WO2014083781A1 - 発光装置および照明用光源 - Google Patents

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WO2014083781A1
WO2014083781A1 PCT/JP2013/006551 JP2013006551W WO2014083781A1 WO 2014083781 A1 WO2014083781 A1 WO 2014083781A1 JP 2013006551 W JP2013006551 W JP 2013006551W WO 2014083781 A1 WO2014083781 A1 WO 2014083781A1
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wavelength conversion
light emitting
light
sealing member
led
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PCT/JP2013/006551
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直紀 田上
考志 大村
和生 合田
次弘 松田
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パナソニック株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/232Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings specially adapted for generating an essentially omnidirectional light distribution, e.g. with a glass bulb
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/001Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electrical wires or cables
    • F21V23/002Arrangements of cables or conductors inside a lighting device, e.g. means for guiding along parts of the housing or in a pivoting arm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/507Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device including a light emitting element such as a semiconductor light emitting element and an illumination light source.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • Patent Document 1 discloses a conventional bulb-type LED lamp.
  • Patent Document 2 discloses a conventional straight tube LED lamp.
  • an LED module (light emitting device) in which a plurality of LEDs are mounted on a substrate is used as a light source.
  • a light bulb-type LED lamp having a configuration that imitates an incandescent bulb in light emission characteristics and appearance has been studied.
  • a bulb-type LED lamp having a configuration in which an LED module is held in a hollow state at a central position in the globe using a globe (glass bulb) used in an incandescent bulb has been proposed.
  • the LED module is fixed to the top of this column using a column (stem) extending from the globe opening toward the center of the globe.
  • the LED module includes, for example, a substrate, a plurality of LED chips mounted on the surface of the substrate in a plurality of rows, and a sealing member that collectively seals the LED chips for each row.
  • a sealing member for example, a phosphor-containing resin is used.
  • blue light from each LED chip is wavelength-converted by the phosphor of the sealing member, and as a result, white light is emitted from the sealing member.
  • part of the blue light from each LED chip may pass through the substrate and be emitted outward from the back surface of the substrate. In this case, color unevenness in light emission from the LED module is observed.
  • the present invention provides a light-emitting device and a light source for illumination that have a configuration in which light from a light-emitting element is wavelength-converted and emitted to the outside, and color unevenness can be suppressed. With the goal.
  • a light-emitting device includes a light-transmitting base, a light-emitting element disposed on a main surface of the base, and a sealing member that seals the light-emitting element. And a sealing member including a first wavelength conversion material that converts a wavelength of light emitted from the light emitting element, and a back surface that is a surface opposite to the main surface of the base, facing the sealing member.
  • a wavelength conversion unit provided at a position to include a wavelength conversion unit including a second wavelength conversion material that converts a wavelength of light emitted from the light emitting element and transmitted through the substrate, of the wavelength conversion unit,
  • the length in the width direction orthogonal to the thickness direction of the base is longer than the length in the width direction of the sealing member.
  • the size of the wavelength conversion unit in a plane perpendicular to the thickness direction of the base body is determined when the base member is seen through from the direction of the main surface. It is good also as a magnitude
  • a plurality of light emitting elements including the light emitting elements are arranged in at least one row on the main surface of the base, and the sealing member is
  • the wavelength converter is provided so as to form at least one row according to the arrangement of the plurality of light emitting elements, and the wavelength conversion unit forms at least one row according to the arrangement of the sealing members. It may be provided.
  • the base has a housing portion that forms a space that houses at least a part of the sealing member, and the bottom surface of the housing portion, which is the main surface, The light emitting element may be disposed.
  • d2 when the length in the width direction of the sealing member is d1, and the length in the width direction of the wavelength conversion unit is d2, d2 is d1 It may be 1.5 times or more and 4 times or less of d1.
  • the light-emitting device which concerns on 1 aspect of this invention WHEREIN:
  • the said sealing member is formed with wavelength conversion material containing resin containing said 1st wavelength conversion material,
  • the said wavelength conversion part is said 2nd wavelength conversion material. It is good also as being formed with the glass sintered compact containing.
  • An illumination light source includes the light-emitting device according to any one of the above aspects, a translucent glove, and a support column provided to extend inward of the glove.
  • the light emitting device is fixed to the column so as to be disposed in the globe.
  • an illumination device includes the illumination light source.
  • a light-emitting device and an illumination light source that have a configuration in which light from a light-emitting element is wavelength-converted and emitted to the outside, and generation of color unevenness can be suppressed.
  • FIG. 1 is a front view of a light bulb shaped lamp according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the light bulb shaped lamp according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the light bulb shaped lamp according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the LED module according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an LED module according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the LED module according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an LED module according to Modification 3 of the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an LED module according to Modification 4 of the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the illumination device according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a front view of a light bulb shaped lamp 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the light bulb shaped lamp 1 according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the light bulb shaped lamp 1 according to the embodiment.
  • the alternate long and short dash line drawn in the vertical direction on the paper indicates the lamp axis J (center axis) of the light bulb shaped lamp 1.
  • the lamp axis J is an axis serving as a rotation center when the light bulb shaped lamp 1 is attached to a socket of a lighting device (not shown), and coincides with the rotation axis of the base 30.
  • the light bulb shaped lamp 1 is an example of a light source for illumination, and is a light bulb shaped LED lamp that is a substitute for a light bulb shaped fluorescent light or an incandescent light bulb.
  • the lighting circuit 80 is not a sectional view but a front view.
  • the light bulb shaped lamp 1 includes a translucent globe 10, an LED module 20 that is a light source, a base 30 that receives electric power from the outside of the lamp, a support column 40, a support plate 50, a resin case 60, and lead wires 70. And a lighting circuit 80.
  • an envelope is configured by the globe 10, the resin case 60, and the base 30.
  • the globe 10 is a translucent cover that houses the LED module 20 and transmits light from the LED module 20 to the outside of the lamp.
  • the light of the LED module 20 that has entered the inner surface of the globe 10 passes through the globe 10 and is extracted to the outside of the globe 10.
  • the globe 10 in the present embodiment is made of a material that is transparent to the light from the LED module 20.
  • a glass valve (clear valve) made of silica glass that is transparent to visible light is employed.
  • the LED module 20 housed in the globe 10 can be viewed from the outside of the globe 10.
  • the globe 10 is not necessarily transparent to visible light, and the globe 10 may have a light diffusion function.
  • a milky white light diffusing film may be formed by applying a resin or a white pigment containing a light diffusing material such as silica or calcium carbonate to the entire inner surface or outer surface of the globe 10.
  • the material of the globe 10 is not limited to a glass material, and a resin material such as a synthetic resin such as acrylic (PMMA) or polycarbonate (PC) may be used.
  • the LED module 20 includes an LED (LED chip) 22 that is an example of a light emitting element, and is a light emitting module (light emitting device) that emits light when electric power is supplied to the LED 22 via a lead wire 70.
  • LED LED chip
  • LED module light emitting module
  • the LED module 20 is held in the globe 10 by the support column 40.
  • the LED module 20 is preferably disposed at a spherical center position formed by the globe 10 (for example, inside the large diameter portion where the inner diameter of the globe 10 is large).
  • the light distribution characteristic of the light bulb shaped lamp 1 becomes a light distribution characteristic similar to a general incandescent light bulb using a conventional filament coil. .
  • the LED module 20 of the present embodiment includes a base 21 having translucency, an LED 22 disposed on the main surface of the base 21, a sealing member 23 for sealing the LED 22, and a main surface of the base 21. Includes a wavelength conversion unit 24 disposed on the back surface which is the opposite surface.
  • the base 21 is a substrate having a thickness of about 1 mm, for example.
  • a white alumina substrate having a light reflectance of 70% or more is employed as the base 21.
  • substrate 21 with which the LED module 20 is provided is not limited to an alumina.
  • a translucent ceramic substrate made of aluminum nitride, a transparent glass substrate, a substrate made of crystal, a sapphire substrate, or a resin substrate can be adopted as the base 21.
  • a flexible substrate or a rigid flexible substrate can be adopted as the base 21.
  • a plurality of LEDs 22 are arranged in at least one row on the main surface of the base 21, and the sealing member 23 forms at least one row in accordance with the arrangement of the plurality of LEDs 22. Is provided. Moreover, the wavelength conversion part 24 is provided so that at least 1 row
  • a plurality of LEDs 22 are arranged in two rows on the main surface of the base 21, and correspondingly, two rows of sealing members are arranged on the main surface side. 23, and two rows of wavelength converters 24 are provided on the back side.
  • the wavelength conversion unit 24 is provided at each of the positions on the back surface of the base 21 facing the two rows of sealing members 23 on the main surface.
  • the number of columns of the sealing member 23 and the wavelength conversion unit 24 is not limited to two.
  • one or three or more rows of sealing members 23 and wavelength converters 24 may be arranged on the base 21 corresponding to the LEDs 22 arranged in one or three or more rows.
  • the sealing member 23 includes a first wavelength conversion material that converts the wavelength of light emitted from the LED 22, and the wavelength conversion unit 24 converts the wavelength of light emitted from the LED 22 and transmitted through the substrate 21.
  • a second wavelength converting material is included.
  • the occurrence of color unevenness in light emission from the LED module 20 is suppressed by the sealing member 23 and the wavelength conversion unit 24 each including a wavelength conversion material.
