JP2013211456A - Semiconductor light-emitting device and illumination device - Google Patents

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Hiroaki Sakuta
寛明 作田
Kazuhisa Hatakeyama
和久 畠山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light-emitting device capable of being downsized and achieving higher luminance without deteriorating luminance efficiency, and an illumination device having the same.SOLUTION: A semiconductor light-emitting device having a light-emitting surface for emitting synthetic light in a prescribed direction comprises: a wiring board; a semiconductor light-emitting element disposed on a mounting surface of the wiring board; a blower which is composed of a pinnate wavelength conversion member including a phosphor which absorbs at least a part of the incident light incident from the semiconductor light-emitting element and emits an outgoing beam having a waveform different from the incident light and a support member supporting the wavelength conversion member, and produces a convection toward the semiconductor light-emitting element; a driver which delivers a driving force to the blower and rotates the wavelength conversion member; and a housing which surrounds the semiconductor light-emitting element and the blower and reflects the outgoing beam onto the light-emitting surface and in which an opening is formed on the light-emitting surface side.

Description

本発明は、半導体発光素子及び当該半導体発光素子から入射する入射光の少なくとも一部を波長変換して当該入射光とは異なる波長の出射光を放出する波長変換部材を用いた半導体発光装置、及び当該半導体発光装置を有する照明装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a semiconductor light emitting device using a wavelength conversion member that emits outgoing light having a wavelength different from that of the incident light by wavelength-converting at least part of incident light incident from the semiconductor light emitting device, and The present invention relates to a lighting device including the semiconductor light emitting device.

発光装置の光源として白熱電球や蛍光灯が従来より広く用いられている。近年では、これらに加え、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)や有機EL(OLED)等の半導体発光素子を光源とした半導体発光装置が開発され使用されつつある。これらの半導体発光素子では、様々な発光色を得ることが可能であるため、発光色の異なる複数の半導体発光素子を組み合わせ、それぞれの発光色を合成して所望の色の合成光を得るようにした半導体発光装置も開発され使用され始めている。   Incandescent light bulbs and fluorescent lamps have been widely used as light sources for light emitting devices. In recent years, in addition to these, semiconductor light-emitting devices using a semiconductor light-emitting element such as a light-emitting diode (LED) or an organic EL (OLED) as a light source have been developed and used. Since these semiconductor light emitting elements can obtain various emission colors, a plurality of semiconductor light emitting elements having different emission colors are combined, and the respective emission colors are combined to obtain a combined light of a desired color. Such semiconductor light emitting devices have been developed and used.

例えば、発光色が赤色のLEDチップを用いた赤色LEDと、発光色が緑色のLEDチップを用いた緑色LEDと、発光色が青色のLEDチップを用いた青色LEDとを組み合わせ、各LEDに供給する駆動電流を調整して各LEDから発せられた光を合成することにより、所望の白色光を放射させるようにした半導体発光装置が特許文献1に開示されている。   For example, a red LED using an LED chip whose emission color is red, a green LED using an LED chip whose emission color is green, and a blue LED using an LED chip whose emission color is blue are combined and supplied to each LED. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151867 discloses a semiconductor light emitting device that emits desired white light by adjusting the driving current to be synthesized and combining the light emitted from each LED.

元来、LEDチップ自体の発光スペクトル幅は比較的狭いため、LEDチップ自体が発する光をそのまま照明に用いた場合、一般的な照明光において重要となる演色性が低下するという問題がある。そこで、このような問題を解消すべく、LEDチップが発する光を蛍光体などの波長変換部材によって波長変換し、波長変換によって得られた光を放射するようにしたLEDが開発され、このようなLEDを組み合わせた半導体発光装置が、例えば特許文献2に開示されている。   Originally, since the emission spectrum width of the LED chip itself is relatively narrow, when the light emitted from the LED chip itself is used as it is for illumination, there is a problem that the color rendering properties that are important in general illumination light are lowered. Therefore, in order to solve such problems, an LED has been developed in which the light emitted from the LED chip is wavelength-converted by a wavelength conversion member such as a phosphor, and the light obtained by the wavelength conversion is emitted. A semiconductor light emitting device combining LEDs is disclosed in, for example, Patent Document 2.

特許文献2に開示されている半導体発光装置においては、青色の光を発するLEDチップを接触しつつ覆うように透明樹脂が設けられ、当該透明樹脂の内部に黄色蛍光体が含有されている。すなわち、特許文献2に開示されている半導体発光装置は、LEDチップを直接的に覆うように波長変換部材が設けられている。しかしながら、このような構造を有する半導体発光装置においては、半導体発光装置の輝度のばらつき及び色ムラが大きかった。また、このような構造を有する半導体発光装置においては、波長変換部材がLEDチップから生じる熱の影響を受けるため、半導体発光装置自体の発光効率の低下を招いていた。このような問題を解決するために、LEDチップから蛍光体を含有する樹脂(すなわち、波長変換部材)を離間して配置した構造を有する半導体発光装置の研究開発及び製品化が、近年においては盛んに行われている。このような構造を有する半導体発光装置は、例えば特許文献3に開示されている。   In the semiconductor light emitting device disclosed in Patent Document 2, a transparent resin is provided so as to cover an LED chip that emits blue light while being in contact with it, and a yellow phosphor is contained inside the transparent resin. That is, the semiconductor light emitting device disclosed in Patent Document 2 is provided with a wavelength conversion member so as to directly cover the LED chip. However, in the semiconductor light emitting device having such a structure, variations in luminance and color unevenness of the semiconductor light emitting device are large. Further, in the semiconductor light emitting device having such a structure, since the wavelength conversion member is affected by heat generated from the LED chip, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device itself is lowered. In order to solve such problems, research and development and commercialization of a semiconductor light emitting device having a structure in which a resin containing a phosphor (that is, a wavelength conversion member) is arranged apart from an LED chip have been actively performed in recent years. Has been done. A semiconductor light emitting device having such a structure is disclosed in Patent Document 3, for example.

特開2006−4839号公報JP 2006-4839 A 特開2007−122950号公報JP 2007-122950 A 特開2011−159813号公報JP 2011-159813 A

LEDチップから波長変換部材を離間して配置した構造を有する半導体発光装置は、上述したような問題を解決する構造となっているが、その製造コストは、波長変換部材がLEDチップを直接的に覆う構造を有する半導体発光装置の製造コストよりも高くなっている。このため、半導体発光装置自体の小型化によるコスト低減の要望がより強まってきている。また、近年における半導体発光装置の使用用途の多彩化により、半導体発光装置自体の高輝度化の要望も強まってきているため、LEDチップへの供給電力の増加がより一層図られている。   The semiconductor light-emitting device having a structure in which the wavelength conversion member is spaced apart from the LED chip has a structure that solves the above-described problems, but its manufacturing cost is that the wavelength conversion member directly attaches the LED chip. The manufacturing cost of the semiconductor light emitting device having the covering structure is higher. For this reason, there is an increasing demand for cost reduction by downsizing the semiconductor light emitting device itself. In addition, due to the diversification of usages of semiconductor light emitting devices in recent years, there is an increasing demand for higher brightness of the semiconductor light emitting devices themselves, so that the power supplied to the LED chip is further increased.

しかしながら、LEDチップから波長変換部材を離間して配置した構造を有する半導体発光装置であっても、波長変換部材に含まれる蛍光体自体の発熱が抑制されているわけではないため、半導体発光装置自体の小型化や、LEDチップへの供給電力の増加に伴って波長変換部材に到達する入射光の光密度が大きくなると、波長変換部材を構成する蛍光体における発熱量が増加し、半導体発光装置自体の発光効率が低下するという問題が生じていた。   However, even in a semiconductor light emitting device having a structure in which the wavelength conversion member is disposed apart from the LED chip, the heat generation of the phosphor itself contained in the wavelength conversion member is not suppressed, so the semiconductor light emitting device itself When the light density of the incident light reaching the wavelength conversion member increases with downsizing or increase in power supplied to the LED chip, the amount of heat generated in the phosphor constituting the wavelength conversion member increases, and the semiconductor light emitting device itself There has been a problem in that the luminous efficiency of the liquid crystal decreases.

従って、LEDチップから波長変換部材を離間して配置した構造を有する半導体発光装置においては、波長変換部材がLEDチップを直接的に覆う構造を有する従来のような半導体発光装置よりも発熱による発光効率の低下は発生しにくいものの、小型化及び高輝度化を十分に図ることは困難であった。   Therefore, in the semiconductor light emitting device having a structure in which the wavelength conversion member is disposed apart from the LED chip, the light emission efficiency due to heat generation is higher than in the conventional semiconductor light emitting device having a structure in which the wavelength conversion member directly covers the LED chip. However, it is difficult to reduce the size and increase the brightness sufficiently.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発光効率の低下を起こすことなく、小型化及び高輝度化を図ることができる半導体発光装置及び当該半導体発光装置を有する照明装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light-emitting device that can be reduced in size and increased in brightness without causing a decrease in light-emitting efficiency, and the semiconductor light-emitting device. An object of the present invention is to provide a lighting device having the device.

上記目的を達成するため、本発明の波長変換部材は、所定方向に合成光を出射するための光出射面を備える半導体発光装置であって、配線基板と、前記配線基板の実装面に配置された半導体発光素子と、前記半導体発光素子から入射される入射光の少なくとも一部を吸収して前記入射光とは異なる波長の出射光を放出する蛍光体を含む羽状の波長変換部材、及び前記波長変換部材を支持する支持部材から構成され、前記半導体発光素子に向かう対流を生成する送風機と、前記送風機に駆動力を伝達し、前記波長変換部材を回転させる駆動体と、前記光出射面側に開口部を形成するとともに前記半導体発光素子及び前記送風機を囲み、前記出射光を前記光出射面に向けて反射させる筐体と、を有する。   In order to achieve the above object, the wavelength conversion member of the present invention is a semiconductor light emitting device including a light emitting surface for emitting synthetic light in a predetermined direction, and is disposed on a wiring board and a mounting surface of the wiring board. A wing-shaped wavelength conversion member including a semiconductor light-emitting element, and a phosphor that absorbs at least part of incident light incident from the semiconductor light-emitting element and emits outgoing light having a wavelength different from that of the incident light, and A blower configured to include a support member that supports the wavelength conversion member, and generates a convection toward the semiconductor light emitting element; a driver that transmits a driving force to the blower and rotates the wavelength conversion member; and the light emission surface side And an enclosure that surrounds the semiconductor light emitting element and the blower and reflects the emitted light toward the light emitting surface.

上述した半導体発光装置において、前記波長変換部材は、前記蛍光体を含有する透明基板であってもよい。ここで、前記透明基板は、前記蛍光体及び前記蛍光体を保持する母材から構成されていてもよい。また、前記透明基板は、透光性部材上に前記蛍光体及び前記蛍光体を保持する母材からなる蛍光体層を積層した構造を有していてもよい。   In the semiconductor light emitting device described above, the wavelength conversion member may be a transparent substrate containing the phosphor. Here, the transparent substrate may be composed of the phosphor and a base material that holds the phosphor. The transparent substrate may have a structure in which a phosphor layer made of the phosphor and a base material for holding the phosphor is laminated on a translucent member.

上述した半導体発光装置のいずれかにおいて、前記送風機は、互いに異なる波長の前記出射光を放出する複数の前記波長変換部材を備えていてもよい。   In any of the semiconductor light emitting devices described above, the blower may include a plurality of the wavelength conversion members that emit the emitted light having different wavelengths.

また、上述した半導体発光装置のいずれかにおいて、前記波長変換部材は、前記半導体発光素子と前記光出射面との間に配置されてもよい。この場合、前記筐体は、前記開口部を形成する一端部とは反対側の他端部に空気孔を有していることが好ましい。   In any of the semiconductor light emitting devices described above, the wavelength conversion member may be disposed between the semiconductor light emitting element and the light emitting surface. In this case, it is preferable that the housing has an air hole at the other end opposite to the one end forming the opening.

上述したような空気孔を有する半導体発光装置において、前記半導体発光素子から前記開口部までの距離が、前記空気孔から前記開口部までの距離よりも小なるか、又は前記半導体発光素子が前記配線基板の表面に形成された凹部に収納されていることが好ましい。   In the semiconductor light emitting device having an air hole as described above, a distance from the semiconductor light emitting element to the opening is smaller than a distance from the air hole to the opening, or the semiconductor light emitting element is connected to the wiring. It is preferable to be accommodated in a recess formed on the surface of the substrate.

前記波長変換部材が前記半導体発光素子と前記光出射面との間に配置されている場合、前記波長変換部材は、回転軸に対して傾斜し、空気の流れを生成する斜板部と、前記斜板部を取り囲む側壁部と、を有していることが好ましい。   When the wavelength conversion member is disposed between the semiconductor light emitting element and the light emitting surface, the wavelength conversion member is inclined with respect to a rotation axis and generates a flow of air, and And a side wall portion surrounding the swash plate portion.

前記波長変換部材が前記半導体発光素子と前記光出射面との間に配置されている場合、前記筐体の外周を覆うヒートシンクを有していてもよい。この場合、前記合成光を透光する封止板が前記前記開口部に設けられていてもよい。そして、前記封止板が設けられている場合、前記半導体発光素子及び前記波長変換部材の側方を囲みつつ前記封止板から離間し、前記封止板と近接する一端部とは反対側の端部に空気孔を備える対流生成壁が、前記筐体の内側に設けられていることが好ましい。   When the wavelength conversion member is disposed between the semiconductor light emitting element and the light emitting surface, the wavelength conversion member may include a heat sink that covers an outer periphery of the casing. In this case, a sealing plate that transmits the combined light may be provided in the opening. And when the said sealing plate is provided, it is spaced apart from the said sealing plate, enclosing the side of the said semiconductor light-emitting device and the said wavelength conversion member, and the opposite side to the one end part which adjoins the said sealing plate It is preferable that a convection generating wall having an air hole at an end is provided inside the casing.

また、本発明の半導体発光装置において、前記半導体発光素子は、前記波長変換部材と前記光出射面との間に配置されてもよい。この場合、前記波長変換部材は、前記光出射面から出射される前記合成光の焦点に配置されることが好ましい。   Moreover, the semiconductor light-emitting device of this invention WHEREIN: The said semiconductor light-emitting element may be arrange | positioned between the said wavelength conversion member and the said light-projection surface. In this case, it is preferable that the wavelength conversion member is disposed at a focal point of the combined light emitted from the light emitting surface.

前記半導体発光素子が前記波長変換部材と前記光出射面との間に配置される場合、前記筐体は、前記開口部を形成する一端部とは反対側の他端部に空気孔を有することが好ましい。そして、前記半導体発光素子が前記波長変換部材と前記光出射面との間に配置される場合、前記筐体の内周面は、回転放物面であることが好ましい。   When the semiconductor light emitting element is disposed between the wavelength conversion member and the light emitting surface, the housing has an air hole at the other end opposite to the one end forming the opening. Is preferred. And when the said semiconductor light-emitting device is arrange | positioned between the said wavelength conversion member and the said light-projection surface, it is preferable that the internal peripheral surface of the said housing | casing is a paraboloid.

また、前記半導体発光素子が前記波長変換部材と前記光出射面との間に配置される場合、前記実装基板は貫通孔を備えていてもよい。そして、前記半導体発光素子が前記波長変換部材と前記光出射面との間に配置される場合、前記実装基板の形状は、前記開口部をまたぐ棒状であってもよく、又は前記開口部をまたぐ十字状であってもよい。更に、前記実装基板は、透光性を有していてもよい。   When the semiconductor light emitting element is disposed between the wavelength conversion member and the light emitting surface, the mounting substrate may include a through hole. And when the said semiconductor light-emitting device is arrange | positioned between the said wavelength conversion member and the said light-projection surface, the shape of the said mounting board | substrate may be a rod shape which straddles the said opening part, or straddles the said opening part. It may be a cross. Furthermore, the mounting substrate may have a light transmitting property.

上記目的を達成するため、本発明の照明装置は、上述した半導体発光装置のいずれかを有することを特徴とする。また、本発明の照明装置は、前記送風機の駆動に連動させて、前記半導体発光素子の発光特性を制御する発光制御部を有していてもよい。このような場合、前記発光制御部は、色度、色温度、彩度、発光効率、及び演色性の少なくとも1つを制御することが好ましい。   In order to achieve the above object, an illumination device of the present invention includes any one of the above-described semiconductor light emitting devices. Moreover, the illuminating device of this invention may have the light emission control part which controls the light emission characteristic of the said semiconductor light-emitting element in response to the drive of the said air blower. In such a case, it is preferable that the light emission control unit controls at least one of chromaticity, color temperature, saturation, light emission efficiency, and color rendering.

本発明に係る半導体発光装置においては、駆動体の駆動力により、送風機の羽として機能する波長変換部材が回転することにより、波長変換部材から半導体発光素子に向かって対流(すなわち、空気の流れ)が生じ、半導体発光素子が冷却されることになる。従って、半導体発光素子が発光して発熱しても、半導体発光素子の温度上昇を抑制することができる。   In the semiconductor light emitting device according to the present invention, the wavelength conversion member that functions as a wing of the blower rotates by the driving force of the driving body, whereby convection (that is, air flow) from the wavelength conversion member toward the semiconductor light emitting element. As a result, the semiconductor light emitting device is cooled. Therefore, even if the semiconductor light emitting element emits light and generates heat, the temperature rise of the semiconductor light emitting element can be suppressed.

また、本発明に係る半導体発光装置においては、駆動体の駆動力によって波長変換部材自体も回転していることから、波長変換部材自体も冷却され、波長変換部材に含有される蛍光体が入射を出射光に変換する際に発熱しても、波長変換部材の温度上昇を抑制することができる。   In the semiconductor light emitting device according to the present invention, since the wavelength conversion member itself is rotated by the driving force of the drive body, the wavelength conversion member itself is also cooled, and the phosphor contained in the wavelength conversion member is incident. Even if heat is generated when converted into emitted light, the temperature increase of the wavelength conversion member can be suppressed.

以上のことから、本発明に係る半導体発光装置においては、半導体発光装置の温度上昇に加えて、波長変換部材の温度上昇も抑制することができるため、半導体発光装置に供給する駆動電流を増加しても、半導体発光装置の発光効率の低減が抑制されることになる。   From the above, in the semiconductor light emitting device according to the present invention, in addition to the temperature rise of the semiconductor light emitting device, the temperature rise of the wavelength conversion member can be suppressed, so that the drive current supplied to the semiconductor light emitting device is increased. However, the reduction of the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device is suppressed.

波長変換部材が半導体発光素子と半導体発光装置の光出射面との間に配置され、半導体発光装置の筐体が開口部を形成する一端部とは反対側の他端部に空気孔を有している場合には、波長変換部材から半導体発光素子に向かって流れる空気を容易に筐体の外部に排出することができる。これにより、筐体内には、半導体発光素子から発生する熱、及び波長変換部材から発生する熱が滞留することがなくなり、半導体発光素子及び波長変換部材の温度上昇をより効果的に抑制することができる。   The wavelength conversion member is disposed between the semiconductor light emitting element and the light emitting surface of the semiconductor light emitting device, and the housing of the semiconductor light emitting device has an air hole at the other end opposite to the one end forming the opening. In this case, the air flowing from the wavelength conversion member toward the semiconductor light emitting element can be easily discharged to the outside of the housing. Thereby, the heat generated from the semiconductor light emitting element and the heat generated from the wavelength conversion member do not stay in the housing, and the temperature rise of the semiconductor light emitting element and the wavelength conversion member can be more effectively suppressed. it can.

半導体発光素子から開口部までの距離が、空気孔から開口部までの距離よりも小なるか、又は半導体発光素子が配線基板の表面に形成された凹部に収納されている場合には、半導体発光素子から放射される光が筐体の空気孔を介して漏れ出すことが低減され、当該半導体発光素子から放射される光を波長変換部材に向けて放射することができるため、半導体発光装置の発光効率が向上することになる。   When the distance from the semiconductor light emitting element to the opening is smaller than the distance from the air hole to the opening, or when the semiconductor light emitting element is housed in a recess formed on the surface of the wiring substrate, the semiconductor light emitting device Light emitted from the element is reduced from leaking through the air hole of the housing, and light emitted from the semiconductor light emitting element can be emitted toward the wavelength conversion member. Efficiency will be improved.

