JP5440064B2 - 照明装置 - Google Patents

照明装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5440064B2
JP5440064B2 JP2009216143A JP2009216143A JP5440064B2 JP 5440064 B2 JP5440064 B2 JP 5440064B2 JP 2009216143 A JP2009216143 A JP 2009216143A JP 2009216143 A JP2009216143 A JP 2009216143A JP 5440064 B2 JP5440064 B2 JP 5440064B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
phosphor
red
light emitting
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009216143A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010123918A (ja
Inventor
剛 小▲柳▼津
光三 小川
淨子 川島
晶子 高橋
春樹 武井
絵梨果 竹中
Original Assignee
東芝ライテック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2008271329 priority Critical
Priority to JP2008271329 priority
Application filed by 東芝ライテック株式会社 filed Critical 東芝ライテック株式会社
Priority to JP2009216143A priority patent/JP5440064B2/ja
Publication of JP2010123918A publication Critical patent/JP2010123918A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5440064B2 publication Critical patent/JP5440064B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V31/00Gas-tight or water-tight arrangements
    • F21V31/04Provision of filling media
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
    • F21V3/10Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by coatings
    • F21V3/12Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by coatings the coatings comprising photoluminescent substances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L51/00, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L51/00, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L51/00, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L51/00, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/507Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin

Description

この発明は、例えば、LED(発光ダイオード)などの発光素子から青色の光または紫外光を発光して、この光で別の色の蛍光体を励起して異なる色を発光させ、これら異なる色の光を混色した照明光を射出する照明装置に関する。
一般に製品化されている発光ダイオードは、LEDチップを透光性の樹脂でモールドした構造を有する。また、この種の発光ダイオードとして、例えば、青色の光を発光するLEDチップを封止したモールド樹脂中に黄色蛍光体(主に青色の光で励起されて主に黄色の光を発光する蛍光体)を混入した発光ダイオードが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1の発光ダイオードは、LEDチップが発光した青色の光と、この青色の光によって励起された黄色蛍光体が発光した黄色の光と、を混ぜ合わせて、演色性の高い白色光を発光する。
特開平5−152609号公報
しかし、特許文献1の発光ダイオードでは、モールド樹脂がLEDチップを封止する機能と蛍光体層としての機能を担うため、いずれか一方の機能を満足させようとしてモールド樹脂の材質、厚さ、黄色蛍光体の濃度などを設計すると、他方の機能を必ずしも満足させることができなくなる。例えば、水分や腐食性ガスの浸入を防止するのに最適な厚さでLEDチップをモールドすると、蛍光体層における色変換(波長変換)効率を最適化できなくなる可能性がある。
また、特許文献1の発光ダイオードは、モールド樹脂に黄色蛍光体を混入しているため、黄色蛍光体に欠陥が生じたりモールド中に気泡が生じたりした場合、当該発光ダイオードを破棄せざるを得なくなる。つまり、特許文献1の発光ダイオードは、モールド樹脂に複数の機能を持たせたことで歩留まりが悪くなっている。
この発明の目的は、LEDチップを確実に封止でき、所望する色変換性能を発揮でき、歩留まりを高めることができる照明装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の照明装置は、青色の光を発光する複数の発光素子と、これら複数の発光素子を実装した基板と、上記複数の発光素子を上記基板に封止した透光性を有する封止部材と、透光性を有するカバー部材の裏面に蛍光体層を設け、この蛍光体層が上記封止部材に対向するように重ねた色変換ユニットと、を有し、上記蛍光体層は、上記青色の光によって励起されて赤色の光を発光する赤色蛍光体を透明基材中に分散しドット状に形成された赤色蛍光体領域と、上記青色の光によって励起されて赤色以外の色の光を発光する黄色蛍光体を透明基材中に分散した黄色蛍光体領域と、に区分けされ、上記黄色蛍光体領域は、上記複数の発光素子のそれぞれに向き合い、上記赤色蛍光体領域は、上記複数の発光素子のうちの隣り合う2つの発光素子の間において上記基板に向き合うように、上記カバー部材の裏面に沿って設けられ、上記赤色蛍光体領域が占める面積が上記黄色蛍光体領域が占める面積より小さい。
この発明の照明装置は、上記のような構成および作用を有しているので、LEDチップを確実に封止でき、所望する色変換性能を発揮でき、歩留まりを高めることができる。
図1は、この発明の第1の実施の形態に係る照明装置を示す概略図である。 図2は、図1の照明装置をII-II線で切断した断面図である。 図3は、この発明の第2の実施の形態に係る照明装置を示す断面図である。 図4(A)(B)は、それぞれ、図3の照明装置に組み込まれた色変換ユニットの一例を裏面側から見た概略図である。 図5は、この発明の第3の実施の形態に係る照明装置を表面側から見た平面図である。 図6は、図5の照明装置をVI-VI線で切断した部分断面図である。 図7は、図6で隣接した2つの発光素子の間で照度を測定した結果を発光素子間ピッチをパラメータとして示したグラフである。
以下、図1及び図2を参照して本発明の第1の実施の形態に係る照明装置1について説明する。この照明装置1は、一般照明の分野に用いられる。
図1に示すように、照明装置1は、例えば、COB(chip on board)型の発光モジュール2と、点灯装置21と、を含む。本実施の形態の発光モジュール2は、縦横30mm×30mm程度の比較的小さな矩形ブロック状に形成されている。
発光モジュール2は、発光アセンブリ3と色変換ユニット11を有する。発光アセンブリ3と色変換ユニット11は、図2に示すように、接着層15を介して接着されている。
発光アセンブリ3は、矩形板状のプリント配線板5(基板)と、複数の発光素子7と、矩形枠状の枠部材8と、封止部材9と、を有する。色変換ユニット11は、矩形板状のカバー部材12と、蛍光体層13、とを有する。以下の説明では、図2においてプリント配線板5の下側を裏面側と称し、カバー部材12の上側を表面側と称する。
発光アセンブリ3のプリント配線板5の表面には、図示しない回路パターンが銅箔等により形成されている。そして、この回路パターンの両端には、図1に示す電極6a、6bが設けられている。2つの電極6a、6bは、プリント配線板5の周縁部まで延出されている。
