JP2023091319A - light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置に関する。 The present invention relates to light emitting devices.
特許文献１には、複数の発光素子（ＬＥＤ素子）が実装される実装基板を有する発光装置が開示されている。特許文献１の発光装置においては、各発光素子上に蛍光体を含む樹脂層が設けられている。
ここで、複数の発光素子と、それらに対応する蛍光体を含む樹脂層を含む発光装置においては、蛍光体を含む樹脂層が外部から斑点状の模様として視認されてしまう可能性がある。外部から斑点状の模様が視認されると、発光装置の美観性が低下してしまう。 Here, in a light-emitting device including a plurality of light-emitting elements and corresponding resin layers containing phosphors, there is a possibility that the resin layers containing phosphors will be visually recognized as a speckled pattern from the outside. If the speckled pattern is visible from the outside, the appearance of the light emitting device is degraded.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、美観性の低下を抑制する発光装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a light-emitting device that suppresses deterioration in aesthetics.
上記課題を解決すべく本出願において開示される発明は種々の側面を有しており、それら側面の代表的なものの概要は以下の通りである。 The invention disclosed in the present application for solving the above problems has various aspects, and the outlines of typical aspects are as follows.
（１）実装基板と、前記実装基板に実装される複数の発光素子と、前記発光素子から出射される出射光の波長よりも長い波長の第１色光を放出する第１蛍光体を含有する第１蛍光体層と、前記第１色光よりも長い波長の第２色光を放出する第２蛍光体を含有し、平面視において前記複数の発光素子の少なくとも一部に重なるように設けられる１又は複数の第２蛍光体層と、前記第２蛍光体層に対応して設けられると共に、平面視において前記第２蛍光体層の少なくとも一部に重なるように設けられる１又は複数の反射層と、を有する発光装置。 (1) A first phosphor that contains a mounting substrate, a plurality of light emitting elements mounted on the mounting substrate, and a first phosphor that emits first color light having a wavelength longer than the wavelength of light emitted from the light emitting elements. One or a plurality of phosphor layers that include a phosphor layer and a second phosphor that emits a second color light having a longer wavelength than the first color light, and are provided so as to overlap at least a part of the plurality of light emitting elements in plan view and one or more reflective layers provided corresponding to the second phosphor layer and overlapping at least a portion of the second phosphor layer in plan view, a light emitting device.
（２）（１）において、前記第２蛍光体層は、前記複数の発光素子の少なくとも一部のそれぞれに対応して複数設けられており、前記反射層は、複数の前記第２蛍光体層のそれぞれに対応して複数設けられている、発光装置。 (2) In (1), a plurality of the second phosphor layers are provided corresponding to at least some of the plurality of light emitting elements, and the reflective layer includes the plurality of the second phosphor layers. a plurality of light-emitting devices corresponding to each of
（３）（１）又は（２）において、前記第１蛍光体層は、少なくとも前記実装基板上であって前記複数の発光素子間の少なくとも一部に設けられている、発光装置。 (3) The light-emitting device according to (1) or (2), wherein the first phosphor layer is provided at least on the mounting substrate and at least partially between the plurality of light-emitting elements.
（４）（１）～（３）のいずれかにおいて、前記実装基板上であって前記複数の発光素子間には、前記第１蛍光体層又は前記第２蛍光体層が設けられている、発光装置。 (4) In any one of (1) to (3), the first phosphor layer or the second phosphor layer is provided on the mounting substrate and between the plurality of light emitting elements. Luminescent device.
（５）（１）～（４）のいずれかにおいて、前記第１蛍光体層は、前記反射層の少なくとも一部を覆うように設けられている、発光装置。 (5) The light-emitting device according to any one of (1) to (4), wherein the first phosphor layer is provided so as to cover at least part of the reflective layer.
（６）（１）～（５）のいずれかにおいて、前記第２蛍光体層は、前記発光素子の少なくとも一部に接触するように設けられている、発光装置。 (6) The light-emitting device according to any one of (1) to (5), wherein the second phosphor layer is provided so as to contact at least part of the light-emitting element.
（７）（１）～（６）のいずれかにおいて、前記第２蛍光体層は、その内側から外側に向かうに従い下方に傾斜する外周面を含む形状であり、前記反射層は、前記第２蛍光体層の外周面に沿うように設けられている、発光装置。 (7) In any one of (1) to (6), the second phosphor layer has a shape including an outer peripheral surface that slopes downward from the inner side toward the outer side, and the reflective layer includes the second phosphor layer. A light-emitting device provided along an outer peripheral surface of a phosphor layer.
（８）（１）～（７）のいずれかにおいて、平面視において前記複数の発光素子の周囲を囲う環状壁と、前記環状壁と前記実装基板とで形成される領域に充填されている封止樹脂層と、を有し、前記第１蛍光体層は、前記封止樹脂層よりも下方に設けられている、発光装置。 (8) In any one of (1) to (7), a ring-shaped wall surrounding the plurality of light-emitting elements in plan view, and a seal filled in a region formed by the ring-shaped wall and the mounting substrate. and a blocking resin layer, wherein the first phosphor layer is provided below the sealing resin layer.
（９）（８）において、前記実装基板は、前記封止樹脂層よりも熱伝導性が高い材料からなる、発光装置。 (9) The light-emitting device according to (8), wherein the mounting substrate is made of a material having higher thermal conductivity than the sealing resin layer.
（１０）（１）～（９）のいずれかにおいて、前記出射光は青色光であり、前記第１色光は緑色光であり、前記第２色光は赤色光である、発光装置。 (10) The light-emitting device according to any one of (1) to (9), wherein the emitted light is blue light, the first color light is green light, and the second color light is red light.
（１１）（１）～（１０）のいずれかにおいて、少なくとも前記第１蛍光体層と前記実装基板とを接着する接着層を有する、発光装置。 (11) The light-emitting device according to any one of (1) to (10), further comprising an adhesive layer for bonding at least the first phosphor layer and the mounting substrate.
上記本発明の（１）～（１１）の側面によれば、美観性の低下を抑制する発光装置を提供することができる。 According to aspects (1) to (11) of the present invention, it is possible to provide a light-emitting device that suppresses deterioration in aesthetics.