  • the base 30 is a power receiving unit that receives power for causing the LEDs of the LED module 20 to emit light from the outside of the light bulb shaped lamp 1.
  • the base 30 receives AC power through two contacts, and the power received by the base 30 is input to the power input unit of the lighting circuit 80 via a lead wire.
  • AC power is supplied to the base 30 from a commercial power supply (AC 100 V).
  • the base 30 is attached to a socket of a lighting fixture (lighting device) and receives AC power from the socket. Thereby, the light bulb shaped lamp 1 (LED module 20) is turned on.
  • the type of the base 30 is not particularly limited, but in the present embodiment, a screwed-type Edison type (E type) base is used.
  • E type screwed-type Edison type
  • Examples of the E-type base adopted as the base 30 include an E26 type, an E17 type, and an E16 type.
  • the column 40 is a metal stem (metal column) provided so as to extend from the vicinity of the opening 11 of the globe 10 toward the inside of the globe 10.
  • the support column 40 functions as a support member that supports the LED module 20 in the globe 10.
  • One end of the column 40 is connected to the LED module 20, and the other end is connected to the support plate 50.
  • the support column 40 also functions as a heat radiating member for radiating heat generated in the LED module 20 to the base 30 side. Therefore, by configuring the support column 40 as a main component of a metal material having a high thermal conductivity, for example, aluminum (Al) having a thermal conductivity of about 237 [W / m ⁇ K], the heat dissipation efficiency of the support column 40 can be improved. it can.
  • a metal material having a high thermal conductivity for example, aluminum (Al) having a thermal conductivity of about 237 [W / m ⁇ K
  • metal material of the support column 40 copper (Cu) or iron (Fe) may be employed in addition to the aluminum alloy. Further, a resin instead of metal may be employed as the material of the support column 40.
  • the LED module 20 when a highly transparent resin such as acrylic is used as the material of the support column 40, light emitted from the LED module 20 can be transmitted through the support column 40 and emitted to the outside of the globe 10. .
  • a highly transparent resin such as acrylic
  • a support having a metal film formed on the surface of a support made of resin or the like may be employed.
  • the support column 40 includes a main shaft portion 41 and a fixed portion 42, for example.
  • the main shaft portion 41 is a cylindrical member having a constant cross-sectional area.
  • the fixing part 42 has an end face to which the LED module 20 is fixed, and this end face comes into contact with the back surface of the base 21 of the LED module 20.
  • the fixing portion 42 further has a protruding portion that protrudes from the end surface, and this protruding portion is fitted into a through-hole provided in the base 21 of the LED module 20.
  • the LED module 20 and the end face of the fixing portion 42 are bonded with a resin adhesive such as silicone resin.
  • the LED module 20 is supported by the support column 40 in a state where the back surface of the base 21 is in contact with the end surface of the support column 40.
  • the heat dissipation efficiency of the LED module 20 is enhanced, and as a result, it is possible to suppress the decrease in the light emission efficiency and the lifetime of the LED 22 due to the temperature rise.
  • the support plate 50 is a member that supports the support column 40 and is fixed to the resin case 60.
  • the support plate 50 is connected to the opening end of the opening 11 of the globe 10 so as to close the opening 11 of the globe 10.
  • the support plate 50 is a disk-shaped member having a stepped portion on the periphery, and the opening end of the opening 11 of the globe 10 is in contact with the stepped portion. And in this level
  • the support plate 50 is made of a metal material having a high thermal conductivity such as aluminum, like the support column 40, so that the heat radiation efficiency of the LED module 20 that conducts the support column 40 by the support plate 50 is increased. As a result, it is possible to further suppress the decrease in the light emission efficiency and the lifetime of the LED due to the temperature rise.
  • pillar 40 may be integrally shape
  • the resin case 60 is an insulating case (circuit holder) for insulating the support column 40 and the base 30 and accommodating the lighting circuit 80.
  • the resin case 60 is composed of a large-diameter cylindrical first case portion 61 and a small-diameter cylindrical second case portion 62.
  • the resin case 60 is formed by, for example, polybutylene terephthalate (PBT).
  • the second case portion 62 is configured such that the outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the base 30, and a screwing portion for screwing with the base 30 is formed on the outer peripheral surface of the second case portion 62. ing.
  • the two lead wires 70 are a pair of lead wires for supplying power for lighting the LED module 20 from the lighting circuit 80 to the LED module 20.
  • As the lead wire 70 for example, an electric wire in which a wire metal wire such as a copper wire is covered with an insulating resin is employed.
  • Each lead wire 70 is disposed in the globe 10, one end is electrically connected to the external terminal of the LED module 20, and the other end is electrically connected to the power output unit of the lighting circuit 80. In other words, the other end is electrically connected to the base 30.
  • the lighting circuit 80 is a drive circuit (circuit unit) for lighting the LEDs of the LED module 20 and is covered with a resin case 60.
  • the lighting circuit 80 converts AC power fed from the base 30 into DC power, and supplies the converted DC power to the LEDs of the LED module 20 via the two lead wires 70.
  • the lighting circuit 80 includes, for example, a circuit board and a plurality of circuit elements (electronic components) mounted on the circuit board.
  • the circuit board is a printed board on which metal wiring is patterned, and electrically connects a plurality of circuit elements mounted on the circuit board.
  • the circuit board is arranged in a posture in which a main surface on which a plurality of circuit elements are arranged is orthogonal to the lamp axis J.
  • the plurality of circuit elements include, for example, various capacitors, resistor elements, rectifier circuit elements, coil elements, choke coils (choke transformers), noise filters, diodes, or integrated circuit elements.
  • the light bulb shaped lamp 1 is not necessarily provided with the lighting circuit 80.
  • the lighting circuit 80 is not limited to a smoothing circuit, and can be configured by appropriately selecting and combining a dimming circuit and a booster circuit.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the LED module 20 according to the embodiment.
  • FIG. 4A is a side view of the LED module 20 (a view of the LED module 20 viewed from the LED 22 arrangement direction (X-axis direction)), and FIG. 4B is an LED module 20.
  • FIG. 2 is a top view of the LED module 20 as viewed from the main surface side (positive side in the Z-axis direction).
  • the base 21 is provided with the two rows of sealing members 23 and the two rows of wavelength converters 24 corresponding to the LEDs 22 arranged in two rows. Yes.
  • the features of the LED module 20 will be described by paying attention to the LED 22, the sealing member 23, and the wavelength conversion unit 24 for one row as shown in FIG.
  • the plurality of LEDs 22 arranged in a row are connected in series, for example, with a wiring (not shown), and emit light when energized through electrodes provided at both ends thereof.
  • Each of these LEDs 22 is a bare chip that emits monochromatic visible light, and is die-bonded to the main surface of the substrate 21 with a light-transmitting die attach agent (die bond agent). That is, the LED module 20 according to the present embodiment has a COB (Chip On Board) structure.
  • COB Chip On Board
  • each LED 22 for example, a blue LED chip that emits blue light is employed.
  • the sealing member 23 includes a first wavelength conversion material that collectively seals the plurality of LEDs 22 arranged in one row and converts the wavelength of light emitted by the LEDs 22.
  • the sealing member 23 is formed of a phosphor-containing resin in which predetermined phosphor particles are contained as a first wavelength conversion material in a predetermined resin.
  • the predetermined resin for example, a translucent material such as a silicone resin is used.
  • the predetermined phosphor particles for example, YAG (yttrium, aluminum, garnet) yellow phosphor particles are employed.
  • the yellow phosphor particles emit yellow light when excited by blue light from the LED 22. As a result, white light obtained by the yellow light and the blue light from the LED 22 is emitted.
  • the base 21 when a white alumina substrate having a light reflectance of 70% or more is adopted as the base 21 as described above, the base 21 is not transparent but has translucency, And thickness is also about 1 mm.
  • blue light from the LEDs 22 arranged on the main surface is transmitted through the base 21 and emitted from the back surface. Specifically, light traveling from the LED 22 toward the base 21 and light diffused or reflected in the sealing member 23 enters the base 21.
  • the light that has entered the substrate 21 is scattered, for example, at the crystal grain boundary of the alumina polycrystal constituting the substrate 21 and is emitted to the outside from the back surface of the substrate 21.
  • the blue light leaking from the back surface of the base body 21 is mixed with the white light emitted through the sealing member 23. Color unevenness in light emission from 20 is observed.
  • the wavelength conversion unit 24 is disposed on the back surface of the base 21.
  • the wavelength conversion section 24 in the present embodiment is formed of a sintered body containing predetermined phosphor particles as the second wavelength conversion material.
  • the wavelength conversion unit 24 is a fluorescent material in which YAG-based yellow phosphor particles are contained in a binder for sintering made of an inorganic material such as low-melting glass or sol-gel glass. It is formed of a body glass sintered body.
  • the wavelength conversion unit 24 having such a configuration is, for example, a paste obtained by kneading a second wavelength conversion material, a sintering binder, a solvent, or the like, after printing or applying the paste on the back surface of the base 21. Formed by tying.
  • the wavelength conversion unit 24 Since the wavelength conversion unit 24 is disposed on the back surface of the base body 21, the blue light that has reached the back surface of the base body 21 through the inside of the base body 21 includes wavelength conversion that includes yellow phosphor particles as the second wavelength conversion material. The unit 24 converts the light into white light. As a result, occurrence of color unevenness in light emission from the LED module 20 is suppressed.
