JP6827265B2 - Ｌｅｄ発光装置 - Google Patents

Ｌｅｄ発光装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6827265B2
JP6827265B2 JP2015257455A JP2015257455A JP6827265B2 JP 6827265 B2 JP6827265 B2 JP 6827265B2 JP 2015257455 A JP2015257455 A JP 2015257455A JP 2015257455 A JP2015257455 A JP 2015257455A JP 6827265 B2 JP6827265 B2 JP 6827265B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reflective layer
led
led element
light emitting
emitting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015257455A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016129229A (ja
Inventor
加藤　達也
達也 加藤
福田　匡広
福田　　匡広
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Electronics Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Electronics Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Electronics Co Ltd, Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Electronics Co Ltd
Publication of JP2016129229A publication Critical patent/JP2016129229A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6827265B2 publication Critical patent/JP6827265B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0083—Array of reflectors for a cluster of light sources, e.g. arrangement of multiple light sources in one plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F21Y2113/17—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources forming a single encapsulated light source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

本発明は、ＬＥＤ発光装置に関する。
半導体素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）は、長寿命で優れた駆動特性を有し、更に小型で発光効率が良く鮮やかな発光色を有することから、近年、照明などに広く利用されるようになってきた。
基板上に複数の青色ＬＥＤが設けられた発光装置であって、青色ＬＥＤ及び赤色蛍光体で形成された第１の発光部と、青色ＬＥＤ及び黄色蛍光体で形成された第２の発光部とに発光部が分けられた発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。蛍光体を含有する樹脂でＬＥＤ素子を封止したＬＥＤ発光装置では、ＬＥＤ実装面を反射面とすることで、ＬＥＤ及び蛍光体が発する光を装置の照射方向に向けて反射させる。
特開２０１２−４５１９号公報
ＬＥＤが発する光のうち蛍光体によって波長変換される量、並びに励起された蛍光体が発する光の波長及び量は、蛍光体の種類及び量によって異なる。そのため、全体に渡って均一な構成を有するＬＥＤ実装面上に互いに異なる発光をする複数の発光部を設けた場合には、発光部によってはＬＥＤ実装面の光の反射効率が低下し得る。
そこで、本発明は、上述した問題点を解消したＬＥＤ発光装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、ＬＥＤ実装面の光の反射効率が向上したＬＥＤ発光装置を提供することを目的とする。
基板と、基板上に配置された第１反射層と、基板上の第１反射層とは異なる位置に配置された第１反射層とは異なる第２反射層と、第１反射層の上に実装された第１ＬＥＤ素子及び第１ＬＥＤ素子を保護し且つ第１ＬＥＤ素子から出射された光を波長変換する第１蛍光体樹脂から構成される第１の構成と、第２反射層の上に実装された第２ＬＥＤ素子及び第２ＬＥＤ素子を保護し且つ第２ＬＥＤ素子から出射された光を波長変換する第２蛍光体樹脂から構成される第２の構成とを有し、第１の構成から出射される第１の光に対する第１反射層の反射効率が、第１の光に対する第２反射層の反射効率よりも高いことを特徴とするＬＥＤ発光装置が提供される。
上記のＬＥＤ発光装置では、第２の構成から出射される第２の光に対する第２反射層の反射効率が、第２の光に対する第１反射層の反射効率よりも高いことが好ましい。
上記のＬＥＤ発光装置では、第１ＬＥＤ素子と第２ＬＥＤ素子とは同じ種類の素子であり、第１蛍光体樹脂は第２蛍光体樹脂とは異なった種類の蛍光体樹脂であることが好ましい。
上記のＬＥＤ発光装置では、第１ＬＥＤ素子は第２ＬＥＤ素子とは異なった種類の素子であり、第１蛍光体樹脂と第２蛍光体樹脂とは同じ種類の蛍光体樹脂であることが好ましい。
上記のＬＥＤ発光装置では、第１ＬＥＤ素子は第２ＬＥＤ素子とは異なった種類の素子であり、第１蛍光体樹脂は第２蛍光体樹脂とは異なった種類の蛍光体樹脂であることが好ましい。
上記のＬＥＤ発光装置では、第１ＬＥＤ素子、第１蛍光体樹脂及び第１反射層は基板上で二分された２つの領域のうちの一方に配置され、第２ＬＥＤ素子、第２蛍光体樹脂及び第２反射層は基板上で二分された２つの領域のうちの他方に配置されていることが好ましい。
上記のＬＥＤ発光装置では、第１ＬＥＤ素子、第１蛍光体樹脂及び第１反射層と、第２ＬＥＤ素子、第２蛍光体樹脂及び第２反射層とは、基板上で交互に帯状に配置されていることが好ましい。
上記のＬＥＤ発光装置では、第１ＬＥＤ素子、第１蛍光体樹脂及び第１反射層は基板上の中心部に配置され、第２ＬＥＤ素子、第２蛍光体樹脂及び第２反射層は、基板上の中心部を取り囲む外周部に配置されていることが好ましい。
上記のＬＥＤ発光装置によれば、ＬＥＤ実装面の光の反射効率が向上する。
（ａ）はＬＥＤ発光装置１の平面図であり、（ｂ）はＬＥＤ発光装置１の第１蛍光体樹脂１５０Ａ及び第２蛍光体樹脂１５０Ｂが透過した状態の平面図である。 ＬＥＤ発光装置１の図１（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図２のＩＩＩ部の拡大図である。 ＬＥＤ発光装置１の光の反射効率を説明するためのグラフである。 ＬＥＤ発光装置１の製造方法を説明するための図である。 （ａ）は他のＬＥＤ発光装置２の平面図であり、（ｂ）はＬＥＤ発光装置２の第１蛍光体樹脂２５０Ａ及び第２蛍光体樹脂２５０Ｂが透過した状態の平面図である。 ＬＥＤ発光装置２の図６（ａ）に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 （ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置３の平面図であり、（ｂ）はＬＥＤ発光装置３の第１蛍光体樹脂３５０Ａ及び第２蛍光体樹脂３５０Ｂが透過した状態の平面図である。 ＬＥＤ発光装置３の図８（ａ）に示すＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図９のＸ部の拡大図である。 ＬＥＤ発光装置３の光の反射効率を説明するためのグラフである。 （ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置４の平面図であり、（ｂ）はＬＥＤ発光装置４の第１蛍光体樹脂４５０Ａ及び第２蛍光体樹脂４５０Ｂが透過した状態の平面図である。 ＬＥＤ発光装置４の図１２（ａ）に示すＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。 更に他のＬＥＤ発光装置４’の断面図である。 （ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置５の平面図であり、（ｂ）はＬＥＤ発光装置５の第１蛍光体樹脂５５０Ａ及び第２蛍光体樹脂５５０Ｂが透過した状態の平面図である。 ＬＥＤ発光装置５の図１５（ａ）に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。 更に他のＬＥＤ発光装置５’の断面図である。 （ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置６の平面図であり、（ｂ）はＬＥＤ発光装置６の第１蛍光体樹脂６５０Ａ及び第２蛍光体樹脂６５０Ｂが透過した状態の平面図である。 ＬＥＤ発光装置６の図１８（ａ）に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。 更に他のＬＥＤ発光装置６’の断面図である。
以下図面を参照して、ＬＥＤ発光装置について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
図１（ａ）はＬＥＤ発光装置１の平面図であり、図１（ｂ）はＬＥＤ発光装置１の第１蛍光体樹脂１５０Ａ及び第２蛍光体樹脂１５０Ｂが透過した状態の平面図である。また、図２は、ＬＥＤ発光装置１の図１（ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。
ＬＥＤ発光装置１は、主要な構成要素として、実装基板１１０、回路基板１２０、第１ＬＥＤ素子１３０Ａ、第２ＬＥＤ素子１３０Ｂ、反射枠１４０、第１蛍光体樹脂１５０Ａ、第２蛍光体樹脂１５０Ｂ、第１反射層１６０Ａ及び第２反射層１６０Ｂを有する。なお、以下では、第１ＬＥＤ素子１３０Ａ及び第２ＬＥＤ素子１３０Ｂ、第１蛍光体樹脂１５０Ａ及び第２蛍光体樹脂１５０Ｂのことを、それぞれ単に「ＬＥＤ素子１３０Ａ、１３０Ｂ」、「蛍光体樹脂１５０Ａ、１５０Ｂ」ともいう。また、第１反射層１６０Ａ及び第２反射層１６０Ｂをまとめて「反射層１６０」という。
実装基板１１０は、その上面にＬＥＤ素子１３０Ａ、１３０Ｂが実装される平面領域を有する基板であり、放熱性を高めるために金属部材で構成される。実装基板１１０は、例えば、耐熱性及び放熱性に優れたＡｌ（アルミニウム）製の基台で構成される金属基板である。実装基板１１０は一例として正方形の形状を有する。
回路基板１２０は、一例として、実装基板１１０と同じ大きさの正方形の形状を有し、その中心部に円形の開口部１２１が形成された絶縁基板である。回路基板１２０の下面は、接着シートにより実装基板１１０上に貼り付けられて固定される。また、回路基板１２０の上面には、開口部１２１を取り囲むように配線パターン１２３Ａ、１２３Ｂが形成される。配線パターン１２３Ａは接続電極１２４Ａに、配線パターン１２３Ｂは接続電極１２４Ｂに、それぞれ電気的に導通している。接続電極１２４Ａ、１２４Ｂは一方がアノード電極で他方がカソード電極となり、これらが外部電源に接続されて電圧が印加されることによって、ＬＥＤ発光装置１は発光する。
第１ＬＥＤ素子１３０Ａは、白色光用の青色ＬＥＤ素子であり、回路基板１２０の開口部１２１から露出している実装基板１１０上に配置された第１反射層１６０Ａの上に、透明な絶縁性の接着剤などによって実装される。第２ＬＥＤ素子１３０Ｂは、白色光用の青色ＬＥＤ素子であり、回路基板１２０の開口部１２１から露出している実装基板１１０上に配置された第２反射層１６０Ｂの上に、透明な絶縁性の接着剤などによって実装される。図１（ｂ）では、８個の第１ＬＥＤ素子１３０Ａ、及び、８個の第２ＬＥＤ素子１３０Ｂが実装される場合の例を示している。ＬＥＤ素子１３０Ａ、１３０Ｂ同士の接続パターンについては後述する。なお、ＬＥＤ素子の発光色は青色に限らず、他の任意の発光色のＬＥＤ素子を用いることができる。
反射枠１４０は、開口部１２１の大きさに合わせて白色の樹脂で構成された円形の枠体であり、回路基板１２０の上面で配線パターン１２３Ａ、１２３Ｂと重なる位置に固定される。反射枠１４０は、ＬＥＤ素子１３０Ａ、１３０Ｂ及び蛍光体樹脂１５０Ａ、１５０Ｂ内の蛍光体から側方に出射された光を、ＬＥＤ発光装置１の上方（ＬＥＤ素子１３０Ａ、１３０Ｂから見て実装基板１１０とは反対側）に向けて反射させる。
第１蛍光体樹脂１５０Ａと第２蛍光体樹脂１５０Ｂとは、開口部１２１を二分するように、開口部１２１の略中心を通り実装基板１１０に略垂直な略平面によって区画されている。第１ＬＥＤ素子１３０Ａ、第１蛍光体樹脂１５０Ａ及び第１反射層１６０Ａは、開口部１２１内の実装基板１１０上で二分された２つの半円領域のうちの一方に配置され、第２ＬＥＤ素子１３０Ｂ、第２蛍光体樹脂１５０Ｂ及び第２反射層１６０Ｂは、その２つの半円領域のうちの他方に配置されている。
第１蛍光体樹脂１５０Ａは、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などの無色かつ透明な樹脂であり、第１ＬＥＤ素子１３０Ａを被覆し保護する。第１蛍光体樹脂１５０Ａは、例えばＹＡＧなどの蛍光体を含有しており、当該蛍光体が第１ＬＥＤ素子１３０Ａの青色光により励起されて青色光に対して波長変換された黄色光を発する。そして、当該黄色光と第１ＬＥＤ素子１３０Ａが発する青色光が混ざり、色温度５０００Ｋの白色光が発せられる。
第２蛍光体樹脂１５０Ｂは、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などの無色かつ透明な樹脂であり、第２ＬＥＤ素子１３０Ｂを被覆し保護する。第２蛍光体樹脂１５０Ｂは、例えばＹＡＧとＣＡＳＮなどの蛍光体を含有しており、当該蛍光体が第２ＬＥＤ素子１３０Ｂの青色光により励起されて青色光に対して波長変換された黄色光または赤色光を発する。そして、当該黄色光と当該赤色光と第２ＬＥＤ素子１３０Ｂが発する青色光とが混ざり、色温度２７００Ｋの白色光が発せられる。上述した蛍光体は一例であり、これに限るものではない。
図３は、図２のＩＩＩ部の拡大図である。なお、図３は各構成要素の位置関係を模式的に示しており、各構成要素の大きさの関係は必ずしも正確ではない。
反射層１６０は、ＬＥＤ素子１３０Ａ、１３０Ｂの実装面に近い側から順に、ＴｉＯ２（二酸化チタン）層１６１Ａ、１６１Ｂ、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）層１６２、Ａｌ層１６３及びアルマイト層１６４を有する。後述の様に、反射層１６０は、第１反射層１６０Ａ及び第２反射層１６０Ｂに区画され、第１反射層１６０Ａと第２反射層１６０Ｂとは、最上層のＴｉＯ２層１６１Ａ、１６１Ｂの厚さのみが異なる。
ＴｉＯ２層１６１Ａ、１６１ＢとＳｉＯ２層１６２とは、互いに異なる屈折率を有する薄膜であり、これらの層と他の層との各境界面において、入射光の一部を反射させる。更に、各境界面において反射された光同士は干渉し合うため、各反射光を合わせた反射光全体の強度は波長によって異なるところ、干渉の条件はＴｉＯ２層１６１Ａ、１６１Ｂ及びＳｉＯ２層１６２の厚さによって変化する。したがって、ＴｉＯ２層１６１Ａ、１６１ＢとＳｉＯ２層１６２とは、後述のＡｌ層１６３の光反射機能を補強する機能（増反射機能）を有しており、更に、それらの層の厚さを調節することにより、波長によって当該増反射機能を変化させることが可能である。
ＴｉＯ２層１６１Ａは第１蛍光体樹脂１５０Ａの下部に、ＴｉＯ２層１６１Ｂは第２蛍光体樹脂１５０Ｂの下部に、それぞれ配置される。ＴｉＯ２層１６１ＡとＴｉＯ２層１６１Ｂとは同一の素材から成るが、ＴｉＯ２層１６１Ａの厚さＴＡ１は約４５ｎｍであり、ＴｉＯ２層１６１Ｂの厚さＴＢ１は約７０ｎｍである。反射層１６０のうち、ＴｉＯ２層１６１Ａを含む領域を第１反射層１６０Ａとし、ＴｉＯ２層１６１Ｂを含む領域を第２反射層１６０Ｂとする。なお、ＴｉＯ２層１６１Ａの厚さＴＡ１及びＴｉＯ２層１６１Ｂの厚さＴＢ１は、上記の厚さに限らず、ＬＥＤ実装面の光の反射効率を向上させることができる限り、任意の厚さに調整してもよい。
Ａｌ層１６３は、光反射材としてＡｌを含有する層である。Ａｌ層１６３は、ＬＥＤ素子１３０Ａ、１３０Ｂ及び蛍光体樹脂１５０Ａ、１５０Ｂに含有された蛍光体により実装基板１１０側に出射された光をＬＥＤ発光装置１の上方に向けて反射させるための反射層として機能する。Ａｌ層１６３の厚さは、例えば約１００ｎｍである。
アルマイト層１６４は化学的安定性に優れており、下地層としてＡｌ層１６３の実装基板１１０への密着性を高める機能を有する。アルマイト層１６４の厚さは、例えば約０．５〜２μｍである。
図４は、ＬＥＤ発光装置１の光の反射効率を説明するためのグラフである。
曲線ａは第１反射層１６０Ａの反射スペクトルを示し、曲線ｂは第２反射層１６０Ｂの反射スペクトルを示す。また、曲線ｃは、第１ＬＥＤ素子１３０Ａ及び第１蛍光体樹脂１５０Ａから構成される第１の構成（第１の発光領域、第１の発光部）の発光スペクトルを示し、曲線ｄは、第２ＬＥＤ素子１３０Ｂ及び第２蛍光体樹脂１５０Ｂから構成される第２の構成（第２の発光領域、第２の発光部）の発光スペクトルを示す。グラフの横軸は波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は反射率Ｒ（％）または相対発光強度Ｉ（％）である。
曲線ａで示す様に、第１反射層１６０Ａは、４００〜５００ｎｍの波長域において概ね９５％の反射率を有する。そして、波長が５００ｎｍから大きくなるにつれて反射率が徐々に減少し、波長８００ｎｍ付近において反射率は８５％程度となる。
これに対し、曲線ｂで示す様に、第２反射層１６０Ｂは、波長４００ｎｍの付近において約８５％の反射率を有する。そして、波長が４００ｎｍから大きくなるにつれて反射率が徐々に増加し、波長５５０ｎｍ付近において反射率は約９５％程度となる。更に、波長が５５０ｎｍから大きくなるにつれて、反射率は徐々に緩やかに減少し、波長８００ｎｍ付近において反射率は約９０％程度となる。
このように、第１反射層１６０Ａと第２反射層１６０Ｂとで反射スペクトルが異なるのは、ＴｉＯ２層１６１Ａの厚さとＴｉＯ２層１６１Ｂの厚さとが異なるため、干渉によって高い反射率を示す光の波長が異なるからである。
第１ＬＥＤ素子１３０Ａ及び第１蛍光体樹脂１５０Ａから構成される第１の構成から出射される光線に対する、第１反射層１６０Ａ及び第２反射層１６０Ｂそれぞれの反射効率を測定した。すると、第１反射層１６０Ａの反射効率を１００．０％としたとき、第２反射層１６０Ｂの反射効率は９８．２％であった。したがって、第１の構成から出射される光線に対しては、第２反射層１６０Ｂよりも第１反射層１６０Ａの方が、反射効率が高い。すなわち、第１の構成から出射される光線に対しては、反射層の最上層であるＴｉＯ２層の厚さが約７０ｎｍよりも約４５ｎｍである方が、反射効率が高い。
同様に、第２ＬＥＤ素子１３０Ｂ及び第２蛍光体樹脂１５０Ｂから構成される第２の構成から出射される光線に対する、第１反射層１６０Ａ及び第２反射層１６０Ｂそれぞれの反射効率を測定した。すると、第１反射層１６０Ａの反射効率を１００．０％としたとき、第２反射層１６０Ｂの反射効率は１００．７％であった。したがって、第２の構成から出射される光線に対しては、第１反射層１６０Ａよりも第２反射層１６０Ｂの方が、反射効率が高い。すなわち、第２の構成から出射される光線に対しては、反射層の最上層であるＴｉＯ２層の厚さが約４５ｎｍよりも約７０ｎｍである方が、反射効率が高い。
以上より、ＬＥＤ発光装置１においては、第１の構成の下部には、第１の構成に対する反射効率が第２反射層よりも高い第１反射層が配置され、第２の構成の下部には、第２の構成に対する反射効率が第１反射層よりも高い第２反射層が配置される。このような構成により、ＬＥＤ実装面の光の反射効率が向上したＬＥＤ発光装置が得られる。
図５（ａ）〜５（ｄ）は、ＬＥＤ発光装置１の製造方法を説明するための図である。
図５（ａ）に示す様に、実装基板１１０に、配線パターンが設けられた回路基板１２０が接着シートにより接着され、開口部１２１内において実装基板１１０上に反射層１６０が形成される。反射層１６０は、スパッタリング、蒸着、またはその他の様々な方法を用いて、実装基板１１０側の各層から順次積層することにより形成される。
ＴｉＯ２層１６１Ａ、１６１Ｂについては、例えば、ＴｉＯ２層１６１Ｂ側をマスキングした状態でＴｉＯ２層１６１Ａを先に形成し、その後当該マスキングを外し、更にＴｉＯ２層１６１Ａの上部にマスキングをした状態で、ＴｉＯ２層１６１Ｂを形成してもよい。或いは、まずＴｉＯ２層１６１Ａ、１６１Ｂの全体を約４５ｎｍの厚さで形成し、その後、ＴｉＯ２層１６１Ａにのみマスキングをしてから、ＴｉＯ２層１６１Ｂを更に厚さ約７０ｎｍになるまで形成してもよい。
次に、図５（ｂ）に示す様に、第１反射層１６０Ａの上面（ＴｉＯ２層１６１Ａの上面）に第１ＬＥＤ素子１３０Ａが、第２反射層１６０Ｂの上面（ＴｉＯ２層１６１Ｂの上面）に第２ＬＥＤ素子１３０Ｂが、それぞれダイボンド材によって接着される。次に、図５（ｃ）に示す様に、金属ワイヤ１３２によって８個の第１ＬＥＤ素子１３０Ａ同士、及び８個の第２ＬＥＤ素子１３０Ｂ同士がそれぞれ直列に接続される。端部に位置するＬＥＤ素子はそれぞれ、配線パターン１２３Ａまたは配線パターン１２３Ｂに金属ワイヤ１３２によって接続される。したがって、配線パターン１２３Ａと配線パターン１２３Ｂの間に、第１ＬＥＤ素子１３０Ａの列及び第２ＬＥＤ素子１３０Ｂの列が並列に接続される。
次に、図５（ｄ）に示す様に、配線パターン１２３Ａ、１２３Ｂを覆うようにして、回路基板１２０上に反射枠１４０が形成される。その後、第１反射層１６０Ａ及び第２反射層１６０Ｂの境界に衝立を置き、第１反射層１６０Ａの上部に第１ＬＥＤ素子１３０Ａを保護するように第１蛍光体樹脂１５０Ａが形成される（図１（ａ）参照）。更に、衝立を取り除いてから、第２反射層１６０Ｂの上部に第２ＬＥＤ素子１３０Ｂを保護するように第２蛍光体樹脂１５０Ｂが形成される（図１（ａ）参照）。以上より、ＬＥＤ発光装置１が得られる。
図６（ａ）は他のＬＥＤ発光装置２の平面図であり、図６（ｂ）はＬＥＤ発光装置２の第１蛍光体樹脂２５０Ａ及び第２蛍光体樹脂２５０Ｂが透過した状態の平面図である。また、図７は、ＬＥＤ発光装置２の図６（ａ）に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
ＬＥＤ発光装置２は、主要な構成要素として、実装基板２１０、回路基板２２０、第１ＬＥＤ素子２３０Ａ、第２ＬＥＤ素子２３０Ｂ、反射枠２４０、第１蛍光体樹脂２５０Ａ、第２蛍光体樹脂２５０Ｂ、第１反射層２６０Ａ及び第２反射層２６０Ｂを有する。符号２２３Ａ、２２３Ｂは配線パターン１２３Ａ、１２３Ｂと同様の配線パターンを、符号２２４Ａ、２２４Ｂは接続電極１２４Ａ、１２４Ｂと同様の接続電極を示す。図７では、第１反射層２６０Ａ及び第２反射層２６０Ｂをまとめて符号２６０で示している。以下では、ＬＥＤ発光装置２の構成のうちＬＥＤ発光装置１と同様の点については適宜その説明を省略する。
図６（ａ）に示す様に、ＬＥＤ発光装置２においては、第１蛍光体樹脂１５０Ａと同様の組成を有する第１蛍光体樹脂２５０Ａと、第２蛍光体樹脂１５０Ｂと同様の組成を有する第２蛍光体樹脂２５０Ｂとが、開口部２２１において交互に帯状に形成される。更に、図６（ｂ）に示す様に、第１蛍光体樹脂２５０Ａの下部には、第１反射層１６０Ａと同様の層構成を有する第１反射層２６０Ａが形成され、第２蛍光体樹脂２５０Ｂの下部には、第２反射層１６０Ｂと同様の層構成を有する第２反射層２６０Ｂが形成される。すなわち、ＬＥＤ発光装置２においては、第１ＬＥＤ素子２３０Ａ、第１蛍光体樹脂２５０Ａ及び第１反射層２６０Ａと、第２ＬＥＤ素子２３０Ｂ、第２蛍光体樹脂２５０Ｂ及び第２反射層２６０Ｂとは、それぞれ開口部２２１内の実装基板２１０上で複数の帯状の領域に分かれており、それらが交互に配置されている。なお、蛍光体樹脂は、交互に帯状に配置された形状に限らず、例えば、同心円状、ランダムパターンなど、他の任意の形状で配置することができる。
以上より、ＬＥＤ発光装置２においては、第１の構成の下部には、第１の構成に対する反射効率が第２反射層よりも高い第１反射層が配置され、第２の構成の下部には、第２の構成に対する反射効率が第１反射層よりも高い第２反射層が配置される。第１の構成は、第１ＬＥＤ素子２３０Ａ及び第１蛍光体樹脂２５０Ａから構成され、第２の構成は、第２ＬＥＤ素子２３０Ｂ及び第２蛍光体樹脂２５０Ｂから構成される。このような構成により、ＬＥＤ実装面の光の反射効率が向上したＬＥＤ発光装置が得られる。
なお、ＬＥＤ発光装置１、２においては、第１ＬＥＤ素子１３０Ａ、２３０Ａと第２ＬＥＤ素子１３０Ｂ、２３０Ｂとは同じ種類の素子（青色ＬＥＤ素子）であり、第１蛍光体樹脂１５０Ａ、２５０Ａは第２蛍光体樹脂１５０Ｂ、２５０Ｂとは異なった種類の蛍光体樹脂である。しかしながら、ＬＥＤ実装面の光の反射効率を向上させることができる限り、第１ＬＥＤ素子と第２ＬＥＤ素子とは異なった種類の素子であり、第１蛍光体樹脂と第２蛍光体樹脂とは同じ種類の蛍光体樹脂であってもよい。
図８（ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置３の平面図であり、図８（ｂ）はＬＥＤ発光装置３の第１蛍光体樹脂３５０Ａ及び第２蛍光体樹脂３５０Ｂが透過した状態の平面図である。また、図９は、ＬＥＤ発光装置３の図８（ａ）に示すＩＸ−ＩＸ線断面図である。
ＬＥＤ発光装置３は、主要な構成要素として、実装基板３１０、回路基板３２０、第１ＬＥＤ素子３３０Ａ、第２ＬＥＤ素子３３０Ｂ、反射枠３４０、第１蛍光体樹脂３５０Ａ、第２蛍光体樹脂３５０Ｂ、第１反射層３６０Ａ及び第２反射層３６０Ｂを有する。符号３２３Ａ、３２３Ｂは配線パターン１２３Ａ、１２３Ｂと同様の配線パターンを、符号３２４Ａ、３２４Ｂは接続電極１２４Ａ、１２４Ｂと同様の接続電極を示す。なお、以下では、第１ＬＥＤ素子３３０Ａ及び第２ＬＥＤ素子３３０Ｂ、第１蛍光体樹脂３５０Ａ及び第２蛍光体樹脂３５０Ｂのことを、それぞれ単に「ＬＥＤ素子３３０Ａ、３３０Ｂ」、「蛍光体樹脂３５０Ａ、３５０Ｂ」ともいう。また、第１反射層３６０Ａ及び第２反射層３６０Ｂをまとめて「反射層３６０」という。以下では、ＬＥＤ発光装置３の構成のうちＬＥＤ発光装置１と同様の点については適宜その説明を省略する。
図８（ａ）に示す様に、第１蛍光体樹脂３５０Ａと第２蛍光体樹脂３５０Ｂとは、開口部３２１において交互に帯状に形成される。第１蛍光体樹脂３５０Ａは、黄色、緑色、及び赤色それぞれの蛍光体を含有した、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などの無色かつ透明な樹脂から成る。一方、第２蛍光体樹脂３５０Ｂは、青色、黄色、及び赤色それぞれの蛍光体を含有した、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂などの無色かつ透明な樹脂から成る。
図８（ｂ）に示す様に、第１蛍光体樹脂３５０Ａの下部には第１反射層３６０Ａが形成され、第２蛍光体樹脂３５０Ｂの下部には第２反射層３６０Ｂが形成される。また、第１反射層３６０Ａの上面には第１蛍光体樹脂３５０Ａに保護された第１ＬＥＤ素子３３０Ａが配置され、第２反射層３６０Ｂの上面には第２蛍光体樹脂３５０Ｂに保護された第２ＬＥＤ素子３３０Ｂが配置される。すなわち、ＬＥＤ発光装置３においては、第１ＬＥＤ素子３３０Ａ、第１蛍光体樹脂３５０Ａ及び第１反射層３６０Ａと、第２ＬＥＤ素子３３０Ｂ、第２蛍光体樹脂３５０Ｂ及び第２反射層３６０Ｂとは、それぞれ開口部３２１内の実装基板３１０上で複数の帯状の領域に分かれており、それらが交互に配置されている。
第１ＬＥＤ素子３３０Ａは青色光を発するＬＥＤ素子である。第１蛍光体樹脂３５０Ａに含まれる黄色、緑色、及び赤色の蛍光体は、第１ＬＥＤ素子３３０Ａの青色光により励起されてそれぞれ青色光に対して波長変換された黄色光、緑色光、及び赤色光を発する。そして、当該黄色光、緑色光、及び赤色光と第１ＬＥＤ素子３３０Ａの青色光とが混ざり、白色光となる。
第２ＬＥＤ素子３３０Ｂは紫色光を発するＬＥＤ素子である。第２蛍光体樹脂３５０Ｂに含まれる青色、黄色、及び赤色の蛍光体は、第２ＬＥＤ素子３３０Ｂの紫色光により励起されてそれぞれ紫色光に対して波長変換された青色光、黄色光、及び赤色光を発する。そして、当該青色光、黄色光、及び赤色光と第２ＬＥＤ素子３３０Ｂの紫色光とが混ざり、白色光となる。
図１０は、図９のＸ部の拡大図である。なお、図１０は各構成要素の位置関係を模式的に示しており、各構成要素の大きさの関係は必ずしも正確ではない。
反射層３６０は、ＬＥＤ素子３３０Ａ、３３０Ｂの実装面に近い側から順に、ＴｉＯ２層３６１Ａ、３６１Ｂ、ＳｉＯ２層３６２、Ａｌ２Ｏ３層３６３、Ａｇ（銀）層３６４及びアルマイト層３６５を有する。後述の様に、反射層３６０は、第１反射層３６０Ａ及び第２反射層３６０Ｂに区画され、第１反射層３６０Ａと第２反射層３６０Ｂとは、最上層のＴｉＯ２層３６１Ａ、３６１Ｂの厚さのみが異なる。
ＴｉＯ２層３６１Ａ、３６１ＢとＳｉＯ２層３６２とは、ＬＥＤ発光装置１の場合と同様に、後述のＡｇ層３６４の光反射機能を補強する増反射機能を有しており、更に、それらの層の厚さを調節することにより、波長によって当該増反射機能を変化させることが可能である。
ＴｉＯ２層３６１Ａは第１蛍光体樹脂３５０Ａの下部に、ＴｉＯ２層３６１Ｂは第２蛍光体樹脂３５０Ｂの下部に、それぞれ配置される。ＴｉＯ２層３６１ＡとＴｉＯ２層３６１Ｂとは同一の素材から成るが、ＴｉＯ２層３６１Ａの厚さＴＡ３は約３０ｎｍであり、ＴｉＯ２層３６１Ｂの厚さＴＢ３は約５０ｎｍである。なお、反射層３６０のうち、ＴｉＯ２層３６１Ａを含む領域を第１反射層３６０Ａとし、ＴｉＯ２層３６１Ｂを含む領域を第２反射層３６０Ｂとする。
Ａｌ２Ｏ３層３６３は、Ａｇ層３６４とＳｉＯ２層３６２とを接着させるための中間層である。
Ａｇ層３６４は、光反射材として銀を含有する層である。Ａｇ層３６４は、ＬＥＤ素子３３０Ａ、３３０Ｂ及び蛍光体樹脂３５０Ａ、３５０Ｂに含有された蛍光体により実装基板３１０側に出射された光をＬＥＤ発光装置３の上方に向けて反射させるための反射層として機能する。Ａｇ層３６４の厚さは、例えば約１００ｎｍである。
アルマイト層３６５は化学的安定性に優れており、下地層としてＡｇ層３６４の実装基板３１０への密着性を高める機能を有する。アルマイト層３６５の厚さは、例えば約０．５〜２μｍである。
図１１は、ＬＥＤ発光装置３の光の反射効率を説明するためのグラフである。
曲線ｅは第１反射層３６０Ａの反射スペクトルを示し、曲線ｆは第２反射層３６０Ｂの反射スペクトルを示す。また、曲線ｇは、第１ＬＥＤ素子３３０Ａの発光スペクトルを示し、曲線ｈは、第２ＬＥＤ素子３３０Ｂの発光スペクトルを示す。グラフの横軸は波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は反射率Ｒ（％）または相対発光強度Ｉ（％）である。
曲線ｅで示す様に、第１反射層３６０Ａは、５００〜７５０ｎｍの波長域において概ね９７％の反射率を有する。そして、波長が５００ｎｍから小さくなるにつれて反射率が急激に減少し、波長３８０ｎｍ付近において反射率は７５％程度となる。
これに対し、曲線ｆで示す様に、第２反射層３６０Ｂは、波長５００ｎｍ付近において反射率は９７％程度である。そして、波長が５００ｎｍから大きくなるにつれて反射率が緩やかに減少し、波長７５０ｎｍ付近において反射率は９５％程度である。一方、波長が５００ｎｍから小さくなるにつれて反射率が徐々に減少し、波長３８０ｎｍ付近において波長は９３％程度となる。
このように、第１反射層３６０Ａと第２反射層３６０Ｂとで反射スペクトルが異なるのは、ＴｉＯ２層３６１Ａの厚さとＴｉＯ２層３６１Ｂの厚さとが異なるため、干渉によって高い反射率を示す光の波長が異なるからである。
第１ＬＥＤ素子３３０Ａの発光スペクトルである波長４５０ｎｍ付近においては、第１反射層３６０Ａと第２反射層３６０Ｂとで、反射率に大きな差は無い。一方、上述の通り、第１蛍光体樹脂３５０Ａに含まれる蛍光体は黄色光、緑色光、及び赤色光を発するが、これら光はいずれも波長域が約５００〜７５０ｎｍの範囲に含まれる。そして、波長域が約５００〜７５０ｎｍの範囲においては、第１反射層３６０Ａよりも第２反射層３６０Ｂの方が高い反射率を示し、また、それら反射率の差は概ね波長４５０ｎｍ付近における反射率の差よりも大きい。
したがって、第１ＬＥＤ素子３３０Ａ及び第１蛍光体樹脂３５０Ａから構成される第１の構成から出射される光線に対しては、第２反射層３６０Ｂよりも第１反射層３６０Ａの方が、反射効率が高い。すなわち、第１の構成から出射される光線に対しては、反射層の最上層であるＴｉＯ２の厚さは約５０ｎｍよりも約３０ｎｍの方が、反射効率が高い。
一方、第２ＬＥＤ素子３３０Ｂの発光スペクトルである波長４００ｎｍ付近においては、第１反射層３６０Ａの反射率（約８９％）と、第２反射層３６０Ｂの反射率（約９５％）との差は約６％である。一方、上述の通り、第２蛍光体樹脂３５０Ｂに含まれる蛍光体は青色光、黄色光、及び赤色光を発するが、これら光はいずれも波長域が約５００〜７５０ｎｍの範囲に含まれる。そして、当該波長域においては、第１反射層３６０Ａの反射率（約９５％）と第２反射層３６０Ｂの反射率（約９５〜９７％）との差は最大でも約３％と、波長４００ｎｍ付近における反射率の差よりも小さい。
したがって、第２ＬＥＤ素子３３０Ｂ及び第２蛍光体樹脂３５０Ｂから構成される第２の構成から出射される光線に対しては、第１反射層３６０Ａよりも第２反射層３６０Ｂの方が、反射効率が高い。すなわち、第２の構成から出射される光線に対しては、反射層の最上層であるＴｉＯ２の厚さは約３０ｎｍよりも約５０ｎｍの方が、反射効率が高い。
以上より、ＬＥＤ発光装置３においては、第１の構成の下部には、第１の構成に対する反射効率が第２反射層よりも高い第１反射層が配置され、第２の構成の下部には、第２の構成に対する反射効率が第１反射層よりも高い第２反射層が配置される。このような構成により、ＬＥＤ実装面の光の反射効率が向上したＬＥＤ発光装置が得られる。
図１２（ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置４の平面図であり、図１２（ｂ）はＬＥＤ発光装置４の第１蛍光体樹脂４５０Ａ及び第２蛍光体樹脂４５０Ｂが透過した状態の平面図である。また、図１３は、ＬＥＤ発光装置４の図１２（ａ）に示すＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
ＬＥＤ発光装置４は、主要な構成要素として、実装基板４１０、回路基板４２０、第１ＬＥＤ素子４３０Ａ、第２ＬＥＤ素子４３０Ｂ、反射枠４４０、第１蛍光体樹脂４５０Ａ、第２蛍光体樹脂４５０Ｂ、第１反射層４６０Ａ及び第２反射層４６０Ｂを有する。ＬＥＤ発光装置４は、回路基板４２０及び反射枠４４０の形状を除いて、ＬＥＤ発光装置１と同様の構成を有する。このため、ＬＥＤ発光装置１と重複する点については説明を省略する。
回路基板４２０は、全体として円形となる２つの半円形の開口部４２１Ａ、４２１Ｂを有し、開口部４２１Ａ、４２１Ｂの間に直線状の壁部４２２を有する。また、反射枠４４０は、開口部４２１Ａ、４２１Ｂの円周と壁部４２２の直線に沿った形状を有し、回路基板４２０の上に固定される。
ＬＥＤ発光装置４においては、開口部４２１Ａから露出している実装基板４１０上に第１反射層４６０Ａが形成され、開口部４２１Ｂから露出している実装基板４１０上に第２反射層４６０Ｂが形成される。また、第１反射層４６０Ａ上には複数の第１ＬＥＤ素子４３０Ａが実装され、第１ＬＥＤ素子４３０Ａを一体的に覆うように第１蛍光体樹脂４５０Ａが形成される。一方、第２反射層４６０Ｂ上には複数の第２ＬＥＤ素子４３０Ｂが実装され、第２ＬＥＤ素子４３０Ｂを一体的に覆うように第２蛍光体樹脂４５０Ｂが形成される。すなわち、第１ＬＥＤ素子４３０Ａ、第１蛍光体樹脂４５０Ａ及び第１反射層４６０Ａは、実装基板４１０上で二分された２つの半円領域のうちの一方に配置され、第２ＬＥＤ素子４３０Ｂ、第２蛍光体樹脂４５０Ｂ及び第２反射層４６０Ｂは、その２つの半円領域のうちの他方に配置されている。このように、第１ＬＥＤ素子、第１蛍光体樹脂及び第１反射層と、第２ＬＥＤ素子、第２蛍光体樹脂及び第２反射層とは、反射枠により隔てられていてもよい。
図１４は、更に他のＬＥＤ発光装置４’の断面図である。図１４では、ＬＥＤ発光装置４’について、図１３と同様の断面図を示している。
