JP2013038353A

JP2013038353A - Light-emitting module

Info

Publication number: JP2013038353A
Application number: JP2011175538A
Authority: JP
Inventors: Wataru Goto; 渉後藤; Kazuhiro Ito; 和弘伊藤; Akihiro Nomura; 明宏野村
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2013-02-21

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve light extraction efficiency in a light-emitting module using a phosphor which is excited by ultraviolet rays or short wavelength visible light to emit light.SOLUTION: A light-emitting module 10 is formed by separating a mold member 30 encapsulating a light-emitting element 14 which emits ultraviolet rays or short wavelength visible light, into a high diffusion layer 30A having mixed therein a phosphor 25a, etc. which respectively are excited by ultraviolet rays or short wavelength visible light to emit visible light in various colors and a low diffusion layer 40A whose light diffusion degree is lower than that of the high diffusion layer 30A. Part of the phosphor 25a, etc. dispersed inside the mold member 30 behaves as light diffusion particles, so that phosphor light is reflected from the phosphor 25a, getting scattered inside the mold member. Furthermore, since a difference in refractive index between the mold member 30 and atmospheric air 50 is large, total reflection occurs in their boundary. For these reasons, not all light is emitted to the outside of the mold member 30, resulting in losses of light. In the light-emitting module 10, however, the light which would have otherwise been lost can now be efficiently extracted out of the mold member.

Description

本発明は、蛍光体を用いた発光モジュールに関し、詳細には、紫外線又は短波長可視光で励起され発光する蛍光体を用いた発光モジュールに関する。 The present invention relates to a light emitting module using a phosphor, and more particularly to a light emitting module using a phosphor that emits light when excited by ultraviolet light or short wavelength visible light.

近年、紫外線又は短波長可視光を発光するＩｎＧａＮ系の化合物半導体からなる発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子上に、液状又はゲル状のバインダー材に紫外線又は短波長可視光によって励起されて青，黄等の色の光をそれぞれ発光する蛍光体を混入した蛍光体含有樹脂をモールドして形成された発光モジュールが知られている（特許文献１及び２参照）。係る発光モジュールでは、発光素子が発する紫外線又は短波長可視光によって蛍光体含有樹脂内に分散する各蛍光体が励起されて発光し、モールドされた蛍光体含有樹脂全体が演色性の高い白色光又は他の色の光を出力する。 In recent years, on a light emitting element such as a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD) made of an InGaN compound semiconductor that emits ultraviolet light or short wavelength visible light, ultraviolet or short wavelength visible light is applied to a liquid or gel binder material. There is known a light emitting module formed by molding a phosphor-containing resin mixed with phosphors that emit light of colors such as blue and yellow when excited by the above (see Patent Documents 1 and 2). In such a light emitting module, each phosphor dispersed in the phosphor-containing resin is excited by ultraviolet rays or short-wavelength visible light emitted from the light emitting element to emit light, and the entire molded phosphor-containing resin has high color rendering white light or Outputs light of other colors.

特開２００９−３８３４８号公報（段落番号００２１〜００３８、図１）JP 2009-38348 A (paragraph numbers 0021 to 0038, FIG. 1) 国際公開第ＷＯ２０１０／１５０４５９号（段落番号００２１〜００４０、図１）International Publication No. WO2010 / 150459 (paragraph numbers 0021 to 0040, FIG. 1)

しかし、上記の蛍光体粒子はモールドされた蛍光体含有樹脂全体に分散しているため、ある蛍光体からの発光が他の蛍光体によって樹脂内に反射されて散乱し、蛍光体含有樹脂の外へ出射されないので、その分発光効率が低く、発光モジュールにおける光の取り出し効率が悪いという問題があった。 However, since the above phosphor particles are dispersed throughout the molded phosphor-containing resin, the light emitted from one phosphor is reflected and scattered by the other phosphor in the resin, and the outside of the phosphor-containing resin. In other words, the light emission efficiency is low, and the light extraction efficiency of the light emitting module is poor.

本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、紫外線又は短波長可視光で励起され発光する蛍光体を用いた発光モジュールにおける光の取り出し効率を向上させ、さらに高出力で発光する発光モジュールを提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art described above, and its purpose is to improve the light extraction efficiency in a light emitting module using a phosphor that is excited by ultraviolet light or short wavelength visible light and emits light. Another object is to provide a light emitting module that emits light at a high output.

前記目的を達成するために、請求項１に係る車両用灯具は、紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、前記発光素子を封止するモールド部材と、前記発光素子が発する紫外線又は短波長可視光によって励起されて青，黄等の色の可視光をそれぞれ発光する蛍光体と、を備えた発光モジュールにおいて、前記モールド部材は、少なくとも前記蛍光体が混入されるとともに前記蛍光体からの光を高拡散させる層と、前記高拡散層よりも光の拡散程度が低い低拡散層と、からなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vehicular lamp according to claim 1 includes a light emitting element that emits ultraviolet light or short wavelength visible light, a mold member that seals the light emitting element, and an ultraviolet light or short wavelength emitted from the light emitting element. And a phosphor that emits visible light of colors such as blue and yellow when excited by visible light. The mold member includes at least the phosphor and light from the phosphor. And a low diffusion layer having a light diffusion level lower than that of the high diffusion layer.

（作用）紫外線又は短波長可視光を発する発光素子によって励起され発光する蛍光体を含有するモールド部材が、高拡散層・低拡散層に分離された。 (Operation) A mold member containing a phosphor that emits light by being excited by a light emitting element that emits ultraviolet light or short wavelength visible light is separated into a high diffusion layer and a low diffusion layer.

請求項２では、請求項１に記載の車両用灯具において、前記高拡散層は、前記発光素子を被覆するように形成され、前記低拡散層は、前記高拡散層の屈折率よりも低く大気の屈折率よりも高い屈折率を有する層として、前記高拡散層を被覆するよう形成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicular lamp according to the first aspect, the high diffusion layer is formed so as to cover the light emitting element, and the low diffusion layer is lower in air than the refractive index of the high diffusion layer. The layer having a refractive index higher than the refractive index is formed so as to cover the high diffusion layer.

（作用）発光素子を封止する高拡散層と大気の間に、高拡散層の屈折率よりも低い屈折率を有する低拡散層を一層設けたことで、高拡散層と大気の境界で全反射が生じて光がモールド部材内にこもる（光がモールド部材の外へ出射しない）ことを防ぐことができる。 (Function) A low diffusion layer having a refractive index lower than that of the high diffusion layer is provided between the high diffusion layer sealing the light emitting element and the atmosphere, so that the entire boundary between the high diffusion layer and the atmosphere is provided. It is possible to prevent reflection from occurring and light from being trapped in the mold member (light is not emitted outside the mold member).

また、拡散粒子として振舞いうる蛍光体を多く含有する高拡散層を下層に、蛍光体濃度が高拡散層よりも低い又は蛍光体を含有しない低拡散層を上層に配置したことで、蛍光体からの発光が上層の低拡散層であまり拡散されない状態でモジュールの外へ出射する。 In addition, by arranging a high diffusion layer containing a large amount of phosphor that can behave as diffusion particles in the lower layer, a low diffusion layer having a phosphor concentration lower than that of the high diffusion layer or not containing the phosphor is disposed in the upper layer. Is emitted outside the module in a state where it is not diffused much by the upper low diffusion layer.

さらに、高拡散層の層厚を低拡散層の層厚よりも厚く形成すると、含有蛍光体量が増える分、高拡散層で発光素子及び蛍光体からの光が拡散されて、高拡散層と低拡散層の層厚を１：１形成するよりも横広がりな配光が得られる（発光モジュールの指向性が低くなる）。逆に、低拡散層を高拡散層よりも厚く形成すると、高拡散層での拡散が少ない分、層厚１：１形成よりもさらに指向性を高めることができる。 Furthermore, when the layer thickness of the high diffusion layer is formed to be greater than the layer thickness of the low diffusion layer, the amount of phosphor contained increases, and light from the light emitting element and the phosphor is diffused in the high diffusion layer. A light distribution that is wider than that when the layer thickness of the low diffusion layer is 1: 1 is obtained (the directivity of the light emitting module is lowered). On the contrary, when the low diffusion layer is formed thicker than the high diffusion layer, the directivity can be further improved as compared with the formation of the layer thickness of 1: 1 because the diffusion in the high diffusion layer is small.

