JP2008159707A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性を向上でき、かつ、発光色の異なる２種類の蛍光体のうち低波長側に発光ピーク波長を有する蛍光体から放射された可視光が長波長側に発光ピーク波長を有する蛍光体に吸収されるのを抑制することが可能な発光装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤチップ１０が実装された実装基板２０と、ＬＥＤチップ１０から放射される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（第１の蛍光体）および透光性材料により形成されたシート状の第１色変換部６１と、ＬＥＤチップ１０から放射される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（第２の蛍光体）を含有した第２色変換部６２とを有し、第１色変換部６１が、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１側に積層され、第２色変換部６２が、第１色変換部６１におけるＬＥＤチップ１０側とは反対側に積層されている。
【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’が実装された実装基板２０’と、ＬＥＤチップ１０’に重ねて配置された凸レンズ状の光学部材（光取出し増大部）１４０’と、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’の発光色とは異なる色の可視光を放射する蛍光体および透光性材料（例えば、シリコーン樹脂など）により形成され光学部材１４０’を覆うように実装基板２０’に気密的に封着されたドーム状の色変換部材（波長変換部材）１６０’とを備えた発光装置１’が提案されている。ここで、実装基板２０’は、ＬＥＤチップ１０’および光学部材１４０’の一部を収納する収納凹所２０ａ’が一表面に設けられており、収納凹所２０ａ’内でＬＥＤチップ１０’がフリップチップ実装されている。また、図６に示した構成の発光装置１’は、実装基板２０’の収納凹所２０ａ’に収納されたＬＥＤチップ１０’を封止した封止樹脂からなる封止部５０’を備えている。
特開２００５−１５８９４９号公報

ところで、図６に示した構成の発光装置１’では、点灯時に、ＬＥＤチップ１０’だけでなく色変換部材１６０’の蛍光体も発熱するが、色変換部材１６０’の大部分が空気と接しているので、色変換部材１６０’の熱が放熱されにくく、色変換部材１６０’の熱劣化が懸念されている。また、色変換部材１６０’における蛍光体として赤色蛍光体と緑色蛍光体とを用いた場合、緑色蛍光体から放射された緑色光の一部が赤色蛍光体に二次吸収されてしまう。

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、放熱性を向上でき、かつ、発光色の異なる２種類の蛍光体のうち低波長側に発光ピーク波長を有する蛍光体から放射された可視光が長波長側に発光ピーク波長を有する蛍光体に吸収されるのを抑制することが可能な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でＬＥＤチップを封止した封止樹脂からなる封止部とを備えた発光装置であって、ＬＥＤチップから放射される可視光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長の可視光を放射する第１の蛍光体および透光性材料により形成されたシート状の第１色変換部と、ＬＥＤチップから放射される可視光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長かつ第１の蛍光体よりも短波長の可視光を放射する第２の蛍光体を含有した第２色変換部とを有し、第１色変換部が、ＬＥＤチップの光取り出し面側に積層され、第２色変換部が、ＬＥＤチップの光取り出し面から放射される可視光の伝搬方向において第１色変換部よりも上流側とならないように配置されてなることを特徴とする。

この発明によれば、ＬＥＤチップから放射される可視光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長の可視光を放射する第１の蛍光体および透光性材料により形成されたシート状の第１色変換部がＬＥＤチップの光取り出し面側に積層されていることにより、第１色変換部の第１の蛍光体で発生した熱を実装基板側へ放熱させることができるので、放熱性を向上でき、しかも、ＬＥＤチップから放射される可視光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長かつ第１の蛍光体よりも短波長の可視光を放射する第２の蛍光体を含有した第２色変換部が、ＬＥＤチップの光取り出し面から放射される可視光の伝搬方向において第１色変換部よりも上流側とならないように配置されていることにより、第１の蛍光体と第２の蛍光体との２種類の蛍光体のうち低波長側に発光ピーク波長を有する第２の蛍光体から放射された可視光が長波長側に発光ピーク波長を有する第１の蛍光体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２の発明は、請求項１の発明において、前記第２色変換部は、前記第２の蛍光体および透光性材料によりシート状に形成され、前記第１色変換部における前記ＬＥＤチップ側とは反対側に積層されてなることを特徴とする。

