JP5480466B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、LEDチップ(発光ダイオードチップ)を利用した発光装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device using an LED chip (light emitting diode chip).
従来から、図6に示すように、LEDチップ1’と、LEDチップ1’が実装された実装基板(パッケージ)2’と、LEDチップ1’を封止した透光性の封止材からなる封止部3’と、LEDチップ1’から放射された光によって励起されてLEDチップ1’の発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料(例えば、シリコーン樹脂など)により形成され封止部3’の光出射面側に配置された色変換部材(波長変換部材)4’と、LEDチップ1’と光軸が一致する形で配置され色変換部材4’の光出射面から出射される光の配光を制御する椀状の反射部材5’と、反射部材5’に保持されたレンズ16と、実装基板2’が実装された配線基板7’とを備えた発光装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as shown in FIG. 6, an
ここにおいて、実装基板2’は、LEDチップ1’を収納する収納凹所2a’が一表面側に設けられたセラミック基板により形成されており、色変換部材4’は、収納凹所2a’の内側において収納凹所2a’を閉塞する形で配置されている。また、反射部材5’は、底部に実装基板2’を嵌挿する筒部5a’が形成されており、当該筒部5a’における配線基板7’側の端縁から外方へ固定片5b’が延設されており、当該固定片5b’が接着剤により配線基板7’に固着されている。
Here, the
上述の発光装置では、LEDチップ1’として青色光を放射する青色LEDチップを採用し、色変換部材4’の蛍光体として黄色蛍光体を採用することにより、LEDチップ1’から放射された青色光と黄色蛍光体から放射された黄色光とが色変換部材4’の光出射面から放射されることとなり、白色光を得ることができる。また、上述の発光装置では、LEDチップ1’と色変換部材4’とで構成される発光部から放射される光の配光を反射部材5’およびレンズ16’により制御することができる。
ところで、図6に示した構成の発光装置においては、LEDチップ1’への投入電力を大きくすると、LEDチップ1’から放射される青色光あるいは紫外光の放射エネルギが大きくなり、色変換部材4’の蛍光体でのストークスシフトによるエネルギ損失に起因した発熱量の総量が大きくなり、色変換部材4’の温度が上昇する。
Incidentally, in the light emitting device having the configuration shown in FIG. 6, when the input power to the
しかしながら、上述の発光装置では、平板状の色変換部材4’の光入射面側の封止部3’の熱伝導率が色変換部材4’の熱伝導率と同程度であり、色変換部材4’の光出射面側の媒質(例えば、空気などの気体)の熱伝導率が色変換部材4’の熱伝導率よりも低く、色変換部材4’で発生した熱を効率良く放熱させることができず、蛍光体の温度が上昇して蛍光体の変換効率が低下して光出力が低下するという問題や、色変換部材4’の寿命が短くなってしまうという問題があった。
However, in the light emitting device described above, the thermal conductivity of the
また、上述の発光装置では、色変換部材4’が実装基板2の収納凹所2a’の内側において収納凹所2a’を閉塞する形で配置されているので、色変換部材4’の蛍光体から放射される光のうち封止部3’側へ出射される光や色変換部材4’で反射された光の大部分が実装基板2’やLEDチップ1’に吸収されてしまうので、装置全体としての光取り出し効率が低くなってしまうという問題があった。
Further, in the above-described light emitting device, the
また、上述の発光装置では、色変換部材4’の光出射面から出射される光(つまり、LEDチップ1’と色変換部材4’とで構成される発光部から放射される光)の配光を制御する反射部材5’と色変換部材4’との間に実装基板2の一部が介在しているので、反射部材5’と色変換部材4’との相対的な位置精度が低下し、例えば、狭角配光などの高い配光制御性が得られないという問題がった。
In the above-described light emitting device, the light emitted from the light emitting surface of the
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、色変換部材の温度上昇を抑制でき且つ光出力の向上を図れる発光装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a light emitting device capable of suppressing an increase in temperature of a color conversion member and improving light output.
