JPWO2010007781A1 - 発光装置とそれを用いたバックライト、液晶表示装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

発光装置１は、発光ダイオード３と、発光ダイオード３から出射される光により励起されて可視光を発光する蛍光体を含有する蛍光体層７と、発光ダイオード３を囲むように配置されたリフレクタ２２とを具備する。リフレクタ２２の反射面２２ａの面積率で５０％以上の部分は、二乗平均傾斜（Δｑ）（０．１ｍｍ）が０．００３以上０．０３以下の範囲である散乱面とされている。

Description

本発明は発光装置とそれを用いたバックライト、液晶表示装置および照明装置に関する。

発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）を用いた発光装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライトや照明装置等に用いられている。特に、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組合せで白色発光装置を実現できるようになり、各分野への適用が加速されている。ＬＣＤはテレビ、パソコン、携帯電話、カーナビ等の様々なディスプレイに適用されている。環境問題に対応するために、照明装置においても白熱灯からＬＥＤチップを用いた発光装置への切り替えが進められている。

ＬＥＤチップを用いた発光装置は、従来の冷陰極管や白熱灯と比べて省エネ化が可能であることから、今後の発展が期待されている。さらに、ＬＣＤや照明装置へのＬＥＤチップの適用には、省エネ化の他に省スペース化への期待も大きい。省スペース化、つまりは薄型化や小型化に対応するために、表面実装型やサイドビュー型の発光装置が開発されている。いずれもパッケージと呼ばれる収納容器に発光ダイオードチップを実装することにより省スペース化を実現している。

表面実装型は基板上に電極とＬＥＤチップを一体化することによって、実装基板にそのまま接続可能な発光装置としたものである。サイドビュー型は光の発光方向を実装面に対して横向きになるようにしたものである（特許文献１参照）。パッケージ型発光装置は、表面実装型やサイドビュー型に代表されるように、ＬＥＤチップを１〜２個搭載した光源であるため、その発光効率を向上させるためにパッケージにリフレクタと呼ばれる反射面を有する反射部材を設けている。

従来、反射部材は反射率を高めるために、表面粗さＲａが５μｍ程度となるように鏡面加工されている。しかしながら、鏡面は正反射率が高まるものの、発光効率の向上という点では不十分であった。近年のＬＥＤチップを使った発光装置は蛍光体層と組合せて白色等の様々な色を再現している。正反射のみではＬＥＤチップからの光が蛍光体層に均一に行き渡らないため、発光効率の向上に限界があることが明らかになりつつある。

特開２００６−２２９００７公報

本発明の目的は、蛍光体層とリフレクタとを組合せて使用するにあたって、発光効率を向上させることを可能とした発光装置を提供することにある。さらに、そのような発光装置を用いることによって、効率の向上を図ったバックライト、液晶表示装置および照明装置を提供することを目的としている。

本発明の態様に係る発光装置は、発光ダイオードと、前記発光ダイオードから出射された光により励起されて可視光を発光する蛍光体を含有する蛍光体層と、前記発光ダイオードを囲むように配置され、反射面を有するリフレクタとを具備し、前記リフレクタの前記反射面の面積率で５０％以上の部分は二乗平均傾斜（Δｑ）（０．１ｍｍ）が０．００３以上０．０３以下の範囲の散乱面とされていることを特徴としている。

本発明の態様に係るバックライトは、本発明の態様に係る発光装置を具備することを特徴としている。本発明の態様に係る液晶表示装置は、本発明の態様に係るバックライトを具備することを特徴としている。本発明の照明装置は、本発明の態様に係る発光装置を具備することを特徴としている。

