JP2007116131A - Ｌｅｄ発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】蛍光体の励起効率の向上を図るとともに、蛍光体が発する熱がＬＥＤチップに悪影響を与えることを抑制するＬＥＤ発光装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤチップ２と、ＬＥＤチップ２上に設けられた第１樹脂層４と、第１樹脂層４上に設けられた第２樹脂層６と、第２樹脂層６上に設けられた第３樹脂層とをＬＥＤ発光装置１が備え、第１樹脂層４が、屈折率ｎ１を有する層であり、第２樹脂層が、ＬＥＤチップ２が発する励起光を吸収して蛍光を発する蛍光体５を含み、屈折率ｎ２を有する層であり、第３樹脂層８が、屈折率ｎ３を有する層であり、屈折率ｎ２は、屈折率ｎ３よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤチップと、ＬＥＤチップが発する励起光を吸収して蛍光を発する蛍光体とを備えたＬＥＤ発光装置に関する。
発光ダイオード（ＬＥＤ）チップを基体に実装し、その周囲を蛍光体含有透光性樹脂にて覆った構造の白色ＬＥＤ発光装置は、小型、低消費電力、長寿命等の利点があり、豆電球やナツメ球等の既存の小型電球の代替品として既に実用化されている。白色ＬＥＤ発光装置はまた、今後の高効率化、低コスト化によって、白熱灯や蛍光灯の代わりに一般照明用の光源にもなり得ると期待されている。
一般的な砲弾型白色ＬＥＤ発光装置１００は、図１４に示すように紫外又は青色発光のＬＥＤチップ１１１を椀型の第１のリードフレーム１１２の凹部に実装固定し、蛍光体１１３を混入した蛍光体含有透光性樹脂１１４（以下、蛍光体含有樹脂と称する）を第１のリードフレーム１１２内に充填してＬＥＤチップ１１１を覆い、第１のリードフレーム１１２に近接対向して配置された第２のリードフレーム１１５も含めてその周りを第３樹脂１１６で覆って所定の形状にした構造である。
このような構造のＬＥＤ発光装置による可視光の発光原理は次の通りである。ＬＥＤチップ１１１から放射された紫外光が蛍光体含有樹脂１１４に照射され、それにより励起された蛍光体１１３が可視光を放射し、放射された可視光が第３樹脂１１６を経由して外部に取り出される。このとき、蛍光体含有樹脂１１４は内部側から励起光を受けて外部側へ蛍光を放射する。
また、ＬＥＤ発光装置から出射される光の取り出し効率やＬＥＤ発光装置から出射される光の指向性の向上を図るＬＥＤ発光装置も提案されている。例えば、特開２００４−２６５９８５号公報（特許文献１）や特開２００５−１２３５８８号公報（特許文献２）に記載の技術のように、ＬＥＤチップを低屈折率樹脂層で覆い、その外部側に高屈折率樹脂層を形成した構造のＬＥＤ発光装置が提案されている。
特開２００４−２６５９８５号公報 特開２００５−１２３５８８号公報
しかしながら、上述したＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤチップが発する励起光は、蛍光体を含む樹脂を通って、ＬＥＤ発光装置から出射されてしまうため、蛍光体の励起効率が低下してしまう。また、蛍光体の励起に起因して蛍光体が発する熱がＬＥＤチップに悪影響を与える。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、蛍光体の励起効率の向上を図るとともに、蛍光体が発する熱がＬＥＤチップに悪影響を与えることを抑制するＬＥＤ発光装置を提供することを目的とする。
本発明の一の特徴は、ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップ上に設けられた第１の層と、前記第１の層上に設けられた第２の層と、前記第２の層上に設けられた第３の層とをＬＥＤ発光装置が備え、前記第１の層が、屈折率ｎ１を有する層であり、前記第２の層が、前記ＬＥＤチップが発する励起光を吸収して蛍光を発する蛍光体を含み、屈折率ｎ２を有する層であり、前記第３の層が、屈折率ｎ３を有する層であり、前記屈折率ｎ２は、前記屈折率ｎ３よりも大きいことを要旨とする。
なお、蛍光体の粒形が光の波長以上のサイズである場合には、第２の層の屈折率ｎ２は、第２の層を構成する光透過性樹脂の屈折率と考えることができる。一方、蛍光体の粒形が光の波長よりも十分に小さい場合には、第２の層の屈折率ｎ２は、第２の層を考慮した実効的な屈折率と考えることができる。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記屈折率ｎ２が、前記屈折率ｎ１よりも大きいことを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記屈折率ｎ１が、前記屈折率ｎ２と同じであることを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記屈折率ｎ１が、前記屈折率ｎ２よりも大きいことを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記屈折率ｎ３が、前記屈折率ｎ１よりも大きいことを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記ＬＥＤチップが、前記励起光として紫外光を発し、前記蛍光体が、前記蛍光として可視光を発光することを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記第２の層が、蛍光体シートによって構成されることを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記ＬＥＤチップが、前記励起光が出射する光出射面を有し、前記光出射面には、微細な凹凸が設けられていることを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記第１の層及び前記第２の層が、樹脂によって構成されることを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記第３の層が、樹脂によって構成されることを要旨とする。