以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という）について図面を参照して説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described below with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in various aspects without departing from the gist thereof, and should not be construed as being limited to the description of the embodiments illustrated below. In the drawings, in order to make the description clearer, the width, thickness, shape, etc. of each part may be schematically represented compared to the actual embodiment, but this is only an example and limits the interpretation of the present invention. not something to do. In this specification and each drawing, elements having the same functions as those described with respect to the previous drawings may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
さらに、実施形態において、ある構成物（第１の構成物）と他の構成物（第２の構成物）の位置関係を規定する際、「上に」とは、ある構成物の直上に直接接触して位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物（第３の構成物）を介在する場合を含むものとする。 Furthermore, in the embodiments, when defining the positional relationship between a certain configuration (first configuration) and another configuration (second configuration), “above” means directly above a certain configuration. Unless otherwise specified, it includes not only the case where they are in contact with each other, but also the case where another component (third component) is interposed therebetween.
［発光装置の構成の概要］
まず、図１、図２を参照して、本実施形態に係る発光装置の構成の概要について説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図である。なお、図１、図２においては、図面が煩雑になるのを避けるため、発光素子１６等、複数設けられる構成を示す符号を一部省略している。図２においては、４個の発光素子１６及びボンディングワイヤＢＷを通過する切断線で切り取った断面を模式的に示している。
[Overview of Configuration of Light Emitting Device]
First, with reference to FIGS. 1 and 2, the outline of the configuration of the light emitting device according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing a light emitting device according to this embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device according to this embodiment. In FIGS. 1 and 2, to avoid complication of the drawings, some of the reference numerals indicating a plurality of
本実施形態に係る発光装置１は、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤ発光装置である。発光装置１は、後述のように白色系の光を出射可能な発光装置である。発光装置１は、例えば、投光器やイルミネーションなどの各種照明機器に用いられるものであるとよい。
The light-
発光装置１は、実装基板１０と、回路基板１２と、配線パターン１４と、発光素子１６と、環状壁である反射枠１８と、第２蛍光体層である赤色蛍光体層２０と、第１蛍光体層である緑色蛍光体層２２と、反射層２４と、封止樹脂層２６を有する。
The
実装基板１０は、平面形状が矩形であって、実装面（図２の上側の面）において各種部品を実装している。実装基板１０は、熱伝導性の高いアルミニウムからなる金属基板である。ただしこれに限られず、実装基板１０は、例えば、セラミック基板等であってもよい。実装基板１０は、少なくとも封止樹脂層２６よりも熱伝導性が高い材料から成るとよい。
The
回路基板１２は、実装基板１０と同一の平面形状を有する。回路基板１２は、その中心部に円形の開口部１２ａを有する。回路基板１２は、実装基板１０上に接着シート１２ｂを用いて固定されている。
The
配線パターン１４は、その一部が回路基板１２の開口部１２ａの縁に沿うように延伸して配置されている。配線パターン１４は、絶縁性を有するソルダーレジスト（不図示）に覆われているとよい。ソルダーレジストは、例えばエポキシ樹脂等の耐熱性絶縁樹脂から成るとよい。配線パターン１４は、矩形の回路基板１２の対角上に配置される一対の端子電極を含むとよい。一対の端子電極は、一方がアノード電極であり、他方がカソード電極であり、ソルダーレジストに形成される開口部から露出すると共に外部電源に接続可能であるとよい。
The
発光素子１６は、複数設けられている。発光素子１６は、実装基板１０の実装面のうち回路基板１２の開口部１２ａから露出する領域に絶縁性の接着剤等を介して実装されている。図１においては、発光装置１が１６個の発光素子１６を有する例を示している。ただしこれに限られず、発光装置１は、発光素子１６を少なくとも２個以上有しているとよい。
A plurality of
本実施形態において、発光素子１６は、青色光を出射する青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。発光素子１６は、例えば、窒化インジウムガリウム（InGaN）を含む発光層を有する積層構造を有しているとよい。
In this embodiment, the
