KR20190118977A - 발광장치 - Google Patents

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KR20190118977A
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요시키 사토
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니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 예를 들면 서로 직교하는 2개의 방향 중 일방에 관한 배광을 보다 확대한다.
[해결 수단] 발광장치는, 제1 상면(110a) 및 제1 측면(110c)을 갖는 발광소자(110)와, 발광소자의 제1 상면의 상방에 배치되고, 상면에서 보았을 때 사각형 형상을 갖는 투광부재(120A)와, 발광소자와 투광부재의 사이에 위치하는 파장 변환 부재(150E)로서, 복수의 측면(154c)을 갖는 파장 변환 부재와, 반사부재(130A)를 구비하고, 투광부재는, 각각이 사각형 형상의 서로 평행한 제1 변(121s) 중 하나를 포함하는 2개의 제2 측면(122c)과, 각각이 사각형 형상의 제1 변에 수직인 제2 변(122s) 중 하나를 포함하는 2개의 제3 측면(123c)을 갖고, 반사부재는, 발광소자의 제1 측면과, 파장 변환 부재의 복수의 측면의 전체와, 투광부재의 제2 측면의 전체를 덮고, 투광부재의 2개의 제3 측면의 각각의 일부는, 반사부재로부터 노출되고 있다.

Description

발광장치{LIGHT-EMITTING DEVICE}
본 개시는, 발광장치에 관한 것이다.
표시장치 등의 광원으로서, LED로 대표되는 반도체 발광소자가 널리 이용되고 있다. 하기 특허문헌 1 및 2는, 오목부를 갖는 패키지의 오목부 내에 LED칩을 배치하고, 투광성의 수지로 오목부를 충전한 발광장치를 개시하고 있다.
일본특허공개 특개 2008-108994호 공보 일본특허공개 특개 2010-093226호 공보
어떤 방향에 대해서는 넓은 지향 특성을 갖고, 다른 어떤 방향에 대해서는 좁은 지향 특성을 갖는 발광장치의 요구가 있다.
본 개시의 일 실시형태에 의한 발광장치는, 제1 상면 및 제1 측면을 갖는 적어도 하나의 발광소자와, 상기 발광소자의 상기 제1 상면의 상방에 배치되고, 상면에서 보았을때 사각형 형상을 갖는 투광부재와, 상기 발광소자와 상기 투광부재의 사이에 위치하는 파장 변환 부재로서, 복수의 측면을 갖는 파장 변환 부재와, 반사부재를 구비하고, 상기 투광부재는, 각각이 상기 사각형 형상의 서로 평행한 제1 변 중 하나를 포함하는 2개의 제2 측면과, 각각이 상기 사각형 형상의 상기 제1 변에 수직인 제2 변 중 하나를 포함하는 2개의 제3 측면을 갖고, 상기 반사부재는, 상기 발광소자의 상기 제1 측면과, 상기 파장 변환 부재의 상기 복수의 측면의 전체와, 상기 투광부재의 상기 제2 측면의 전체를 덮고, 상기 투광부재의 상기 2개의 제3 측면의 각각의 일부는, 상기 반사부재로부터 노출되고 있다.
본 개시의 다른 일 실시형태에 의한 발광장치는, 제1 상면 및 제1 측면을 갖는 적어도 하나의 발광소자와, 상기 발광소자의 상기 제1 상면의 상방에 배치되고, 상면에서 보았을때 사각형 형상을 갖는 투광부재와, 상기 발광소자와 상기 투광부재의 사이에 위치하는 파장 변환 부재와, 반사부재를 구비하고, 상기 투광부재는, 각각이 상기 사각형 형상의 서로 평행한 제1 변 중 하나를 포함하는 2개의 제2 측면과, 각각이 상기 사각형 형상의 상기 제1 변에 수직인 제2 변 중 하나를 포함하는 2개의 제3 측면을 갖고, 상기 파장 변환 부재는, 상기 투광부재의 상기 제2 측면과 평행한 제4 측면과, 상기 투광부재의 상기 제3 측면과 평행한 제5 측면을 갖고, 상기 반사부재는, 상기 발광소자의 상기 제1 측면과, 상기 제2 측면, 상기 제3 측면, 상기 제4 측면 및 상기 제5 측면의 전체를 덮고, 상기 반사부재는, 상기 투광부재의 상기 제3 측면을 덮는 제1 부분과, 상기 파장 변환 부재의 상기 제5 측면을 덮는 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분은, 상기 제2 부분보다 얇고, 상기 제2 부분은, 상기 제1 부분의 외측에 위치하는 상면을 갖는다.
본 개시의 일 실시형태에 의하면, 예를 들면 서로 직교하는 2개의 방향 중 일방에 관해 배광(配光)이 보다 확대된 발광장치가 제공된다.
[도 1] 도 1은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치를 나타내는 사시도이다.
[도 2] 도 2는, 도 1에 나타내는 발광장치(100A)를 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 3] 도 3은, 도 1에 나타내는 발광장치(100A)를 ZX면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 4] 도 4는, 발광장치(100A)의 하면(100b)을 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 5] 도 5는, 배선 기판에 복수의 발광장치를 실장한 상태를 모식적으로 나타내는 예시적인 평면도이다.
[도 6] 도 6은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 변형예를 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 7] 도 7은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 다른 변형예를 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 8] 도 8은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 또 다른 변형예를 나타내는 사시도이다.
[도 9] 도 9는, 배선 기판에 4개의 발광장치가 실장된 광원 장치의 다른 예를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 10] 도 10은, 상면에서 보았을때 장방형상의 투광부재를 갖는 발광장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
[도 11] 도 11은, 도 10에 나타내는 발광장치(100E)를 발광장치(100E)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 12] 도 12는, 투광부재의 4개의 측면의 전체가 반사부재에 덮인, 제2 샘플로서의 발광장치의 모식적인 YZ단면도이다.
[도 13] 도 13은, 제1 및 제2 샘플의, 길이 방향에 관한 배광 특성의 측정 결과를 나타내는 도면이다.
[도 14] 도 14는, 상면에서 보았을때 장방형상을 갖고, 그리고, 반사부재에 오목부를 갖는 발광장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
[도 15] 도 15는, 복수의 발광장치를 포함한 광원 장치의 또 다른 예를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 16] 도 16은, 기판을 갖는 발광장치의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
[도 17] 도 17은, 도 16에 나타내는 발광장치(100G)를 발광장치(100G)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 18] 도 18은, 도 16에 나타내는 발광장치(100G)를 발광장치(100G)의 중앙 부근에서 ZX면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 19] 도 19는, 복수의 발광장치를 포함한 광원 장치의 또 다른 예를 나타내는 모식적인 정면도이다.
[도 20] 도 20은, 발광장치가 도광판과 조합된 백라이트의 일례를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 21] 도 21은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 또 다른 변형예를 정면측에서 본 사시도이다.
[도 22] 도 22는, 도 21에 나타내는 발광장치를 배면측에서 본 사시도이다.
[도 23] 도 23은, 도 21에 나타내는 발광장치(100H)를 발광장치(100H)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 24] 도 24는, 도 21∼도 23에 나타내는 발광장치를 포함하는 광원 장치의 일례를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 25] 도 25는, 복수의 발광소자를 갖는 발광장치의 다른 예를 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 26] 도 26은, 도 25에 나타내는 발광장치를 복수 포함하는 광원 장치를 나타내는 모식적인 정면도이다.
[도 27] 도 27은, 본 개시의 제2 실시형태에 의한 발광장치를 나타내는 사시도이다.
[도 28] 도 28은, 도 27에 나타내는 발광장치(100K)를 발광장치(100K)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 29] 도 29는, 도 27에 나타내는 발광장치(100K)를 발광장치(100K)의 중앙 부근에서 ZX면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 30] 도 30은, 반사부재의 두께와 투과율의 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
[도 31] 도 31은, 본 개시의 제2 실시형태에 의한 발광장치의 다른 예를 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 32] 도 32는, 본 개시의 제2 실시형태에 의한 발광장치의 또 다른 예를 정면측에서 본 사시도이다.
[도 33] 도 33은, 도 32에 나타내는 발광장치(100M)를 발광장치(100M)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
[도 34] 도 34는, 도 16을 참조하여 설명한 발광장치와 같은 기판과, 도 10을 참조하여 설명한 발광장치와 같은 반사부재를 포함하는 발광장치를 나타내는 사시도이다.
[도 35] 도 35는, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
[도 36] 도 36은, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
[도 37] 도 37은, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 38] 도 38은, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
[도 39] 도 39는, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
[도 40] 도 40는, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
[도 41] 도 41은, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 설명하기 위한 모식적인 사시도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 개시의 실시형태를 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태는 예시이며, 본 개시에 의한 발광장치는 이하의 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이하의 실시형태로 나타나는 수치, 형상, 재료, 스텝, 그 스텝의 순서 등은 어디까지나 일례이며, 기술적으로 모순이 생기지 않는 한 다양한 변경이 가능하다.
도면이 나타내는 구성요소의 치수, 형상 등은, 이해하기 쉽게 하기 위해 과장되어 있는 경우가 있고, 실제의 발광장치에 있어서의 치수, 형상 및 구성요소 사이의 대소 관계를 반영하고 있지 않은 경우가 있다. 또한, 도면이 과도하게 복잡하게 되는 것을 피하기 위해서, 일부 요소의 도시를 생략하는 일이 있다.
이하의 설명에 있어서, 실질적으로 같은 기능을 갖는 구성요소는 공통의 참조 부호로 나타내어, 설명을 생략하는 일이 있다. 이하의 설명에서는, 특정의 방향 또는 위치를 나타내는 용어(예를 들면, “상”, “하”, “우”, “좌” 및 그러한 용어를 포함한 다른 용어)를 사용하는 경우가 있다. 그러나, 그러한 용어는, 참조한 도면에 있어서의 상대적인 방향 또는 위치를 알기 쉽게 하기 위해 사용하고 있는 것에 지나지 않는다. 참조한 도면에 있어서의 “상”, “하” 등의 용어에 의한 상대적인 방향 또는 위치의 관계가 동일하면, 본 개시 이외의 도면, 실제의 제품, 제조 장치 등에 있어서, 참조한 도면과 동일한 배치가 아니어도 된다. 본 개시에 있어서 “평행”이란, 특히 다른 언급이 없는 한, 2개의 직선, 변, 면 등이 ０°에서 ±５°정도의 범위에 있는 경우를 포함한다. 또한, 본 개시에 있어서 “수직” 또는 “직교”란, 특히 다른 언급이 없는 한, 2개의 직선, 변, 면 등이 ９０°로부터 ±５° 정도의 범위에 있는 경우를 포함한다.