本発明の実施形態による発光装置を示す断面図である。 図１に示す発光装置におけるリフレクタを示す図である。 本発明の他の実施形態による発光装置を示す断面図である。 実施例１におけるリフレクタの反射面の二乗平均傾斜（Δｑ）と発光効率との関係を示す図である。 実施例２におけるリフレクタの反射面の二乗平均傾斜（Δｑ）と発光効率との関係を示す図である。 実施例３におけるリフレクタの反射面の散乱面の割合と発光効率との関係を示す図である。 実施例４におけるＬＥＤチップとリフレクタとの最短距離と発光効率の改善率との関係を示す図である。 実施例５におけるリフレクタの反射面の傾斜角度と発光効率の改善率との関係を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。本発明の実施形態による発光装置は、発光ダイオードと、発光ダイオードから出射された光により励起されて可視光を発光する蛍光体を含有する蛍光体層と、発光ダイオードを囲むように配置されたリフレクタとを具備する。図１は本発明の実施形態による発光装置を示す断面図である。図２は図１に示す発光装置のリフレクタ部分を示す図である。

これらの図において、１は発光装置、２はパッケージ本体、２１は基板、２２はリフレクタ、２２ａは反射面、３は発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ、４は第１の電極、５は第２の電極、６はボンディングワイヤ、７は蛍光体層、８は絶縁部材である。ｄ１は第１の電極４における第２の電極５側の端部とＬＥＤチップ３の端部との距離、ｄ２はパッケージの長手方向の長さ、ｄ３は第１の電極４と第２の電極５との隙間の幅、ｄ４はＬＥＤチップ３とリフレクタ２２の反射面２２ａとの最短距離である。図１はパッケージ型発光装置であるサイドビュー型の一例である。

図１に示す発光装置１において、パッケージ本体２は基板２１とそれと一体化されたリフレクタ２２とを有している。これとは別に、基板２１上にリフレクタ２２を接合する構造であってもよい。パッケージ本体２を構成する基板２１上には、第１の電極４と第２の電極５とが設けられている。第１および第２の電極４、５は外部電極と一体化されている。第１の電極４上にはＬＥＤチップ３が搭載されている。ＬＥＤチップ３は第２の電極５とボンディングワイヤ６を介して電気的に接続されている。

図１ではＬＥＤチップ３と第２の電極５とをワイヤボンディングした例を示したが、発光装置１の構造はこれに限られるものではない。発光装置はＬＥＤチップ３と第１の電極４とをワイヤボンディングした構造、ＬＥＤチップ３を第１の電極４および第２の電極５の両方とワイヤボンディングした構造であってもよい。

第１の電極４および第２の電極５はＬＥＤチップ３に導通を図るための電極であり、金属板、金属膜、金属層等で形成されている。電極４、５の材質としては、ＣｕやＡｌ等の導電性の高い金属が挙げられる。第１の電極４上にＬＥＤチップ３を搭載する際には、半田等によりＬＥＤチップ３を第１の電極４に接合する。ＬＥＤチップ３と第２の電極５とはワイヤボンディングにより導通されている。

第１の電極４と第２の電極５はリフレクタ２２の外装面に沿って設けられた外部電極と一体化されている。リフレクタ２２の外装面に沿った部分は別途金属部材で設けてもよい。つまり、基板２１表面の電極４、５と導通がとれていれば、後で金属部材を接合した構造であってもよい。第１および第２の電極４、５は、Ｃｕ板（箔）やＡｌ板（箔）にＡｇ膜やＡｌ膜を形成したものでもよい。

蛍光体層７は、透明樹脂とその内部に分散された蛍光体とを備えている。目的とする発光色を得るために、青色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体等の各色の蛍光体を使用することができる。白色発光を得るためには、例えば青色蛍光体と緑色蛍光体と赤色蛍光体とを混合した蛍光体が用いられる。蛍光体はＬＥＤチップ３から出射される光により励起されて可視光を発光するものである。蛍光体層７は、例えば紫外光、紫色光、青色光等により励起されて各色に発光する蛍光体を含有している。

ＬＥＤチップ３の発光ピーク波長は特に限定されるものではない。蛍光体層７と組合せて白色等の各色の発光を得るためには、紫外光から青色光を発光するＬＥＤチップ３を用いることが好ましい。ＬＥＤチップ３の発光ピーク波長は３６０〜４８０ｎｍの範囲であることが好ましい。特に、紫外発光のＬＥＤチップ３であることが好ましい。

