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CN102315371A - 发光装置 - Google Patents

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CN102315371A
CN102315371A CN2011101968586A CN201110196858A CN102315371A CN 102315371 A CN102315371 A CN 102315371A CN 2011101968586 A CN2011101968586 A CN 2011101968586A CN 201110196858 A CN201110196858 A CN 201110196858A CN 102315371 A CN102315371 A CN 102315371A
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light
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solid
optics
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横谷良二
骑马启嗣
田中健一郎
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

提供一种发光装置，能够减轻发光部的亮度斑及色斑，且能够均匀地形成连续的发光面。发光装置(10)具备：安装在纵长的布线基板(11)上的多个固体发光元件(12)；以覆盖多个固体发光元件(12)的光射出面的方式共通设置、剖面形状为半圆或半椭圆形状且在纵长方向上为管状的光学部件(13)；以及覆盖光学部件(13)的光导出面上，由固体发光元件(12)导出的光所激励，射出波长转换后的光的波长转换部件(14)。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及将多个固体发光元件作为光源应用于照明装置等的发光装置。
背景技术
以往，已知在基板上安装有多个固体发光元件的发光装置。一般来说，作为多个固体发光元件，使用射出蓝色光的多个发光二极管(以下称为LED)。在该种发光装置中，在基板上安装的多个LED按照每个LED由透光性树脂层密封。由透光性树脂层密封的多个LED由波长转换部件覆盖。波长转换部件中含有将从多个LED射出的蓝色光转换为例如黄色光的荧光体。由此，若对荧光体照射蓝色光，则从荧光体射出黄色光。结果，未照射到荧光体的蓝色光与黄色光合成而作为白色光从波长转换部件的表面射出(例如，参照专利文献1以及2)。
专利文献
专利文献1日本特开2010-123918号公报
专利文献2日本特开2010-129615号公报
发明概要
发明要解决的技术问题
通常，发光装置分散地设有固体发光元件。但是，由于固体发光元件的荧光体不一定均匀，因此作为整体，产生色斑。并且，由于固体发光元件的发光部较小，因此发光部的亮度变高而产生眩光(glare)。上述专利文献1中所述的发光装置是为了解决这些技术问题而提出的，使光通过与固体发光元件列分离地共通设置的荧光体层以及漫射层而导出。
但是，上述专利文献1中所述的发光装置，具有以下所述的两个技术问题。第一，虽然荧光体层与固体发光元件分离地配置，但是由于密封部件经由粘接层而与荧光体层密接，因此来自固体发光元件的射出光直接入射到荧光体层，向荧光体层的入射密度依存于固体发光元件的配光及固体发光元件间的距离而变得不均匀，从而产生亮度斑。并且，向荧光体层的各部位的入射角度分布也变得不均匀而产生色斑。第二，由于荧光体层是平板状，因此从固体发光元件朝向荧光体层的入射角度较大的成分容易被反射，光输出效率降低。
并且，在上述那样的发光装置中，由于安装在基板上的LED的位置以及密封LED的透光性树脂层的量在多个LED之间不均匀，因此LED与波长转换部件的距离变得不均匀。结果，从波长转换部件的表面射出的光的亮度以及颜色根据该表面上的位置不同而不同，并产生亮度斑以及色斑。
本发明是为了解决以往的技术问题而作出的，其目的在于提供一种发光装置，能够减轻发光部的亮度斑与色斑，能够均匀地形成连续的发光面。
本发明的发光装置具备：多个固体发光元件，安装在纵长的布线基板上；光学部件，以覆盖多个固体发光元件的光射出面的方式共通设置，该光学部件的剖面形状为半圆或半椭圆形状且在纵长方向为管状；以及波长转换部件，覆盖在光学部件的光导出面上，被从固体发光元件导出的光所激励，并射出波长转换后的光。
本发明的发光装置，上述布线基板的表面的至少包含上述光学部件的下表面的区域具有高反射率。
本发明的发光装置，在上述光学部件与上述波长转换部件之间具有空气层。
本发明的发光装置，在光学部件与载置了固体发光元件的布线基板之间还具备收纳多个固体发光元件而成的凹部，在将多个固体发光元件收纳到上述凹部的状态下，光学部件的一部分埋设于上述凹部。