波長変換部材が半導体発光素子と光出射面との間に配置され、且つ波長変換部材が回転軸に対して傾斜し、空気の流れを生成する斜板部と、斜板部を取り囲む側壁部と、を有する場合には、半導体発光素子の側方を囲むことができ、半導体発光素子から放射される光を容易に波長変換部材の蛍光体によって吸収させることができ、当該半導体発光素子から放射される光とは異なる波長の光を波長変換部材から効率良く放出することができる。これにより、半導体発光装置の発光効率が向上することになる。   A wavelength conversion member is disposed between the semiconductor light emitting element and the light emitting surface, and the wavelength conversion member is inclined with respect to the rotation axis to generate an air flow, and a side wall portion surrounding the swash plate portion. , The side of the semiconductor light emitting element can be surrounded, and the light emitted from the semiconductor light emitting element can be easily absorbed by the phosphor of the wavelength conversion member, and is emitted from the semiconductor light emitting element. Light having a wavelength different from that of the light to be emitted can be efficiently emitted from the wavelength conversion member. Thereby, the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device is improved.

波長変換部材が半導体発光素子と光出射面との間に配置され、且つ筐体の外周を覆うヒートシンクが設けられている場合には、半導体発光素子及び波長変換部材における温度上昇に起因する半導体発光装置自在の温度上昇をより抑制することができる。   When the wavelength conversion member is disposed between the semiconductor light emitting element and the light emitting surface and a heat sink covering the outer periphery of the housing is provided, the semiconductor light emission caused by the temperature rise in the semiconductor light emitting element and the wavelength conversion member It is possible to further suppress the temperature rise that can be freely performed by the apparatus.

そして、このような場合に筐体の開口部が封止板によって封止されていると、筐体内部にほこり、ちり、又はゴミ等の異物が侵入にすることがなくなり、波長変換部材の表面が当該異物によって覆われることがなくなる。これにより、波長変換部材から半導体発光装置の光出射面に出射光が放射されやすくなり、半導体発光装置の発光効率が向上することになる。   In such a case, if the opening of the housing is sealed with a sealing plate, foreign matter such as dust, dust, or dust does not enter the housing, and the surface of the wavelength conversion member Is not covered by the foreign matter. Thereby, the emitted light is easily emitted from the wavelength conversion member to the light emitting surface of the semiconductor light emitting device, and the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device is improved.

更に、このような場合に、半導体発光素子及び波長変換部材の側方を囲みつつ封止板から離間し、封止板と近接する一端部とは反対側の端部に空気孔を備える対流生成壁が、筐体の内側に設けられていると、筐体内の空気を循環させることにより、半導体発光素子及び波長変換部材を冷却することができ、半導体発光装置の発光効率の低下を抑制することができる。   Further, in such a case, convection generation is performed by surrounding the sides of the semiconductor light emitting element and the wavelength conversion member, away from the sealing plate, and having an air hole at the end opposite to the one end adjacent to the sealing plate. When the wall is provided inside the housing, the semiconductor light emitting element and the wavelength conversion member can be cooled by circulating the air in the housing, thereby suppressing a decrease in light emission efficiency of the semiconductor light emitting device. Can do.

半導体発光素子が波長変換部材と半導体発光装置の光出射面との間に配置されている場合に、波長変換部材が光出射面から出射される合成光の焦点に配置されると、波長変換部材から放射される出射光が半導体発光装置の光出射面から放射されやすくなり、半導体発光装置の発光効率が向上することになる。   When the semiconductor light emitting element is disposed between the wavelength converting member and the light emitting surface of the semiconductor light emitting device, the wavelength converting member is disposed at the focal point of the synthesized light emitted from the light emitting surface. The emitted light emitted from the semiconductor light emitting device is likely to be emitted from the light emitting surface of the semiconductor light emitting device, and the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device is improved.

また、このような場合に、筐体が開口部を形成する一端部とは反対側の他端部に空気孔を有すると、筐体内の圧力を負圧になることを防止することができる。   In such a case, if the casing has an air hole on the other end opposite to the one end forming the opening, it is possible to prevent the pressure in the casing from becoming negative.

更に、このような場合に、筐体の内周面が回転放物面であると、波長変換部材から放射される出射光が半導体発光装置の光出射面から放射されやすくなり、半導体発光装置の発光効率が向上することになる。   Further, in such a case, when the inner peripheral surface of the housing is a paraboloid, the emitted light emitted from the wavelength conversion member is easily emitted from the light emitting surface of the semiconductor light emitting device. Luminous efficiency will be improved.

そして、このような場合に、実装基板が貫通孔を備えるか、又は実装基板が透光性を有することにより、波長変換部材から出射される光及び筐体から反射する光を筐体の外部へ容易に放射することができ、半導体発光装置の発光効率を向上させることができる。   In such a case, when the mounting substrate has a through hole or the mounting substrate has translucency, the light emitted from the wavelength conversion member and the light reflected from the housing are transmitted to the outside of the housing. Radiation can be easily performed, and the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device can be improved.

第1実施形態に係る半導体発光装置の全体構成の概略を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an outline of an overall configuration of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る半導体発光装置の平面図である。1 is a plan view of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment. 図2中のIII−III線に沿う半導体発光装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device taken along line III-III in FIG. 2. 図3における要部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the principal part in FIG. 第1実施形態に係る半導体発光装置の波長変換部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the wavelength conversion member of the semiconductor light-emitting device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る半導体発光装置を用いた照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the outline of the electric circuit structure of the illuminating device using the semiconductor light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 図3と同様にして示した第1実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device according to a modification of the first embodiment shown in the same manner as FIG. 3. 図3と同様にして示した第1実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device according to a modification of the first embodiment shown in the same manner as FIG. 3. 図5と同様にして示した第1実施形態の変形例に係る波長変換部材の断面図である。It is sectional drawing of the wavelength conversion member which concerns on the modification of 1st Embodiment shown similarly to FIG. 第1実施形態の変形例に係る送風機の斜視図である。It is a perspective view of the air blower concerning the modification of 1st Embodiment. 図10のZ方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the Z direction of FIG. 第2実施形態に係る半導体発光装置の正面図である。It is a front view of the semiconductor light-emitting device concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係る半導体発光装置を用いた照明装置の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。It is an electrical circuit diagram which shows the outline of the electrical circuit structure of the illuminating device using the semiconductor light-emitting device concerning 2nd Embodiment. 図3と同様にして示した第3実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor light-emitting device which concerns on the modification of 3rd Embodiment shown similarly to FIG. 第4実施形態に係る半導体発光装置の平面図である。It is a top view of the semiconductor light-emitting device concerning a 4th embodiment. 図15中のXVI−XVI線に沿う半導体発光装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor light-emitting device which follows the XVI-XVI line | wire in FIG. 図16と同様にして示した第4実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor light-emitting device which concerns on the modification of 4th Embodiment shown similarly to FIG.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、いくつかの実施形態に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、各実施形態の説明に用いる図面は、いずれも本発明による半導体発光装置を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、各実施形態で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on some embodiments with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the content demonstrated below, In the range which does not change the summary, it can change arbitrarily and can implement. The drawings used for describing each embodiment schematically show a semiconductor light emitting device according to the present invention, and are partially emphasized, enlarged, reduced, or omitted to deepen understanding. In some cases, it does not accurately represent the scale or shape of each component. Furthermore, all the various numerical values used in each embodiment show an example, and can be changed variously as necessary.

<第1実施形態>
(半導体発光装置の構成)
先ず、第1実施形態に係る半導体発光装置1の構成を図1乃至図4を参照しつつ説明する。図1は、第1実施形態に係る半導体発光装置1の全体構成の概略を示す斜視図である。図2は、図1の半導体発光装置1の平面図である。図3は、図2中のIII−III線に沿う半導体発光装置1の断面図である。図4は、図4は図3に示された断面図の要部拡大図である。なお、図1及び図2において、半導体発光装置1の平面図における一方向をX方向、当該平面図においてX方向と直交する方向をY方向、半導体発光装置1の高さ方向をZ方向と定義する。
<First Embodiment>
(Configuration of semiconductor light emitting device)
First, the configuration of the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the overall configuration of the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the semiconductor light emitting device 1 of FIG. 3 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device 1 taken along the line III-III in FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the cross-sectional view shown in FIG. 1 and 2, one direction in the plan view of the semiconductor light emitting device 1 is defined as the X direction, a direction orthogonal to the X direction in the plan view is defined as the Y direction, and the height direction of the semiconductor light emitting device 1 is defined as the Z direction. To do.

本実施形態において、半導体発光装置1は、擬似的な白色光を放射する光源である。図1乃至図3から分かるように、半導体発光装置1は、外形が略立方体状であって、その内部が円柱状にくり抜かれている筐体2を備える。筐体2の内部には、配線基板3と、配線基板3上に実装された発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)チップ4と、LEDチップ4から放射される光の少なくとも一部を波長変換する機能を有するとともに、LEDチップ4を冷却する機能も有する送風機5と、が配置されている。また、筐体2の外部には、送風機5を駆動せしめる駆動体6が配置されている。   In the present embodiment, the semiconductor light emitting device 1 is a light source that emits pseudo white light. As can be seen from FIG. 1 to FIG. 3, the semiconductor light emitting device 1 includes a housing 2 that has a substantially cubic shape and is hollowed out in a cylindrical shape. Inside the housing 2, the wiring substrate 3, a light emitting diode (LED) chip 4 mounted on the wiring substrate 3, and at least a part of light emitted from the LED chip 4 are wavelength-converted. A blower 5 having a function and also a function of cooling the LED chip 4 is disposed. In addition, a drive body 6 that drives the blower 5 is disposed outside the housing 2.

従って、本実施形態に係る半導体発光装置1においては、LEDチップ4から放射される光と、送風機5の機能によって波長変換された光との合成光である白色光が、光出射面1aから所定方向に出射されることになる。また、本実施形態に係る半導体発光装置1においては、送風機5が駆動することにより、LEDチップ4に向かって対流が生成され(すなわち、冷却風である空気が送られ)、LEDチップ4が冷却されることになる。以下において、半導体発光装置1を構成する各部材を詳細に説明するとともに、半導体発光装置1の動作及び効果を詳細に説明する。   Therefore, in the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, white light that is a combined light of the light emitted from the LED chip 4 and the light subjected to wavelength conversion by the function of the blower 5 is predetermined from the light emitting surface 1a. The light is emitted in the direction. In the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, when the blower 5 is driven, convection is generated toward the LED chip 4 (that is, air as cooling air is sent), and the LED chip 4 is cooled. Will be. Below, each member which comprises the semiconductor light-emitting device 1 is demonstrated in detail, and the operation | movement and effect of the semiconductor light-emitting device 1 are demonstrated in detail.

〔筐体〕
略立方体状の外形を有する筐体2は、内部に収納される各種の構成部材を半導体発光装置1の外部から加えられる力(すなわち、外力)から保護するために、金属、セラミックス又はプラスチック等の比較的に強固な部材から構成されている。本実施形態においては、筐体2の材料としてアルミニウムを用いることにする。上述したように、筐体2は、その内部が円柱状にくり抜かれており、円柱状(図3においては、コ字状)の部材収納空間2aが形成されている。このような部材収納空間2aが形成されることにより、筐体2の所定の面(図1乃至図3においては、XY平面に平行であって+Z方向に位置する面)に開口部2bが形成されることになる。なお、筐体2の開口部2bから、上述した合成光である白色光が放射されるため、半導体発光装置1の光放射面1aは、開口部2bに位置することになる。
[Case]
The casing 2 having a substantially cubic outer shape is made of metal, ceramics, plastic, or the like in order to protect various components housed therein from the force applied from the outside of the semiconductor light emitting device 1 (that is, external force). It is composed of a relatively strong member. In the present embodiment, aluminum is used as the material of the housing 2. As described above, the inside of the housing 2 is hollowed out in a columnar shape, and a columnar (U-shaped in FIG. 3) member storage space 2a is formed. By forming such a member storage space 2a, an opening 2b is formed on a predetermined surface of the housing 2 (a surface parallel to the XY plane and positioned in the + Z direction in FIGS. 1 to 3). Will be. In addition, since the white light which is the synthesized light described above is emitted from the opening 2b of the housing 2, the light emission surface 1a of the semiconductor light emitting device 1 is located in the opening 2b.

また、図3に示すように、筐体2の開口部2bが形成されている面とは反対側の面の中央部には、駆動体6を嵌着するための凹部2cが形成されている。そして、凹部2cの底面中央部には、筐体2をZ方向に貫く円柱状(図3においては長方形)の貫通孔2dが設けられている。貫通孔2dは、後述する駆動体6の駆動軸を通すために設けられている。   Further, as shown in FIG. 3, a concave portion 2c for fitting the driving body 6 is formed in the central portion of the surface opposite to the surface where the opening 2b of the housing 2 is formed. . A cylindrical through hole 2d (rectangular in FIG. 3) penetrating the housing 2 in the Z direction is provided at the center of the bottom surface of the recess 2c. The through hole 2d is provided for passing a drive shaft of the drive body 6 described later.

更に、図3に示すように、筐体2の側部(X方向の両端)には、筐体2をX方向に貫く空気孔2eが設けられている。なお、図3には示されていないが、空気孔2eは、筐体2をY方向に貫く位置にも設けられている。これらの空気孔2eは、送風機5が駆動することによって送風機5からLEDチップ4に向かって流れる空気を、部材収納空間2aから筐体2の外部に排出するために設けられている。ここで、空気孔2eは、部材収納空間2aの底部に設けられていることが好ましい。換言すれば、空気孔2eは、開口部2aを形成する一端部とは反対側の他端部に設けられていることが好ましい。これは、LEDチップ4から放射される光が、空気孔2eを介して筐体2の外部に漏れ出すことを防止するためである。   Further, as shown in FIG. 3, air holes 2 e penetrating the housing 2 in the X direction are provided on the side portions (both ends in the X direction) of the housing 2. Although not shown in FIG. 3, the air hole 2e is also provided at a position penetrating the housing 2 in the Y direction. These air holes 2e are provided to discharge air flowing from the blower 5 toward the LED chip 4 to the outside of the housing 2 from the member storage space 2a when the blower 5 is driven. Here, it is preferable that the air hole 2e is provided in the bottom part of the member storage space 2a. In other words, the air holes 2e are preferably provided at the other end opposite to the one end forming the opening 2a. This is to prevent light emitted from the LED chip 4 from leaking out of the housing 2 through the air holes 2e.

なお、送風機5が駆動することによって送風機5からLEDチップ4に向かって流れる空気を筐体2の内部側面2fに沿って開口部2b側に戻すこと、すなわち、部材収納空間2aの空気を循環させることができれば、空気孔2eを設けなくてもよい。   When the blower 5 is driven, the air flowing from the blower 5 toward the LED chip 4 is returned to the opening 2b side along the inner side surface 2f of the housing 2, that is, the air in the member storage space 2a is circulated. If possible, the air holes 2e need not be provided.

筐体2はアルミニウムから形成されているため、筐体2の内部側面2fは、LEDチップ4から放射される光(請求項1における入射光)や、送風機5によって波長変換された光(請求項1における出射光)を開口部2a(すなわち、半導体発光装置1の光出射面1a)に向けて反射する。これにより、半導体発光装置1自体の発光効率の向上を図ることができる。なお、筐体2が比較的に高い反射率を有さない部材から構成されている場合には、反射率の高いアルミナ系セラミック等の反射部材を、筐体2の部材収納空間2aを囲むように配置することが好ましい。反射部材としては、アルミナ系セラミックに限定されることなく、例えば、樹脂、ガラスエポキシ樹脂、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料であってもよく、或いは、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂であってもよい。   Since the housing 2 is made of aluminum, the inner side surface 2f of the housing 2 has light emitted from the LED chip 4 (incident light in claim 1) and light that has been wavelength-converted by the blower 5 (claim). 1) is reflected toward the opening 2a (that is, the light emitting surface 1a of the semiconductor light emitting device 1). Thereby, the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device 1 itself can be improved. In addition, when the housing | casing 2 is comprised from the member which does not have a comparatively high reflectance, reflective members, such as an alumina type ceramics with a high reflectance, are enclosed so that the member storage space 2a of the housing | casing 2 may be enclosed. It is preferable to arrange in. The reflecting member is not limited to alumina ceramic, but may be a material selected from, for example, resin, glass epoxy resin, composite resin containing filler in resin, or alumina powder, silica It may be a silicone resin containing a white pigment such as powder, magnesium oxide or titanium oxide.

〔配線基板〕
配線基板3は、電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有し、かつ、反射率の高い(好ましくは反射率が80%以上の)アルミナ系セラミックから構成されている。また、図4に示すように、配線基板3の実装面3aには、LEDチップ4を実装し且つLEDチップ4に対して電流を供給するための配線パターン7、8が形成されている。なお、配線パターン7、8と、LEDチップ4との接続については、LEDチップ4を説明する際に詳細に説明する。
[Wiring board]
The wiring board 3 is made of an alumina-based ceramic that has excellent electrical insulation, good heat dissipation, and high reflectivity (preferably a reflectivity of 80% or more). As shown in FIG. 4, wiring patterns 7 and 8 for mounting the LED chip 4 and supplying current to the LED chip 4 are formed on the mounting surface 3 a of the wiring board 3. The connection between the wiring patterns 7 and 8 and the LED chip 4 will be described in detail when the LED chip 4 is described.

なお、配線基板3の材質はアルミナ系セラミックに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁性に優れた材料として、樹脂、ガラスエポキシ樹脂、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いて配線基板3の本体を形成してもよい。或いは、配線基板3のチップ実装面3aにおける光の反射性を良くして半導体発光装置1の発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いることが好ましい。一方、より優れた放熱性及び反射性を得るため、配線基板3の本体を絶縁体で被覆したアルミニウム等の金属製としてもよい。このような場合には、配線基板3の配線パターンなどを金属製の本体から電気的に絶縁する必要がある。   In addition, the material of the wiring board 3 is not limited to alumina-based ceramics. For example, the material having excellent electrical insulation is selected from a resin, a glass epoxy resin, a composite resin containing a filler in the resin, and the like. The body of the wiring board 3 may be formed using a material. Alternatively, in order to improve the light reflectivity on the chip mounting surface 3a of the wiring substrate 3 and improve the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 1, silicone containing white pigment such as alumina powder, silica powder, magnesium oxide, titanium oxide or the like is used. It is preferable to use a resin. On the other hand, in order to obtain better heat dissipation and reflectivity, the wiring substrate 3 may be made of a metal such as aluminum whose body is covered with an insulator. In such a case, it is necessary to electrically insulate the wiring pattern of the wiring board 3 from the metal body.

図3に示すように、配線基板3は、筐体2の部材収納空間2aの底部に配置される。配線基板3は、接着剤を使用して筐体2に固着されてもよく、又はネジ等を用いた機械的な固定方法によって固定されてもよい。また、XY平面における配線基板3の形状を、筐体2の開口部2bと同一にし、接着剤等を用いることなく、配線基板3を筐体2の部材収納空間2aに嵌着してもよい。   As shown in FIG. 3, the wiring board 3 is disposed at the bottom of the member storage space 2 a of the housing 2. The wiring board 3 may be fixed to the housing 2 using an adhesive, or may be fixed by a mechanical fixing method using screws or the like. The shape of the wiring board 3 in the XY plane may be the same as that of the opening 2b of the housing 2, and the wiring board 3 may be fitted into the member storage space 2a of the housing 2 without using an adhesive or the like. .

また、図3に示すように、配線基板3の中央部には、配線基板3をZ方向に貫く円柱状(図3においては長方形)の貫通孔3bが設けられている。貫通孔3bは、後述する駆動体6の駆動軸を通すために設けられている。従って、配線基板3の貫通孔3bは、筐体2の貫通孔2dと連結するような位置に設けられ、配線基板3の貫通孔3bの直径と筐体2の貫通孔2dの直径とは概ね等しい。   As shown in FIG. 3, a cylindrical through-hole 3 b (rectangular in FIG. 3) that penetrates the wiring board 3 in the Z direction is provided at the center of the wiring board 3. The through hole 3b is provided to pass a drive shaft of the drive body 6 described later. Accordingly, the through hole 3b of the wiring board 3 is provided at a position where it is connected to the through hole 2d of the housing 2. The diameter of the through hole 3b of the wiring board 3 and the diameter of the through hole 2d of the housing 2 are approximately equal.