請求項1の発明は、LEDチップと、前記LEDチップが実装された実装基板と、前記LEDチップを封止した透光性の封止材からなる封止部と、前記LEDチップから放射された光によって励起されて前記LEDチップの発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成され前記封止部の光出射面側に配設された色変換部材と、前記色変換部材よりも熱伝導率の高い材料により椀状に形成され前記色変換部材の光出射面から放射される光の配光を制御する反射部材とを備え、前記封止部と前記反射部材との間が離間しており、かつ前記実装基板と前記反射部材との間が離間しており、かつ前記実装基板と前記色変換部材との間が離間しており、前記色変換部材は、前記反射部材の内側で前記反射部材に固着され熱結合されてなることを特徴とする。
Invention of
この発明によれば、色変換部材が、当該色変換部材よりも熱伝導率の高い材料により形成された反射部材の内側で反射部材に固着され熱結合されているので、色変換部材で発生した熱を効率良く反射部材から放熱することができて色変換部材の温度上昇を抑制でき、蛍光体の発光効率の向上およびLEDチップへの投入電力の増大による光出力の向上を図れ、しかも、色変換部材の温度上昇が抑制されることにより、信頼性が向上する。また、反射部材に色変換部材が直接固着されるので、色変換部材と反射部材との相対的な位置精度が向上し、配光制御性が向上するという利点もある。 According to this invention, since the color conversion member is fixed and thermally coupled to the reflection member inside the reflection member formed of a material having higher thermal conductivity than the color conversion member, the color conversion member is generated in the color conversion member. Heat can be efficiently dissipated from the reflecting member, the temperature rise of the color conversion member can be suppressed, the luminous efficiency of the phosphor can be improved, and the light output can be improved by increasing the input power to the LED chip. Reliability is improved by suppressing the temperature rise of the conversion member. Further, since the color conversion member is directly fixed to the reflection member, there is an advantage that the relative positional accuracy between the color conversion member and the reflection member is improved, and the light distribution controllability is improved.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記反射部材は、平板状の底壁の中央部に前記実装基板が挿入される窓孔が形成され、前記色変換部材は、前記窓孔を覆う形で前記反射部材の内側に配設されるドーム状に形成され、前記反射部材の前記底壁において前記窓孔から離間した部位に固着されてなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reflecting member is formed with a window hole into which the mounting board is inserted at a central portion of a flat bottom wall, and the color conversion member is the window hole. is formed in a dome shape that is disposed inside of the reflecting member so as to cover the, and the bottom wall odor Te characterized by being fixed to a site remote from the window opening of the reflecting member.
この発明によれば、前記色変換部材が前記反射部材の底壁において実装基板が挿入される窓孔を覆う形で前記反射部材の内側に配設され、前記反射部材の底壁において窓孔から離間した部位に固着されているので、前記色変換部材の蛍光体から放射される光のうち前記封止部側へ出射される光や前記色変換部材で反射された光の一部を前記反射部材の底壁において窓孔と前記色変換部材の固着部位との間の領域で前記色変換部材側へ反射させることができるから、光取り出し効率を高めることができ、光出力の向上を図れる。 According to this invention, the color conversion member is disposed inside the reflection member so as to cover a window hole into which the mounting board is inserted in the bottom wall of the reflection member, and from the window hole in the bottom wall of the reflection member. Since the light is emitted from the phosphor of the color conversion member, a part of the light emitted toward the sealing portion or the light reflected by the color conversion member is reflected. Since light can be reflected toward the color conversion member in a region between the window hole and the fixing portion of the color conversion member on the bottom wall of the member, light extraction efficiency can be increased, and light output can be improved.
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記色変換部材は、平板状に形成され、前記反射部材は、前記封止部の前記光出射面よりも前記実装基板から離れた位置に前記色変換部材の周部を支持する支持部が設けられ、前記支持部に前記色変換部材の周部が固着されてなることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the color conversion member is formed in a flat plate shape, and the reflection member is located farther from the mounting substrate than the light emitting surface of the sealing portion. supporting portion is provided for supporting the peripheral portion of the color converting member, the peripheral portion of the color conversion member to said supporting lifting unit is characterized by comprising fixed.