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記第３の層が、ガラスによって構成されることを要旨とする。
本発明によれば、蛍光体の励起効率の向上を図るとともに、蛍光体が発する熱がＬＥＤチップに悪影響を与えることを抑制するＬＥＤ発光装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
［第１の実施の形態］
（ＬＥＤ発光装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態のＬＥＤ発光装置１を示している。このＬＥＤ発光装置１は、砲弾型白色ＬＥＤ発光装置であり、紫外光発光のＬＥＤチップ２を椀型の第１のリードフレーム３の凹部に実装固定し、第１のリードフレーム３内に屈折率ｎ１を持つ透光性樹脂を充填して硬化させて第１樹脂層４を形成してＬＥＤチップ２を覆い、第１の樹脂層４の上に、蛍光体５を混入した屈折率ｎ２を持つ透光性樹脂（以下、蛍光体含有樹脂と呼ぶ）を充填して硬化させ、第１樹脂層４を覆うように第２樹脂層６を形成し、さらに、第１のリードフレーム３に近接対向して配置された第２のリードフレーム７も含めたその周りを、屈折率ｎ３を持つ第３樹脂層８で覆って所定の形状にした構造である。そして、第１樹脂層４の屈折率ｎ１、第２樹脂層６の屈折率ｎ２、第３樹脂層８の屈折率ｎ３の間には、ｎ２＞ｎ１，ｎ３の関係を持たせている。尚、ＬＥＤチップ２は紫外光発光タイプだけでなく、青色発光タイプであってもよいが、本実施の形態では、紫外光発光タイプとして説明する。
（ＬＥＤ発光装置の製造方法）
次に、上記構造の白色ＬＥＤ発光装置１の製造方法について説明する。紫外光ＬＥＤチップ２、第１のリードフレーム３、第２のリードフレーム７、そして第３樹脂層８の形状は一般的な白色ＬＥＤ発光装置と同じものを用いる。また、ＬＥＤチップ２はチップ外への光取り出し効率を高めるため、表面に凹凸構造を形成したものを使用することもできる。表面凹凸構造は、チップとその周囲の屈折率差が大きいほど光取り出し効果の向上が顕著であるため、チップを覆う樹脂に低屈折率のものを用いる本発明の構造に適する。
まず、第１のリードフレーム３内にＬＥＤチップ２を配置し、ワイヤボンディングを行い結線する。次に、第１樹脂層４の樹脂として、例えば、屈折率ｎ１＝１．４２のシリコン樹脂をＬＥＤチップ２が埋まる程度にリードフレーム３内に注入し、加熱して樹脂を硬化させて第１樹脂層４を形成する。
この後、第２樹脂層６の蛍光体含有樹脂として、例えば、屈折率ｎ２＝１．５６のシリコン樹脂に、あらかじめ紫外励起によりそれぞれ可視光の波長領域で発光する複数種の一般的な蛍光体５を混入したものを、リードフレーム３内に注入し、加熱して樹脂を硬化させる。
この蛍光体５は紫外光に対しては吸収が大きくともよいが、可視光に対しては吸収が少ないものがよい。また、蛍光体５の屈折率は第２樹脂層６の樹脂と同程度か高いものがよい。これは、蛍光体５を含めた第２樹脂層６の実効的な屈折率ｎ２が第１樹脂層４、第３樹脂層８の屈折率ｎ１，ｎ３よりも低くならないようにするためである。
第２樹脂層６の形成後に、第３樹脂層８を形成するために、例えば、屈折率１．５２のシリコン樹脂をモールドに充てんしたものに、リードフレーム３，７のＬＥＤ部を差し込み、加熱して樹脂を硬化させ、第３樹脂層８を第１のリードフレーム３、第２のリードフレーム７を覆うようにしてそれらと一体化させてＬＥＤ発光装置１を形成する。この後、モールドから取り外すことで砲弾型の白色ＬＥＤ発光装置１を得る。
尚、蛍光体５は後述する可視光の散乱、屈折、反射要因であるため、波長程度以上の粒径が望ましい。また、第２樹脂層６の厚みが均一にならないようにするのが好ましい。それにより、第２樹脂層６が均一な厚みのとき、第１樹脂層４から入射した紫外光は第３樹脂層８と第２樹脂層６との境界面１１にて全反射角以下の角度で入射する可能性が高くなる。また、第２樹脂層６には、蛍光体含有樹脂の代りに、上記の条件を満たし、かつ第１樹脂層４の屈折率ｎ１より大きい屈折率ｎ２を持つ蛍光体シートを用いることができる。
（作用及び効果）
本実施の形態のＬＥＤ発光装置１によれば、次のような作用、効果を奏する。各樹脂層（第１樹脂層４、第２樹脂層６及び第３樹脂層８）が均一な屈折率を有するＬＥＤ発光装置では、励起のための紫外光が蛍光体層を一度しか通過せず、また蛍光体からの発光も内部のＬＥＤチップ側と外部側へ同確率で放射される。
これに対して、本実施の形態のＬＥＤ発光装置１では、第２樹脂層６の屈折率ｎ２が第３樹脂層の屈折率ｎ３よりも大きいため、第２樹脂層６から第３樹脂層側に向かう励起光ＵＶが境界面１１で全反射されやすい。すなわち、第２樹脂層６側に励起光ＵＶが戻るため、蛍光体５の励起効率が向上し、ＬＥＤ発光装置１の光度が向上する。例えば、本実施の形態では、境界面１１の全反射角は７６．９°であるため、境界面１１は、第２樹脂層６から第３樹脂層側に向かう励起光ＵＶのうち、７６．９°以上の励起光ＵＶを全反射する。
また、本実施の形態のＬＥＤ発光装置１では、第２樹脂層６の屈折率ｎ２が第１樹脂層４の屈折率ｎ１よりも大きいため、第２樹脂層６から第１樹脂層４側に戻される励起光ＵＶが境界面１２で全反射されやすい。すなわち、第２樹脂層６側に励起光ＵＶが再び戻るため、蛍光体５の励起効率が向上し、ＬＥＤ発光装置１の光度が向上する。例えば、本実施の形態では、境界面１２の全反射角は６５．５°であるため、境界面１１は、第２樹脂層６から第３樹脂層側に向かう励起光ＵＶのうち、６５．５°以上の励起光ＵＶを全反射する。
さらに、本実施の形態のＬＥＤ発光装置１では、第３樹脂層６の屈折率ｎ３が第１樹脂層の屈折率ｎ２よりも大きいため、可視光ＶＬが境界面１１で全反射される可能性よりも可視光ＶＬが境界面１２で全反射される可能性の方が高い。すなわち、可視光ＶＬの取り出し効率の低下を抑制することができ、ＬＥＤ発光装置１の光度が向上する。