発光素子7は、例えば、半導体発光素子であり、本実施の形態では、460nmの主波長を有して青色の光を発するLEDチップを発光素子7として用いた。青色の光とは、可視光のうち比較的波長の短い光を指し、ここでは紫外光を含むものとする。
複数の発光素子7は、図1に示すように、プリント配線板5の表面全域に縦横に整列して実装されている。本実施の形態では、複数の発光素子7を、図示しないボンディングワイヤ等により、上述した回路パターンに対して直列に接続した。なお、複数の発光素子7は、フリップチップによってプリント配線板5の表面に実装しても良く、ダイボンディングによってプリント配線板5の表面に実装しても良い。
枠部材8は、プリント配線板5より一周り小さい矩形枠状に形成されており、全ての発光素子7を囲んでプリント配線板5の表面周縁部に密着して取り付けられている。上述した回路パターンの電極6a、6bは、枠部材8の外側に導出されている。枠部材8は、その内側の側面で光を反射し易いように、例えば白色の合成樹脂等で形成することが好ましい。
封止部材9は、上述した枠部材8で囲った複数の発光素子7を封止するように、枠部材8の内側に充填される。封止部材9の表面は、枠部材8のプリント配線板5から離間した先端面と面一に連続している。この封止部材9は、外部から水分や腐食性ガスなどが浸入することを防止する封止機能を担っている。
その上、封止部材9は、発光素子7から発光された青色の光を透過させる必要があるため、透光性を有する材料によって形成されている。本実施の形態では、封止部材9を透明なシリコーン樹脂で形成した。この他に、封止部材9として、透明なシリコーンゴムを用いることができ、透明ガラスや透光性セラミックなどの他の透光性材料を用いることもできる。いずれにしても、この封止部材9は、発光素子7や配線パターンの封止機能だけを担うものであるため、封止部材9には後述する蛍光体は混入されていない。
一方、発光アセンブリ3の表面側に重ねられる色変換ユニット11のカバー部材12は、図1および図2に示すように、プリント配線板5と略同じ大きさの矩形板状に形成されている。このカバー部材12も、発光アセンブリ3からの光を良好に透過させる必要があるため、透光性を有する材料によって形成されている。本実施の形態では、カバー部材12を透明な強化ガラスで形成した。なお、このカバー部材12の表裏面の内、少なくとも裏面は、平らな面にされている。
この他に、カバー部材12は、アクリルやポリカーボネートなどの比較的硬度の高い樹脂によって形成することもできる。特に、本実施の形態のカバー部材12は、照明装置1の発光側の表面を覆う外殻部材となるため、透光性に優れているだけではなく、傷が付き難く割れ難い耐候性に優れた材料によりカバー部材12を形成することが望ましい。
このため、本実施の形態では、カバー部材12として強化ガラスを選択したが、カバー部材12を照明装置1の外殻にしない場合には、後述する透過光の反射損の問題を考慮して、上述した発光アセンブリ3の封止部材9や後述する蛍光体層13の透明基材と同程度の屈折率を有する透明な材料を選択することが望ましい。
蛍光体層13は、上述したカバー部材12の裏面に印刷され、発光アセンブリ3の表面側に色変換ユニット11を重ねた状態で、少なくとも封止部材9の表面を覆う大きさに形成されている。本実施の形態では、この蛍光体層13をスクリーン印刷によりカバー部材12の裏面に形成した。本実施の形態の蛍光体層13は、その透明基材、例えば透明なシリコーン樹脂中に、粒子状の黄色蛍光体を均一に分散して含んでいる。
ここで言う黄色蛍光体とは、発光素子7から発光される上述した青色の光を吸収して励起され、主に黄色の光を発光する蛍光体のことを指す。また、ここで言う黄色の光とは、緑色の光を含み、青色の光より波長が長く後述する赤色の光より波長の短い中間の色の光を指す。このような中間の色の光を発光する黄色蛍光体として、例えば、CaSc:Ce等の酸化物蛍光体、又は(Ba,Sr)SiO:Euや(Ba,Sr,Mg,Ca)SiO:Eu等のシリケート系やサイアロン系の蛍光体、或いはYAG,(Ca,Sr,Ba)SiON:Eu、チオガレートなどがある。
蛍光体層13の透明基材は、後述する透過光の反射損を抑制するため、上述した封止部材9(およびカバー部材12)の屈折率に近い屈折率を有する材料を用いることが望ましい。また、蛍光体層13を透過する青色の光の強度分布、および黄色蛍光体から発光された黄色の光の強度分布が、カバー部材12の表面側で観測したとき、カバー部材12の表面内で均一になるように、黄色蛍光体を透明基材中で均一に分散させることが重要である。
接着層15は、透光性を有する樹脂材料を主成分とする材料によって形成されている。この種の樹脂材料として、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂がある。接着層15は、発光アセンブリ3の封止部材9の表面と色変換ユニット11の蛍光体層13を隙間無く密着させて接着している。
つまり、発光アセンブリ3の表面側、すなわち青色の光を射出する側に、接着層15を介して、色変換ユニット11が積層されている。このため、各発光素子7から発光された青色の光は、透明な接着層15を透過した後、蛍光体層13に入射して、カバー部材12を介して射出されることになる。
上記のような接着層15を用いて発光アセンブリ3に色変換ユニット11を貼り合せたことで、封止部材9と蛍光体層13の間に空気層が存在しなくなる。これにより、封止部材9と接着層15との間、および接着層15と蛍光体層13との間における熱の伝導効率を高めることができる。
つまり、空気層を無くすことで、複数の発光素子7を点灯させた際に発生する熱を、封止部材9、接着層15、および蛍光体層13を介して、カバー部材12に良好に伝導することができる。また、カバー部材12の裏面に蛍光体層13を印刷することで、カバー部材12と蛍光体層13との間の密着性を確保でき、複数の発光素子7から発生する熱、および後述するように黄色蛍光体が励起されて発光する際に僅かに発生する熱を、カバー部材12に良好に伝導することができる。言い換えると、本実施の形態によると、照明装置1の光の照射側、すなわちカバー部材12の表面側からの放熱構造を実現できる。
また、上述した接着層15を用いて封止部材9と蛍光体層13を密着させることにより、封止部材9と接着層15との間の界面、および接着層15と蛍光体層13との間の界面における光の反射損を抑制することができる。これにより、複数の発光素子7から発光された青色の光を無駄なく利用でき、蛍光体層13に青色の光を効率良く入射させることができる。
特に、上述した界面での光の反射損を抑制するため、本実施の形態では、封止部材9と蛍光体層13の透明基材を屈折率の近い材料によって形成するとともに、蛍光体層13の透明基材および封止部材9の屈折率に近い屈折率を有する樹脂材料を主成分にして接着層15を形成した。この種の樹脂材料として、例えば、透明シリコーン樹脂や透明エポキシ樹脂がある。
以上のように、複数の発光素子7から発光された青色の光を有効利用することで、蛍光体層13を透過してカバー部材12の表面から照射される青色の光の光量を多くすることができ、その上、蛍光体層13に含まれた黄色蛍光体に対してより多くの青色の光を吸収させることができ、黄色蛍光体が励起されて発光する黄色の光の光量も多くすることができる。
つまり、本実施の形態によると、カバー部材12の表面から射出される青色の光の透過量を増やすことができることに加えて、黄色蛍光体から発光されてカバー部材12の表面から射出される黄色の光の量を増やすことができ、照明装置1としての発光効率を向上させることができる。
また、本実施の形態では、上述したように発光アセンブリ3の封止部材9を覆うように色変換ユニット11を重ねて密着させて、カバー部材12を照明装置1の外殻部材としたため、発光モジュール2の表面側を覆う外殻部材を設ける必要がない。このため、照明装置1を薄く、軽量にでき、部品点数も少なくでき、装置の製造コストを低減できる。
図1に戻って、上述した発光モジュール2に接続した点灯装置21は、制御部22と、パルス発生器23と、を備えている。パルス発生器23の出力端は、電極6a,6bに電気的に接続されている。制御部22は、パルス発生器23が発生するパルスの発生タイミング、このパルスのパルス幅、及びこのパルスの波高値などを制御する。この制御部22には、直流電源24が接続されている。なお、本実施の形態では、パルス発生器23を有する点灯装置21を用いたが、発光モジュール2の点灯方式はこれに限るものではない。
ここで、上述した第1の実施の形態の照明装置1の動作について説明する。
点灯装置21の制御部22がパルス発生器23を制御して発光モジュール2に給電すると、複数の発光素子7が通電されて、それぞれ、青色の光を主波長とする光を発光する。これら青色の光は、透明な封止部材9及び接着層15を順次透過して、色変換ユニット11の蛍光体層13に入射する。
蛍光体層13に入射した青色の光の一部は、蛍光体層13内で分散されている黄色蛍光体に当たって吸収され、残りの青色の光は、黄色蛍光体に吸収されることなく蛍光体層13の透明基材を透過し、色変換ユニット11のカバー部材12を透過して、照明装置1から照明光の一部として出射される。
