專利名稱：發(fā)光模塊、發(fā)光模塊的制造方法及燈具單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光模塊、發(fā)光模塊的制造方法及具有發(fā)光模塊的燈具單元。
背景技術(shù)：
近年來正在進(jìn)行如下的技術(shù)開發(fā)以高壽命化、功耗降低等為目的，使用含有 LED (Light Emitting Diode 發(fā)光二極管)等發(fā)光元件的發(fā)光模塊來作為向車輛前方照射光的燈具單元等用于照射強(qiáng)光的光源。但是，為了以這樣的用途來使用，不僅要實(shí)現(xiàn)發(fā)光模塊發(fā)出白色光，還需要發(fā)光模塊具有高亮度、高光度。因此，例如已提出有如下的照明裝置 (例如參照專利文獻(xiàn)1)，該照明裝置包括為了提高白色光的取出效率而主要發(fā)出藍(lán)色光的發(fā)光元件；受藍(lán)色光激發(fā)而主要發(fā)出黃色光的黃色系熒光體；以及使來自發(fā)光元件的藍(lán)色光透射、并反射波長在來自黃色系熒光體的黃色光以上的光的藍(lán)色透射黃色系反射機(jī)構(gòu) (例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另外，例如為了增大轉(zhuǎn)換效率，還提出有具有配置在發(fā)光層所射出的光的路徑內(nèi)的陶瓷層的構(gòu)造體(例如參照專利文獻(xiàn)2)?！苍谙燃夹g(shù)文獻(xiàn)〕〔專利文獻(xiàn)〕〔專利文獻(xiàn)1〕日本特開2007-59864號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)2〕日本特開2006-5367號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所希望解決的課題〕例如上述專利文獻(xiàn)1所述，在設(shè)有使用了粒子狀熒光體的光波長轉(zhuǎn)換層的發(fā)光模塊中，在從發(fā)光元件射出的光在光波長轉(zhuǎn)換層內(nèi)傳播的過程中，光在粒子狀熒光體的表面散射。這樣的光的散射引起光波長轉(zhuǎn)換層的發(fā)熱等，結(jié)果，可能導(dǎo)致從光波長轉(zhuǎn)換層射出的光的光度降低。另一方面，為了滿足廣范圍用途、市場的需求等，現(xiàn)在需要研發(fā)能夠合適地設(shè)定轉(zhuǎn)換波長而得到所希望顏色的射出光的光波長轉(zhuǎn)換層。作為設(shè)置這樣的光波長轉(zhuǎn)換層的方法，考慮設(shè)置使用多種熒光體的光波長轉(zhuǎn)換層的技術(shù)。但是，光波長轉(zhuǎn)換特性不同的多種熒光體存在熔點(diǎn)、燒結(jié)反應(yīng)溫度等各不相同的情況。因此，在例如上述專利文獻(xiàn)2所述的發(fā)光模塊那樣燒結(jié)熒光體而形成陶瓷的情況下，即使為了得到所希望顏色的射出光而欲使多種熒光體包含于1個(gè)光波長轉(zhuǎn)換層，可能由于各個(gè)熒光體特性的不同而難以進(jìn)行合適地?zé)Y(jié)。因此，本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的在于提供一種抑制光度的降低且能夠合適地設(shè)定射出光顏色的發(fā)光模塊?！灿糜诮鉀Q課題的手段〕為了解決上述課題，本發(fā)明一個(gè)方案的發(fā)光模塊包括發(fā)光元件和多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，該多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件分別將發(fā)光元件發(fā)出的光的波長轉(zhuǎn)換后射出波長范圍各不相同的光；多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件分別在層疊前被形成為板狀，并且被層疊以使得發(fā)光元件發(fā)出的光依次通過各個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件。通過該方案，能夠分別使用例如難以通過燒結(jié)等同時(shí)制成板狀的多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換材料，來形成單獨(dú)的光波長轉(zhuǎn)換部件。而且通過層疊這樣形成的多個(gè)板狀的光波長轉(zhuǎn)換部件，能夠合適地設(shè)定射出光的顏色。光波長轉(zhuǎn)換部件可以被設(shè)置成轉(zhuǎn)換波長區(qū)域的光的全光線透射率為40%以上的透明程度。也可以是，多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件被按發(fā)光元件發(fā)出的光自波長轉(zhuǎn)換后的光的平均波長較長的光波長轉(zhuǎn)換部件起依次通過的方式層疊。公知光波長轉(zhuǎn)換部件只能波長轉(zhuǎn)換為更長波長的光。通過該方案，能夠避免多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中的某一部件進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換后的光在下一光波長轉(zhuǎn)換部件中再次被波長轉(zhuǎn)換。因此，能夠容易且合適地設(shè)定來自發(fā)光模塊的射出光顏色。也可以是，在多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中、發(fā)光元件發(fā)出的光通過的第二個(gè)以后的光波長轉(zhuǎn)換部件的至少一個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，被設(shè)置成覆蓋發(fā)光元件發(fā)出的光依次通過的前一個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中的光射出部分的大致整個(gè)區(qū)域。通過該方案，能夠避免通過了多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中位于上游側(cè)的光波長轉(zhuǎn)換部件的光不通過配置在其下游側(cè)的光波長轉(zhuǎn)換部件就向外部射出。為此，能夠利用多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件將發(fā)光元件發(fā)出的光進(jìn)行合適的波長轉(zhuǎn)換。也可以是，在多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中相互接合的至少一對(duì)光波長轉(zhuǎn)換部件在接合部設(shè)置凹凸。通過該方案，利用接合部的凹凸能夠提高光的取出效率。因此，能夠提供一種合適地設(shè)定射出光顏色、并且抑制射出光的光度的降低的發(fā)光模塊。本發(fā)明的另一方案是發(fā)光模塊的制造方法。該方法包括層疊多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件的工序，該多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件分別形成為板狀，分別對(duì)入射的光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出波長范圍各不相同的光；配置所層疊的多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件的工序，使得發(fā)光元件發(fā)出的光依次通過各個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件。通過該方案，通過預(yù)先層疊多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，能夠在發(fā)光元件上簡單地層疊多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件。因此，能夠簡單地制造可合適地設(shè)定射出光顏色的發(fā)光模塊。本發(fā)明的另一方案是燈具單元。該燈具單元包括發(fā)光模塊和光學(xué)部件；發(fā)光模塊包括發(fā)光元件和多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件將發(fā)光元件發(fā)出的光的波長轉(zhuǎn)換后射出波長范圍各不相同的光；光學(xué)部件使從發(fā)光模塊射出的光匯聚；光波長轉(zhuǎn)換部件分別被形成為板狀，并且被層疊以使得發(fā)光元件發(fā)出的光依次通過。通過該方案，能夠使用合適地設(shè)定射出光顏色的發(fā)光模塊來設(shè)置燈具單元。因此， 能夠提供一種發(fā)出基于用途、市場需求的顏色的光的燈具單元。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種抑制光度的降低且能合適地設(shè)定射出光顏色的發(fā)光模塊。


圖1是表示第一實(shí)施方式的車輛用前照燈的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是表示第一實(shí)施方式的發(fā)光模塊基板的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是第一實(shí)施方式的發(fā)光模塊的側(cè)視圖。
圖4是表示半導(dǎo)體發(fā)光元件、第一光波長轉(zhuǎn)換部件及第二光波長轉(zhuǎn)換部件各自的發(fā)光光譜的圖。圖5是第二實(shí)施方式的發(fā)光模塊的側(cè)視圖。圖6是第三實(shí)施方式的發(fā)光模塊的側(cè)視圖。圖7是第四實(shí)施方式的發(fā)光模塊的側(cè)視圖。圖8是表示半導(dǎo)體發(fā)光元件、第一光波長轉(zhuǎn)換部件、第二光波長轉(zhuǎn)換部件及第三光波長轉(zhuǎn)換部件各自的發(fā)光光譜的圖。圖9是第五實(shí)施方式的發(fā)光模塊的側(cè)視圖。圖10是第六實(shí)施方式的發(fā)光模塊的剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式(以下稱為實(shí)施方式)。(第一實(shí)施方式)圖1是表示第一實(shí)施方式的車輛用前照燈10的結(jié)構(gòu)的剖面圖。車輛用前照燈10 具有燈具主體12、前面罩14以及燈具單元16。以下，將圖1中的左側(cè)作為燈具前方、將圖 1中的右側(cè)作為燈具后方來進(jìn)行說明。另外，將向燈具前方觀察時(shí)的右側(cè)稱為燈具右側(cè)、左側(cè)稱為燈具左側(cè)。圖1示出從燈具左側(cè)觀察被包含燈具單元16的光軸的鉛垂平面所截出的車輛用前照燈10的剖面。當(dāng)車輛用前照燈10安裝在車輛上時(shí)，在車輛上左右相互對(duì)稱地形成的車輛用前照燈10分別設(shè)于車輛左前方和右前方。圖1示出左右中一方的車輛用前照燈10的結(jié)構(gòu)。燈具主體12形成為具有開口的箱狀。前面罩14利用具有透光性的樹脂或玻璃而形成為碗狀。前面罩14的邊緣部被安裝于燈具主體12的開口部。這樣，在由燈具主體12 和前面罩14所遮擋覆蓋的區(qū)域內(nèi)形成燈室。燈室內(nèi)配置有燈具單元16。燈具單元16被前照燈校光螺釘(aiming screw) 18 固定在燈具主體12上。下方的前照燈校光螺釘18被構(gòu)成為隨著調(diào)平促動(dòng)器(leveling actuator) 20的工作而旋轉(zhuǎn)。因此，能夠通過使調(diào)平促動(dòng)器20工作來使燈具單元16的光軸在上下方向移動(dòng)。燈具單元16具有投影透鏡30、支承部件32、反射鏡34、托架36、發(fā)光模塊基板38 以及散熱片42。投影透鏡30由燈具前方側(cè)表面為凸面、后方側(cè)表面為平面的平凸非球面透鏡構(gòu)成，該投影透鏡30使形成于其后方焦點(diǎn)面上的光源像反轉(zhuǎn)地投影向燈具前方。支承部件32支承投影透鏡30。發(fā)光模塊基板38上設(shè)有發(fā)光模塊40。反射鏡34反射來自發(fā)光模塊40的光，在投影透鏡30的后方焦點(diǎn)面上形成光源像。這樣一來，反射鏡34和投影透鏡30作為將發(fā)光模塊40發(fā)出的光向燈具前方匯聚的光學(xué)部件而發(fā)揮作用。散熱片42安裝在托架36的后方側(cè)的面上，主要釋放發(fā)光模塊40所發(fā)出的熱。支承部件32上形成有遮光器32a。車輛用前照燈10被作為近光(low-beam)用光源來使用，遮光器3 遮擋從發(fā)光模塊40發(fā)出、并被反射鏡34反射來的光的一部分，從而在車輛前方形成近光用對(duì)光圖案中的明暗截止線。由于近光用對(duì)光圖案是公知的，故在此省略說明。圖2是表示第一實(shí)施方式的發(fā)光模塊基板38的結(jié)構(gòu)的圖。發(fā)光模塊基板38具有發(fā)光模塊40、基板44和透明罩46?；?4是印刷布線基板，其上面安裝有發(fā)光模塊40。 發(fā)光模塊40被無色的透明罩46覆蓋。發(fā)光模塊40中，半導(dǎo)體發(fā)光元件48直接安裝在基板44上，在該半導(dǎo)體發(fā)光元件48上配置有層疊多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件而成的光波長轉(zhuǎn)換單元52。圖3是第一實(shí)施方式的發(fā)光模塊40的側(cè)視圖。半導(dǎo)體發(fā)光元件48由LED元件構(gòu)成。在第一實(shí)施方式中，作為半導(dǎo)體發(fā)光元件48，采用了以主要發(fā)出藍(lán)色波長的光的藍(lán)色 LED。具體而言，半導(dǎo)體發(fā)光元件48由InGaN類LED元件構(gòu)成，該InGaN類LED元件是通過使InGaN類半導(dǎo)體層結(jié)晶生長而形成的。半導(dǎo)體發(fā)光元件48被形成為例如Imm見方的芯片，并且被設(shè)置成發(fā)出的藍(lán)色光的中心波長為470nm。當(dāng)然，半導(dǎo)體發(fā)光元件48的結(jié)構(gòu)、發(fā)出的光的波長并不限于上述情況，半導(dǎo)體發(fā)光元件48也可以采用主要發(fā)出藍(lán)色以外的其他波長的光的發(fā)光元件。半導(dǎo)體發(fā)光元件48采用所謂的倒裝式發(fā)光元件。當(dāng)然，半導(dǎo)體發(fā)光元件48也可以采用其他類型的發(fā)光元件，例如半導(dǎo)體發(fā)光元件48可以采用所謂的豎片類型、所謂的面朝上(face up)類型的元件。光波長轉(zhuǎn)換陶瓷52具有第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56。當(dāng)然，層疊的光波長轉(zhuǎn)換部件的個(gè)數(shù)不限于2個(gè)，例如可以由3層以上的光波長轉(zhuǎn)換部件構(gòu)成光波長轉(zhuǎn)換單元52。第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56是所謂發(fā)光陶瓷或被稱為熒光陶瓷的部件，能夠通過燒結(jié)用YAG(Yttrium Alminium Garnet 釔鋁石榴石)粉末制成的陶瓷坯料而得到，該YAG是由藍(lán)色光激發(fā)的熒光體。這樣的光波長轉(zhuǎn)換陶瓷的制造方法是公知的，故省略其詳細(xì)的說明。另外，第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56采用透明材料。在第一實(shí)施方式中，所謂“透明”表示的含義是轉(zhuǎn)換波長區(qū)域的光的全光線透射率為40%以上。本發(fā)明人專心研究開發(fā)后，發(fā)現(xiàn)若是轉(zhuǎn)換波長區(qū)域的光的全光線透射率為40%以上的透明狀態(tài)，則能夠用第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56合適地轉(zhuǎn)換光的波長，并且還能夠合適地抑制通過第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56的光的光度的減少。因此，通過使第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56成為這樣的透明狀態(tài)， 能夠更高效地轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體發(fā)光元件48發(fā)出的光。另外，第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56分別由無有機(jī)類粘合劑的無機(jī)物構(gòu)成，與含有有機(jī)類粘合劑等有機(jī)物的情況相比，能夠謀求耐久性的提高。因此， 能夠?qū)Πl(fā)光模塊40投入例如IW(瓦)以上的功率，能夠提高發(fā)光模塊40發(fā)出的光的亮度、 光度以及光束。第一光波長轉(zhuǎn)換部件M對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件48主要發(fā)出的藍(lán)色光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出紅色光。第二光波長轉(zhuǎn)換部件56對(duì)藍(lán)色光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出綠色光。這樣，第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56分別對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件48發(fā)出的光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出各不相同的波長范圍的光。因此，從發(fā)光模塊40射出直接透射過光波長轉(zhuǎn)換單元52的藍(lán)色光、被第一光波長轉(zhuǎn)換部件M波長轉(zhuǎn)換后射出的紅色光、以及被第二光波長轉(zhuǎn)換部件56波長轉(zhuǎn)換后射出的綠色光的合成光、即白色光。此時(shí)，第一光波長轉(zhuǎn)換部件M和第二光波長轉(zhuǎn)換部件56是作為不同的熒光體陶
6瓷分別形成的，因而能夠分別燒結(jié)性質(zhì)各不相同的熒光體。因此，能夠?qū)⒌谝还獠ㄩL轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56分別合適地形成為板狀陶瓷。第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56也可以設(shè)置成除陶瓷以外的其他的板狀部件。圖4是表示半導(dǎo)體發(fā)光元件48、第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件 56各自的發(fā)光光譜的圖。在圖4中，“紅色熒光”表示第一光波長轉(zhuǎn)換部件M的發(fā)光光譜， “綠色熒光”表示第二光波長轉(zhuǎn)換部件56的發(fā)光光譜。如圖4所示，半導(dǎo)體發(fā)光元件48、第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56各自的發(fā)光光譜呈現(xiàn)一個(gè)山峰狀的形狀。 第二光波長轉(zhuǎn)換部件56的發(fā)光光譜的平均波長比半導(dǎo)體發(fā)光元件48的發(fā)光光譜的平均波長長。此外，第一光波長轉(zhuǎn)換部件M的發(fā)光光譜的平均波長比第二光波長轉(zhuǎn)換部件56的發(fā)光光譜的平均波長長。平均波長的計(jì)算方法是公知的，故省略其說明。返回到圖3。第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56被層疊成使半導(dǎo)體發(fā)光元件48發(fā)出的光自波長轉(zhuǎn)換后的光平均波長較長的光波長轉(zhuǎn)換部件起依次通過。 具體而言，由于紅色光的波長比綠色光的波長長，因此波長轉(zhuǎn)換后射出紅色光的第一光波長轉(zhuǎn)換部件討配置在半導(dǎo)體發(fā)光元件48的發(fā)光面48a的上方，進(jìn)而在其上方配置第二光波長轉(zhuǎn)換部件56。光波長轉(zhuǎn)換部件只能波長轉(zhuǎn)換為更長波長的光。通過這樣按光的平均波長從長到短的順序配置多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，可以避免對(duì)一次波長轉(zhuǎn)換后的光再次進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換。由此，能夠容易進(jìn)行發(fā)光模塊40的射出光顏色的調(diào)整。在制造發(fā)光模塊40時(shí)，首先，利用粘結(jié)劑等將第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56彼此固定而層疊，由此設(shè)置光波長轉(zhuǎn)換單元52。接著，利用粘結(jié)劑等將波長轉(zhuǎn)換后的光的波長更長的第一光波長轉(zhuǎn)換部件M固定在半導(dǎo)體發(fā)光元件48的發(fā)光面48a， 由此將光波長轉(zhuǎn)換單元52安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件48上。由此，按半導(dǎo)體發(fā)光元件48發(fā)出的光依次通過第一光波長轉(zhuǎn)換部件M、第二光波長轉(zhuǎn)換部件56的方式將光波長轉(zhuǎn)換單元 52安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件48上。當(dāng)然，第一光波長轉(zhuǎn)換部件M和第二光波長轉(zhuǎn)換部件56之間的接合或第一光波長轉(zhuǎn)換部件討和半導(dǎo)體發(fā)光元件48之間的接合不限于粘結(jié)，例如也可以等離子接合，還可以是鉚接等機(jī)械接合。而且，可以在第一光波長轉(zhuǎn)換部件M與半導(dǎo)體發(fā)光元件48之間設(shè)置間隔。此外，為了抑制發(fā)光模塊40向上方的射出光的光度的降低，也可以在第一光波長轉(zhuǎn)換部件M及第二光波長轉(zhuǎn)換部件56的側(cè)面設(shè)置例如通過蒸鍍鋁、銀等而得到的反射層。(第二實(shí)施方式)圖5是表示第二實(shí)施方式的發(fā)光模塊60的結(jié)構(gòu)的圖。除了取代發(fā)光模塊40而設(shè)置發(fā)光模塊60以外，車輛用前照燈10的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。以下，對(duì)與第一實(shí)施方式相同的部分標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記并省略說明。發(fā)光模塊60具有半導(dǎo)體發(fā)光元件48及光波長轉(zhuǎn)換單元62。光波長轉(zhuǎn)換單元62 具有第一光波長轉(zhuǎn)換部件64及第二光波長轉(zhuǎn)換部件66。第一光波長轉(zhuǎn)換部件64及第二光波長轉(zhuǎn)換部件66也是熒光陶瓷，形成為板狀且透明這一點(diǎn)及由無有機(jī)類粘合劑的無機(jī)物構(gòu)成這一點(diǎn)等與第一實(shí)施方式的第一光波長轉(zhuǎn)換部件W、第二光波長轉(zhuǎn)換部件56相同。第一光波長轉(zhuǎn)換部件64對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件48主要發(fā)出的藍(lán)色光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出紅色光。第二光波長轉(zhuǎn)換部件66對(duì)藍(lán)色光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出黃色光。如此第一光波長轉(zhuǎn)換部件64及第二光波長轉(zhuǎn)換部件66分別將半導(dǎo)體發(fā)光元件48發(fā)出的光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出各不相同的波長范圍的光。因此，從發(fā)光模塊60射出直接透射過光波長轉(zhuǎn)換單元62的藍(lán)色光、被第一光波長轉(zhuǎn)換部件64波長轉(zhuǎn)換而射出的紅色光、以及被第二光波長轉(zhuǎn)換部件66波長轉(zhuǎn)換而射出的黃色光的合成光。能夠通過使藍(lán)色光和黃色光合成而射出白色光。但是，對(duì)于這樣的合成光，有時(shí)要求射出光中進(jìn)一步含有顏色鮮艷容易看到的紅色成分。采用發(fā)光模塊60，通過使第一光波長轉(zhuǎn)換部件64和第二光波長轉(zhuǎn)換部件66層疊，可以設(shè)置白色光中加上紅色成分而色彩鮮艷地向被照射物照射的發(fā)光模塊。此外，在第二實(shí)施方式中，為了避免一次波長轉(zhuǎn)換后的光被再次波長轉(zhuǎn)換，也是將第1光波長轉(zhuǎn)換部件64及第2光波長轉(zhuǎn)換部件66層疊成使得半導(dǎo)體發(fā)光元件48發(fā)出的光自波長轉(zhuǎn)換后的光平均波長較長的光波長轉(zhuǎn)換部件起依次通過。具體而言，由于紅色光的波長比黃色光的波長長，因此將波長轉(zhuǎn)換后射出紅色光的第一光波長轉(zhuǎn)換部件64配置在半導(dǎo)體發(fā)光元件48的發(fā)光面48a的上方，進(jìn)而在其上方配置第二光波長轉(zhuǎn)換部件66。在制造發(fā)光模塊60時(shí)，首先，利用粘結(jié)劑等將第一光波長轉(zhuǎn)換部件64及第二光波長轉(zhuǎn)換部件66彼此固定而層疊，由此設(shè)置光波長轉(zhuǎn)換單元62。接著，利用粘結(jié)劑等將波長轉(zhuǎn)換后的光的波長更長的第一光波長轉(zhuǎn)換部件64固定在半導(dǎo)體發(fā)光元件48的發(fā)光面48a， 由此將光波長轉(zhuǎn)換單元62安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件48上。由此，按半導(dǎo)體發(fā)光元件48發(fā)出的光依次通過第一光波長轉(zhuǎn)換部件64、第二光波長轉(zhuǎn)換部件66的方式將光波長轉(zhuǎn)換單元 62安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件48上?？梢栽诘谝还獠ㄩL轉(zhuǎn)換部件64和半導(dǎo)體發(fā)光元件48之間設(shè)置間隔這一點(diǎn)、可以在第一光波長轉(zhuǎn)換部件64及第二光波長轉(zhuǎn)換部件66的側(cè)面設(shè)置反射層這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同。(第三實(shí)施方式)圖6是表示第三實(shí)施方式的發(fā)光模塊80的結(jié)構(gòu)的圖。除了取代發(fā)光模塊40而設(shè)置發(fā)光模塊80以外，車輛用前照燈10的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。以下，對(duì)與上述實(shí)施方式相同的部分標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記并省略說明。發(fā)光模塊80具有半導(dǎo)體發(fā)光元件88及光波長轉(zhuǎn)換單元82。半導(dǎo)體發(fā)光元件88 除了射出紫外光以外與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體發(fā)光元件48同樣地構(gòu)成。光波長轉(zhuǎn)換單元 82具有第一光波長轉(zhuǎn)換部件84及第二光波長轉(zhuǎn)換部件86。第一光波長轉(zhuǎn)換部件84及第二光波長轉(zhuǎn)換部件86也是熒光陶瓷、形成為板狀且透明這一點(diǎn)，以及由無有機(jī)類粘合劑的無機(jī)物構(gòu)成這一點(diǎn)等與第一實(shí)施方式的第一光波長轉(zhuǎn)換部件M、第二光波長轉(zhuǎn)換部件56 相同。第一光波長轉(zhuǎn)換部件84對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件88主要發(fā)出的紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出黃色光。第二光波長轉(zhuǎn)換部件86對(duì)紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出藍(lán)色光。這樣第一光波長轉(zhuǎn)換部件84及第二光波長轉(zhuǎn)換部件86分別對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出的光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出各不相同的波長范圍的光。因此，從發(fā)光模塊80射出被第一光波長轉(zhuǎn)換部件84波長轉(zhuǎn)換后射出的黃色光與被第二光波長轉(zhuǎn)換部件86波長轉(zhuǎn)換后射出的藍(lán)色光的合成光、即白色光。此外，在第三實(shí)施方式中，為了避免一次波長轉(zhuǎn)換后的光被再次波長轉(zhuǎn)換，也是第 1光波長轉(zhuǎn)換部件84及第2光波長轉(zhuǎn)換部件86被層疊成使半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出的光自波長轉(zhuǎn)換后的光平均波長較長的光波長轉(zhuǎn)換部件起依次通過。具體而言，由于黃色光的波長比藍(lán)色光的波長長，因此波長轉(zhuǎn)換后射出黃色光的第一光波長轉(zhuǎn)換部件84配置在半導(dǎo)體發(fā)光元件88的發(fā)光面88a的上方，進(jìn)而在其上方配置第二光波長轉(zhuǎn)換部件86。在制造發(fā)光模塊80時(shí)，首先，利用粘結(jié)劑等將第一光波長轉(zhuǎn)換部件84及第二光波長轉(zhuǎn)換部件86彼此固定而層疊，由此設(shè)置光波長轉(zhuǎn)換單元82。接著，利用粘結(jié)劑等將波長轉(zhuǎn)換后的光的波長更長的第一光波長轉(zhuǎn)換部件84固定在半導(dǎo)體發(fā)光元件88的發(fā)光面88a， 由此將光波長轉(zhuǎn)換單元82安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件88上。由此，按半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出的光依次通過第一光波長轉(zhuǎn)換部件84、第二光波長轉(zhuǎn)換部件86的方式將光波長轉(zhuǎn)換單元 82安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件88上。可以在第一光波長轉(zhuǎn)換部件84和半導(dǎo)體發(fā)光元件88之間設(shè)置間隔這一點(diǎn)、可以在第一光波長轉(zhuǎn)換部件84及第二光波長轉(zhuǎn)換部件86的側(cè)面設(shè)置反射層這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同。(第四實(shí)施方式)圖7是表示第四實(shí)施方式的發(fā)光模塊100的結(jié)構(gòu)的圖。除了取代發(fā)光模塊40而設(shè)置發(fā)光模塊100以外，車輛用前照燈10的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。以下，對(duì)于與上述實(shí)施方式相同的部分標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記并省略說明。在發(fā)光模塊100中，除了取代光波長轉(zhuǎn)換單元82而設(shè)置光波長轉(zhuǎn)換單元102以外，其余與第三實(shí)施方式的發(fā)光模塊80同樣地構(gòu)成。光波長轉(zhuǎn)換單元102具有第一光波長轉(zhuǎn)換部件104、第二光波長轉(zhuǎn)換部件106及第三光波長轉(zhuǎn)換部件108。第一光波長轉(zhuǎn)換部件 104、第二光波長轉(zhuǎn)換部件106及第三光波長轉(zhuǎn)換部件108也是熒光陶瓷、形成為板狀且透明這一點(diǎn)，及由無有機(jī)類粘合劑的無機(jī)物構(gòu)成這一點(diǎn)等與第一實(shí)施方式的第一光波長轉(zhuǎn)換部件M、第二光波長轉(zhuǎn)換部件56相同。第一光波長轉(zhuǎn)換部件104對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件88主要發(fā)出的紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出紅色光。第二光波長轉(zhuǎn)換部件106對(duì)紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出綠色光。第三光波長轉(zhuǎn)換部件108對(duì)紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出藍(lán)色光。這樣第一光波長轉(zhuǎn)換部件 104、第二光波長轉(zhuǎn)換部件106及第三光波長轉(zhuǎn)換部件108分別對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出的光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出各不相同的波長范圍的光。因此，從發(fā)光模塊100射出被第一光波長轉(zhuǎn)換部件104波長轉(zhuǎn)換后射出的紅色光、被第二光波長轉(zhuǎn)換部件106波長轉(zhuǎn)換后射出的綠色光、以及被第三光波長轉(zhuǎn)換部件108波長轉(zhuǎn)換后射出的藍(lán)色光的合成光、即白色光。圖8是表示半導(dǎo)體發(fā)光元件88、第一光波長轉(zhuǎn)換部件104、第二光波長轉(zhuǎn)換部件 106及第三光波長轉(zhuǎn)換部件108各自的發(fā)光光譜的圖。在圖8中，“紅色熒光”表示第一光波長轉(zhuǎn)換部件104的發(fā)光光譜，“綠色熒光”表示第二光波長轉(zhuǎn)換部件106的發(fā)光光譜，“藍(lán)色熒光”表示第三光波長轉(zhuǎn)換部件108的發(fā)光光譜。如圖8所示，半導(dǎo)體發(fā)光元件88、第一光波長轉(zhuǎn)換部件104、第二光波長轉(zhuǎn)換部件106及第三光波長轉(zhuǎn)換部件108各自的發(fā)光光譜呈一個(gè)山峰狀的形狀。第三光波長轉(zhuǎn)換部件108的發(fā)光光譜的平均波長比半導(dǎo)體發(fā)光元件 88的發(fā)光光譜的平均波長長。此外，第二光波長轉(zhuǎn)換部件106的發(fā)光光譜的平均波長比第三光波長轉(zhuǎn)換部件108的發(fā)光光譜的平均波長長。此外，第一光波長轉(zhuǎn)換部件104的發(fā)光光譜的平均波長比第二光波長轉(zhuǎn)換部件106的發(fā)光光譜的平均波長長。
返回到圖7。在第四實(shí)施方式中，為了避免一次波長轉(zhuǎn)換后的光被再次波長轉(zhuǎn)換， 也是第1光波長轉(zhuǎn)換部件104、第2光波長轉(zhuǎn)換部件106及第3光波長轉(zhuǎn)換部件108被層疊成使半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出的光自波長轉(zhuǎn)換后的光平均波長較長的光波長轉(zhuǎn)換部件起依次通過。綠色光的波長比藍(lán)色光的波長長，紅色光的波長比綠色光的波長長。因此，具體而言，波長轉(zhuǎn)換后射出紅色光的第一光波長轉(zhuǎn)換部件104配置在半導(dǎo)體發(fā)光元件88的發(fā)光面 88a的上方，進(jìn)而在其上方配置第二光波長轉(zhuǎn)換部件106，進(jìn)而在第二光波長轉(zhuǎn)換部件106 的上方配置第三光波長轉(zhuǎn)換部件108。在制造發(fā)光模塊100時(shí)，首先，利用粘結(jié)劑等將第一光波長轉(zhuǎn)換部件104及第二光波長轉(zhuǎn)換部件106彼此固定而層疊，利用粘結(jié)劑等將第二光波長轉(zhuǎn)換部件106及第三光波長轉(zhuǎn)換部件108彼此固定而層疊。這樣，設(shè)置層疊有第一光波長轉(zhuǎn)換部件104 第二光波長轉(zhuǎn)換部件106的光波長轉(zhuǎn)換單元102。接著，利用粘結(jié)劑等將波長轉(zhuǎn)換后的光的波長更長的第一光波長轉(zhuǎn)換部件104固定在半導(dǎo)體發(fā)光元件88的發(fā)光面88a，由此將光波長轉(zhuǎn)換單元102安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件88上。由此，按半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出的光依次通過第一光波長轉(zhuǎn)換部件104、第二光波長轉(zhuǎn)換部件106、第三光波長轉(zhuǎn)換部件108的方式將光波長轉(zhuǎn)換單元102安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件88的發(fā)光面88a上?？梢栽诘谝还獠ㄩL轉(zhuǎn)換部件104和半導(dǎo)體發(fā)光元件88之間設(shè)置間隔這一點(diǎn)、可以在第一光波長轉(zhuǎn)換部件104、第二光波長轉(zhuǎn)換部件106及第三光波長轉(zhuǎn)換部件106的側(cè)面設(shè)置反射層這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同。(第五實(shí)施方式)圖9是表示第五實(shí)施方式的發(fā)光模塊140的結(jié)構(gòu)的圖。除了取代發(fā)光模塊40而設(shè)置發(fā)光模塊140以外，車輛用前照燈10的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。以下，對(duì)與上述實(shí)施方式相同的部分標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記并省略說明。在發(fā)光模塊140中，除了取代光波長轉(zhuǎn)換單元82而設(shè)置光波長轉(zhuǎn)換單元142以外，其余與第三實(shí)施方式的發(fā)光模塊80同樣地構(gòu)成。光波長轉(zhuǎn)換單元142具有第一光波長轉(zhuǎn)換部件144及第二光波長轉(zhuǎn)換部件146。第一光波長轉(zhuǎn)換部件144的材質(zhì)與上述的第一光波長轉(zhuǎn)換部件84相同。因此，第一光波長轉(zhuǎn)換部件144對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件88主要發(fā)出的紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出黃色光。第二光波長轉(zhuǎn)換部件146的材質(zhì)與上述的第二光波長轉(zhuǎn)換部件86相同。因此，第二光波長轉(zhuǎn)換部件146對(duì)紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出藍(lán)色光。第一光波長轉(zhuǎn)換部件144及第二光波長轉(zhuǎn)換部件146被相互接合而構(gòu)成光波長轉(zhuǎn)換單元142。第一光波長轉(zhuǎn)換部件144及第二光波長轉(zhuǎn)換部件146分別在各自的接合部設(shè)有凹凸。具體而言，在第一光波長轉(zhuǎn)換部件144的射出面14 及第二光波長轉(zhuǎn)換部件146 的入射面146a分別設(shè)有凹凸。該射出面14 和入射面146a借助粘結(jié)劑而被固定，形成有凹凸的接合部。通過這樣在接合部設(shè)置凹凸，光容易從第一光波長轉(zhuǎn)換部件144向第二光波長轉(zhuǎn)換部件146入射，可提高光的取出效率。光波長轉(zhuǎn)換部件層疊3層以上時(shí)，可以在它們中相互接合的至少一對(duì)光波長轉(zhuǎn)換部件的接合部設(shè)置凹凸。(第六實(shí)施方式)圖10是第六實(shí)施方式的發(fā)光模塊160的剖面圖。除了取代發(fā)光模塊40而設(shè)置發(fā)光模塊160以外，車輛用前照燈10的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。以下，對(duì)與上述實(shí)施方式相同的部分標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記并省略說明。在發(fā)光模塊160中，除了取代光波長轉(zhuǎn)換單元82而設(shè)置光波長轉(zhuǎn)換單元162以外，其余與第三實(shí)施方式的發(fā)光模塊80同樣地構(gòu)成。光波長轉(zhuǎn)換單元162具有第一光波長轉(zhuǎn)換部件164及第二光波長轉(zhuǎn)換部件166。第一光波長轉(zhuǎn)換部件164的材質(zhì)與上述的第一光波長轉(zhuǎn)換部件84相同。因此，第一光波長轉(zhuǎn)換部件164對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件88主要發(fā)出的紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出黃色光。第二光波長轉(zhuǎn)換部件166的材質(zhì)與上述的第二光波長轉(zhuǎn)換部件86相同。因此，第二光波長轉(zhuǎn)換部件166對(duì)紫外光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出藍(lán)色光。第二光波長轉(zhuǎn)換部件166被設(shè)置成覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出的光依次通過的前一個(gè)第一光波長轉(zhuǎn)換部件164中的光射出部分的大致整個(gè)區(qū)域。具體而言，第二光波長轉(zhuǎn)換部件166形成得比第一光波長轉(zhuǎn)換部件164大，單面設(shè)有凹部166a。凹部166a形成為與第一光波長轉(zhuǎn)換部件164的外形及深度相同。第一光波長轉(zhuǎn)換部件164收容在該凹部166a中，利用粘結(jié)劑等而相互固定，如此設(shè)置光波長轉(zhuǎn)換單元162。第一光波長轉(zhuǎn)換部件164的露出面借助粘結(jié)劑固定在半導(dǎo)體發(fā)光元件88的發(fā)光面88a，從而光波長轉(zhuǎn)換單元 162安裝在半導(dǎo)體發(fā)光元件88上。如此，第一光波長轉(zhuǎn)換部件164的入射面以外的所有外表面被第二光波長轉(zhuǎn)換部件166覆蓋。由于半導(dǎo)體發(fā)光元件88發(fā)出紫外光，故優(yōu)選其大部分被進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換。