本发明的发光装置，布线基板与波长转换部件的相同侧的端边的至少一方大体一致。
本发明的发光装置，光学部件由多个光学零件构成，作为整体形成为大致纵长状。
本发明的发光装置，波长转换部件由多个波长转换零件构成，作为整体形成为大致纵长状。
本发明的发光装置，其特征在于，具备：多个固体发光元件；第一透光性树脂层，覆盖上述多个固体发光元件；光转换部，直接或者经由第二透光性树脂层或空气层覆盖上述第一透光性树脂层的光导出面，含有将上述多个固体发光元件的射出光的波长进行转换的荧光体；以及漫射部，形成于上述多个固体发光元件间，将从该多个固体发光元件射出的光漫射。
在该发光装置中，优选上述漫射部形成于上述第一透光性树脂层内。
在该发光装置中，优选上述漫射部形成于上述第一透光性树脂层的光导出面上。
在该发光装置中，优选上述漫射部形成于上述第一透光性树脂层与上述光转换部之间。
在该发光装置中，优选上述漫射部形成于上述光转换部内。
在该发光装置中，优选上述漫射部形成为：越靠近相互邻接的固体发光元件的中间位置则漫射程度越强，越靠近该固体发光元件则漫射程度越弱。
在该发光装置中，优选上述漫射部形成于安装有上述多个固体发光元件的基板上，沿着该基板的一边的该漫射部的垂直剖面形状为三角形，该三角形的靠近固体发光元件侧的倾斜角度小，远该三角形的离该固体发光元件侧的倾斜角度大。
在该发光装置中，优选上述多个固体发光元件配置为直线状、平面状、或立体面状。
发明的效果：
根据本发明的发光装置，起到如下效果：能够减轻在发光部的亮度斑与色斑，能够均匀地形成连续的发光面。
并且，根据本发明的发光装置，从多个固体发光元件射出的光，通过形成于相邻的固体发光元件间的漫射部而漫射，透过第一透光性树脂层而照射到含有荧光体的光转换部。因此，无论在位于固体发光元件的上方的光转换部还是位于漫射部的上方的光转换部，光都大致相等地透过，因此，能够降低亮度斑以及色斑。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的发光装置的分解立体图。
图2是图1的发光装置的纵长方向的垂直剖视图。
图3是图1的发光装置的短边方向的垂直剖视图。
图4是图1的发光装置中的光学部件的外观立体图。
图5是图1的发光装置的波长转换部件的外观立体图。
图6是说明图1的发光装置的光学特性的短边方向的垂直剖视图。
图7是本发明的第2实施方式的发光装置的纵长方向的垂直剖视图。
图8是图7的发光装置的短边方向的垂直剖视图。
图9是图7的发光装置的俯视图。
图10是表示图7的发光装置的内部构造的俯视图。
图11是说明图7的发光装置的光学特性的纵长方向的垂直剖视图。
图12是图7的发光装置的变形例的俯视图。
图13是本发明的第3实施方式的发光装置的俯视图。
图14是图13的发光装置的短边方向的垂直剖视图。
图15是应用了图13的发光装置的照明装置的垂直剖视图。
图16是图13的发光装置的变形例的短边方向的垂直剖视图。
图17是本发明的第4实施方式的发光装置的外观立体图。
图18是图17的发光装置的纵长方向的垂直剖视图。
图19是图17的发光装置的短边方向的垂直剖视图。
图20是本发明第5实施方式的发光装置的外观立体图。
图21是图20的发光装置的纵长方向的垂直剖视图。
图22是图20的发光装置的短边方向的垂直剖视图。
图23是本发明的第6实施方式的发光装置的外观立体图。
图24是图23的发光装置的俯视图。
图25是图23的发光装置的变形例的外观立体图。
图26是本发明的第7实施方式的发光装置的纵长方向的垂直剖视图。
图27是图26的发光装置的短边方向的垂直剖视图。
图28是本发明的一实施方式的发光装置的分解立体图。
图29(a)是同装置的俯视图，图29(b)是图29(a)的A-A线剖视图，图29(c)是图29(a)的B-B线剖视图。
图30是表示同装置的发光方法的剖视图。
图31是表示同装置的发光方法的剖视图。
图32是本发明的第8实施方式的发光装置的剖视图。
图33是本发明的第9实施方式的发光装置的剖视图。
图34是本发明的第10实施方式的发光装置的剖视图。
图35是本发明的第11实施方式的发光装置的剖视图。
图36是本发明的第12实施方式的发光装置的剖视图。
图37是本发明的第13实施方式的发光装置的剖视图。
图38是表示同实施方式的漫射部的结构的扩大剖视图。
图39(a)是本发明的第14实施方式的发光装置的俯视图，图39(b)是图39(a)的C-C线剖视图，图39(c)是同实施方式的漫射部形状不同的例子的剖视图。
符号说明
10，20，30，50，60，70，80发光装置
11布线基板
12固体发光元件
13，31，71光学部件
14，76波长转换部件(发光部)
21空气层
32凹部
72短尺寸光学部件零件(光学部分)
75短尺寸波长转换部件零件(波长转换部分)
101发光装置
103固体发光元件
104光学部件(第一透光性树脂层)
105波长转换部件(光转换部)
109漫射部