  • the wavelength conversion unit 24 is shown to have a constant thickness.
  • the thickness of the wavelength conversion unit 24, which is a phosphor glass sintered body does not become zero at a certain point when scanning toward the outside, but there is a portion that gradually becomes thinner.
  • the effect of suppressing color unevenness by the wavelength conversion unit 24 is improved by dealing with weak blue light transmitted through the peripheral portion of the wavelength conversion unit 24 with a small amount of phosphor.
  • fine irregularities are formed on the surface of the wavelength conversion section 24, and the flatness is 1 ⁇ m or more.
  • the sealing member 23 and the wavelength conversion part 24 may be formed with the same material. That is, the wavelength conversion unit 24 may be formed of a phosphor-containing resin. In this case, for example, the type or concentration of the phosphor or resin contained in the sealing member 23 and the wavelength conversion unit 24 may be the same or different.
  • the color of light emitted from the wavelength conversion unit 24 by adjusting the concentration of the phosphor particles contained in the material forming the wavelength conversion unit 24 or adjusting the height of the wavelength conversion unit 24 or the like. Can be adjusted.
  • the wavelength conversion unit 24 is adjusted by adjusting the height of the wavelength conversion unit 24.
  • the color of the light emitted through it can be adjusted. That is, by adjusting the height of the wavelength conversion unit 24, the color of light emitted from the back surface side of the base 21 can be made closer to the color of light emitted from the main surface side of the base 21.
  • an organic material such as a fluorine-based resin may be used instead of the above-described translucent material such as silicone resin, an inorganic material such as low-melting glass or sol-gel glass, or the like May be used.
  • a light diffusing material such as silica particles may be dispersed in the sealing member 23 and the wavelength conversion unit 24.
  • the length of the wavelength converter 24 in the present embodiment in the width direction orthogonal to the thickness direction of the base 21 is longer than the length of the sealing member 23 in the width direction.
  • the width direction is defined as a direction orthogonal to the thickness direction (Z-axis direction) of the base body 21 and a direction orthogonal to the arrangement direction of the LEDs 22 (X-axis direction) (Y-axis direction). .
  • the blue light diffused in the base 21 as described above remains as it is. Leakage from the back surface is suppressed.
  • the width of the wavelength converter 24 in the longitudinal direction is longer than the width of the sealing member 23 in the longitudinal direction (X-axis direction).
  • the size of the wavelength converter 24 in a plane (XY plane) orthogonal to the thickness direction of the base 21 is such that the base 21 is the main surface.
  • the size includes the sealing member 23.
  • the wavelength converter 24 is provided on the back surface of the base 21 so as to cover a region corresponding to the lower part of the sealing member 23. Therefore, the leakage of blue light from the back surface of the base 21 is more reliably suppressed.
  • the two-dimensional shape in the XY plane of the wavelength converter 24 is an oval shape with rounded corners.
  • variation in distance from each of the LEDs 22 at both ends of the plurality of LEDs 22 arranged in a line to the curved portions at both ends of the wavelength conversion unit 24 is reduced.
  • color unevenness or brightness unevenness in light emitted outward through these curved portions is suppressed.
  • the two-dimensional shape in the XY plane of the wavelength conversion unit 24 may be other than the oval shape, for example, a rectangle.
  • the wavelength conversion unit covers the entire back surface of the base body 21 (excluding the region connected to the support column 40). It is also possible to arrange 24.
  • yellow light emitted from the yellow phosphor particles is dominant in appearance at a position away from the lower side of the sealing member 23, and as a result, in the LED module 20, color unevenness due to the yellow light is caused. May occur.
  • the length d2 in the width direction of the wavelength conversion unit 24 is equal to or less than the length in the width direction of the back surface of the substrate 21 and within a predetermined range.
  • the inventors of the present application have determined that the length d2 of the wavelength conversion portion 24 in the width direction is 1.5 times or more the length d1 of the sealing member 23 in the width direction, and It has been found that the ratio is 4 times or less from the viewpoint of suppressing the occurrence of color unevenness.
  • the base 21 is a white alumina substrate having a thickness of 1 mm
  • the sealing member 23 is formed of a phosphor-containing resin in which YAG-based yellow phosphor particles are contained in a silicone resin
  • the wavelength conversion unit 24 is In the case where the phosphor glass sintered body is used, the dimensions of the constituent elements are exemplified as follows.
  • the length d1 in the width direction of the sealing member 23 is 1.7 mm, and the length d2 in the width direction of the wavelength conversion unit 24 is 4.0 mm. Moreover, the height of the sealing member 23 is 0.5 mm, and the height of the wavelength conversion part 24 is 0.02 mm.
  • the horizontal width (Y-axis direction) of the LED 22 is about 0.4 to 1.0 mm
  • the vertical width (X-axis direction) is about 0.5 to 1.0 mm
  • the height (Z-axis direction) is about 0.1 to 0.5 mm.
  • the LED module 20 includes the base 21 having translucency, the LED 22 disposed on the main surface of the base 21, the sealing member 23 that seals the LED 22, and the base 21.
  • the wavelength conversion part 24 provided in the position which opposes the sealing member 23 of the back surface of this is provided.
  • the sealing member 23 includes a first wavelength conversion material that converts the wavelength of light emitted from the LED 22, and the wavelength conversion unit 24 includes a second wavelength conversion material that converts the wavelength of light emitted from the LED 22 and transmitted through the base 21. Including.
  • the length of the wavelength conversion unit 24 in the width direction orthogonal to the thickness direction of the base body 21 is longer than the length of the sealing member 23 in the width direction.
  • the LED module 20 adopts the above configuration, so that the color of light emitted from the back surface side of the base 21 is changed to light emitted from the main surface side of the base 21, that is, light emitted from the sealing member 23. It becomes possible to match to the color of. As a result, occurrence of color unevenness in light emission from the LED module 20 is suppressed.
  • the wavelength conversion unit 24 can be formed of a phosphor glass sintered body. That is, the wavelength conversion unit 24 is realized by the sintered body film formed on the back surface of the base 21. Therefore, for example, when the LED 22 is mounted on the main surface of the base body 21, it is easy to support the base body 21 from below.
  • the sealing member 23 and the wavelength conversion unit 24 are formed of a common material (for example, the above-described phosphor-containing resin), for example, the production cost of the LED module 20 can be suppressed or the production efficiency can be improved. .
  • the light bulb shaped lamp 1 of the present embodiment includes an LED module 20, a translucent globe 10, and a support column 40 provided so as to extend inward of the globe 10, and the LED module 20 includes: , Fixed to the support column 40 so as to be disposed in the globe 10.
  • a light bulb shaped lamp 1 having a light distribution characteristic similar to an incandescent light bulb is realized.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the LED module 20a according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 5A is a side view of the LED module 20a
  • FIG. 5B is a top view of the LED module 20a.
  • the sealing member 23 seals the one LED 22, and the wavelength conversion unit 24 is disposed on the back surface of the base 21 at a position facing the sealing member 23.
  • the length d2 of the wavelength conversion unit 24 in the width direction is longer than the length d1 of the sealing member 23 in the width direction.
  • the two-dimensional shape in the XY plane of the sealing member 23 is a circle having a diameter d1
  • the two-dimensional shape in the XY plane of the wavelength conversion unit 24 is, for example, a diameter d2.
  • the two-dimensional shape in the XY plane of the wavelength conversion unit 24 may be a shape other than a circle such as a rectangle.
  • the sealing member 23 and the wavelength conversion unit 24 are arranged as shown in FIG. Generation of unevenness is suppressed.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an LED module 20b according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a part of a cross section parallel to the ZY plane of the LED module 20b.
  • the base 21 provided in the LED module 20b shown in FIG. 6 has a recessed portion 21a formed in a recessed shape on the back surface, and the wavelength converting portion 24 is disposed inside the recessed portion 21a. Further, the length d2 of the wavelength conversion unit 24 in the width direction is longer than the length d1 of the sealing member 23 in the width direction.
  • the same phosphor-containing resin as the sealing member 23 is poured into the recessed portion 21a, whereby the wavelength converting portion 24 is formed inside the recessed portion 21a.
  • the recess 21a on the back surface of the base body 21, for example, when the wavelength conversion unit 24 is formed on the back surface of the base body 21, the restriction on the size and position on the XY plane is facilitated. And the suppression effect with respect to generation
  • the entire wavelength conversion unit 24 does not need to be disposed inside the recess 21a.
  • a part of the wavelength conversion unit 24 is exposed outside the recess 21a (downward in FIG. 6). It may be. That is, the height (width in the Z-axis direction) of the wavelength conversion unit 24 does not need to match the depth of the recessed portion 21a, and may be longer or shorter than the depth.
  • a plurality of LEDs 22 may be arranged in the X-axis direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 6). Further, the LED module 20b may include only one LED 22 as a light emitting element, like the LED module 20a according to the first modification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the LED module 20c according to the third modification of the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a cross section parallel to the ZY plane of the LED module 20c.
  • the 7 has a housing portion 21b that forms a space for housing the sealing member 23, and the LEDs 22 are arranged on the bottom surface of the housing portion 21b that is the main surface.
  • the LED module 20c has a configuration similar to a package-type LED element in which an LED chip is mounted in a resin package having a cavity (concave portion).
