JPWO2008143183A1 - Glass-coated light emitting element, lighting device and projector device - Google Patents
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Abstract
半導体発光素子からの出射光を光制御部に効率よく導入することが可能であり、かつ、レンズと発光素子との位置合わせが不要となるとともに、半導体発光素子からの出射光を効率的に取り出して利用に供することができるガラス被覆発光素子を提供する。基板面上に実装され発光領域から所定波長帯域の光を出射する半導体発光素子1と、光を出射する表面が半球面より広い球面の一部を有するとともに、球面以外の表面において半導体発光素子1と対向・配置した状態で半導体発光素子1の発光領域を被覆するように一体化され、発光ピーク波長における屈折率が1.7以上で、直径に対する半導体発光素子の基板面の最大径の比が少なくとも1.8以上であるガラス2と、ガラス2の表面から出射されずにガラス2内部に存在する光を屈折させる光散乱部である接合面2Aとを備えた。The light emitted from the semiconductor light emitting element can be efficiently introduced into the light control unit, and the alignment between the lens and the light emitting element is unnecessary, and the light emitted from the semiconductor light emitting element is efficiently extracted. Provided is a glass-coated light-emitting element that can be used. The semiconductor light emitting device 1 mounted on the substrate surface and emitting light of a predetermined wavelength band from the light emitting region, and the light emitting surface has a part of a spherical surface wider than the hemispherical surface, and the semiconductor light emitting device 1 on a surface other than the spherical surface Are integrated so as to cover the light emitting region of the semiconductor light emitting device 1 in a state of being opposed to each other, and the refractive index at the emission peak wavelength is 1.7 or more, and the ratio of the maximum diameter of the substrate surface of the semiconductor light emitting device to the diameter is The glass 2 which is at least 1.8 or more and the bonding surface 2A which is a light scattering portion that refracts the light existing inside the glass 2 without being emitted from the surface of the glass 2 are provided.
Description
本発明は、ガラスによって被覆されている半導体発光素子、つまりガラス被覆発光素子、照明装置およびプロジェクタ装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light-emitting element coated with glass, that is, a glass-coated light-emitting element, an illumination device, and a projector device.
発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)に代表される半導体発光素子は、小型、高効率、長寿命などの特徴を有し、様々な用途に使用されている。たとえばLEDをプロジェクタ光源に用いるとLEDが小型であるため照明系をコンパクトにできる反面、LEDからの出射光は無指向性であるので、出射光を効率よく液晶パネル、マイクロミラーアレイなどの光制御部に導入する必要がある。 BACKGROUND Semiconductor light-emitting elements typified by light-emitting diodes (LEDs) have features such as small size, high efficiency, and long life, and are used in various applications. For example, if an LED is used as a projector light source, the illumination system can be made compact because the LED is small, but the emitted light from the LED is non-directional, so the emitted light can be efficiently controlled by a liquid crystal panel, a micromirror array, etc. It is necessary to introduce to the department.
従来、このような出射光を効率よく光制御部に導入するためにレンズ付き発光素子、すなわち目的に応じた放射角や強度分布を有するように、別に製作した種々のレンズを金属等のホルダーを介してLEDなど発光素子の位置に合わせて調整固定したものが使用されている。 Conventionally, in order to efficiently introduce such emitted light into the light control unit, a light emitting element with a lens, that is, various lenses manufactured separately so as to have a radiation angle and intensity distribution according to the purpose are attached with a holder such as a metal. The LED is adjusted and fixed in accordance with the position of a light emitting element such as an LED.
しかし、このような従来のレンズ付き発光素子は、発光素子、レンズおよびそれらの固定ホルダーの3点部品がセットとなっており、かつ、それらの部品の調整固定工程も必要であり、費用の高いものであった。また、その放射強度分布も通常のレンズ形状では必ずしも効率のよいものとはならない問題もあった。 However, such a conventional light emitting element with a lens includes a light emitting element, a lens and a fixing holder for the three parts, and an adjustment fixing process for these parts is also required, which is expensive. It was a thing. Further, there is a problem that the radiation intensity distribution is not always efficient with a normal lens shape.
このような問題を解決するべくライトパイプを用いた照明系が提案されている(特許文献1参照)。このような照明系においては、前記レンズ付き発光素子を用いる場合に比べて放射強度分布は効率がよいものになると考えられるが、ライトパイプと発光素子または光制御部との位置合わせがやはり必要であり、前記問題の解決には不十分であった。
本発明は、半導体発光素子からの出射光を前記光制御部に効率よく導入することが可能であり、かつ、先に述べたようなレンズまたはライトパイプと発光素子との位置合わせが不要となるとともに、半導体発光素子からの出射光を発光用の光として効率的に取り出して利用に供することができるガラス被覆発光素子、照明装置およびプロジェクタ装置の提供を目的とする。 According to the present invention, it is possible to efficiently introduce the light emitted from the semiconductor light emitting element into the light control unit, and it is not necessary to align the lens or the light pipe and the light emitting element as described above. In addition, an object of the present invention is to provide a glass-coated light-emitting element, an illumination device, and a projector device that can efficiently take out emitted light from a semiconductor light-emitting element as light for light emission and use it.
本発明は、半導体発光素子と、当該半導体発光素子から出射された光を出射する表面を有し、当該表面が半球面より広い球形状で一部に球欠部を有するとともに、前記球欠部において前記半導体発光素子に取り付けられ、前記半導体発光素子の発光ピーク波長における屈折率が1.7以上で、直径に対する前記球欠部の最大径の比が少なくとも1.8以上であるガラスと、前記ガラスの前記表面から出射されずに前記ガラス内部に存在する光を屈折させる光散乱部と、を備えるガラス被覆発光素子を提供する。 The present invention has a semiconductor light emitting element and a surface from which the light emitted from the semiconductor light emitting element is emitted, and the surface has a spherical shape wider than a hemispherical surface and a part of a spherical notch. The glass is attached to the semiconductor light emitting element, the refractive index at the emission peak wavelength of the semiconductor light emitting element is 1.7 or more, and the ratio of the maximum diameter of the spherical notch to the diameter is at least 1.8 or more, There is provided a glass-coated light emitting device comprising: a light scattering portion that refracts light existing inside the glass without being emitted from the surface of the glass.
