JP2008159705A - 発光装置 - Google Patents

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尚子 竹井
Keiichi Yamazaki
圭一 山崎
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隆夫 林
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Abstract

【課題】蛍光体粒子の温度上昇を抑制でき且つ色むらを抑制できる発光装置を提供する。
【解決手段】可視光(青色光)を放射するLEDチップ10と、当該LEDチップ10が実装された実装基板20と、実装基板20におけるLEDチップ10の実装面側において実装基板20との間にLEDチップ10を囲む形で配設されたドーム状の光学部材40と、光学部材40と実装基板20とで囲まれた空間に充実されLEDチップ10を封止したゲル状の封止部50とを備える。光学部材40は、透光性材料の成形品からなり、封止部50は、LEDチップ10から放射される可視光によって励起されてLEDチップ10とは異なる色の可視光(黄色光)を放射する蛍光体粒子を分散した封止樹脂を光学部材40の内側に注入してから光学部材40を実装基板20に対して位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより形成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、LEDチップ(発光ダイオードチップ)を利用した発光装置に関するものである。
従来から、LEDチップとLEDチップから放射された光によって励起されてLEDチップとは異なる発光色の光を放射する蛍光体とを組み合わせ所望の混色光(例えば、白色光)を得るようにした発光装置の研究開発が各所で行われている(例えば、特許文献1参照)。
ここにおいて、上記特許文献1には、図6に示すように、LEDチップ10’と、LEDチップ10’が実装された平板状の実装基板20’と、実装基板20’におけるLEDチップ10’の実装面側でLEDチップ10’および当該LEDチップ10’に電気的に接続されたボンディングワイヤ14’を封止した封止部50’と、封止部50’の表面に積層された透光性樹脂層160’とを備え、封止部50’が波長変換材(蛍光体粒子)を混入したモールド樹脂(封止樹脂)により形成されてなる発光装置1’が記載されている。
特開2004−87812号公報
ところで、図6に示した構成の発光装置1’では、LEDチップ10’から放射された光によって励起されてLEDチップ10’とは異なる色の可視光を放射する蛍光体粒子を封止部50’に混入させてあるので、蛍光体粒子で発生した熱が実装基板20’を通して放熱されやすくなって蛍光体粒子の温度上昇を抑制でき、また、封止部50’を半球状の形状としてあるので、指向性を広くすることができる。
しかしながら、上述の発光装置1’の製造にあたっては、LEDチップ10’を実装基板20’に実装するとともに、実装基板20’におけるLEDチップ10’の実装面側に封止部50’の形状に応じてパターン設計した第1撥油性皮膜125’および透光性樹脂層160’の形状に応じてパターン設計した第2撥油性皮膜126’をスクリーン印刷法などにより形成し、その後、蛍光体粒子を混入した封止樹脂を実装基板20’の上記実装面側へポッティングして硬化させることにより半球状の封止部50’を形成し、続いて、封止部50’の表面に透光性樹脂を塗布して硬化させることにより透光性樹脂層160’を形成しているので、封止部50’の形状がばらつきやすく、色むらが起こりやすかった。
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、蛍光体粒子の温度上昇を抑制でき且つ色むらを抑制できる発光装置を提供することにある。
請求項1の発明は、可視光を放射するLEDチップと、当該LEDチップが実装された実装基板と、実装基板におけるLEDチップの実装面側において実装基板との間にLEDチップを囲む形で配設されたドーム状の光学部材と、光学部材と実装基板とで囲まれた空間に充実されLEDチップを封止した封止部とを備え、光学部材は、透光性材料の成形品からなり、封止部は、LEDチップから放射される可視光によって励起されてLEDチップとは異なる色の可視光を放射する蛍光体粒子を分散した封止樹脂を光学部材の内側に注入してから光学部材を実装基板に対して位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより形成されてなることを特徴とする。
この発明によれば、光学部材が、透光性材料の成形品からなり、封止部が、LEDチップから放射される可視光によって励起されてLEDチップとは異なる色の可視光を放射する蛍光体粒子を分散した封止樹脂を光学部材の内側に注入してから光学部材を実装基板に対して位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより形成されているので、蛍光体粒子で発生した熱を実装基板側へ放熱させることができて蛍光体粒子の温度上昇を抑制できるとともに、封止部の形状が光学部材の形状により規定されるから、封止部の形状ばらつきが起こりにくくなり、色むらを抑制できる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記光学部材の光出射面との間に空気層が形成される形で配設された色度調整用部材を備え、色度調整用部材は、前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子と同一色の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料の成形品からなることを特徴とする。