複数の発光素子１６はアノード電極とカソード電極をそれぞれ含む。隣接する発光素子１６のアノード電極とカソード電極とは、ボンディングワイヤＢＷにより電気的に接続されている。複数の発光素子１６のうち、開口部１２ａの内縁近傍に配置される発光素子１６は、ボンディングワイヤＢＷにより配線パターン１４に電気的に接続されている。
The plurality of
なお、図１に示す配線パターン１４の形状や、ボンディングワイヤＢＷによる直列又は並列の接続構成は一例であり、これらに限られるものではない。
Note that the shape of the
環状壁である反射枠１８は、環状であって、開口部１２ａの内縁に沿って配線パターン１４を覆うように回路基板１２上に起立して設けられている。反射枠１８は、平面視において、複数の発光素子１６の周囲を囲うように設けられている。反射枠１８は、白色塗料が混入された熱硬化性のシリコーン樹脂等の合成樹脂にシリカ等のフィラーが含有された樹脂からなり、硬化後は光反射性を有する。反射枠１８は、発光素子１６から出射された光を外部に導くように反射する。
The
赤色蛍光体層２０は、粒子状の赤色蛍光体が透明樹脂に含有されて成る層である。赤色蛍光体は、例えばCaAlSiN3:Eu（ＣＡＳＮ）または(Sr,Ca)AlSiN3:Eu（ＳＣＡＳＮ）であるとよい。赤色蛍光体層２０は、複数の発光素子１６の上面にそれぞれ配置されている。赤色蛍光体層２０は、流体である樹脂が発光素子１６上に塗布された後、硬化することで形成される。赤色蛍光体層２０は、例えば、半球状で硬化しているとよい。ただし、これに限られず、赤色蛍光体層２０は、その内側から外側に向かうに従い下方に向けて傾斜する外周面を含む形状で硬化しているとよい。また、赤色蛍光体層２０は、発光素子１６の上面に接触して設けられているとよい。また、複数の発光素子１６は互いに離間して配置されていることより、複数の赤色蛍光体層２０も互いに離間して配置されている。
The
緑色蛍光体層２２は、粒子状の緑色蛍光体が透明樹脂に含有されて成る層である。緑色蛍光体は、例えばY3Al5O12:Ce（Yttrium Aluminum Garnet、ＹＡＧ）であるとよい。本実施形態において、緑色蛍光体層２２は、回路基板１２の開口部１２ａ及び環状壁である反射枠１８の内側に充填して設けられている。そのため、緑色蛍光体層２２は、実装基板１０上であって複数の発光素子１６間に設けられている。
The
また、緑色蛍光体層２２は、複数の発光素子１６、及び複数の発光素子１６上に設けられる後述の反射層２４を覆うように充填されている。そのため、緑色蛍光体層２２は、平面視において開口部１２ａの内側の全領域に設けられている。また、本実施形態において、緑色蛍光体層２２は、内側から外側に向かうに従い下方に向けて傾斜する外周面を含む形状の赤色蛍光体層２０に沿う凸部を含む形状である。
In addition, the
なお、赤色蛍光体層２０及び緑色蛍光体層２２に含まれる透明樹脂は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の無色かつ透明な合成樹脂であるとよい。ただし、これに限られず、赤色蛍光体層２０及び緑色蛍光体層２２に含まれる透明樹脂は少なくとも透光性を有するものであればよい。
The transparent resin contained in the
反射層２４は、複数の赤色蛍光体層２０のそれぞれ覆うように複数設けられている。反射層２４は、発光素子１６と共に赤色蛍光体層２０を挟むように設けられている。反射層２４は、例えば、酸化チタン（TiO2）を透明樹脂に含有して成る半透明の層であるとよい。
A plurality of
封止樹脂層２６は、発光素子１６、赤色蛍光体層２０、緑色蛍光体層２２、ボンディングワイヤＢＷを封止すると共に保護する層である。封止樹脂層２６は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の無色かつ透明な合成樹脂であるとよい。ただし、これに限られず、封止樹脂層２６は少なくとも透光性を有するものであればよい。封止樹脂層２６には緑色蛍光体層２２に含まれる緑色蛍光体よりも低い濃度で緑色蛍光体が含まれてもよい。封止樹脂層２６は、反射枠１８と実装基板１０とで形成される領域に充填して設けられている。図２に示すように、封止樹脂層２６は、反射枠１８と同等の高さまで充填されているとよい。
The sealing
なお、図１、図２に示す発光装置１は模式的に示したものであり、図示した部品以外の部品を有していてもよい。
Note that the
［白色光の出射原理］
発光装置１は、青色光によって緑色蛍光体及び赤色蛍光体を励起させて得られる緑色光及び赤色光を混合させることで白色光を出射する装置である。以下、本実施形態における白色光の出射原理について具体的に説明する。
[White light emission principle]
The
蛍光体を含有する赤色蛍光体層２０及び緑色蛍光体層２２は、波長変換機能を備える層である。蛍光体は、入射された光を吸収し、吸収した光の波長と異なる波長の光を放出する物質である。蛍光体は、吸収した光よりも光エネルギーが小さい光を放出する。言い換えると、蛍光体は、自身が放出する光よりもエネルギーの大きい光を吸収した場合に波長変換を行う。さらに言い換えると、蛍光体は、自身が放出する光よりも波長の短い光を吸収した場合に波長変換を行う。
The
ここで、出射光である青色光は、ピーク波長が約４３０～４９０［ｎｍ］の範囲にある光である。第１色光である緑色光は、ピーク波長が約４９０～５７０［ｎｍ］の範囲にある光である。第２色光である赤色光は、ピーク波長が約６１０～７８０［ｎｍ］の範囲にある光である。すなわち、青色光、緑色光、赤色光のうち、青色光が最も波長が短く、赤色光が最も波長が長い。また、青色光、緑色光、赤色光のうち、青色光が最も光エネルギーが大きく、赤色光が最も光エネルギーが小さい。波長と光エネルギーは反比例の関係にあるためである。 Here, the emitted blue light is light having a peak wavelength in the range of approximately 430 to 490 [nm]. Green light, which is the first color light, has a peak wavelength in the range of approximately 490 to 570 [nm]. Red light, which is the second color light, has a peak wavelength in the range of approximately 610 to 780 [nm]. That is, among blue light, green light, and red light, blue light has the shortest wavelength and red light has the longest wavelength. Among blue light, green light, and red light, blue light has the highest optical energy and red light has the lowest optical energy. This is because the wavelength and the light energy are in an inversely proportional relationship.
