光源装置及发光装置的制作方法

文档序号:16204870发布日期:2018-12-08 06:58阅读:226来源:国知局
光源装置及发光装置的制作方法

本发明涉及一种光源装置,进而涉及一种包含光源装置的发光装置。尤其,本发明涉及一种具备能够清楚地显示被照射物的颜色的发光元件(例如led(lightemittingdiode(发光二极管))的光源装置。

背景技术

发光元件及荧光体的光源装置作为期待低耗电、小型化、高亮度、进而宽范围的色再现性的下一代光源装置而受到关注,且正得到积极地研究和开发。从发光元件放射的一次光通常从近紫外区域到蓝色区域具有峰值发光波长,例如在380nm以上且未达490nm的波长区域具有峰值波长。还提出了具备适合于光源装置的用途的各种荧光体的光源装置。

近年来正寻求一种在宽波长区域中有具有充分的发光强度的发光光谱成分的光源。具体来说,是照明装置用途、光学系统的校准用途、传感器用途等。

例如,已研究和开发了用作照明装置的光源的光源装置。已研究了用于提高这种光源装置的输出性能的各种手段。为了提高光源装置的输出性能,一般来说,使用可见度高且在蓝色的补色区域(黄色区域、绿色区域或红色区域)具有主发光峰值的荧光体。而且,可用作普通照明器具的光源的光源装置也被要求提高输出性能并且具有高显色性(“具有高显色性”基本上是指平均显色指数ra为80以上)。

此处,显色指数是将作为显色性的测量对象的光源照亮显色评价用的比色图时所产生的色差作为指数而表示。显色指数越高,所述色差越小。也就是说,显色指数越高,作为测量对象的光源发出的光能够更准确地显示被照射物的颜色。显色指数中有r1~r15,由此,显色评价用的比色图有15种。平均显色指数ra一般被用作表示显色性的指数,是显色指数r1~r15中的显色指数r1~r8的平均值。而且,为了提高该显色性,理想的是在可见光区域具有宽幅且充分的发光强度。

而且,除了照明装置之外,还寻求用于规定工程系统的标准光学系统的光源装置。测光系统必须对各个系统所具有的每个波长的响应灵敏度的不均进行校准,以前使用标准灯泡来进行校准。此处,标准灯泡是保证其发光光谱位于某基准内的白炽灯泡。即,标准灯泡是显示某规定的发光光谱下的发光的灯泡。然而,由于是灯泡,所以其发光是由2700~3000k左右的黑体辐射来进行,作为发光光谱的形状,发光强度随着波长变短而降低。因此,例如,可以说比500nm短的波长的区域中的校准偏差的影响要大于600nm的区域。

另一方面,近年来,不仅使用长期以来存在的灯泡、荧光管、hid(highintensitydischarge:高强度气体放电灯),还使用以激光或led为首的多种光源,发光光谱的形状也为多种多样。尤其使用了半导体激光或led等半导体固体光源的光源装置进行窄半值宽且高强度峰值的发光。其中,在使用了led的照明用途光源中,与标准灯泡的光谱相比,通常包括许多未达490nm的蓝色成分。也就是说,为了提高用于测量具有多种发光光谱的光源的测光系统的校准精度,理想的是使用在宽波长区域具有宽幅且充分的发光强度的光源。

而且,近年来,已开发了各种光学感测技术,且要求这些感测用途的光源装置。例如,在以前使用的示例中,可以使用如830nm等红外部光进行距离测量。除此以外可知,通过在血液中的血红蛋白容易吸收的两个窄带化的波长(390~445nm及530~550nm)处观察胃肠内部,能够更清楚地观察到粘膜表层的毛细血管或粘膜微细图案。

人类通过大脑适应周边光环境的颜色适应来调整所感到的色彩,但通过如所述那样识别每个波长的微细的反射特性的差异,能够检测到迄今为止人眼所无法看到/难以看到的东西。这样,尤其迄今为止依赖于人眼的可见光区域的感测的可能性扩大,为了实现这一点,除了灵敏度高的检测装置与信号处理软件之外,还期望具有在可见光区域中宽波长范围内具有足以感测的发光强度的发光光谱的光源装置。

顺便提及,通过使感测更小型、更轻量,能够达成设备小型化或搭载于其他设备等,其应用目的变大。考虑到这一点,使用led及荧光体而不是灯泡或荧光管的光源装置是有利的。

作为在迄今为止人眼的灵敏度低的波长区域即远红色区域中具有发光成分的光源装置,主要用于植物栽培。其原因在于,用400~500nm及600~800nm的波长区域的光促进光合作用。在国际公开第2010/053341号(专利文献1)中报告了使用发光元件及作为远红色荧光体的cr活化gd3ga5o12(ggg)荧光体的光源装置。

而且,照明用途中,为了提高显色性,已报告了在可见光区域中更宽范围的波长区域中具有发光成分的光源装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2010/053341号

专利文献2:日本专利特开2015-79924号公报



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

专利文献1的光源装置是将在400nm以上且未达500nm的波长区域具有输出光的峰值波长的发光元件、作为远红色荧光体的ggg荧光体及视需要将红色荧光体组合而成,在比700nm长的波长的波长区域中也具有充分的发光成分。然而,专利文献1的光源装置中,目标在于植物栽培、尤其促进光合作用,在490nm以上且未达580nm的绿色区域中并不具有充分的发光成分。

而且,日本专利特开2015-79924号公报(专利文献2)中记载了:通过将由蓝色系发光元件及三价ce活化y3al5o12荧光体(yag荧光体)构成的第一光源装置(第一封装体),与由近紫外系半导体发光元件、蓝色荧光体及红色荧光体构成的第二光源装置(第二封装体)组合,能够实现具有高显色性的发光装置。然而,专利文献2的发光装置中,作为可见度低的区域的远红色区域中的发光成分不充分。

本发明鉴于所述课题而完成,其目的在于提供一种在作为可见光区域的400nm以上750nm以下的整个波长范围内具有充分的发光强度的光源装置。

解决问题的手段

本发明的光源装置搭载一个以上的至少一种发光元件且包括由所述发光元件的输出光所激发的荧光体。为了达成本发明的目的,即在整个可见光区域获得反射光谱信息,与组合着发光元件与荧光体而成的现有的光源装置不同,必须在700nm以上的波长中具有充分的发光成分。因此,必须搭载在680nm以上且未达780nm的波长范围内具有峰值波长的荧光体。

本发明的光源装置的特征在于还包括至少一种荧光体,其由发光元件的输出光所激发且将与所述远红色荧光体不同的波长区域作为峰值来发光,该光源装置发出的光的光谱具有下述特性a。

特性a:400nm以上750nm以下的波长区域中的最低发光强度相对于最高发光强度的比例为20%以上。

本发明的光源装置中,所述远红色荧光体优选是由(ln1-xcrx)3m5o12表示的荧光体(ln是选自y、la、gd、lu中的至少一种元素,m是选自al、ga、in中的至少一种元素,x是满足0.005≦x≦0.2的数)。

本发明的光源装置优选在使搭载荧光体前的已搭载的所有发光元件发光的情况下,在380nm以上且未达490nm的波长区域具有至少一个以上的输出光的峰值波长。本发明的光源装置优选在使搭载荧光体前的已搭载的所有发光元件发光的情况下,在380nm以上且未达420nm的第一波长区域具有输出光的峰值波长。而且,本发明的光源装置在使搭载荧光体前的已搭载的所有发光元件发光的情况下,除380nm以上且未达420nm的第一波长区域之外,还可在420nm以上且未达490nm的第二波长区域具有输出光的峰值波长。

而且,本发明的光源装置在使搭载荧光体前的已搭载的所有发光元件发光的情况下,可在380nm以上且未达420nm的第一波长区域中,在380nm以上且未达400nm及400nm以上且未达420nm这两个波长区域分别具有一个以上的输出光的峰值波长。

而且,本发明的光源装置可在使搭载荧光体前的已搭载的所有发光元件发光的情况下,在420nm以上且未达490nm的第二波长区域中,在420nm以上且未达460nm及460nm以上且未达490nm这两个波长区域分别具有一个以上的输出光的峰值波长。

然而,在各个波长区域中的发光峰值波长的差异小的情况下,即便使搭载荧光体前的已搭载的所有发光元件发光,也存在各个波长区域中无法观测到已明确分离的发光峰值的可能性。因此,可以说各波长区域中不仅发光波长峰值,积分强度也是重要指标。

而且,为了达成本申请的目的,即在所有可见光区域中获得反射光谱信息,理想的是使用在380nm以上且未达420nm的第一波长区域具有发光峰值的发光元件,而且,更理想的是使用在400nm以上且未达420nm的第一波长区域具有发光峰值的发光元件。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

或者,虽然也能够使用在未达380nm的更短的波长中具有发光峰值的发光元件,但由于是以可见光区域中的发光光谱为目标,所以从能量方面来看是不利的。此外,短波长的光,也就是高能量的光很可能会促进周边部件的劣化,从这一点也可以说使用在更短的波长中具有发光峰值的发光元件是不利的。

此外,在第二波长区域具有输出光的峰值波长的一种以上的发光元件优选包含在460nm以上且未达490nm的波长区域具有输出光的峰值的发光元件,也可包含在460nm以上且未达490nm的波长区域具有输出光的峰值的发光元件、及在比420nm长且未达460nm的波长区域具有输出光的峰值的发光元件。

在搭载一种且多个发光元件的情况下,至少一个发光元件优选由包含至少一种荧光体的树脂层密封,剩余的发光元件中的至少一个发光元件也可由不包含荧光体的树脂层密封。

在发光元件为两种以上情况下,至少一种发光元件优选由包含至少一种荧光体的树脂层密封,剩余的发光元件中的至少一种发光元件可由不包含荧光体的树脂层密封,针对第二发光元件(后述)的信号的输入系统与针对与第二发光元件为不同种类的发光元件的信号的输入系统可互不相同。

作为达成所述发光特性的方法,可使用在多个波长区域分别具有发光峰值的一种发光元件,也可将在单一波长区域具有一个发光峰值的发光元件组合多种,还可将在多个波长区域分别具有发光峰值的发光元件与在单一波长区域具有一个发光峰值的发光元件加以组合。

