(57)【要約】【課題】平板上に搭載される発光素子であっても白色光等の所望する光を発光する小径な発光装置が得られることとともに、光度出力を低下させることなく効率良く好適に発光することができる発光装置の提供を目的とする。【解決手段】平板上に搭載され蛍光体を励起する光を発光する発光素子３の外周に透明なアクリル樹脂からなる壁体４を周設し、この壁体内に、透明な合成樹脂材に蛍光体を混入した溶融した蛍光体含有樹脂５を注入し固化させることにより上記発光素子上部に蛍光体層を形成する。【選択図】図１
2006093509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板上に搭載され蛍光体を励起する光を発光する発光素子外周に壁体を周設し、該壁体内に合成樹脂材に蛍光体を混入した蛍光体含有樹脂を注入し固化させることにより上記発光素子上部に蛍光体層を形成することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
平板上に搭載され蛍光体を励起する光を発光する発光素子及びこの発光素子に接続されるボンディングワイヤ外周に壁体を周設し、該壁体内に合成樹脂材に蛍光体を混入した蛍光体含有樹脂を注入し固化させることにより上記発光素子及びこの発光素子に接続されるボンディングワイヤ上部に蛍光体層を形成することを特徴とする発光装置。
【請求項３】
壁体を透明若しくは半透明としたことを特徴とする請求項１又は２記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置等に用いられるＬＥＤ（発光ダイオード）チップ等の小径な発光素子が発光する光で蛍光体を励起して白色光等の所望する光を照射する発光装置に係り、特に発光素子が効率良く白色光等を照射することができ、かつ平板上に配置された発光素子にも対応して効率良く照射することができる発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、青色や紫外線波長の光を発光する発光素子の上部に蛍光体層を配設し、この蛍光体が発光素子からの光で励起され白色に発光する白色発光装置が開発されている。その一例としては、端子電極を配した基板上の発光素子を底部として取り囲むように凹部を形成して、その凹部内に、合成樹脂材に蛍光体を混練した蛍光体含有樹脂を注入し固化させるものが多く存在している。
【特許文献１】特開２００３−５１６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の発光装置にあっては、発光素子を搭載する部材が、予め発光素子搭載用の凹部を備える特定形状であることから、汎用の平板状の基板には適用することができなかった。さらに、上述した発光素子搭載用の凹部を備える部材は、電極端子としても用いることから全体としてある程度の大きさを有しており、発光装置として小径なものではなかった。そして、発光素子を囲む凹部には発光素子の大きさと比較して多量の蛍光体含有樹脂が注入されることになり、無駄が多いとともに、発光素子を被覆する厚い蛍光体含有樹脂層に光が吸収されて光度出力が低下するという問題があった。
これに対し、図３に示すごとく、濃度の濃い蛍光体含有樹脂２１を発光素子２２の上部から垂らすようにして塗布した発光装置２３の場合には、最小限の樹脂層で効率良く光度出力が得られるものの、樹脂層の厚さ・形状を一定にすることができず光度出力や色調に大きなバラツキが生じることとなっていた。
【０００４】
そこで本発明にあっては、上述した課題を解決すべく、平板上に搭載される発光素子であっても白色光等の所望する光を発光する小径な発光装置が得られることとともに、光度出力を低下させることなく効率良く好適に発光することができる発光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の発光装置は、平板上に搭載され蛍光体を励起する光を発光する発光素子外周に壁体を周設し、該壁体内に合成樹脂材に蛍光体を混入した蛍光体含有樹脂を注入し固化させることにより上記発光素子上部に蛍光体層を形成することを特徴とする。
【０００６】
または、平板上に搭載され蛍光体を励起する光を発光する発光素子及びこの発光素子に接続されるボンディングワイヤ外周に壁体を周設し、該壁体内に合成樹脂材に蛍光体を混入した蛍光体含有樹脂を注入し固化させることにより上記発光素子及びこの発光素子に接続されるボンディングワイヤ上部に蛍光体層を形成することを特徴とする。
【０００７】
また、壁体を透明若しくは半透明としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の発光装置によれば、平板上に搭載され蛍光体を励起する光を発光する発光素子外周に壁体を周設し、該壁体内に合成樹脂材に蛍光体を混入した蛍光体含有樹脂を注入し固化させることにより上記発光素子上部に蛍光体層を形成することで、平板上に配置された発光素子でもその周囲に均質な蛍光体層が形成され、これにより発光素子からの光は蛍光体を励起して所望する光を発光させることができる。壁体を最小限の大きさにすることで、発光装置を小径なものとすることができるとともに、発光素子を被覆する蛍光体含有合成樹脂の量も最小限として発光効率を向上させることができる。
【０００９】