請求項３では、請求項２に記載の車両用灯具において、前記高拡散層は、前記蛍光体からの光を拡散させる光散乱粒子が混入されるとともに前記発光素子の屈折率よりも低い屈折率を有する光拡散成分入高屈封止材層として形成されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicular lamp according to the second aspect, the high diffusion layer is mixed with light scattering particles that diffuse light from the phosphor and has a refractive index lower than that of the light emitting element. It is characterized by being formed as a light diffusing component-containing high bending sealant layer having

（作用）光源である発光素子付近を覆う高拡散層に、例えばシリカ，アルミナ，ジルコニア，酸化チタン等の白色微粉末を光散乱粒子として混入したことで、光散乱粒子によって発光素子からの光が高拡散層全体に拡散され、該高拡散層に分散する蛍光体が均一に発光する。 (Function) By mixing white fine powder such as silica, alumina, zirconia, titanium oxide or the like as light scattering particles in the high diffusion layer covering the vicinity of the light emitting element as a light source, light from the light emitting element is caused by the light scattering particles. The phosphor diffused throughout the high diffusion layer and dispersed in the high diffusion layer emits light uniformly.

請求項４では、請求項１に記載の車両用灯具において、前記低拡散層は、前記蛍光体が前記高拡散層よりも低濃度に混入されるとともに前記発光素子を被覆するように形成され、前記高拡散層は、前記低拡散層を被覆するように形成され、前記低拡散層は前記高拡散層よりも高い屈折率に形成されたことを特徴とする。 In Claim 4, In the vehicle lamp according to Claim 1, the low diffusion layer is formed so that the phosphor is mixed in a lower concentration than the high diffusion layer and covers the light emitting element. The high diffusion layer is formed so as to cover the low diffusion layer, and the low diffusion layer is formed to have a higher refractive index than the high diffusion layer.

（作用）発光素子を被覆する低拡散層と大気の間に、低拡散層の屈折率よりも低い屈折率を有する高拡散層を一層設けたことで、低拡散層と大気の境界で全反射が生じて光がモールド部材内にこもるのを防げる。 (Function) Total reflection at the boundary between the low diffusion layer and the atmosphere by providing one high diffusion layer having a refractive index lower than that of the low diffusion layer between the low diffusion layer covering the light emitting element and the atmosphere. This prevents light from being trapped in the mold member.

また、低拡散層を下層に、蛍光体を多く含有する高拡散層を上層に配置することで、上層の高拡散層で光が拡散されて、指向性が緩和された状態でモジュールの外へ出射する。 Also, by placing the low diffusion layer in the lower layer and the high diffusion layer containing a large amount of phosphor in the upper layer, the light is diffused in the upper high diffusion layer, and the directivity is relaxed, and the module is moved out of the module. Exit.

さらに、低拡散層を高拡散層よりも厚く形成すると、含有蛍光体量が減る分、高拡散層で光が拡散されなくなって、高拡散層と低拡散層の層厚を１：１形成するよりも発光モジュールの指向性が高まり、逆に、高拡散層を低拡散層よりも厚く形成すると、層厚１：１形成よりもさらに発光モジュールの指向性が低くなる。 Further, when the low diffusion layer is formed thicker than the high diffusion layer, light is not diffused by the high diffusion layer as the amount of phosphor contained is reduced, and the layer thickness of the high diffusion layer and the low diffusion layer is 1: 1. On the contrary, if the high diffusion layer is formed thicker than the low diffusion layer, the directivity of the light emitting module is further lowered than the formation of the layer thickness of 1: 1.

請求項５では、請求項１に記載の車両用灯具において、前記高拡散層と前記低拡散層が交互に積層して形成されたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicular lamp according to the first aspect, the high diffusion layer and the low diffusion layer are alternately laminated.

（作用）蛍光体を含有する高拡散層と、蛍光体濃度が高拡散層よりも低い又は蛍光体を含有しない低拡散層とをサンドイッチ構造とすることで、蛍光体が多量に分散した高拡散層の体積が減る分、モールド部材全体に蛍光体が分散した従来の発光モジュールに比べて光拡散粒子として振舞う蛍光体の量も減るので、蛍光体での反射が原因でモールド部材内を散乱していた損失光も減少する。 (Function) A high diffusion layer in which a large amount of phosphor is dispersed by adopting a sandwich structure of a high diffusion layer containing phosphor and a low diffusion layer whose phosphor concentration is lower than that of the high diffusion layer or not containing phosphor. As the volume of the layer is reduced, the amount of phosphor that behaves as a light diffusing particle is also reduced compared to a conventional light emitting module in which the phosphor is dispersed throughout the mold member, so that the inside of the mold member is scattered due to reflection on the phosphor. The loss of light that was lost is also reduced.

また、従来、近紫外線又は短波長可視光を波長変換して青、黄、赤、緑色等の可視光を発光する種々の蛍光体を多色混合した発光モジュールを形成する場合、各色ごとに蛍光体粒子の比重が違うことから、モールド部材内で各蛍光体が均等に分布せず、点灯させると発光モジュール正面と側面で色味が異なる等、意図しない偏った発光となることがあり、色味のコントロールが難しかった。しかし本願発明では、高拡散層と低拡散層とを積層構造とすることで、例えば第１高拡散層には青色発光する蛍光体、第２高拡散層には黄色発光する蛍光体というように各高拡散層に含有する蛍光体の種類を変える、或いは、各高拡散層ごとに厚みや蛍光体濃度を変えることができるので、各層の構成を変更することで色味を調整することができる。 Conventionally, when a light emitting module in which various phosphors that emit visible light such as blue, yellow, red, and green are converted by wavelength conversion of near-ultraviolet light or short-wavelength visible light is formed, fluorescence is emitted for each color. Since the specific gravity of the body particles is different, the phosphors are not evenly distributed in the mold member, and when lit, the light emission module front and side may have different colors, etc. It was difficult to control the taste. However, in the present invention, the high diffusion layer and the low diffusion layer are laminated so that, for example, the first high diffusion layer is a phosphor that emits blue light, and the second high diffusion layer is a phosphor that emits yellow light. Since the type of phosphor contained in each high diffusion layer can be changed, or the thickness and phosphor concentration can be changed for each high diffusion layer, the color can be adjusted by changing the configuration of each layer. .

請求項１に係る発明によれば、紫外線又は短波長可視光を発する発光素子によって励起され発光する蛍光体を含有するモールド部材を、高拡散層・低拡散層に分離したことで、従来、モールド部材内に分散した蛍光体の一部が光拡散粒子として振舞って、ある蛍光体からの光が他の蛍光体によって反射されてモールド部材内で散乱することや、樹脂等からなるモールド部材と大気との屈折率の差が大きいために境界で全反射が生じることが原因で、モールド部材の外へ出射されることなく損失光となっていた光を、モールド部材の外へ効率良く取り出すことができるので、さらに高出力の発光モジュールを形成することができる。 According to the first aspect of the present invention, a mold member containing a phosphor that is excited by a light emitting element that emits ultraviolet light or short-wavelength visible light to emit light is separated into a high diffusion layer and a low diffusion layer. Part of the phosphor dispersed in the member behaves as light diffusing particles, and the light from one phosphor is reflected by another phosphor and scattered in the mold member, or the mold member made of resin or the like and the atmosphere Because of the large difference in refractive index between the two and the total reflection at the boundary, the light that was lost without being emitted outside the mold member can be efficiently extracted out of the mold member. As a result, a light emitting module with higher output can be formed.

請求項２に係る発明によれば、モールド部材内の屈折率が、高拡散層、低拡散層、大気と除々に下げられ、各境界で全反射が生じるのを抑制する構成となったため、発光モジュールにおける光取り出し効率が向上する。また、高拡散層を下層に、低拡散層を上層に配置することで、低拡散層厚拡散層の別を持たない従来の発光モジュールよりも高い指向性を有する発光モジュールが得られる。さらに、モールド部材全体に蛍光体が分散した低拡散層厚拡散層の別を持たない従来の発光モジュールでは、モールド部材全体がぼんやりと発光するため、該モジュールを照明器具として用いるには他の配光部材が必要となるが、本願発明では、高拡散層や低拡散層の形状を変更するだけで、発光モジュールの指向性を容易に調整することができる。 According to the invention of claim 2, since the refractive index in the mold member is gradually lowered from the high diffusion layer, the low diffusion layer, and the atmosphere, it is configured to suppress total reflection at each boundary. The light extraction efficiency in the module is improved. Further, by disposing the high diffusion layer in the lower layer and the low diffusion layer in the upper layer, a light emitting module having higher directivity than a conventional light emitting module having no distinction of the low diffusion layer thickness diffusion layer can be obtained. Furthermore, in a conventional light emitting module that does not have a low diffusion layer thickness diffusion layer in which phosphors are dispersed throughout the mold member, the entire mold member emits light gently. Although an optical member is required, in the present invention, the directivity of the light emitting module can be easily adjusted only by changing the shape of the high diffusion layer or the low diffusion layer.