この発明によれば、前記光学部材の出射面から出射した混色光が色度調整用部材で色度調整されて出射されることとなるので、製造時に、あらかじめ第2の蛍光体粒子の濃度の異なる複数種の色度調整用部材を用意しておき、前記光学部材から出射される混色光の色度と目標とする混色光との色度のずれに応じて適宜濃度の色度調整用部材を採用することにより、発光装置ごとの色度のばらつきを低減できる。
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記光学部材は、前記透光性材料としてLEDチップよりも長波長かつ前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料を用いてなることを特徴とする。
この発明によれば、LEDチップと1種類の蛍光体粒子との組み合わせにより所望の混色光を得る場合に比べて、演色性の高い混色光を得ることが可能となり、しかも、発光色の異なる第1の蛍光体粒子および第2の蛍光体粒子のうち発光ピーク波長が低波長側にある第2の蛍光体粒子から放射された可視光が、発光ピーク波長が長波長側にある第1の蛍光体粒子に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。
請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記光学部材である第1の光学部材を囲む形で配設されたドーム状の第2の光学部材と、前記LEDチップよりも長波長かつ前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した封止樹脂により形成され第1の光学部材と第2の光学部材との間の空間に充実された色変換部とを備え、色変換部は、第2の蛍光体粒子を分散した封止樹脂を第2の光学部材の内側に注入してから第2の光学部材を第1の光学部材および実装基板に対し位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより形成されてなることを特徴とする。
この発明によれば、LEDチップと1種類の蛍光体粒子との組み合わせにより所望の混色光を得る場合に比べて、演色性の高い混色光を得ることが可能となり、しかも、発光色の異なる第1の蛍光体粒子および第2の蛍光体粒子のうち発光ピーク波長が低波長側にある第2の蛍光体粒子から放射された可視光が、発光ピーク波長が長波長側にある第1の蛍光体粒子に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。
請求項5の発明は、請求項1の発明において、前記光学部材である第1の光学部材の光出射面との間に空気層が形成される形で配設されたドーム状の第2の光学部材を備え、第2の光学部材は、前記LEDチップよりも長波長かつ前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料の成形品からなることを特徴とする。
この発明によれば、LEDチップと1種類の蛍光体粒子との組み合わせにより所望の混色光を得る場合に比べて、演色性の高い混色光を得ることが可能となり、しかも、発光色の異なる第1の蛍光体粒子および第2の蛍光体粒子のうち発光ピーク波長が低波長側にある第2の蛍光体粒子から放射された可視光が、発光ピーク波長が長波長側にある第1の蛍光体粒子に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。
請求項1の発明では、蛍光体粒子の温度上昇を抑制でき且つ色むらを抑制できるという効果がある。
(実施形態1)
本実施形態の発光装置1は、図1に示すように、可視光を放射するLEDチップ10と、当該LEDチップ10が実装された実装基板20と、実装基板20におけるLEDチップ10の実装面側において実装基板20との間にLEDチップ10を囲む形で配設されたドーム状の光学部材40と、光学部材40と実装基板20とで囲まれた空間に充実されLEDチップを封止したゲル状の封止部50とを備え、光学部材40が、透光性材料により形成され、封止部50が、LEDチップ10から放射される可視光によって励起されてLEDチップ10とは異なる色の可視光を放射する蛍光体粒子を分散した封止樹脂により形成されている。
本実施形態の発光装置1では、LEDチップ10として、青色光を放射するGaN系青色LEDチップを用い、封止部50における蛍光体粒子として、LEDチップ10から放射された青色光によって励起されてブロードな黄色系の光を放射する黄色蛍光体粒子を用いており、LEDチップ10へ通電することにより、LEDチップ10から放射され封止部50を透過した青色光と、封止部50の黄色蛍光体粒子から放射される黄色光との混色光からなる白色光を得ることができる。
