CN203398109U

CN203398109U - 发光装置以及照明装置

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Publication number: CN203398109U
Application number: CN201320150170.9U
Authority: CN
Inventors: 小柳津刚
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: TW201414014A

Abstract

本实用新型提供一种能够使光取出效率提高的发光装置以及照明装置。本实施方式的发光装置包括：基板；第一发光元件，安装于基板的一面侧；第二发光元件，安装于所述基板的所述一面侧，且具有位于较所述第一发光元件的第一发光层更上侧的第二发光层；以及荧光体层，覆盖第一发光元件，且含有荧光体。本实施方式的发光装置包括：所述发光装置；以及点灯装置，对所述发光装置供给电力。根据本实用新型的实施方式，未入射至荧光体层的来自第二发光元件中的上表面侧的光的照射量相对较多，因此能够提供从第二发光元件放射的光的光取出效率高的发光装置。

Description

发光装置以及照明装置

技术领域

本实用新型的实施方式一般涉及一种发光装置以及配设有该发光装置的照明装置。

背景技术

以前，在照明装置中，使用板上芯片(chip on board，COB)型的发光装置。COB型的发光装置例如具有如下结构，即：在金属基底(base)基板的一面上，并列设置多个蓝色的发光元件，并且设有包围发光元件的框部，所述金属基底基板在表面侧具有树脂层。向该框部内，充填混有黄色荧光体的硅酮(silicone)树脂等含有荧光体的密封树脂，利用该密封树脂来埋设各发光元件。进而，为了提高显色性等，除了蓝色的发光元件以外，也可还使红色的发光元件混合存在，并以相同的透光性树脂来覆盖。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-192704号公报

实用新型内容

但是，若红色的发光元件也被含有荧光体的密封树脂所覆盖，则从红色的发光元件照射的光会在含有荧光体的密封树脂内碰撞至荧光体，从而反复进行散射与吸收，因此存在红色的光取出效率下降的问题。另一方面，为了解决该问题，也可考虑如下结构，即：设置对蓝色的发光元件与红色的发光元件进行划分的划分壁等，将各发光元件配设于各自的区域中，并以不同的密封构件来进行密封，但有构件及制造变得繁琐之虞。

本实用新型的目的在于提供一种能够使光取出效率提高的发光装置以及照明装置。

本实施方式的发光装置包括：基板；第一发光元件，安装于基板的一面侧；第二发光元件，安装于所述基板的所述一面侧，且具有位于较所述第一发光元件的第一发光层更上侧的第二发光层；以及荧光体层，覆盖第一发光元件，且含有荧光体。