請求項３に係る発明によれば、光拡散成分入高屈封止材層（高拡散層）を通じて発光素子の指向性が解消され、輝度，色度むらのない美しい発光が得られる。また、モールド部材内の屈折率が、発光素子、高拡散層、低拡散層、大気と除々に下げられ、発光素子と高拡散層の境界においても全反射が生じるのを防ぐ構成となったため、発光モジュールにおける光取り出し効率がさらに向上する。 According to the third aspect of the present invention, the directivity of the light emitting element is eliminated through the light diffusion component-containing high bending sealant layer (high diffusion layer), and beautiful light emission without luminance and chromaticity unevenness is obtained. In addition, since the refractive index in the mold member is gradually lowered from the light emitting element, the high diffusion layer, the low diffusion layer, and the atmosphere, it is configured to prevent total reflection from occurring at the boundary between the light emitting element and the high diffusion layer. The light extraction efficiency in the light emitting module is further improved.

請求項４に係る発明によれば、モールド部材内の屈折率が、低拡散層厚拡散層、大気と除々に下げられるので、発光モジュールにおける光取り出し効率が向上する。また、低拡散層を下層に、高拡散層を上層に配置することで、低拡散層厚拡散層の別を持たない従来の発光モジュールよりも低い指向性を有する発光モジュールが得られる。さらに、高拡散層や低拡散層の形状を変更するだけで、発光モジュールの指向性を容易に調整することができるので、配光設計の自由度が高い。 According to the invention of claim 4, since the refractive index in the mold member is gradually lowered to the low diffusion layer thickness diffusion layer and the atmosphere, the light extraction efficiency in the light emitting module is improved. Further, by disposing the low diffusion layer in the lower layer and the high diffusion layer in the upper layer, a light emitting module having directivity lower than that of the conventional light emitting module that does not have the low diffusion layer thickness diffusion layer can be obtained. Furthermore, since the directivity of the light emitting module can be easily adjusted simply by changing the shape of the high diffusion layer and the low diffusion layer, the degree of freedom in light distribution design is high.

請求項５に係る発明によれば、高拡散層と低拡散層を交互に積層する構造とすることで損失光が減り、モールド部材全体に蛍光体が分散した低拡散層厚拡散層の別を持たない従来の発光モジュールよりも光取り出し効率が向上する。また、各層の組み合わせにより、狙いの色度、色温度にすることができるので、多彩な発光バリエーションが実現できる。 According to the invention according to claim 5, the loss light is reduced by adopting a structure in which the high diffusion layer and the low diffusion layer are alternately laminated, and the low diffusion layer thickness diffusion layer in which the phosphor is dispersed throughout the mold member is separated. The light extraction efficiency is improved as compared with a conventional light emitting module that does not have. Also, by combining each layer, the target chromaticity and color temperature can be achieved, so that various light emission variations can be realized.

本発明の第１〜４の実施例に係る発光モジュールの斜視図。The perspective view of the light emitting module which concerns on the 1st-4th Example of this invention. 第１の実施例に係る発光モジュールの構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the light emitting module which concerns on a 1st Example. （ａ）第２の実施例に係る発光モジュールの構成を示す断面図。（ｂ)同実施例の変形例の構成を示す断面図。（ｃ）同実施例の変形例の構成を示す断面図。(A) Sectional drawing which shows the structure of the light emitting module which concerns on a 2nd Example. (B) Sectional drawing which shows the structure of the modification of the Example. (C) Sectional drawing which shows the structure of the modification of the Example. （ａ）第３の実施例に係る発光モジュールの構成を示す断面図。（ｂ)同実施例の変形例の構成を示す断面図。（ｃ）同実施例の変形例の構成を示す断面図。(A) Sectional drawing which shows the structure of the light emitting module which concerns on a 3rd Example. (B) Sectional drawing which shows the structure of the modification of the Example. (C) Sectional drawing which shows the structure of the modification of the Example. （ａ）第４の実施例に係る発光モジュールの構成を示す断面図。（ｂ）同実施例の変形例の構成を示す断面図。(A) Sectional drawing which shows the structure of the light emitting module which concerns on a 4th Example. (B) Sectional drawing which shows the structure of the modification of the Example.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１〜４の実施例に係る発光モジュールの斜視図である。発光モジュール１０Ａ〜１０Ｄは、支持基板１２、発光素子１４、蛍光体２５ａ〜２５ｄ、及び発光素子１４を封止するモールド部材３０を有しており、横長矩形状の支持基板１２上に複数の発光素子１４が直線状に載置され、係る発光素子１４を一体的に被覆するようにモールド部材３０が直線状にポッティングされている。そして、後述するように、発光モジュール１０Ａ〜１０Ｄのモールド部材３０内は、高拡散層と低拡散層に分離されている。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a light emitting module according to first to fourth embodiments of the present invention. The light emitting modules 10 A to 10 D have a support substrate 12, a light emitting element 14, phosphors 25 a to 25 d, and a mold member 30 that seals the light emitting element 14. The element 14 is placed in a straight line, and the mold member 30 is potted in a straight line so as to integrally cover the light emitting element 14. As will be described later, the inside of the mold member 30 of the light emitting modules 10A to 10D is separated into a high diffusion layer and a low diffusion layer.

支持基板１２は、一例として金蒸着によって上面に所定の電極（陽極及び陰極）パターンを形成した長方形プレート状の窒化アルミニウム基板からなる。なお、金属基板、ガラスエポキシ基板等の他の材料によって形成されてもよい。 For example, the support substrate 12 is made of a rectangular plate-shaped aluminum nitride substrate having a predetermined electrode (anode and cathode) pattern formed on the upper surface thereof by gold vapor deposition. In addition, you may form with other materials, such as a metal substrate and a glass epoxy board | substrate.

発光素子１４は、３７０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域にピーク波長を有する紫外線又は短波長可視光を発光するＩｎＧａＮ系の化合物半導体であり、例えば発する光の中心波長が約４００ｎｍの１ｍｍ角ＬＥＤチップを採用している。該チップの表層１４ａはサファイアガラスで構成されており、その屈折率は１．７７となっている。なお、発光素子１４には、例えば紫外線又は短波長可視光を発光するレーザダイオード（ＬＤ）が採用されても良い。なお、発光素子１４は、支持基板１２に銀ペースト等の導電性接着材を用いて固定され、支持基板１２に形成された陽極及び陰極に、Ａｕバンプ、Ａｕワイヤ等で接続されて導通する。 The light-emitting element 14 is an InGaN-based compound semiconductor that emits ultraviolet light or short-wavelength visible light having a peak wavelength in a wavelength range of 370 nm to 420 nm. For example, a 1 mm square LED chip having a center wavelength of emitted light of about 400 nm is adopted. ing. The surface layer 14a of the chip is made of sapphire glass, and its refractive index is 1.77. As the light emitting element 14, for example, a laser diode (LD) that emits ultraviolet light or short wavelength visible light may be employed. The light-emitting element 14 is fixed to the support substrate 12 using a conductive adhesive such as silver paste, and is connected to the anode and the cathode formed on the support substrate 12 by Au bumps, Au wires, or the like and is conducted.

モールド部材３０は、発光素子１４を封止する部材を示す総称であり、主として液状又はゲル状の透明なシリコーン樹脂からなるバインダー材１６からなり、後述する蛍光体２５ａ等の他の物質が混入されうる。以下、他物質の混入のないシリコーン樹脂のみからなる透光性樹脂ペーストのことをバインダー材１６と言う。なお、バインダー材１６は上記に限定されるものではなく、フッ素樹脂等の耐紫外線性能に優れた他の部材が採用されても良い。 The mold member 30 is a generic name for a member that seals the light-emitting element 14, and is mainly composed of a binder material 16 made of a transparent silicone resin in a liquid or gel state, and is mixed with other substances such as a phosphor 25a described later. sell. Hereinafter, a translucent resin paste made of only a silicone resin free from other substances is referred to as a binder material 16. In addition, the binder material 16 is not limited to the above, and other members having excellent ultraviolet resistance performance such as a fluororesin may be employed.

