JP2009152525A - 発光装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光部材における発光強度のむらを低減すること。
【解決手段】基体１１、発光素子１２および発光部材１３を有している。基体１１は、上端面 と、上端面から下方に傾斜している光反射面 と を有している。発光素子１２は、基体１１の上端面に実装されている。発光部材１３は、蛍光材料 を含んでおり、発光素子１２を覆っている。発光部材１３は、基体１１に付着されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置および照明装置に関するものである。

発光装置は、例えば発光ダイオードなどの発光そしと、蛍光材料を含んでいる発光部材とを有している。発光装置の発光特性は、蛍光材料による発光特性などによって導き出される。
特開２００７−２４３０５４号公報

近年、例えば照明分野などにおいて、発光装置の発光特性のさらなる向上が求められている。発光装置における発光特性を向上させるためには、蛍光材料による発光特性を向上させる必要がある。具体的には、発光部材の全体における発光むらを低減させる必要がある。

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、基体、発光素子および発光部材を有している。基体は、上端面 と、上端面から下方に傾斜している光反射面 と を有している。発光素子は、上端面に実装されている。発光部材は、蛍光材料 を含んでおり、発光素子を覆っている。発光部材は、基体に付着されている。

本発明の一つの態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置と、複数の発光装置に電気的に接続された定電流回路を有している。

本発明の他の態様によれば、発光装置は、基体、発光素子および発光部材を有している。基体は、傾斜している光反射面 と、光反射面の上端より上方に設けられた実装部 とを有している。発光素子は、実装部に設けられている。発光部材は、蛍光材料 を含んでおり、発光素子を覆っている 。発光部材は、基体に付着されている。

本発明の他の態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置と、複数の発光装置に電気的に接続された定電流回路を有している。

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、上端面から下方に傾斜している光反射面を有する基体を含んでいることにより、発光部材の全体における発光むらを低減させることができる。本発明の一つの態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置を有していることにより、発光特性が向上されている。本発明の他の態様によれば、発光装置は、傾斜している光反射面を有している基体を含んでいることにより、発光部材の全体における発光むらが低減されている。本発明の他の態様によれば、照明装置は、上記構成の複数の発光装置を有していることにより、発光特性が向上されている。

以下、本発明の実施形態が図面を参照して説明されている。図１に示されたように、照明装置１００は、基板１０１および複数の発光装置１を有している。図２に示されたように、照明装置１は、複数の発光装置１に電気的に接続された定電流回路２を有している。

図３および図４に示されたように、発光装置１は、基体１１、発光素子１２および発光部材１３を有している。基体１１は、上端面１１ｕｓおよび光反射面１１ｒを有している。上端面１１ｕｓの面積は、発光素子１２の実装面の面積と等しい。上端面１１ｕｓは、発光素子１２に電気的に接続される導体パターンを有している。光反射面１１ｒは、上端面１１ｕｓから下方へ傾斜している。本実施形態において、下方とは、仮想のＸＹＺ空間におけるＺ軸の負方向をいう。図３において、ＸＹＺ座標は、直交座標である。発光装置１は、仮想のＸＹ平面に実装されている。光反射面１１ｒの形状の例は、図３に示されたように、円錐の側面の一部分を構成する形状である。光反射面１１ｒの形状の他の例は、ドーム形状である。ドーム形状は、発光部材１３の形状に対応している。光反射面１１ｒの形状の他の例は、凹曲面状のものである。
光反射面１１ｒの“傾斜”とは、図５に示されたように、光反射面１１ｒが、複数の微小段差１１ｓからなる構成も含んでいる。複数の微小段差１１ｓの間の面（図１において矢印にて示された面）は傾斜している。

発光素子１２は、フリップチップ接続によって、基体１１の上端面１１ｕｓに実装されている。発光素子１２は、半導体材料からなる発光ダイオードである。発光素子１２は、青色の波長または紫外の波長を有する第１の光を放射する。