在将在单一波长区域具有一个发光峰值的发光元件组合多种的情况下,通过发光元件的组合的调整能够更精确地控制光源装置的发光光谱,容易获得接近目标的发光光谱。

另一方面,在使用在多个波长区域分别具有发光峰值的一种发光元件的情况下,能够由一种发光元件构成光源装置,因而具有进一步简化光源装置的制造工序的优点。

在由多个发光元件构成的光源装置中,光源装置中存在多个发光点。在使用多个不同波长的发光元件的情况下,从各个发光点发出不同强度或颜色的光的可能性增高,因各个发光点中的发光色或发光强度的差异或者发光点间隔之差(芯片对基板的固定位置的不均)等而容易出现照射面中的色不均。该影响根据反射器或透镜等发光装置的光学系统而不同,尤其照射角度越窄的发光装置,其影响显著的可能性越高。另一方面,在使用了在多个波长区域分别具有发光峰值的一种发光元件的光源装置的情况下,所有发光点显示相同的发光特性,因而比起同时搭载了不同波长的发光元件的光源装置的情况,发光装置的光学设计更容易,且,更容易抑制照射面中的亮度不均或色不均。也就是说,从光源装置中的各发光元件以均匀的光量、光色发光能够形成照射面中亮度不均或色不均少的高品质的光。

如以上那样,通过使用在多个波长区域分别具有发光峰值的一种发光元件来构成光源装置,能够获得如下效果,即,简化制造工序,因光源装置中的所有发光元件具有相同特性而获得不会产生亮度不均或色不均这样的优异的光学特性。

通常,发光元件在单一波长区域中发光,但也存在能够利用单一发光元件在多个波长区域中发光的发光元件。例如,ingan系发光二极管能够利用单一发光元件在多个波长区域中发光。ingan系发光二极管通常在其结构中有多个发光层,通过在各个发光层中调整in的浓度等,能够设计来自各个发光层的发光波长。而且,多个发光层因垂直地叠层于发光元件的发光面,所以发光元件的发光面内能够获得光谱中无差异的均匀的光。这样,能够制造在多个波长区域分别具有发光峰值的发光元件,通过利用该发光元件,能够实现制造工序更简单的光源装置或亮度不均或色不均小的光源装置。

本发明的光源装置例如包含发光元件及共两种以上的荧光体,所述发光元件的输出光的峰值波长是380nm以上且未达420nm的波长区域,所述荧光体由该发光元件的输出光所激发而发光,或者由利用发光元件的输出光激发发光的荧光体产生的二次光所激发而发光。这些荧光体中的一种以上是将680nm以上且未达780nm的波长区域作为峰值来发光的一种以上的远红色荧光体。

或者,本发明的光源装置例如包含一种发光元件及共两种以上的荧光体,所述一种发光元件同时具有输出光的峰值波长互不相同的两种以上的发光峰值,所述荧光体由该发光元件的输出光所激发而发光,或者由利用发光元件的输出光激发发光的荧光体产生的二次光所激发而发光。这些荧光体中的一种以上是在680nm以上且未达780nm的波长范围具有峰值波长的一种以上的远红色荧光体。而且,发光元件在380nm以上且未达420nm的第一波长区域与420nm以上且未达490nm的第二波长区域这两者同时具有输出光的峰值波长。

或者,本发明的光源装置例如包含两种以上的发光元件及共三种以上的荧光体,所述两种以上的发光元件的输出光的峰值波长互不相同,所述荧光体由该发光元件的输出光所激发而发光,或者由利用发光元件的输出光激发发光的荧光体产生的二次光所激发而发光。这些荧光体中的一种以上是在680nm以上且未达780nm的波长范围内具有峰值波长的一种以上的远红色荧光体。两种以上的发光元件包含:在380nm以上且未达420nm的第一波长区域具有输出光的峰值波长的一种以上的发光元件,及在420nm以上且未达490nm的第二波长区域具有输出光的峰值波长的一种以上的发光元件。

虽然发光元件的输出光的配向特性与荧光体的输出光的配向特性通常是不同的,但无论在直接使用光源装置的情况下还是在附光学零件的情况下,作为发光装置的特性,理想的是无论角度如何均获得相同的发光光谱。尤其对于在靠近光源装置的距离需要光这样的用途,例如感测装置的光源用途,可以说光源装置的配向特性是更重要的特性。

因此,可以说优选使具有光散射效果的扩散剂包含在含荧光体的密封树脂层中,以使得无论光源的角度如何所获得的发光光谱均相同。扩散剂的浓度越高则配向特性越得以改善,但另一方面,由于光提取效率的降低及树脂粘性的增加,存在操作性能劣化这样的缺点。因此,含荧光体的密封树脂中的扩散剂的质量分率优选为0.2%以上且未达20.0%,更优选为0.3%以上且未达5.0%。作为扩散剂,有无机系二氧化硅、氧化铝、硅酸铝、碳酸钙、硅酸钙等或者有机系聚丙烯酸酯、硅酮树脂等。

作为用于搭载芯片的基板/框架的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(polycyclohexylenedimethyleneterephthalate:聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的基板/框架的原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

框架中,为了进行框架电极与芯片的电气接合而形成电极图案。此外,由于还要求提高作为光源装置的发光效率,所以电极图案大多由可见光的反射率高的银(镀银)形成。虽然银具有与金相比价格低且可见光的反射率高的特性,但另一方面,很可能因光或热而氧化、黑色化。因此,当比起光源装置的发光效率而优先考虑可靠性时,可使用金形成电极图案。

而且,必须进行用于将芯片粘着到框架或基板的芯片焊接。在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

而且,本发明提供一种光源装置,搭载一个以上的至少一种发光元件,且包括:一种以上的远红色荧光体,由所述发光元件的输出光所激发且将680nm以上且未达780nm的波长区域作为峰值来发光;至少一种绿色荧光体;以及至少一种红色荧光体;发出的光的光谱具有下述特性a。

特性a:400nm以上750nm以下的波长区域中的最低发光强度相对于最高发光强度的比例为20%以上。

该情况下,发光元件至少在380nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,且所述光源装置包含由所述发光元件的输出光所激发的至少一种蓝色荧光体。作为蓝色荧光体,优选包含后述的二价铕活化的卤代磷氧化物、(mxviii)5-x31eux31(po4)3(mxix)(mxviii表示ca、sr及ba中的至少一个。mxix表示f、cl及br中的至少一个。0.1≦x31≦1.5)。而且,除二价铕活化的卤代磷氧化物之外,优选还包含由二价铕活化的铝氧化物表示的荧光体(将二价的铕活化而成的卤代磷氧化物荧光体)、(mxx)1-a32eua32mgal10o17(mxx表示sr及ba中的至少一个。0.005≦a32≦0.2)的蓝色荧光体。尤其在发光元件仅在至少380nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值的情况下,蓝色荧光体的选择变得重要。

而且,也能够将在不同的发光波长具有峰值的多个发光元件组合(至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值的发光元件及在420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值的发光元件),或能够使用从一个发光元件以不同的发光峰值发光的发光元件(至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域及420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值的发光元件)。

本发明也提供包含本发明的光源装置的发光装置或感测装置。本发明的发光装置中包含传感器用光源装置、照明装置、背光源装置等。本发明的感测装置中包含分光装置、距离计测装置等。

照明用途中,尽可能地获得接近标准光源的发光光谱会导致高显色性,因此,如在特性a中已经描述那样,理想的是在可见光区域的所有波长成分中具有固定以上的发光强度。而且,感测用途中,考虑到每种波长下检测能力不同的可能性或外部光的噪声对感测灵敏度的影响的可能性,如在特性a中已经描述那样,理想的是在可见光区域的指定的所有波长成分中具有固定以上的发光强度。

发明效果

根据本发明,能够输出在可见光区域的所有波长中具有充分的强度的发光光谱,能够提供适合于感测的光源装置或适合于高显色性的照明的光源装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的光源装置11的剖视图。

图2是本发明的实施方式2的光源装置12的剖视图。

图3是本发明的实施方式3的光源装置13的剖视图。

图4是本发明的实施方式4的光源装置14的剖视图。

图5是本发明的实施方式5的光源装置15的剖视图。

图6是本发明的实施方式6的光源装置16的剖视图。

图7(a)是本发明的实施方式7的光源装置17的剖视图,图7(b)是本发明的实施方式7的变形例的光源装置17’的剖视图。

图8(a)是本发明的实施方式8的光源装置18的俯视图,图8(b)是图8(a)所示的光源装置18的切断面线viiib-viiib处的剖视图。

图9(a)是本发明的实施方式9的光源装置19的剖视图,图9(b)是本发明的实施方式9的变形例的光源装置19’的剖视图。

图10(a)是本发明的实施方式10的光源装置20的俯视图,图10(b)是图10(a)所示的光源装置20的切断面线xb-xb处的剖视图,图10(c)是本发明的实施方式10的变形例的光源装置20’的剖视图。

图11是用于说明本发明的实施方式1~3的光源装置发出的光的光学特性的曲线图。

具体实施方式

以下,使用附图来对本发明进行说明。另外,本发明的附图中,相同的参考符号表示相同的部分或相应的部分。而且,为了附图的明了化及简化,已适当地变更了如长度、宽度、厚度、深度等的尺寸关系,并且不代表实际的尺寸关系。

《实施方式1》

图1是本发明的实施方式1的光源装置11的剖视图。本发明的实施方式1中,光源装置11至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值的第一发光元件101。而且,第一发光元件101理想的是在400nm以上且未达420nm的第一波长区域具有发光峰值。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为当前目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

第一发光元件101例如输出光的峰值波长为405nm。第一发光元件101是发光元件,优选是发光二极管。而且,由此,第一发光元件101的输出光的至少一部分构成来自光源装置11的光(例如白色光)的一部分(例如紫色成分)。

本实施方式的光源装置11如图1所示,在框架311上搭载一个第一发光元件101。在第一发光元件101的周围,以覆盖该第一发光元件101的方式,设置着在树脂361中使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。

所述框架311例如由白色树脂的基材构成。由此,能够提供可见光反射特性优异、也就是光提取效率高的框架311。

作为用于搭载芯片的框架的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的框架原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