また、本発明は、前記ガラス被覆発光素子とフィールドレンズを備える照明装置、光源として当該照明装置を有するプロジェクタ装置をも提供する。 The present invention also provides an illumination device including the glass-coated light emitting element and a field lens, and a projector device having the illumination device as a light source.
本発明によれば、被覆ガラスが前記レンズまたはライトパイプと同様の作用を有し、そのために先に述べたような位置合わせが不要となる。すなわち、従来はレンズを用いて指向性を高める場合、半導体発光素子とレンズを別々に配置しなければならなかったのでそれらを位置合わせする必要があったが、そのような位置合わせが不要となる。 According to the present invention, the coated glass has the same function as the lens or the light pipe, so that the alignment as described above is not necessary. That is, in the past, when using a lens to enhance directivity, the semiconductor light emitting element and the lens had to be arranged separately, so that they had to be aligned, but such alignment was not necessary. .
また、本発明においては、発光素子から球状のガラスに光が入射する場合に、ガラスと外部の空気との界面(以下、「ガラス界面」)での入射角度が臨界角を超えている場合には全反射によって再度半導体発光素子の発光面に戻るが、光散乱部での散乱により光路が変化してガラス界面での全反射条件を崩してガラスから出射させることができる。従って、本発明によれば、半導体発光素子からの出射光を発光用の光として効率的に取り出し増大させた光量で(被照射面を所望の照射パターンで)照明させることができる。 In the present invention, when light is incident on the spherical glass from the light emitting element, the incident angle at the interface between the glass and the external air (hereinafter “glass interface”) exceeds the critical angle. Can return to the light emitting surface of the semiconductor light emitting device again by total reflection, but the light path can be changed by scattering at the light scattering portion, and the total reflection condition at the glass interface can be broken and emitted from the glass. Therefore, according to the present invention, it is possible to illuminate the emitted light from the semiconductor light emitting element as light for light emission efficiently and with an increased amount of light (irradiated surface with a desired irradiation pattern).
1 半導体発光素子(発光素子)
1A、1B 電極
1C、1D、1E ミラー電極
1F、1G、1H 透明電極
10、20、30A、30B、40 ガラス被覆発光素子
10R、10G、10B ガラス被覆発光装置
14 透明基板
2 球状ガラス(ガラス)
2A 接合面
3 配線基板
31 基板
31A 反射面(散乱反射面)
32 配線パターン
33 バンプ
4 フィラー
5 モールド部
50 照明装置
60 フィールドレンズ(対物レンズ)
70R、70G、70B LCD(液晶表示装置)
80 合波素子
90 プロジェクションレンズ
100 プロジェクタ1 Semiconductor light emitting device (light emitting device)
1A, 1B electrode
1C, 1D,
32
70R, 70G, 70B LCD (Liquid Crystal Display)
80
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るガラス被覆発光素子(第1の発光素子)の構成を示す断面図である。このガラス被覆発光素子10は、半導体発光素子1とガラス2とを備え、配線基板3上に配置されている。また、このガラス被覆発光素子10のガラス2の半導体発光素子1との接合面2Aには、細かい凹凸からなる微細加工が施してある。この微細加工(光散乱部)は、半導体発光素子1から出射してガラス2内の球面で全反射して戻る光を散乱させる。この微細加工は、例えば、サンドブラスト、エッチングなどを用いてガラス2の接合面2Aを荒らすことによって形成される。(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a glass-coated light emitting device (first light emitting device) according to the first embodiment of the present invention. The glass-coated
半導体発光素子(発光素子)1は、発光領域を有する面(以下、発光面)から所定波長帯域の光を2次元的に出射するものであり、配線基板3上に実装されている。ここで、図2を用いて、発光素子1の構成について説明する。発光素子1は、透明基板14と、透明基板14上に形成されたn層12と、n層12上に形成された発光層13と、発光層13上に形成されたp層11とを有する。p層11とn層12上には電極1A、1Bが設けられている。発光素子1はいわゆるフリップチップ実装されている。電極1A、1Bは、バンプ33を介して配線基板3の配線パターン32に接続されている。
A semiconductor light emitting element (light emitting element) 1 emits light in a predetermined wavelength band two-dimensionally from a surface having a light emitting region (hereinafter referred to as a light emitting surface), and is mounted on a
第1の実施形態において、発光素子1の発光面は透明基板14の裏面(ガラス2の接合面2Aに対向する面)である。発光層13で生成された光は、図2(A)の矢印A方向に進行し、透明基板14を介して出射する。電極1A、1Bは、ガラス2の表面にて全反射してガラス2の表面から外部に出射されずに電極1A、1Bに戻ってきた光を反射させるためのミラーとしての機能も有する。第1の実施形態では、発光素子1として青色LEDを用いて説明しているが、他の色のLED、レーザーダイオードなどでも良いことは言うまでもない。
In the first embodiment, the light emitting surface of the
発光素子1は、上方から見て長方形または正方形であることが一般的である。発光素子1の発光面である透明基板14の裏面も長方形または正方形であっても良い。発光層13から発生した光が透明基板14を介して発光素子1から出射されることから、透明基板14の裏面が発光素子1の発光領域と考えられる。そして、その発光領域は電極の形状(図2(B)の斜線で示される領域)と相似である。従って、所望の投影形状を得るためには、電極の形状を所望の投影形状とすることが良い。後述するように、本発明のガラスは指向性が良い。言い換えると、入射した光の形状をほぼそのままの形状として外部に投影することができる。つまり、本発明のガラス被覆発光素子の発光面は、所望の投影面に合わせた発光面とすることできる。例えば、発光面を矩形や丸形とし、その発光面の形状が照射される。これにより、被照射面に対し、種々の形状パターンを持った光を照射・照明することができることとなり、照明光源の応用を広げることができる。
The
なお、上方から見た発光素子2の形状が長方形または正方形である場合、その最大径Lは対角線の長さであり、Lは典型的には400〜1500μmである。
In addition, when the shape of the light-emitting
ガラス2は、発光素子1を被覆するものであり、この表面は半球面よりも広い球面の一部を有しており、球形状である(以下、「球状ガラス」)。このような形状のため、第1の実施形態のガラス被覆発光素子は、出射光の指向性と均一性の両者を向上させることができる。球状ガラス2は発光素子1との接合面(第1の実施形態では、接合面2Aに相当する部分)において球が切断された形状であり、その球の切断された部分は球欠(球欠部2C;図7(B)及び図8参照)と言われるものである。
The
球状ガラス2としてたとえば、酸化物基準のモル%表示で、TeO2 40〜53%、GeO2 0〜10%、B2O3 5〜30%、Ga2O3 0〜10%、Bi2O3 0〜10%、ZnO 3〜20%、Y2O3 0〜3%、La2O3 0〜3%、Gd2O3 0〜7%、Ta2O5 0〜5%、から本質的になるガラスが使用される。このガラスは本発明の目的を損なわない範囲で上記成分以外の成分を含有してもよいが、その場合そのような成分の含有量は合計で好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。ここで、たとえば「GeO2 0〜10%」とはGeO2は必須ではないが10%まで含有してもよい、の意である。As the
