JP2009182086A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光材料から放射された光の取出し効率を向上させること。
【解決手段】発光装置１は、発光素子１３、発光部材１５および透光性層１６を有している。発光部材１５は、発光素子１３の上端および側面を覆っており、マトリクス材料および蛍光材料を含んでいる。透光性層１６は、発光部材１５の外側表面に設けられており、発光部材１６のマトリクス材料より大きい屈折率を有している。また、発光部材１５は、ドーム形状を有している
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置に関するものである。

近年、照明分野などにおいて、発光ダイオードなどの発光素子を有する発光装置の開発が進められている。この発光装置は、発光素子によって発生された光の波長を変換する発光部材を有している。発光部材は、蛍光材料を含んでいる。今後、発光装置において、発光特性のさらなる向上が求められている。
特開２００５−２７２８４２号公報

発光装置における発光特性を向上させるためには、蛍光材料から放射された光の取出し効率を向上させる必要がある。本発明は、発光部材の蛍光材料から放射された光の取出し効率を向上させることを目的とするものである。

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、発光素子、発光部材および透光性層を有している。発光部材は、発光素子の上端および側面を覆っており、マトリクス材料および蛍光材料を含んでいる。透光性層は、発光部材の外側表面に設けられており、マトリクス材料より大きい屈折率を有している。

本発明の一つの態様によれば、発光装置は、発光部材の外側表面に設けられており、マトリクス材料より大きい屈折率を有する透光性層を有している。このような構成により、蛍光材料から放射された光の取出し効率が向上されている。従って、発光装置の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に示されているように、本実施形態の照明装置１００は、複数の発光装置１、基板２およびカバー３を有している。複数の発光装置１は、基板２上に実装されている。

図２および図３に示されているように、発光装置１は、基体１１、サブマウント１２および発光素子１３を有している。発光装置１は、封入層１４、発光部材１５および透光性層１６をさらに有している。空気間隙１９が、封入層１４および発光部材１５の間に設けられている。

基体１１は、金属材料からなる。金属材料の例は、銅（Ｃｕ）である。絶縁層１７が、基体１１上に設けられている。絶縁層１７は、基体１１に固定されている。絶縁層１７は、基体１１に接合されている。導体パターン１８が、絶縁層１７上に形成されている。

サブマウント１２は、基体１１上に設けられており、絶縁材料からなる。絶縁材料の例は、セラミックスである。

発光素子１３は、サブマウント１２上に実装されており、ボンディングワイヤ２０によって導体パターン１８に電気的に接続されている。発光素子１３は、半導体材料からなる発光ダイオード（ＬＥＤ）である。発光素子１３は、活性層を含む複数の半導体層で形成されている。発光素子１３は、駆動電力に応じて第１次光を放射する光源である。第１次光は、ＵＶ波長領域および青色波長領域に含まれるか、または、ＵＶ波長領域および青色波長領域に部分的に重なる。

封入層１４は、発光素子１３の上端および側面に接している。封入層１４は、透光性を有している。封入層１４の“透光性”とは、発光素子１３から放射された光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。封入層１４は、シリコーン樹脂からなる。

発光部材１５は、発光素子１３の上端および側面を覆っている。発光部材１５は、ドーム形状を有している。図３に示されているように、発光部材１５は、マトリクス材料１５−１および蛍光材料１５−２を含んでいる。マトリクス材料１５−１は、透光性を有している。マトリクス材料１５−１に関する“透光性”とは、発光素子１３から放射された光の少なくとも一部が透過することをいう。マトリクス材料は、シリコーン樹脂からなる。蛍光材料１５−２から放射された光は、マトリクス材料１５−１を透過する。蛍光材料１５−２は、マトリクス材料１５−１に埋め込まれている。蛍光材料１５―２は、マトリクス材料１５−１に分散されている。蛍光材料１５−２は、発光素子１３から放射された第１次光によって励起される。

透光性層１６は、発光部材１５の外側表面に設けられている。透光性層１６は、発光部材１５の外側表面にコーティングされている。層１６に関する“透光性”とは、蛍光材料１５−２から放射された光の波長の少なくとも一部が透過することをいう。透光性層１６は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂からなる。

図４に示されているように、蛍光材料１５−２から放射された光の一部Ｌ１５−２は、発光部材１５のマトリクス材料１５−１および透光性層１６の界面２１に入射される。透光性層１６がマトリクス材料１５−１より大きい屈折率を有していることにより、界面２１における出射角β２１は入射角α２１より小さくなる。透光性層１６に入射された光Ｌ１５−２は、透光性層１６の外側表面２２から出射される。光Ｌ１５−２が界面２１において屈折されていることにより、透光性層１６の表面２２における入射角は、臨界角より小さくなっている可能性が高くなっている。従って、表面２２において、光Ｌ１５−２が全反射される可能性が低くなっている。このようにして、発光装置１は、蛍光材料から放射された光Ｌ１５−２の取出し効率が向上されている。発光装置１は、発光特性が向上されている。

本発明の実施形態の照明装置１００を示している。 図１におけるII−II’の縦断面を示している。 発光部材１５および透光性層１６を示している。 図３における符号IVで示された部分の拡大模式図を示している。

符号の説明

１ 発光装置
１１ 基体
１２ サブマウント
１３ 発光素子
１４ 封入層
１５ 発光部材
１６ 透光性層

Claims (4)

1. 発光素子と、
   マトリクス材料および蛍光材料を含んでおり、前記発光素子の上端および側面を覆っている発光部材と、
   前記マトリクス材料より大きい屈折率を有しており、前記発光部材の外側表面に設けられた透光性層と、
   を備えた発光装置。
2. 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。
3. 前記透光性層が、前記発光部材の前記外側表面にコーティングされていることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 前記透光性層が、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂からなることを特徴とする請求項３記載の発光装置。

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