紫外発光のＬＥＤチップ３において、発光ピーク波長は４２０ｎｍ以下である。発光ピーク波長は３６０〜４０５ｎｍの範囲であることがより好ましい。発光ピーク波長が３６０ｎｍ未満であると、紫外光が強すぎて蛍光体を劣化させるおそれがある。一方、発光ピーク波長が４２０ｎｍを超えると、さらに４４０ｎｍ以上になると、例えば青色蛍光体と緑色蛍光体と赤色蛍光体とを混合した三色混合蛍光体の発光効率が低下する。

第１の電極４と第２の電極５とは同一平面上に設けられているため、接触不良を防ぐために、その隙間に絶縁部材８が設けられている。絶縁部材８には紫外光を吸収し難く、劣化しない材料を適用することが好ましく、具体的には耐紫外光特性を有する樹脂、ガラス、セラミックス等が挙げられる。耐紫外光特性を有する樹脂としては、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂が例示される。さらに、絶縁部材８は波長４００ｎｍの紫外光の反射率が３０％以上１００％以下であることが好ましい。ここで、４００ｎｍの紫外光を基準としたのは、現在市販されている紫外光耐性樹脂の光学特性がおおむね４００ｎｍで測定されているためである。

絶縁部材８が紫外光に対する反射効果を有する場合、ＬＥＤチップ３からの紫外光を反射することができる。これによって、従来劣化しやすかった部分を紫外光反射部として使えるために発光効率が向上する。絶縁部材８の紫外光（波長４００ｎｍ）の反射率は４０％以上であることがより好ましい。このような特性を有する耐紫外光特性を有する樹脂としては、ポリフタルアミド樹脂（アミド系樹脂）が挙げられる。ポリフタルアミド樹脂は取扱性（粘度、乾燥温度、価格等）も良好である。なお、反射率は全反射率である。

パッケージ本体２を構成する基板２１の材料は、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではない。基板２１の材料としては、例えば樹脂、ガラス、セラミックスが挙げられる。基板２１を絶縁性樹脂で構成した場合、絶縁部材８と基板２１とを一体成型することができる。リフレクタ２２は基板２１と一体成型した構造を有していてもよいし、また基板２１上に後から接合した構造であってもよい。

リフレクタ２２は反射面２２ａを有している。反射面２２ａには必要に応じて反射膜が設けられる。反射膜としてはＡｇやＡｌ等の金属膜を用いることが好ましい。Ａｇ膜やＡｌ膜であれば、波長が４００〜４８０ｎｍの光の反射率を９０％以上と高めることができる。金属膜の形成方法としては、メッキ法、蒸着法、溶射法、金属箔の貼り付け等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

リフレクタ２２はＬＥＤチップ３や蛍光体層７からの光を反射しやすいように、基板２１に対する傾斜角度θが０〜４０°の範囲である反射面２２ａを有することが好ましい。図２に反射面２２ａの傾斜角度θを示す。図２において、反射面２２ａの基板２１に対する傾斜角度が垂直の場合がθ＝０°となる。反射面２２ａの傾斜が増すにつれて、反射面２２ａの傾斜角度θは大きくなる。

反射面２２ａの傾斜角度θが０°より小さいと、ＬＥＤチップ３や蛍光体層７の光が外に出て行き難くなるので発光効率は低下する。一方、反射面２２ａの傾斜角度θが４０°を超えると、反射面２２ａを傾けたことによる効率改善効果が小さくなると共に、発光装置１の大きさ（パッケージサイズ）も大きくなる。このため、反射面２２ａの傾斜角度θを４０°より大きくすることは好ましくない。

リフレクタ２２の反射面２２ａは、その少なくとも一部が散乱面とされている。散乱面を用いることによる発光効率の改善効果は、反射面２２ａの傾斜角度θを０〜２０°の範囲とした場合、さらには０〜１０°の場合に顕著に得られる。散乱面による発光効率の改善効果は、反射面２２ａの傾斜角度θが小さいときほど顕著となる。さらに、リフレクタ２２の反射面２２ａの傾斜角度θを小さくすることによって、発光装置１を小型化することができる。すなわち、小型で高輝度の発光装置１を実現することが可能となる。