尚、第１樹脂層４、第２樹脂層６、第３樹脂層８の屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３の関係は変更可能である。例えば、第２樹脂層６には、屈折率１．６２のシリコン樹脂を用いることができ、それにより、全反射角は第３樹脂層８との境界面１１で６９．８°、第１樹脂層４との境界面１２で６１．２°となり、第２樹脂層６中への紫外光閉じ込め効果が高まり、励起効率がより高くなる。
［第２の実施の形態］
（ＬＥＤ発光装置の構成）
図３を参照して、本発明の第２の実施の形態のＬＥＤ発光装置１Ａについて説明する。本実施の形態のＬＥＤ発光装置１Ａは、蛍光体含有樹脂を硬化させた第２樹脂層６Ａに特徴を有している。すなわち、本実施の形態では、第２樹脂層６Ａは、蛍光体含有樹脂中の蛍光体５の分布を不均一にし、第１樹脂層４との境界側の分布濃度を密にし、第３樹脂層８との境界側の分布濃度を粗にしている。尚、その他の構成要素は図１に示した第１の実施の形態と共通であるので、共通の符号を用いて説明する。
（ＬＥＤ発光装置の製造方法）
上記構成の第２の実施の形態のＬＥＤ発光装置１Ａの製造方法を説明する。ＬＥＤチップ２、第１のリードフレーム３、第２のリードフレーム７、モールド形状、第１樹脂層４、第２樹脂層６Ａ、第３樹脂層８の屈折率ｎ１，ｎ２，ｎ３それぞれ、及び構造は第１の実施の形態と同じである。そして、第２樹脂層６Ａの形成の際には、それに混入されている蛍光体５を、例えば沈降、比重の差などを利用して第２樹脂層６Ａの下方側、つまり、第１樹脂層４側に集まるようにし、第２樹脂層６Ａ中で蛍光体５に下方側で濃度が大となるように分布差を作る。
（作用及び効果）
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用、効果に加えて、以下の作用及び効果を奏する。具体的には、第２樹脂層６Ａの第１樹脂層４側に含まれる蛍光体５の濃度は、第２樹脂層６Ａの第３樹脂層８側に含まれる蛍光体５の濃度よりも高い。従って、第２樹脂層６Ａの第１樹脂層４側において、可視光ＶＬが第１樹脂層４側に戻ることを阻害する蛍光体５の濃度が高いため、可視光ＶＬの取り出し効率が低下しにくい。一方で、第２樹脂層６Ａの第３樹脂層８側において、可視光ＶＬの取り出しを阻害する蛍光体の濃度が低いため、可視光ＶＬの取り出し効率が低下しにくい。すなわち、可視光ＶＬの取り出し効率の低下を抑制することができ、ＬＥＤ発光装置１の光度が向上する。
尚、蛍光体含有樹脂そのものよりも屈折率の大きい蛍光体を採用すれば、蛍光体５を含めた第２樹脂層６Ａの実効的な屈折率ｎ２が大きくなるので、第１樹脂層４との屈折率差をより大きくすることができ、これらにより損失となるランプ内側への放射をいっそう抑制することができ、白色ＬＥＤ発光装置としてのいっそうの光度向上が実現できる。
［第３の実施の形態］
（ＬＥＤ発光装置の構成）
図４を参照して、本発明の第３の実施の形態のＬＥＤ発光装置１Ｂについて説明する。本実施の形態のＬＥＤ発光装置１Ｂは、蛍光体含有樹脂を硬化させた第２の樹脂層６Ｂに特徴を有している。すなわち、本実施の形態では、第２樹脂層６Ｂは、蛍光体含有樹脂中の蛍光体５の分布を不均一にし、第２の実施の形態とは逆に、第１樹脂層４との境界側の分布濃度を粗にし、第３樹脂層８との境界側の分布濃度を密にしている。尚、その他の構成要素は図１に示した第１の実施の形態と共通であるので、共通の符号を用いて説明する。
（ＬＥＤ発光装置の製造方法）
上記構成の第３の実施の形態のＬＥＤ発光装置１Ｂの製造方法を説明する。ＬＥＤチップ２、第１のリードフレーム３、第２のリードフレーム７、モールド形状、第１樹脂層４、第２樹脂層６Ｂ、第３樹脂層８の屈折率ｎ１，ｎ２，ｎ３それぞれ、及び構造は第１の実施の形態と同じである。一方で、第２樹脂層６Ｂの形成は、例えば、以下のように行われる。具体的には、蛍光体の濃度が大きくなるように、蛍光体の濃度が異なる樹脂層を第１樹脂層上に順次形成することによって、第２樹脂層６Ｂの第３樹脂層８側に含まれる蛍光体５の濃度が第２樹脂層６Ｂの第１樹脂層４側に含まれる蛍光体５の濃度よりも高くなるように、第２樹脂層６Ｂを形成する。
（作用及び効果）
本実施の形態のＬＥＤ発光装置１Ｂでは、第１の実施の形態の作用、効果に加えて、以下の効果を奏する。具体的には、第２樹脂層６Ｂの第３樹脂層８側に含まれる蛍光体５の濃度が第２樹脂層６Ｂの第１樹脂層４側に含まれる蛍光体５の濃度よりも高い。従って、第２樹脂層６Ｂの第３樹脂層８側において、紫外光ＵＶを吸収して紫外光ＵＶが第３樹脂層８側に抜けることを阻害する蛍光体５の濃度が高いため、紫外光ＵＶの利用効率が向上する。一方で、第２樹脂層６Ｂの第３樹脂層８側に含まれる蛍光体５は、第２樹脂層６Ｂの第３樹脂層８側に含まれる蛍光体５が発する可視光ＶＬの阻害要因がないため、可視光ＶＬが第３樹脂層８側に容易に取り出される。すなわち、ＬＥＤ発光装置１の光度が向上する。
尚、第２樹脂層６Ｂの蛍光体含有樹脂自身の屈折率ｎ２よりも屈折率の小さい蛍光体をそれに混入すれば、可視光に対しては第３樹脂８との境界での屈折率の差を小さくすることができ、可視光の外部側への取り出しがいっそう容易になり、白色ＬＥＤ発光装置としてさらに光度向上が実現できる。
［第４の実施の形態］
（ＬＥＤ発光装置の構成）
図５を用いて、本発明の第４の実施の形態として、紫外光発光のＬＥＤチップ２を用いたチップ型白色ＬＥＤ発光装置１Ｃについて説明する。本実施の形態のチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｃは、金属リード線２１が配された絶縁体基板２２に形成された凹部２３にＬＥＤチップ２４が実装固定され、通電可能なように結線されている。凹部２３内に、例えば、屈折率ｎ１＝１．４２のシリコン樹脂の第１樹脂層２５がＬＥＤチップ２４を覆うように充填され硬化されている。そして絶縁体基板２２の表面全体を覆うようにして、例えば、屈折率ｎ２＝１．５６のシリコン樹脂に、あらかじめ紫外励起によりそれぞれ可視光の波長領域で発光する複数種の蛍光体２６を混入した蛍光体含有樹脂による第２樹脂層２７が形成されている。そして、例えば、屈折率ｎ３＝１．５２のシリコン樹脂を硬化させた第３樹脂層２８が第２樹脂層２７を覆うように形成されている。