ＬＥＤ発光装置４’は、ＬＥＤ発光装置４の実装基板４１０と回路基板４２０がセラミック基板４２０’に替わっている点がＬＥＤ発光装置４とは異なるが、その他はＬＥＤ発光装置４と同じ構成を有する。セラミック基板４２０’は、その上面に配線パターン及び接続電極、並びに第１反射層４６０Ａ及び第２反射層４６０Ｂが形成され、第１ＬＥＤ素子４３０Ａ及び第２ＬＥＤ素子４３０Ｂが実装される平坦な基板であり、実装基板と回路基板を兼ねている。このように、ＬＥＤ発光装置の基板は、開口部がない１枚の基板で構成されていてもよい。なお、ＬＥＤ発光装置４’の平面図は、符号４２０が符号４２０’に替わる点を除いて、図１２（ａ）及び１２（ｂ）に示したものと同じである。
図１５（ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置５の平面図であり、図１５（ｂ）はＬＥＤ発光装置５の第１蛍光体樹脂５５０Ａ及び第２蛍光体樹脂５５０Ｂが透過した状態の平面図である。また、図１６は、ＬＥＤ発光装置５の図１５（ａ）に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
ＬＥＤ発光装置５は、主要な構成要素として、実装基板５１０、回路基板５２０、第１ＬＥＤ素子５３０Ａ、第２ＬＥＤ素子５３０Ｂ、反射枠５４０Ａ、５４０Ｂ、第１蛍光体樹脂５５０Ａ、第２蛍光体樹脂５５０Ｂ、第１反射層５６０Ａ及び第２反射層５６０Ｂを有する。ＬＥＤ発光装置５は、第１ＬＥＤ素子５３０Ａ及び第２ＬＥＤ素子５３０Ｂの配置、並びに回路基板５２０、反射枠５４０Ａ、５４０Ｂ、第１蛍光体樹脂５５０Ａ、第２蛍光体樹脂５５０Ｂ、第１反射層５６０Ａ及び第２反射層５６０Ｂの形状を除いて、ＬＥＤ発光装置１と同様の構成を有する。このため、ＬＥＤ発光装置１と重複する点については説明を省略する。
回路基板５２０は、円形の開口部５２１Ａと、開口部５２１Ａを取り囲む円環状の開口部５２１Ｂとを有し、開口部５２１Ａ、５２１Ｂの間に円形の壁部５２２を有する。また、反射枠５４０Ａ、５４０Ｂはともに円形の枠体であり、反射枠５４０Ａは開口部５２１Ａを取り囲むように壁部５２２上に固定され、反射枠５４０Ｂは開口部５２１Ｂを取り囲むように回路基板５２０上における開口部５２１Ｂの縁に固定される。
ＬＥＤ発光装置５においては、開口部５２１Ａから露出している実装基板５１０上に第１反射層５６０Ａが形成され、開口部５２１Ｂから露出している実装基板５１０上に第２反射層５６０Ｂが形成される。また、第１反射層５６０Ａ上には複数の第１ＬＥＤ素子５３０Ａが実装され、第１ＬＥＤ素子５３０Ａを一体的に覆うように第１蛍光体樹脂５５０Ａが形成される。一方、第２反射層５６０Ｂ上には複数の第２ＬＥＤ素子５３０Ｂが実装され、第２ＬＥＤ素子５３０Ｂを一体的に覆うように第２蛍光体樹脂５５０Ｂが形成される。すなわち、第１ＬＥＤ素子５３０Ａ、第１蛍光体樹脂５５０Ａ及び第１反射層５６０Ａは、実装基板５１０上の中心部に配置され、第２ＬＥＤ素子５３０Ｂ、第２蛍光体樹脂５５０Ｂ及び第２反射層５６０Ｂは、実装基板５１０上の中心部を取り囲む外周部に配置されている。
図１７は、更に他のＬＥＤ発光装置５’の断面図である。図１７では、ＬＥＤ発光装置５’について、図１６と同様の断面図を示している。
ＬＥＤ発光装置５’は、ＬＥＤ発光装置５の実装基板５１０と回路基板５２０がセラミック基板５２０’に替わっている点がＬＥＤ発光装置５とは異なるが、その他はＬＥＤ発光装置５と同じ構成を有する。セラミック基板５２０’は、その上面に配線パターン及び接続電極、並びに第１反射層５６０Ａ及び第２反射層５６０Ｂが形成され、第１ＬＥＤ素子５３０Ａ及び第２ＬＥＤ素子５３０Ｂが実装される平坦な基板である。なお、ＬＥＤ発光装置５’の平面図は、符号５２０が符号５２０’に替わる点を除いて、図１５（ａ）及び１５（ｂ）に示したものと同じである。
図１８（ａ）は更に他のＬＥＤ発光装置６の平面図であり、図１８（ｂ）はＬＥＤ発光装置６の第１蛍光体樹脂６５０Ａ及び第２蛍光体樹脂６５０Ｂが透過した状態の平面図である。また、図１９は、ＬＥＤ発光装置６の図１８（ａ）に示すＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
ＬＥＤ発光装置６は、主要な構成要素として、実装基板６１０、回路基板６２０、第１ＬＥＤ素子６３０Ａ、第２ＬＥＤ素子６３０Ｂ、反射枠６４０、第１蛍光体樹脂６５０Ａ、第２蛍光体樹脂６５０Ｂ、第１反射層６６０Ａ及び第２反射層６６０Ｂを有する。ＬＥＤ発光装置６は、第１ＬＥＤ素子６３０Ａ及び第２ＬＥＤ素子６３０Ｂの配置、並びに第１蛍光体樹脂６５０Ａ、第２蛍光体樹脂６５０Ｂ、第１反射層６６０Ａ及び第２反射層６６０Ｂの形状を除いて、ＬＥＤ発光装置１と同様の構成を有する。このため、ＬＥＤ発光装置１と重複する点については説明を省略する。
ＬＥＤ発光装置６においては、回路基板６２０の円形の開口部６２１から露出している実装基板６１０上において、中心部に円形の第１反射層６６０Ａが形成され、第１反射層６６０Ａを取り囲むように外周部に円環状の第２反射層６６０Ｂが形成される。また、第１反射層６６０Ａ上には複数の第１ＬＥＤ素子６３０Ａが実装され、第１ＬＥＤ素子６３０Ａを一体的に覆うように第１蛍光体樹脂６５０Ａが形成される。一方、第２反射層６６０Ｂ上には複数の第２ＬＥＤ素子６３０Ｂが実装され、第２ＬＥＤ素子６３０Ｂを一体的に覆うように第２蛍光体樹脂６５０Ｂが形成される。すなわち、第１ＬＥＤ素子６３０Ａ、第１蛍光体樹脂６５０Ａ及び第１反射層６６０Ａは、実装基板６１０上の中心部に配置され、第２ＬＥＤ素子６３０Ｂ、第２蛍光体樹脂６５０Ｂ及び第２反射層６６０Ｂは、実装基板６１０上の中心部を取り囲む外周部に配置されている。
図２０は、更に他のＬＥＤ発光装置６’の断面図である。図２０では、ＬＥＤ発光装置６’について、図１９と同様の断面図を示している。
ＬＥＤ発光装置６’は、ＬＥＤ発光装置６の実装基板６１０と回路基板６２０がセラミック基板６２０’に替わっている点がＬＥＤ発光装置６とは異なるが、その他はＬＥＤ発光装置６と同じ構成を有する。セラミック基板６２０’は、その上面に配線パターン及び接続電極、並びに第１反射層６６０Ａ及び第２反射層６６０Ｂが形成され、第１ＬＥＤ素子６３０Ａ及び第２ＬＥＤ素子６３０Ｂが実装される平坦な基板である。なお、ＬＥＤ発光装置６’の平面図は、符号６２０が符号６２０’に替わる点を除いて、図１８（ａ）及び１８（ｂ）に示したものと同じである。
ＬＥＤ発光装置４、４’、５、５’、６、６’においては、第１ＬＥＤ素子４３０Ａ、５３０Ａ、６３０Ａ及び第１蛍光体樹脂４５０Ａ、５５０Ａ、６５０Ａが第１の構成に相当し、第２ＬＥＤ素子４３０Ｂ、５３０Ｂ、６３０Ｂ及び第２蛍光体樹脂４５０Ｂ、５５０Ｂ、６５０Ｂが第２の構成に相当する。これらのＬＥＤ発光装置でも、第１の構成の下部には、第１の構成に対する反射効率が第２反射層よりも高い第１反射層が配置され、第２の構成の下部には、第２の構成に対する反射効率が第１反射層よりも高い第２反射層が配置される。このような構成により、ＬＥＤ実装面の光の反射効率が向上したＬＥＤ発光装置が得られる。
１、２、３、４、４’、５、５’、６、６’ ＬＥＤ発光装置
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 実装基板
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ 回路基板
４２０’、５２０’、６２０’ セラミック基板
１３０Ａ、２３０Ａ、３３０Ａ、４３０Ａ、５３０Ａ、６３０Ａ 第１ＬＥＤ素子
