JP2006024615A - Led lighting source and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED lighting source in which the light extracting efficiency is improved. <P>SOLUTION: The lighting source includes an LED chip 12 mounted on a substrate 11, a fluorescent material resin 13 covering the LED chip 12, and a transparent resin 20 covering the fluorescent material resin 13. The fluorescent material resin 13 is formed of a fluorescent material for converting the light emitted from the LED chip 12 to the light having the wavelength which is longer than that of the relevant light and a resin for dispersing the fluorescent material. The upper surface of the transparent resin 20 is the LED lighting source 100 which is formed to have unevenness 21. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ＬＥＤ照明光源の製造方法およびＬＥＤ照明光源に関する。特に、一般照明用の白色ＬＥＤ照明光源の製造方法および白色ＬＥＤ照明光源に関する。   The present invention relates to an LED illumination light source manufacturing method and an LED illumination light source. In particular, the present invention relates to a white LED illumination light source manufacturing method and a white LED illumination light source for general illumination.

発光ダイオード素子（以下、「ＬＥＤ素子」と称する。）は、小型で効率が良く鮮やかな色の発光を示す半導体素子であり、優れた単色性ピークを有している。ＬＥＤ素子を用いて白色発光をさせる場合、例えば赤色ＬＥＤ素子と緑色ＬＥＤ素子と青色ＬＥＤ素子とを近接して配置させて拡散混色を行わせる必要があるが、各ＬＥＤ素子が優れた単色性ピークを有するがゆえに、色ムラが生じやすい。すなわち、各ＬＥＤ素子からの発光が不均一で混色がうまくいかないと、色ムラが生じた白色発光となってしまう。このような色ムラの問題を解消するために、青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体とを組み合わせて白色発光を得る技術が開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。   A light-emitting diode element (hereinafter referred to as an “LED element”) is a semiconductor element that is small, efficient, and emits brightly colored light, and has an excellent monochromatic peak. When emitting white light using an LED element, for example, it is necessary to arrange a red LED element, a green LED element, and a blue LED element in close proximity to perform diffusion color mixing, but each LED element has an excellent monochromatic peak. Therefore, color unevenness is likely to occur. That is, if the light emission from each LED element is not uniform and color mixing is not successful, white light emission with uneven color will occur. In order to solve the problem of such color unevenness, a technique for obtaining white light emission by combining a blue LED element and a yellow phosphor has been developed (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

この特許文献１に開示されている技術によれば、青色ＬＥＤ素子からの発光と、その発光で励起され黄色を発光する黄色蛍光体からの発光とによって白色発光を得ている。この技術では、１種類のＬＥＤ素子だけを用いて白色発光を得るので、複数種類のＬＥＤ素子を近接させて白色発光を得る場合に生じる色ムラの問題を解消することができる。   According to the technique disclosed in Patent Document 1, white light emission is obtained by light emission from a blue LED element and light emission from a yellow phosphor that is excited by the light emission and emits yellow light. In this technique, since white light emission is obtained using only one type of LED element, the problem of color unevenness that occurs when white light emission is obtained by bringing a plurality of types of LED elements close to each other can be solved.

特願２００２−３２４３１３号明細書（出願人；松下電器産業株式会社）には、特許文献２に開示された砲弾型ＬＥＤ照明光源が有する色ムラの問題を解決することができるＬＥＤ照明光源が開示されている。まず、この色ムラの問題を解消できるＬＥＤ照明光源について説明する。   Japanese Patent Application No. 2002-324313 (Applicant; Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) discloses an LED illumination light source that can solve the color unevenness problem of the bullet-type LED illumination light source disclosed in Patent Document 2. Has been. First, an LED illumination light source that can solve this color unevenness problem will be described.

特許文献２に開示された砲弾型ＬＥＤ照明光源は、図１に示すような構成を有している。すなわち、図１に示した砲弾型ＬＥＤ照明光源２００は、ＬＥＤ素子１２１と、ＬＥＤ素子１２１をカバーする砲弾型の透明容器１２７と、ＬＥＤ素子１２１に電流を供給するためのリードフレーム１２２ａ、１２２ｂとから構成されており、そして、ＬＥＤ素子１２１が搭載されるフレーム１２２ｂのマウント部には、ＬＥＤ素子１２１の発光を矢印Ｄの方向に反射するカップ型反射板１２１が設けられている。ＬＥＤ素子１２１は、蛍光物質１２６が分散してなる第１の樹脂部１２４によって封止されており、第１の樹脂部１２４は、第２の樹脂部によって覆われている。ＬＥＤ素子１２１から青色が発光される場合に、その光によって蛍光物質１２６が黄色を発光すると、両方の色が混じりあって白色が得られる。しかしながら、第１の樹脂部１２４はＬＥＤ素子１２１を封止するようにカップ型反射板１２３内に充填させた後に硬化させて形成する関係上、図２に拡大して示すように、第１の樹脂部１２４の上面に凹凸が生じやすく、その結果、蛍光物質１２６を含有する樹脂の厚さにムラが生じて、ＬＥＤ素子１２１からの光が第１の樹脂部１２４を通過する経路（例えば、光路Ｅ、Ｆ）上に存在する蛍光物質１２６の量がばらつき色ムラを招くことになる。   The bullet-type LED illumination light source disclosed in Patent Document 2 has a configuration as shown in FIG. That is, the bullet-type LED illumination light source 200 shown in FIG. 1 includes an LED element 121, a bullet-shaped transparent container 127 that covers the LED element 121, and lead frames 122 a and 122 b for supplying current to the LED element 121. A cup-shaped reflector 121 that reflects light emitted from the LED element 121 in the direction of arrow D is provided on the mount portion of the frame 122b on which the LED element 121 is mounted. The LED element 121 is sealed with a first resin portion 124 in which a fluorescent material 126 is dispersed, and the first resin portion 124 is covered with a second resin portion. When blue light is emitted from the LED element 121 and the fluorescent material 126 emits yellow light by the light, both colors are mixed to obtain white. However, because the first resin portion 124 is formed by filling the cup-shaped reflecting plate 123 so as to seal the LED element 121 and then curing it, the first resin portion 124 is enlarged as shown in FIG. Concavities and convexities are likely to occur on the upper surface of the resin part 124, resulting in unevenness in the thickness of the resin containing the fluorescent material 126, and the path through which the light from the LED element 121 passes through the first resin part 124 (for example, The amount of the fluorescent material 126 present on the optical paths E and F) varies, resulting in uneven color.

そのような問題を解消するために、特願２００２−３２４３１３号明細書に開示したＬＥＤ照明光源では、蛍光物質が分散された樹脂部の側面から、光反射部材（反射板）の反射面を離間させるように構成されている。図３（ａ）および（ｂ）は、特許文献５に開示されたＬＥＤ照明光源の一例を示す側面断面図および上面図である。図３（ａ）および（ｂ）に示したＬＥＤ照明光源２５０では、基板１１１に実装されたＬＥＤ素子１１２が、蛍光物質が分散された樹脂部１１３によって覆われている。基板１１１には、反射面１５１ａを有する反射板１５１が貼り付けされており、そして、樹脂部１１３の側面と、反射板１５１の反射面１５１ａとは離間して形成されている。樹脂部１１３の側面が反射板１５１の反射面１５１ａと離間して形成されていることによって、反射板１５１の反射面１５１ａの形状によって拘束されずに樹脂部１１３の形状を自由に設計することができ、その結果、色ムラを軽減する効果を発揮することができる。
特開平１０−２４２５１３号公報 特許第２９９８６９６号明細書 特開２００３−２３１７６号公報 特開２００１−２１７４６７号公報 特開２００２−３１９７０８号公報 In order to solve such a problem, in the LED illumination light source disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-324313, the reflecting surface of the light reflecting member (reflecting plate) is separated from the side surface of the resin portion in which the fluorescent material is dispersed. It is configured to let you. FIGS. 3A and 3B are a side sectional view and a top view showing an example of an LED illumination light source disclosed in Patent Document 5. FIG. In the LED illumination light source 250 shown in FIGS. 3A and 3B, the LED element 112 mounted on the substrate 111 is covered with a resin portion 113 in which a fluorescent material is dispersed. A reflective plate 151 having a reflective surface 151 a is attached to the substrate 111, and the side surface of the resin portion 113 and the reflective surface 151 a of the reflective plate 151 are formed apart from each other. Since the side surface of the resin portion 113 is formed away from the reflection surface 151a of the reflection plate 151, the shape of the resin portion 113 can be freely designed without being restricted by the shape of the reflection surface 151a of the reflection plate 151. As a result, the effect of reducing color unevenness can be exhibited.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-242513 Japanese Patent No. 2998696 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-23176 JP 2001-217467 A JP 2002-319708 A

上述の手段を講じることにより、色ムラの問題は抑制・緩和できるようになったが、ＬＥＤ照明光源には、さらにまだ課題がある。それは、光束アップの要求に応えることである。   By taking the above-mentioned measures, the problem of color unevenness can be suppressed and alleviated, but there are still problems with the LED illumination light source. That is to meet the demand for increased luminous flux.

まず、光束をアップするには、ＬＥＤ素子１１２の数を増やすことが考えられる。つまり、図３に示した構成を、図４に示すように複数個マトリクス状に配置して、ＬＥＤ素子１１２の数を増やすことにより、光束を向上させることができる。図４に示したＬＥＤ照明光源２５０では、ＬＥＤ素子１１２を覆う樹脂部１１３が基板１１１上に行列状に配列され、そして、各樹脂部１１３に対応する反射面１５１ａを持った反射板１５１が基板１１１に貼り付けられる。このような構成にすると、複数個のＬＥＤ素子の光束を利用できるので、今日広く普及している一般照明用光源（例えば、白熱電球や蛍光ランプ）と同程度の光束を得ることが容易となる。   First, to increase the luminous flux, it is conceivable to increase the number of LED elements 112. That is, by arranging a plurality of the configurations shown in FIG. 3 in a matrix as shown in FIG. 4 and increasing the number of LED elements 112, the luminous flux can be improved. In the LED illumination light source 250 shown in FIG. 4, the resin portions 113 covering the LED elements 112 are arranged in a matrix on the substrate 111, and the reflection plate 151 having the reflection surface 151 a corresponding to each resin portion 113 is the substrate. 111 is attached. With such a configuration, since the light flux of a plurality of LED elements can be used, it becomes easy to obtain a light flux equivalent to that of a general illumination light source (for example, an incandescent bulb or a fluorescent lamp) that is widely used today. .

しかしながら、ＬＥＤ素子の数を多くして、光束の向上を図る場合、ＬＥＤ照明光源のコストが高くなってしまったり、数多くのＬＥＤ素子から出る熱に対する放熱対策をより十分に講じる必要がでてくる。また、ＬＥＤ素子の数を多く配置する場合でも、個々のＬＥＤ素子の光束がアップできれば、当然、ＬＥＤ照明光源の光束の向上につながることになる。   However, when the number of LED elements is increased to improve the luminous flux, the cost of the LED illumination light source becomes high, and it is necessary to take more sufficient heat dissipation measures against the heat emitted from many LED elements. . Even when a large number of LED elements are arranged, if the luminous flux of each LED element can be increased, naturally the luminous flux of the LED illumination light source is improved.

個々のＬＥＤ素子に着目すると、ＬＥＤ素子には、光の取り出し効率が低く、その結果、外部量子効率が低いという問題が存在する（例えば、特許文献３、特許文献４など）。すなわち、ＬＥＤ素子を構成する半導体材料の屈折率（ｎ＝約３）が、周囲の材料の屈折率（ｎ＝約１〜１．５）よりも大きいため、スネルの法則（屈折の法則）より、臨界角が非常に小さくなり、一部の光しか外部放射されず、それ以外の多くの光は熱に変換されてしまい、それゆえ、外部量子効率が低くなるのである。   Focusing on the individual LED elements, the LED elements have a problem that the light extraction efficiency is low, and as a result, the external quantum efficiency is low (for example, Patent Document 3 and Patent Document 4). That is, since the refractive index (n = about 3) of the semiconductor material constituting the LED element is larger than the refractive index (n = about 1 to 1.5) of the surrounding material, Snell's law (the law of refraction) The critical angle becomes very small, only a part of the light is emitted externally, and a lot of the other light is converted to heat, thus reducing the external quantum efficiency.

例えば、特許文献４に記載された例で述べると、半導体の屈折率ｎ１が３．４で、その周囲材料の屈折率ｎ２が１．５のとき、臨界角θｃ＝ｓｉｎ−１（ｎ２／ｎ１）より、臨界角θｃは、２７°となる。これによれば、角度２７°の円錐体内の光だけが半導体表面から出射されるのであるから、光の出力効率は制限を受けることになる。 For example, in the example described in Patent Document 4, when the refractive index n1 of the semiconductor is 3.4 and the refractive index n2 of the surrounding material is 1.5, the critical angle θc = sin −1 (n2 / n1 ), The critical angle θc is 27 °. According to this, since only the light within the cone having an angle of 27 ° is emitted from the semiconductor surface, the light output efficiency is limited.

そこで、特許文献４では、光線の臨界角入射の確率を増やすために、図５に示すように、粗い表面３２８を有する透明基板３０２をＬＥＤチップ３００の第１表面３２２に配置することにより、出光表面を凹凸にして、入射光が臨界角に入る確率を増加できるようにしている。   Therefore, in Patent Document 4, in order to increase the probability of the critical angle incidence of light rays, a transparent substrate 302 having a rough surface 328 is disposed on the first surface 322 of the LED chip 300 as shown in FIG. The surface is made uneven so that the probability of incident light entering the critical angle can be increased.