〔LEDチップ〕
本実施形態においてLEDチップ4には、460nmのピーク波長を有した青色光を発するLEDチップを用いる。具体的には、このようなLEDチップとして、例えばInGaN半導体が発光層に用いられるGaN系LEDチップがある。なお、LEDチップ4の種類や発光波長特性はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない限りにおいて、様々なLEDチップなどの半導体発光素子を用いることができる。本実施形態においてLEDチップ4が発する光のピーク波長は、360nm〜480nmの波長範囲内にあることが好ましく、390nm〜430nmの波長範囲内又は430nm〜480nmの波長範囲内にあることがより好ましい。
[LED chip]
In the present embodiment, the LED chip 4 is an LED chip that emits blue light having a peak wavelength of 460 nm. Specifically, as such an LED chip, for example, there is a GaN-based LED chip in which an InGaN semiconductor is used for a light emitting layer. Note that the type and emission wavelength characteristics of the LED chip 4 are not limited to these, and various semiconductor light emitting elements such as LED chips can be used without departing from the gist of the present invention. In the present embodiment, the peak wavelength of light emitted from the LED chip 4 is preferably in the wavelength range of 360 nm to 480 nm, and more preferably in the wavelength range of 390 nm to 430 nm or in the wavelength range of 430 nm to 480 nm.

図2及び図3から分かるように、配線基板3のチップ実装面3a上には、4個のLEDチップ4が実装されている。より具体的には、4個のLEDチップ4のうちの2個はX方向に並んで実装され、残りの2個はY方向に並んで実装されている。また、4個のLEDチップ4は、配線基板3のチップ実装面3aの中心から等しい位置に実装されることが好ましく、これにより、半導体発光装置1から放射される光にムラが生じにくくなる。   As can be seen from FIGS. 2 and 3, four LED chips 4 are mounted on the chip mounting surface 3 a of the wiring board 3. More specifically, two of the four LED chips 4 are mounted side by side in the X direction, and the remaining two are mounted side by side in the Y direction. Further, the four LED chips 4 are preferably mounted at the same position from the center of the chip mounting surface 3a of the wiring board 3, so that the light emitted from the semiconductor light emitting device 1 is less likely to be uneven.

図4に示すように、LEDチップ4は、配線基板3のチップ実装面3aに対向する面側に、p電極11及びn電極12を有している。そして、配線パターン7にはp電極11が接合され、配線パターン8にはn電極12が接合されている。これらのp電極11及びn電極12の配線パターン7及び配線パターン8への接続は、図示しない金属バンプを介し、ハンダ付けによって行われている。また、図4において図示されていない他のLEDチップ4も、それぞれのLEDチップ4に対応して配線基板3のチップ実装面3aに形成された配線パターン7及び配線パターン8に、それぞれのp電極11及びn電極12が同様にして接合されている。ここで、LEDチップ4同士は、配線パターン7及び配線パターン8を介して直列接続さていてもよく、並列接続されていてもよく、更には直列接続及び並列接続を組み合わせた接続がなされていてもよい。本実施形態において、LEDチップ4同士は、並列接続されているものとする。   As shown in FIG. 4, the LED chip 4 has a p-electrode 11 and an n-electrode 12 on the surface facing the chip mounting surface 3 a of the wiring substrate 3. A p-electrode 11 is bonded to the wiring pattern 7, and an n-electrode 12 is bonded to the wiring pattern 8. The p electrode 11 and the n electrode 12 are connected to the wiring pattern 7 and the wiring pattern 8 by soldering via metal bumps (not shown). Further, other LED chips 4 not shown in FIG. 4 are also connected to the p-electrodes on the wiring pattern 7 and the wiring pattern 8 formed on the chip mounting surface 3a of the wiring board 3 corresponding to the LED chips 4, respectively. 11 and n electrode 12 are joined in the same manner. Here, the LED chips 4 may be connected in series via the wiring pattern 7 and the wiring pattern 8, may be connected in parallel, and further connected in combination of series connection and parallel connection. Also good. In the present embodiment, the LED chips 4 are connected in parallel.

なお、LEDチップ4の配線基板3への実装方法は、これに限定されるものではなく、LEDチップ4の種類や構造などに応じて適切な方法を選択可能である。例えば、LEDチップ4を配線基板3の所定位置に接着固定した後、各LEDチップ4の2つの電極を対応する配線パターンにワイヤボンディングによって接続してもよいし、一方の電極を上述のように対応する配線パターンに接合すると共に、他方の電極を対応する配線パターンにワイヤボンディングによって接続するようにしてもよい。   The method of mounting the LED chip 4 on the wiring board 3 is not limited to this, and an appropriate method can be selected according to the type and structure of the LED chip 4. For example, after the LED chip 4 is bonded and fixed to a predetermined position on the wiring board 3, the two electrodes of each LED chip 4 may be connected to the corresponding wiring pattern by wire bonding, or one electrode may be connected as described above. While joining to a corresponding wiring pattern, you may make it connect the other electrode to a corresponding wiring pattern by wire bonding.

〔送風機〕
図1乃至図3に示すように、送風機5は、羽状に形成された4個の波長変換部材13と、波長変換部材13を支持する支持部材14とから構成され、LEDチップ4と光出射面1aとの間に配置されている。より具体的には、送風機5は、後述する駆動体6に駆動力によって回転駆動する支持部材14と、支持部材14の外周に、送風機5の羽として機能する4個の波長変換部材13とを有している。すなわち、本実施形態の送風機5は、プロペラファン型である。なお、送風機5の羽として機能する波長変換部材13の数量は4個に限られることなく、送風機5の大きさ及び送り出す空気の量(風量)に応じて適宜変更することができる。
〔Blower〕
As shown in FIGS. 1 to 3, the blower 5 includes four wavelength conversion members 13 formed in a wing shape and a support member 14 that supports the wavelength conversion member 13. It arrange | positions between the surfaces 1a. More specifically, the blower 5 includes a support member 14 that is rotationally driven by a driving force 6 to be described later, and four wavelength conversion members 13 that function as wings of the blower 5 on the outer periphery of the support member 14. Have. That is, the blower 5 of this embodiment is a propeller fan type. The number of wavelength conversion members 13 that function as the wings of the blower 5 is not limited to four, and can be appropriately changed according to the size of the blower 5 and the amount of air to be sent out (air flow).

図1乃至図3から分かるように、各波長変換部材13は、送風方向(−Z方向)に所定の傾斜角を有し、所定のピッチで支持部材14によって支持されている。また、+Z方向から−Z方向に向かって送風機5を目視した場合(すなわち、図2の状態)、各波長変換部材13の形状は略扇状であり、隣り合う波長変換部材13同士は重なり合ってはいない。すなわち、各波長変換部材13同士は、Z方向において重なり合っていない。これにより、送風機5においては、空気が+Z方向から−Z方向に向かって流れやすくなり、更には、LEDチップ4から放射される青色光の一部は、波長変換部材13内を通過することなく、半導体発光装置1の外部へと放射することになる。   As can be seen from FIGS. 1 to 3, each wavelength conversion member 13 has a predetermined inclination angle in the blowing direction (−Z direction) and is supported by the support member 14 at a predetermined pitch. Further, when the blower 5 is viewed from the + Z direction toward the −Z direction (that is, in the state of FIG. 2), the shape of each wavelength conversion member 13 is substantially fan-shaped, and adjacent wavelength conversion members 13 are not overlapped with each other. Not in. That is, the wavelength conversion members 13 do not overlap in the Z direction. Thereby, in the blower 5, air easily flows from the + Z direction to the −Z direction, and further, part of the blue light emitted from the LED chip 4 does not pass through the wavelength conversion member 13. The light is emitted to the outside of the semiconductor light emitting device 1.

図1乃至図3に示すように、本実施形態の送風機5においては、波長変換部材13の一端が支持部材14に嵌め込まれることによって支持されている。従って、送風機5の羽として機能する波長変換部材13は、支持部材14から自在に取り外し可能である。なお、支持部材14による波長変換部材13の支持方法はこのような方法に限定されず、波長変換部材13と支持部材14とを接着剤を使用して接合してもよい。また、波長変換部材13と支持部材14とを後述する樹脂等の材料よって一体的に形成してもよい。   As shown in FIGS. 1 to 3, in the blower 5 of the present embodiment, one end of the wavelength conversion member 13 is supported by being fitted into the support member 14. Therefore, the wavelength conversion member 13 that functions as a wing of the blower 5 can be freely detached from the support member 14. The method for supporting the wavelength conversion member 13 by the support member 14 is not limited to such a method, and the wavelength conversion member 13 and the support member 14 may be joined using an adhesive. Further, the wavelength conversion member 13 and the support member 14 may be integrally formed of a material such as a resin described later.

本実施形態において、支持部材14は、波長変換部材13を強固に支持する観点、及び光の反射の観点から、反射率の高いアルミニウム等の金属で形成されてもよく、透光性を有する部材(例えば、ガラス又は樹脂)等から構成されてもよい。   In the present embodiment, the support member 14 may be formed of a metal such as aluminum having high reflectivity from the viewpoint of firmly supporting the wavelength conversion member 13 and from the viewpoint of light reflection, and has a light-transmitting property. (For example, glass or resin) may be used.

また、図3に示すように、波長変換部材13の支持部材14には、後述する駆動体6の駆動軸が接続されている。当該駆動軸が回転することにより、支持部材14及び波長変換部材13が回転し、送風機5が駆動することになる。本実施形態に係る送付機5はプロペラファン型であるため、送風機5が駆動すると、空気が送風機5の回転軸である支持部材14に沿って−X方向に流れる。すなわち、波長変換部材13からLEDチップ4に向かって対流が生じることになり、LEDチップ4が冷却されることになる。また、波長変換部材13が回転することにより、波長変換部材13自体も冷却されることになる。   Further, as shown in FIG. 3, a drive shaft of a drive body 6 described later is connected to the support member 14 of the wavelength conversion member 13. As the drive shaft rotates, the support member 14 and the wavelength conversion member 13 rotate, and the blower 5 is driven. Since the sending machine 5 according to the present embodiment is a propeller fan type, when the blower 5 is driven, air flows in the −X direction along the support member 14 that is the rotating shaft of the blower 5. That is, convection is generated from the wavelength conversion member 13 toward the LED chip 4, and the LED chip 4 is cooled. Moreover, when the wavelength conversion member 13 rotates, the wavelength conversion member 13 itself is also cooled.

次に、図5を参照しつつ、波長変換部材13の構造について説明する。図5は、本実施形態の半導体発光装置に係る波長変換部材13の拡大断面図である。   Next, the structure of the wavelength conversion member 13 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the wavelength conversion member 13 according to the semiconductor light emitting device of this embodiment.

図5に示すように、波長変換部材13は、LEDチップ4から入射する青色光(請求項1における入射光)の少なくとも一部を吸収し、当該青色光とは異なる波長の出射光を放出する蛍光体15と、蛍光体15を保持する母材16とから構成された透明基板である。すなわち、波長変換部材13は、蛍光体15を含有する透明基板である。本実施形態の半導体発光装置1においては、青色光を放射するLEDチップ4を半導体発光素子として使用しているため、半導体発光装置1から白色光を得るためには、当該青色光の一部を黄色光に波長変換し、当該黄色光及び波長変換されなかった青色光の混合により白色光を合成する必要がある。従って、本実施形態における蛍光体15は、青色光を吸収して励起し、基底状態に戻る際に青色光とは異なる波長を有する黄色光を放射することができる黄色蛍光体が用いられる。   As shown in FIG. 5, the wavelength conversion member 13 absorbs at least part of the blue light incident from the LED chip 4 (incident light in claim 1) and emits outgoing light having a wavelength different from that of the blue light. It is a transparent substrate composed of a phosphor 15 and a base material 16 that holds the phosphor 15. That is, the wavelength conversion member 13 is a transparent substrate containing the phosphor 15. In the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, since the LED chip 4 that emits blue light is used as a semiconductor light emitting element, in order to obtain white light from the semiconductor light emitting device 1, a part of the blue light is used. It is necessary to convert the wavelength to yellow light and synthesize white light by mixing the yellow light and the blue light that has not been wavelength-converted. Therefore, the phosphor 15 in this embodiment is a yellow phosphor that can be excited by absorbing blue light and emit yellow light having a wavelength different from that of the blue light when returning to the ground state.

具体的な黄色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は530nm以上、好ましくは540nm以上、より好ましくは550nm以上で、通常は620nm以下、好ましくは600nm以下、より好ましくは580nm以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、黄色蛍光体として例えば、Y3Al512:Ce[YAG蛍光体]、(Y,Gd)3Al512:Ce、(Sr,Ca,Ba,Mg)2SiO4:Eu、(Ca,Sr)Si222:Eu、α−サイアロン、La3Si611:Ce(但し、その一部がCaやOで置換されていてもよい)が好ましい。 The emission peak wavelength of a specific yellow phosphor is usually 530 nm or more, preferably 540 nm or more, more preferably 550 nm or more, and usually 620 nm or less, preferably 600 nm or less, more preferably 580 nm or less. Is preferred. Among them, as the yellow phosphor, for example, Y 3 Al 5 O 12 : Ce [YAG phosphor], (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, (Sr, Ca, Ba, Mg) 2 SiO 4 : Eu, (Ca, Sr) Si 2 N 2 O 2 : Eu, α-sialon, La 3 Si 6 N 11 : Ce (however, a part thereof may be substituted with Ca or O) is preferable.

また、蛍光体15としては、その表面を第3成分により予めコーティングしたものを用いることも可能である。コーティングに用いる第3成分の種類、コーティングの手法は特に限定されず、公知の任意の第3成分及び手法を用いればよい。   Further, as the phosphor 15, it is possible to use a phosphor whose surface is previously coated with a third component. The type of the third component used for coating and the coating method are not particularly limited, and any known third component and method may be used.

第3成分としては、例えば、有機酸、無機酸、シラン処理剤、シリコーンオイル、流動パラフィン等が挙げられる。これらの第3成分を用いて、蛍光体15を表面処理、被覆することにより、母材16として用いられる樹脂への親和性、分散性、熱安定性、蛍光発色性等が改善される傾向にある。表面処理、被覆量としては、通常、100重量部の蛍光体15あたり0.01〜10重量部であり、0.01重量部より少ないと親和性、分散性、熱安定性、蛍光発色性等の改善効果が得難く、10重量部より多くても熱安定性、機械的特性、蛍光発色性が低下するなどの不具合を生じやすくなる。   Examples of the third component include organic acids, inorganic acids, silane treating agents, silicone oil, liquid paraffin, and the like. By using these third components to surface-treat and coat the phosphor 15, the affinity for the resin used as the base material 16, dispersibility, thermal stability, fluorescence coloring property, etc. tend to be improved. is there. The surface treatment and the coating amount are usually 0.01 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the phosphor 15, and if the amount is less than 0.01 parts by weight, the affinity, dispersibility, thermal stability, fluorescence coloring property, etc. It is difficult to obtain the improvement effect, and even if the amount exceeds 10 parts by weight, problems such as deterioration of thermal stability, mechanical properties, and fluorescence developability are likely to occur.

母材16には、樹脂又はガラス等の透光性を備える材料を用いることができ、本実施形態においては、樹脂を使用した。本実施形態において、波長変換部材13は、樹脂である母剤13bに蛍光体15を練り込むことにより形成されている。   As the base material 16, a material having translucency such as resin or glass can be used. In the present embodiment, resin is used. In this embodiment, the wavelength conversion member 13 is formed by kneading the phosphor 15 into a base material 13b that is a resin.

具体的な樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂)、アクリル系樹脂(例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂)、エポキシ樹脂、及びシリコーン系樹脂を用いることが好ましい。また、樹脂は、半導体発光素子から放出される光(例えば、紫外光、近紫外光、又は青色光等)、または、波長変換部材から放出される可視光を吸収しないことが好ましい。更には、LEDチップ4から発せられる青色光に対して十分な透明性と耐久性とを有していることが好ましい。   Specific examples of the resin include polycarbonate resin, polyester resin (for example, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin), acrylic resin (for example, polymethyl methacrylate resin), epoxy resin, and silicone resin. preferable. Further, it is preferable that the resin does not absorb light emitted from the semiconductor light emitting element (for example, ultraviolet light, near ultraviolet light, or blue light) or visible light emitted from the wavelength conversion member. Furthermore, it is preferable to have sufficient transparency and durability against blue light emitted from the LED chip 4.

これらの樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの樹脂の共重合体であってもよく、2種類以上を積層して使用してもよい。   These resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the copolymer of these resin may be sufficient and it may use it, laminating | stacking 2 or more types.

なお、樹脂としては、ポリカーボネート樹脂が、透明性、耐熱性、機械的特性、難燃性に優れる点で、最も好ましく使用できる。   As the resin, polycarbonate resin is most preferably used because it is excellent in transparency, heat resistance, mechanical properties, and flame retardancy.

〔駆動体〕
次に、駆動体6について、図3を参照しつつ説明する。本実施形態において、駆動体6は、電磁石と永久磁石を用いた一般的な構造を有し、本体部6a及び駆動軸6bから構成されているモータである。駆動体6の本体部6aは、筐体2の凹部2cに嵌挿され、接着剤又はネジ等を用いて筐体2に固着されている。駆動体6の駆動軸6bは、本体部6aからZ方向に向かって延設されており、筐体2の貫通孔2d及び配線基板3の貫通孔3bを通って配線基板3のチップ実装面3a側まで延びている。駆動軸6bの先端には、送風機5の支持部材14が接続されている。なお、駆動軸6bは、反射率の高い材料から構成されていることが好ましく、これにより、LEDチップ4から放射される青色光、及び波長変換部材13から放射される黄色光を吸収することなく、半導体発光装置1の光放射面1aに導くことができる。
[Driver]
Next, the driving body 6 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the driving body 6 is a motor having a general structure using an electromagnet and a permanent magnet and composed of a main body portion 6a and a driving shaft 6b. The main body 6a of the driving body 6 is fitted into the recess 2c of the housing 2, and is fixed to the housing 2 using an adhesive or a screw. The driving shaft 6b of the driving body 6 extends from the main body 6a in the Z direction, passes through the through hole 2d of the housing 2 and the through hole 3b of the wiring board 3, and the chip mounting surface 3a of the wiring board 3 is provided. It extends to the side. A support member 14 of the blower 5 is connected to the tip of the drive shaft 6b. In addition, it is preferable that the drive shaft 6b is made of a material having a high reflectance, and thereby, the blue light emitted from the LED chip 4 and the yellow light emitted from the wavelength conversion member 13 are not absorbed. The light can be guided to the light emitting surface 1 a of the semiconductor light emitting device 1.

駆動体6には電力供給配線(図示せず)が接続されており、当該電力供給配線を介して電力を供給することにより、駆動体6が駆動し、駆動軸6bが一定の方向に回転することになる。駆動軸6bが一定方向に回転すると、駆動軸6bの先端に取り付けられた送風機5に駆動力が伝達され、送風機5が駆動することになる。具体的には、駆動軸6bが一定方向に回転すると、波長変換部材13及び支持部材14が一定方向に回転し、波長変換部材13からLEDチップ4に向かって空気の流れが生じることになる。   A power supply wiring (not shown) is connected to the drive body 6, and by supplying power through the power supply wiring, the drive body 6 is driven and the drive shaft 6b rotates in a certain direction. It will be. When the drive shaft 6b rotates in a certain direction, the driving force is transmitted to the blower 5 attached to the tip of the drive shaft 6b, and the blower 5 is driven. Specifically, when the drive shaft 6 b rotates in a certain direction, the wavelength conversion member 13 and the support member 14 rotate in a certain direction, and an air flow is generated from the wavelength conversion member 13 toward the LED chip 4.

このように、本実施形態に係る半導体発光装置1において、半導体発光装置1の光出射面1aからは、LEDチップ4から放射された青色光のうちの波長変換部材13によって吸収されなった青色光と、LEDチップ4から放射された青色光が波長変換部材13によって波長変換され、異なる波長の光として放射される黄色光とが出射されることとなる。そして、本実施形態の半導体発光装置1を目視する観測者にとっては、半導体発光装置1から青色光及び黄色光の合成光である白色光が放射されていることになる。   Thus, in the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, the blue light that has been absorbed by the wavelength conversion member 13 out of the blue light emitted from the LED chip 4 from the light emitting surface 1a of the semiconductor light emitting device 1. And the blue light radiated | emitted from LED chip 4 is wavelength-converted by the wavelength conversion member 13, and the yellow light radiated | emitted as light of a different wavelength will be radiate | emitted. For an observer who views the semiconductor light emitting device 1 of this embodiment, white light that is a combined light of blue light and yellow light is emitted from the semiconductor light emitting device 1.