蛍光体２５ａは、近紫外線又は短波長可視光を波長変換して黄色の可視光を発光する蛍光体であって、一例として、ＳｉＯ_２・１．０（Ｃａ_０．５４，Ｓｒ_０．３６，Ｅｕ_０．１）Ｏ・０．１７ＳｒＣｌ_２で表されるものを採用している。なお、上記黄色光が得られ、放射する光のピーク波長が５５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域にあるものであれば上記に限定されない。 The phosphor 25a is a phosphor that emits yellow visible light by converting the wavelength of near-ultraviolet light or short-wavelength visible light. As an example, the phosphor 25a includes SiO ₂ .1.0 (Ca _0.54 , Sr _0.36 , The material represented by Eu _0.1 ) O · 0.17SrCl ₂ is employed. In addition, if the said yellow light is obtained and the peak wavelength of the light to radiate | emits is in the wavelength range of 550 to 600 nm, it will not be limited to the above.

蛍光体２５ｂは、近紫外線又は短波長可視光を波長変換して青色の可視光を発光する蛍光体であって、一例として、（Ｃａ_４．６７Ｍｇ_０．５）（ＰＯ_４）_３Ｃｌ：Ｅｕ_０．０８で表されるものを採用している。なお、上記青色光が得られ、放射する光のピーク波長が４４０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長域にあるものであれば上記に限定されない。 The phosphor 25b is a phosphor that emits blue visible light by wavelength conversion of near-ultraviolet light or short-wavelength visible light. As an example, (Ca _4.67 Mg _0.5 ) (PO ₄ ) ₃ Cl: What is represented by Eu _0.08 is adopted. Note that the present invention is not limited to the above as long as the blue light is obtained and the peak wavelength of the emitted light is in the wavelength range of 440 nm to 500 nm.

蛍光体２５ｃは、近紫外線又は短波長可視光を波長変換して赤色の可視光を発光する蛍光体であって、一例として、（Ｃａ_１−ｘ−ｙＳｒｘ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋ｙ（ここで、ｘは０≦ｘ≦０．９９２、ｙは０．００１≦ｙ≦０．０１５の範囲である）で表されるものを採用している。なお、上記赤色光が得られ、放射する光のピーク波長が６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長域にあるものであれば上記に限定されない。 The phosphor 25c is a phosphor that emits red visible light by converting the wavelength of near-ultraviolet light or short-wavelength visible light. As an example, (Ca ₁ -x-ySrx) AlSiN ₃ : Eu ² + y (here , X is 0 ≦ x ≦ 0.992 and y is in the range of 0.001 ≦ y ≦ 0.015). Note that the present invention is not limited to the above as long as the red light is obtained and the peak wavelength of the emitted light is in the wavelength range of 600 nm to 800 nm.

緑色蛍光体２５ｄは、近紫外線又は短波長可視光を波長変換して緑色の可視光を発光する蛍光体であって、一例として、（Ｂａ_１．４Ｓｒ_０．４５）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ_２＋０．１５で表されるものを採用している。なお、黄色蛍光体２５ａが放射する光のピーク波長と青色蛍光体２５ｂが放射する光のピーク波長との間にピーク波長を有するものであれば上記に限定されない。 The green phosphor 25d is a phosphor that emits green visible light by converting the wavelength of near-ultraviolet light or short-wavelength visible light. As an example, (Ba _1.4 Sr _0.45 ) ₂ SiO ₄ : Eu _{2 is used.} What is represented by +0.15 is adopted. In addition, if it has a peak wavelength between the peak wavelength of the light which the yellow fluorescent substance 25a radiates | emits, and the peak wavelength of the light which the blue fluorescent substance 25b radiates | emits, it will not be limited to the above.

図２は第１の実施例に係る発光モジュール１０Ａの構成を示す断面図である。発光モジュール１０Ａのモールド部材３０は、下層に高拡散層３０Ａ、上層に低拡散層４０Ａが形成されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the light emitting module 10A according to the first embodiment. The mold member 30 of the light emitting module 10A has a high diffusion layer 30A in the lower layer and a low diffusion layer 40A in the upper layer.

高拡散層３０Ａは、発光素子１４上を断面ドーム状に被覆して、発光素子１４を封止する形態となっている。そして、高拡散層３０Ａは、バインダー材１６に、（重量比２：１）で黄色蛍光体２５ａ及び青色蛍光体２５ｂが（１．８ｖｏｌ％）混入されるとともに、高拡散層３０Ａの屈折率を高めるための高屈材３２としてジルコニア微粒子が（３〜１０ｖｏｌ％）混入されており、これによって高拡散層３０Ａの屈折率はバインダー材１６（シリコーン樹脂）の屈折率１．４１以上かつ発光素子１４の表層１４ａ（サファイアガラス）の屈折率１．７７以下に形成されている。また、バインダー材１６には、高拡散層３０Ａの光拡散性を高めるための光散乱粒子３４として、平均粒径０．３〜３μｍに調整したアルミナ微粒子が（３ｖｏｌ％）混入されている。係る高拡散層３０Ａは、特許文献２に示す国際公開第ＷＯ２０１０／１５０４５９号公報に記載の方法で、上記物質（蛍光体２５ａ、蛍光体２５ｂ、高屈材３２及び光散乱粒子３４）を混入したバインダー材１６をミキシングした蛍光体ペーストとして作成され、該ペーストを発光素子１４上にポッティングして硬化させることで形成（幅０．５ｍ〜１０ｍ、頂点高さ０．２５ｍｍ〜５ｍｍ）された、光拡散成分入高屈封止材層である。 The high diffusion layer 30 A is configured to cover the light emitting element 14 by covering the light emitting element 14 in a dome shape in cross section. In the high diffusion layer 30A, the yellow phosphor 25a and the blue phosphor 25b (1.8 vol%) are mixed into the binder material 16 (weight ratio 2: 1), and the refractive index of the high diffusion layer 30A is increased. Zirconia fine particles (3 to 10 vol%) are mixed as the high-bending material 32 to increase the refractive index of the high diffusion layer 30 A so that the refractive index of the binder material 16 (silicone resin) is 1.41 or more and the light-emitting element 14. The surface layer 14a (sapphire glass) has a refractive index of 1.77 or less. The binder material 16 is mixed with alumina fine particles (3 vol%) adjusted to an average particle size of 0.3 to 3 μm as light scattering particles 34 for enhancing the light diffusibility of the high diffusion layer 30A. The high diffusion layer 30A was mixed with the above substances (phosphor 25a, phosphor 25b, highly bent material 32, and light scattering particles 34) by the method described in International Publication No. WO2010 / 150459 shown in Patent Document 2. A light produced by mixing the binder material 16 as a phosphor paste and forming the paste by potting it on the light emitting element 14 and curing it (width 0.5 m to 10 m, apex height 0.25 mm to 5 mm). It is a high-strength encapsulant layer with a diffusion component.

なお、高屈材３２には、後述の低拡散層４０Ａの屈折率以上で発光素子１４の表層１４ａの屈折率以下の他の物質が用いられても良い。また、光散乱粒子３４には、平均粒径０．３〜３μｍ程度であれば、他にシリカ、酸化チタン等が用いられてもよい。或いは、混入する物質の粒子径をナノサイズとすると、光散乱粒子３４として機能するとともに高拡散層３０Ａの透明性も保たれる。 Note that the high bending material 32 may be made of another material that is higher than the refractive index of the low diffusion layer 40A described later and lower than the refractive index of the surface layer 14a of the light emitting element 14. In addition, silica, titanium oxide, or the like may be used for the light scattering particles 34 as long as the average particle size is about 0.3 to 3 μm. Alternatively, when the particle diameter of the substance to be mixed is nano-sized, it functions as the light scattering particle 34 and the transparency of the high diffusion layer 30A is maintained.