なお、図５に示した構成では、ＬＥＤチップ３００の第２表面３２４に透明オーミック電極３０４および反射膜３０６が順次積層されている。第１接触電極３０８ａと第２接触電極３０８ｂは、それぞれ、反射膜３０６とＬＥＤチップ３０８の外側に配置されている。そして、第１接触電極３０８ａおよび第２接触電極３０８ｂは、はんだペースト３１２を介してサブマウント３１０条の導電線３１４に電気的に接続されている。透明電極３０２の粗い表面３２８上には反射防止膜３２６が形成されている。   In the configuration shown in FIG. 5, the transparent ohmic electrode 304 and the reflective film 306 are sequentially stacked on the second surface 324 of the LED chip 300. The first contact electrode 308a and the second contact electrode 308b are disposed outside the reflective film 306 and the LED chip 308, respectively. The first contact electrode 308 a and the second contact electrode 308 b are electrically connected to the conductive wire 314 of the submount 310 via the solder paste 312. An antireflection film 326 is formed on the rough surface 328 of the transparent electrode 302.

また、ＬＥＤチップ３００、サブマウント３１０及びその他の部品は、リードフレーム３１６のカップ３３０内に搭載される。サブマウント３１０上の導電線３１４とリードフレーム３１６とは、リード線３１８を用いたワイヤーボンディングにて電気的に接続されている。リードフレーム３１６のカップ３３０内には、蛍光樹脂体３２０が充填されており、ＬＥＤチップ３００が発する波長の光の一部が吸収され、これに相当する光線が発生されて、白色光が生成する。   Further, the LED chip 300, the submount 310 and other components are mounted in the cup 330 of the lead frame 316. The conductive wire 314 and the lead frame 316 on the submount 310 are electrically connected by wire bonding using the lead wire 318. The cup 330 of the lead frame 316 is filled with a fluorescent resin body 320, and a part of light having a wavelength emitted from the LED chip 300 is absorbed, and a light beam corresponding to this is generated to generate white light. .

図５に示した構成によると、カップ３３０に蛍光樹脂体３２０を充填する構成であるので、図２を用いて上記で説明したように色ムラの問題を解消することが難しい。また、図５に示した構成を、図１に示した構成に適用した場合、蛍光体樹脂部３２０から発する光の取り出し効率は向上するが、例えば第２の樹脂部１２５や砲弾型の透明容器１２７によって光の出力効率は制限を受けることについては何ら配慮がされていない。   According to the configuration shown in FIG. 5, since the fluorescent resin body 320 is filled in the cup 330, it is difficult to eliminate the color unevenness problem as described above with reference to FIG. 2. Further, when the configuration shown in FIG. 5 is applied to the configuration shown in FIG. 1, the extraction efficiency of light emitted from the phosphor resin portion 320 is improved. For example, the second resin portion 125 or a shell-shaped transparent container is used. No consideration is given to the fact that the light output efficiency is limited by 127.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、従来とは異なる観点から、光の取り出し効率を向上して外部量子効率を高くすることができるＬＥＤ照明光源およびその製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、さらに、色ムラを抑制しつつ、光の取り出し効率を向上できるＬＥＤ照明光源およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and its main purpose is an LED illumination light source capable of improving the light extraction efficiency and increasing the external quantum efficiency from the viewpoint different from the conventional one, and the production thereof. It is to provide a method. Another object of the present invention is to provide an LED illumination light source capable of improving light extraction efficiency while suppressing color unevenness and a method for manufacturing the same.

本発明のＬＥＤ照明装置は、基板上に実装されたＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップを覆う蛍光体樹脂部と、前記蛍光体樹脂部を覆う透光性樹脂部と、前記透光性樹脂部をモールドするように形成されたレンズとを備え、前記蛍光体樹脂部は、前記ＬＥＤチップから出射された光を当該光の波長よりも長い波長の光に変換する蛍光体と、前記蛍光体を分散させる樹脂とから構成されており、前記透光性樹脂部の上面は、凹凸を有するように形成されている。   The LED lighting device of the present invention includes an LED chip mounted on a substrate, a phosphor resin part that covers the LED chip, a translucent resin part that covers the phosphor resin part, and the translucent resin part. A lens formed so as to be molded, and the phosphor resin portion disperses the phosphor, which converts the light emitted from the LED chip into light having a wavelength longer than the wavelength of the light. The upper surface of the translucent resin portion is formed so as to have irregularities.

さらに、前記透光性樹脂部を覆うレンズが形成されていることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that a lens that covers the translucent resin portion is formed.

ある好適な実施形態において、前記レンズは、前記透光性樹脂部を構成する樹脂とは異なる樹脂から構成されており、前記レンズを構成する前記樹脂の屈折率は、前記透光性樹脂部を構成する樹脂の屈折率よりも大きい。   In a preferred embodiment, the lens is made of a resin different from a resin constituting the translucent resin portion, and a refractive index of the resin constituting the lens is determined by the translucent resin portion. It is larger than the refractive index of the constituent resin.

ある好適な実施形態において、前記レンズを構成する前記樹脂は、エポキシ樹脂である。   In a preferred embodiment, the resin constituting the lens is an epoxy resin.

ある好適な実施形態において、前記透光性樹脂部の前記上面に形成された前記凹凸は、前記ＬＥＤチップ及び前記蛍光体樹脂部から発せられる光の脱出確率を高める機能を有する。   In a preferred embodiment, the unevenness formed on the upper surface of the translucent resin portion has a function of increasing the escape probability of light emitted from the LED chip and the phosphor resin portion.

前記透光性樹脂部の前記凹凸が形成された部分を除いた形状と、前記蛍光体樹脂部の形状は、略相似形であることが好ましい。   It is preferable that the shape of the translucent resin portion excluding the portion where the unevenness is formed and the shape of the phosphor resin portion are substantially similar.

ある好適な実施形態において、前記略相似形の形状は、略円柱形状である。   In a preferred embodiment, the substantially similar shape is a substantially cylindrical shape.

ある好適な実施形態では、さらに、前記透光性樹脂部を収納する開口部が設けられた反射板を前記基板上に備えており、前記開口部を規定する側面が、前記ＬＥＤチップから出射される光を反射する反射面となっている。   In a preferred embodiment, the substrate further includes a reflective plate provided with an opening for accommodating the translucent resin portion, and a side surface defining the opening is emitted from the LED chip. It is a reflective surface that reflects light.

前記反射面と前記透光性樹脂部の側面とは離間していることが好ましい。   It is preferable that the reflective surface and the side surface of the translucent resin portion are separated from each other.

前記ＬＥＤチップは、ベアチップＬＥＤであり、前記ベアチップＬＥＤは、二次元的に配列されて、前記基板にフィリップチップ実装されていることが好ましい。   It is preferable that the LED chip is a bare chip LED, and the bare chip LED is two-dimensionally arranged and mounted on the substrate by a Philip chip.

本発明のＬＥＤ照明装置の製造方法は、複数のＬＥＤチップが二次元的に配列された基板を用意する工程（ａ）と、前記複数のＬＥＤチップのそれぞれを覆う蛍光体樹脂部を同一方式にて前記基板上に形成する工程（ｂ）と、前記蛍光体樹脂部を被覆する透光性樹脂部を同一方式にて前記基板上に形成する工程（ｃ）と、前記透光性樹脂部の上面に、凹凸を形成する工程（ｄ）とを包含する。   In the manufacturing method of the LED lighting device according to the present invention, the step (a) of preparing a substrate on which a plurality of LED chips are two-dimensionally arranged and the phosphor resin portion covering each of the plurality of LED chips are made in the same system. A step (b) of forming on the substrate, a step (c) of forming a translucent resin portion covering the phosphor resin portion on the substrate in the same manner, and a step of forming the translucent resin portion. A step (d) of forming irregularities on the upper surface.

ある好適な実施形態では、前記工程（ｃ）と前記工程（ｄ）とは同時に実行される。   In a preferred embodiment, the step (c) and the step (d) are performed simultaneously.

前記工程（ｃ）において、前記透光性樹脂部は、前記蛍光体樹脂部と略相似形となるように形成される。   In the step (c), the translucent resin portion is formed so as to be substantially similar to the phosphor resin portion.

ある好適な実施形態において、前記略相似形の形状は、略円柱形状である。   In a preferred embodiment, the substantially similar shape is a substantially cylindrical shape.

ある好適な実施形態において、前記複数のＬＥＤチップは、それぞれ、ベアチップＬＥＤであり、前記ベアチップＬＥＤは、前記基板にフィリップチップ実装されている。   In a preferred embodiment, each of the plurality of LED chips is a bare chip LED, and the bare chip LED is mounted in a Philip chip on the substrate.

前記工程（ｂ）および前記工程（ｃ）は、印刷方式によって実行されることが好ましい。   The step (b) and the step (c) are preferably performed by a printing method.

前記工程（ｄ）の後、前記透光性樹脂部をモールドするように、レンズを形成する工程を実行することが好ましい。   After the step (d), it is preferable to execute a step of forming a lens so as to mold the translucent resin portion.

本発明の他のＬＥＤ照明装置の製造方法は、複数のＬＥＤチップが二次元的に配列された基板を用意する工程（ａ）と、前記複数のＬＥＤチップのそれぞれを覆う蛍光体樹脂部を同一方式にて前記基板上に形成する工程（ｂ）と、前記蛍光体樹脂部を被覆できる透光性樹脂部の一部に、凹凸を形成する工程（ｄ’）と、前記凹凸が形成された透光性樹脂部を、前記蛍光体樹脂部に覆うように、前記基板上に配置する工程（ｃ’）とを包含する。   In another method of manufacturing an LED lighting device according to the present invention, the step (a) of preparing a substrate on which a plurality of LED chips are two-dimensionally arranged and the phosphor resin portion covering each of the plurality of LED chips are the same. A step (b) of forming on the substrate by a method, a step (d ′) of forming irregularities in a part of the translucent resin part that can cover the phosphor resin part, and the irregularities were formed. A step (c ′) of disposing a translucent resin portion on the substrate so as to cover the phosphor resin portion.

さらに、前記透光性樹脂部を覆うレンズが形成されていることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that a lens that covers the translucent resin portion is formed.

ある実施形態では、前記透光性樹脂部の上に蛍光体を形成してもよい。   In one embodiment, a phosphor may be formed on the translucent resin portion.

ある実施形態において、前記ＬＥＤチップは、前記基板上に、二次元的に配列されている。前記ＬＥＤチップは、マトリックス状に配列することができる。あるいは、前記ＬＥＤチップは、略同心円状または渦巻き状に配列してもよい。   In one embodiment, the LED chips are two-dimensionally arranged on the substrate. The LED chips can be arranged in a matrix. Alternatively, the LED chips may be arranged substantially concentrically or spirally.

ある実施形態において、前記ＬＥＤチップは、ベアチップＬＥＤであり、前記ベアチップＬＥＤは、前記基板にフィリップチップ実装されている。   In one embodiment, the LED chip is a bare chip LED, and the bare chip LED is mounted on the substrate as a Philip chip.

ある実施形態において、前記ＬＥＤチップは、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視領域の範囲内にピーク波長を有する光を出射し、前記蛍光体は、波長３８０ｎから７８０ｎｍの可視領域の範囲内で、前記ＬＥＤチップの前記ピーク波長とは異なるピーク波長を有する光を出射する。   In one embodiment, the LED chip emits light having a peak wavelength in a visible range of wavelengths from 380 nm to 780 nm, and the phosphor is in the visible range of wavelengths from 380 n to 780 nm. The light having a peak wavelength different from the peak wavelength is emitted.

ある実施形態において、前記複数のＬＥＤチップのそれぞれは、青色の光を出射する青色ＬＥＤ素子であり、前記蛍光体は、黄色の光に変換する黄色蛍光体である。   In one embodiment, each of the plurality of LED chips is a blue LED element that emits blue light, and the phosphor is a yellow phosphor that converts yellow light.

本発明のＬＥＤ照明光源によれば、蛍光体樹脂部を覆う透光性樹脂部の上面に凹凸が形成されているので、蛍光体樹脂部から出射された臨界角入射の確率を増やすことができ、その結果、光の取り出し効率を向上して外部量子効率を高くすることができる。すなわち、透光性樹脂部の上面に形成された凹凸は、ＬＥＤチップ及び蛍光体樹脂部から発せられる光の脱出確率を高める機能を有しており、これにより、出力効率の制限を緩和することができる。   According to the LED illumination light source of the present invention, since the unevenness is formed on the upper surface of the translucent resin portion covering the phosphor resin portion, the probability of critical angle incidence emitted from the phosphor resin portion can be increased. As a result, the light extraction efficiency can be improved and the external quantum efficiency can be increased. That is, the unevenness formed on the upper surface of the translucent resin portion has a function of increasing the probability of escape of light emitted from the LED chip and the phosphor resin portion, thereby relaxing the limitation of output efficiency. Can do.

また、透光性樹脂部を収納する開口部が設けられた反射板の反射面と、透光性樹脂部の側面とが離間している場合には、蛍光体樹脂部の形状を、反射板４０の反射面４２の形状によって拘束されずに自由に設計することができるので、蛍光体樹脂部の厚さのムラに起因して生じる色ムラを軽減する効果を得ることが可能となる。なお、本発明では、蛍光体樹脂部の上面に凹凸を形成せずに、透光性樹脂部の上面に凹凸を形成しているので、蛍光体樹脂部の形状変化による色ムラの発生を抑制することができる。   In addition, when the reflecting surface of the reflecting plate provided with the opening for storing the translucent resin portion is separated from the side surface of the translucent resin portion, the shape of the phosphor resin portion is changed to the reflecting plate. Since it is possible to design freely without being restricted by the shape of the reflection surface 42 of 40, it is possible to obtain the effect of reducing the color unevenness caused by the uneven thickness of the phosphor resin portion. In the present invention, since unevenness is formed on the upper surface of the translucent resin portion without forming unevenness on the upper surface of the phosphor resin portion, occurrence of color unevenness due to a change in shape of the phosphor resin portion is suppressed. can do.