110空气层
具体实施方式
下面使用附图对本发明的多个实施方式的发光装置进行说明。
(第1实施方式)
如图1所示，本发明的第1实施方式的发光装置10具有：纵长的布线基板11；安装在布线基板11上的多个固体发光元件12；以覆盖多个固体发光元件12的光射出面的方式共通设置的光学部件13；以及覆盖在光学部件13的光导出面上、由从固体发光元件12导出的光所激励、射出波长转换后的光的波长转换部件14。
如图2以及图3所示，布线基板11将铝等金属或玻璃环氧树脂或陶瓷作为母材而成形。布线基板11在其上表面设有用于向固体发光元件12供电的布线图案15。在布线图案15的上表面设有白色抗蚀剂16。布线基板11为例如长度尺寸200mm×宽度尺寸20mm的纵长形状。
固体发光元件12是氮化物半导体(LED)，发出发光峰值波长为460nm的蓝色光。固体发光元件12的大小为0.3mm规格。多个固体发光元件12在布线基板11上沿纵长方向以等间隔安装为一列。固体发光元件12的安装方法是芯片接合(die bond)与引线接合(wire bond)的组合。作为安装方法，可以是倒装片(flip chip)安装。固体发光元件12的种类及大小并不限于此。
另外，固体发光元件12组不限于一列，也可以是多列。此时，光学部件13的横剖面的尺寸只要是剖面内的固体发光元件12组的外接圆的光学部件13的折射率倍数以上即可。
如图4所示，光学部件13是透明的硅树脂制，外形的剖面为半圆且在纵长方向为管状，为覆盖固体发光元件12组的尺寸。光学部件13的剖面的外形的直径成为固体发光元件12的外接圆直径的光学部件13的折射率倍数(硅树脂的情况下为1.41倍)以上。光学部件13在包含剖面中心的内侧形成有凹部17，成为内包固体发光元件12组的尺寸。光学部件13在两端部形成有不具有凹部17的盖部18。光学部件13在内侧的凹部17中填充与光学部件13具有相同折射率的硅树脂，通过以覆盖固体发光元件12组的方式搭载在布线基板11上来进行密封以及安装，从而固定。光学部件13由于在硬化后与密封树脂成为一体结构，因此不产生界面。光学部件13的中心轴与固体发光元件12组的安装轴一致。另外，光学部件13不限于硅树脂，也可以是例如环氧树脂和/或玻璃等的无机材料。并且，光学部件13不限于外形的剖面为半圆，也可以是半椭圆形状。
如图5所示，波长转换部件14是在折射率为1.2～1.5的透明耐热性树脂(例如硅树脂)中分散有粒子状的黄色荧光体的混合材料，该粒子状的黄色荧光体被从固体发光元件12放射的蓝色光激励而放射黄色光。波长转换部件14作为在透光性材料中分散的荧光体，不限于黄色，也可以从提高色调整及演色性等目的出发，使多个颜色的荧光体混色而使用，例如通过使用红色荧光体与绿色荧光体，可得到演色性高的白色光。波长转换部件14成形为与光学部件13密接的形状，形成为厚度为0.5～1mm的片状，在两端部形成比曲面部分的厚度薄的盖部19。由于波长转换部件14是与光学部件13相似的形状，因此经由硅树脂以覆盖光学部件13的方式密接并搭载。另外，波长转换部件14也可以通过在光学部件13的表面进行涂覆而形成。
接着，对发光装置10的光学特性进行说明。如图6所示，从固体发光元件12组发出的蓝色光经由光学部件13入射到波长转换部件14，其一部分通过波长转换部件14的内部的荧光体而发出波长转换后的光，与未被波长转换而射出的蓝色光混合，而作为白色光从波长转换部件14的表面射出。由于波长转换部件14是以固体发光元件12为中心的半圆状且相对于固体发光元件12的发光面是足够大的尺寸，因此从单一的固体发光元件12发出的光入射到波长转换部件14的剖面的任意的入射点A、入射点B、入射点C的光成分的角度分布变小而一致。因此，在波长转换部件14的射出面的界面处的表面反射成分被减轻。由此，发光装置10可使光高效地输出。进而，在波长转换部件14的内部的光路长度的分布也在波长转换部件14的任意的点得到均一化，因此能够减轻色斑以及亮度斑。
以上，根据已说明的本发明的第1实施方式的发光装置10，由于任意的包含固体发光元件12的光学部件13以及波长转换部件14的剖面形状是以固体发光元件12为中心的半圆，因此从固体发光元件12向光学部件13的剖面方向射出的光全部以小角度分布入射到波长转换部件14。因此，根据本发明的第1实施方式的发光装置10，能够减轻色斑及亮度斑。并且，根据本发明的第1实施方式的发光装置10，由于与排列了固体发光元件12的构造相比，波长转换部件14的表面积变大，因此发光部的亮度降低，而能够缓和眩光。
(第2实施方式)
接着，对本发明的第2实施方式的发光装置进行说明。另外，在以下的各实施方式中，对于和上述第1实施方式重复的构成要素及功能上相同的构成要素，通过在图中附加同一符号或相当的符号来简略说明或省略说明。
如图7以及图8所示，本发明的第2实施方式的发光装置20，在布线基板11的表面，包含光学部件13的下表面的区域具有高反射率，在光学部件13与波长转换部件14之间具有空气层21。波长转换部件14例如厚度有0.5～1mm，波长转换部件14的下表面与布线基板11经由硅树脂接合。并且，发光装置20如图9所示，通过在布线基板11的表面、固体发光元件12的安装部以及引线接合部以外的区域具有高反射的白色抗蚀剂膜22，从而实现高反射率。光学部件13的下表面成为漫反射率高的性状。
如图10所示，发光装置20在搭载光学部件13的光学部件搭载部23中，固体发光元件12的芯片接合用的图案24与通电用的图案25分离，芯片接合用的图案24与光学部件13的下表面大体一致，通电用的图案25构成为以细线从芯片接合用的图案24的外侧延伸至固体发光元件12的附近的图案。芯片接合用的图案24不被白色抗蚀剂膜22所覆盖，并作为图案向外部露出。芯片接合用的图案24可以实施银镀或铝蒸镀的高反射处理。
如图11所示，发光装置20的变形例应用了高反射的陶瓷制的布线基板11，在光学部件13的下面内形成有在该布线基板11上形成的通电用图案25所需最小限度的量。
接着，对发光装置20的光学特性进行说明。如图12所示，由于在光学部件13与波长转换部件14之间具有空气层21，因此朝向光学部件13的纵长方向的光成分在光学部件13的光射出面的界面处全反射成分增加，产生向纵长方向的导光作用。此时，在光学部件13的下表面的布线基板11的反射面处被漫反射而角度变化后的光在任意点同样地从光学部件13射出。由此，入射到波长转换部件14的任意点的光成分(入射量，入射角度分布)变得更加均匀，在作为发光部的波长转换部件14的色斑及亮度斑变得更加均匀。并且，在光学部件13的成形或向布线基板11的安装过程中在内部产生空隙(void)的情况下，来自固体发光元件12的光由于空隙而产生角度变化，因此，从光学部件13的外表面射出的光产生斑驳。此时，若如发光装置10那样使波长转换部件14与光学部件13密接，则射出光斑驳以被复制的形状在作为发光部的波长转换部件14的表面生成亮度斑。但是，发光装置20中，由于波长转换部件14与光学部件13分离，该影响被减轻。
根据本发明的第2实施方式的发光装置20，由波长转换部件14反射的蓝色光以及向固体发光元件12侧射出的黄色光在布线基板11的表面被反射而再次向波长转换部件14入射，向发光装置20的外侧射出。因此，根据本发明的第2实施方式的发光装置20，能够提高光输出的效率。并且，根据本发明的第2实施方式的发光装置20，只要布线基板11的表面处的反射面为漫反射面，则由于再入射成分向波长转换部件14均匀地入射，从而能够减轻纵长方向的亮度斑以及色斑。
并且，根据本发明的第2实施方式的发光装置20，由于光学部件13与波长转换部件14之间具有空气层21，因此在光学部件13的光导出面的界面全反射成分增加，产生向纵长方向的导光作用。此时，被光学部件13下表面的布线基板11的反射面漫反射的光从光学部件13射出，从而向波长转换部件14的任意点入射的光成分变得更加均匀，发光部的色斑以及亮度斑变得均匀。并且，根据本发明的第2实施方式的发光装置20，由于波长转换部件14与光学部件13分离，因此在光学部件13的内侧产生的空隙所导致的蓝色光射出分布斑驳不会被复制到波长转换部件14，从而能够减轻发光部的亮度斑。进而，根据本发明的第2实施方式的发光装置20，在向波长转换部件14的入射光以及在内部产生的转换光中向固体发光元件12侧放出的光成分之中，利用波长转换部件14的内表面使全反射的成分增加，从而能够提高光输出效率。
(第3实施方式)
接着，对本发明的第3实施方式的发光装置进行说明。如图13以及图14所示，本发明的第3实施方式的发光装置30在光学部件31与载置有固体发光元件12的布线基板11之间具有框体33，该框体33具备收纳多个固体发光元件12而成的凹部32，在将固体发光元件12收纳在框体33的凹部32中的状态下，光学部件31的一部分被埋设在凹部32中。
框体33在布线基板11上的固体发光元件12组的周围具有收纳包含引线接合部的固体发光元件12的高度，并且，其内面形状形成例如以45度朝向布线基板11变窄的锥形状，并且，上部开口部34与光学部件31的外径几乎相同。框体33经由粘接剂(硅制)搭载在布线基板11上，形成为至少内表面具有高反射率。框体33是高反射聚酯树脂(polybutylene-terephthalate)制。另外，框体33的锥形状不限定于45度。此外，框体33可以是铝等金属制，或以耐热性良好的树脂及金属在内表面实施铝和/或银的蒸镀而成，也可以是高反射的陶瓷制。并且，可以是将凹部32一体化形成的陶瓷基板。
光学部件31的一部分内插并搭载在框体33内。波长转换部件14的端部通过硅树脂而粘接固定在框体33上。另外，波长转换部件14也可以以覆盖框体33的方式通过与布线基板11接合来进行固定。
接着，对发光装置30中的光学部件31的形成顺序进行说明。形成光学部件31时，首先，向框体33的凹部32填充透明硅树脂材料35。接着，经由透明硅树脂材料35接合透明部件材料36，该透明部件材料36由与透明硅树脂材料35相同的透明树脂形成，剖面形状为半圆形状且纵长方向为管状。由此，可容易地且内部不生成空隙地制造光学部件31。