(제1 실시형태)
도 1 ∼ 도 3는, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치를 나타낸다. 참고를 위하여, 도 1 ∼ 도 3에는, 서로 직교하는 X방향, Y방향 및 Z방향을 나타내는 화살표가 함께 도시되어 있다. 본 개시의 다른 도면에 있어서도 이들 방향을 나타내는 화살표를 도시하는 경우가 있다.
도 1 ∼ 도 3에 나타내는 발광장치(100A)는, 개략적으로는, 발광소자(110)와, 투광부재(120A)와, 반사부재(130A)를 갖는다. 도 2 및 도 3에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 이 예에서는, 발광장치(100A)는, 도광부재(140)을 더 갖고, 도광부재(140)의 일부는, 투광부재(120A)의 하면(120Ab)과 발광소자(110)의 상면(110a)(제1 상면)과의 사이에 위치하고 있다. 도 2 및 도 3은, 모두, 발광장치(100A)의 중앙 부근에서 투광부재(120A)의 상면(120Aa)에 수직으로 발광장치(100A)를 절단했을 때의 모식적인 단면도이다. 또한, 도 2에 나타내는 단면은, 발광장치(100A)를 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 단면이며, 도 3에 나타내는 단면은, 발광장치(100A)를 ZX면에 평행하게 절단했을 때의 단면이다. 도시하는 바와 같이, 도광부재(140)는, 발광소자(110)의 측면(110c)(제1 측면) 상에 위치하는 부분을 가질 수 있다.
투광부재(120A)는, 발광소자(110)의 상면(110a)의 상방에 위치하는 판 형상의 부재이다. 투광부재(120A)는, 상면에서 보았을 때 사각형 형상을 갖는다. 여기에서는, 투광부재(120A)의 상면(120Aa)은, 도 1에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 상면에서 보았을 때 정방형상이다. 본 명세서에 있어서 「사각형 형상」의 용어는, 4개의 변에 의해 규정되는 사변형상을 의미하며, 예를 들면 장방형상 및 정방형상을 포함한다.
도 1 ∼ 도 3에 예시되는 구성에 있어서, 상면(120Aa)의 사각형 형상은, 서로 평행한 제1 변(121s)의 그룹과, 서로 평행하고 제1 변(121s)에 직교하는 제2 변(122s)의 그룹에 의하여 규정된다. 여기에서는, 제1 변(121s) 및 제2 변(122s)은, 각각, Y방향 및 X방향에 평행이며, 그리고, 제1 변(121s)의 길이는, 제2 변(122s)의 길이와 동일하다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 투광부재(120A)는, 각각이 YZ평면에 평행하고 제1 변(121s)을 포함하는 2개의 측면(122c)(제2 측면)을 갖는다. 또한, 투광부재(120A)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, ZX평면에 평행하고 각각이 제2 변(122s)을 포함하는 2개의 측면(123c)(제3 측면)도 갖는다. 도 2 및 도 3의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 반사부재(130A)가 발광소자(110)의 측면(110c)과 투광부재(120A)의 2개의 측면(122c)의 전체를 덮고 있는 것에 비해, 투광부재(120A)의 2개의 측면(123c)의 각각의 일부는 반사부재(130A)로부터 노출되고 있다.
반사부재(130A)는, 예를 들면 광반사성의 필러가 분산된 수지 재료로 형성되고, 발광소자(110)의 발광 피크 파장을 갖는 광에 대해 예를 들면 60% 이상의 반사율을 나타낸다. 따라서, 발광소자(110)로부터 출사된 광은, 기본적으로, 투광부재(120A)를 거쳐 발광장치(100A)의 외부로 취출된다. 여기에서는, 투광부재(120A)의 2개의 측면(123c)의 각각의 일부가 반사부재(130A)로부터 노출되고 있다. 이 때문에, 투광부재(120A)의 상면(120Aa) 뿐만 아니라, 각 측면(123c)으로부터도 광을 취출할 수 있다. 결과적으로, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 관하여, 제2 변(122s)이 연장되는 방향보다 확대된 배광 분포를 얻을 수 있다. 즉, YZ면 내에 관하여, ZX면 내의 배광과 비교해, 상면(120Aa)의 법선을 기준으로 했을 때의, 일정 이상의 강도를 나타내는 광의 출사 각도의 범위를 보다 확대할 수 있다. 이와 같이, 본 개시의 실시형태에 의하면, 예를 들면 제2 변(122s)이 연장되는 방향에 관해서는 협배광으로 하면서, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 관하여 보다 확대된 배광 특성을 얻을 수 있다.
이하, 각 구성요소를 상세하게 설명한다.
［발광소자(110)］
발광소자(110)는, LED(Light Emitting Diode) 등의 공지의 반도체 발광소자이다. 도시하는 예에 있어서, 발광소자(110)는, 소자 본체(116)와, 상면(110a)과는 반대측에 위치하는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 갖는다. 이 예에서는, 소자 본체(116)의 상면이 발광소자(110)의 상면(110a)을 구성한다. 상면에서 보았을 때의 발광소자(110)의 형상은, 전형적으로는, 사각형 형상이며, 따라서, 발광소자(110)는, 4개의 측면(110c)을 갖고 있다.
소자 본체(116)는, 예를 들면, 사파이어 기판, 질화갈륨 기판 등의 지지 기판과, 지지 기판 상의 반도체 적층 구조를 포함한다. 반도체 적층 구조는, 활성층과, 활성층을 사이에 두는 n형 반도체층 및 p형 반도체층을 포함한다. 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은, n형 반도체층 및 p형 반도체층에 각각 전기적으로 접속된다. 반도체 적층 구조는, 자외 ∼ 가시역의 발광이 가능한 질화물 반도체(InxAlyGa1-x-yN, 0≤x, 0≤y, x＋y≤1)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 발광소자(110)로서 청색광을 출사하는 LED를 예시한다.
［투광부재(120A)］
투광부재(120A)는, 발광소자(110)를 덮어, 발광소자(110)의 보호층으로서 기능한다. 투광부재(120A)는, 예를 들면, 실리콘 수지 등을 모재로 하는 수지 조성물로 형성된다. 전형적으로는, 투광부재(120A)는, 발광소자(110)의 발광 피크 파장을 갖는 광에 대해 60% 이상의 투과율을 갖는다. 광을 유효하게 이용한다는 관점에서, 발광소자(110)의 발광 피크 파장에 있어서의 투광부재(120A)의 투과율이 70% 이상이면 유익하고, 80% 이상이면 보다 유익하다.
투광부재(120A)의 모재로서는, 예를 들면, 실리콘 수지 이외에, 실리콘 변성 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리메틸펜텐 수지 또는 폴리노보넨 수지, 또는 이들의 2종 이상을 포함하는 재료를 적용할 수 있다. 모재와는 다른 굴절률을 갖는 재료를 모재 중에 분산시킴으로써, 투광부재(120A)에 광확산 기능을 주어도 된다. 본 명세서에 있어서의 “투광성” 및 “투광”의 용어는, 입사한 광에 대해서 확산성을 나타내는 것도 포함되도록 해석되고, “투명”인 것에 한정되지 않는다. 또한, 투광부재(120A)는, 유리로 형성되어도 된다.
［반사부재(130A)］
상술한 바와 같이, 반사부재(130A)는, 예를 들면 광반사성의 필러가 분산된 수지 재료로 형성되어, 입사한 광을 반사시킨다. 반사부재(130A)는, 발광소자(110)의 발광 피크 파장을 갖는 광에 대해 예를 들면 60% 이상의 반사율을 갖는다. 발광소자(110)의 발광 피크 파장에 있어서의 반사율은, 70% 이상이어도 되고, 80% 이상이어도 된다.
광반사성의 필러를 분산시키는 모재로서는, 예를 들면, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 우레아 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 또는 불소 수지, 또는, 이들 수지의 2종 이상을 포함하는 수지를 사용할 수 있다. 광반사성의 필러로서는, 모재보다 높은 굴절률을 갖는, 무기 재료 또는 유기 재료의 입자를 이용할 수 있다. 광반사성의 필러의 예는, 이산화티탄, 이산화지르코늄, 티탄산칼륨, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 멀라이트, 산화니오브, 황산바륨, 산화규소, 각종 희토류 산화물(예를 들면, 산화이트륨, 산화가돌리늄) 등의 입자이다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 반사부재(130A)는, 발광소자(110)의 4개의 측면(110c)을 덮고 있다. 본 명세서에 있어서의 “덮다”는, 피복되는 부재와, 피복하는 부재가 직접 접촉하고 있는 태양으로 한정되지 않고, 이들 사이에 다른 부재가 개재하는 등의 태양도 포함한다. 이 예에서는, 발광소자(110)의 측면(110c)과 반사부재(130A)와의 사이에 도광부재(140)가 개재되고 있다. 다만, 반사부재(130A)는, 도광부재(140)의 외면(140c)의 전체를 덮고 있어, 발광소자(110)의 4개의 측면(110c)의 전체는, 반사부재(130A)에 덮여 있다고 해도 된다.
도 2 및 도 3에 예시하는 바와 같이, 반사부재(130A)는, 발광소자(110)의 측면(110c) 뿐만 아니라, 상면(110a)과는 반대측의 면을 덮어도 된다. 도 4는, 발광장치(100A)의 하면(100b)의 일례를 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 이 예에서는, 반사부재(130A)는, 발광소자(110)의 상면(110a)과는 반대측을 덮고 있고, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 하면이, 하면(100b)에서 반사부재(130A)로부터 노출되고 있다. 발광장치(100A)의 하면(100b) 중, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 제외한 부분을 반사부재(130A)가 차지함으로써, 발광장치(100A)의 하면(100b)측으로부터의 광의 출사를 억제할 수 있어, 광의 이용 효율 향상의 효과를 얻을 수 있다.
제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 하면이 반사부재(130A)로부터 노출되고 있으므로, 발광장치(100A)를 플립 칩 접속에 의하여 배선 기판 등에 용이하게 실장할 수가 있다. 도 4에 예시하는 바와 같이 반사부재(130A)로부터 노출된 부분의 형상을 제1 전극(111)과 제2 전극(112) 사이에서 서로 다르게 함으로써, 어느 쪽이 양극인지 음극인지를 구별하기 쉽다.
도 5는, 배선 기판에 복수의 발광장치(100A)를 실장한 상태를 나타낸다. 도 5에 나타내는 광원 장치(300A)는, 배선 기판(310)과, 배선 기판(310) 상에 일렬로 배치된 4개의 발광장치(100A)를 포함한다. 이해하기 쉽게 하기 위해, 도 5에서는, 진한 망점을 붙임으로써, 각 발광장치(100A)의 반사부재(130A)의 상면 중 상대적으로 낮은 부분을 나타내고 있다.