框架中,为了进行框架电极与芯片的电气接合而形成电极图案。此外,由于还要求提高作为光源装置的发光效率,所以电极图案大多由可见光的反射率高的银(镀银)形成。虽然银具有与金相比价格低且可见光的反射率高的特性,但另一方面,很可能因光或热而氧化、黑色化。因此,当比起光源装置的发光效率而优先考虑可靠性时,可使用金形成电极图案。

而且,必须进行用于将芯片粘着到框架的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

在所述框架311设置着电极321、322。因此,搭载于框架311的第一发光元件101为了供给电力,通过未图示的贯通电极连接于所述电极321、322。然而,不必限于贯通电极,例如,也可在框架311的侧面形成电极321、322。

第一发光元件101与贯通电极电连接。如果第一发光元件101是面朝上(faceup)型,也就是在芯片上表面具有阳极与阴极的类型,则利用金线连接。或者,如果第一发光元件101是倒装(flip)型,也就是在下表面具有阳极与阴极的类型,则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块连接。或者,如果第一发光元件101是上下电极型,则芯片上表面的电极利用金线电连接,芯片下表面的电极利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块电连接。也就是说,根据芯片的类型的不同,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

本实施方式的光源装置11中,如所述那样,以覆盖第一发光元件101的方式设置着使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。该含荧光体的树脂层371中的供所述远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀的树脂361由透明的硅酮树脂构成。

在框架311的一面(以下记作“框架311的上表面”),设置着第一发光元件101及含荧光体的树脂层371。含荧光体的树脂层371将第一发光元件101密封,设置于框架311的上表面中的由框架壁面包围的区域。

而且,框架311的壁面的内周面可与框架311的上表面垂直。然而,优选以随着从框架311的上表面朝向含荧光体的树脂层371的上表面而开口径增大的方式,框架壁面的内周面相对于框架311的上表面倾斜。由此,能够效率佳地提取光。

而且,也可不设置框架壁面。例如,如果使用触变性高的树脂作为树脂361,则即便不设置框架壁面也能够防止树脂361向框架311的上表面的周缘流动。而且,也可使用具有俯视长方形的形状的基板(例如由陶瓷构成的平面的基板)作为框架311,构成表面安装型光源部。

(含荧光体的树脂层)

含荧光体的树脂层371包含树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层371优选在将树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于由框架311的壁面包围的区域后,通过使树脂361硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层371优选以嵌埋配置在由框架311的壁面包围的区域的第一发光元件101的方式设置。即,本实施方式中,第一发光元件101由含荧光体的树脂层371统一密封。本说明书中,“统一密封”是指利用相同的树脂进行密封。

含荧光体的树脂层371的形成中所使用的树脂361优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第一发光元件101的输出光、远红色荧光体611发出的远红光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光及蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂361只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

进而,当考虑耐热性时,树脂361更优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆(sialon),蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤化硅酸盐。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层371包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层371只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置11作为具有目标光谱的光源发挥功能。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第一发光元件101的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,例如,优选是下述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(1)由(ln1-x)3m5o12表示的荧光体(ln是选自y、la、gd、lu中的至少一种元素,m是选自al、ga、in中的至少一种元素,x是满足0.005≦x≦0.2的数)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第一发光元件101的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是下述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用下述(11)~(15)中的任一个,也可并用下述(11)~(15)中的两个以上。

(11)由(mi)1-x11eux11(mii)sin3(mi表示mg、ca、sr及ba中的至少一个。mii表示ai、ga、in、sc、y、la、gd及lu中的至少一个。0.005≦x11≦0.2)表示的荧光体(使二价的铕活化而成的氮化物荧光体),

(12)由(miii)2-x12eux12si5n8(miii表示mg、ca、sr及ba中的至少一个。0.005≦x12≦0.2)表示的荧光体(使二价的铕活化而成的氮化物荧光体),

(13)由euf(miv)gsihaliojnk(miv表示li、na、k、rb、cs、mg、ca、sr、ba、sc、y、la及gd中的至少一个。0.001≦f≦0.2,0.15≦f+g≦1.5,h+i=12,j+k=12)表示的α型塞隆(使二价的铕活化而成的氮氧化物荧光体),

(14)由(mv)2((mvi)1-x14mnx14)f6(mv表示li、na、k、rb及cs中的至少一个。mvi表示ge、si、sn、ti及zr中的至少一个。0.005≦x14≦0.3)表示的荧光体(使四价的锰活化而成的氟化金属盐荧光体),

(15)由(mvii)2-x15eux15o3-y15sy15(mvii表示y、la及gd中的至少一个。0.005≦x15≦0.4,0.0≦y15≦2.0)表示的荧光体(使三价的铕活化而成的硫氧化物荧光体)。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第一发光元件101的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是下述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用下述(21)~(28)中的任一个,也可并用下述(21)~(28)中的两个以上。

(21)由通式eua1sib1alc1od1ne1(0.001≦a1≦0.2,b1及c1满足b1+c1=12,d1及e1满足d1+e1=16)表示的β型塞隆(使二价的铕活化而成的氮氧化物荧光体),

(22)由(mviii)3-x22cex22(mix)5o12(mviii表示lu、y、la及gd中的至少一个。mix表示al及ga中的至少一个。0.005≦x22≦0.3)表示的具有石榴石型结晶结构的荧光体(使三价的铈活化而成的氧化物荧光体),

(23)由(mx)2-x23eux23sio4(mx表示mg、ca、sr及ba中的至少一个。0.005≦x23≦0.4)表示的荧光体(使二价的铕活化而成的硅酸盐荧光体),

(24)由(mxi)3-x24cex24(mxii)2si3o12(mxi表示mg、ca、sr及ba中的至少一个。mxii表示li、na、k、cs、rb、mg、ca、ba、al、ga、in、sc、y、la、gd及lu中的至少一个。0.005≦x24≦0.3)表示的荧光体(使三价的铈活化而成的硅酸盐荧光体),

(25)由(mxiii)3-x25cex25si6n11(mxiii表示lu、y、la及gd中的至少一个。0.005≦x25≦0.2)表示的荧光体(使三价的铈活化而成的氮化物荧光体),

(26)由(mxiv)1-a26eua26mg1-x26al10-y26mnx26+y26o17(mxiv表示sr及ba中的至少一个。0.005≦a26≦0.2,0.005≦x26+y26≦0.2)表示的荧光体(使二价的铕与二价的锰活化而成的铝酸盐荧光体),

(27)由(mxv)3-a27eua27si6o12n2(mxv表示sr及ba中的至少一个。0.005≦a27≦0.2)表示的荧光体(使二价的铕与二价的锰活化而成的硅酸盐荧光体),

(28)由(mxvi)1-a28eua28mxvii2o4(mxvi表示ca、sr及ba中的至少一个。mxvii表示al及ga中的至少一个。0.005≦a28≦0.2)表示的荧光体(使二价的铕活化而成的铝酸盐荧光体)。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第一发光元件101所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是下述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是下述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是下述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用下述(31)~(33)中的任一个,也可并用下述(31)~(33)中的两个以上。

(31)由(mxviii)5-x31eux31(po4)3(mxix)(mxviii表示ca、sr及ba中的至少一个。mxix表示f、cl及br中的至少一个。0.1≦x31≦1.5)表示的荧光体(使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物荧光体),

(32)由(mxx)1-a32eua32mgal10o17(mxx表示sr及ba中的至少一个。0.005≦a32≦0.2)表示的荧光体(使二价的铕活化而成的铝氧化物荧光体),

(33)由(mxxi)1-x33cex33si3n5(mxxi表示lu、y、la及gd中的至少一个。0.005≦x33≦0.2)表示的荧光体(使三价的铈活化而成的氮化物荧光体)。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置11具有所述光学特性,因此能够将光源装置11用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置11而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

《实施方式2》

图2是本发明的实施方式2的光源装置12的剖视图。本发明的实施方式2中,光源装置12至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值的第一发光元件101及在420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值的第二发光元件102。由此,即便在使用了不易由第一发光元件101的输出光所激发的荧光体的情况下,也能够利用第二发光元件102的输出光将荧光体的发光效率维持得较高。由此,能够提供与图1所示的光源装置11相比能够进一步提高发光效率的光源装置12。由此,能够实现多种发光光谱,能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置21中能够更容易地获得所期望的发光光谱。而且,第一发光元件101理想的是在400nm以上且未达420nm的第一波长区域具有发光峰值。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

而且,第一发光元件101例如输出光的峰值波长为405nm,第二发光元件102例如输出光的峰值波长为445nm。第一发光元件101及第二发光元件102是发光元件,优选是发光二极管。而且,由此,第一发光元件101及第二发光元件102的输出光的至少一部分构成来自光源装置12的光(例如白色光)的一部分(例如紫色成分)。

本实施方式的光源装置12具备框架311、第一发光元件101及第二发光元件102、以及含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)371。第一发光元件101与第二发光元件102的输出光的峰值波长互不相同。

本实施方式的光源装置12如图2所示,在框架311上搭载一个第一发光元件101及第二发光元件102。在第一发光元件101及第二发光元件102的周围,以覆盖第一发光元件101及第二发光元件102的方式,设置着在树脂361中使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。

所述框架311例如由白色树脂的基材构成。由此,能够提供可见光反射特性优异、也就是光提取效率高的框架311。

作为用于搭载芯片的框架的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的框架原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

框架中,为了进行框架电极与芯片的电气接合而形成电极图案。此外,由于还要求提高作为光源装置的发光效率,所以电极图案大多由可见光的反射率高的银(镀银)形成。虽然银具有与金相比价格低且可见光的反射率高的特性,但另一方面,很可能因光或热而氧化、黑色化。因此,当比起光源装置的发光效率而优先考虑可靠性时,可使用金形成电极图案。

而且,必须进行用于将芯片粘着到框架的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

在所述框架311设置着电极321、322。因此,搭载于框架311的第一发光元件101及第二发光元件102为了供给电力,通过未图示的贯通电极连接于所述电极321、322。然而,不必限于贯通电极,例如,也可在框架311的侧面形成电极321、322。

第一发光元件101及第二发光元件102与贯通电极电连接。如所述那样,根据芯片电极类型的不同,所选择的框架的结构及芯片与电极的连接方法也必然地要发生改变。

本实施方式的光源装置12中,如所述那样,以覆盖第一发光元件101及第二发光元件102的方式设置着使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。该含荧光体的树脂层371中的供所述远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀的树脂361由透明的硅酮树脂构成。

在框架311的上表面设置着第一发光元件101及第二发光元件102以及含荧光体的树脂层371。含荧光体的树脂层371将第一发光元件101及第二发光元件102密封,设置于框架311的上表面中的由框架壁面包围的区域。

而且,框架311的壁面的内周面可与框架311的上表面垂直。然而,优选以随着从框架311的上表面朝向含荧光体的树脂层371的上表面而开口径增大的方式,框架壁面的内周面相对于框架311的上表面倾斜。由此,能够效率佳地提取光。

而且,也可不设置框架壁面。例如,如果使用触变性高的树脂作为树脂361,则即便不设置框架壁面也能够防止树脂361向框架311的上表面的周缘流动。而且,也可使用具有俯视长方形的形状的基板(例如由陶瓷构成的平面的基板)作为框架311,构成表面安装型光源部。

(含荧光体的树脂层)

含荧光体的树脂层371包含树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层371优选在将树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于由框架311的壁面包围的区域后,通过使树脂361硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层371优选以嵌埋配置在由框架311的壁面包围的区域的第一发光元件101及第二发光元件102的方式设置。即,本实施方式中,第一发光元件101及第二发光元件102由含荧光体的树脂层371统一密封。

含荧光体的树脂层371的形成中所使用的树脂361优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第一发光元件101的输出光、第二发光元件102的输出光、远红色荧光体611发出的远红光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光及蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂361只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤化硅酸盐。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层371包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层371只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置12作为具有目标光谱的光源发挥功能。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第一发光元件101或第二发光元件102的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,例如,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第一发光元件101或者第二发光元件102的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第一发光元件101或者第二发光元件102的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第一发光元件101或者第二发光元件102所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置12具有所述光学特性,因而能够将光源装置12用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置12而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

《实施方式3》

图3是本发明的实施方式3的光源装置13的剖视图。本发明的实施方式3中,光源装置13至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值的第一发光元件101、在420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值的第二发光元件102、及在460nm以上且未达490nm的波长区域具有发光峰值的第三发光元件103。由此,即便在使用了不易由第一发光元件101及第二发光元件102的输出光激发的荧光体的情况下,也能够利用第三发光元件103的输出光将荧光体的发光效率维持得较高。或者即便不将第三发光元件103的输出光用于荧光体的激发,也能够有助于光源装置13的发光光谱。由此,能够提供与图2所示的光源装置12相比,能够进一步提高发光效率的光源装置13。由此,能够实现多种发光光谱,能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置13中能够更容易地获得所期望的发光光谱。而且,第一发光元件101理想的是在400nm以上且未达420nm的第一波长区域具有发光峰值。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

本实施方式的光源装置13具备框架311、第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103、以及含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)371。第一发光元件101、第二发光元件102、第三发光元件103的输出光的峰值波长互不相同。

本实施方式的光源装置13如图3所示,在框架311上搭载一个第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103。在第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103的周围,以覆盖第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103的方式,设置着在树脂361中使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。

所述框架311例如由白色树脂的基材构成。由此,能够提供可见光反射特性优异、也就是光提取效率高的框架311。

作为用于搭载芯片的框架的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的框架原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

框架中,为了进行框架电极与芯片的电气接合而形成电极图案。此外,由于还要求提高作为光源装置的发光效率,所以电极图案大多由可见光的反射率高的银(镀银)形成。虽然银具有与金相比价格低且可见光的反射率高的特性,但另一方面,很可能因光或热而氧化、黑色化。因此,当比起光源装置的发光效率而优先考虑可靠性时,可使用金形成电极图案。

而且,必须进行用于将芯片粘着到框架的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

在所述框架311设置着电极321、322。因此,搭载于框架311的第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103为了供给电力,通过未图示的贯通电极连接于所述电极321、322。然而,不必限于贯通电极,例如,可在框架311的侧面形成着电极321、322。

第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103与贯通电极电连接。如所述那样,根据芯片电极类型的不同,所选择的框架的结构及芯片与电极的连接方法也必然地要发生改变。

本实施方式的光源装置13中,如所述那样,以覆盖第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103的方式设置着使远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。该含荧光体的树脂层371中的供所述远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀的树脂361由透明的硅酮树脂构成。

在框架311的上表面设置着第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103以及含荧光体的树脂层371。含荧光体的树脂层371将第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103密封,设置于框架311的上表面中的由框架壁面包围的区域。

而且,框架311的壁面的内周面可与框架311的上表面垂直。然而,优选随着从框架311的上表面朝向含第一荧光体的树脂层371的上表面而开口径增大的方式,框架壁面的内周面相对于框架311的上表面倾斜。由此,能够效率佳地提取光。

而且,也可不设置框架壁面。例如,如果使用触变性高的树脂作为树脂361,则即便不设置框架壁面也能够防止树脂361向框架311的上表面的周缘流动。而且,也可使用具有俯视长方形的形状的基板(例如由陶瓷构成的平面的基板)作为框架311,构成表面安装型光源部。

(含荧光体的树脂层)

含荧光体的树脂层371包含树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层371优选在将树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于由框架311的壁面包围的区域后,通过使树脂361硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层371优选以嵌埋配置在由框架311的壁面包围的区域的第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103的方式设置。即,本实施方式中,第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103由含荧光体的树脂层371统一密封。

含荧光体的树脂层371的形成中所使用的树脂361优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第一发光元件101的输出光、第二发光元件102的输出光、第三发光元件103的输出光、远红色荧光体611发出的远红光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光、蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂361只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

而且,为了改善光源装置的发光光谱的配向特性,可在含荧光体的密封树脂层中包含扩散剂,这一点在其他实施例中均相同。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤化硅酸盐。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层371包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,及可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层371只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置13作为具有目标光谱的光源发挥功能。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第一发光元件101、第二发光元件102或第三发光元件103的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,例如,所述(1)优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第一发光元件101、第二发光元件102或第三发光元件103的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第一发光元件101、第二发光元件102或第三发光元件103的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第一发光元件101、第二发光元件102或第三发光元件103所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置13具有所述光学特性,因此,能够将光源装置13用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置13而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

《实施方式4》

图4是本发明的实施方式4的光源装置14的剖视图。本发明的实施方式4中,光源装置14至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域及在420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值的第四发光元件201。而且,第四发光元件201中的380nm以上且未达420nm的波长区域理想的是400nm以上且未达420nm。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

本实施方式的光源装置14具备框架311、第四发光元件201、及含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)371。第四发光元件201的输出光的峰值波长互不相同。

本实施方式的光源装置14如图4所示,在框架311上搭载一个第四发光元件201。在第四发光元件201的周围,以覆盖第四发光元件201的方式设置着在树脂361中使远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。

所述框架311例如由白色树脂的基材构成。由此,能够提供可见光反射特性优异、也就是光提取效率高的框架311。

作为用于搭载芯片的框架的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的框架原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

框架中,为了进行框架电极与芯片的电气接合而形成电极图案。此外,由于还要求提高作为光源装置的发光效率,所以电极图案大多由可见光的反射率高的银(镀银)形成。虽然银具有与金相比价格低且可见光的反射率高的特性,但另一方面,很可能因光或热而氧化、黑色化。因此,当比起光源装置的发光效率而优先考虑可靠性时,可使用金形成电极图案。

而且,必须进行用于将芯片粘着到框架的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

在所述框架311设置着电极321、322。因此,搭载于框架311的第四发光元件201为了供给电力,通过未图示的贯通电极连接于所述电极321、322。然而,不必限于贯通电极,例如也可在框架311的侧面形成电极321、322。

第四发光元件201与贯通电极电连接。如所述那样,根据芯片电极类型的不同,所选择的框架的结构及芯片与电极的连接方法也必然地要发生改变。

本实施方式的光源装置14中,如所述那样,以覆盖第四发光元件201的方式设置着使远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。该含荧光体的树脂层371中的供所述远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀的树脂361由透明的硅酮树脂构成。

在框架311的上表面设置着第四发光元件201及含荧光体的树脂层371。含荧光体的树脂层371将第四发光元件201密封,设置于框架311的上表面中的由框架壁面包围的区域。

而且,框架311的壁面的内周面可与框架311的上表面垂直。然而,优选以随着从框架311的上表面朝向含荧光体的树脂层371的上表面而开口径增大的方式,框架壁面的内周面相对于框架311的上表面倾斜。由此,能够效率佳地提取光。

而且,也可不设置框架壁面。例如,如果使用触变性高的树脂作为树脂361,则即便不设置框架壁面也能够防止树脂361向框架311的上表面的周缘流动。而且,也可使用具有俯视长方形的形状的基板(例如由陶瓷构成的平面的基板)作为框架311,构成表面安装型光源部。

(含荧光体的树脂层)

含荧光体的树脂层371包含树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层371优选在将树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于由框架311的壁面包围的区域后,通过使树脂361硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层371优选以嵌埋配置在由框架311的壁面包围的区域的第四发光元件201的方式设置。即,本实施方式中,第四发光元件201由含荧光体的树脂层371统一密封。

含荧光体的树脂层371的形成中所使用的树脂361优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第四发光元件201的输出光、远红色荧光体611发出的远红光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光、蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂361只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤化硅酸盐。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层371包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,及可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层371只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置14作为具有目标光谱的光源发挥功能。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第四发光元件201的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,例如,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第四发光元件201的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第四发光元件201的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第四发光元件201所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

[光源装置的不同的形态]

另外,光源装置14可还具有如下所示的构成。

除第四发光元件201之外,也可使用所述第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103。也能够使这些发光元件的发光有助于光源装置14的发光光谱。由此,也能够实现多种发光光谱。也就是说,通过第一发光元件101、第二发光元件102及第三发光元件103的搭载,而能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置14中能够更容易地获得所期望的发光光谱。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置14具有所述光学特性,因此,能够将光源装置14用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置14而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

《实施方式5》

图5是本发明的实施方式5的光源装置15的剖视图。本发明的实施方式5中,光源装置15至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域及在460nm以上且未达490nm的波长区域具有发光峰值的第五发光元件202。而且,第五发光元件202中的380nm以上且未达420nm的波长区域理想的是400nm以上且未达420nm。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