発光素子１６は発光層を含み、この発光層から出射光である青色光が放出される。発光層から放出される青色光は、発光素子１６の上方（図２の上方）のみではなく、発光素子１６の側方や下方にも出射されることとなる。発光素子１６の側方や下方に出射された光は、反射枠１８や実装基板１０において反射されることで、封止樹脂層２６を通じて発光装置１の外部に放出される。
The light-emitting
発光装置１において、発光素子１６から上方に向けて出射された青色光は、発光素子１６上に設けられる赤色蛍光体層２０に入射される。赤色蛍光体層２０に含有される赤色蛍光体は、青色光の一部を吸収し、第２色光である赤色光を放出する。赤色蛍光体層２０から放出される赤色光の一部は、反射層２４を通過し、さらに、緑色蛍光体層２２を通過し、発光装置１の外部に放出される。なお、緑色蛍光体層２２は、緑色光よりも波長の長い赤色光の波長変換を行わない。そのため、赤色蛍光体層２０から放出される赤色光は、緑色蛍光体層２２を通過し、赤色光として発光装置１の外部に放出される。
In the light-emitting
また、発光素子１６から側方に向けて出射された青色光は、発光素子１６の周囲に配置される緑色蛍光体層２２に入射される。緑色蛍光体層２２に含有される緑色蛍光体は、青色光の一部を吸収し、第１色光である緑色光を放出する。緑色蛍光体層２２から放出される緑色光は、反射枠１８や実装基板１０等において反射されることで発光装置１の外部に放出される。
Further, the blue light emitted sideways from the
また、発光素子１６から下方に向けて出射された青色光は、実装基板１０において反射され、発光素子１６から上方又は側方に向けて出射される。そのため、発光素子１６から下方に向けて出射された青色光は、上述のように赤色光又は緑色光として発光装置１の外部に放出される。
The blue light emitted downward from the
赤色蛍光体層２０に入射された青色光の一部は、波長変換されることなく、赤色蛍光体層２０を通過し、青色光として発光装置１の外部に放出される。また、緑色蛍光体層２２に入射された青色光の一部は、波長変換されることなく、緑色蛍光体層２２を通過し、青色光として発光装置１の外部に放出される。
Part of the blue light incident on the
以上説明したように、発光装置１においては、光の三原色である青色光、緑色光、赤色光のそれぞれが外部に放出されることとなる。そして、それら光が混ざり合うことで白色系の光として視認されることとなる。
As described above, in the
［反射層の機能：非点灯時］
本実施形態においては、複数の発光素子１６上に、赤色蛍光体層２０がそれぞれ設けられている。このように赤色蛍光体層が設けられる構成においては、発光装置の非点灯時において、封止樹脂層及び緑色蛍光体層を介して赤色蛍光体層が外部から視認される場合がある。これは、外光が赤色蛍光体層で反射し、その反射光が使用者の眼に届くためである。
[Function of reflective layer: when not lit]
In this embodiment, a
特に、複数の発光素子を実装すると共に、複数の発光素子のそれぞれに対応して赤色蛍光体層を複数設けた構成においては、赤色蛍光体層が外部から赤味がかった斑点状の模様として視認されることとなる。赤色蛍光体層が外部から赤味がかった斑点状の模様として視認されると、発光装置の見栄えが悪くなってしまう。 In particular, in a configuration in which a plurality of light emitting elements are mounted and a plurality of red phosphor layers are provided corresponding to each of the plurality of light emitting elements, the red phosphor layer is visible from the outside as a reddish spotted pattern. It will be done. If the red phosphor layer is visually recognized as a reddish speckled pattern from the outside, the appearance of the light emitting device will be poor.
そこで、本実施形態においては、赤色蛍光体層２０を覆うように反射層２４を設ける構成を採用している。発光装置１の非点灯時において、発光装置１に入射される外光は赤色蛍光体層２０に到達する前に反射層２４で反射されることとなる。そのため、発光装置１を外部から見た場合、赤色蛍光体層２０が視認されることが抑制される。その結果、発光装置１の美観性が低下することが抑制される。
Therefore, in this embodiment, a configuration is adopted in which the
なお、反射層２４は赤色蛍光体層２０の形状に沿う形状であるとよい。すなわち、反射層２４は、図２に示すように赤色蛍光体層２０が半球状である場合、赤色蛍光体層２０の外周面を覆う形状であるとよい。このような構成により、発光装置１を斜めの方向から見た場合においても、赤色蛍光体層２０が視認されることが抑制される。
It is preferable that the
ここで、「覆う」とは発光装置１を任意の角度から見た際に、少なくとも一部が覆われていることを意味する。すなわち、反射層２４は、発光装置１を任意の角度から見た際に、赤色蛍光体層２０の少なくとも一部を覆うように設けられているとよい。ただし、一部を覆うように設けられるものに限らず、反射層２４は、赤色蛍光体層２０に部分的に接触するように設けられているとよい。また、反射層２４は、平面視において赤色蛍光体層２０の少なくとも一部に重なるように設けられているとよい。
Here, "covering" means that at least a portion of the
さらに好ましくは、反射層２４は、発光装置１の反射枠１８に囲われた領域を任意の角度から見た際に、赤色蛍光体層２０の全体を覆うように設けられているとよい。ただし、これに限られず、反射層２４は、少なくとも、平面視において赤色蛍光体層２０全体と重なるように設けられているとよい。すなわち、平面視における反射層２４の面積は、平面視における赤色蛍光体層２０の面積以上であるとよい。
More preferably, the
なお、平面視において反射層２４が設けられる領域の占める割合が大きい場合、外光を反射しやすくなって美観性が維持される一方で、発光素子１６からの出射光を外部に取り出しにくくなり、発光量が低下してしまう。本実施形態においては、複数の赤色蛍光体層２０のそれぞれに対応して反射層２４を設ける構成を採用するため、平面視において反射層２４が設けられる領域の占める割合を最小限にできる。そのため、平面視において開口部１２ａのほぼ全域に反射層２４を設けた場合等と比較して、発光量が低下することを抑制できる。
In addition, when the ratio of the area in which the
［反射層の機能：点灯時］
発光装置１の点灯時においては、発光素子１６から出射された青色光の一部は、赤色蛍光体層２０において波長変換されることなく赤色蛍光体層２０を通過する。赤色蛍光体層２０を通過した青色光の一部は、反射層２４において反射される。反射層２４において反射された青色光は、再び赤色蛍光体層２０へ入射される。この際、反射層２４において反射された青色光の一部は波長変換されて赤色光となる。そして、赤色光は、発光素子１６又は実装基板１０において反射されることで外部に放出されることとなる。
[Function of reflective layer: when lit]
When the
また、反射層２４において反射された青色光の一部は、赤色蛍光体層２０において波長変換されることなく赤色蛍光体層２０を通過する。赤色蛍光体層２０を通過した青色光の一部は、発光素子１６又は実装基板１０において反射される。それにより赤色蛍光体層２０に三度入射されることとなる。
Also, part of the blue light reflected by the
このように、反射層２４が発光素子１６と共に赤色蛍光体層２０を挟むように設けられていることにより、発光素子１６から出射された光は、赤色蛍光体層２０を複数回通過することとなる。そのため、赤色蛍光体層２０における波長変換効率が十分でない場合においても、赤色光を強くすることができる。その結果、発光装置１においては、比較的再現が困難と言われている色温度が小さい赤味がかった白色を表すことが可能となる。具体的には、色温度が２７００［Ｋ：ケルビン］以下の色を表することができる。
In this way, since the
さらに、反射層２４を有することより、発光素子１６から出射されて外部に取り出される光が拡散されるため、輝度ムラが低減されることとなる。すなわち、発光装置１の発光面において均一な光を出すことができる。