本発明のＬＥＤ照明光源の製造方法では、基板に配列された複数のＬＥＤチップのそれぞれを覆う蛍光体樹脂部を同一方式にて形成し、次いで、蛍光体樹脂部を被覆する透光性樹脂部を同一方式にて形成し、そして、透光性樹脂部の上面に凹凸を形成するので、光の取り出し効率を向上して外部量子効率を高くすることができるＬＥＤ照明光源を簡便に製造することができる。   In the manufacturing method of the LED illumination light source according to the present invention, the phosphor resin part that covers each of the plurality of LED chips arranged on the substrate is formed in the same manner, and then the translucent resin part that covers the phosphor resin part Is formed in the same manner, and the unevenness is formed on the upper surface of the translucent resin portion, so that an LED illumination light source that can improve the light extraction efficiency and increase the external quantum efficiency can be easily manufactured. Can do.

蛍光体樹脂部を形成する工程と、透光性樹脂部を形成する工程とを実行する上で、印刷方式を用いれば、数多くのものを一括で形成することができ、便利である。また、両工程ともに印刷方式を用いることにより、専ら版を変えるだけで、両工程をつなげることができるので、スループットが良好なものとなる。また、透光性樹脂部を形成する工程と、透光性樹脂部の上面に凹凸を形成する工程とを一括して実行することも可能である。   When executing the step of forming the phosphor resin portion and the step of forming the translucent resin portion, if a printing method is used, a large number of items can be formed at a time, which is convenient. In addition, by using a printing method in both steps, both steps can be connected only by changing the plate, so that the throughput is improved. Moreover, it is also possible to perform collectively the process of forming a translucent resin part, and the process of forming an unevenness | corrugation in the upper surface of a translucent resin part.

本願発明者は、蛍光体が分散された樹脂部からの光がその周囲へと発せられる際における光線の臨界角入射の確率（光の脱出確率）を増やして、ＬＥＤ照明光源における光の取り出し効率および外部量子効率を向上させることを考えた。ここで、従来のＬＥＤチップに凹凸を形成する方法を転用して、蛍光体樹脂部に凹凸を形成したとすれば、蛍光体樹脂部の形状変化による色ムラの発生が発生することにもなりかねない。そこで、本願発明者は、蛍光体樹脂部に加工を施さずに、そこに新たな膜（透光性樹脂部）を形成して、その透光性樹脂部に凹凸を形成することにより、光の取り出し効率および外部量子効率を向上させることを想到し、本発明に至った。   The inventor of the present application increases the probability of the critical angle incidence (light escape probability) of the light beam when the light from the resin part in which the phosphor is dispersed is emitted to the periphery, and the light extraction efficiency in the LED illumination light source And we thought to improve the external quantum efficiency. Here, if the conventional method of forming irregularities on the LED chip is diverted to form irregularities on the phosphor resin part, color unevenness may occur due to the shape change of the phosphor resin part. It might be. Therefore, the present inventor forms a new film (translucent resin portion) on the phosphor resin portion without processing the phosphor resin portion, and forms irregularities on the translucent resin portion. The inventors have conceived of improving the extraction efficiency and external quantum efficiency of the present invention, and have reached the present invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

（実施形態１）
図６および図７を参照しながら、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源について説明する。 (Embodiment 1)
The LED illumination light source according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図６は、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示している。ＬＥＤ照明光源１００は、基板１１上に実装されたＬＥＤチップ１２と、ＬＥＤチップ１２を覆う蛍光体樹脂部１３と、蛍光体樹脂部１３を覆う透光性樹脂部２０とから構成されている。透光性樹脂部２０の上面には、凹凸２１が形成されている。また、蛍光体樹脂部１３は、ＬＥＤチップ１２から出射された光を当該光の波長よりも長い波長の光に変換する蛍光体（蛍光物質）と、蛍光体を分散させる樹脂とから構成されている。   FIG. 6 schematically shows the configuration of the LED illumination light source 100 of the present embodiment. The LED illumination light source 100 includes an LED chip 12 mounted on a substrate 11, a phosphor resin part 13 that covers the LED chip 12, and a translucent resin part 20 that covers the phosphor resin part 13. Concavities and convexities 21 are formed on the upper surface of the translucent resin portion 20. The phosphor resin portion 13 is composed of a phosphor (fluorescent substance) that converts light emitted from the LED chip 12 into light having a wavelength longer than the wavelength of the light, and a resin that disperses the phosphor. Yes.

本実施形態においては、透光性樹脂部２０の凹凸２１が形成された部分を除いた形状と、蛍光体樹脂部１３の形状とは、略相似形であり、図６に示した例では、透光性樹脂部２０および蛍光体樹脂部１３のそれぞれの形状は、円柱形状または略円柱形状である。また、ＬＥＤチップ１２は、ベアチップＬＥＤであり、基板１１にフィリップチップ実装されている。   In the present embodiment, the shape of the translucent resin portion 20 excluding the portion where the irregularities 21 are formed and the shape of the phosphor resin portion 13 are substantially similar, and in the example shown in FIG. Each shape of the translucent resin part 20 and the phosphor resin part 13 is a columnar shape or a substantially columnar shape. The LED chip 12 is a bare chip LED and is mounted on the substrate 11 as a Philip chip.

図７は、図６に示した構成に加えて、反射板４０とレンズ２２が設けられたものである。より詳細に述べると、透光性樹脂部２０が形成された蛍光体樹脂部１３を収納する開口部４４が設けられた反射板４０が基板１１上に搭載されており、ここで、反射板４０の開口部４４を規定する側面が、ＬＥＤチップ１２および蛍光体樹脂部１３から出射される光を反射する反射面４２となっている。なお、反射面４２と透光性樹脂部２０の側面とは離間している。また、凹凸２１が形成された透光性樹脂部２０をモールドするように、集光機能を有するレンズ２２が形成されている。すなわち、レンズ２２は、開口部４４に充填されて透光性樹脂部２０を被覆するように形成されている。   FIG. 7 shows a configuration in which a reflecting plate 40 and a lens 22 are provided in addition to the configuration shown in FIG. More specifically, the reflecting plate 40 provided with the opening 44 for accommodating the phosphor resin portion 13 on which the translucent resin portion 20 is formed is mounted on the substrate 11. Here, the reflecting plate 40 is mounted. The side surface that defines the opening 44 is a reflection surface 42 that reflects light emitted from the LED chip 12 and the phosphor resin portion 13. In addition, the reflective surface 42 and the side surface of the translucent resin part 20 are separated. Moreover, the lens 22 which has a condensing function is formed so that the translucent resin part 20 in which the unevenness | corrugation 21 was formed may be molded. That is, the lens 22 is formed so as to fill the opening 44 and cover the translucent resin portion 20.

本実施形態において、レンズ２２は、透光性樹脂部２０を構成する樹脂とは異なる樹脂から構成されており、レンズ２２を構成する樹脂の屈折率は、透光性樹脂部２０を構成する樹脂の屈折率よりも大きい。レンズ２２は、例えば、エポキシ樹脂から構成されている。なお、透光性樹脂部２０は、例えば、シリコーン樹脂から構成することができる。   In the present embodiment, the lens 22 is made of a resin different from the resin constituting the translucent resin portion 20, and the refractive index of the resin constituting the lens 22 is the resin constituting the translucent resin portion 20. Is greater than the refractive index of. The lens 22 is made of, for example, an epoxy resin. In addition, the translucent resin part 20 can be comprised from a silicone resin, for example.

本実施形態のＬＥＤ照明光源１００によれば、透光性樹脂部２０の上面に形成された凹凸２１が、ＬＥＤチップ１２及び蛍光体樹脂部１３から発せられる光の脱出確率を高める機能を有している。換言すると、凹凸２１によって、蛍光体樹脂部１３から出射された臨界角入射の確率を増やすことができ、その結果、光の取り出し効率を向上して外部量子効率を高くすることができる。また、外部量子効率を高くできることにより、外部放射されずに熱に変換されてしまっていた量を減らすことができ、それゆえ、熱による樹脂の劣化を緩和することにも役に立っている。   According to the LED illumination light source 100 of the present embodiment, the unevenness 21 formed on the upper surface of the translucent resin portion 20 has a function of increasing the escape probability of light emitted from the LED chip 12 and the phosphor resin portion 13. ing. In other words, the unevenness 21 can increase the probability of critical angle incidence emitted from the phosphor resin part 13, and as a result, the light extraction efficiency can be improved and the external quantum efficiency can be increased. In addition, since the external quantum efficiency can be increased, it is possible to reduce the amount that has been converted into heat without being externally radiated, and therefore, it is useful for alleviating the deterioration of the resin due to heat.

さらに、光の脱出確率を高める上で、蛍光体樹脂部１３に凹凸を設けずに、その上に形成された透光性樹脂部２０に凹凸２１を設けることによって、蛍光体樹脂部の形状変化による色ムラの発生を防止することができる。   Furthermore, in order to increase the light escape probability, the phosphor resin portion 13 is not provided with irregularities, but the translucent resin portion 20 formed thereon is provided with irregularities 21, thereby changing the shape of the phosphor resin portion. It is possible to prevent the occurrence of color unevenness due to.

本実施形態の構成を詳述すると、次の通りである。本実施形態におけるＬＥＤチップ１２は波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視領域の範囲内にピーク波長を有する光を出射するＬＥＤ素子であり、蛍光体樹脂部１３中に分散されている蛍光体は、波長３８０ｎから７８０ｎｍの可視領域の範囲内で、ＬＥＤチップ１２のピーク波長とは異なるピーク波長を有する光を出射する蛍光体である。本実施形態におけるＬＥＤチップ１２は、青色の光を出射する青色ＬＥＤチップであり、そして、蛍光体樹脂部１３に含有されている蛍光体は、黄色の光に変換する黄色蛍光体であり、両者の光によって白色の光が形成される。また、本実施形態におけるＬＥＤチップ１２は、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料からなるＬＥＤチップであり、例えば波長４６０ｎｍの光を出射する。ＬＥＤチップ１２として青色を発するＬＥＤチップを用いる場合、蛍光体としては、（Ｙ・Ｓｍ）３（Ａｌ・Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｙ０．３９Ｇｄ０．５７Ｃｅ０．０３Ｓｍ０．０１）３Ａｌ５Ｏ１２などを好適に用いることができる。 The configuration of the present embodiment will be described in detail as follows. The LED chip 12 in the present embodiment is an LED element that emits light having a peak wavelength in the visible range of wavelengths from 380 nm to 780 nm, and the phosphor dispersed in the phosphor resin portion 13 has wavelengths from 380 n. The phosphor emits light having a peak wavelength different from the peak wavelength of the LED chip 12 within a visible range of 780 nm. The LED chip 12 in the present embodiment is a blue LED chip that emits blue light, and the phosphor contained in the phosphor resin portion 13 is a yellow phosphor that converts yellow light. White light is formed by this light. The LED chip 12 in the present embodiment is an LED chip made of a gallium nitride (GaN) -based material, and emits light having a wavelength of 460 nm, for example. When an LED chip that emits blue light is used as the LED chip 12, the phosphor is (Y · Sm) 3 (Al · Ga) 5 O 12 : Ce, (Y 0.39 Gd 0.57 Ce 0.03 Sm 0 .01) 3 Al 5 O 12, etc. can be suitably used.

透光性樹脂部２０は、例えば、シリコーン樹脂から構成されている。シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂等よりも耐熱性に優れており、ＬＥＤチップ１２からの熱の影響に耐えることができる点で好ましい。また、シリコーン樹脂製の透光性樹脂部２０を介在させることによって、レンズ２２が高熱で変性（着色）する場合において、レンズ２２の熱的変性を緩和できる効果も有している。透光性樹脂部２０の厚さは、例えば、１０μｍ〜１ｍｍにすることができる。   The translucent resin portion 20 is made of, for example, a silicone resin. Silicone resin is preferable in that it has better heat resistance than epoxy resin and can withstand the influence of heat from the LED chip 12. Further, by interposing the translucent resin portion 20 made of silicone resin, when the lens 22 is denatured (colored) with high heat, there is an effect that the thermal degeneration of the lens 22 can be alleviated. The thickness of the translucent resin portion 20 can be set to, for example, 10 μm to 1 mm.

透光性樹脂部２０の上面に形成される凹凸２１は、蛍光体樹脂部１３から発せられる光の脱出確率を向上させる形状であれば、その形態は特に限定されず、例えば、図６および図７に示したような、断面が三角形の形状を挙げることができる。また、幾何学的形状（例えば、二等辺三角形、ノコギリ波形状、台形形状、略半円形状など）をパターン化して連続して形成したものの他、透光性樹脂部２０の上面を粗面化して、ランダムな凹凸２１を形成することも可能である。さらに、図６及び図７に示したように透光性樹脂部２０の上面すべてに凹凸２１を形成しなくても、光の取り出し効率を向上できる効果を得られる程度の領域（例えば半分以上の領域）に凹凸２１を形成することも可能であるし、また、上面に限らず、側面にも凹凸２１を形成することも可能である。   The shape of the unevenness 21 formed on the upper surface of the translucent resin portion 20 is not particularly limited as long as it is a shape that improves the escape probability of light emitted from the phosphor resin portion 13. For example, FIG. 6 and FIG. As shown in FIG. 7, the shape of the cross section is triangular. In addition, the geometrical shape (for example, isosceles triangle, sawtooth shape, trapezoidal shape, substantially semicircular shape, etc.) is continuously formed by patterning, and the upper surface of the translucent resin portion 20 is roughened. Thus, it is possible to form random irregularities 21. Further, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, a region (for example, more than half) that can obtain the effect of improving the light extraction efficiency without forming the unevenness 21 on the entire upper surface of the translucent resin portion 20. The unevenness 21 can be formed in the region), and the unevenness 21 can be formed not only on the upper surface but also on the side surface.