  • the length d2 of the wavelength converter 24 in the width direction is longer than the length d1 of the sealing member 23 in the width direction.
  • the sealing member 23 when the sealing member 23 is formed, the restriction on the size and position on the XY plane is facilitated, and the suppression effect on the occurrence of color unevenness is maintained.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an LED module 20d according to the fourth modification of the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a cross section parallel to the ZY plane of the LED module 20d.
  • the LED module 20d shown in FIG. 8 has a housing portion 21b that forms a space for housing the sealing member 23, as in the LED module 20c according to the third modification shown in FIG. LED22 is arrange
  • the LED module 20d according to Modification 4 further includes a groove 21c in which a material including a wavelength conversion material is disposed.
  • the groove portion 21 c is disposed on the base body 21 at a position where light emitted from the LED 22 passes through a part of the base body 21 and the groove portion 21 c and is emitted from the side surface of the base body 21.
  • positioned inside the recessed part 21a, for example, fluorescent substance containing resin has approached the inside of the groove part 21c, and, thereby, passes the groove part 21c. Wavelength conversion of light is performed.
  • a part of the wavelength conversion unit 24 is emitted from the side surface of the base body 21 by converting the wavelength emitted by the second wavelength conversion material when the light emitted from the LED 22 passes through the base body 21. It can also be expressed as being arranged at a position where
  • the LED module 20 d has the above-described configuration, so that not only color unevenness caused by light emitted from the back surface of the base 21 but also color unevenness caused by light emitted from the side surface of the base 21 is suppressed. can do.
  • the wavelength conversion unit 24 does not need to be disposed inside the recessed portion 21a provided on the back surface of the base 21.
  • the wavelength conversion unit 24 may be formed in a convex shape on the back surface of the base 21 where the recess 21a does not exist, as in the embodiment (for example, FIG. 4A). reference).
  • the entire sealing member 23 does not need to be accommodated in the accommodating portion 21b.
  • a part of the sealing member 23 is located outside the accommodating portion 21b (see FIGS. 7 and 7). 8 may be exposed. That is, the height (width in the Z-axis direction) of the sealing member 23 does not have to coincide with the depth of the accommodating portion 21b, and may be longer or shorter than the depth.
  • a plurality of LEDs 22 may be arranged in the X-axis direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 5), as in the LED module 20 according to the embodiment.
  • the LED modules 20c and 20d may include only one LED 22 as a light emitting element, similarly to the LED module 20a according to the first modification.
  • each of the LED modules 20a to 20d according to the above-described modified examples 1 to 4 can be employed as a light emitting device in a light bulb shaped lamp having the same shape as the above light bulb shaped lamp 1, for example.
  • the LED modules 20, 20a, 20b, 20c, and 20d include the LEDs 22 that are blue LED chips.
  • each of the sealing member 23 and the wavelength conversion unit 24 included in the LED module 20 and the like includes yellow phosphor particles as a wavelength conversion material. That is, in the LED module 20 or the like, white light is emitted by a combination of a blue LED chip (LED 22) and yellow phosphor particles.
  • the combination of the emission color of the LED 22 and the type of wavelength conversion material is not limited to this.
  • the LED module 20 or the like may employ a red phosphor and a green phosphor as wavelength conversion materials, and emit white light by combining this with the LED 22 that is a blue LED chip.
  • an LED chip that emits a color other than blue may be employed.
  • an LED chip that emits ultraviolet rays is used as the LED 22
  • a combination of phosphor particles that emit light in three primary colors (red, green, and blue) is employed as the phosphor particles that are employed as the wavelength conversion material.
  • wavelength conversion material materials other than phosphor particles may be employed as the wavelength conversion material.
  • a material containing a substance that absorbs light of a certain wavelength and emits light of a wavelength different from the absorbed light such as a semiconductor, a metal complex, an organic dye, or a pigment, may be used as the wavelength conversion material.
  • the LED chip (LED 22) is adopted as a light-emitting element that is a light source of the LED module 20 or the like.
  • a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser, an organic EL (Electro Luminescence), an inorganic EL, or the like may be employed as the light emitting element included in the LED module 20 or the like.
  • the size of the globe 10 is larger than the size of the resin case 60 (see, for example, FIG. 1).
  • the above-described LED module 20 or the like can also be employed as a light emitting device for a light bulb shaped lamp in which the size of the globe 10 is smaller than the size of the resin case 60.
  • the light bulb shaped lamp 1 employing the LED module 20 as a light emitting device has been described.