青色の光を吸収した黄色蛍光体は、励起されて青色の光とは異なる色の光、具体的には主として黄色の光を放射する。この黄色の光は、上述した青色の光と同様に、蛍光体層13の透明基材を透過して、カバー部材12を透過し、照明装置1から照明光の一部として出射される。
つまり、本実施の形態の照明装置1によると、蛍光体層13に含まれた黄色蛍光体が放射した黄色の光と蛍光体層13の透明基材をそのまま透過した青色の光とが混ざった白色の光を照明光として射出することになる。
以上のように、本実施の形態によると、青色の光の補色となる黄色の光の光源となる黄色蛍光体を色変換ユニット11の蛍光体層13のみに混入し、発光素子7を封止した封止部材9に蛍光体を混入しないようにした。つまり、本実施の形態では、色変換機能を担う蛍光体層13と封止機能を担う封止部材9を2層に分けたため、上述した色変換機能と封止機能の両方を満足させることができた。
つまり、本実施の形態によると、蛍光体層13の色変換特性(波長変換特性)を考慮することなく、発光素子7の封止に最適な厚さで封止部材9を形成でき、逆に、封止部材9の封止性能を考慮することなく、蛍光体層13の色変換特性を最適化することのできる厚さで蛍光体層を形成できるとともに、黄色蛍光体の濃度も最適化できる。言い換えると、封止部材9と蛍光体層13を分けることで、封止性能と色変換性能の双方を最適化することができる。
また、上述したように蛍光体層13と封止部材9を2層に分けることにより、蛍光体層13の製造過程で気泡や異物の混入等による欠陥が生じた場合であっても、発光モジュール2全体を破棄する必要がなくなり、製品の歩留まりを向上させることができる。つまり、蛍光体層13の欠陥が生じた場合であっても、プリント配線板5、発光素子7、及び封止部材9を備えた発光アセンブリ3に対して、色変換ユニット11だけを適正なものに交換できる。
また、本実施の形態のように、蛍光体層13の表面をカバー部材12で覆うことで、蛍光体層13へ水分や腐食性ガスが侵入することを防止でき、蛍光体層13が傷付かないように保護することができる。また、カバー部材12を強化ガラスで形成したため、その平らな裏面に蛍光体層13をスクリーン印刷により容易に設けることができる。つまり、カバー部材12を蛍光体層13の担持部材として利用できる。
これにより、蛍光体層13を単体で取り扱う場合に比較して、照明装置1の組み立て時における蛍光体層13の取り扱いを容易にできる。特に、後述する第2、第3の実施の形態のように、蛍光体層13を複数の領域にパターニングする場合には、カバー部材12の裏面に蛍光体層13をスクリーン印刷することが有効である。
つまり、本実施の形態では、発光モジュール2を製造するとき、複数の発光素子7を封止した発光アセンブリ3と蛍光体層13をカバー部材12の裏面に印刷した色変換ユニット11を別々に製造し、接着層15を介して両者を接着する。このため、各層の厚さ管理を容易にでき、所望する層厚にコントロールできる。特に、カバー部材12の裏面にスクリーン印刷にて蛍光体層13を形成するため、蛍光体層13の層厚や黄色蛍光体の濃度を所望する値に制御でき、照明装置1の発光特性を所望する特性に容易にコントロールできる。
さらに、本実施の形態の照明装置1は、図1に示すように複数の発光素子7を縦横に等間隔で並べた構造を有するため、カバー部材12が拡散手段を有することが望ましい。ここで言う拡散手段とは、蛍光体層13を介してカバー部材12の裏面側から入射される光を拡散させてカバー部材12の表面側から出射させる全ての手段を含む。特に、本実施の形態の照明装置1のように、光源となる複数の発光素子7から光射出面となるカバー部材12の表面との間の距離が短い場合、この拡散手段が有効となる。
これに対し、例えば、カバー部材12を透明な強化ガラスで形成した場合、各発光素子7に対向した領域と発光素子7に対向しない領域とではカバー部材12を透過する光の強さが異なるため、カバー部材12の表面側から複数の発光素子が際立って見えてしまい見栄えが悪くなる。つまり、各発光素子7に対向した領域だけ他の領域と比較して輝度が高くなってしまう。
拡散手段として、カバー部材12の表面又は裏面の内の少なくとも一方にフロスト加工を施す方法と、カバー部材12の素材自体を不透明な材料で形成する方法と、が考えられる。本実施の形態の照明装置1では、例えば、カバー部材12の表面にフロスト加工を施して、カバー部材の表面の粗さを0.30μm〜1.50μm程度の光拡散面とした。
このように、カバー部材12の少なくとも一方の面をフロスト加工することで、複数の発光素子7の真正面に対向するカバー部材12の複数の部位で、光が拡散されて、これらの部位がその周囲より際立って高輝度となって目立つことが抑制される。これにより、カバー部材12の表面での輝度むらを低減できる。このような輝度むらの低減は、上述したように、カバー部材12自体を、拡散透光性を有する材料で作ることでも実現できる。
以下、本発明の第2の実施の形態に係る照明装置1について、図3および図4を参照して説明する。本実施の形態の照明装置1は、蛍光体層13の構造が異なる以外、上述した第1の実施の形態と略同じ構造を有する。そのため、ここでは、上述した第1の実施の形態と同様に機能する構成要素については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施の形態の蛍光体層13は、赤色蛍光体領域13aと、この赤色蛍光体領域13aと区分けされた非赤色蛍光体領域13bと、を有している。本実施の形態においても、蛍光体層13は、スクリーン印刷によってカバー部材12の裏面に形成されるため、カバー部材12の面方向に沿って蛍光体層13を複数の領域に区分けする場合であっても、特に区分けする複数の領域間に隔壁などを設ける必要はない。
赤色蛍光体領域13aには、上述した青色の光を吸収して励起され主波長が620nm〜650nm程度の赤色の光を発光する赤色蛍光体の粒子が均一に分散されている。ここで言う赤色の光とは、上述した黄色の光より波長の長い光のことを差す。なお、赤色蛍光体として、例えば、SrSi:Eu、CaA1SiN:Eu、LaSなどがある。
また、この赤色蛍光体領域13aには、他の色の蛍光体、例えば発光素子7から発光された青色の光で励起されて主波長が520nm程度の緑色の光を発する緑色蛍光体を混ぜることもできる。しかし、区分けされた1つの領域内に励起波長の異なる複数種類の蛍光体を混入すると、これら異種の蛍光体間で光の一部が吸収されて発光効率が下がるため、緑色蛍光体は、赤色蛍光体の領域とは別の領域に混入することが望ましい。
一方、非赤色蛍光体領域13bには、上述した青色の光を吸収して励起され赤色とは異なる色の光を発光する赤以外の蛍光体が均一に分散されている。この赤以外の蛍光体として、励起により主波長が540nm又は565nm程度の黄色の光を発光する黄色蛍光体を用いることができる。この黄色蛍光体は、第1の実施の形態の黄色蛍光体と同様のものである。本実施の形態では、非赤色蛍光体としてこの黄色蛍光体を用いた。
赤色蛍光体領域13aと非赤色蛍光体領域13bとは、図4(A)に示すように何れも短冊状をなしているとともに、それらが交互に並べて配設されたストライプ状に印刷されていても、図4(B)に示すように赤色蛍光体領域13aが井桁格子状に形成されて、この赤色蛍光体領域13aで非赤色蛍光体領域(黄色蛍光体領域)13bを囲むように印刷されていても良い。いずれにしても、赤色蛍光体領域13aと非赤色蛍光体領域13bは、カバー部材12の面方向に互いに切れ目なく連続して隣接されている。
また、本実施の形態では、図3に示すように、カバー部材12の表面側からプリント配線板5上の発光素子7を見て、各発光素子7に対向する位置に非赤色蛍光体領域(黄色蛍光体領域)13bを配置し、各発光素子7の真正面からずれた位置に赤色蛍光体領域13aを配置するよう、蛍光体層13をパターニングした。言い換えると、本実施の形態では、複数の発光素子7が非赤色蛍光体領域13bに対向するように、各蛍光体領域をパターニングした。
しかして、この第2の実施の形態の照明装置1を点灯すると、各発光素子7から発光された青色の光が蛍光体層13に入射され、赤色蛍光体領域13aに含まれた赤色蛍光体と、非赤色蛍光体領域13bに含まれた黄色蛍光体と、がそれぞれ励起される。この励起により、赤色蛍光体は演色性を改善するための赤色の光を発光し、非赤色蛍光体は青色の補色となる黄色の光を発光する。そして、蛍光体層13に含まれた赤色および黄色の蛍光体がそれぞれ発光する赤色および黄色の光と、蛍光体層13の蛍光体によって吸収されずに透過する青色の光と、が混ざって演色性が改善された白色光が照明光として照明装置1から射出される。
このとき、上記のようにパターニングした蛍光体層13を透過して照明装置1から射出される照明光が面方向に均一な色および光量となるように、各蛍光体領域13a、13bにおける蛍光体の濃度、および各領域13a、13bの大きさを設計することが重要である。
