光發射裝置及使用該裝置的照明設備的製作方法
2023-12-01 13:12:56 1
專利名稱：光發射裝置及使用該裝置的照明設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及採用固態的光發射元件作為光源的光發射裝置及使用該裝置的照明設備。
背景技術：
發光二極體(在下文中稱為「LED」)能夠以低水平的電力發射高照度的光，並用作用於諸如信號燈和照明器具的各種種類的電裝置的光源。最近幾年中，藍色LED以及紅色和綠色LED進入了實踐使用中。通過將紅色、綠色和藍色LED結合，可以產生很多不同顏色的光。已知所謂的白色LED，其中通過將藍色LED的光帶至與螢光材料接觸而輸出黃色光，並且其中通過將該黃色光與藍色光混合而產生白色光。該白色LED在發光強度和發射效率方面較好。採用白色LED的光發射裝置用作諸如頂燈或底燈的光漫射發光器具以及用作諸 如向下照的燈或聚光燈的光採集發光器具。通常的白色LED通過用含有黃色螢光材料的光傳輸樹脂塗覆藍色LED晶片而形成。因此，用於發射黃色光的區域大於用於發射藍色光的區域(藍色LED晶片的發射表面)。為此原因，如圖9中所示，從白色LED102發射的藍色光照射在中心區域，而從白色LED102發射的黃色光照射在周邊區域。因此，在被照射的表面上有時會產生顏色不均。已知一種光發射裝置，其中通過在LED的上表面上形成具有高濃度的黃色螢光材料的高濃度樹脂層，在LED的周邊區域中形成具有低濃度的螢光材料的低濃度樹脂層，從而增大朝向LED的上表面發射的光的黃顏色成分，而減小顏色不均(見例如第2004-111882(JP2004-111882A)號日本專利申請公開文件)。最近幾年中，開發出一種技術，其中通過將含有螢光材料的樹脂從噴墨類型的噴 嘴直接塗覆至LED封裝(package),同時控制樹脂的施加量而形成突光材料層。還已知一種光發射裝置，其通過在兩個步驟中進行噴樹脂的塗覆過程而生產，從而所發射的光能夠落入規定的色溫範圍(見例如第2009-260244 (JP2009-260244A)號日本專利申請公開文件)。在JP2004-111882A公開的光發射裝置中，低濃度樹脂層覆蓋有高濃度樹脂層。以此配置，傳輸通過至低濃度樹脂層的藍色光和由低濃度樹脂層波長轉換的黃色光都傳輸通過存在於低濃度樹脂層的上表面上的高濃度樹脂層，並且從光發射裝置出射。為此原因，在寬角度的周邊方向上的在傳輸通過高濃度樹脂層時被波長轉換的黃色光的出射量變得比在光發射裝置的光輸出方向上的大。因此，很可能在照射表面上產生顏色不均。此外，在低濃度樹脂層的橫向側處設置有杯。這使得難以將出射的光以寬角度分布。在JP2009-260244A公開的光發射裝置中，通過將含有螢光材料的樹脂注射至構成封裝的模製本體的凹進部分而形成螢光材料層。因此，該模製本體存在於螢光材料的橫向側。這使得難以將出射的光以寬角度分布。在從LED發射的光和由螢光材料轉換的光中，朝向橫向側出射的光被模製本體多重反射，並且不出射至光發射裝置外側。因為朝向橫向側出射的光並不用作有效光，所以光的利用效率很可能變得更差。
發明內容
鑑於上文所述，本發明提供了一種能夠使得顏色不均難以發生，以寬角度分布出射光，並享有增強的光利用效率的光發射裝置，以及使用該光發射裝置的照明設備。根據本發明的一個方面，提供了一種光發射裝置，包括固態的光發射元件；安裝有該固態的光發射元件的襯底；以及覆蓋所述固態的光發射元件的發射表面的波長轉換構件，該波長轉換構件由含有螢光材料的透明樹脂形成，其中波長轉換構件包括圍繞固態的光發射元件設置的第一螢光材料層，以及設置為覆蓋固態光發射元件和第一螢光材料層的第二螢光材料層，該第一螢光材料層與固態的光發射元件的上表面大體上高度相等，並且其中第二螢光材料層的螢光材料濃度高於第一螢光材料層，第一螢光材料層具有暴露且不覆蓋有第二螢光材料層的橫向表面。 