(57)【要約】【課題】出射方向に依らず出射光の色度が均一な発光デバイスを提供する。【解決手段】発光デバイス１において、上面に凹部１２が形成されたパッケージ１１と、凹部１２の底面１３に搭載され、青色の光を出射するＬＥＤチップ１４と、凹部１２内に充填された樹脂部材１５と、青色の光が入射されると黄色の光を出射する蛍光体粒子１６とを設ける。蛍光体粒子１６は樹脂部材１５の下部に堆積して堆積層１６ａを形成する。そして、凹部１２の底面１３におけるＬＥＤチップ１４の直下域１３ａを、直下域１３ａの周囲の領域１３ｂに対して突出させる。【選択図】図１
2010114218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に凹部が形成されたパッケージと、
前記凹部の底面に搭載され、第１の波長の光を出射するチップと、
前記凹部内に充填された樹脂部材と、
前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第１の波長の光が入射されると前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を出射する蛍光体粒子と、
を備え、
前記凹部の底面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイス。
【請求項２】
一端が前記チップの上面に接続されたワイヤをさらに備え、
前記パッケージは、
絶縁性のパッケージ本体と、
前記凹部の底面における前記チップの直下域を含む領域に設けられ、前記チップの下面に接続された第１の電極と、
前記凹部の底面における前記第１の電極から離隔した領域に設けられ、前記ワイヤの他端に接続された第２の電極と、
を有し、
前記第１の電極の上面における前記チップの直下域に周囲の領域には、溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光デバイス。
【請求項３】
一端が前記チップの上面に接続されたワイヤをさらに備え、
前記パッケージは、
絶縁性のパッケージ本体と、
前記凹部の底面における前記チップの直下域を含む領域に設けられ、前記チップの下面に接続された第１の電極と、
前記凹部の底面における前記第１の電極から離隔した領域に設けられ、前記ワイヤの他端に接続された第２の電極と、
を有し、
前記第１の電極の上面において、前記チップの直下域以外の領域は、前記直下域よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１記載の発光デバイス。
【請求項４】
前記凹部の底面における前記チップの直下域以外の領域は、前記直下域よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１記載の発光デバイス。
【請求項５】
上面が平坦なパッケージと、
前記上面に搭載され、第１の波長の光を出射するチップと、
前記上面上に設けられた樹脂部材と、
前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第１の波長の光が入射されると前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を出射する蛍光体粒子と、
を備え、
前記上面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイス。
【請求項６】
前記直下域が前記直下域の周囲の領域に対して突出している高さは、前記蛍光体粒子からなる堆積層の厚さ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の発光デバイス。
【請求項７】
前記チップは発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイスに関し、特に、パッケージ内にチップ及び蛍光体粒子が設けられた発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、白色光を発光する発光デバイスには、青色の光を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップと、青色の光を吸収して、青色に対して補色関係にある黄色の光を出射する蛍光体とが設けられている。これにより、発光デバイスの外部には、ＬＥＤチップから出射された青色の光と、蛍光体から出射された黄色の光が出射され、これらの光が混合されることにより、白色の光となる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の発光デバイスにおいては、出射方向によって出射光の色度がばらつくという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００２／０５９９８２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、出射方向に依らず出射光の色度が均一な発光デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、上面に凹部が形成されたパッケージと、前記凹部の底面に搭載され、第１の波長の光を出射するチップと、前記凹部内に充填された樹脂部材と、前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第１の波長の光が入射されると前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を出射する蛍光体粒子と、を備え、前記凹部の底面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイスが提供される。
【０００７】
本発明の他の一態様によれば、上面が平坦なパッケージと、前記上面に搭載され、第１の波長の光を出射するチップと、前記上面上に設けられた樹脂部材と、前記樹脂部材の下部に堆積し、前記第１の波長の光が入射されると前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を出射する蛍光体粒子と、を備え、前記上面における前記チップの直下域は、前記直下域の周囲の領域に対して突出していることを特徴とする発光デバイスが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、出射方向に依らず出射光の色度が均一な発光デバイスを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
なお、図１においては、蛍光体粒子を実際よりも大きく、模式的に描いている。後述する他の図においても同様である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態に係る発光デバイス１においては、パッケージ１１が設けられており、パッケージ１１の上面には、凹部１２が形成されている。凹部１２の形状は、例えばすり鉢状であり、側面は上方に開くように傾斜している。パッケージ１１は、絶縁性の材料、例えば白色のセラミック又は白色の樹脂からなるパッケージ本体に、正電極及び負電極（いずれも図示せず）が埋め込まれて構成されている。正電極及び負電極は、凹部１２の底面１３において露出している。
【００１１】
凹部１２内にはＬＥＤチップ１４が設けられている。ＬＥＤチップ１４は、例えば、青色又は青色から紫外までの領域の光（以下、総称して「青色の光」という）を出射する発光素子であり、その形状は矩形の板状であり、上面、下面、側面の全ての面から光を出射する。ＬＥＤチップ１４は、凹部１２の底面１３の中央部に搭載されており、ＬＥＤチップ１４の下面は、半田層（図示せず）を介して、底面１３に埋め込まれた負電極に接続されている。また、ＬＥＤチップ１４の上面と正電極とは、ワイヤ（図示せず）を介して接続されている。
【００１２】
凹部１２内には、透明な樹脂からなる樹脂部材１５が充填されている。凹部１２の深さはＬＥＤチップ１４の厚さよりも大きく、樹脂部材１５はＬＥＤチップ１４及びワイヤ（図示せず）を埋め込んでいる。また、樹脂部材１５内には多数の蛍光体粒子１６が混入されており、樹脂部材１５の下部、すなわち、底面１３並びにＬＥＤチップ１４の上面及び側面に接する部分に、層状に堆積している。蛍光体粒子１６は、ＬＥＤチップ１４が発する青色の光が入射されると励起し、波長が入射光の波長よりも長い光、例えば黄色の光を出射する蛍光材料により形成されている。なお、樹脂部材１５は、ＬＥＤチップ１４が発する青色の光と、蛍光体粒子１６が発する黄色の光を透過させる。
【００１３】
そして、凹部１２の底面１３におけるＬＥＤチップ１４の直下域１３ａは、底面１３における直下域１３ａの周囲の領域１３ｂに対して上方に突出している。その突出量は、例えば、蛍光体粒子１６が堆積して形成された堆積層１６ａの厚さ以上である。これにより、堆積層１６ａのうち、ＬＥＤチップ１４の上面及び側面を覆う部分以外の部分は、ＬＥＤチップ１４よりも下方に位置している。このため、堆積層１６ａのうち、ＬＥＤチップ１４の上面上に配置された部分の厚さと、ＬＥＤチップ１４の側面上に配置された部分の厚さとは、ほぼ等しくなる。
【００１４】
