light source decreases and the influence of the color unevenness decreases.
The examination results are shown in Table 1.
In Table 1, the criteria for ◎, ○, △, × are as follows.
“◎”: Color unevenness is not confirmed even at a position less than 5 cm from the light source “◯”: Color unevenness is confirmed at a position 5 cm from the light source “Δ”: Color unevenness is confirmed at a position 10 cm from the light source “×” "... Color unevenness is confirmed at a position of 20 cm from the light source."

（３）まとめ
表１に示す通り、サンプル１〜３では色ズレ，色ムラの発生が顕著であるのに対し、サンプル４〜１０では結果が良好であった。
この結果から、蛍光体層の蛍光体の濃度差と蛍光体層の厚みの比率とを一定範囲内に収めることは、色ズレの発生と色ムラの発生とを抑制するのに有用であることがわかる。 (3) Summary As shown in Table 1, in Samples 1 to 3, the occurrence of color shift and color unevenness was remarkable, whereas in Samples 4 to 10, the results were good.
From this result, it is useful to suppress the occurrence of color misregistration and color unevenness to keep the phosphor layer concentration difference and the phosphor layer thickness ratio within a certain range. I understand.

１ＬＥＤチップ
１０中心部
２マウント部材
２１凹部
２１１底面
２１２傾斜面
３集光レンズ
３１入射面
３１２傾斜面
３１３平坦な面
３１４当接面
３２凹部
３２１内壁面
３２２底部
３２３側部
３２４，３２５中央部
３２６，３２７厚み
３３出射面
４蛍光体層
６封止材
７空間部
７１第１の空間部
７２第２の空間部
３０光学素子ユニット
４０ディスペンサ
５０混合液
６０マイクロピペッタ
１００発光装置
２０１ＬＥＤ素子
２０２蛍光体（蛍光体層）
２０３硬化性樹脂
２０４レンズ
２０５凹部
２０６底部
２０７側部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED chip 10 Center part 2 Mount member 21 Recessed part 211 Bottom surface 212 Inclined surface 3 Condensing lens 31 Incident surface 312 Inclined surface 313 Flat surface 314 Contact surface 32 Recessed part 321 Inner wall surface 322 Bottom part 323 Side part 324,325 Central part 326 , 327 Thickness 33 Emission surface 4 Phosphor layer 6 Sealing material 7 Space portion 71 First space portion 72 Second space portion 30 Optical element unit 40 Dispenser 50 Mixed liquid 60 Micropipette 100 Light emitting device 201 LED element 202 Fluorescence Body (phosphor layer)
203 Curable resin 204 Lens 205 Concave portion 206 Bottom portion 207 Side portion

Claims

LED elements that emit light of a specific wavelength;
An optical element on which light of the LED element is incident;
In a light emitting device having
The light incident surface of the optical element is formed with a recess capable of accommodating the LED element,
A phosphor layer made only of ceramics and phosphor is formed on the bottom and side of the recess,
The concentration difference of the phosphor in the phosphor layer is within ± 10% by mass between the bottom and the side of the recess,
And the ratio of the thickness of the said fluorescent substance layer is 0.5 <= (side part / bottom part) <= 2, The light-emitting device characterized by the above-mentioned.

2. The light emitting device according to claim 1, wherein the ceramic includes a sintered body of one or more inorganic oxide particles selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, niobium oxide, and zirconium oxide. .

The light emitting device according to claim 1, wherein the ceramic includes a cured product of polysiloxane or polysilazane.

The method for manufacturing a light emitting device according to claim 1,
A ceramic precursor, a step of preparing a fluorescent body, and a Solvent and mixed to the mixed-solution,
Filling the concave portion with the mixed liquid;
Sucking a part of the mixed solution from the recess;
Drying the recess to form the phosphor layer;
A method for manufacturing a light-emitting device.

In the manufacturing method of the light-emitting device according to claim 4 ,
The step of drying the recess includes
Preheating for 30 to 60 minutes at a temperature of 30 ° C. or higher and lower than 50 ° C .;
A main heating step at a temperature of 100 ° C. or more and 500 ° C. or less for 60 to 180 minutes;
A method for manufacturing a light-emitting device, comprising: