[发明专利]发光装置

说明书

本申请是2008年8月1日提交的申请号为200880001941.X的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及发光装置，其包括发光元件，例如发光二极管(本文后面称之为″LED″)。

背景技术

与利用放电或辐射的现有光源相比，LED不仅紧凑高效，而且近来光通量逐渐增加。因此，期望LED很快就能代替现有光源。此外，因为LED比利用放电或辐射的光源更紧凑，所以，LED具有以下优点：它们的应用范围更广，更加易于操作，并且可用在各种所需要的设计中。因此，LED被认为是高附加值的光源。

要求用于照明应用的光源具有颜色均匀性作为其特性之一，也就是说，没有取决于发出光的发射方向的光色差。在包括波长变换材料(例如荧光材料)的发光装置中，将发光元件发出的一次光和通过波长变换材料吸收和变换一次光得到的二次光组合，并且发出光(例如白色光)。在这种情况下，所得到的颜色随一次光与二次光的混合比的不同而不同。该混合比可以随发射方向和波长变换部分的发光表面(光提取表面)内的光色差的不同而不同，所述发射方向的不同引起取决于发射方向的光色差。

已经提出以下方法来抑制这种光色差。

首先，已经提出以下方法：其中，在用作发光元件的LED芯片之上，均匀形成LED芯片形状的波长变换部分(包括荧光材料颗粒的树脂层)(参见，例如，专利文献1)。与通过滴落(dripping)等方式在LED芯片之上形成波长变换部分的构型相比，使用该构型，可以使一次光在波长变换部分内通过的距离均匀，因此，可以抑制波长变换部分的光提取表面内的光色差。

提供高光通量的用于照明应用的光源需要向辐照表面发出颜色均匀的光。因此，在波长变换部分的光提取表面内进一步减小光色差是必需的。

已知通常用作波长变换材料的无机荧光材料颗粒除具有波长变换功能之外，还具有反射功能，因此，引起散射作用，结果，将一次光和二次光散射，这可以抑制光色差(参见，例如，专利文献2)。

已经提出另一种方法，其中，使包括波长变换材料的波长变换部分的中心附近(即，直接在发光装置上方的区域)较厚，并且使波长变换部分的周边较薄(参见，例如，专利文献3)。专利文献3描述了，″通过减小在波长变换部分上的在与发光元件垂直的方向向上行进的一次光与在与发光元件的倾斜的方向向上行进的一次光之间的光路长度差，一次光与二次光之比变得基本上相等，从而，降低了颜色不均匀性″。这基于如下模型：″如果波长变换材料在波长变换部分中的分布均匀，那么光路长度与发射到波长变换材料上的一次光的频率相关，并且基于该频率确定一次光与二次光之比″。

已经提出另一种方法，其中，使包括波长变换材料的波长变换部分中心附近(即，直接在发光装置上方的区域)的波长变换材料的浓度高于波长变换部分的周边的波长变换材料的浓度(参见，例如，专利文献4)。这基于以下模型：″如果波长变换部分的厚度均匀，那么通过减小发射到波长变换部分的波长变换材料上的光的频率差，即：在与发光元件垂直的方向向上行进的一次光与在与发光元件倾斜的方向向上行进的一次光之间的频率差，一次光与二次光之比变得基本上相等，从而降低了颜色不均匀性″。

专利文献1：美国专利No.6,468,821B2

专利文献2：JP H7-99345A

专利文献3：日本专利No.3065263(第[0016]段，图2)

专利文献4：JP 2005-166733A(第[0035]段，图8)

发明内容

要解决的技术问题

在波长变换部分中心附近，基本上均匀散射的一次光来自波长变换部分的中心附近的周边。然而，在边缘部分中，一次光的散射方向限于单一方向，即，从波长变换部分内侧向其外侧散射。因为在边缘部分中，一次光不是如上所述来自外面的方向，从波长变换部分的边缘部分发出的混合光中缺少一次光组分。从而，在波长变换部分的光提取表面的边缘部分与其内部区域之间，产生了一次光与二次光的混合比的差，这会导致波长变换部分的光提取表面内的光色差。