JP6154392B2 - 発光ダイオードおよび発光ダイオードを有する照明装置 - Google Patents

Description

本発明は発光ダイオードに関連し、また、発光ダイオードを有する照明装置に関する。

素子基板と、素子基板上に実装された発光素子と、発光素子からの光を放ち、かつ発光素子を封止する封止体と、３次元軸であるX,Y,Zのうちいずれかの２軸の組み合わせから形成される２次元方向に封止体からの光を指向させる発光部を形成するための遮光手段と、を有する発光ダイオードが開示されている(日本特許公開公報 No. 2004-127604参照)。

また、発光デバイスチップと、発光デバイスチップを被覆する透明な部材と、発光デバイスチップからの光が出射される面を除いて、表面を被覆する反射部材と、を備えた発光装置が開示されている。その装置は、発光デバイスチップを通る少なくとも一の平面内において、発光デバイスチップから見た時に透明部材が１８０度以上の角度で露出されるように形成されている(日本特許公開公報 No. 2004-039778参照)。

発光ダイオードおよび／もしくは照明装置において、出射された光の方向によって、発光素子からと、光透過部材に含まれた蛍光体からとの、光のばらつきが生じる傾向がある。また、発光ダイオードおよび／もしくは広角で光を出射する構造を伴う照明装置において、必要としない方向へは光がもれないよう求められる。

本発明の第１の態様において、発光ダイオードは、ｐ-ｎジャンクションを伴う発光素子と、蛍光体を含み、かつ発光素子を封止する第１の光透過部材と、第１の光透過部材の対向する面上に配置された第１カバーと第２カバーと、を備えている。第１カバーと第２カバーが第１の光透過部材の対向する面の縁を越えて延びていることが開示されている。

本発明の第２の態様において、第１の光透過部材における第１の平行面上に配置された第１カバーは、第２カバーよりも厚みを厚くすることが可能である。

いくつかの実施形態において、第１光透過部材よりも高い拡散係数を有する第２光透過部材が、第１光透過部材の第１垂直面と接触して配置されていることが、開示されている。また、第１光透過部材よりも高い拡散係数を有する第２光透過部材が、第１光透過部材の第２垂直面と接触して配置されていることが、開示されている。

ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第１垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離と実質的に同一であることが開示されている。ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第２垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離と、実質的に同一であることが開示されている。

さらに、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第１垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離よりも小さいことが開示されている。また、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第２垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離よりも小さいことが開示されている。

発光素子からおよび光透過部材に含まれた蛍光体からの、放射される方向による光のばらつきの発生を抑制することが可能となる。また、広角の出射角度で光を出すよう構成された発光ダイオードおよび／もしくは照明装置が提案される。

本発明の第１実施形態に係る発光ダイオード（ＬＥＤ）の上面斜視図である。 図１で示され、かつ照明装置のマザーボードに実装されたＬＥＤの正面図である。 図２のIII-III線で切り取ったＬＥＤの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るＬＥＤの断面図である。 本発明の第３実施形態に係るＬＥＤの断面図である。 本発明の第４実施形態に係るＬＥＤの上面斜視図である。 図６で示され、かつ照明装置のマザーボードに実装されたＬＥＤの正面図である。 本発明の第５実施形態に係るＬＥＤの上面斜視図である。 図８で示され、かつ照明装置のマザーボードに実装されたＬＥＤの正面図である。

本明細書に使用されるように、「および／もしくは」という言葉は、関連して記載された項目の一つ、もしくは一つ以上の組み合わせのうちのいずれか、それらの組み合わせの全て、を含んでいる。
本明細書で使用される言葉は、それぞれの実施形態を描写する目的のために使用されるのであって、本発明の限定を意図するものではない。

さらに、本明細書において、「発光素子」という言葉は、いくつかの実施形態において、ベアチップとしての、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子として使用されても良い。ベアチップはウェハーレベルのチップであっても良い。 「発光素子」という言葉は、リードフレームに電気的に接続されるＬＥＤ素子として使用されることも可能である。また、「発光素子」という言葉は、基板に電気的に接続されるＬＥＤ素子として使用されることも可能である。