図６および図７に示した例では、ＬＥＤチップ１２の寸法が約０．３ｍｍ×約０．３ｍｍのときに、蛍光体樹脂部１３の直径は約０．７ｍｍ〜約０．９ｍｍ（例えば、０．８ｍｍ）であり、その際、透光性樹脂部２０の厚さは、例えば、２０μｍ〜２００μｍである。また、凹凸２１の高さ（谷から山の間の距離）は、例えば、５μｍ〜１００μｍである。   In the example shown in FIGS. 6 and 7, when the size of the LED chip 12 is about 0.3 mm × about 0.3 mm, the diameter of the phosphor resin portion 13 is about 0.7 mm to about 0.9 mm (for example, 0.8 mm), and in this case, the thickness of the translucent resin portion 20 is, for example, 20 μm to 200 μm. Moreover, the height (distance between a valley and a mountain) of the unevenness | corrugation 21 is 5 micrometers-100 micrometers, for example.

本実施形態におけるレンズ２２は、ＬＥＤチップ１２から出射される光を集光する役割と、透光性樹脂部２０で覆われた蛍光体樹脂部１３をモールドする役割との両方を兼ねている。レンズ２２は、例えば、樹脂、ガラスなどから構成されており。本実施形態では、レンズ２２を構成する材料として、エポキシ樹脂を用いている。レンズ２２の直径は、例えば２〜７ｍｍであり、その高さは、例えば１〜１５ｍｍである。   The lens 22 in this embodiment has both a role of condensing light emitted from the LED chip 12 and a role of molding the phosphor resin portion 13 covered with the translucent resin portion 20. The lens 22 is made of, for example, resin or glass. In this embodiment, an epoxy resin is used as a material constituting the lens 22. The diameter of the lens 22 is, for example, 2 to 7 mm, and the height thereof is, for example, 1 to 15 mm.

レンズ２２およびＬＥＤチップ１２の周囲に配置された反射面４２を有する反射板４０は、例えば、金属製であり、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、またはこれらの合金から構成されている。反射板４０の開口部４４には、レンズ２２を構成する材料が充填されており、透光性樹脂部２０で覆われた蛍光体樹脂部１３をモールドするとともに、蛍光体樹脂部１３の上方で反射板４０よりも上に、略半球形状の部位が形成されている。なお、図７に示した例では、レンズ２２を構成する材料（またはモールド材）は、反射板４０の上面にも延在している。   The reflecting plate 40 having the reflecting surface 42 arranged around the lens 22 and the LED chip 12 is made of, for example, metal and is made of aluminum, copper, stainless steel, iron, or an alloy thereof. The opening 44 of the reflecting plate 40 is filled with the material constituting the lens 22, and the phosphor resin portion 13 covered with the translucent resin portion 20 is molded and above the phosphor resin portion 13. A substantially hemispherical portion is formed above the reflecting plate 40. In the example shown in FIG. 7, the material (or mold material) constituting the lens 22 also extends to the upper surface of the reflection plate 40.

本実施形態の基板１１には、多層基板を用いることができ、その例を図８に示す。図８に示した多層基板３０（１１）は、ベース基板３２と、ベース基板３２上に形成された配線層３４から構成されている。ベース基板３２は、例えば、金属製の基板であり、配線層３４は、無機フィラーと樹脂とからなるコンポジット層の上に形成された配線パターン３６を含んでいる。ベース基板３２に金属基板を用い、配線層３４にコンポジット層を用いているのは、ＬＥＤチップ１２からの放熱性を向上させるためである。この例では、配線層３４は、多層配線基板となっており、最上層の配線パターン３６にＬＥＤチップ１２がフィリップチップ実装されている。   A multilayer substrate can be used as the substrate 11 of this embodiment, and an example thereof is shown in FIG. The multilayer substrate 30 (11) shown in FIG. 8 includes a base substrate 32 and a wiring layer 34 formed on the base substrate 32. The base substrate 32 is, for example, a metal substrate, and the wiring layer 34 includes a wiring pattern 36 formed on a composite layer made of an inorganic filler and a resin. The reason why the metal substrate is used for the base substrate 32 and the composite layer is used for the wiring layer 34 is to improve the heat dissipation from the LED chip 12. In this example, the wiring layer 34 is a multilayer wiring board, and the LED chip 12 is mounted on the uppermost wiring pattern 36 by a Philip chip.

なお、反射板４０と配線層３４との間にアンダーフィル（応力緩和層）を設けてもよい。アンダーフィルを設けることによって、金属製の反射板４０と配線層３４との間にある熱膨張差に起因する応力を緩和することができるとともに、反射板４０と最上層の配線パターン３６との間の電気的絶縁も確保することができる。   An underfill (stress relaxation layer) may be provided between the reflector 40 and the wiring layer 34. By providing the underfill, it is possible to relieve stress caused by a difference in thermal expansion between the metal reflector 40 and the wiring layer 34, and between the reflector 40 and the uppermost wiring pattern 36. It is also possible to ensure electrical insulation.

また、この例の構成では、透光性樹脂部２０で覆われた蛍光体樹脂部１３の側面と、反射板４０の反射面４２とを離間させるように形成している。離間して形成することによって、反射板４０の反射面４２の形状によって拘束されずに、蛍光体樹脂部１３の形状を自由に設計することができ、その結果、樹脂部の厚さのムラに起因して生じる色ムラを軽減する効果を得ることができる。当該離間についての構成および効果は、特願２００２−３２４３１３号明細書（出願人；松下電器産業株式会社）に述べられているので、特願２００２−３２４３１３号明細書を本願明細書に参考のため援用して、ここでは詳細は省略することとする。   In the configuration of this example, the side surface of the phosphor resin portion 13 covered with the translucent resin portion 20 and the reflection surface 42 of the reflection plate 40 are formed so as to be separated from each other. By forming them apart from each other, the shape of the phosphor resin portion 13 can be freely designed without being restricted by the shape of the reflecting surface 42 of the reflecting plate 40. As a result, the thickness of the resin portion is uneven. It is possible to obtain an effect of reducing color unevenness caused by the cause. Since the configuration and effect of the separation are described in Japanese Patent Application No. 2002-324313 (Applicant; Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), the Japanese Patent Application No. 2002-324313 is referred to the present specification for reference. The details are omitted here.

加えて、本実施形態では、蛍光体樹脂部１３が略円柱状の場合について説明したが、ここでいう略円柱形状には、断面が真円の他、頂点が６個以上の多角形を含めることができる。頂点が６個以上の多角形であれば実質的に軸対称性があるため「円」と同一視できるからである。蛍光体樹脂部１３の形状が略円柱形状のものを用いた場合、三角柱や四角柱のものと比較して、ＬＥＤチップ１２を基板３０（１１）にフィリップチップ実装させるときに好適に用いられる超音波フィリップチップ実装を用いた際に、ＬＥＤチップ１２が超音波振動で回動してしまっても、ＬＥＤ素子の配光特性に影響が出にくいという効果を得ることができる。   In addition, in the present embodiment, the case where the phosphor resin portion 13 has a substantially cylindrical shape has been described. However, the substantially columnar shape here includes a polygon having a cross section of a perfect circle and a vertex having six or more vertices. be able to. This is because a polygon having six or more vertices can be identified as a “circle” because of its substantial axial symmetry. When the phosphor resin portion 13 having a substantially cylindrical shape is used, it is preferably used when the LED chip 12 is mounted on the substrate 30 (11) in a Philip chip, as compared with a triangular prism or a quadrangular prism. Even when the LED chip 12 is rotated by ultrasonic vibration when using the sonic Philip chip mounting, it is possible to obtain an effect that the light distribution characteristics of the LED element are hardly affected.

本実施形態のＬＥＤ照明光源１００では、複数個のＬＥＤチップ１２を用いることができる。具体的には、図７または図８に示した構造を一つのユニットとして、それを二次元的に（例えば、行列状に）配列させてなるＬＥＤ照明光源１００を構築することができる。そのような一例を図９に示す。   In the LED illumination light source 100 of the present embodiment, a plurality of LED chips 12 can be used. Specifically, it is possible to construct the LED illumination light source 100 in which the structure shown in FIG. 7 or FIG. 8 is used as one unit and arranged two-dimensionally (for example, in a matrix). One such example is shown in FIG.

図９は、複数個のＬＥＤチップ１２を含むカード型ＬＥＤ照明光源１００の構成を示しておる。カード型ＬＥＤ照明光源１００の表面には、配線パターン３６に電気的に接続され、ＬＥＤチップ１２に電力を供給するための給電端子３８が設けられている。カード型ＬＥＤ照明光源１００を使用する場合には、ＬＥＤ照明光源１００を着脱可能に挿入できるコネクタ（不図示）と点灯回路（不図示）とを電気的に接続し、そのコネクタにカード型ＬＥＤ照明光源１００を挿入して使用すればよい。   FIG. 9 shows a configuration of a card type LED illumination light source 100 including a plurality of LED chips 12. On the surface of the card-type LED illumination light source 100, a power supply terminal 38 that is electrically connected to the wiring pattern 36 and supplies power to the LED chip 12 is provided. When the card type LED illumination light source 100 is used, a connector (not shown) in which the LED illumination light source 100 can be detachably inserted and a lighting circuit (not shown) are electrically connected, and the card type LED illumination is connected to the connector. The light source 100 may be inserted and used.

次に、図１０から図１６を参照しながら、本実施形態の構成における凹凸２１の効果について説明する。   Next, the effect of the unevenness 21 in the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 16.

本願発明者は、凹凸２１の効果を検証するためにシミュレーションを行った。図１０（ａ）及び（ｃ）に示すように、土台（基板）２０’の上に、ピラミッド形状からなる断面三角形の凹凸２１’を行列状に形成し、図１０（ｂ）における凹凸２１の高さｘと底面の距離Ｌを変更することによって、種々の凹凸２１の形状を作成し、それを角度θを用いて評価した。なお、図１０（ａ）は断面図であり、図１０（ｂ）は部分拡大図で、そして、図１０（ｃ）は斜視図である。図１０（ｃ）では、１０個×１０個の凸部２１’が形成された例を示している。   The inventor of the present application performed a simulation to verify the effect of the unevenness 21. As shown in FIGS. 10A and 10C, on the base (substrate) 20 ′, triangular pyramid-shaped irregularities 21 ′ are formed in a matrix, and the irregularities 21 in FIG. By changing the height x and the distance L between the bottom surfaces, various shapes of the unevenness 21 were created and evaluated using the angle θ. 10A is a cross-sectional view, FIG. 10B is a partially enlarged view, and FIG. 10C is a perspective view. FIG. 10C shows an example in which 10 × 10 convex portions 21 ′ are formed.

シミュレーション評価に使用したＬＥＤチップ１２’を図１１に示す。図１１（ａ）は、側方断面図であり、図１１（ｂ）は平面断面図である。評価用チップ１２’は、ベアチップ１２の上面および側面に被覆膜２０’を形成したもので、被覆膜２０’の上面には、凹凸２１’が形成されて、図１１（ａ）に示した構成となる。ベアチップ１２は、上層から順に、基板１２ａ、バッファ層１２ｂ、ｎ−ＧａＮ層１２ｃ、ｎ−ＡｌＧａＮ層１２ｄ、発光層１２ｅ、ｐ−ＡｌＧａＮ層１２ｆ、ｐ−ＧａＮ層１２ｇ、ｎ型電極およびｐ型電極１２ｈが積層されて形成されている。   An LED chip 12 'used for the simulation evaluation is shown in FIG. FIG. 11A is a side sectional view, and FIG. 11B is a plan sectional view. The evaluation chip 12 ′ is obtained by forming a coating film 20 ′ on the top surface and side surfaces of the bare chip 12. The top surface of the coating film 20 ′ is provided with irregularities 21 ′, as shown in FIG. It becomes the composition. The bare chip 12 includes a substrate 12a, a buffer layer 12b, an n-GaN layer 12c, an n-AlGaN layer 12d, a light emitting layer 12e, a p-AlGaN layer 12f, a p-GaN layer 12g, an n-type electrode and a p-type electrode in order from the upper layer. 12h is laminated and formed.