  • the LED module 20 according to the embodiment and the modified example includes a straight tube lamp, a round lamp, or the like. It may be employed as a light emitting device in the illumination light source. Further, the LED module 20 or the like may be used as a light emitting device in equipment other than the lamp.
  • the present invention can be realized not only as an illumination light source including any of the LED modules 20 and the like, but also as an illumination device including the illumination light source.
  • this invention can be comprised as an illuminating device provided with said lightbulb-shaped lamp 1 and the lighting fixture to which the said lightbulb-shaped lamp 1 is attached.
  • the lighting fixture is a fixture that turns off and turns on the illumination light source, and includes, for example, a fixture body attached to the ceiling and a cover that covers the illumination light source.
  • the appliance main body has a socket for powering the illumination light source as well as a base for the illumination light source.
  • FIG. 1 An example of an illuminating device provided with the light source for illumination is demonstrated using FIG.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a lighting device 2 including a light bulb shaped lamp 1 according to an embodiment.
  • the lighting device 2 shown in FIG. 9 is, for example, a device that is used by being mounted on an indoor ceiling, and includes the light bulb shaped lamp 1 and the lighting fixture 3 according to the above embodiment.
  • the lighting fixture 3 is a fixture that turns off and turns on the light bulb shaped lamp 1 and includes a fixture main body 4 attached to the ceiling and a translucent lamp cover 5 that covers the light bulb shaped lamp 1.
  • the appliance body 4 has a socket 4a.
  • the base 30 of the light bulb shaped lamp 1 is screwed into the socket 4a. Electric power is supplied to the light bulb shaped lamp 1 through the socket 4a.
  • the present invention is useful as a lamp having a light emitting element such as an LED, in particular, a light bulb shaped lamp that replaces a conventional incandescent light bulb or the like, and can be widely used as a light source of equipment in a lighting device or the like.
  • a light emitting element such as an LED
  • a light bulb shaped lamp that replaces a conventional incandescent light bulb or the like

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Abstract

 透光性を有する基体(21)と、基体(21)に配置されたLED(22)と、LED(22)を封止する封止部材(23)であって、LED(22)が発する光の波長を変換する第一波長変換材を含む封止部材(23)と、基体(21)のLED(22)が配置された主面とは反対側の裏面の、封止部材(23)に対向する位置に設けられた波長変換部(24)であって、LED(22)から発せられ基体(21)を透過した光の波長を変換する第二波長変換材を含む波長変換部(24)とを備え、波長変換部(24)の、基体(21)の厚み方向と直交する幅方向の長さd2は、封止部材(23)の幅方向の長さd1よりも長い発光装置。

Description

発光装置および照明用光源
 本発明は、半導体発光素子等の発光素子を備える発光装置および照明用光源に関する。
 LED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子は、高効率および長寿命であることから、各種ランプの新しい光源として期待されており、LEDを光源とするLEDランプの研究開発が進められている。
 LEDランプとしては、電球形蛍光灯および白熱電球に代替する電球形のLEDランプ(電球形LEDランプ)、あるいは、直管形蛍光灯に代替する直管形のLEDランプ(直管形LEDランプ)等がある。例えば、特許文献1には、従来の電球形LEDランプが開示されている。また、特許文献2には、従来の直管形LEDランプが開示されている。
 LEDランプでは、光源として、基板上に複数のLEDが実装されてなるLEDモジュール(発光装置)が用いられる。
特開2006-313717号公報 特開2009-043447号公報
 近年、発光特性や外観を白熱電球に模した構成の電球形LEDランプが検討されている。例えば、白熱電球に用いられるグローブ(ガラスバルブ)を用いて、当該グローブ内の中心位置にLEDモジュールを中空状態で保持する構成の電球形LEDランプが提案されている。
 より具体的には、グローブの開口からグローブの中心に向かって延設された支柱(ステム)を用いて、この支柱の頂部にLEDモジュールを固定する。LEDモジュールは、例えば、基板と、基板の表面に複数列で実装された複数のLEDチップと、LEDチップを列毎に一括封止する封止部材とを備えている。なお、封止部材としては、例えば蛍光体含有樹脂が用いられる。
 このような構造のLEDモジュールにおいて、例えば各LEDチップからの青色光は、封止部材の蛍光体によって波長変換がなされ、その結果、封止部材からは白色光が発せられる。
 このとき、基板が透明でない場合であっても、各LEDチップからの青色光の一部が基板を透過し基板の裏面から外方に放出される場合がある。この場合、LEDモジュールからの発光における色ムラが観察される。
 本発明は、上記従来の課題を考慮し、発光素子からの光を波長変換して外部に放出する構成を有し、かつ、色ムラの発生を抑制できる発光装置および照明用光源を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る発光装置は、透光性を有する基体と、前記基体の主面に配置された発光素子と、前記発光素子を封止する封止部材であって、前記発光素子が発する光の波長を変換する第一波長変換材を含む封止部材と、前記基体の前記主面とは反対側の面である裏面の、前記封止部材に対向する位置に設けられた波長変換部であって、前記発光素子から発せられ前記基体を透過した光の波長を変換する第二波長変換材を含む波長変換部とを備え、前記波長変換部の、前記基体の厚み方向と直交する幅方向の長さは、前記封止部材の前記幅方向の長さよりも長い。
 また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記波長変換部の前記基体の厚み方向と直交する平面における大きさは、前記基体を前記主面の方向から透視した場合において、前記封止部材を含む大きさであるとしてもよい。
 また、本発明の一態様に係る電球形ランプにおいて、前記基体の前記主面には、前記発光素子を含む複数の発光素子が少なくとも1つの列をなして配置されており、前記封止部材は、前記複数の発光素子の配列に応じて、少なくとも1つの列を形成するように設けられており、前記波長変換部は、前記封止部材の配置に応じて、少なくとも1つの列を形成するように設けられているとしてもよい。
 また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記基体は、前記封止部材の少なくとも一部を収容する空間を形成する収容部を有し、前記主面である前記収容部の底面に、前記発光素子が配置されているとしてもよい。
 また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記封止部材の前記幅方向の長さをd1とし、前記波長変換部の前記幅方向の長さをd2とした場合、d2は、d1の1.5倍以上であって、かつ、d1の4倍以下であるとしてもよい。
 また、本発明の一態様に係る発光装置において、前記封止部材は、前記第一波長変換材を含む波長変換材含有樹脂で形成されており、前記波長変換部は、前記第二波長変換材を含むガラス焼結体で形成されているとしてもよい。
 また、本発明の一態様に係る照明用光源は、上記いずれかの態様の発光装置と、透光性のグローブと、前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた支柱とを備え、前記発光装置は、前記グローブ内に配置されるように前記支柱に固定されている。
 また、本発明の一態様に係る照明装置は、上記照明用光源を備える。
 本発明によれば、発光素子からの光を波長変換して外部に放出する構成を有し、かつ、色ムラの発生を抑制できる発光装置および照明用光源を提供することができる。
図1は、実施の形態に係る電球形ランプの正面図である。 図2は、実施の形態に係る電球形ランプの分解斜視図である。 図3は、実施の形態に係る電球形ランプの断面図である。 図4は、実施の形態に係るLEDモジュールの構成を示す図である。 図5は、実施の形態の変形例1に係るLEDモジュールの構成を示す図である。 図6は、実施の形態の変形例2に係るLEDモジュールの構成を示す図である。 図7は、実施の形態の変形例3に係るLEDモジュールの構成を示す図である。 図8は、実施の形態の変形例4に係るLEDモジュールの構成を示す図である。 図9は、実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
 また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 [電球形ランプの全体構成]
 まず、本発明の実施の形態に係る電球形ランプ1の全体構成について、図1~図3を参照しながら説明する。
 図1は、実施の形態に係る電球形ランプ1の正面図である。図2は、実施の形態に係る電球形ランプ1の分解斜視図である。図3は、実施の形態に係る電球形ランプ1の断面図である。
 なお、図1において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は電球形ランプ1のランプ軸J(中心軸)を示している。ランプ軸Jとは、電球形ランプ1を照明装置(不図示)のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金30の回転軸と一致している。