도 5에 예시하는 바와 같이, 상면(120Aa)의 제1 변(121s)이 연장되는 방향을 따라 복수의 발광장치(100A)를 배치함으로써, 복수의 발광장치(100A)가 늘어선 방향과 수직인 방향에 관해서는 협배광으로 하면서, 복수의 발광장치(100A)가 늘어선 방향에 관하여 배광을 확대할 수 있다. 따라서, 투광부재(120A)의 모든 측면의 전체를 반사부재로 덮은 때와 비교하여, 예를 들면, 발광장치(100A)의 간격을 넓히는 것이 가능하게 된다.
［도광부재(140)］
도 2 및 도 3을 참조한다. 도광부재(140)는, 발광소자(110)의 측면(110c)의 일부 상에 위치하는 부분을 적어도 포함하는 투광성의 구조이며, 반사부재(130A)와의 계면인 외면(140c)을 갖는다. 도시하는 바와 같이, 반사부재(130A)는, 전형적으로는, 발광소자(110)의 상면(110a)과, 투광부재(120A)의 하면(120Ab)과의 사이에 위치하는 부분을 더 갖는다.
도광부재(140)의 재료로서는, 투명한 수지 재료를 모재로서 포함하는 수지 조성물을 이용할 수 있다. 도광부재(140)의 모재에는, 투광부재(120A)의 모재와 같은 재료를 이용할 수 있다. 투광부재(120A)와 마찬가지로, 도광부재(140)는, 발광소자(110)의 발광 피크 파장을 갖는 광에 대해 60% 이상의 투과율을 갖는다. 예를 들면 모재와는 다른 굴절률을 갖는 재료가 분산됨으로써, 도광부재(140)가 광확산 기능을 갖고 있어도 된다. 광을 유효하게 이용한다는 관점에서, 발광소자(110)의 발광 피크 파장에 있어서의 도광부재(140)의 투과율이 70% 이상이면 유익하고, 80% 이상이면 보다 유익하다.
도시하는 바와 같이, 도광부재(140)는, 발광소자(110)의 측면(110c)과 반사부재(130A)와의 사이에 위치하는 부분을 포함한다. 도광부재(140)를 설치함으로써, 발광소자(110)가 발하는 광 중, 발광소자(110)의 측면(110c)으로부터 나오는 광의 일부를 도광부재(140)에 입사시킬 수 있다. 도광부재(140)에 입사한 광은, 도광부재(140)의 외면(140c)의 위치에서 발광소자(110)의 상방을 향하여 반사되고, 투광부재(120A)를 거쳐 발광장치(100A)의 외부를 향해 출사한다. 따라서, 도광부재(140)를 설치함으로써, 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다. 도광부재(140)는, 소자 본체(116)의 하단으로부터 상단까지의 전체를 덮고 있어도 된다. 도광부재(140)가 발광소자(110)의 측면(110c)의 보다 많은 영역을 덮으면, 보다 많은 광을 발광소자(110)의 상방으로 이끌 수가 있으므로 유익하다.
단면에서 보았을 때의 외면(140c)의 형상은, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같은, 직선 형상으로 한정되지 않는다. 단면에서 보았을 때의 외면(140c)의 형상은, 꺾인 선 형상, 발광소자(110)에 가까워지는 방향으로 볼록한 곡선 형상, 발광소자(110)로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선 형상 등이라도 된다. 도광부재(140)의 외면(140c)의 단면에서 보았을 때의 형상이, 발광소자(110)로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선 형상이면, 발광소자(110)의 측면(110c)으로부터 출사되어, 도광부재(140)를 통과한 광의 보다 많은 부분을 더 효율적으로 발광장치(100A)의 상면 측으로 유도할 수 있다. 따라서, 보다 유리하게 광 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 반사부재(130A)는, 투광부재(120A)의 2개의 측면(122c)의 전체를 덮고, 측면(122c)에 수직인 2개의 측면(123c)의 일부를 덮고 있다. 그러나, 반사부재(130A)가 투광부재(120A)의 측면(123c)의 각각의 일부를 덮는 것은 필수는 아니다.
도 6은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 변형예를 나타낸다. 도 6은, 도 2와 마찬가지로, 발광장치의 중앙 부근에 있어서 YZ평면에 평행하게 발광장치를 절단했을 때의 단면을 모식적으로 나타낸다.
상술한 발광장치(100A)와 비교하여, 도 6에 나타내는 발광장치(100B)는, 반사부재(130A)를 대신하여 반사부재(130B)를 갖는다. 도 6에 나타내는 예에서는, 투광부재(120A)의 2개의 측면(123c)의 전체가, 반사부재(130B)로부터 노출되고 있다. 2개의 측면(123c)의 전체를 반사부재(130B)로부터 노출시킴으로써, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 관한 배광, 바꾸어 말하면, YZ면 내의 배광을 보다 효과적으로 확대할 수 있다.
도 7은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 다른 변형예를 나타낸다. 도 7에 나타내는 발광장치(100C)는, 발광장치(100C)의 하면(100b)과는 반대측에 반사면(130Cd)이 설치된 반사부재(130C)를 갖는다. 반사면(130Cd)은, 투광부재(120A)의 측면(123c) 중 반사부재(130C)로부터 노출된 영역에 대향하고, 그리고, 측면(123c)에 대해 경사져 있다.
도 7에 예시하는 바와 같이, 투광부재(120A)의 측면(123c)에 대향하는 반사면(130Cd)을 반사부재(130C)에 설치함으로써, 투광부재(120A)의 측면(123c)으로부터 출사되는 광선을 반사면(130Cd)에서 반사시켜, 그 진행 방향을 발광장치(100C)의 상방으로 향하게 할 수 있다. 즉, 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 투광부재(120A)의 상면(120Aa)에 대향하도록 도광판을 배치한 경우, 반사부재(130C)의 반사면(130Cd)에서의 반사를 이용하여, 보다 많은 광을 도광판으로 도입하는 것이 가능하게 된다.
도 8은, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 또 다른 변형예를 나타낸다. 도 8에 나타내는 발광장치(100D)는, 반사부재(130D)를 갖는다. 반사부재(130D)는, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 있어서의 투광부재(120A)의 양측으로 오목부(130r)를 갖는다. 또는, 반사부재(130D) 중 투광부재(120A)의 측면(122c)을 덮는 부분이, 측면(123c)의 위치를 넘어 Y의 양방향 및 음방향으로 연장되는 부분을 갖고 있다고 말해도 된다.
이 예에서는, 투광부재(120A)의 측면(123c)의 일부가, 오목부(130r)의 위치에 있어서 반사부재(130D)로부터 노출되고 있다. 도 8에 나타내는 예와 같이, 반사부재(130D)에, 상면의 일부가 절결된 것과 같은 형상을 적용함으로써도, 상술한 각 예와 마찬가지로, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 관하여 보다 확대된 배광 특성을 얻을 수 있다. 물론, 2개의 측면(123c)의 각각의 전체가, 오목부(130r)의 위치에 있어서 반사부재(130D)로부터 노출되고 있어도 상관없다.
도 9는, 배선 기판(310)에 4개의 발광장치(100D)가 실장된 광원 장치(300D)를 나타낸다. 도 9 중의 진한 망점은, 반사부재(130D)의 상면 중 오목부(130r)가 형성된 부분을 나타내고 있다. 도 5를 참조하여 설명한 예와 같이, 상면(120Aa)의 제1 변(121s)이 연장되는 방향을 따라 복수의 발광장치(100D)를 배치함으로써, 복수의 발광장치(100D)가 늘어서는 방향에 관하여 배광을 확대하는 것이 가능하다.
(그 외의 변형예)
상술한 각 예에 있어서, 투광부재(120A)의 상면(120Aa)은, 정방형상을 갖고 있다. 그러나, 상면(120Aa)의 상면에서 보았을 때의 형상은, 정방형상에 한정되지 않는다.
도 10은, 상면에서 보았을 때 장방형상의 투광부재를 갖는 발광장치의 일례를 나타낸다. 도 11은, 도 10에 나타내는 발광장치(100E)를 발광장치(100E)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 단면을 모식적으로 나타낸다.
도 1에 나타내는 발광장치(100A)와 비교하여, 도 10 및 도 11에 나타내는 발광장치(100E)는, 투광부재(120A)를 대신하여, 상면에서 보았을 때의 형상이 장방형상인 상면(120Ea)을 갖는 투광부재(120E)를 포함한다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 발광장치(100E)는, X방향에 비해 Y방향으로 긴 외형을 갖는다. 이 예에서는, 상면(120Ea)의 장방형상을 규정하는 2개의 제1 변(121s)은 장방형상의 장변이며, 2개의 제2 변(122s)은 장방형상의 단변이다.
투광부재(120E)가, X방향에 비해 Y방향으로 긴 형상을 갖는 것에 대응하여, 발광장치(100E)는, X방향에 비해 Y방향으로 긴 형상을 갖는 반사부재(130E)를 포함하고 있다. 상술한 발광장치(100A)와 마찬가지로, 투광부재(120E)의 측면(123c)의 적어도 일부는, 반사부재(130E)로부터 노출되고 있다.
도 11을 참조한다. 도 11에 나타내는 단면은, 발광장치(100E)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 발광장치(100E)를 절단했을 때에 얻어지는 단면이다. 이 예에서는, 발광소자(110)의 소자 본체(116)는, 투광부재(120E)와 마찬가지로, X방향에 비해 Y방향으로 긴 형상을 갖는다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 발광장치(100E)는, 발광소자(110)의 상면(110a)과 투광부재(120E)의 하면(120Eb)과의 사이에 위치하는 파장 변환 부재(150E)를 더 포함한다.
［파장 변환 부재(150E)］
파장 변환 부재(150E)는, 전형적으로는, 수지 중에 형광체의 입자가 분산된, 예를 들면 100㎛정도의 두께를 갖는 판 형상의 부재이다. 파장 변환 부재(150E)는, 발광소자(110)로부터 출사된 광의 적어도 일부를 흡수하여, 발광소자(110)로부터의 광의 파장과는 다른 파장의 광을 발한다. 예를 들면, 파장 변환 부재(150E)는, 발광소자(110)로부터의 청색광의 일부를 파장 변환하여 황색광을 발한다. 이 구성에 의하면, 파장 변환 부재(150E)를 통과한 청색광과, 파장 변환 부재(150E)로부터 나온 황색광과의 혼색에 의하여, 백색광을 얻을 수 있다.
