ＬＥＤ発光装置
【課題】 発光色にムラが無く、均一に調色された発光色が得られるＬＥＤ発光装置を提供する。
【解決手段】 バンプ電極１６ａ、１６ｂを介してＬＥＤ素子１１を基板１３上に実装し、実装したＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に、発光面１１ａの面積より小さい面積の蛍光体板１２を発光面１１ａより飛び出さないように貼付け、ＬＥＤ素子１１の側面並びに蛍光体板１２の側面に反射性の白色樹脂１４を被覆してＬＥＤ発光装置１０を構成する。
【解決手段】 バンプ電極１６ａ、１６ｂを介してＬＥＤ素子１１を基板１３上に実装し、実装したＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に、発光面１１ａの面積より小さい面積の蛍光体板１２を発光面１１ａより飛び出さないように貼付け、ＬＥＤ素子１１の側面並びに蛍光体板１２の側面に反射性の白色樹脂１４を被覆してＬＥＤ発光装置１０を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード素子を備えた発光装置に関するもので、特に、発光ダイオード素子の発光面上に蛍光体板を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード素子（以降、ＬＥＤ素子と略記する）は半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さら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、近年においては、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。
【０００３】
また、近年において、ＬＥＤ素子の周囲を蛍光体を含有した蛍光体樹脂で被覆して、ＬＥＤの発光を波長変換し、ＬＥＤの発光色を変える蛍光体樹脂被覆型のＬＥＤ発光装置の構成が提案されている。
特に近年において、ＬＥＤ素子の側面を光反射性を有した白色樹脂で被覆すると共に、ＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体を含有した蛍光体部材を被覆する構成のＬＥＤ発光装置が提案されている。（例えば特許文献１、特許文献２）
【０００４】
以下、従来の白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置に付いて図７、図８を用いて説明する。図７は特許文献１に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図を示していて、図８は特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図を示している。
なお、理解し易いように発明の趣旨を外さない範囲において図面を一部簡略化し、また部品名称も本願に揃えている。
【０００５】
特許文献１に示されたＬＥＤ発光装置１００の構成は、図７に示されるように、光取り出し側に開口を有するケース１０３と、ケース１０３内のＬＥＤ素子の搭載面上に設けられた一対の配線電極１０５ａに、導電部材１０６ａ、１０６ｂを介してフリップチップ実装されたＬＥＤ素子１０１と、ＬＥＤ素子１０１の周囲に充填して設けた光反射性の白色部材１０４と、ＬＥＤ１０１の光取り出し面（発光面１０１ａ）上に接着剤を介して貼着したシート状の蛍光体層１０２とから構成されている。
【０００６】
また、特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置２００の構成は、図８に示されるように、一対の配線電極（図示していない）を設けた基板２０３と、基板２０３の配線電極に導電部材２０６ａ、２０６ｂを介してフリップチップ実装されたＬＥＤ素子２０１と、ＬＥＤ素子２０１の外周側面とフリップチップ実装面の隙間に設けた光反射性の第１の白色部材２０４と、ＬＥＤ素子２０１の光取り出し面上に接着剤２０７を介して貼付けた透光性部材２０２（蛍光部材）と、第１の白色部材２０４の外周と透光性部材２０２の外周に設けた第２の白色部材２０５とから構成されている。
特許文献２においては、色むらの軽減と光束を高めるために透光性部材２０２の側面に第２の白色部材２０５を設けているものである。
【０００７】
なお、特許文献１及び特許文献２においては、白色部材の役目としてはＬＥＤ素子の側面側からの発光した出射光を反射させてＬＥＤ素子側に戻し、もってＬＥＤ素子の発光面から出射する出射光量を増やして出射効率を高める働きをなすものである。白色部材の構成としてはシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のコーティング材に反射性のフィラーとして酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、アルミナ、窒化ホウ素等の粒子を混入したものを用いており、充填方法としては滴下装置や注入装置を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９０９６号公報（図１）
【特許文献２】特開２０１０−１９２６２９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置は、いずれもＬＥＤ素子の側面側に光反射性を有する白色部材を設け、この白色部材でもってＬＥＤ素子の側面から出射する出射光をＬＥＤ素子側に反射させ、もって発光面側からの出射光量を増大させて、出射光の明るさを高めている。
また、ＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体を含有した蛍光体層あるいは透過性部材（蛍光部材）を配設し、発光面から出射するＬＥＤ素子の発光した光で蛍光体を励起させて発光させ、ＬＥＤ素子の発光色と蛍光体の発光色とを混色させ、混色した色調により所望の色調の発光色を得るものである。
【００１０】
しかしながら、図７、図８に示されたＬＥＤ発光装置の構成は次のような問題点を有する。以下、問題点を図７を用いて説明する。
図７において、矢印Ａで示した丸印（以降、丸印Ａと表記する）の部分は、シート状の蛍光体層１０２でＬＥＤ素子１０１の発光面１０１ａから外側にあって、発光面１０１ａからはみ出した部分を示している。これは、ＬＥＤ素子１０１の発光面１０１ａの面積より大きい面積のシート状蛍光体層１０２を設けているためで、ＬＥＤ素子１０２の発光面１０１ａの外側部分に、丸印Ａで示したはみ出た部分のシート状蛍光体層１０２が現れる。
【００１１】
矢印で示したＬ１、Ｌ２はシート状蛍光体層１０２を通って出射する出射光を表している。出射光Ｌ１は、図中では発光面１０１ａの中央領域に描いているが、発光面１０１ａとシート状蛍光体層１０２とが重なり合った部分での出射光を示しており、Ｌ２は丸印Ａで示した両端のはみ出た部分のシート状蛍光体層１０２から出射する出射光を示している。
出射光Ｌ１は、ＬＥＤ素子１０１の発光した光と、ＬＥＤ素子１０１の光に励起されて発光した蛍光体層１０２の蛍光体の光との十分に混ざり合った光が出射する。
例えば、ＬＥＤ素子１０１にＧａＮ系半導体を用いた青色発光のＬＥＤ素子を用い、蛍光体層１０２に黄色発光色のＹＡＧ系蛍光体を用いた場合には、出射光Ｌ１からはＬＥＤ素子１０１の青色発光色と蛍光体層１０２の黄色発光色が十分に混色しての白色発光色が得られる。
【００１２】
一方、丸印Ａのはみ出た部分のシート状蛍光体層１０２は発光面１０１ａから外れており、且つ、白色部材１０４上にあることから、ＬＥＤ素子１０１からの青色光の透過光量は非常に少ない。そのため、丸印Ａ部分からの出射光Ｌ２からは、青色発光色が非常に薄れて蛍光体層１０２の黄色発光色が目立って見えるようになる。つまり、イエローリング（環状なる黄色発光の領域）が現れてくる。
【００１３】