本实施方式的发光装置包括：所述发光装置；以及点灯装置，对所述发光装置供给电力。

根据本实用新型的实施方式，未入射至荧光体层的来自第二发光元件中的上表面侧的光的照射量相对较多，因此能够提供从第二发光元件放射的光的光取出效率高的发光装置。

附图说明

图1是第1实施方式的发光装置的概略俯视图。

图2是图1的A-A箭头方向上的发光装置的概略剖面图。

图3(a)、图3(b)是表示图1中的发光装置的各发光元件的概略概念图。

图4是表示第1实施方式的变形例的发光装置的局部剖面图。

图5是表示第1实施方式的第2变形例的发光装置的概念剖面图。

图6是表示第2变形例的发光装置的局部剖面图。

图7是表示第1实施方式的第3变形例的局部剖面图。

图8是第2实施方式的照明装置的局部切剖概略侧面图。

符号的说明：

1：发光装置

2：基板

2a：一面

2b：底部

2p：凸状部

3a：第一发光元件

3b：第二发光元件

4：框部

5：荧光体层

5a、8a：表面

6：透光性树脂

7：绝缘层

8：金属镀敷部

9：配线图案

10：母连接器

11：蓝宝石

12、19：发光层

13、13a、14、14a：电极

15、15a：接合线

16：YAG荧光体

17：支撑基板

18：金属反射层

21：照明装置

22：装置本体

22a：下端侧

22b：中间侧

22c：上表面侧

23：装饰框

23a：外表面

24、28：铆钉

25：透光性罩

26：加强片

27：安装弹簧

29：抗蚀剂

30：接线板

31：电源装置

A、B：配光

Z：方向

具体实施方式

以下，参照附图来说明本实用新型的一实施方式。首先，对本实用新型的第1实施方式进行说明。

本实施方式的发光装置1如图1以及图2所示般构成。如图2所示，发光装置1具有基板2、第一发光元件3a、第二发光元件3b、框部4、荧光体层5及透光性树脂6。

基板2例如包含形成为正方形且厚度1mm的板状的铝(Al)，在该基板2的一面2a上，形成有例如厚度80μm的绝缘层7。绝缘层7例如包含环氧(epoxy)材及无机填充(filler)材，且具有高导热性。此外，在绝缘层7的表面，例如设有厚度10μm的金属镀敷部8。金属镀敷部8是通过金属镀敷而形成。金属镀敷部8例如是由导电材料形成，所述导电材料是铜(Cu)，在该铜(Cu)的表面镀敷有镍(Ni)，进而镀敷有银(Ag)。

金属镀敷部8如图1所示，是形成为四边形。此外，在金属镀敷部8的两端侧，形成有一对配线图案(pattern)9、9。配线图案9、9是与金属镀敷部8同样地，形成在绝缘层7的表面。配线图案9、9包含导电材料，该导电材料例如是厚度10μm的金属层、例如铜，在该铜的表面镀敷有镍，进而镀敷有银。此外，配线图案9、9电性连接于在基板2的一端部侧所设的母连接器(female connector)10。母连接器10连接于电源装置，该电源装置对第一发光元件3a及第二发光元件3b供给电力。

第一发光元件3a及第二发光元件3b被安装在基板2的经金属镀敷的一面2a侧。第一发光元件3a及第二发光元件3b包含多个，且以各元件的组为交替的方式而安装在金属镀敷部8的表面8a侧。此外，在图2所示的具体例中，在相对于基板的主面2a而垂直的方向(图2的Z方向)上，第二发光元件3b的上表面位于比第一发光元件3a的上表面高的位置。即，第一发光元件3a的高度小于第二发光元件3b的高度。

图3(a)是图1的B-B箭头方向上的发光装置1的局部概略剖面图。此外，图3(b)是示意性地表示第一发光元件3a及第二发光元件3b的配光特性的图。

如图3(a)所示，第一发光元件3a具有如下结构，即：在形成为长方体的蓝宝石(sapphire)11的表面形成有发光层12，且在该发光层12的表面设有电极13、14。蓝宝石11为透光性，且通过未图示的透明硅酮而粘结于金属镀敷部8的银镀敷层的表面。发光层12例如是以具有放射紫外光至蓝色光区域的光的发光材料例如InGaN的方式而形成，且通过通电而放射蓝色光。

另外，在本申请的说明书中，“蓝色光”是指强度的波峰波长处于400纳米～500纳米的范围内的光。此外，第一发光元件3a的配光A如图3(b)所示，具有光从将蓝宝石11也包括在内的整个元件展开的特性。

第二发光元件3b具有如下结构，即：如图3(a)所示，在形成为长方体的几乎不透光的支撑基板17上，形成有金属反射层18，且在表面侧形成有发光层19。第二发光元件3b的发光层19是在基板2的一面2a上位于较第一发光元件3a的发光层12更上侧。此外，在该发光层19的表面设有电极13a、14a。支撑基板17例如是以硅为主而形成，且光的透过率低。此外，金属反射层18使从发光层19朝向支撑基板17侧的光予以反射。作为金属反射层18的材料，较佳的是使用相对于发光波长而具有80％以上的反射率的金属，具体而言，例如可由包含Au、Ag、Al或他们的合金的材料所形成。发光层19例如包含AlGaInP，且通过通电而放射红色光。

另外，在本申请的说明书中，“红色光”是指强度的波峰波长处于595纳米～750纳米的范围内的光。

此外，第二发光元件3b的配光B呈如下特性，即：如图3(b)所示，来自与基板2侧为相反侧的上表面侧的光的照射量相对较多。即，第二发光元件3b具有如下配光特性，即：来自较金属反射层18更下侧的支撑基板17等的光的放出少。