１３０Ｂ、２３０Ｂ、３３０Ｂ、４３０Ｂ、５３０Ｂ、６３０Ｂ 第２ＬＥＤ素子
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０Ａ、５４０Ｂ、６４０ 反射枠
１５０Ａ、２５０Ａ、３５０Ａ、４５０Ａ、５５０Ａ、６５０Ａ 第１蛍光体樹脂
１５０Ｂ、２５０Ｂ、３５０Ｂ、４５０Ｂ、５５０Ｂ、６５０Ｂ 第２蛍光体樹脂
１６０Ａ、２６０Ａ、３６０Ａ、４６０Ａ、５６０Ａ、６６０Ａ 第１反射層
１６０Ｂ、２６０Ｂ、３６０Ｂ、４６０Ｂ、５６０Ｂ、６６０Ｂ 第２反射層

Claims (4)

  1. 基板と、
    前記基板上に固定された反射枠と、
    前記反射枠で囲まれた前記基板上の一の領域内に配置された第１反射層と、
    前記基板上の前記一の領域内における前記第１反射層とは異なる位置に配置された前記第１反射層とは異なる第２反射層と、
    前記第１反射層の上に実装された第１ＬＥＤ素子及び前記第１ＬＥＤ素子を保護し且つ前記第１ＬＥＤ素子から出射された光を波長変換する第１蛍光体樹脂から構成され、第１の光を出射する第１の構成と、
    前記第２反射層の上に実装された第２ＬＥＤ素子及び前記第２ＬＥＤ素子を保護し且つ前記第２ＬＥＤ素子から出射された光を波長変換する第２蛍光体樹脂から構成され、前記第１の光より色温度が低い第２の光を出射する第２の構成と、を有し、
    前記第１ＬＥＤ素子と前記第２ＬＥＤ素子とは同じ種類の素子であり、
    前記第１蛍光体樹脂は前記第２蛍光体樹脂とは異なった種類の蛍光体樹脂であり、
    前記第１反射層は、光反射性の第１金属層と、前記第１金属層の上に積層された互いに異なる屈折率を有する複数の薄膜から構成される第１増反射層とを有し、
    前記第２反射層は、光反射性の第２金属層と、前記第２金属層の上に積層された互いに異なる屈折率を有する複数の薄膜から構成される第２増反射層とを有し、
    前記第１増反射層と前記第２増反射層とが互いに異なる厚さを有し、
    前記第２反射層よりも前記第１反射層の方が、それぞれの反射膜上のＬＥＤ素子の発光スペクトルの最大ピーク波長に対する反射率が高く、
    前記第１反射層よりも前記第２反射層の方が、それぞれの反射膜上の蛍光体樹脂で波長変換された光の最大ピーク波長に対する反射率が高い、
    ことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
  2. 前記第１ＬＥＤ素子、前記第１蛍光体樹脂及び前記第１反射層は前記基板上で二分された２つの部分領域のうちの一方に配置され、前記第２ＬＥＤ素子、前記第２蛍光体樹脂及び前記第２反射層は前記２つの部分領域のうちの他方に配置されている、請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
  3. 前記第１ＬＥＤ素子、前記第１蛍光体樹脂及び前記第１反射層と、前記第２ＬＥＤ素子、前記第２蛍光体樹脂及び前記第２反射層とは、前記基板上で交互に帯状に配置されている、請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
  4. 前記第１ＬＥＤ素子、前記第１蛍光体樹脂及び前記第１反射層は前記基板上の中心部に配置され、前記第２ＬＥＤ素子、前記第２蛍光体樹脂及び前記第２反射層は、前記基板上の前記中心部を取り囲む外周部に配置されている、請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
JP2015257455A 2015-01-05 2015-12-28 Ｌｅｄ発光装置 Active JP6827265B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015000532 2015-01-05
JP2015000532 2015-01-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016129229A JP2016129229A (ja) 2016-07-14
JP6827265B2 true JP6827265B2 (ja) 2021-02-10

Family

ID=56384497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015257455A Active JP6827265B2 (ja) 2015-01-05 2015-12-28 Ｌｅｄ発光装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10367032B2 (ja)
JP (1) JP6827265B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016167518A (ja) * 2015-03-09 2016-09-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置、及び、照明装置
US20190088831A1 (en) * 2016-07-21 2019-03-21 Sanken Electric Co., Ltd. Light emitting device
CN109790962B (zh) * 2016-08-05 2020-11-06 昕诺飞控股有限公司 具有光束扩展调谐和光束成形的效果的照明设备led模块
US10770629B2 (en) 2017-01-31 2020-09-08 Sanken Electric Co., Ltd. Light emitting device
US10619802B2 (en) * 2018-09-18 2020-04-14 TieJun Wang Solid state white-light lamp
CN112447896A (zh) * 2020-05-26 2021-03-05 开发晶照明（厦门）有限公司 光电器件及其制作方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3191085B2 (ja) * 1996-01-29 2001-07-23 株式会社日立製作所 反射型液晶表示素子および液晶表示装置
JP4403399B2 (ja) * 2003-09-19 2010-01-27 ソニー株式会社 表示装置および表示装置の製造方法
JP4330476B2 (ja) * 2004-03-29 2009-09-16 スタンレー電気株式会社 半導体発光素子
JP5178088B2 (ja) * 2006-09-07 2013-04-10 キヤノン株式会社 有機発光装置
JP2008218486A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP2008218485A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置
JP5181505B2 (ja) * 2007-03-22 2013-04-10 東芝ライテック株式会社 発光装置
JP5634003B2 (ja) * 2007-09-29 2014-12-03 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2009123675A (ja) * 2007-10-25 2009-06-04 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置