この実施形態の発光装置１において、リフレクタ２２の反射面２２ａの面積率で５０％以上の部分は、二乗平均傾斜（Δｑ）（０．１ｍｍ）が０．００３以上０．０３以下の範囲の散乱面とされている。反射面２２ａは面積率で８０％以上の部分が散乱面であることがより好ましい。さらに、散乱面は二乗平均傾斜（Δｑ）（０．１ｍｍ）が０．００８以上０．０２以下の範囲であることがより好ましい。

二乗平均傾斜（Δｑ）が０．００３未満の場合には、反射面２２ａによる光の散乱効果を十分に高めることができない。一方、二乗平均傾斜（Δｑ）が０．０３を超えると、反射面２２ａによる光の散乱が大きくなりすぎて、発光装置１からの光の取出し効率が低下する。この場合にも、発光装置１の発光効率の向上効果を十分に得ることができない。散乱面の二乗平均傾斜（Δｑ）は０．００８以上０．０２以下であることがより好ましい。

リフレクタ２２の反射面２２ａの５０％以上１００％以下の範囲を散乱面とすることによって、ＬＥＤチップ３からの光をランダムに蛍光体層７に戻すことができる。このため、蛍光体層７中に満遍なくＬＥＤチップ３からの光が届くことになる。その結果として、蛍光体層７から発光される光の強度が強くなり、発光装置１の発光効率を向上させることが可能となる。散乱面とする反射面２２ａの面積率が５０％未満の場合には、反射面２２による光の散乱効果やそれに基づく発光強度の向上効果が低下する。

ＬＥＤチップ３にピーク波長が４２０ｎｍ以下の紫外発光タイプのＬＥＤを適用した発光装置１において、白色光を得るためには青色蛍光体と緑色蛍光体と赤色蛍光体の三色の蛍光体が用いられる。各色の蛍光体を光らせるためには、各蛍光体にＬＥＤチップ３からの光が照射されないといけないため、散乱面を用いた発光装置１が特に有効である。発光装置１は紫外発光タイプのＬＥＤチップ３を適用した白色発光装置に好適である。

散乱面の効果を得るためには、リフレクタ２２の反射面２２ａの５０％以上、さらには８０％以上が所定の二乗平均傾斜（Δｑ）を有していることが好ましい。二乗平均傾斜（Δｑ）は下記の数式により求められるものである。具体的には、リフレクタ２２の反射面２２ａのうち、散乱を目的として表面処理を施した箇所から１００μｍ（０．１ｍｍ）を任意に取り出す。この長さ１００μｍの試料を２０分割し、ΔＸ＝５μｍ、ｎ＝２０の条件でΔＹｉをそれぞれ測定する。ΔＹｉは長さ方向の単位長さ（ΔＸ）当たりの高さである。ΔＹｉ／ΔＸは傾斜角に相当する。単位はラジアンである。

ＬＥＤチップ３とリフレクタ２２の反射面２２ａとの最短距離ｄ４は０．２ｍｍ以下であることが好ましい。ＬＥＤチップ３とリフレクタ２２の反射面２２ａとの距離があまり離れていると、反射面２２ａの効果が小さくなる。ＬＥＤチップ３と反射面２２ａとの距離ｄ４は０．１８ｍｍ以下であることがより好ましく、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以下である。また、ＬＥＤチップ３とリフレクタ２２との距離ｄ４があまり小さいと、ＬＥＤチップ３の搭載性等が低下するため、距離ｄ４は０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。ＬＥＤチップ３とリフレクタ２２との最短距離とは、ＬＥＤチップ３の端部からリフレクタ２２までの直線距離で最も近い距離を示す。

さらに、ＬＥＤチップ３からリフレクタ２２までの距離ｄ４を近くすることによって、反射面２２ａによる効果を高めることができる。このため、この実施形態の発光装置１は表面実装型またはサイドビュー型のパッケージ型発光装置に好適である。パッケージ型発光装置には小型化や薄型化が求められている。この実施形態の発光装置１は、長手方向の長さが２ｍｍ以上３ｍｍ以下の小型パッケージ型発光装置に好適である。