優選地，第一螢光材料層可以形成為以薄的厚度覆蓋固態的光發射元件的上表面。優選地，波長轉換構件可以形成為具有從豎直剖面圖中看去的三角形狀。根據本發明的另一個方面，提供了一種照明設備，其包括本發明的一個方面的光發射裝置。採用本發明的光發射裝置，固態光發射元件的從固態光發射元件向上出射的光中的光成分由第二螢光材料層減小，這使得可以減小顏色不均。在固態的光發射元件的橫向方向上出射的光中經波長轉換的成分由第一螢光材料層減小，這使得可以減小顏色不均。因此，可以減小由從波長轉換構件出射的全部光導致的顏色不均。因為光能夠從第一螢光材料層的橫向表面以寬角度出射，所以可以增強光的利用效率。
從下文結合附圖給出的對實施例的說明中，本發明的目的和特徵將更清楚，在附圖中圖I是根據本發明的第一實施例的光發射裝置的側剖視圖；圖2A至2E是用於解釋第一實施例的光發射裝置的製造過程的側剖視圖；圖3是根據第一實施例的一個變形示例的光發射裝置的側剖視圖；圖4A至4E是用於解釋根據第一實施例的一個變形示例的光發射裝置的製造過程的側剖視圖；圖5A是根據第一實施例的另一個變形示例的光發射裝置的側剖視圖，並且圖5B是圖示了該光發射裝置的光分布曲線的側剖視圖；圖6A是根據第一實施例的又一個變形示例的光發射裝置的側剖視圖，並且圖6B是圖示了該光發射裝置的光分布曲線的側剖視圖；圖7A是使用根據本發明的第二實施例的光發射裝置的照明設備的側剖視圖，並且圖7B是該照明設備的平面圖；圖8A是使用根據第二實施例的一個變形示例的光發射裝置的照明設備的側剖視圖，並且圖SB是該照明設備的平面圖；以及圖9是用於解釋在常規的光發射裝置中的照射表面上產生顏色不均的原因的視圖。
具體實施例方式現將結合圖I和2說明根據本發明的第一實施例的光發射裝置。如圖I中所示，本實施例的光發射裝置I包括作為固態的光發射元件的發光二極體(在下文中稱為「LED」)2、安裝有LED2的布線襯底(在下文中稱為「襯底」)3以及由含有螢光材料的樹脂構件形成並覆蓋LED2的發射表面的波長轉換構件4。該波長轉換構件4包括第一螢光材料層41和第二螢光材料層42，該第一螢光材料層41圍繞LED2的周邊布置以具有大體上與LED2的上表面的高度相等的高度，該第二螢光材料層42布置為覆蓋LED2和第一螢光材料層41。在下面的說明中，經過LED2的發射表面的中心的法線將稱為「光輸出軸線L」。LED2可以為(但是並非特別地限制為)使光發射裝置I能夠發射期望顏色的光的光源。用於發射具有460nm的峰值發射波長的藍色光的GaN基藍色LED晶片優選地用作LED2。在本實施例中，具有形成在元件的上表面上的陽極電極和陰極電極的所謂面向上類型的元件用作LED2。該LED2通過由氮化鋁(AlN)等製成的子安裝件安裝在襯底3上。布 置在LED2的上表面上的相應電極通過線31連接至形成在襯底3上的布線圖案(未示出)。由此，LED2和布線圖案相互電連接。儘管在本實施例中，通過布線結合而安裝面向上類型的元件的方法作為安裝LED2的方法的一個示例，LED2也可以為具有布置在其下表面上的電極的面向下類型的元件。在此情況下，LED2通過例如倒裝晶片安裝方法安裝。由熱散逸特性較高的氧化鋁或氮化鋁或者具有形成在其表面上的絕緣層的金屬襯底製成的陶瓷襯底用作襯底3。如果LED2的輸出和熱產生量小，則由例如玻璃環氧樹脂或紙酚醛樹脂製成的襯底板優選地用作襯底3。用於在其中向LED2供給電流的布線圖案形成在襯底3上。該襯底3可以具有合適用於支撐諸如LED2和波長轉換構件4的已安裝的構件的尺寸和形狀。襯底3的厚度可以設定為使得襯底3具有足夠高的強度，以不產生變形，例如在使用時的彎曲。布線圖案可以通過在襯底3上鍍覆例如金(Au)而形成。所鍍的材料並不限於金，而是可以為例如銀、銅或鎳。為了增大針對襯底3的結合力，布線圖案可以由例如金/鎳/銀(Au/Ni/Ag)的層疊結構形成。布線圖案的表面可以經過光反射處理，從而該布線圖案能夠反射從LED2朝向襯底3發射的光。優選地，襯底3和布線圖案的表面覆蓋有白色抗蝕劑，除了要求用於連接線31和用於安裝LED2的區域外。白色抗蝕劑由例如剝離法形成。這確保了布線圖案由白色抗蝕劑保護。由此，布線穩定性得到了增強。此外，在將光發射裝置I安裝至照明設備時，光發射裝置I變得更容易操作。這幫助增強裝置的製造效率。例如，一般目的的金線用作線31。可替換地，線31可以為鋁線、銀線或銅線。線31通過諸如熱結合或超聲結合的已知的結合方法結合至LED2的相應電極和襯底3的布線圖案。如上文闡述的那樣，波長轉換構件4由第一突光材料層41和第二突光材料層42構成。第二螢光材料層42的螢光材料濃度高於第一螢光材料層41。第一螢光材料層41的橫向表面不覆蓋有第二螢光材料層42，並且暴露至外側。通過使用通過將顆粒狀黃色螢光材料分散地與光傳輸樹脂(例如矽樹脂)混合而預備的材料，第一螢光材料層41和第二螢光材料層42形成為之前提到的形狀，該顆粒狀黃色螢光材料被從LED2發射的藍色光激發以產生黃色光。例如，具有I. 2至I. 5的折射率的矽樹脂用作光傳輸樹脂。 優選地，通過部分地吸收從LED2發射的藍色光而被激發的，具有在500nm至650nm的波長區域中的峰值波長的已知黃色螢光材料用作螢光材料。黃色螢光材料具有屬於黃色波長區域的峰值發射波長。黃色螢光材料的發射波長區域包括紅色波長區域。黃色螢光材料可以是，但是並不限於由複合氧化釔鋁的石榴石型結構晶體製成的所謂的YAG基螢光材料。例如，具有不同顏色的螢光材料可以結合使用，以調節色溫和顯色性特性。具有增強的顯色性特性的白色光可以通過適當地混合紅色螢光材料和綠色螢光材料而獲得。除螢光材料之外，可以將光漫射材料或填充材料加至構成第一螢光材料層41或第二螢光材料層42的樹脂。現將結合圖2A至2E說明光發射裝置I的製造過程，以及特別地，第一螢光材料層 41和第二螢光材料層42的形成過程。如圖2A中所示，首先將LED2安裝在襯底3上。然後，如圖2B中所示，將環形框架構件51布置在襯底3上，以使其中心位置能夠與LED2的中心重合。此處使用的框架構件51為這樣的類型其具有與從襯底3的安裝表面到LED2上表面的距離相等的高度。通過使用分配器52將具有低螢光材料濃度的第一樹脂材料41a供給至框架構件51中。隨後，將從框架構件51流出的第一樹脂材料41a移除，並將保持在框架構件51中的第一樹脂材料41a固化。將第一樹脂材料41a固化後，將釋放劑(未示出)供給至框架構件51和由此固化的第一樹脂材料41a之間。如圖2C中所示，移除框架構件51，由此形成第一螢光材料層41。隨後，通過使用分配器53，將具有高螢光材料濃度的第二樹脂材料42a施加在LED2和第一螢光材料層41的上表面上。第二樹脂材料42a的施加是在提起分配器53的同時連續地進行的。此時，如果具有相對高的觸變性的材料用作第二樹脂材料42a，則容易將施加的第二樹脂材料42a形成期望的形狀。此後將第二樹脂材料42a固化。通過切割或磨削第二樹脂材料42a的表面，可以將由此固化的第二樹脂材料42a機械加工為期望的形狀。以此方式，如圖2E中所示，形成第二螢光材料層42，由此製造出光發射裝置I。現將結合圖I說明光發射裝置I的操作。從LED2發射的光圍繞光輸出軸線L徑向出射。光的一些部分撞擊波長轉換構件4中含有的螢光材料，由此將螢光材料從基態轉換至激發態。轉換至激發態的螢光材料發射與從LED2發射的光波長不同的光，並且回到基態。