光发射装置及使用该装置的照明设备制造方法及图纸

一种光发射装置，包括固态的光发射元件；安装有该固态的光发射元件的衬底；以及覆盖固态的光发射元件的发射表面的波长转换构件，该波长转换构件由含有荧光材料的透明树脂形成。该波长转换构件包括围绕固态的光发射元件设置的第一荧光材料层，以及设置为覆盖固态光发射元件和第一荧光材料层的第二荧光材料层，该第一荧光材料层与固态的光发射元件的上表面大体上高度相等，并且其中第二荧光材料层的荧光材料浓度高于第一荧光材料层，第一荧光材料层具有暴露且不覆盖有第二荧光材料层的横向表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用固态的光发射元件作为光源的光发射装置及使用该装置的照明设备。
技术介绍
发光二极管(在下文中称为“LED”)能够以低水平的电力发射高照度的光，并用作用于诸如信号灯和照明器具的各种种类的电装置的光源。最近几年中，蓝色LED以及红色和绿色LED进入了实践使用中。通过将红色、绿色和蓝色LED结合，可以产生很多不同颜色的光。已知所谓的白色LED，其中通过将蓝色LED的光带至与荧光材料接触而输出黄色光，并且其中通过将该黄色光与蓝色光混合而产生白色光。该白色LED在发光强度和发射效率方面较好。采用白色LED的光发射装置用作诸如顶灯或底灯的光漫射发光器具以及用作诸 如向下照的灯或聚光灯的光采集发光器具。通常的白色LED通过用含有黄色荧光材料的光传输树脂涂覆蓝色LED芯片而形成。因此，用于发射黄色光的区域大于用于发射蓝色光的区域(蓝色LED芯片的发射表面)。为此原因，如图9中所示，从白色LED102发射的蓝色光照射在中心区域，而从白色LED102发射的黄色光照射在周边区域。因此，在被照射的表面上有时会产生颜色不均。已知一种光发射装置，其中通过在LED的上表面上形成具有高浓度的黄色荧光材料的高浓度树脂层，在LED的周边区域中形成具有低浓度的荧光材料的低浓度树脂层，从而增大朝向LED的上表面发射的光的黄颜色成分，而减小颜色不均(见例如第2004-111882(JP2004-111882A)号日本专利申请公开文件)。最近几年中，开发出一种技术，其中通过将含有荧光材料的树脂从喷墨类型的喷 嘴直接涂覆至LED封装(package),同时控制树脂的施加量而形成突光材料层。还已知一种光发射装置，其通过在两个步骤中进行喷树脂的涂覆过程而生产，从而所发射的光能够落入规定的色温范围(见例如第2009-260244 (JP2009-260244A)号日本专利申请公开文件)。在JP2004-111882A公开的光发射装置中，低浓度树脂层覆盖有高浓度树脂层。以此配置，传输通过至低浓度树脂层的蓝色光和由低浓度树脂层波长转换的黄色光都传输通过存在于低浓度树脂层的上表面上的高浓度树脂层，并且从光发射装置出射。为此原因，在宽角度的周边方向上的在传输通过高浓度树脂层时被波长转换的黄色光的出射量变得比在光发射装置的光输出方向上的大。因此，很可能在照射表面上产生颜色不均。此外，在低浓度树脂层的横向侧处设置有杯。这使得难以将出射的光以宽角度分布。在JP2009-260244A公开的光发射装置中，通过将含有荧光材料的树脂注射至构成封装的模制本体的凹进部分而形成荧光材料层。因此，该模制本体存在于荧光材料的横向侧。这使得难以将出射的光以宽角度分布。在从LED发射的光和由荧光材料转换的光中，朝向横向侧出射的光被模制本体多重反射，并且不出射至光发射装置外侧。因为朝向横向侧出射的光并不用作有效光，所以光的利用效率很可能变得更差。
技术实现思路
鉴于上文所述，本专利技术提供了一种能够使得颜色不均难以发生，以宽角度分布出射光，并享有增强的光利用效率的光发射装置，以及使用该光发射装置的照明设备。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光发射装置，包括固态的光发射元件；安装有该固态的光发射元件的衬底；以及覆盖所述固态的光发射元件的发射表面的波长转换构件，该波长转换构件由含有荧光材料的透明树脂形成，其中波长转换构件包括围绕固态的光发射元件设置的第一荧光材料层，以及设置为覆盖固态光发射元件和第一荧光材料层的第二荧光材料层，该第一荧光材料层与固态的光发射元件的上表面大体上高度相等，并且其中第二荧光材料层的荧光材料浓度高于第一荧光材料层，第一荧光材料层具有暴露且不覆盖有第二荧光材料层的横向表面。 优选地，第一荧光材料层可以形成为以薄的厚度覆盖固态的光发射元件的上表面。