このような発光デバイス１は、例えば、以下の方法によって製造することができる。すなわち、上述のような形状の凹部１２が形成されたパッケージ１１を作製する。次に、凹部１２の底面１３における負電極（図示せず）が露出している領域上にＬＥＤチップ１４をマウントし、ＬＥＤチップ１４と正電極（図示せず）とをワイヤボンディングする。次に、透明樹脂に蛍光体粒子１６を分散させた樹脂液を、例えば塗布により、凹部１２内に充填させる。その後、一定時間放置することにより、蛍光体粒子１６に樹脂液内を沈降させ、樹脂液の下部に蛍光体粒子１６からなる堆積層１６ａを形成する。その後、加熱処理を行い、樹脂液を熱硬化させることにより、樹脂部材１５を形成する。これにより、発光デバイス１が製造される。
【００１５】
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
発光デバイス１においては、正電極及び負電極によってＬＥＤチップ１４に電力が供給されると、ＬＥＤチップ１４が青色の光を全方位に向けて出射する。出射された光のうち、下方に向かう光はパッケージ１１によって遮られるが、上方及び側方に向かう光は樹脂部材１５内に進入する。樹脂部材１５内に進入した青色の光の一部は、蛍光体粒子１６に入射し、吸収される。これにより、蛍光体粒子１６を形成する蛍光材料が励起し、入射光よりも波長が長い光、例えば、黄色の光を出射する。この黄色の光は、樹脂部材１５内に進入する。一方、樹脂部材１５内に進入した光の残部は、蛍光体粒子１６には入射せずに、青色の光のまま樹脂部材１５内を伝播する。樹脂部材１５内を伝播する黄色の光及び青色の光は、樹脂部材１５から直接、又は凹部１２の側面において反射された後、凹部１２の開口から凹部１２の外部に出射されることにより、発光デバイス１の外部に出射される。このとき、ＬＥＤチップ１４から出射された青色の光と、蛍光体粒子１６から出射された黄色の光とが混合されるため、発光デバイス１から出射する光は白色となる。
【００１６】
この場合、ＬＥＤチップ１４から出射した青色の光のうち、蛍光体粒子１６に吸収される光の割合によって、発光デバイス１から出射する光の色が異なる。そして、この割合は、堆積層１６ａの厚さに依存する。すなわち、堆積層１６ａが厚いほど、黄色の光の割合が多くなり、発光デバイス１の出射光の色目は黄色くなる。逆に、堆積層１６ａが薄いほど、青色の光の割合が多くなり、発光デバイス１の出射光の色目は青くなる。
【００１７】
そして、本実施形態においては、パッケージ１１の凹部１２の底面１３において、ＬＥＤチップ１４の直下域１３ａは、その周囲の領域１３ｂよりも上方に突出しているため、堆積層１６ａのうち、ＬＥＤチップ１４の上面を覆う部分の厚さと、ＬＥＤチップ１４の側面を覆う部分の厚さとが、相互にほぼ等しくなる。このため、ＬＥＤチップ１４の上面から出射した光と、ＬＥＤチップ１４の側面から出射した光とで、青色の光と黄色の光との混合割合がほぼ等しくなり、色度がほぼ等しくなる。これにより、発光デバイス１からは、出射角度に依らず色度が均一な光が出射される。また、ＬＥＤチップ１４の側面から出射した光が蛍光体粒子１６によって過度に吸収されることがなく、効率よく発光デバイス１の外部に出射させることができるため、発光効率が高い。
【００１８】
以下、本実施形態の効果を説明するために、本実施形態の比較例について説明する。
図２は、本比較例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図２に示すように、本比較例に係る発光デバイス１０１においては、パッケージ１１の凹部１２の底面１３が平坦である。このため、堆積層１６ａにおけるＬＥＤチップ１４を覆う部分以外の部分は、ＬＥＤチップ１４と同じ高さに形成される。これにより、ＬＥＤチップ１４の側面から出射した光は、堆積層１６ａ内を長い距離にわたって通過し、その大部分が蛍光体粒子１６に吸収されて黄色の光に変換される。従って、ＬＥＤチップ１４の側面から出射した光は、青色の光よりも黄色の光の割合が多い黄色味がかった光になる。一方、ＬＥＤチップ１４の上面から出射した光は、青色の光と黄色の光とが適正な比率で混合され、白色の光となる。
【００１９】
この結果、堆積層１６ａにおけるＬＥＤチップ１４の上面を覆う部分は白色に発光するものの、ＬＥＤチップ１４の周辺に位置する部分は黄色に発光してしまう。そして、このような位置による色度の不均一性は、発光デバイス１０１から出射する光の均一性に影響を及ぼし、発光デバイス１０１から出射する方向によって出射光の色度がばらついてしまう。また、ＬＥＤチップ１４の側面から出射した光は、蛍光体粒子１６によって過度に吸収されるため、発光効率が低くなり、発光強度が低い。
【００２０】
これに対して、本実施形態によれば、ＬＥＤチップ１４から出射した光が堆積層１６ａ内を通過する光路長は、出射方向によらずほぼ均一であるため、凹部１２内の位置によって発光の色度がばらつくことがなく、発光デバイス１から出射される光の色度は、出射方向によらず均一である。また、ＬＥＤチップ１４の側面から出射した光が蛍光体粒子１６によって過度に吸収されることがなく、発光効率が高い。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図３は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図３に示すように、本実施形態に係る発光デバイス２においては、パッケージ１１の凹部１２の底面１３において、周囲の領域１３ｂのうち直下域１３ａに接する領域が、なだらかな傾斜となっている。すなわち、周辺の領域１３ｂにおける直下域１３ａの近傍の領域の高さは、直下域１３ａから遠ざかるにつれて低くなっている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００２２】
本実施形態によっても、前述の第１の実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、底面１３における周辺の領域１３ｂがなだらかに傾斜しているため、パッケージ１１のパッケージ本体を鋳型によって成型する場合に、型抜き性が良好である。
【００２３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図４は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図４に示すように、本実施形態に係る発光デバイス３においては、凹部１２の底面１３は平坦になっており、底面１３の中央部上に台座１７が設けられている。台座１７の形状は平板状であり、その上面及び下面は平坦である。そして、ＬＥＤチップ１４は、台座１４上に載置されている。また、台座１７は導電性の材料、例えば、金属により形成されている。これにより、ＬＥＤチップ１４の下面は、台座１７を介して負電極（図示せず）に接続されている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００２４】
本実施形態によっても、前述の第１の実施形態と同様な作用及び効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、既存のパッケージに台座１７を取り付けるだけで、上述の発光デバイスを実現することができる。
【００２５】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
図５は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する平面図であり、
図６は、図５に示すＡ−Ａ’線による断面図である。
なお、図を見易くするために、図５においては、樹脂部材及び堆積層は図示を省略されている。また、図６においては、ワイヤは図示を省略されている。後述する他の図においても同様である。
【００２６】
図５及び図６に示すように、本実施形態に係る発光デバイス４においては、パッケージ３１が設けられている。パッケージ３１の形状は、例えば上面及び下面の面積が各側面の面積よりも大きい略直方体形状であり、上面にはすり鉢状の凹部３２が形成されている。上方から見て、凹部３２の底面３３の外縁は円形であり、凹部３２の側面は上に行くほど外側に向かうように傾斜している。
【００２７】
パッケージ３１においては、絶縁性の材料、例えば白色のセラミック又は白色の樹脂からなるパッケージ本体３１ａが設けられている。また、パッケージ本体３１ａには、負電極３１ｂ及び正電極３１ｃが埋め込まれている。負電極３１ｂと正電極３１ｃとはパッケージ本体３１ａによって相互に絶縁されており、両電極の上面は底面３３において露出している。上方から見て、負電極３１ｂの形状は、中心が底面３３の中心と一致し円弧が底面３３の外縁と一致した扇形と、底面３３の中心に配置された正方形とが組み合わされた形状である。また、正電極３１ｃの形状は、負電極３１ｂの扇形部分を除く領域に、負電極３１ｂの正方形部分から一定の距離を隔てて配置されたコ字形状であり、その外縁は底面３３の外縁と一致しており、その内縁は正方形部分に沿って延びている。
【００２８】
そして、負電極３１ｂの正方形部分の上面には、環状の溝４０が形成されている。上方から見て、溝４０の外縁は円形であり、内縁は正方形である。また、溝４０は負電極３１ｂを貫通しておらず、従って、溝４０の内側は溝４０に対して突出した凸部４１となっている。凸部４１の上面は平坦であり、その高さは負電極３１ｂにおける溝４０の外側の部分の上面の高さ、正電極３１ｃの上面の高さ、及びパッケージ本体３１ａにおける負電極３１ｂと正電極３１ｃとの間の部分の上面の高さと等しい。溝４０の深さ、すなわち、凸部４１の突出量は、例えば、７０〜９０μｍである。なお、パッケージ３１における凸部４１に相当する部分の幅は、例えば２００μｍである。