また、本実施形態に係る半導体発光装置1においては、駆動体6の駆動力によって波長変換部材13が回転することにより、波長変換部材13からLEDチップ4に向かって対流(すなわち、空気の流れ)が生じ、LEDチップ4が冷却されることになる。従って、LEDチップ4が発光して発熱しても、LEDチップ4の温度上昇を抑制することができる。更に、波長変換部材13も回転していることから、波長変換部材13自体も冷却され、波長変換部材13の蛍光体15が青色光を黄色光に変換する際に発熱しても、波長変換部材13の温度上昇を抑制することができる。これらの温度上昇の抑制により、LEDチップ4に供給する駆動電流を増加しても、半導体発光装置1の発光効率の低減が抑制されることになる。   Further, in the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, the wavelength conversion member 13 is rotated by the driving force of the driving body 6, thereby causing convection (that is, air flow) from the wavelength conversion member 13 toward the LED chip 4. As a result, the LED chip 4 is cooled. Therefore, even if the LED chip 4 emits light and generates heat, the temperature rise of the LED chip 4 can be suppressed. Further, since the wavelength conversion member 13 is also rotated, the wavelength conversion member 13 itself is cooled, and even if the phosphor 15 of the wavelength conversion member 13 generates heat when converting blue light into yellow light, the wavelength conversion member The temperature rise of 13 can be suppressed. By suppressing these temperature rises, reduction in the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 1 is suppressed even if the drive current supplied to the LED chip 4 is increased.

上述したような構成を有する本実施形態の半導体発光装置1は、一般照明として用いることができる。このような場合、半導体発光装置1が発する光(具体的には、青色光と黄色光との合成光である白色光)は、黒体輻射軌跡から偏差duvが−0.0200〜0.0200であることが好ましく、色温度が1,600K〜7,000Kの範囲内にあることが好ましい。   The semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment having the configuration as described above can be used as general illumination. In such a case, the light emitted from the semiconductor light emitting device 1 (specifically, the white light that is the combined light of blue light and yellow light) has a deviation duv of −0.0200 to 0.0200 from the black body radiation locus. The color temperature is preferably in the range of 1,600K to 7,000K.

また、上述したような構成を有する本実施形態の半導体発光装置1は、一般照明以外にも、バックライトとして用いることも可能である。ディスプレイのバックライトのLED光源として用いる場合は、半導体発光装置1が発する光(具体的には、青色光と黄色光との合成光である白色光)は、通常、色温度が5,000K〜20,000Kの範囲内である。   Further, the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment having the above-described configuration can be used as a backlight in addition to general illumination. When used as an LED light source for a backlight of a display, light emitted from the semiconductor light emitting device 1 (specifically, white light that is a combined light of blue light and yellow light) usually has a color temperature of 5,000K to Within the range of 20,000K.

なお、本実施形態においては、LEDチップ4から放射された青色光、及び波長変換部材13から放射される黄色光から構成される擬似的な白色光を合成光として説明してきたが、複数の同一色の光が光照射面1aから出射される場合においても、当該同一色の光(例えば、青色光)から構成される同一色の光(青色光)も合成光に含まれるものとする。   In the present embodiment, the pseudo white light composed of the blue light emitted from the LED chip 4 and the yellow light emitted from the wavelength conversion member 13 has been described as the synthesized light. Even when light of a color is emitted from the light irradiation surface 1a, light of the same color (blue light) composed of the same color of light (for example, blue light) is also included in the combined light.

(半導体発光装置を用いた照明装置)
図6は、上述した半導体発光装置1を用いた照明装置20の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。図6に示すように、半導体発光装置1には、上述したLEDチップ4に加え、電流制限用の抵抗R1、及びLEDチップ4に駆動電流を供給するためのトランジスタQ1が設けられている。なお、抵抗R1は、LEDチップ4に流れる電流を適正な大きさ(例えば、LEDチップ4の1個あたり60mA)に制限するために設けられている。
(Lighting device using semiconductor light emitting device)
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing an outline of the electric circuit configuration of the illumination device 20 using the semiconductor light emitting device 1 described above. As shown in FIG. 6, the semiconductor light emitting device 1 includes a current limiting resistor R <b> 1 and a transistor Q <b> 1 for supplying a driving current to the LED chip 4 in addition to the LED chip 4 described above. The resistor R1 is provided to limit the current flowing through the LED chip 4 to an appropriate magnitude (for example, 60 mA per LED chip 4).

具体的には、4個のLEDチップ4が極性を同じくして互いに並列に接続されており、LEDチップ4のそれぞれのアノードが抵抗R1を介して電源21の正極に接続されている。また、LEDチップ4のそれぞれのカソードはトランジスタQ1のコレクタに接続され、トランジスタQ1のエミッタが電源21の負極に接続されている。   Specifically, the four LED chips 4 are connected in parallel with the same polarity, and the anodes of the LED chips 4 are connected to the positive electrode of the power source 21 via the resistor R1. Each cathode of the LED chip 4 is connected to the collector of the transistor Q 1, and the emitter of the transistor Q 1 is connected to the negative electrode of the power source 21.

このような電気回路構成において、トランジスタQ1がオン状態となることにより、LEDチップ4のそれぞれに電源21から供給される順方向の電流が流れ、LEDチップ4がそれぞれ発光する。従って、トランジスタQ1をオン状態とすることにより、LEDチップ4から青色光が放射され、当該青色光が波長変換部材13の蛍光体15に吸収されると、蛍光体15から黄色光が放射される。すなわち、半導体発光装置1においては、青色光及び黄色光が外部に向かって放射されることとなり、これらの光が合成されることにより、合成光である白色光が半導体発光装置1から放射されているように見えることになる。   In such an electric circuit configuration, when the transistor Q1 is turned on, a forward current supplied from the power source 21 flows to each of the LED chips 4, and each LED chip 4 emits light. Accordingly, when the transistor Q1 is turned on, blue light is emitted from the LED chip 4, and when the blue light is absorbed by the phosphor 15 of the wavelength conversion member 13, yellow light is emitted from the phosphor 15. . That is, in the semiconductor light emitting device 1, blue light and yellow light are emitted toward the outside, and by combining these lights, white light that is combined light is emitted from the semiconductor light emitting device 1. Will appear to be.

トランジスタQ1のオン・オフ状態を制御するため、本実施形態の照明装置20には発光制御部22が設けられている。トランジスタQ1は、いずれもそれぞれのベース信号に応じてオン・オフ状態を切り換え可能であり、発光制御部22からそれぞれのベースに対して個別にベース信号が送出されるようになっている。   In order to control the on / off state of the transistor Q1, the lighting device 20 of this embodiment is provided with a light emission control unit 22. The transistor Q1 can be switched between on and off states in accordance with the respective base signals, and the base signals are individually transmitted from the light emission control unit 22 to the respective bases.

発光制御部22は、トランジスタQ1を所定の周期で断続的にオン・オフ駆動させ、このときの電流供給パルスのデューティ比を調整することにより、LEDチップ4に供給する電力を調整することができる。これにより、半導体発光装置1から放射される白色光の輝度を自在に調整することが可能になる。なお、発光制御部22は、トランジスタQ1のベースに供給するベース電流量を調整することにより、LEDチップ4に供給する電力を調整してもよい。   The light emission control unit 22 can adjust the power supplied to the LED chip 4 by driving the transistor Q1 on and off intermittently at a predetermined cycle and adjusting the duty ratio of the current supply pulse at this time. . Thereby, it is possible to freely adjust the luminance of the white light emitted from the semiconductor light emitting device 1. Note that the light emission control unit 22 may adjust the power supplied to the LED chip 4 by adjusting the amount of base current supplied to the base of the transistor Q1.

また、当該白色光の輝度の調整を、半導体発光装置1の外部から供給される信号に応じて自在に行うために、本実施形態の照明装置20には操作部23が設けられている。操作部23は、発光制御部22に接続され、白色光の輝度を設定するための外部からの操作に応じ、設定された白色光の輝度に対応した電気信号を発光制御部22に伝達して、白色光の輝度に対応する指示を行うようになっている。なお、発光制御部22は、操作部23から供給される当該電気信号に応じて、電流供給パルスのデューティ比を決定することになる。   Further, in order to freely adjust the brightness of the white light according to a signal supplied from the outside of the semiconductor light emitting device 1, the lighting device 20 of the present embodiment is provided with an operation unit 23. The operation unit 23 is connected to the light emission control unit 22 and transmits an electrical signal corresponding to the set white light luminance to the light emission control unit 22 in response to an external operation for setting the white light luminance. An instruction corresponding to the luminance of white light is given. Note that the light emission control unit 22 determines the duty ratio of the current supply pulse in accordance with the electric signal supplied from the operation unit 23.

なお、本実施形態に係る半導体発光装置1においては、バイポーラトランジスタであるトランジスタQ1がスイッチング素子として用いられていたが、MOS電界効果型トランジスタ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)をバイポーラトランジスタに代えて用いてもよい。   In the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, the transistor Q1 that is a bipolar transistor is used as a switching element. However, a MOS field effect transistor (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) is used as the bipolar transistor. It may be used instead.

(本実施形態による効果)
本実施形態に係る半導体発光装置1においては、LEDチップ4から放射された青色光、及び波長変換部材13から放射される黄色光を半導体発光装置1の光出射面1aから所定方向に出射するため、半導体発光装置1を目視する観測者にとっては、半導体発光装置1から青色光及び黄色光の合成光である白色光が放射されていることになる。
(Effects of this embodiment)
In the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, the blue light emitted from the LED chip 4 and the yellow light emitted from the wavelength conversion member 13 are emitted from the light emitting surface 1a of the semiconductor light emitting device 1 in a predetermined direction. For an observer who views the semiconductor light emitting device 1, white light that is a combined light of blue light and yellow light is emitted from the semiconductor light emitting device 1.

また、本実施形態に係る半導体発光装置1においては、駆動体6の駆動力により、送風機5の羽として機能する波長変換部材13が回転することにより、波長変換部材13からLEDチップ4に向かって対流(すなわち、空気の流れ)が生じ、LEDチップ4が冷却されることになる。従って、LEDチップ4が発光して発熱しても、LEDチップ4の温度上昇を抑制することができる。   Further, in the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, the wavelength conversion member 13 that functions as a wing of the blower 5 is rotated by the driving force of the driving body 6, so that the wavelength conversion member 13 moves toward the LED chip 4. Convection (that is, air flow) is generated, and the LED chip 4 is cooled. Therefore, even if the LED chip 4 emits light and generates heat, the temperature rise of the LED chip 4 can be suppressed.

更に、駆動体6の駆動力によって波長変換部材13自体も回転していることから、波長変換部材13自体も冷却され、波長変換部材13の蛍光体15が青色光を黄色光に変換する際に発熱しても、波長変換部材13の温度上昇を抑制することができる。   Furthermore, since the wavelength conversion member 13 itself is also rotated by the driving force of the drive body 6, the wavelength conversion member 13 itself is also cooled, and the phosphor 15 of the wavelength conversion member 13 converts blue light into yellow light. Even if heat is generated, the temperature increase of the wavelength conversion member 13 can be suppressed.

以上のことから、本実施形態に係る半導体発光装置1においては、LEDチップ4の温度上昇に加えて、波長変換部材13の温度上昇も抑制することができるため、LEDチップ4に供給する駆動電流を増加しても、半導体発光装置1の発光効率の低減が抑制されることになる。   From the above, in the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, in addition to the temperature rise of the LED chip 4, the temperature rise of the wavelength conversion member 13 can also be suppressed. Even if it increases, reduction of the luminous efficiency of the semiconductor light-emitting device 1 will be suppressed.

本実施形態に係る半導体発光装置1においては、母材16に蛍光体15を練り込むことにより波長変換部材13が形成されているため、比較的に容易に波長変換部材13を量産することができる。   In the semiconductor light emitting device 1 according to this embodiment, since the wavelength conversion member 13 is formed by kneading the phosphor 15 into the base material 16, the wavelength conversion member 13 can be mass-produced relatively easily. .

本実施形態に係る半導体発光装置1において、筐体2は、開口部2bを形成する一端部とは反対側の他端部に空気孔2eを有しているため、波長変換部材13からLEDチップ4に向かって流れる空気を容易に筐体2の外部に排出することができる。このため、筐体2内には、LEDチップ4から発生する熱、及び波長変換部材13から発生する熱が滞留することがなくなり、LEDチップ4及び波長変換部材13の温度上昇をより効果的に抑制することができる。   In the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, the housing 2 has the air hole 2e at the other end opposite to the one end forming the opening 2b. The air flowing toward 4 can be easily discharged to the outside of the housing 2. For this reason, the heat generated from the LED chip 4 and the heat generated from the wavelength conversion member 13 do not stay in the housing 2, and the temperature increase of the LED chip 4 and the wavelength conversion member 13 can be more effectively performed. Can be suppressed.

(変形例)
上述した半導体発光装置1の構造は一例に過ぎず、各種の構成部材の構造及び形状は、本発明の要旨を変更しない範囲において任意に変更することが可能である。以下において、半導体発光装置1の構成部材の変形例を説明する。
(Modification)
The structure of the semiconductor light emitting device 1 described above is merely an example, and the structures and shapes of various components can be arbitrarily changed without departing from the scope of the present invention. Below, the modification of the structural member of the semiconductor light-emitting device 1 is demonstrated.

〔配線基板の変形例〕
第1実施形態に係る半導体発光装置1の配線基板3のチップ実装面3a側は平坦であったが、チップ実装面3a側にLEDチップ4が収納される凹部を設けてもよい。このような配線基板の形状について、図7を参照しつつ詳細に説明する。図7は、図3と同様にして示した変形例に係る半導体発光装置1’の断面図である。なお、配線基板の形状以外については第1実施形態と同一であるため、配線基板以外の部材については、第1実施形態の図3と同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Variation of wiring board]
Although the chip mounting surface 3a side of the wiring substrate 3 of the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment is flat, a recess for accommodating the LED chip 4 may be provided on the chip mounting surface 3a side. The shape of such a wiring board will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device 1 ′ according to a modification shown in the same manner as FIG. In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment except the shape of a wiring board, the code | symbol same as FIG. 3 of 1st Embodiment is attached | subjected about members other than a wiring board, and the description is abbreviate | omitted.

図7に示すように、配線基板3’は、チップ実装面3a側に凹部3cを有している。すなわち、配線基板3’のチップ実装面3a側には、段差が形成されている。そして、LEDチップ4は、凹部3cの底面に実装され、LEDチップ4の側方は、配線基板3’の凹部3cの側面によって囲まれている。   As shown in FIG. 7, the wiring board 3 'has a recess 3c on the chip mounting surface 3a side. That is, a step is formed on the chip mounting surface 3a side of the wiring board 3 '. The LED chip 4 is mounted on the bottom surface of the recess 3c, and the side of the LED chip 4 is surrounded by the side surface of the recess 3c of the wiring board 3 '.

このような構造を有する半導体発光装置1’においては、LEDチップ4の側方が反射率の高い配線基板3’によって囲まれているため、LEDチップ4から放射される青色光が筐体2の空気孔2eを介して漏れ出すことが低減され、第1実施形態よりも効率よく青色光を波長変換部材13に向けて放射することができる。これにより、半導体発光装置1’の発光効率が向上することになる。   In the semiconductor light emitting device 1 ′ having such a structure, the side of the LED chip 4 is surrounded by the wiring substrate 3 ′ having high reflectivity, so that the blue light emitted from the LED chip 4 is emitted from the housing 2. Leakage through the air holes 2e is reduced, and blue light can be emitted toward the wavelength conversion member 13 more efficiently than in the first embodiment. Thereby, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 1 ′ is improved.

上述した配線基板3’においては、チップ実装面3a側に凹部3cを形成していたが、凹部3cに代えて、凸部を形成してもよい。このような配線基板の形状について、図8を参照しつつ詳細に説明する。図8は、図3と同様にして示した変形例に係る半導体発光装置1”の断面図である。なお、配線基板の形状以外については第1実施形態と同一であるため、配線基板以外の部材については、第1実施形態の図3と同一の符号を付し、その説明を省略する。   In the wiring board 3 ′ described above, the concave portion 3 c is formed on the chip mounting surface 3 a side, but a convex portion may be formed instead of the concave portion 3 c. The shape of such a wiring board will be described in detail with reference to FIG. 8 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device 1 ″ according to a modification shown in the same manner as in FIG. 3. Since the configuration other than the shape of the wiring board is the same as that of the first embodiment, About the member, the same code | symbol as FIG. 3 of 1st Embodiment is attached | subjected, and the description is abbreviate | omitted.

図8に示すように、配線基板3”は、チップ実装面3a側に凸部3dを有している。すなわち、配線基板3”のチップ実装面3a側には、段差が形成されている。そして、LEDチップ4は、凸部3dにおけるチップ実装面3aに実装されている。この際、LEDチップ4は、筐体2の空気孔2eよりも上方に位置していることが好ましい。換言すれば、LEDチップ4から筐体2の開口部2bまでの距離は、筐体2の空気孔2eから開口部2bまでの距離よりも小さくなっている。   As shown in FIG. 8, the wiring board 3 ″ has a protrusion 3d on the chip mounting surface 3a side. That is, a step is formed on the chip mounting surface 3a side of the wiring board 3 ″. The LED chip 4 is mounted on the chip mounting surface 3a of the convex portion 3d. At this time, the LED chip 4 is preferably located above the air hole 2 e of the housing 2. In other words, the distance from the LED chip 4 to the opening 2b of the housing 2 is smaller than the distance from the air hole 2e of the housing 2 to the opening 2b.

このような構造を有する半導体発光装置1”においては、空気孔2eがLEDチップ4の光出射面よりも下方に位置しているため、LEDチップ4から放射される青色光が筐体2の空気孔2eを介して漏れ出すことが低減され、第1実施形態よりも効率よく青色光を波長変換部材13に向けて放射することができる。これにより、半導体発光装置1”の発光効率が向上することになる。   In the semiconductor light emitting device 1 ″ having such a structure, since the air holes 2e are located below the light emitting surface of the LED chip 4, the blue light emitted from the LED chip 4 is air from the housing 2. Leakage through the hole 2e is reduced, and blue light can be emitted toward the wavelength conversion member 13 more efficiently than in the first embodiment. Thereby, the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 1 "is improved. It will be.

〔波長変換部材の変形例〕
第1実施形態に係る半導体発光装置1の波長変換部材13は、樹脂である母材16が蛍光体15を保持するように、母材16に蛍光体13bを練り込むことによって形成されていた。しかしながら、波長変換部材13は、このような練り込み型に限定されることなく、蛍光体を含有する蛍光体層を透光性部材上に塗布することによって形成されてもよい。このような波長変換部材の形状について、図9を参照しつつ詳細に説明する。図9は、図5と同様にして示した変形例に係る波長変換部材13’の断面図である。なお、第1実施形態の図5と同一部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Modification of wavelength conversion member]
The wavelength conversion member 13 of the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment is formed by kneading the phosphor 13 b into the base material 16 so that the base material 16 that is a resin holds the phosphor 15. However, the wavelength conversion member 13 is not limited to such a kneading type, and may be formed by applying a phosphor layer containing a phosphor on the translucent member. The shape of such a wavelength conversion member will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of a wavelength conversion member 13 ′ according to a modification shown in the same manner as FIG. In addition, about the same member as FIG. 5 of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図9に示すように、波長変換部材13’は、蛍光体15及び当該蛍光体15を保持する樹脂である母体16からなる蛍光体層13aと、当該蛍光体層13aを支持し、透光性を備える透光性部材であるガラス基板13bと、から構成されている。すなわち、波長変換部材13’は、ガラス基板13b上に蛍光体層13aが塗布された2層構造を有する塗布型の透明基板である。   As shown in FIG. 9, the wavelength conversion member 13 ′ supports the phosphor layer 13 a including the phosphor 15 and a matrix 16 that is a resin that holds the phosphor 15, and the phosphor layer 13 a, and transmits light. The glass substrate 13b which is a translucent member provided with. That is, the wavelength conversion member 13 'is a coating type transparent substrate having a two-layer structure in which the phosphor layer 13a is coated on the glass substrate 13b.