次に、本発明の発光装置の他の実施形態について、図３を参照して説明する。図３は表面実装型発光装置の一例を示している。図中、２は基板、３はＬＥＤチップ、４は第１の電極、５は第２の電極、６はボンディングワイヤ、７は蛍光体層、８は絶縁部材、９はスルーホール、１０は裏面側の第１の電極、１１は裏面側の第２の電極である。図３に示す発光装置１２はスルーホール９で表裏の導通を図った表面実装型の一例である。

スルーホール９を有する基板２としては、樹脂基板中に配線層を形成した樹脂回路基板、セラミックス基板のスルーホール内に同時焼成法でタングステン等からなる導電層を一体的に形成したセラミックス回路基板等が挙げられる。スルーホール９を用いない方法としては、基板の側面に電極（第１および第２の電極４、５）を形成して表裏面間の導通を図る方法が挙げられる。表面実装型は基板２の表裏面を導通させることで、基板２の裏面を実装部としている。従って、発光装置１の薄型化や小型化を図ることが可能となる。

上述した各実施形態の発光装置１、１２はリフレクタ２２を具備し、表面実装型やサイドビュー型のようなパッケージ型発光装置に好適である。さらに、ＬＥＤチップ３とリフレクタ２２との距離を近くすることで効果が高まることから、例えばパッケージの長手方向が２〜３ｍｍの小型の発光装置１、１２に有効である。また、白色発光装置のように複数の蛍光体を含有する蛍光体層７を備える発光装置１、１２に有効である。このような発光装置１、１２は液晶表示装置のバックライトや照明装置等として用いられ、それらの装置の発光効率の向上に大きく寄与するものである。

次に、この実施形態の発光装置１、１２の製造方法について説明する。発光装置１、１２の製造方法は、リフレクタ２２の反射面２２ａが所定の散乱面を有していれば特に限定されるものではない。この実施形態の発光装置１、１２を効率よく製造する方法として、以下の製造方法が挙げられる。

リフレクタ２２の表面をそのまま反射面２２ａとして用いる場合には、その反射面２２ａをブラスト加工等により粗面化して調整する方法が挙げられる。ブラスト加工はブラスト材料（各種研磨材の粒）を圧縮空気で製品の表面に吹き付ける方法である。ブラスト材料の硬さ、大きさ、吹き付ける圧力、時間を調整することにより所定の表面が得られる。

リフレクタ２２の表面にＡｇ膜やＡｌ膜等の反射膜を設けて反射面２２ａとする場合には、反射膜にブラスト加工を施す方法が挙げられる。反射膜を設ける前の下地（リフレクタ２２の表面）にブラスト加工を施して所定の粗面を形成した後、メッキ法や蒸着法で反射膜を設ける方法を適用することも可能である。

ブラスト加工を用いない方法としては、セラミックス粉末等を焼結した焼結体でリフレクタ２２を構成し、その焼成面をそのまま反射面として用いる方法が挙られる。反射膜の形成方法として溶射法を適用してもよい。溶射とは燃焼ガスやアークプラズマ等の熱源で溶融した金属やセラミックス等を被着面に吹き付けて被膜を形成する方法である。溶融した材料を吹き付けるため、メッキ法や蒸着法より粗い面が得られやすい。溶射時の条件を制御することによって、目的とする表面を得ることができる。

上述した実施形態の発光装置１、１２は、照明装置として各種の用途に使用することができる。発光装置の代表的な使用例としては、液晶表示装置に代表される各種表示装置のバックライトの光源や一般照明が挙げられる。光源として発光装置を用いることによって、バックライトや照明装置の輝度を向上させることができる。バックライトや照明装置は、光源として複数の発光装置を直線状やマトリクス状に配列することにより構成される。１個の発光装置のみを使用したバックライトや照明装置を除外するものではない。

この実施形態のバックライトは、液晶表示装置のバックライトとして好適に用いられる。液晶表示装置は、平面表示手段としての平板状の液晶パネルと、この液晶パネルを背面から照明するバックライトとを具備している。バックライトは例えば複数の発光装置を液晶パネルの直下に配置することにより構成される。あるいは、複数の発光装置を直線状に配列した光源と導光板とを有するサイドビュー型のバックライトが構成される。