如图15所示，应用了发光装置30的照明装置40是埋设在顶棚面上的基础灯(base light)，发光装置30安装于下方开放的器具主体41的顶棚42的下表面。在发光装置30的前面安装有配光控制用反射板43，在器具主体41的开口侧端部通过固定用螺钉45安装有管状的金属制的框部件44。用于从布线基板11向固体发光元件12通电的电源线46被引出，电源线46在器具主体41的外部与未图示的电源装置电连接。布线基板11通过螺钉47安装于器具主体41的顶棚42的下表面。另外，配光控制用反射板43也可以是透镜。
应用了发光装置30的照明装置40，在发光装置30中，从固体发光元件12的侧面向水平以及下方发出的光在框体33的内表面处向上方弹回，并且配光控制用反射板43的下面开口部比框体33的上端更向下方配置，因此光可以有效地入射到配光控制用反射板43。并且，照明装置40不会从配光控制用反射板43产生漏光。
发光装置30的变形例如图16所示，波长转换部件14的端部覆盖框体37并与布线基板11接合。本变形例中，可使框体37外形小型化。
根据本发明的第3实施方式的发光装置30，光学部件31的形成包括如下步骤：向框体33，37的凹部32填充透明硅树脂材料35；接着，通过透明硅树脂材料35接合透明部件材料36，该透明部件材料36由与透明硅树脂材料35相同的透明树脂形成、剖面形状为半圆形状、且纵长方向为管状。由此，根据本发明的第3实施方式的发光装置30，能够容易地且在内部不产生空隙地制造光学部件31。
并且，根据本发明的第3实施方式的发光装置30，能够在提高成品率的同时实现制造时的工序的简单化，因此可大幅降低制造成本。并且可大幅提高照明装置40的器具效率。
(第4实施方式)
接着，对本发明的第4实施方式的发光装置进行说明。如图17所示，本发明的第4实施方式的发光装置50，在与布线基板11和波长转换部件14的长度方向垂直的宽度方向侧(短边侧)的端边一致。如图18以及图19所示，由于发光装置50的布线基板11与波长转换部件14的宽度方向侧的端边一致，因此通过使多个相邻的宽度方向侧的1边彼此靠近，可容易地形成均匀的面发光光源。
根据本发明的第4实施方式的发光装置50，在将多个邻接配置时，可容易地形成连续发光面的尺寸与形状的变更。
(第5实施方式)
接着，对本发明的第5实施方式的发光装置进行说明。本发明的第5实施方式的发光装置60如图20所示，布线基板11与波长转换部件14的长度方向侧(纵长侧)的端边一致。如图21以及图22所示，由于发光装置60的布线基板11与波长转换部件14的长度方向侧的端边一致，因此通过使多个相邻的长度方向侧的1边无间隙地彼此靠近，从而可容易地形成均匀的线发光光源。
(第6实施方式)
接着，对本发明的第6实施方式的发光装置进行说明。如图23以及图24所示，本发明的第6实施方式的发光装置70具备由被分割后的多个短尺寸光学部件零件(parts)72构成的光学部件71。在短尺寸光学部件零件72的端部形成有具有比固体发光元件12的安装间隔更薄的厚度的壁73。短尺寸光学部件零件72的尺寸形成为壁73位于特定的邻接固体发光元件12的中间。
接着，对发光装置70中的光学部件71的形成顺序进行说明。形成光学部件71时，向短尺寸光学部件零件72的凹部74中填充透明硅树脂材料，从固体发光元件12的端部开始安装。接着，通过透明硅树脂材料在邻接的短尺寸光学部件零件72间进行接合。此时，填充的透明硅树脂材料与短尺寸光学部件零件72以及透明硅树脂材料为相同材料，从而在硬化后成为无界面的一体结构。
如图25所示，发光装置70的变形例具备由被分割后的多个短尺寸波长转换部件零件75构成的波长转换部件76。该情况下，优选通过含有与波长转换部件76相同的荧光体的硅树脂材料来进行短尺寸波长转换部件零件75间的接合。
根据本发明的第6实施方式的发光装置70，通过分割柔软的光学部件71或波长转换部件76来容易地成形。并且，由于不易生成空隙，从而提高成品率、容易进行安装。由此，可降低制造成本。
(第7实施方式)
接着，对本发明的第7实施方式的发光装置进行说明。如图26以及图27所示，本发明的第7实施方式的发光装置80为与波长转换部件14相似的形状，以覆盖波长转换部件14的方式经由空气层21设置有透光的丙烯酸制的盖(cover)81。盖81可选择聚碳酸酯(Poly Carbonate)等的透明树脂或玻璃。
另外，盖81若与波长转换部件14密接，则由于部件间的热膨张收缩，会在界面处产生剥落，或因固定容易在波长转换部件14以及光学部件13产生静态负荷而可靠性降低。但是，盖81由于与波长转换部件14分离地设置，因此不会产生界面处的剥落及可靠性的降低。
根据本发明的第7实施方式的发光装置80，通过由盖81覆盖发光部，从而能够防止由来自外部的负荷引起的损伤(例如，引线断线或剥落或损伤)。由此，根据本发明的第7实施方式的发光装置80，能够从外部保护固体发光元件12。