また、波長変換部材13の形状(すなわち、送風機5の羽の形状)は、第1実施形態に係る形状に限定されることなく、波長変換部材13からLED4に向けて空気の流れを生じさせることができれば、様々な形状とすることができる。すなわち、LEDチップ4を冷却することができれば、送風機5を公知の様々な形態に変更することができる。以下において、図10及び図11を参照しつつ、他の形状の送風機5’について説明する。図10は、本変形例に係る送風機5’の斜視図である。また、図11は、図10のZ方向に沿った断面図である。なお、上述した第1実施形態及びその変形例と同一部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。   Moreover, the shape of the wavelength conversion member 13 (that is, the shape of the wings of the blower 5) is not limited to the shape according to the first embodiment, and an air flow is generated from the wavelength conversion member 13 toward the LED 4. If possible, it can be made into various shapes. That is, if the LED chip 4 can be cooled, the blower 5 can be changed to various known forms. Hereinafter, another shape of the blower 5 ′ will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a perspective view of a blower 5 ′ according to this modification. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the Z direction in FIG. In addition, about the same member as 1st Embodiment mentioned above and its modification, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図10及び図11に示すように、送風機5’は、送風機5’の羽として機能しつつ、LEDチップ4から入射される青色光の少なくとも一部を吸収して黄色光を出射する波長変換部材13”、及び当該波長変換部材13”を支持する支持部材14から構成されている。また、波長変換部材13”は、回転軸(すなわち、Z方向)に対して傾斜し、空気の流れを生成する斜板部31、及び当該斜板部31を取り囲む側壁部32が一体的に形成されている。より具体的には、4個の斜板部31の一端は、共通して支持部材14に固着されている。なお、斜板部31と支持部材14とは、斜板部31を支持部材14に嵌め込むことによって固定してもよく、接着剤を使用して固定してもよい。なお、本変形例においては、斜板部31の数量は4個であるが、その数量は4個に限定されることなく、送風機5’の大きさ及び送り出す空気の量(風量)に応じて適宜変更することができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, the blower 5 ′ functions as a wing of the blower 5 ′, and absorbs at least part of the blue light incident from the LED chip 4 and emits yellow light. And a support member 14 for supporting the wavelength conversion member 13 ''. Further, the wavelength conversion member 13 ″ is inclined with respect to the rotation axis (that is, the Z direction), and a swash plate portion 31 that generates an air flow and a side wall portion 32 surrounding the swash plate portion 31 are integrally formed. More specifically, one end of each of the four swash plate portions 31 is commonly fixed to the support member 14. The swash plate portion 31 and the support member 14 include the swash plate portion 31. May be fixed by being fitted into the support member 14, or may be fixed using an adhesive.In this modification, the number of swash plate portions 31 is four, but the number Is not limited to four, but can be changed as appropriate according to the size of the blower 5 'and the amount of air sent out (air flow).

図11に示すように、送風機5’の波長変換部材13”は、回転軸(すなわち、Z方向)に沿った断面形状が略コ字状である。すなわち、単一の斜板部31及びそれと一体的に成形されている支持部材14の断面形状は、略L字状となっている。このような波長変換部材13”の形状によって、LEDチップ4の側方を囲むことができ、LEDチップ4から放射される青色光を容易に波長変換部材13”内の蛍光体15によって吸収させることができ、黄色光を効率良く放出することができる。例えば、上述した半導体発光装置1”において、送風機5を本変形例の送風機5’に代え、LEDチップ4の側方を波長変換部材13”の側壁部32によって囲むことにより、LEDチップ4から放射される青色光が筐体2の空気孔2eから漏れ出すことがより抑制され、波長変換部材13”から黄色光をより多く出射することが可能になり、半導体発光装置1”自体の発光効率を向上することができる。   As shown in FIG. 11, the wavelength converting member 13 ″ of the blower 5 ′ has a substantially U-shaped cross section along the rotation axis (ie, the Z direction). The cross-sectional shape of the integrally formed support member 14 is substantially L-shaped. Such a shape of the wavelength conversion member 13 ″ can surround the side of the LED chip 4, and the LED chip. The blue light emitted from 4 can be easily absorbed by the phosphor 15 in the wavelength conversion member 13 ″, and yellow light can be efficiently emitted. For example, in the semiconductor light emitting device 1 ″ described above, a blower 5 is replaced with the blower 5 ′ of this modification, and the side of the LED chip 4 is surrounded by the side wall portion 32 of the wavelength conversion member 13 ″, so that the blue light emitted from the LED chip 4 is air holes 2 e of the housing 2. Leaking from It is further suppressed, "it is possible to more emits yellow light from the semiconductor light emitting device 1" wavelength conversion member 13 can be improved luminous efficiency itself.

更に、第1実施形態において、LEDチップ4から放射される青色光と、黄色蛍光体である蛍光体15から放射される黄色光とを合成し、半導体発光装置1から擬似的に白色光を放射していたが、白色光の色温度を低色温度側に調節するため、又は、白色光の演色性を上げるために、波長変換部材13が含有する黄色蛍光体に赤色蛍光体を添加してもよい。また、黄色光は赤色光と緑色光との合成光であるため、波長変換部材13が含有する蛍光体を赤色蛍光体及び緑色蛍光体に代えてもよい。このような場合には、LEDチップ4から放射される青色光と、赤色蛍光体から放射される赤色光と、緑色蛍光体から放射される緑色光とを合成し、半導体発光装置1から擬似的に白色光を放射することになる。   Furthermore, in the first embodiment, the blue light emitted from the LED chip 4 and the yellow light emitted from the phosphor 15 that is a yellow phosphor are synthesized, and pseudo white light is emitted from the semiconductor light emitting device 1. However, in order to adjust the color temperature of white light to the low color temperature side or to improve the color rendering of white light, a red phosphor is added to the yellow phosphor contained in the wavelength conversion member 13. Also good. Further, since yellow light is a combined light of red light and green light, the phosphor contained in the wavelength conversion member 13 may be replaced with a red phosphor and a green phosphor. In such a case, the blue light emitted from the LED chip 4, the red light emitted from the red phosphor, and the green light emitted from the green phosphor are synthesized, and are simulated from the semiconductor light emitting device 1. Will emit white light.

具合的な赤色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は570nm以上、好ましくは580nm以上、より好ましくは585nm以上で、通常は780nm以下、好ましくは700nm以下、より好ましくは680nm以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、赤色蛍光体として例えば、(Ca,Sr,Ba)2Si5(N,O)8:Eu、(Ca,Sr,Ba)Si(N,O)2:Eu、(Ca,Sr,Ba)AlSi(N,O)3:Eu、(Sr,Ba)3SiO5:Eu、(Ca,Sr)S:Eu、SrAlSi47:Eu、(La,Y)22S:Eu、Eu(ジベンゾイルメタン)3・1,10−フェナントロリン錯体などのβ−ジケトン系Eu錯体、カルボン酸系Eu錯体、K2SiF6:Mn、Mn付活ジャーマネートが好ましく、(Ca,Sr,Ba)2Si5(N,O)8:Eu、(Sr,Ca)AlSi(N,O)3:Eu、SrAlSi47:Eu、(La,Y)22S:Eu、K2SiF6:Mn(但し、Siの一部がAlやNaで置換されていてもよい)がより好ましい。 The emission peak wavelength of a specific red phosphor is usually 570 nm or more, preferably 580 nm or more, more preferably 585 nm or more, and usually 780 nm or less, preferably 700 nm or less, more preferably 680 nm or less. Is preferred. Among them, as red phosphors, for example, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, (Ca, Sr, Ba) Si (N, O) 2 : Eu, (Ca, Sr, Ba) ) AlSi (N, O) 3 : Eu, (Sr, Ba) 3 SiO 5 : Eu, (Ca, Sr) S: Eu, SrAlSi 4 N 7 : Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, Β-diketone-based Eu complexes such as Eu (dibenzoylmethane) 3 · 1,10-phenanthroline complex, carboxylic acid-based Eu complexes, K 2 SiF 6 : Mn, Mn-activated germanate are preferred, (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 (N, O) 8 : Eu, (Sr, Ca) AlSi (N, O) 3 : Eu, SrAlSi 4 N 7 : Eu, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, K 2 SiF 6 : Mn (However, a part of Si may be substituted with Al or Na) More preferable.

本願発明の半導体発光装置の赤色蛍光体としては、半値幅が25nm以上である蛍光体(以下、「広帯域赤色蛍光体」と称することがある。)や、半値幅が25nm未満である蛍光体(以下、「狭帯域赤色蛍光体」と称することがある。)を用いることができる。狭帯域赤色蛍光体としては、Eu3+、Mn4+を発光起源とする赤色蛍光体を用いることができる。そのような蛍光体としては、(La,Y)22S:Eu、K2SiF6:Mn、Mn付活ジャーマネートが好ましく用いられる。 As the red phosphor of the semiconductor light emitting device of the present invention, a phosphor having a half width of 25 nm or more (hereinafter, sometimes referred to as “broadband red phosphor”), or a phosphor having a half width of less than 25 nm ( Hereinafter, it may be referred to as “narrowband red phosphor”). As the narrow-band red phosphor, a red phosphor originating from Eu 3+ and Mn 4+ can be used. As such a phosphor, (La, Y) 2 O 2 S: Eu, K 2 SiF 6 : Mn, or Mn-activated germanate is preferably used.

具体的な緑色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は500nm以上、好ましくは510nm以上、より好ましくは515nm以上で、通常は550nm未満、好ましくは542nm以下、より好ましくは535nm以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、緑色蛍光体として例えば、(Y,Lu)3(Al,Ga)512:Ce、CaSc24:Ce、Ca3(Sc,Mg)2Si312:Ce、(Sr,Ba)2SiO4:Eu、(Si,Al)6(O,N)8:Eu(β−サイアロン)、(Ba,Sr)3Si612:N2:Eu、SrGa24:Eu、BaMgAl1017:Eu,Mn、(Ba,Sr,Ca,Mg)Si222:Euが好ましい。 The emission peak wavelength of a specific green phosphor is usually 500 nm or more, preferably 510 nm or more, more preferably 515 nm or more, and usually less than 550 nm, preferably 542 nm or less, more preferably 535 nm or less. Is preferred. Among them, as the green phosphor, for example, (Y, Lu) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, CaSc 2 O 4 : Ce, Ca 3 (Sc, Mg) 2 Si 3 O 12 : Ce, (Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu, (Si, Al) 6 (O, N) 8 : Eu (β-sialon), (Ba, Sr) 3 Si 6 O 12 : N 2 : Eu, SrGa 2 S 4 : Eu BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn, (Ba, Sr, Ca, Mg) Si 2 O 2 N 2 : Eu are preferable.

そして、第1実施形態に係る半導体発光装置1の波長変換部材13は、樹脂である母材16内には蛍光体15のみが分散して保持されていたが、光拡散部材を母剤13b内に混入させてもよい。なお、波長変換部材13’及び波長変換部材13”についても同様に、光拡散部材を混入させてもよい。光拡散部材としは、例えば、無機系光拡散材、又は有機系光拡散材を用いることができる。   In the wavelength conversion member 13 of the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment, only the phosphor 15 is dispersed and held in the base material 16 that is a resin, but the light diffusion member is placed in the base material 13b. It may be mixed in. Similarly, a light diffusing member may be mixed in the wavelength converting member 13 ′ and the wavelength converting member 13 ″. As the light diffusing member, for example, an inorganic light diffusing material or an organic light diffusing material is used. be able to.

無機系光拡散材としては、例えば、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、カルシウム及びバリウム等の無機系光拡散材を用いることが可能であり、また、珪素、アルミニウム、チタン、及びジルコニウムからなる群の少なくとも1つの元素を含む無機系光拡散材を用いることが好ましい。有機系光拡散材としては、アクリル系、スチレン系、ポリアミド系若しくは元素として珪素を含む有機系光拡散材を用いることが可能であり、中でも、アクリル系光拡散材、又は元素として珪素を含む有機系光拡散材を用いることが好ましい。   As the inorganic light diffusing material, for example, inorganic light diffusing materials such as silicon, aluminum, titanium, zirconium, calcium, and barium can be used, and the group consisting of silicon, aluminum, titanium, and zirconium can be used. It is preferable to use an inorganic light diffusing material containing at least one element. As the organic light diffusing material, it is possible to use an acrylic light diffusing material, or an organic light diffusing material containing silicon as an element, or an organic material containing silicon as an element. It is preferable to use a system light diffusing material.

無機系光拡散材の具体例としては、二酸化ケイ素(シリカ)、ホワイトカーボン、タルク、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ホウ素、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸アルミ化ナトリウム、珪酸亜鉛、ガラス、マイカ等の材料が挙げられる。   Specific examples of the inorganic light diffusing material include silicon dioxide (silica), white carbon, talc, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, boron oxide, calcium carbonate, aluminum hydroxide, barium sulfate, Examples of the material include calcium silicate, magnesium silicate, aluminum silicate, sodium aluminosilicate, zinc silicate, glass and mica.

有機系光拡散材としては、スチレン系(共)重合体、アクリル系(共)重合体、シロキサン系(共)重合体、ポリアミド系(共)重合体等の材料が挙げられる。これら、有機系拡散材の分子の一部又は全部は、架橋していても架橋していなくてもよい。ここで、「(共)重合体」とは「重合体」及び「共重合体」の双方を意味する。   Examples of the organic light diffusing material include materials such as a styrene (co) polymer, an acrylic (co) polymer, a siloxane (co) polymer, and a polyamide (co) polymer. Some or all of these molecules of the organic diffusing material may or may not be cross-linked. Here, “(co) polymer” means both “polymer” and “copolymer”.

例えば、母剤13bがポリカーボネート樹脂の場合、光拡散部材としては架橋アクリル系(共)重合体粒子、アクリル系化合物とスチレン系化合物の共重合体の架橋粒子、シロキサン系(共)重合体粒子、アクリル系化合物とケイ素原子を含む化合物のハイブリッド型架橋粒子を用いることが好ましく、架橋アクリル系(共)重合体粒子、シロキサン系(共)重合体粒子を用いることがより好ましい。   For example, when the base material 13b is a polycarbonate resin, the light diffusing member is a crosslinked acrylic (co) polymer particle, a crosslinked particle of a copolymer of an acrylic compound and a styrene compound, a siloxane (co) polymer particle, It is preferable to use hybrid crosslinked particles of an acrylic compound and a compound containing a silicon atom, and it is more preferable to use crosslinked acrylic (co) polymer particles and siloxane (co) polymer particles.

架橋アクリル系(共)重合体粒子としては、非架橋性アクリルモノマーと架橋性モノマーからなる重合体粒子がより好ましく、メチルメタクリレートとトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートが架橋した重合体粒子がさらに好ましい。シロキサン系(共)重合体としては、ポリオルガノシルセスキオキサン粒子がより好ましく、ポリメチルシルセキスキオキサン粒子がさらに好ましい。この中においては、とりわけポリメチルシルセスキオキサン粒子が、熱安定性に優れる点で好ましい。   As the crosslinked acrylic (co) polymer particles, polymer particles composed of a non-crosslinkable acrylic monomer and a crosslinkable monomer are more preferable, and polymer particles obtained by crosslinking methyl methacrylate and trimethylolpropane tri (meth) acrylate are more preferable. . As the siloxane-based (co) polymer, polyorganosilsesquioxane particles are more preferable, and polymethylsilsesquioxane particles are more preferable. Among these, polymethylsilsesquioxane particles are particularly preferable from the viewpoint of excellent thermal stability.

上述した光拡散部材として用いられる無機系光拡散材、及び有機系光拡散材は、1種類を単独で用いてもよく、材質や寸法の異なるものを2種類以上組み合わせて用いてもよい。   One kind of the inorganic light diffusing material and the organic light diffusing material used as the light diffusing member described above may be used alone, or two or more kinds having different materials and dimensions may be used in combination.

波長変換部材13中の光拡散部材の含有量は、蛍光体15、母剤13bの種類にもよるが、例えば、母剤13bがポリカーボネート樹脂で、光拡散部材がポリメチルシルセスキオキサン粒子である場合、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、通常0.1重量部以上、好ましくは0.3重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上であり、また、通常10.0重量部以下、好ましくは7.0重量部以下、より好ましくは3.0重量部以下である。光拡散部材の含有量が少なすぎると拡散効果が不十分となり、また蛍光体15の量を減量させる効果も得難くなる傾向にあり、多すぎると機械的特定が低下する場合があり好ましくない。   The content of the light diffusing member in the wavelength conversion member 13 depends on the types of the phosphor 15 and the base material 13b. For example, the base material 13b is a polycarbonate resin, and the light diffusing member is polymethylsilsesquioxane particles. In some cases, it is usually 0.1 parts by weight or more, preferably 0.3 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, and usually 10.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. The amount is preferably 7.0 parts by weight or less, more preferably 3.0 parts by weight or less. If the content of the light diffusing member is too small, the diffusing effect is insufficient, and the effect of reducing the amount of the phosphor 15 tends to be difficult to obtain. If the content is too large, mechanical specification may be lowered, which is not preferable.

〔LEDチップの変形例〕 [Modification of LED chip]

上述した第1実施形態においては、半導体発光装置1の光源として青色光を放射するLEDチップ4を用いたが、半導体発光装置1から白色光を放射することができれば、青色光を放射するLEDチップ4に限定されることなく、例えば、紫外線を放射する他のLEDチップを用いてもよい。このような場合、波長変換部材13は、紫外線を吸収して赤色光を放射する赤色蛍光体、紫外線を吸収して緑色光を放射する緑色蛍光体、及び紫外線を吸収して青色光を放射する青色蛍光体を分散して保持することになる。   In the first embodiment described above, the LED chip 4 that emits blue light is used as the light source of the semiconductor light emitting device 1. However, if white light can be emitted from the semiconductor light emitting device 1, the LED chip that emits blue light. For example, other LED chips that emit ultraviolet rays may be used. In such a case, the wavelength conversion member 13 absorbs ultraviolet rays and emits red light, a red phosphor that absorbs ultraviolet rays and emits green light, and a green phosphor that absorbs ultraviolet rays and emits blue light. The blue phosphor is dispersed and held.

具合的な赤色蛍光体の発光ピーク波長、及び緑色蛍光体の発光ピーク波長は、上述したものと同一である。   The specific emission peak wavelength of the red phosphor and the emission peak wavelength of the green phosphor are the same as those described above.

具体的な青色蛍光体の発光ピーク波長は、通常は420nm以上、好ましくは430nm以上、より好ましくは440nm以上で、通常は500nm未満、好ましくは490nm以下、より好ましくは480nm以下、更に好ましくは470nm以下、特に好ましくは460nm以下の波長範囲にあるものが好適である。中でも、青色蛍光体として例えば、(Ca,Sr,Ba)MgAl1017:Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46(Cl,F)2:Eu、(Ba,Ca,Mg,Sr)2SiO4:Eu、(Ba,Ca,Sr)3MgSi28:Euが好ましく、(Ba,Sr)MgAl1017:Eu、(Ca,Sr,Ba)10(PO46(Cl,F)2:Eu、Ba3MgSi28:Euがより好ましく、Sr10(PO46Cl2:Eu、BaMgAl1017:Euが特に好ましい。 The emission peak wavelength of a specific blue phosphor is usually 420 nm or more, preferably 430 nm or more, more preferably 440 nm or more, usually less than 500 nm, preferably 490 nm or less, more preferably 480 nm or less, and even more preferably 470 nm or less. Particularly preferred are those in the wavelength range of 460 nm or less. Among them, as the blue phosphor, for example, (Ca, Sr, Ba) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu, (Ba, Ca , Mg, Sr) 2 SiO 4 : Eu, (Ba, Ca, Sr) 3 MgSi 2 O 8 : Eu are preferred, and (Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu, (Ca, Sr, Ba) 10 (PO 4 ) 6 (Cl, F) 2 : Eu, Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu are more preferable, and Sr 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu and BaMgAl 10 O 17 : Eu are particularly preferable.

上述したような紫外線を放射するLEDチップを用いる場合、波長変換部材13をXY平面に投影した際に、送風機5の羽として機能する波長変換部材13同士の間に隙間が形成されないことが好ましい。また、波長変換部材13と筐体2の内部側面2fをできる限り近接することが好ましい。これらのことを換言すると、半導体発光装置1を光出射面1a側から目視した場合、筐体2の開口部2bが波長変換部材13及び支持部材14によって塞がっていることが好ましい。このようにすることにより、紫外線が漏れ出すことが無くなり、半導体発光装置1自体の発光効率を向上することができる。   When using an LED chip that emits ultraviolet rays as described above, it is preferable that no gap be formed between the wavelength conversion members 13 that function as the wings of the blower 5 when the wavelength conversion member 13 is projected onto the XY plane. In addition, it is preferable that the wavelength conversion member 13 and the inner side surface 2f of the housing 2 be as close as possible. In other words, when the semiconductor light emitting device 1 is viewed from the light emitting surface 1a side, the opening 2b of the housing 2 is preferably closed by the wavelength conversion member 13 and the support member 14. By doing so, ultraviolet rays do not leak out, and the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 1 itself can be improved.