以上のことにより、出射光Ｌ１による白色発光領域の外側に出射光Ｌ２によるイエローリングの発光色が現れて、発光色の色調が不均一になると言う問題が発生する。
【００１４】
この問題は、図８に示した特許文献２のＬＥＤ発光装置２００の構成においても同様に発生する。図８の矢印Ａで示した丸印の部分の透光性部材（蛍光部材）２０２が第１の白色部材２０４の上部にあってＬＥＤ素子２０１の出射面から外側にはみ出ている。このため、上記図７をもって説明した問題と同じ問題が発生する。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、発光色の色調にムラが無く、均一な色調の発光色が得られるＬＥＤ発光装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するための手段として、本発明のＬＥＤ発光装置は、バンプ電極を有するＬＥＤ素子を基板上に実装し、該ＬＥＤ素子の発光面に蛍光体板を貼付け、該ＬＥＤ素子の側面を反射性の白色樹脂で被覆したＬＥＤ発光装置において、前記蛍光体板の面積が、前記ＬＥＤ素子の発光面の面積より小さいことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記反射性の白色樹脂は前記蛍光体板の側面まで被覆したことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明においては、ＬＥＤ素子の発光面に貼付ける蛍光体板はＬＥＤ素子の発光面の面積より小さい。これにより、蛍光体板は発光面内の領域に配置することが可能になり、従来の技術で発生を見た発光面からはみ出すことは発生しない。従って、ＬＥＤ素子の発光面上にある蛍光体板から出射する出射光からは、ＬＥＤ素子の発光色と、ＬＥＤ素子の光で励起されて発光する蛍光体の発光色との混色した出射光が得られる。つまり、ＬＥＤ素子の発光色と蛍光体の発光色が十分に混ざり合った色調の発光色が得られる。
【００１９】
また、蛍光体板の側面にも白色樹脂が被覆するので、ＬＥＤ素子の発光面が露出することがなくなり、ＬＥＤ素子の発光した光は全て蛍光体板を透過することになる。これにより、均一な発光色が得られると共に光の利用効率が高められる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、色調ムラなどのない均一な発光色調が得られて、輝度の高い明るいＬＥＤ発光装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の平面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ断面の断面図である。
【図３】図２に示されるＬＥＤ発光装置の製造工程を示す工程図で、図３（ａ）はＬＥＤ素子を基板にフリップチップ実装した状態の断面図と平面図、図３（ｂ）はＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体板を貼付けた状態の断面図と平面図、図３（ｃ）は白色樹脂を被覆して完成状態になったＬＥＤ発光装置の断面図と平面図である。
【図４】比較例におけるＬＥＤ発光装置の模式的に示した要部断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部断面図である。
【図６】図５におけるＣ部の拡大図である。
【図７】特許文献１に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図である。
【図８】特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、本発明を実施するための実施形態を図を用いながら説明する。最初に、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置を図１〜３を用いて説明する。なお、図１は第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の平面図、図２は図１におけるとＸ−Ｘ断面の断面図を表している。また、図３は図２に示されるＬＥＤ発光装置の製造工程を示す工程図で、図３（ａ）はＬＥＤ素子を基板にフリップチップ実装した状態の断面図と平面図、図３（ｂ）はＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体板を貼付けた状態の断面図と平面図、図３（ｃ）は白色樹脂を被覆して完成状態になったＬＥＤ発光装置の断面図と平面図を示している。
【００２３】
（第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の構成の説明）
図１において、１０は第１実施形態のＬＥＤ発光装置を表している。第１実施形態のＬＥＤ発光装置１０は、図２に示すように、一対の配線電極１５を設けた基板１３と、バンプ電極１６ａ、１６ｂを有するＬＥＤ素子１１と、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に貼付けられる蛍光体板１２と、ＬＥＤ素子１１の側面並びに蛍光体板１２の側面に被覆した白色樹脂１４と、から構成している。
【００２４】
基板１３に設けた一対の配線電極１５にＬＥＤ素子１１に有するバンプ電極１６ａ、１６ｂがフリップチップ実装されてＬＥＤ素子１１が基板１３に固定され、電気的導通が図られる。基板１３に設けた一対の配線電極１５、並びに、ＬＥＤ素子１１に設けた一対のバンプ電極１６ａ、１６ｂはアノード電極とカソード電極を構成するものである。
【００２５】
ＬＥＤ素子１１は、図中下面側に、導電性の良い金などの材料から形成した一対のバンプ電極１６ａ、１６ｂを設けている。そして、このバンプ電極を設けた面の反対側の面、即ち、図中上面側が発光面１１ａになっている。この発光面１１ａはＬＥＤ素子１１の発光した光を集光させて、その集光した光を出射させる出射面をなしている。
図１において、中央に描かれている四角形状の鎖線はＬＥＤ素子１１の外形状の輪郭を示しており、その鎖線に囲まれた内側が発光面１１ａになっている。
【００２６】
第１実施形態のＬＥＤ素子１１は青色発光をなすＧａＮ，ＧａＡｌＮ，ＩｎＧａＮなどの窒化ガリウム系化合物の半導体を用いている。しかしながら、このＬＥＤ素子１１は窒化ガリウム系半導体の素子に限るものではなく、仕様に応じて適宜に選択されるものである。
【００２７】
図２において、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に貼付けられる蛍光体板１２は、透明な樹脂に蛍光体を混ぜ合わせて硬化させ、板の形状に仕上げたものである。用いる樹脂にはシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂などの樹脂が選択できる。また、蛍光体は、本実施形態においては、白色発光を得るためにＹＡＧ系蛍光体を用いている。ＹＡＧ系蛍光体はＬＥＤ素子１１の青色発光色に励起されて黄色発光を示す。そして、この黄色発光色と青色発光色とが混色して白色発光色が得られる。
しかしなから、用いる蛍光体は特にＹＡＧ系蛍光体に限るものではなく、仕様に応じて適宜に選択するのが好ましい。
なお、蛍光体板１２には蛍光体の材料以外に紫外線吸収剤などを含有させることも可能である。紫外線吸収剤を入れることで蛍光体の劣化を防止する効果を得ることができる。
【００２８】
図１において、中央に描かれている四角の実線は蛍光体板１２である。蛍光体板１２はＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上にあって、その面積の大きさは鎖線で示した発光面１１ａの面積より小さく設定している。
【００２９】
蛍光体板１２は実装装置を用いて接着剤を介してＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に貼付けられる。蛍光体板１２を発光面１１ａ上に貼付けた時に蛍光体板１２の一部分でも発光面１１ａからはみ出さないようにするために、蛍光体板１２の面積を発光面１１ａの面積より小さく設定している。そして、蛍光体板１２が発光面１１ａからはみ出さないようにして接着固定している。
従って、蛍光体板１２の面積の大きさは、実装装置での貼付位置精度や蛍光体板１２の仕上がり寸法精度、発光面１１ａの仕上がり寸法精度などを加味して発光面１１ａからはみ出さないようにすると共に、発光した光の明るさが暗くならないように光の明るさも加味して設定する。
このようにして、蛍光体板１２を発光面１１ａからはみ出すことなく発光面１１ａの中に納めることによって、従来技術で発生を見たイエローリングが発生すると言う問題は無くなる。
【００３０】
第１実施形態において、用いている蛍光体板１２は所要の厚みを有して厚みの均一な板のものを用いている。従って、どの部位をとっても蛍光体の含有分布の度合いが均一である。そのため、励起されて発光する蛍光体の蛍光色の濃淡にはバラツキが小さく、均一な蛍光色が得られる。
また、蛍光体板１２は板であることから、その硬さは堅く、取扱いにおいて変形しない。そのため、組立性が容易になると言う効果を生む。
また更に、板であることから、表面を研削加工などによって平滑面に仕上げることができる。表面が平滑面であると接着剤との濡れ性が良くなり、接着強度が高められる効果も生む。
【００３１】
白色樹脂１４は反射性材料の粒子を含有した樹脂からなって光の反射機能を有する。使用される樹脂としてはシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂などの樹脂が用いられ、反射性材料の粒子としては酸化チタン，二酸化ケイ素，二酸化ジルコニウム，二酸化チタン，チタン酸カリウム，アルミナ，窒化ホウ素などのものが用いられる。これらの反射性材料の１種、あるいは２種以上を混ぜ合わせて使用される。
【００３２】
この白色樹脂１４は、図２に示すように、ＬＥＤ素子１１の側面と蛍光体板１２の側面、並びに、ＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に設けている。
ＬＥＤ素子１１の側面側、及びＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に設けることで、側面や実装面（下面）から出射するＬＥＤ素子１１の発光した光を素子内に戻して発光面１１ａの方向に集光させ、もって発光面１１ａから出射させるようにしている。
また、蛍光体板１２の側面側にも白色樹脂１４を設けることで、蛍光体板１２が載置されていない部分の発光面１１ａからの外部への光出射が無くなり、また、蛍光体板１２の側面から外部に漏れる光も無くなる。
【００３３】
なお、ＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に設けた白色樹脂１４は、上記に述べた反射機能を果たすのみならず放熱機能も果たす。つまり、ＬＥＤ素子１１の発熱した熱は白色樹脂１４を通って基板１３に伝導して放熱効果をもたらす。また、衝撃性を緩和する耐衝撃性効果も果たし、ＬＥＤ素子１１に対するアンダーフィル効果を生む。
【００３４】
（ＬＥＤ発光装置の製造工程の説明）
次に、上記の構成をなすＬＥＤ発光装置１０の製造工程の手順を図３を用いて説明する。最初に、図３（ａ）、基板１３にＬＥＤ素子１１を実装する。実装機械装置を用い、基板１３に設けた一対の配線電極１５にバンプ電極１６ａ、１６ｂを介してＬＥＤ素子１１を固定する。平面図においては、基板１３、一対の配線電極１５、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａが見える。
【００３５】
次に、図３（ｂ）、実装機械装置を用い、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａに接着剤（図示していない）を介して蛍光体板１２を接着固定する。蛍光体板１２の面積はＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積より小さい面積のものを用いて、発光面１１ａから蛍光体板１２がはみ出さないように接着する。平面図において、発光面１１ａの大きさの枠内に固定された蛍光体板１２が見える。
【００３６】
次に、図３（ｃ）、樹脂の注入装置を用いて、白色樹脂１４をＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に注入すると共に、ＬＥＤ素子１１の側面、蛍光体板１２の側面に注入する。そして、蛍光体板１２の表面を露出させると共に蛍光体板１２の表面と白色樹脂１４の表面を面一の状態に整形する。
平面図において、蛍光体板１２の四角形状の表面が露出して見え、蛍光体板１２の外周廻りにあるＬＥＤ素子１１の露出した発光面１１ａは白色樹脂１４が被覆して見えなくなる。
【００３７】
なお、上記の製造方法は白色樹脂１４を注入する方法で形成したものであるが、製造方法は必ずしも注入方法に限るものではなく、他の方法で白色樹脂１４を形成しても何ら支障はないものである。例えば、大判なる基板を用いて、大判なる基板に複数のＬＥＤ素子１１と複数の蛍光体板１２を実装し、白色樹脂１４は大判なるシート状になった軟質なる白色樹脂シートを用い、この軟質な白色樹脂シートの中に蛍光体板１２を頭にして白色樹脂１４とＬＥＤ素子１１を埋込んで蛍光体板１２の側面並びにＬＥＤ素子１１の側面に白色樹脂１４を被覆させ、白色樹脂１４の熱硬化処理を施した後にダイシングなどの方法で白色樹脂１４と基板１３を切断して１個１個のＬＥＤ発光装置１０を形成する方法などがある。
【００３８】
以上の製造工程を経ることによって、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０を容易に形成することができる。
【００３９】
（効果の説明）
次に、上記の構成をなしたことによる効果を説明する。ＬＥＤ素子１１の側面及びフリップチップ実装面の隙間に白色樹脂１４が被覆しているので、ＬＥＤ素子１１の側面及び下面から出射するＬＥＤ素子１１の光は白色樹脂１４によってＬＥＤ素子１１内に戻され、もって発光面１１ａ側に向かって集光するようになって発光面１１ａから出射する。
【００４０】
発光面１１ａ側には、発光面１１ａ上に発光面１１ａの面積より小さい面積の蛍光体板１２が発光面１１ａからはみ出さない状態で設けられていて、蛍光体板１２の側面に白色樹脂１４が被覆している。このため、蛍光体板１２がある部位の発光面１１ａからの出射光は蛍光体板１２を通過する。しかしながら、蛍光体板１２からはみ出ている部位の発光面１１ａから出射する出射光は蛍光体板１２の側面に設けた白色樹脂１４によって反射され、再びＬＥＤ素子１１内に戻されるようになる。
従って、外部に出射されるＬＥＤ素子１１の発光した青色光は蛍光体板１２を通過して出射する。一部の青色光は蛍光体を励起させて黄色光の発光を起こさせ、残りの青色光はそのまま外部に出射する。そのため、蛍光体板１２からは青色光と黄色光が混色しての白色光が出射する。
これにより、ＬＥＤ素子１１からの発光した光の利用効率は高められて明るい白色光が得られる。また、発光色の色調ムラなどが無くなり、従来技術で発生を見たイエローリングなどの発生は起きない。
【００４１】
（比較例）
比較例として、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積の大きさと蛍光体板１２の面積の大きさが同じである場合について図４を用いて説明する。図４は比較例におけるＬＥＤ発光装置の模式的に示した要部断面図を示している。なお、図４に示す比較例は、発光面１１ａと蛍光体板１２が同じ大きさで、発光面１１ａ上に貼付けた蛍光体板１２に少し位置ズレが生じた状態を表している。
【００４２】