この発明によれば、前記第２色変換部の前記第２の蛍光体で発生した熱が前記ＬＥＤチップを通して前記実装基板側へ放熱されるので、放熱性が向上する。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記第２色変換部は、前記第１色変換部よりも平面サイズが大きいことを特徴とする。

この発明によれば、前記第２色変換部の平面サイズが前記第１色変換部の平面サイズ以下である場合に比べて、色むらを抑制することができる。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記２色変換部は、前記第２の蛍光体および透光性材料によりシート状に形成され、前記ＬＥＤチップの前記光取り出し面に平行な面内で前記第１色変換部と並ぶ形で前記ＬＥＤチップの前記光取り出し面側に積層されてなることを特徴とする。

この発明によれば、前記第２色変換部の前記第２の蛍光体で発生した熱が前記ＬＥＤチップを通して前記実装基板側へ放熱されるので、放熱性が向上する。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記封止部は、光拡散材が分散されてなることを特徴とする。

この発明によれば、前記封止部から出射される混色光の色むらを抑制することができる。

請求項６の発明は、請求項１の発明において、前記封止部が前記第２色変換部を兼ねていることを特徴とする。

この発明によれば、前記第２の蛍光体で発生した熱を、前記実装基板を通してより効果的に放熱させることができる。

請求項７の発明は、請求項１の発明において、前記光学部材が前記第２色変換部を兼ねていることを特徴とする。

この発明によれば、前記第２の蛍光体で発生した熱を前記封止部および前記実装基板を通してより効果的に放熱させることができる。また、請求項６の発明のように前記封止部に第２の蛍光体を含有させてある場合に比べて、色むらを抑制することが可能となる。

請求項８の発明は、請求項１の発明において、前記第２色変換部は、前記光学部材よりも大きなドーム状に形成され、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てなることを特徴とする。

この発明によれば、前記第２色変換部と前記光学部材との間に空気層が形成されているので、前記第２の蛍光体から放射された可視光が前記第１の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。

請求項９の発明は、請求項２または請求項３または請求項５の発明において、前記第２の蛍光体を含有している媒質の屈折率が前記第１の蛍光体を含有している媒質の屈折率よりも大きいことを特徴とする。

この発明によれば、前記第２の蛍光体から放射された光が前記第１の蛍光体を含有している媒質中へ入射するのを抑制することができる。

請求項１の発明では、放熱性を向上でき、かつ、発光色の異なる第１の蛍光体と第２の蛍光体との２種類の蛍光体のうち低波長側に発光ピーク波長を有する第２蛍光体から放射された可視光が長波長側に発光ピーク波長を有する第１の蛍光体に吸収されるのを抑制することが可能にな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（本実施形態では、青色光）を放射するＬＥＤチップ１０と、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とで囲まれた空間でＬＥＤチップ１０を封止した封止樹脂からなる封止部５０とを備え、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１側に、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よりも長波長の可視光を放射する第１の蛍光体および透光性材料により形成されたシート状の第１色変換部６１が積層され、第１色変換部６２におけるＬＥＤチップ１０側とは反対側に、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よりも長波長かつ第１の蛍光体よりも低波長の可視光を放射する第２の蛍光体および透光性材料により形成された第２色変換部６２が積層されている。

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、第１色変換部６１の第１の蛍光体として、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粒子状の赤色蛍光体を用い、第２色変換部６２の第２の蛍光体として、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粒子状の緑色蛍光体を用いており、ＬＥＤチップ１０から放射され第１色変換部６１および第２色変換部６２および封止部５０を透過した青色光と、第１色変換部６１の赤色蛍光体から放射され第２色変換部６２および封止部５０を透過した赤色光と、第２色変換部６２の緑色蛍光体から放射され封止部５０を透過した緑色光とが光学部材４０の光入射面４０ａへ入射して光学部材４０の光出射面４０ｂから出射されることとなり、演色性の高い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。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。なお、本実施形態では、ＬＥＤチップ１０として、側面からは青色光がほとんど放射されないものを用いている。