尚、第３樹脂層２８の表面２９は平滑面でなくてもよく、図示したようなレンズアレイ状や凹凸構造であってもよく、また、表面に回折格子やフォトニック結晶等の微細な凹凸を形成するなどの光取り出し効率を向上させる形状でもよい。また、第３樹脂層２８の代わりに、屈折率１．５程度のガラス板を貼り付けてもよい。このとき、ガラス板は第３樹脂層２８と同じく、レンズアレイ状や凹凸構造、表面に回折格子やフォトニック結晶等の微細な凹凸を持つなどの形状に加工したものでもよい。
（ＬＥＤ発光装置の製造方法）
次に、上記構成のチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｃの製造方法について説明する。まず、例えば、酸化膜で絶縁された金属基板、樹脂基板、ガラス基板、ＳｉＯ２で絶縁されたＳｉ基板のような絶縁体基板２２にＬＥＤチップ２４が埋め込まれる程度の穴もしくは溝の凹部２３を形成し、金属のリード線２１を配し、その凹部２３にＬＥＤチップ２４を実装固定し、通電可能なようにリード線２１に結線する。
次に、第１樹脂層２５を形成するために、例えば、屈折率ｎ１＝１．４２のシリコン樹脂をＬＥＤチップ２４が埋まる程度に凹部２３内に注入し、加熱して樹脂を硬化させて第１樹脂層２５を形成する。次に、第２樹脂層２７を形成するために、例えば、屈折率ｎ２＝１．５６のシリコン樹脂に、あらかじめ紫外励起によりそれぞれ可視光の波長領域で発光する複数種の蛍光体２６を混入した蛍光体含有樹脂を塗布又は滴下し、少なくともＬＥＤチップ２４からの紫外光が放射される範囲をこの蛍光体含有樹脂の層で覆い、加熱して樹脂を硬化させて第２樹脂層２７を形成する。このとき、第２樹脂層２７に含まれる蛍光体２６が均一に分布した構造の他、第２の実施の形態で示したように蛍光体を下方に多く分布した構造、あるいは第３の実施の形態で示したように蛍光体を上方に多く分布した構造のいずれかとなるようにすることもできる。
尚、第１樹脂層２５が凸形状を有しているため、第１樹脂層２５上に形成される第２樹脂層２７の厚みが均一とならない。これによって、ＬＥＤチップ２４からの紫外光が境界面に全反射角以下の角度で入射する可能性を減らし、第２樹脂層２７中へ紫外光を閉じ込める効果を強めることができる。また、第２樹脂層２７の代わりに、上記の条件を満たす第１樹脂層２５の屈折率ｎ１より大きい屈折率ｎ２を持つ蛍光体シートを用いることができる。
次に、第３樹脂層２８を形成するために、例えば、屈折率ｎ３＝１．５２のシリコン樹脂を、少なくとも第２樹脂層２７を覆うように塗布又は滴下し、加熱して樹脂を硬化させて第３樹脂層２８を形成する。第３樹脂層２８は、同じ樹脂を用いて射出形成によって形成することもできる。また、第３樹脂層２８の表面２９は平板状である必要はなく、レンズアレイ状や凹凸構造、表面に回折格子やフォトニック結晶等の微細な凹凸を形成するなどの光取り出し効率を向上させる形状にすることもできる。
（作用及び効果）
本実施の形態のチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｃでは、第１〜第３の実施の形態と同様の作用、効果を奏することができ、可視光の外部側への取り出しが容易になり、光度向上が実現できる。また、紫外光の下部側への放射が少なくなり、ＬＥＤチップ２４の劣化を抑えることができ、また、可視光の下部側への放射も少なくして、外部側への取り出し量を増やし、光度のいっそうの向上が図れる。
さらに、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｃでは、絶縁体基板２２に形成された凹部２３内に第１樹脂層２５が充填されるため、絶縁体基板２２上に複数のＬＥＤチップを容易に形成することができる。すなわち、ＬＥＤチップの集積化が容易である。
尚、上記第１〜第４の実施の形態において、各樹脂又は蛍光体シート、ガラス板の屈折率をそれぞれ内部側からｎ１、ｎ２、ｎ３とすると、ｎ２＞ｎ３及びｎ２＞ｎ１の関係を持つものならば上記のものを変更可能である。さらに、ｎ２＞ｎ３＞ｎ１の関係を持つものを用いると、可視光が外部側へ取り出される確率が高くなるのでより好ましい。
本発明の実施例として、図８〜図９及び図１３に示す構造を有するＬＥＤ発光装置を作成して、各ＬＥＤ発光装置の発光特性の評価を行った。第１樹脂層５５の屈折率ｎ１、第２樹脂層５６の屈折率ｎ２、第３樹脂層５７の屈折率ｎ３は、それぞれ、図６の表１に示す通りである。また、発光特性の評価については、図７の表２に示す通りである。
また、比較例として、各樹脂層の屈折率がｎ２＝ｎ３＝ｎ１で実施例の第２樹脂層に対応する蛍光体含有樹脂でＬＥＤチップを覆ったＬＥＤ発光装置（比較用として示している）についても同様の測定を行った。
ＬＥＤ発光装置の構造及びその製作プロセスは、次の通りである。第１のリードフレーム５１、第２のリードフレーム５２を図８に示してある。寸法はｍｍ単位である。図９に示すように、第１のリードフレーム５１の椀型のバスケット５３内に縦横３５０μｍ×３５０μｍ程度、高さ１５０μｍ程度の紫外発光ＬＥＤチップ５４を配置し、ワイヤーボンディングによりワイヤー結線５９を行った。次に、第１樹脂層５５のためのシリコン樹脂を注入し、加熱して樹脂を硬化させた。その後、同様に蛍光体を混入した第２樹脂層５６のための蛍光体含有樹脂を注入し、加熱して樹脂を硬化させた。第１樹脂層５５、第２樹脂層５６の硬化後のＬＥＤ部の形状は、図９のようになり、厚みはそれぞれＬＥＤチップ５４の直上で約０．２ｍｍとした。この後、第３樹脂層５７のためのシリコン樹脂を充填したモールドに図９に示したＬＥＤ部を差し込み、加熱により樹脂を硬化させ、モールドから取り出し、図１３に示す本発明のＬＥＤ発光装置を得た。本ＬＥＤ発光装置は、直径５ｍｍ、高さ約７ｍｍ、ＬＥＤ部から天頂部まで約５ｍｍの砲弾型ＬＥＤである。