発光素子1の発光ピーク波長λpにおける球状ガラス2の屈折率npは1.7以上である。1.7未満では後述する最大照度または照度分布が小さくなる。好ましくは1.8以上、より好ましくは1.9以上である。また、npは2.3以下、好ましくは2.2以下である。なお、λpは青色LEDにおいては450〜480nm、特には450〜460nmが一般的である。また、発光素子1は、青色LEDに限定されるものではなく、各種固有波長或いは特定波長帯域の光を出射するものが使用可能である。The refractive index n p of the
球状ガラス2の球面の直径をd、球欠部の直径をLとして、d/L(球欠比;直径に対する球欠部の最大径の比)は少なくとも1.8以上、好ましくは1.8〜3.5とされる(なお、dは図7(B)に示す球状ガラス2の球欠部2Cの水平方向の幅の最大値に等しい)。
When the diameter of the spherical surface of the
本発明者らの先に行った実験によれば、最大照度は3×10−5以上、照度分布は0.35以上であることが好ましい。この実験は、球状ガラスが光散乱部材を有していないが、測定結果については何ら影響はない。具体的には、光源の前方すなわち出射光側に受光面を配置しその受光面における照度を計算した。発光素子からの出射光線は出射光側空間の全180度方向について無指向性、非コヒーレント性とし、出射光線の屈折、反射については、屈折・反射の法則(スネルの法則)にしたがって計算をした。また、光源全強度は1mWに規格化し、出射光線数は全部で100万本として計算した。なお、光源全強度を1mWに規格化して計算したのは便宜上そのようにしただけであって本発明はこれに限定されず、また、本計算では偏光は考慮せず、多重反射による光線強度低下は0.0001%まで有効とした。According to the experiments conducted by the present inventors, it is preferable that the maximum illuminance is 3 × 10 −5 or more and the illuminance distribution is 0.35 or more. In this experiment, the spherical glass does not have a light scattering member, but there is no influence on the measurement result. Specifically, a light receiving surface was arranged in front of the light source, that is, on the outgoing light side, and the illuminance on the light receiving surface was calculated. The outgoing light from the light emitting element is non-directional and non-coherent in all directions of the outgoing light side space, and the refraction and reflection of the outgoing light are calculated according to the law of refraction and reflection (Snell's law). . The total light source intensity was normalized to 1 mW, and the number of emitted light rays was calculated as 1 million in total. It should be noted that the calculation was performed with the total light source intensity normalized to 1 mW for the sake of convenience, and the present invention is not limited to this. In this calculation, the polarization is not taken into account, and the light intensity is reduced due to multiple reflections. Was effective up to 0.0001%.
Lを1mm、受光面を1辺が15mmの正方形、球状ガラスがその一部を構成するところの球面の受光面から最も離れている点と受光面との距離が19mmとなるようにした場合の受光面における照度を、npが1.5、1.75、2.0、2.25、dが1mm、2mm、3mm、4mmすなわちd/Lが1(球状ガラスが半球の場合)、2、3、4である場合について計算した。When L is 1 mm, the light-receiving surface is a square with a side of 15 mm, and the distance between the light-receiving surface and the point farthest from the spherical light-receiving surface, which is part of the spherical glass, is 19 mm. The illuminance at the light receiving surface is such that n p is 1.5, 1.75, 2.0, 2.25, d is 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, that is, d / L is 1 (when the spherical glass is a hemisphere), 2 Calculations were made for 3, 4 and 4 cases.
計算によって得られた照度から最大照度(単位:mW)および照度分布(単位:%)を読み取った。結果を表1(最大照度)および表2(照度分布)に示す。 Maximum illuminance (unit: mW) and illuminance distribution (unit:%) were read from the illuminance obtained by the calculation. The results are shown in Table 1 (maximum illuminance) and Table 2 (illuminance distribution).
なお、照度分布は次のようにして読み取った。すなわち、受光面上の実効的に照射されている部分の横方向の長さaと照度が記最大照度の80%以上である横方向の長さbを求め、b/aを照度分布とした。d=1mmにおける照度分布は実効的に照射されている部分が受光面よりも広くなったために読み取ることができなかった。 The illuminance distribution was read as follows. That is, the lateral length a and the lateral length b in which the illuminance is 80% or more of the maximum illuminance are obtained, and b / a is defined as the illuminance distribution. . The illuminance distribution at d = 1 mm could not be read because the effectively irradiated part was wider than the light receiving surface.
以上の計算により得られた光量分布を図3(A)〜図3(D)、図4(A)〜図4(D)に示す。各図中の滑らかに引かれた曲線をもとにnpが1.5および2.0でのdが2mm、3mm,4mmすなわちd/Lが2、3,4の場合における前記照度分布を読み取った。読み取りの補助線もあわせて示す。The light quantity distribution obtained by the above calculation is shown in FIGS. 3 (A) to 3 (D) and FIGS. 4 (A) to 4 (D). The illuminance distribution in the case where d is 2 mm, 3 mm, 4 mm, that is, d / L is 2, 3, 4 when n p is 1.5 and 2.0 based on the smoothly drawn curves in each figure. I read it. The auxiliary lines for reading are also shown.
最大照度は3×10−5以上、照度分布は0.35以上であることが好ましい。先にも述べたようにnpが1.7未満では最大照度または照度分布が小さい。d/Lが1.8未満では最大照度または照度分布が小さく、3.5超では最大照度または照度分布が小さくなることがある。好ましくは2.0〜3.2である。The maximum illuminance is preferably 3 × 10 −5 or more and the illuminance distribution is preferably 0.35 or more. As described above, the maximum illuminance or the illuminance distribution is small when n p is less than 1.7. If d / L is less than 1.8, the maximum illuminance or illuminance distribution may be small, and if it exceeds 3.5, the maximum illuminance or illuminance distribution may be small. Preferably it is 2.0-3.2.