基板１２ａは、厚さ６３μｍのサファイア基板であり、Ｎ（屈折率）は１．７６８である。なお、基板１２ａをＧａＮ基板に代えたときは、Ｎは２．６となる。バッファ層１２ｂの厚さは０．０２７μｍである。ｎ−ＧａＮ層１２ｃは、ＳｉドープされたＧａＮからなり、厚さは６μｍで、Ｎは２．６である。ｎ−ＡｌＧａＮ層１２ｄは、ＳｉドープされたＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなり、厚さは０．０５０μｍで、Ｎは２．４（または２．２〜２．６）である。発光層１２ｅは、ＩｎＧａＮ層とＧａＮ層の組み合わせが４つ積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）層からなる。発光層１２ｅの厚さは、０．００３μｍで、Ｎは２．８３（または２．２〜３．４５）である。ｐ−ＡｌＧａＮ層１２ｆは、ＭｇドープされたＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎからなり、厚さは０．０５０μｍで、Ｎは２．４（または２．２〜２．６）である。ｐ−ＧａＮ層１２ｇは、ＭｇドープされたＧａＮからなり、厚さは０．１００μｍで、Ｎは２．６である。ｎ型電極及びｐ型電極１２ｈの厚さは、０．１００μｍで、ρ（電気抵抗率）は、０．８［Ω・ｍ］である。被覆膜２０’の厚さは、１００μｍとした。また、被覆膜２０’を除いたＬＥＤチップ１２’の幅Ｗは、３００〜５０００μｍであり、このシミュレーションでは１０００μｍとした（図１１（ｂ）参照）。 The substrate 12a is a sapphire substrate having a thickness of 63 μm, and N (refractive index) is 1.768. When the substrate 12a is replaced with a GaN substrate, N is 2.6. The buffer layer 12b has a thickness of 0.027 μm. The n-GaN layer 12c is made of Si-doped GaN, has a thickness of 6 μm, and N is 2.6. The n-AlGaN layer 12d is made of Si-doped Al 0.1 Ga 0.9 N, has a thickness of 0.050 μm, and N is 2.4 (or 2.2 to 2.6). The light emitting layer 12e is composed of a multiple quantum well (MQW) layer in which four combinations of InGaN layers and GaN layers are stacked. The light emitting layer 12e has a thickness of 0.003 μm and N is 2.83 (or 2.2 to 3.45). The p-AlGaN layer 12f is made of Mg-doped Al 0.1 Ga 0.9 N, has a thickness of 0.050 μm, and N is 2.4 (or 2.2 to 2.6). The p-GaN layer 12g is made of Mg-doped GaN, has a thickness of 0.100 μm, and N is 2.6. The thicknesses of the n-type electrode and the p-type electrode 12h are 0.100 μm, and ρ (electric resistivity) is 0.8 [Ω · m]. The thickness of the coating film 20 ′ was 100 μm. The width W of the LED chip 12 ′ excluding the coating film 20 ′ is 300 to 5000 μm, and is 1000 μm in this simulation (see FIG. 11B).

まず、被覆膜２０’がサファイアと同じ屈折率（Ｎ＝１．７６８）として、被覆膜２０’の上面に、５個×５個、１０個×１０個、２０個×２０個のピラミッド状の凸部２１’を形成した構成例について、凸部２１’の角度θ（°）と全光束（ｌｍ）との関係をシミュレーションにより算出した。ここで、被覆膜２０’の周囲には空気（Ｎ＝１．０）が存在しているものとする。その結果を図１２に示す。なお、角度θ（°）のパラメータは、図１０（ｂ）の高さｘと幅Ｌとを変えることによって得られている。   First, the coating film 20 ′ has the same refractive index (N = 1.768) as sapphire, and 5 × 5, 10 × 10, and 20 × 20 pyramids are formed on the upper surface of the coating film 20 ′. The relationship between the angle θ (°) of the convex portion 21 ′ and the total luminous flux (lm) was calculated by simulation for the configuration example in which the convex portion 21 ′ was formed. Here, it is assumed that air (N = 1.0) exists around the coating film 20 '. The result is shown in FIG. Note that the parameter of the angle θ (°) is obtained by changing the height x and the width L in FIG.

図１２に示す通り、凸部２１’が形成されていない場合の角度θが０°のときと比べて、凸部２１’を形成したときの方が全光束が大きくなったことがわかる。また、５個×５個の場合は角度が大きくなるほど、全光束は大きくなる傾向があり、一方、２０個×２０個の場合は角度が小さくなっていくほど、全光束が大きくなる傾向があるが（１０個×１０個は、３０°から５０°の間でほぼ横ばい）、個数の配列ごとの傾向よりも、角度と全光束の間にある程度の相関が見られることがわかった。総じて、３０°から５０°の間に極大が存在するように見えることがグラフから読み取れる。   As shown in FIG. 12, it can be seen that the total luminous flux is larger when the convex portion 21 'is formed than when the angle θ is 0 ° when the convex portion 21' is not formed. In the case of 5 × 5, the total luminous flux tends to increase as the angle increases. On the other hand, in the case of 20 × 20, the total luminous flux tends to increase as the angle decreases. However, it was found that there is a certain degree of correlation between the angle and the total luminous flux rather than the tendency for each number of arrays (10 × 10 are almost flat between 30 ° and 50 °). In general, it can be seen from the graph that a local maximum appears to exist between 30 ° and 50 °.

次に、図１１に示した被覆膜２０’の屈折率（Ｎ１）とその周囲の屈折率（Ｎ２）との関係を変化させて、シミュレーションを行った。被覆膜２０’の屈折率（Ｎ１）とその周囲の屈折率（Ｎ２）とから規定される臨界角（θｃ）を下記表１に示す。   Next, a simulation was performed by changing the relationship between the refractive index (N1) of the coating film 20 'shown in FIG. 11 and the refractive index (N2) around it. Table 1 below shows the critical angle (θc) defined by the refractive index (N1) of the coating film 20 'and the surrounding refractive index (N2).

Figure 2006024615
Figure 2006024615

ここで、周囲の屈折率Ｎ２が１．０は空気、１．４０７は比較的軟らかいシリコーン、１．５３は比較的硬いシリコーンのものを表している。被覆膜２０’のＮ１において、表中ＨＳの範囲は比較的軟らかいシリコーンの範囲、ＳＳの範囲は比較的硬いシリコーンの範囲、ＥＰの範囲はエポキシの範囲に相当する。   Here, the surrounding refractive index N2 is 1.0 for air, 1.407 for relatively soft silicone, and 1.53 for relatively hard silicone. In N1 of the coating film 20 ', the range of HS in the table corresponds to the range of relatively soft silicone, the range of SS to the range of relatively hard silicone, and the range of EP to the range of epoxy.

被覆膜２０’の屈折率（Ｎ１）が１．４（軟らかいシリコーン）で、その周囲の屈折率（Ｎ２）が１．０（空気）の場合、角度θ（図１０（ｂ）参照）と光束（相対値）との関係をシミュレーションにより求めると、図１３に示すとおりになった。太線がシミュレーション結果である。なお、参考のために、図１２における５個×５個、２０個×２０個の結果も残して表している。   When the refractive index (N1) of the coating film 20 ′ is 1.4 (soft silicone) and the surrounding refractive index (N2) is 1.0 (air), the angle θ (see FIG. 10B) and When the relationship with the luminous flux (relative value) was obtained by simulation, it was as shown in FIG. The thick line is the simulation result. For reference, the results of 5 × 5 and 20 × 20 in FIG. 12 are also shown.

この結果より、被覆膜２０’が樹脂（例えば、透光性樹脂で、ここでは、シリコーン）からなる場合でも、被覆膜２０’の上面に凹凸（凸部２１’）を形成することにより、光束を向上させることができることがわかった。図１３の光束の極大値は、角度θが約４５°となり、この角度θの値は、なぜか、臨界角（θｃ）の値と同じとなった。当業者による常識的な考えの範囲内において、角度θ（図１０（ｂ）参照）と、物質の屈折率によって定まる臨界角（θｃ）との間の値が一致する理由はわからないのが実情であるが、本願発明者の検討によって、断面三角の凸部を形成する場合、その凸部の角度θは、臨界角θｃとほぼ一致させること（例えば、臨界角θｃ±５°）が好ましいことが見出された。   From this result, even when the coating film 20 ′ is made of a resin (for example, translucent resin, here, silicone), by forming irregularities (convex portions 21 ′) on the upper surface of the coating film 20 ′. It was found that the luminous flux can be improved. In the maximum value of the luminous flux in FIG. 13, the angle θ is about 45 °, and the value of the angle θ is somehow the same as the value of the critical angle (θc). In the range of common sense thought by those skilled in the art, it is a fact that the reason why the value between the angle θ (see FIG. 10B) and the critical angle (θc) determined by the refractive index of the substance coincide is not known. However, according to the study of the present inventor, when forming a convex portion having a triangular cross section, it is preferable that the angle θ of the convex portion substantially coincides with the critical angle θc (for example, the critical angle θc ± 5 °). It was found.

図１４は、Ｎ１が１．５３（硬いシリコーン）で、Ｎ２が１．４０７（軟らかいシリコーン）の場合におけるシミュレーション結果を示している。図１４に示した結果より、被覆膜２０’が樹脂（ここでは、硬いシリコーン）で、周囲も樹脂（ここでは、軟らかいシリコーン）の場合でも、被覆膜２０’の上面に凹凸（凸部２１’）を形成することにより、光束を向上させることができることがわかった。図１４に示した結果においても、光束（太線）の極大値は、臨界角θｃ（６６．８７°）の値とほぼ一致した（例えば、臨界角θｃ±５°）ので、そのような角度θにすることが好ましいことがこの例でもわかった。   FIG. 14 shows a simulation result when N1 is 1.53 (hard silicone) and N2 is 1.407 (soft silicone). From the results shown in FIG. 14, even when the coating film 20 ′ is a resin (here, hard silicone) and the periphery is also a resin (here, soft silicone), the upper surface of the coating film 20 ′ has irregularities (convex portions). It has been found that the luminous flux can be improved by forming 21 ′). Also in the result shown in FIG. 14, the maximum value of the luminous flux (thick line) almost coincides with the value of the critical angle θc (66.87 °) (for example, the critical angle θc ± 5 °). It was also found in this example that it is preferable to

上述の構成例では、断面を三角形にした凹凸２１（または凸部２１’）について説明したが、凹凸２１によって、ＬＥＤチップ１２及び蛍光体樹脂部１３から発せられる光の脱出確率を高めることができる形状であれば、それに限定されず、例えば、図１５に示すように断面が半円形状の凹凸２１でもよいし、図１６に示すように断面が台形状の凹凸２１であってもよい。また、上述したように、幾何学的に同一なパターンを規則的に配列させた場合に限らず、不規則に配列されてもよいし、あるいは、ランダムなパターンを透光性樹脂部２０の上面に形成してもよい。   In the above configuration example, the concave and convex portion 21 (or the convex portion 21 ′) having a triangular cross section has been described. However, the concave and convex portion 21 can increase the escape probability of light emitted from the LED chip 12 and the phosphor resin portion 13. As long as it has a shape, the present invention is not limited thereto, and for example, unevenness 21 having a semicircular cross section as shown in FIG. 15 may be used, or unevenness 21 having a trapezoidal shape as shown in FIG. In addition, as described above, the geometrically identical pattern is not limited to being regularly arranged, but may be irregularly arranged, or a random pattern may be arranged on the upper surface of the translucent resin portion 20. You may form in.

（実施形態２）
次に、図１７および図２１を参照しながら、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００の製造方法について説明する。 (Embodiment 2)
Next, the manufacturing method of the LED illumination light source 100 of this embodiment is demonstrated, referring FIG. 17 and FIG.

本実施形態の製造方法では、複数のＬＥＤチップ１２が二次元的に配列された基板１１を用意した後、各ＬＥＤチップ１２を覆う蛍光体樹脂部１３を同一方式にて基板１１上に形成し、次いで、蛍光体樹脂部１３を被覆する透光性樹脂部２０を同一方式にて基板１１上に形成し、その後、透光性樹脂部２０の上面に、凹凸２１を形成する。本実施形態では、印刷方式を用いて蛍光体樹脂部１３の形成および透光性樹脂部２０の形成を行う。また、凹凸２１の形成も印刷法式で行うことができる。   In the manufacturing method of the present embodiment, after preparing a substrate 11 in which a plurality of LED chips 12 are two-dimensionally arranged, a phosphor resin portion 13 covering each LED chip 12 is formed on the substrate 11 by the same method. Then, the translucent resin portion 20 that covers the phosphor resin portion 13 is formed on the substrate 11 by the same method, and then the unevenness 21 is formed on the upper surface of the translucent resin portion 20. In the present embodiment, the phosphor resin portion 13 and the translucent resin portion 20 are formed using a printing method. Moreover, the unevenness 21 can also be formed by a printing method.

図１７は、孔版印刷方式を用いて一度に複数の蛍光体樹脂部１３を形成する工程を示す工程図である。この印刷方式においては、複数のＬＥＤチップ１２が配置された基板１１上に、蛍光体樹脂部１３の寸法・形状に対応した開口部（貫通孔）６４を有する印刷版６０を、ＬＥＤチップ１２の位置に合わせて配置し、両者を密着させ、次いで、印刷方向に沿ってスキージ６２を移動させることによって、印刷版６０上に設けた樹脂ペースト７０を開口部６４の中に入れて、樹脂ペースト７０でＬＥＤチップ１２を覆うことにより行われる。印刷が終わったら、印刷版６０を取り除く。樹脂ペースト７０には蛍光物質が分散されているので、樹脂ペースト７０を硬化させると、蛍光物質を含有する蛍光体樹脂部１３が得られる。その後、印刷板６０および樹脂ペースト７０を所望のものに変更することにより、透光性樹脂部２０を一度に形成することができる。そして、凹凸２１も印刷方式を用いて形成することができる。   FIG. 17 is a process diagram showing a process of forming a plurality of phosphor resin portions 13 at one time using the stencil printing method. In this printing method, a printing plate 60 having an opening (through hole) 64 corresponding to the size and shape of the phosphor resin portion 13 is formed on the substrate 11 on which the plurality of LED chips 12 are arranged. The resin paste 70 provided on the printing plate 60 is put in the opening 64 by moving the squeegee 62 along the printing direction by arranging the resin paste 70 according to the position, and then moving the squeegee 62 along the printing direction. This is done by covering the LED chip 12. When printing is finished, the printing plate 60 is removed. Since the fluorescent material is dispersed in the resin paste 70, when the resin paste 70 is cured, the phosphor resin portion 13 containing the fluorescent material is obtained. Then, the translucent resin part 20 can be formed at once by changing the printing plate 60 and the resin paste 70 to desired ones. And the unevenness | corrugation 21 can also be formed using a printing system.