第１樹脂層、第２樹脂層、第３樹脂層の樹脂材料は、屈折率は異なるものの、何れもシリコン樹脂を用いた。蛍光体材料には、粒径３〜１０μｍ程度の固体粉末の緑発光蛍光体と赤発光蛍光体を用い、２：８の比率で第２樹脂層の樹脂中へ混入した。その混入率は重量比（＝蛍光体重量／樹脂重量）で４０％にした。
本発明の実施例として、ｎ２＞ｎ３＝ｎ１のＬＥＤ発光装置（本発明構造１として示している）と、ｎ２＞ｎ３＞ｎ１のＬＥＤ発光装置（本発明構造２として示している）を製作した。また、比較用のＬＥＤ発光装置として、各樹脂層の屈折率がｎ２＝ｎ３＝ｎ１で実施例の第２樹脂層に対応する蛍光体含有樹脂でＬＥＤチップを覆ったものも製作した。
図７の表２は、９個のＬＥＤ発光装置について、光出力、色温度及び色度の測定値をそれぞれ示している。比較用と比較すると、本発明構造１は全体的な光出力（積分球）はほぼ同じであるにもかかわらず、励起光領城（λ＜４５０ｎｍ）の光出力は低下し、逆に蛍光体発光領域（λ＞４５０ｎｍ）の光出力は若干向上しており、「ＵＶ放射の抑制」と「蛍光体の励起効率向上」の効果が現われている。また、色温度、色度共に、本発明構造１の方が赤領域の発光（以下、赤発光と称する）が多い。これは、蛍光体を含む第２樹脂層に光が閉じ込められるため、緑発光が赤蛍光体を励起してしまい、励起光（ＬＥＤチップ）⇒緑発光（緑蛍光体）⇒赤発光（赤蛍光体）のように変遍し、赤発光が増加したためだと考えられ、「蛍光体の励起効率向上」の効果が現われた結果である。
さらに、本発明構造１と本発明構造２を比較すると、励起光部に対する蛍光体部の光出力比（＝蛍光体部光出カ／励起光部光出力）は、本発明構造１が約１．４に対して、本発明構造２は約３．０と増加している。また、色温度、色度共に構造２の赤発光が増加している。これは、本発明構造２の方がｎ２とｎ１の屈折率差が大きく、第２樹脂層への光閉じ込めの効果が大きいためである。尚、本発明構造２で光出力が低下しているのは、ｎ１が小さいためＬＥＤチップとの屈折率差が大きくなり、ＬＥＤチップから樹脂への光取り出し率が低下するためと考えられる。これはＬＥＤチップの表面に凹凸を形成するなど、ＬＥＤチップからの光取り出し効率を向上させることで解決することができる。
［第５の実施の形態］
以下において、本発明の第５の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第１の実施の形態と第５の実施の形態との相違点について主として説明する。
具体的には、上述した第１の実施の形態では、第２の樹脂層の屈折率ｎ２は、第１樹脂層の屈折率ｎ１よりも大きい。これに対して、第５の実施の形態では、第２の樹脂層の屈折率ｎ２は、第１樹脂層の屈折率ｎ１と同じ、又は、第１樹脂層の屈折率ｎ１よりも小さい。
（ＬＥＤ発光装置の構成）
以下において、本発明の第５の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１０は、本発明の第５の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄを示す図である。
図１０に示すように、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄは、ＬＥＤチップ２Ｄと、第１のリードフレーム３Ｄと、第１樹脂層４Ｄと、第２樹脂層６Ｄと、第２のリードフレーム７Ｄと、第３樹脂層８Ｄとを有する。なお、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄは、上述した第１の実施の形態と同様に、砲弾型白色ＬＥＤ発光装置である。
ＬＥＤチップ２Ｄは、紫外光を励起光として発するチップである。また、ＬＥＤチップ２Ｄは、紫外光が出射される面である光出射面９Ｄを有する。さらに、ＬＥＤチップ２Ｄは、窒化物半導体（例えば、ＧａＮ基板上に発光層などを有する構造）によって構成されており、屈折率ｎ０を有する。なお、光出射面９Ｄは、上述したように、凹凸構造を有していてもよい。
第１のリードフレーム３Ｄは、椀型の形状を有しており、ＬＥＤチップ２Ｄを支持するリードフレームである。
第１樹脂層４Ｄは、屈折率ｎ１を有する層であり、ＬＥＤチップ２Ｄ上に設けられている。また、第１樹脂層４Ｄは、光透過性樹脂によって構成される。なお、第１樹脂層４Ｄは、ＬＥＤチップ２Ｄが設けられた第１のリードフレーム３Ｄに充填されており、ＬＥＤチップ２Ｄの光出射面９Ｄを覆っている。
第２樹脂層６Ｄは、屈折率ｎ２を有する層であり、第１樹脂層４Ｄ上に設けられている。また、第２樹脂層６Ｄは、蛍光体５Ｄが混入された光透過性樹脂によって構成される。なお、第２樹脂層６Ｄは、ＬＥＤチップ２Ｄ及び第１樹脂層４Ｄが設けられた第１のリードフレーム３Ｄに充填されており、第１樹脂層４Ｄを覆っている。
ここで、蛍光体５Ｄは、ＬＥＤチップ２Ｄが発する紫外光（励起光）を吸収して、可視光を蛍光として発する。また、蛍光体５Ｄの粒形は、上述した第１実施形態と同様に、光の波長以上のサイズ（数μｍ）であってもよいが、これに限定されるものではない。蛍光体５Ｄの粒形は、光の波長よりも十分に小さいサイズ（例えば、１００ｎｍ）であってもよい。
なお、蛍光体５Ｄの粒形が光の波長以上のサイズである場合には、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２は、第２樹脂層６Ｄを構成する光透過性樹脂の屈折率と考えることができる。一方、蛍光体５Ｄの粒形が光の波長よりも十分に小さい場合には、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２は、蛍光体５Ｄを考慮した実効的な屈折率と考えることができる。
第２のリードフレーム７Ｄは、第１のリードフレーム３Ｄに近接して設けられたリードフレームである。