如图1及图2所示，列状的各第一发光元件3a及第二发光元件3b的各电极13、14、13a、14a分别经引线接合(wire bonding)。此外，列状的一端的第一发光元件3a、第二发光元件3b的电极13、13a被引线接合于一对配线图案9、9中的一者，列状的另一端的第一发光元件3a、第二发光元件3b的电极14、14a被引线接合于一对配线图案9、9中的另一者。即，多个第一发光元件3a及第二发光元件3b在每列中，通过接合线(bonding wire)15、15a而串联连接，并电性连接于一对配线图案9、9。

在基板2的绝缘层7上，以包围第一发光元件3a及第二发光元件3b的方式，而形成有框部4。该框部4包含具有绝缘性的热固性树脂例如硅酮树脂。此外，在该树脂材料中混入有白色粉末。作为白色粉末，可使用氧化钛(TiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、氧化镁(MgO)、氧化钡(BaO)等的白色填充物。此外，通过白色粉末的混入，其表面成为对可见光的反射率高的反光面。

图2及图3(a)、图3(b)所示的荧光体层5例如由透光性的硅酮树脂形成，且填充在框部4的内侧，以密封第一发光元件3a。即，第一发光元件3a以及接合线15通过荧光体层5而密封。即，第一发光元件3a的发光层12位于较荧光体层5的上表面更下侧。此外，第二发光元件3b的下部也通过荧光体层5而密封。但是，第二发光元件3b的发光层19未被荧光体层5密封，而是从荧光体层5突出。具体而言，第二发光元件3b的发光层19位于较荧光体层5的上表面更上侧。

荧光体层5的表面5a呈平坦状。此外，荧光体层5例如以规定的浓度而含有作为荧光体的钇-铝-石榴石(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)荧光体16。YAG荧光体16在有从第一发光元件3a放射的蓝色光入射时，将该蓝色光波长转换为黄色光。即，YAG荧光体16对第一发光元件3a的放射光的一部分进行波长转换。该经波长转换的黄色光与从第一发光元件3a放射的蓝色光相混合，并从荧光体层5的表面出射至外方。

此外，图2及图3(a)、图3(b)所示的透光性树脂6例如包含透光性的硅酮树脂，且填充在框部4的内侧，以密封第二发光元件3b的包含发光层19的上部。即，透光性树脂6被层叠于荧光体层5上，第一发光元件3b的上部以及接合线15a是由透光性树脂6予以密封。另外，荧光体层5是以较第二发光元件3b的金属反射层18及发光层19而位于基板2侧(即，金属反射层18及发光层19位于较荧光体层5更上侧)的方式设置。因此，所述透光性树脂6是形成为：从透光性树脂6主要出射从荧光体层5透过的光与从第二发光元件3b照射的红色光。

如图1及图2所示，在框部4外侧的基板2的绝缘层7上，涂布有白色的抗蚀剂(resist)29。

接下来，对第1实施方式的作用进行叙述。

发光装置1在从电源装置对该发光装置的母连接器10供给电力时，规定的电流流经第一发光元件3a及第二发光元件3b。第一发光元件3a通过通电而从发光层12放射蓝色光。该放射的蓝色光形成如下的配光A(参照图3(b))，即：光透过蓝宝石11侧或者直接放射向上表面侧，而从整个元件展开。此外，蓝色光的一部分透过荧光体层5而出射至外方。此外，蓝色光的一部分通过荧光体层5中含有的YAG荧光体16，而波长转换为黄色光，并透过荧光体层5而出射至透光性树脂6侧。

蓝色光以及黄色光各自的一部分入射至在基板2的一面2a侧所设的金属镀敷部8并受到反射。此外，入射至荧光体层5的该反射光的一部分透过荧光体层5而出射至外方。

第二发光元件3b通过通电而从发光层19放射红色光。该放射的红色光除了直接放射向上表面侧以外，还被金属反射层18反射向上表面侧。因此，第二发光元件3b中的配光B(参照图3(b))中，来自上侧的光的照射量相对较多。此外，第二发光元件3b的发光层19及金属反射层18的任一者均设置在成为较荧光体层5更上侧的位置，因此从第二发光元件3b放射的光的大部分不会入射至荧光体层5。因此，能够抑制红色光在荧光体层5内多重反射的现象，从而能够提高红色的光取出效率。尤其，在本实施方式中，不仅发光层19，金属反射层18也位于较荧光体层5更上侧的做法，能够进一步提高其作用及效果。