【００２９】
また、凹部３２内における凸部４１の直上域には、ＬＥＤチップ３４が設けられている。溝４０は、負電極３１ｂの上面におけるＬＥＤチップ３４の直下域の周囲に、ＬＥＤチップ３４を囲むように形成されている。ＬＥＤチップ３４と凸部４１との間には半田層（図示せず）が設けられており、ＬＥＤチップ３４の下面は、半田層を介して、凸部４１の上面に接続されている。ＬＥＤチップ３４の厚さは、例えば９５μｍである。
【００３０】
更に、発光デバイス４にはワイヤ４３が設けられている。ワイヤ４３の一端はＬＥＤチップ３４の上面にボンディングされており、ワイヤ４３の他端は正電極３１ｃの上面にボンディングされている。これにより、ＬＥＤチップ３４の上面はワイヤ４３を介して正電極３１ｃに接続されている。
【００３１】
更にまた、凹部３２内には、透明な樹脂からなる樹脂部材３５が充填されている。また、樹脂部材３５内には、上述のＬＥＤチップ３４及びワイヤ４３が埋め込まれている。そして、樹脂部材３５内には多数の蛍光体粒子が混入されている。蛍光体粒子は、底面３３及びＬＥＤチップ３４上、すなわち、樹脂部材３５の下部に堆積しており、堆積層３６ａを形成している。堆積層３６ａの厚さは、例えば、凸部４１の突出量以下であり、例えば７０μｍである。蛍光体粒子は、ＬＥＤチップ３４が発する青色の光が入射されると励起し、黄色の光を出射する。樹脂部材３５は、ＬＥＤチップ３４が発する青色の光と、蛍光体粒子が発する黄色の光を透過させる。一例では、樹脂部材３５は例えばシリコーン樹脂又はエポキシ樹脂により形成されている。また、蛍光体粒子を形成する蛍光材料には、例えば、ホスト材にアルカリ土類金属を用いた珪酸塩系材料若しくは珪酸窒化物系材料、又は、これらの蛍光材料に希土類イオンを付活した蛍光材料であって、主に可視光励起するものを用いることができる。
【００３２】
本実施形態においては、負電極３１ｂの上面に、上方から見てＬＥＤチップ３４を囲むように溝４０が形成されているため、堆積層３６ａのうち、溝４０内に位置する部分は、ＬＥＤチップ３４よりも下方に位置している。このため、堆積層３６ａは、ＬＥＤチップ３４の上面及び側面をほぼ均一な厚さで覆っている。
【００３３】
次に、本実施形態の動作及び効果について説明する。
発光デバイス４においては、外部から電圧が供給されると、負電極３１ｂから半田層を介してＬＥＤチップ３４の下面に負電位が印加されると共に、正電極３１ｃからワイヤ４３を介してＬＥＤチップ３４の上面に正電位が印加され、ＬＥＤチップ３４が青色の光を全方位に向けて出射する。出射された光のうち、下方に向かう光は負電極３１ｂによって遮られるが、上方及び側方に向かう光は、堆積層３６ａをほぼ厚さ方向に通過した後、樹脂部材３５内に進入する。
【００３４】
このとき、堆積層３６ａにおけるＬＥＤチップ３４の上面を覆う部分の厚さと、ＬＥＤチップ３４の側面を覆う部分の厚さとは相互にほぼ等しいため、ＬＥＤ３４の上面から出射した光が堆積層３６ａ内を通過する光路の長さと、ＬＥＤ３４の側面から出射した光が堆積層３６ａ内を通過する光路の長さとは、相互にほぼ等しい。このため、前述の第１の実施形態と同様な理由により、ＬＥＤチップ３４の上面から出射した光と、側面から出射した光とで、青色の光と黄色の光との混合割合がほぼ等しくなり、色度がほぼ等しくなる。この結果、発光デバイス３の出射光は、出射方向に依らず色度が均一となる。また、発光デバイス３においては、ＬＥＤチップ３４の側面から出射した光が蛍光体粒子によって過度に吸収されることがないため、発光効率が高い。
【００３５】
また、本実施形態によれば、負電極３１ｂに溝４０を形成するだけで、ＬＥＤチップ３４を覆う堆積層３６ａの厚さを均一にすることができる。これにより、セラミックからなるパッケージ３１ａには、既存の部品を用いることができるため、発光デバイス４の製造が容易である。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００３６】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図７は、本変形例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図７に示すように、本変形例に係る発光デバイス４ａにおいては、堆積層３６ａがＬＥＤチップ３４を覆う部分と、溝４０内のみに設けられており、それより外側には設けられていない。このような堆積層３６ａは、樹脂液の塗布量を制御することにより形成することができる。本変形例によれば、前述の第３の実施形態と比較して、ＬＥＤチップ３４の側面から出射して堆積層３６ａを透過した光が、堆積層３６ａに再入射することを防止できる。本変形例における上記以外の構成及び作用効果は、前述の第３の実施形態と同様である。