発光素子は様々な色の光を出す発光素子の中から選択することが出来る。例えば、発光素子は青色発光素子でも良い。発光素子は紫外発光素子であっても良い。また、発光素子は赤色発光素子でも良い。さらには、発光素子は緑色や黄色発光の素子としても良い。

本明細書で用いられる「〜の下の」や「〜の上の」、「上方の」や「下方の」のような相対語は、図に示される、ある要素、層、領域もしくは部分と、別の要素、層、領域もしくは部分との関係を描写するものとして使用されている場合がある。当然ながら、これらの言葉は、図に示される方向に加えて、装置の異なる向きを含むことを意図されている。

本発明の実施形態は、実施形態の示される添付の図面を参照して、以下に、より詳細に説明する。本発明は、しかしながら、多くの異なる形態において実施されることが可能であるので、ここに記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。そうではなく、これらの実施形態は、本開示を詳細で完全なものとし、本発明の範囲を当業者に詳細に伝えるために提示されるものである。

本発明の実施形態は、ここに含まれる図面を参照して説明される。同じおよび／もしくは類似の参照番号は、同じおよび／もしくは類似の構造を参照する。図面は、本来概略的なものであることに留意されるべきである。

図１は本発明の第１実施形態に係る発光ダイオード(ＬＥＤ)２１の上面斜視図を示す。ＬＥＤ２１はｐ-ｎジャンクション２３ｊを備えた発光素子２３と、蛍光体１を含み、発光素子２３を封止し、互いに平行な位置にある第１平行面２４ａと第２平行面２４ｂとを有する第１光透過部材２４と、を有している。ＬＥＤ２１は、さらに、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａに配置された第１カバー２５と、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂ上に配置された第２カバー２６とを有している。第１カバー２５は、第１平行面２４ａに接触して配置され、第１平行面２４ａを上から覆っている。第２カバー２６は、図１で示されるように、第２平行面２４ｂに接触して配置され、第２平行面２４ｂを下から覆っている。第１カバー２５は、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａのエッジ２４ａｃおよび／もしくはエッジ２４ａｅを越えて延びており、第２カバー２６は、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂのエッジ２４ｂｃおよび／もしくはエッジ２４ｂｅを越えて延びている。図１で示される第１カバー２５は、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａに沿って真っすぐ延びている。図１で示される第２カバー２６は、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂに沿って真っすぐ延びている。第１カバー２５および第２カバー２６は、図１内で両側を指す矢印「ｌ」として示される反対方向に延びている。第１カバー２５および第２カバー２６は、両側を指す矢印「ｗ」として示される反対方向においては、第１光透過部材２４の面と平らに揃っていても良い。矢印「ｗ」は矢印「ｌ」に対して垂直に延びている。

詳細には、第１実施形態のＬＥＤ２１は、光を出すｐ-ｎジャンクション２３ｊを有する発光素子２３を備えている。ＬＥＤ２１は、さらに、蛍光体１を含み、発光素子２３を封止し、互いに平行に位置する第１平行面２４ａと第２平行面２４ｂと、第１平行面２４ａのエッジ２４ａｃ、エッジ２４ａｅおよびエッジ２４ａｄと第２平行面２４ｂのエッジ２４ｂｃ、２４ｂｅおよび２４ｂｄとの間で第１平行面２４ａと第２平行面２４ｂに対して垂直に延びる、第１垂直面２４ｃ、第２垂直面２４ｅおよび第３垂直面２４ｄとを有する第１光透過部材２４と、を備えている。第１実施形態におけるＬＥＤ２１は、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａに配置された第１カバー２５と、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂに配置された第２カバー２６とをさらに備えている。第１カバー２５は、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａと第１垂直面２４ｃの間のエッジ２４ａｃを越えて延びており、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａと第２垂直面２４ｅの間のエッジ２４ａｅを越えて延びている。第２カバー２６は、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂと第１垂直面２４ｃの間のエッジ２４ｂｃを越えて延びており、第２平行面２４ｂと第２垂直面２４ｅの間のエッジ２４ｂｅを越えて延びている。ｐ-ｎジャンクション２３ｊは、発光面２３ｊｓにおいて第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄと対向している。第１カバー２５と第２カバー２６は、光を閉じ込める樹脂から成るものとしても良い。例えば、その樹脂は不透明であっても良い。第１カバー２５は、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａに接触する鏡面を有していても良い。さらに、第２カバー２６は、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂと接触する鏡面を有していても良い。第１カバー２５および／もしくは第２カバー２６が有する鏡面によって、上方および／もしくは下方に向かう光を、第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃ、第２垂直面２４ｅ、および第３垂直面２４ｄを通過して出射される光の放射として利用することが可能となる。その結果、光の損失を抑えて、広角の光の放射を得ることが可能である。