<第2実施形態>
第1実施態様においては、4個の波長変換部材13のそれぞれに同一の蛍光体13b(黄色光を放出する蛍光体)を含有させていたが、各波長変換部材に異なる波長の光を放射する蛍光体を含有させてもよい。換言すれば、送風機は、互いに異なる出射光を放出する複数の波長変換部材から構成されてもよい。このような送風機を備える半導体発光装置、及び当該半導体発光装置が搭載された照明装置について、図12及び図13を参照しつつ詳細に説明する。図12は、本実施形態に係る半導体発光装置101の正面図である。また、図13は、本実施形態に係る半導体発光装置101を用いた照明装置120の電気回路構成の概略を示す電気回路図である。なお、本実施形態に係る半導体発光装置101は、第1実施形態に係る半導体発光装置1と比較して、波長変換部材に含有される蛍光体の種類が異なるだけであるため、半導体発光装置1の構成部材と実質的に変わらない構成部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図面中のX方向及びY方向は、第1実施形態と同一である。
Second Embodiment
In the first embodiment, each of the four wavelength conversion members 13 contains the same phosphor 13b (phosphor that emits yellow light), but each wavelength conversion member emits light of a different wavelength. A phosphor may be included. In other words, the blower may be composed of a plurality of wavelength conversion members that emit different emitted lights. A semiconductor light-emitting device including such a blower and a lighting device equipped with the semiconductor light-emitting device will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 12 is a front view of the semiconductor light emitting device 101 according to the present embodiment. FIG. 13 is an electric circuit diagram showing an outline of the electric circuit configuration of the illumination device 120 using the semiconductor light emitting device 101 according to this embodiment. Note that the semiconductor light emitting device 101 according to this embodiment differs from the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment only in the type of phosphor contained in the wavelength conversion member. Constituent members that are not substantially different from the constituent members are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Further, the X direction and the Y direction in the drawing are the same as those in the first embodiment.

図12に示すように、半導体発光装置101においては、第1実施形態に係る半導体発光装置1と同様に、筐体2の部材収納空間2a内に送風機105が設けられている。送風機105は、4個の波長変換部材113と、これらの波長変換部材113を支持する支持部材14と、から構成されている。また、4つの波長変換部材113は、吸収した光を異なる波長の光に変換する蛍光体115を含有している。より具体的には、波長変換部材113としては、上述した緑色光を出射する緑色蛍光体115gを含有する2個の波長変換部材113gと、上述した赤色光を出射する緑色蛍光体115rを含有する2個の波長変換部材113rと、の2種類が用いられている。そして、波長変換部材113g同士が対向し、波長変換部材113r同士が対向して配置されている。すなわち、波長変換部材113gと波長変換部材113rとが、交互に配置されている。なお、送風機105の形状は、第1実施形態に係る送風機5と同一であるため、その説明は省略する。   As shown in FIG. 12, in the semiconductor light emitting device 101, the blower 105 is provided in the member storage space 2 a of the housing 2, similarly to the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment. The blower 105 includes four wavelength conversion members 113 and a support member 14 that supports these wavelength conversion members 113. The four wavelength conversion members 113 contain a phosphor 115 that converts absorbed light into light of different wavelengths. More specifically, the wavelength conversion member 113 includes the two wavelength conversion members 113g containing the green phosphor 115g that emits the green light described above and the green phosphor 115r that emits the red light described above. Two types of two wavelength conversion members 113r are used. The wavelength conversion members 113g are opposed to each other, and the wavelength conversion members 113r are opposed to each other. That is, the wavelength conversion member 113g and the wavelength conversion member 113r are alternately arranged. In addition, since the shape of the air blower 105 is the same as the air blower 5 which concerns on 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted.

また、本実施形態に係る半導体発光装置101においては、LEDチップ4は、波長変換部材113gが上方を通過するタイミングで周期的に発光する2個のLEDチップ4gと、波長変換部材113rが上方を通過するタイミングで周期的に発光する2個のLEDチップ4rとに分類される。本実施形態においては、LEDチップ4g同士が対向し、LEDチップ4r同士が対向して配置されている。また、本実施形態に係る半導体発光装置101においては、波長変換部材113gと波長変換部材113rとが交互に配置され、波長変換部材113の配置に対応するようにLEDチップ4g及びLEDチップ4rが配置されていることから、LEDチップ4g及びLEDチップ4rは、基本的に同時にオン・オフされることになる。但し、LEDチップ4g及びLEDチップ4rに供給される電流供給のパルスのデューティ比を調整する場合には、LEDチップ4g及びLEDチップ4rの発光タイミングは異なる場合もある。なお、LEDチップ4gと、LEDチップ4rとに特性上の差違はない。   In the semiconductor light emitting device 101 according to the present embodiment, the LED chip 4 includes two LED chips 4g that periodically emit light at a timing when the wavelength conversion member 113g passes above, and the wavelength conversion member 113r on the upper side. It is classified into two LED chips 4r that periodically emit light at the passing timing. In the present embodiment, the LED chips 4g face each other and the LED chips 4r face each other. Further, in the semiconductor light emitting device 101 according to the present embodiment, the wavelength conversion member 113g and the wavelength conversion member 113r are alternately arranged, and the LED chip 4g and the LED chip 4r are arranged so as to correspond to the arrangement of the wavelength conversion member 113. Therefore, the LED chip 4g and the LED chip 4r are basically turned on / off at the same time. However, when adjusting the duty ratio of the pulse of current supply supplied to the LED chip 4g and the LED chip 4r, the light emission timings of the LED chip 4g and the LED chip 4r may be different. There is no difference in characteristics between the LED chip 4g and the LED chip 4r.

次に、図13に示すように、本実施形態に係る照明装置120に搭載された半導体発光装置101には、2個のLEDチップ4g及び2個のLEDチップ4rに加え、電流制限用の抵抗R11及び抵抗R12、並びにLEDチップ4g及びLEDチップ4rに対して独立して駆動電流を供給するためのトランジスタQ11及びトランジスタQ12が設けられている。なお、抵抗R11、R12は、それぞれ対応するLEDチップ4g、4rに流れる電流を適正な大きさ(例えば、LEDチップ4r、4gの1個あたり60mA)に制限するために設けられている。   Next, as shown in FIG. 13, the semiconductor light emitting device 101 mounted on the lighting device 120 according to the present embodiment includes a current limiting resistor in addition to the two LED chips 4 g and the two LED chips 4 r. A transistor Q11 and a transistor Q12 are provided for supplying drive current independently to R11, the resistor R12, and the LED chip 4g and the LED chip 4r. The resistors R11 and R12 are provided in order to limit the current flowing through the corresponding LED chips 4g and 4r to an appropriate magnitude (for example, 60 mA per LED chip 4r and 4g).

具体的には、2個のLEDチップ4gが極性を同じくして互いに並列に接続されており、各LEDチップ4gのアノードが抵抗R11を介して電源121の正極に接続されている。また、各LEDチップ4gのカソードはトランジスタQ11のコレクタに接続され、トランジスタQ11のエミッタが電源121の負極に接続されている。2個のLEDチップ4rも極性を同じくして互いに並列に接続されており、LEDチップ4gと同様に、アノードが抵抗R12を介して電源121の正極に接続されると共に、カソードがトランジスタQ12を介して電源121の負極に接続されている。   Specifically, the two LED chips 4g are connected in parallel with each other with the same polarity, and the anode of each LED chip 4g is connected to the positive electrode of the power source 121 via the resistor R11. Further, the cathode of each LED chip 4g is connected to the collector of the transistor Q11, and the emitter of the transistor Q11 is connected to the negative electrode of the power source 121. The two LED chips 4r have the same polarity and are connected in parallel with each other. Similarly to the LED chip 4g, the anode is connected to the positive electrode of the power supply 121 via the resistor R12, and the cathode is connected via the transistor Q12. And connected to the negative electrode of the power source 121.

このような電気回路構成において、トランジスタQ11がオン状態となることにより、各LEDチップ4gに電源121から供給される順方向の電流が流れ、LEDチップ4gがそれぞれ発光する。同様に、トランジスタQ12がオン状態となることにより、各LEDチップ4rに電源121から供給される順方向の電流が流れ、LEDチップ4rがそれぞれ発光する。   In such an electric circuit configuration, when the transistor Q11 is turned on, a forward current supplied from the power source 121 flows to each LED chip 4g, and each LED chip 4g emits light. Similarly, when the transistor Q12 is turned on, a forward current supplied from the power source 121 flows to each LED chip 4r, and each LED chip 4r emits light.

また、図13に示すように、照明装置120は、トランジスタQ11、Q12を独立して制御する発光制御部122、及び発光制御部122に対して外部からの操作信号を供給する操作部123を有している。   As shown in FIG. 13, the lighting device 120 includes a light emission control unit 122 that independently controls the transistors Q11 and Q12, and an operation unit 123 that supplies an operation signal from the outside to the light emission control unit 122. doing.

発光制御部122は、送風機105が回転している際に、LEDチップ4gの上方を波長変換部材113gが通過する期間のみトランジスタQ11をオン状態とし、LEDチップ4rの上方を波長変換部材113rが通過する期間のみトランジスタQ12をオン状態とする。本実施形態においては、上述したようなLEDチップ4及び波長変換部材113の配置関係から、発光制御部122は、トランジスタQ11、Q12を同一のタイミングで、通常、オン・オフすることになる。なお、発光制御部122は、LEDチップ4を発光させるタイミングを示すデータをメモリ(図示せず)から読み出し、波長変換部材113の回転速度に合わせたタイミングでLEDチップ4を発光させてもよく、又は波長変換部材113の位置を検出する位置センサ(図示せず)から供給される位置信号に応じてLEDチップ4を発光させてもよい。   When the blower 105 is rotating, the light emission control unit 122 turns on the transistor Q11 only during a period in which the wavelength conversion member 113g passes above the LED chip 4g, and the wavelength conversion member 113r passes above the LED chip 4r. The transistor Q12 is turned on only during the period. In the present embodiment, due to the arrangement relationship between the LED chip 4 and the wavelength conversion member 113 as described above, the light emission control unit 122 normally turns the transistors Q11 and Q12 on and off at the same timing. The light emission control unit 122 may read data indicating the timing of causing the LED chip 4 to emit light from a memory (not shown), and cause the LED chip 4 to emit light at a timing that matches the rotation speed of the wavelength conversion member 113. Alternatively, the LED chip 4 may emit light according to a position signal supplied from a position sensor (not shown) that detects the position of the wavelength conversion member 113.

従って、トランジスタQ11、Q12をオン状態とすることにより、波長変換部材113gから緑色光が放射され、波長変換部材113rから赤色光が放射される。また、LEDチップから放射される青色光の一部は波長変換部材113の各蛍光体114によって吸収されることなく、波長変換部材113から放射される。このように放射される緑色光、赤色光及び青色光が合成され、擬似的な白色光が半導体発光装置101から放射されることになる。   Therefore, by turning on the transistors Q11 and Q12, green light is emitted from the wavelength conversion member 113g, and red light is emitted from the wavelength conversion member 113r. Further, part of the blue light emitted from the LED chip is emitted from the wavelength conversion member 113 without being absorbed by each phosphor 114 of the wavelength conversion member 113. The green light, red light, and blue light emitted in this way are combined, and pseudo white light is emitted from the semiconductor light emitting device 101.

また、発光制御部122は、トランジスタQ11、Q12に供給するベース電流量を独立して制御することにより、LEDチップ4g、4rに供給される駆動電流を適宜調整することができる。これにより、発光制御部122は、半導体発光装置101から出射される合成光である白色光の色温度の調整指示を示す操作信号に応じて、トランジスタQ11、Q12に供給するベース電流量を独立して制御し、LEDチップ4g、4rに供給される駆動電流を調整することによって当該白色光の色温度を自在に調整することができる。例えば、トランジスタQ11に供給されるベース電流を減少させ、トランジスタQ12に供給されるベース電流を増加させることにより、波長変化部材113rから放射される赤色光が増加することになり、合成光である白色光は、赤みがかった色(すなわち、マゼンダ)になる。   Further, the light emission control unit 122 can appropriately adjust the drive current supplied to the LED chips 4g and 4r by independently controlling the amount of base current supplied to the transistors Q11 and Q12. As a result, the light emission control unit 122 independently determines the amount of base current supplied to the transistors Q11 and Q12 according to an operation signal indicating an instruction to adjust the color temperature of white light, which is the combined light emitted from the semiconductor light emitting device 101. And adjusting the drive current supplied to the LED chips 4g and 4r, the color temperature of the white light can be freely adjusted. For example, when the base current supplied to the transistor Q11 is decreased and the base current supplied to the transistor Q12 is increased, the red light emitted from the wavelength changing member 113r is increased, and the white light that is the combined light The light becomes a reddish color (ie, magenta).

なお、上述した色温度の調整は一例に過ぎず、トランジスタQ11に供給するベース電流量を増加することにより、合成光における緑色光の占める割合を増加するように制御することもできる。更には、LEDチップ4から放出される青色光が蛍光体114に吸収される確率が低いタイミング(例えば、波長変換部材113同士の隙間がLEDチップ4の上方を通るタイミング)でLEDチップ4を発光させるようにすることにより、合成光における青色光の占める割合を増加することもできる。そして、波長変換部材113に含有される蛍光体114の種類を変更することにより、合成光の色温度をより多彩に変更することもできる。   Note that the adjustment of the color temperature described above is merely an example, and the ratio of the green light in the combined light can be increased by increasing the amount of base current supplied to the transistor Q11. Furthermore, the LED chip 4 emits light at a timing when the probability that the blue light emitted from the LED chip 4 is absorbed by the phosphor 114 is low (for example, a timing when the gap between the wavelength conversion members 113 passes above the LED chip 4). By doing so, the proportion of blue light in the combined light can be increased. And the color temperature of synthetic | combination light can also be changed more variously by changing the kind of fluorescent substance 114 contained in the wavelength conversion member 113. FIG.

また、上述した合成光の制御においては、色温度のみについて変更していたが、発光制御部122は、トランジスタQ11、Q12に供給するベース電流量を変化させることにより、色度、彩度、発光効率及び演色性を適宜制御してもよい。すなわち、発光制御部は、色度、色温度、彩度、発光効率及び演色性の少なくとも1つを適宜制御可能であることが好ましい。このような制御を行う場合には、操作部123から発光制御部122に供給される操作信号は、色度、色温度、彩度、発光効率又は演色性を示すことになる。   Further, in the above-described control of the combined light, only the color temperature is changed, but the light emission control unit 122 changes the amount of base current supplied to the transistors Q11 and Q12 to change the chromaticity, saturation, and light emission. Efficiency and color rendering may be appropriately controlled. That is, it is preferable that the light emission control unit can appropriately control at least one of chromaticity, color temperature, saturation, light emission efficiency, and color rendering. When such control is performed, the operation signal supplied from the operation unit 123 to the light emission control unit 122 indicates chromaticity, color temperature, saturation, light emission efficiency, or color rendering.

更に、本実施形態に係る半導体発光装置101においては、各波長変換部材に異なる種類の蛍光体が含有されている場合と比較して、必要となる光の色に応じて、波長変換部材113を個別に製造することができ、またその製造が容易でもある。これにより、半導体発光装置101の製造時間の削減及び製造コストの低減を削減することができる。   Further, in the semiconductor light emitting device 101 according to the present embodiment, the wavelength conversion member 113 is provided in accordance with the color of light required as compared with the case where each wavelength conversion member contains a different type of phosphor. They can be manufactured individually and are easy to manufacture. Thereby, reduction of the manufacturing time and manufacturing cost of the semiconductor light-emitting device 101 can be reduced.

なお、本実施形態に係る半導体発光装置101においては、半導体発光装置101から放射される合成光である白色光のちらつき及びムラの防止の観点から、送風機105の回転速度をできる限り上げることが好ましい。   In the semiconductor light emitting device 101 according to the present embodiment, it is preferable to increase the rotational speed of the blower 105 as much as possible from the viewpoint of preventing flickering and unevenness of white light that is the combined light emitted from the semiconductor light emitting device 101. .

また、青色光を放射するLEDチップ4に代えて、紫外光を放射するLEDチップを使用する場合、送風機は、赤色蛍光体のみを含有する波長変換部材、緑色蛍光体のみを含有する波長変換部材、及び青色蛍光体のみを含有する波長変換部材を羽として備えていてもよい。このような場合に、対応する波長変換部材が通過する際に発光するLEDチップのそれぞれに供給する駆動電流を調整することにより、色度、色温度、彩度、発光効率又は演色性を自在に制御することが可能になる。   In addition, when an LED chip that emits ultraviolet light is used instead of the LED chip 4 that emits blue light, the blower is a wavelength conversion member that contains only a red phosphor, and a wavelength conversion member that contains only a green phosphor. And a wavelength conversion member containing only a blue phosphor may be provided as a wing. In such a case, chromaticity, color temperature, saturation, luminous efficiency, or color rendering can be freely adjusted by adjusting the drive current supplied to each LED chip that emits light when the corresponding wavelength conversion member passes. It becomes possible to control.

更に、本実施形態においては、波長変換部材113g用のLEDチップ4gと、波長変換部材113r用のLEDチップ4rとの2種類にLEDチップ4を区別し、対応する波長変換部材113が通過する際のみにLEDチップ4を発光させるような特殊な形態が採用されていたが、以下のような一般的な形態であってもよい。具体的には、LEDチップ4を2種類に区別することなく、波長変換部材113の通過のタイミングに合わせて発光させるだけでもよい。このような場合においても、波長変換部材113が回転している限り、緑色光、赤色光、及び青色光が半導体発光装置101の光出射面101aから出射されることになり、半導体発光装置101として白色光を得ることができる。   Furthermore, in this embodiment, when the LED chip 4 is distinguished into two types, the LED chip 4g for the wavelength conversion member 113g and the LED chip 4r for the wavelength conversion member 113r, and the corresponding wavelength conversion member 113 passes through. Although the special form which makes LED chip 4 light-emit only is employ | adopted, the following general forms may be sufficient. Specifically, the LED chip 4 may be made to emit light in accordance with the passage timing of the wavelength conversion member 113 without distinguishing the LED chip 4 into two types. Even in such a case, as long as the wavelength conversion member 113 is rotated, green light, red light, and blue light are emitted from the light emitting surface 101 a of the semiconductor light emitting device 101. White light can be obtained.

そして、上述したような一般的な形態において、通過する波長変換部材113の種類に対応させてLEDチップ4から放射する光の特性(例えば、光量、光束等)を変えてもよい。すなわち、図12におけるLEDチップ4は、全ての波長変換部材113が通過するタイミングで発光するものの、通過する波長変換部材113の種類(波長変換部材113g又は波長変換部材113r)によって発光特性が異なることになる。このような場合においても、半導体発光装置101から放射される白色光の色、色度、色温度、彩度、発光効率又は演色性を自在に制御することが可能になる。なお、LEDチップ4の発光特性を変更する方法は、上述したように、トランジスタQ11、Q12に供給するベース電流量を変化させることで対応することができる。   And in the general form as mentioned above, you may change the characteristics (for example, light quantity, luminous flux, etc.) of the light radiated | emitted from LED chip 4 according to the kind of wavelength conversion member 113 to pass. That is, the LED chip 4 in FIG. 12 emits light at the timing when all the wavelength conversion members 113 pass, but the light emission characteristics differ depending on the type of the wavelength conversion member 113 that passes (the wavelength conversion member 113g or the wavelength conversion member 113r). become. Even in such a case, it is possible to freely control the color, chromaticity, color temperature, saturation, light emission efficiency, or color rendering of white light emitted from the semiconductor light emitting device 101. As described above, the method for changing the light emission characteristics of the LED chip 4 can be dealt with by changing the amount of base current supplied to the transistors Q11 and Q12.

<第3実施形態>
第1実施形態及び第2実施形態においては、半導体発光装置を構成する筐体は露出していたが、当該筐体の外周をヒートシンクによって覆い、半導体発光装置の放熱性を高めてもよい。このような構造を有する半導体発光装置201を第3実施形態として、図14を参照しつつ詳細に説明する。図14は、図3と同様にして示した第3実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。なお、図面中のX方向及びZ方向は、第1実施形態と同一である。
<Third Embodiment>
In the first embodiment and the second embodiment, the casing constituting the semiconductor light emitting device is exposed, but the outer periphery of the casing may be covered with a heat sink to improve the heat dissipation of the semiconductor light emitting device. A semiconductor light emitting device 201 having such a structure will be described in detail as a third embodiment with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device according to a modification of the third embodiment shown in the same manner as FIG. The X direction and Z direction in the drawing are the same as those in the first embodiment.