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。

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。

本実施形態では、サブマウント部材３０の材料として熱伝導率が比較的高く且つ絶縁性を有するＡｌＮを採用しているが、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の周囲に可視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や赤色蛍光体や緑色蛍光体から放射された可視光が配線基板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、シリコーン樹脂を用いているが、シリコーン樹脂に限らず、例えば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、封止部５０の材料がエポキシ樹脂の場合には、光学部材４０もエポキシ樹脂により形成することが好ましい。

第１色変換部６１は、シリコーン樹脂のような透光性材料と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粒子状の赤色蛍光体とを混合した混合物の成形品により構成されており、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１側に接着剤（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）により固着することで積層されているが、必ずしも接着剤を用いる必要はない。これに対して、第２色変換部６２は、シリコーン樹脂のような透光性材料と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粒子状の緑色蛍光体とを混合した混合物の成形品により構成されており、第１色変換部６１におけるＬＥＤチップ１０側とは反対側に接着剤（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）により固着することで積層されているが、必ずしも接着剤を用いる必要はない。なお、第１色変換部６１および第２色変換部６２の材料として用いる透光性材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂、ガラス、有機成分と無機成分とがｎｍレベルもしくは分子レベルで混合、結合した有機・無機ハイブリッド材料などを採用してもよい。また、第１色変換部６１および第２色変換部６２の周部には、ＬＥＤチップ１０の上記カソード電極とボンディングワイヤ１４との接続部位を露出させる切欠部が形成されている。

以上説明した本実施形態の発光装置１では、ＬＥＤチップ１０から放射される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および透光性材料により形成されたシート状の第１色変換部６１がＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１側に積層されていることにより、第１色変換部６１の赤色蛍光体で発生した熱をＬＥＤチップ１０を通して実装基板２０側へ放熱させることができるので、放熱性を向上でき、しかも、ＬＥＤチップ１０から放射される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を含有した第２色変換部６２が、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１から放射される青色光の伝搬方向において第１色変換部６１よりも上流側とならないように配置されている（本実施形態では、上記伝搬方向において第１色変換部６１の下流側に配置されている）ことにより、赤色蛍光体と緑色蛍光体との２種類の蛍光体のうち低波長側に発光ピーク波長を有する緑色蛍光体から放射された緑色が長波長側に発光ピーク波長を有する赤色蛍光体に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。ここにおいて、本実施形態の発光装置１では、第２色変換部６２が、緑色蛍光体および透光性材料によりシート状に形成され、第１色変換部６１におけるＬＥＤチップ１０側とは反対側に積層されているので、第２色変換部６２の緑色蛍光体で発生した熱がＬＥＤチップ１０を通して実装基板２０側へ放熱されるから、放熱性が向上する。また、本実施形態の発光装置１は、光学部材４０の光出射面４０ｂを球面の一部により構成してあり、光学部材４０と封止部５０とで構成されるレンズ部が半球状の形状となっているので、点光源として利用することができる。

ところで、本実施形態の発光装置１では、第１色変換部６１の平面サイズと第２色変換部６２の平面サイズとを同じに設定してあるが、第２色変換部６２の平面サイズを第１色変換部６１の平面サイズよりも大きくすれば、第２色変換部６２の平面サイズが第１色変換部６１の平面サイズ以下である場合に比べて、色むらを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色変換部６２を第１色変換部６１に積層してあるので、製造時に、あらかじめ第２の蛍光体の濃度が異なる複数種類の第２色変換部６２を用意しておき、第２色変換部６２を第１色変換部６１に積層する前に、第１色変換部６１を通して出射される混色光を検出して当該検出結果に応じて適宜濃度の第２色変換部６２を第１色変換部６１に積層するようにすれば、発光装置１ごとの色ばらつきを低減できる。これに対して、第２色変換部６２と第１色変換部６１とを一体成形するようにしてもよく、この場合には、第２色変換部６２を第１色変換部６１に積層する工程が不要となって製造が容易になるという利点がある。