本実施形態において、光が、空気に取り囲まれた第３垂直面２４ｄ、第１垂直面２４ｃ、および第２垂直面２４ｅを通過して広角な光を出射するように構成される。第１カバー２５が、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａと第１垂直面２４ｃの間のエッジ２４ａｃを越えて延びており、また、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａと第２垂直面２４ｅの間のエッジ２４ａｅを越えて延びているので、第１垂直面２４ｃおよび／もしくは第２垂直面２４ｅを通過して出射された上方および／もしくは下方へ向かう光は、第１カバー２５および／もしくは第２カバー２６で反射されて横方向の光とすることが出来る。その結果、光の損失を抑えて、横方向への広角の光の放射を得ることが出来る。また、不要な方向への光の漏出を防止することが出来る。

ＬＥＤ２１は、さらに第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄの反対側に位置し、発光素子２３と電気的に接続される基板２２を備えていても良い。図１で示されるように、基板２２は、第１光透過部材２４の第４垂直面２４ｆと接触して配置される。第４垂直面２４ｆを覆う基板２２は、第１カバー２５と第２カバー２６と互いに接触する部分で面が揃うようにして配置されている。その結果、基板２２は、図１で両側を指す矢印「ｌ」として示される両方向において、第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃと第４垂直面２４ｆとの間のサイドエッジ２４ｃｆを越えて延びる第１延長部２２ａと、第１光透過部材２４の第２垂直面２４ｅと第４垂直面２４ｆとの間のサイドエッジ２４ｅｆを越えて延びる第２延長部２２ｂとを有する。

ＬＥＤの実施形態において、発光素子２３は基板２２上に実装されていても良い。基板２２はガラスエポキシ基板であっても良い。基板２２は熱伝導性のある、アルミナから出来ていても良い。また、基板２２は、発光素子２３と熱的に接続することが出来る金属を含んでいても良い。基板２２は、発光素子２３のｐ-ｎジャンクション２３ｊのｐ電極およびｎ電極と電気的に接続される電極を備えている。発光素子２３のｐ電極およびｎ電極は、ワイヤーおよび／もしくはバンプによって、基板の電極に電気的に接続されていても良い。

さらに、第１カバー２５は、第１平行面２４ａと第１垂直面２４ｃとの間のエッジ２４ａｃを越えて延びる第１延長部２５ａと、第１平行面２４ａと第２垂直面２４ｅとの間のエッジ２４ａｅを越えて延びる第２延長部２５ｂとを有する。第２カバー２６は、第２平行面２４ｂと第１垂直面２４ｃとの間のエッジ２４ｂｃを越えて延びる第１延長部２６ａと、第２平行面２４ｂと第２垂直面２４ｅとの間のエッジ２４ｂｅを越えて延びる第２延長部２６ｂと、を有する。その結果、発光素子２３から出た光は１８０度に近い横方向の広角な光として放射されるよう構成される。

ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光エッジ２３ｊｅにおけるｐ-ｎジャンクション２３ｊと、第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃとの間の距離Ｌ２は、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光面２３ｊｓにおけるｐ-ｎジャンクション２３ｊと、第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄとの間の距離Ｌ１と実質的に等しくても良い。また、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光エッジ２３ｊｅにおけるｐ-ｎジャンクション２３ｊと、第１光透過部材２４の第２垂直面２４ｅとの間の距離Ｌ３は、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光面２３ｊｓにおけるｐ-ｎジャンクション２３ｊと、第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄとの間の距離Ｌ１と実質的に等しくても良い。