第３樹脂層８Ｄは、屈折率ｎ３を有する層であり、第２樹脂層６Ｄ上に設けられている。また、第３樹脂層８Ｄは、ＬＥＤチップ２Ｄ、第１樹脂層４Ｄ、第２樹脂層６Ｄ、第１のリードフレーム３Ｄ及び第２のリードフレーム７Ｄを覆っている。
以下において、ＬＥＤチップ２Ｄの屈折率ｎ０、第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２及び第３樹脂層８Ｄの屈折率ｎ３の関係について説明する。
第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２は、第３樹脂層８Ｄの屈折率ｎ３よりも大きい。また、第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１は、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２と同じ、又は、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２よりも大きい。
ここで、上述したように、蛍光体５Ｄの粒形が光の波長よりも十分に小さい場合には、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２は、蛍光体５Ｄを考慮した実効的な屈折率と考えることができる。この場合には、第２樹脂層６Ｄを構成する光透過性樹脂の屈折率が第３樹脂層８Ｄの屈折率よりも小さくても、蛍光体５Ｄを考慮した実効的な屈折率が第３樹脂層８Ｄの屈折率よりも大きければよい。
また、ＬＥＤチップ２Ｄは、一般的に、窒化物半導体によって構成されるため、ＬＥＤチップ２Ｄの屈折率ｎ０は、第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２及び第３樹脂層８Ｄの屈折率ｎ３に比べて大きい。
なお、本発明の第５の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄの製造方法は、上述した第１の実施の形態と同様であるため、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄの製造方法の説明については省略する。
（作用及び効果）
本発明の第５の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄによれば、第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１は、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２と同じ、又は、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２よりも大きい。従って、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２が第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１よりも大きい場合よりも、ＬＥＤチップ２Ｄが発する励起光が第１樹脂層４Ｄと第２樹脂層６Ｄとの境界で全反射する影響で、第２樹脂層６Ｄに到達する励起光が減少する可能性がある。また、第２樹脂層６Ｄと第３樹脂層８Ｄとの境界で全反射された励起光が、第１樹脂層４Ｄと第２樹脂層６Ｄとの境界で全反射されにくくなる影響で、第２樹脂層６Ｄに励起光を閉じ込める効果が減少する可能性がある。
一方で、一般的に、ＬＥＤチップ２Ｄの屈折率ｎ０は、光透過性樹脂によって構成される第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１よりも大きく、ＬＥＤチップ２Ｄの屈折率ｎ０と第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１との差が大きいほど、ＬＥＤチップ２Ｄが発する励起光の取り出し効率が低下する。従って、本発明の第５の実施形態のように、第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１が、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２と同じ、又は、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２よりも大きいと、ＬＥＤチップ２Ｄの屈折率ｎ０と第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１との差を小さくすることができる。この結果、ＬＥＤチップ２Ｄが発する励起光の取り出し効率の向上を図ることができる。
すなわち、第２樹脂層６Ｄに到達する励起光の減少や励起光の閉じ込め効果の減少に起因するチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄの輝度減少量よりも、励起光の取り出し効率の向上に起因するチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄの輝度増加量が大きい場合には、全体としてチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄの輝度向上（発光効率向上）を図ることができる。
また、本発明の第５の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄによれば、上述した第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤチップ２Ｄが発する励起光が、第２樹脂層６Ｄと第３樹脂層８Ｄとの境界で全反射される。このように、ＬＥＤチップ２Ｄが発する励起光が第２樹脂層６Ｄに戻されるため、第２樹脂層６Ｄに含まれる蛍光体５Ｄの励起効率を高めて、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄの輝度向上を図ることができる。