Furthermore, since the
以上説明したように、発光装置１が反射層２４を有することにより、非点灯時においては、赤色蛍光体層２０が視認されることによる美観の低下を抑制することができ、点灯時においては、比較的再現が困難とされる色温度が低い色を表すことができると共に輝度ムラを低減することができる。
As described above, since the light-emitting
［放熱］
発光装置１においては、蛍光体層に含まれる蛍光体は、吸収した光を波長変換するが、波長変換時の損失で発熱することとなる。このように、蛍光体は、自身の波長変換損失による発熱により、温度が上昇することとなる。蛍光体の温度が上昇すると、波長変換効率が低下してしまう可能性がある。その結果、所望の色の光を放出できなくなってしまう可能性がある。
[Heat dissipation]
In the light-emitting
そこで、本実施形態においては、蛍光体において効率良く放熱することが可能な構成を採用した。具体的には、緑色蛍光体層２２が、熱伝導性の高い実装基板１０上に設けられる構成を採用した。すなわち、緑色蛍光体層２２を、封止樹脂層２６よりも下層に配置する構成を採用した。このような構成により、緑色蛍光体層２２に含有される緑色蛍光体の熱は、実装基板１０へと伝達されることとなる。
Therefore, in this embodiment, a configuration is adopted in which heat can be efficiently dissipated in the phosphor. Specifically, a configuration in which the
また、赤色蛍光体においては、放熱効率が悪いと、場合によっては熱源である発光素子１６よりも高温となってしまう。そこで、本実施形態においては、赤色蛍光体層２０が、発光素子１６の上面に設けられる構成を採用した。このような構成を採用することで、赤色蛍光体層２０に含有される赤色蛍光体の熱は、発光素子１６を放熱経路として実装基板１０へと伝達される。
In addition, if the heat radiation efficiency of the red phosphor is poor, the temperature of the red phosphor may become higher than that of the
なお、赤色蛍光体層２０においては、含有される赤色蛍光体の濃度が均一でなくてもよい。例えば、赤色蛍光体層２０の下部において、上部よりも赤色蛍光体の濃度が高いとよい。これにより、赤色蛍光体層２０のうち放熱経路である発光素子１６に近い側に多くの赤色蛍光体が位置することとなり、赤色蛍光体が保持する熱を効率的に放熱することができる。
In addition, in the
同様に、緑色蛍光体層２２においても、その下部において上部よりも緑色蛍光体の濃度が高いとよい。これにより、緑色蛍光体層２２のうち実装基板１０に近い側に多くの緑色蛍光体が位置することとなり、緑色蛍光体が保持する熱を効率的に放熱することができる。
Similarly, in the
なお、赤色蛍光体層２０は、発光素子１６に直接接触して設けられていなくてもよい。少なくとも、赤色蛍光体層２０の厚みよりも厚い他の層が、赤色蛍光体層２０と発光素子１６との間に設けられていないとよい。
Note that the
また、緑色蛍光体層２２は、実装基板１０に直接接触して設けられていなくてもよい。少なくとも、緑色蛍光体層２２の厚みよりも厚い他の層が、緑色蛍光体層２２と実装基板１０との間に設けられていないとよい。
Also, the
以上説明した本実施形態においては、緑色蛍光体層２２が、発光素子１６及び反射層２４の全体を覆うように充填される例を示したが、これに限られない。緑色蛍光体層２２は、少なくとも、実装基板１０上であって複数の発光素子１６間に設けられているとよい。また、赤色蛍光体層２０は、少なくとも、複数の発光素子１６それぞれに対応して設けられると共に、平面視において複数の発光素子１６それぞれの少なくとも一部に重なるように設けられているとよい。また、反射層２４は、少なくとも、複数の赤色蛍光体層２０それぞれに対応して設けられると共に、平面視において複数の赤色蛍光体層２０それぞれの少なくとも一部に重なるように設けられているとよい。
In the present embodiment described above, an example was shown in which the
［変形例］
以下、本実施形態の各変形例について説明する。なお、変形例を示す各図においては、図２で示したボンディングワイヤＢＷや、開口部１２ａより外側の各構成については省略して図示している。なお、本実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成については同じ符号を用いて、それらの詳細な説明については省略する。
[Modification]
Each modification of the present embodiment will be described below. In each drawing showing a modification, the bonding wire BW shown in FIG. 2 and each configuration outside the
［第１変形例］
図３Ａは、第１変形例の積層構造の一部を模式的に示す断面図である。第１変形例においては、実装基板１０上であって複数の発光素子１６間に設けられている緑色蛍光体層２２ａが、発光素子１６の上面よりも低い位置まで充填されている。そのため、第１変形例においては、図３Ａに示すように、実装基板１０上に充填される緑色蛍光体層２２ａと、反射層２４上の緑色蛍光体層２２ｂとが互いに分離して設けられる。
[First modification]
FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing part of the laminated structure of the first modified example. In the first modification, the
第１変形例の構成においても、本実施形態の構成と同等の効果を発揮することができる。すなわち、第１変形例の構成においては、美観性が低下することを抑制でき、色温度が低い色を表すことができ、効率的に放熱を行うことができる。 The configuration of the first modified example can also exhibit the same effect as the configuration of the present embodiment. That is, in the configuration of the first modified example, it is possible to suppress deterioration of the aesthetic appearance, express a color with a low color temperature, and efficiently dissipate heat.
なお、緑色蛍光体層２２ａは、少なくとも発光素子１６の高さの２分の１以上の高さになるよう充填されているとよい。これにより、緑色光が不足することを抑制できる。
The
［第２変形例］
図３Ｂは、第２変形例の積層構造の一部を模式的に示す断面図である。第２変形例においては、図３Ｂに示すように、反射層２４上に緑色蛍光体層が設けられていない。すなわち、第２変形例は、緑色蛍光体層２２ｂが設けられていない点において第１変形例と異なっている。
[Second modification]
FIG. 3B is a cross-sectional view schematically showing part of the laminated structure of the second modified example. In the second modification, no green phosphor layer is provided on the
第２変形例の構成においても、本実施形態の構成と同等の効果を発揮することができる。すなわち、第２変形例の構成においては、美観性が低下することを抑制でき、色温度が低い色を表すことができ、効率的に放熱を行うことができる。 The configuration of the second modified example can also exhibit the same effect as the configuration of the present embodiment. That is, in the configuration of the second modified example, it is possible to suppress deterioration of the aesthetic appearance, express a color with a low color temperature, and efficiently dissipate heat.