另外，本发明的发光装置不限定与上述的实施方式，而能够适当的变形及改良等。在上述的实施方式中，只表示了固体发光元件的数量为10个的情况，但并不限于此，固体发光元件的数量可以是10个以下以及10个以上的多个。
如图28以及图29所示，本实施方式的发光装置101具备：纵长状的布线基板102；安装在布线基板102上的多个固体发光元件103(以下称为发光元件)；覆盖多个发光元件103的光学部件104(第一透光性树脂层)；以及覆盖光学部件104的波长转换部件105(光转换部)。布线基板102包括：布线基板基材106；形成于布线基板基材106上的布线图案107；形成于布线图案107上的白色抗蚀剂108。
多个发光元件103在布线基板102上沿其长度方向等间隔地安装为一列。作为这些发光元件103，使用由例如氮化物半导体等形成的蓝色LED。
光学部件104由例如透明的硅树脂等的具有透光性的树脂材料构成，在长度方向上为管状，与长度方向垂直的剖面形状为半圆。在包含光学部件104的剖面的中心的内侧，以内包多个发光元件103的方式形成有凹部。在光学部件104的两端部形成有不具备凹部的盖部。光学部件104的剖面的外形的直径形成为多个发光元件103的外接圆直径的光学部件104的折射率倍数(硅树脂的情况下为1.41倍)以上。通过向形成于光学部件104内的凹部内填充与光学部件104具有相同折射率的树脂，从而光学部件104密封发光元件103。若充填的树脂硬化，则成为与光学部件104一体的构造，不产生界面。以光学部件104的圆周曲面形成的外表面成为将从发光元件103射出的蓝色光向光学部件104外部导出的光导出面。
波长转换部件105包含将从多个发光元件103射出的蓝色光转换为黄色光的荧光体(黄色荧光体)。波长转换部件105以覆盖光学部件104的光导出面的方式形成为片状。并且，在光导出面与波长转换部件105之间，可以隔着由树脂材料形成的层(第二透光性树脂层)或空气层。
使从多个发光元件103射出的光漫射的漫射部109形成于相邻的发光元件103间。这里，发光元件103间是指，在与其排列方向正垂直的宽度方向，包含配置有光学部件104的区域(光学部件配置部)，在上下方向，包含从布线基板102的底面直到波长转换部件105的上表面的间隔。漫射部109例如通过形成于发光元件103间的白色抗蚀剂108的凹凸形状构成。由漫射部109漫射的光向漫射部109的上方照射。作为漫射部109，除了形成凹凸形状之外，也可以配置例如漫射粒子。
布线基板基材106例如将铝等的金属作为母材而形成。布线图案107具有导电性，以可向多个发光元件103供电的方式形成为规定图案。白色抗蚀剂108具有高反射率。
从多个发光元件103射出的蓝色光的发光峰值波长例如为460nm，各发光元件103的大小例如为0.3mm规格。作为多个发光元件103的安装方法，将芯片接合安装与引线安装进行组合。安装方法除了上述的以外，还可以是倒装片安装，发光元件的种类以及大小不限定于以上所述。多个发光元件103可以配置为多列。
并且，作为光学部件104的材料，除了透明的硅树脂以外，还可以使用环氧树脂或玻璃等的无机材料。光学部件104的外形也可以是半椭圆形状。
并且，作为波长转换部件105的材料优选使用折射率为1.2～1.7的例如硅树脂等的透明耐热性树脂。作为波长转换部件105的厚度，优选设为0.5～1.0mm。作为波长转换部件105中包含的荧光体，可以混合例如红色荧光体与绿色荧光体。由此，得到演色性高的白色光。波长转换部件105可以通过在光学部件104的表面进行涂覆而形成。
进而，布线基板102的大小为长度尺寸200mm×宽度尺寸20mm。作为布线基板基材102的材料可以使用例如玻璃环氧树脂或陶瓷。另外，在图29(a)中光学部件104以及波长转换部件105未图示。
接着，对上述发光装置101的发光方法进行说明。如图30以及图31所示，从多个发光元件103射出的蓝色光的一部分透过光学部件104而向波长转换部件105照射。向波长转换部件105照射的蓝色光的一部分照射到波长转换部件105中包含的荧光体。照射到荧光体的蓝色光被荧光体转换为黄色光，黄色光从荧光体射出。结果，未照射到荧光体的蓝色光与黄色光合成而作为白色光从波长转换部件105的表面射出。
在从发光元件103射出的蓝色光中有在光导出面被全反射的蓝色光。被全反射的蓝色光的一部分被照射到漫射部109。照射到漫射部109的蓝色光透过光学部件104，向位于漫射部109的上方的波长转换部件105照射，并从波长转换部件105的表面射出。该情况下，不只从发光元件103向波长转换部件105照射光，从相邻的发光元件103间也向波长转换部件105照射光，利用位于发光元件103的上方的波长转换部件105与位于漫射部109的上方的波长转换部件105，而容易使得照射到荧光体的光的比例大致相等。另外，若向波长转换部件105引导蓝色光，则与上述相同，蓝色光与黄色光合成而作为白色光从波长转换部件105的表面射出。图30所示的箭头表示从发光元件103射出的光路。