LEDチップ10は、厚み方向の一表面側(図1における下面側)にアノード電極(図示せず)が形成されるとともに、厚み方向の他表面側(図1における上面側)にカソード電極(図示せず)が形成されており、上記他表面側を光取り出し面11側としているが、側面からも青色光が放射される。ここにおいて、アノード電極およびカソード電極は、下層側のNi膜と上層側のAu膜との積層膜により構成されている。
実装基板20は、LEDチップ10が一表面側に搭載される矩形板状のサブマウント部材30と、熱伝導性材料により形成されサブマウント部材30が一面側の中央部に固着される矩形板状の伝熱板21と、伝熱板21の一面側(図1における上面側)に例えばポリオレフィン系の固着シート(図示せず)を介して固着される矩形板状のフレキシブルプリント配線板により形成され中央部にサブマウント部材30を露出させる矩形状の窓孔24を有する配線基板22とで構成されている。したがって、LEDチップ10で発生した熱が配線基板22を介さずにサブマウント部材30および伝熱板21に伝熱されるようになっている。なお、実装基板20は、全体として平板状の形状に形成されている。
上述の伝熱板21は、Cuからなる金属板21aを基礎とし、当該金属板21aの厚み方向の両面にAu膜からなるコーティング膜21bが形成されている。
一方、配線基板22は、ポリイミドフィルムからなる絶縁性基材22aの一表面側に、LEDチップ10への給電用の一対の配線パターン23,23が設けられるとともに、各配線パターン23,23および絶縁性基材22aにおいて配線パターン23,23が形成されていない部位を覆う白色系の樹脂からなるレジスト層26が積層されている。ここにおいて、LEDチップ10は、上記カソード電極がボンディングワイヤ14を介して一方の配線パターン23と電気的に接続され、上記アノード電極がサブマウント部材30の電極パターン31およびボンディングワイヤ14を介して他方の配線パターン23と電気的に接続されている。なお、各配線パターン23,23は、絶縁性基材22aの外周形状の半分よりもやや小さな外周形状に形成されている。また、絶縁性基材22aの材料としては、FR4、FR5、紙フェノールなどを採用してもよい。
レジスト層26は、配線基板22の窓孔24の近傍において各配線パターン23,23の2箇所が露出し、配線基板22の周部において各配線パターン23,23の1箇所が露出するようにパターニングされており、各配線パターン23,23は、配線基板22の窓孔24近傍において露出した部位が、ボンディングワイヤ14が接続される端子部23aを構成し、配線基板22の周部において露出した円形状の部位が外部接続用の電極部23bを構成している。なお、配線基板22の配線パターン23,23は、Cu膜とNi膜とAu膜との積層膜により構成され、最上層がAu膜となっている。
また、サブマウント部材30は、熱伝導率が比較的高く且つ電気絶縁性を有するAlNにより形成されており、平面サイズをLEDチップ10のチップサイズよりも大きく設定してあり、伝熱板21とLEDチップ10との線膨張率差に起因してLEDチップ10に働く応力を緩和する応力緩和機能と、LEDチップ10で発生した熱を伝熱板21においてLEDチップ10のチップサイズよりも広い範囲に伝熱させる熱伝導機能とを有している。したがって、本実施形態の発光装置1では、LEDチップ10と伝熱板21との線膨張率差に起因してLEDチップ10に働く応力を緩和することができるとともに、LEDチップ10で発生した熱をサブマウント部材30および伝熱板21を介して効率良く放熱させることができる。なお、サブマウント部材30の材料はAlNに限らず、例えば、複合SiC、Siなどを採用してもよい。
また、サブマウント部材30の一表面側には、LEDチップ10におけるサブマウント部材30側の電極である上記アノード電極と接合される上述の電極パターン31が形成され、当該電極パターン31の周囲にLEDチップ10の側面から放射された光を反射する反射膜32が形成されている。したがって、LEDチップ10の側面から放射された可視光がサブマウント部材30に吸収されるのを防止することができ、外部への光取出し効率をさらに高めることが可能となる。ここにおいて、電極パターン31は、Auを主成分とするAuとSnとの合金(例えば、80Au−20Sn、70Au−30Snなど)により形成されている。また、反射膜32は、Alにより形成されているが、Alに限らず、Ag,Ni,Auなどにより形成してもよい。
また、本実施形態の発光装置1では、サブマウント部材30の厚み寸法を、当該サブマウント部材30の表面が配線基板22のレジスト層26の表面よりも伝熱板21から離れるように設定してあり、LEDチップ10から側方に放射された光が配線基板22の窓孔24の内周面を通して配線基板22に吸収されるのを防止することができる。
上述の封止部50の材料である封止樹脂としては、黄色蛍光体粒子を分散させたシリコーン樹脂を用いているが、黄色蛍光体粒子を分散させたエポキシ樹脂などを用いてもよい。