【００３７】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
図８は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
なお、図８が示す断面は、前述の第４の実施形態において図６が示す断面に相当する。
【００３８】
図８に示すように、本実施形態に係る発光デバイス５は、前述の第４の実施形態に係る発光デバイス４（図６参照）と比較して、負電極３１ｂの形状が異なっている。すなわち、発光デバイス５においては、負電極３１ｂの上面おける凸部４１以外の領域は、凸部４１の上面よりも下方に位置している。なお、凸部４１の上面は、ＬＥＤチップ３４の直下域に相当する。また、凸部４１の上面の高さは、正電極３１ｃの上面の高さ、及びパッケージ本体３１ａにおける負電極３１ｂと正電極３１ｃとの間の部分の上面の高さと等しい。従って、凹部３２の底面３３において、負電極３１ｂの上面における凸部４１以外の領域のみが、他の領域に対して凹んでいる。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第４の実施形態と同様である。
【００３９】
本実施形態においては、前述の第４の実施形態と比較して、堆積層３６ａにおけるＬＥＤチップ３４よりも下方に位置する部分の割合が多くなるため、ＬＥＤチップ３４の側方から出射し、堆積層３６ａを通過した光のうち、堆積層３６ａに再入射する光の割合を低減することができる。また、第４の実施形態と同様に、負電極３１ｂのみを加工することにより、上述の構成を実現できるため、発光デバイス５の製造が容易である。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第４の実施形態と同様である。
【００４０】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図９は、本変形例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図９に示すように、本変形例に係る発光デバイス５ａにおいては、堆積層３６ａは負電極３１ｂの直上域のみに設けられており、それ以外の領域には設けられていない。すなわち、堆積層３６ａは、正電極３１ｃの直上域、及びパッケージ本体３１における負電極３１ｂと正電極３１ｃの間の部分の直上域には設けられていない。この結果、本変形例においても、前述の第４の実施形態の変形例（図７参照）と同様に、堆積層３６ａがＬＥＤチップ３４の近傍のみに限定的に配置されている。これにより、前述の第４の実施形態の変形例と同様に、堆積層３６ａを通過した光が、堆積層３６ａに再入射することを防止できる。
【００４１】
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
図１０は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
なお、図１０が示す断面は、前述の第４の実施形態において図６が示す断面に相当する。
【００４２】
図１０に示すように、本実施形態に係る発光デバイス６は、前述の第５の実施形態に係る発光デバイス５（図８参照）と比較して、パッケージ本体３１ａ及び正電極３１ｃの形状が異なっている。すなわち、発光デバイス６においては、パッケージ本体３１ａにおける負電極３１ｂと正電極３１ｃとの間の部分の上面、及び、正電極３１ｃの上面は、負電極３１ｂの上面おける凸部４１以外の領域と同じ高さにある。従って、凹部３２の底面３３における凸部４１以外の領域は、凸部４１の上面よりも下方に位置しており、凸部４１はその周囲の領域に対して突出している。なお、凸部４１の上面は、ＬＥＤチップ３４の直下域に相当する。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第５の実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態においては、前述の第４及び第５の実施形態と比較して、堆積層３６ａにおけるＬＥＤチップ３４を覆う部分以外の全ての部分がＬＥＤチップ３４よりも下方に位置するため、ＬＥＤチップ３４の側方から出射し、堆積層３６ａを通過した光のうち、堆積層３６ａに再入射する光の割合をより一層低減することができる。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第４の実施形態と同様である。
【００４４】
以下、本実施形態の効果を、実験例に基づいて説明する。