波长转换部件105形成为以发光元件103为中心的剖面半圆状。并且，以波长转换部件105的外周曲面形成的外表面相对于各发光元件103的发光面足够大。另外，在图31中，发光元件103描绘为比其他更大。因此，向波长转换部件105的蓝色光的入射点A、B、C的入射角区域变小，相互等同地会聚。结果，在波长转换部件105的表面的反射降低，可有效地输出光。并且，由于波长转换部件108内的光路长度均等，因此，容易使波长转换部件108内的蓝色光通过荧光体转换为黄色光的比例大致均等。结果，能够降低在波长转换部件105的表面的亮度斑以及色斑。
如此，根据本实施方式的发光装置101，从多个发光元件103射出的光通过在相邻发光元件103间形成的漫射部109而漫射，透过光学部件104而照射到含有荧光体的波长转换部件105。这样，不只从发光元件103向波长转换部件105照射光，也从相邻的发光元件103间向波长转换部件105照射光，在位于发光元件103的上方的波长转换部件105与位于漫射部109的上方的波长转换部件105中，容易使照射到荧光体的光的比例大致相等。结果，容易使光大致均匀地透过波长转换部件105整体，因此，能够降低在波长转换部件105的表面的亮度斑以及色斑。
(第8实施方式)
接着，参照图32对第一变形例的发光装置101进行说明。在该变形例中，漫射部109通过例如将漫射材料混合到相邻的发光元件103间的光学部件104内而构成。并且，光学部件104隔着空气层110被波长转换部件105所覆盖。在该变形例中，在得到与上述实施方式相同的效果的同时，在光学部件104的光导出面的蓝色光的全反射增加，由于在光学部件104内向长度方向引导的蓝色光增加，因此通过各漫射部109漫射的蓝色光增加。由此，容易将蓝色光更均匀地引导到波长转换部件105整体。结果，能够降低在波长转换部件105的表面的亮度斑以及色斑。
(第9实施方式)
接着，参照图33对第二变形例的发光装置101进行说明。在该变形例中，漫射部109通过将位于相邻的发光元件103间的上方的光学部件104的光导出面形成为凹凸形状而构成。并且，光学部件104隔着空气层110而被波长转换部件105所覆盖。在该变形例中也得到与上述相同的效果。
(第10实施方式)
接着，参照图34对第三变形例的发光装置101进行说明。在该变形例中，漫射部109通过将例如漫射粒子配置于光导出面上且位于相邻的发光元件103间的上方的空气层110内而构成。在该变形例中也能够增加从空气层110垂直地向波长转换部件105引导的光，可得到与上述相同的效果。
(第11实施方式)
接着，参照图35对第四变形例的发光装置101进行说明。在该变形例中，漫射部109通过将例如漫射粒子形成于位于相邻的发光元件103间的上方的波长转换部件105内而构成。在该变形例中，能够增加引导到波长转换部件105的光的垂直方向的成分，可得到与上述相同的效果。
(第12实施方式)
接着，参照图36对第五变形例的发光装置101进行说明。在该变形例中，漫射部109通过将例如相邻的发光元件103间的白色抗蚀剂108形成为凹凸形状而构成。该漫射部109的漫射程度为越靠近相邻的发光元件103的中间位置越变强，越靠近发光元件103越变弱。一般来说，在透过光学部件104的蓝色光之中，最弱的蓝色光倾斜地照射在相邻的发光元件103的中间位置。在该变形例中，照射到漫射部109的光以越靠近中间位置则越垂直地强烈照射波长转换部件105的方式漫射，可得到与上述相同的效果。另外，漫射部109可通过将相邻的发光元件103间的光学部件104形成为凹凸形状而构成。
(第13实施方式)
接着，参照图37对第六变形例的发光装置101进行说明。在该变形例中，漫射部109通过将例如由白色抗蚀剂108构成的多个凸部连续地形成在布线基板102上的相邻的发光元件103间而构成。多个凸部的垂直剖面的形状为三角形，该三角形的形状根据各凸部所形成的位置不同而不同。三角形的靠近发光元件103侧的倾斜角度小，而三角形的远离发光元件103侧的倾斜角度大。在图38(a)～(c)中，示出了与发光元件103邻接而形成的第一凸部、在相邻的发光元件103间的中央形成的第二凸部、以及在第一凸部与第二凸部之间形成的第三凸部。
如图38(a)所示，将第一凸部的一侧的倾斜面的角度设为θ1a，将另一侧的倾斜面的角度设为θ1b。如图38(b)所示，将第二凸部的一侧的倾斜面的角度设为θ2a，将另一侧的倾斜面的角度设为θ2b。如图38(c)所示，将第三凸部的一侧的倾斜面的角度设为θ3a，将另一侧的倾斜面的角度设为θ3b。漫射部109形成为，使上述的各个的倾斜面的角度的大小关系为θ1a＜θ3a＜θ2a＝θ2b＜θ3b＜θ1b。在该变形例中，能够使照射相邻的发光元件103间的大致中央的光导出面的光增加，可得到与上述相同的效果。
(第14实施方式)