以下、図１８（ａ）から図２０（ｃ）を参照しながら、本実施形態の製造方法を詳述する。   Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 18 (a) to 20 (c).

まず、図１８（ａ）に示すように、複数のＬＥＤチップ１２が配列された基板１１をステージ５０上に搭載する。基板１１の上方には、メタルマスク（印刷版）６０が配置されており、メタルマスク６０には、各ＬＥＤチップ１２に対応し、蛍光体樹脂部１３の形状を規定する開口部６４が形成されている。メタルマスク６０の上面の一部には、蛍光体ペースト７０が載せられており、その蛍光体ペースト７０はスキージ６２によって印刷されることになる。   First, as shown in FIG. 18A, the substrate 11 on which the plurality of LED chips 12 are arranged is mounted on the stage 50. A metal mask (printing plate) 60 is disposed above the substrate 11, and the metal mask 60 has openings 64 corresponding to the LED chips 12 and defining the shape of the phosphor resin portion 13. ing. A phosphor paste 70 is placed on a part of the upper surface of the metal mask 60, and the phosphor paste 70 is printed by the squeegee 62.

図１８（ａ）に示した状態から、図１８（ｂ）に示すように、ステージ５０とメタルマスク６０とを接触させる（矢印８１参照）。次いで、図１８（ｃ）に示すように、スキージ６２を矢印８２の示すように移動させて印刷を行う。つまり、メタルマスク６０の開口部６４に蛍光体ペースト７０を充填して、ＬＥＤチップ１２を覆う蛍光体樹脂部１３を形成する。   From the state shown in FIG. 18A, the stage 50 and the metal mask 60 are brought into contact as shown in FIG. 18B (see arrow 81). Next, as shown in FIG. 18C, the squeegee 62 is moved as indicated by an arrow 82 to perform printing. That is, the phosphor paste 70 is filled in the opening 64 of the metal mask 60 to form the phosphor resin portion 13 that covers the LED chip 12.

その後、図１８（ｄ）に示すように、ステージ５０とメタルマスク６０とを分離すると（矢印８３参照）、基板１１上に蛍光体樹脂部１３が配列された構造を得ることができる。   Thereafter, as shown in FIG. 18D, when the stage 50 and the metal mask 60 are separated (see arrow 83), a structure in which the phosphor resin portions 13 are arranged on the substrate 11 can be obtained.

次に、メタルマスク６１を透光性樹脂部２０の位置・形状を規定するものに変更して、同様に印刷工程を実行する。   Next, the metal mask 61 is changed to one that defines the position and shape of the translucent resin portion 20, and the printing process is similarly performed.

すなわち、図１９（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ１２を覆う蛍光体樹脂部１３が配列された基板１１の上に、メタルマスク（印刷版）６１を配置する。メタルマスク６１には、透光性樹脂部２０の位置・形状を規定する開口部６５が形成されている。メタルマスク６１の上面の一部には、樹脂ペースト７１が載せられており、その樹脂ペースト７１はスキージ６２によって印刷されることになる。なお、図１８（ａ）から（ｄ）では、８個のＬＥＤチップ１２を図示したが、図１９（ａ）から（ｃ）では４個のＬＥＤチップ１２を図示している。   That is, as shown in FIG. 19A, a metal mask (printing plate) 61 is arranged on the substrate 11 on which the phosphor resin portions 13 covering the LED chips 12 are arranged. The metal mask 61 has an opening 65 that defines the position and shape of the translucent resin portion 20. A resin paste 71 is placed on a part of the upper surface of the metal mask 61, and the resin paste 71 is printed by the squeegee 62. In FIGS. 18A to 18D, eight LED chips 12 are illustrated, but in FIGS. 19A to 19C, four LED chips 12 are illustrated.

図１９（ａ）に示した状態から、図１９（ｂ）に示すように、ステージ５０とメタルマスク６１とを接触させ（矢印８１参照）、次いで、スキージ６２を矢印８２の示すように移動させて印刷を行う。つまり、メタルマスク６１の開口部６５に樹脂ペースト７１を充填して、蛍光体樹脂部１３を覆う透光性樹脂部２０を形成する。そして、図１９（ｃ）に示すように、ステージ５０とメタルマスク６１とを分離する（矢印８３参照）。   From the state shown in FIG. 19A, as shown in FIG. 19B, the stage 50 and the metal mask 61 are brought into contact (see arrow 81), and then the squeegee 62 is moved as shown by the arrow 82. Print. That is, the resin paste 71 is filled in the opening 65 of the metal mask 61 to form the translucent resin portion 20 that covers the phosphor resin portion 13. Then, as shown in FIG. 19C, the stage 50 and the metal mask 61 are separated (see arrow 83).

次に、図２０（ａ）に示すように、透光性樹脂部２０が形成された基板１１の上に、メタルマスク（印刷版）６６を配置する。メタルマスク６６には、凹凸２１の位置・形状を規定する開口部６７が形成されている。メタルマスク６６の上面の一部には、樹脂ペースト７１が載せられており、その樹脂ペースト７１はスキージ６２によって印刷されることになる。   Next, as shown in FIG. 20A, a metal mask (printing plate) 66 is placed on the substrate 11 on which the translucent resin portion 20 is formed. The metal mask 66 has an opening 67 that defines the position and shape of the unevenness 21. A resin paste 71 is placed on a part of the upper surface of the metal mask 66, and the resin paste 71 is printed by the squeegee 62.

図２０（ａ）に示した状態から、図２０（ｂ）に示すように、ステージ５０とメタルマスク６６とを接触させ（矢印８１参照）、次いで、スキージ６２を矢印８２の示すように移動させて印刷を行う。すると、メタルマスク６６の開口部６７に樹脂ペースト７１が充填されて、透光性樹脂部２０の上面に凹凸２１が形成される。その後、図２０（ｃ）に示すように、ステージ５０とメタルマスク６６とを分離すると（矢印８３参照）、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００が得られる。なお、この後、基板１１上に、開口部４４を有する反射板４０を載置し、開口部４４を充填するようにレンズ２２を形成すると、図７等に示す構造が得られる。   From the state shown in FIG. 20 (a), as shown in FIG. 20 (b), the stage 50 and the metal mask 66 are brought into contact (see arrow 81), and then the squeegee 62 is moved as shown by arrow 82. Print. Then, the resin paste 71 is filled in the opening 67 of the metal mask 66, and the unevenness 21 is formed on the upper surface of the translucent resin portion 20. Thereafter, as shown in FIG. 20C, when the stage 50 and the metal mask 66 are separated (see arrow 83), the LED illumination light source 100 of the present embodiment is obtained. After that, when the reflecting plate 40 having the opening 44 is placed on the substrate 11 and the lens 22 is formed so as to fill the opening 44, the structure shown in FIG.

本実施形態に係るＬＥＤ照明光源の製造方法では、各ＬＥＤチップ１２を覆う蛍光体樹脂部１３を同一方式にて基板１１上に形成した後、蛍光体樹脂部１３を被覆する透光性樹脂部２０を同一方式にて形成し、さらに、同一方式でその透光性樹脂部２０の上面に凹凸２１を形成するので、光の取り出し効率を向上させたＬＥＤ照明光源１００を簡便に製造することができる。また上述した例では、専ら版を変えるだけで、各工程をつなげることができるので、スループットが良好なものとなる。   In the manufacturing method of the LED illumination light source according to the present embodiment, the phosphor resin portion 13 that covers each LED chip 12 is formed on the substrate 11 by the same method, and then the translucent resin portion that covers the phosphor resin portion 13 is formed. 20 is formed by the same method, and furthermore, the unevenness 21 is formed on the upper surface of the translucent resin portion 20 by the same method, so that the LED illumination light source 100 with improved light extraction efficiency can be easily manufactured. it can. In the above-described example, the steps can be connected only by changing the plate, so that the throughput is good.

つまり、蛍光体樹脂部１３を形成する工程と、透光性樹脂部２０を形成する工程とも、印刷方式を用いているので、ＬＥＤチップ１２が二次元的に数多く配列されていても、一括で形成することができる。さらに、蛍光体樹脂部１３を形成する工程と、透光性樹脂部２０を形成する工程とは、メタルマスク（６０、６１）を変えるだけで、両工程をつなげることができるので、高精度の位置合わせも比較的容易に実行可能であり、そして、スループットも良好なものとなる。加えて、蛍光体樹脂部１３と略相似形となる透光性樹脂部２０を形成するのも容易にでき、それゆえに、厚さの薄い透光性樹脂部２０（例えば、厚さ５０μｍ以下）でも簡便に形成することができる。   That is, since the printing method is used for both the step of forming the phosphor resin portion 13 and the step of forming the translucent resin portion 20, even if many LED chips 12 are two-dimensionally arranged, all at once. Can be formed. Furthermore, the process of forming the phosphor resin part 13 and the process of forming the translucent resin part 20 can be connected to each other only by changing the metal mask (60, 61). Registration can also be performed relatively easily and the throughput is also good. In addition, it is possible to easily form the translucent resin portion 20 having a shape substantially similar to the phosphor resin portion 13, and therefore, the thin translucent resin portion 20 (for example, having a thickness of 50 μm or less). However, it can be formed easily.

さらに、透光性樹脂部２０の上に形成する凹凸２１を形成する工程も印刷方式を用いているので、前工程とのつながりもよく、高精度の位置合わせも比較的容易に実行可能であり、したがって、スループットも良好なものとなる。そして、印刷板６６を用いた印刷方式によって凹凸２１を形成するので、所定の幾何学形状のパターンを正確かつ簡便に得ることができる。したがって、例えば、臨界角θｃとほぼ同一角度の値の角度θを有する断面三角形のパターン（角錐、円錐など）を形成することも正確かつ簡便に行うことができる。   Further, since the process of forming the unevenness 21 formed on the translucent resin portion 20 also uses the printing method, it is well connected to the previous process, and highly accurate alignment can be performed relatively easily. Therefore, the throughput is also good. And since the unevenness | corrugation 21 is formed by the printing system using the printing board 66, the pattern of a predetermined geometric shape can be obtained correctly and simply. Therefore, for example, it is possible to accurately and simply form a triangular pattern (pyramid, cone, etc.) having an angle θ that is substantially the same as the critical angle θc.

なお、本実施形態では、透光性樹脂部２０の上面のほぼ全面に凹凸２１を形成する例を示したが、透光性樹脂部２０の上面の一部（例えば、半分の領域以上）に凹凸２１を形成してもよい。   In the present embodiment, an example in which the unevenness 21 is formed on almost the entire upper surface of the translucent resin portion 20 is shown, but a part of the upper surface of the translucent resin portion 20 (for example, a half region or more) is formed. The unevenness 21 may be formed.

上述したような方法だけでなく、透光性樹脂部２０を形成するためのマスクを適宜変えることにより、いろいろな形状の透光性樹脂部２０を形成することも可能である。また、透光性樹脂部２０と凹凸２１とを同時に形成することもできる。   In addition to the above-described method, it is also possible to form the translucent resin portion 20 having various shapes by appropriately changing the mask for forming the translucent resin portion 20. Moreover, the translucent resin part 20 and the unevenness | corrugation 21 can also be formed simultaneously.

図２１（ａ）から（ｃ）は、凹凸２１を有する略半球形の透光性樹脂部２０を形成する方法を示す工程断面図である。   FIGS. 21A to 21C are process cross-sectional views illustrating a method of forming a substantially hemispherical translucent resin portion 20 having irregularities 21.

図２１（ａ）に示すように、略半球形の透光性樹脂部２０の形状を規定する開口部６９が形成されたマスク６８をステージ５０と合わせる（矢印８１参照）。マスク６８には、凹凸２１の形状を規定する開口部６９ａも形成されている。   As shown in FIG. 21A, a mask 68 in which an opening 69 that defines the shape of the substantially hemispherical translucent resin portion 20 is aligned with the stage 50 (see arrow 81). The mask 68 is also formed with an opening 69 a that defines the shape of the unevenness 21.

次いで、図２１（ｂ）に示すように、印刷を行う（矢印８２参照）。その後、図２１（ｃ）に示すように、マスク６８とステージ５０を離すと（矢印８３参照）、凹凸２１を有する略半球形の透光性樹脂部２０を得ることができる。   Next, as shown in FIG. 21B, printing is performed (see arrow 82). Thereafter, as shown in FIG. 21C, when the mask 68 and the stage 50 are separated (see arrow 83), the substantially hemispherical translucent resin portion 20 having the unevenness 21 can be obtained.

この手法では、透光性樹脂部２０と凹凸２１とを同時に形成することができるので、便利である。また一度に形成するので、透光性樹脂部２０と凹凸２１との位置合わせも良好にすることができる。   This method is convenient because the translucent resin portion 20 and the unevenness 21 can be formed simultaneously. Moreover, since it forms at once, the alignment with the translucent resin part 20 and the unevenness | corrugation 21 can also be made favorable.

上記実施形態では、同一方式で形成する手法（いわゆる同時に形成する手法）として、印刷方式の中でも、特に孔版印刷方式を説明したが、その他、凹版印刷方式や転写方式（平版方式）を用いることも可能である。凹版印刷方式は、貫通していない開口部を有する印刷版を用いるものであり、そして、転写方式（平版方式）は、版の上に感光性樹脂膜を設けた後、レジストを用いて、所定形状の開口部を作製し、その開口部を利用するものである。また、図２２に示すように、ディスペンサー方式を採用することができる。すなわち、マスク６８’とディスペンサ９０を用いて、凹凸２１を有する透光性樹脂部２０を形成してもよい。   In the above-described embodiment, the stencil printing method has been described as a method of forming by the same method (so-called simultaneous forming method), but the intaglio printing method and the transfer method (lithographic method) can also be used. Is possible. The intaglio printing method uses a printing plate having an opening that does not penetrate, and the transfer method (planar printing method) uses a resist after a photosensitive resin film is provided on the plate. An opening having a shape is produced and the opening is used. Moreover, as shown in FIG. 22, a dispenser system can be adopted. That is, the translucent resin portion 20 having the unevenness 21 may be formed using the mask 68 ′ and the dispenser 90.