光学部材40は、透光性材料(例えば、シリコーン樹脂など)の成形品であってドーム状に形成されている。ここで、本実施形態では、光学部材40をシリコーン樹脂により形成してあるので、光学部材40と封止部50との屈折率差および線膨張率差を小さくすることができる。なお、光学部材40の材料として用いる透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがnmレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用してもよい。また、光学部材40は、肉厚が一様となるように形成されている。また、光学部材40は、実装基板20側の端縁(開口部の周縁)を実装基板20に対して、例えば接着剤(例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)を用いて固着すればよい。
ところで、本実施形態の発光装置1の製造にあたっては、例えば、LEDチップ10を実装基板20に実装した後、LEDチップ10を封止部50の一部となる液状の第1の封止樹脂(本実施形態では、黄色蛍光体粒子を分散させたシリコーン樹脂)により覆ってから硬化させ、その後、ドーム状の光学部材40の内側に上述の封止部50の残りの部分の基礎となる液状の第2の封止樹脂(本実施形態では、黄色蛍光体粒子を分散させたシリコーン樹脂)を注入してから、光学部材40を実装基板20に対して位置決めして第2の封止樹脂を硬化させることによりゲル状の封止部50を形成するのと同時に光学部材40を実装基板20に固着する製造方法を採用すればよく、このような製造方法を採用することで封止部50にボイドが発生するのを抑制することが可能となる。
以上説明した本実施形態の発光装置1では、光学部材40が、透光性材料の成形品からなり、封止部50が、LEDチップ10から放射される可視光によって励起されてLEDチップ10とは異なる色の可視光を放射する蛍光体粒子を分散した封止樹脂を光学部材40の内側に注入してから光学部材40を実装基板20に対して位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより形成されているので、蛍光体粒子で発生した熱を実装基板20側へ放熱させることができて蛍光体粒子の温度上昇を抑制できるとともに、封止部50の形状が光学部材40の形状により規定されるから、封止部50の形状ばらつきが起こりにくくなり、色むらを抑制できる。なお、本実施形態の発光装置1では、実装基板20に光学部材40を位置決めする位置決め用の凹部や凸部などを設けて光学部材40の位置精度を高めることで、色度のばらつきや色むらをさらに抑制することができる。
(実施形態2)
本実施形態の発光装置1の基本構成は実施形態1と略同じであって、図2に示すように、光学部材40の光出射面との間に空気層70が形成される形で配設された色度調整用部材60を備え、色度調整用部材60が、封止部50の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子と同一色の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料の成形品により構成されている点が相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の発光装置1では、実施形態1と同様に、LEDチップ10として、青色光を放射するGaN系青色LEDチップを用い、封止部50における第1の蛍光体粒子として、黄色蛍光体粒子を用いているので、色度調整用部材60における第2の蛍光体粒子として、黄色蛍光体粒子を用いている。なお、第1の蛍光体粒子と第2の蛍光体粒子とは同一材料の黄色蛍光体粒子でもよいし、異種材料の黄色蛍光体粒子でもよい。
しかして、本実施形態の発光装置1では、光学部材40の出射面から出射した混色光が色度調整用部材60で色度調整されて出射されることとなるので、製造時に、あらかじめ第2の蛍光体粒子の濃度の異なる複数種の色度調整用部材60を用意しておき、光学部材40から出射される混色光の色度と目標とする混色光との色度のずれに応じて適宜濃度の色度調整用部材60を採用することにより、発光装置1ごとの色度のばらつきを低減できる。なお、本実施形態の発光装置1では、色度調整用部材60における黄色蛍光体粒子の濃度が封止部50における黄色蛍光体粒子の濃度に比べて低濃度なので、比較例として封止部50に黄色蛍光体粒子を分散させずに色度調整用部材60のみに黄色蛍光体粒子を分散させてなる発光装置に比べて、黄色蛍光体粒子の温度上昇を抑制することができる。
(実施形態3)
図3に示す本実施形態の発光装置1の基本構成は実施形態1と略同じであって、光学部材40の透光性材料として、LEDチップ10よりも長波長かつ封止部50の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料を用いている点などが相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の発光装置1では、LEDチップ10として、青色光を放射するGaN系青色LEDチップを用い、封止部50における第1の蛍光体粒子として、LEDチップ10から放射された青色光によって励起されて赤色光を放射する赤色蛍光体粒子を用い、光学部材40における第2の蛍光体粒子として、LEDチップ10から放射された青色光によって励起されて緑色光を放射する緑色蛍光体粒子を用いており、LEDチップ10から放射され封止部50および光学部材40を透過した青色光と、封止部50の赤色蛍光体粒子から放射され光学部材40を透過した赤色光と、光学部材40の緑色蛍光体粒子から放射された緑色光との混色光からなる白色光を得ることができる。