球状ガラス2は発光素子1の上面(透明基板14の裏面)だけでなく側面(透明基板14、n層12及び発光層13の側面)も被覆することが好ましい。球状ガラス2が発光素子1の側面を被覆することにより、発光素子1の側面から外部に漏れていた光を所望の方向(図2(A)の矢印A方向)に出射することができ、出射光の利用効率を向上させることができる。なお、球状ガラス2が半導体発光素子1の電極1A、1Bの側面を被覆していてもよいことは言うまでもない。
The
図1に示されるように、配線基板3は、たとえばアルミナなどで構成される基板31と、この基板31上にペーストを用いて形成されたAu配線やAg配線、銅箔などで形成された配線パターン32とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
図1に示されるように、ガラス被覆発光素子10の電極1A、1Bは、金などのバンプ33を介して配線基板3の配線パターン32と電気的に接続されている。図1において、球状ガラス2は配線基板3と接触していないが配線基板3と接触しても良いことは言うまでもない。
As shown in FIG. 1, the
図5(A)に示すように、通常のLEDなどの指向性のない発光素子200では、光量分布の均一化のための光学素子(インテグラルレンズなど)がない限り、コリメータ201で平行光となった光束の光強度Iは、コサイン4乗則(COS4θZ)によって中央部が最大分布を呈する正規分布(ガウス分布)となってしまう(図6のd=1.02mmのデータ参照)。θZはコリメータ201に入射する前の光線の光軸となす角度、Izは光源のある1点から出射してレンズを通過後、被照明面内に達する全光線の強度分布、ΣIzは光源の全点から出射して被照明面内に達する全光線の強度分布である。As shown in FIG. 5A, in a
一方、本発明では、同図(B)に示すように、その発光素子1を光散乱部である接合面2Aを設けてある球状ガラス2で被覆したガラス被覆発光素子10で構成している。これにより、たとえ従来と同じ指向性のない発光特性を有する正規分布の発光特性を有する通常のLEDを発光素子1として使用しても、コリメータ201で平行光となった光束の光強度Iは、光量分布がほぼ平均化される(図6のBarechip、d=0.55mm、d=0.72mmのデータ参照)。これは、指向性のある光源の場合、球状ガラス2内を通過する角度θzは大きくとも、球状ガラス2を通過後、指向性のある細い光束に変換されるのでコリメータ201を通過する光束の角度差は小さくなり、それぞれの射出方向のコリメータ201の一部しか通過しないので、コサイン4乗則で低下するθzは小さくなるからである。
On the other hand, in this invention, as shown to the same figure (B), it comprises with the glass-coated
ここで、球欠形状の球状ガラス2のレンズ作用について以下で説明する。
Here, the lens action of the
(イ)発光素子1からの出射光のうち球状ガラス2で全反射した戻り光を散乱手段で散乱させることについて:
発光素子1から出射する発光ピーク波長λpの光、たとえば460nmの青色光は発光素子1の後方を除く出射光側空間の略全周360度にわたる領域に面発光する。ここで、出射直後(球状ガラス1入射時)の照射パターンは、図6のd=1.02mmの線として示すように、ほぼ正規分布に対応する中央が最大ピークの山型である。この発光素子1からの出射光は、出射後、空気中を透過することなく直ちに球状ガラス2の内部を進行し、その後、球状ガラス2を透過する際に、空気との界面に対して全反射角(臨界角)以下で入射する光線のみが、球状ガラス2の外部へ出射していく。一方、空気との界面に対して全反射角以上で入射する光線は、全反射し、接合面2Aに戻ってくる。接合面2Aに戻ってきた光は、光散乱部である球状ガラス2の接合面2Aで散乱され、その後は光路を変更する。そして、全反射角以下の入射角度でガラス−空気界面に到達した光となり、外部へ出射される。(A) Scattering the return light totally reflected by the
Light emission peak wavelength lambda p emitted from the
(ロ)光源である発光素子1の発光点A’を球状ガラス2を真球とした場合の仮想最後方点Aよりも照射方向の前方側にずらすことで、球状ガラス2を透過する際に光束が拡散する方向に広がることについて:
たとえば、かりに、図7(A)に示すように球欠部のない球状ガラス2’の球面収差を無視できるような無収差の近軸条件が成り立つとすれば、発光素子1の発光点Aが球状ガラス2’の最後方点Aにあれば、球状ガラス2’を出射後の光束は平行光束で進行する。なお、実際には、発光点Aから出て球状ガラス2’から出射する光線は、球状ガラス2’から出射する位置が光軸から離れれば離れるほど球面収差が大きくなるため、無収差の場合の光線の進行方向に比べて光軸に近い方向に向かって収斂する。一方、本発明の発光素子1は、同図(B)に示すように、発光点A’を球状ガラス1の最後方点Aよりも照射方向の前方側(Z軸方向)にずらしているので、光束が拡散する方向に広がる効果(以下、第1効果という)を付与することができる。(B) When the light-emitting point A ′ of the light-emitting
For example, as shown in FIG. 7A, if a paraxial condition with no aberration is established such that the spherical aberration of the
(ハ)球状ガラス2を透過する際に、屈折率nをたとえば1.7以上とすることで光束を拡散方向に広がらせることができること、あるいはnをたとえば2.2以下とすることで光束を収斂方向に狭めることができることについて:
一般に、両面球レンズの中心を通る光軸を含む断面内で、レンズ面半径をそれぞれr1、r2、球面レンズの屈折率をn、光軸方向のレンズ厚をtとすると、屈折力(1/f;ただしfは焦点距離。)は(1)式で表される。(C) When transmitting through the
In general, in a cross section including the optical axis passing through the center of a double-sided spherical lens, when the lens surface radii are r 1 and r 2 , the refractive index of the spherical lens is n, and the lens thickness in the optical axis direction is t, the refractive power ( 1 / f; where f is the focal length.) Is expressed by equation (1).
1/f=[(n−1)/r1]+[(1−n)/r2]
+[{(n−1)2d}/(n・r1・r2)] ・・・(1)1 / f = [(n−1) / r 1 ] + [(1−n) / r 2 ]
+ [{(N−1) 2 d} / (n · r 1 · r 2 )] (1)
球面レンズでは、r1=−r2=d/2である。For a spherical lens, r 1 = −r 2 = d / 2.