本实施方式的光源装置15具备框架311、第五发光元件202、及含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)371。第五发光元件202的输出光的峰值波长互不相同。

本实施方式的光源装置15如图5所示,在框架311上搭载一个第二发光元件202。在第五发光元件202的周围,以覆盖第五发光元件202的方式设置着在树脂361中使远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。

所述框架311例如由白色树脂的基材构成。由此,能够提供可见光反射特性优异、也就是光提取效率高的框架311。

作为用于搭载芯片的框架的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的框架原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

框架中,为了进行框架电极与芯片的电气接合而形成电极图案。此外,由于还要求提高作为光源装置的发光效率,所以电极图案大多由可见光的反射率高的银(镀银)形成。虽然银具有与金相比价格低且可见光的反射率高的特性,但另一方面,很可能因光或热而氧化、黑色化。因此,当比起光源装置的发光效率而优先考虑可靠性时,可使用金形成电极图案。

而且,必须进行用于将芯片粘着到框架的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

在所述框架311设置着电极321、322。因此,搭载于框架311的第五发光元件202为了供给电力,通过未图示的贯通电极连接于所述电极321、322。然而,不必限于贯通电极,例如可在框架311的侧面形成着电极321、322。

第五发光元件202与贯通电极电连接。如所述那样,根据芯片电极类型的不同,所选择的框架的结构及芯片与电极的连接方法也必然地要发生改变。

本实施方式的光源装置15中,如所述那样,以覆盖第五发光元件202的方式设置着使远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。该含荧光体的树脂层371中的供所述远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀的树脂361由透明的硅酮树脂构成。

在框架311的上表面设置着第五发光元件202及含荧光体的树脂层371。含荧光体的树脂层371将第五发光元件202密封,设置于框架311的上表面中的由框架壁面包围的区域。

而且,框架311的壁面的内周面可与框架311的上表面垂直。然而,优选以随着从框架311的上表面朝向含荧光体的树脂层371的上表面而开口径增大的方式,框架壁面的内周面相对于框架311的上表面倾斜。由此,能够效率佳地提取光。

而且,也可不设置框架壁面。例如,如果使用触变性高的树脂作为树脂361,则即便不设置框架壁面也能够防止树脂361向框架311的上表面的周缘流动。而且,也可使用具有俯视长方形的形状的基板(例如由陶瓷构成的平面的基板)作为框架311,构成表面安装型光源部。

(含荧光体的树脂层)

含荧光体的树脂层371包含树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层371优选在将树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于由框架311的壁面包围的区域后,通过使树脂361硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层371优选以嵌埋配置在由框架311的壁面包围的区域的第五发光元件202的方式设置。即,本实施方式中,第五发光元件202由含荧光体的树脂层371统一密封。

含荧光体的树脂层371中包含的树脂361优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第五发光元件202的输出光、远红色荧光体611发出的远红光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光、蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂361只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤磷酸。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层371包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,及可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层371只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置15作为具有目标光谱的光源发挥功能。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第五发光元件202的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,例如,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第五发光元件202的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第五发光元件202的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第五发光元件202所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

[光源装置的不同的形态]

另外,光源装置15可还具有如下所示的构成。

除第五发光元件202之外,可使用所述第二发光元件102。第二发光元件102在420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值。因此,发光元件的组合的范围扩大,而且,荧光体的选择的范围扩大。更具体来说,即便在使用了包含不易由第五发光元件202的输出光所激发的荧光体的树脂的情况下,也能够利用第二发光元件102的输出光将荧光体的发光效率维持得较高。由此,能够进一步提高光源装置15的发光效率。而且,也能够使第二发光元件102的发光有助于光源装置15的发光光谱。由此,也能够实现多种发光光谱。也就是说,通过第二发光元件102的搭载,能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置15中能够更容易地获得所期望的发光光谱。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置15具有所述光学特性,因此,能够将光源装置15用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置15而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

《实施方式6》

图6是本发明的实施方式6的光源装置16的剖视图。本发明的实施方式6中,光源装置16至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域、在420nm以上且未达460nm的波长区域及在460nm以上且未达490nm的波长区域具有发光峰值的第六发光元件203。而且,第六发光元件203中的380nm以上且未达420nm的波长区域理想的是400nm以上且未达420nm。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

本实施方式的光源装置16具备框架311、第六发光元件203、及含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)371。第六发光元件203的输出光的峰值波长互不相同。

本实施方式的光源装置16如图6所示,在框架311上搭载一个第六发光元件203。在第六发光元件203的周围,以覆盖第六发光元件203的方式设置着在树脂361中使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。

所述框架311例如由白色树脂的基材构成。由此,能够提供可见光反射特性优异、也就是光提取效率高的框架311。

作为用于搭载芯片的框架的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的框架原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

框架中,为了进行框架电极与芯片的电气接合而形成电极图案。此外,由于还要求提高作为光源装置的发光效率,所以电极图案大多由可见光的反射率高的银(镀银)形成。虽然银具有与金相比价格低且可见光的反射率高的特性,但另一方面,很可能因光或热而氧化、黑色化。因此,当比起光源装置的发光效率而优先考虑可靠性时,可使用金形成电极图案。

而且,必须进行用于将芯片粘着到框架的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

在所述框架311设置着电极321、322。因此,搭载于框架311的第六发光元件203为了供给电力,通过未图示的贯通电极连接于所述电极321、322。然而,不必限于贯通电极,例如也可在框架311的侧面形成电极321、322。

第六发光元件203与贯通电极电连接。如所述那样,根据芯片电极类型的不同,所选择的框架的结构及芯片与电极的连接方法也必然地要发生改变。

本实施方式的光源装置16中,如所述那样,以覆盖第六发光元件203的方式设置着使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层371。该含荧光体的树脂层371中的供所述远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀的树脂361由透明的硅酮树脂构成。

在框架311的上表面设置着第六发光元件203及含荧光体的树脂层371。含荧光体的树脂层371将第六发光元件203密封,设置于框架311的上表面中的由框架壁面包围的区域。

而且,框架311的壁面的内周面可与框架311的上表面垂直。然而,优选以随着从框架311的上表面朝向含荧光体的树脂层371的上表面而开口径增大的方式,框架壁面的内周面相对于框架311的上表面倾斜。由此,能够效率佳地提取光。

而且,也可不设置框架壁面。例如,如果使用触变性高的树脂作为树脂361,则即便不设置框架壁面也能够防止树脂361向框架311的上表面的周缘流动。而且,也可使用具有俯视长方形的形状的基板(例如由陶瓷构成的平面的基板)作为框架311,构成表面安装型光源部。

(含荧光体的树脂层)

含荧光体的树脂层371包含树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层371优选在将树脂361、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于由框架311的壁面包围的区域后,通过使树脂361硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层371优选以嵌埋配置在由框架311的壁面包围的区域的第六发光元件203的方式设置。即,本实施方式中,第六发光元件203由含荧光体的树脂层371统一密封。

含荧光体的树脂层371中包含的树脂361优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第六发光元件203的输出光、远红色荧光体611发出的远红光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光、蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂361只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤磷酸。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层371包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,及可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层371只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置16作为具有目标光谱的光源发挥功能。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第六发光元件203的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第六发光元件203的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第六发光元件203的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第六发光元件203所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置16具有所述光学特性,因此,能够将光源装置16用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置16而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

《实施方式7》

图7(a)是本发明的实施方式7的光源装置17的剖视图。本发明的实施方式7中,光源装置17至少具备一个以上的在380nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值的第一发光元件101。而且,第一发光元件101理想的是在400nm以上且未达420nm的第一波长区域具有发光峰值。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

本实施方式的光源装置17如图7(a)所示,在基板411上搭载一个第一发光元件101。在第一发光元件101的周围形成着树脂隔档451,其中以覆盖第一发光元件101的方式设置着在树脂461中使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层471。

作为用于搭载芯片的基板的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的基板的原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

而且,必须进行用于将芯片粘着到基板的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

所述基板411例如由陶瓷构成。由此,能够提供可见光反射特性优异,也就是光提取效率高的基板411。而且,能够提供优异的光提取效率同时放热特性优异的基板411。

在所述基板411设置着电极421、422。因此,搭载于基板411的第一发光元件101为了供给电力,通过未图示的贯通电极而连接于所述电极421、422。然而,不必限于贯通电极,例如,也可在基板411的上表面或侧面形成着电极421、422。

第一发光元件101与贯通电极电连接。如所述那样,根据芯片电极类型的不同,所选择的框架的结构及芯片与电极的连接方法也必然地要发生改变。

本实施方式的光源装置17中,如所述那样,以覆盖以覆盖第一发光元件101的方式设置着使远红色荧光体611及红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀而成的含荧光体的树脂层471。该含荧光体的树脂层471中的供所述远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641分散或沉淀的树脂461由透明的硅酮树脂构成。

在基板411的一面(以下记作“基板411的上表面”)设置着第一发光元件101及含荧光体的树脂层471。含荧光体的树脂层471将第一发光元件101密封,设置于形成在基板411的上表面的由树脂隔档451壁面包围的区域。

而且,基板411上的树脂隔档451的内周面可与基板411的上表面垂直。然而,优选以随着从基板411的上表面朝向含荧光体的树脂层471的上表面而开口径增大的方式,树脂隔档451壁面的内周面相对于基板411的上表面倾斜。由此,能够效率佳地提取光。

而且,也可不设置树脂隔档451。例如,如果使用触变性高的树脂作为树脂461,则即便不设置树脂隔档451也能够防止树脂461向基板411的上表面的周缘流动。

(含荧光体的树脂层)

含荧光体的树脂层471包含树脂461、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层471优选在将树脂461、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于由基板411的壁面包围的区域后,通过使树脂461硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层471优选以嵌埋配置在由基板411的壁面包围的区域的第一发光元件101的方式设置。即,本实施方式中,第一发光元件101由含荧光体的树脂层471统一密封。本说明书中,“统一密封”是指利用相同的树脂进行密封。

含荧光体的树脂层471中包含的树脂461优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第一发光元件101的输出光、远红色荧光体611发出的远红光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光、蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂461只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