この発明によれば、前記色変換部材の蛍光体から放射される光のうち前記封止部側へ出射される光や前記色変換部材で反射された光の一部を前記反射部材において支持部よりも前記実装基板に近い領域で前記色変換部材側へ反射させることができるから、光取り出し効率を高めることができ、光出力の向上を図れる。 According to this invention, a part of the light emitted from the phosphor of the color conversion member to the sealing portion side or the light reflected by the color conversion member is supported in the reflection member. In addition, since the light can be reflected toward the color conversion member in a region closer to the mounting substrate, the light extraction efficiency can be increased, and the light output can be improved.
請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記実装基板は、前記LEDチップを搭載する突台部が形成された金属ベース基板からなり、前記反射部材は、平板状の底壁の中央部に前記突台部が挿通される窓孔が形成され、前記色変換部材は、前記窓孔を覆う形で前記反射部材の内側に配設されるドーム状に形成され、前記反射部材の前記底壁における前記窓孔の周部に固着されてなることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the mounting substrate is formed of a metal base substrate on which a projecting portion for mounting the LED chip is formed, and the reflecting member is a center of a flat bottom wall parts said window opening collision table portion is inserted is formed on the color converting member, the formed in a dome shape that is disposed inside of the reflecting member so as to cover the window opening, the said reflective member It is fixed to the periphery of the window opening that put on the bottom wall, characterized by comprising.
この発明によれば、前記LEDチップから突台部における前記LEDチップの搭載面を含む平面よりも後方へ放射された光を前記色変換部材に直接入射あるいは前記反射部材で反射させて前記色変換部材に再入射させることができるから、光取り出し効率を高めることができ、光出力の向上を図れる。また、前記実装基板に突台部を設けてあることにより前記反射部材の底壁を前記LEDチップの搭載面よりも後方に配置することが容易となるため、前記反射部材の成形精度および配置精度を緩めることが可能となり、製造コストの低コスト化が可能となる。 According to the present invention, the color conversion is performed by causing the light emitted from the LED chip to the rear of the plane including the mounting surface of the LED chip in the projecting portion to be incident directly on the color conversion member or reflected by the reflection member. Since it can re-enter the member, the light extraction efficiency can be increased, and the light output can be improved. In addition, since the mounting board is provided with a projecting portion, it is easy to dispose the bottom wall of the reflecting member behind the mounting surface of the LED chip. The manufacturing cost can be reduced.
請求項1の発明では、色変換部材の温度上昇を抑制でき且つ光出力の向上を図れるという効果がある。
In the invention of
(実施形態1)
