JP2010161279A

JP2010161279A - 発光装置

Info

Publication number: JP2010161279A
Application number: JP2009003525A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ogawa; 将志小川; Hirofumi Kanda; 浩文神田; Masahito Sumikawa; 雅人住川; Toyonori Uemura; 豊徳植村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-22

Abstract

【課題】複数種類の発光素子を有する場合においても、各発光素子の放射エネルギーの低下を防止することができる発光装置を提供する。
【解決手段】この発光装置２０Ａは、基板１と、基板１の一面に配置される複数の第１の発光素子５および複数の第２の発光素子６と、全ての第１の発光素子５を覆うカバー層３と、カバー層３、第１の発光素子５および第２の発光素子６を覆う第１の樹脂層７とを備えている。カバー層３の屈折率は、第１の樹脂層７の屈折率よりも小さい。
【選択図】図１Ａ

Description

この発明は、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、または、携帯型ゲーム機等の装置において、バックライトとして使用される発光装置に関する。

従来、発光装置としては、例えば、特開２００２−２９９６９７号公報（特許文献１）に記載されているものがある。図１５に示すように、この発光装置１０１は、色の異なる複数個のＬＥＤチップ１０３と、該ＬＥＤチップ全体を覆うように形成された透明樹脂部１０４とを備えている。

また、特開２００６−２６９０８８号公報（特許文献２）によれば、図１６に示すように、この発光装置２０１では、三色の発光素子２０３が長尺状の基板２０２の長手方向に沿って複数個配置され、該発光素子２０３から出射されたそれぞれの光を出射方向へ反射させる反射体２０４が該発光素子２０３と交互に配置され、該発光素子２０３はそれぞれが該反射体２０４と等距離となるように、列状に配置されている。この発光装置２０１によれば、三色の発光素子２０３から出射された光を導光板に入射させたときに白色の演色性を向上させつつ混色性もよい。

さらに、特開２００５−１８３７２７号公報（特許文献３）によれば、図１７に示すように、この発光装置３０１では、発光素子３０４を第１の透光性部材３０５（低屈折率樹脂）で封止し、第１の透光性部材３０５を第２の透光性部材３０６（高屈折率樹脂）で封止する。上記発光装置３０１によれば、光取り出し効率を向上させることができる。

特開２００２−２９９６９７号公報特開２００６−２６９０８８号公報特開２００５−１８３７２７号公報

しかしながら、図１６に示される発光装置２０１によれば、白色の演色性を向上させるために反射体２０４を配置する必要があることから、部品点数の増加および部品を基板２０２に貼り付けるための工数が増加する。さらに、反射体２０４を配置するために、発光素子２０３を狭ピッチに配置することが困難である。

また、図１５に示される発光装置１０１によれば、発光素子１０３を狭ピッチに配置した場合に、発光素子１０３からの出射光の一部が透明樹脂部１０４中を進行し隣接する発光素子１０３に達して吸収され、発光装置１０１全体の放射エネルギーが小さくなる。よって、発光素子１０３同士の間隔を小さくすることができないという課題がある。ここで、複数種類の発光素子１０３を設置し、それぞれ個別に発光し、それぞれの特性が必要となる場合には、配置する発光素子１０３の個数の増加により隣接する発光素子１０３同士の間隔が小さくなり、隣接する発光素子１０３に吸収されることにより放射エネルギーが低下する。隣接する発光素子１０３同士によるお互いの放射エネルギーの吸収を防止するために、基板１０２の短手方向に対して異なる位置に配置（つまり、千鳥配置）も考えられるが、基板１０２の短手方向が長くなり、携帯電話等に使用する場合の厚さ増加に繋がるため困難である。

また、図１７に示される発光装置３０１では、枠体３０３が必要となり、複数の発光素子３０４を狭ピッチに配置することができない。よって、放射エネルギーが小さく、例えば、液晶パネルのバックライト等に使用する場合に、明るさが不足するという課題がある。

よって、高密度に複数種類の発光素子を設置し、該複数種類の発光素子それぞれの放射エネルギー低下を防止することは困難である。放射エネルギーが低下した場合には、消費電力の増加に繋がる。近年、携帯電話、携帯型ゲーム機等においては、高機能化が進んでいることから消費電力の低減が最も大きな課題のひとつとなっており望ましくない。