而且,图7(b)是第七实施方式的变形例的光源装置17’的剖视图。第七实施方式的光源装置可如图7(b)中变形例所示,以覆盖所述含荧光体的树脂层471的方式,设置着朝向与基板411背离的方向凸出的透镜状的透明树脂层462。这种图7(b)所示的示例的光源装置17’具有在基板411之上,利用含荧光体的树脂层471及透明树脂层462双重密封第一发光元件101而成的封装体。透明树脂层462例如优选由二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂、环氧树脂等形成。而且,为了改善光源装置的发光光谱的配向特性,可如所述那样在含荧光体的密封树脂层471中包含扩散剂,进而也可在透明树脂层462中包含扩散剂。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤化硅酸盐。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层471包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,及可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层471只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置17、17’作为具有目标光谱的光源发挥功能。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第一发光元件101的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第一发光元件101的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第一发光元件101的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第一发光元件101所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

[光源装置的不同的形态]

另外,光源装置17、17’可还具有如下所示的构成。

除第一发光元件101之外,也可使用所述第二发光元件102或第三发光元件103。第二发光元件102在420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值,而且,第三发光元件103在460nm以上且未达490nm的波长区域具有发光峰值。因此,发光元件的组合的范围扩大,而且,荧光体的选择的范围扩大。

更具体来说,即便在使用了包含不易由第一发光元件101的输出光所激发的荧光体的树脂的情况下,也能够利用第二发光元件102或第三发光元件103的输出光将荧光体的发光效率维持得较高。由此,能够进一步提高光源装置17、17’的发光效率。由此,能够实现多种发光光谱。由此,能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置17、17’中能够更容易地获得所期望的发光光谱。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置17、17’具有所述光学特性,因此能够将光源装置17、17’用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置17、17’而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

<实施方式8:单芯片、单波长cob>

图8(a)是本发明的实施方式8的光源装置18的俯视图,图8(b)是图8(a)所示的光源装置18的切断面线viiib-viiib处的剖视图。本实施方式的光源装置18具备基板511、第一发光元件101及含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)571。

作为用于搭载芯片的基板的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的基板的原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

而且,必须进行用于将芯片粘着到基板的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

基板511优选是由陶瓷构成的基板,尤其优选具有俯视长方形的形状。在基板511的一面(以下记作“基板511的上表面”)设置着第一发光元件101、隔档环(树脂制框体)551、及含荧光体的树脂层571,进而设置着第一电极焊盘521及第二电极焊盘522。

隔档环551是规定含荧光体的树脂层571(含荧光体的树脂层571包含树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641)的外形的部件,在形成含荧光体的树脂层571时,作为用于防止向隔档环551的外侧泄漏的隔档(堤坝部件)发挥功能。

第一电极焊盘521及第二电极焊盘522设置于基板511的上表面中的隔档环551的外侧,优选设置于基板511的上表面的角部,第一电极焊盘521与第二电极焊盘522更优选设置于基板511的对角线上。第一电极焊盘521及第二电极焊盘522的各表面露出,由此,第一电极焊盘521、第二电极焊盘522能够与外部端子连接。即,第一电极焊盘521、第二电极焊盘522中的一者作为外部连接用阳极电极发挥功能,另一者作为外部连接用阴极电极发挥功能。

(发光元件)

(配置形态、连接形态)

第一发光元件101优选是led,更优选是led芯片。第一发光元件101优选利用配线(未图示)彼此电连接,该配线优选连接于第一电极焊盘521及第二电极焊盘522。由此,从外部端子向第一电极焊盘521及第二电极焊盘522施加的外部电力利用配线而供给到第一发光元件101。由此,第一发光元件101发光。

第一发光元件101与电极焊盘及配线电连接。如果第一发光元件101是faceup型,也就是在芯片上表面具有阳极与阴极的类型,则利用金线连接。或者,如果第一发光元件101是flip型,也就是在下表面具有阳极与阴极的类型,则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块连接。或者,如果第一发光元件101是上下电极型,则芯片上表面的电极利用金线电连接,芯片下表面的电极利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块电连接。也就是说,根据芯片的类型的不同,所选择的基板的配线图案或配线的结构也必然地要发生改变。

第一发光元件101的配置形态不作特别限定。然而,第一发光元件101优选等间隔地配置在基板511的上表面中的由隔档环551包围的区域。由此,能够减小由从光源装置18发出的光引起的照射面的色不均或亮度不均。由此,能够将光源装置18的光学特性维持得较高。

如所述那样,第一发光元件101的配置形态不作特别限定。然而,第一发光元件101必须配置成在光源装置18的发光光谱中在380nm以上且未达420nm的波长范围内出现峰值。

第一发光元件101的连接形态不作特别限定。然而,在形成多个第一发光元件101串联连接而构成的元件列的情况下,优选以各个列中的第一发光元件101的串联连接数相同的方式电连接第一发光元件101。由此,能够使同等的电流(电流值相同)流向光源装置18中所含的所有发光元件。由此,能够将光源装置18的光学特性维持得较高。

(发光元件的光学特性)

第一发光元件101在380nm以上且未达420nm的波长区域具有输出光的峰值(例如输出光的峰值波长为405nm)。即,第一发光元件101是发光元件,优选是发光二极管。而且,由此,第一发光元件101的输出光的至少一部分构成来自光源装置18的光(例如白色光)的一部分(例如紫色成分)。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第一发光元件101的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第一发光元件101的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第一发光元件101的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第一发光元件101所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

[光源装置的不同的形态]

另外,光源装置18可还具有如下所示的构成。

除第一发光元件101之外,也可使用所述第二发光元件102或第三发光元件103。第二发光元件102在420nm以上且未达460nm的波长区域具有发光峰值,而且,第三发光元件103在460nm以上且未达490nm的波长区域具有发光峰值。因此,发光元件的组合的范围扩大,而且,荧光体的选择的范围扩大。

更具体来说,即便在使用了包含不易由第一发光元件101的输出光所激发的荧光体的树脂的情况下,也能够利用第二发光元件102或第三发光元件103的输出光将荧光体的发光效率维持得较高。由此,能够进一步提高光源装置18的发光效率。由此,能够实现多种发光光谱。由此,能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置18中能够更容易地获得所期望的发光光谱。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置18具有所述光学特性,因此能够将光源装置18用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置18而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

<实施方式9:多波长的一种芯片的cob>

图9(a)是本发明的实施方式9的光源装置19的剖视图,图9(b)是本发明的实施方式9的变形例的光源装置19’的剖视图。本实施方式的光源装置19、19’具备基板511、第四发光元件201、及含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)571、571’。第四发光元件201发出在380nm以上且未达420nm及420nm以上且未达460nm的波长区域具有峰值的输出光。而且,第四发光元件201中的380nm以上且未达420nm的波长区域理想的是400nm以上且未达420nm。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

作为用于搭载芯片的基板的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的基板的原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

而且,必须进行用于将芯片粘着到基板的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

基板511优选是由陶瓷构成的基板,尤其优选具有俯视长方形的形状。在基板511的一面(以下记作“基板511的上表面”)设置着第四发光元件201、隔档环(树脂制框体)551、含有荧光体的树脂层561,进而设置着第一电极焊盘521及第二电极焊盘522。

隔档环551是规定含荧光体的树脂层571、571’(图9(a)所示的示例的光源装置19中的含荧光体的树脂层571包含树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631。图9(b)所示的示例的光源装置19’中的含荧光体的树脂层571’包含树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641)的外形的部件,在形成含荧光体的树脂层571时,作为用于防止向隔档环551的外侧泄漏的隔档(堤坝部件)发挥功能。

第一电极焊盘521及第二电极焊盘522设置于基板511的上表面中的隔档环551的外侧,优选设置于基板511的上表面的角部,第一电极焊盘521与第二电极焊盘522更优选设置于基板511的对角线上。第一电极焊盘521及第二电极焊盘522的各表面露出,由此,第一电极焊盘521、第二电极焊盘522能够与外部端子连接。即,第一电极焊盘521、第二电极焊盘522中的一者作为外部连接用阳极电极发挥功能,另一者作为外部连接用阴极电极发挥功能。

(发光元件)

(配置形态、连接形态)

第四发光元件201优选是led,更优选是led芯片。第四发光元件201优选利用配线(未图示)彼此电连接,该配线优选连接于第一电极焊盘521及第二电极焊盘522。由此,从外部端子向第一电极焊盘521及第二电极焊盘522施加的外部电力利用配线而供给到第四发光元件201。由此,第四发光元件201发光。

第四发光元件201与电极焊盘及配线电连接。如果第四发光元件201是faceup型,也就是在芯片上表面具有阳极与阴极的类型,则利用金线连接。或者,如果第四发光元件201是flip型,也就是在下表面具有阳极与阴极的类型,则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块而连接。或者,如果第四发光元件201是上下电极型,则芯片上表面的电极利用金线电连接,芯片下表面的电极利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块电连接。也就是说,根据芯片的类型的不同,所选择的基板的配线图案或配线的结构也必然地要发生改变。

第四发光元件201的配置形态不作特别限定。然而,第四发光元件201优选等间隔地配置在基板511的上表面中的由隔档环551包围的区域。由此,能够减少由从光源装置19、19’发出的光所引起的照射面的色不均或亮度不均。由此,能够将光源装置19、19’的光学特性维持得较高。

第四发光元件201的连接形态不作特别限定。然而,在形成多个第四发光元件201串联连接而构成的元件列的情况下,优选以各个列中的第四发光元件201的串联连接数相同的方式电连接第四发光元件201。由此,能够使同等的电流(电流值相同)流向光源装置19、19’中包含的所有发光元件。由此,能够将光源装置19、19’的光学特性维持得较高。

(发光元件的光学特性)

第四发光元件201在两个波长区域具有输出光的峰值波长,在380nm以上且未达420nm的波长区域及420nm以上且未达460nm的波长区域具有输出光的峰值(例如输出光的峰值波长为405nm及445nm)。即,第四发光元件201是发光元件,优选是发光二极管。而且,由此,第四发光元件201的输出光的至少一部分构成来自光源装置19、19’的光(例如白色光)的一部分(例如紫色成分及蓝色成分)。