さらに、本発明の第５の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｄによれば、上述した第１の実施の形態と同様に、蛍光体５Ｄを含む第２樹脂層６ＤとＬＥＤチップ２Ｄとの間に第１樹脂層４Ｄが設けられる。従って、蛍光体５Ｄの励起に起因して蛍光体５Ｄが発する熱がＬＥＤチップ２Ｄに対して悪影響を与えることを抑制することができる。
［第６の実施の形態］
以下において、本発明の第６の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第４の実施の形態と第６の実施の形態との相違点について主として説明する。
具体的には、上述した第４の実施の形態では、蛍光体を含む樹脂層は、蛍光体を含む樹脂を充填した後に、蛍光体を含む樹脂を硬化させることによって形成される。
これに対して、第６の実施の形態では、蛍光体を含む樹脂層は、蛍光体を含む樹脂がシート状に加工された部材である蛍光体シートによって構成される。
（ＬＥＤ発光装置の構成）
以下において、本発明の第６の実施の形態に係るＬＥＤ発光装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１１は、本発明の第６の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｅを示す図である。
図１１に示すように、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｅは、金属リード線２１Ｅと、絶縁体基板２２Ｅと、ＬＥＤチップ２４Ｅと、第１樹脂層２５Ｅと、蛍光体シート２７Ｅと、第３樹脂層２８Ｅとを有する。
金属リード線２１Ｅは、ＬＥＤチップ２４Ｅの下面及びＬＥＤチップ２４Ｅの上面に接続されており、ＬＥＤチップ２４Ｅに電流を供給する。
絶縁体基板２２Ｅは、絶縁部材によって構成されており、ＬＥＤチップ２４Ｅが配置される凹部２３Ｅを有する。
ＬＥＤチップ２４Ｅは、紫外光を励起光として発するチップである。また、ＬＥＤチップ２４Ｅは、絶縁体基板２２Ｅの凹部２３Ｅに配置される。
第１樹脂層２５Ｅは、屈折率ｎ１（例えば、１．４２）を有する層であり、ＬＥＤチップ２４Ｅ上に設けられている。また、第１樹脂層２５Ｅは、光透過性樹脂によって構成される。また、第１樹脂層２５Ｅは、絶縁体基板２２Ｅの凹部２３Ｅに充填される。
蛍光体シート２７Ｅは、屈折率ｎ２（例えば、１．５６）を有するシート層（第２樹脂層）であり、第１樹脂層２５Ｅ及び絶縁体基板２２Ｅ上に設けられている。また、蛍光体シート２７Ｅは、蛍光体２６Ｅが混入された光透過性樹脂によって構成される。なお、蛍光体シート２７Ｅは、凹部２３Ｅに第１樹脂層２５Ｅが充填された絶縁体基板２２Ｅ上に貼り付けられる。
蛍光体２６Ｅは、ＬＥＤチップ２４Ｅが発する紫外光（励起光）を吸収して、可視光を蛍光として発する。また、蛍光体２６Ｅの粒形は、上述した第１実施形態と同様に、光の波長以上のサイズ（数μｍ）であってもよいが、これに限定されるものではない。蛍光体２６Ｅの粒形は、光の波長よりも十分に小さいサイズ（例えば、１００ｎｍ）であってもよい。
なお、蛍光体２６Ｅの粒形が光の波長以上のサイズである場合には、蛍光体シート２７Ｅの屈折率ｎ２は、蛍光体２６Ｅを構成する光透過性樹脂の屈折率と考えることができる。一方、蛍光体２６Ｅの粒形が光の波長よりも十分に小さい場合には、蛍光体シート２７Ｅの屈折率ｎ２は、蛍光体２６Ｅを考慮した実効的な屈折率と考えることができる。
第３樹脂層２８Ｅは、屈折率ｎ３（例えば、１．５２）を有する層であり、蛍光体シート２７Ｅ上に設けられている。
（作用及び効果）
本発明の第６の実施の形態に係るチップ型ＬＥＤ発光装置１Ｅによれば、蛍光体を含む樹脂層（第２樹脂層）が蛍光体シート２７Ｅによって構成されるため、凹部２３Ｅに第１樹脂層２５Ｅが充填された絶縁体基板２２Ｅ上に蛍光体シート２７Ｅを貼り付けることによって、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｅを形成することができる。すなわち、蛍光体を含む樹脂の充填や硬化を必要とせずに、チップ型ＬＥＤ発光装置１Ｅを容易に形成することができる。
以下において、本発明の実施例２について表を参照しながら説明する。なお、実施例２では、以下に示すサンプルを準備して、チップ型ＬＥＤ発光装置の発光効率、チップ型ＬＥＤ発光装置に含まれる蛍光体の励起効率を測定した。
具体的には、図１と同様の構造を有するＬＥＤ発光装置（本発明構造１）と、図１０と同様の構造を有するＬＥＤ発光装置（本発明構造３）を作製した。すなわち、本発明構造１のＬＥＤ発光装置では、第１樹脂層４の屈折率ｎ１、第２樹脂層６の屈折率ｎ２及び第３樹脂層８の屈折率ｎ３が、ｎ２＞ｎ１＝ｎ３の関係を有している。各樹脂層の屈折率は、それぞれ、図１２の表３に示す通りである。
また、図１に示すＬＥＤ発光装置において、第１樹脂層４を形成することなく、蛍光体を含む第２樹脂層がＬＥＤチップ２を直接覆う構造を有するＬＥＤ発光装置を比較用として準備した（表３では、「比較用」として示した）。
各ＬＥＤ発光装置の測定結果を図１２の表３に示す。この表３に示すように、各実験（実験１〜実験３）において、発光効率及び蛍光体励起効率について、比較用よりも本発明構造１及び本発明構造３の方が優れていることが確認された。これは、蛍光体が発する熱がＬＥＤチップに与える悪影響を第１樹脂層が抑制するためであると考えられる。
また、実験３の結果に示すように、発光効率については、本発明構造１よりも本発明構造３の方が優れており、蛍光体励起効率については、本発明構造３よりも本発明構造１の方が優れていることが確認された。
ここで、本発明構造１では、第２樹脂層６の屈折率ｎ２が第１樹脂層４の屈折率ｎ１よりも大きいため、第２樹脂層６中に紫外光が強く閉じ込められる。これによって、第２樹脂層６中の蛍光体が励起されやすくなり、蛍光体励起効率が向上したと考えられる。