そこで、この発明の課題は、複数種類の発光素子を有する場合においても、各発光素子の放射エネルギーの低下を防止することができる発光装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の発光装置は、
基板と、
上記基板の一面に配置される複数の第１の発光素子と、
上記基板の一面に配置されると共に上記第１の発光素子のピーク波長と異なるピーク波長を有する複数の第２の発光素子と、
上記第１の発光素子の少なくとも１つを覆うカバー層と、
上記カバー層、上記第１の発光素子および上記第２の発光素子を覆う第１の樹脂層と
を備え、
上記カバー層の屈折率は、上記第１の樹脂層の屈折率よりも小さく、
上記第２の発光素子は、上記第１の樹脂層に直接に覆われ、または、上記第１の樹脂層と同じ屈折率を有する他の層を介して上記第１の樹脂層に覆われていることを特徴としている。

この発明の発光装置によれば、上記第１の発光素子の少なくとも１つを覆うカバー層を有し、上記カバー層の屈折率は、上記第１の樹脂層の屈折率よりも小さいので、第１の発光素子からの出射光を、カバー層により、基板に直交する方向で第１の樹脂層の上方に立ち上げることができて、第１の発光素子の放射エネルギーを向上させることができる。

また、上記第１の発光素子の少なくとも１つは、上記カバー層により覆われているので、第２の発光素子からの出射光は、カバー層により、第１の発光素子に吸収され難くなって、第２の発光素子の放射エネルギーを向上させることができる。

また、上記第２の発光素子は、上記第１の樹脂層に直接に覆われ、または、上記第１の樹脂層と同じ屈折率を有する他の層を介して上記第１の樹脂層に覆われているので、第１の発光素子にのみ、低屈折率のカバー層を設け、第２の発光素子には、低屈折率のカバー層を設けていない。したがって、カバー層の数量を低減することで、カバー層と第１の発光素子との間の界面を低減できて、界面での光の吸収による放射エネルギーの低下を抑制し、発光効率を向上できる。また、工程の増加を抑え、コストを低減できる。

したがって、複数種類の発光素子を有する場合においても、各発光素子の放射エネルギーの低下を防止することができる。

また、一実施形態の発光装置では、上記第１の発光素子と上記第２の発光素子とは、上記基板の一方向に沿って、互いに間隔をおいて配置されている。

この実施形態の発光装置によれば、上記第１の発光素子と上記第２の発光素子とは、上記基板の一方向に沿って、互いに間隔をおいて配置されているので、基板の短手方向の寸法を小さくできる。

また、一実施形態の発光装置では、上記第１の発光素子と上記第２の発光素子とは、上記基板の一方向に沿って、交互に配置されている。

この実施形態の発光装置によれば、上記第１の発光素子と上記第２の発光素子とは、上記基板の一方向に沿って、交互に配置されているので、発光される色むらを防止できる。

また、一実施形態の発光装置では、上記第１の発光素子と上記第２の発光素子とは、上記基板の一方向に沿って、一直線状に、配置されている。

この実施形態の発光装置によれば、上記第１の発光素子と上記第２の発光素子とは、上記基板の一方向に沿って、一直線状に、配置されているので、基板の短手方向の寸法を一層小さくできる。

また、一実施形態の発光装置では、上記カバー層と上記第１の樹脂層との間の界面の形状は、上記基板の一方向に沿った断面において、上記基板の一面から離隔する方向（上方向）に凸となると共に上記界面の曲率半径が上記基板の一面から離隔するに従って次第に小さくなるようなドーム形状である。

この実施形態の発光装置によれば、上記カバー層と上記第１の樹脂層との間の界面の形状は、ドーム形状であるので、凸レンズの作用により、第１の発光素子からの出射光を基板の上方に効率よく指向できる。

また、一実施形態の発光装置では、上記基板の一面には、上記カバー層における上記基板の一方向の両側のそれぞれに、凸部が設けられている。

この実施形態の発光装置によれば、上記基板の一面には、上記カバー層における上記基板の一方向の両側のそれぞれに、凸部が設けられているので、発光装置の製造時に、凸部により、カバー層の形成領域を決定できる。

また、一実施形態の発光装置では、上記カバー層は、第２の樹脂層である。また、一実施形態の発光装置では、上記カバー層は、気体層を含む。また、一実施形態の発光装置では、上記カバー層は、気体層である。

また、一実施形態の発光装置では、上記基板の一面は、光を反射する性質を有する。

この実施形態の発光装置によれば、上記基板の一面は、光を反射する性質を有するので、各発光素子から出射される光の取り出し効率を向上させることができる。

また、一実施形態の発光装置では、上記他の層は、蛍光体物質を含む蛍光体層である。

この発明の面発光装置は、上記発光装置を備えることを特徴としている。

この発明の面発光装置によれば、上記発光装置を備えるので、発光装置の放射エネルギーの低下を防止することができる。

この発明の液晶表示装置は、上記面発光装置を備えることを特徴としている。

この発明の液晶表示装置によれば、上記面発光装置を備えるので、面発光装置の放射エネルギーの低下を防止することができる。

この発明の発光装置によれば、上記第１の発光素子の少なくとも１つを覆うカバー層を有し、上記カバー層の屈折率は、上記第１の樹脂層の屈折率よりも小さいので、複数種類の発光素子を有する場合においても、各発光素子の放射エネルギーの低下を防止することができる。