また、本実施形態の発光装置１では、第２色変換部６２において緑色蛍光体を含有している透光性材料（媒質）の屈折率が第１色変換部６１において赤色蛍光体を含有している透光性材料（媒質）の屈折率よりも大きくなるように、第１色変換部６１および第２色変換部６２それぞれの透光性材料（本実施形態では、シリコーン樹脂）を選定すれば、第２色変換部６２の緑色蛍光体から放射された光が第１色変換部６１中へ入射するのを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、第１色変換部６１と第２色変換部６２とがＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１に平行な面内で並設されている点が相違する。ここにおいて、第２色変換部６２は、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１側に接着剤（例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など）により固着することで積層されているが、必ずしも接着剤を用いる必要はない。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

しかして、本実施形態の発光装置１では、ＬＥＤチップ１０から放射され第１色変換部６１および封止部５０を透過した青色光と、第１色変換部６１の第１の蛍光体である赤色蛍光体から放射され封止部５０を透過した赤色光と、第２色変換部６１の第２の蛍光体である緑色蛍光体から放射され封止部５０を透過した緑色光とが光学部材４０の光入射面４０ａへ入射し光学部材４０の光出射面４０ｂから出射されることとなり、演色性の高い白色光を得ることができる。ここにおいて、本実施形態の発光装置１では、第１色変換部６１と第２色変換部６２とをＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１に平行な面内で並設することにより、第２色変換部６２が、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１から放射される青色光の伝搬方向において第１色変換部６１よりも上流側とならないように配置されており、赤色蛍光体と緑色蛍光体との２種類の蛍光体のうち低波長側に発光ピーク波長を有する緑色蛍光体から放射された緑色が長波長側に発光ピーク波長を有する赤色蛍光体に二次吸収されるのを抑制することが可能となる。また、本実施形態の発光装置１では、第２色変換部６２の緑色蛍光体で発生した熱が、第１色変換部６１を介さずに、ＬＥＤチップ１０を通して実装基板２０側へ放熱されるので、実施形態１に比べて放熱性が向上する。

また、本実施形態の発光装置１では、上述のように第１色変換部６１と第２色変換部６２とがＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１に平行な面内で並設されているが、封止部５０に光拡散材を分散させた構成を採用することにより、封止部５０から出射される混色光の色むらを抑制することができる。なお、光拡散材の材料としては、例えば、封止部５０の材料である封止樹脂とは屈折率の異なる透明なガラスや、Ａｕ，Ａｇなどの金属を採用すればよい。

（実施形態３）
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３に示すように、封止部５０に、ＬＥＤチップ１０から放射される青色光よりも長波長かつ赤色蛍光体（第１の蛍光体）から放射される赤色光よりも短波長の緑色光を放射する粒子状の緑色蛍光体（第２の蛍光体）５１を分散させてあり、封止部５０が第２色変換部６２を兼ねている点が相違する。要するに、本実施形態における封止部５０は、緑色蛍光体５１を分散させた封止樹脂を硬化させることにより形成されている。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。

しかして、本実施形態の発光装置１では、ＬＥＤチップ１０から放射される青色光と第１色変換部６１の赤色蛍光体から放射される赤色光と第２色変換部６２たる封止部５０の緑色蛍光体５１から放射される緑色光との混色光を得ることができるから、演色性の高い白色光を得ることができ、しかも、緑色蛍光体５１を封止部５０に分散させることにより、第２色変換部６２が、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１から放射される青色光の伝搬方向において第１色変換部６１よりも上流側とならないように配置されており（本実施形態では、上記伝搬方向において第１色変換部６１の下流側に配置されており）、緑色蛍光体５１で発生した熱を、実装基板２０を通してより効果的に放熱させることができる。また、本実施形態の発光装置１では、封止部５０において緑色蛍光体を含有している封止樹脂（媒質）の屈折率が第１色変換部６１において赤色蛍光体を含有している透光性材料（媒質）の屈折率よりも大きくなるように、封止樹脂および透光性材料を選定すれば、封止部５０の緑色蛍光体から放射された光が第１色変換部６１中へ入射するのを抑制することができる。