도 11에 예시하는 구성에 있어서, 파장 변환 부재(150E)는, 상면(150Ea)(제2 상면), 상면(150Ea)과는 반대측의 하면(150Eb) 및 상면(150Ea)과 하면(150Eb)의 사이에 위치하는 측면(154c)(제4 측면)을 갖는다. 파장 변환 부재(150E)의 4개의 측면(154c) 중 2개는, 투광부재(120E)의 측면(123c)에 대략 정합되어있다. 이 예에서는, 반사부재(130E)는, ZX면에 평행한 2개의 측면(154c)의 거의 전체와, 도 11에 있어서 도시하지 않은, YZ면에 평행한 2개의 측면(154c)의 거의 전체를 덮는다. 측면(154c)의 거의 전체를 반사부재(130E)에 의해 덮음으로써, 파장 변환 부재(150E)의 내부로부터 측면(154c)으로 향하는 광을 측면(154c)의 위치에서 반사시켜 파장 변환 부재(150E)로 되돌릴 수 있다. 이에 의해, 투광부재(120E)의 상면(120Ea)의 법선에 대해 비교적 큰 출사 각도로 출사하는 광 중, 파장 변환을 받지 않은 성분의 상대적 강도를 저감시켜, 얻어지는 백색광의 색온도를 저하시킬 수 있다. 즉, 출사 각도가 비교적 큰 영역에 있어서도, 파장 변환을 받은 광과, 파장 변환 부재(150E)를 통과한 광을 보다 확실히 혼합시켜, 출사광의 푸른 빛을 저감시키고, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 있어서의 색 얼룩을 억제할 수 있다.
제1 변(121s)이 연장되는 방향에 있어서의 색 얼룩을 억제하는 관점에서는, 반사부재(130E)가 측면(154c)의 전체를 덮는 것이 유익하다. 다만, 반사부재(130E)가 측면(154c)의 전체를 덮는 것은 필수는 아니고, 파장 변환 부재(150E)의 상면(150Ea)으로부터 하면(150Eb)으로 향하는 방향에 관하여, 3% 정도의 범위의 측면(154c)의 노출은 허용될 수 있다. 즉, 반사부재(130E)가, 파장 변환 부재(150E)의 측면(154c) 중, 파장 변환 부재(150E)의 하면(150Eb)으로부터 상면(150Ea)을 향해 97% 이상의 범위를 덮음으로써, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 있어서의 색 얼룩 억제의 효과를 기대할 수 있다.
파장 변환 부재(150E)는, 파장 변환 물질인 형광체 등의 입자가 분산된 수지 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 형광체 등의 입자를 분산시키는 수지로서는, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 우레아 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 혹은 불소 수지, 또는, 이들 수지의 2종 이상을 포함하는 수지를 이용할 수 있다. 형광체에는, 공지의 재료를 적용할 수 있다. 형광체의 예는, YAG계 형광체, KSF계 형광체 등의 불화물계 형광체 및 CASN 등의 질화물계 형광체, β사이알론 형광체 등이다. YAG계 형광체는, 청색광을 황색광으로 변환하는 파장 변환 물질의 예이며, KSF계 형광체 및 CASN는, 청색광을 적색광으로 변환하는 파장 변환 물질의 예이며, β사이알론 형광체는, 청색광을 녹색광으로 변환하는 파장 변환 물질의 예이다. 형광체는, 양자점 형광체여도 된다.
［기판(200E)］
또한, 발광장치(100E)는, 투광부재(120E)의 상면(120Ea)이 위치하는 상면과는 반대 측에, 본체부(210E)와, 제1 도전부(201E) 및 제2 도전부(202E)를 갖는 기판(200E)을 더 포함한다.
기판(200E)의 본체부(210E)는, 전형적으로는, 세라믹스 또는 수지 등의 절연 재료로 형성된 지지체이며, 예를 들면 140㎛정도의 두께를 갖는다. 본체부(210E)는, 글래스 에폭시 등의 복합재료로 형성된 부재여도 된다. 본체부(210E)로서, 표면에 절연층이 설치된 금속 기판 등을 이용하는 것도 가능하다.
도 11에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 제1 도전부(201E)의 일부는, 본체부(210E)의 상면(210Ea) 상에 위치하고, 도시하지 않은 접합 부재에 의해 발광소자(110)의 제1 전극(111)에 전기적으로 접속된다. 또한, 제1 도전부(201E)는, 본체부(210E)의 하면(210Eb) 상에 위치하는 부분과, 본체부(210E)에 설치된 스루홀(220)의 내측면 상에 위치하는 부분을 포함한다. 제1 도전부(201E) 중 본체부(210E)의 하면(210Eb) 상에 위치하는 부분은, 스루홀(220)의 내측면 상에 위치하는 부분을 거쳐, 발광소자(110)의 제1 전극(111)에 전기적으로 접속된다. 마찬가지로, 제2 도전부(202E)는, 상면(210Ea)에 있어서 발광소자(110)의 제2 전극(112)에 전기적으로 접속된 부분과, 본체부(210E)의 하면(210Eb) 상에 위치하고, 스루홀(220)의 내측면 상에 형성된 부분을 거쳐 제2 전극(112)에 전기적으로 접속된 부분을 포함한다. 또한, 스루홀(220) 내의 공간은, 수지 등으로 충전될 수 있다.
제1 도전부(201E) 중 본체부(210E)의 하면(210Eb) 상에 위치하는 부분 및 제2 도전부(202E) 중 하면(210Eb) 상에 위치하는 부분은, 배선 기판 등에 발광장치(100E)를 물리적, 전기적으로 접속하기 위한 단자로서 기능한다. 제1 도전부(201E) 및 제2 도전부(202E)의 재료의 예는, Au, Pt, Pd, Rh, Ni, W, Mo, Cr, Ti, Fe, Cu, Al, Ag 등 또는 이들 1종 이상을 포함하는 합금이다. 제1 도전부(201E) 및 제2 도전부(202E)는, 단층막의 형태로 형성되어도 되고, 적층막이어도 된다.
도 10 및 도 11에 예시하는 구성에 있어서, 기판(200E) 상의 구조는, X방향에 비해 Y방향으로 긴 외형을 갖고, 반사부재(130E)가 기판(200E)의 본체부(210E)의 상면(210Ea)까지 이르고 있으며, 그리고, 파장 변환 부재(150E)를 포함하고 있는 점을 제외하고, 도 2 ∼ 도 4를 참조하여 설명한 발광장치(100A)와 거의 마찬가지일 수 있다. 기판(200E) 상의 구조로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 오목부(130r)를 갖는 반사부재(130D)를 포함하는 발광장치(100D)와 마찬가지의 구조를 적용하는 것도 가능하다.
여기서, 이하의 수순에 의하여, 투광부재(120E)의 측면(123c)을 반사부재(130E)로부터 노출시킴으로써 배광의 확대 효과를 평가하였다.
우선, 제1 샘플로서, 상술한 발광장치(100E)와 마찬가지로 상면에서 보았을 때 장방형상을 갖고, 그리고, 투광부재의 짧은 길이측의 측면(123c)의 전체가 반사부재로부터 노출된 발광장치를 제작했다. 제1 샘플에 있어서의 반사부재 및 투광부재의 외관은, 도 10에 나타내는 예와 같다. 또한, 제2 샘플로서, 투광부재의 4개의 측면의 전체가 반사부재에 덮인 발광장치를 제작했다. 도 12에, 제2 샘플인 발광장치(500)의 YZ단면을 모식적으로 나타낸다. 발광장치(500)가 갖는 반사부재(530)는, 2개의 측면(123c)을 포함하는, 투광부재(120E)의 4개의 측면의 전체를 덮고 있다. 또한, 반사부재(530) 중, 측면(123c)을 덮는 부분의 두께는, 대략 50㎛이며, 측면(123c)에 수직인 측면(122c)을 덮는 부분의 두께는, 대략 35㎛이었다. 제1 샘플의 반사부재 중, 측면(123c)에 수직인 측면(122c)을 덮는 부분의 두께는, 반사부재(530)와 거의 같다.
도 13은, 제1 및 제2 샘플의, 긴 길이 방향에 관한 배광 특성의 측정 결과를 나타낸다. 도 13 중, 실선(L1)은 제1 샘플에 관한 측정 결과를 나타내고, 파선(L2)은 제2 샘플에 관한 측정 결과를 나타낸다. 도 13의 예에 있어서, 제2 샘플에 대한 반치전폭(FWHM)인 117°에 비해, 제1 샘플에 대한 반치전폭은 120°로 확대되어 있었다. 이와 같이, 투광부재의 측면(123c)을 반사부재로부터 노출시킴으로써, 배광 확대의 효과가 얻어짐을 알 수 있다.
도 14는, 상면에서 보았을 때 장방형상을 갖고, 그리고, 반사부재에 오목부를 갖는 발광장치의 일례를 나타낸다. 도 14에 나타내는 발광장치(100F)는, 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 발광장치(100E)와 비교하여, 반사부재(130E)를 대신하여 반사부재(130F)를 갖는다. 반사부재(130F)는, 도 8을 참조하여 설명한 발광장치(100D)의 반사부재(130D)와 마찬가지로, Y방향에 있어서 투광부재(120E)의 양측으로 오목부(130r)를 갖는다. 투광부재(120E)의 2개의 측면(123c)의 각각의 일부 또는 전부는, 오목부(130r)의 위치에서 반사부재(130F)로부터 노출된다.
도 15는, 복수의 발광장치를 포함하는 광원 장치의 또 다른 예를 나타낸다. 도 15에 나타내는 광원 장치(300F)는, 배선 기판(310)과, 3개의 발광장치(100F)를 포함한다. 3개의 발광장치(100F)는, 상면(120Ea)의 제1 변(121s)이 연장되는 방향을 따라 배선 기판(310) 상에 배치되고 있다.
도 15에 나타내는 예에서는, 발광장치(100F)로부터 배선 기판(310)의 법선 방향(지면에 수직인 방향)으로 광이 출사된다. 제1 변(121s)이 연장되는 방향을 따라 복수의 발광장치(100F)를 배치함으로써, 도 5 및 도 9를 참조하여 설명한 예와 마찬가지로, X방향에 관해서는 광의 확대를 억제하면서, 발광장치(100F)가 늘어선 Y방향에 관하여 보다 확대된 배광을 얻을 수 있다. 발광장치(100F)를 대신하여 상술한 발광장치(100E)를 배열한 경우도 마찬가지의 배광을 실현할 수 있다.