 電球形ランプ1は、照明用光源の一例であり、電球形蛍光灯または白熱電球の代替品となる電球形LEDランプである。
 また、図3において、点灯回路80については断面図ではなく正面図である。
 電球形ランプ1は、透光性のグローブ10と、光源であるLEDモジュール20と、ランプ外部から電力を受ける口金30と、支柱40と、支持板50と、樹脂ケース60と、リード線70と、点灯回路80とを備える。
 電球形ランプ1では、グローブ10と樹脂ケース60と口金30とによって外囲器が構成されている。
 以下、本実施の形態に係る電球形ランプ1の各構成要素について説明する。
 [グローブ]
 グローブ10は、LEDモジュール20を収納するとともに、LEDモジュール20からの光をランプ外部に透過させる透光性カバーである。グローブ10の内面に入射したLEDモジュール20の光は、グローブ10を透過してグローブ10の外部へと取り出される。
 本実施の形態におけるグローブ10は、LEDモジュール20からの光に対して透明な材料から構成されている。このようなグローブ10としては、例えば、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ(クリアバルブ)が採用される。
 この場合、グローブ10内に収納されたLEDモジュール20は、グローブ10の外側から視認することができる。
 なお、グローブ10は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ10に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカまたは炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ10の内面または外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成してもよい。また、グローブ10の材質としては、ガラス材に限らず、アクリル(PMMA)またはポリカーボネート(PC)等の合成樹脂等による樹脂材を用いてもよい。
 [LEDモジュール]
 LEDモジュール20は、発光素子の一例であるLED(LEDチップ)22を有し、リード線70を介してLED22に電力が供給されることにより発光する発光モジュール(発光装置)である。
 LEDモジュール20は、支柱40によってグローブ10内で保持されている。
 LEDモジュール20は、グローブ10によって形成される球形状の中心位置(例えば、グローブ10の内径が大きい径大部分の内部)に配置されることが好ましい。
 このように、グローブ10の中心位置にLEDモジュール20が配置されることにより、電球形ランプ1の配光特性は、従来のフィラメントコイルを用いた一般的な白熱電球と近似した配光特性となる。
 また、本実施の形態のLEDモジュール20は、透光性を有する基体21と、基体21の主面に配置されたLED22と、LED22を封止する封止部材23と、基体21の主面とは反対側の面である裏面に配置された波長変換部24を備える。
 基体21は、例えば厚さ1mm程度の基板である。本実施の形態では、光の反射率が70%以上の白色アルミナ基板が基体21として採用される。
 なお、LEDモジュール20が備える基体21の素材はアルミナに限定されない。例えば、窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、透明なガラス基板、水晶からなる基板、サファイア基板、または樹脂製の基板などが基体21として採用され得る。
 また、リジッド基板ではなく、フレキシブル基板、またはリジッドフレキシブル基板を基体21として採用することもできる。
 また、基体21の主面には、複数のLED22が少なくとも1つの列をなして配置されており、封止部材23は、複数のLED22の配列に応じて、少なくとも1つの列を形成するように設けられている。また、波長変換部24は、封止部材23の配置に応じて、少なくとも1つの列を形成するように設けられている。
 本実施の形態では、図1および図2に示すように、基体21の主面に複数のLED22が2列に並べられており、これに対応して、主面側に2列の封止部材23が設けられ、裏面側に2列の波長変換部24が設けられている。
 つまり、本実施の形態では、基体21の裏面の、主面上の2列の封止部材23に対向する位置のそれぞれに、波長変換部24が備えられている。
 なお、封止部材23および波長変換部24の列数は2に限定されない。例えば、1または3以上の列に並べられたLED22に対応して、1列または3列以上の封止部材23および波長変換部24が基体21に配置されてもよい。
 また、封止部材23には、LED22が発する光の波長を変換する第一波長変換材が含まれており、波長変換部24には、LED22から発せられ基体21を透過した光の波長を変換する第二波長変換材が含まれている。
 本実施の形態のLEDモジュール20は、それぞれが波長変換材を含む封止部材23および波長変換部24によって、LEDモジュール20からの発光における色ムラの発生を抑制している。
 LEDモジュール20の構成の詳細については、図4を用いて後述する。
 [口金]
 口金30は、LEDモジュール20のLEDを発光させるための電力を電球形ランプ1の外部から受ける受電部である。口金30は、二接点によって交流電力を受電し、口金30で受電した電力はリード線を介して点灯回路80の電力入力部に入力される。
 例えば、口金30には商用電源(AC100V)から交流電力が供給される。具体的には、口金30は、照明器具(照明装置)のソケットに取り付けられてソケットから交流電力を受ける。これにより、電球形ランプ1(LEDモジュール20)が点灯する。
 口金30の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ねじ込み型のエジソンタイプ(E型)の口金を用いている。また、口金30と採用されるE型の口金としては、例えば、E26形、E17形、またはE16形等がある。
 [支柱]
 支柱40は、グローブ10の開口部11の近傍からグローブ10の内方に向かって延びるように設けられた金属製のステム(金属支柱)である。支柱40は、グローブ10内でLEDモジュール20を支持する支持部材として機能する。支柱40の一端はLEDモジュール20に接続され、他端は支持板50に接続されている。
 支柱40は、LEDモジュール20で発生する熱を口金30側に放熱させるための放熱部材としても機能する。従って、支柱40を熱伝導率の高い金属材料、例えば熱伝導率が約237[W/m・K]のアルミニウム(Al)を主成分として構成することで、支柱40による放熱効率を高めることができる。
 その結果、温度上昇によるLED22の発光効率および寿命の低下を抑制することができる。
 支柱40の金属材料としては、アルミニウム合金の他に、銅(Cu)または鉄(Fe)等が採用されてもよい。また、支柱40の素材として金属ではなく樹脂が採用されてもよい。
 例えば、支柱40の素材として、アクリル等の透明性の高い樹脂を採用した場合、LEDモジュール20から発せられた光を、支柱40を透過させてグローブ10の外方に放出させることも可能である。
 また、支柱40として、樹脂等からなる支柱の表面に金属膜を形成したものが採用されてもよい。
 支柱40は、主軸部41と、固定部42とを例えば一体に備えている。主軸部41は、断面積が一定の円柱部材である。
 固定部42は、LEDモジュール20が固定される端面を有し、この端面がLEDモジュール20の基体21の裏面と当接する。固定部42は、さらに、端面から突出する突起部を有し、この突起部はLEDモジュール20の基体21に設けられた貫通孔と嵌合する。
 さらに、LEDモジュール20と固定部42の端面とは、例えばシリコーン樹脂等の樹脂の接着剤により接着される。
 このように、本実施の形態では、LEDモジュール20は、基体21の裏面が支柱40の端面と当接した状態で支柱40に支持されている。これにより、LEDモジュール20の放熱効率が高められ、その結果、温度上昇によるLED22の発光効率の低下および寿命の低下を抑制することができる。
 [支持板]
 支持板50は、支柱40を支持する部材であり、樹脂ケース60に固定されている。支持板50は、グローブ10の開口部11の開口端に接続されてグローブ10の開口部11を塞ぐように配置されている。
 具体的には、支持板50は、周縁に段差部を有する円盤状部材であり、その段差部にはグローブ10の開口部11の開口端が当接されている。そして、この段差部において、支持板50と樹脂ケース60とグローブ10の開口部11の開口端とは、接着剤によって固着されている。
 支持板50は、支柱40と同様に、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料により構成されることで、支持板50による支柱40を熱伝導したLEDモジュール20の熱の放熱効率が高められる。その結果、温度上昇によるLEDの発光効率の低下および寿命の低下をさらに抑制することができる。なお、支持板50と支柱40とは同一の金型により一体的に成形されていてもよい。
 [樹脂ケース]
 樹脂ケース60は、支柱40と口金30とを絶縁すると共に点灯回路80を収納するための絶縁ケース(回路ホルダ)である。樹脂ケース60は、大径円筒状の第1ケース部61と、小径円筒状の第2ケース部62とから構成されている。樹脂ケース60は、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)によって成形されている。
 第1ケース部61の外表面は外気に露出しているので、樹脂ケース60に伝導した熱は、主に第1ケース部61から放熱される。第2ケース部62は、外周面が口金30の内周面と接触するように構成されており、第2ケース部62の外周面には口金30と螺合するための螺合部が形成されている。
 [リード線]
 2本のリード線70は、LEDモジュール20を点灯させるための電力を点灯回路80からLEDモジュール20に供給するためのリード線対である。リード線70として、例えば銅線等の針金状の金属電線が絶縁性樹脂で被覆された電線が採用される。
 各リード線70は、グローブ10内に配置され、一端がLEDモジュール20の外部端子と電気的に接続され、他端が点灯回路80の電力出力部と電気的に接続されている。言い換えると、当該他端は口金30と電気的に接続されている。
 [点灯回路]
 点灯回路80は、LEDモジュール20のLEDを点灯させるための駆動回路(回路ユニット)であり、樹脂ケース60によって覆われている。点灯回路80は、口金30から給電された交流電力を直流電力に変換し、2本のリード線70を介して変換後の直流電力をLEDモジュール20のLEDに供給する。
 点灯回路80は、例えば、回路基板と、回路基板に実装された複数の回路素子(電子部品)とによって構成される。回路基板は、金属配線がパターン形成されたプリント基板であり、当該回路基板に実装された複数の回路素子同士を電気的に接続する。本実施の形態において、回路基板は、複数の回路素子が配置された主面がランプ軸Jと直交する姿勢で配置されている。
 また、複数の回路素子は、例えば、各種コンデンサ、抵抗素子、整流回路素子、コイル素子、チョークコイル(チョークトランス)、ノイズフィルタ、ダイオード、または集積回路素子などで構成される。
 なお、電球形ランプ1は、必ずしも点灯回路80を備える必要はない。例えば、照明器具または電池等から電球形ランプ1に直接直流電力が供給される場合には、電球形ランプ1は、点灯回路80を備えなくてもよい。また、点灯回路80は、平滑回路に限られるものではなく、調光回路および昇圧回路等を適宜選択し組み合わせることで構成することができる。
 [LEDモジュールの構成の詳細]
 次に、本実施の形態に係るLEDモジュール20の特徴的な構成について、図4を用いて説明する。
 図4は、実施の形態に係るLEDモジュール20の構成を示す図である。
 なお、図4の(a)は、LEDモジュール20の側面図(LEDモジュール20を、LED22の並び方向(X軸方向)から見た図)であり、図4の(b)は、LEDモジュール20の上面図(LEDモジュール20を、主面側(Z軸方向正の側)から見た図)である。
 なお、本実施の形態では、上述のように、基体21には、2列に配置されたLED22に対応して、2列の封止部材23と2列の波長変換部24とが設けられている。しかし、LEDモジュール20の特徴を明確に説明するために、図4に示すように、1列分のLED22、封止部材23および波長変換部24に着目してLEDモジュール20の特徴を説明する。