本発明の発光装置の第１実施形態を示す斜視図である。発光装置の基板長手方向の断面図である。発光装置の基板短手方向の断面図である。発光装置の製造方法の第１の工程を示す斜視図である。発光装置の製造方法の第２の工程を示す断面図である。発光装置の製造方法の第３の工程を示す断面図である。発光装置の製造方法の第４の工程を示す斜視図である。面発光装置の斜視図である。面発光装置の断面図である。光学シミュレーションのモデル図である。光学シミュレーションのモデル図である。光学シミュレーション結果を示す説明図である。光学シミュレーション結果を示す説明図である。カバー層の作用を説明する概念図である。光学シミュレーション結果を示す説明図である。光学シミュレーション結果を示す説明図である。本発明の発光装置の第２実施形態を示す斜視図である。発光装置の基板長手方向の断面図である。発光装置の基板短手方向の断面図である。本発明の発光装置の第３実施形態を示す斜視図である。発光装置の基板長手方向の断面図である。発光装置の基板短手方向の断面図である。発光装置の製造方法を示す断面図である。カバー層の作用を説明する概念図である。本発明の発光装置の第４実施形態を示す斜視図である。発光装置の基板長手方向の断面図である。発光装置の製造方法を示す断面図である。カバー層の作用を説明する概念図である。従来の発光装置を示す斜視図である。従来の発光装置を示す斜視図である。従来の発光装置を示す断面図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１Ａは、この発明の発光装置の第１実施形態である斜視図を示している。図１Ｂは、発光装置の基板長手方向の断面図を示している。図１Ｃは、発光装置の基板短手方向の断面図を示している。

図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、この発光装置２０Ａは、基板１と、上記基板１の一面に配置される複数の第１の発光素子５と、上記基板１の一面に配置される複数の第２の発光素子６と、上記全ての第１の発光素子５を覆うカバー層３と、上記カバー層３、上記第１の発光素子５および上記第２の発光素子６を覆う第１の樹脂層７とを備えている。

上記基板１は、配線基板としての細長い短冊状のプリント基板である。基板１の一面は、光を反射する性質を有する。したがって、第１の発光素子５および第２の発光素子６から出射された光が基板１で吸収されることを抑制できて、光の放射エネルギーの損失を低減することができる。つまり、各発光素子５，６から出射される光の取り出し効率を向上させることができる。

上記基板１は、平面視四角形のプリント板材を、ダイシングによって細長く角棒状に切断して形成される。基板１の幅方向の両端部付近には、正極の電極端子および負極の電極端子が設けられている。正極の電極端子および負極の電極端子は、第１の発光素子５および第２の発光素子６をそれぞれ別個に電気的に直列接続している。各発光素子５，６には、正極の電極端子および負極の電極端子を介して、電力が通電されるようになっている。

上記第２の発光素子６は、蛍光体層２を介して、第１の樹脂層７に覆われている。この蛍光体層２は、第１の樹脂層７と同じ屈折率を有する。蛍光体層２は、蛍光体を含んだシリコーン樹脂などの透光性樹脂からなる。蛍光体層２は、第２の発光素子６の表面に塗布して形成される。

上記第２の発光素子６は、上記第１の発光素子５のピーク波長と異なるピーク波長を有する。例えば、上記第１の発光素子５は、赤外光を出射するＧａＡｓ系の赤外ＬＥＤであり、上記第２の発光素子６は、白色光を出射するためのＧａＮ系の青色ＬＥＤである。上記各発光素子５，６は、ワイヤ４によって、基板１の配線パターンにボンディングされている。

上記カバー層３は、第２の樹脂層であり、第２の樹脂層の屈折率は、第１の樹脂層７の屈折率よりも小さい。第１の樹脂層７の屈折率は、例えば、１．５０から１．５５の間であり、第２の樹脂層の屈折率は、例えば、１．４０から１．４８の間である。第１の樹脂層７は、蛍光体を含まず、透光性を有する。第１の樹脂層７および第２の樹脂層は、シリコーン樹脂からなり、耐光性を有し、屈折率を大きくできる。カバー層３は、第１の発光素子５の表面に塗布して形成される。