此外，蓝色光、黄色光及红色光各自的一部分被放射向框部4的内侧，因此该一部分透过透光性树脂6而出射至外方。

通过从荧光体层5出射的蓝色光和黄色光与第二发光元件3b的红色光在透光性树脂6的内部进行混合(混色)，从而获得具有所需色温的白色光。即，从发光装置1放射白色光。

根据本实施方式，能够使第一发光元件3a和荧光体层5的组合、与第二发光元件3b和透光性树脂6的组合不被各自的结构物划分地形成。即，作为提高红色的光取出效率的其他结构，可列举如下结构，即：对于第一发光元件3a涂布荧光体层5而形成一个发光区域之后，对于第二发光元件3b，以保护元件或引线为目的而涂布透光性树脂6，以形成另一发光区域。但是，若采用此种结构，则制造工序或构件会增加，因此制造性下降。但是，在本实施方式中，并不特别需要划分各发光区域的构件，能够以一连串的涂布工序来实施，因此可抑制制造性下降之虞。

另外，在图1～图3(a)、图3(b)所示的具体例中，各第一发光元件3a及第二发光元件3b的结构成为所谓的上表面电极型，但本实施方式也可使用上下电极型或背面电极型的类型的发光元件。在使用任一类型的发光元件的情况下，只要不经由荧光体层来取出主要不利用荧光体激发的发光色即来自发光元件的发光即可。此外，为了如本实施方式般实现主要不利用荧光体激发的第二发光元件3b与荧光体层5的位置，也可对安装第二发光元件3b的基板结构进行精心设计。例如，也可构成为：在基板2的安装侧形成凸状部，在该凸状部安装第二发光元件3b，以使来自第二发光元件3b的多数放射光不会入射至荧光体层5。

图4是表示其变形例的局部剖面图。即，图4是与图3(a)同样地，图1的B-B箭头方向上的本变形例的局部剖面图。

在本变形例中，基板2的一面2a具有底部2b及从底部2b突出的凸状部2p。绝缘层7与金属镀敷部8是以沿着该凸状部2p的表面的方式而层叠。在底部2b上，安装有第一发光元件3a。在凸状部2p上，安装有第二发光元件3b。

这样，通过在基板2的一面2a上设置高低差或阶差，也能够调整第一发光元件3a的发光层12与第二发光元件3b的发光层19的高度。具体而言，能够使发光层19位于较发光层12更上侧。作为其结果，能够同样地获得关于图1～图3(a)、图3(b)而前述的作用效果。

在本变形例中，第一发光元件3a的高度与第二发光元件3b的高度能够分别自由地选择。例如，通过调节凸状部2p的高度，从而能够使用比第一发光元件3a的高度低的第二发光元件3b。即，第一发光元件3a及第二发光元件3b的选择的自由度增加。

图5及图6是表示本实施方式的第2变形例的示意图。

即，图5对应于图1的A-A箭头方向上的概略剖面图。

此外，图6对应于图1的B-B箭头方向上的概略剖面图。

在本变形例中，在基板2的一面2a上，第二发光元件3b的发光层19也位于较第一发光元件3a的发光层12更上侧。

但是，在本变形例中，不仅第一发光元件3a，第二发光元件3b也由荧光体层5予以覆盖。即，第二发光元件3b的发光层19是位于较荧光体层5的上表面5a更下侧。换言之，从第二发光元件3b的发光层19直至荧光体层5的上表面5a为止的距离小于从第一发光元件3a的发光层12直至荧光体层5的上表面5a为止的距离。

在本变形例中，从第二发光元件3b放出的光也通过荧光体层5而被取出至外部。因而，例如当第二发光元件3b放出红色光时，该红色光通过荧光体层5而放出至外部。但是，第二发光元件3b的发光层19是位于较第一发光元件3a的发光层12更上侧。因此，从第二发光元件3b放出的光在被取出至外部之前通过的荧光体层5中的光路长度短于第一发光元件3a的光路长度。通过缩短光路长度，能够减轻荧光体层5的内部的光的吸收或散射。