도 16은, 기판을 갖는 발광장치의 다른 예를 나타낸다. 도 17은, 도 16에 나타내는 발광장치(100G)를 발광장치(100G)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 단면을 모식적으로 나타내고, 도 18은, 발광장치(100G)를 발광장치(100G)의 중앙 부근에서 ZX면에 평행하게 절단했을 때의 단면을 모식적으로 나타낸다. 또한, 도 17에서는, 이해하기 쉽게 하기 위해, 반사부재(130G)에 대해 단면(端面)뿐 아니라 절단면보다 안쪽으로 보이는 부분에도 단면(端面)과 같은 망점으로 표시하고 있다.
도 16 ∼ 도 18에 예시하는 발광장치(100G)는, 기판(200E)을 대신하여, 기판(200G)을 갖는다. 기판(200G)은, 본체부(210G)와, 본체부(210G) 상에 설치된 제1 도전부(201G) 및 제2 도전부(202G)를 포함한다. 도 14에 나타내는 발광장치(100F)와 비교하여, 발광장치(100G)는, 반사부재(130F)를 대신하여 반사부재(130G)를 갖는다. 반사부재(130G)의 상면에 오목부(130r)가 설치되고 있는 점은, 상술한 반사부재(130F)와 공통이다. 상술한 반사부재(130E) 및 반사부재(130F)와 마찬가지로, 반사부재(130G)는, 투광부재(120E)의 2개의 측면(122c)의 각각의 전체와, 파장 변환 부재(150E)의 4개의 측면(154c)의 각각의 전체를 덮는다.
도 17을 참조한다. 제1 도전부(201G)는, 접합 부재(230)를 거쳐 발광소자(110)의 제1 전극(111)에 전기적으로 접속되고 있다. 마찬가지로, 제2 도전부(202G)는, 접합 부재(230)를 거쳐 발광소자(110)의 제2 전극(112)에 전기적으로 접속되고 있다. 접합 부재(230)로서는, 예를 들면 땜납을 이용할 수 있다. 접합 부재(230)의 재료의 예는, Au함유 합금, Ag함유 합금, Pd함유 합금, In함유 합금, Pb－Pd함유 합금, Au－Ga함유 합금, Au－Sn함유 합금, Sn함유 합금, Sn－Cu함유 합금, Sn－Cu－Ag함유 합금, Au－Ge함유 합금, Au－Si함유 합금, Al함유 합금, Cu－In함유 합금, 또는, 금속 및 플럭스의 혼합물 등이다. 접합 부재(230)의 재료로서는, 액상, 페이스트상 또는 고체상(시트상, 블록상, 분말상, 와이어상)의 부재를 적절히 이용할 수 있다. 접합 부재(230)는, 단일의 부재로 구성되어 있어도 되고, 여러 종의 부재의 조합이어도 된다.
도 17에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 제1 도전부(201G) 및 제2 도전부(202G)의 각각은, 본체부(210G)의 측면(210Gc) 상에 형성된 부분도 포함하고, 따라서, 기판(200G)은, 본체부(210G)의 하면(210Gb)측으로부터 발광소자(110)의 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)에 급전 가능하게 구성되어 있다. 이 예에서도, 본체부(210G)는, 대체로 직방체 형상을 갖는다. 본체부(210G)의 치수는, 예를 들면, 길이(Y방향)가 1800㎛, 폭(X방향)이 300㎛, 높이(Z방향)가 360㎛이다.
도 19는, 복수의 발광장치를 포함하는 광원 장치의 또 다른 예를 나타낸다. 도 19에 나타내는 광원 장치(300G)는, 배선 기판(310)과, 배선 기판(310) 상에 배치된 3개의 발광장치(100G)를 포함한다.
이 예에서는, 각 광원 장치(300G)는, 투광부재(120E)의 상면(120Ea)의 법선이 배선 기판(310)의 주면(310a)의 법선에 대해 수직이 되도록 주면(310a) 상에 실장되고 있다. 즉, 이 예에서는, 각 광원 장치(300G)로부터 도면의 Z방향을 향하여 광이 출사된다. 발광장치(100G)는, 이른바 사이드뷰 타입의 발광장치의 일례이다.
도 20는, 발광장치가 도광판과 조합된 백라이트의 일례를 나타낸다. 도 20에 나타내는 백라이트(400)는, 복수의 발광장치(100G)를 갖는 광원 장치(300G)와, 광도입면(350d)을 갖는 도광판(350)을 포함한다. 도광판(350)은, 2개의 주면인 상면(350a) 및 하면(350b)을 갖고, 광도입면(350d)은 이들 사이에 위치한다.
이 예에서는, 3개의 발광장치(100G)가, 제1 변(121s)이 연장되는 방향, 바꾸어 말하면, 발광장치(100G)의 긴 길이 방향을 따라 배선 기판(310) 상에 배치되고 있다. 또한, 이 예에서는, 도광판(350)도 배선 기판(310) 상에 배치되고 있고, 도광판(350)의 광도입면(350d)은, 각 발광장치(100G)의 투광부재(120E)의 상면(120Ea)에 대향됨으로써, 발광장치(100G)에 광학적으로 결합되고 있다.
도 20에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 각 발광장치(100G)로부터 출사된 광은, 광도입면(350d)으로부터 도광판(350) 내로 도입되고, 광도입면(350d)으로부터 입사한 광은, 도광판(350)의 상면(350a)으로부터 출사한다. 백라이트(400)는, 예를 들면 액정표시장치에 적용할 수 있다. 이 때, 발광장치(100G)는, 액정 패널의 주연부(周緣部)에 배치되어, 액정 패널의 주연부로부터 도광판(350)을 거쳐 액정 패널의 배면에 광을 공급한다.
본 실시형태에 의하면, 발광장치의 긴 길이 방향에 관하여, 투광부재의 상면의 법선 방향을 기준으로 하여 보다 큰 각도 범위까지 백색광을 출사시키는 것이 가능하고, 따라서, 투광부재의 상면에 보다 가까운 위치에서, 색 얼룩이 억제된 균일한 백색광을 얻는 것이 가능하게 된다. 그 때문에, 투광부재의 상면으로부터 도광판(350)의 광도입면(350d)까지의 거리(d)를 저감하는 것이 가능하게 된다. 거리(d)의 저감은, 액정표시장치 등의 표시장치의 소형화, 특히, 베젤로 불리는 테두리의 협소화에 공헌한다. 발광장치(100G)의 광출사면인 상면(120Ea)과, 광도입면(350d)의 사이의 거리(d)는, 예를 들면, 0㎛ 이상 300㎛ 이하의 범위일 수 있다. 본 개시의 실시형태에 의하면, 거리(d)를 0㎛ 이상 5㎛ 이하 정도의 범위까지 축소하는 것도 가능하게 된다.
도광판(350)에 조합되는 발광장치로서는, 본 개시의 실시형태에 의한 어떠한 발광장치도 적용할 수 있다. 도광판(350)에 광학적으로 결합되는 발광장치의 수도 임의이다.
도 21 ∼ 도 23는, 본 개시의 제1 실시형태에 의한 발광장치의 또 다른 변형예를 나타낸다. 도 22는, 도 21에 나타내는 발광장치(100H)를 배면측에서 본 사시도이다. 도 23는, 도 21에 나타내는 발광장치(100H)를 발광장치(100H)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 모식적인 단면도이다.
도 21에 나타내는 발광장치(100H)는, 반사부재(130H)와, 기판(200H)과, 그 상면(100a)측에 배치된 제1 투광부재로서의 투광부재(120P) 및 제2 투광부재로서의 투광부재(120Q)를 포함한다. 즉, 발광장치(100H)는, 공간적으로 분리된 2개의 투광부재를 갖는다.
도 21에 예시하는 구성에 있어서, 반사부재(130H)는, 발광장치(100H)의 상면(100a)측에 설치된 4개의 오목부(130r)를 갖는다. 이들 4개의 오목부(130r)는, 투광부재(120P)의 상면(120Pa)의 제1 변(121s) 및 투광부재(120Q)의 상면(120Qa)의 제1 변(121s)이 연장되는 방향을 따라 배치되고 있다. 도시하는 바와 같이, 투광부재(120P)의 2개의 측면(123c) 및 투광부재(120Q)의 2개의 측면(123c)은, 각 오목부(130r)의 위치에서 반사부재(130H)로부터 노출되고 있다. 따라서, 이 예에서는, 투광부재(120P)의 상면(120Pa) 및 2개의 측면(123c)과, 투광부재(120Q)의 상면(120Qa) 및 2개의 측면(123c)으로부터 광이 출사된다. 또한, 도 23에서는, 도 17과 마찬가지로, 이해하기 쉽게 하기 위해, 반사부재(130H)에 대해 단면(端面)뿐만 아니라 절단면 보다 안쪽으로 보이는 부분(오목부(130r)의 안쪽으로 보이는 부분)에도 단면(端面)과 같은 망점으로 표시하고 있다.
도 22 및 도 23을 참조한다. 기판(200H)은, 본체부(210H)와, 3개의 도전부를 포함한다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 이들 3개의 도전부는, 제1 도전부(201H), 제2 도전부(202H) 및 제3 도전부(203H)를 포함한다. 제1 도전부(201H), 제2 도전부(202H) 및 제3 도전부(203H)의 각각의 일부는, 발광장치(100H)의 하면(100b) 측에 위치하고 있다. 또한, 본체부(210H)에는, 발광장치(100H)의 하면(100b)측의, 제1 도전부(201H), 제2 도전부(202H) 및 제3 도전부(203H)에 대응하는 위치에 오목부(232)가 설치되고 있다. 후술하는 바와 같이, 이들 3개의 오목부(232)는, 배선 기판 등과 각 도전부의 사이의 전기적 및 전기적인 접속에 이용된다.
도 23에 나타내는 바와 같이, 발광장치(100H)는, 제1 발광소자로서의 발광소자(110P) 및 제2 발광소자로서의 발광소자(110Q)를 포함한다. 발광소자(110P)의 제1 전극(111)은, 도시하지 않은 접합 부재에 의해 제1 도전부(201H) 중 본체부(210H)의 상면(210Ha)에 위치하는 부분에 접속되고, 발광소자(110P)의 제2 전극(112)은, 제2 도전부(202H) 중 본체부(210H)의 상면(210Ha)에 위치하는 부분에 접속된다. 이 예에서는, 발광소자(110Q)의 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은, 각각, 제2 도전부(202H) 중 본체부(210H)의 상면(210Ha)에 위치하는 부분 및 제3 도전부(203H) 중 본체부(210H)의 상면(210Ha)에 위치하는 부분에 접속되고 있다. 도 11을 참조하여 설명한 예와 같이, 제1 도전부(201H) 중 본체부(210H)의 상면(210Ha)에 위치하는 부분은, 스루홀(220)을 거쳐, 본체부(210H)의 하면(210Hb)에 위치하는 부분에 전기적으로 접속되고 있다. 이 점은, 제2 도전부(202H) 및 제3 도전부(203H)에 관해서도 마찬가지이다. 따라서, 발광장치(100H)는, 그 하면(100b)측으로부터 발광소자(110P) 및 발광소자(110Q)로 급전 가능한 구성을 갖는다. 도 23에 나타내는 예는, 발광소자(110P) 및 발광소자(110Q)를 전기적으로 직렬로 접속하는 예이다. 물론, 발광소자(110Q)의 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 각각 제2 도전부(202H) 및 제3 도전부(203H)에 접속하여, 발광소자(110P) 및 발광소자(110Q)를 전기적으로 병렬로 접속해도 된다.