本実施形態の発光装置は、図1に示すように、LEDチップ1と、LEDチップ1が実装された実装基板2と、LEDチップ1を封止した透光性の封止材からなる封止部3と、LEDチップ1から放射された光によって励起されてLEDチップ1の発光色とは異なる色の光を放射する蛍光体を含有した透光性材料により形成され封止部3の光出射面側に配設された色変換部材4と、色変換部材4よりも熱伝導率の高い材料により椀状に形成され色変換部材4の光出射面から放射される光の配光を制御する反射部材5と、実装基板2が実装された配線基板7とを備えている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the light emitting device according to the present embodiment includes an
また、本実施形態の発光装置は、透光性材料(例えば、アクリル樹脂、ガラスなど)により形成され反射部材5の開口面を閉塞する形で配設される円板状の透光性カバー8と、金属材料(例えば、アルミニウムなど)により形成され配線基板7や反射部材5や透光性カバー8などを収納する有底円筒状の外郭9と、外郭9の開口縁に形成された溝部9bの底面との間に透光性カバー8の周部と反射部材5の開口縁から外方へ延設された外鍔部53とを重ねた形で保持する円環状の保持枠10とを備えている。ここで、保持枠10は、外郭9に対して固定ねじ(図示せず)により固定されている。
In addition, the light emitting device of the present embodiment is a disc-shaped
配線基板7は、金属ベース基板(金属ベースプリント配線板)であり、Al板からなる金属板上の絶縁層上に実装基板2の各外部接続用電極それぞれが半田からなる接合部31,31を介して接合される導体パターン(通電用パターン)が形成されている。なお、金属板は、Al板に限らず、例えば、Cu板により構成してもよい。また、配線基板7における実装基板2の実装面側の露出部位には、可視光に対する反射率の高い白色系のレジスト層が適宜形成されている。
The
また、配線基板7は、シリカやアルミナなどのフィラーからなる充填材を含有し且つ加熱時に低粘度化する樹脂シート(例えば、溶融シリカを高充填したエポキシ樹脂シートのような有機グリーンシート)を用い、当該樹脂シートにより配線基板7と外郭9の底壁とを接合してある。上記樹脂シートは電気絶縁性を有するとともに熱伝導率が高く、しかも、加熱時の流動性が高く凹凸面への密着性が高いので、上記樹脂シートと配線基板7および外郭9の底壁との間に空隙が発生するのを防止することができて、密着不足による熱抵抗の増大やばらつきの発生を防止することができ、ゴムシート状の放熱シートを用いる場合に比べて、LEDチップ1から外郭9までの熱抵抗を小さくすることができて放熱性が向上するとともに熱抵抗のばらつきが小さくなり、LEDチップ1のジャンクション温度の温度上昇を抑制できるから、入力電力を大きくでき、光出力の高出力化を図れる。
Further, the
なお、本実施形態の発光装置では、LEDチップ1として、青色光を放射するGaN系青色LEDチップを用い、色変換部材4の蛍光体として、LEDチップ1から放射された青色光によって励起されてブロードな黄色系の光を放射する粒子状の黄色蛍光体を用いており、LEDチップ1から放射され封止部3および色変換部材4を透過した青色光と、色変換部材4の黄色蛍光体から放射された黄色光とが色変換部材4の光出射面から出射されることとなり、白色光を得ることができる。
In the light emitting device of the present embodiment, a GaN blue LED chip that emits blue light is used as the
上述の実装基板2は、LEDチップ1を収納する収納凹所2aが一表面の中央部に設けられ且つLEDチップ1への給電用の配線パターン(図示せず)が設けられたセラミック基板により構成されており、LEDチップ1は、収納凹所2aの内底面の中央部に実装され、収納凹所2aに上述の透光性の封止材(例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)を充填して形成された封止部3により封止されている。なお、実装基板2の外周形状は矩形状であり、実装基板2における収納凹所2aは、円形状に開口され且つ内底面から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなっており、収納凹所2aの内面にはLEDチップ1や蛍光体から放射された光を反射する金属膜からなる反射膜が適宜部位に形成されている。
The mounting
実装基板2は、各配線パターンのうち側面と他表面とに跨って形成されている部位が外部接続用電極を構成しており、上記他表面の中央部に、LEDチップ1で発生した熱を放熱させるための放熱用導体部(図示せず)が形成されているので、配線基板7に実装する際に、各外部接続用電極を半田からなる接合部31,31を介して配線基板7の回路パターン(図示せず)と接合するとともに、放熱用導体部を半田からなる接合部32を介して配線基板7の導体パターン(図示せず)と接合して配線基板7と熱結合させることにより、LEDチップ1の温度上昇を抑制することができる。
In the mounting
反射部材5は、色変換部材4の光出射面から放射されて入射した光を透光性カバー8側へ反射させ狭角配光が得られるように内側面の形状が設計されており、当該内側面がドーム状の色変換部材4の頂点を焦点とする放物面状に形成されている。なお、反射部材5の内周面の形状は特に限定するものではなく、反射部材5は、所望の配光特性に応じて、LEDチップ1の光軸方向においてLEDチップ1から離れるにつれて開口面積が徐々に大きくなる椀状の形状に形成されていればよい。
The shape of the inner surface of the reflecting