図４において、ｍはＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの幅、及び白色樹脂１４の幅を示していて、発光面１１ａと蛍光体板１２は同じ幅ｍ、即ち、同じ大きさの面積を持っている。ｎは蛍光体板１２が発光面１１ａからはみ出して接着された時のはみ出し量を表している。これは、蛍光体板１２を発光面１１ａ上に接着する時、実装装置の精度誤差によって発生する位置ズレ量を表している。
多くの機械装置は少なからずの精度誤差を持っている。ｎは機械の精度誤差によって発生した蛍光体板１２の位置ズレ量である。
【００４３】
楕円で示した矢印Ａ部は、蛍光体板１２が発光面１１ａからｎ寸法分、図中右側にはみ出た部分を示している。一方、楕円で示した矢印Ｂ部は、ｎ寸法分蛍光体板１２がズレたために発生した発光面１１ａの露出部分を示している。
ＬＥＤ素子１１の側面、及び蛍光体板１２の側面に白色樹脂１４を被覆するので、発光面１１ａからはみ出た部分の蛍光体板１２（矢印Ａ部）の下面側には白色樹脂１４が存在し、発光面１１ａの露出した部分（矢印Ｂ部）は白色樹脂１４が被覆する。
【００４４】
Ｌ１は発光面１１ａと蛍光体板１２が重なり合った部位における蛍光体板１２からの出射光、Ｌ２は発光面１１ａからはみ出た部位にある蛍光体板１２からの出射光を表している。
出射光Ｌ１からは、蛍光体板１２と発光面１１ａが重なり合っていることから、ＬＥＤ素子１１の青色発光色と、蛍光体板１２の黄色発光色が十分に混色しての白色発光色が得られる。一方、矢印Ａ部のはみ出た蛍光体板１２からの出射光Ｌ２からは、ＬＥＤ素子１１からの青色光の透過光量は非常に少ないために青色発光色が非常に薄れて蛍光体板１２の黄色発光色が目立って見えるようになる。そのため、全体的に、白色発光色と黄色発光色の所が現れて、発光色のムラが現れる。
【００４５】
蛍光体板１２の面積とＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積とが同じであると、実装装置の機械精度誤差により上記比較例に示した問題が起こり得る。第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０は、蛍光体板１２の面積をＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積より小さい面積にし、蛍光体板１２を発光面１１ａからはみ出さないように固定することで、上記比較例で示した問題の発生防止を図っているものである。
【００４６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置について図５、図６を用いて説明する。図５は本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部断面図を示しており、図６は図５におけるＣ部の拡大図を示している。なお、前述の第１実施形態のＬＥＤ発光装置の構成部品と同じ仕様をなす構成部品は同一符号を付して説明する。
【００４７】
図５において、２０は第２実施形態のＬＥＤ発光装置を表している。ここで、第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０の構成と、前述の図２で示した第１実施形態のＬＥＤ発光装置１０の構成と異なる所は、第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０は、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの外周縁にあって、蛍光体板１２の外周側面に透光性接着剤２７による傾斜面２７ａ（図６参照）を形成し、その傾斜面２７ａの外側を白色樹脂１４で被覆した構成にしたことである。
【００４８】
つまり、透光性接着剤２７はＬＥＤ素子１１の発光面１１ａと蛍光体板１２を接着するに用いる透光性の接着剤であるが、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａと蛍光体板１２を透光性接着剤２７で接着固定した時に、接着固定状態で、図６に示すように、蛍光体板１２の側面と蛍光体板１２からはみ出た部分の発光面１１ａ上に、透光性接着剤２７からなる末広がりの傾斜面２７ａの形状を形成した構成にしたものである。
以下、第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０の説明は、構成の異なる透光性接着剤２７の説明のみに留め、共通する構成部品の説明は省略する。
【００４９】
第２実施形態において、透光性接着剤２７は透明な樹脂接着剤で構成しており、樹脂接着剤としてはシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂などの樹脂接着剤が選択される。
また、末広がりの傾斜面２７ａを持った形状に形成するために、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ、並びに蛍光体板１２の外表面と、透光性接着剤２７との濡れ性を良くすると共に、接着剤の表面張力を低く押さえている。
また、接着剤の塗布量も少な過ぎることなく、また、多過ぎて発光面１１ａから外側にはみ出すことがなく、好適な量を設定して、塗布を行っている。
【００５０】
蛍光体板１２は研削加工などで、上下面並びに側面を平滑面に仕上げることができる。同様に、ＬＥＤ素子１１のサファイヤガラスからなる発光面１１ａも研削加工で平滑面に仕上げることができる。このように、接着面が平滑面をなしていると透光性接着剤１７との濡れ性が良くなり、透光性接着剤１７による末広がりの傾斜面１７ａの形成が容易となる。
【００５１】
次に、蛍光体板１２の側面に末広がりの傾斜面２７ａを持った形状の透光性接着剤２７を設けることによる効果について説明する。
図６において、Ｌ１１で示した矢印の線は、ＬＥＤ素子１１の発光した光で、蛍光体板１２から外れた位置の発光面１１ａからの出射光で、透光性接着剤２７の傾斜面２７ａに入射し、その傾斜面２７ａから反射されて蛍光体板１２を通過して外部に出射する出射光を表している。
傾斜面２７ａをなした透過性接着剤２７の側面には白色樹脂１４が被覆している。そのため、透過性接着剤２７を透過して傾斜面２７ａに入射した光Ｌ１１は、傾斜面２７ａ上に被覆した白色樹脂１４によって反射され、再び、透過性接着剤２７を透過して蛍光体板１２に入射する。
従って、蛍光体板１２の側面に設けた透過性接着剤２７に入射する光は、傾斜面２７ａで反射されて蛍光体板１２に入射し、蛍光体板１２を通過して外部に出射する。
【００５２】
このような構成をなすことにより、蛍光体板１２から外れた位置の発光面１１ａからの出射光は透光性接着剤２７の傾斜面２７ａからの反射によって蛍光体板１２に入射して外部に出射する。そのため、蛍光体板１２から外れた位置の発光面１１ａから出射する出射光で、再びＬＥＤ素子１１側に戻される光は少なくなる。よって、効果的に蛍光体板１２を通過する光量が多くなるので、明るさが増す効果を生む。
【００５３】
なお、本実施形態においては、透光性接着剤２７は透明な樹脂接着剤でもって構成したが、特に透明な樹脂に限定するものではない。仕様によっては、着色しての透光性を持たせた樹脂接着剤であっても何ら支障はないものである。
【符号の説明】
【００５４】
１０、２０ ＬＥＤ発光装置
１１ ＬＥＤ素子
１１ａ 発光面
１２ 蛍光体板
１３ 基板
１４ 白色樹脂
１５ 配線電極
１６ａ、１６ｂ バンプ電極
２７ 透光性接着剤
２７ａ 傾斜面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード素子を備えた発光装置に関するもので、特に、発光ダイオード素子の発光面上に蛍光体板を備えた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード素子（以降、ＬＥＤ素子と略記する）は半導体素子であるため、長寿命で優れた駆動特性を有し、さら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、近年においては、カラー表示装置のバックライトや照明等に広く利用されるようになってきた。