도 23에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 기판(200H)에 발광소자(110P) 및 발광소자(110Q)가 지지되어 있는 것에 대응하여, 발광소자(110P)의 상방에는, 파장 변환 부재(150P) 및 투광부재(120P)가 배치되고, 발광소자(110Q)의 상방에는, 파장 변환 부재(150Q) 및 투광부재(120Q)가 배치되고 있다. 발광장치(100H)가 갖는 발광소자(110)의 수는, 이 예로 한정되지 않고, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치는, 3 이상의 발광소자(110)를 포함하고 있어도 된다. 발광소자(110)의 수가 2 이상인 경우, 이들 사이에서 출사되는 광의 피크 파장이 공통일 필요는 없고, 복수의 파장 변환 부재의 사이에서, 함유하는 형광체가 달라도 된다.
반사부재(130H)는, 투광부재(120P)와 투광부재(120Q)의 사이에 위치하는 부분(130Hm)을 갖고, 발광장치(100H)의 중앙에 가까운 위치에 있는 2개의 오목부(130r)는, 연결되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 투광부재(120P)의 2개의 측면(123c) 중, 발광장치(100H)의 중앙에 가까운 위치에 있는 하나와, 투광부재(120Q)의 2개의 측면(123c) 중, 발광장치(100H)의 중앙에 가까운 위치에 있는 하나의 사이에는, 반사부재(130H)의 일부(130Hm)가 개재하고, 이들 측면은 서로 대향하고 있지 않다.
도 24는, 도 21 ∼ 도 23에 나타내는 발광장치를 포함하는 광원 장치의 일례를 나타낸다. 도 24에 나타내는 광원 장치(300H)는, 배선 기판(310) 상에 배치된 복수의 발광장치(100H)를 포함한다. 여기에서는, 도면이 복잡해지는 것을 피하기 위해, 제1 변(121s)을 따라 배치되는 복수의 발광장치(100H) 중 2개를 대표로서 나타낸다.
도 19에 나타내는 광원 장치(300G)에서의 발광장치(100G)와 마찬가지로, 발광장치(100H)는, 투광부재(120P 및 120Q)의 상면의 법선이 배선 기판(310)의 주면(310a)의 법선에 대해 수직이 되도록 주면(310a) 상에 실장된다. 도 24에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 각 발광장치(100H)는, 제1 도전부(201H), 제2 도전부(202H) 및 제3 도전부(203H)에 대응하여 설치된 상술한 오목부(232)(도 22 참조)에 배치된 땜납(240) 등에 의하여 배선 기판(310)에 실장된다. 발광장치의 하면(100b)측에 오목부(232)를 설치하고, 배선 기판(310) 상의, 오목부(232)에 대응한 위치에 땜납(240)을 배치하여, 땜납(240)을 거쳐 배선 기판(310)과 각 도전부를 전기적 및 물리적으로 접속함으로써, 발광장치(100H)를 배선 기판(310)에 의해 확실히 고정하는 것이 가능하게 된다.
도 25는, 복수의 발광소자를 갖는 발광장치의 다른 예를 나타낸다. 도 25는, 도 23에 나타내는 YZ단면도에 상당하는 모식적인 단면도이다. 도 25에 나타내는 발광장치(100I)는, 도 23을 참조하여 설명한 예와 마찬가지로, 발광소자(110P) 및 발광소자(110Q)를 포함하고, 발광소자(110P) 및 발광소자(110Q)의 상방에는, 투광부재(120P) 및 투광부재(120Q)가 각각 배치되고 있다.
도 23에 나타내는 발광장치(100H)와 비교하여, 발광장치(100I)는, 반사부재(130H)를 대신하여 반사부재(130I)를 갖는다. 도 25에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 반사부재(130I)의 중앙 부근에는, 하나의 오목부(130rm)가 형성되어 있고, 투광부재(120P)의 측면(123c)과 투광부재(120Q)의 측면(123c)이 이 오목부(130rm) 내에서 대향하고 있다. 바꾸어 말하면, 반사부재(130I)는, 투광부재(120P)의 2개의 측면(123c) 중 발광장치(100I)의 중앙에 가까운 위치에 있는 하나와, 투광부재(120Q)의 2개의 측면(123c) 중 발광장치(100I)의 중앙에 가까운 위치에 있는 하나의 사이에 개재하는 부분을 갖지 않는다. 도 23과 마찬가지로, 도 25에서는, 알기 쉽게 하기 위해, 반사부재(130I)에 대해 단면(端面)뿐만 아니라 절단면보다 안쪽으로 보이는 부분(오목부(130r) 및 오목부(130rm)의 안쪽으로 보이는 부분)에도 단면(端面)과 같은 망점으로 표시하고 있다.
도 26은, 도 25에 나타내는 발광장치를 복수 포함하는 광원 장치를 나타낸다. 도 26에 나타내는 광원 장치(300I)는, 배선 기판(310)과, 배선 기판(310) 상에 배치된 2개의 발광장치(100I)를 포함한다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 반사부재(130I)는, 상면에서 보았을 때 제1 변(121s)이 연장되는 방향을 따라 이격된 투광부재(120P)와 투광부재(120Q)의 사이에 위치하는 부분을 포함하고 있지 않아도 된다.
(제2 실시형태)
도 27 ∼ 도 29는, 본 개시의 제2 실시형태에 의한 발광장치를 나타낸다. 도 28은, 도 27에 나타내는 발광장치(100K)를 발광장치(100K)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 단면을 모식적으로 나타내고, 도 29는, 발광장치(100K)를 발광장치(100K)의 중앙 부근에서 ZX면에 평행하게 절단했을 때의 단면을 모식적으로 나타낸다.
도 27 ∼ 도 29에 나타내는 발광장치(100K)는, 개략적으로는, 발광소자(110)와, 파장 변환 부재(150K)와, 투광부재(120A)와, 반사부재(130K)를 갖는다. 도 27에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 반사부재(130K)는, 투광부재(120A)의 2개의 측면(122c)을 덮고 있다. 또한, 반사부재(130K)는, 투광부재(120A)의 다른 2개의 측면(123c)을 덮는 벽부(130Kw)를 갖고 있다.
파장 변환 부재(150K)는, 상술한 발광장치(100E)에서의 파장 변환 부재(150E)와 마찬가지로, 발광소자(110)와, 투광부재(120A)의 사이에 위치한다(도 28 및 도 29 참조). 투광부재(120A)가 상면에서 보았을 때 정방형상을 갖는 것에 대응하여, 여기에서는, 파장 변환 부재(150K)도 상면에서 보았을 때 정방형상을 갖고, 파장 변환 부재(150K)는, 서로 대향하는 2개의 측면(154c)(제4 측면)과, 서로 대향하는 2개의 측면(155c)(제5 측면)을 갖는다. 여기서, 파장 변환 부재(150K)의 측면(154c) 및 측면(155c)은, 투광부재(120A)의 측면(122c) 및 측면(123c)과 각각 평행이다.
전형적으로는, 파장 변환 부재(150K)의 측면(154c)은, 투광부재(120A)의 측면(122c)에 정합하고, 파장 변환 부재(150K)의 측면(155c)은, 투광부재(120A)의 측면(123c)에 정합한다. 다만, 파장 변환 부재(150K)의 측면과 투광부재(120A)의 측면이 정합하고 있는 것은, 필수는 아니다. 또한, 투광부재(120A)가 상면에서 보았을 때 정방형상을 갖는 것도 필수는 아니고, 상면의 형상이 장방형상이어도 된다. 이 때, 측면(123c)은 투광부재의 상면의 장방형상을 규정하는 변 중, 단변을 포함하는 쪽의 면이며, 측면(122c)은 장변을 포함하는 면이다.
도 28 및 도 29에 나타내는 바와 같이, 반사부재(130K)는, 도광부재(140)의 외면(140c)의 전체와, 발광소자(110)의 측면(110c)을 덮는다. 또한, 반사부재(130K)는, 파장 변환 부재(150K)의 2개의 측면(154c) 및 다른 2개의 측면(155c)도 덮고 있다. 즉, 반사부재(130K)는, 발광소자(110)의 측면(110c)과, 투광부재(120A)의 측면(122c) 및 측면(123c)의 전체와, 파장 변환 부재(150K)의 측면(154c) 및 측면(155c)의 전체를 덮고 있다.
도 28에 나타내는 바와 같이, 반사부재(130K) 중 투광부재(120A)의 측면(123c)을 덮는 벽부(130Kw)(제1 부분)의 두께(t3)는, 반사부재(130K) 중 파장 변환 부재의 측면(155c)을 덮는 부분(130Kx)(제2 부분)의 두께(t5) 보다 작다. 이 예와 같이, 상대적으로 얇은 부분을 반사부재(130K)에 설치함으로써, 반사부재(130K)에 입사하는 광의 일부를, 상대적으로 얇은 부분에서 투과시킬 수 있다. 특히, 이 예에서는, 반사부재(130K) 중 투광부재(120A)의 측면(122c)을 덮는 부분에 비해, 측면(123c)을 덮는 부분의 두께를 작게 하고 있다. 따라서, 반사부재(130K) 중 측면(122c)을 덮는 부분에 입사하는 광을 투광부재(120A)의 상면(120Aa)측으로 반사시키면서, 반사부재(130K) 중 측면(123c)을 덮는 부분에 입사하는 광의 적어도 일부를 발광장치(100K)의 외부로 취출할 수 있다. 즉, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제2 변(122s)이 연장되는 방향에 관해서는 협배광으로 하면서, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 관하여 보다 확대된 배광 특성을 얻는 것이 가능하다. 또한, 이 예에서는, 파장 변환 부재(150K)의 측면(154c 및 155c)이, 반사부재(130K) 중 상대적으로 두꺼운 부분으로 덮여 있으므로, 예를 들면 백색광에 대해서, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 관하여 보다 확대된 배광 특성을 실현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 반사부재(130K)의 벽부(130Kw)(제1 부분)는, 반사부재(130K)의 다른 일부인 부분(130Kx)(이하, “제2 부분(130Kx)”이라 부르는 경우가 있음)보다 얇다. 즉, 발광장치(100K)의 상면(100a)에 대해 수직인, 제1 부분(130Kw)의 외측면은, 발광장치(100K)의 상면(100a)에 대해 수직인, 제2 부분(130Kx)의 외측면보다 내측에 있다. 그 때문에, 이 예에서는, 반사부재(130K)의 제2 부분(130Kx)은, 발광장치(100K)의 상면(100a)의 일부를 구성하는, 벽부(130Kw)의 상면보다 낮은 위치에 상면(130xa)을 갖고 있다. 도 27 및 도 28로부터 이해되는 바와 같이, 상면(130xa)은, 상면에서 보았을 때 투광부재(120A)의 좌우로서 각각이 벽부(130Kw)보다 외측에 위치하는 2개소에 형성된다. 바꾸어 말하면, 도 27 및 도 28에 예시하는 구성에 있어서, 반사부재(130K)는, 제2 부분(130Kx)의 상면(130xa)과, 벽부(130Kw)로 형성되는 단차부(130Sp)를 갖고 있다.