さらに、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光エッジ２３ｊｅにおけるｐ-ｎジャンクション２３ｊと、第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃとの間の距離Ｌ２は、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光面２３ｊｓと第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄとの間の距離Ｌ１よりも小さくすることも可能である。また、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光エッジ２３ｊｅにおけるｐ-ｎジャンクション２３ｊと、第１光透過部材２４の第２垂直面２４ｅとの間の距離Ｌ３は、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光面２３ｊｓにおけるｐ-ｎジャンクション２３ｊと、第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄとの間の距離Ｌ１よりも小さくすることも可能である。ｐ-ｎジャンクション２３ｊは、発光面２３ｊｓにおいて、第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄに対向し、ｐ-ｎジャンクション２３ｊは、発光エッジ２３ｊｅにおいて、第１垂直面２４ｃと第２垂直面２４ｅに対向するので、ｐ-ｎジャンクション２３ｊから第３垂直面２４ｄに向けて出射された光の強さは、ｐ-ｎジャンクション２３ｊから第１垂直面２４ｃもしくは第２垂直面２４ｅに向けて出射された光の強さよりも強くなることが考えられる。したがって、第１垂直面２４ｃおよび／もしくは第２垂直面２４ｅに向かう方向では、第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄに向かう方向に比べて、蛍光体１を含む第１光透過部材２４の厚みを薄くすることが可能である。

図２は、図１で示され、照明装置１００のマザーボード２７に実装されたＬＥＤ２１の正面図を示す。また、図３は、図２のIII−III線で切り取ったＬＥＤ２１の断面図を示す。照明装置１００は、横方向に広角な光を出す光源を必要とする表示装置であっても良い。また、照明装置１００は、横方向に広角な光を出す光源を必要とする照明システムであっても良い。図２で示されるように、第１光透過部材２４の第３垂直面２４ｄは、第１カバー２５と第２カバー２６との周辺側面と面一となっていても良いが、第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃおよび第２垂直面２４ｅは、第１カバー２５および第２カバー２６の周辺側面よりも内側に位置している。したがって、第１カバー２５の第１延長部２５ａと、第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃ、基板２２の第１延長部２２ａと、第２カバー２６の第１延長部２６ａによって画定される第１スペース２８ａがあり、第１カバー２５の第２延長部２５ｂと、第１光透過部材２４の第２垂直面２４ｅと、基板２２の第２延長部２２ｂと、第２カバー２６の第２延長部２６ｂによって画定される第２スペース２８ｂがある。第２カバー２６がマザーボード２７に実装される際に、基板２２はマザーボードに接触もしくは隣り合う部分があっても良い。その結果、マザーボード２７を介して、基板２２および発光素子２３へ電流供給が可能である。

図４は本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ３１の断面図を示す。ＬＥＤ３１は、ｐ-ｎジャンクション２３ｊを有する発光素子２３と、蛍光体１を含み発光素子２３を封止し、互いに平行に位置する第１平行面２４ａと第２平行面２４ｂとを有する第１光透過部材２４と、を備えている。第１光透過部材２４は透明もしくは半透明の樹脂から成り、発光素子２３から出た光によって励起され得る蛍光体１を含む。ＬＥＤ２１は、さらに第１光透過部材２４の第１平行面２４ａ上に配置された第１カバー２５と、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂ上に配置された第２カバー２６とを有する。第１カバー２５は第１光透過部材２４の第１平行面２４ａのエッジ２４ａｃおよび／もしくはエッジ２４ａｅを越えて延びており、第２カバー２６は、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂのエッジ２４ｂｃおよび／もしくはエッジ２４ｂｅを越えて延びている。

第１カバー２５と第２カバー２６は光を通さない樹脂から成るものとすることが出来る。例えば、この樹脂は不透明なものとしても良い。第１カバー２５が、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａと接触する鏡面を有していても良い。鏡面は、第１光透過部材２４からの光を反射させて第１光透過部材２４に戻すことが可能である。鏡面は、第１カバー２５の第１延長部２５ａおよび第２延長部２５ｂを覆うように延長されることも可能である。さらに、第２カバー２６は第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂと接触する鏡面を有していても良い。鏡面は、第２カバー２６の第１延長部２６ａと第２延長部２６ｂを覆うように延長されることも可能である。第１カバー２５および／もしくは第２カバー２６が鏡面を有する場合、上方および／もしくは下方に向かう光を、横方向の光として第１垂直面２４ｃ、第２垂直面２４ｅ、および第３垂直面２４ｄから、出射することが可能である。結果として、光の損失を抑えた横方向の広角な光の出射が可能となり得る。