【０００３】
また、近年において、ＬＥＤ素子の周囲を蛍光体を含有した蛍光体樹脂で被覆して、ＬＥＤの発光を波長変換し、ＬＥＤの発光色を変える蛍光体樹脂被覆型のＬＥＤ発光装置の構成が提案されている。
特に近年において、ＬＥＤ素子の側面を光反射性を有した白色樹脂で被覆すると共に、ＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体を含有した蛍光体部材を被覆する構成のＬＥＤ発光装置が提案されている。（例えば特許文献１、特許文献２）
【０００４】
以下、従来の白色部材被覆型のＬＥＤ発光装置に付いて図７、図８を用いて説明する。図７は特許文献１に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図を示していて、図８は特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図を示している。
なお、理解し易いように発明の趣旨を外さない範囲において図面を一部簡略化し、また部品名称も本願に揃えている。
【０００５】
特許文献１に示されたＬＥＤ発光装置１００の構成は、図７に示されるように、光取り出し側に開口を有するケース１０３と、ケース１０３内のＬＥＤ素子の搭載面上に設けられた一対の配線電極１０５ａに、導電部材１０６ａ、１０６ｂを介してフリップチップ実装されたＬＥＤ素子１０１と、ＬＥＤ素子１０１の周囲に充填して設けた光反射性の白色部材１０４と、ＬＥＤ１０１の光取り出し面（発光面１０１ａ）上に接着剤を介して貼着したシート状の蛍光体層１０２とから構成されている。
【０００６】
また、特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置２００の構成は、図８に示されるように、一対の配線電極（図示していない）を設けた基板２０３と、基板２０３の配線電極に導電部材２０６ａ、２０６ｂを介してフリップチップ実装されたＬＥＤ素子２０１と、ＬＥＤ素子２０１の外周側面とフリップチップ実装面の隙間に設けた光反射性の第１の白色部材２０４と、ＬＥＤ素子２０１の光取り出し面上に接着剤２０７を介して貼付けた透光性部材２０２（蛍光部材）と、第１の白色部材２０４の外周と透光性部材２０２の外周に設けた第２の白色部材２０５とから構成されている。
特許文献２においては、色むらの軽減と光束を高めるために透光性部材２０２の側面に第２の白色部材２０５を設けているものである。
【０００７】
なお、特許文献１及び特許文献２においては、白色部材の役目としてはＬＥＤ素子の側面側からの発光した出射光を反射させてＬＥＤ素子側に戻し、もってＬＥＤ素子の発光面から出射する出射光量を増やして出射効率を高める働きをなすものである。白色部材の構成としてはシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等のコーティング材に反射性のフィラーとして酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、アルミナ、窒化ホウ素等の粒子を混入したものを用いており、充填方法としては滴下装置や注入装置を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９０９６号公報（図１）
【特許文献２】特開２０１０−１９２６２９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置は、いずれもＬＥＤ素子の側面側に光反射性を有する白色部材を設け、この白色部材でもってＬＥＤ素子の側面から出射する出射光をＬＥＤ素子側に反射させ、もって発光面側からの出射光量を増大させて、出射光の明るさを高めている。
また、ＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体を含有した蛍光体層あるいは透過性部材（蛍光部材）を配設し、発光面から出射するＬＥＤ素子の発光した光で蛍光体を励起させて発光させ、ＬＥＤ素子の発光色と蛍光体の発光色とを混色させ、混色した色調により所望の色調の発光色を得るものである。
【００１０】
しかしながら、図７、図８に示されたＬＥＤ発光装置の構成は次のような問題点を有する。以下、問題点を図７を用いて説明する。
図７において、矢印Ａで示した丸印（以降、丸印Ａと表記する）の部分は、シート状の蛍光体層１０２でＬＥＤ素子１０１の発光面１０１ａから外側にあって、発光面１０１ａからはみ出した部分を示している。これは、ＬＥＤ素子１０１の発光面１０１ａの面積より大きい面積のシート状蛍光体層１０２を設けているためで、ＬＥＤ素子１０２の発光面１０１ａの外側部分に、丸印Ａで示したはみ出た部分のシート状蛍光体層１０２が現れる。
【００１１】
矢印で示したＬ１、Ｌ２はシート状蛍光体層１０２を通って出射する出射光を表している。出射光Ｌ１は、図中では発光面１０１ａの中央領域に描いているが、発光面１０１ａとシート状蛍光体層１０２とが重なり合った部分での出射光を示しており、Ｌ２は丸印Ａで示した両端のはみ出た部分のシート状蛍光体層１０２から出射する出射光を示している。
出射光Ｌ１は、ＬＥＤ素子１０１の発光した光と、ＬＥＤ素子１０１の光に励起されて発光した蛍光体層１０２の蛍光体の光との十分に混ざり合った光が出射する。
例えば、ＬＥＤ素子１０１にＧａＮ系半導体を用いた青色発光のＬＥＤ素子を用い、蛍光体層１０２に黄色発光色のＹＡＧ系蛍光体を用いた場合には、出射光Ｌ１からはＬＥＤ素子１０１の青色発光色と蛍光体層１０２の黄色発光色が十分に混色しての白色発光色が得られる。
【００１２】
一方、丸印Ａのはみ出た部分のシート状蛍光体層１０２は発光面１０１ａから外れており、且つ、白色部材１０４上にあることから、ＬＥＤ素子１０１からの青色光の透過光量は非常に少ない。そのため、丸印Ａ部分からの出射光Ｌ２からは、青色発光色が非常に薄れて蛍光体層１０２の黄色発光色が目立って見えるようになる。つまり、イエローリング（環状なる黄色発光の領域）が現れてくる。
【００１３】
以上のことにより、出射光Ｌ１による白色発光領域の外側に出射光Ｌ２によるイエローリングの発光色が現れて、発光色の色調が不均一になると言う問題が発生する。
【００１４】
この問題は、図８に示した特許文献２のＬＥＤ発光装置２００の構成においても同様に発生する。図８の矢印Ａで示した丸印の部分の透光性部材（蛍光部材）２０２が第１の白色部材２０４の上部にあってＬＥＤ素子２０１の出射面から外側にはみ出ている。このため、上記図７をもって説明した問題と同じ問題が発生する。
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、発光色の色調にムラが無く、均一な色調の発光色が得られるＬＥＤ発光装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するための手段として、本発明のＬＥＤ発光装置は、バンプ電極を有するＬＥＤ素子を基板上に実装し、該ＬＥＤ素子の発光面に蛍光体板を貼付け、該ＬＥＤ素子の側面を反射性の白色樹脂で被覆したＬＥＤ発光装置において、前記蛍光体板の面積が、前記ＬＥＤ素子の発光面の面積より小さいことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記反射性の白色樹脂は前記蛍光体板の側面まで被覆したことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明においては、ＬＥＤ素子の発光面に貼付ける蛍光体板はＬＥＤ素子の発光面の面積より小さい。これにより、蛍光体板は発光面内の領域に配置することが可能になり、従来の技術で発生を見た発光面からはみ出すことは発生しない。従って、ＬＥＤ素子の発光面上にある蛍光体板から出射する出射光からは、ＬＥＤ素子の発光色と、ＬＥＤ素子の光で励起されて発光する蛍光体の発光色との混色した出射光が得られる。つまり、ＬＥＤ素子の発光色と蛍光体の発光色が十分に混ざり合った色調の発光色が得られる。