단차부(130Sp)의 각각은, 발광장치(100K)의 상면(100a)과, 투광부재(120A)를 사이에 두고 서로 반대측에 위치하는, 발광장치(100K)의 한 쌍의 외측면(100c) 중 하나로 개구되어 있다. 단차부(130Sp)를, 반사부재(130K)에 형성된 “절결부”라고 불러도 된다. 다만, 여기서 말하는 “절결부”란, 절단 등에 의해 실제로 부재의 일부를 제거함으로써 형성되는 형상에 한정되지 않고, 예를 들면, 트랜스퍼 성형을 적용한 경우에 금형의 캐비티에 볼록부를 설치하여 두는 등에 의해 형성되는 형상이어도 된다. 바꾸어 말하면, “절결부”는, 반사부재의 일부를 제거함 없이 오목한 형상으로 형성된 구조여도 된다.
벽부(130Kw)의 상면보다 낮은 위치, 예를 들면, 투광부재(120A)의 하면과 대체로 같은 높이에 제2 부분(130Kx)의 상면(130xa)을 형성함으로써, 벽부(130Kw)의 두께(t3)를 제2 부분(130Kx)의 두께(t5)보다 용이하게 작게 할 수 있다. 벽부(130Kw)의 두께(t3)를 제2 부분(130Kx)의 두께(t5)보다 축소시킴으로써, 발광소자(110)로부터 출사되어 투광부재(120A)의 측면(123c)에 입사한 광을 측면(123c)에 수직인 방향으로 효율 좋게 취출하는 것이 가능하게 된다. 즉, ZX면 내의 배광과 비교하여, YZ면 내에 관하여 배광을 확대할 수 있고, 투광부재(120A)의 제2 변(122s)이 연장되는 방향에 관해서는 협배광으로 하면서, 제1 변(121s)이 연장되는 방향에 관하여 보다 확대된 배광 특성을 얻을 수 있다. 투광부재(120A)의 상면(120Aa)의 법선 방향에 관하여, 투광부재(120A)의 하면의 높이를 기준으로 했을 때의 제2 부분(130Kx)의 상면(130xa)의 높이는, 예를 들면 ±20㎛의 범위이며, 보다 바람직하게는, ±10㎛의 범위이다.
제2 부분(130Kx)의 상면(130xa)을, 투광부재(120A)의 상면과 하면의 사이에 위치시켜도 된다. 상면(130xa)의 이러한 배치에 의하면 반사부재(130K) 중 파장 변환 부재의 측면(155c)을 덮는 제2 부분(130Kx)의 두께를 두껍게 형성하기 쉽다. 반사부재(130K)의 제2 부분(130Kx)의 두께를 증대시킴으로써, 외부로부터의 수분 등의 진입에 의한 파장 변환 부재의 열화 억제의 효과의 향상을 기대할 수 있다.
이와 같이, 본 개시의 실시형태에 있어서, 반사부재가 발광소자로부터의 광을 완전하게 반사시키는 구조인 것은 필수는 아니다. 반사부재는, 발광소자로부터의 광의 일부를 투과시킬 수 있는 정도로 얇은 부분을 포함할 수 있다.
도 30는, 반사부재의 두께와 투과율의 사이의 관계의 일례를 나타낸다. 도 30은, 반사부재를 본뜬 백색 수지 시트 샘플을 두께를 바꾸어 제작하고, 각 샘플에 대한 투과율을 측정한 결과를 나타내고 있다. 여기에서는, 압축 성형기에 의해, 산화티탄의 입자(이시하라산업 주식회사제, CR－95)를 60 wt%의 중량비로 실리콘 수지(토레이·다우코닝 주식회사제, OE7660)에 혼합한 수지 조성물을 시트 형상으로 형성하고, 얻어진 수지 시트를 오븐 내에서 가열하여 경화시킨 후, 소정의 두께가 될 때까지 연삭하여 두께가 다른 3개의 샘플을 준비했다. 파장을 바꾸어 수직으로 광을 입사시킴으로써, 각 샘플에 대해 파장마다의 투과율을 측정했다. 투과율의 측정에는, 주식회사 히타치 하이테크 사이언스제의 분광 광도계 U－3010을 사용하였다.
도 30에 나타내는 바와 같이, 파장이 대략 430nm 이상의 영역에서는, 샘플의 두께가 작아질수록 투과율이 증대하고 있다. 예를 들면, 450nm의 파장을 갖는 광에 대한 투과율은, 두께가 50㎛, 40㎛ 및 30㎛의 샘플에서 각각 3.9%, 5.1% 및 6.6%이다. 630nm의 파장을 갖는 광에 대한 투과율은, 두께가 50㎛, 40㎛ 및 30㎛의 샘플에서 각각 7.1%, 8.9% 및 10.9%이다. 도 30으로부터, 파장이 큰 영역일수록 샘플의 두께의 저하에 대한 투과율의 증대의 정도가 크다는 것도 알 수 있다.
도 30에서 알 수 있는 바와 같이, 광을 취출하고 싶은 개소의 반사부재를 완전하게 제거하지 않고도, 반사부재의 두께를 저감시킴으로써, 발광장치의 외부로 광을 취출할 수 있는 것을 알 수 있다. 반사부재의 두께는, 얻고자 하는 투과율 및 반사부재의 재료의 구성에 근거하여 적절하게 결정할 수 있다.
도 31는, 본 개시의 제2 실시형태에 의한 발광장치의 다른 예를 나타낸다. 도 31은, 도 28에 나타내는 YZ단면도에 상당하는 모식적인 단면도이다.
도 31에 나타내는 발광장치(100L)는, 투광부재(120A)의 측면(123c)을 덮는 벽부(130Lw)를 갖는 반사부재(130L)를 포함한다. 도 31에 예시하는 구성에 있어서, 벽부(130Lw)는, 발광장치(100L)의 하면(100b)측으로부터 상방을 향해 두께가 감소하는 형상을 갖고 있다. 이와 같이, 반사부재(130L) 중, 투광부재(120A)의 측면(123c)을 덮는 부분의 두께는, 발광장치(100L)의 상하 방향을 따라 일정할 필요는 없다. 반사부재(130L)가, 파장 변환 부재(150K)의 측면(155c)을 덮는 부분보다 얇은 부분을 측면(123c) 상에 적어도 갖고 있으면 된다. 이 예에서는, 벽부(130Lw) 중, 투광부재(120A)의 상면(120Aa)에 가까운 부분에서 광을 출사시키는 것이 가능하다.
도 32 및 도 33는, 본 개시의 제2 실시형태에 의한 발광장치의 또 다른 예를 나타낸다. 도 33는, 도 32에 나타내는 발광장치(100M)를 발광장치(100M)의 중앙 부근에서 YZ면에 평행하게 절단했을 때의 단면을 모식적으로 나타낸다.
도 32에 나타내는 발광장치(100M)는, 도 21 ∼ 도 23을 참조하여 설명한 예와 마찬가지로, 기판(200H)과, 투광부재(120P 및 120Q)를 포함하고, 도 33에 나타내는 바와 같이, 발광소자(110P) 및 발광소자(110Q)를 갖고 있다.
이 예와 같이, 제2 실시형태에 의한 발광장치도, 2 이상의 발광소자를 포함하고 있어도 되고, 도전부를 갖고, 발광소자에 접속된 기판을 포함하고 있어도 된다. 도 32 및 도 33에 예시하는 구성에 있어서, 발광장치(100M)는, 반사부재(130M)를 갖는다. 반사부재(130M)는, 발광장치(100M)가 2개의 투광부재(120P) 및 투광부재(120Q)를 포함하는 것에 대응하여, 발광장치(100M)의 하면(100b)측으로부터 투광부재(120P), 투광부재(120Q)의 상면(120Pa, 120Qa)측을 향해 두께가 작아지는 형상의 벽부(130Mw)를 4개 갖고 있다. 도 32 및 도 33에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 벽부(130Mw)의 각각은, 투광부재(120P)의 측면(123c) 또는 투광부재(120Q)의 측면(123c)을 덮는다.
［발광장치의 예시적인 제조 방법］
다음으로, 본 개시의 실시형태에 의한 발광장치의 예시적인 제조 방법을 간단하게 설명한다. 이하에서는, 도 34에 나타내는 발광장치(100N)의 제조 방법을 예를 들어, 제조 방법의 개략을 설명한다. 도 34에 나타내는 바와 같이, 발광장치(100N)는, 도 16에 나타내는 발광장치(100G)와 마찬가지로 기판(200G)을 갖는다. 기판(200G) 상의 구조는, 도 10에 나타내는 발광장치(100E)와 마찬가지이고, 투광부재(120E)의 측면(123c)의 일부 또는 전부가 반사부재(130E)로부터 노출되고 있다.
우선, 발광소자(110)를 준비한다. 여기에서는, 상면(110a)이 상면에서 보았을 때 장방형상을 갖는 발광소자(110)를 준비한다. 발광장치가 사이드뷰 타입인 경우, 상면(110a)을 규정하는 장변과 단변의 사이의 비는, 예를 들면, 2：1 ∼ 50：1 정도일 수 있다. 발광소자(110)는, 구입하여 준비되어도 된다.