本実施形態においては、第１実施形態とは異なり、ＬＥＤ３１は、さらに、第１カバー２５と第２カバー２６との間の第１光透過部材２４に接触して配置された、第１光透過部材よりも拡散係数の高い第２光透過部材２９と、を備えている。第２光透過部材２９は反射粒子を含むことが可能である。反射粒子は二酸化ケイ素(SiO₂)から出来ていても良い。反射粒子は二酸化チタン(TiO₂)から出来ていても良い。第２光透過部材２９は、第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃと、第１カバー２５と、第２カバー２６と接触して配置される。すなわち、第２光透過部材２９は、第１カバー２５と、第１垂直面２４ｃと、基板２２と、第２カバー２６とによって画定される第１スペース２８ａ内に充填される。また、第１光透過部材２４よりも高い拡散係数を有する第２光透過部材２９は、第１光透過部材２４の第２垂直面２４ｅと、第１カバー２５と、第２カバー２６とに接触して配置される。すなわち、第２光透過部材２９は、第１カバー２５と、第２垂直面２４ｅと、基板２２と、第２カバー２６によって画定される第２スペース２８ｂ内に充填される。

第１光透過部材２４の第１垂直面２４ｃと接触して配置された第２光透過部材２９と、第１光透過部材２４の第２垂直面２４ｅと接触して配置された第２光透過部材２９は、第１光透過部材２４により、離れて配置される。第２光透過部材２９が配置されて、発光素子２３からの光と蛍光体１からの光が拡散され得るので、発光素子２３と蛍光体１からの光のばらつきの発生を抑えることが可能である。また、第２光透過部材２９は、第１カバー２５により上方から、第２カバー２６により下方からはさまれるので、光の損失を抑えた広角の横方向の光の放射を得ることが可能になる。

図５は、本発明の第３実施形態に係るＬＥＤ４１の断面図を示す。本実施形態において、第１光透過部材４４は、第１垂直面４４ｃと第３垂直面４４ｄの間のサイドエッジが丸みを帯びている。また、第１光透過部材４４は、第２垂直面４４ｅと第３垂直面４４ｄとの間のサイドエッジが丸みを帯びている。この実施形態において、第１光透過部材４４の丸みを帯びた部分の光は、サイドエッジにおいて、発光素子２３からの光と蛍光体１からの光のばらつきの発生を抑える可能性がある。

本実施形態において、ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光エッジ２３ｊｅと第１光透過部材４４の丸みを帯びた部分４４ｒとの間の距離Ｌ４は、距離Ｌ１と実質的に同じであっても良い。ｐ-ｎジャンクション２３ｊの発光エッジ２３ｊｅと第１光透過部材４４の丸みを帯びた部分４４ｒ’は、距離Ｌ１と実質的に同じであっても良い。

本実施形態において、第１光透過部材４４よりも高い光拡散係数を有する第２光透過部材２９(２９ａとして図示)は、第１光透過部材４４の第１垂直面４４ｃと接触して配置されていても良い。第２光透過部材２９は、丸みを帯びた部分４４ｒのところまで覆っていても良い。また、第１光透過部材４４よりも高い光拡散係数を有する第２光透過部材２９（２９ｂとして図示）は、さらに第１光透過部材４４の第２垂直面４４ｅと接触して配置されている。第２光透過部材２９は、丸みを帯びた部分４４ｒ’のところまで覆っていても良い。 したがって、第１カバー２５の第１延長部２５ａと、第１垂直面２４ｃ、および第２カバー２６の第１延長部２６ａとによって画定される第１スペース２８ａは第２光透過部材２９（２９ａとして図示）によって満たされており、また、第１カバー２５の第２延長部２５ｂと、第２垂直面２４ｅと、第２カバー２６の第２延長部２６ｂによって画定される第２スペース２８ｂは、第２光透過部材２９（２９ｂとして図示）によって満たされている。