図１１（ａ）は色度の測定方向を示す平面図であり、（ｂ）は色度の測定方向を示す断面図であり、（ｃ）は模式的な色度図であり、
図１２（ａ）及び（ｂ）は、横軸に出射角度をとり、縦軸に色度Ｃｘをとって、出射角度が出射光の色度に及ぼす影響を例示するグラフ図であり、（ａ）はΦ０の場合を示し、（ｂ）はΦ９０の場合を示し、
図１３（ａ）及び（ｂ）は、横軸に出射角度をとり、縦軸に色度Ｃｙをとって、出射角度が出射光の色度に及ぼす影響を例示するグラフ図であり、（ａ）はΦ０の場合を示し、（ｂ）はΦ９０の場合を示す。
【００４５】
本実験例においては、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、発光デバイス６の上面に平行な方向のうち、相互に直交する２方向Φ０及びΦ９０において、発光デバイス６の上面とＬＥＤチップ３４の中心軸Ｃとの交点Ｄを基点とした出射方向Ｖについて、出射光の色度Ｃｘ及びＣｙを測定した。このとき、出射方向Ｖと中心軸Ｃとのなす角度を、出射角度θとした。
【００４６】
また、評価対象には、本実施形態に係る発光デバイス６及び比較例に係る発光デバイスを用いた。比較例に係る発光デバイスにおいては、本実施形態に係る発光デバイス６と比較して、凹部３２の底面３３が平坦になっている。そして、いずれの発光デバイスにおいても、出射角度が０°の出射方向において、出射光の色度Ｃｘ及びＣｙが０．３１になるように、樹脂部材３５中の蛍光体粒子の含有量を調整した。図１１（ｃ）に示すように、出射光が白色である場合には、出射光の色度Ｃｘ及びＣｙはそれぞれ０．３１程度となる。一方、出射光が黄色くなると、色度Ｃｘ及びＣｙは、いずれも０．３１より大きくなる。
【００４７】
図１２（ａ）及び（ｂ）並びに図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、比較例に係る発光デバイスについては、Φ０及びΦ９０のいずれの方向においても、出射角度θが０°付近である場合は出射光の色度Ｃｘ及びＣｙが約０．３１であり、出射光は白色であったが、出射角度θの絶対値が大きくなると、色度Ｃｘ及びＣｙが高くなり、出射光が黄色に近くなった。このように、出射方向によって出射光の色度がばらついた。
【００４８】
これに対して、本実施形態に係る発光デバイスは、Φ０及びΦ９０のいずれの方向においても、出射角度によらず、出射光の色度Ｃｘ及びＣｙは０．３１０〜０．３１５程度であり、白色であった。すなわち、出射方向に依らず出射光の色度が均一であった。このように、本実施形態によれば、比較例と比較して、出射方向に関して出射光の色度を均一化することができた。
【００４９】
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
図１４は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図１４に示すように、本実施形態に係る発光デバイス７においては、パッケージ５１の形状が基板状である。すなわち、パッケージ５１の上面５２には、前述の第１の実施形態のようなＬＥＤチップ全体を収納するような大きな凹部１２（図１参照）は形成されておらず、概ね平坦である。但し、上面５２には、環状の溝５３が形成されている。
【００５０】
そして、上面５２上における溝５３の内側には、ＬＥＤチップ５４が搭載されている。これにより、上面５２におけるＬＥＤチップ５４の直下域５２ａは、直下域５２ａの周囲の領域５２ｂ、すなわち、溝５３の底面に対して突出している。ＬＥＤチップ５４は、例えば青色の光を出射するチップである。
【００５１】
また、パッケージ５１の上面５２上には、ＬＥＤデバイス５４及び溝５３を覆うように、樹脂部材５５が設けられている。樹脂部材５５は上面５２上に盛り上げられており、その形状は例えば球体の一部であり、例えば、半球状である。樹脂部材５５の下部、すなわち、パッケージ５１の上面５２及びＬＥＤチップ５４に接する部分には、蛍光体粒子５６が堆積されており、堆積層５６ａを形成している。蛍光体粒子５６は、前述の第１の実施形態における蛍光体粒子１６と同様に、例えば、青色の光を吸収して黄色の光を出射するものである。また、堆積層５６ａの厚さは、例えば、溝５３の深さ以下である。
【００５２】
本実施形態によっても、ＬＥＤチップ５４の直下域５２ａが周囲の領域５２ｂに対して突出しており、ＬＥＤチップ５４が領域５２ｂ上に設けられた堆積層５６ａよりも上方に配置されているため、ＬＥＤチップ５４の側面から出射した光が、蛍光体粒子５６によって過度に吸収されることがない。また、本実施形態によれば、半球状の樹脂部材５５により、出射光を集光するレンズ効果を得ることができる。本実施形態における上記以外の構成及び作用効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５３】