由此，能夠抑制在通過了第一光波長轉(zhuǎn)換部件164之后、不通過第二光波長轉(zhuǎn)換部件166而向外部射出的光。本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式，適當(dāng)組合各實(shí)施方式的各要素而成的方式作為本發(fā)明實(shí)施方式也是有效的。另外，也可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)將各種設(shè)計(jì)變更等的變形加到各實(shí)施方式中，增加了這種變形的實(shí)施方式也能包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)?！哺綀D標(biāo)記說明〕10車輛用前照燈，16燈具單元，30投影透鏡，34反射鏡，40發(fā)光模塊，48半導(dǎo)體發(fā)光元件，52光波長轉(zhuǎn)換單元，54第一光波長轉(zhuǎn)換部件，56第二光波長轉(zhuǎn)換部件〔工業(yè)可利用性〕本發(fā)明可利用于發(fā)光模塊、發(fā)光模塊的制造方法及具有發(fā)光模塊的燈具單元。
1權(quán)利要求
1.一種發(fā)光模塊，其特征在于，包括 發(fā)光元件，多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，其分別將上述發(fā)光元件發(fā)出的光的波長轉(zhuǎn)換后射出波長范圍各不相同的光；上述多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件分別在層疊前被形成為板狀，并且被層疊以使得上述發(fā)光元件發(fā)出的光依次通過各個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光模塊，其特征在于，上述光波長轉(zhuǎn)換部件被設(shè)成如下的透明程度，即轉(zhuǎn)換波長區(qū)域的光的全光線透射率為 40%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光模塊，其特征在于，上述多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件被層疊，使得上述發(fā)光元件發(fā)出的光自波長轉(zhuǎn)換后的光的平均波長較長的光波長轉(zhuǎn)換部件起依次通過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的發(fā)光模塊，其特征在于，上述多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中、上述發(fā)光元件發(fā)出的光通過的第二個(gè)以后的光波長轉(zhuǎn)換部件中的至少一個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，被設(shè)置成覆蓋上述發(fā)光元件發(fā)出的光所依次通過的前一個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中的光射出部分的大致整個(gè)區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的發(fā)光模塊，其特征在于，上述多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件中、相互接合的至少一對(duì)光波長轉(zhuǎn)換部件在接合部設(shè)有凹凸。
6.一種發(fā)光模塊的制造方法，其特征在于，包括層疊多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件的工序，該多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件分別形成為板狀，分別對(duì)入射的光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出波長范圍各不相同的光，配置所層疊的上述多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件的工序，使得發(fā)光元件發(fā)出的光依次通過各個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件。
7.一種燈具單元，其特征在于， 包括發(fā)光模塊和光學(xué)部件；上述發(fā)光模塊包括發(fā)光元件和多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件，該多個(gè)光波長轉(zhuǎn)換部件分別將上述發(fā)光元件發(fā)出的光的波長轉(zhuǎn)換后射出波長范圍各不相同的光； 上述光學(xué)部件使從上述發(fā)光模塊射出的光匯聚；上述光波長轉(zhuǎn)換部件分別被形成為板狀，并且被層疊以使得上述發(fā)光元件發(fā)出的光依次通過。
全文摘要
在發(fā)光模塊(100)中，第一光波長轉(zhuǎn)換部件(104)、第二光波長轉(zhuǎn)換部件(106)及第三光波長轉(zhuǎn)換部件(108)分別對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件(88)發(fā)出的光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換而射出波長范圍各不相同的光。第一光波長轉(zhuǎn)換部件(104)、第二光波長轉(zhuǎn)換部件(106)及第三光波長轉(zhuǎn)換部件(108)分別被形成為板狀，并且被層疊以使得半導(dǎo)體發(fā)光元件(88)發(fā)出的光自波長轉(zhuǎn)換后的光的平均波長較長的光波長轉(zhuǎn)換部件起依次通過。
文檔編號(hào)H01L33/50GK102428582SQ20108002117
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者佐佐木祥敬, 堤康章, 大長久芳, 小松隆明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小糸制作所