しかして、本実施形態の発光装置1では、実施形態1のようにLEDチップ10と1種類の蛍光体粒子との組み合わせにより所望の混色光である白色光を得る場合に比べて、演色性の高い白色光を得ることが可能となり、しかも、発光色の異なる赤色蛍光体粒子および緑色蛍光体粒子のうち発光ピーク波長が低波長側にある緑色蛍光体粒子から放射された緑色光が、発光ピーク波長が長波長側にある赤色蛍光体粒子に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。
(実施形態4)
本実施形態の発光装置1の基本構成は実施形態1と略同じであって、図4に示すように、封止部50に密着している光学部材40(以下、第1の光学部材40と称す)を囲む形で実装基板20の上記実装面側に配設されたドーム状の第2の光学部材80と、LEDチップ10よりも長波長かつ封止部50の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した封止樹脂により形成され第1の光学部材40と第2の光学部材80との間の空間に充実された色変換部90とを備えている点が相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
上述の第2の光学部材80は、第1の光学部材40と同様に、透光性材料(例えば、シリコーン樹脂など)の成形品であってドーム状に形成されている。ここにおいて、第2の光学部材80は、第1の光学部材40との間の距離が一定となるようなドーム状で且つ肉厚が一様となるように形成されている。なお、第2の光学部材80は、実装基板20側の端縁(開口部の周縁)を実装基板20に対して、例えば接着剤(例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)を用いて固着すればよい。
また、色変換部90の材料として用いる封止樹脂は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などでもよい。
本実施形態の発光装置1では、LEDチップ10として、青色光を放射するGaN系青色LEDチップを用い、封止部50における第1の蛍光体粒子として、LEDチップ10から放射された青色光によって励起されて赤色光を放射する赤色蛍光体粒子を用い、色変換部90における第2の蛍光体粒子として、LEDチップ10から放射された青色光によって励起されて緑色光を放射する緑色蛍光体粒子を用いており、LEDチップ10から放射され封止部50および第1の光学部材40および色変換部90および第2の光学部材80を透過した青色光と、封止部50の赤色蛍光体粒子から放射され第1の光学部材40および色変換部90および第2の光学部材80を透過した赤色光と、色変換部90の緑色蛍光体粒子から放射され第2の光学部材80を透過した緑色光との混色光からなる白色光を得ることができる。
ところで、本実施形態の発光装置1の製造にあたっては、例えば、実施形態1にて説明した製造方法と同様の工程を経ることで、ゲル状の封止部50を形成するのと同時に第1の光学部材40を実装基板20に固着した後、第2の蛍光体粒子を分散した封止樹脂を第2の光学部材80の内側に注入してから第2の光学部材80を第1の光学部材40および実装基板20に対し位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより色変換部90を形成するのと同時に第2の光学部材80を実装基板20に固着すればよい。
しかして、本実施形態の発光装置1では、実施形態1のようにLEDチップ10と1種類の蛍光体粒子との組み合わせにより所望の混色光である白色光を得る場合に比べて、演色性の高い白色光を得ることが可能となり、しかも、発光色の異なる赤色蛍光体粒子および緑色蛍光体粒子のうち発光ピーク波長が低波長側にある緑色蛍光体粒子から放射された緑色光が、発光ピーク波長が長波長側にある赤色蛍光体粒子に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。なお、本実施形態の発光装置1では、実装基板20に第2の光学部材80を位置決めする位置決め用の凹部や凸部などを設けて第2の光学部材80の位置精度を高めることで、色度のばらつきや色むらをさらに抑制することができる。
(実施形態5)
本実施形態の発光装置1の基本構成は実施形態1と略同じであって、図5に示すように、封止部50に密着している光学部材40(以下、第1の光学部材40と称す)の光出射面との間に空気層70が形成される形で配設されたドーム状の第2の光学部材80を備え、第2の光学部材80が、LEDチップ10よりも長波長かつ封止部50の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料の成形品により構成されている点などが相違する。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
上述の第2の光学部材80は、第1の光学部材40との間の距離が一定となるようなドーム状で且つ肉厚が一様となるように形成されている。なお、第2の光学部材80は、実装基板20側の端縁(開口部の周縁)を実装基板20に対して、例えば接着剤(例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)を用いて固着すればよい。
