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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-18
(45)【発行日】2022-10-26
(54)【発明の名称】発光装置及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 33/50 20100101AFI20221019BHJP
【ＦＩ】
H01L33/50
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2018178894
(22)【出願日】2018-09-25
(65)【公開番号】P2020053467
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108062
【弁理士】
【氏名又は名称】日向寺 雅彦
(74)【代理人】
【識別番号】100168332
【弁理士】
【氏名又は名称】小崎 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100146592
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100157901
【弁理士】
【氏名又は名称】白井 達哲
(74)【代理人】
【識別番号】100172188
【弁理士】
【氏名又は名称】内田 敬人
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 貴行
【審査官】小澤 尚由
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－２２０４２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０８５６７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－１００４８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２１９６３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０８４７９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１０７３５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１６８４０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１４６２３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００５１９８２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／００， ３３／４８ － ３３／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、前記基板に実装された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子上に設けられた蛍光体層と、
前記複数の発光素子間に配置され、前記発光素子の側面の少なくとも一部を覆う第１遮光層と、
前記複数の発光素子間に配置され、前記第１遮光層の上部及び前記蛍光体層の全体を上下方向に貫通した第２遮光層と、
を備え、
前記蛍光体層は、
複数の蛍光体粒子と、
前記蛍光体粒子の表面を被覆するガラス層と、
を有し、
前記蛍光体粒子同士は前記ガラス層を介して結合しており、
前記蛍光体粒子間には空気層が形成されており、
前記蛍光体層は前記第１遮光層上にも配置された発光装置。
【請求項2】
前記第１遮光層は白色樹脂により形成されており、
前記第２遮光層は黒色樹脂により形成されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項3】
前記蛍光体層は、フィラーをさらに有する請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項4】
前記複数の発光素子は相互に独立して制御可能な請求項１～３のいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項5】
基板に複数の発光素子を実装し、前記複数の発光素子間に第１遮光層を配置した基体上に、ポリシラザン及び複数の蛍光体粒子を含むスラリー材をスプレーする工程と、前記スラリー材がスプレーされた基体を加熱することにより、前記ポリシラザンをシリカに転化させて、前記蛍光体粒子を前記シリカを含むガラス層で被覆すると共に、前記蛍光体粒子間に空気層を形成する工程と、
前記第１遮光層の上部、並びに、前記蛍光体粒子及び前記ガラス層を含む蛍光体層の全体を上下方向に貫通する溝を形成する工程と、
前記溝内に第２遮光層を配置する工程と、
を備えた発光装置の製造方法。
【請求項6】
前記スラリー材は有機溶媒をさらに含み、前記ポリシラザンをシリカに転化させる工程において、前記スラリー材から前記有機溶媒が除去される請求項５記載の発光装置の製造方法。
【請求項7】
前記スラリー材はフィラーをさらに含む請求項５または６に記載の発光装置の製造方法。
【請求項8】
前記スラリー材をスプレーする工程において、前記スラリー材を撹拌しながらスプレーする請求項５～７のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項9】
前記スラリー材は樹脂材料を含有しない請求項５～８のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項10】
前記基体は、前記複数の発光素子間に配置され、前記発光素子の側面の少なくとも一部を覆う遮光層を含む請求項５～９のいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施形態は、発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車のヘッドランプにおいて、選択した領域のみに光を照射する配光可変型ヘッドランプ（ＡＤＢ：Adaptive Driving Beam）が開発されている。ＡＤＢをハイビームに適用することにより、例えば、対向車及び先行車等が存在する領域には投光せずに、それ以外の領域のみに投光することができる。これにより、他車の運転を妨害せずに、自車の運転者の視界を確保することができる。
【0003】
ＡＤＢに用いる発光装置においては、例えば基板に複数の発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が実装されており、ヘッドランプの光学系により、各ＬＥＤから出射した光を特定の方向のみに照射する。そして、点灯させるＬＥＤを選択することにより、選択された領域のみを照明する。
【0004】
ＡＤＢにおいては、投光するべき領域に対しては確実に投光し、投光するべきでない領域に対しては投光を確実に停止することが望まれる。このため、ＡＤＢに用いる発光装置については、光学系から見たときに、点灯しているＬＥＤと消灯しているＬＥＤのコントラストが高いことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１６－１００４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
実施形態は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、点灯領域と消灯領域のコントラストが高い発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態に係る発光装置は、基板と、前記基板に実装された複数の発光素子と、前記複数の発光素子上に設けられた蛍光体層と、を備える。前記蛍光体層は、複数の蛍光体粒子と、前記蛍光体粒子の表面を被覆するガラス層と、を有する。前記蛍光体粒子同士は前記ガラス層を介して結合している。前記蛍光体粒子間には空気層が形成されている。
【0008】
実施形態に係る発光装置の製造方法は、基板に複数の発光素子を実装した基体上に、ポリシラザン及び複数の蛍光体粒子を含むスラリー材をスプレーする工程と、前記スラリー材がスプレーされた基体を加熱することにより、前記ポリシラザンをシリカに転化させて、前記蛍光体粒子を前記シリカを含むガラス層で被覆すると共に、前記蛍光体粒子間に空気層を形成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
実施形態によれば、点灯領域と消灯領域のコントラストが高い発光装置及びその製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１の実施形態に係る発光装置を示す平面図である。
【図2】第１の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図4】第１の実施形態に係る発光装置の動作を示す断面図である。