【００１９】
また、蛍光体板の側面にも白色樹脂が被覆するので、ＬＥＤ素子の発光面が露出することがなくなり、ＬＥＤ素子の発光した光は全て蛍光体板を透過することになる。これにより、均一な発光色が得られると共に光の利用効率が高められる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、色調ムラなどのない均一な発光色調が得られて、輝度の高い明るいＬＥＤ発光装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の平面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ断面の断面図である。
【図３】図２に示されるＬＥＤ発光装置の製造工程を示す工程図で、図３（ａ）はＬＥＤ素子を基板にフリップチップ実装した状態の断面図と平面図、図３（ｂ）はＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体板を貼付けた状態の断面図と平面図、図３（ｃ）は白色樹脂を被覆して完成状態になったＬＥＤ発光装置の断面図と平面図である。
【図４】比較例におけるＬＥＤ発光装置の模式的に示した要部断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部断面図である。
【図６】図５におけるＣ部の拡大図である。
【図７】特許文献１に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図である。
【図８】特許文献２に示されたＬＥＤ発光装置の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、本発明を実施するための実施形態を図を用いながら説明する。最初に、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置を図１〜３を用いて説明する。なお、図１は第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の平面図、図２は図１におけるとＸ−Ｘ断面の断面図を表している。また、図３は図２に示されるＬＥＤ発光装置の製造工程を示す工程図で、図３（ａ）はＬＥＤ素子を基板にフリップチップ実装した状態の断面図と平面図、図３（ｂ）はＬＥＤ素子の発光面上に蛍光体板を貼付けた状態の断面図と平面図、図３（ｃ）は白色樹脂を被覆して完成状態になったＬＥＤ発光装置の断面図と平面図を示している。
【００２３】
（第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置の構成の説明）
図１において、１０は第１実施形態のＬＥＤ発光装置を表している。第１実施形態のＬＥＤ発光装置１０は、図２に示すように、一対の配線電極１５を設けた基板１３と、バンプ電極１６ａ、１６ｂを有するＬＥＤ素子１１と、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に貼付けられる蛍光体板１２と、ＬＥＤ素子１１の側面並びに蛍光体板１２の側面に被覆した白色樹脂１４と、から構成している。
【００２４】
基板１３に設けた一対の配線電極１５にＬＥＤ素子１１に有するバンプ電極１６ａ、１６ｂがフリップチップ実装されてＬＥＤ素子１１が基板１３に固定され、電気的導通が図られる。基板１３に設けた一対の配線電極１５、並びに、ＬＥＤ素子１１に設けた一対のバンプ電極１６ａ、１６ｂはアノード電極とカソード電極を構成するものである。
【００２５】
ＬＥＤ素子１１は、図中下面側に、導電性の良い金などの材料から形成した一対のバンプ電極１６ａ、１６ｂを設けている。そして、このバンプ電極を設けた面の反対側の面、即ち、図中上面側が発光面１１ａになっている。この発光面１１ａはＬＥＤ素子１１の発光した光を集光させて、その集光した光を出射させる出射面をなしている。
図１において、中央に描かれている四角形状の鎖線はＬＥＤ素子１１の外形状の輪郭を示しており、その鎖線に囲まれた内側が発光面１１ａになっている。
【００２６】
第１実施形態のＬＥＤ素子１１は青色発光をなすＧａＮ，ＧａＡｌＮ，ＩｎＧａＮなどの窒化ガリウム系化合物の半導体を用いている。しかしながら、このＬＥＤ素子１１は窒化ガリウム系半導体の素子に限るものではなく、仕様に応じて適宜に選択されるものである。
【００２７】
図２において、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に貼付けられる蛍光体板１２は、透明な樹脂に蛍光体を混ぜ合わせて硬化させ、板の形状に仕上げたものである。用いる樹脂にはシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂などの樹脂が選択できる。また、蛍光体は、本実施形態においては、白色発光を得るためにＹＡＧ系蛍光体を用いている。ＹＡＧ系蛍光体はＬＥＤ素子１１の青色発光色に励起されて黄色発光を示す。そして、この黄色発光色と青色発光色とが混色して白色発光色が得られる。
しかしなから、用いる蛍光体は特にＹＡＧ系蛍光体に限るものではなく、仕様に応じて適宜に選択するのが好ましい。
なお、蛍光体板１２には蛍光体の材料以外に紫外線吸収剤などを含有させることも可能である。紫外線吸収剤を入れることで蛍光体の劣化を防止する効果を得ることができる。
【００２８】
図１において、中央に描かれている四角の実線は蛍光体板１２である。蛍光体板１２はＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上にあって、その面積の大きさは鎖線で示した発光面１１ａの面積より小さく設定している。
【００２９】
蛍光体板１２は実装装置を用いて接着剤を介してＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ上に貼付けられる。蛍光体板１２を発光面１１ａ上に貼付けた時に蛍光体板１２の一部分でも発光面１１ａからはみ出さないようにするために、蛍光体板１２の面積を発光面１１ａの面積より小さく設定している。そして、蛍光体板１２が発光面１１ａからはみ出さないようにして接着固定している。
従って、蛍光体板１２の面積の大きさは、実装装置での貼付位置精度や蛍光体板１２の仕上がり寸法精度、発光面１１ａの仕上がり寸法精度などを加味して発光面１１ａからはみ出さないようにすると共に、発光した光の明るさが暗くならないように光の明るさも加味して設定する。
このようにして、蛍光体板１２を発光面１１ａからはみ出すことなく発光面１１ａの中に納めることによって、従来技術で発生を見たイエローリングが発生すると言う問題は無くなる。
【００３０】
第１実施形態において、用いている蛍光体板１２は所要の厚みを有して厚みの均一な板のものを用いている。従って、どの部位をとっても蛍光体の含有分布の度合いが均一である。そのため、励起されて発光する蛍光体の蛍光色の濃淡にはバラツキが小さく、均一な蛍光色が得られる。
また、蛍光体板１２は板であることから、その硬さは堅く、取扱いにおいて変形しない。そのため、組立性が容易になると言う効果を生む。
また更に、板であることから、表面を研削加工などによって平滑面に仕上げることができる。表面が平滑面であると接着剤との濡れ性が良くなり、接着強度が高められる効果も生む。
【００３１】