球状ガラス2のように球の一部を平面で切取った形状すなわち球欠形状であるものについては、球の一部が切取られた側の半球の半径、ここでは便宜的にこれをr1とすると、r1が∞となり1/r1→0となるので、(1)式は次の(2)式になる。For a
r2=(1−n)・f ・・・(2)r 2 = (1-n) · f (2)
そして、近軸条件を十分満足する理想的な場合において、nが2のときにr2=−fとなり、すなわち焦点距離がr2に等しくなり、レンズの中心からr2の位置に物点が置かれた場合に出射光が平行光となる。Then, in the ideal case of sufficiently satisfying paraxial conditions, r 2 = -f next when n is 2, i.e. the focal length is equal to r 2, the object point from the center of the lens at the position of r 2 is When placed, the emitted light becomes parallel light.
したがって、このような理想的な場合においては球状ガラス2の屈折率が2未満であれば光束が拡散し、2超であれば光束が収斂する効果(以下、第2効果という)を付与することができる。
Therefore, in such an ideal case, if the refractive index of the
(ニ)球状ガラス2の球面収差により、球状ガラス2を透過する際に、前述した(ロ)、(ハ)における効果を相殺(調整)するような、収束する方向の作用が発生することについて:
周知のように、近軸条件が十分に満足するほど理想的な場合を除き、図8に示すように、光軸(Z)上の物点から平行に進行する光は、一般に、光軸(Z)に垂直な方向(X)に関して、光軸(Z)からより離れた物点での光ほど、理想的な焦点位置よりも近くに像を結ぶ作用が発生する(球面収差)。(D) When the
As is well known, except in the ideal case where the paraxial condition is sufficiently satisfied, as shown in FIG. 8, light traveling in parallel from an object point on the optical axis (Z) generally has an optical axis ( With respect to the direction (X) perpendicular to Z), the light at an object point farther from the optical axis (Z) has an effect of forming an image closer to the ideal focal position (spherical aberration).
そこで、本発明では、前述した第1、第2の効果の合算値を、この作用でキャンセルさせるべく、球状ガラス2のd/Lと屈折率npとを適正な値に設定するようにしている。すなわち、本発明ではこれを具体的に実現するべく、
a)発光素子1の発光点A’が球状ガラス2の最後方点Aよりも照射方向の前方側にずらすことと、
b)球状ガラス2としてnpが1.7以上、好ましくは1.8〜2.2、典型的には1.9〜2.2であるものを使用すること、としている。Therefore, in the present invention, the d / L and refractive index np of the
a) the light emitting point A ′ of the
b) As the
従って、本実施形態によれば、図9(A)に示すように、半導体発光素子1からの光が球状ガラス2内部を進行し、球状ガラス2と外部の空気との界面(ガラス界面)に入射する際に入射角度が臨界角を超えている場合(破線で示す範囲δの領域外)、全反射によって再度発光素子1の発光面近傍まで戻る場合がある。図9(A)では、太線矢印Bで示された光路をたどった反射光が、全反射により球状ガラス2から出射されず、半導体発光素子1の存在領域に戻ってきた光に相当する。そして、本実施形態によれば、光散乱部を備えている。そのため、全反射によって発光素子1近傍に戻ってきた光は、光散乱部である接合面2A(図1参照)に入射すると、そこで屈折することにより光路が変化する。このため、屈折された戻り光は、ガラス界面での全反射条件が崩れ、球状ガラス2の界面に入射する入射角度が臨界角δの範囲内に入ることにより、同図(B)の太線矢印Bに示すような光路を辿り、球状ガラス2から出射される。その結果、第1の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、今まで全反射によりガラス外部へ出射されなかった光をガラス外部へ出射することができるので、光量を増加させることができるという効果を有する。
Therefore, according to this embodiment, as shown in FIG. 9A, the light from the semiconductor
これにより、従来のランプ光源などに代わる高輝度平行光源が実現でき、しかもその照射面の形状を所望の形状に自由に設定することもできる。 Thereby, a high-intensity parallel light source can be realized in place of the conventional lamp light source, and the shape of the irradiation surface can be freely set to a desired shape.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
図10は、本発明の第2の実施形態に係るガラス被覆発光素子(第2の発光素子)20を示すものであり、このガラス被覆発光素子20には、半導体発光素子1から出射して球状ガラス2内の球面で全反射して戻る光を散乱させるための光散乱部として、接合面2Aに細かい凹凸からなる微細加工を施す代わりに、球状ガラス2と半導体発光素子1との間の空間2Bに、アルミナからなる多数の細かいビーズ状の光散乱部材としてのフィラー4を介装させるとともに、これらのフィラー4を介装させた状態で、球状ガラス2と半導体発光素子1とがUV接着剤で一体に接合されている。ここで、フィラーの粒径は100μmから200nm程度にするのが好ましい。小さすぎると散乱能が落ち、大きすぎると、単位体積当たりの散乱能が落ちるからである。しかしながら、特に粒径は限定されるものではない。
FIG. 10 shows a glass-coated light-emitting element (second light-emitting element) 20 according to the second embodiment of the present invention. The glass-coated light-emitting
従って、本実施形態でも、半導体発光素子1からの光が球状ガラス2内部を進行し、全反射によって再度半導体発光素子の発光面近傍に戻る。そして、その戻り光が、ちょうど光散乱部である多数の細かいビーズ状のフィラー4に入射すると、そこで散乱することにより光路が変化する。このため、屈折された戻り光は、ガラス界面での全反射条件が崩れ、球状ガラス2の界面に入射する入射角度が臨界角δの範囲内に入ることにより、球状ガラス2から出射される。その結果、第2の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、今まで全反射によりガラス外部へ出射されなかった光をガラス外部へ出射することができるので、光量を増加させることができるという効果を有する。更に、第2の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、球状ガラス2と半導体発光素子1との間に光散乱部が介在することにより、球ガラスの全反射ロスを解消し、出射光量が増加する若しくは光の取り出し効率が向上するだけでなく、フィラーの粒径、屈折率、充填率をパラメータとして散乱層の散乱特性を変えることが可能になる。よって、第2の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、出射輝度分布をより均一化したり、最適化できるという効果がある。
Therefore, also in this embodiment, the light from the semiconductor
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