作为其结果，从第一发光元件3a放出的光能够在荧光体层5中充分地进行波长转换，且能够降低从第二发光元件3b放出的光因在荧光体层5的内部被吸收或散射而造成的损失。

图7是表示本实施方式的第3变形例的示意图。

即，图7对应于图1的B-B箭头方向上的概略剖面图。

本变形例是将图4所示的第1变形例与图5及图6所示的第2变形例组合而成。

即，如图7所示，在基板2的一面2a上，设有底部2b及从底部2b突出的凸状部2p。相较于安装于底部2b的第一发光元件3a的发光层12，安装于凸状部2p的第二发光元件3b的发光层19位于更上侧。此外，第二发光元件3b的发光层19位于较荧光体层5的上表面5a更下侧。

根据第3变形例，能够同样地获得关于第1变形例及第2变形例而前述的作用效果。

接下来，对本实用新型的第2实施方式进行说明。本实施方式的照明装置21是如图8所示般构成。另外，在图8中，对于与图1～图7所示相同的部分，标注相同的符号并省略说明。

照明装置21是埋设于天花板面等的下照灯(down light)。在大致圆筒状的装置本体22的下端侧22a，通过铆钉(rivet)24而安装有圆形的装饰框23，在该装饰框23上配设有透光性罩(cover)25。在装饰框23的外表面23a设有加强片26。

在装置本体22上，在左右两侧通过铆钉28而安装有一对安装弹簧27、27，所述一对安装弹簧27、27用于将装置本体22固定于天花板面等。此外，在装置本体22上，在下端侧22a的内部，呈旋转对称地配设有4个图1～图7所示的发光装置1。

此外，在装置本体22上，在其中间侧22b的内部配设有电源装置31。电源装置31是形成为：将交流电源转换成直流电源，并对发光装置1的第一发光元件3a供给恒电流(电力)。此外，在装置本体22的上表面侧22c，配设有接线板30，该接线板30连接来自交流电源的未图示的电源线。

本实施方式的照明装置21具有能够提高光取出效率的效果。

另外，在图8中，作为照明装置21，例示了嵌入型的下照灯，但本实施方式并不限定于此。除了下照灯以外，例如具备发光装置1的长形的嵌入型、直接安装型或悬吊型等的照明装置或者形成为发光二极管(LightEmitting Diode，LED)灯泡等灯(lamp)装置的照明装置，也包含在本实用新型的范围内。

对本实用新型的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式仅为例示，并不意图限定实用新型的范围。这些新颖的实施方式能以其他的各种方式来实施，在不脱离实用新型的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在实用新型的范围或主旨内，并且包含在权利要求书中记载的实用新型及其均等的范围内。

Claims

1.一种发光装置，其特征在于，包括：

基板；

第一发光元件，安装于基板的一面侧；

第二发光元件，安装于所述基板的所述一面侧，且具有位于较所述第一发光元件的第一发光层更上侧的第二发光层；以及

荧光体层，覆盖所述第一发光元件，且含有荧光体。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第二发光元件是以所述第二发光层位于较所述荧光体层更上侧的方式，而安装于所述基板的所述一面侧。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述第二发光元件在所述第二发光层的下侧具有反射层，所述第二发光元件是以所述反射层位于较所述荧光体层更上侧的方式，而安装于所述基板的所述一面侧。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包括：透光性树脂，以覆盖所述荧光体层与所述第二发光元件的方式而设置。

5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第二发光元件是以所述第二发光层位于较所述荧光体的上表面更下侧的方式，而安装于所述基板的所述一面侧。

6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述第一发光元件从所述基板的所述一面算起的高度小于所述第二发光元件从所述基板的所述一面算起的高度。

7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述基板的所述一面具有底部及从所述底部突出的凸状部，所述第一发光元件是安装于所述底部，所述第二发光元件是安装于所述凸状部。

8.一种照明装置，其特征在于，包括：根据权利要求1所述的发光装置；以及点灯装置，对所述发光装置供给电力。