本実施形態において、半導体発光装置201は、第1実施形態の半導体発光装置1と同様に、擬似的な白色光を放射する光源である。半導体発光装置201は、第1実施形態の半導体発光装置1と同様に、外形が略立方体状であって、その内部が円柱状にくり抜かれている筐体202を備える。筐体202の内部には、第1実施形態の半導体発光装置1と同様に、配線基板203と、配線基板203上に実装されたLEDチップ204と、LEDチップ204から放射される光の少なくとも一部を波長変換する機能を有するとともに、LEDチップ204を冷却する機能も有する送風機205と、が配置されている。また、筐体202の外部には、送風機205を駆動せしめる駆動体206が配置されている。   In the present embodiment, the semiconductor light emitting device 201 is a light source that emits pseudo white light, like the semiconductor light emitting device 1 of the first embodiment. Similar to the semiconductor light-emitting device 1 of the first embodiment, the semiconductor light-emitting device 201 includes a housing 202 having an outer shape that is substantially cubic and is hollowed out in a cylindrical shape. Similar to the semiconductor light emitting device 1 of the first embodiment, at least one of the light emitted from the LED chip 204 and the LED chip 204 mounted on the wiring board 203 is provided inside the housing 202. A blower 205 having a function of converting the wavelength of the part and a function of cooling the LED chip 204 is disposed. In addition, a driving body 206 that drives the blower 205 is disposed outside the housing 202.

ここで、配線基板203は上述した配線基板3”と同一の構成であり、LEDチップ204は上述したLEDチップ4と同一の構成であり、送風機205(波長変換部材213及び支持部材214)は上述した送風機5(波長変換部材3及び支持部材4)と同一の構成であり、駆動体206(本体部206a及び駆動軸206b)は上述した駆動体6(本体部6a及び駆動軸6b)と同一の構成である。また、実装面203aは上述した実装面3aに対応し、貫通孔203bは上述した貫通孔3bに対応し、凸部203dは上述した凸部3dに対応し、波長変換部材213は上述した波長変換部材13に対応し、支持部材214は上述した支持部材14に対応している。このため、これらの構成部材については、詳細な説明は省略する。   Here, the wiring board 203 has the same configuration as the above-described wiring board 3 ″, the LED chip 204 has the same configuration as the above-described LED chip 4, and the blower 205 (the wavelength conversion member 213 and the support member 214) has the above-described configuration. The driving body 206 (main body part 206a and driving shaft 206b) is the same as the driving body 6 (main body part 6a and driving shaft 6b) described above. The mounting surface 203a corresponds to the mounting surface 3a, the through hole 203b corresponds to the through hole 3b, the convex portion 203d corresponds to the convex portion 3d, and the wavelength conversion member 213 Corresponding to the wavelength conversion member 13 described above, the support member 214 corresponds to the above-described support member 14. Therefore, detailed description of these constituent members is omitted.

筐体202は、概ね上述した筐体2と同一の構成を有しているが、後述する滞留生成壁を備えている点、及び空気孔2eがない点が筐体2と異なっている。そして、部材収納空間202aは上述した部材収納空間2aに対応し、開口部202bは上述した開口部2bに対応し、凹部202cは上述した凹部2cに対応し、貫通孔202dは上述した貫通孔2dに対応し、内部側面202fは上述した内部側面2fに対応しており、その説明は省略する。   The casing 202 has substantially the same configuration as that of the casing 2 described above, but differs from the casing 2 in that it includes a stay generation wall described later and that there is no air hole 2e. The member storage space 202a corresponds to the above-described member storage space 2a, the opening 202b corresponds to the above-described opening 2b, the recess 202c corresponds to the above-described recess 2c, and the through hole 202d corresponds to the above-described through hole 2d. The inner side surface 202f corresponds to the above-described inner side surface 2f, and the description thereof is omitted.

図14に示すように、筐体202の外部及び駆動体206を覆うように、ヒートシンク251が設けられている。ヒートシンク251には、駆動体206の一部を収納するための凹部251aが形成されている。従って、駆動体206は、筐体202の凹部202cとヒートシンク251の凹部251aとによって形成される空間に収納されることになる。このようなヒートシンク251を設けることにより、半導体発光装置201は、LEDチップ204及び波長変換部材213における温度上昇に起因する半導体発光装置201自体の温度上昇を、より抑制することが可能になる。   As shown in FIG. 14, a heat sink 251 is provided so as to cover the outside of the housing 202 and the driving body 206. The heat sink 251 is formed with a recess 251 a for accommodating a part of the drive body 206. Therefore, the driving body 206 is housed in a space formed by the recess 202 c of the housing 202 and the recess 251 a of the heat sink 251. By providing such a heat sink 251, the semiconductor light emitting device 201 can further suppress the temperature rise of the semiconductor light emitting device 201 itself due to the temperature rise in the LED chip 204 and the wavelength conversion member 213.

また、筐体202の開口部202bには、透光性を有する封止板252が設けられ、筐体202の部材収納空間202aは密閉(すなわち、封止)されている。封止板252には、例えば、ガラス板又は樹脂を固めた基板等を用いることができる。封止252を開口部202bに設けることにより、部材収納空間202a内に外部からほこり、ちり、又はゴミ等の異物が浸入することがなくなる。従って、本実施形態に係る半導体発光装置201においては、送風機205の羽である波長変換部材213に異物が堆積することがなくなり、半導体発光装置201の発光効率の低下が抑制される。   In addition, a translucent sealing plate 252 is provided in the opening 202b of the housing 202, and the member storage space 202a of the housing 202 is sealed (that is, sealed). For the sealing plate 252, for example, a glass plate or a substrate in which a resin is hardened can be used. By providing the seal 252 in the opening 202b, foreign matter such as dust, dust, or dust can be prevented from entering the member storage space 202a from the outside. Therefore, in the semiconductor light emitting device 201 according to the present embodiment, foreign matter is not deposited on the wavelength conversion member 213 that is the wing of the blower 205, and a decrease in the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 201 is suppressed.

更に、筐体202の部材収納空間202a内には、内部側面202fに対して平行に対流生成壁253が立設されている。対流生成壁253は、配線基板203、LEDチップ204、及び送風機205の側方を囲むように立設されている。図14に示すように、対流生成壁253は、その一端が封止板252と離間しており、その他端(封止板252と近接する一端とは反対側の端部)には、X方向に延びる空気孔253aが設けられている。また、対流生成壁253と筐体202の内部側面202fとは離間している。   Furthermore, a convection generating wall 253 is erected in the member storage space 202a of the casing 202 in parallel with the inner side surface 202f. The convection generating wall 253 is erected so as to surround the side of the wiring board 203, the LED chip 204, and the blower 205. As shown in FIG. 14, the convection generating wall 253 has one end separated from the sealing plate 252, and the other end (the end opposite to the one close to the sealing plate 252) has an X direction. An air hole 253a is provided to extend in the direction. Further, the convection generating wall 253 and the inner side surface 202f of the housing 202 are separated from each other.

このような対流生成壁253の形状及び立設位置により、波長変換部材213が回転すると、対流生成壁253の周りを循環するような空気の流れ(対流)が生成される。具体的には、波長変換部材213からLEDチップ204に向かって流れる空気は、対流生成壁253の空気孔253aを通過し、筐体202の内部側面202fと対流生成壁253との間を+Z方向に流れ、封止板252と対流生成壁253の一端との間を通過して波長変換部材213に戻ってくる。すなわち、波長変換部材213が回転している間は、このような対流が発生し、筐体202の部材収納空間202a内の空気は循環することになる。これにより、筐体202の開口部202bに封止板252を設けた場合においても、部材収納空間202a内の空気を循環させることにより、LEDチップ204及び波長変換部材213を冷却することができ、半導体発光装置201の発光効率の低下を抑制することができる。   Due to the shape and standing position of the convection generating wall 253, when the wavelength conversion member 213 rotates, an air flow (convection) that circulates around the convection generating wall 253 is generated. Specifically, the air flowing from the wavelength conversion member 213 toward the LED chip 204 passes through the air holes 253a of the convection generation wall 253, and the + Z direction between the inner side surface 202f of the housing 202 and the convection generation wall 253. , And passes between the sealing plate 252 and one end of the convection generating wall 253 and returns to the wavelength conversion member 213. That is, while the wavelength conversion member 213 is rotating, such convection occurs and air in the member storage space 202a of the housing 202 circulates. Thereby, even when the sealing plate 252 is provided in the opening 202b of the housing 202, the LED chip 204 and the wavelength conversion member 213 can be cooled by circulating the air in the member storage space 202a. A decrease in the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 201 can be suppressed.

なお、部材収納空間202a内において空気を循環させることができれば、対流生成壁253を立設しなくてもよい。例えば、波長変換部材213と筐体202の内部側面202fとが十分に離間していれば、対流が発生すると考えられる。   Note that the convection generating wall 253 may not be provided upright as long as air can be circulated in the member storage space 202a. For example, convection is considered to occur if the wavelength conversion member 213 and the inner side surface 202f of the housing 202 are sufficiently separated.

また、本実施形態の半導体発光装置201に、第1実施形態の変形例の構成及び第2実施形態の送風機の構成を用いてもよく、このような場合であっても、各実施形態の効果を発揮することができる。   Further, the semiconductor light emitting device 201 of the present embodiment may use the configuration of the modification of the first embodiment and the configuration of the blower of the second embodiment, and even in such a case, the effects of each embodiment Can be demonstrated.

以上のような構成から、本実施形態に係る半導体発光装置201においても、LEDチップ204から放射された青色光、及び波長変換部材213から放射される黄色光を半導体発光装置201の光出射面201aから所定方向に出射するため、半導体発光装置201を目視する観測者にとっては、半導体発光装置201から青色光及び黄色光の合成光である白色光が放射されていることになる。   With the configuration as described above, also in the semiconductor light emitting device 201 according to the present embodiment, the blue light emitted from the LED chip 204 and the yellow light emitted from the wavelength conversion member 213 are emitted from the light emitting surface 201a of the semiconductor light emitting device 201. Therefore, for the observer who views the semiconductor light emitting device 201, white light that is a combined light of blue light and yellow light is emitted from the semiconductor light emitting device 201.

また、本実施形態に係る半導体発光装置201においては、駆動体206の駆動力により、送風機205の羽として機能する波長変換部材213が回転することにより、波長変換部材213からLEDチップ204に向かって対流(すなわち、空気の流れ)が生じ、LEDチップ204が冷却されることになる。従って、LEDチップ204が発光して発熱しても、LEDチップ204の温度上昇を抑制することができる。   In the semiconductor light emitting device 201 according to the present embodiment, the wavelength conversion member 213 that functions as a wing of the blower 205 is rotated by the driving force of the driving body 206, so that the wavelength conversion member 213 moves toward the LED chip 204. Convection (i.e., air flow) occurs and the LED chip 204 is cooled. Therefore, even if the LED chip 204 emits light and generates heat, the temperature rise of the LED chip 204 can be suppressed.

更に、駆動体206の駆動力によって波長変換部材213自体も回転していることから、波長変換部材213自体も冷却され、波長変換部材213が青色光を黄色光に変換する際に発熱しても、波長変換部材213の温度上昇を抑制することができる。   Furthermore, since the wavelength conversion member 213 itself is also rotated by the driving force of the driving body 206, the wavelength conversion member 213 itself is also cooled, and even if the wavelength conversion member 213 generates heat when converting blue light into yellow light. The temperature rise of the wavelength conversion member 213 can be suppressed.

以上のことから、本実施形態に係る半導体発光装置201においては、LEDチップ204の温度上昇に加えて、波長変換部材213の温度上昇も抑制することができるため、LEDチップ204に供給する駆動電流を増加しても、半導体発光装置201の発光効率の低減が抑制されることになる。   From the above, in the semiconductor light emitting device 201 according to this embodiment, in addition to the temperature rise of the LED chip 204, the temperature rise of the wavelength conversion member 213 can also be suppressed. Even if it increases, the reduction | decrease in the luminous efficiency of the semiconductor light-emitting device 201 will be suppressed.

そして、筐体202の開口部202bを封止板252によって封止することにより、筐体202の部材収納空間202a内に外部からほこり、ちり、又はゴミ等の異物が浸入することがなくなる。これにより、送風機205の羽である波長変換部材213に異物が堆積することがなくなるため、半導体発光装置201の発光効率の低下をより抑制することが可能になる。   By sealing the opening 202b of the housing 202 with the sealing plate 252, foreign matter such as dust, dust, or dust can be prevented from entering the member storage space 202a of the housing 202 from the outside. This prevents foreign matter from accumulating on the wavelength conversion member 213 that is the wing of the blower 205, thereby further suppressing a decrease in the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 201.

<第4実施形態>
第1実施形態に係る半導体発光装置1においては、波長変換部材13がLEDチップ4と半導体発光装置1の光出射面1aとの間に配置されていたが、LEDチップ4を光出射面と波長変換部材との間に配置してもよい。このような構造を有する半導体発光装置301を第4実施形態として、図15及び図16を参照しつつ詳細に説明する。図15は、本実施形態に係る半導体発光装置301の平面図である。また、図16は、図15中のXVI−XVI線に沿う半導体発光装置301の断面図である。なお、図面中のX方向、Y方向、及びZ方向は、第1実施形態と同一である。
<Fourth embodiment>
In the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment, the wavelength conversion member 13 is disposed between the LED chip 4 and the light emitting surface 1a of the semiconductor light emitting device 1, but the LED chip 4 is arranged with the light emitting surface and the wavelength. You may arrange | position between conversion members. A semiconductor light emitting device 301 having such a structure will be described in detail as a fourth embodiment with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is a plan view of the semiconductor light emitting device 301 according to this embodiment. FIG. 16 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device 301 taken along line XVI-XVI in FIG. Note that the X direction, Y direction, and Z direction in the drawings are the same as those in the first embodiment.

本実施形態において、半導体発光装置301は、第1実施形態の半導体発光装置1と同様に、擬似的な白色光を放射する光源である。半導体発光装置301は、第1実施形態の半導体発光装置1と同様に、外形が略立方体状であって、その内部が円柱状にくり抜かれている筐体302を備える。筐体302の内部には、LEDチップ304と、LEDチップ304から放射される光の少なくとも一部を波長変換する機能を有するとともに、LEDチップ304を冷却する機能も有する送風機305と、送風機305を駆動せしめる駆動体306とが配置されている。また、筐体302の外部には、LEDチップ304を実装するための配線基板303が配置されている。   In the present embodiment, the semiconductor light emitting device 301 is a light source that emits pseudo white light, like the semiconductor light emitting device 1 of the first embodiment. Similar to the semiconductor light-emitting device 1 of the first embodiment, the semiconductor light-emitting device 301 includes a casing 302 whose outer shape is substantially cubic and whose inside is hollowed out into a cylindrical shape. Inside the housing 302, there are an LED chip 304, a blower 305 having a function of converting the wavelength of at least part of light emitted from the LED chip 304, and a function of cooling the LED chip 304, and a blower 305. A driving body 306 that is driven is arranged. In addition, a wiring substrate 303 for mounting the LED chip 304 is disposed outside the housing 302.

ここで、LEDチップ304は上述したLEDチップ4と同一の構成であり、送風機305(波長変換部材313及び支持部材314)は上述した送風機5(波長変換部材3及び支持部材4)と同一の構成であり、駆動体306(本体部306a及び駆動軸306b)は上述した駆動体6(本体部6a及び駆動軸6b)と同一の構成である。このため、これらの構成部材については、詳細な説明は省略する。   Here, the LED chip 304 has the same configuration as the LED chip 4 described above, and the blower 305 (the wavelength conversion member 313 and the support member 314) has the same configuration as the blower 5 (the wavelength conversion member 3 and the support member 4) described above. The drive body 306 (main body 306a and drive shaft 306b) has the same configuration as the above-described drive body 6 (main body 6a and drive shaft 6b). For this reason, detailed description of these components is omitted.

立方体状の外形を有する筐体302は、第1実施形態の筐体2と同様に、金属又はプラスチック等の比較的に強固な部材から構成されている。本実施形態においても、筐体302の材料としてアルミニウムを用いることにする。上述したように、筐体302は、その内部が円柱状にくり抜かれており、円柱状(図16においては、コ字状)の部材収納空間302aが形成されている。このような部材収納空間302aが形成されることにより、筐体302の所定の面(図15及び図16においては、XY平面に平行であって+Z方向に位置する面)に開口部302bが形成されることになる。   The housing 302 having a cubic outer shape is made of a relatively strong member such as metal or plastic, like the housing 2 of the first embodiment. Also in this embodiment, aluminum is used as the material of the housing 302. As described above, the inside of the housing 302 is hollowed out into a columnar shape, and a columnar (U-shaped in FIG. 16) member storage space 302a is formed. By forming such a member storage space 302a, an opening 302b is formed on a predetermined surface of the housing 302 (a surface parallel to the XY plane and positioned in the + Z direction in FIGS. 15 and 16). Will be.

更に、図16に示すように、筐体302の側部(X方向の両端)には、筐体302をX方向に貫く空気孔302eが設けられている。なお、図16には示されていないが、空気孔302eは、筐体302をY方向に貫く位置にも設けられている。これらの空気孔302eは、送風機305が駆動することによって送風機305からLEDチップ304に向かって空気が流れ、当該空気は部材収納空間302aの外部に排出されることにより、部材収納空間302a内の圧力が負圧になることを防止するために設けられている。すなわち、送風機305が駆動することにより、空気孔302eを介して部材収納空間302a内に空気が供給されることになる。ここで、空気孔302eは、部材収納空間302aの底部に設けられている。換言すれば、空気孔302eは、開口部302aを形成する一端部とは反対側の他端部に設けられている。   Further, as shown in FIG. 16, air holes 302e penetrating the housing 302 in the X direction are provided on the side portions (both ends in the X direction) of the housing 302. Although not shown in FIG. 16, the air holes 302e are also provided at positions that penetrate the housing 302 in the Y direction. The air holes 302e are driven by the blower 305 so that air flows from the blower 305 toward the LED chip 304, and the air is discharged to the outside of the member storage space 302a, so that the pressure in the member storage space 302a is increased. Is provided to prevent negative pressure from becoming negative pressure. That is, when the blower 305 is driven, air is supplied into the member storage space 302a through the air hole 302e. Here, the air hole 302e is provided in the bottom part of the member storage space 302a. In other words, the air hole 302e is provided at the other end opposite to the one end forming the opening 302a.

なお、筐体302の開口部302bから空気を部材収納空間302a内へ供給することができれば、空気孔302eを設けなくてもよい。   Note that the air hole 302e may not be provided as long as air can be supplied from the opening 302b of the housing 302 into the member storage space 302a.

筐体302はアルミニウムから形成されているため、筐体302の内部側面302fは、LEDチップ304から放射される光や、送風機305によって波長変換された光を開口部302a(すなわち、半導体発光装置301の光出射面301a)に向けて反射する。これにより、半導体発光装置301自体の発光効率の向上を図ることができる。なお、筐体302が比較的に高い反射率を有さない部材から構成されている場合には、反射率の高いアルミナ系セラミック等の反射部材(好ましくは、反射率80%以上)を、筐体302の部材収納空間302aを囲むように配置することが好ましい。反射部材としては、アルミナ系セラミックに限定されることなく、例えば、樹脂、ガラスエポキシ樹脂、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料であってもよく、或いは、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂であってもよい。   Since the housing 302 is formed of aluminum, the inner side surface 302f of the housing 302 has an opening 302a (that is, the semiconductor light emitting device 301) that emits light emitted from the LED chip 304 or light converted in wavelength by the blower 305. Is reflected toward the light exit surface 301a). Thereby, the luminous efficiency of the semiconductor light emitting device 301 itself can be improved. Note that in the case where the housing 302 is formed of a member that does not have a relatively high reflectance, a reflective member such as an alumina-based ceramic having a high reflectance (preferably a reflectance of 80% or more) is attached. It is preferable to arrange so as to surround the member storage space 302a of the body 302. The reflecting member is not limited to alumina ceramic, but may be a material selected from, for example, resin, glass epoxy resin, composite resin containing filler in resin, or alumina powder, silica It may be a silicone resin containing a white pigment such as powder, magnesium oxide or titanium oxide.