白色樹脂１４は反射性材料の粒子を含有した樹脂からなって光の反射機能を有する。使用される樹脂としてはシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂などの樹脂が用いられ、反射性材料の粒子としては酸化チタン，二酸化ケイ素，二酸化ジルコニウム，二酸化チタン，チタン酸カリウム，アルミナ，窒化ホウ素などのものが用いられる。これらの反射性材料の１種、あるいは２種以上を混ぜ合わせて使用される。
【００３２】
この白色樹脂１４は、図２に示すように、ＬＥＤ素子１１の側面と蛍光体板１２の側面、並びに、ＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に設けている。
ＬＥＤ素子１１の側面側、及びＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に設けることで、側面や実装面（下面）から出射するＬＥＤ素子１１の発光した光を素子内に戻して発光面１１ａの方向に集光させ、もって発光面１１ａから出射させるようにしている。
また、蛍光体板１２の側面側にも白色樹脂１４を設けることで、蛍光体板１２が載置されていない部分の発光面１１ａからの外部への光出射が無くなり、また、蛍光体板１２の側面から外部に漏れる光も無くなる。
【００３３】
なお、ＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に設けた白色樹脂１４は、上記に述べた反射機能を果たすのみならず放熱機能も果たす。つまり、ＬＥＤ素子１１の発熱した熱は白色樹脂１４を通って基板１３に伝導して放熱効果をもたらす。また、衝撃性を緩和する耐衝撃性効果も果たし、ＬＥＤ素子１１に対するアンダーフィル効果を生む。
【００３４】
（ＬＥＤ発光装置の製造工程の説明）
次に、上記の構成をなすＬＥＤ発光装置１０の製造工程の手順を図３を用いて説明する。最初に、図３（ａ）、基板１３にＬＥＤ素子１１を実装する。実装機械装置を用い、基板１３に設けた一対の配線電極１５にバンプ電極１６ａ、１６ｂを介してＬＥＤ素子１１を固定する。平面図においては、基板１３、一対の配線電極１５、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａが見える。
【００３５】
次に、図３（ｂ）、実装機械装置を用い、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａに接着剤（図示していない）を介して蛍光体板１２を接着固定する。蛍光体板１２の面積はＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積より小さい面積のものを用いて、発光面１１ａから蛍光体板１２がはみ出さないように接着する。平面図において、発光面１１ａの大きさの枠内に固定された蛍光体板１２が見える。
【００３６】
次に、図３（ｃ）、樹脂の注入装置を用いて、白色樹脂１４をＬＥＤ素子１１のフリップチップ実装面の隙間に注入すると共に、ＬＥＤ素子１１の側面、蛍光体板１２の側面に注入する。そして、蛍光体板１２の表面を露出させると共に蛍光体板１２の表面と白色樹脂１４の表面を面一の状態に整形する。
平面図において、蛍光体板１２の四角形状の表面が露出して見え、蛍光体板１２の外周廻りにあるＬＥＤ素子１１の露出した発光面１１ａは白色樹脂１４が被覆して見えなくなる。
【００３７】
なお、上記の製造方法は白色樹脂１４を注入する方法で形成したものであるが、製造方法は必ずしも注入方法に限るものではなく、他の方法で白色樹脂１４を形成しても何ら支障はないものである。例えば、大判なる基板を用いて、大判なる基板に複数のＬＥＤ素子１１と複数の蛍光体板１２を実装し、白色樹脂１４は大判なるシート状になった軟質なる白色樹脂シートを用い、この軟質な白色樹脂シートの中に蛍光体板１２を頭にして白色樹脂１４とＬＥＤ素子１１を埋込んで蛍光体板１２の側面並びにＬＥＤ素子１１の側面に白色樹脂１４を被覆させ、白色樹脂１４の熱硬化処理を施した後にダイシングなどの方法で白色樹脂１４と基板１３を切断して１個１個のＬＥＤ発光装置１０を形成する方法などがある。
【００３８】
以上の製造工程を経ることによって、第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０を容易に形成することができる。
【００３９】
（効果の説明）
次に、上記の構成をなしたことによる効果を説明する。ＬＥＤ素子１１の側面及びフリップチップ実装面の隙間に白色樹脂１４が被覆しているので、ＬＥＤ素子１１の側面及び下面から出射するＬＥＤ素子１１の光は白色樹脂１４によってＬＥＤ素子１１内に戻され、もって発光面１１ａ側に向かって集光するようになって発光面１１ａから出射する。
【００４０】
発光面１１ａ側には、発光面１１ａ上に発光面１１ａの面積より小さい面積の蛍光体板１２が発光面１１ａからはみ出さない状態で設けられていて、蛍光体板１２の側面に白色樹脂１４が被覆している。このため、蛍光体板１２がある部位の発光面１１ａからの出射光は蛍光体板１２を通過する。しかしながら、蛍光体板１２からはみ出ている部位の発光面１１ａから出射する出射光は蛍光体板１２の側面に設けた白色樹脂１４によって反射され、再びＬＥＤ素子１１内に戻されるようになる。
従って、外部に出射されるＬＥＤ素子１１の発光した青色光は蛍光体板１２を通過して出射する。一部の青色光は蛍光体を励起させて黄色光の発光を起こさせ、残りの青色光はそのまま外部に出射する。そのため、蛍光体板１２からは青色光と黄色光が混色しての白色光が出射する。
これにより、ＬＥＤ素子１１からの発光した光の利用効率は高められて明るい白色光が得られる。また、発光色の色調ムラなどが無くなり、従来技術で発生を見たイエローリングなどの発生は起きない。
【００４１】
（比較例）
比較例として、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積の大きさと蛍光体板１２の面積の大きさが同じである場合について図４を用いて説明する。図４は比較例におけるＬＥＤ発光装置の模式的に示した要部断面図を示している。なお、図４に示す比較例は、発光面１１ａと蛍光体板１２が同じ大きさで、発光面１１ａ上に貼付けた蛍光体板１２に少し位置ズレが生じた状態を表している。
【００４２】
図４において、ｍはＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの幅、及び白色樹脂１４の幅を示していて、発光面１１ａと蛍光体板１２は同じ幅ｍ、即ち、同じ大きさの面積を持っている。ｎは蛍光体板１２が発光面１１ａからはみ出して接着された時のはみ出し量を表している。これは、蛍光体板１２を発光面１１ａ上に接着する時、実装装置の精度誤差によって発生する位置ズレ量を表している。
多くの機械装置は少なからずの精度誤差を持っている。ｎは機械の精度誤差によって発生した蛍光体板１２の位置ズレ量である。
【００４３】
楕円で示した矢印Ａ部は、蛍光体板１２が発光面１１ａからｎ寸法分、図中右側にはみ出た部分を示している。一方、楕円で示した矢印Ｂ部は、ｎ寸法分蛍光体板１２がズレたために発生した発光面１１ａの露出部分を示している。
ＬＥＤ素子１１の側面、及び蛍光体板１２の側面に白色樹脂１４を被覆するので、発光面１１ａからはみ出た部分の蛍光体板１２（矢印Ａ部）の下面側には白色樹脂１４が存在し、発光面１１ａの露出した部分（矢印Ｂ部）は白色樹脂１４が被覆する。
【００４４】
Ｌ１は発光面１１ａと蛍光体板１２が重なり合った部位における蛍光体板１２からの出射光、Ｌ２は発光面１１ａからはみ出た部位にある蛍光体板１２からの出射光を表している。
出射光Ｌ１からは、蛍光体板１２と発光面１１ａが重なり合っていることから、ＬＥＤ素子１１の青色発光色と、蛍光体板１２の黄色発光色が十分に混色しての白色発光色が得られる。一方、矢印Ａ部のはみ出た蛍光体板１２からの出射光Ｌ２からは、ＬＥＤ素子１１からの青色光の透過光量は非常に少ないために青色発光色が非常に薄れて蛍光体板１２の黄色発光色が目立って見えるようになる。そのため、全体的に、白色発光色と黄色発光色の所が現れて、発光色のムラが現れる。