さらに、先に凹凸２１を有する透光性樹脂部２０を形成してから、その透光性樹脂部２０を蛍光体樹脂部１３を覆うように形成することも可能である。この場合、図２３（ａ）から（ｄ）に示すように、例えば、型を用いて透光性樹脂部２０を形成するようにすればよい。   Furthermore, after forming the translucent resin part 20 which has the unevenness | corrugation 21 previously, it is also possible to form the translucent resin part 20 so that the fluorescent substance resin part 13 may be covered. In this case, as shown in FIGS. 23A to 23D, for example, the translucent resin portion 20 may be formed using a mold.

まず、図２３（ａ）に示すような型に、透光性樹脂部２０を構成する樹脂ペースト７１を流し込む。図２１に示した型は、透光性樹脂部２０の形状が規定された下型９４が基板９６上に配置されたものと、蛍光体樹脂部１３の形状を規定する突起部９３が設けられた上型９２とからなり、下型９４に樹脂ペースト７１が流し込まれている。下型９４には、凹凸２１を規定するための開口部６９ａも形成されている。   First, the resin paste 71 constituting the translucent resin portion 20 is poured into a mold as shown in FIG. The mold shown in FIG. 21 is provided with a lower mold 94 in which the shape of the translucent resin portion 20 is defined on the substrate 96 and a protrusion 93 that defines the shape of the phosphor resin portion 13. The resin paste 71 is poured into the lower mold 94. The lower mold 94 is also formed with an opening 69a for defining the unevenness 21.

次に、図２３（ｂ）に示すように、上型９２と下型９４とを合わせて、型のはめ込みを行い、その後、図２３（ｃ）に示すように、上型９２と下型９４とを離すと型抜きが完了し、凹凸２１を有する透光性樹脂部２０が得られる。最後に、図２３（ｄ）に示すように、凹凸２１を有する透光性樹脂部２０を、対応する蛍光体樹脂部１３にセットすれば、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００が完成する。   Next, as shown in FIG. 23 (b), the upper die 92 and the lower die 94 are put together and the die is inserted, and then, as shown in FIG. 23 (c), the upper die 92 and the lower die 94 are fitted. Are released from the mold, and the translucent resin portion 20 having the unevenness 21 is obtained. Finally, as shown in FIG. 23 (d), when the translucent resin portion 20 having the unevenness 21 is set in the corresponding phosphor resin portion 13, the LED illumination light source 100 of this embodiment is completed.

また、例えば図２０（ａ）から（ｃ）に示す工程では、一回の印刷で凹凸２１を形成したが、印刷工程は複数回行ってもよい。例えば、図２４（ａ）に示すように、マスク６６を用いた一回目の印刷で、断面台形の凹凸２１を透光性樹脂部２０の上に形成した後、違うマスク６６’を用いて、凹凸２１の上にさらに凹凸を形成することも可能である。このようにすれば、複雑な形状の凹凸２１も形成することができる。   Further, for example, in the steps shown in FIGS. 20A to 20C, the unevenness 21 is formed by one printing, but the printing step may be performed a plurality of times. For example, as shown in FIG. 24A, after forming the trapezoidal cross-sectional irregularities 21 on the translucent resin portion 20 by the first printing using the mask 66, using a different mask 66 ′, Further unevenness can be formed on the unevenness 21. By doing so, it is also possible to form the irregularities 21 having a complicated shape.

図２３（ａ）および（ｂ）に示した工程では、型を用いて凹凸２１と透光性樹脂部２０とを同時に形成したが、これに限らず、ポッティング方式を用いて、凹凸２１を形成した後、それを透光性樹脂部２０の上に搭載してもよい。つまり、図２５（ａ）に示すように、型９４を用いて凹凸２１を形成し、その後、図２５（ｂ）に示すように、透光性樹脂部２０の上面に実装して接着させる。なお、図２５では、断面が曲線な形状のものを示したが、図２６に示すように、断面が直線な形状のものでそれを実行してもよい。   In the steps shown in FIGS. 23A and 23B, the unevenness 21 and the translucent resin portion 20 are simultaneously formed using a mold. However, the present invention is not limited to this, and the unevenness 21 is formed using a potting method. Then, it may be mounted on the translucent resin portion 20. That is, as shown in FIG. 25A, the unevenness 21 is formed using the mold 94, and thereafter, mounted on the upper surface of the translucent resin portion 20 and bonded as shown in FIG. In FIG. 25, the cross section has a curved shape, but as shown in FIG. 26, the cross section may have a straight shape.

また、型による成型に限らず、切削方式を用いても良い。これは、例えば、図２７（ａ）に示すように、分厚く樹脂（シリコーンなど）２０’を印刷やポッティングによって形成した後、図２７（ｂ）に示すように、切削器具（例えば、刃）９８を用いて所望の形状を形成する。透光性樹脂部２０を形成した後、切削により凹凸２１を形成してもよいし、切削により凹凸２１を形成した後、それを透光性樹脂部２０の上面に載置してもよい。   Moreover, you may use not only the shaping | molding by a type | mold but a cutting system. For example, as shown in FIG. 27A, after a thick resin (silicone) 20 ′ is formed by printing or potting as shown in FIG. 27A, a cutting tool (eg, blade) 98 is formed as shown in FIG. Is used to form a desired shape. After forming the translucent resin part 20, the unevenness 21 may be formed by cutting, or after forming the unevenness 21 by cutting, it may be placed on the upper surface of the translucent resin part 20.

さらに、図２８（ａ）および（ｂ）に示すように、インジェクションモールド方式を用いて凹凸２１を形成することも可能である。これは、開口部９９ａ、９９ｂを有する型９９に、樹脂を注入してモールドし、得られた成型物を実装・接着することにより行われる。なお、不規則なパターンの凹凸２１を形成する場合、透光性樹脂部２０の上面をサンドブラスター処理してもよいし、所定のエッチング処理によって行っても良い。   Furthermore, as shown in FIGS. 28A and 28B, it is also possible to form the unevenness 21 using an injection molding method. This is performed by injecting resin into a mold 99 having openings 99a and 99b, molding, and mounting and adhering the obtained molded product. Note that when the irregular pattern of irregularities 21 is formed, the upper surface of the translucent resin portion 20 may be subjected to a sand blasting process or a predetermined etching process.

上述したように、本実施形態のＬＥＤ照明光源１００を用いれば、光の取り出し効率を向上させた光源を得ることができる。そして、このＬＥＤ照明光源１００の具体的な使用形態としては、例えば、図２９、図３０および図３１に示すような形態を採用することができる。この例におけるＬＥＤ照明光源１００は、カード型ＬＥＤ照明光源であり、図２９は、卓上スタンドの構成の一例を示している。また、図３０は、直管蛍光灯と置き換えできる構成の一例を示しており、図３１は、丸管蛍光灯と置き換えできる構成の一例を示している。   As described above, by using the LED illumination light source 100 of this embodiment, a light source with improved light extraction efficiency can be obtained. And as a concrete usage form of this LED illumination light source 100, a form as shown in FIG.29, FIG.30 and FIG.31 is employable, for example. The LED illumination light source 100 in this example is a card-type LED illumination light source, and FIG. 29 shows an example of the configuration of a table lamp. FIG. 30 shows an example of a configuration that can be replaced with a straight tube fluorescent lamp, and FIG. 31 shows an example of a configuration that can be replaced with a round tube fluorescent lamp.

図２９に示した構成の場合、カード型ＬＥＤ照明光源１００は、本体部１６０に設けられた受容部１６４に差し込まれてセットされ、点灯可能な状態となる。図３０および図３１に示した構成では、カード型ＬＥＤ照明光源１００は、本体部１６０に設けられたスロット１６５を通じてセットされ、点灯可能な状態となる。本体部１６０には、商用電源が接続されており、点灯回路も内蔵されている。カード型ＬＥＤ照明光源１００は、光の取り出し効率を向上させた光源となっているので、図２９、図３０および図３１に示した形態でも、光束が向上した照明光を得ることができる。   In the case of the configuration shown in FIG. 29, the card-type LED illumination light source 100 is set by being inserted into the receiving portion 164 provided in the main body portion 160 and can be turned on. In the configuration shown in FIGS. 30 and 31, the card-type LED illumination light source 100 is set through a slot 165 provided in the main body 160 and can be turned on. A commercial power source is connected to the main body 160 and a lighting circuit is also incorporated. Since the card-type LED illumination light source 100 is a light source with improved light extraction efficiency, illumination light with improved luminous flux can be obtained even in the forms shown in FIGS. 29, 30 and 31.

本実施形態においては、青色ＬＥＤ素子１２と黄色蛍光体との組み合わせによる白色ＬＥＤ照明光源１００について説明したが、白色ＬＥＤ照明光源には、紫外光を発する紫外ＬＥＤ素子と、紫外ＬＥＤ素子からの光で励起して、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光を発する蛍光体との組み合わせによる白色ＬＥＤ照明光源も開発されている。紫外ＬＥＤ素子を用いる場合、あるいは他の場合でも、物質の屈折率の差による臨界角θｃによって光の出力効率は制限を受けるのでから、本実施形態の技術は好適に適用可能である。なお、紫外ＬＥＤ素子は、３８０ｎｍ〜４００ｎｍの光を発し、その際、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光を発する蛍光体は、波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの可視領域の範囲内にピーク波長（すなわち、波長４５０ｎｍ、波長５４０ｎｍ、波長６１０ｎｍのピーク波長）を持っている。   In the present embodiment, the white LED illumination light source 100 using the combination of the blue LED element 12 and the yellow phosphor has been described. However, the white LED illumination light source includes an ultraviolet LED element that emits ultraviolet light and light from the ultraviolet LED element. White LED illumination light sources are also being developed that are combined with phosphors that emit red (R), green (G), and blue (B) light when excited by the above. Even when an ultraviolet LED element is used or in other cases, the light output efficiency is limited by the critical angle θc due to the difference in the refractive index of the substance, so that the technique of this embodiment can be suitably applied. The ultraviolet LED element emits light of 380 nm to 400 nm, and phosphors emitting red (R), green (G), and blue (B) light are within the visible range of wavelengths 380 nm to 780 nm. Have a peak wavelength (that is, a peak wavelength of 450 nm, a wavelength of 540 nm, and a wavelength of 610 nm).

上記実施形態では、１つの蛍光体樹脂部１３内に１つのＬＥＤチップ１２を配置したが、必ずしも１つのＬＥＤチップ１２に限らず、１つの蛍光体樹脂部１３内に２つ又はそれ以上のＬＥＤチップ１２を配置してもよい。図３２（ａ）および（ｂ）は、１つの蛍光体樹脂部１３内に、ＬＥＤチップ１２Ａ、１２Ｂを配置し、その蛍光体樹脂部１３を透光性樹脂部２０で被覆した構成を示している。透光性樹脂部２０の上面には凹凸２１が形成されている。   In the above embodiment, one LED chip 12 is arranged in one phosphor resin part 13, but not necessarily one LED chip 12, but two or more LEDs in one phosphor resin part 13. The chip 12 may be disposed. FIGS. 32A and 32B show a configuration in which the LED chips 12A and 12B are arranged in one phosphor resin portion 13 and the phosphor resin portion 13 is covered with the translucent resin portion 20. FIG. Yes. Concavities and convexities 21 are formed on the upper surface of the translucent resin portion 20.

ＬＥＤチップ１２Ａ、１２Ｂは、同一波長領域の光を発するＬＥＤチップであってもよいし、異なる波長領域の光を発するＬＥＤチップであってもよい。例えば、ＬＥＤチップ１２Ａを青色ＬＥＤチップとし、ＬＥＤチップ１２Ｂを赤色ＬＥＤチップとすることも可能である。なお、青色ＬＥＤチップ１２Ａおよび赤色ＬＥＤチップ１２Ｂの両方のＬＥＤチップを用いた場合には、赤に対する演色性に優れた白色ＬＥＤ照明光源を構築することができる。さらに説明すると、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組み合わせのときには、白色を生成することができるものの、赤成分が足りない白色となってしまい、赤に対する演色性が劣る白色ＬＥＤ照明光源となってしまう。そこで、青色ＬＥＤチップ１２Ａに赤色ＬＥＤチップ１２Ｂを加えると、赤に対する演色性にも優れたものになり、一般照明用として更に適したＬＥＤ照明光源を実現することができる。   The LED chips 12A and 12B may be LED chips that emit light in the same wavelength region, or LED chips that emit light in different wavelength regions. For example, the LED chip 12A can be a blue LED chip, and the LED chip 12B can be a red LED chip. When both the blue LED chip 12A and the red LED chip 12B are used, it is possible to construct a white LED illumination light source that is excellent in color rendering for red. To explain further, when a blue LED chip and a yellow phosphor are combined, white can be generated, but the red component is insufficient, resulting in a white LED illumination light source with poor color rendering for red. End up. Therefore, when the red LED chip 12B is added to the blue LED chip 12A, the color rendering property for red is also excellent, and an LED illumination light source more suitable for general illumination can be realized.