优选地，波长转换构件可以形成为具有从竖直剖面图中看去的三角形状。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种照明设备，其包括本专利技术的一个方面的光发射装置。采用本专利技术的光发射装置，固态光发射元件的从固态光发射元件向上出射的光中的光成分由第二荧光材料层减小，这使得可以减小颜色不均。在固态的光发射元件的横向方向上出射的光中经波长转换的成分由第一荧光材料层减小，这使得可以减小颜色不均。因此，可以减小由从波长转换构件出射的全部光导致的颜色不均。因为光能够从第一荧光材料层的横向表面以宽角度出射，所以可以增强光的利用效率。附图说明从下文结合附图给出的对实施例的说明中，本专利技术的目的和特征将更清楚，在附图中图I是根据本专利技术的第一实施例的光发射装置的侧剖视图；图2A至2E是用于解释第一实施例的光发射装置的制造过程的侧剖视图；图3是根据第一实施例的一个变形示例的光发射装置的侧剖视图；图4A至4E是用于解释根据第一实施例的一个变形示例的光发射装置的制造过程的侧剖视图；图5A是根据第一实施例的另一个变形示例的光发射装置的侧剖视图，并且图5B是图示了该光发射装置的光分布曲线的侧剖视图；图6A是根据第一实施例的又一个变形示例的光发射装置的侧剖视图，并且图6B是图示了该光发射装置的光分布曲线的侧剖视图；图7A是使用根据本专利技术的第二实施例的光发射装置的照明设备的侧剖视图，并且图7B是该照明设备的平面图；图8A是使用根据第二实施例的一个变形示例的光发射装置的照明设备的侧剖视图，并且图SB是该照明设备的平面图；以及图9是用于解释在常规的光发射装置中的照射表面上产生颜色不均的原因的视图。具体实施例方式现将结合图I和2说明根据本专利技术的第一实施例的光发射装置。如图I中所示，本实施例的光发射装置I包括作为固态的光发射元件的发光二极管(在下文中称为“LED”)2、安装有LED2的布线衬底(在下文中称为“衬底”)3以及由含有荧光材料的树脂构件形成并覆盖LED2的发射表面的波长转换构件4。该波长转换构件4包括第一荧光材料层41和第二荧光材料层42，该第一荧光材料层41围绕LED2的周边布置以具有大体上与LED2的上表面的高度相等的高度，该第二荧光材料层42布置为覆盖LED2和第一荧光材料层41。在下面的说明中，经过LED2的发射表面的中心的法线将称为“光输出轴线L”。LED2可以为(但是并非特别地限制为)使光发射装置I能够发射期望颜色的光的光源。用于发射具有460nm的峰值发射波长的蓝色光的GaN基蓝色LED芯片优选地用作LED2。在本实施例中，具有形成在元件的上表面上的阳极电极和阴极电极的所谓面向上类型的元件用作LED2。该LED2通过由氮化铝(AlN)等制成的子安装件安装在衬底3上。布 置在LED2的上表面上的相应电极通过线31连接至形成在衬底3上的布线图案(未示出)。由此，LED2和布线图案相互电连接。尽管在本实施例中，通过布线结合而安装面向上类型的元件的方法作为安装LED2的方法的一个示例，LED2也可以为具有布置在其下表面上的电极的面向下类型的元件。在此情况下，LED2通过例如倒装芯片安装方法安装。由热散逸特性较高的氧化铝或氮化铝或者具有形成在其表面上的绝缘层的金属衬底制成的陶瓷衬底用作衬底3。如果LED2的输出和热产生量小，则由例如玻璃环氧树脂或纸酚醛树脂制成的衬底板优选地用作衬底3。用于在其中向LED2供给电流的布线图案形成在衬底3上。该衬底3可以具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光发射装置，包括：固态的光发射元件；安装有所述固态的光发射元件的衬底；以及覆盖所述固态的光发射元件的发射表面的波长转换构件，所述波长转换构件由含有荧光材料的透明树脂形成，其中所述波长转换构件包括围绕所述固态的光发射元件设置的第一荧光材料层，以及设置为覆盖所述固态光发射元件和所述第一荧光材料层的第二荧光材料层，所述第一荧光材料层与所述固态的光发射元件的上表面大体上高度相等，以及其中所述第二荧光材料层的荧光材料浓度高于所述第一荧光材料层，所述第一荧光材料层具有暴露且不覆盖有所述第二荧光材料层的横向表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久米岭，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：