発光部材１３は、第２の光を放射する。発光部材１３は、透光性のベース材料および蛍光材料を含んでいる。ベース材料の透光性とは、発光素子１２から放射された第１の光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。ベース材料は、シリコーン樹脂である。蛍光材料は、発光素子１２から放射された第１の光によって励起される。発光部材１３は、赤色光、緑色光および青色光を放射する。発光装置１は、赤色光、緑色光および青色光からなる白色の混合光を放射する。発光部材１３は、ドーム形状を有している。発光部材１３は、発光素子１２を覆っている。発光部材１３は、基体１１に付着されている。発光部材１３は、基体１１の光反射面１１ｒに付着されている。

発光装置１は、光学部材１４をさらに有している。光学部材１４は、発光素子１２の上面および側面に付着されている。光学部材１４は、透光性を有している。光学部材１４の透光性とは、発光素子１２から放射された第１の光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。光学部材１４は、樹脂材料またはガラスからなる。樹脂材料の例は、シリコーン樹脂である。光学部材１４は、ドーム形状を有している。空気層１５が、光学部材１４および発光部材１３の間に設けられている。発光装置１は、空気層１５を有していることにより、発光特性について向上されている。

発光装置１は、金属材料からなる放熱部材１６をさらに有している。放熱部材１６は、基体１１の下面に設けられている。発光装置１は、放熱部材１６を有していることにより、発光素子１２によって発生された熱の放散特性について向上されている。

発光装置１の発光の構造が、図６を参照して説明されている。発光素子１２から下方へ放射された光１２Ｌは、傾斜している光反射面１１ｒによって、発光部材１３の下部へ反射される。発光装置１は、傾斜している光反射面１１ｒを有していることにより、発光部材１３の全体において、発光強度のむらが低減されている。

発光装置１の他の実施形態が、図７を参照して説明されている。発光装置１は、基体１１、発光素子１２および発光部材１３を有している。発光装置１は、光学部材１４および放熱部材１６をさらに有している。本実施形態において、図４に示された発光装置１と異なる点は、基体１１の構造である。本実施形態において、他の構成は、図４に示された発光装置１と同様である。基体１１は、傾斜している光反射面１１ｒを有している。基体１１は、光反射面１１ｒの上端１１ｒｔより上方に設けられた実装部１１ｍを有している。上方とは、仮想のＺ軸の正方向である。基体１１は、上方に突出している。実装部１１ｍの面積は、発光素子１２の実装面の面積と等しい。発光素子１２は、基体１１の実装部１１ｍに設けられている。発光装置１は、実装部１１ｍを有していることにより、発光部材１３において、発光素子１２から放射された第１の光の強度分布の偏りが低減されている。発光装置１は、発光部材１３の全体において、発光強度のむらが低減されている。

発光装置１の他の実施形態が、図８を参照して説明されている。本実施形態において、図７に示された発光装置１と異なる点は、基体１１の実装部１１ｍの構造である。本実施形態において、他の構成は、図７に示された発光装置１と同様である。基体１１の実装部１１ｍは、発光素子１２の複数の電極に対応する複数の接続構造１１ｃの上端１１ｃｔである。複数の接続構造１１ｃは、導電材料からなる。発光素子１２の複数の電極は、複数の接続構造１１ｃに電気的に接続されている。発光装置１は、複数の接続構造１１ｃを有していることにより、発光部材１３において、発光素子１２から放射された第１の光の強度分布の偏りが低減されている。発光素子１２は、光反射面１１ｒの上端１１ｒｔの直上に設けられている。図９に示されたように、発光素子１２から下方に放射された光１２Ｌは、光反射面１１ｒによって発光部材１３の下部へ反射される。発光装置１は、発光部材１３の全体において、発光強度のむらが低減されている。