つまり、各領域13a、13bにおける蛍光体の濃度は、蛍光体によって吸収されずに蛍光体層13の透明基材を透過する青色の光が面方向に均一となるように、略同じ濃度とすることが望ましい。その上で、赤色蛍光体から発光される赤色の光が所望する演色性を満足する程度に照明装置1から射出されるように、非赤色蛍光体領域13bに対する赤色蛍光体領域13aの大きさの比を適当な値に設計することが望ましい。
また、色変換ユニット11の蛍光体層13を接着層15を介して発光アセンブリ3の封止部材9の表面に接着させたとき、蛍光体層13と接着層15との間に隙間を生じないように、蛍光体層13の赤色蛍光体領域13aと非赤色蛍光体領域13bの厚さを同じ厚さにすることが重要である。本実施の形態では、スクリーン印刷によって各領域をパターニングして、蛍光体層13の厚さを全面にわたって均一にした。
ところで、赤色蛍光体は、青色の光だけではなく、緑色の光や黄色の光を吸収して赤色の光を発する性質があることが知られている。そのため、黄色蛍光体に対して演色性改善のために用いられる赤色蛍光体を同じ領域内で混ぜて使うと、黄色蛍光体から発光された黄色の光(緑色の光を含む)の一部が、黄色蛍光体の周りにある赤色蛍光体に吸収されてしまう。この結果、光出力が低下して暗くなり、言い換えれば、照明装置1としての発光効率が低下してしまう。
このため、本実施の形態では、蛍光体層13を赤色蛍光体領域13aと非赤色蛍光体領域13bとに区分けした。これにより、黄色蛍光体から発光された黄色の光の一部が、励起エネルギーとして赤色蛍光体に吸収される度合いが極めて少なくなり、照明装置1としての発光効率を向上させることができる。
また、黄色蛍光体から発光される黄色の光は、赤色蛍光体から発光される赤色の光より明るいため、本実施の形態のように非赤色蛍光体領域(黄色蛍光体領域)13bを各発光素子7に対向させることで、光出力の低下が抑制される。つまり、非赤色蛍光体領域13bを発光素子7に対向させるよう蛍光体層13をパターニングすることで、照明装置1の明るさを向上できる。
なお、本実施の形態においても、上述した第1の実施の形態と同様に、カバー部材12にフロスト加工を施すことができる。この場合、例えば、第1の実施の形態と同様に、カバー部材12の全面にフロスト加工を施しても良いが、蛍光体層13のパターンが照明装置1の表面側から見え難いようにフロスト加工を工夫しても良い。
例えば、カバー部材12の材質を不透明な材料で形成してカバー部材12全体にフロスト加工を施した場合、カバー部材12を加工する必要がなく、その分、照明装置1の製造コストを低減できる。また、この場合、カバー部材12を透過した照明光をカバー部材12の全面に亘って拡散させることができ、照明装置1から射出する照明光の色を効果的に混色させることができ、照明光の色斑を抑制することができる。
また、例えば、カバー部材12の赤色蛍光体領域13aに重なる部位にだけフロスト加工を施して、赤色の光だけを拡散させて黄色の光に混ぜるようにしても良い。この場合、赤色蛍光体領域13aを通って射出される赤色の光だけが効果的に拡散され、赤色蛍光体領域13aのパターン形状が際立って目立つことを防止できる。また、この場合、非赤色蛍光体領域13bを介して射出される白色に近い光に対し、この領域13bに隣接した赤色蛍光体領域13aおよびフロスト加工されたカバー部材12の部位を通って拡散されて射出される赤色の光が混ざり易く、照明光の色斑を抑制することができる。
下表1には、上述した第1および第2の実施の形態の照明装置1の発光量を測定した結果を、比較例1および比較例2と比較して示してある。
なお、第1の実施の形態の照明装置1は、黄色蛍光体としてYAG蛍光体を透明基材中に均一に分散した100μmの膜厚を有する蛍光体層13を用いるとともに、800μmの膜厚を有するシリコーン樹脂で形成した封止部材9を用いた。
また、第2の実施の形態の照明装置1は、黄色蛍光体としてYAG蛍光体を分散した非赤色蛍光体領域13bと、赤色蛍光体としてCASN(CaA1SiN:Eu)を分散した赤色蛍光体領域13aとを、図4(A)と同様なストライプパターンで形成した蛍光体層13を用いた。この蛍光体層13のストライプパターンは、50μmの線幅を有し、蛍光体層13の膜厚は100μmに形成した。また、第2の実施の形態の照明装置1の封止部材9も、800μmの膜厚を有するシリコーン樹脂で形成した。
これに対し、比較例1の照明装置は、シリコーン樹脂により形成した膜厚800μmの封止部材中にYAG蛍光体(黄色蛍光体)を分散させた。また、比較例2の照明装置は、シリコーン樹脂により形成した膜厚800μmの封止部材中にYAC蛍光体とCASN(赤色蛍光体)を混ぜた。なお、第1の実施の形態、第2の実施の形態、比較例1、および比較例2の各装置において、発光素子7には青色LEDを用いた。
表1から分かるように、比較例1の照明装置で測定した発光量を100とした場合、この比較例1の装置に対して演色性を改善させた比較例2の装置の光量比は95であった。これは、比較例2の装置で、YAG蛍光体に比べて発光量の少ないCASNを混入したことに加え、YAG蛍光体から発光された黄色い光の一部がCASNに吸収されたことが、発光効率が低下したことの原因と考えられる。
また、比較例1に対する第1の実施の形態の照明装置の光量比は115であった。これは、第1の実施の形態の照明装置において、YAG蛍光体を分散させた蛍光体層13を、発光素子7を封止した封止部材9と別にして重ねたことが原因と考えられる。つまり、第1の実施の形態のように、封止部材9と別体に蛍光体層13を形成したことで、封止機能を考慮することなく所望する発光特性のみを満足させるように蛍光体層13を設計することができ、照明光の光量が多くなったものと考えられる。
さらに、この第1の実施の形態に対して演色性を改善させた第2の実施の形態の照明装置の光量比は110であった。つまり、第2の実施の形態の照明装置は、第1の実施の形態の照明装置と比較して、光量が少なくなっているのが分かる。これは、第2の実施の形態の照明装置で、黄色蛍光体と比較して発光量の少ない赤色蛍光体を分散させた赤色蛍光体領域13aをパターニングしたことに原因があるものと考えられる。
しかしながら、第1、第2の実施の形態の照明装置1は、少なくとも、比較例1、2の照明装置より発光量を大きくできることが確かめられた。
次に、図5〜図7を参照してこの発明の第3の実施の形態について説明する。
本実施の形態の照明装置1は、蛍光体層13の構造が異なる以外、上述した第1の実施の形態と略同じ構造を有する。そのため、上述した第1の実施の形態と同様に機能する構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、カバー部材12の裏面にスクリーン印刷によって形成された蛍光体層13は、図5に示すように、蛍光体層13の全域にわたって広がる非赤色蛍光体領域(黄色蛍光体領域)13bと、この非赤色蛍光体領域13b中に点在して略等間隔で縦横に整列して配置された赤色蛍光体領域13aと、を有する。この非赤色蛍光体領域13bは、上述した第1の実施の形態の蛍光体層13に相当するものである。
この非赤色蛍光体領域13bに対して区分けされた複数のドット状の赤色蛍光体領域13aには、それぞれ、発光素子7から発した青色の光で励起されて例えば主波長が620nm〜650nmの赤色の光を発する赤色蛍光体が分散されている。各赤色蛍光体領域13aは、略同じ形のドット状であり、そのドット形状は、図5に示した矩形に限らず、円形その他の形状にできる。本実施の形態では、各発光素子7が矩形の発光領域を有するため、赤色蛍光体領域13aを矩形にした。
なお、この赤色蛍光体領域13aには、赤色以外の色を発光する蛍光体を混入させても良い。赤色以外の蛍光体として、例えば、発光素子7から発した青色の光で励起されて主波長が520nm程度の緑色の光を発光する緑色蛍光体を赤色蛍光体領域13aに混ぜても良い。しかし、同じ領域13a内に異なる色の蛍光体を混在させると、励起エネルギーの高い蛍光体から発光された光の一部が励起エネルギーの低い蛍光体に吸収されてしまう。このため、緑色蛍光体を混ぜる場合には、緑色蛍光体を分散させた領域を赤色蛍光体領域13aとは別に非赤色蛍光体領域13b中に点在させ、非赤色蛍光体領域13bとは異なる位置に配置することが望ましい。
一方、非赤色蛍光体領域13bには、発光素子7から発光された青色の光で励起されて赤色とは異なる色の光を発光する他の色の蛍光体が透明基材中に分散されて含まれている。この他の色の蛍光体として、本実施の形態では、励起により主波長が540nm又は565nmの黄色の光を発光する黄色蛍光体を用いた。この黄色蛍光体は、上述した第1および第2の実施の形態で用いたものと同様のものを用いた。
そして、図5及び図6に示すように各発光素子7は、カバー部材12の表面側から見て、縦横方向に互いに隣接した4個の赤色蛍光体領域13aから等距離に位置して配設されている。つまり、これら発光素子7の真正面には、非赤色蛍光体領域(黄色蛍光体領域)13bが対向している。以上説明した点以外の構成は、図5及び図6に示されない構成を含めて上述した第1の実施の形態の照明装置1と同じである。