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、凹凸２１を有する透光性樹脂部２０の表面に、さらに蛍光体を付与させた形態にするようなことも可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible. For example, it is possible to adopt a form in which a phosphor is further added to the surface of the translucent resin portion 20 having the unevenness 21.

本発明によれば、光の取り出し効率を向上させたＬＥＤ照明光源を提供することができるので、一般照明用のＬＥＤ照明光源の普及に寄与することができる。   According to the present invention, an LED illumination light source with improved light extraction efficiency can be provided, which can contribute to the popularization of LED illumination light sources for general illumination.

特許文献２に開示された砲弾型ＬＥＤ照明光源の構成を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the structure of the bullet-type LED illumination light source disclosed by patent document 2 図１に示した砲弾型ＬＥＤ照明光源の要部拡大図Enlarged view of the main part of the bullet-type LED illumination light source shown in FIG. （ａ）は特願２００２−３２４３１３号明細書に開示されたＬＥＤ照明光源の一例を示す側面断面図、（ｂ）はその上面図(A) is side surface sectional drawing which shows an example of the LED illumination light source disclosed by Japanese Patent Application No. 2002-324313, (b) is the top view. 図３に示した構成を複数個マトリクス状に配置した構成例の斜視図3 is a perspective view of a configuration example in which a plurality of the configurations shown in FIG. 3 are arranged in a matrix. 特許文献４に開示されたＬＥＤ照明光源の一例を示す側面断面図Side surface sectional view which shows an example of the LED illumination light source disclosed by patent document 4 本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the structure of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the structure of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows typically the structure of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るカード型ＬＥＤ照明光源１００の構成を模式的に示す斜視図The perspective view which shows typically the structure of the card type LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. （ａ）は、ピラミッド形状からなる断面三角形の凹凸２１’を行列状に形成した構造の断面図、（ｂ）はその部分拡大図、（ｃ）はその斜視図(A) is a cross-sectional view of a structure in which triangular pyramids 21 'having a pyramid shape are formed in a matrix, (b) is a partially enlarged view thereof, and (c) is a perspective view thereof. （ａ）はＬＥＤチップ１２’の側方断面図、（ｂ）はＬＥＤチップ１２’の平面断面図(A) is a side sectional view of the LED chip 12 ′, and (b) is a plan sectional view of the LED chip 12 ′. 角度θ（°）と全光束（ｌｍ）との関係を示すグラフA graph showing the relationship between the angle θ (°) and the total luminous flux (lm) 角度θ（°）と光束（相対値）との関係を示すグラフGraph showing the relationship between angle θ (°) and luminous flux (relative value) 角度θ（°）と光束（相対値）との関係を示すグラフGraph showing the relationship between angle θ (°) and luminous flux (relative value) 断面が半円形状の凹凸２１の構成を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the unevenness | corrugation 21 whose cross section is semicircle shape typically 断面が台形状の凹凸２１の構成を模式的に示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the unevenness | corrugation 21 whose cross section is trapezoid shaped typically ＬＥＤ照明光源を製造するための印刷方式を説明するための斜視図The perspective view for demonstrating the printing system for manufacturing LED illumination light source （ａ）から（ｄ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) to (d) is a process cross-sectional view for explaining a manufacturing method of the LED illumination light source 100 according to the embodiment of the present invention. （ａ）から（ｃ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) to (c) is a process cross-sectional view for explaining a manufacturing method of the LED illumination light source 100 according to the embodiment of the present invention. （ａ）から（ｃ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) to (c) is a process cross-sectional view for explaining a manufacturing method of the LED illumination light source 100 according to the embodiment of the present invention. （ａ）から（ｃ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) to (c) is a process cross-sectional view for explaining a manufacturing method of the LED illumination light source 100 according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図Process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. （ａ）から（ｄ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) to (d) is a process cross-sectional view for explaining a manufacturing method of the LED illumination light source 100 according to the embodiment of the present invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) And (b) is process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) And (b) is process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図Process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) And (b) is process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明光源１００の製造方法を説明するための工程断面図(A) And (b) is process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the LED illumination light source 100 which concerns on embodiment of this invention. ＬＥＤ照明光源１００の使用形態を模式的に示す斜視図The perspective view which shows the usage pattern of the LED illumination light source 100 typically ＬＥＤ照明光源１００の使用形態を模式的に示す斜視図The perspective view which shows the usage pattern of the LED illumination light source 100 typically ＬＥＤ照明光源１００の使用形態を模式的に示す斜視図The perspective view which shows the usage pattern of the LED illumination light source 100 typically （ａ）は、１つの蛍光体樹脂部１３内にＬＥＤチップ１２Ａ、１２Ｂを配置した構成を示す側面断面図、（ｂ）はその上面図(A) is side surface sectional drawing which shows the structure which has arrange | positioned LED chip 12A, 12B in the one fluorescent substance resin part 13, (b) is the top view.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 基板
１２ ＬＥＤチップ（ＬＥＤ素子）
１３ 蛍光体樹脂部
２０ 透光性樹脂部
２１ 凹凸
２２ レンズ
３０ 多層基板（基板）
３２ ベース基板
３４ 配線層
３６ 配線パターン
３８ 給電端子
４０ 反射板
４２ 反射面
５０ ステージ
６０，６１ 印刷板（メタルマスク）
６２ スキージ
６６，６８ 印刷板（メタルマスク）
７０ 樹脂ペースト
７１ 樹脂ペースト
９０ ディスペンサ
９４ 型
９９ 型
１００ 照明光源
１６０ 本体部
１６４ 受容部
１６５ スロット
２００ 照明光源
２５０ 照明光源 11 Substrate 12 LED chip (LED element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Fluorescent resin part 20 Translucent resin part 21 Concavity and convexity 22 Lens 30 Multilayer substrate (board | substrate)
32 Base substrate 34 Wiring layer 36 Wiring pattern 38 Power supply terminal 40 Reflecting plate 42 Reflecting surface 50 Stage 60, 61 Printing plate (metal mask)
62 Squeegee 66,68 Printing board (metal mask)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 Resin paste 71 Resin paste 90 Dispenser 94 type 99 type 100 Illumination light source 160 Main part 164 Receiving part 165 Slot 200 Illumination light source 250 Illumination light source

Claims (18)

基板上に実装されたＬＥＤチップと、
前記ＬＥＤチップを覆う蛍光体樹脂部と、
前記蛍光体樹脂部を覆う透光性樹脂部と
を備え、
前記蛍光体樹脂部は、前記ＬＥＤチップから出射された光を当該光の波長よりも長い波長の光に変換する蛍光体と、前記蛍光体を分散させる樹脂とから構成されており、
前記透光性樹脂部の上面は、凹凸を有するように形成されている、ＬＥＤ照明光源。 An LED chip mounted on a substrate;
A phosphor resin portion covering the LED chip;
A translucent resin portion covering the phosphor resin portion,
The phosphor resin part is composed of a phosphor that converts light emitted from the LED chip into light having a wavelength longer than the wavelength of the light, and a resin that disperses the phosphor.
An LED illumination light source, wherein an upper surface of the translucent resin portion is formed to have irregularities. さらに、前記透光性樹脂部を覆うレンズが形成されている、請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。 Furthermore, the LED illumination light source of Claim 1 in which the lens which covers the said translucent resin part is formed. 前記レンズは、前記透光性樹脂部を構成する樹脂とは異なる樹脂から構成されており、
前記レンズを構成する前記樹脂の屈折率は、前記透光性樹脂部を構成する樹脂の屈折率よりも大きい、請求項２に記載のＬＥＤ照明装置。 The lens is made of a resin different from the resin constituting the translucent resin part,
The LED lighting device according to claim 2, wherein a refractive index of the resin constituting the lens is larger than a refractive index of a resin constituting the translucent resin portion. 前記レンズを構成する前記樹脂は、エポキシ樹脂である、請求項３に記載のＬＥＤ照明装置。 The LED illumination device according to claim 3, wherein the resin constituting the lens is an epoxy resin. 前記透光性樹脂部の前記上面に形成された前記凹凸は、前記ＬＥＤチップ及び前記蛍光体樹脂部から発せられる光の脱出確率を高める機能を有する、請求項１から４の何れか一つに記載のＬＥＤ照明装置。 The unevenness formed on the upper surface of the translucent resin portion has a function of increasing the escape probability of light emitted from the LED chip and the phosphor resin portion, according to any one of claims 1 to 4. LED lighting apparatus of description. 前記透光性樹脂部の前記凹凸が形成された部分を除いた形状と、前記蛍光体樹脂部の形状は、略相似形である、請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。 The LED illumination light source according to claim 1, wherein a shape of the translucent resin portion excluding the portion where the irregularities are formed and a shape of the phosphor resin portion are substantially similar. 前記略相似形の形状は、略円柱形状である、請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。 The LED lighting device according to claim 6, wherein the substantially similar shape is a substantially cylindrical shape. さらに、前記透光性樹脂部を収納する開口部が設けられた反射板を前記基板上に備えており、
前記開口部を規定する側面が、前記ＬＥＤチップから出射される光を反射する反射面となっている、請求項１に記載のＬＥＤ照明光源。 Furthermore, a reflective plate provided with an opening for storing the translucent resin portion is provided on the substrate,
The LED illumination light source according to claim 1, wherein a side surface defining the opening is a reflection surface that reflects light emitted from the LED chip. 前記反射面と前記透光性樹脂部の側面とは離間している、請求項８に記載のＬＥＤ照明光源。 The LED illumination light source according to claim 8, wherein the reflection surface and the side surface of the translucent resin portion are separated from each other. 前記ＬＥＤチップは、ベアチップＬＥＤであり、
前記ベアチップＬＥＤは、二次元的に配列されて、前記基板にフィリップチップ実装されている、請求項１から８の何れか一つに記載のＬＥＤ照明光源。 The LED chip is a bare chip LED,
The LED illumination light source according to any one of claims 1 to 8, wherein the bare chip LEDs are two-dimensionally arranged and mounted on the substrate as a Philip chip. 複数のＬＥＤチップが二次元的に配列された基板を用意する工程（ａ）と、
前記複数のＬＥＤチップのそれぞれを覆う蛍光体樹脂部を同一方式にて前記基板上に形成する工程（ｂ）と、
前記蛍光体樹脂部を被覆する透光性樹脂部を同一方式にて前記基板上に形成する工程（ｃ）と、
前記透光性樹脂部の上面に、凹凸を形成する工程（ｄ）と
を包含する、ＬＥＤ照明光源の製造方法。 Preparing a substrate in which a plurality of LED chips are two-dimensionally arranged (a);
Forming a phosphor resin portion covering each of the plurality of LED chips on the substrate in the same manner (b);
A step (c) of forming a translucent resin portion covering the phosphor resin portion on the substrate in the same manner;
The manufacturing method of an LED illumination light source including the process (d) which forms an unevenness | corrugation in the upper surface of the said translucent resin part. 前記工程（ｃ）と前記工程（ｄ）とは、同時に実行される、請求項１１に記載のＬＥＤ照明装置の製造方法。 The method of manufacturing an LED lighting device according to claim 11, wherein the step (c) and the step (d) are performed simultaneously. 前記工程（ｃ）において、前記透光性樹脂部は、前記蛍光体樹脂部と略相似形となるように形成される、請求項１１に記載のＬＥＤ照明光源の製造方法。 The method of manufacturing an LED illumination light source according to claim 11, wherein in the step (c), the translucent resin portion is formed to be substantially similar to the phosphor resin portion. 前記略相似形の形状は、略円柱形状である、請求項１３に記載のＬＥＤ照明光源の製造方法。 The method of manufacturing an LED illumination light source according to claim 13, wherein the substantially similar shape is a substantially cylindrical shape. 前記複数のＬＥＤチップは、それぞれ、ベアチップＬＥＤであり、
前記ベアチップＬＥＤは、前記基板にフィリップチップ実装されている、請求項１１から１４の何れか一つに記載のＬＥＤ照明光源の製造方法。 Each of the plurality of LED chips is a bare chip LED,
The said bare chip LED is a manufacturing method of the LED illumination light source as described in any one of Claim 11 to 14 by which the lip chip mounting is carried out on the said board | substrate. 前記工程（ｂ）および前記工程（ｃ）は、印刷方式によって実行される、請求項１１から１５の何れか一つに記載のＬＥＤ照明光源の製造方法。 The said process (b) and the said process (c) are the manufacturing methods of the LED illumination light source as described in any one of Claim 11 to 15 performed by a printing system. 前記工程（ｄ）の後、前記透光性樹脂部をモールドするように、レンズを形成する工程を実行する、請求項１１から１６の何れか一つに記載のＬＥＤ照明光源の製造方法。 The manufacturing method of the LED illumination light source as described in any one of Claim 11 to 16 which performs the process of forming a lens so that the said translucent resin part may be molded after the said process (d). 複数のＬＥＤチップが二次元的に配列された基板を用意する工程（ａ）と、
前記複数のＬＥＤチップのそれぞれを覆う蛍光体樹脂部を同一方式にて前記基板上に形成する工程（ｂ）と、
前記蛍光体樹脂部を被覆できる透光性樹脂部の一部に、凹凸を形成する工程（ｄ’）と、
前記凹凸が形成された透光性樹脂部を、前記蛍光体樹脂部に覆うように、前記基板上に配置する工程（ｃ’）と
を包含する、ＬＥＤ照明光源の製造方法。 Preparing a substrate in which a plurality of LED chips are two-dimensionally arranged (a);
Forming a phosphor resin portion covering each of the plurality of LED chips on the substrate in the same manner (b);
A step (d ′) of forming irregularities in a part of the translucent resin portion that can cover the phosphor resin portion;
A step (c ′) of arranging the translucent resin portion having the irregularities on the substrate so as to cover the phosphor resin portion.
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