図11は、本発明の第3の実施形態に係るガラス被覆発光素子(第3の発光素子)30Aを示すものであり、このガラス被覆発光素子30Aでは、半導体発光素子1から出射してガラス2内の球面で全反射して戻る光を散乱させるための光散乱部として、接合面2Aに細かい凹凸からなる微細加工が施してある代わりに、半導体発光素子1の電極に微細加工した反射面を有する(光反射機能を有する)ミラー電極1C,1Dを用いてある。ここで、ミラー電極1DにはP電極として、Ni、Au、Pd、Rhなどホール注入性に優れ、かつ反射率の良い金属を用いる。
FIG. 11 shows a glass-coated light-emitting element (third light-emitting element) 30A according to the third embodiment of the present invention. In the glass-coated light-emitting
このミラー電極1C,1Dは、光反射性の高い材料で形成されているとともに、それぞれ、p層やn層との接合面側である発光面寄りの接合面(上面)に凹凸の微細加工が施してある。
The
従って、本実施形態でも、球状ガラス2内部を進行し、全反射によって再度半導体発光素子1に戻る戻り光のうち、ミラー電極1C,1Dに向かうものが、ミラー電極1C,1Dの上面に設けた微細加工の凹凸部分で散乱反射されるので、光路が変更されて球状ガラス2内部へ戻る。その結果、第3の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、今まで全反射によりガラス外部へ出射されなかった光をガラス外部へ出射することができるので、光量を増加させることができるという効果を有する。更に、第3の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、電極をミラー電極とすることにより、新たな部品を必要とせず、低コスト化という効果がある。
Therefore, also in this embodiment, among the return light that travels inside the
また、本実施形態のガラス被覆発光素子30Aに類似する同図(B)に示すタイプのガラス被覆発光素子30Bの場合には、電極が半導体発光素子1の片面ではなく両面に設けられている。これらの電極1E,1Fのうち発光する光が出射する球状ガラス2寄りにある方の(負)電極1Fは透明電極で構成されている。一方、反対側の(正)電極1Eは、ミラー電極で構成されているとともに、p層に接する一面(上面)に凹凸の微細加工が施されている。なお、(負)電極1Fは、配線基板3の配線パターン32に対し金線34を用いたワイヤボンディングにて接続され、半導体発光素子1の発光面である上面には金線34ごと透明樹脂で封止されたモールド部5が設けられている。
Further, in the case of the glass-coated
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
図12は、本発明の第4の実施形態に係るガラス被覆発光素子(第4の発光素子)40を示すものであり、このガラス被覆発光素子40では、半導体発光素子1が透明基板14上に搭載された表面実装型の半導体チップで構成されているとともに、半導体発光素子1の電極部分が透明電極1G、1Hで構成されている。そして、この半導体発光素子1の透明電極1G、1Hと配線基板3の配線パターン32との間は、金線34などでワイヤボンディングにより接続された構成となっている。また、本実施形態のガラス被覆発光素子40では、半導体発光素子1の発光面である上面には、透明樹脂で封止されたモールド部5が設けられている。
FIG. 12 shows a glass-coated light-emitting element (fourth light-emitting element) 40 according to the fourth embodiment of the present invention. In this glass-coated light-emitting
さらに、このガラス被覆発光素子40では、光散乱部として、少なくとも、半導体発光素子1での発光領域に対応する発光領域直下の配線基板3の上面に、半導体発光素子1を透過して入射する光を反射させる反射面31Aを形成している。また、その反射面31Aには微細な凹凸加工が施されており、散乱反射面を構成している。
Further, in the glass-coated
従って、本実施形態でも、球状ガラス2内部を進行し、全反射によって再度半導体発光素子1に戻る戻り光のうち、半導体発光素子1を透過して配線基板3に向かうものが、その配線基板3の上面に設けた微細加工の凹凸部分の反射面31Aで散乱反射される。これにより、光路が変更されて球状ガラス2内部へ戻る戻り光のうち、全反射条件が崩れて球状ガラス2のガラス界面での入射角度が臨界角以下になる戻り光が、球状ガラス2から出射される。その結果、第4の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、今まで全反射によりガラス外部へ出射されなかった光をガラス外部へ出射することができるので、光量を増加させることができるという効果を有する。更に、第4の実施形態のガラス被覆発光素子によれば、表面実装型の半導体発光素子にも適用できるという効果がある。なお、第4の実施形態と第2の実施形態と組み合わせ、金線34を封止するモールド部5に光散乱性を有する構造としても問題はない。
Therefore, also in this embodiment, among the return light that travels inside the
次に、本発明のガラス被覆発光素子を用いてこれから一定距離離れた場所での照度分布についてシミュレーションを行った。なお、このシミュレーションでは、ガラス被覆発光素子として第1の実施形態のガラス被覆発光素子10を用いた。但し、このガラス被覆発光素子10では、図13(A)、(B)に示すように、発光素子1の一辺が0.32mm□(ここで、□は正方形の意味。以下同じ。)のLED光源を、球ガラス2には屈折率2.0(λ=546nmのとき)を有する直径1.0mmのものを用いた。また、同図(C)に示すように、発光素子1から50mmだけ離間した正面位置に一辺100mm□のフォトディテクタDを設置して照度分布図をシミュレーションにより作成した。なお、発光素子1の背面には、反射板Rを設置してある。
Next, using the glass-coated light-emitting element of the present invention, a simulation was performed on the illuminance distribution at a certain distance from the glass-coated light-emitting element. In this simulation, the glass-coated light-emitting
このシミュレーションによれば、散乱率が0%(この場合には、100%正反射する)、10%(残りの90%が正反射する。以下、同様。)、30%、50%、60%、70%、90%、99%のときの光学特性を調べた結果、それぞれ、図14A〜図21Aに示すような照度分布、図14B〜図21Bに示すような輝度分布、及び図14A〜図21Aの照度分布を平面(被照射面)で表した平面照度分布の図14C〜図21Cが得られた。また、図14D〜図21Dは、図14C〜図21Cを模式的に示した等高線図である。なお、比較のために、図22には反射板での吸収が100%とした場合の各グラフを同時に示す。 According to this simulation, the scattering rate is 0% (in this case, 100% regular reflection), 10% (the remaining 90% is regular reflection, the same applies hereinafter), 30%, 50%, 60%. , 70%, 90%, and 99%, the optical characteristics were examined. As a result, the illuminance distribution as shown in FIGS. 14A to 21A, the luminance distribution as shown in FIGS. 14B to 21B, and FIGS. 14C to FIG. 21C of the planar illuminance distribution in which the illuminance distribution of 21A is represented by a plane (surface to be irradiated) were obtained. 14D to 21D are contour maps schematically showing FIGS. 14C to 21C. For comparison, FIG. 22 simultaneously shows each graph when the absorption at the reflector is 100%.