この第3の実施の形態の照明装置1を点灯すると、複数の発光素子7から発光された青色の光によって、蛍光体層13の赤色蛍光体領域13aに含まれた赤色蛍光体と、蛍光体層13の非赤色蛍光体領域13bに含まれた黄色蛍光体とが励起される。この励起によって、赤色蛍光体は演色性を改善するための赤色の光を発光し、非赤色蛍光体は黄色の光を発光する。そして、蛍光体層13に含まれた赤色および黄色の蛍光体がそれぞれ発光する赤色および黄色の光と、蛍光体層13の蛍光体によって吸収されずに透過する青色の光と、が混ざって演色性が改善された白色光が照明光として照明装置1から射出される。
以上のように、本実施の形態においても、蛍光体層13を赤色蛍光体領域13aと非赤色蛍光体領域13bとに区分けしたため、黄色蛍光体から発光された黄色の光の一部が、励起エネルギーとして赤色蛍光体に吸収される度合いが極めて少なくなり、照明装置1としての発光効率を向上させることができる。
また、黄色蛍光体から発光される黄色の光は、赤色蛍光体から発光される赤色の光より明るいため、本実施の形態のように非赤色蛍光体領域(黄色蛍光体領域)13bを各発光素子7に対向させることで、光出力の低下が抑制される。言い換えると、非赤色蛍光体領域13bを発光素子7に対向させるよう蛍光体層13をパターニングすることで、照明装置1の明るさを向上できる。
一般に、この種の照明装置1から射出する照明光に含まれる赤色の光は、演色性を評価する平均演色評価数(Ra)を高める目的で照明光に混ぜられる。反面、スクリーン印刷によってガラス基板に印刷可能な赤色蛍光体領域13aの最小ドット径には限界がある。つまり、照明光の演色性を改善するため、比較的少ない混合比で赤色の光を混合させたい場合には、上述した第3の実施の形態の照明装置1のように、赤色蛍光体領域13aをドット形状にして透明基材中に点在させて分散させる方法が有効となる。
例えば、色温度が5000Kで平均演色評価数(Ra)が70の白色光を本実施の形態の照明装置1で射出させる場合を想定すると、黄色蛍光体領域13bに対する赤色蛍光体領域13aの大きさの比は97:3程度となる。仮にこの条件で図4(A)に示すストライプ状の赤色蛍光体領域13aを30mm×30mmの黄色蛍光体領域13b内に形成しようとすると、赤色蛍光体領域13aの幅は0.9mmとなり、しかも形成できるストライプの本数は一本だけとなる。
したがって、仮に、上述したスクリーン印刷で印刷可能な最小ドット径が1mmであるものと仮定すると、この条件では、ストライプ状の赤色蛍光体領域13aを印刷することができないことになる。また、仮に、この条件でストライプ状の赤色蛍光体領域13aを印刷できたとしても、このような極細の一本のみの赤色蛍光体領域13aを有した構造では、光の混じり方に問題を生じるとともに、発光面の色むらが際立つようになる。
このため、黄色蛍光体領域13bに対する赤色蛍光体領域13aの比を比較的大きくしたい場合には、本実施の形態の照明装置1のように、赤色蛍光体領域13aをドット形状にすることが有効となる。具体的には、上述した条件でドット状の赤色蛍光体領域13aを印刷すると、縦横1.04mmの大きさの矩形のドットを、30mm×30mmの黄色蛍光体領域13b内に、縦横5列に配列することができる。
この他に、同様の演色性を達成する別の方法として、赤色蛍光体領域13a内に分散した赤色蛍光体の密度を低くして、赤色蛍光体領域13aの面積を増やす方法も考えられるが、この方法を採用すると、赤色蛍光体の密度を低くした分、赤色蛍光体領域13aを透過する青色の光が増加してしまう。つまり、この場合、黄色蛍光体領域13bを透過する青色の光に対して赤色蛍光体領域13aを透過する青色の光の量が多くなり、照明光に色斑を生じてしまう。
図7には、上述した第3の実施の形態の照明装置1のそれぞれ斜めに隣接する2つの発光素子7間のピッチを5.00mm、2.50mm、2.00mm、1.25mmにした場合における照度分布のグラフを示してある。ここで言う発光素子7のピッチとは、図5のVI-VI線に沿った斜めのピッチであり、縦横のピッチではない。また、図7のグラフの横軸は、各ピッチを1としたときの相対距離を示してあり、グラフの左右中央の値が2つの発光素子7の中間位置、すなわち赤色蛍光体領域13aの中心に丁度対向する位置の照度を示している。なお、照度は、2つの発光素子7を結ぶ線上で、カバー部材12の表面から1mm離れた位置でそれぞれ測定した。
つまり、発光素子7のピッチを5.00mmにした場合には、2つの発光素子7の丁度中間位置における青色の光の照度は略ゼロに近く、赤色蛍光体領域13aの中心には殆ど青色の光が照射されないことになる。一方、発光素子7のピッチを1.25mmにした場合には、2つの発光素子7が略隣接することになり、2つの発光素子7の中間位置にある赤色蛍光体領域13aには、各発光素子7の真上で計測した照度と略同じ照度の青色の光が照射されることになる。つまり、2つの発光素子7間のピッチが狭くなるほど当該2つの発光素子7の間に位置する赤色蛍光体領域13aに照射される青色の光の照度が高くなり、ピッチが広がると当該2つの発光素子7の間に位置する赤色蛍光体領域13aに照射される青色の光の照度は低くなる。
このため、照明装置1の表面内で最も照度が低くなる赤色蛍光体領域13aに対向した部位で、赤色の光の照度を一定の値に制御するには、発光素子7のピッチに合わせて赤色蛍光体領域13aの面積を変更すれば良いことになる。例えば、発光素子7間のピッチが5mmの場合、2つの発光素子7から等距離の位置での照度は各発光素子7の真上の照度に対して約5%の照度であるため、赤色蛍光体領域13aの面積を大きくすれば良いことになる。一方、発光素子7間のピッチが2mmの場合、2つの発光素子7から等距離の位置での照度は各発光素子7の真上の照度に対して約50%の照度であるため、赤色蛍光体領域13aの面積はそれ程大きくする必要はない。
ところで、非赤色蛍光体領域13b内に点在された各赤色蛍光体領域13aの面積を大きくすると、隣接した赤色蛍光体領域13aの相互間隔が狭くなるので、赤色蛍光体領域13aが際立って目立つことが抑制されて、発光面での色むらを知覚され難くできるといった更なる効果が期待できる。
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
例えば、上述した第2、第3の実施の形態では、赤色蛍光体領域に含まれる赤色蛍光体と非赤色蛍光体領域に含まれる黄色蛍光体の濃度を略同じ濃度にした場合について説明したが、これに限らず、照明装置1における演色性を向上させるため、各領域の蛍光体濃度を異ならせても良い。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
青色の光を発光する複数の発光素子と、
これら複数の発光素子を実装した基板と、
上記複数の発光素子を上記基板に封止した透光性を有する封止部材と、
透光性を有するカバー部材の裏面に、上記青色の光によって励起されて青色以外の光を発光する蛍光体を透明基材中に分散した蛍光体層を設け、この蛍光体層が上記封止部材に対向するように重ねた色変換ユニットと、
を有することを特徴とする照明装置。
[2]
上記蛍光体層は、上記カバー部材の裏面に印刷され、上記封止部材との間に空気の層を介在させないように密着されていることを特徴とする[1]に記載の照明装置。
[3]
上記封止部材と上記蛍光体層との間には両者を密着状態で接着する透光性を有する接着層が介在されていることを特徴とする[2]に記載の照明装置。
[4]
上記封止部材、透明基材、および接着層は、略同じ屈折率を有する透光性材料によって形成されていることを特徴とする[3]に記載の照明装置。
[5]
上記カバー部材は、上記蛍光体層を介してその裏面側から入射した光を拡散してその表面側から出射させる拡散手段を有することを特徴とする[1]に記載の照明装置。
[6]
上記蛍光体層は、上記青色の光によって励起されて赤色の光を発光する赤色蛍光体を上記透明基材中に分散した赤色蛍光体領域と、上記青色の光によって励起されて赤色以外の色の光を発光する赤色以外の蛍光体を上記透明基材中に分散した非赤色蛍光体領域と、に区分けされていることを特徴とする[2]に記載の照明装置。
[7]
上記赤色蛍光体領域に分散されている上記赤色蛍光体の濃度、および上記非赤色蛍光体領域に分散されている上記赤色以外の蛍光体の濃度は、これらの領域を透過する上記青色の光の光量が略同じになるように設定されていることを特徴とする[6]に記載の照明装置。
1…照明装置、2…発光モジュール、3…発光アセンブリ、5…プリント配線板、7…発光素子、9…封止部材、11…色変換ユニット、12…カバー部材、13…蛍光体層、13a…赤色蛍光体領域、13b…非赤色蛍光体領域、15…接着層。

Claims (7)

  1. 青色の光を発光する複数の発光素子と、
    これら複数の発光素子を実装した基板と、
    上記複数の発光素子を上記基板に封止した透光性を有する封止部材と、
    透光性を有するカバー部材の裏面に蛍光体層を設け、この蛍光体層が上記封止部材に対向するように重ねた色変換ユニットと、を有し、
    上記蛍光体層は、上記青色の光によって励起されて赤色の光を発光する赤色蛍光体を透明基材中に分散しドット状に形成された赤色蛍光体領域と、上記青色の光によって励起されて赤色以外の色の光を発光する黄色蛍光体を透明基材中に分散した黄色蛍光体領域と、に区分けされ