【図5A】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図5B】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図5C】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図5D】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図6】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図7A】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図7B】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図7C】第１の実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。
【図8】第１の実施形態に係る発光装置を搭載したハイビームユニットを示す断面図である。
【図9】第１の実施形態に係る発光装置を搭載したヘッドランプの動作を示す図である。
【図10】第２の実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
【図12】第３の実施形態に係る発光装置を示す一部拡大断面図である。
【図13A】第１の実施形態に係る発光装置の光学顕微鏡写真である。
【図14A】第２の実施形態に係る発光装置の光学顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜第１の実施形態＞
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る発光装置を示す平面図である。
図２は、本実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
図３は、図２の領域Ａを示す一部拡大断面図である。
先ず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る発光装置を示す平面図である。
図２は、本実施形態に係る発光装置を示す断面図である。
図３は、図２の領域Ａを示す一部拡大断面図である。
【0012】
図１に示すように、本実施形態に係る発光装置１においては、基板１０が設けられておる。基板１０は、絶縁板上に配線（図示せず）が設けられた配線基板であり、絶縁板は例えば耐熱性及び熱伝導性が高いセラミックス、例えば、ＡｌＮ等のアルミニウム窒化物により形成されている。
【0013】
図１及び図２に示すように、基板１０の上面には、バンプ１１を介して、複数個、例えば、９６個の発光素子１２が実装されている。発光素子１２はＬＥＤチップであり、例えば、青色の光を出射する。９６個の発光素子１２は、例えば、４行２４列のマトリクス状に配列されている。基板１０の上面における発光素子１２が実装されている領域の両側には、各発光素子１２に給電するためのワイヤーパッド１５が設けられている。例えば、発光素子１２が９６個設けられている場合は、ワイヤーパッド１５は片側に５２個ずつ、合計で１０４個設けられている。各ワイヤーパッド１５にはワイヤーがボンディングされて、外部の電源に接続される。これにより、発光素子１２を１つずつ個別に制御することができる。
【0014】
発光素子１２間には、遮光層１３が設けられている。遮光層１３は、発光素子１２の側面の少なくとも一部、例えば、全部を覆っている。遮光層１３は、発光素子１２間の光の伝搬を阻止する層であり、光を反射する光反射層であってもよく、光を吸収する光吸収層であってもよい。遮光層１３を光反射層とする場合は、例えば、白色樹脂によって形成することができる。遮光層１３を光反射層とすると、高いコントラストを維持しつつ、光の取出効率が向上し、輝度及び光束が向上する。一方、遮光層１３を光吸収層とする場合は、例えば、黒色樹脂によって形成することができる。黒色樹脂は、例えば、シリコーン樹脂に炭素粉からなるカーボン粒子やアルミニウム（Ａｌ）等からなる金属粒子を含有させることにより、形成することができる。遮光層１３を光吸収層とすると、コントラストがより一層向上する。遮光層１３は、白色及び黒色以外の色の樹脂又はセラミックスにより形成してもよい。なお、図１においては、遮光層１３は図示を省略している。発光素子１２及び遮光層１３上には、蛍光体層１４が設けられている。蛍光体層１４は、全ての発光素子１２上及び遮光層１３上に連続的に形成されている。
【0015】
図３に示すように、蛍光体層１４においては、複数の蛍光体粒子１６が設けられている。蛍光体粒子１６は、例えば、青色の光を吸収して黄色の光を放射する。また、蛍光体層１４には、ガラス層１７が設けられている。ガラス層１７はシリカ（ＳｉＯ２）からなり、蛍光体粒子１６の表面を被覆している。ガラス層１７は蛍光体粒子１６同士、発光素子１２と蛍光体粒子１６、遮光層１３と蛍光体粒子１６を結合させて、蛍光体粒子１６を蛍光体層１４内に保持している。また、ガラス層１７は蛍光体粒子１６を空気中の水分等から保護する。蛍光体粒子１６間、発光素子１２と蛍光体粒子１６との間、及び、遮光層１３と蛍光体粒子１６との間には、空気層１８が形成されている。
【0016】
以下、各部の寸法の一例を示す。