【００４５】
蛍光体板１２の面積とＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積とが同じであると、実装装置の機械精度誤差により上記比較例に示した問題が起こり得る。第１実施形態に係るＬＥＤ発光装置１０は、蛍光体板１２の面積をＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの面積より小さい面積にし、蛍光体板１２を発光面１１ａからはみ出さないように固定することで、上記比較例で示した問題の発生防止を図っているものである。
【００４６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置について図５、図６を用いて説明する。図５は本発明の第２実施形態に係るＬＥＤ発光装置の要部断面図を示しており、図６は図５におけるＣ部の拡大図を示している。なお、前述の第１実施形態のＬＥＤ発光装置の構成部品と同じ仕様をなす構成部品は同一符号を付して説明する。
【００４７】
図５において、２０は第２実施形態のＬＥＤ発光装置を表している。ここで、第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０の構成と、前述の図２で示した第１実施形態のＬＥＤ発光装置１０の構成と異なる所は、第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０は、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａの外周縁にあって、蛍光体板１２の外周側面に透光性接着剤２７による傾斜面２７ａ（図６参照）を形成し、その傾斜面２７ａの外側を白色樹脂１４で被覆した構成にしたことである。
【００４８】
つまり、透光性接着剤２７はＬＥＤ素子１１の発光面１１ａと蛍光体板１２を接着するに用いる透光性の接着剤であるが、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａと蛍光体板１２を透光性接着剤２７で接着固定した時に、接着固定状態で、図６に示すように、蛍光体板１２の側面と蛍光体板１２からはみ出た部分の発光面１１ａ上に、透光性接着剤２７からなる末広がりの傾斜面２７ａの形状を形成した構成にしたものである。
以下、第２実施形態のＬＥＤ発光装置２０の説明は、構成の異なる透光性接着剤２７の説明のみに留め、共通する構成部品の説明は省略する。
【００４９】
第２実施形態において、透光性接着剤２７は透明な樹脂接着剤で構成しており、樹脂接着剤としてはシリコーン樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂などの樹脂接着剤が選択される。
また、末広がりの傾斜面２７ａを持った形状に形成するために、ＬＥＤ素子１１の発光面１１ａ、並びに蛍光体板１２の外表面と、透光性接着剤２７との濡れ性を良くすると共に、接着剤の表面張力を低く押さえている。
また、接着剤の塗布量も少な過ぎることなく、また、多過ぎて発光面１１ａから外側にはみ出すことがなく、好適な量を設定して、塗布を行っている。
【００５０】
蛍光体板１２は研削加工などで、上下面並びに側面を平滑面に仕上げることができる。同様に、ＬＥＤ素子１１のサファイヤガラスからなる発光面１１ａも研削加工で平滑面に仕上げることができる。このように、接着面が平滑面をなしていると透光性接着剤１７との濡れ性が良くなり、透光性接着剤１７による末広がりの傾斜面１７ａの形成が容易となる。
【００５１】
次に、蛍光体板１２の側面に末広がりの傾斜面２７ａを持った形状の透光性接着剤２７を設けることによる効果について説明する。
図６において、Ｌ１１で示した矢印の線は、ＬＥＤ素子１１の発光した光で、蛍光体板１２から外れた位置の発光面１１ａからの出射光で、透光性接着剤２７の傾斜面２７ａに入射し、その傾斜面２７ａから反射されて蛍光体板１２を通過して外部に出射する出射光を表している。
傾斜面２７ａをなした透過性接着剤２７の側面には白色樹脂１４が被覆している。そのため、透過性接着剤２７を透過して傾斜面２７ａに入射した光Ｌ１１は、傾斜面２７ａ上に被覆した白色樹脂１４によって反射され、再び、透過性接着剤２７を透過して蛍光体板１２に入射する。
従って、蛍光体板１２の側面に設けた透過性接着剤２７に入射する光は、傾斜面２７ａで反射されて蛍光体板１２に入射し、蛍光体板１２を通過して外部に出射する。
【００５２】
このような構成をなすことにより、蛍光体板１２から外れた位置の発光面１１ａからの出射光は透光性接着剤２７の傾斜面２７ａからの反射によって蛍光体板１２に入射して外部に出射する。そのため、蛍光体板１２から外れた位置の発光面１１ａから出射する出射光で、再びＬＥＤ素子１１側に戻される光は少なくなる。よって、効果的に蛍光体板１２を通過する光量が多くなるので、明るさが増す効果を生む。
【００５３】
なお、本実施形態においては、透光性接着剤２７は透明な樹脂接着剤でもって構成したが、特に透明な樹脂に限定するものではない。仕様によっては、着色しての透光性を持たせた樹脂接着剤であっても何ら支障はないものである。
【符号の説明】
【００５４】
１０、２０ ＬＥＤ発光装置
１１ ＬＥＤ素子
１１ａ 発光面
１２ 蛍光体板
１３ 基板
１４ 白色樹脂
１５ 配線電極
１６ａ、１６ｂ バンプ電極
２７ 透光性接着剤
２７ａ 傾斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンプ電極を有するＬＥＤ素子を基板上に実装し、該ＬＥＤ素子の発光面に蛍光体板を貼付け、該ＬＥＤ素子の側面を反射性の白色樹脂で被覆したＬＥＤ発光装置において、前記蛍光体板の面積が、前記ＬＥＤ素子の発光面の面積より小さいことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項２】
前記反射性の白色樹脂は前記蛍光体板の側面まで被覆したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ素子の発光面に対する蛍光体板の貼付けを透光性接着剤で行い、前記ＬＥＤ素子の発光面の周囲に前記透光性接着剤による傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項１】
バンプ電極を有するＬＥＤ素子を基板上に実装し、該ＬＥＤ素子の発光面に蛍光体板を貼付け、該ＬＥＤ素子の側面を反射性の白色樹脂で被覆したＬＥＤ発光装置において、前記蛍光体板の面積が、前記ＬＥＤ素子の発光面の面積より小さいことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
【請求項２】
前記反射性の白色樹脂は前記蛍光体板の側面まで被覆したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ素子の発光面に対する蛍光体板の貼付けを透光性接着剤で行い、前記ＬＥＤ素子の発光面の周囲に前記透光性接着剤による傾斜面を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のＬＥＤ発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１０１９９（Ｐ２０１３−１１０１９９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２５４４（Ｐ２０１１−２５２５４４）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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