上記第１の発光素子５と上記第２の発光素子６とは、上記基板１の一方向（長手方向）に沿って、互いに間隔をおいて配置されている。上記第１の発光素子５と上記第２の発光素子６とは、上記基板１の一方向に沿って、一直線状に、配置されている。したがって、基板１の短手方向の寸法を小さくできて、携帯電話等の小型化および薄型化が要求される製品に使用する場合の厚さ低減に貢献することができる。

上記第１の発光素子５と上記第２の発光素子６とは、上記基板１の一方向に沿って、交互に配置されている。したがって、発光される色むらを防止できる。

上記第１の発光素子５は、第１の発光素子５の左右一方側に隣接する第２の発光素子６と、第１の発光素子５の左右他方側に隣接する第２の発光素子６との間の中間に、位置している。ここで、第１の発光素子５の左右方向とは、基板１の一方向をいう。したがって、第１の発光素子５の左右両側のそれぞれの第２の発光素子６からの出射光を、第１の発光素子５を覆うカバー層３により、左右対称に反射させることにより、光強度のムラを抑制することができる。

上記カバー層３は、第１の発光素子５を取り囲むように形成され、上記蛍光体層２は、第２の発光素子６を取り囲むように形成されている。

上記カバー層３と上記第１の樹脂層７との間の界面の形状は、ドーム形状である。つまり、界面の形状は、基板１の一方向に沿った断面において、基板１の一面から離隔する方向（上方向）に凸となると共に界面の曲率半径が基板１の一面から離隔するに従って次第に小さくなっている。したがって、凸レンズの作用により、第１の発光素子５からの出射光を基板１の上方に効率よく指向できる。

基板１の一面には、カバー層３における基板１の一方向の両側のそれぞれに、凸部１６が設けられている。凸部１６は、発光装置の製造時に、カバー層３の形成領域を決定する。凸部１６は、レジストにより形成されるので、凸部１６を容易に形成できる。なお、カバー層３の形状は、凸部１６以外に、第２の樹脂層の粘度等により決定される。

上記第１の樹脂層７は、上記カバー層３および上記蛍光体層２を取り囲むように形成されている。上記第１の樹脂層７の基板１側とは反対側の表面は、その表面が鏡面化するように、かつ、その表面の反射効率が良くなるように、切断されることが望ましい。上記第１の樹脂層７の基板１側とは反対側の表面が荒れると、この部分で光の乱反射が発生するため、光強度分布の制御を充分に行うことができないためである。

上記第１の樹脂層７には、反射部材としての上反射シート８および下反射シート９が取り付けられている。上反射シート８は、第１の樹脂層７の幅方向（基板１の短手方向）の一方の側の端面に貼り付けられ、下反射シート９は、第１の樹脂層７の幅方向の他方の側の端面に貼り付けられている。

上反射シート８および下反射シート９は、鏡面状のテープ状、または、白色などの高い光反射率のテープ状である。上反射シート８および下反射シート９は、基板１および第１の樹脂層７のそれぞれの幅方向の両端面を覆っている。したがって、第１の発光素子５および第２の発光素子６が幅方向に放出する光を、余すことなく上反射シート８および下反射シート９で反射して、基板１に直交する前方に発光する。

なお、蛍光体層２を形成しない場合には、蛍光体物質含有部を、第２の発光素子６の表面を取り囲むように配置し、もしくは、上記蛍光体物質含有部を、第１の樹脂層７の表面に対して間隔をおいて配置しても構わない。したがって、上記蛍光体物質含有部は、上記第２の発光素子６を取り囲むように配置され、上記蛍光体物質含有部は、第１の樹脂層７の表面に対して間隔をおいて位置しているから、輝度むらを抑制できるのは勿論のこと、色むらを抑制することができ、特に、発光素子５，６近傍での色むらを少なくすることができる。

さらに、第１の樹脂層７の基板１側とは反対側に、蛍光体からなるか、または、蛍光体を含む材料からなる蛍光体部を備えても構わない。したがって、第１の樹脂層７の外部に別途、蛍光体部を配設しているから、蛍光体粒子による散乱の影響を考えなくて良く、樹脂部の内部での光強度の均一化を容易に行うことができる。

次に、図２Ａ〜図２Ｄを用いて、上記構成の発光装置２０Ａの製造方法を説明する。

まず、図２Ａに示すように、白色のガラスＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）銅張積層基板に導電パターンを形成し、プリント板材１７とする。

続いて、平面視四角形状のプリント板材１７の実装面に発光素子５，６を配列し、各発光素子５，６を接着剤によって機械的に取り付ける。その後、発光素子５，６をダイボンディングして、各発光素子５，６に外部から別個に電力を供給する。