図６は、本発明の第４実施形態に係るＬＥＤ５１の上面斜視図を示す。図７は、図６に図示され、照明装置２００のマザーボード２７に実装されたＬＥＤ５１の正面図を示す。発光ダイオード(ＬＥＤ)５１は、ｐ-ｎジャンクション２３ｊを伴う発光素子２３と、蛍光体１を含み発光素子２３を封止し、互いに平行に位置する第１平行面２４ａと第２平行面２４ｂとを有する第１光透過部材２４と、を備えている。ＬＥＤ５１は、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａに配置された第１カバー５５と、第１光透過部材２４の第２平行面２４ｂに配置された第２カバー５６と、を有している。第１カバー５５は、第１光透過部材２４の第１平行面２４ａのエッジ２４ａｃおよび／もしくはエッジ２４ａｅを越えて延びており、また、第２カバー５６は、第１光透過部材２４の第２平行面のエッジ２４ｂｃおよび／もしくはエッジ２４ｂｅを越えて延びている。

本実施形態において、第１光透過樹脂２４の第１平行面２４ａに配置された第１カバー５５は、第２カバー５６よりも厚みがある。

第２カバー５６が照明装置２００のマザーボード２７上に配置される場合、マザーボード２７の方向に向かう光はマザーボード上で反射および／もしくは吸収され得るが、第１カバー５５の方向に向かう光については、部分的に第１カバー５５を通過して出てしまうことがあるかもしれない。そこで、第１カバー５５において光もれを防止するために、第１カバー５５は第２カバー５６よりも厚みを大きく設けている。

図８は、本発明の第５実施形態に係るＬＥＤ６１の上面斜視図を示し、図９は、図８に示され、照明装置３００のマザーボード２７上に実装されたＬＥＤ６１の正面図を示す。

ＬＥＤ６１は、ｐ-ｎジャンクション２３ｊを有する発光素子２３と、蛍光体１を含み発光素子２３を封止し、互いに平行に位置する第１平行面６４ａと第２平行面６４ｂと、第１垂直面６４ｃと、第２垂直面６４ｅと、第３垂直面６４ｄと、を有する第１光透過部材６４と、を備えている。第１垂直面６４ｃと、第２垂直面６４ｅと、第３垂直面６４ｄは、第１平行面６４ａのエッジ６４ａｃ，６４ａｅ，６４ａｄと第２平行面６４ｂのエッジ６４ｂｃ，６４ｂｅ，６４ｄｅの間を、第１平行面６４ａと第２平行面６４ｂに対して垂直に延びている。

ＬＥＤ６１は、さらに、第１光透過部材６４の第１平行面６４ａに配置される第１カバー５５と、第１光透過部材６４の第２平行面６４ｂに配置される第２カバー５６とを有している。発光素子２３のｐ-ｎジャンクション２３ｊは、その発光面２３ｊｓにおいて、第１光透過部材６４の第３垂直面６４ｄに対向する。第１光透過部材６４の第１平行面６４ａに設けられた第１カバー５５は第２カバー５６よりも厚みが大きい。

本実施形態では、空気によって取り囲まれている、第３垂直面６４ｄと、第１垂直面６４ｃと、第２垂直面６４ｅを通過して、光は側面方向に広角で出射されるように構成されている。ＬＥＤ６１は、さらに、第１光透過部材６４の第３垂直面６４ｄの反対側に位置し、発光素子２３と電気的に接続される基板２２を備えていても良い。この構造により、空気によって取り囲まれている第３垂直面６４ｄと、第１垂直面６４ｃと、第２垂直面６４ｅを透過して、光は側面方向に広角で出射されるように構成されている。ＬＥＤ６１は、さらに、第１光透過部材６４の第３垂直面６４ｄの反対側に位置し、発光素子２３と電気的に接続される基板２２を備えていても良い。図８に示されるように、基板２２は第１光透過部材６４の第４垂直面６４ｆに接触して位置している。第４垂直面６４ｆを覆う基板２２は第１光透過部材６４と、第１カバー５５と、第２カバー５６と互いに接触して隣設された部分で面一となって配置されている。

図９に示されるように、第２カバー５６が照明装置１００のマザーボード２７上に配置される場合、マザーボード２７に向かう光はマザーボード２７上で反射されおよび／もしくは吸収され得るが、第１カバー５５に向かう光の一部が第１カバー５５を通過して漏光するかもしれない。そのため、第１カバー５５は、マザーボード２７に隣設して位置するよう構成された第２カバー５６よりも厚みを大きくしている。