    上記黄色蛍光体領域は、上記複数の発光素子のそれぞれに向き合い、上記赤色蛍光体領域は、上記複数の発光素子のうちの隣り合う2つの発光素子の間において上記基板に向き合うように、上記カバー部材の裏面に沿って設けられ
    上記赤色蛍光体領域が占める面積が上記黄色蛍光体領域が占める面積より小さいことを特徴とする照明装置。
  2. 上記蛍光体層は、上記カバー部材の裏面に印刷され、上記封止部材との間に空気の層を介在させないように密着されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 上記封止部材と上記蛍光体層との間には両者を密着状態で接着する透光性を有する接着層が介在されていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
  4. 上記封止部材、透明基材、および接着層は、略同じ屈折率を有する透光性材料によって形成されていることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
  5. 上記カバー部材は、上記蛍光体層を介してその裏面側から入射した光を拡散してその表面側から出射させる拡散手段を有することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  6. 上記赤色蛍光体領域に分散されている上記赤色蛍光体の濃度、および上記黄色蛍光体領域に分散されている上記黄色蛍光体の濃度は、これらの領域を透過する上記青色の光の光量が略同じになるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  7. 上記黄色蛍光体領域は、上記複数の発光素子に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
JP2009216143A 2008-10-21 2009-09-17 照明装置 Expired - Fee Related JP5440064B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008271329 2008-10-21
JP2008271329 2008-10-21
JP2009216143A JP5440064B2 (ja) 2008-10-21 2009-09-17 照明装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216143A JP5440064B2 (ja) 2008-10-21 2009-09-17 照明装置
EP09013239A EP2180507A3 (en) 2008-10-21 2009-10-20 Lighting Device
CN2009101798910A CN101725850B (zh) 2008-10-21 2009-10-20 照明装置
US12/581,911 US8044570B2 (en) 2008-10-21 2009-10-20 Lighting device comprising a color conversion unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010123918A JP2010123918A (ja) 2010-06-03
JP5440064B2 true JP5440064B2 (ja) 2014-03-12

Family

ID=41557443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009216143A Expired - Fee Related JP5440064B2 (ja) 2008-10-21 2009-09-17 照明装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8044570B2 (ja)
EP (1) EP2180507A3 (ja)
JP (1) JP5440064B2 (ja)
CN (1) CN101725850B (ja)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010517207A (ja) * 2007-01-24 2010-05-20 富士電機ホールディングス株式会社 色変換層のパターニング方法およびこれを用いた有機elディスプレイの製造方法
US8408724B2 (en) 2008-12-26 2013-04-02 Toshiba Lighting & Technology Corporation Light source module and lighting apparatus
JP2010267571A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
WO2011102185A1 (ja) * 2010-02-17 2011-08-25 シャープ株式会社 光源ユニット、照明装置、表示装置、テレビ受信装置
CN102315371A (zh) 2010-07-05 2012-01-11 松下电工株式会社 发光装置
TW201201876A (en) * 2010-07-09 2012-01-16 Nat Univ Tsing Hua Lighting device capable of reducing the phenomenon of melatonin suppression
KR101210066B1 (ko) 2011-01-31 2012-12-07 엘지이노텍 주식회사 광 변환 부재 및 이를 포함하는 표시장치
JP2012160664A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Bridgestone Kbg Co Ltd 青色ledから得られた白色光及びこれに用いるシリコーンテープ
JP2012174939A (ja) 2011-02-22 2012-09-10 Panasonic Corp 発光装置
JP2012174941A (ja) 2011-02-22 2012-09-10 Panasonic Corp 発光装置
JP2013016406A (ja) * 2011-07-06 2013-01-24 Teijin Engineering Ltd 発光装置
KR101305696B1 (ko) 2011-07-14 2013-09-09 엘지이노텍 주식회사 표시장치 및 광학 부재
KR20130009020A (ko) 2011-07-14 2013-01-23 엘지이노텍 주식회사 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR101241549B1 (ko) 2011-07-18 2013-03-11 엘지이노텍 주식회사 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR101893494B1 (ko) 2011-07-18 2018-08-30 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101262520B1 (ko) 2011-07-18 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101294415B1 (ko) 2011-07-20 2013-08-08 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
US9115868B2 (en) * 2011-10-13 2015-08-25 Intematix Corporation Wavelength conversion component with improved protective characteristics for remote wavelength conversion
KR101251815B1 (ko) 2011-11-07 2013-04-09 엘지이노텍 주식회사 광학 시트 및 이를 포함하는 표시장치
CN103998860A (zh) * 2011-12-16 2014-08-20 皇家飞利浦有限公司 具有衍射光学器件的光学装置
RU2012101194A (ru) 2012-01-10 2013-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Оптоган. Новые технологии света" Светоизлучающий модуль, блок источников света и способы их изготовления
CN103219450A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 南亚光电股份有限公司 固态照明系统