発光素子１２の形状は平板状であり、例えば、縦が１ｍｍ（ミリメートル）、横が１ｍｍ、高さが１５０μｍ（ミクロン）である。蛍光体層１４の厚さは、例えば、４０μｍである。蛍光体粒子１６の直径は、例えば、２～２３μｍであり、例えば、５～１５μｍである。ガラス層１７の厚さは、例えば、１μｍである。
発光素子１２の形状は平板状であり、例えば、縦が１ｍｍ（ミリメートル）、横が１ｍｍ、高さが１５０μｍ（ミクロン）である。蛍光体層１４の厚さは、例えば、４０μｍである。蛍光体粒子１６の直径は、例えば、２～２３μｍであり、例えば、５～１５μｍである。ガラス層１７の厚さは、例えば、１μｍである。
【0017】
次に、本実施形態に係る発光装置の動作について説明する。
図４は、本実施形態に係る発光装置の動作を示す断面図である。
図４に示すように、基板１０を介して発光素子１２に電力が供給されると、発光素子１２が青色の光を出射する。この青色の光が蛍光体層１４の蛍光体粒子１６に吸収されると、蛍光体粒子１６は黄色の光を放射する。これにより、蛍光体層１４全体からは、白色の光が出射する。各発光素子１２は独立して制御することができる。図４は、図の左端の発光素子１２を点灯し、他の発光素子１２を消灯した場合を示している。図４に示す矢印付きの折線Ｌは、光の経路の例を示している。
図４は、本実施形態に係る発光装置の動作を示す断面図である。
図４に示すように、基板１０を介して発光素子１２に電力が供給されると、発光素子１２が青色の光を出射する。この青色の光が蛍光体層１４の蛍光体粒子１６に吸収されると、蛍光体粒子１６は黄色の光を放射する。これにより、蛍光体層１４全体からは、白色の光が出射する。各発光素子１２は独立して制御することができる。図４は、図の左端の発光素子１２を点灯し、他の発光素子１２を消灯した場合を示している。図４に示す矢印付きの折線Ｌは、光の経路の例を示している。
【0018】
折線Ｌにより示すように、蛍光体層１４内において、発光素子１２から出射した青色光及び蛍光体粒子１６から出射した黄色光が空気層１８からガラス層１７に入射しようとすると、これらの光が空気層１８とガラス層１７との界面で反射される確率が高い。このため、蛍光体層１４内における光の横方向、すなわち、発光素子１２の配列方向への伝播が阻害される。この結果、ある発光素子１２から出射した青色光の大部分、及び、この青色光によって蛍光体粒子１６から放射された黄色光の大部分は、蛍光体層１４におけるこの発光素子１２の直上域に相当する領域から出射する。従って、発光装置１を外部から見たときに、点灯領域と消灯領域のコントラストが高い。
【0019】
【0020】
先ず、図５Ａに示すように、蛍光体粒子１６を用意する。
次に、図５Ｂに示すように、多数の蛍光体粒子１６、ポリシラザン、及び、有機溶媒を混合して、スラリー材５０を作製する。ポリシラザンの構造式は図５Ｃに示すとおりである。有機溶媒には、例えば、ヘプタン又はジブチルエーテルを使用する。なお、有機溶媒は含有させなくてもよい。スラリー材５０には、樹脂材料は含有されていない。
次に、図５Ｂに示すように、多数の蛍光体粒子１６、ポリシラザン、及び、有機溶媒を混合して、スラリー材５０を作製する。ポリシラザンの構造式は図５Ｃに示すとおりである。有機溶媒には、例えば、ヘプタン又はジブチルエーテルを使用する。なお、有機溶媒は含有させなくてもよい。スラリー材５０には、樹脂材料は含有されていない。
【0021】
一方、図５Ｄに示すように、基板１０上にバンプ１１を介して複数個の発光素子１２を実装する。次に、発光素子１２間及び発光素子１２の周辺に、例えば白色樹脂又は黒色樹脂からなる遮光層１３を形成する。これにより、基体５１が作製される。
【0022】
次に、図６に示すように、例えば６０度の温度に加熱した基体５１上に、スラリー材５０をスプレーして塗布する。このとき、スラリー材５０を、容器５２内において撹拌手段５３によって撹拌しながらスプレーする。これにより、スラリー材５０において、蛍光体粒子１６の分散状態を均一に保持することができる。スラリー材５０に含まれる有機溶媒は、基体５１上にスプレーされた直後から蒸発し始める。
【0023】
次に、図７Ａに示すように、スラリー材５０がスプレーされた基体５１を、例えば大気中で１８０度の温度に加熱する。これにより、スラリー材５０が焼成され、スラリー材５０に含まれる有機溶媒がさらに蒸発すると共に、ポリシラザンが空気中の水分と反応する。
【0024】
これにより、図７Ｂに示すように、ポリシラザンは蛍光体粒子１６の表面上でシリカに転化し、ガラス層１７を形成する。シリカの構造式は図７Ｃに示すとおりである。蛍光体粒子１６同士はガラス層１７を介して結合される。また、この段階では、有機溶媒は略完全に除去されて、蛍光体粒子１６間には空気層１８が形成される。この結果、蛍光体層１４が形成される。このようにして、本実施形態に係る発光装置１が製造される。