［第３変形例］
図３Ｃは、第３変形例の積層構造の一部を模式的に示す断面図である。第３変形例においては、図３Ｃに示すように、緑色蛍光体層２２の上面が平坦面となっている点において本実施形態と異なっている。
[Third Modification]
FIG. 3C is a cross-sectional view schematically showing part of the laminated structure of the third modification. The third modification differs from the present embodiment in that the upper surface of the
第３変形例の構成においても、本実施形態の構成と同等の効果を発揮することができる。すなわち、第３変形例の構成においては、美観性が低下することを抑制でき、色温度が低い色を表すことができ、効率的に放熱を行うことができる。 The configuration of the third modified example can also exhibit the same effect as the configuration of the present embodiment. That is, in the configuration of the third modified example, it is possible to suppress deterioration of the aesthetic appearance, express a color with a low color temperature, and efficiently dissipate heat.
［第４変形例］
図３Ｄは、第４変形例の積層構造の一部を模式的に示す断面図である。第４変形例においては、図３Ｄに示すように、赤色蛍光体層２０が、発光素子１６の側面の一部を覆うように設けられている。
[Fourth Modification]
FIG. 3D is a cross-sectional view schematically showing part of the laminated structure of the fourth modification. In the fourth modification, as shown in FIG. 3D, the
第４変形例の構成においても、本実施形態の構成と同等の効果を発揮することができる。すなわち、第４変形例の構成においては、美観性が低下することを抑制でき、色温度が低い色を表すことができ、効率的に放熱を行うことができる。 The configuration of the fourth modified example can also exhibit the same effects as the configuration of the present embodiment. That is, in the configuration of the fourth modified example, it is possible to suppress deterioration of the aesthetic appearance, express a color with a low color temperature, and efficiently dissipate heat.
さらに第４変形例においては、発光素子１６から出射される青色光が、本実施形態の構成と比較して、赤色蛍光体層２０へ多く入射される。そのため、第４変形例においては、本実施形態よりも赤色光を強くすることができ、色温度が低い色を表しやすい。
Furthermore, in the fourth modification, more blue light emitted from the
なお、第４変形例においては、各層の積層工程が本実施形態と異なることとなる。図２に示す本実施形態においては、まず発光素子１６を実装基板１０に実装し、その後、赤色蛍光体層２０、反射層２４、緑色蛍光体層２２の順で積層することとなる。一方、第４変形例においては、まず発光素子１６を実装基板１０に実装し、その後、緑色蛍光体層２２、赤色蛍光体層２０、反射層２４の順で積層することとなる。
In addition, in the fourth modified example, the lamination process of each layer is different from that of the present embodiment. In this embodiment shown in FIG. 2, the
［第５変形例］
図３Ｅは、第５変形例の積層構造の一部を模式的に示す断面図である。第５変形例においては、複数の発光素子１６上に、透光性を有する樹脂部２８がそれぞれ設けられている。また、緑色蛍光体層２２は、樹脂部２８の一部を覆う高さまで充填されている。
[Fifth Modification]
FIG. 3E is a cross-sectional view schematically showing part of the laminated structure of the fifth modified example. In the fifth modification,
赤色蛍光体層２０は、樹脂部２８及び緑色蛍光体層２２上に設けられている。すなわち、第５変形例においては、赤色蛍光体層２０は、発光素子１６の上面に直接接しておらず、樹脂部２８及び緑色蛍光体層２２を介して、発光素子１６の上方に設けられている。また、反射層２４は、赤色蛍光体層２０を覆うように設けられている。
The
第５変形例の構成においても、本実施形態の構成と同等の効果を発揮することができる。すなわち、第５変形例の構成においては、美観性が低下することを抑制でき、色温度が低い色を表すことができ、効率的に放熱を行うことができる。 The configuration of the fifth modified example can also exhibit the same effect as the configuration of the present embodiment. That is, in the configuration of the fifth modified example, it is possible to suppress deterioration of the aesthetic appearance, express a color with a low color temperature, and efficiently dissipate heat.