由此，螢光材料能夠發射通過將從LED2發射的光波長轉換而產生的光。由螢光材料波長轉換的光不僅在光輸出軸線L的方向上出射，還從螢光材料徑向出射。換句話說，從LED2發射的光由突光材料波長轉換並徑向漫射，而不是在與從LED2發射的光的移動方向相同的方向上傳播。波長轉換的光能夠通過撞擊其他螢光材料的表面而進一步漫射。從LED2朝向橫向側發射的藍色光入射在圍繞LED2的周邊形成的第一螢光材料層41上。入射光的一些部分由螢光材料轉換至黃色光。結果，藍色光和黃色光相互混合，由此從暴露至外側的第一螢光材料層41的橫向表面出射白色光。在這點上，第一螢光材料層41的螢光材料的濃度低於第二螢光材料層42中的螢光材料的濃度。因此，朝向第一螢光材料層41傳播的光的漫射程度低於朝向第二螢光材料層42傳播的光，並連續地在與剛從LED2發射的光的移動方向相同的方向上移動。這使得可以抑制從第一突光材料層41的橫向表面出射的光的光通量的減小，並且增大光發射裝置I在橫向方向上的照度。在光輸出軸線L的方向上從LED2發射的藍色光入射在形成在LED2的上表面上的第二螢光材料層42上。入射光的一些部分由螢光材料轉換至黃色光。由此以與上文提到的相同的方式從第二螢光材料層42的表面出射白色光。在這點上，第二螢光材料層42中的螢光材料的濃度高於第一螢光材料層41中的螢光材料的濃度。為此原因，朝向第二螢光材料層42傳播的光比朝向第一突光材料層41傳播的光更容易由突光材料漫射。因此，防止從LED2向上發射的光的藍色光成分成為更強，並且從LED2向上發射的光的藍色光成分與黃色光成分適合地混合。由此，在照射表面上難以發生顏色不均。在第二螢光材料層42中，具有大量黃色光成分的光在橫向方向上比在光輸出軸線L的方向上更容易出射。另一方面，從第一螢光材料層41出射的光傾向於具有大量藍色光成分。從第一螢光材料層41出射的光與從第二螢光材料層42橫向出射的光適合地混合，由此，能夠在光發射裝置I的橫向方向上出射難以產生顏色不均度的光。在光發射裝置I中，通過第二螢光材料層42，在光輸出軸線L的方向照射的光的藍色光成分比圖9中示出的常規的光發射裝置I中小。這有助於減小顏色不均。通過第一螢光材料層41,減小了在LED2的橫向方向上照射的光的黃色光成分。這有助於減少顏色不均 勻度。結果，光發射裝置I作為整體能夠照射具有減小的顏色不均度的光。因為光從暴露至外側的第一螢光材料層41的橫向表面徑向出射，並從螢光材料濃度比第一螢光材料層41高的第二螢光材料層42出射，所以可以從由第一螢光材料層41和第二螢光材料層42形成的波長轉換構件4以寬角度照射光。這減小了出射光的方向性。因此，在使用光發射裝置I的照明設備中，對LED光源特有的粒狀感覺能夠減小。波長轉換構件4 (第一螢光材料層41)的橫向表面暴露至外側並且不被反射鏡等環繞。因此，沒有通過多重反射而丟失光的可能。這使得可以增強光的利用效率。在光發射裝置I中，波長轉換構件4形成在平的襯底
3的上表面上。因此可以靈活地應對例如COB模塊中的LED晶片的布置方式的改變。該光發射裝置I可以通過如上文陳述的相同過程製造。下面，將結合圖3和4說明根據第一實施例的變型示例的光發射裝置。在此變型示例的光發射裝置I中，第一螢光材料層41形成為以薄的厚度覆蓋LED2的上表面。圖4A至4E中示出了此變型示例的光發射裝置I的製造過程。本文中將僅說明與第一實施例(見圖2A至2E)不同的點。採用此變型示例的光發射裝置1，如圖4B中所示，在形成第一螢光材料層41的步驟中，使用框架構件54 (其形成為具有比從襯底3的安裝表面L至LED2的上表面的距離稍大一點的高度)。因此，如圖4C中所示，可以將第一螢光材料層41的上表面做得稍高於LED的上表面。由此，LED2覆蓋有第一螢光材料層41。