【0025】
次に、本実施形態に係る発光装置の使用例について説明する。
図８は、本実施形態に係る発光装置を搭載したハイビームユニットを示す断面図である。
図９は、本実施形態に係る発光装置を搭載したヘッドランプの動作を示す図である。
図８は、本実施形態に係る発光装置を搭載したハイビームユニットを示す断面図である。
図９は、本実施形態に係る発光装置を搭載したヘッドランプの動作を示す図である。
【0026】
図８に示すように、発光装置１は、ハイビームユニット７０に搭載される。ハイビームユニット７０においては、ヒートシンク７１が設けられており、ヒートシンク７１に発光装置１の基板１０（図２参照）が接合されている。また、発光装置１の光出射面側には、光学系７２が設けられている。光学系７２においては、筐体７３内に、１枚以上の凸レンズ７４及び１枚以上の凹レンズ７５が設けられている。光学系７２は、発光装置１の各発光素子１２から入射された光を、相互に異なる方向に出射する。ハイビームユニット７０には、発光素子１２を個別に制御する制御回路が設けられていてもよい。ハイビームユニット７０はロービームユニット及びスモールランプユニット等と共に、自動車のヘッドランプを構成する。
【0027】
図９は、自動車の運転者から見た景色を模式的に示す図である。図９に示すように、本実施形態に係る発光装置１が搭載されたヘッドランプのうち、ロービームユニットはＡＤＢ（配光可変型ヘッドランプ）ではなく、ロービームユニットはロービーム領域ＲＬの全体に対して投光する。
【0028】
一方、ハイビームユニット７０はＡＤＢである。ハイビームユニット７０においては、発光素子１２を個別に点灯又は消灯することにより、ハイビーム領域ＲＨを発光素子１２と同数の領域に分割し、任意の領域に選択的に投光することができる。例えば、発光装置１に９６個の発光素子１２が４行２４列のマトリクス状に配列されている場合は、ハイビーム領域ＲＨを上下方向に４行、水平方向に２４列の合計９６個の領域に分割し、各領域について投光するか否かを選択することができる。
【0029】
例えば、図９に示す例では、ハイビーム領域ＲＨのうち、先行車８１のリアガラスには投光せずに、それ以外の領域に投光する。対向車８２のフロントガラスには投光せずに、それ以外の領域に投光する。標識８３に対しては減光して投光することにより、反射グレアを低減することができる。歩行者８４及び８５の頭部には投光せずに、体の部分には強い光を照射することにより、歩行者８４及び８５の存在を強調することができる。これにより、先行車８１の運転者、対向車８２の運転者、歩行者８４及び８５を眩惑させることなく、自車の運転者による視認性が向上する。更に、道路の遠方を照明することができる。なお、先行車８１、対向車８２、標識８３、歩行者８４及び８５は、センサーにより自動的に認識する。
【0030】
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、図５Ｂに示す工程において、蛍光体粒子１６及びポリシラザンを含み、樹脂材料を含まないスラリー材５０を作製し、図６に示す工程において、スラリー材５０を基体５１に対してスプレーし、図７Ａに示す工程において、スラリー材５０を焼成する。これにより、スラリー材５０に含まれるポリシラザンがシリカに転化して、図３に示すように、蛍光体粒子１６同士がガラス層１７によって結合されると共に、蛍光体粒子１６間に空気層１８が形成される。この結果、図４に示すように、空気層１８とガラス層１７との界面において光が反射されるため、蛍光体層１４内を光が横方向に伝搬することを抑制することができる。これにより、発光装置１における点灯領域と消灯領域のコントラストを向上させることができる。
本実施形態においては、図５Ｂに示す工程において、蛍光体粒子１６及びポリシラザンを含み、樹脂材料を含まないスラリー材５０を作製し、図６に示す工程において、スラリー材５０を基体５１に対してスプレーし、図７Ａに示す工程において、スラリー材５０を焼成する。これにより、スラリー材５０に含まれるポリシラザンがシリカに転化して、図３に示すように、蛍光体粒子１６同士がガラス層１７によって結合されると共に、蛍光体粒子１６間に空気層１８が形成される。この結果、図４に示すように、空気層１８とガラス層１７との界面において光が反射されるため、蛍光体層１４内を光が横方向に伝搬することを抑制することができる。これにより、発光装置１における点灯領域と消灯領域のコントラストを向上させることができる。
【0031】
これにより、例えば図８及び図９に示すように、発光装置１をＡＤＢの光源として使用すると、投光したい領域と投光したくない領域との光度差を大きくすることができる。この結果、自動車の安全な運転に寄与することができる。
【0032】