［第６変形例］
図３Ｆは、第６変形例の積層構造の一部を模式的に示す断面図である。第６変形例においては、緑色蛍光体層２２の下方において、実装基板１０、反射層２４及び発光素子１６に沿うように接着層２５が設けられている。
[Sixth Modification]
FIG. 3F is a cross-sectional view schematically showing part of the laminated structure of the sixth modification. In the sixth modification, an
接着層２５は、アクリル成分、フッ素成分、シリコーン成分、金属酸化物等で形成された光透過部材であり、接着性を有するとよい。接着層２５の剛性は封止樹脂層２６の剛性よりも高いとよい。また、接着層２５は封止樹脂層２６と同じ合成樹脂材から成るものであってもよい。
The
接着層２５は、緑色蛍光体層２２と実装基板１０との間、緑色蛍光体層２２と反射層２４との間、及び緑色蛍光体層２２と発光素子１６との間に設けられている。このような構成により、緑色蛍光体層２２は、実装基板１０の上面、反射層２４の上面、及び発光素子１６の側面に対して接着層２５により接着されている。このため、緑色蛍光体層２２が他の部材から剥がれて浮き上がってきたりすることが抑制される。その結果、緑色蛍光体層２２の温度が上昇した場合であっても、熱を効率良く実装基板１０及び発光素子１６へ伝達することができる。
The
なお、接着層２５は、緑色蛍光体層２２の下方の全体に設けられているものに限らず、実装基板１０、発光素子１６、及び反射層２４の少なくとも一部に接触するように設けられているとよい。なお、赤色蛍光体層２０が設けられていない発光素子１６においては、発光素子１６の側面に加えて上面にも接着層２５が設けられているとよい。
Note that the
また、第６変形例の構成においても、本実施形態の構成と同等の効果を発揮することができる。すなわち、第６変形例の構成においても、美観性が低下することを抑制でき、色温度が低い色を表すことができる。また、緑色蛍光体層２２が他の部材から剥がれることに起因して見た目が劣化してしまうことを抑制することもできる。
Also, the configuration of the sixth modified example can exhibit the same effect as the configuration of the present embodiment. That is, even in the configuration of the sixth modified example, it is possible to suppress the deterioration of the aesthetic appearance and express a color with a low color temperature. In addition, it is possible to prevent deterioration in appearance due to peeling of the
［第７変形例］
図４Ａは、第７変形例の発光装置の一部を模式的に示す平面図である。図４Ｂは、図４ＡのＩＶ－ＩＶ切断線で切り取った切断面を示す断面図である。第７変形例においては、互いに隣接する４個の発光素子１６を１組と定義する。図４Ａにおいては、２組の発光素子１６を示している。
[Seventh Modification]
FIG. 4A is a plan view schematically showing part of a light emitting device according to a seventh modification. FIG. 4B is a cross-sectional view showing a cut surface taken along the IV-IV cutting line in FIG. 4A. In the seventh modification, four adjacent
第７変形例においては、図４Ａ、図４Ｂに示すように、赤色蛍光体層２０が、互いに隣接する４個の発光素子１６に跨って設けられている。すなわち、１個の赤色蛍光体層２０が、１組の発光素子１６に対応して設けられている。そのため、赤色蛍光体層２０は、同じ組に含まれる４個の発光素子１６間にも充填されている。
In the seventh modification, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
また、反射層２４は、赤色蛍光体層２０を覆うように設けられている。すなわち、反射層２４は、平面視において４つの発光素子１６のそれぞれと少なくとも一部が重なるように設けられている。
Moreover, the
なお、図４Ａ、図４Ｂの例においては２組の発光素子１６を示すが、例えば、発光素子１６を１６個有する発光装置においては、４組の発光素子１６が設けられているとよい。そして、所定の組の発光素子と、他の組の発光素子との間には、緑色蛍光体層２２が充填されているとよい。図４Ｂにおいては、同じ組に含まれる発光素子１６間に赤色蛍光体層２０が設けられると共に、異なる組にそれぞれ含まれる発光素子１６間に緑色蛍光体層２２が設けられる構成を示している。このような構成により、赤色蛍光体層２０の温度が上昇した場合であっても、熱を効率良く実装基板１０へ伝達することができる。同様に、緑色蛍光体層２２の温度が上昇した場合であっても、熱を効率良く実装基板１０へ伝達することができる。
Although two sets of
なお、第７変形例においては、４個の発光素子１６を１組と定義したが、これに限られず、複数の発光素子１６を１組とするものであればよい。例えば、互いに隣接する３個の発光素子１６を一組として、それら３個の発光素子１６を跨って赤色蛍光体層２０が設けられていてもよい。
In addition, in the seventh modification, four
また、全ての組の発光素子１６上に第２蛍光体層である赤色蛍光体層２０が設けられていなくてもよい。すなわち、複数の組のうち一部の発光素子１６上に第２蛍光体層である赤色蛍光体層２０が設けられており、他の一部の発光素子１６上に第２蛍光体層である赤色蛍光体層２０が設けられていなくてもよい。
Further, the
また、第７変形例の構成においても、本実施形態の構成と同等の効果を発揮することができる。すなわち、第７変形例の構成においても、美観性が低下することを抑制でき、色温度が低い色を表すことができる。 Also, the configuration of the seventh modified example can exhibit the same effect as the configuration of the present embodiment. That is, even in the configuration of the seventh modified example, it is possible to suppress deterioration of the aesthetic appearance, and to express a color with a low color temperature.
また、第７変形例の構成においては、複数の発光素子１６に対して１個の赤色蛍光体層２０が配置されることより、１個の発光素子１６に対して１個の赤色蛍光体層２０が配置される構成と比較して、赤色蛍光体層２０の総数を減らすことができる。そのため、外部から赤味がかった斑点状の模様として視認される部分の数を減らすことができる。その結果、美観性が低下することをより抑制することができる。
Further, in the configuration of the seventh modification, since one
また、第７変形例の構成においては、赤色蛍光体層２０が複数の発光素子１６間に設けられていることより、白色光を生じさせるのに必要な赤色蛍光体層２０の総量を確保しつつ、発光素子１６上に配置される赤色蛍光体層２０の量を減らすことができる。これにより、平面視において、外部から赤味がかった斑点状の模様として視認されやすい赤色蛍光体層２０の部分を減らすことができ、美観性が低下することを抑制できる。
Further, in the configuration of the seventh modification, since the
［第８変形例］
図５は、第８変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図である。なお、図１で示した構成と同じ構成については同じ符号を用いて、その説明は省略する。
[Eighth modification]
FIG. 5 is a plan view schematically showing a light emitting device according to an eighth modification. The same reference numerals are used for the same configurations as those shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted.