次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。

（実施例１）
紫外発光ダイオードとして発光ピーク波長が４００ｎｍ（半値幅１０ｎｍ）のＬＥＤチップを用意した。第１の電極および第２の電極として銅板にＡｇメッキを施したものを用意し、ポリフタルアミド樹脂で一体成型することによって、図１に示したサイドビュー型発光装置の本体部分を組み立てた。絶縁部材はポリフタルアミド樹脂で形成されている。ポリフタルアミド樹脂製リフレクタの反射面をガラスビーズでブラスト加工し、反射面の９０％が所定の二乗平均傾斜（Δｑ）を有する散乱面となるように加工した。

次に、青色蛍光体としてＳｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_１２：Ｅｕ蛍光体、緑色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ，Ｍｎ蛍光体、赤色蛍光体としてＬａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ蛍光体を用意した。これら蛍光体をシリコーン樹脂と混合した後、リフレクタ内に充填して蛍光体層を形成することによって、白色発光のサイドビュー型発光装置を作製した。

なお、第１の電極と第２の電極との隙間ｄ３は０．１７ｍｍ（１７０μｍ）、パッケージの長手方向の長さは２．８ｍｍで統一した。ＬＥＤチップのサイズは４６０μｍ×２６０μｍ、リフレクタのサイズは２０００μｍ×６００μｍ、ＬＥＤチップとリフレクタとの間の最短距離ｄ４は１．７ｍｍ、反射面の傾斜角度θは０°とした。

このような発光装置において、リフレクタの反射面の二乗平均傾斜（Δｑ）を変化させたときの発光効率を測定した。その結果を図４に示す。図４において、横軸は二乗平均傾斜（Δｑ）、縦軸は発光効率である。発光効率は入力した電気エネルギーをどれだけ光エネルギーに変換することができるかを測定したものであり、相対値で表されている。図４から明らかな通り、Δｑが０．００３〜０．０３の範囲であれば発光効率が高い値で安定していることが分かる。特に０．００８〜０．０２の範囲が優れていることが分かる。

（実施例２）
紫外発光ダイオードとして発光ピーク波長が３９０ｎｍ（半値幅１０ｎｍ）のＬＥＤチップを用意した。第１の電極および第２の電極として銅板にＡｇメッキを施したものを用意し、ポリフタルアミド樹脂で一体成型することで、図３に示した表面実装型発光装置の本体部分を組み立てた。絶縁部材はポリフタルアミド樹脂で形成されている。Ａｇメッキは表面に出ている部分だけにメッキしたものである。ポリフタルアミド樹脂製リフレクタの反射面をガラスビーズでブラスト加工し、その後にＡｇメッキをすることによって、反射面の９０％が所定の二乗平均傾斜（Δｑ）を有する散乱面となるように加工した。

次に、青色蛍光体としてＳｒ_１０（ＰＯ_４）_６Ｃｌ_１２：Ｅｕ蛍光体、緑色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ，Ｍｎ蛍光体、赤色蛍光体としてＬａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ蛍光体を用意した。これら蛍光体をシリコーン樹脂と混合した後、リフレクタ内に充填して蛍光体層を形成することによって、白色発光の表面実装型発光装置を作製した。

なお、第１の電極と第２の電極との隙間ｄ３は０．１５ｍｍ（１５０μｍ）、パッケージの長手方向の長さは３ｍｍで統一した。ＬＥＤチップのサイズは４６０μｍ×２６０μｍ、リフレクタのサイズは２０００μｍ×６００μｍ、チップとリフレクタとの間の最短距離ｄ４は１．７ｍｍ、反射面の傾斜角度θとした。

このような発光装置において、リフレクタの反射面の二乗平均傾斜（Δｑ）を変化させたときの発光効率を測定した。その結果を図５に示す。図５において、横軸は二乗平均傾斜（Δｑ）、縦軸は発光効率である。発光効率は入力した電気エネルギーをどれだけ光エネルギーに変換することができるかを測定したものであり、相対値で表されている。図５から明らかな通り、Δｑが０．００３〜０．０３の範囲であれば発光効率が高い値で安定していることが分かる。特に０．００８〜０．０２の範囲が優れていることが分かる。