또한, 도전부를 갖는 기판을 준비한다. 여기에서는, 도 35에 나타내는 것과 같은, 본체부(210Gp)와, 제1 도전부(201Gp)와, 제2 도전부(202Gp)를 갖는 기판(200Gp)을 준비한다. 기판(200Gp)도 구입에 의해 준비되어도 된다.
다음으로, 기판(200Gp) 상에 발광소자(110)를 실장한다. 예를 들면, 제1 도전부(201Gp) 상 및 제2 도전부(202Gp) 상에 접합 부재(230)로서의 Au－Sn함유 합금의 땜납볼을 배치한 후, 땜납볼 상에 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)이 위치하도록 하여 발광소자(110)를 기판(200Gp) 상에 배치한다. 그 후, 리플로우에 의해, 기판(200Gp) 상에 발광소자(110)를 접합한다. 여기에서는, 도 36에 나타내는 바와 같이, 3개의 발광소자(110)를 발광소자(110)의 짧은 길이방향을 따라 기판(200Gp) 상에 배치하고 있다.
다음으로, 발광소자(110)의 상방에 파장 변환 부재(150E) 및 투광부재(120E)를 배치한다. 예를 들면, 각 발광소자(110)의 상면(110a) 상에 투명 접착제(140r)를 부여하고, 도 37에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 부재(150E) 및 투광부재(120E)의 적층체(LB)를 투명 접착제(140r) 상에 배치한다. 적층체(LB)는, 예를 들면, 투명한 수지 시트와, 형광체가 분산된 수지 시트를 히트 프레스에 의해 맞붙임으로써 제작할 수 있다. 상면에서 보았을 때의 적층체(LB)의 면적은, 상면(110a)의 면적보다 어느 정도 커도 된다. 필요에 따라서, 원반 형상의 연삭숫돌(이하, 단순히 “블레이드”라고 부른다)을 이용하여 적층체(LB)의 외형을 다듬어도 된다. 그 후, 투명 접착제(140r)를 경화시킴으로써, 도광부재(140)를 형성할 수 있다.
이어서, 광반사성의 필러가 분산된 수지 재료에 의해, 기판(200Gp) 상의 구조를 봉지한다. 도 38에 나타내는 바와 같이, 여기에서는, 3개의 발광소자(110)를 일괄하여 덮는 수지층(130Np)을 형성하고 있다. 수지층(130Np)의 형성에는, 트랜스퍼 성형, 압축 성형 등을 적용 가능하다.
다음으로, 연삭가공 등에 의해 수지층(130Np)의 일부를 제거하여, 도 39에 나타내는 바와 같이, 수지층(130Np)에 형성된 연삭면(Gs)으로부터 투광부재(120E)의 상면(120Ea)을 노출시킨다. 그 후, 도 40에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 블레이드(Bd)를 회전시키면서 제2 변(122s)이 연장되는 방향(도 40에 있어서 X방향)으로 주행하게 함으로써, 수지층(130Np)의 다른 일부를 제거하고 각 투광부재(120E)의 측면(123c)의 일부 또는 전부를 수지층(130Np)으로부터 노출시킬 수 있다. 수지층(130Np)으로부터 측면(123c)을 노출시키는 방법으로서는, 다이싱에 한정되지 않고, 레이저에 의한 가공도 적용할 수 있다. 또는, 측면(123c)이 수지층(130Np)에 의해 덮이지 않도록, 수지층(130Np) 형성 공정에 있어서, 캐비티의 내측으로 돌출하는 볼록부가 미리 설치된 금형을 이용해도 된다.
그 후, 도 41에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 예를 들면 다이싱에 의해, 서로 인접하는 발광소자(110) 사이의 위치에서 수지층(130Np) 및 기판(200Gp)을 절단함으로써, 도 34에 나타내는 발광장치(100N)를 얻을 수 있다. 반사부재(130E) 중, 측면(123c)에 수직인 측면(122c)을 덮는 부분의 두께는, 예를 들면, 0㎛ 초과 100㎛ 이하 정도의 범위일 수 있다. 반사부재(130E) 중 측면(122c)을 덮는 부분의 두께는, 5㎛ 이상 80㎛ 이하 정도, 또는, 10㎛ 이상 50㎛ 이하 정도의 범위여도 된다.
또한, 도 40에 나타내는, 수지층(130Np)의 일부의 제거의 공정에 있어서, 선단에 테이퍼 형상의 형상이 부여된 블레이드 또는 레이저 가공의 적용에 의해, 도 31에 나타내는 것과 같은 벽부(130Lw) 또는 도 33에 나타내는 것과 같은 벽부(130Mw)를 형성하는 것도 가능하다. 캐비티의 내측에 미리 볼록부가 설치된 금형 또는 레이저 가공을 적용함으로써, 도 16에 나타내는 것과 같은 오목부(130r)를 형성하는 것도 가능하다.
본 개시의 실시형태는, 각종 조명용 광원, 차재용 광원, 디스플레이용 광원 등에 유용하다. 특히, 배광에 이방성이 요구되는 용도에 유리하게 적용할 수 있다.
100A∼100I, 100K∼100N: 발광장치
110, 110P, 110Q: 발광소자
110c: 발광소자의 측면
111: 발광소자의 제1 전극
112: 발광소자의 제2 전극
120A, 120E, 120P, 120Q: 투광부재
121s: 제1 변
122c: 투광부재의 측면(제2 측면)
122s: 제2 변
123c: 투광부재의 측면(제3 측면)
130A∼130I: 반사부재
130Cd: 반사부재의 반사면
130K∼130N: 반사부재
130Kw, 130Lw, 130Mw: 반사부재의 벽부
130r, 130rm: 반사부재의 오목부
140: 도광부재
150E, 150K, 150P, 150Q: 파장 변환 부재
154c: 파장 변환 부재의 측면(제4 측면)
155c: 파장 변환 부재의 측면(제5 측면)
200E, 200G, 200H: 기판
201E, 201G, 201H: 기판의 제1 도전부
202E, 202G, 202H: 기판의 제2 도전부
210E, 210G, 210H: 기판의 본체부
300A, 300D, 300F∼300I: 광원 장치
350: 도광판
350d: 도광판의 광도입면
400: 백 라이트

Claims (11)

  1. 제1 상면 및 제1 측면을 갖는 적어도 하나의 발광소자와,
    상기 발광소자의 상기 제1 상면의 상방에 배치되고, 상면에서 보았을 때 사각형 형상을 갖는 투광부재와,
    상기 발광소자와 상기 투광부재의 사이에 위치하는 파장 변환 부재로서, 복수의 측면을 갖는 파장 변환 부재와,
    반사부재를 구비하고,
    상기 투광부재는,
    각각이 상기 사각형 형상의 서로 평행한 제1 변 중 하나를 포함하는 2개의 제2 측면과,
    각각이 상기 사각형 형상의 상기 제1 변에 수직인 제2 변 중 하나를 포함하는 2개의 제3 측면을 갖고,
    상기 반사부재는, 상기 발광소자의 상기 제1 측면과, 상기 파장 변환 부재의 상기 복수의 측면의 전체와, 상기 투광부재의 상기 제2 측면의 전체를 덮고,
    상기 투광부재의 상기 2개의 제3 측면의 각각의 일부는, 상기 반사부재로부터 노출되어 있는, 발광장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투광부재의 상기 2개의 제3 측면의 전체는, 상기 반사부재로부터 노출되어 있는, 발광장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반사부재는, 상기 제3 측면 중 상기 반사부재로부터 노출된 영역에 대향하고, 또한, 상기 제3 측면에 대해 경사진 반사면을 갖는, 발광장치.
  4. 제1 상면 및 제1 측면을 갖는 적어도 하나의 발광소자와,
    상기 발광소자의 상기 제1 상면의 상방에 배치되고, 상면에서 보았을 때 사각형 형상을 갖는 투광부재와,
    상기 발광소자와 상기 투광부재의 사이에 위치하는 파장 변환 부재와,
    반사부재를 구비하고,
    상기 투광부재는,
    각각이 상기 사각형 형상의 서로 평행한 제1 변 중 하나를 포함하는 2개의 제2 측면과,
    각각이 상기 사각형 형상의 상기 제1 변에 수직인 제2 변 중 하나를 포함하는 2개의 제3 측면을 갖고,
    상기 파장 변환 부재는,
    상기 투광부재의 상기 제2 측면과 평행한 제4 측면과,
    상기 투광부재의 상기 제3 측면과 평행한 제5 측면을 갖고,
    상기 반사부재는, 상기 발광소자의 상기 제1 측면과, 상기 제2 측면, 상기 제3 측면, 상기 제4 측면 및 상기 제5 측면의 전체를 덮고,
    상기 반사부재는,
    상기 투광부재의 상기 제3 측면을 덮는 제1 부분과,
    상기 파장 변환 부재의 상기 제5 측면을 덮는 제2 부분
    을 포함하며,
    상기 제1 부분은, 상기 제2 부분보다 얇고,
    상기 제2 부분은, 상기 제1 부분의 외측에 위치하는 상면을 갖는, 발광장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사부재의 상기 제1 부분은, 상기 발광장치의 상방을 향해 두께가 감소하는 부분을 포함하는, 발광장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광부재는, 상면에서 보았을 때 장방형상을 갖고,
    상기 제1 변은, 상기 장방형상의 장변이며,
    상기 제2 변은, 상기 장방형상의 단변인, 발광장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광소자는, 제1 발광소자 및 제2 발광소자를 포함하고,
    상기 제1 발광소자의 상방에 위치하는 제1 투광부재 및 상기 제2 발광소자의 상방에 위치하는 제2 투광부재는, 상기 제1 변이 연장되는 방향을 따라 이격되어 있는, 발광장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 반사부재는, 상기 제1 투광부재의 제3 측면과, 상기 제2 투광부재의 제3 측면의 사이에 개재하는 부분을 갖는, 발광장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광소자는, 상기 제1 상면과는 반대측에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 갖고,
    상기 발광소자의 상기 제1 전극에 접속된 제1 도전부 및 상기 발광소자의 상기 제2 전극에 접속된 제2 도전부를 갖는 기판을 더 구비하는, 발광장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광소자의 상기 제1 측면과 상기 반사부재의 사이에 위치하는 부분을 갖는 도광부재를 더 구비하는, 발광장치.
  11. 백라이트로서,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 발광장치와,
    2개의 주면, 및, 상기 주면의 사이에 위치하고, 상기 발광장치에 광학적으로 결합된 광도입면을 갖는 도광판을 구비하고,
    상기 투광부재에 있어서의 광출사면과 상기 도광판의 상기 광도입면의 사이의 거리는, 0㎛ 이상 5㎛ 이하인, 백라이트.
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