その後、蛍光体を含んだ透光性の樹脂を、第２の発光素子６の配列に沿って塗布することにより、カマボコ状の形状をした蛍光体を含んだ透光性の蛍光体層２を形成する。ディスペンサから所定量の蛍光体を含んだ透光性の樹脂を吐出させながら、第２の発光素子６の配列に沿って移動させて、ライン状に連なった蛍光体層２を形成する。

同様にして、第２の樹脂を第１の発光素子５の配列に沿って塗布することにより、カマボコ状の形状をしたカバー層３を形成する。第２の樹脂としては、付加硬化型シリコーン樹脂（屈折率１．４１）を使用する。ここで、上記プリント部材１７上に凸部１６を形成することにより、蛍光体層２およびカバー層３の塗布領域を決定する。なお、凸部１６は、レジストにより形成される。

続いて、図２Ｂに示すように、プリント板材１７、蛍光体層２およびカバー層３を、成型用金型１０で覆い、成型樹脂注入用空間を形成する。その後、この空間に、第１の樹脂を充填後、硬化して成型した樹脂から成型用金型１０を離型して、第１の樹脂層７（屈折率１．５３）を形成する。第１の樹脂層７を形成した後の断面形状を、図２Ｃに示す。

その後、図２Ｄに示すように、平面視四角形状のプリント板材１７から、各発光装置２０Ａが短冊状になるように、ダイシングで切り出す。ダイシングの際、ブレードの粒度と、回転スピードと、切削スピードとを適宜選択することで、樹脂切断面を鏡面化することができる。

続いて、図１Ｃに示すように、上反射シート８および下反射シート９によって、基板１および第１の樹脂層７の端面を覆う。

次に、図３Ａおよび図３Ｂを用いて、上記構成の発光装置２０Ａを有する面発光装置を説明する。図３Ａは、面発光装置の分解斜視図を示し、図３Ｂは、面発光装置２０Ａの要部断面図を示す。

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、面発光装置は、平面視短矩形状の下反射シート９と、下反射シート９の上面において、その一方の端部を除く部位に貼り付けられた平板状の導光板１１と、下反射シート９の一方の端部であって、かつ、導光板１１の側面１２に沿うように設けられた線状の発光装置２０Ａの発光部と、線状の発光部および導光板１１の上面（すなわち、発光部の発光面の端部上側）を覆うように貼り付けられた細長い帯状の上反射シート８とを有する。

下反射シート９は、例えば、鏡面状のテープ、又は、白色などの光反射率の高いテープ状の部材からなる。下反射シート９によって、導光板１１から基板１までの領域、更に正確には、導光板１１の一方の反射面から基板１の下面までの領域が覆われることになる。このため、線状の発光部から下方向に放出する光が下反射シート９で反射されて導光板１１の中に戻される。

導光板１１は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂からなると共に、０．２〜１．０ｍｍの厚みを有する透明の板である。この面発光装置は、液晶表示装置の一部をなしており、導光板１１の上方には、液晶表示パネル（図示せず）が配置されている。更に詳しくは、液晶パネルは、その下面が、導光板１１の上面に沿っている状態で、導光板１１の上方に配置されている。

上反射シート８は、下反射シート９と同一の材質が使用されている。上反射シート８によって、線状の発光部の上側において、導光板１１の端部から基板１までの領域、すなわち、導光板１１の側面１２（発光素子５，６側の端部）、発光素子５，６の上方、および、基板１の上面が、覆われるようになっている。

下反射シート９および上反射シート８によって、上下方向に放出される各発光素子５，６の光を、導光板１１と、線状の発光部との隙間から漏れ無いように反射させることができて、各発光素子５，６からの光を余すことなく導光板１１に入射できるようになっている。

次に、第１の発光素子５をカバー層３で覆うことによる、第１の発光素子５からの出射光の取り出し効率向上効果（第１の発光素子５からの出射光のカバー層３による第１の樹脂層７表面上方への立ち上げ効果）を、簡易的な光学シミュレーションにより算出した。なお、シミュレーションは、ライトツールズ（サイバーネット社製）を用いて実施した。

採用したモデルの概略図を、図４Ａおよび図４Ｂに示す。図４Ａは、第１の発光素子５を第１の樹脂層７で覆う場合（つまり、カバー層３を設置しない場合）を示し、図４Ｂは、第１の発光素子５をカバー層３で覆う場合を示す。

図４Ａおよび図４Ｂに示すモデルにより、第１の発光素子５からの出射光を１０００本とし、この出射光のうち隣接する第２の発光素子６の第１の発光素子５側の側面Ｓに当る光の割合を算出した。