低拡散層４０Ａは、高拡散層３０Ａ全体を断面ドーム状に被覆して封止する形態となっている。そして、低拡散層４０Ａを形成するバインダー材１６には蛍光体２５ａ等の物質は混入されておらず、シリコーン樹脂ペーストとして作成されており、上記高拡散層３０Ａが硬化したのち、高拡散層３０Ａ上にポッティングして硬化させることで形成（幅１５ｍｍ〜１６ｍｍ、頂点高さ０．５ｍｍ〜１０ｍｍ）される。よって、該低拡散層４０Ａの屈折率はシリコーン樹脂の屈折率１．４１であって、高拡散層３０Ａの屈折率よりも低く大気５０の屈折率１．０よりも高い屈折率を有するとともに、光散乱粒子３４や光拡散粒子として振舞いうる蛍光体２５ａ等の混入がないことから高拡散層３０Ａよりも光の拡散程度の低い層として形成されている。 The low diffusion layer 40A is configured to cover and seal the entire high diffusion layer 30A in a dome shape. The binder material 16 forming the low diffusion layer 40A is not mixed with a substance such as the phosphor 25a, and is made as a silicone resin paste. After the high diffusion layer 30A is cured, the high diffusion layer 30A is formed. It is formed (width 15 mm to 16 mm, apex height 0.5 mm to 10 mm) by potting up and curing. Therefore, the refractive index of the low diffusion layer 40A is the refractive index of silicone resin 1.41, which is lower than the refractive index of the high diffusion layer 30A and higher than the refractive index 1.0 of the atmosphere 50, Since there is no mixing of the light scattering particles 34 and the phosphor 25a that can behave as light diffusing particles, it is formed as a layer having a lower degree of light diffusion than the high diffusion layer 30A.

本実施例によれば、発光素子１４を点灯すると、高拡散層３０Ａ中に分散した光散乱粒子３４によって、発光素子１４からの光源光が高拡散層３０Ａ全体に拡散され、該高拡散層３０Ａに分散する略全ての蛍光体２５ａ,２５ｂが励起されて、黄色又は青色に発光する。 According to this embodiment, when the light emitting element 14 is turned on, the light source light from the light emitting element 14 is diffused throughout the high diffusion layer 30A by the light scattering particles 34 dispersed in the high diffusion layer 30A, and the high diffusion layer 30A. All the phosphors 25a and 25b dispersed in the light are excited to emit yellow or blue light.

そして、これら黄色蛍光体２５ａと青色蛍光体２５ｂからの蛍光体光も光散乱粒子３４によって拡散されるとともに、青と黄が加色混合されて、高拡散層３０Ａが均一に白色発光する。その上層の低拡散層４０Ａでは、光散乱粒子３４や拡散粒子として振舞いうる蛍光体２５ａ等を含有しないため、高拡散層３０Ａからの発光は略拡散されない状態で発光モジュール１６の外へ出射する。この際、発光素子１４、高拡散層３０Ａ、低拡散層４０Ａの順で屈折率が徐々に下げられるため、各層間の境界において全反射を抑制でき、蛍光体光は効率良くモールド部材３０の外へと出射する。 The phosphor light from the yellow phosphor 25a and the blue phosphor 25b is also diffused by the light scattering particles 34, and blue and yellow are added and mixed, so that the high diffusion layer 30A emits white light uniformly. Since the upper low diffusion layer 40A does not contain the light scattering particles 34 or the phosphor 25a that can behave as diffusion particles, the light emitted from the high diffusion layer 30A is emitted outside the light emitting module 16 in a substantially undiffused state. At this time, since the refractive index is gradually lowered in the order of the light emitting element 14, the high diffusion layer 30 A, and the low diffusion layer 40 A, total reflection can be suppressed at the boundary between the layers, and the phosphor light can be efficiently removed from the mold member 30. Exit to.

結果として、モールド部材３０全体が高光束かつ均一に白色発光するとともに、発光モジュール１０Ａでは、低拡散層高拡散層の別を持たない従来の発光モジュールよりも拡散性の高い（照射角の広い）発光が得られる。 As a result, the entire mold member 30 emits white light uniformly with a high luminous flux, and the light emitting module 10A has higher diffusibility (wide irradiation angle) than a conventional light emitting module having no low diffusion layer or high diffusion layer. Luminescence is obtained.

また、従来の発光モジュールでは、モールド部材の屈折率はバインダー材１６と略同じ（１．４１程度）であるため、発光素子１４の屈折率との差が大きく、モールド部材と発光素子１４との境界で全反射が生じることが原因で、発光素子１４からの光が発光素子１４内にこもり、損失光となっていたが、発光モジュール１０Ａでは、モールド部材３０内の屈折率が内側から外側に向かって除々に下がるように形成されていることから、発光素子１４の光が効率良くモールド部材３０外へ入射する上、モールド部材３０から大気５０への光取り出し効率が従来よりも格段に高い。また、発光モジュール１０Ａでは、光源である発光素子１４を覆う高拡散層３０Ａに光散乱粒子３４を分散させたことで、輝度，色度むらのない美しい発光が得られる。 Further, in the conventional light emitting module, since the refractive index of the mold member is substantially the same as the binder material 16 (about 1.41), the difference between the refractive index of the light emitting element 14 is large and the mold member and the light emitting element 14 are different. Due to the occurrence of total reflection at the boundary, the light from the light emitting element 14 is trapped in the light emitting element 14 and becomes lost light. However, in the light emitting module 10A, the refractive index in the mold member 30 increases from the inside to the outside. Since the light emitting element 14 is formed so as to gradually fall toward the outside, the light from the light emitting element 14 efficiently enters the outside of the mold member 30 and the light extraction efficiency from the mold member 30 to the atmosphere 50 is much higher than before. Further, in the light emitting module 10A, the light scattering particles 34 are dispersed in the high diffusion layer 30A covering the light emitting element 14 that is a light source, whereby beautiful light emission without luminance and chromaticity unevenness can be obtained.

なお、上記低拡散層４０Ａには、蛍光体２５ａ,２５ｂを高拡散層３０Ａよりも低濃度に混入しても良い。 The phosphors 25a and 25b may be mixed in the low diffusion layer 40A at a lower concentration than the high diffusion layer 30A.

図３（ａ）は第２の実施例に係る発光モジュールの構成を示す断面図である。第２の実施例に係る発光モジュール１０Ｂは、実施例１と同様、支持基板１２上に発光素子１４が載置され、下層に高拡散層、上層に低拡散層が形成されている。但し、発光モジュール１０Ｂの高拡散層３０Ｂ、低拡散層４０Ｂの構成は以下となっている。 FIG. 3A is a cross-sectional view showing the configuration of the light emitting module according to the second embodiment. In the light emitting module 10B according to the second example, as in the first example, the light emitting element 14 is placed on the support substrate 12, the high diffusion layer is formed in the lower layer, and the low diffusion layer is formed in the upper layer. However, the configuration of the high diffusion layer 30B and the low diffusion layer 40B of the light emitting module 10B is as follows.

高拡散層３０Ｂは、発光素子１４を断面略矩形状に被覆して封止している。高拡散層３０Ｂを形成するバインダー材１６には、実施例１と同様高屈材３２が混入されて低拡散層４０Ｂよりも高い屈折率に形成されるとともに、光散乱粒子３４又は黄色蛍光体２５ａ及び青色蛍光体２５ｂが実施例１と同様に混入されることで、低拡散層４０Ｂよりも光の拡散性が高い層として形成されている。 The high diffusion layer 30B covers and seals the light emitting element 14 in a substantially rectangular cross section. The binder material 16 forming the high diffusion layer 30B is mixed with the high bending material 32 in the same manner as in Example 1 so as to have a higher refractive index than the low diffusion layer 40B, and the light scattering particles 34 or the yellow phosphor 25a. In addition, the blue phosphor 25b is mixed in the same manner as in the first embodiment, so that the light diffusibility is higher than that of the low diffusion layer 40B.

低拡散層４０Ｂは、高拡散層３０Ｂの表面全体を断面略矩形状に被覆する形態となっている。実施例１と同様、低拡散層４０Ｂを形成するバインダー材１６には他の物質は混入されておらず、屈折率１．４１の層としてとして形成されている。そして、高拡散層３０Ｂと低拡散層４０Ｂはそれぞれ（幅０．５ｍｍ〜１６ｍｍ、頂点高さ０．２５ｍｍ〜８ｍｍ）で、層厚は１：１に形成されている。 The low diffusion layer 40B is configured to cover the entire surface of the high diffusion layer 30B in a substantially rectangular cross section. As in Example 1, the binder material 16 forming the low diffusion layer 40B is not mixed with other substances, and is formed as a layer having a refractive index of 1.41. The high diffusion layer 30B and the low diffusion layer 40B are (width 0.5 mm to 16 mm, apex height 0.25 mm to 8 mm), and the layer thickness is 1: 1.