在從LED2發射的光的波長轉換過程中產生的熱量累積在波長轉換構件4中。此熱量在第二螢光材料層42中比在第一螢光材料層41中的產生量大，因為第二螢光材料層42的螢光材料濃度高於第一螢光材料層41，並且光通量的量大於第一螢光材料層41。第二螢光材料層42暴露至從LED2產生的熱量。如果第二螢光材料層42變熱，則螢光材料的波長轉換效率降低。因此光發射裝置I很可能不能出射具有期望顏色的光。另一方面，第一螢光材料層41的螢光材料濃度低於第二螢光材料層42。在波長轉換過程中，第一螢光材料層41中幾乎不產生熱量。因為第一突光材料層41與襯底3接觸,所以第一突光材料層41顯示出增強的熱散逸特性。由此，第一螢光材料層41變熱的可能性壁第二螢光材料層42低。採用此變型示例，第一螢光材料層41和第二螢光材料層42之間的接觸區域變得更大。因此，第二螢光材料層42中產生的熱量可以通過第一螢光材料層41有效地散逸至襯底3。因此LED2和第二螢光材料層42相互不接觸，所以LED2中產生的熱量幾乎不傳送至第二螢光材料層42。這使得可以抑制第二螢光材料層42中的溫度增大。現將結合圖5A至6B說明根據第一實施例的另一個變型示例的光發射裝置。如圖5A中所示，此變型示例的光發射裝置I包括波長轉換構件4，該波長轉換構件4形成為從豎直剖面圖中看去為三角形形狀。在此變型示例中，在波長轉換構件4中，在光輸出軸線L的方向上從LED2發射的光傳播最長的距離。因此，在光輸出軸線L的方向上移動的光撞擊突光材料的概率與光在波長轉換構件4中所沿著傳播的距離的長度(光程長度)成比例地增大。因此可以阻礙光在光輸出軸線L的方向上傳播。結果，如果從豎剖面圖中看去，波長轉換構件4在LED2的豎直方向上的厚度大於其在LED2的橫向方向上的厚度，則在光輸出軸線L的方向上傳播的光的量與波長轉換構件4在豎直方向上的厚度的增大成比例地變小。由螢光材料所波長轉換的光相對于波長轉換構件4的出射表面大體上作為漫射光(例如BZ等級為BZ5)出射。因 此，由於面朝橫向的表面的比例大於面向上的表面的比例,可以獲得橫向放大的光分布。如圖5B所示，光從波長轉換構件4出射，以表現出所謂的蝙蝠翼類型的光分布曲線，其中在光輸出軸線L的方向上出射的光通量的量小,而在橫向方向上出射的光通量的量大。因此，光發射裝置I可以將從LED2發射的光廣泛地分布，並能夠減小LED光源特有的方向性。圖6A和6B中示出了根據第一實施例的進一步變型示例的光發射裝置。在此變型示例中，與圖3中所示出的變型示例正相似，第一螢光材料層41形成為以薄的厚度覆蓋LED2的上表面。採用此變型示例，可以獲得能夠同時提供圖3中所示出的變型示例中可得到的效果和圖5中所示出的變型示例中可得到的效果。下面，將結合圖7A和7B說明根據本發明的第二實施例的光發射裝置I和使用該裝置的照明設備。本實施例的光發射裝置I包括沿著一條線布置在細長的矩形襯底3上的多個LED2，以及布置在LED2上的多個波長轉換構件4。波長轉換構件4與關於第一實施例所說明的波長轉換構件4正相似。如圖7A和7B中所示，光發射裝置I優選地用於底燈類型的照明設備10中。照明設備10包括本體部分61、布置在光發射裝置I的光輸出側處的光漫射和傳輸板(下文中稱作「光漫射板」)71以及用於使從光發射裝置I出射的光朝向光漫射板71反射的反射板81。用於使光發射裝置I的熱量朝向本體部分61有效地散逸的熱散逸片91設置在光發射裝置I和本體部分61 (圖示的示例中為反射板81)之間。在本實施例中，照明設備10圖示為細長的矩形底燈的形式。可替換地，照明設備10可以具有方形形狀或圓形形狀。照明設備10的形狀並無特別限制。可以採用各自具有沿著一條線布置的多個LED2的多個光發射裝置I。LED2可以以矩陣形狀布置在襯底3中。用於開啟光發射裝置I的電源單元(未示出)布置在本體部分61中。本體部分61是具有開放前表面的盒形結構件。本體部分61設計為容納光發射裝置1，並且包括矩形底壁部分，該矩形底壁部分的尺寸大於襯底3，和從底壁部分的四個邊緣向上凸出的側壁部分。光漫射板71接合至側壁部分的開放側邊緣。本體部分61通過將諸如鋁板或不鏽鋼板的金屬板壓成規定形狀而形成。本體部分61的內表面可以鍍有白色漆。