シミュレーション結果を図５Ａおよび図５Ｂに示す。カバー層３がない場合には、第１の発光素子５からの出射光（１０００本）のうち、８６本が隣接する発光素子６の側面Ｓに当る。一方、カバー層３を設けることにより、隣接する発光素子６の側面Ｓに当る本数は５５本となり、カバー層３で覆わない場合と比べて、隣接する発光素子６の側面Ｓに当る本数を約３６％低減することができる。

よって、第１の発光素子５をカバー層３で覆うことにより、第１の発光素子５からの出射光を第１の樹脂層７上面（基板１と反対側の第１の樹脂層７表面側）に立ち上げることができ、第１の発光素子５の放射エネルギーを向上させることができる。

図６に、第１の発光素子５がカバー層３で覆われている場合の出射光の導波方向の概念図を示す。カバー層３の屈折率ｎ_ａが、カバー層３を覆う第１の樹脂層７の屈折率ｎ_ｂより小さいため、第１の樹脂層７へ入射する角度θ_ｂが、第１の発光素子５からの出射光のカバー層３と第１の樹脂層７との間の界面での角度θ_ａより小さくなり、カバー層３で覆わない場合と比べて、出射光の導波方向を基板１と反対側の第１の樹脂層７表面側に立ち上げることができる。

同様にして、第１の発光素子５をカバー層３で覆うことによる、隣接する第２の発光素子６の光取り出し効率向上効果（第２の発光素子６からの出射光のカバー層３による第１の発光素子５への吸収抑制効果）を算出した。

前述のように、第１の発光素子５がＧａＡｓからなる。ＧａＡｓは第２の発光素子６からの出射光を吸収するため、第２の発光素子６の放射エネルギー低下を抑制するためには、第１の発光素子５による吸収の抑制が必要となる。

シミュレーション結果を、図７Ａおよび図７Ｂに示す。図７Ａに示されるように、第１の発光素子５がカバー層３で覆われていない場合には、第２の発光素子６からの出射光（１０００本）のうち、５１本が直接第１の樹脂層７上面（基板１と反対側の第１の樹脂層７表面側）に出射する。一方、図７Ｂに示されるように、第１の発光素子５をカバー層３で覆う場合には、７０本が直接第１の樹脂層７上面に出射する。

よって、隣接する第１の発光素子５をカバー層３で覆うことにより、第２の発光素子６からの出射光のうち直接第１の樹脂層７上面に出射する割合は、カバー層３で覆わない場合と比較して、３７％増加させることができる。よって、第２の発光素子６の放射エネルギーを向上させることができる。

上記構成の発光装置によれば、上記第１の発光素子５の少なくとも１つを覆うカバー層３を有し、上記カバー層３の屈折率は、上記第１の樹脂層７の屈折率よりも小さいので、第１の発光素子５からの出射光を、カバー層３により、基板１に直交する方向で第１の樹脂層７の上方に立ち上げることができて、第１の発光素子５の放射エネルギーを向上させることができる。

また、上記第１の発光素子５の少なくとも１つは、上記カバー層３により覆われているので、第２の発光素子６からの出射光は、カバー層３により、第１の発光素子５に吸収され難くなって、第２の発光素子６の放射エネルギーを向上させることができる。

また、上記第２の発光素子６は、上記蛍光体層２を介して上記第１の樹脂層７に覆われているので、第１の発光素子５にのみ、低屈折率のカバー層３を設け、第２の発光素子６には、低屈折率のカバー層３を設けていない。したがって、カバー層３の数量を低減することで、カバー層３と第１の発光素子５との間の界面を低減できて、界面での光の吸収による放射エネルギーの低下を抑制し、発光効率を向上できる。また、工程の増加を抑え、コストを低減できる。

したがって、複数種類の発光素子５，６を有する場合においても、各発光素子５，６の放射エネルギーの低下を防止することができる。

上記構成の面発光装置によれば、上記発光装置２０Ａを備えるので、発光装置２０Ａの放射エネルギーの低下を防止することができる。

上記構成の液晶表示装置によれば、上記面発光装置を備えるので、面発光装置の放射エネルギーの低下を防止することができる。

（第２の実施形態）
図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、この発明の発光装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、蛍光体層がない。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。

図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、この発光装置２０Ｂでは、第２の発光素子６は、第１の樹脂層７に直接に覆われている。

したがって、蛍光体層２を無くすことで、蛍光体層２と第１の発光素子５との間の界面を無くすことができて、界面での光の吸収による放射エネルギーの低下を抑制し、発光効率を向上できる。また、工程の増加を抑え、コストを低減できる。