さらに、本発明の主題からいくつかの実施形態が要素の特定の組み合わせを参照して図示されているが、本発明の主題の教示から離れることなく様々な組み合わせが他にも可能である。したがって、本発明の主題はここに記載されて図面に図示された例示的実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではなく、様々な図示された実施形態の要素の組み合わせを包含するものでもある。

本発明の開示を前提として、本発明の主題となる趣旨と範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変更および改変がなされることが可能である。それゆえ、図示された実施形態は例示の目的のためだけに示されたものであって、また添付された特許請求の範囲によって定義される発明の主題を限定するものとして考えられるべきではない、ということが理解されねばならない。添付された特許請求の範囲は、したがって、文字通り記載されている要素の組み合わせだけでなく、実質的に同じ結果を得るために実質的に同じ方法で実質的に同じ機能を奏する、全ての等価要素を含むものとして解釈されるべきである。特許請求の範囲は、それゆえに、具体的に図示して上に説明されたものも、概念的に均等なものも、また、発明の主題の本質的な概念を組み入れるものも、含むと解釈されるべきである。

本発明の実施形態に係るＬＥＤを有する照明装置は、広角に光を放射する光源を必要とする表示装置であっても良い。また、本発明の実施形態に係るＬＥＤを有する照明装置は、広角に光を放射する光源を必要とする照明システムであっても良い。

２１，３１，４１，５１，６１ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
２３ 発光素子
２３ｊ ｐ-ｎジャンクション
１００，２００，３００ 照明装置
１ 蛍光体
２４，６４ 第１光透過部材
２９，２９ａ，２９ｂ 第２光透過部材
２５，５５ 第１カバー
２６，５６ 第２カバー

Claims (11)

1. ｐ-ｎジャンクションを有する発光素子と、
   蛍光体を含み、発光素子を封止し、互いに平行に位置する第１平行面および第２平行面と、第１平行面のエッジと第２平行面のエッジの間を、第１平行面と第２平行面に対して垂直に延びる、第１垂直面、第２垂直面、第３垂直面と、を備えた第１光透過部材と、
   第１光透過部材の第１平行面上に配置されて、第１光透過部材の第１平行面と第１垂直面との間のエッジを越えて延び、さらに第１光透過部材の第１平行面と第２垂直面との間のエッジを越えて延びる第１カバーと、
   第１光透過部材の第２平行面上に配置されて、第１光透過部材の第２平行面と第１垂直面との間のエッジを越えて延び、さらに第２平行面と第２垂直面との間のエッジを越えて延びる第２カバーと、
   第１光透過部材の第１垂直面と第２垂直面にそれぞれ接触して配置され、かつ第１光透過部材よりも高い拡散係数を有する第２光透過部材と、を備え、
   ｐ-ｎジャンクションはｐ-ｎジャンクションの発光面において、第１光透過部材の第３垂直面に対向する、発光ダイオード。
2. 第１光透過部材の第１平行面に配置された第１カバーは、厚みが第２カバーよりも厚い、請求項１に記載の発光ダイオード。
3. 前記第２光透過部材は、第１光透過部材の第１垂直面及び第２垂直面と、第１カバー及び第２カバーとに接触している請求項１に記載の発光ダイオード。
4. さらに、第１光透過部材の第３垂直面の反対側に位置し、かつ発光素子と電気的に接続された基板と、を備えた、請求項１に記載の発光ダイオード。
5. ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第１垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離と実質的に同一である、請求項１に記載の発光ダイオード。
6. ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第２垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離と実質的に同一である、請求項１に記載の発光ダイオード。
7. ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第１垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離よりも小さい、請求項１に記載の発光ダイオード。
8. ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第２垂直面との間の距離は、ｐ-ｎジャンクションと第１光透過部材の第３垂直面との間の距離よりも小さい、請求項１に記載の発光ダイオード。
9. 第１光透過部材は、第１垂直面と第３垂直面との間のサイドエッジにおいて丸みを帯びている、請求項１に記載の発光ダイオード。
10. 第１光透過部材は、第２垂直面と第３垂直面との間のサイドエッジにおいて丸みを帯びている、請求項１に記載の発光ダイオード。
11. マザーボードと、マザーボードに電気的に実装された基板を伴う請求項１に係る発光ダイオードと、を備え、発光ダイオードの第２カバーがマザーボードと接触している、照明装置。
    

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