反射部材5の材料としては、例えば、LEDチップ1や蛍光体から放射される光の反射率が高く且つ色変換部材4に比べて熱伝導率の高い金属(例えば、アルミニウム、鉄、銅)などを採用すればよく、本実施形態では、アルミニウムを採用している。また、反射部材5の内側面は、アルミニウムや銀などを蒸着したり、銀メッキを施したりすることにより、鏡面となっている。なお、反射部材5の材料は金属に限らず、色変換部材4に比べて熱伝導率の高い樹脂やセラミックを採用してもよい。
As a material of the reflecting
なお、本実施形態における反射部材5は、外鍔部53が外郭9と保持枠10との間に透光性カバー8の周部を介して保持され、実装基板2や配線基板7へ直接固定する必要がないから、反射部材5を実装基板2や配線基板7に直接固定する場合に比べて、反射部材5の機械的強度の制約が少なくなるとともに実装基板2と配線基板7との接合部31,31,32に機械的ストレスを与えるのを防止することができる。
In the reflecting
ところで、反射部材5は、平板状の底壁51の中央部に実装基板2が挿入される窓孔52が形成されており、色変換部材4は、窓孔52を覆う形で反射部材5の内側に配設され、反射部材5の内側で反射部材5に固着され熱結合されている。
By the way, the
色変換部材4は、シリコーン樹脂からなる透光性材料にLEDチップ1から放射された青色光によって励起されて黄色光を放射する粒子状の黄色蛍光体を分散させた混合材料を用いてドーム状に形成されている。なお、色変換部材4の材料として用いる透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがnmレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用してもよい。また、色変換部材4の材料として用いる透光性材料に含有させる蛍光体も黄色蛍光体に限らず、色調整や演色性を高めるなどの目的で複数種類の蛍光体を用いてもよく、例えば、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いることで演色性の高い白色光を得ることができる。ここで、複数種類の蛍光体を用いる場合には必ずしも発光色の異なる蛍光体の組み合わせに限らず、例えば、発光色はいずれも黄色で発光スペクトルの異なる複数種類の蛍光体を組み合わせてもよい。
The
上述の色変換部材4は、LEDチップ1側が開口され光入射面および光出射面がそれぞれ球面の一部からなるドーム状に形成され、開口部の周縁から外方へフランジ部4bが延設されており、当該フランジ部4bを反射部材5の底壁51に対して、例えば接着剤(例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)を用いて固着してある。要するに、色変換部材4は、平板リング状のフランジ部4bと反射部材5の底壁51とが重なる形で反射部材5に固着されている。ここにおいて、色変換部材4は、反射部材5の底壁51において窓孔52から離間した部位にフランジ部4bが固着されている。
The above-described
以上説明した本実施形態の発光装置では、色変換部材4が、当該色変換部材4よりも熱伝導率の高い材料により形成された反射部材5の内側で反射部材5に固着され熱結合されているので、色変換部材4の外鍔部4bから熱伝導率の高い反射部材5に熱伝導し、反射部材5中を熱拡散するとともに周囲の空気や外郭9に放熱されるから、色変換部材4で発生した熱を効率良く反射部材5から放熱することができて色変換部材4の温度上昇を抑制でき、蛍光体の発光効率の向上およびLEDチップ1への投入電力の増大による光出力の向上を図れ、しかも、色変換部材4の温度上昇が抑制されることにより、信頼性が向上する。また、本実施形態の発光装置では、反射部材5に色変換部材4が実装基板2などの別部材を介することなく上記接着剤により直接固着されるので、色変換部材4と反射部材5との相対的な位置精度が向上し、配光制御性が向上するという利点もある。
In the light emitting device of the present embodiment described above, the
また、本実施形態の発光装置では、色変換部材4が、反射部材5の底壁51において実装基板2が挿入される窓孔52を覆う形で反射部材5の内側に配設され、反射部材5の底壁51において窓孔52から離間した部位に固着されているので、色変換部材4の蛍光体から放射される光のうち封止部3側へ出射される光や色変換部材4で反射された光の一部を反射部材5の底壁51において窓孔52と色変換部材4の固着部位との間の領域で色変換部材4側へ反射させることができるから、光取り出し効率を高めることができ、光出力の向上を図れる。
In the light emitting device of the present embodiment, the
(実施形態2)
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態1と略同じであり、図2に示すように、実装基板2が平板状に形成されており、LEDチップ1を実装基板2との間に囲むドーム状の光学部材6が実装基板2に固着され、光学部材6と実装基板2とで囲まれた空間に封止部3が充実され、色変換部材4が、光学部材6の光出射面との間に空気層11が形成される形で反射部材5に固着されている点などが相違する。また、本実施形態では、反射部材5の外鍔部53を外郭9の溝部9bに接着剤により固着してあり、実施形態1にて説明した透光性カバー8(図1参照)を備えていないが、実施形態1と同様の透光性カバー8を設けてもよい。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