（第３の実施形態）
図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、この発明の発光装置の第３の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、カバー層の構成が異なる。なお、この第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。

図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃに示すように、この発光装置２０Ｃでは、カバー層３Ａは、第３の樹脂層１４と、この第３の樹脂層１４を覆う気体層１３とを有する。気体層１３の屈折率は、第１の樹脂層７の屈折率よりも小さい。

次に、上記構成の発光装置２０Ｃの製造方法を説明する。

まず、上記第１の実施形態で説明したように、例えば、白色のガラスＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）銅張積層基板に導電パターンを形成し、平面視四角形状のプリント板材１７の実装面に発光素子５，６を配列し、各発光素子５，６を接着剤によって機械的に取り付ける。その後、発光素子５，６をダイボンディングして、第１の発光素子５および第２の発光素子６に外部から別個に電力を供給する。

続いて、シリコーン系樹脂からなる第３の樹脂（屈折率１．５３）を、第１の発光素子５の配列に沿って塗布することにより、カマボコ状の形状をした第３の樹脂層１４を形成する。ここで、プリント部材１７上に凸部１６を形成することにより、第３の樹脂層１４の形状を決定することができる。なお、凸部１６はレジストにより形成される。ディスペンサから所定量の第３の樹脂を吐出させながら、第１の発光素子５の配列に沿って移動させ、ライン状に連なった第３の樹脂層１４を形成する。

続いて、図１０に示すように、プリント板材１７と蛍光体層２とを、成型用金型１０で覆い、成型樹脂注入用空間を形成する。その後、この空間に、第１の樹脂を充填後、硬化して成型した樹脂から金型１０を離型して、第１の樹脂層７（屈折率１．５３）を形成する。

ここで、第３の樹脂層１４と第１の樹脂層７との間に気体層１３を形成するために、上記第３の樹脂層１４の上方に、上記第３の樹脂層１４に接触しないように、保護部材１５を配置する。この保護部材１５は、上記第３の樹脂層１４と第１の樹脂層７との間に気体層１３を形成するためのものであり、第１の樹脂層７と同じ材質の樹脂を仮硬化させた部材を用いた。

また、上記第３の樹脂層１４と第１の樹脂層７との間に気体層１３のため空間を形成する別の方法としては、上記第３の樹脂層１４表面に離型剤を塗布する方法がある。具体的には、上記第３の樹脂層１４表面に離型剤を塗布した後、第１の樹脂層７を形成する。その後、離型剤を除去することにより、第３の樹脂層１４と第１の樹脂層７との間に空間を形成する。上記離型剤としては、例えば、シリコーン系離型剤を用いる。シリコーン系離型剤は耐熱性が優れており、熱分解物の付着を少なくすることができる。

上記第３の樹脂層１４と第１の樹脂層７との間に形成された空間に、気体を充填して気体層１３とする。なお、この気体層１３は、第１の樹脂層７より屈折率の低い物質であり、例えば空気層としても構わない。以降の工程は、上記第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１１に、第１の発光素子５が第３の樹脂層１４および気体層１３により覆われている場合の出射光方向の概念図を示す。

第３の樹脂層１４の屈折率ｎ_ｃおよび第１の樹脂層７の屈折率ｎ_ｅは、それぞれ気体層１３の屈折率屈折率ｎ_ｄより大きいため、気体層１３へ入射する角度θ_ｄは、第１の発光素子からの出射光の第３の樹脂層１４と気体層１３との間の界面での角度θ_ｃより大きくなり、さらに、気体層１３からの出射光の気体層１３と第１の樹脂層７との間の界面での角度θ_ｅが、第１の樹脂層７へ入射する角度θ_ｄより小さくなる。

よって、第１の発光素子５を、第３の樹脂層１４および気体層１３で覆うことにより、出射光の導波方向を基板１と反対側の第１の樹脂層７表面側に立ち上げることができる。

なお、隣接する第２の発光素子６の光取り出し効率向上効果についての説明は示さないが、上記第１実施形態の場合と同様に、第１の発光素子５をカバー層３で覆うことによる、隣接する第２の発光素子６の光取り出し効率向上効果（第２の発光素子６からの出射光のカバー層３による第１の発光素子５への吸収抑制効果）を得ることができる。

（第４の実施形態）
図１２Ａおよび図１２Ｂは、この発明の発光装置の第４の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第４の実施形態では、カバー層の構成が異なる。なお、この第４の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。