図１０に示されているように、本発明の他の実施形態における複数の接続構造１１ｃの各々は、傾斜している内側表面１１ｃ−１を有している。接続構造１１ｃの内側表面１１ｃ−１は、上方へ広がるように傾斜している。図１０において、内側表面１１ｃ−１は、仮想のｚ軸の正方向へ広がるように傾斜している。対向している複数の内側表面１１ｃ−１の距離は、上側ほど大きくなっている。発光装置１は、このような構成によって、発光素子１２から下方へ放射された光の減衰に関して低減されている。従って、発光装置１は、発光特性に関して向上されている。

接続構造１１ｃの内側表面１１ｃ−１は、曲面形状を有している。このような構成によって、発光素子１２から下方へ放射された光の反射むらが低減されている。従って、発光装置１は、格好特性に関して改善されている。

接続構造１１ｃは、無機材料からなる。無機材料の例は、セラミックスである。接続構造１１ｃの内側表面１１ｃ−１の形状は、ブラスト処理によって形成される。発光装置１は、ブラスト処理によって、内側表面１１ｃ−１の成形精度に関して向上されている。発光装置１は、ブラスト処理によって、内側表面１１ｃ−１による光反射のむらに関して改善されている。

本発明の実施形態の照明装置を示す分解図である。 図１に示された照明装置の回路構成を示す。 図１に示された発光装置１の構成を示す分解図である。 図３に示された発光装置１の断面図である。 光反射面に関する説明図である。 図３に示された発光装置１における発光構造を示す。 他の実施形態の発光装置１を示す断面図である。 他の実施形態の発光装置１を示す断面図である。 図８に示された発光装置１を説明する図である。 本発明の他の実施形態の構成を示している。

符号の説明

１００ 照明装置
１０１ 基板
１ 発光装置
１１ 基体
１２ 発光素子
１３ 発光部材
１６ 放熱部材

Claims (11)

1. 上端面 と、前記上端面から下方に傾斜している光反射面 と を有している基体 と、
   前記上端面に実装された発光素子 と、
   蛍光材料 を含んでおり、前記発光素子を覆っており 、前記基体に付着された発光部材 と、
   を備えた発光装置 。
2. 前記上端面の面積が、前記発光素子の実装面の面積に等しいことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記発光部材が、ドーム形状を有していることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
4. 複数の発光装置と、
   前記複数の発光装置に電気的に接続された定電流回路とを備えており、
   前記複数の発光装置が、
   上端面 と、前記上端面から下方に傾斜している光反射面 と を有している基体 と、
   前記上端面に実装された発光素子 と、
   蛍光材料 を含んでおり、前記発光素子を覆っており 、前記基体に付着された発光部材 と、
   を備えた照明装置。
5. 傾斜している光反射面 と、前記光反射面の上端より上方に設けられた実装部 とを有している基体 と、
   前記実装部に設けられた発光素子 と、
   蛍光材料 を含んでおり、前記発光素子を覆っており 、前記基体に付着された発光部材 と、
   を備えた発光装置 。
6. 前記実装部の面積が、前記発光素子の実装面の面積に等しいことを特徴とする請求項５記載の発光装置。
7. 前記実装部が、前記発光素子の複数の電極に対応する複数の接続構造の上端であることを特徴とする請求項５記載の発光装置。
8. 前記複数の接続構造の各々が、上方へ広がるように傾斜している内側表面を有していることを特徴とする請求項７記載の発光装置。
9. 前記内側表面が曲面であることを特徴とする請求項８記載の発光装置。
10. 前記発光素子が、前記光反射面の上端の直上に設けられていることを特徴とする請求項７記載の発光装置。
11. 複数の発光装置と、
    前記複数の発光装置に電気的に接続された定電流回路とを備えており、
    前記複数の発光装置が、
    傾斜している光反射面 と、前記光反射面の上端より上方に設けられた実装部 とを有している基体 と、
    前記実装部に設けられた発光素子 と、
    蛍光材料 を含んでおり、前記発光素子を覆っており 、前記基体に付着された発光部材 と、
    を備えた照明装置。

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