配線基板303は、第1実施形態の配線基板3と同様に、電気絶縁性に優れて良好な放熱性を有し、かつ、反射率の高い(好ましくは反射率が80%以上の)アルミナ系セラミックから構成されている。なお、配線基板303とLEDチップ304との接続は、第1実施形態と同一であるため、その説明は省略する。   Similar to the wiring substrate 3 of the first embodiment, the wiring substrate 303 has an excellent electrical insulation, good heat dissipation, and high reflectance (preferably a reflectance of 80% or more). It is made of ceramic. Note that the connection between the wiring board 303 and the LED chip 304 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

なお、配線基板303の材質はアルミナ系セラミックに限定されるものではなく、例えば、電気絶縁性に優れた材料として、樹脂、ガラスエポキシ樹脂、樹脂中にフィラーを含有した複合樹脂などから選択された材料を用いて配線基板303の本体を形成してもよい。或いは、配線基板303のチップ実装面303aにおける光の反射性を良くして半導体発光装置301の発光効率を向上させる上では、アルミナ粉末、シリカ粉末、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの白色顔料を含むシリコーン樹脂を用いることが好ましい。一方、より優れた放熱性及び反射性を得るため、配線基板303の本体をアルミニウム等の金属製としてもよい。このような場合には、配線基板303の配線パターンなどを金属製の本体から電気的に絶縁する必要がある。   The material of the wiring board 303 is not limited to alumina-based ceramics. For example, the material having excellent electrical insulation is selected from a resin, a glass epoxy resin, a composite resin containing a filler in the resin, and the like. The body of the wiring board 303 may be formed using a material. Alternatively, in order to improve the light reflectivity on the chip mounting surface 303a of the wiring substrate 303 and improve the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 301, silicone containing white pigment such as alumina powder, silica powder, magnesium oxide, titanium oxide or the like is used. It is preferable to use a resin. On the other hand, in order to obtain better heat dissipation and reflectivity, the main body of the wiring board 303 may be made of a metal such as aluminum. In such a case, it is necessary to electrically insulate the wiring pattern of the wiring board 303 from the metal body.

図16に示すように、配線基板303は、筐体302の部材収納空間302aの上方(+Z方向)に配置される。また、配線基板303の実装面303aは、筐体302の部材収納空間302a側に位置している。これにより、実装面303aに実装されるLEDチップ304は、部材収納空間302a内に位置し、波長変換部材313と対向することになる。   As shown in FIG. 16, the wiring board 303 is arranged above (+ Z direction) the member storage space 302 a of the housing 302. In addition, the mounting surface 303 a of the wiring substrate 303 is located on the member storage space 302 a side of the housing 302. Thereby, the LED chip 304 mounted on the mounting surface 303a is located in the member storage space 302a and faces the wavelength conversion member 313.

また、配線基板303は、筐体302の開口部302bをまたぐ2本の棒状部材から形成されており、当該2本の棒状部材は開口部302bの中央部で交差し、配線基板303のXY平面上の形状は十字状である。すなわち、配線基板303の四隅には、貫通孔が設けられていることと同義である。このような構成から、筐体302の開口部302bは、配線基板303によって完全に覆われておらず、波長変換部材313から放射される光や、筐体302の内部側面302fによって反射する光は、筐体302の開口部302bを通過することになり、半導体発光装置301の光放射面301aから合成光である白色光が放射されることになる。   The wiring board 303 is formed of two rod-like members that straddle the opening 302b of the housing 302. The two rod-like members intersect at the center of the opening 302b, and the XY plane of the wiring board 303 is obtained. The top shape is a cross. That is, it is synonymous with the through holes provided at the four corners of the wiring board 303. With this configuration, the opening 302b of the housing 302 is not completely covered by the wiring board 303, and light emitted from the wavelength conversion member 313 or light reflected by the inner side surface 302f of the housing 302 is not Then, the light passes through the opening 302 b of the housing 302, and white light that is the combined light is emitted from the light emitting surface 301 a of the semiconductor light emitting device 301.

なお、配線基板303は、接着剤を使用して筐体302に固着されてもよく、又はネジ等を用いた機械的な固定方法によって固定されてもよい。   Note that the wiring substrate 303 may be fixed to the housing 302 using an adhesive, or may be fixed by a mechanical fixing method using screws or the like.

図15及び図16から分かるように、配線基板303のチップ実装面303a上には、2個のLEDチップ304が実装されている。より具体的には、2個のLEDチップ304はX方向に並んで実装されている。また、2個のLEDチップ304は、配線基板303のチップ実装面303aの中心(筐体302の開口部302bの中心)から等しい位置に実装されることが好ましく、これにより、半導体発光装置301から放射される光にムラが生じにくくなる。   As can be seen from FIGS. 15 and 16, two LED chips 304 are mounted on the chip mounting surface 303 a of the wiring board 303. More specifically, the two LED chips 304 are mounted side by side in the X direction. The two LED chips 304 are preferably mounted at the same position from the center of the chip mounting surface 303a of the wiring board 303 (the center of the opening 302b of the housing 302). Unevenness is less likely to occur in the emitted light.

本実施形態に係る半導体発光装置301においては、波長変換部材313は、半導体発光装置301の光放出面301aから放射される合成光である白色光の焦点に配置されることが好ましい。このような構成とすることにより、LEDチップ304から放射される青色光が波長変換部材313に到達しやすくなり、波長変換部材313から黄色光を効率良く出射することが可能となり、半導体発光装置301の発光効率の向上を図ることができる。   In the semiconductor light emitting device 301 according to the present embodiment, the wavelength conversion member 313 is preferably disposed at the focal point of white light that is the combined light emitted from the light emitting surface 301 a of the semiconductor light emitting device 301. With such a configuration, the blue light emitted from the LED chip 304 can easily reach the wavelength conversion member 313, and yellow light can be efficiently emitted from the wavelength conversion member 313. The luminous efficiency can be improved.

このように、本実施形態に係る半導体発光装置301において、半導体発光装置301の光出射面301aからは、LEDチップ304から放射された青色光のうちの波長変換部材313によって吸収されなった青色光と、LEDチップ304から放射された青色光が波長変換部材313によって波長変換され、異なる波長の光として放射される黄色光とが出射されることとなる。そして、本実施形態の半導体発光装置301を目視する観測者にとっては、半導体発光装置301から青色光及び黄色光の合成光である白色光が放射されていることになる。   Thus, in the semiconductor light emitting device 301 according to the present embodiment, the blue light that is not absorbed by the wavelength conversion member 313 among the blue light emitted from the LED chip 304 from the light emitting surface 301a of the semiconductor light emitting device 301. Then, the blue light emitted from the LED chip 304 is wavelength-converted by the wavelength conversion member 313, and yellow light emitted as light having a different wavelength is emitted. For the observer who views the semiconductor light emitting device 301 of this embodiment, white light that is a combined light of blue light and yellow light is emitted from the semiconductor light emitting device 301.

また、本実施形態に係る半導体発光装置301においては、駆動体306の駆動力によって波長変換部材313が回転することにより、波長変換部材313からLEDチップ304に向かって対流(すなわち、空気の流れ)が生じ、LEDチップ304が冷却されることになる。従って、LEDチップ304が発光して発熱しても、LEDチップ304の温度上昇を抑制することができる。更に、波長変換部材313も回転していることから、波長変換部材313自体も冷却され、波長変換部材313に含有される黄色蛍光体が青色光を黄色光に変換する際に発熱しても、波長変換部材313の温度上昇を抑制することができる。これらの温度上昇の抑制により、LEDチップ304に供給する駆動電流を増加しても、半導体発光装置301の発光効率の低減が抑制されることになる。   Further, in the semiconductor light emitting device 301 according to the present embodiment, the wavelength conversion member 313 is rotated by the driving force of the driving body 306, whereby convection (that is, air flow) from the wavelength conversion member 313 toward the LED chip 304. As a result, the LED chip 304 is cooled. Therefore, even if the LED chip 304 emits light and generates heat, an increase in the temperature of the LED chip 304 can be suppressed. Furthermore, since the wavelength conversion member 313 is also rotated, the wavelength conversion member 313 itself is also cooled, and even if the yellow phosphor contained in the wavelength conversion member 313 generates heat when converting blue light into yellow light, The temperature rise of the wavelength conversion member 313 can be suppressed. By suppressing these temperature rises, even if the drive current supplied to the LED chip 304 is increased, the reduction of the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 301 is suppressed.

なお、本実施形態に係る半導体発光装置301においては、配線基板303の形状は十字状であったが、これに限定されることない。例えば、筐体302の開口部302bを塞ぐような円盤状であってもよいが、このような場合には、波長変換部材313から出射する光及び筐体302の内部側面302fで反射した光を光出射面301aから放射させるため、配線基板303を貫通する複数の貫通孔を設けることが必要になる。また、配線基板303自体に透光性を備えさせることにより、波長変換部材313から出射する光及び筐体302の内部側面302fで反射した光を光出射面301aから放射させてもよい。   In the semiconductor light emitting device 301 according to this embodiment, the wiring substrate 303 has a cross shape, but is not limited thereto. For example, it may be a disk shape that closes the opening 302b of the housing 302. In such a case, the light emitted from the wavelength conversion member 313 and the light reflected by the inner side surface 302f of the housing 302 are used. In order to radiate from the light emitting surface 301a, it is necessary to provide a plurality of through holes penetrating the wiring board 303. Further, by providing the wiring board 303 itself with translucency, light emitted from the wavelength conversion member 313 and light reflected by the inner side surface 302f of the housing 302 may be emitted from the light emitting surface 301a.

また、本実施形態の半導体発光装置301に、第1実施形態の変形例の構成を用いてもよく、このような場合であっても、各変形例の効果を発揮することができる。   In addition, the configuration of the modified example of the first embodiment may be used for the semiconductor light emitting device 301 of the present embodiment, and even in such a case, the effect of each modified example can be exhibited.

上述した実施形態において、筐体302の外形は立方体状であり、筐体302の部材収納空間302aの形状は円柱状(図16においては四角形)であったが、各形状はこれらの形状に限定されることはなく、例えば、筐体が回転放物面体であってもよい。このような構造を有する半導体発光装置301'を変形例として、図17を参照しつつ説明する。図17は、図16と同様にして示した第4実施形態の変形例に係る半導体発光装置の断面図である。なお、筐体以外の形状は、図16に係る半導体発光装置301と同一であるため、図16と同一の符号を付し、その説明は省略する。   In the embodiment described above, the outer shape of the housing 302 is a cubic shape, and the shape of the member storage space 302a of the housing 302 is a cylindrical shape (a quadrangle in FIG. 16), but each shape is limited to these shapes. For example, the casing may be a paraboloid. A semiconductor light emitting device 301 ′ having such a structure will be described as a modification with reference to FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device according to a modification of the fourth embodiment shown in the same manner as FIG. Since the shape other than the housing is the same as that of the semiconductor light emitting device 301 according to FIG. 16, the same reference numerals as those in FIG.

半導体発光装置301'の筐体302'の外形は回転放物面状であり、筐体302'の内部側面302f'は筐体302'の外形に沿うように形成され、その形状は回転放物面状である。すなわち、筐体302'の部材収納空間302a'の形状は、回転放物状である。換言すると、筐体302'の内周面は、回転放物面である。   The outer shape of the housing 302 ′ of the semiconductor light emitting device 301 ′ is a paraboloid, and the inner side surface 302f ′ of the housing 302 ′ is formed along the outer shape of the housing 302 ′. It is planar. That is, the shape of the member storage space 302a ′ of the housing 302 ′ is a paraboloid. In other words, the inner peripheral surface of the housing 302 ′ is a paraboloid of revolution.

筐体302'の内周面の形状を回転放物面とすることにより、LEDチップ304から放射される青色光、及び波長変換部材313から放射される黄色光は、図16に係る半導体発光装置301と比較して、半導体発光装置301'の光放射面301aに向かって反射されやすくなり、効率よく青色光及び黄色光を半導体発光装置301'の光放射面301aから出射することが可能になる。これにより、半導体発光装置301'自体の発光効率の向上を図ることが可能になる。   When the shape of the inner peripheral surface of the housing 302 ′ is a paraboloid, the blue light emitted from the LED chip 304 and the yellow light emitted from the wavelength conversion member 313 are converted into the semiconductor light emitting device according to FIG. Compared to 301, the light is easily reflected toward the light emitting surface 301a of the semiconductor light emitting device 301 ′, and it is possible to efficiently emit blue light and yellow light from the light emitting surface 301a of the semiconductor light emitting device 301 ′. . This makes it possible to improve the light emission efficiency of the semiconductor light emitting device 301 ′ itself.

なお、筐体302'の内周面が回転放物面であれば上述した効果を得ることがきるため、筐体302'の外形は上述した他の実施形態と同様に立方体状であってもよい。   In addition, since the above-described effect can be obtained if the inner peripheral surface of the housing 302 ′ is a paraboloid, the outer shape of the housing 302 ′ may be a cubic shape as in the other embodiments described above. Good.

1、1'、1” 半導体発光装置
1a 光出射面
2 筐体
2a 部材収納空間
2b 開口部
2c 凹部
2d 貫通孔
2e 空気孔
2f 内部側面
3、3'、3” 配線基板
3a 実装面
4、4g、4r LEDチップ(半導体発光素子)
5、5' 送風機
6 駆動体
7 配線パターン
8 配線パターン
11 p電極
12 n電極
13、13'、13” 波長変換部材
13a 蛍光体層
13b ガラス基板
14 支持部材
15 蛍光体
16 母材
20 照明装置
21 電源
22 発光制御部
31 斜板部
32 側壁部
Q1 トランジスタ
R1 抵抗
251 ヒートシンク
252 封止板
253 対流生成壁
253a 空気孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 ', 1 "Semiconductor light-emitting device 1a Light-emitting surface 2 Case 2a Member accommodation space 2b Opening part 2c Recessed part 2d Through-hole 2e Air hole 2f Inner side surface 3, 3', 3" Wiring board 3a Mounting surface 4r LED chip (semiconductor light emitting device)
5, 5 ′ blower 6 driving body 7 wiring pattern 8 wiring pattern 11 p electrode 12 n electrode 13, 13 ′, 13 ″ wavelength conversion member 13a phosphor layer 13b glass substrate 14 support member 15 phosphor 16 base material 20 illumination device 21 Power source 22 Light emission control unit 31 Swash plate portion 32 Side wall portion Q1 Transistor R1 Resistance 251 Heat sink 252 Sealing plate 253 Convection generation wall 253a Air hole

Claims (23)

所定方向に合成光を出射するための光出射面を備える半導体発光装置であって、
配線基板と、
前記配線基板の実装面に配置された半導体発光素子と、
前記半導体発光素子から入射される入射光の少なくとも一部を吸収して前記入射光とは異なる波長の出射光を放出する蛍光体を含む羽状の波長変換部材、及び前記波長変換部材を支持する支持部材から構成され、前記半導体発光素子に向かう対流を生成する送風機と、
前記送風機に駆動力を伝達し、前記波長変換部材を回転させる駆動体と、
前記光出射面側に開口部を形成するとともに前記半導体発光素子及び前記送風機を囲み、前記出射光を前記光出射面に向けて反射させる筐体と、を有することを特徴とする半導体発光装置。
A semiconductor light emitting device comprising a light emitting surface for emitting combined light in a predetermined direction,
A wiring board;
A semiconductor light emitting device disposed on a mounting surface of the wiring board;
A wing-shaped wavelength conversion member including a phosphor that absorbs at least part of incident light incident from the semiconductor light emitting element and emits outgoing light having a wavelength different from that of the incident light, and supports the wavelength conversion member A blower configured of a support member and generating convection toward the semiconductor light emitting element;
A driving body that transmits driving force to the blower and rotates the wavelength conversion member;
A semiconductor light emitting apparatus comprising: a housing that forms an opening on the light emitting surface side, surrounds the semiconductor light emitting element and the blower, and reflects the emitted light toward the light emitting surface.
前記波長変換部材は、前記蛍光体を含有する透明基板であることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the wavelength conversion member is a transparent substrate containing the phosphor. 前記透明基板は、前記蛍光体及び前記蛍光体を保持する母材からなることを特徴とする請求項2に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the transparent substrate is made of the phosphor and a base material that holds the phosphor. 前記透明基板は、透光性部材上に前記蛍光体及び前記蛍光体を保持する母材からなる蛍光体層を積層した構造を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体発光装置。   3. The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the transparent substrate has a structure in which a phosphor layer made of the phosphor and a base material for holding the phosphor is laminated on a translucent member. 前記送風機は、互いに異なる波長の前記出射光を放出する複数の前記波長変換部材を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体発光装置。   5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the blower includes a plurality of the wavelength conversion members that emit the emitted light having different wavelengths. 前記波長変換部材は、前記半導体発光素子と前記光出射面との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体発光装置。   6. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the wavelength conversion member is disposed between the semiconductor light emitting element and the light emitting surface. 前記筐体は、前記開口部を形成する一端部とは反対側の他端部に空気孔を有することを特徴とする請求項6に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein the housing has an air hole at the other end opposite to the one end forming the opening. 前記半導体発光素子から前記開口部までの距離は、前記空気孔から前記開口部までの距離よりも小なることを特徴とする請求項7に記載の半導体発光装置。   8. The semiconductor light emitting device according to claim 7, wherein a distance from the semiconductor light emitting element to the opening is smaller than a distance from the air hole to the opening. 前記半導体発光素子は、前記配線基板の表面に形成された凹部に収納されていることを特徴とする請求項7に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light-emitting device according to claim 7, wherein the semiconductor light-emitting element is housed in a recess formed on a surface of the wiring board. 前記波長変換部材は、回転軸に対して傾斜し、空気の流れを生成する斜板部と、前記斜板部31を取り囲む側壁部と、を有することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の半導体発光装置。   The said wavelength conversion member inclines with respect to a rotating shaft, and has a swash plate part which produces | generates the flow of air, and a side wall part surrounding the said swash plate part 31, The any one of Claim 6 thru | or 9 characterized by the above-mentioned. 2. A semiconductor light emitting device according to claim 1. 前記筐体の外周を覆うヒートシンクを有することを特徴とする請求項6に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 6, further comprising a heat sink covering an outer periphery of the housing. 前記合成光を透光する封止板が前記前記開口部に設けられていることを特徴とする請求項11に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 11, wherein a sealing plate that transmits the combined light is provided in the opening. 前記半導体発光素子及び前記波長変換部材の側方を囲みつつ前記封止板から離間し、前記封止板と近接する一端部とは反対側の端部に空気孔を備える対流生成壁が、前記筐体の内側に設けられていることを特徴とする請求項12に記載の半導体発光装置。   A convection generating wall provided with an air hole at an end opposite to the one end close to the sealing plate and surrounding the side of the semiconductor light emitting element and the wavelength converting member. The semiconductor light-emitting device according to claim 12, wherein the semiconductor light-emitting device is provided inside the housing. 前記半導体発光素子は、前記波長変換部材と前記光出射面との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element is disposed between the wavelength conversion member and the light emitting surface. 前記波長変換部材は、前記光出射面から出射される前記合成光の焦点に配置されていることを特徴とする請求項14に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 14, wherein the wavelength conversion member is disposed at a focal point of the synthesized light emitted from the light emitting surface. 前記筐体は、前記開口部を形成する一端部とは反対側の他端部に空気孔を有することを特徴とする請求項14又は15に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 14, wherein the housing has an air hole at the other end opposite to the one end forming the opening. 前記筐体の内周面は、回転放物面であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 14, wherein an inner peripheral surface of the housing is a paraboloid of revolution. 前記実装基板は、貫通孔を備えることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light-emitting device according to claim 14, wherein the mounting substrate includes a through hole. 前記実装基板の形状は、前記開口部をまたぐ棒状又は十字状であることを特徴とする請求項14乃至18に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light emitting device according to claim 14, wherein the mounting substrate has a rod shape or a cross shape that straddles the opening. 前記実装基板は、透光性を有することを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項に記載の半導体発光装置。   The semiconductor light-emitting device according to claim 14, wherein the mounting substrate has translucency. 請求項1乃至20のいずれか1項に記載の半導体発光装置を有することを特徴とする照明装置。   An illumination device comprising the semiconductor light-emitting device according to claim 1. 前記送風機の駆動に連動させて、前記半導体発光素子の発光特性を制御する発光制御部を有することを特徴とする請求項21に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 21, further comprising a light emission control unit that controls light emission characteristics of the semiconductor light emitting element in conjunction with driving of the blower. 前記発光制御部は、色度、色温度、彩度、発光効率、及び演色性の少なくとも1つを制御することができることを特徴とする請求項22に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 22, wherein the light emission control unit can control at least one of chromaticity, color temperature, saturation, light emission efficiency, and color rendering.
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