光漫射板71是矩形板狀構件，其通過將由諸如含有光漫射顆粒(諸如氧化鈦顆粒)的壓克力樹脂的光傳輸樹脂製成的不透明材料形成大體上符合本體部分61的開口的內邊緣形狀的形狀而獲得。可替換地，光漫射板71可以為透明玻璃板或透明樹脂板，其前表面或後表面通過噴砂而變粗糙或經過表面毛化。反射板81由反光的彎曲板形成，並且布置為圍繞沿著一條線布置在襯底3上的LED2和波長轉換構件4。該反射板81相對於光輸出軸線L傾斜。優選地，反射板81可以為光漫射反射板，其通過例如在具有盆狀形狀的樹脂做的結構本體上塗覆高反光的白色漆而形成。如果照明設備10用作例如向下照的燈，則可能可以使用表面沉積有高反光的銀或鋁的反射板。熱散逸片91是由高濃度地填充有諸如氧化鋁或二氧化矽的填充材料的環氧樹脂製成的片狀構件。該熱散逸片91具有絕緣特性。通過混合填充材料，熱散逸片91形成為具有相對高的導熱性(例如大約3W/m *K)0熱散逸片91具有大約100 u m的厚度，並且在被 加熱時傾向於示出減小的粘度。因此，該熱散逸片91可以製作成比通常的橡膠製的熱散逸片薄。結果，熱散逸片91具有減小的耐熱性，並且使熱量朝向本體部分61有效地散逸。在如上文那樣構造的照明設備10中，從光發射裝置I發射的光直接入射在光漫射板71上，或者由反射板81反射，然後入射在光漫射板71上。之後，光出射至照明設備10外側。此時，即使光漫射板71布置為鄰近光發射裝置1，入射在光漫射板71上的光的方向性也會變低，因為如上文所陳述，光發射裝置I以寬角度出射光。光被光漫射板71進一步漫射然後被出射。因此，照明設備10可以使光漫射板71看上去作為整體而發亮，並且可以使光漫射板71的照度分布均勻。不但照度不均保持較小，顏色不均也保持較小。因此可以將光漫射板71布置為鄰近光發射裝置1，以減小照明設備10的厚度。對LED光源特有的粒狀感覺能夠得到抑制，並且照明設備10的光漫射板71的出射表面上的表面反射能夠減小。現將結合圖8A和SB說明根據第二實施例的一個變型的光發射裝置和使用該裝置的照明設備。此變型示例的光發射裝置I包括以矩陣形狀布置在圓形襯底3上的多個LED2和布置在LED2上的多個波長轉換構件4。波長轉換構件4與關於第一實施例所說明的波長轉換構件4正相似。如圖8A和SB中所示，光發射裝置I優選地用於向下照的燈類型的照明設備10中。照明設備10包括框架本體62、集光鏡72和反射構件82，該框架本體62用於保持照明設備10保持在形成在安裝表面(例如天花板)上的開口中，該集光鏡72用於收集從光發射裝置I發射的光，該反射構件82用於控制從集光鏡72出射的光的分布。照明設備10進一步包括散熱構件92和熱散逸片91，該散熱構件92接合至光發射裝置I的後表面，以使光發射裝置I的熱量散逸，該熱散逸片91布置在光發射裝置I和散熱構件92之間，以使光發射裝置I的熱量朝向散熱器片92有效地散逸。框架本體62是具有通過其出射光的開口的管狀構件。要保持在安裝表面的開口中的凸緣形成在框架本體62的開口的周邊邊緣。框架本體62由與前述實施例的本體部分61的材料相同的材料製成。用於保持集光鏡72的卡爪形成在框架本體62的管狀部分的內表面。光反射金屬材料沉積在從卡爪至框架本體62的開口延伸的區域上。由此沉積的該金屬材料充當反射構件82。反射構件82的形狀設計為使照明設備10的光照射角度能夠控制在特定的角度。