このシミュレーションによれば、図14A〜図21A及び図14C〜図21Cに示されているように、散乱率(散乱比率)と照度の分布の間に所定の相関関係があることが理解される。例えば図14〜図17のように散乱率が小さい場合は、照射領域内の中央部で照度が小さく、外縁部では大きくなることが示されている。一方、図20、図21のように散乱率が大きい場合は、照射領域内の中央部で照度が大きく、外縁部では小さくなることが示されている。 According to this simulation, it is understood that there is a predetermined correlation between the scattering rate (scattering ratio) and the illuminance distribution, as shown in FIGS. 14A to 21A and 14C to 21C. For example, when the scattering rate is small as shown in FIG. 14 to FIG. 17, the illuminance is small at the central portion in the irradiation region and large at the outer edge portion. On the other hand, when the scattering rate is large as shown in FIGS. 20 and 21, it is shown that the illuminance is large at the central portion in the irradiation region and small at the outer edge portion.
そして、図18A、図18C、図19A、図19Cに示すように、散乱率が一定割合(おおよそ60%から70%)のときに、発光素子1の形状に相似する(正方形又は長方形を有する)照射領域において、外縁部と面内で照度がほぼ等しい照度になることが理解される。このように、散乱率を調整することにより、照射領域内の照度を均一なものとすることが可能となることが理解される。このような制御は、発光素子1の仕様、実施形態の変更にかかわらず可能である。
Then, as shown in FIGS. 18A, 18C, 19A, and 19C, when the scattering rate is a certain ratio (approximately 60% to 70%), it resembles the shape of the light emitting element 1 (having a square or a rectangle). It is understood that the illuminance in the irradiation area is substantially equal between the outer edge portion and the surface. Thus, it is understood that the illuminance in the irradiation region can be made uniform by adjusting the scattering rate. Such control is possible regardless of the specification of the
また、このシミュレーションによれば、散乱比率と照度(全光束量)との間には、例えば図23に示すような相関性があり、散乱率が一定割合(このシミュレーションでは凡そ20%の散乱率)を超えると、所定値以上の照度が安定して得られることがわかった。 Further, according to this simulation, there is a correlation as shown in FIG. 23 between the scattering ratio and the illuminance (total light flux amount), for example, and the scattering rate is a constant rate (in this simulation, the scattering rate is approximately 20%). ) Exceeding the predetermined value, it was found that illuminance of a predetermined value or more can be obtained stably.
次に、本発明の照明装置について、図24を参照しながら説明する。 Next, the illuminating device of this invention is demonstrated, referring FIG.
本発明の照明装置50は本発明のガラス被覆発光素子10と、その前方に配置されたフィールドレンズ(対物レンズ)60とを備えている。ガラス被覆発光素子10は、通常、その電極がバンプによって配線基板の配線パターンに電気的に接続されている。
The illuminating
本発明の照明装置50によれば、ガラス被覆発光素子10を出射した各光線は、LEDの発光点位置とガラス被覆発光素子10の中心点とで決まる主光線に沿ったZ方向に、あるまとまった指向性のある光束となって進行し、フィールドレンズ60に達する。そして、フィールドレンズ60に達したそれぞれの光束は、さらにフィールドレンズ60の到達点の高さにおいて、その屈折力によってレンズの光軸に平行に近くなる方向に偏向されて被照明体(図示せず)に達する。
According to the
ここで、ガラス被覆発光素子10の球状レンズとフィールドレンズ20とが理想的な無収差レンズであれば、全方向の光線が被照明体に垂直に入射することも可能となるが、実際にはいずれのレンズも大きな球面収差を有するため、被照明体にある程度斜めに入射する光線が存在することは避けられない。
Here, if the spherical lens of the glass-coated
しかし、球状レンズとフィールドレンズ60の光線のばらつき状態を見ながら、図23のように中心と周辺付近の光束がほぼ被照明体面内に入射するようにフィールドレンズ60の屈折力と位置とを最適化することにより、ガラス被覆発光素子10から出射する光線をほとんど被照明体面内にその収差の範囲内でできるだけ垂直に近い状態で入射させることができる。
However, while observing the dispersion state of the light rays of the spherical lens and the
更に、通過する光束をできるだけ平行光化する手段として、フィールドレンズを、安価な平凸球面レンズに代えて、最適な非球面形状を有する(平凸または両面)非球面レンズにすることにより、より垂直にすることも可能である。この場合、非球面レンズについては、照明光の均一化、輝度向上の効果との比較において、採用の可否を考慮できる。 Further, as a means for collimating the passing light beam as much as possible, the field lens is replaced with an aspheric lens having an optimal aspheric shape (plano-convex or double-sided) instead of an inexpensive plano-convex spherical lens. It is also possible to make it vertical. In this case, whether or not the aspheric lens can be used can be considered in comparison with the effects of uniformizing illumination light and improving luminance.
そして、その被照明体に入射する光線位置はガラス被覆発光素子10の発光点位置に対応して決まるので、ガラス被覆発光素子10の光線強度が一様であれば、被照明体の各点に到達する光線強度も一様に近い状態になる。このため、たとえば一般の建築照明部材や液晶テレビ、プロジェクタ画面等のディスプレイ等の分野において、従来のインテグレータレンズ系のような高価な均一化光学系等の高価な追加光学系を用いることなく、必要な場合でも薄い拡散板のような安価な均一化素子を追加する程度でほぼ均一な光線強度の照射面やスクリーンを実現できる。
Since the position of the light beam incident on the illuminated body is determined corresponding to the light emitting point position of the glass-coated
しかも、本発明では、ガラス被覆発光素子10に光散乱部を備えているので、照明領域の内部を外縁部とほぼ同等の照度で照明することができるとともに、発光素子1の発光領域が発光素子1の形状に対応する形状を有するので、被照明体の照明すべき形状に合わせた形状に発光素子1を形成することで、被照明体での照明領域を自由に形成することができる。
In addition, in the present invention, since the glass-coated
次に、本発明のプロジェクタ装置(以下、単にプロジェクタという。)について図25を参照しながら説明するが、本発明はこの図に示すようなものに限定されない。 Next, a projector device of the present invention (hereinafter simply referred to as a projector) will be described with reference to FIG. 25, but the present invention is not limited to the one shown in this figure.