The basic configuration of the light emitting device of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. As shown in FIG. 2, the mounting
上述の光学部材6は、透光性材料(例えば、シリコーン樹脂など)により形成されている。ここで、本実施形態では、光学部材6をシリコーン樹脂により形成してあるので、光学部材6と封止部3との屈折率差および線膨張率差を小さくすることができる。
The above-described
ところで、光学部材6は、光出射面が、光入射面から入射した光を光出射面と上述の空気層11との境界で全反射させない凸曲面状に形成されている。ここで、光学部材6は、光出射面が球面の一部により形成されており、当該球面の中心がLEDチップ1の光軸上に位置するように配置されている。したがって、LEDチップ1から放射され光学部材6の光入射面に入射された光が光出射面と空気層11との境界で全反射されることなく色変換部材4まで到達しやすくなり、全光束を高めることができる。なお、LEDチップ1の側面から放射された光は封止部3および光学部材6および空気層11を伝搬して色変換部材4まで到達し色変換部材4の蛍光体を励起したり蛍光体には衝突せずに色変換部材4を透過したりする。また、光学部材6は、位置によらず法線方向に沿った肉厚が一様となるように形成されており、上述の封止部3は、半球状の形状に形成されている。
By the way, the
以上説明した本実施形態の発光装置は、実施形態1と同様、色変換部材4が、反射部材5の内側で反射部材5に固着され熱結合されているので、色変換部材4から熱伝導率の高い反射部材5に熱伝導し、反射部材5中を熱拡散するとともに周囲の空気や外郭9に放熱されるから、色変換部材4で発生した熱を効率良く反射部材5から放熱することができて色変換部材4の温度上昇を抑制でき、蛍光体の発光効率の向上およびLEDチップ1への投入電力の増大による光出力の向上を図れ、しかも、色変換部材4の温度上昇が抑制されることにより、信頼性が向上する。なお、色変換部材4については実施形態1と同様のフランジ部4bを設けてもよい。
In the light emitting device of the present embodiment described above, the
また、本実施形態の発光装置では、実装基板2が平板状に形成されており、実施形態1に比べてLEDチップ1から放射された光が実装基板2に入射しにくくなり、実装基板2での反射損失や吸収損失を低減でき、LEDチップ1から放射され色変換部材4へ入射する光の光量を多くすることができるから、装置全体としての外部への光取出し効率を高めることができる。
Further, in the light emitting device of this embodiment, the mounting
(実施形態3)
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態2と略同じであって、図3に示すように、色変換部材4が箱型のドーム状に形成されている点などが相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Embodiment 3)
The basic configuration of the light emitting device of the present embodiment is substantially the same as that of the second embodiment, and is different in that the
本実施形態における色変換部材4は、シリコーン樹脂からなる透光性材料にLEDチップ1から放射された青色光によって励起されて黄色光を放射する粒子状の黄色蛍光体を分散させた混合材料を用いて円筒状に形成された色変換部41と、液晶ポリマー系の樹脂あるいはセラミックにより形成され色変換部材41の一端側の開口面を閉塞する形で配設されてLEDチップ1からの光を拡散反射する円板状の拡散反射部42とを結合することにより形成されている。したがって、LEDチップ1から放射され封止部3および光学部材6および空気層11を伝搬する光は、色変換部41に直接入射したり、拡散反射部42で反射されて色変換部41に入射する。
The
しかして、本実施形態の発光装置は、実施形態2と同様、色変換部材4が、反射部材5の内側で反射部材5に固着され熱結合されているので、色変換部材4で発生した熱を効率良く反射部材5から放熱することができて色変換部材4の温度上昇を抑制でき、蛍光体の発光効率の向上およびLEDチップ1への投入電力の増大による光出力の向上を図れ、しかも、色変換部材4の温度上昇が抑制されることにより、信頼性が向上する。
Thus, in the light emitting device of this embodiment, the
(実施形態4)
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態2と略同じであって、図4に示すように、色変換部材4が平板状に形成され、反射部材5において封止部3の光出射面よりも実装基板2から離れた位置に色変換部材4の周部を支持する段差部からなる支持部54が設けられ、当該支持部54に色変換部材4の周部が固着されている点、外郭9が筒状に形成され、配線基板7が外郭9の一端側の開口面を閉塞する形で外郭9に固着されている点などが相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