また、スラリー材５０に樹脂材料を含有させず、スプレーにより噴射することにより、基体５１の上面全体に薄く均一な厚さで塗布することができる。これにより、薄く厚さが均一な蛍光体層１４を形成することができる。蛍光体層１４を薄く形成することにより、蛍光体層１４内における横方向への光の伝搬をより効果的に抑制し、コントラストをより一層向上させることができる。また、蛍光体層の厚みバラつきによる発光面の色ムラを低減させることができ、より均一な照射面を得ることができる。
【0033】
更に、本実施形態においては、蛍光体層１４が発光素子１２に接しているため、蛍光体層１４から発光素子１２を介して熱が放熱されやすい。これにより、蛍光体粒子１６と遮光層１３について、高温による温度特性劣化や樹脂劣化を抑制することができる。
【0034】
更にまた、本実施形態においては、蛍光体層１４に樹脂材料が含有されておらず、無機材料で形成されている。このため、本実施形態に係る発光装置１は信頼性が高い。特に、高温環境下で駆動する場合の信頼性が高い。
【0035】
【0036】
図１０及び図１１に示すように、本実施形態に係る発光装置２は、前述の第１の実施形態に係る発光装置１（図１～図３参照）と比較して、遮光層２１が設けられている点と、蛍光体層１４にフィラー２２が含有されている点が異なっている。
【0037】
遮光層２１は、発光素子１２間に配置され、遮光層１３の上部及び蛍光体層１４の全体を上下方向に貫通している。遮光層２１も、遮光層１３と同様に、例えば白色樹脂からなる光反射層であってもよく、例えば黒色樹脂からなる光吸収層であってもよい。例えば、遮光層１３を白色樹脂により形成し、遮光層２１を黒色樹脂により形成することにより、発光装置２全体として、高い輝度と高いコントラストを両立させることができる。フィラー２２は、例えば、ＳｉＯ２等のシリコン酸化物、ＴｉＯ２等のチタン酸化物若しくはＡｌ２Ｏ３等のアルミニウム酸化物等からなるセラミック粒子、又は、アルミニウム（Ａｌ）等からなる金属粒子である。
【0038】
本実施形態に係る発光装置２は、図５Ｂに示す工程においてフィラー２２を混合させたスラリー材５０を、図６に示す工程において基体５１上にスプレーし、蛍光体層１４の焼成後に発光素子１２間をハーフダイシングして溝を形成し、この溝内に遮光層２１を埋め込むことにより、製造することができる。
【0039】
本実施形態においては、遮光層２１によって蛍光体層１４が発光素子１２毎に分断されており、発光素子１２間から過剰な蛍光体粒子１６が除去されているため、コントラストをより一層向上させることができる。
【0040】
また、蛍光体層１４にフィラー２２が含有されているため、蛍光体層１４の表面改質が可能である。更に、蛍光体層１４にフィラー２２が含有されていることにより、スラリー材５０の粘度が増加し、スラリー材５０のハンドリングが容易になる。更にまた、蛍光体粒子１６の分散をより均一化して、塗布ムラを低減することができる。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【0041】
【0042】
図１２に示すように、本実施形態に係る発光装置３においては、蛍光体層１４の最下層部分に樹脂層３１が設けられている。樹脂層３１は、例えばシリコーン樹脂からなり、発光素子１２及び遮光層１３に接し、その厚さは、蛍光体粒子１６の直径未満であり、例えば、１～１０μｍである。蛍光体層１４における最下段の蛍光体粒子１６の下部は、樹脂層３１内に埋め込まれている。
【0043】
本実施形態に係る発光装置３を製造する際には、図５Ｄに示す基体５１を作製する工程の後、図６に示すスラリー材５０をスプレーする工程の前に、スプレー塗布の前処理として、樹脂材料、例えば、シリコーン樹脂を薄く塗布する。この塗布は、例えば、スピンコート法又はスプレー法により行う。これにより、基体５１の上面上に樹脂層３１が形成される。
【0044】
この結果、図６に示す工程において、スラリー材５０をスプレーしたときに、スラリー材５０に含まれる蛍光体粒子１６のうち、一部の蛍光体粒子１６の下部が樹脂層３１内に埋まる。これにより、蛍光体粒子１６を基体５１の上面に安定して配置することができ、蛍光体粒子１６の配置が均一化される。この結果、蛍光体粒子１６の付着厚さのばらつきを低減し、発光の色ムラを抑制することができる。
【0045】
なお、樹脂層３１は蛍光体層１４と比較して薄いため、光を横方向に伝える作用は小さく、コントラストに及ぼす影響は少ない。但し、ヘッドランプの設計によっては、発光装置３内で多少は光を横方向に伝搬させた方がよい場合もある。この場合には、樹脂層３１を厚めに形成する。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
本実施形態における上記以外の構成、製造方法、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【0046】