（実施形態４）
図４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が、ＬＥＤチップ１０から放射される青色光よりも長波長かつ第１色変換部６１の赤色蛍光体から放射される赤色光よりも短波長の緑色光を放射する粒子状の緑色蛍光体および透光性材料により形成され、第２色変換部６２を兼ねている点が相違する。ここで、本実施形態における光学部材４０は、シリコーンのような透光性材料と緑色蛍光体とを混合した混合物の成形品により構成されている（要するに、光学部材４０は、粒子状の緑色蛍光体が分散されている）。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から放射される青色光と、色変換層６０の第１の蛍光体である赤色蛍光体から放射される赤色光と、光学部材４０の第２の蛍光体である緑色蛍光体から放射される緑色光との混色光を得ることができるから、演色性の高い白色光を得ることができる。

ここにおいて、本実施形態の発光装置１では、第２色変換部６２が、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１から放射される青色光の伝搬方向において第１色変換部６１よりも上流側とならないように配置されており（本実施形態では、上記伝搬方向において第１色変換部６１の下流側に配置されており）、発光色の異なる赤色蛍光体および緑色蛍光体のうち発光ピーク波長が低波長側にある緑色蛍光体から放射された光が、発光ピーク波長が長波長側にある赤色蛍光体に二次吸収されるのを抑制することが可能となり、光取り出し効率の向上を図れ、また、図３に示した実施形態３の発光装置１のように封止部５０に緑色蛍光体５１を分散させてある場合に比べて、色むらを抑制することが可能となる。

（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、色変換部６２が、光学部材４０よりも大きなドーム状に形成され、光学部材４０の光出射面との間に空気層８０が形成される形で配設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。

ここで、本実施形態における第２色変換部６２は、内面６２ａが光学部材４０の光出射面４０ｂに沿った形状に形成されている。したがって、光学部材４０の光出射面４０ｂの位置によらず法線方向における光出射面４０ｂと第２色変換部６２の内面６２ａとの間の距離が略一定値となっている。なお、第２色変換部６２は、位置によらず外面６２ｂの法線方向に沿った肉厚が一様となるように成形されている。また、第２色変換部６２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。

しかして、本実施形態の発光装置１では、第２色変換部６２が、ＬＥＤチップ１０の光取り出し面１１から放射される青色光の伝搬方向において第１色変換部６１よりも上流側とならないように配置されており（本実施形態では、上記伝搬方向において第１色変換部６１の下流側に配置されており）、第２色変換部６２と光学部材４０との間に空気層８０が形成されているので、第２色変換部６２の緑色蛍光体から放射された緑色光が第１色変換部６１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
５０ 封止部
６１ 第１色変換部
６２ 第２色変換部
８０ 空気層

Claims (9)

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でＬＥＤチップを封止した封止樹脂からなる封止部とを備えた発光装置であって、ＬＥＤチップから放射される可視光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長の可視光を放射する第１の蛍光体および透光性材料により形成されたシート状の第１色変換部と、ＬＥＤチップから放射される可視光によって励起されてＬＥＤチップよりも長波長かつ第１の蛍光体よりも短波長の可視光を放射する第２の蛍光体を含有した第２色変換部とを有し、第１色変換部が、ＬＥＤチップの光取り出し面側に積層され、第２色変換部が、ＬＥＤチップの光取り出し面から放射される可視光の伝搬方向において第１色変換部よりも上流側とならないように配置されてなることを特徴とする発光装置。
2. 前記第２色変換部は、前記第２の蛍光体および透光性材料によりシート状に形成され、前記第１色変換部における前記ＬＥＤチップ側とは反対側に積層されてなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記第２色変換部は、前記第１色変換部よりも平面サイズが大きいことを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 前記２色変換部は、前記第２の蛍光体および透光性材料によりシート状に形成され、前記ＬＥＤチップの前記光取り出し面に平行な面内で前記第１色変換部と並ぶ形で前記ＬＥＤチップの前記光取り出し面側に積層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. 前記封止部は、光拡散材が分散されてなることを特徴とする請求項４記載の発光装置。
6. 前記封止部が前記第２色変換部を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
7. 前記光学部材が前記第２色変換部を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
8. 前記第２色変換部は、前記光学部材よりも大きなドーム状に形成され、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てなることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
9. 前記第２の蛍光体を含有している媒質の屈折率が前記第１の蛍光体を含有している媒質の屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項２または請求項３または請求項５記載の発光装置。

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