集光鏡72通過將諸如透明壓克力樹脂的光傳輸材料注射成型為圓柱封閉底的形狀而形成。包括多個鏡構件的鏡陣列可以設置為與LED2的安裝位置對準。為了使照射表面上不出射由LED2產生的黃色環，優選地，通過使集光鏡72的光出離表面經過淺凹形成過程，集光鏡72形成為具有散射特性。熱散逸片91與前述實施例中所採用的熱散逸片91相同，並且形成為圓形形狀，以對應於襯底3的形狀。散熱構件92由例如鋁合金製成，並且優選地由一般目的的鋁模鑄而形成。多個散熱器片93布置在散熱構件92的外圓周表面上，以增大與周圍空氣接觸的表面區域，並且增強熱散逸特性。容納用於開啟光發射裝置I的電源單元(未示出)的空間設置在散熱構件92內側。在此變型示例中，光發射裝置I能夠以寬角度照射光。通過調節集光鏡72和反射 構件82的形狀等，可以實現具有增強的光分布可控性的照明設備10。本發明並不限於上文所說明的實施例，而是可以變型為很多形式。在第二實施例中，波長轉換構件4設置為與沿著一條線布置的LED2 —對一地對應。可替換地，多個LED2可以覆蓋有單個的波長轉換構件4。在此情況下，波長轉換構件4形成為例如槽形狀。如果第一螢光材料層41形成為在與波長轉換構件4的縱向方向正交的方向上延伸，則可以保證與前述實施例所提供的相同的效果，只要考慮到那個方向上的光發射特徵。儘管結合實施例示出並說明了本發明，但本發明並不限於這些實施例。本領域技術人員應當理解，在不脫離下文的權利要求所限定的本發明的範圍的情況下，可以做出各種改變和變型。
權利要求
1.一種光發射裝置，包括 固態的光發射元件； 安裝有所述固態的光發射元件的襯底；以及 覆蓋所述固態的光發射元件的發射表面的波長轉換構件，所述波長轉換構件由含有螢光材料的透明樹脂形成， 其中所述波長轉換構件包括圍繞所述固態的光發射元件設置的第一螢光材料層，以及設置為覆蓋所述固態光發射元件和所述第一螢光材料層的第二螢光材料層，所述第一螢光材料層與所述固態的光發射元件的上表面大體上高度相等，以及 其中所述第二螢光材料層的螢光材料濃度高於所述第一螢光材料層，所述第一螢光材料層具有暴露且不覆蓋有所述第二螢光材料層的橫向表面。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述第一螢光材料層形成為以薄的厚度覆蓋所述固態的光發射元件的上表面。
3.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述波長轉換構件形成為具有從豎直剖面圖中看去的三角形形狀。
4.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述波長轉換構件形成為具有從豎直剖面圖中看去的三角形形狀。
5.ー種照明設備，包括根據權利要求I至4中任一項所述的光發射裝置。
全文摘要
一種光發射裝置，包括固態的光發射元件；安裝有該固態的光發射元件的襯底；以及覆蓋固態的光發射元件的發射表面的波長轉換構件，該波長轉換構件由含有螢光材料的透明樹脂形成。該波長轉換構件包括圍繞固態的光發射元件設置的第一螢光材料層，以及設置為覆蓋固態光發射元件和第一螢光材料層的第二螢光材料層，該第一螢光材料層與固態的光發射元件的上表面大體上高度相等，並且其中第二螢光材料層的螢光材料濃度高於第一螢光材料層，第一螢光材料層具有暴露且不覆蓋有第二螢光材料層的橫向表面。
文檔編號H01L33/50GK102800784SQ20121016458
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月24日 優先權日2011年5月25日
發明者久米嶺 申請人:松下電器產業株式會社