なお、スラリー材５０のスプレー塗布の前処理として、基体５１上にポリシラザンを塗布してもよい。これにより、樹脂層３１の替わりに、薄いガラス層が形成される。これによっても、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0047】
上述の各実施形態においては、発光装置をＡＤＢに適用する例を示したが、発光装置の適用範囲はこれには限定されない。例えば、スポットライト又はプロジェクションマッピングに適用してもよい。この場合は、発光素子毎に発光色を異ならせてもよい。
【0048】
前述の各実施形態は、本発明を具現化した例であり、本発明はこれらの実施形態には限定されない。例えば、前述の各実施形態において、いくつかの構成要素又は工程を追加、削除又は変更したものも本発明に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【0049】
＜試験例＞
次に、試験例について説明する。
本試験例は、前述の第１及び第２の実施形態に係る発光装置を顕微鏡で観察した例である。
図１３Ａは、第１の実施形態に係る発光装置の光学顕微鏡写真であり、図１３ＢはそのＳＥＭ写真であり、図１３Ｃは図１３Ａ及び図１３Ｂの領域Ｃを示すＳＥＭ写真である。
図１４Ａは、第２の実施形態に係る発光装置の光学顕微鏡写真であり、図１４ＢはそのＳＥＭ写真であり、図１４Ｃは図１４Ａ及び図１４Ｂの領域Ｄを示すＳＥＭ写真である。
次に、試験例について説明する。
本試験例は、前述の第１及び第２の実施形態に係る発光装置を顕微鏡で観察した例である。
図１３Ａは、第１の実施形態に係る発光装置の光学顕微鏡写真であり、図１３ＢはそのＳＥＭ写真であり、図１３Ｃは図１３Ａ及び図１３Ｂの領域Ｃを示すＳＥＭ写真である。
図１４Ａは、第２の実施形態に係る発光装置の光学顕微鏡写真であり、図１４ＢはそのＳＥＭ写真であり、図１４Ｃは図１４Ａ及び図１４Ｂの領域Ｄを示すＳＥＭ写真である。
【0050】
本試験例においては、第１の実施形態において説明した方法により、第１の実施形態に係る発光装置１に相当するサンプルＳ１、及び、第２の実施形態に係る発光装置２に相当するサンプルＳ２を作製した。そして、これらのサンプルを断面硬化用樹脂に埋め込み、切断して研磨し、断面観察用の試料とした。そして、これらの試料を光学顕微鏡及びＳＥＭによって観察した。
【0051】
サンプルＳ１においては、遮光層１３を白色のシリコーン樹脂により形成し、蛍光体層１４をガラス材及び蛍光体粒子１６により形成し、蛍光体層１４の厚さを５０μｍとした。蛍光体粒子１６はＹＡＧにより形成し、蛍光体粒子１６の平均粒径は１６μｍとした。図１３Ａ～図１３Ｃに示すように、サンプルＳ１においては、蛍光体層１４中に空気層１８が観察された。なお、空気層１８はＳＥＭ写真では黒色に見える。
【0052】
サンプルＳ２においては、遮光層１３を白色のシリコーン樹脂により形成し、蛍光体層１４をガラス材、蛍光体粒子１６、ナノフィラーにより形成し、蛍光体層１４の厚さを３０μｍとした。蛍光体層１４における（ガラス材：蛍光体粒子：ナノフィラー）の質量比は、（１００：５０：１）とした。蛍光体粒子１６はＹＡＧにより形成し、蛍光体粒子１６の平均粒径は１０μｍとし、ナノフィラーはシリカにより形成した。図１４Ａ～図１４Ｃに示すように、サンプルＳ２においては、ナノフィラーは観察できなかったが、空気層１８が観察された。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、例えば、ヘッドランプ及びスポットライト等の照明装置の光源、並びに、プロジェクションマッピング等の表示装置の光源等に利用することができる。
【符号の説明】
【0054】
１、２、３：発光装置
１０：基板
１１：バンプ
１２：発光素子
１３：遮光層
１４：蛍光体層
１５：ワイヤーパッド
１６：蛍光体粒子
１７：ガラス層
１８：空気層
２１：遮光層
２２：フィラー
３１：樹脂層
５０：スラリー材
５１：基体
５２：容器
５３：撹拌手段
７０：ハイビームユニット
７１：ヒートシンク
７２：光学系
７３：筐体
７４：凸レンズ
７５：凹レンズ
８１：先行車
８２：対向車
８３：標識
８４、８５：歩行者
ＲＨ：ハイビーム領域
ＲＬ：ロービーム領域
Ｓ１、Ｓ２：サンプル
１０：基板
１１：バンプ
１２：発光素子
１３：遮光層
１４：蛍光体層
１５：ワイヤーパッド
１６：蛍光体粒子
１７：ガラス層
１８：空気層
２１：遮光層
２２：フィラー
３１：樹脂層
５０：スラリー材
５１：基体
５２：容器
５３：撹拌手段
７０：ハイビームユニット
７１：ヒートシンク
７２：光学系
７３：筐体
７４：凸レンズ
７５：凹レンズ
８１：先行車
８２：対向車
８３：標識
８４、８５：歩行者
ＲＨ：ハイビーム領域
ＲＬ：ロービーム領域
Ｓ１、Ｓ２：サンプル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