这样,光源装置19、19’具备第四发光元件201作为发光元件,该第四发光元件201在380nm以上且未达420nm的波长区域及420nm以上且未达460nm的波长区域具有输出光的峰值。

(含荧光体的树脂层)

图9(a)所示的示例的光源装置19中的含荧光体的树脂层571包含树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631。图9(b)所示的示例的光源装置19’中的含荧光体的树脂层571’包含树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含荧光体的树脂层571、571’优选在将树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631(在为含荧光体的树脂层571’的情况下进而将蓝色荧光体641)填充于基板511的上表面中的由隔档环551包围的区域后,通过使树脂561硬化而形成。而且,含荧光体的树脂层571、571’优选以嵌埋配置于基板511的上表面中的由隔档环551包围的区域的第四发光元件201的方式设置。即,本实施方式中,第四发光元件201由含荧光体的树脂层571、571’统一密封。本说明书中,“统一密封”是指利用相同的树脂进行密封。

含荧光体的树脂层571、571’中包含的树脂561优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第四发光元件201的输出光、远红色荧光体611发出的远红色光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光、蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂561只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第四发光元件201的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第四发光元件201的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第四发光元件201的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第四发光元件201所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤化硅酸盐。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是以下所示的荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含荧光体的树脂层571、571’包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,及可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含荧光体的树脂层371只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置19、19’作为具有目标光谱的光源发挥功能。

[光源装置的不同的形态]

另外,光源装置19、19’可还具有如下所示的构成。

除第四发光元件201之外,还可使用第三发光元件103。第三发光元件103在460nm以上且未达490nm的波长区域具有发光峰值,因而发光元件的组合的范围扩大,而且,荧光体的选择的范围扩大。此外,第三发光元件103的发光能够有助于来自光源装置19,19’的发光光谱。更具体来说,即便在使用了包含不易由第四发光元件201的输出光所激发的荧光体的树脂的情况下,也能够将荧光体的发光效率维持得高,能够进一步提高光源装置19、19’的发光效率。而且,利用第三发光元件103的发光,光源装置19、19’的光谱形状的设计的范围扩大。由此,据此,能够实现多种发光光谱。根据这些,能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置19、19’中能够更容易地获得所期望的发光光谱。

[对照明装置或背光源装置、传感器装置等的应用]

光源装置19具有所述光学特性,因此,能够将光源装置19用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,关于本实施方式的发光装置,能够提供通过包含光源装置19而具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

<实施方式10:多重发光芯片cob>

图10(a)是本发明的实施方式10的光源装置20的俯视图,图10(b)是图10(a)所示的光源装置20的切断面线xb-xb处的剖视图,图10(c)是本发明的实施方式10的变形例的光源装置20’的剖视图。本实施方式的光源装置20、20’具备基板512、第一发光元件101及第二发光元件102、含有荧光体的树脂层(以下简记作“含荧光体的树脂层”)571、以及树脂层562。图10(b)所示的示例的树脂层526不含有荧光体。第一发光元件101与第二发光元件102的输出光的峰值波长互不相同。

作为用于搭载芯片的基板的原材料,有ppa树脂(聚邻苯二甲酰胺)、pct树脂(聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯)、emc树脂(环氧树脂成形树脂:epoxymoldingcompound)、硅酮树脂、陶瓷等。与搭载主要在450nm左右具有峰值波长的光源元件的适合于照明用途或背光源用途的光源装置不同,本发明中使用在380~420nm左右具有峰值的光源元件。也就是说,比起普通的光源装置,可以说来自所搭载的发光元件的光能更高。因此,优选是对光耐久性高的基板的原材料,具体来说,更优选是pct树脂、emc树脂、硅酮树脂、陶瓷,进而优选是emc树脂、硅酮树脂、陶瓷。

而且,必须进行用于将芯片粘着到基板的芯片焊接。

在使用在芯片上表面具有能够打线接合的阳极与阴极这两个电极的面朝上型的发光元件的情况下,作为芯片焊接浆料的原材料,有环氧树脂、透明或半透明的硅酮树脂、白色的硅酮树脂、银浆等。已知由硅酮树脂构成的芯片焊接浆料的透光性主要根据有无散射剂而发生变化,作为母材的树脂具有大致相同的特性,多数情况下从紫色到蓝色的波长区域中,透过率要低于绿色或红色的波长区域,而且,通过暴露在短波长光中会使其劣化,从而产生裂痕。因此,透明或半透明的硅酮树脂在更短的使用时间内在芯片焊接浆料树脂中产生裂痕的可能性相对较高。而且,银浆反射率也高,且比起硅酮树脂,因光产生裂痕的可能性低。由此,作为具有在380~420nm的波长区域具有发光峰值的led芯片的本发明的光源装置中使用的芯片焊接浆料,可以说比起透明或半透明的硅酮树脂,紫色区域的光的吸收少且能够抑制裂痕产生的白色的硅酮树脂及银浆更优选。

另一方面,如果是上下电极型的发光元件或倒装型的发光元件(也就是,在下表面具有阳极与阴极的双方的类型),则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块来与框架粘着,光引起的裂痕的可能性小,可以说是适合于本发明的芯片接合方法。另外,电气连接方法根据发光元件的类型而改变,伴随此,所选择的框架的结构也必然地要发生改变。

基板512优选是由陶瓷构成的基板,尤其优选具有俯视长方形的形状。在基板512的一面(以下记作“基板512的上表面”)设置着第一发光元件101、第二发光元件102、隔档环(树脂制框体)551、含荧光体的树脂层571及树脂层562,进而设置着第一电极焊盘521、第二电极焊盘522、第三电极焊盘521、第四电极焊盘524。

隔档环551及树脂层562是规定含荧光体的树脂层571(含荧光体的树脂层571包含树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631)的外形的部件,在形成含荧光体的树脂层571时作为用于防止树脂561向隔档环551的外侧泄漏的隔档(堤坝部件)发挥功能。

第一电极焊盘521、第二电极焊盘522、第三电极焊盘523及第四电极焊盘524设置于基板512的上表面中的隔档环551的外侧,优选设置于基板512的上表面的角部,第一电极焊盘521与第三电极焊盘523更优选设置于基板512的对角线上,此外,第二电极焊盘522与第四电极焊盘524设置于基板512的对角线上。第一电极焊盘521及第二电极焊盘522、第三电极焊盘523及第四电极焊盘524的各表面露出,由此,第一电极焊盘521、第二电极焊盘522、第三电极焊盘523及第四电极焊盘524能够与外部端子连接。即,第一电极焊盘521、第二电极焊盘522、第三电极焊盘523及第四电极焊盘524中的任两个作为外部连接用阳极电极发挥功能,剩余的两个作为外部连接用阴极电极发挥功能。

(发光元件)

(配置形态、连接形态)

第一发光元件101及第二发光元件102优选是led,更优选是led芯片。第一发光元件101及第二发光元件102优选利用配线(未图示)彼此电连接,该配线优选连接于第一电极焊盘521、第二电极焊盘522、第三电极焊盘523,第四电极焊盘524。由此,从外部端子向第一电极焊盘521、第二电极焊盘522、第三电极焊盘523、第四电极焊盘524施加的外部电力利用配线而供给到第一发光元件101及第二发光元件102。由此,第一发光元件101与第二发光元件102发光。

第一发光元件101、第二发光元件102、电极焊盘及配线电连接。如果第一发光元件101及第二发光元件102是faceup型,也就是在芯片上表面具有阳极与阴极的类型,则利用金线连接。或者,如果第一发光元件101与第二发光元件102是flip型,也就是在下表面具有阳极与阴极的类型,则利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块而连接。或者,如果第一发光元件101与第二发光元件102是上下电极型,则芯片上表面的电极利用金线电连接,芯片下表面的电极利用焊料、银浆或金-锡共晶凸块电连接。也就是说,根据芯片的类型的不同,所选择的基板的配线图案或配线的结构也必然地要发生改变。

第一发光元件101及第二发光元件102的配置形态不作特别限定。然而,第一发光元件101及第二发光元件102优选等间隔地配置在基板512的上表面中的由隔档环551包围的区域。由此,能够减少由从光源装置20发出的光所引起的照射面的色不均及亮度不均。由此,能够将光源装置20的光学特性维持得较高。

如所述那样第一发光元件101及第二发光元件102的配置形态不作特别限定。然而,第一发光元件101及第二发光元件102必须以在光源装置20的发光光谱中在420nm以上且未达460nm的波长范围内及460nm以上490nm以下的波长范围内分别出现峰值的方式配置。

第一发光元件101及第二发光元件102的连接形态不作特别限定。然而,在形成多个第一发光元件101及第二发光元件102串联连接而构成的元件列的情况下,优选以各列中的第一发光元件101及第二发光元件102的串联连接数相同的方式电连接第一发光元件101及第二发光元件102。由此,能够使同等的电流(电流值相同)流向光源装置20中包含的所有发光元件。由此,能够将光源装置20的光学特性维持得较高。

(发光元件的光学特性)

第一发光元件101在第一波长区域380nm以上且未达420nm具有输出光的峰值波长,第二发光元件102在第二波长区域420nm以上且未达460nm具有输出光的峰值波长(例如输出光的峰值波长为405nm及460nm)。即,第一发光元件101及第二发光元件102是发光元件,优选是发光二极管。而且,由此,第一发光元件101及第二发光元件102的输出光的至少一部分构成来自光源装置20的光(例如白色光)的一部分(例如紫色成分或蓝色成分)。

这样,光源装置20具备:作为在380nm以上且未达420nm的第一波长区域具有输出光的峰值波长的发光元件的第一发光元件101,及,作为在420nm以上且未达460nm的第二波长区域具有输出光的峰值波长的发光元件的第二发光元件102。而且,第一发光元件101理想的是在400nm以上且未达420nm的第一波长区域具有发光峰值。尽管取决于发光元件的种类,但它们中的大部分的半值宽为20nm以下。而且,利用380nm以上且未达420nm的光照射而发光的荧光体即使一般来说其发光峰值波长较短,也为430nm左右,半值宽为30nm以上。也就是说,考虑到荧光体与发光元件的发光光谱,如果发光元件的发光峰值为380nm以上且未达420nm的波长区域,则在作为目标的400nm以上的波长区域具有发光成分,如果发光元件的发光峰值为400nm以上且未达420nm,则容易获得光谱强度的均匀性更高的发光光谱。由此,能够实现如下的光源装置,即,通过在380nm以上且未达420nm的波长区域,更理想的是在400nm以上且未达420nm的波长区域具有发光峰值,而在作为目标的400nm以上750nm以下的波长区域具有充分的发光成分。