 LEDモジュール20において、1列に並べられた複数のLED22は、図示しない配線で例えば直列に接続されており、その両端に設けられた電極を介して通電することで発光する。
 また、これらLED22のそれぞれは、単色の可視光を発するベアチップであり、透光性のダイアタッチ剤(ダイボンド剤)によって基体21の主面にダイボンディングされている。つまり、本実施の形態に係るLEDモジュール20は、COB(Chip On Board)構造である。
 各LED22としては、例えば青色光を発光する青色LEDチップが採用される。青色LEDチップとしては、例えばInGaN系の材料によって構成された、中心波長が440nm~470nmの窒化ガリウム系の半導体発光素子が用いられる。
 封止部材23は、1列に並べられた複数のLED22を一括封止するとともに、LED22が発する光の波長を変換する第一波長変換材を有する。
 本実施の形態において、封止部材23は、所定の樹脂の中に、第一波長変換材として所定の蛍光体粒子が含有された蛍光体含有樹脂によって形成されている。
 なお、所定の樹脂としては、例えばシリコーン樹脂等の透光性材料が採用される。また、所定の蛍光体粒子としては、例えばYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系の黄色蛍光体粒子が採用される。
 この黄色蛍光体粒子は、LED22からの青色光によって励起されると黄色光を放出する。その結果、当該黄色光とLED22からの青色光とによって得られる白色光が放出される。
 ここで、基体21として、上述のように、光の反射率が70%以上の白色アルミナ基板が基体21として採用された場合、基体21は透明ではないが、透光性を有しており、かつ、厚みも1mm程度である。
 そのため、主面に配置されたLED22からの青色光が基体21を透過して裏面から放出される。具体的には、LED22から基体21に向かう光、および、封止部材23内において拡散または反射した光が基体21内に進入する。
 また、基体21内に進入した光は、例えば基体21を構成するアルミナ多結晶体の結晶粒界で散乱されて、基体21の裏面から外部に放出される。その結果、基体21の裏面に何ら対策を施さないと仮定した場合、基体21の裏面から漏れる青色光が、封止部材23を介して放出される白色光に混じることで、外観上、LEDモジュール20からの発光における色ムラが観察される。
 しかしながら、本実施の形態のLEDモジュール20では、基体21の裏面に波長変換部24が配置されている。
 また、本実施の形態における波長変換部24は、第二波長変換材として所定の蛍光体粒子が含有された焼結体によって形成されている。
 具体的には、本実施の形態では、波長変換部24は、例えば、低融点ガラスまたはゾルゲルガラス等の無機材料からなる焼結用結合材に、YAG系の黄色蛍光体粒子が含有された蛍光体ガラス焼結体によって形成されている。
 このような構成の波長変換部24は、例えば、第二波長変換材、焼結用結合材、および溶剤等を混錬することによって得られるペーストを、基体21の裏面に印刷または塗布した後に焼結することによって形成される。
 波長変換部24が基体21の裏面に配置されていることで、基体21の内部を経由して基体21の裏面に到達した青色光は、第二波長変換材として黄色蛍光体粒子を含む波長変換部24によって白色光に変換される。その結果、LEDモジュール20からの発光における色ムラの発生が抑制される。
 なお、例えば図4の(a)では、波長変換部24の厚みは一定であるように図示されている。しかしながら、蛍光体ガラス焼結体である波長変換部24の厚みは、外側に向かって走査していたったときに、ある点を境に0になるわけではなく、徐々に薄くなる部分が存在する。
 また、波長変換部24の周縁部分を透過する弱い青色光には、少量の蛍光体で対応することで、波長変換部24による色ムラの抑制効果が向上されている。
 また、波長変換部24の表面は微細な凹凸が形成されており、平面度は1μm以上である。波長変換部24の表面にこのような凹凸があることで、基体21の裏面に到達し、波長変換部24を透過する光を四方八方に分散させることが可能となり、これにより、色ムラの抑制効果が向上されている。
 なお、封止部材23と波長変換部24とが同一の材料で形成されていてもよい。つまり、波長変換部24が蛍光体含有樹脂で形成されていてもよい。この場合、封止部材23と波長変換部24とで、例えば、含有する蛍光体または樹脂の種類または濃度が同一であってもよく、異なっていてもよい。
 また、波長変換部24を形成する材料に含まれる蛍光体粒子の濃度を調節すること、または、波長変換部24高さ等を調節することなどによって、波長変換部24から放出される光の色を調整することができる。
 例えば生産コストの抑制等の観点から、封止部材23および波長変換部24の素材として同一の蛍光体含有樹脂を用いる場合、波長変換部24の高さを調節することで、波長変換部24を介して放出される光の色を調節することができる。つまり、波長変換部24の高さを調節することで、基体21の裏面側から放出される光の色を、基体21の主面側から放出される光の色により近づけることが可能である。
 また、封止部材23の素材の一部として、上記のシリコーン樹脂等の透光性材料ではなく、フッ素系樹脂等の有機材を用いてもよく、低融点ガラスまたはゾルゲルガラス等の無機材等を用いてもよい。また、封止部材23および波長変換部24に、シリカ粒子等の光拡散材が分散されていてもよい。
 さらに、本実施の形態における波長変換部24の、基体21の厚み方向と直交する幅方向の長さは、封止部材23の幅方向の長さよりも長い。
 例えば、図4の(a)に示すように、封止部材23の幅方向の長さをd1とし、波長変換部24の幅方向の長さをd2とした場合、d1<d2である。
 なお、この場合、幅方向は、基体21の厚み方向(Z軸方向)と直交する方向であって、かつ、LED22の並び方向(X軸方向)直交する方向(Y軸方向)と規定される。
 このように、波長変換部24の幅方向の長さd2が、封止部材23の幅方向の長さd1より長いことで、上述のように基体21内で拡散する青色光が、そのまま基体21の裏面から漏れ出すことが抑制される。
 また、本実施の形態では、波長変換部24の長手方向(LED22の並び方向と同じくX軸方向)の幅は、封止部材23の長手方向(X軸方向)の幅よりも長い。
 より詳細には、本実施の形態では、図4の(b)に示すように、波長変換部24の基体21の厚み方向と直交する平面(XY平面)における大きさは、基体21を主面の方向から透視した場合において、封止部材23を含む大きさである。
 つまり、基体21の裏面において、封止部材23の下方に相当する領域を覆うように、波長変換部24が設けられている。そのため、基体21の裏面からの青色光の漏れ出しがより確実に抑制される。
 なお、本実施の形態では、図4の(b)に示すように、波長変換部24のXY平面における2次元形状は角が丸められたオーバル形状である。この場合、例えば、1列に並べられた複数のLED22のうちの両端のLED22のそれぞれから、波長変換部24の両端の曲線部分までの距離のばらつきが低減される。これにより、例えば、これら曲線部分を介して外方に放出される光における色ムラまたは輝度ムラが抑制される。
 また、波長変換部24のXY平面における2次元形状はオーバル形状以外であってもよく、例えば長方形であってもよい。
 ここで、基体21の裏面からの青色光の漏れ出しに対する抑制効果をより向上させるために、例えば基体21の裏面の全面(支柱40と接続される領域を除く)を覆うように、波長変換部24を配置することも考えられる。
 しかし、この場合、封止部材23の下方から離れた位置では、外観上、黄色蛍光体粒子から放出される黄色光が支配的となり、その結果、LEDモジュール20において、この黄色光による色ムラが発生する可能性がある。
 そのため、波長変換部24の幅方向の長さd2は、基体21の裏面の幅方向の長さ以下であって、かつ、所定の範囲内であることが望ましい。
 具体的には、本願発明者らは、鋭意検討の結果、波長変換部24の幅方向の長さd2が、封止部材23の幅方向の長さd1の1.5倍以上であり、かつ、4倍以下であることが、色ムラ発生の抑制の観点から望ましいことを見出した。
 例えば、基体21が厚さ1mmの白色アルミナ基板であり、封止部材23が、シリコーン樹脂にYAG系の黄色蛍光体粒子が含有された蛍光体含有樹脂により形成されており、波長変換部24が、上記の蛍光体ガラス焼結体で形成されている場合、各構成要素の寸法は以下のように例示される。
 封止部材23の幅方向の長さd1は、1.7mmであり、波長変換部24の幅方向の長さd2は4.0mmである。また、封止部材23の高さは0.5mmであり、波長変換部24の高さは、0.02mmである。
 なお、このLEDモジュール20においてLED22の横幅(Y軸方向)は約0.4~1.0mm、縦幅(X軸方向)は約0.5~1.0mm、高さ(Z軸方向)は約0.1~0.5mmである。
 以上のように、本実施の形態に係るLEDモジュール20は、透光性を有する基体21と、基体21の主面に配置されたLED22と、LED22を封止する封止部材23と、基体21の裏面の、封止部材23に対向する位置に設けられた波長変換部24とを備える。
 封止部材23は、LED22が発する光の波長を変換する第一波長変換材を含み、波長変換部24は、LED22から発せられ基体21を透過した光の波長を変換する第二波長変換材を含む。
 また、波長変換部24の、基体21の厚み方向と直交する幅方向の長さは、封止部材23の幅方向の長さよりも長い。
 LEDモジュール20は、上記構成を採用することで、基体21の裏面側から放出される光の色を、基体21の主面側から放出される光、つまり、封止部材23から放出される光の色に合わせこむことが可能となる。その結果、LEDモジュール20からの発光における色ムラの発生が抑制される。
 また、基体21として白色アルミナ基板等の安価な白色基板を用いることで、低コスト化を実現しつつ、かつ、色ムラの発生が抑制されたLEDモジュール20を得ることができる。
 また、波長変換部24は、蛍光体ガラス焼結体によって形成することができる。つまり、基体21の裏面に形成された焼結体膜によって波長変換部24が実現される。そのため、例えば、基体21の主面にLED22を実装する際における、基体21の下方からの支持が容易である。
 また、封止部材23と波長変換部24とを共通の素材(例えば、上述の蛍光体含有樹脂)で形成した場合、例えば、LEDモジュール20の生産コストの抑制または生産効率の向上等が図られる。
 また、本実施の形態の電球形ランプ1は、LEDモジュール20と、透光性のグローブ10と、グローブ10の内方に向かって延びるように設けられた支柱40とを備え、LEDモジュール20は、グローブ10内に配置されるように支柱40に固定されている。
 この構成により、例えば、白熱電球に近似した配光特性を有する電球形ランプ1が実現される。
 (変形例1)
 次に、実施の形態の変形例1について、図5を用いて説明する。
 図5は、実施の形態の変形例1に係るLEDモジュール20aの構成を示す図である。
 なお、図5の(a)は、LEDモジュール20aの側面図であり、図5の(b)は、LEDモジュール20aの上面図である。
 図5に示す変形例1に係るLEDモジュール20aは、発光素子として1つのLED22のみが基体21に配置されている。また、封止部材23は、当該1つのLED22を封止し、基体21の裏面の、封止部材23に対向する位置に、波長変換部24が配置されている。
 さらに、波長変換部24の幅方向の長さd2は、封止部材23の幅方向の長さd1よりも長い。なお、図5の(b)に示すように、封止部材23のXY平面における2次元形状が直径d1の円である場合、波長変換部24のXY平面における2次元形状は、例えば、直径d2の円である。なお、波長変換部24のXY平面における2次元形状は、長方形等の円以外の形状であってもよい。
 このように、LEDモジュール20aは、発光素子(LED22)を1つのみ備える場合であっても、封止部材23と波長変換部24とが、例えば図5のように配置されることで、色ムラの発生が抑制される。
 (変形例2)
 次に、実施の形態の変形例2について、図6を用いて説明する。
 図6は、実施の形態の変形例2に係るLEDモジュール20bの構成を示す図である。
 具体的には、図6は、LEDモジュール20bのZY平面に平行な断面の一部を示す図である。
 図6に示すLEDモジュール20bが備える基体21は、裏面に、陥凹状に形成された陥凹部21aを有し、波長変換部24は、陥凹部21aの内方に配置されている。さらに、波長変換部24の幅方向の長さd2は、封止部材23の幅方向の長さd1よりも長い。
 なお、例えば封止部材23と同じ蛍光体含有樹脂を陥凹部21aに流し込むことで、陥凹部21aの内方に波長変換部24が形成される。