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。
図１５は、本実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
図１５に示すように、本実施形態に係る発光デバイス８においては、前述の第７の実施形態と比較して、パッケージ５１の形状が異なっている。すなわち、発光デバイス８においては、パッケージ５１の上面５２におけいて、ＬＥＤチップ５４の直下域５２ａのみが突出している。すなわち、上面５２における直下域５２ａ以外の領域が、直下域５２ａよりも下方に位置している。本実施形態によれば、前述の第７の実施形態と比較して、ＬＥＤチップ５４の側面から出射して堆積層５６ａを通過した光が、堆積層５６ａに再入射することをより確実に抑制できる。本実施形態における上記以外の構成及び作用効果は、前述の第７の実施形態と同様である。
【００５４】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。例えば、前述の各実施形態においては、ＬＥＤチップが青色の光を出射し、蛍光体粒子がこの青色の光の一部を吸収して黄色の光を出射し、青色の光と黄色の光を混合させて白色の光を得る例を示したが、本発明はこれに限定されず、ＬＥＤチップの出射光及び蛍光体粒子の出射光は何色でもよい。また、発光デバイスの出射光も白色には限定されず、例えば、緑色又は赤色の光を出射する発光デバイスであってもよい。更に、チップもＬＥＤチップには限定されない。本発明は、第１の波長の光を出射するチップが設けられており、このチップが出射する光を第２の波長の光に変換して出射する蛍光体粒子が層状に堆積した発光デバイスであれば、適用可能である。なお、通常、ストークスシフトにより、第２の波長は第１の波長よりも長くなる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図２】第１の実施形態の比較例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る発光デバイスを例示する平面図である。
【図６】図５に示すＡ−Ａ’線による断面図である。
【図７】第４の実施形態の変形例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図９】第５の実施形態の変形例に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図１１】（ａ）は色度の測定方向を示す平面図であり、（ｂ）は色度の測定方向を示す断面図であり、（ｃ）は模式的な色度図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、横軸に出射角度をとり、縦軸に色度Ｃｘをとって、出射角度が出射光の色度に及ぼす影響を例示するグラフ図であり、（ａ）はΦ０の場合を示し、（ｂ）はΦ９０の場合を示す。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、横軸に出射角度をとり、縦軸に色度Ｃｙをとって、出射角度が出射光の色度に及ぼす影響を例示するグラフ図であり、（ａ）はΦ０の場合を示し、（ｂ）はΦ９０の場合を示す。
【図１４】本発明の第７の実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【図１５】本発明の第８の実施形態に係る発光デバイスを例示する断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３、４、４ａ、５、５ａ、６、７、８、１０１  発光デバイス、１１  パッケージ、１２  凹部、１３  底面、１３ａ  直下域、１３ｂ  周囲の領域、１４  ＬＥＤチップ、１５  樹脂部材、１６  蛍光体粒子、１６ａ  堆積層、１７  台座、３１  パッケージ、３１ａ  パッケージ本体、３１ｂ  負電極、３１ｃ  正電極、３２  凹部、３３  底面、３４  ＬＥＤチップ、３５  樹脂部材、３６ａ  堆積層、４０  溝、４１  凸部、４３  ワイヤ、５１  パッケージ、５２  上面、５２ａ  直下域、５２ｂ  周囲の領域、５３  溝、５４  ＬＥＤチップ、５５  樹脂部材、５６  蛍光体粒子、５６ａ  堆積層、Ｃ  中心軸、Ｄ  交点、Ｖ  出射方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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