本発明のプロジェクタ100は、本発明のガラス被覆発光素子10R,10G,10Bと、フィールドレンズ60と、LCD(液晶表示装置)70R,70G,70Bと、合波素子80と、プロジェクションレンズ90とを備えている。なお、ガラス被覆発光素子10R,10G,10Bは通常それらの電極がバンプによって配線基板の配線パターンに電気的に接続されている。各ガラス被覆発光素子10R,10G,10Bと、各LCD70R,70G,70Bより、照明装置50R,50G,50Bが構成される。
The
このような構成のプロジェクタ100によれば、RGBの各光源として設けたガラス被覆発光素子10R,10G,10Bからの光は、それぞれフィールドレンズ60を透過したのち、LCD(液晶表示装置)70R,70G,70Bに背面から入射してバックライトを構成する。そして、このLCD(液晶表示装置)70R,70G,70Bにおいて、RGBのそれぞれの光成分に対応する画像が形成された後、それらの画像成分が合波素子80で合波されてから、投影レンズ90に入射する。
According to the
本発明のプロジェクタ100によれば、発光素子10R,10G,10Bと1枚のフィールドレンズ60という構成だけで三原色のそれぞれのLCDを、従来の複雑で、ある大きさを持ったインテグレータ光学系等の均一化光学系を用いることなく、照明領域の内部を外縁部とほぼ同等の照度で均一に照明する光学エンジン部を構成できる。したがって、従来の3枚のLCDプロジェクタ光学系を、その部品点数を大幅に減らし、かつ、小さく、安価に製作できるようになる。
According to the
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、2007年5月17日出願の日本特許出願(特願2007−132194)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. This application is based on a Japanese patent application filed on May 17, 2007 (Japanese Patent Application No. 2007-132194), the contents of which are incorporated herein by reference.
本発明のガラス被覆発光素子は、照射効率が良好であるとともに出射光を所望の方向に効率よく導光することが可能であり、かつ、レンズまたはライトパイプとの位置合わせが不要となる効果を有するばかりでなく、半導体発光素子からの出射光を光散乱部によって発光用の光として効率的に取り出して利用に供することができるので、ガラス被覆発光素子の前方にフィールドレンズ(対物レンズ)が配置されている照明光源やこの照明光源を有するプロジェクタ装置等に有用である。 The glass-coated light emitting device of the present invention has an effect that the irradiation efficiency is good and the emitted light can be efficiently guided in a desired direction, and the alignment with the lens or the light pipe is not required. In addition to having the light emitted from the semiconductor light emitting element, it can be efficiently extracted and used as light for light emission by the light scattering part, so a field lens (objective lens) is placed in front of the glass-coated light emitting element. It is useful for an illumination light source that has been used and a projector apparatus having this illumination light source.
Claims (11)
当該半導体発光素子から出射された光を出射する表面を有し、当該表面が半球面より広い球形状で一部に球欠部を有するとともに、前記球欠部において前記半導体発光素子に取り付けられ、前記半導体発光素子の発光ピーク波長における屈折率が1.7以上で、直径に対する前記球欠部の最大径の比が少なくとも1.8以上であるガラスと、
前記ガラスの前記表面から出射されずに前記ガラス内部に存在する光を屈折させる光散乱部と、
を備えるガラス被覆発光素子。A semiconductor light emitting device;
A surface that emits light emitted from the semiconductor light emitting element, and the surface has a spherical shape wider than a hemispherical surface and a part of a spherical notch, and is attached to the semiconductor light emitting element in the spherical notch, A glass having a refractive index at an emission peak wavelength of the semiconductor light-emitting element of 1.7 or more and a ratio of a maximum diameter of the spherical portion to a diameter of at least 1.8;
A light scattering part that refracts light existing inside the glass without being emitted from the surface of the glass;
A glass-coated light emitting device comprising:
前記光散乱部は、前記ガラスの前記半導体発光素子の発光面を被覆する面に形成された凹凸であることを特徴とするガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to claim 1,
The glass-coated light-emitting element, wherein the light scattering part is an unevenness formed on a surface of the glass that covers a light-emitting surface of the semiconductor light-emitting element.
前記光散乱部は、前記ガラスの前記半導体発光素子の発光面を被覆する面と前記半導体発光素子の前記発光面との間に設けた光散乱部材より構成されるガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to claim 1,
The light scattering portion is a glass-coated light-emitting element including a light scattering member provided between a surface of the glass that covers a light-emitting surface of the semiconductor light-emitting element and the light-emitting surface of the semiconductor light-emitting element.
前記光散乱部は、前記半導体発光素子に形成された光反射機能を有する電極であることを特徴とするガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to claim 1,
The light-scattering portion is an electrode having a light reflecting function formed on the semiconductor light-emitting element.
前記光散乱部は、前記半導体発光素子が接続される配線基板上に設けられた散乱反射面であることを特徴とするガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to claim 1,
The glass-coated light-emitting element, wherein the light scattering portion is a scattering reflection surface provided on a wiring substrate to which the semiconductor light-emitting element is connected.
前記屈折率が2.3以下であるガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to any one of claims 1 to 5,
A glass-coated light emitting device having a refractive index of 2.3 or less.
前記屈折率が1.8〜2.2、前記比が3.5以下であるガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to any one of claims 1 to 6,
A glass-coated light emitting device having a refractive index of 1.8 to 2.2 and a ratio of 3.5 or less.
前記半導体発光素子が発光ダイオードであるガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to any one of claims 1 to 7,
A glass-coated light emitting device, wherein the semiconductor light emitting device is a light emitting diode.
前記半導体発光素子の発光ピーク波長が450〜480nmであるガラス被覆発光素子。The glass-coated light emitting device according to any one of claims 1 to 8,
A glass-coated light emitting device, wherein the semiconductor light emitting device has an emission peak wavelength of 450 to 480 nm.
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