JP2013197310A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Toshiba Corp 発光装置
JP2013197530A (ja) 2012-03-22 2013-09-30 Sharp Corp 光源、発光装置、バックライト用光源、表示装置、および光源の製造方法
JP6192897B2 (ja) 2012-04-11 2017-09-06 サターン ライセンシング エルエルシーSaturn Licensing LLC 発光装置、表示装置および照明装置
JP2013232588A (ja) * 2012-05-01 2013-11-14 Sharp Corp 発光装置
CN104953010A (zh) * 2012-10-30 2015-09-30 四川新力光源股份有限公司 一种led发光模组
TWI550916B (zh) * 2013-03-25 2016-09-21 大地光纖股份有限公司 照明裝置
JP6331389B2 (ja) * 2013-12-27 2018-05-30 日亜化学工業株式会社 発光装置
KR101657954B1 (ko) 2014-02-05 2016-09-21 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
CN103972222A (zh) 2014-06-03 2014-08-06 宁波升谱光电半导体有限公司 Led光源封装方法、led光源封装结构及光源模块
US9482406B2 (en) 2014-07-23 2016-11-01 Merrow Sewing Machine Co. Multilayered lighting device
JP6511766B2 (ja) * 2014-10-15 2019-05-15 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2016152398A (ja) * 2015-02-19 2016-08-22 株式会社エルム 発光装置およびそれに用いられる蛍光体層の作成方法
EP3279549B1 (en) * 2015-04-01 2020-12-09 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device, display device, and television reception device
JP2016225423A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 久豊技研株式会社 Led用蛍光膜、led用蛍光膜の製造方法、led面発光装置、及び画像形成装置
TWI626773B (zh) * 2015-06-30 2018-06-11 艾笛森光電股份有限公司 發光模組以及具有此發光模組的頭燈
TWI587545B (zh) * 2015-06-30 2017-06-11 艾笛森光電股份有限公司 發光模組以及具有此發光模組的頭燈
KR20170011059A (ko) * 2015-07-21 2017-02-02 엘지이노텍 주식회사 일체형 발광 패키지 및 이를 이용한 차량용 램프
JP6387954B2 (ja) * 2015-12-24 2018-09-12 日亜化学工業株式会社 波長変換部材を用いた発光装置の製造方法
CN108303819B (zh) * 2017-01-12 2020-11-24 京东方科技集团股份有限公司 背光源及其制造方法、导光板及其制造方法及显示装置
CN107152614A (zh) * 2017-07-06 2017-09-12 山东中微光电子有限公司 一种led面光源
US10687478B2 (en) * 2018-09-21 2020-06-23 Austin Rouse Optimized LED lighting array for horticultural applications

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2969682B2 (ja) 1989-10-02 1999-11-02 ソニー株式会社 磁気記録再生装置
JPH05152609A (ja) 1991-11-25 1993-06-18 Nichia Chem Ind Ltd 発光ダイオード
CN1094657A (zh) 1994-03-07 1994-11-09 中国石化大庆石油化工总厂研究院 一种离子阻滞树脂的再生方法
CN1094657C (zh) * 1998-03-10 2002-11-20 陈兴 全彩色有机发光二极管及其制造方法
JP4171107B2 (ja) * 1998-07-09 2008-10-22 スタンレー電気株式会社 面状光源
TW420965B (en) * 1998-07-14 2001-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dispersion-type electroluminescence element
JP2002057376A (ja) 2000-05-31 2002-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ledランプ
JP2003068111A (ja) 2001-08-29 2003-03-07 Matsushita Electric Works Ltd 照明器具
US7233104B2 (en) * 2002-03-15 2007-06-19 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Color emission device
CN1685772B (zh) * 2003-06-13 2011-05-11 富士电机控股株式会社 有机el元件及有机el面板
GB2404276B (en) * 2002-05-23 2005-08-10 Fuji Electric Holdings Co Organic display
JP4197109B2 (ja) * 2002-08-06 2008-12-17 シャープ株式会社 照明装置
US7800121B2 (en) * 2002-08-30 2010-09-21 Lumination Llc Light emitting diode component
JP4263905B2 (ja) 2002-12-11 2009-05-13 パナソニック株式会社 Led光源、led照明装置、およびled表示装置
CN100511732C (zh) * 2003-06-18 2009-07-08 丰田合成株式会社 发光器件
JP4238681B2 (ja) * 2003-09-17 2009-03-18 豊田合成株式会社 発光装置
US7250715B2 (en) * 2004-02-23 2007-07-31 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Wavelength converted semiconductor light emitting devices
JP2005244075A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
JP4504056B2 (ja) * 2004-03-22 2010-07-14 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置の製造方法
CN1934721A (zh) * 2004-03-24 2007-03-21 东芝照明技术株式会社 发光装置和照明装置
TWI286393B (en) 2004-03-24 2007-09-01 Toshiba Lighting & Technology Lighting apparatus
JP2005311136A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Matsushita Electric Works Ltd 発光装置
US7342256B2 (en) * 2004-07-16 2008-03-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device mounted with read function and electric appliance
JP2006100623A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置および照明装置
US8134292B2 (en) * 2004-10-29 2012-03-13 Ledengin, Inc. Light emitting device with a thermal insulating and refractive index matching material
US7296916B2 (en) 2004-12-21 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Illumination assembly and method of making same