本実施例によれば、発光モジュール１０Ｂは、実施例１と同様、モールド部材３０内の屈折率が、高拡散層３０Ｂ、低拡散層４０Ｂ、大気５０と除々に下がるため、各境界における全反射が抑制され、従来の発光モジュールよりも光取り出し効率が高い。また、高拡散層３０Ｂは実施例１の高拡散層３０Ａよりも体積が大きく、光拡散粒子として振舞いうる蛍光体量が多いため、発光モジュール１０Ｂでは、低拡散層・高拡散層の別を持たない従来の発光モジュールよりも拡散性の高い（照射角の広い）発光が得られる。 According to the present embodiment, as in the first embodiment, the light emitting module 10B has a refractive index in the mold member 30 that gradually decreases to the high diffusion layer 30B, the low diffusion layer 40B, and the atmosphere 50, and thus the total reflection at each boundary. And the light extraction efficiency is higher than that of the conventional light emitting module. Further, since the high diffusion layer 30B has a larger volume than the high diffusion layer 30A of Example 1 and has a large amount of phosphor that can behave as light diffusion particles, the light emitting module 10B has a distinction between the low diffusion layer and the high diffusion layer. Light emission having a higher diffusibility (wide irradiation angle) than conventional light emitting modules that are not present can be obtained.

次に、実施例２を形状変更した場合について説明する。図３（ｂ）は同実施例の変形例１の構成を示す断面図である。実施例２の変形例１の発光モジュール１０Ｂ_１では、実施例２の高拡散層３０Ｂと低拡散層４０Ｂの層厚比を２：１に変更し、高拡散層３０Ｂが低拡散層４０Ｂよりも厚く形成されている。発光モジュール１０Ｂ_１では、高拡散層３０Ｂの体積増加分、高拡散層３０Ｂで、発光素子１４及び蛍光体２５ａ等からの光が拡散されて、層厚１：１形成よりも横広がりに発光し、発光モジュール１０Ｂよりも拡散性の高い（照射角の広い）発光が得られる。 Next, a case where the shape of the second embodiment is changed will be described. FIG.3 (b) is sectional drawing which shows the structure of the modification 1 of the Example. In the light emitting module 10B _{1 of the} first modification of the second embodiment, the layer thickness ratio of the high diffusion layer 30B and the low diffusion layer 40B of the second embodiment is changed to 2: 1, and the high diffusion layer 30B is more than the low diffusion layer 40B. It is formed thick. In the light emitting module 10B _1, the volume increase in the high-diffusion layer 30B, a high diffusion layer 30B, the light from the light emitting element 14 and the phosphor 25a or the like is diffused, thickness 1: 1 emitted laterally spread than the formation Light emission with a higher diffusibility (wide irradiation angle) than the light emitting module 10B can be obtained.

一方、図３（ｃ）は同実施例の変形例２の構成を示す断面図である。実施例２の変形例２の発光モジュール１０Ｂ_２では、層厚比が１：２に変更され、低拡散層４０Ｂが高拡散層３０Ｂよりも厚く形成されている。発光モジュール１０Ｂ_２では、高拡散層３０Ｂの体積減少分、高拡散層３０Ｂでの光拡散が少なくなって、層厚１：１形成よりも指向性が高い発光が得られる。 On the other hand, FIG.3 (c) is sectional drawing which shows the structure of the modification 2 of the Example. In the light emitting module 10B2 of the _second modification of the second embodiment, the layer thickness ratio is changed to 1: 2, and the low diffusion layer 40B is formed thicker than the high diffusion layer 30B. In the light emitting module 10B _2, the volume decrease of the high diffusion layer 30B, is less diffusion of light in the high diffusion layer 30B, thickness 1: 1 high light emission can be obtained directivity than the formation.

即ち、下層の高拡散層３０Ｂや上層の低拡散層４０Ｂの形状を変更する（厚みを調整する）だけで、発光モジュール１０Ｂの指向性を容易に調整することができる。一方、モールド部材全体に蛍光体が分散した低拡散層・高拡散層の別を持たない従来の発光モジュールでは、発光モジュール１０Ｂの指向性（照射角）を制御できないため、該モジュールを照明器具として用いるには反射鏡等の他の配光部材が必要であったが、これを必要としない分、本実施例の発光モジュール１０Ｂは配光設計が容易である。 That is, the directivity of the light emitting module 10B can be easily adjusted by simply changing the shape of the lower high diffusion layer 30B and the upper low diffusion layer 40B (adjusting the thickness). On the other hand, in the conventional light emitting module that does not have the low diffusion layer and the high diffusion layer in which the phosphor is dispersed throughout the mold member, the directivity (irradiation angle) of the light emitting module 10B cannot be controlled. Although other light distribution members such as a reflecting mirror are necessary for use, the light distribution module 10B according to the present embodiment is easy in light distribution design because it is not necessary.

なお、高拡散層３０Ｂでの光拡散性を高めるためには、光拡散粒子３４又は光拡散粒子として振舞いうる蛍光体の量が増えれば良いことから、高拡散層３０Ｂと低拡散層４０Ｂの層厚１：１形成のまま、高拡散層３０Ｂの光拡散粒子３４又は蛍光体濃度を高くすることでも、発光モジュール１０Ｂ_１と同様の効果が得られる。 In order to increase the light diffusibility in the high diffusion layer 30B, the amount of the phosphor that can behave as the light diffusion particle 34 or the light diffusion particle only needs to be increased. Therefore, the layers of the high diffusion layer 30B and the low diffusion layer 40B thickness 1: 1 formation remains, even by increasing the light diffusing particles 34 or phosphor concentration of the high-diffusion layer 30B, the same effects as the light emitting module 10B ₁ is obtained.

図４（ａ）は第３の実施例に係る発光モジュールの構成を示す断面図である。第３の実施例に係る発光モジュール１０Ｃは、実施例２と同様層厚比は１：１に形成されているが、実施例２とは逆に、下層に低拡散層４０Ｃ、上層に高拡散層３０Ｃが形成されている。発光モジュール１０Ｃの高拡散層３０Ｃ、低拡散層４０Ｃの構成は以下となっている。 FIG. 4A is a cross-sectional view showing the configuration of the light emitting module according to the third embodiment. The light emitting module 10C according to the third example has a layer thickness ratio of 1: 1 as in the second example, but contrary to the second example, the low diffusion layer 40C is formed in the lower layer and the high diffusion is formed in the upper layer. A layer 30C is formed. The configuration of the high diffusion layer 30C and the low diffusion layer 40C of the light emitting module 10C is as follows.

高拡散層３０Ｃは、低拡散層４０Ｃの表面全体を断面略矩形状に被覆している。高拡散層３０Ｃには、光拡散粒子３４又は黄色蛍光体２５ａ及び青色蛍光体２５ｂが、低拡散層４０Ｃよりも高濃度に混入されることで、低拡散層４０Ｃよりも光の拡散性が高い層として形成されている。 The high diffusion layer 30C covers the entire surface of the low diffusion layer 40C in a substantially rectangular cross section. The light diffusion particles 34 or the yellow phosphor 25a and the blue phosphor 25b are mixed in the high diffusion layer 30C at a higher concentration than in the low diffusion layer 40C, so that the light diffusion property is higher than that in the low diffusion layer 40C. It is formed as a layer.

低拡散層４０Ｃは、発光素子１４を断面略矩形状に被覆して封止している。また、光拡散粒子３４又は蛍光体２５ａ、２５ｂが高拡散層３０Ｃよりも低濃度に混入されるとともに高屈材３２が混入されて上層の高拡散層３０Ｃよりも高い屈折率に形成されている。 The low diffusion layer 40C covers and seals the light emitting element 14 in a substantially rectangular cross section. Further, the light diffusion particles 34 or the phosphors 25a and 25b are mixed at a lower concentration than the high diffusion layer 30C and the high bending material 32 is mixed to form a refractive index higher than that of the upper high diffusion layer 30C. .