接着，参照图39(a)～(c)对第七变形例的发光装置101进行说明。如图39(a)、(b)所示，在该变形例中，多个(本例中为9个)发光元件103在矩形的布线基板102上配置为平面状(3行3列)。并且，漫射部109与上述第五变形例相同，通过将相邻的发光元件103间的白色抗蚀剂108形成为凹凸形状而构成。另外，如图39(c)所示，漫射部109与上述第六变形例相同，可通过将由白色抗蚀剂108构成的多个凸部连续地形成在布线基板102上的相邻的发光元件103间而构成。多个发光元件103除了平面状之外，还可以配置为直线状或在直管的表面等配置为立体面状。在该变形例中也可得到与上述相同的效果。另外，也可以将光学部件104或波长转换部件105形成为凹凸形状，以代替将白色抗蚀剂108形成为凹凸形状。
本发明并不限于上述实施方式的结构，在不改变发明的主旨的范围内可进行多种变更。例如，虽然在上述中使用了发光二极管(LED)作为发光元件103，但不限定于此，也可以使用有机场致发光元件(有机EL元件)等。并且，漫射部109只要是能够使光漫射的结构，则不限定于上述那样的将白色抗蚀剂108等的基材形成为凹凸形状的结构，漫射部109还可以通过在布线基板102上涂覆光漫射薄膜而构成。并且，虽然在上述中示出了在布线图案107上形成白色抗蚀剂108的结构，但并不限定于此，可使用能反射光的各种抗蚀剂。

Claims (15)

1.一种发光装置，具备：
多个固体发光元件，安装在纵长的布线基板上；
光学部件，以覆盖上述多个固体发光元件的光射出面的方式共通设置，该光学部件的剖面形状为半圆或半椭圆形状且在纵长方向为管状；以及
波长转换部件，覆盖在上述光学部件的光导出面上，被从上述固体发光元件导出的光激励而射出波长转换后的光。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中
上述布线基板的表面的至少包含上述光学部件的下表面的区域具有高反射率。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的发光装置，其中，
在上述光学部件与上述波长转换部件之间具有空气层。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的发光装置，其中，
在上述光学部件与载置了上述多个固体发光元件的上述布线基板之间还具备框体，该框体具有收纳上述多个固体发光元件而成的凹部，在将上述多个固体发光元件收纳到上述凹部的状态下，上述光学部件的一部分埋设于上述凹部。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的发光装置，其中，
上述布线基板与上述波长转换部件的相同侧的端边的至少一方大体一致。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的发光装置，其中，
上述光学部件由多个光学零件构成，作为整体形成为大致纵长状。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的发光装置，其中，
上述波长转换部件由多个波长转换零件构成，作为整体形成为大致纵长状。
8.一种发光装置，其特征在于，具备：
多个固体发光元件；
第一透光性树脂层，覆盖上述多个固体发光元件；
光转换部，直接或者经由第二透光性树脂层或空气层覆盖上述第一透光性树脂层的光导出面，含有将上述多个固体发光元件的射出光的波长进行转换的荧光体；
漫射部，形成于上述多个固体发光元件间，将从该多个固体发光元件射出的光漫射。
9.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
上述漫射部形成于上述第一透光性树脂层内。
10.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
上述漫射部形成于上述第一透光性树脂层的光导出面上。
11.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
上述漫射部形成于上述第一透光性树脂层与上述光转换部之间。
12.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
上述漫射部形成于上述光转换部内。
13.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
上述漫射部形成为：越靠近相互邻接的固体发光元件的中间位置则漫射程度越强，越靠近该固体发光元件则漫射程度越弱。
14.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
上述漫射部形成于安装有上述多个固体发光元件的基板上，沿着该基板的一边的该漫射部的垂直剖面形状为三角形，该三角形的靠近固体发光元件侧的倾斜角度小，该三角形的远离该固体发光元件侧的倾斜角度大。
15.根据权利要求8～12中任一项所述的发光装置，其特征在于，
上述多个固体发光元件配置为直线状、平面状、或立体面状。
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