また、平板上に搭載され蛍光体を励起する光を発光する発光素子及びこの発光素子に接続されるボンディングワイヤ外周に壁体を周設し、該壁体内に合成樹脂材に蛍光体を混入した蛍光体含有樹脂を注入し固化させることにより上記発光素子及びこの発光素子に接続されるボンディングワイヤ上部に蛍光体層を形成することで、平板上に配置された発光素子でもその周囲に均質な蛍光体層が形成され、これにより発光素子からの光は蛍光体を励起して所望する光を発光させることができるとともに、ボンディングワイヤは樹脂で固定されて断線する等の恐れがなくなり信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の発光装置１を示し、この発光装置１は、配線パターンが形成された平板状の基板２上に配置されたＬＥＤチップからなる小径な発光素子３と、この発光素子３の周囲を囲繞して周設する壁体４と、発光素子３を被覆して壁体４内に注入される蛍光体含有合成樹脂５から構成される。６は、基板２上の回路パターン（図示せず）と発光素子３の電極を接続する１本若しくは複数本の細いボンディングワイヤであり、これも全体が壁体４に囲繞される。
【００１１】
壁体４は、透明なアクリル樹脂製の略リング状の成形品であり、溶融した合成樹脂を流し込んで充填するための型として機能するものである。上部開口部と比較して下部の空隙を拡げることで上記ボンディングワイヤに接触しないように逃げている。壁体４を透明とすることで（若しくは半透明としてもよい）、発光素子３の光をもれなく透過させ外方に照射することができるものである。
【００１２】
蛍光体含有合成樹脂５は、透明なシリコン樹脂に蛍光体を重量比で５０％混練し溶融状態で壁体４内に注入され、固化することで発光素子３の上部・側部に配設される蛍光体層となるものである。ここで用いる蛍光体としては、黄色発光用のＹＡＧ蛍光体として、例えば（Ｙ，Ｇｄ）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ等であり、この際用いる発光素子３は約４１０ｎｍ〜４９０ｎｍ波長の青色又は青紫等の青色系の光を発光する、例えば窒化ガリウム系半導体結晶から構成される。勿論、上述した以外の蛍光体を用いてもよいものである。
【００１３】
そして、このような構成からなる発光装置１において、発光素子３からの約４１０ｎｍ〜４９０ｎｍ波長の青色系の可視光が、蛍光体含有合成樹脂５中の蛍光体を励起して約５６０ｎｍ〜５９０ｎｍの黄色系の可視光を発光させることで、発光素子３の青色系可視光と蛍光体の黄色系可視光とが混色して白色光として発光されるものである。さらに、ＹＡＧ蛍光体の他に、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＣａＳ：Ｅｕ等の硫化物系の約６００ｎｍ〜７８０ｎｍ波長の赤色系の光を発光する赤色蛍光体を適宜加えることで、演色性を向上させてもよいものである。勿論、樹脂中の蛍光体含有率、蛍光体含有合成樹脂５の量、発光素子３の駆動電流等によって混色の程度が異なる。本実施例にあっては、壁体４を用いることで、発光素子３を被覆する蛍光体含有樹脂５の量と形状を一定にコントロールすることができることから、あとは蛍光体の濃度を設定するだけとなる。
【００１４】
この蛍光体含有樹脂５の量を加減することで、壁体４の上部開口部から突出して凸部を形成し、発光素子３からの光を収束させる機能を発揮させることとしてもよいものである。また、蛍光体の濃度等に応じて表面張力が変わり、その凸部形状も変化する。勿論、凸部に限ることなく、上面をフラットにしたり、凹部を形成したりしてもよいものである。
【００１５】
図２は、本発明の発光装置を用いた表示ランプ１１の一例である。発光装置１の上方には、最大外径約２１ｍｍ、高さ約１２．５ｍｍのアクリル等の透明な合成樹脂材からなり、前方に向って徐々に幅径を拡大する形状である略逆円錐台状に成形された全反射レンズ１２が配設され、この全反射レンズ１２の上部を保持しつつその側面を囲繞し基板２上に配設される不透明な円筒状の外装カバー１３を備えている。
【００１６】
図２に示すごとく、上記全反射レンズ１２における傾斜した周壁１４は、レンズ下端からレンズ前面にかけて外側に少し膨らんだ独特の曲面に形成されるとともに（その断面は連続する曲面に限られず、複数の傾斜面で形成してもよい）、レンズ前面の外周部分を平面体部１５としかつその中央部には前方が凸（Ｒ５）となる中央凸レンズ部１６を、レンズ前面より若干低い位置から前方に向かい突設形成している。そして、底部に配設する発光装置１からの光を集光し一定程度の光の束からなる平行光としてレンズ前方に照射するものである。
【００１７】
尚、特に図示しないが、壁体内に複数個の発光素子、例えばＲ・Ｇ・Ｂの３色を発光する発光素子を配置する構成としてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の発光装置を示す断面図である。
【図２】本発明の発光装置を組み込んだ表示ランプの一部切欠斜視図である。
【図３】従来の発光装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  発光装置
２  基板
３  発光素子
４  壁体
５  蛍光体含有合成樹脂
６  ボンディングワイヤ
１１  表示ランプ
１２  全反射レンズ
１３  外装カバー
１４  周壁
１５  平面体部
１６  中央凸レンズ部
【図１】
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【図２】
2006093509.tif 000004
【図３】
2006093509.tif 000005