The basic configuration of the light emitting device of this embodiment is substantially the same as that of the second embodiment. As shown in FIG. 4, the
しかして、本実施形態の発光装置は、実施形態2と同様、色変換部材4が、反射部材5の内側で反射部材5に固着され熱結合されているので、色変換部材4で発生した熱を効率良く反射部材5から放熱することができて色変換部材4の温度上昇を抑制でき、蛍光体の発光効率の向上およびLEDチップ1への投入電力の増大による光出力の向上を図れ、しかも、色変換部材4の温度上昇が抑制されることにより、信頼性が向上する。
Thus, in the light emitting device of this embodiment, the
また、本実施形態の発光装置では、色変換部材4の蛍光体から放射される光のうち封止部3側へ出射される光や色変換部材4で反射された光の一部を反射部材5において支持部54よりも実装基板2に近い領域で色変換部材4側へ反射させることができるから、光取り出し効率を高めることができ、光出力の向上を図れる。
Further, in the light emitting device of the present embodiment, a part of the light emitted from the phosphor of the
また、本実施形態の発光装置では、実施形態2のように色変換部材4がドーム状に形成されている場合に比べて、色変換部材4の中央から当該色変換部材4における反射部材5との固着部位までの距離が短くなり(つまり、色変換部材4のサイズがコンパクトになり)、放熱性が向上する。
Further, in the light emitting device of the present embodiment, compared with the case where the
(実施形態5)
本実施形態の発光装置の基本構成は実施形態2と略同じであって、図5に示すように、実装基板2が、Al板もしくはCu板からなる金属板21上の絶縁層22上にLEDチップ1の各電極それぞれと電気的に接続される導体パターン23,23が形成された金属ベース基板(金属ベースプリント配線板)により構成されている点、当該実装基板2にLEDチップ1を搭載する突台部2aが形成されている点、実装基板2が実施形態2の発光装置における配線基板7を兼ねている点などが相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、図5では、実施形態2にて説明した外郭9(図2参照)の図示を省略してある。
(Embodiment 5)
The basic configuration of the light emitting device of this embodiment is substantially the same as that of the second embodiment, and as shown in FIG. The
本実施形態の発光装置では、実装基板2の突台部2aが、反射部材5の平板状の底壁51の中央部に形成された窓孔52に挿通されている。また、本実施形態の色変換部材4には、実施形態1の色変換部材4と同様にフランジ部4bを設けてある。また、本実施形態では、上述の突台部2aが色変換部材4内に挿入されており、色変換部材4の開口縁を含む平面よりも上方に突台部2aにおけるLEDチップ1の搭載面が位置している。
In the light emitting device of the present embodiment, the projecting
しかして、本実施形態の発光装置では、LEDチップ1から突台部2aにおけるLEDチップ1の搭載面を含む平面よりも後方へ放射された光を色変換部材4に直接入射させることができるので、LEDチップ1から放射された光を効率良く色変換部材4に入射させることができ、しかも、色変換部材4に入射した光も、色変換部材4の側方から後方を覆うように配置された反射部材5で反射されて、反射部材5の開口面から出射されるので、発光装置全体としての光取り出し効率を高めることができる。また、実装基板2に突台部2aを設けてあることにより反射部材5の底壁51をLEDチップ1の搭載面よりも後方に配置することが容易となるため、反射部材5の成形精度および配置精度を緩めることが可能となり、製造コストの低コスト化が可能となる。
Therefore, in the light emitting device of the present embodiment, light emitted backward from the plane including the mounting surface of the
ところで、上述の各実施形態では、LEDチップ1として、青色光を放射する青色LEDチップを採用しているが、LEDチップ1は青色光を放射するものに限らず、例えば、紫外光を放射するものでもよく、色変換部材4における蛍光体の発光色も特に限定するものではない。
By the way, in each above-mentioned embodiment, although the blue LED chip which radiates | emits blue light is employ | adopted as
1 LEDチップ
2 実装基板
2a 突台部
3 封止部
4 色変換部材
4b フランジ部
5 反射部材
8 透光性カバー
9 外郭
10 保持枠
51 底壁
52 窓孔
53 外鍔部
54 支持部
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