第８変形例に係る発光装置１は複数の発光素子１６を有し、その一部の発光素子１６上に赤色蛍光体層２０及び反射層２４が設けられている。具体的には、図５に示すように、８個の発光素子１６上に赤色蛍光体層２０及び反射層２４が設けられており、その他の８個の発光素子１６上には赤色蛍光体層２０及び反射層２４が設けられていない。また、赤色蛍光体層２０及び反射層２４が設けられている８個の発光素子１６は互いに共通の配線パターン１４に電気的に接続されている。また、赤色蛍光体層２０及び反射層２４が設けられていない８個の発光素子１６は互いに共通の配線パターン１４に電気的に接続されている。
The light-emitting
第８変形例においては、複数の発光素子１６のうち一部の発光素子１６上に第２蛍光体層である赤色蛍光体層２０が設けられていない例について示したが、これに限られない。例えば、複数の発光素子１６のうち一部の発光素子１６上に第２蛍光体層である赤色蛍光体層２０が設けられており、複数の発光素子１６のうち他の発光素子１６上に第２蛍光体層である、橙色蛍光体を含有する橙色蛍光体層が設けられていてもよい。橙色蛍光体は、ピーク波長が約５９０～６１０［ｎｍ］の範囲にある橙色光を放出する物質である。
In the eighth modified example, an example is shown in which the
また、第２蛍光体層は、１又は複数の発光素子１６上に設けられているとよい。例えば、１６個の発光素子１６のうち１５個の発光素子１６上に第２蛍光体層が設けられておらず、１個の発光素子１６上に第２発光体層が設けられていてもよい。
Also, the second phosphor layer may be provided on one or more
［その他］
本実施形態及び各変形例においては、発光装置１が、青色光を出射する発光素子１６、赤色蛍光体を含む赤色蛍光体層２０、及び緑色蛍光体層２２を有する例を説明したが、これに限られるものではない。少なくとも、発光素子１６が出射する光の波長よりも、蛍光体が放出する光の波長が長いとよい。また、実装基板１０上に設けられる蛍光体層に含まれる蛍光体が放出する光の波長よりも、発光素子１６上に設けられる蛍光体層に含まれる蛍光体が放出する光の波長が長いとよい。
[others]
In the present embodiment and each modified example, the light-emitting
また、本実施形態及び各変形例においては、発光装置１が複数の発光素子１６を有する例を説明したが、これに限られない。すなわち、発光装置１は１個の発光素子１６を有するものであってもよい。この場合であっても、発光装置１を外部から見た場合、赤色蛍光体層２０が視認されることが抑制される。その結果、発光装置１の美観性が低下することが抑制される。また、発光装置１が１個の発光素子１６を有する構成において、緑色蛍光体層２２が少なくとも実装基板１０上に設けられているとよい。この場合であっても、本実施形態及び各変形例と同様に効率的に放熱するという効果を得ることができる。
Moreover, in the present embodiment and each modified example, an example in which the light-emitting
１ 発光装置、１０ 実装基板、１２ 回路基板、１２ａ 開口部、１２ｂ 接着シート、１４ 配線パターン、１６ 発光素子、１８ 反射枠、２０ 赤色蛍光体層、２２ 緑色蛍光体層、２４ 反射層、２５ 接着層、２６ 封止樹脂層、２８ 樹脂部。
1
Claims (11)
前記実装基板に実装される複数の発光素子と、
前記発光素子から出射される出射光の波長よりも長い波長の第１色光を放出する第１蛍光体を含有する第１蛍光体層と、
前記第１色光よりも長い波長の第２色光を放出する第２蛍光体を含有し、平面視において前記複数の発光素子の少なくとも一部に重なるように設けられる１又は複数の第２蛍光体層と、
前記第２蛍光体層に対応して設けられると共に、平面視において前記第２蛍光体層の少なくとも一部に重なるように設けられる１又は複数の反射層と、
を有する発光装置。 a mounting board;
a plurality of light emitting elements mounted on the mounting substrate;
a first phosphor layer containing a first phosphor that emits first color light having a longer wavelength than the wavelength of light emitted from the light emitting element;
One or more second phosphor layers containing a second phosphor that emits a second color light having a longer wavelength than the first color light, and are provided so as to overlap at least a part of the plurality of light emitting elements in a plan view. and,
one or more reflective layers provided corresponding to the second phosphor layer and provided so as to overlap at least a portion of the second phosphor layer in plan view;
A light-emitting device having
前記反射層は、複数の前記第２蛍光体層のそれぞれに対応して複数設けられている、
請求項１に記載の発光装置。 a plurality of the second phosphor layers are provided corresponding to each of at least a portion of the plurality of light emitting elements;
A plurality of the reflective layers are provided corresponding to each of the plurality of second phosphor layers,
A light-emitting device according to claim 1 .
請求項１又は２に記載の発光装置。 The first phosphor layer is provided at least on the mounting substrate and at least partially between the plurality of light emitting elements,
The light-emitting device according to claim 1 or 2.
請求項１～３のいずれか１項に記載の発光装置。 The first phosphor layer or the second phosphor layer is provided on the mounting substrate and between the plurality of light emitting elements,
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 3.
請求項１～４のいずれか１項記載の発光装置。 The first phosphor layer is provided to cover at least a portion of the reflective layer.
The light-emitting device according to any one of claims 1 to 4.
請求項１～５のいずれか１項に記載の発光装置。 The second phosphor layer is provided so as to contact at least a portion of the light emitting element,
The light-emitting device according to any one of claims 1-5.
前記反射層は、前記第２蛍光体層の外周面に沿うように設けられている、
請求項１～６のいずれか１項に記載の発光装置。 The second phosphor layer has a shape including an outer peripheral surface that slopes downward from the inside toward the outside,
The reflective layer is provided along the outer peripheral surface of the second phosphor layer,
The light-emitting device according to any one of claims 1-6.
前記環状壁と前記実装基板とで形成される領域に充填されている封止樹脂層と、
を有し、
前記第１蛍光体層は、前記封止樹脂層よりも下方に設けられている、
請求項１～７のいずれか１項に記載の発光装置。 an annular wall surrounding the plurality of light emitting elements in a plan view;
a sealing resin layer filled in a region formed by the annular wall and the mounting substrate;
has
The first phosphor layer is provided below the sealing resin layer,
The light-emitting device according to any one of claims 1-7.
請求項８に記載の発光装置。 The mounting substrate is made of a material having higher thermal conductivity than the sealing resin layer,
The light emitting device according to claim 8.
前記第１色光は緑色光であり、
前記第２色光は赤色光である、
請求項１～９のいずれか１項に記載の発光装置。 the emitted light is blue light,
the first color light is green light,
wherein the second color light is red light;
The light-emitting device according to any one of claims 1-9.
請求項１～１０のいずれか１項に記載の発光装置。
Having an adhesive layer that bonds at least the first phosphor layer and the mounting substrate,
The light-emitting device according to any one of claims 1-10.
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