图10(b)中例示了树脂层562不包含荧光体的情况,但该树脂层也可如图10(c)所示的示例的光源装置20’那样含有荧光体。该情况下,将含荧光体的树脂层571称作“含第一荧光体的树脂层”,将含有荧光体的情况下的树脂层572称作“含第二荧光体的树脂层”。

(含第一荧光体的树脂层)

含第一荧光体的树脂层571包含树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631蓝色荧光体641。含第一荧光体的树脂层571优选在将树脂561、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于基板512的上表面中的由隔档环551包围的区域后,通过使树脂561硬化而形成。而且,含第一荧光体的树脂层571优选以嵌埋配置在基板512的上表面中的由隔档环551包围的区域的第一发光元件101的方式设置。

(含第二荧光体的树脂层)

而且,含第二荧光体的树脂层572包含树脂562’、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641。含第二荧光体的树脂层572优选在将树脂562’、远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631、蓝色荧光体641填充于基板512的上表面中的由隔档环551包围的区域后,通过使树脂562’硬化而形成。而且,含第二荧光体的树脂层572优选以嵌埋配置在基板512的上表面中的由隔档环551包围的区域的第二发光元件102的方式设置。

(密封形态)

即,本实施方式中,第一发光元件101利用含第一荧光体的树脂层571密封。而且,第二发光元件102利用含第二荧光体的树脂层572密封。

含第一荧光体的树脂层571中包含的树脂561及含第二荧光体的树脂层572中包含的树脂562’优选是透光性优异的树脂,更优选是能够透过第一发光元件101的输出光、第二发光元件102的输出光、远红色荧光体611发出的远红色光、红色荧光体621发出的红色光、绿色荧光体631发出的绿色光、及蓝色荧光体641发出的蓝色光的树脂。树脂561及树脂562’只要是能够用作树脂密封型光源装置中所包含的密封树脂的树脂则不作特别限定,例如,优选是二甲基系硅酮树脂、苯基系硅酮树脂或环氧树脂等。

(远红色荧光体)

远红色荧光体611是由第一发光元件101及第二发光元件102的输出光所激发且发出远红色光的荧光体,优选是所述(1),尤其优选是cr活化gd3ga5o12(gd3ga5o12:cr3+)。

(红色荧光体)

红色荧光体621是由第一发光元件101及第二发光元件102的输出光所激发且发出红色光的荧光体,例如,优选是所述(11)~(15)。作为红色荧光体621,可使用所述(11)~(15)中的任一个,也可并用所述(11)~(15)中的两个以上。

(绿色荧光体)

绿色荧光体631是由第一发光元件101及第二发光元件102的输出光所激发且发出绿色光的荧光体,例如,优选是所述(21)~(28)。作为绿色荧光体631,可使用所述(21)~(28)中的任一个,也可并用所述(21)~(28)中的两个以上。

(蓝色荧光体)

蓝色荧光体641是由第一发光元件101及第二发光元件102所激发且发出蓝色光的荧光体,可以是所述(31)所示的使二价的铕活化而成的卤代磷氧化物,可以是所述(32)所示的使二价的铕活化而成的铝氧化物,可以是所述(33)所示的使三价的铈活化而成的氮化物。作为蓝色荧光体641,可使用所述(31)~(33)中的任一个,也可并用所述(31)~(33)中的两个以上。

远红色荧光体611优选是cr活化gd3ga5o12,红色荧光体621优选是srxca1-xalsin3:eu2+,绿色荧光体631优选是使二价的铕活化而成的β型塞隆,蓝色荧光体641优选是使二价的铕活化而成的卤化硅酸盐。关于远红色荧光体611、红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641,不限定于这些,可以是所述荧光体。而且,优选考虑荧光体的激发特性以成为最佳条件的方式来选择发光元件与荧光体的组合。

而且,含第一荧光体的树脂层571或者含第二荧光体的树脂层572包含远红色荧光体611,且,可仅包含红色荧光体621、绿色荧光体631及蓝色荧光体641中的任一个。可使用两种以上的远红色荧光体作为远红色荧光体611,可使用两种以上的红色荧光体作为红色荧光体621,可使用两种以上的绿色荧光体作为绿色荧光体631,及可使用两种以上的蓝色荧光体作为蓝色荧光体641。然而,含第一荧光体的树脂层571或者含第二荧光体的树脂层572只要包含一种以上的远红色荧光体611、一种以上的红色荧光体621、一种以上的绿色荧光体631、及一种以上的蓝色荧光体641,便能够使光源装置20’作为具有目标光谱的光源发挥功能。

[光源装置的不同的形态]

另外,光源装置20、20’可还具有如下所示的构成。

除第一发光元件101及第二发光元件102之外,还可使用第三发光元件103。第三发光元件103因在460nm以上且未达490nm的波长区域具有发光峰值,所以发光元件的组合的范围扩大,而且,荧光体的选择的范围扩大。更具体来说,即便在使用了包含不易由第一发光元件101或第二发光元件102的输出光所激发的荧光体的树脂的情况下,也可将荧光体的发光效率维持得较高。由此,能够进一步提高光源装置20、20’的发光效率。而且,也能够使来自第三发光元件的输出光有助于来自光源装置20、20’的发光光谱。由此,能够实现多种发光光谱。由此,能够提高发光光谱的设计的自由度,因而,光源装置20、20’中能够更容易地获得所期望的发光光谱。

[对照明装置或背光源装置等发光装置的应用]

光源装置20、20’具有所述光学特性,因此能够将光源装置20、20’用作发光装置(作为发光装置的一例,可列举传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等)的光源。即,本实施方式的发光装置包含光源装置20、20’。由此,能够提供具有所述光学特性的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置等发光装置。另外,本实施方式的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置中,关于光源装置以外的构成,能够不加以限定地使用现有公知的传感器用光源装置、照明装置或背光源装置所具有的构成。

《实施方式11》

本发明的实施方式11中,确认实施方式1~3的光源装置(以下记作“实施例的光源装置”)的光学特性。图11是用于说明实施例的光源装置发出的光的光学特性的曲线图。图11中,l1表示实施方式1的光源装置11发出的光的光谱,l2表示实施方式2的光源装置12发出的光的光谱,l3表示实施方式3的光源装置13发出的光的光谱,l4表示现有的led光源装置发出的光的光谱,l5表示标准光源发出的光的光谱。l4及l5均是光源装置发出的光的相关色温为5000k的情况下的光谱。

表1表示图11所示的三个发光光谱中的400nm以上750nm以下的波长区域中的最低发光强度相对于最高发光强度的比例。而且,表2中表示实施方式1~3中使用的荧光体及其含有比例(重量分率)。而且,实施方式1~3的任一实施方式中,均在含荧光体的密封树脂层中以质量分率0.5重量%包含作为扩散剂的2次粒径未达10μm的二氧化硅粒子。

[表1]

[表2]

实施方式1的光源装置11具备第一发光元件(输出光的峰值波长为405nm),包含cr活化gd3ga5o12作为远红色荧光体,包含ce活化α型塞隆及eu活化srxca1-xalsin3作为红色荧光体,包含eu活化β型塞隆作为绿色荧光体,包含eu活化卤磷酸作为蓝色荧光体。

实施方式2的光源装置12具备第一发光元件(输出光的峰值波长为405nm)及第二发光元件(输出光的峰值波长为445nm),包含cr活化gd3ga5o12作为远红色荧光体,包含ce活化α型塞隆及eu活化srxca1-xalsin3作为红色荧光体,包含eu活化β型塞隆作为绿色荧光体。

实施方式3的光源装置13具备第一发光元件(输出光的峰值波长为405nm)、第二发光元件(输出光的峰值波长为445nm)、第三发光元件(输出光的峰值波长为470nm),包含cr活化gd3ga5o12作为远红色荧光体,包含ce活化α型塞隆及eu活化srxca1-xalsin3作为红色荧光体,包含eu活化β型塞隆作为绿色荧光体。

另一方面,作为比较例而表示的现有的led光源包含第二发光元件(输出光的峰值波长为445nm),包含lu3al5o12:ce3+作为绿色荧光体,包含srxca1-xalsin3:eu2+作为红色荧光体。

图11中记载的发光光谱通过使用了积分球及分光光度计的测量而获取。获取光学特性时,施加短时间的额定电流,通过使光源装置发光而获取发光光谱。

而且,在确认已获取形成含荧光体的密封树脂层前的状态下的光源装置的发光光谱,且搭载于光源装置的发光元件在作为目标的波长区域具有峰值后,形成含有各种荧光体的密封树脂层。

如根据图11及表1可知,实施方式1~3的光源装置11、12、13发出的光比起参考例的光源装置发出的光,最低发光强度相对于最高发光强度的比例更大,成为接近标准光源的发光光谱。由此,认为通过使用实施例的光源装置,能够制造显色性高的照明用途的发光装置或通用性高的感测装置。这种实施方式1~3的光源装置11、12、13发出的光均满足以下的特性a。

特性a:400nm以上750nm以下的波长区域中的最低发光强度相对于最高发光强度的比例为20%以上。

《其他实施方式》

也可并用实施方式1~10的光源装置中的两个以上来用作发光装置的光源。

应当认为,此次公开的实施方式及实施例在所有方面均为例示,而不是限制性的。本发明的范围并非由所述说明而是由权利要求的范围所表示,并且旨在包含与权利要求等同的含义及在该范围内的所有变更。

附图标记说明

11、12、13、14、15、16、17、17’、18、19、19’、20、20光源装置,311框架,411、511、512基板,101第一发光元件,102第二发光元件,103第三发光元件,201第四发光元件,202第五发光元件,203第六发光元件,321、322、421、422、521、522、523、524电极焊盘,451树脂隔档,551隔档环,361、461、561、562树脂,371、471、571含第一荧光体的树脂层,572含第二荧光体的树脂层,611远红色荧光体,621红色荧光体,631绿色荧光体,641蓝色荧光体。

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