 このように、基体21の裏面に、陥凹部21aに設けることで、例えば、波長変換部24を基体21の裏面に形成する際の、XY平面における大きさおよび位置についての規制が容易化され、かつ、色ムラの発生に対する抑制効果が維持される。
 なお、波長変換部24は、全体が陥凹部21aの内方に配置されている必要はなく、例えば、波長変換部24の一部が、陥凹部21aの外側(図6における下方)に露出していてもよい。つまり、波長変換部24の高さ(Z軸方向の幅)は、陥凹部21aの深さに一致させる必要はなく、当該深さより長くても短くてもよい。
 また、LEDモジュール20bは、実施の形態に係るLEDモジュール20と同じく、複数のLED22がX軸方向(図6の紙面に垂直な方向)に並べられていてもよい。また、LEDモジュール20bは、変形例1に係るLEDモジュール20aと同じく、発光素子として1つのLED22のみを備えていてもよい。
 (変形例3)
 次に、実施の形態の変形例3について、図7を用いて説明する。
 図7は、実施の形態の変形例3に係るLEDモジュール20cの構成を示す図である。
 具体的には、図7は、LEDモジュール20cのZY平面に平行な断面を示す図である。
 図7に示すLEDモジュール20cが備える基体21は、封止部材23を収容する空間を形成する収容部21bを有し、主面である収容部21bの底面に、LED22が配置されている。
 つまり、LEDモジュール20cは、キャビティ(凹部)を有する樹脂製のパッケージの中にLEDチップを実装したパッケージ型のLED素子に似た構成を有している。
 また、LEDモジュール20cにおいて、波長変換部24の幅方向の長さd2は、封止部材23の幅方向の長さd1よりも長い。
 この構成によれば、LEDモジュール20cは、例えば、封止部材23を形成する際の、XY平面における大きさおよび位置についての規制が容易化され、かつ、色ムラの発生に対する抑制効果が維持される。
 (変形例4)
 次に、実施の形態の変形例4について、図8を用いて説明する。
 図8は、実施の形態の変形例4に係るLEDモジュール20dの構成を示す図である。
 具体的には、図8は、LEDモジュール20dのZY平面に平行な断面を示す図である。
 図8に示すLEDモジュール20dは、図7に示す変形例3に係るLEDモジュール20cと同じく、基体21が、封止部材23を収容する空間を形成する収容部21bを有し、主面である収容部21bの底面に、LED22が配置されている。
 変形例4に係るLEDモジュール20dはさらに、波長変換材を含む材料が配置される溝部21cを有している。具体的には、溝部21cは、基体21において、LED22から発せられた光が、基体21の一部および溝部21cを通過し基体21の側面から放出される位置に配置されている。
 また本変形例では、陥凹部21aの内方に配置された波長変換部24を形成する、例えば蛍光体含有樹脂が、溝部21cの内方まで進入しており、これにより、溝部21cを通過する光の波長変換がなされる。
 つまり、波長変換部24の一部は、基体21において、LED22から発せられた光が当該一部を通過することで、第二波長変換材による波長の変換がなされて、基体21の側面から放出される位置に配置されている、と表現することもできる。
 LEDモジュール20dは、上記構成を有することで、基体21の裏面から放出される光に起因する色ムラの発生だけでなく、基体21の側面から放出される光に起因する色ムラの発生も抑制することができる。
 なお、変形例3および4に係るLEDモジュール20cおよび20dのそれぞれにおいいて、波長変換部24は、基体21の裏面に設けられた陥凹部21aの内方に配置されている必要はない。LEDモジュール20cおよび20dのそれぞれにおいて、波長変換部24は、実施の形態と同じく、基体21の、陥凹部21aが存在しない裏面に、凸状に形成されてもよい(例えば図4の(a)参照)。
 また、変形例3および4において、封止部材23は、全体が収容部21bに収容されている必要はなく、例えば、封止部材23の一部が、収容部21bの外側(図7および図8における上方)に露出していてもよい。つまり、封止部材23の高さ(Z軸方向の幅)は、収容部21bの深さに一致させる必要はなく、当該深さより長くても短くてもよい。
 また、LEDモジュール20cおよび20dは、実施の形態に係るLEDモジュール20と同じく、複数のLED22がX軸方向(図5の紙面に垂直な方向)に並べられていてもよい。また、LEDモジュール20cおよび20dは、変形例1に係るLEDモジュール20aと同じく、発光素子として1つのLED22のみを備えていてもよい。
 また、上記の変形例1~4に係るLEDモジュール20a~20dのそれぞれは、例えば、上記の電球形ランプ1と同様の形状の電球形ランプにおける発光装置として採用可能である。
 (その他)
 以上、本発明に係るLEDモジュールおよび電球形ランプについて、実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されるものではない。
 例えば、上記の実施の形態および変形例において、LEDモジュール20、20a、20b、20c、および20d(以下、「LEDモジュール20等」という。)は、青色LEDチップであるLED22を備えるとした。
 また、LEDモジュール20等が備える封止部材23および波長変換部24のそれぞれは、波長変換材として黄色蛍光体粒子を含むとした。つまり、LEDモジュール20等では、青色LEDチップ(LED22)と、黄色蛍光体粒子との組み合わせによって白色光を放出するとした。
 しかしながら、LED22の発光色と波長変換材の種類との組み合わせはこれに限らない。
 例えば、LEDモジュール20等は、赤色蛍光体および緑色蛍光体を波長変換材として採用し、これと青色LEDチップであるLED22とを組み合わせることによりに白色光を放出してもよい。
 また、LED22として、青色以外の色を発光するLEDチップが採用されてもよい。例えば、LED22として紫外線発光のLEDチップを用いる場合、波長変換材として採用する蛍光体粒子としては、三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものが採用される。
 さらに、蛍光体粒子以外の材料が波長変換材として採用されてもよい。例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、または顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。
 また、上記の実施の形態および変形例において、LEDモジュール20等の光源である発光素子として、LEDチップ(LED22)が採用されるとした。しかしながら、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機EL(Electro Luminescence)または無機EL等が、LEDモジュール20等が備える発光素子として採用されてもよい。
 また、上記の実施の形態では、グローブ10の大きさは樹脂ケース60の大きさよりも大きいとした(例えば、図1参照)。しかし、例えば、グローブ10の大きさを樹脂ケース60の大きさよりも小さくした電球形ランプにも、上述のLEDモジュール20等を発光装置として採用することができる。
 また、上記の実施の形態では、LEDモジュール20を発光装置として採用した電球形ランプ1について説明したが、実施の形態および変形例に係るLEDモジュール20等は、直管形ランプまたは丸形ランプ等の照明用光源における発光装置として採用されてもよい。また、ランプ以外の機器における発光装置としてLEDモジュール20等が用いられてもよい。
 また、本発明は、LEDモジュール20等のいずれかを備える照明用光源としてのみならず、当該照明用光源を備える照明装置として実現することもできる。
 例えば、本発明は、上記の電球形ランプ1と、当該電球形ランプ1が取り付けられる点灯器具とを備える照明装置として構成することができる。
 この場合、点灯器具は、照明用光源の消灯および点灯を行う器具であり、例えば、天井に取り付けられる器具本体と、照明用光源を覆うカバーとを備える。このうち、器具本体は、照明用光源の口金が装着されるとともに照明用光源に給電を行うソケットを有する。
 図9を用いて、照明用光源を備える照明装置の一例について説明する。
 図9は、実施の形態に係る電球形ランプ1を備える照明装置2の概略断面図である。
 図9に示す照明装置2は、例えば、室内の天井に装着されて使用される装置であり、上記の実施の形態に係る電球形ランプ1と、点灯器具3とを備える。
 点灯器具3は、電球形ランプ1を消灯及び点灯させる器具であり、天井に取り付けられる器具本体4と、電球形ランプ1を覆う透光性のランプカバー5とを備える。
 器具本体4は、ソケット4aを有する。ソケット4aには、電球形ランプ1の口金30がねじ込まれる。このソケット4aを介して電球形ランプ1に電力が供給される。
 その他、本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態および変形例に施したもの、または、実施の形態および変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
 本発明は、LED等の発光素子を有するランプ、特に、従来の白熱電球等を代替する電球形ランプ等として有用であり、照明装置等における機器の光源として広く利用することができる。
   1 電球形ランプ
  10 グローブ
  11 開口部
  20、20a、20b、20c、20d LEDモジュール
  21 基体
  21a 陥凹部
  21b 収容部
  21c 溝部
  22 LED(発光素子)
  23 封止部材
  24 波長変換部
  30 口金
  40 支柱
  41 主軸部
  42 固定部
  50 支持板
  60 樹脂ケース
  61 第1ケース部
  62 第2ケース部
  70 リード線
  80 点灯回路

Claims (8)

  1.  透光性を有する基体と、
     前記基体の主面に配置された発光素子と、
     前記発光素子を封止する封止部材であって、前記発光素子が発する光の波長を変換する第一波長変換材を含む封止部材と、
     前記基体の前記主面とは反対側の面である裏面の、前記封止部材に対向する位置に設けられた波長変換部であって、前記発光素子から発せられ前記基体を透過した光の波長を変換する第二波長変換材を含む波長変換部とを備え、
     前記波長変換部の、前記基体の厚み方向と直交する幅方向の長さは、前記封止部材の前記幅方向の長さよりも長い
     発光装置。
  2.  前記波長変換部の前記基体の厚み方向と直交する平面における大きさは、前記基体を前記主面の方向から透視した場合において、前記封止部材を含む大きさである
     請求項1記載の発光装置。
  3.  前記基体の前記主面には、前記発光素子を含む複数の発光素子が少なくとも1つの列をなして配置されており、
     前記封止部材は、前記複数の発光素子の配列に応じて、少なくとも1つの列を形成するように設けられており、
     前記波長変換部は、前記封止部材の配置に応じて、少なくとも1つの列を形成するように設けられている
     請求項1または2記載の発光装置。
  4.  前記基体は、前記封止部材の少なくとも一部を収容する空間を形成する収容部を有し、前記主面である前記収容部の底面に、前記発光素子が配置されている
     請求項1~3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5.  前記封止部材の前記幅方向の長さをd1とし、前記波長変換部の前記幅方向の長さをd2とした場合、d2は、d1の1.5倍以上であって、かつ、d1の4倍以下である
     請求項1~4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6.  前記封止部材は、前記第一波長変換材を含む波長変換材含有樹脂で形成されており、
     前記波長変換部は、前記第二波長変換材を含むガラス焼結体で形成されている
     請求項1~5のいずれか1項に記載の発光装置。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の発光装置と、
     透光性のグローブと、
     前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた支柱とを備え、
     前記発光装置は、前記グローブ内に配置されるように前記支柱に固定されている
     照明用光源。
  8.  請求項7に記載の照明用光源を備える
     照明装置。
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