図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、この発光装置２０Ｄでは、カバー層３Ｂは、気体層１３である。気体層１３の屈折率は、第１の樹脂層７の屈折率よりも小さい。

次に、上記構成の発光装置２０Ｄの製造方法を説明する。

続いて、蛍光体を含んだ透光性の樹脂を第２の発光素子６の配列に沿って塗布することにより、カマボコ状の形状をした蛍光体を含んだ透光性の蛍光体層２を形成する。ここで、上記プリント部材１７上に凸部１６を形成することにより、蛍光体層２の形状を決定する。なお、上記凸部１６は、レジストにより形成される。ディスペンサから所定量の蛍光体を含んだ透光性の樹脂を吐出させながら、第２の発光素子６の配列に沿って移動させ、ライン状に連なった蛍光体層２を形成する。

続いて、図１３に示すように、プリント板材１７と蛍光体層２とを、成型用金型１０で覆い、成型樹脂注入用空間を形成する。その後、この空間に、第１の樹脂を充填後、硬化して成型した樹脂から金型１０を離型して、第１の樹脂層７（屈折率１．５３）を形成する。

ここで、第１の発光素子５と第１の樹脂層７との間に気体層１３を形成するために、第１の発光素子５の上方に、保護部材１５を配置する。この保護部材１５は、第１の発光素子５周囲に気体層１３を形成するためのものであり、第１の樹脂層７と同じ材質の樹脂を仮硬化させた部材を用いた。

第１の発光素子５と第１の樹脂層７との間に形成された空間に、気体を充填して気体層１３とする。また、この気体層１３は、第１の樹脂層７より屈折率の低い物質であり、例えば空気層としても構わない。以降の工程は、第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１４に、第１の発光素子５が気体層１３により覆われている場合の出射光方向の概念図を示す。

気体層１３の屈折率ｎ_ｆが気体層１３を覆う第１の樹脂層７の屈折率ｎ_ｇより小さいため、第１の樹脂層７へ入射する角度θ_ｆが、第１の発光素子５からの出射光の気体層１３と第１の樹脂層７との間の界面での出射角度θ_ｇより大きくなり、気体層１３で第１の発光素子５を覆わない場合と比べて、基板１と反対側の第１の樹脂層７表面側に立ち上げることができる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、カバー層３は、第１の発光素子５の少なくとも１つを覆っていればよい。また、第２の発光素子６を、蛍光体層２以外に、第１の樹脂層７と同じ屈折率を有する他の層を介して、第１の樹脂層７に覆うようにしてもよい。

１基板
２蛍光体層（他の層）
３，３Ａ，３Ｂカバー層
４ワイヤ
５第１の発光素子
６第２の発光素子
７第１の樹脂層
８上反射シート
９下反射シート
１０成型用金型
１１導光板
１２導光板の側面
１３気体層
１４第３の樹脂層
１５保護部材
１６凸部
１７プリント板材
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ発光装置

Claims

基板と、
上記基板の一面に配置される複数の第１の発光素子と、
上記基板の一面に配置されると共に上記第１の発光素子のピーク波長と異なるピーク波長を有する複数の第２の発光素子と、
上記第１の発光素子の少なくとも１つを覆うカバー層と、
上記カバー層、上記第１の発光素子および上記第２の発光素子を覆う第１の樹脂層と
を備え、
上記カバー層の屈折率は、上記第１の樹脂層の屈折率よりも小さく、
上記第２の発光素子は、上記第１の樹脂層に直接に覆われ、または、上記第１の樹脂層と同じ屈折率を有する他の層を介して上記第１の樹脂層に覆われていることを特徴とする発光装置。
請求項１に記載の発光装置において、
上記第１の発光素子と上記第２の発光素子とは、上記基板の一方向に沿って、互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とする発光装置。
請求項１または２に記載の発光装置において、
上記カバー層と上記第１の樹脂層との間の界面の形状は、上記基板の一方向に沿った断面において、上記基板の一面から離隔する方向に凸となると共に上記界面の曲率半径が上記基板の一面から離隔するに従って次第に小さくなるようなドーム形状であることを特徴とする発光装置。
請求項１から３の何れか一つに記載の発光装置において、
上記カバー層は、第２の樹脂層であることを特徴とする発光装置。
請求項１から４の何れか一つに記載の発光装置において、
上記カバー層は、気体層である、もしくは、気体層を含むことを特徴とする発光装置。
請求項１から５の何れか一つに記載の発光装置において、
上記基板の一面は、光を反射する性質を有することを特徴とする発光装置。
請求項１から６の何れか一つに記載の発光装置において、
上記他の層は、蛍光体物質を含む蛍光体層であることを特徴とする発光装置。