JP5153402B2 (ja) * 2008-01-30 2013-02-27 京セラ株式会社 発光素子収納用パッケージおよび発光装置
US20100001297A1 (en) * 2008-04-24 2010-01-07 Jun Takashima Led assembly with color temperature correction capability
KR100924912B1 (ko) * 2008-07-29 2009-11-03 서울반도체 주식회사 웜화이트 발광장치 및 그것을 포함하는 백라이트 모듈
JP2010056016A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Fujifilm Corp カラー表示装置及びその製造方法
TWI354365B (en) * 2009-08-26 2011-12-11 Quasioptical led package structure for increasing
TWI531088B (zh) * 2009-11-13 2016-04-21 首爾偉傲世有限公司 具有分散式布拉格反射器的發光二極體晶片
DE102010012423A1 (de) * 2009-12-21 2011-06-22 OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 Lumineszenzdiodenanordnung, Hinterleuchtungsvorrichtung und Anzeigevorrichtung
JP5855344B2 (ja) * 2010-02-12 2016-02-09 ソウル バイオシス カンパニー リミテッドＳｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 分布ブラッグ反射器を有する発光ダイオードチップ及びその製造方法
JP2012004519A (ja) 2010-05-17 2012-01-05 Sharp Corp 発光装置および照明装置
KR101039994B1 (ko) * 2010-05-24 2011-06-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
JP5377440B2 (ja) * 2010-08-09 2013-12-25 株式会社東芝 発光装置
KR20120060306A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 서울반도체 주식회사 발광 다이오드 모듈 및 발광 다이오드 조명장치
JP2013042099A (ja) * 2011-07-15 2013-02-28 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置を搭載するための回路基板、発光モジュール、照明器具、及び照明システム
JP5810758B2 (ja) * 2011-08-31 2015-11-11 日亜化学工業株式会社 発光装置
DE102011083669B4 (de) * 2011-09-29 2019-10-10 Osram Gmbh Halbleiter-Leuchtvorrichtung mit Reflexions-Oberflächenbereich und Verfahren zur Herstellung
JP6072472B2 (ja) * 2012-08-27 2017-02-01 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄ発光装置
JP6396295B2 (ja) * 2013-06-18 2018-09-26 シャープ株式会社 光源装置および発光装置
JP6381327B2 (ja) * 2014-07-17 2018-08-29 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄ発光装置およびその製造方法
EP3226313B1 (en) * 2014-11-28 2019-12-18 Sharp Kabushiki Kaisha Light emitting device and lighting device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20160223159A1 (en) 2016-08-04
JP2016129229A (ja) 2016-07-14
US10367032B2 (en) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6827265B2 (ja) Ｌｅｄ発光装置
JP6368061B2 (ja) 発光ダイオードパッケージ
JP5481587B2 (ja) 発光素子
KR101114487B1 (ko) 발광장치
JP7208536B2 (ja) 発光装置
KR102184381B1 (ko) 자외선 발광 다이오드를 이용한 발광 소자 및 이를 포함하는 조명장치
TWI593918B (zh) 發光模組
US20200403124A1 (en) Light-emitting device having a dielectric multilayer film arranged on the side surface of the light-emitting element
JP6381327B2 (ja) Ｌｅｄ発光装置およびその製造方法
JP6959548B2 (ja) 発光装置およびその製造方法
US11764338B2 (en) Light emitting device
CN109585631B (zh) 发光装置
JP7096504B2 (ja) 発光装置
CN111009603A (zh) 发光装置
JP5005013B2 (ja) 発光装置及び照明装置
JP7057491B2 (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
TWI629807B (zh) 出光增強裝置及具有出光增強裝置之發光模組與發光元件
JP2019102796A (ja) 発光装置
JP7248939B2 (ja) 発光装置
JP2020061521A (ja) 発光装置
JP2022132247A (ja) 発光素子搭載用基板、及び、それを用いた発光モジュール
KR101258232B1 (ko) 복수개의 파장변환 물질층들을 갖는 발광 소자
TW201218458A (en) Light emitting diode
JP2018006704A (ja) 発光装置および照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190806

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200901

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201030

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6827265

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250