（比較例１）
実施例２の発光装置において、リフレクタの反射面を表面粗さＲａが５μｍの鏡面となるように加工したものを用意した。そのようなリフレクタを適用する以外は、実施例２と同様にして白色発光の表面実装型発光装置を作製した。このような発光装置の発光効率の測定結果を図５に併せて示す。図５から明らかなように、リフレクタの反射面を単に鏡面とするだけでは発光効率が向上しないことが分かる。

（実施例３）
実施例１の発光装置において、反射面における散乱面の割合を変化させた場合の発光効率を測定した。その結果を図６に示す。図６から明らかなように、散乱面の割合が多いほど発光効率が向上することが分かる。特に、反射面の５０％以上、さらには８０％以上を散乱面とすることによって、発光装置の発光効率を高めることが可能となる。

（実施例４）
実施例１の発光装置において、ＬＥＤチップとリフレクタとの間の最短距離ｄ４を変えた場合の発光効率を測定した。その結果を図７に示す。図７から明らかなように、ＬＥＤチップとリフレクタとの間の最短距離ｄ４を２００μｍ以下（０．２ｍｍ以下）とした場合に、発光装置の発光効率の改善率が高いことが分かる。

（実施例５）
実施例１の発光装置において、反射面の傾斜角度θを変化させた場合の発光効率を測定した。その結果を図８に示す。図８から明らかなように、反射面の傾斜角度θを０〜２０°の範囲、さらには０〜１０°の範囲とした場合に発光装置の発光効率の改善率が高い。つまり、リフレクタの角度が立っている発光装置に特に有効である。リフレクタを立たせることによって、発光装置の発光効率の向上と小型化とを両立させることができる。

上述した各実施例の発光装置を用いて、液晶表示装置のバックライトや照明装置を作製したところ、小型化と高輝度化とを両立させることが可能であることが確認された。実施例の発光装置は発光効率を向上させているため、液晶表示装置のバックライトや照明装置に用いた場合に、液晶表示装置や照明装置の発光効率を高めることができる。実施例の発光装置は、特に複数の発光装置を用いる各種製品に好適である。

本発明の発光装置はリフレクタの反射面を所定の散乱面としているため、発光効率を向上させることができる。このため、本発明の発光装置はバックライト、液晶表示装置および照明装置に有効に利用され、それら装置の発光効率の向上に寄与するものである。

１，１２…発光装置、２…パッケージ本体、２１…基板、２２…リフレクタ、２２ａ…反射面、３…発光ダイオード、４…第１の電極、５…第２の電極、６…ボンディングワイヤ、７…蛍光体層、８…絶縁部材、９…スルーホール、１０…裏面側の第１の電極、１１…裏面側の第２の電極。

Claims (12)

1. 発光ダイオードと、
   前記発光ダイオードから出射された光により励起されて可視光を発光する蛍光体を含有する蛍光体層と、
   前記発光ダイオードを囲むように配置され、反射面を有するリフレクタとを具備し、
   前記リフレクタの前記反射面の面積率で５０％以上の部分は、二乗平均傾斜（Δｑ）（０．１ｍｍ）が０．００３以上０．０３以下の範囲の散乱面とされていることを特徴とした発光装置。
2. 前記反射面の面積率で８０％以上の部分が前記散乱面であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 前記散乱面における前記二乗平均傾斜（Δｑ）（０．１ｍｍ）は０．００８以上０．０２以下の範囲であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
4. 前記リフレクタの前記反射面の傾斜角度は０〜４０°の範囲であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
5. 前記発光ダイオードと前記リフレクタの前記反射面との最短距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
6. 前記発光ダイオードは４２０ｎｍ以下の発光ピーク波長を有することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
7. 前記蛍光体層は白色光を発光することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
8. 表面実装型またはサイドビュー型のパッケージ型発光装置であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
9. 前記パッケージ型発光装置の長手方向の長さが２ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８記載の発光装置。
10. 請求項１記載の発光装置を具備することを特徴とするバックライト。
11. 請求項１０記載のバックライトを具備することを特徴とする液晶表示装置。
12. 請求項１記載の発光装置を具備することを特徴とする照明装置。

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