本実施形態の発光装置1では、LEDチップ10として、青色光を放射するGaN系青色LEDチップを用い、封止部50における第1の蛍光体粒子として、LEDチップ10から放射された青色光によって励起されて赤色光を放射する赤色蛍光体粒子を用い、第2の光学部材80における第2の蛍光体粒子として、LEDチップ10から放射された青色光によって励起されて緑色光を放射する緑色蛍光体粒子を用いており、LEDチップ10から放射され封止部50および第1の光学部材40および空気層70および第2の光学部材80を透過した青色光と、封止部50の赤色蛍光体粒子から放射され第1の光学部材40および空気層70および第2の光学部材80を透過した赤色光と、第2の光学部材80の緑色蛍光体粒子から放射された緑色光との混色光からなる白色光を得ることができる。
しかして、本実施形態の発光装置1では、実施形態1のようにLEDチップ10と1種類の蛍光体粒子との組み合わせにより所望の混色光である白色光を得る場合に比べて、演色性の高い白色光を得ることが可能となり、しかも、発光色の異なる赤色蛍光体粒子および緑色蛍光体粒子のうち発光ピーク波長が低波長側にある緑色蛍光体粒子から放射された緑色光が、発光ピーク波長が長波長側にある赤色蛍光体粒子に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。なお、本実施形態の発光装置1では、実装基板20に第2の光学部材80を位置決めする位置決め用の凹部や凸部などを設けて第2の光学部材80の位置精度を高めることで、色度のばらつきや色むらをさらに抑制することができる。
また、本実施形態の発光装置1では、第2の光学部材80と第1の光学部材40との間に空気層70が形成されているので、第2の光学部材80の緑色蛍光体粒子から放射された緑色光が封止部50の赤色蛍光体に二次吸収されるのをより確実に抑制することが可能となる。
実施形態1の発光装置の概略断面図である。 実施形態2の発光装置の概略断面図である。 実施形態3の発光装置の概略断面図である。 実施形態4の発光装置の概略断面図である。 実施形態5の発光装置の概略断面図である。 従来例の発光装置の概略断面図である。
符号の説明
1 発光装置
10 LEDチップ
11 光取り出し面
20 実装基板
40 光学部材(第1の光学部材)
50 封止部
60 色度調整用部材
70 空気層
80 第2の光学部材
90 色変換部

Claims (5)

  1. 可視光を放射するLEDチップと、当該LEDチップが実装された実装基板と、実装基板におけるLEDチップの実装面側において実装基板との間にLEDチップを囲む形で配設されたドーム状の光学部材と、光学部材と実装基板とで囲まれた空間に充実されLEDチップを封止した封止部とを備え、光学部材は、透光性材料の成形品からなり、封止部は、LEDチップから放射される可視光によって励起されてLEDチップとは異なる色の可視光を放射する蛍光体粒子を分散した封止樹脂を光学部材の内側に注入してから光学部材を実装基板に対して位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより形成されてなることを特徴とする発光装置。
  2. 前記光学部材の光出射面との間に空気層が形成される形で配設された色度調整用部材を備え、色度調整用部材は、前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子と同一色の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料の成形品からなることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
  3. 前記光学部材は、前記透光性材料としてLEDチップよりも長波長かつ前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料を用いてなることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
  4. 前記光学部材である第1の光学部材を囲む形で配設されたドーム状の第2の光学部材と、前記LEDチップよりも長波長かつ前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した封止樹脂により形成され第1の光学部材と第2の光学部材との間の空間に充実された色変換部とを備え、色変換部は、第2の蛍光体粒子を分散した封止樹脂を第2の光学部材の内側に注入してから第2の光学部材を第1の光学部材および実装基板に対し位置決めした後に当該封止樹脂を硬化させることにより形成されてなることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
  5. 前記光学部材である第1の光学部材の光出射面との間に空気層が形成される形で配設されたドーム状の第2の光学部材を備え、第2の光学部材は、前記LEDチップよりも長波長かつ前記封止部の蛍光体粒子である第1の蛍光体粒子よりも短波長の可視光を放射する第2の蛍光体粒子を分散した透光性材料の成形品からなることを特徴とする請求項1記載の発光装置。
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