JP4253302B2 (ja) * 2005-01-06 2009-04-08 株式会社東芝 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
US20070001182A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 3M Innovative Properties Company Structured phosphor tape article
JP2007056235A (ja) * 2005-07-28 2007-03-08 Sony Corp 蛍光体、光学装置、及び表示装置
JP2007066939A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光装置
JP2007067204A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード装置
WO2007055287A1 (ja) * 2005-11-11 2007-05-18 Fuji Electric Holdings Co., Ltd. 有機el発光ディスプレイ
KR100742372B1 (ko) * 2005-11-29 2007-07-24 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광소자의 제조방법
CN100487936C (zh) 2005-12-27 2009-05-13 夏普株式会社 半导体发光装置、半导体元件及半导体发光装置的制造方法
JP2007188653A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Seiko Epson Corp 発光装置および電子機器
EP1850399A1 (en) 2006-04-25 2007-10-31 ILED Photoelectronics Inc. Sealing structure for a white light emitting diode
CN1945099A (zh) 2006-08-10 2007-04-11 吴娟 Led面光源
JP2008117879A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Harison Toshiba Lighting Corp 平面発光装置
JP2008147610A (ja) 2006-11-15 2008-06-26 Kyocera Corp 発光装置
US20080137008A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 General Electric Company Color tunable oled illumination display and method for controlled display illumination
JP2010517207A (ja) * 2007-01-24 2010-05-20 富士電機ホールディングス株式会社 色変換層のパターニング方法およびこれを用いた有機elディスプレイの製造方法
CN201003739Y (zh) 2007-02-09 2008-01-09 鸿坤科技股份有限公司 发光二极管灯具
JP2008218238A (ja) 2007-03-05 2008-09-18 Matsushita Electric Works Ltd 照明器具
JP4753904B2 (ja) 2007-03-15 2011-08-24 シャープ株式会社 発光装置
JP2009016689A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置
US8022615B2 (en) * 2007-08-14 2011-09-20 Motorola Mobility, Inc. Light generating layer for a reflective display
EP2031036B1 (en) * 2007-08-31 2012-06-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic appliance
JP2009205928A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Fuji Electric Holdings Co Ltd 微小共振器色変換el素子およびそれを用いた有機elディスプレイ
US8022623B2 (en) * 2008-08-15 2011-09-20 General Electric Company Ultra-thin multi-substrate color tunable OLED device
JP2010080117A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Panasonic Corp 発光素子および表示装置
JP5431706B2 (ja) * 2008-10-01 2014-03-05 ミネベア株式会社 発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2180507A3 (en) 2012-11-07
JP2010123918A (ja) 2010-06-03
US20100096965A1 (en) 2010-04-22
CN101725850B (zh) 2012-12-19
US8044570B2 (en) 2011-10-25
CN101725850A (zh) 2010-06-09
EP2180507A2 (en) 2010-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6851411B2 (ja) 可撓性発光ダイオードモジュール及び発光ダイオード電球
US9583682B2 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same
JP5481587B2 (ja) 発光素子
TWI497167B (zh) 直下式背光模組及其光源擴散結構
US10141491B2 (en) Method of manufacturing light emitting device
US8450929B2 (en) Light emitting device, backlight unit, liquid crystal display apparatus, and lighting apparatus
JP5899508B2 (ja) 発光装置及びそれを用いた照明装置
JP4753904B2 (ja) 発光装置
TWI414856B (zh) 發光裝置及使用此之顯示裝置
US7884538B2 (en) Light-emitting device
KR100867788B1 (ko) 발광 장치
TWI565099B (zh) 發光裝置
JP4767243B2 (ja) 白色光源、バックライトユニットおよびlcdディスプレイ
JP5158472B2 (ja) 半導体発光装置
CN101013734B (zh) 发光二极管模块
JP4171107B2 (ja) 面状光源
JP5224173B2 (ja) 半導体発光装置
JP5726723B2 (ja) 発光装置、面光源、及び表示装置
TWI550917B (zh) 發光裝置
JP4498286B2 (ja) 面状光源装置およびこの面状光源装置を用いた表示装置
US8803201B2 (en) Solid state lighting component package with reflective layer
WO2014174618A1 (ja) 光源装置および車両用灯具
KR101495071B1 (ko) 서브 마운트 및 이를 이용한 발광 장치, 상기 서브마운트의 제조 방법 및 이를 이용한 발광 장치의 제조 방법
JP5307881B2 (ja) 半導体発光装置
KR20110129968A (ko) 원격 발광성 재료를 갖는 조명 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130227

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130430

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20130809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130909

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131202

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees