發光裝置及燈的製作方法

2023-06-27 02:03:31

專利名稱：發光裝置及燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及具備半導體發光元件的發光裝置及具備發光裝置的燈。
背景技術：
近年來,LED (Light Emitting Diode)等半導體發光元件因高效率及長壽命而作為各種燈的新光源受到關注，將LED作為光源的LED燈的研究開發正積極進行。作為這種LED燈，有直管形的LED燈(直管形LED燈)及燈泡形的LED燈(燈泡形LED燈)。另外，在任何燈中均使用在基板上安裝有多個LED而構成的LED模塊(發光模塊)。例如，在專利文獻I中公開了現有的燈泡形LED燈。另外，在專利文獻2中公開了 現有的直管形LED燈。在先技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2006-313717號公報專利文獻2 日本特開2009-043447號公報發明的概要發明所要解決的技術問題在現有的燈泡形LED燈中，為了將由LED產生的熱散熱而使用散熱器(heatsink), LED模塊被固定在該散熱器上。例如，在專利文獻I中公開的燈泡形LED燈中，在半球狀的球體和燈頭之間，設置有作為散熱器發揮作用的金屬框架，LED模塊被載置固定在該金屬框架的上表面。另外，在直管形LED燈中，為了將由LED產生的熱散熱，也使用散熱器。在該情況下，作為散熱器，使用由鋁等構成的細長形的金屬基臺。金屬基臺通過粘合劑被固定在直管內表面上，LED模塊被固定在該金屬基臺的上表面上。但是，在這樣的現有的燈泡形LED燈及直管形LED燈中，LED模塊所發出的光之中的向散熱器側放射的光被金屬制的散熱器遮蔽。因此，具有全配光特性的白熾燈泡、燈泡形螢光燈或直管形螢光燈的光的擴散方式不同。也就是說，在現有的燈泡形LED燈及直管形LED燈中，難以得到像白熾燈泡或已有的燈泡形螢光燈那樣的多向配光特性。在此，例如考慮在燈泡形LED燈中採用與白熾燈泡相同的構成。也就是說，可以想到如下構成的燈泡形LED燈，不使用散熱器，而將白熾燈泡的燈絲線圈替換為LED模塊。在該情況下，從LED模塊發出的光不會被散熱器遮蔽。但是，在現有的燈泡形LED燈及直管形LED燈中，如上所述，LED模塊所發出的光之中的向散熱器側放射的光被散熱器遮蔽。因此，現有的LED模塊構成為不使該LED模塊發出的光向散熱器側行進，而向散熱器相反側行進。即，現有的LED模塊構成為只從基板的安裝有LED的面側這一側放出光。因此，即使將現有的燈泡形LED燈及直管形LED燈所使用的LED模塊配置在白熾燈泡的球體內，仍存在不能得到多方向配光特性的問題。
發明內容本發明是考慮上述現有的課題而做出的，其目的在於，提供一種使用了半導體發光元件且具有多向配光特性的發光裝置及燈。解決技術問題所採用的技術手段為了解決上述課題，本發明的一個方式的發光裝置具備基體，具有透光性；半導體發光元件，配置在所述基體上；密封部件，將所述半導體發光元件密封，含有將所述半導體發光元件發出的光的波長轉換為規定的波長的第一波長轉換材料；以及槽，設置在所述半導體發光元件的側方，從所述基體的配置有所述半導體發光元件的配置面或與所述配置面相反側的面即背面以凹陷狀設置，並收納將所述半導體發光元件發出的光的波長轉換為·所述規定的波長的第二波長轉換材料。根據該結構，從半導體發光元件發出的光被密封部件中含有的第一波長轉換材料轉換為規定的波長後放出到外部。另外，從半導體發光元件發出的光被設置於基體的半導體發光元件的側方的位置上的槽中收納的第二波長轉換材料轉換為規定的波長後放出到外部。也就是說，在半導體發光元件配置於基體上表面的情況下，從該半導體發光元件發出的光至少朝向基體的上方及側方作為規定的波長的光放出。另外，第二波長轉換材料被收納在槽中，所以不易發生例如在基體的側面塗布含有第二波長轉換材料的材料時發生的製造工序繁瑣化及該材料從基體剝離等問題。尤其，在作為基體採用厚度為Imm左右的基板的情況下，不易將材料塗布到側面上且容易發生剝離，所以本方式的發光裝置的構成是有效的。像這樣，本方式的發光裝置是具有多向配光特性且實用性高的發光裝置。另外，在本發明的一個方式的發光裝置中，所述槽設置在所述半導體發光元件的兩側方。根據該結構，在半導體發光元件配置於基體上表面的情況下，能夠將轉換為規定的波長的光至少向基體的上方及該兩側方放出。另外，在本發明的一個方式的發光裝置中，所述槽以包圍所述半導體發光元件的方式設置。根據該結構，在半導體發光元件配置於基體上表面的情況下，能夠將轉換為規定的波長的光至少向至少基體的上方及所有的側方放出。另外，在本發明的一個方式的發光裝置中，所述第一波長轉換材料和所述第二波長轉換材料是相同的材料，所述密封部件將所述半導體發光元件密封，並且進入到所述槽的內側，從而在所述槽中收納所述第二波長轉換材料。根據該結構，密封部件將半導體發光元件覆蓋且連續存在於槽的內側。也就是說，在製造本方式的發光裝置的情況下，例如，在將構成密封部件的樹脂塗布到半導體發光元件上時，通過使該樹脂流入到槽，從而能夠執行密封部件的形成和第二波長轉換材料在槽中的配置。也就是說，能夠通過高效的工序得到具有多向配光特性的發光裝置。另外，本發明的一個方式的發光裝置還具有波長轉換部，該波長轉換部被配置在所述基體的所述背面，含有將所述半導體發光元件發出的光轉換為所述規定的波長的第三波長轉換材料。根據該結構，在半導體發光元件配置於基體上表面的情況下，能夠將轉換為規定的波長的光朝向例如以基體為中心的全方向放出。另外，在本發明的一個方式的發光裝置中，所述波長轉換部是形成在所述背面的燒結體膜，所述燒結體膜由所述第三波長轉換材料和由無機材料構成的燒結用接合材料構成。根據該結構，例如能夠提高波長轉換部對熱及振動等的耐久性。另外，在本發明的一個方式的發光裝置中，所述第一波長轉換材料、所述第二波長轉換材料及所述第三波長轉換材料由被所述半導體發光元件發出的光激勵而發光的螢光體粒子構成。 根據該結構，在發光裝置的相互不同的部分中使用的波長轉換材料共有化。由此，例如，該發光裝置的製造實現高效化，且向多方向放出的光的顏色的均勻性有所提高。另外，在本發明的一個方式的發光裝置中，在所述基體的所述配置面配置有多個所述半導體發光元件，所述槽的至少一部分沿著多個所述半導體發光元件的排列方向延伸設置。根據該結構，例如，能夠得到具有多向配光特性且具有高光量的發光裝置。另外，本發明的一個方式的燈具備上述的發光裝置。根據該結構，能夠實現具有多向配光特性的燈。發明的效果根據本發明，能夠實現具有多向配光特性的發光裝置及燈。

圖I是本發明的實施方式I的發光裝置的外觀立體圖。圖2是實施方式I的發光裝置的俯視圖。圖3是表示圖2中的A-A截面的剖視圖。圖4是表示圖2中的B-B截面的剖視圖。圖5是用於說明實施方式I的發光裝置所具有的基本配光特性的示意圖。圖6是表示實施方式I的發光裝置在背面具備波長轉換部時的構成概要的剖視圖。圖7是表示實施方式I的發光裝置在背面具備反射膜時的構成概要的剖視圖。圖8是表示在實施方式I的發光裝置中，密封部件和槽的內側的材料作為一體具備時的構成概要的剖視圖。圖9是表示實施方式I的槽的形成位置的其他例子的第一圖。圖10是表示實施方式I的槽的形成位置的其他例子的第二圖。圖11是表示實施方式I的槽的形成位置的其他例子的第三圖。圖12是表示實施方式I的槽的形成位置的其他例子的第四圖。圖13是表示實施方式I的槽的整體形狀的其他例子的第一圖。圖14是表示實施方式I的槽的整體形狀的其他例子的第二圖。[0058]圖15是表不實施方式I的發光裝置只有一個LED時的構成概要的圖。圖16是表示實施方式I的發光裝置具備多排LED組時的構成概要的圖。圖17是本發明的實施方式2的燈泡形燈的立體圖。圖18是實施方式2的燈泡形燈的分解立體圖。圖19是實施方式2的燈泡形燈的主視圖。
具體實施方式
下面，參照附圖來說明本發明的實施方式的發光裝置及燈。另外，各圖屬於示意圖，並不是嚴謹地示出的。另外，在下面說明的各個實施方式中示出了本發明的優選的具體例。但在各個實施方式中示出的數值、形狀、構成要素、構成要素的配置及連接方式等只是一種例子，並不是要限定本發明。本發明是通過權利要求書的範圍來限定的。因此，在下面的各個實施方式的構成要素之中的、權利要求I中未記載的構成要素不是為了實現本發明的課題而必須的，只是作為構成優選方式的要素進行說明的。(實施方式I)首先，使用圖I及圖2來說明本發明的實施方式I的發光裝置的概要結構。圖I是本發明的實施方式I的發光裝置130的外觀立體圖，圖2是實施方式I的發光裝置130的俯視圖。另外，為了明確地示出和說明發光裝置130的結構上的特徵，省略發光裝置130中的布線及電極等要素的圖示及詳細說明。如圖I及圖2所示，本發明的實施方式I的發光裝置130是放射規定的照明光的LED模塊。發光裝置130具備具有透光性的基體140 ;配置在基體140上的LED150 ;將LED150密封的密封部件160 ;以及設置在LED150的側方的槽145。基體140是例如厚度為Imm左右的基板。另外，作為這種基體140，可以採用由氧化鋁或氮化鋁構成的透光性陶瓷基板、透明的玻璃基板、由水晶構成的基板、藍寶石基板、或樹脂制的基板。LED150是半導體發光元件的一個例子。另外，在本實施方式中，多個LED150在基體140的上表面以直線狀配置。並且，這些多個LED150通過未圖示的布線例如串聯連接，經由設置在其兩端的電極通電而發光。另外，這些LED150被直接安裝在基體140的上表面。各個LED150是發出單色的可見光的裸晶片(bare chip),通過透光性的管芯焊接材(die bond材)管芯焊接在基體140上。各LED150是向全方位，即側方、上方及下方發光的LED晶片,例如向側方發出全光量的20%、向上方發出全光量的60%、向下方發出全光量的20%的光。作為各個LED150，例如採用發出藍色光的藍色LED晶片。作為藍色LED晶片，使用例如由InGaN類的材料構成的、中心波長為440nm 470nm的氮化鎵類的半導體發光元件。密封部件160將基體140上的全部LED150 —並密封，並且具有將LED150發出的光的波長轉換為規定的波長的第一波長轉換材料。在本實施方式中，密封部件160是在規定的樹脂中作為第一波長轉換材料含有規定的螢光體粒子的含螢光體樹脂。密封部件160是例如在矽樹脂等透光性材料中分散了規定的螢光體粒子的材料。在本實施方式中，槽145是從基體140的配置有LED150的配置面以凹陷狀設置的槽。槽145中收納有將LED150發出的光的波長轉換為所述規定的波長的第二波長轉換材料。另外，在本實施方式中，槽145的至少一部分沿著多個LED150的排列方向延伸設置。更具體地講，如圖2所示，槽145以將全部的LED150包圍的方式配置。另外，著眼於某一個LED150時，在該LED150的至少兩側方設置有槽145。圖3是表不圖2的A-A截面的首I]視圖，圖4是表不圖2的B-B截面的首I]視圖。如圖3及圖4所示，密封部件160包含第一波長轉換材料161，槽145中收納有第二波長轉換材料162。具體地講，槽145中收納有含螢光體樹脂，該含螢光體樹脂是在規定的樹脂中作為第二波長轉換材料162含有規定的螢光體粒子的樹脂。本實施方式的發光裝置130通過具有這種結構而具有多向配光特性。圖5是用於說明實施方式I的發光裝置130所具有的基本配光特性的示意圖。如圖5所示，從LED150發出的光通過密封部件160朝向上方放出，並且橫跨槽145而朝向側方放出。具體地講，作為LED150，採用藍色LED，作為第一波長轉換材料161及第二波長轉換材料162，使用YAG (釔鋁石榴石)類的黃色螢光體粒子。該黃色螢光體粒子被來自LED150的藍色光激勵時，放出黃色光。其結果，放出由該黃色光和來自LED150的藍色光得到的白色光。也就是說，LED150放出的藍色光通過密封部件160時被第一波長轉換材料161進行波長轉換而成為白色光，朝向上方(Z軸的正方向)放出。另外，從LED150發出的藍色光通過具有透光性的基體140及槽145，並被收納在槽145中的第二波長轉換材料162進行波長轉換而成為白色光，朝向側方(圖5中的左方向)放出。另外，在本實施方式中，如圖2所示，以包圍多個LED150的方式形成槽。由此，朝向基體140的上方及所有的側方放出白色光。在此，LED150的高度為例如100 μ m左右，密封部件160的高度為例如O. 5mm左右。另外，槽145的深度為例如O. 3mm左右，槽145的寬度為例如O. 5mm左右。另外，在本實施方式中，如圖5所示，從LED150朝向上方發出的光之中的、通過密封部件160的光路長度(即、從LED150的上表面到密封部件160的頂點為止的距離)和從LED150向側方放出並通過密封部件160、且進一步橫跨槽145的光的、通過含螢光體樹脂的光路長度的總計(即、通過密封部件160的光路長度和通過被收納在槽145中的含螢光體樹脂的光路長度加起來的值)進行比較時，後者比前者長。在該情況下，例如，將收納在槽145中的含螢光體樹脂中的螢光體粒子(第二波長轉換材料162)的濃度設為低於密封部件160中的螢光體粒子(第一波長轉換材料161)的濃度。由此，能夠抑制從發光裝置130發出的光整體的色斑。在此，也可以不像本實施方式那樣在基體140上設置收納了含螢光體樹脂的槽145，而是在基體140的側面塗布含螢光體樹脂，從而向該側方放出白色光。但是，在該情況下，需要追加一個工序，從多個LED150的上方塗布含螢光體樹脂，從而形成密封部件160，例如需要以下工序以使基體140的4個側面依次朝向上方的方式旋轉的同時，對這4個面依次塗布含螢光體樹脂。也就是說，會存在發光裝置130的製造工序複雜化的問題。另外，在基體140的側面形成含螢光體樹脂的膜的情況下，例如需要將含螢光體樹脂形成為收斂在該側面的厚度方向的尺寸內，以不增加基體140的厚度。但是，如上所述，作為基體140，例如採用了厚度為Imm左右的基板的情況下，難以形成寬度收斂在該Imm左右的含螢光體樹脂的膜。此外，即使含螢光體樹脂的膜形成在該側面，也會因結合面積不足而存在容易發生剝離的另一問題。於是，在本實施方式的發光裝置130中，如上所述，在基體140的LED150的側方設 置槽145，在槽145中收納含有第二波長轉換材料162的含螢光體樹脂。也就是說，通過容易且實用性高的手法來實現對從基體140向側方放出的光進行波長轉換的構成。尤其，像本實施方式這樣，在從基體140的配置面以凹陷狀設置了槽145的情況下，能夠連續進行從多個LED150之上塗布含螢光體樹脂以形成密封部件160的工序和向槽145流入含螢光體樹脂的工序。像這樣，本實施方式的發光裝置130是具有多向配光特性且實用性高的發光裝置130。另外，根據本實施方式的發光裝置130，通過像這樣具有多向配光特性，光束提高。另外，在具有上述構成的發光裝置130中，通過還在背面設置波長轉換部，從而能夠向下方放出白色光。圖6是示出實施方式I的發光裝置130在背面具備波長轉換部時的構成概要的剖視圖。另外,該截面相當於圖2中的B-B截面。在圖6所示的發光裝置130中，在配置有LED150的配置面相反側的面、即背面配置有波長轉換部165。波長轉換部165包含將LED150發出的光轉換為規定的波長的第三波長轉換材料166。也就是說，波長轉換部165通過第三波長轉換材料166將LED150發出的光之中的透過基體140並向背面放出的光的波長進行轉換，從而放出波長轉換後的光。在本實施方式中，第三波長轉換材料166是與第一波長轉換材料161及第二波長轉換材料162相同的螢光體粒子。更具體地講，第三波長轉換材料166是YAG類的黃色螢光體粒子，被LED150發出的藍色光激勵時,放出黃色光。也就是說，從波長轉換部165放出白色光。另外，波長轉換部165作為燒結體膜包覆在基體140的背面，燒結體膜具有像上述那樣對光的波長進行轉換的第三波長轉換材料166和由無機材料構成的燒結用接合材料。波長轉換部165中含有的燒結用接合材料由無機材料構成，並且使LED150發出的光和第三波長轉換材料166放出的波長轉換光透過。在本實施方式中，作為燒結用接合材料，例如採用由以氧化矽(SiO2)為主要成分的材料構成的玻璃粉(glass frit)。玻璃粉是將作為第三波長轉換材料166的螢光體粒子粘接在基體140上的接合材料(粘接材料)，由對可見光的透過率較高的材料構成。[0110]玻璃粉被加熱而融化，從而作為接合材料(接合材料)發揮作用。作為玻璃粉，能夠使用 SiO2-B2O3-R2O 類、B2O3-R2O 類或 P2O5-R2O 類(其中，R2O 均為 Li2O、Na2O、或 K2O)。另外，作為燒結用接合材料的材料，除了玻璃粉以外，還可以採用例如由低融點結晶構成的Sn02-B203。具有上述構成的波長轉換部165通過將第三波長轉換材料166、燒結用接合材料及溶劑等混煉而得到的膏印刷或塗布到基體140的背面上之後進行燒結而形成。另外，在像這樣將燒結體膜形成在基體140上的情況下，作為基體140，採用耐熱性高的陶瓷基板等。另外，波長轉換部165也可以不作為燒結體膜配置在發光裝置130上。波長轉換部165也可以通過例如將含有黃色螢光體粒子的樹脂塗布到基體140上來形成。也就是說，波長轉換部165隻要能夠將透過基體140而從背面向外側放出的光的波長轉換為規定的波長即可，不限於特定的素材、形狀及配置方式。像這樣，發光裝置130在基體140的背面具備波長轉換部165。發光裝置130具備波長轉換部165，從而如圖6所示能夠向全方位放出轉換為規定的波長的光。其結果，例如從發光裝置130得到的光束進一步提高。另外，不在基體140的背面具備波長轉換部165，而通過將2個發光裝置130各自的背面粘貼而接合，也能夠得到全方位的配光特性。另外，例如，也可以在基體140的背面設置將光反射的反射膜。圖7是示出實施方式I的發光裝置130在背面具備反射膜時的構成概要的剖視圖。另外,該截面相當於圖2上的B-B截面。圖7所示的發光裝置130在基體140的背面具備反射膜167，反射膜167將透過了基體140的來自LED150的光朝向基體140的表面(即，配置面)反射。反射膜167例如米用含有氧化金屬微粒和玻璃粉的膜。玻璃粉被加熱而融化,從而作為將氧化金屬微粒粘接到基體140上的接合材料(粘接材料)發揮作用。 作為氧化金屬微粒，例如是由金紅石型及銳鈦型等的氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁以及氧化鋅等構成的微粒。另外，微粒是指粒徑在數μm以下的粒子。玻璃粉對可見光的透過率較高，且氧化金屬微粒對可見光的反射率較高，所以反射膜167能夠將來自LED150的光有效地反射。像這樣，發光裝置130能夠在基體140的背面具備反射膜167。發光裝置130通過收納在槽145中的第二波長轉換材料162，向基體140的側方放出白色光，並且通過具備反射膜167，至少從基體140的配置有LED150 —側放出的光的光束進一步提高。另外，像本實施方式這樣，在密封部件160中含有的第一波長轉換材料161和槽145中收納的第二波長轉換材料162共通的情況下，可以將密封部件160形成為將多個LED150覆蓋且連續到槽145的內側。也就是說，密封部件160和收納在槽145中的用于波長轉換的材料作為一體具備在發光裝置130中。圖8是示出在實施方式I的發光裝置130中，密封部件160和槽145的內側的材料一體設置時的構成概要的剖視圖。像這樣，通過以覆蓋多個LED150且連續到槽145內側的方式形成密封部件160，從而例如發光裝置130的製造效率有所提聞。[0127]具體地講，在製造圖8所示的發光裝置130的情況下，在塗布作為密封部件160的含螢光體樹脂時，只要將含螢光體樹脂塗布到該基體140上，以流入到槽145的內側即可。這樣，能夠通過有效的工序得到具有多向配光特性的發光裝置130。另外，在本實施方式中，如圖2所示，槽145以包圍LED150的方式形成在基體140上。但是,槽145也可以在基體140上被配置在位於LED150側方的位置上。在此，對槽145的各種方式，舉出幾個例子進行說明。圖9是示出實施方式I的槽145的形成位置的其他例子的第一圖。如圖9所示，槽145在發光裝置130中可以形成於鄰接的LED150之間。在該情況下，在存在於2個LED150之間的槽145中填充有構成密封部件160的含螢光體樹脂。因此，該槽145作為例如對從基體140上的多個LED150向背面的方向照射的光之中的至少一部分的光的波長進行轉換的構成要素髮揮作用。 圖10是示出實施方式I的槽145的形成位置的其他例子的第二圖。如圖10所示，槽145可以被設置在LED150的側方且基體140的背面。像這樣，將槽145從背面以凹陷狀形成的情況下，從LED150的方向通過該槽145的光被收納在該槽145中的第二波長轉換材料162轉換為規定的波長。也就是說，能夠從圖10中的基體140的左側的面放出白色光。另外，也可以在基體140的配置面和背面的雙方形成槽145。圖11是示出實施方式I的槽145的形成位置的其他例子的第三圖。如圖11所示，從基體140的配置面及背面的雙方以凹陷狀形成槽145的情況下，例如能夠從基體140的圖10中左側的面的整個面放出白色光。圖12是示出實施方式I的槽145的形成位置的其他例子的第四圖。如圖12所示，槽145也可以設置在作為整體具有凹陷的形狀的基體140的內部。也就是說，圖12所示的基體140具有作為構成密封部件160的含螢光體樹脂所流入的容器的結構，在相當於該容器底面的面上配置有多個LED150。另外，該底面是配置有LED150的配置面。也就是說，即使在基體140具有圖12所示結構的情況下，也能夠將槽145設置在LED150的側方，且能夠從配置面設置成凹陷狀。圖13是示出實施方式I的槽145的整體形狀的其他例子的第一圖。如圖13所示，可以沿著基體140的配置面上的4個邊設置分別獨立的槽145。換言之，槽145可以由被分割的多個部分構成。也就是說，在基體140上以包圍LED150的方式設置槽145的情況下，無需如圖2所示那樣形成連續的槽145，也可以如圖13所示那樣LED150被多個獨立的槽145包圍。例如，只要是從發光裝置130向側方放出的光之中的色斑實質上不會成為問題的程度即可，可以通過不相互連結的多個獨立的槽145包圍LED150。通過這樣，例如能夠減少收納在槽145中的含螢光體樹脂的整體量。圖14是示出實施方式I的槽145的整體形狀的其他例子的第二圖。如圖14所示，槽145的路徑無需為俯視時呈矩形，也可以形成為例如角部被實施了倒角加工的橢圓形狀。在該情況下，例如從多個LED150之中的的左端的LED150至槽145的左端的曲線部分為止的距離的偏差減小。另外，同樣地從右端的LED150至槽145的右端的曲線部分為止的距離的偏差減小。由此，例如經由這些曲線部分向外側放出的光中的色斑或亮度不均得到抑制。另外，在本實施方式中，發光裝置130具備多個LED150。但是，發光裝置130隻要具備至少一個LED150即可。圖15是示出實施方式I的發光裝置130隻有I個LED150時的構成概要的圖。像這樣，在發光裝置130隻具備一個LED150的情況下，例如作為LED150的需要數量互不相同的多種燈的各自的發光源，能夠使用該發光裝置130。也就是說，能夠使這些多種燈分別具備多向配光特性。另外，在本實施方式中，發光裝置130如圖2等所示，具備一排LED150組。但是，發光裝置130也可以具備多排LED150組。圖16是示出實施方式I的發光裝置130具備多排LED150組時的構成概要的圖。具體地講，圖16所示的發光裝置130具備排列成3排的LED150組。在像這樣發光裝置130具有多排LED150組的情況下，在這些LED150組之中的存在於最外部的至少一個LED150的側方且外側設置收納了第二波長轉換材料162的槽145，從而能夠從與該側方對應的側面放出通過波長轉換得到的白色光。另外，如圖2及圖15等所示，在基體140上配置多排LED150的情況下，無需在每排形成密封部件160，例如也可以對每個LED150形成分離的密封部件160。另外，在本實施方式中，如圖3等所示，槽145以與板狀的基體140的厚度方向(Z軸向)平行的方式以凹陷狀設置在基體140上。但是，槽145也可以在相對於基體140的厚度方向傾斜的方向上以凹陷狀設置在基體140上。例如，從相對於沒有槽145的基體140傾斜的方向照射雷射，從而形成在相對於基體140的厚度方向傾斜的方向上具有深度方向的槽145。例如，在圖5中，假設以槽145的底面靠近基體140的左側面的方式使槽145傾斜的情況。在該情況下，從LED150向槽145的方向行進的光(例如圖5中的點線箭頭)通過被收納在槽145中的第二波長轉換材料162的光路長度比圖5所示的槽145的深度方向與Z軸向平行的情況時長。也就是說，像這樣，在朝向相對於基體140的厚度方向傾斜的方向以凹陷狀設置槽145的情況下，例如能夠維持通過第二波長轉換材料162轉換為規定的波長所需的光路長度，同時減小槽145的寬度。其結果，能夠減少收納在槽145中的、含有第二波長轉換材料162的含螢光體樹脂的整體量。另外，如圖3等所示，實施方式I的槽145的與長度方向(圖3中的X軸向)垂直的截面為四邊形。但是，槽145的截面形狀不必為四邊形，全部或一部分可以由曲線構成。另夕卜，槽145的截面形狀可以是三角形等四邊形以外的多邊形。也就是說，槽145隻要能夠收納包含第二波長轉換材料162的含螢光體樹脂即可，其截面形狀沒有限定，且無需在槽145的整個長度上截面形狀相同。另外，槽145無需在基體140上設置於LED150兩側的位置。例如，在需要只從基體140的所有側方之中的、圖I中跟前的方向(Y軸的負方向)放出白色光的情況下，槽145隻要設置於跟前側即可。[0164](實施方式2)以下，基於實施方式2來說明實施方式I中的發光裝置130在燈上的應用例。具體地講，使用圖17 圖19來說明將實施方式I的發光裝置130應用於燈泡形燈上的例子。圖17是本發明的實施方 式2中的燈泡形燈100的立體圖。圖18是本發明的實施方式2中的燈泡形燈100的分解立體圖。圖19是本發明的實施方式2中的燈泡形燈100的主視圖。另外，在圖19中，位於燈頭190內部的、點燈電路180和供電用且保持用的導線170的一部分由虛線表不。燈泡形燈100是在透光性的球體110上安裝有燈頭190的燈泡。在球體110內收納有作為安裝了 LED的LED模塊的發光裝置130。該發光裝置130被固定在從球體110的開口部111朝向球體110內延伸設置的燈杆(stem) 120上。具體地講，如圖17 圖19所示，燈泡形燈100具備球體110、燈杆120、發光裝置130、2根導線170、點燈電路180以及燈頭190。以下，說明燈泡形燈100的各個基本構成要素。球體110是對可見光透明的氧化矽玻璃制的中空部件。因此，用戶能夠從球體110的外側目視確認到收納在球體110內的發光裝置130。另外，燈泡形燈100能夠抑制LED150產生的光因球體110而損失。此外，燈泡形燈100能夠得到高耐熱性。球體110的形狀為,一端呈球狀封閉且另一端具有開口部111。換言之,球體110的形狀是，中空球的一部分一邊向遠離球的中心部的方向延伸，一邊變窄，在遠離球的中心部的位置上形成有開口部111。在本實施方式中，球體110的形狀為與一般的白熾燈泡相同的 A 形(JIS C7710)。另外，球體110的形狀無需一定為A形。例如，球體110的形狀也可以是G形或E形等。另外，球體110不必是氧化矽玻璃制。例如，球體110可以是丙烯酸樹脂等樹脂制的部件。燈杆120從球體110的開口部111朝向球體110內延伸地設置。具體地講，在燈杆120的一端形成有沿著Z方向延伸到發光裝置130附近的棒狀的延伸部120a。也就是說，本實施方式的燈杆120是用於普通的白熾燈泡上的燈杆在球體110內延伸的部件。在該延伸部120a的前端部固定有發光裝置130。另一方面，燈杆120的另一端以與開口部111的形狀一致的方式形成為喇叭狀。而且，形成為喇叭狀的燈杆120的另一端與球體110的開口部111接合，以將球體110的開口封閉。另外，在燈杆120內密封有2根導線170各自的一部分。其結果，可以在保持球體110內的氣密性的狀態下，從球體110外向位於球體110內的發光裝置130供給電力。因此，燈泡形燈100能夠長期防止水或水蒸汽等浸入到球體110內，能夠抑制水分導致發光裝置130劣化及發光裝置130和導線170之間的連接部分劣化。另外，燈杆120由對可見光透明的軟質玻璃構成。由此，燈泡形燈100能夠抑制由LED150產生的光因燈杆120而損失。另外，燈泡形燈100能夠防止由燈杆120形成影子。另外，燈杆120因LED150發出的光而閃耀，所以燈泡形燈100能夠實現視覺上優異的美觀。[0180]另外，燈杆120不必相對於可見光是透明的，並且無需是軟質玻璃制。例如，燈杆120也可以是由高熱傳導性的樹脂構成的部件。作為高熱傳導性的樹脂，例如可以利用混入有氧化鋁或氧化鋅等金屬制粒子的矽樹脂。在該情況下，燈泡形燈100能夠將由發光裝置130產生的熱經由燈杆120積極地向球體110或燈頭190釋放。其結果，燈泡形燈100能夠抑制因溫度上升而導致LED150的發光效率下降及壽命縮短。另外，燈杆120無需一定將球體110的開口封閉，也可以被安裝在開口部111的一部分上。2根導線170被連接在發光裝置130上，從燈頭190供給的電力經由2根導線170供給到多個LED150。在此，導線170優選為含有高熱傳導率的銅的金屬線。由此，能夠將由發光裝置130產生的熱積極地經由導線170釋放到燈頭190。 另外，導線170不必一定是2根。例如，燈泡形燈100在球體110內具備多個發光裝置130的情況下，也可以在每個發光裝置130具備2根導線170。另外，導線170優選以將基體140推壓到燈杆120側的方式安裝在基體140上。由此，能夠將基體140更加牢固地固定保持在燈杆120上。點燈電路180是用於使LED150發光的電路，被收納在燈頭190內。具體地講，點燈電路180具有多個電路元件和安裝有各電路元件的電路板。在本實施方式中，點燈電路180將從燈頭190接受的交流電力轉換為直流電力，經由2根導線170向多個LED150供給該直流電力。發光裝置130是上述本發明的實施方式I的發光裝置130。例如，圖I 5所示的發光裝置130被作為燈泡形燈100的光源採用。在將該燈泡形燈100以例如從頂棚朝下吊設的情況下，向發光裝置130的下方及包括全部側方的寬範圍放出白色光。另外，例如，在將圖6所示的背面具備波長轉換部165的發光裝置130作為燈泡形燈100的光源採用的情況下，能夠得到與將燈絲作為光源使用的白熾燈泡相同的全配光特性。另外，圖7 圖16所示的發光裝置130均可作為燈泡形燈100的光源採用。另外，在本實施方式中，如圖17所示，發光裝置130被支承在燈杆120上。但是，發光裝置130也可以不被支承在燈杆120上。例如，發光裝置130也可以只由2根導線170支承。另外，在本實施方式中，說明了具備發光裝置130的燈泡形燈100，然而發光裝置130也可以作為其他種類的燈中的光源採用。例如，發光裝置130也可以作為直管形燈的光源採用。例如，在將圖6所示的在背面具備波長轉換部165的發光裝置130作為直管形燈的光源採用的情況下，能夠得到與一般的直管形螢光燈相同的全配光特性。另外，例如，發光裝置130也可以作為環形燈的光源採用。在該情況下，例如，將圖I所示的發光裝置130的整體形狀配合於環形燈中的環形狀形成為彎曲狀，從而可以容易地將該發光裝置130形成為該環形燈。另外，例如，在將圖6所示的、在背面具備波長轉換部165的發光裝置130作為環形燈的光源採用的情況下，能夠得到與一般的環形螢光燈相同的全配光特性。像這樣，發光裝置130不限於特定種類的燈，可以作為光源用於各種燈上。以上，基於實施方式I及2說明了本發明的發光裝置及燈。但是，本發明不限於這些說明內容。在不脫離本發明宗旨的範圍內，本領域技術人員對上述實施方式I和2的任意一方實施的能夠想到的各種變形、或將上述說明的多個構成要素組合而構建的方式也包含在本發明的範圍內。例如，在發光裝置130中，作為LED150，採用了藍色LED晶片，並且作為從藍色光轉換為白色光的波長轉換材料，採用黃色螢光體粒子。但是，LED150和螢光體粒子的組合不限於該組合。例如，發光裝置130也可以通過放出藍色光的藍色LED晶片和被藍色光激勵而放出綠色光的綠色螢光體粒子及放出紅色光的紅色螢光體粒子來放出白色光。·[0200]並且，例如，發光裝置130也可以由放出比藍色光短波長的紫外光的紫外LED晶片、主要被紫外光激勵而放出藍色光、紅色光及綠色光的藍色螢光體粒子、綠色螢光體粒子以及紅色螢光體粒子來放出白色光。另外，在實施方式I中，在排列多個LED150的情況下，如圖I及圖16等所示，成直線狀排列這些LED150。但是，多個LED150的排列方式不限於此，也可以排列成環狀，也可以排列成Z字形狀。另外，在實施方式I中，如圖6所示，作為燒結體膜的波長轉換部165形成在基體140的背面，然而波長轉換部165的配置位置也可以不是背面。例如，波長轉換部165可以形成在配置有LED150的面、即配置面上。在該情況下，LED150被安裝在波長轉換部165之上。另外，在實施方式I中，LED150隻配置在板狀的基體140的與厚度方向垂直的2個主面之中的的一個面(實施方式I的配置面)上。但是，也可以在配置面及背面這2個面上配置 LED150。另外，使用圖6及圖7說明了在基體140的背面具備波長轉換部165或反射膜167的發光裝置130。但是，例如也可以在基體140的背面具備除此之外的要素。例如，也可以將用於散熱的散熱器配置在基體140的背面。由此，能夠抑制各LED150因溫度上升而導致發光效率下降。另外，即使在像這樣在基體140的背面配置了散熱器的情況下，也能夠與在基體140的背面配置了反射膜167的情況相同，通過收納在槽145中的第二波長轉換材料162來實現白色光向基體140側方的放出。另外，也可以將具備散熱器的發光裝置130作為光源應用到實施方式2中說明的燈泡形燈100、直管形燈及環形燈等中。另外，在實施方式I及2中，基體140是以玻璃等為素材的基板。但是，基體140無需是板狀部件，也可以是例如棒狀的部件，也可以是具有曲面的部件。另外，作為實施方式I及2中的發光裝置130所具備的半導體發光元件例示了 LED。但是，發光裝置130所具備的半導體發光元件也可以是半導體雷射器或有機EL(Electro Luminescence)。本發明能夠作為具備半導體發光元件的發光裝置及具備該發光裝置的燈等廣泛利用。附圖標記說明100燈泡形燈110 球體111 開口部120 燈杆120a 延伸部 130發光裝置140 基體145 槽150LED160密封部件161第一波長轉換材料162第二波長轉換材料165波長轉換部166第三波長轉換材料167反射膜170 導線180點燈電路
權利要求1.一種發光裝置，具備 基體，具有透光性； 半導體發光元件，配置在所述基體上； 密封部件，將所述半導體發光元件密封，含有將所述半導體發光元件發出的光的波長轉換為規定的波長的第一波長轉換材料；以及 槽，設置在所述半導體發光元件的側方，從所述基體的配置有所述半導體發光元件的配置面或與所述配置面相反側的面即背面以凹陷狀設置，並收納將所述半導體發光元件發出的光的波長轉換為所述規定的波長的第二波長轉換材料； 所述槽在所述基體上被配置在如下位置，即，從所述半導體發光元件發出的光通過所述基體的一部分及所述槽、且被收納於所述槽中的所述第二波長轉換材料轉換為所述規定的波長後、從所述基體的側面放出的位置。
2.根據權利要求I所述的發光裝置， 所述槽設置在所述半導體發光元件的兩側方。
3.根據權利要求I所述的發光裝置， 所述槽以包圍所述半導體發光元件的方式設置。
4.根據權利要求I 3的任意一項所述的發光裝置， 所述第一波長轉換材料和所述第二波長轉換材料是相同的材料， 所述密封部件將所述半導體發光元件密封，並且進入到所述槽的內側，從而在所述槽中收納所述第二波長轉換材料。
5.根據權利要求I 3的任意一項所述的發光裝置， 還具有波長轉換部，該波長轉換部配置在所述基體的所述背面，含有將所述半導體發光元件發出的光轉換為所述規定的波長的第三波長轉換材料。
6.根據權利要求5所述的發光裝置， 所述波長轉換部是形成在所述背面的燒結體膜， 所述燒結體膜由所述第三波長轉換材料和由無機材料構成的燒結用接合材料構成。
7.根據權利要求5所述的發光裝置， 所述第一波長轉換材料、所述第二波長轉換材料及所述第三波長轉換材料由被所述半導體發光元件發出的光激勵而發光的螢光體粒子構成。
8.根據權利要求I 3的任意一項所述的發光裝置， 在所述基體的所述配置面配置有多個所述半導體發光元件，所述槽的至少一部分沿著多個所述半導體發光元件的排列方向延伸設置。
9.一種燈， 具備權利要求I 3的任意一項所述的發光裝置。
10.根據權利要求9所述的燈， 所述燈是直管形燈。
11.根據權利要求8所述的發光裝置， 所述槽以全部包圍多個所述半導體發光元件的方式設置。
12.根據權利要求11的任意一項所述的發光裝置， 所述槽由被分割的多個部分構成。
13.根據權利要求I 3的任意一項所述的發光裝置， 所述槽從所述配置面和所述背面的雙方以凹陷狀設置。
14.根據權利要求I 3的任意一項所述的發光裝置， 所述基體具有作為所述密封部件流入的容器的構造，在相當於所述容器的底面的所述配置面上，配置有多個所述半導體發光元件， 所述槽從所述配置面以凹陷狀設置。
專利摘要一種發光裝置(130)，具備基體(140)，具有透光性；半導體發光元件(150)，配置在基體(140)上；密封部件(160)，將半導體發光元件(150)密封，含有將半導體發光元件(150)發出的光的波長轉換為規定的波長的第一波長轉換材料(161)；以及槽(145)，設置在半導體發光元件(150)的側方，從基體(140)的配置有半導體發光元件(150)的配置面或與配置面相反側的面即背面以凹陷狀設置，並收納將半導體發光元件(150)發出的光的波長轉換為規定的波長的第二波長轉換材料(162)。
文檔編號F21Y101/02GK202721174SQ20119000022
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月23日 優先權日2010年12月27日
發明者松田次弘, 竹內延吉, 永井秀男, 植本隆在, 三貴政弘, 元家淳志 申請人:松下電器產業株式會社