また、本発明構造３では、第２樹脂層６Ｄの屈折率ｎ２が第１樹脂層４Ｄの屈折率ｎ１と等しいため、本発明構造１と比較して、第１樹脂層４ＤとＬＥＤチップ２Ｄとの屈折率差が小さい。これによって、ＬＥＤチップ２Ｄから第１樹脂層４Ｄに光を取り出しやすいため、発光効率が向上したと考えられる。
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
例えば、上述した第１の実施の形態〜第４の実施の形態では、蛍光体の粒形は、光の波長以上のサイズ（数μｍ）であるが、これに限定されるものではない。具体的には、第５の実施の形態で示したように、蛍光体の粒形は、光の波長よりも十分に小さいサイズ（例えば、１００ｎｍ）であってもよい。
なお、蛍光体の粒形が光の波長以上のサイズである場合には、第２樹脂層６の屈折率ｎ２は、第２樹脂層６を構成する光透過性樹脂の屈折率と考えることができる。一方、蛍光体の粒形が光の波長よりも十分に小さい場合には、第２樹脂層６の屈折率ｎ２は、蛍光体を考慮した実効的な屈折率と考えることができる。
また、上述した第１樹脂層４は、蛍光体を含まない方が好ましいが、ＬＥＤチップ２に影響を与えない範囲で微量の蛍光体を含んでいてもよいことは勿論である。
さらに、第３樹脂層８は、第２樹脂層６に含まれる蛍光体が発する蛍光の放出を妨げない範囲であれば、蛍光体を含んでいてもよいことも勿論である。この場合に、第３樹脂層８に含まれる蛍光体は、ＬＥＤチップ２が発する紫外光によって励起する蛍光体であってもよい。第３樹脂層８に含まれる蛍光体は、第２樹脂層６に含まれる蛍光体が発する蛍光によって励起する蛍光体であってもよい。例えば、第２樹脂層６は、ＬＥＤチップ２が発する紫外光を吸収して青色光を発する蛍光体を含み、第３樹脂層８は、第２樹脂層６に含まれる蛍光体が発する青色光を吸収して赤色光や緑色光を発する蛍光体を含んでもよい。
本発明の第１の実施の形態のＬＥＤ発光装置の断面図。 上記実施の形態における第２樹脂層での紫外光ＵＶ、可視光ＶＬの挙動を示す説明図。 本発明の第２の実施の形態のＬＥＤ発光装置の断面図。 本発明の第３の実施の形態のＬＥＤ発光装置の断面図。 本発明の第４の実施の形態のＬＥＤ発光装置の断面図。 本発明の実施例の素子と比較例の素子との各樹脂の屈折率の表１。 本発明の実施例の素子と比較例の素子との発光特性の測定結果の表２。 本発明の実施例に用いたリードフレームの平面図、正面図、側面図、中心部断面図。 本発明の実施例に用いたＬＥＤ発光装置におけるＬＥＤチップ周辺部の断面図。 本発明の第５の実施の形態のＬＥＤ発光装置の断面図。 本発明の第６の実施の形態のＬＥＤ発光装置の断面図。 本発明の実施例の素子と比較例の素子との各樹脂の屈折率及び測定結果の表３。 本発明の実施例に用いたＬＥＤ発光装置の断面図。 従来例のＬＥＤ発光装置の断面図。
符号の説明
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…ＬＥＤ発光装置、２…ＬＥＤチップ、３…第１のリードフレーム、４…第１樹脂層、５…蛍光体、６…第２樹脂層、７…第２のリードフレーム、８…第３樹脂層、ＵＶ…紫外光、ＶＬ…可視光。

Claims (11)

  1. ＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップ上に設けられた第１の層と、前記第１の層上に設けられた第２の層と、前記第２の層上に設けられた第３の層とを備え、
    前記第１の層は、屈折率ｎ１を有する層であり、
    前記第２の層は、前記ＬＥＤチップが発する励起光を吸収して蛍光を発する蛍光体を含み、屈折率ｎ２を有する層であり、
    前記第３の層は、屈折率ｎ３を有する層であり、
    前記屈折率ｎ２は、前記屈折率ｎ３よりも大きいことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
  2. 前記屈折率ｎ２は、前記屈折率ｎ１よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
  3. 前記屈折率ｎ１は、前記屈折率ｎ２と同じであることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
  4. 前記屈折率ｎ１は、前記屈折率ｎ２よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
  5. 前記屈折率ｎ３は、前記屈折率ｎ１よりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤ発光装置。
  6. 前記ＬＥＤチップは、前記励起光として紫外光を発し、
    前記蛍光体は、前記蛍光として可視光を発光することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
  7. 前記第２の層は、蛍光体シートによって構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
  8. 前記ＬＥＤチップは、前記励起光が出射する光出射面を有し、
    前記光出射面には、微細な凹凸が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
  9. 前記第１の層及び前記第２の層は、樹脂によって構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
  10. 前記第３の層は、樹脂によって構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
  11. 前記第３の層は、ガラスによって構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のＬＥＤ発光装置。
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