本実施例によれば、発光モジュール１０Ｃは、実施例１と同様、モールド部材３０内の屈折率が、低拡散層４０Ｃ、高拡散層３０Ｃ、大気５０と除々に下がるため、各境界における全反射が抑制され、従来の発光モジュールよりも光取り出し効率が高い。また、光拡散粒子３４又は光拡散粒子として振舞いうる蛍光体を多く含有する高拡散層３０Ｃが上層に配置されたことで、上層の高拡散層３０Ｃで光が拡散されて、発光モジュールＣでは、低拡散層・高拡散層の別を持たない従来の発光モジュールよりも幅広の発光が得られる。 According to the present embodiment, in the light emitting module 10C, as in the first embodiment, the refractive index in the mold member 30 gradually decreases to the low diffusion layer 40C, the high diffusion layer 30C, and the air 50, and thus total reflection at each boundary. And the light extraction efficiency is higher than that of the conventional light emitting module. Further, since the high diffusion layer 30C containing a large amount of the phosphor that can behave as the light diffusion particles 34 or the light diffusion particles is disposed in the upper layer, the light is diffused in the upper high diffusion layer 30C, and in the light emitting module C, Light emission that is wider than that of a conventional light emitting module that does not have a low diffusion layer and a high diffusion layer can be obtained.

次に、実施例３を形状変更した場合について説明する。図４（ｂ）は同実施例の変形例１の構成を示す断面図である。実施例３の変形例１の発光モジュール１０Ｃ_１では、実施例３の層厚比を２：１に変更し、低拡散層４０Ｃが高拡散層３０Ｃよりも厚く形成されている。発光モジュール１０Ｃ_１では、高拡散層３０Ｃ体積減少分、高拡散層３０Ｃで発光素子１４及び蛍光体２５ａ等からの光があまり拡散されず、層厚１：１形成よりも発光モジュールの指向性が高まる。 Next, a case where the shape of the third embodiment is changed will be described. FIG.4 (b) is sectional drawing which shows the structure of the modification 1 of the Example. In the light emitting module 10C1 of the _first modification of the third embodiment, the layer thickness ratio of the third embodiment is changed to 2: 1, and the low diffusion layer 40C is formed thicker than the high diffusion layer 30C. In the light emitting module 10C _1, the high diffusion layer 30C volume decrease, the light from the light emitting element 14 and the phosphor 25a and the like are not very diffused in the high diffusion layer 30C, thickness 1: 1 directional light emitting modules than forming Rise.

一方、図４（ｃ）は同実施例の変形例２の構成を示す断面図である。実施例３の変形例２の発光モジュール１０Ｃ_２では、層厚比が１：２に変更され、高拡散層３０Ｃが低拡散層４０Ｃよりも厚く形成されている。発光モジュール１０Ｃ_２では、高拡散層３０Ｃの体積増加分、高拡散層３０Ｃにおける光拡散が多くなって、層厚１：１形成よりも発光モジュールの指向性が低くなる。 On the other hand, FIG.4 (c) is sectional drawing which shows the structure of the modification 2 of the Example. In the light emitting module 10C2 of the _second modification of the third embodiment, the layer thickness ratio is changed to 1: 2, and the high diffusion layer 30C is formed thicker than the low diffusion layer 40C. In the light emitting module 10C _2, the volume increase of the high diffusion layer 30C, increasingly light diffusion in the high diffusion layer 30C, thickness 1: 1 directional light emitting module is lower than the formation.

即ち、実施例２と同様、下層の低拡散層４０Ｃや上層の高拡散層３０Ｃの形状を変更するだけで、発光モジュール１０Ｃの指向性を容易に調整することができるため、配光設計が容易であり、その設計自由度も高い発光モジュールが得られる。 That is, as in the second embodiment, the directivity of the light emitting module 10C can be easily adjusted by simply changing the shape of the lower low diffusion layer 40C and the upper high diffusion layer 30C. Thus, a light emitting module having a high degree of design freedom can be obtained.

なお、実施例３においても、層厚１：１形成のまま、高拡散層３０Ｂの光拡散粒子３４又は蛍光体濃度を高くすることで発光モジュール１０Ｃ_２と同様の効果が得られる。 Also in Example 3, thickness 1: 1 formation remains the same advantages as those of the light emitting module 10C ₂ by increasing the light diffusing particles 34 or phosphor concentration of the high-diffusion layer 30B is obtained.

図５（ａ）は第４の実施例に係る発光モジュールの構成を示す断面図である。第４の実施例に係る発光モジュール１０Ｄは、実施例１と同様、支持基板１２上に発光素子１４が載置され、また、モールド部材３０内に高拡散層と低拡散層が形成されて発光素子１４上を断面ドーム状に被覆封止しているが、モールド部材３０の内側から外側に向かって、第１低拡散層４０Ｄ_１、第１高拡散層３０Ｄ_１、第２低拡散層４０Ｄ_２、第２高拡散層３０Ｄ_２、第３低拡散層４０Ｄ_３、第３高拡散層３０Ｄ_３と、低拡散層と高拡散層が交互に積層された構成となっている。この構成は、第１低拡散層４０Ｄ_１が硬化したのち第１高拡散層３０Ｄ_１をポッティング、これが硬化したのち第２低拡散層４０Ｄ_２をポッティング、の作業を繰り返すことで形成される。 FIG. 5A is a cross-sectional view showing the configuration of the light emitting module according to the fourth embodiment. In the light emitting module 10 D according to the fourth example, the light emitting element 14 is placed on the support substrate 12 and the high diffusion layer and the low diffusion layer are formed in the mold member 30 in the same manner as in the first example. The element 14 is covered and sealed in a dome-shaped cross section, but the first low diffusion layer 40D ₁ , the first high diffusion layer 30D ₁ , and the second low diffusion layer 40D ₂ from the inside to the outside of the mold member 30. The second high diffusion layer 30D ₂ , the third low diffusion layer 40D ₃ , the third high diffusion layer 30D _3, and the low diffusion layer and the high diffusion layer are alternately stacked. This arrangement, first the high diffusion layer 30D ₁ potting after the first low diffusion layer 40D ₁ has cured, which is formed by repeating cured after the second low-diffusion layer 40D ₂ potting, the work.

但し、第１高拡散層３０Ｄ_１には赤色蛍光体２５ｃが（０．５ｖｏｌ％）、第２高拡散層３０Ｄ_２には緑色蛍光体２５ｄが（０．５ｖｏｌ％）、第３高拡散層３０Ｄ_３には青色蛍光体２５ｂが（０．５ｖｏｌ％）混入されており、高拡散層３０Ｄ_１〜Ｄ_３はそれぞれ異なる種類の蛍光体を含有している。（高拡散層３０Ｄ_１〜Ｄ_３の層厚は約０．１ｍｍ〜５ｍｍである。）一方、低拡散層４０Ｄ_１〜Ｄ_３には蛍光体２５ｂ等の他の物質は混入されていない。（低拡散層４０Ｄ_１〜Ｄ_３の層厚は約０．１ｍｍ〜５ｍｍである。） However, the first high-diffusion layer 30D ₁ red phosphor 25c (0.5 vol%), the second high-diffusion layer 30D ₂ green phosphor 25d (0.5 vol%), the third high-diffusion layer 30D ₃ is mixed with a blue phosphor 25b (0.5 vol%), and the high diffusion layers 30D _{1 to} D ₃ each contain a different type of phosphor. (The layer thickness of the high diffusion layers 30D _{1 to} D ₃ is about 0.1 mm to 5 mm.) On the other hand, the low diffusion layers 40D _{1 to} D ₃ are not mixed with other substances such as the phosphor 25b. (The layer thickness of the low diffusion layers 40D _{1 to} D ₃ is about 0.1 mm to 5 mm.)

本実施例によれば、蛍光体を含有する高拡散層３０Ｄ_１〜Ｄ_３と、蛍光体を含有しない低拡散層４０Ｄ_１〜Ｄ_３とをサンドイッチ構造としたことで、モールド部材全体に蛍光体が分散していた従来の発光モジュールに比べて、蛍光体を含有する高拡散層のモールド部材占有体積が減る分、光拡散粒子として振舞う蛍光体量も減少する。よって、ある蛍光体からの光が他の蛍光体によってモールド部材３０内へ向けて反射されてモールド部材３０内で散乱してしまう現象が抑制され、蛍光体光はモールド部材３０外へ効率良く出射する。従って、発光モジュール１０Ｄでは、損失光が減少して、モールド部材全体に蛍光体が分散した従来の発光モジュールに比べて光取り出し効率が格段に高く、高光束に発光する。また、青赤緑が加色混合されて、モールド部材３０全体が演色性に優れた白色に発光する。 According to the present embodiment, the high diffusion layers 30D _{1 to} D ₃ containing phosphor and the low diffusion layers 40D _{1 to} D ₃ not containing phosphor have a sandwich structure, so that the entire mold member has a phosphor. Compared to the conventional light emitting module in which the phosphor is dispersed, the amount of the phosphor that behaves as the light diffusing particles is reduced as the volume occupied by the mold member of the high diffusion layer containing the phosphor is reduced. Therefore, the phenomenon that light from a certain phosphor is reflected into the mold member 30 by another phosphor and scattered in the mold member 30 is suppressed, and the phosphor light is efficiently emitted out of the mold member 30. To do. Therefore, in the light emitting module 10D, the loss of light is reduced, and the light extraction efficiency is remarkably higher than that of the conventional light emitting module in which the phosphor is dispersed throughout the mold member, and the light is emitted with a high luminous flux. In addition, blue, red, and green are added and mixed, and the entire mold member 30 emits white light with excellent color rendering.

また、従来、近紫外線又は短波長可視光を波長変換する種々の蛍光体を多色混合した発光モジュールを形成する場合、各色ごとに蛍光体粒子の比重が違うことから、例えばモールド部材の下に比重の重い青色蛍光体が、その上澄みに比較的比重の軽い赤色蛍光体が多く分布して、発光モジュール正面視には赤味の強い白色光となるが、発光モジュール側面は青味の強い白色光となる等して、意図しない偏った発光となることがあった。しかし発光モジュール１０Ｄでは、高拡散層３０Ｄ_１〜Ｄ_３と低拡散層４０Ｄ_１〜Ｄ_３とを積層構造としたことで、各色個別の層形成が可能となり、発光モジュール１０Ｄ内に意図した通りに蛍光体を分布させることができる。 Conventionally, when forming a light emitting module in which various phosphors for wavelength conversion of near ultraviolet rays or short wavelength visible light are mixed, the specific gravity of the phosphor particles is different for each color. The blue phosphor with a heavy specific gravity has many red light phosphors with a relatively low specific gravity distributed in the supernatant, and the light emitting module is a white light with a strong reddish color when viewed from the front. In some cases, the light was unintentionally biased. However, in the light emitting module 10D, since the high diffusion layers 30D _{1 to} D ₃ and the low diffusion layers 40D _{1 to} D ₃ have a laminated structure, it is possible to form individual layers for each color, as intended in the light emitting module 10D. The phosphor can be distributed.

次に、実施例４を形状変更した場合について説明する。図５（ｂ）は同実施例の変形例の構成を示す断面図である。実施例４の変形例１の発光モジュール１０Ｄ_１では、第２高拡散層３０Ｄ_２の層厚が（約０．２ｍｍ〜８ｍｍと）実施例４よりも厚く形成されている。発光モジュール１０Ｄ_１では、第２高拡散層３０Ｄ_２の体積増加分、緑色蛍光体２５ｄの量が増えるので、発光モジュール１０Ｄよりも緑味の強い白色発光が得られる。 Next, a case where the shape of the fourth embodiment is changed will be described. FIG.5 (b) is sectional drawing which shows the structure of the modification of the Example. In the light emitting module 10D ₁ of Modification 1 of Example 4, it is formed thicker than the second thickness of the high-diffusion layer 30D ₂ is (about 0.2Mm～8mm) Example 4. In the light emitting module 10D _1, second high diffusion layer 30D ₂ volume increase, the amount of the green phosphor 25d is increased, a strong white light with greenish can be obtained from the light-emitting module 10D.

即ち、高拡散層３０Ｄ_１〜Ｄ_３の全て又は一部を形状を変更する（層厚を増減させる）だけで、狙いの色度、色温度を出すことができ、容易に発光モジュールの色味をコントロールすることができる。 That is, the target chromaticity and color temperature can be obtained simply by changing the shape (increasing or decreasing the layer thickness) of all or part of the high diffusion layers 30D _{1 to} D ₃ , and the color of the light emitting module can be easily obtained. Can be controlled.

なお、色味のコントロールは、分散する蛍光体量に比例して達成されるので、青味を強く出したい場合には、発光モジュール１０Ｄ_１のように厚みを増す他に、発光モジュール１０Ｄの構成において第２高拡散層３０Ｄ_２の青色蛍光体２５ｂの濃度を高くしてもよい。或いは、モールド部材３０内に占める蛍光体２５ｂを含有する層の数を増やすことでも同様の効果が得られる。 Note that color is the control, since it is achieved in proportion to the phosphor amount of dispersion, when put out strongly bluish, besides increasing the thickness as the light emitting module 10D _1, structure of a light emitting module 10D in may be increasing the concentration of the second high-diffusion layer 30D ₂ of the blue phosphor 25b. Alternatively, the same effect can be obtained by increasing the number of layers containing the phosphor 25b in the mold member 30.

また、上記低拡散層４０Ｄ_１〜Ｄ_３には、いずれかの蛍光体を高拡散層３０Ｄ_１〜Ｄ_３よりも低濃度に混入しても良い。 In addition, any of the phosphors may be mixed in the low diffusion layers 40D _{1 to} D ₃ at a lower concentration than the high diffusion layers 30D _{1 to} D ₃ .

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ発光モジュール
１４発光素子
２５ａ黄色蛍光体
２５ｂ青色蛍光体
２５ｃ赤色蛍光体
２５ｄ緑色蛍光体
３０モールド部材
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ高拡散層
３２高屈材
３４光散乱粒子
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ低拡散層
５０大気 10A, 10B, 10C, 10D Light emitting module
14 Light emitting element 25a Yellow phosphor 25b Blue phosphor 25c Red phosphor 25d Green phosphor 30 Mold member 30A, 30B, 30C, 30D High diffusion layer 32 High bending material 34 Light scattering particles 40A, 40B, 40C, 40D Low diffusion layer 50 atmosphere

Claims

紫外線又は短波長可視光を発する発光素子と、前記発光素子を封止するモールド部材と、前記発光素子が発する紫外線又は短波長可視光によって励起されて青，黄等の色の可視光をそれぞれ発光する蛍光体と、を備えた発光モジュールにおいて、
前記モールド部材は、少なくとも前記蛍光体が混入されるとともに前記蛍光体からの光を高拡散させる層と、前記高拡散層よりも光の拡散程度が低い低拡散層と、からなることを特徴とする発光モジュール。 A light emitting element that emits ultraviolet light or short wavelength visible light, a mold member that seals the light emitting element, and a light emitting element that emits blue, yellow, or other visible light when excited by ultraviolet light or short wavelength visible light emitted from the light emitting element. A light emitting module comprising:
The mold member includes at least a layer in which the phosphor is mixed and highly diffuses light from the phosphor, and a low diffusion layer having a light diffusion degree lower than that of the high diffusion layer. Light emitting module to be used.

前記高拡散層は、前記発光素子を被覆するように形成され、
前記低拡散層は、前記高拡散層の屈折率よりも低く大気の屈折率よりも高い屈折率を有する層として、前記高拡散層を被覆するよう形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。 The high diffusion layer is formed to cover the light emitting element,
The low diffusion layer is formed to cover the high diffusion layer as a layer having a refractive index lower than that of the high diffusion layer and higher than that of the atmosphere. The light emitting module as described.

前記高拡散層は、前記蛍光体からの光を拡散させる光散乱粒子が混入されるとともに前記発光素子の屈折率よりも低い屈折率を有する光拡散成分入高屈封止材層として形成されたことを特徴とする請求項２に記載の発光モジュール。 The high diffusion layer is formed as a light-diffusion component-containing high-bending sealant layer that contains light scattering particles that diffuse light from the phosphor and has a refractive index lower than the refractive index of the light-emitting element. The light emitting module according to claim 2.

前記低拡散層は、前記蛍光体が前記高拡散層よりも低濃度に混入されるとともに前記発光素子を被覆するように形成され、
前記高拡散層は、前記低拡散層を被覆するように形成され、
前記低拡散層は前記高拡散層よりも高い屈折率に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。 The low diffusion layer is formed so that the phosphor is mixed at a lower concentration than the high diffusion layer and covers the light emitting element,
The high diffusion layer is formed to cover the low diffusion layer,
The light emitting module according to claim 1, wherein the low diffusion layer is formed with a higher refractive index than the high diffusion layer.

前記高拡散層と前記低拡散層が交互に積層して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発光モジュール。 The light emitting module according to claim 1, wherein the high diffusion layer and the low diffusion layer are alternately stacked.